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光電気化学-水晶発振子マイクロバランス同時計測法による光合成タンパク質の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K21077
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体関連化学
高分子化学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

近藤 政晴  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20571219)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード水晶発振子 / 水晶発振子マイクロバランス法 / 同時計測 / 生体関連高分子 / 光合成色素-タンパク質 / 光電気化学 / タンパク質 / 光合成
研究成果の概要

本研究では、光合成反応に関連した反応中心(RC)とコアアンテナタンパク質(LH1)との複合体LH1-RCを水晶発振子上へ固定化し、電気化学計測による光誘起電流とLH1-RCと電子の授受をする分子のLH1-RCへの吸脱着による重量変化を水晶発振子マイクロバランス法(QCM)の同時計測により、LH1-RCの機能・物性の評価を進めた。アミノ基で表面修飾したQCMセンサーチップ上にLH1-RCを固定化し、同時計測実験を進めたところ、固定化されるLH1-RCが非常に少ないため光電流値が小さく、電気化学計測器へのノイズに応答が埋もれてしまったため、同時計測系での評価が十分な信号で評価が行なえなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物が行なう光合成反応では、光エネルギーを利用して電子を移動させる(光誘起電流を発生させる)反応中心RCが、電子受容体・供与体の分子と協同的にはたらくことで、高効率の光誘起電子移動を実現している。本研究では、RCとコアアンテナタンパク質(LH1)との複合体LH1-RCを水晶発振子上へ分子配向を制御し、活性を保ったまま固定化し、電気化学計測による光誘起電流とLH1-RCと電子の授受をする分子のLH1-RCへの吸脱着による重量変化をQCMの同時計測により基板上に固定化されたLH1-RCの機能・物性の評価を行なう。この評価で得られた知見から、生体高分子を用いた光水素生産デバイスの構築を目指す。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Selective immobilization of bacterial light-harvesting proteins and their photoelectric responses2018

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Rei、Kondo Masaharu、Yajima Shunsuke、Harada Kaori、Nagashima Kenji V.P.、Nagata Morio、Iida Kouji、Dewa Takehisa、Nango Mamoru
    • 雑誌名

      MRS Communications

      巻: 8 号: 3 ページ: 1124-1128

    • DOI

      10.1557/mrc.2018.162

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid-Controlled Stabilization of Charge-Separated States (P+QB?) and Photocurrent Generation Activity of a Light-Harvesting?Reaction Center Core Complex (LH1-RC) from Rhodopseudomonas palustris2018

    • 著者名/発表者名
      Noji Tomoyasu、Matsuo Mikano、Takeda Nobutaka、Sumino Ayumi、Kondo Masaharu、Nango Mamoru、Itoh Shigeru、Dewa Takehisa
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 122 号: 3 ページ: 1066-1080

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.7b09973

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~polymer/ydk/dewakondo.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 名古屋工業大学 研究者データベース

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000187_ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~polymer/ydk/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究者詳細

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000187_ja.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究者詳細

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000187_ja.html?l=ja&k=&o=title-a&p=16

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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