リポソーム膜中での電子伝達機能をもつタンパク質/ポルフィリン分子複合体の構築

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11132230
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 南後 守 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90109893)
• キーワード: 光合成 / アンテナ色素 / アンテク色素複合体 / リポソーム膜 / 電子伝達

研究概要

光合成細菌の光収穫系でのアンテナ色素複合体は、光子を効率良く捕獲し光エネルギーを反応中心に伝達する役割を担っている。このような色素複合体の効率の良い光子の捕獲は、バクテリオクロロフィルa(BChla)の配向が光収穫系(LH)タンパク質によって巧妙に規制されていることに起因すると考えられている。
本研究は、LH-α,βおよびそのモデルポリペプチドを用いて距離と配向を制御したポルフィリン色素誘導体をリポソーム膜中で組織化することを目的とした。
ここでは、LH-αおよびそのモデルポリペプチドを用いてアンテナ色素複合体と類似したBChla誘導体の組織化を行い、リポソーム膜中へのアンテナ色素複合体の導入について検討を行った。その結果、モデルポリペプチド共存下ではBChlaおよびZn-BChlaのQy帯の長波長シフトがいずれも観測され、光合成細菌のアンテナ色素複合体と類似の複合体形成が認められた。また、アンテナ色素複合体のリポソーム膜中へ導入を試みた結果、脂質二分子膜中でZn-BChlaのQy帯の長波長シフトが見られ、その複合体の形成が確認された。このことから、リポソーム膜でアンテナ色素複合体を人工的に組織化できることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] A. Kashiwada, M. Nango, et al.: "Molecular Assembly of Bacteriochlorophyll a and its Analogues by Synthetic 4a-Helix Polypeptides"Chem. Lett.. No.12. 1301-1302 (1999)
• [文献書誌] K. Iida, M. Nango, et al.: "Characterization of the Light-Harvesting Polypeptide/Bacteriochlorophyll a Complex Isolated from Photosynthetic Bacteria by the Linear Dichroism Spectra"Bull. Chem. Soc. Jpn. 73, No.1. 221-229 (2000)
• [文献書誌] A. Kashiwada, M. Nango, et al.: "Molecular Assembly of Zine Bacteriochlorophyll a by Synthetic Hydrophobic"Chem. Lett.. No.1. 24-25 (2000)
• [文献書誌] K. Iida, M. Nango, et al.: "Construction of Langmuir-Blodgett Films from Light-Harvesting Complex I Isolated from Photosynthetic Bacteria"Colloids and Surfaces (T. Kunitake Issue). (in press). (2000)
• [文献書誌] A. Kashiwada, M. Nango, et al.: "Structural Requirements of Zinc Porphyrin Derivatives on the Complex-forming with Light-harvesting Polypeptides"Chem. Lett.. No.2. 158-159 (2000)
• [文献書誌] A. Kashiwada, M. Nango, et al.: "Molecular Assembly of Covalently-linked Mesoporphyrin Dimers with Light-harvesting Polypoptides"Tetrahedron Lett.. (in press).