光収穫系タンパク質およびそのモデルポリペプチドによるポルフィリン誘導体の組織化

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680587
• 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 / アンテナ色素複合体 / クロロフィル色素誘導体 / 自己組織化 / 脂質二分子膜

研究概要

本研究は、光合成細菌の光収穫系タンパク質およびそれと類似した諸種のアミノ酸組成をもつ疎水性ポリペプチドを用いてクロロフィル(BChlaおよびZn-Bchla)およびポルフィリン色素誘導体の組織化を行い、光合成でのアンテナ色素複合体と類似した複合体の構築を行う目指す。そして、複合体の形成におよぼす光収穫系タンパク質の疎水性コアの極性アミノ酸組成の影響について検討を行う。また,それらの複合体の脂質二分子膜中ヘの導入を試みる。そして、あらかじめ膜中に導入したポルフィリン色素誘導体への電子伝達挙動について検討を行い、脂質二分子膜系および金基板系でのポルフィリン色素誘導体間の効率の良いエネルギー移動システムの構築を目指す。
ここでは、光合成細菌の光収穫系タンパク質LH-a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、脂質二分子膜中ヘ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脂質二分子膜中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、脂質二分子膜中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] 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) 2000, Colloid & Surface (A). 169. 199-208 (2000)
• [文献書誌] A.Kashiwada,M.Nango, et al: "Molecular Assembly of Covalently-linked Mesoporphyrin Dimers with Light-harvesting Polypeptides"Tetrahedron Lett.. 41. 2115-2119 (2000)
• [文献書誌] M.Nango,S.Ito,A.Kashiwada,K.Iida: "Effect of anesthetics on membrane protein and its model complex"Progress in Anesthetic Mechanism. 6. 318-323 (2000)
• [文献書誌] T.Yamada,S.Kukushima,A.Nara,E.Nishio,T.Ohtsuka,M.Nango: "Molecular Asembly of Mnganese Fluorinated Mesoporphyrin Monolayer on a Gold Electrode"Chem.Lett.. 6. 644-645 (2000)