2012 Fiscal Year Annual Research Report
天然産クロロフィルを利用した機能性超分子構造体の構築
Publicly Offered Research
| Project Area | Emergent Chemistry of Nano-scale Molecular System |
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| Project/Area Number |
23111719
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
民秋 均 立命館大学, 薬学部, 教授 (00192641)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 超分子化学 / 光物性 / 生体材料 / 走査プローブ顕微鏡 / 太陽電池 |
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| Research Abstract |
光合成は地球最大のエネルギー変換システムであり、光合成初期過程における光エネルギーの捕集・伝達・変換という極めて重要な役割を担っているのは、クロロフィル(Chl)と呼ばれる色素分子である。高等植物などのアンテナ部では、Chl色素分子がタンパク質と特異的に相互作用すること(色素-タンパク複合体を形成すること)で巧妙に配置され、超高速・高効率なエネルギーの伝達を行っている。一方、光強度の極めて低い環境でも生息できる緑色光合成細菌では、クロロゾームという特殊なアンテナ系がその機能を担っている。クロロゾームにはバクテリオクロロフィル(BChl)-c,d,eと呼ばれる分子が含まれており、これらのBCh1分子がタンパク質の補助なしにJ型の自己会合体を形成することで、クロロゾームは光捕集アンテナとして機能している。このJ会合体の超分子ナノ構造は現在でも未確定であるが、ロッド状や(ラメラ)シート状であると想定されている。このような自己会合体を形成しうるモデル分子を天然産のChl-aから調製した。特に下記の点は特筆される
1モデル分子に様々なエステル鎖を導入できた。213^l位のオキソ基の代わりにシアノメチレン基でも構わないことを明らかにした。これらのモデル分子を様々な環境でその巨大J会合体を構築させた。モデル化合物の会合体は、直径2,5もしくは10nmのロッド状(もしくはファイバー状)の超分子ナノ構造を構築しやすいことを、原子間力顕微鏡(AFM)や走査・透過型電子顕微鏡で明らかにした。この超分子構造体のアスペクト比は200以上になり、ゲラニルゲラニル基を導入したものでは、直径5nmで長さが6μmにも及ぶもの(アスペクト比が1200)も見られた。
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Research Products
(15 results)
