| 研究課題/領域番号 |
11450329
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
工業物理化学
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
谷口 功 熊本大学, 工学部, 教授 (90112391)
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| 研究分担者 |
冨永 昌人 熊本大学, 医療技術短期大学部, 助手 (70264207)
西山 勝彦 熊本大学, 工学部, 講師 (10202243)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1999年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
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| キーワード | 金属タンパク質 / 生体機能電極 / 単結晶電極 / 界面構造 / 電子移動反応 / ミオグロビン / フェレドキシン / アミノ酸変異分子 |
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| 研究概要 |
主に単結晶電極表面を原子・分子レベルで機能化した界面を用いて、金属タンパク質分子等の電子移動反応に及ぼす支配制御因子の詳細の解明とその応用を目的として研究を進め、下記の研究成果を得た。
1.熱安定性に優れたフェレドキシンを抽出・精製し、電子移動メディエーターとしてポリペプチド薄膜中に酵素と共に固定化することで、人工光合成類似反応が可能な金属タンパク質・酵素固定化機能電極を作製した。
2.金属タンパク質の電子移動のための機能化表面について、単結晶金電極表面を用いて機能表面の構造を分子レベルで明らかにした。特に機能化分子として、ピリジンチオール系およびピリミジンチオール系の系統的な検討を行い、機能分子修飾電極表面の構造を表面分光学手法やプローブ顕微鏡観察から分子レベルで明らかにすると共に、表面吸着分子の性質を明らかにした。また、金属タンパク質の機能化表面での電子移動のメカニズムがシトクロムcとアズリンでは異なることを示した。
3.機能電極を用いて、軽水および重水中でのミオグロビン及び変異分子、酸化還元中心改変半人工再構成分子などの電子移動速度を測定し、電子移動反応速度制御因子(電子移動に伴う電子移動活性中心周辺の構造変化、中心金属イオンの電子移動速度の大きさ、電極面への金属タンパク質分子の配向に伴う電極と活性中心の距離など)を明らかにした。また、天然ミオグロビンのヘム構造の意味を解明し、天然物を越えるミオグロビン機能分子を作製した。
4.人工金属タンパク質型の人工電子移動制御機能素子の構築に関連して、合成ペプチド固定化機能電極にヘム部位を導入した電子移動制御機能素子を開発した。また、金属タンパク質の電子移動において、電極と金属タンパク質の酸化還元中心との距離に依存した電子移動速度の関係を明らかにした。
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