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2012 年度 実施状況報告書

人工チラコイド膜の構築と機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 24655120
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

出羽 毅久  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70335082)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードバイセル / 脂質二分子膜 / 多層膜構造 / チラコイド膜 / 光合成
研究概要

チラコイド膜様の人工多層構造中に光合成タンパク質再構成体を構築することを目的とし、ディスク状二分子膜から多層構造体の構築を行った。長鎖および短鎖のリン脂質混合系からディスク状脂質二分子膜を構築し、その構造体を原子間力顕微鏡にて確認した。ディスク状構造体は動的光散乱から見積もられてた大きさと一致する構造が確認された。さらに、光合成膜タンパク質である光収穫系複合体(LH2)をディスク状構造体中に再構成し、さらにそれをマイカ上に積層構造を構築することに成功した。原子間力顕微鏡観察の結果から、ディスク状構造体が横方向に融合し平面膜構造を形成し、その構造が縦方向に積層している様子が観察された。また、この構造体中でLH2は構造を維持していることが吸収スペクトルから確認できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

バイセル構造を用いて、当初目的の多層構造体の構築に成功しており、光合成膜タンパク質の導入にも成功している。さらに、原子間力顕微鏡観察にて、ナノレベルでの構造評価も行っている。

今後の研究の推進方策

脂質膜の多層化の制御を行う。すなわち、アビジンービオチン結合を用いて、各脂質膜層を段階的に繋ぎ止めることにより、脂質膜層構築の制御を行う。また、この多層膜構造中に光合成タンパク質を組み込み、その機能(集光、電荷分離、酸素発生)を調べることより、人工チラコイド膜の構築を行う。

次年度の研究費の使用計画

該当無し

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Electron Conduction and Photocurrent Generation of a Light-Harvesting/Reaction Center Core Complex in Lipid Membrane Environments2013

    • 著者名/発表者名
      A. Sumino, T. Dewa, N. Sasaki, M. Kondo, M. Nango
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 4 ページ: 1087–1092

    • DOI

      10.1021/jz301976z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光合成アンテナ膜タンパク質の集合構造と機能2013

    • 著者名/発表者名
      出羽毅久
    • 雑誌名

      膜 Membrane

      巻: 38 ページ: 70-75

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional patterning of bacterial light-harvesting 2 complexes on lipid-modified gold surface2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yajima, R. A. Furukawa, M. Nagata, S. Sakai, M. Kondo, K. Iida, T. Dewa, M. Nango
    • 雑誌名

      App. Phys. Lett.

      巻: 100 ページ: 233701(-1-4)

    • DOI

      10.1063/1.4726105

    • 査読あり
  • [学会発表] 光合成アンテナタンパク質集合体の構築とキャラクタリゼーション2013

    • 著者名/発表者名
      出羽毅久・小森大輔・野地智康・角野歩・南後守
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学 南草津
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] 光合成アンテナ-反応中心膜タンパク質の脂質膜中での光電流応答と電流計測AFM 測定2013

    • 著者名/発表者名
      角野歩・出羽毅久・佐々木伸明・近藤政晴・橋本秀樹・南後守
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学 南草津
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] バイセル中への光合成膜タンパク質の再構成とそのキャラクタリゼーション2013

    • 著者名/発表者名
      山田樹・角野歩・南後守・出羽毅久
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学 南草津
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] 光合成膜タンパク質分子集合系の機構解明2013

    • 著者名/発表者名
      出羽毅久
    • 学会等名
      人工光合成研究の最前線:挑戦する若手研究者 JSTさきがけ「光エネルギーと物質変換」研究領域研究成果報告会
    • 発表場所
      立命館大学 南草津
    • 年月日
      20130322-20130322
  • [学会発表] 光合成アンテナ複合体の組織構造とエネルギー移動2012

    • 著者名/発表者名
      出羽毅久・角野 歩・野地智康・中野優希・南後 守
    • 学会等名
      新学術領域研究「人工光合成」第1回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東工大蔵前会館1Fくらまえホール
    • 年月日
      20121217-20121218
  • [学会発表] Supramolecular Assembly and Energy Transfer of Photosynthetic Antenna Proteins in Lipid Bilayers2012

    • 著者名/発表者名
      Takehisa Dewa, Ayumi Sumino, Tomoyasu Noji, Yuki Nakano, Natsuko Watanabe, Masaharu Kondo, Mamoru Nango
    • 学会等名
      IPC2012
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] Assembly Structures and Energy Transfer property of Photosynthetic Antenna-Reaction Center Complexes in various Lipid Bilayers2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakano, Ayumi Sumino, Tomoyasu Noji, Natsuko Watanabe, Masaharu Kondo, Takehisa Dewa, Mamoru Nango
    • 学会等名
      The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] Polyamine-lipid/Nucleic Acid Complex (Lipoplex) for Gene Delivery: Relationship Between Metamorphosis of Lipoplex and its Function2012

