| 研究概要 |
本研究では、i)分光電気化学測定のための光透過性機能電極を開発し、ii)新しい分光電気化学法を開発・発展させることで、iii)種々の金属タンパク質の構造や電子移動に伴う構造変化をin situに明らかにして明らかにして金属タンパク質の機能を解明することを目的として研究を進めた。
その結果、i)新しい光透過性機能電極として、フェレドキシンやミオグロビンの直接電子移動のための光透過性酸化インジウム電極を開発し、その界面機能についても明らかにした。さらに、ミオグロビンの電気化学測定を可能にする光透過性酸化インジウム電極の表面の親水性の機能解明のため、シアノミオグロビンの電極反応と比較したところ、電極表面の親水性がメトミオグロビンの第6配位子としての水分子と関係していることが初めて明確に示された。ii)この光透過性電極を用いてin situ可視・紫外・近赤外,円二色性,磁気円二色性スペクトルや電子移動に伴うシグナルの時間変化の測定が可能な新しい分光電気化学セルを作製した。また特に、iii)新しい円二色分光電気化学測定装置のハード面およびソフト面の両面の改良によって、データの積算,自動測定を容易とし、測定データの信頼性、再現性、S/N比の際立った向上が達成された。この分光電気化学法を応用して、iv)チトクロムcの酸化還元過程,ミオグロビンの酸化還元過程,シアノミオグロビンの電気移動に伴うCN^-の解離過程,フェレドキシンの酸化還元過程と配位子による活性中心の崩壊のダイナミクス,フェレドキシン変異分子の構造評価などに新しい知見が数多く得られた。これらはいずれも、金属タンパク質の機能に関わるもので、電気化学測定結果と合わせて、速度論的評価もかなり精密に得られるに至った。
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