光電変換機能をもつ超分子複合体の階層的組織化と機能展開

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20350053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 大阪市立大学 (2010-2011); 名古屋工業大学 (2008-2009)
• 研究代表者: 南後 守 大阪市立大学, 複合先端研究機構, 特任教授 (90109893)
• 研究分担者: 山下 啓司 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (90158155) ; 出羽 毅久 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (70335082)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 生体関連高分子 / 人工光合成 / 光合成 / アンテナ色素複合体 / 自己組織化 / 光電

研究概要

光合成膜構造を模した階層的ナノ組織体を巧みに構築し、アンテナ系タンパク質色素複合体の基板上での組織化と機能解析を行い、基板上で高効率な光電変換機能をもつタンパク質色素複合体のナノデバイスの開発を行った。また、脂質二分子膜中でのタンパク質色素複合体のAFM観察ならびに電極基板上でのその複合体の電気化学的応答の解析結果と合わせて、色素複合体の動的構造と機能との相関について明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Immobilization and Photocurrent Activity of a Light-Harvesting Antenna Complex II, LHCII Isolated from a Plant on Electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nagata, M. Amano, T. Joke, K. Fuji, A. Okuda, M. Kondo, S. Ishigure, T. Dewa, K. Iida, F. Secundo, Y. Amao, H. Hashimoto, M. Nango
  • 雑誌名: ACS Macro Lett. 巻: 1 ページ: 296-299
  • DOI: 10.1021/mz200163e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-Dimensional Molecular Assembly of Bacteriochlorophyll a Derivatives Using Synthetic Poly(Ethylene Glycol)-Linked Light-Harvesting Model Polypeptides on a Gold Electrode Modified with Supported Lipid Bilayers (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ochiai, M. Nagata, K. Shimoyama, T. Kato, T. Asaoka, M. Kondo, T. Dewa, K. Yamashita, A. Kashiwada, S. Futaki, H. Hashimoto, M. Nango
  • 雑誌名: ACS Macro Lett. 巻: 1 ページ: 28-22
  • DOI: 10.1021/mz200048m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocurrent and Electronic Activities of Oriented-His-tagged Photosynthetic Light-Harvesting/Reaction Centre Core Complexes Assembled onto a Gold Electrode (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kondo, K. Iida, T. Dewa, H. Tanaka, T. Ogawa, S. Nagashima, K. V. P. Nagashima, K. Shimada, H. Hashimoto, A. T. Gardiner, R. J. Cogdell, M. Nango
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 13 ページ: 432-438
  • DOI: 10.1021/bm201457s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of Rhodobacter sphaeroides PufX-bearing maltose-binding protein and its effect on the stability of reconstituted light-harvesting core antenna complex (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai, A. Hiro, M. Kondo, T. Mizuno, T. Tanaka, T. Dewa, M. Nango
  • 雑誌名: Photosynthesis Res. 巻: 111 ページ: 63-69
  • DOI: Doi:10.1007/s11120-011-9673-x
• [雑誌論文] Assembly of Photosynthetic Pigment-Protein Complex on Substrates and Development of Bio-solar cell (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kondo, T. Dewa, M. Nango
  • 雑誌名: Bioindustry 巻: 29 ページ: 18-26
• [雑誌論文] Reconstitution and Organization of Photosynthetic Antenna Protein Complex Bearing Functional Hydrophilic Domains (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai, A. Hiro, A. Sumino, T. Mizuno, T. Tanaka, H. Hashimoto, T. Dewa, M. Nango
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 40 ページ: 1280-1282
  • DOI: Doi:10.1246/cl.2011.1280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction and Structural Analysis of Tethered Lipid Bilayer Containing Photosynthetic Antenna Proteins for Functional Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Sumino, T. Dewa, T. Takeuchi, R. Sugiura, N. Sasaki, N. Misawa, R. Tero, T. Urisu, A. T. Gardiner, R. J. Cogdell, H. Hashimoto, M. Nango
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 12 ページ: 2850-2858
  • DOI: 10.1021/bm200585y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dark Excited States of Carotenoid Regulated by Bacteriochlorophyll in Photosynthetic Light Harvesting (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Nakamura, K. Nakagawa, M. Nango, H. Hashimoto, M. Yoshizawa
