2018 年度研究成果報告書

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

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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
キーワード	水晶発振子
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。
自由記述の分野	生体関連化学
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。