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 115 ページ: 3233-3239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of bacterial photosynthetic unit in lipid bilayer studied by single-molecule spectroscopy at 5 K (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Uchiyama, H. Oikawa, K. Otomo, M. Nango, T. Dewa, S. Fujiyoshia, M.
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 13 ページ: 11615-11619
  • DOI: Doi:10.1039/c1cp20172g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Assembly of Photosynthetic Antenna Proteins into a Domain-Structured Lipid Bilayer for the Construction of Artificial Photosynthetic Antenna Systems : Structural Analysis of the Assembly using Surface Plasmon Resonance and Atomic Force Microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Sumino, T. Dewa, M. Kondo, T. Morii, H. Hashimoto, A. T. Gardiner, R. J. Cogdell, M. Nango
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 ページ: 1092-1099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of Porphyrin Derivatives with a Defined Distance and Orientation onto a Gold Electrode Using Synthetic Light-Harvesting α-Helix Hydrophobic Polypeptides (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ochiai, M. Nagata, K. Shimoyama, M. Amano, M. Kondo, T. Dewa, H. Hashimoto, M. Nango
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 26 ページ: 14419-14422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peroxide Decoloration of CI Acid Orange 7 Catalyzed by Manganese Chlorophyll Derivatives at the Surfaces of Micelles and Lipid Bilayers (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ishigure, T. Mitsui, S. Ito, Y. Kondo, S. Kawabe, M. Kondo, T. Dewa, H. Mino, S. Itoh, M. Nango
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 26 ページ: 7774-7782
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光合成膜の反応中心タンパク質複合体を用いた光電変換素子への展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 南後守, 橋本秀樹
  • 雑誌名: 人工光合成と有機系太陽電池 ページ: 40-46
• [雑誌論文] The Electronic behavior of a Photosynthetic Reaction Center Monitored by Conductive Atomic Force Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mikayama, K. Iida, Y. Suemori, T. Dewa, T. Miyashita, M. Nango, A. T. Gardiner, Richard J. Cogdell
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotech. 巻: 9 ページ: 97-107
  • 査読あり
• [学会発表] Artificial Photosynthetic Antenna : Self-Assemblies of Light-Harvesting Protein-Pigment Complex and Its Model Complex for Construction of an Artificial Photoenergy Conversion System (2011)
  • 著者名/発表者名: Mamoru. Nango
  • 学会等名: 2010 Korean-Japan Bilateral Symposium on Frontier Photoscience(2010KJFP)
  • 発表場所: Konkuk University, Seul, Korea
  • 年月日: 20111028-31
• [学会発表] Self-assemblies of light-harvesting complexes and its synthetic model complex on electrodes for construction of an artificial photo-energy conversion system (2010)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Nango and Hideki Hashimoto
  • 学会等名: The satellite meeting of the 15^<th> International congress of photosynthesis
  • 発表場所: Tianjin, China, Aug
  • 年月日: 20100818-22
• [学会発表] Artificial photosynthetic antenna complex and development of nanobiodevices ; Self-assembly of light-harvesting antenna complex onto substrates (2010)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Nango
  • 学会等名: Biopolymer symposium, Japan polymer society meeting
  • 発表場所: Tokyo University
  • 年月日: 20100728-29
• [学会発表] Bio-inspired Design of Artificial Photosynthetic Antenna Complexes for Harvesting Organic Solar Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Nango
  • 学会等名: Recent Advances in Nano-Micromechanics of Materials
  • 発表場所: Northwestern University
  • 年月日: 20100524-25