    • 著者名/発表者名
      T. Dewa, Y. Okita, Y. Urita, T. Yokoyama, K. Shimizu, T. Asai, N. Oku, M. Nango
    • 学会等名
      6th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2012)
    • 発表場所
      Shimane Prefectural Convention Center
    • 年月日
      20121129-20121201
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成アンテナ膜タンパク質の集合構造と機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      出羽毅久
    • 学会等名
      第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20121110-20121111
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成アンテナ系タンパク質複合体(LH2)の架橋集合体の構築と分光学的機能評価2012

    • 著者名/発表者名
      小森大輔・野地智康・出羽毅久・南後守
    • 学会等名
      第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20121110-20121111
  • [学会発表] AFM Observation of Self-Assembled Nanostructure of Light-Harvesting Membrane Proteins in Artificial Lipid Bilayers2012

    • 著者名/発表者名
      T. Dewa, A. Sumino, Y. Nakano, T. Noji, and M. Nango
    • 学会等名
      3rd Kanazawa Bio-AFM Workshop
    • 発表場所
      KKR Hotel Kanazawa
    • 年月日
      20121105-20121108
    • 招待講演
  • [学会発表] 光化学系I/IIの脂質二分子膜中での光化学活性とエネルギー移動2012

    • 著者名/発表者名
      出羽 毅久,野地 智康,角野 歩,山川 壽伯,川上 恵典,沈 建仁,伊藤 繁,南後 守
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 光合成アンテナ膜タンパク質複合体の脂質依存的な集合体形成と光収穫能への影響2012

    • 著者名/発表者名
      角野 歩,中野 優希,渡部 奈津子,野地 智康,出羽 毅久,南後 守
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 光合成アンテナ・反応中心複合体の脂質膜中への再構成とエネルギー移動評価2012

    • 著者名/発表者名
      中野 優希,角野 歩,野地 智康,渡部 奈津子,近藤 政晴,南後 守,出羽 毅久
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 光合成アンテナ系タンパク質の集合体形成を目的した諸種の架橋体合成2012

    • 著者名/発表者名
      小森 大輔,野地 智康,出羽 毅久,南後 守
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 脂質二重膜への再構成系におけるLHCII, PSI, PSIIのエネルギー移動と光化学活性2012

    • 著者名/発表者名
      野地 智康,天野 瑞貴,近藤 政晴,山川 壽伯,川上 恵典,沈 建仁,伊藤 繁,南後 守,出羽 毅久
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] Construction of Supramolecular Assembly of Photosynthetic Antenna Proteins in Lipid Bilayers: AFM Observation, Energy Transfer, and Photocurrent Generation2012

    • 著者名/発表者名
      Takehisa Dewa
    • 学会等名
      Engineering Lipid Bilayers
    • 発表場所
      Weetwood Hall, Leeds (UK)
    • 年月日
      20120906-20120909
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成アンテナ膜タンパク質複合体の脂質依存的な集合体形成とエネルギー移動2012

    • 著者名/発表者名
      角野 歩、中野 優希、渡部 奈津子、野地 智康、出羽 毅久、南後 守
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [学会発表] Reconstitution of photosynthetic antenna membrane protein assembly into lipid bilayers and its direct observation using AFM2012

    • 著者名/発表者名
      Ayumi SUMINO, Takehisa DEWA, Natsuko WATANABE, Yuki NAKANO , Tomoyasu NOJI , and Mamoru NANGO
    • 学会等名
      Seeing at the Nanoscale 2012
    • 発表場所
      Wills Memorial Building, Bristol, UK
    • 年月日
      20120709-20120711
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡による光合成研究へのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      出羽毅久・角野歩
    • 学会等名
      第20回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      大阪大学 (豊中キャンパス)
    • 年月日
      20120630-20120701
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成アンテナ膜タンパク質超分子集合体の構造-機能相関解明2012

    • 著者名/発表者名
      角野 歩・出羽 毅久・渡部 奈津子・中野 優希・野地 智康・近藤 政晴・南後 守
    • 学会等名
      第22回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学先端科学技術研究センター
    • 年月日
      20120625-20120626
  • [学会発表] 光合成アンテナ・反応中心複合体の脂質膜中での集合構造とエネルギー移動2012

    • 著者名/発表者名
      出羽 毅久, 渡部 奈津子, 角野 歩, 野地智康, 中野優希, 近藤政晴、南後 守
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] 光合成アンテナ・反応中心複合体の脂質膜中への再構成と蛍光特性2012

    • 著者名/発表者名
      中野 優希, 野地 智康, 渡部 奈津子, 角野 歩, 近藤政晴, 南後守, 出羽 毅久
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20120528-20120531
  • [学会発表] 顕微鏡―電流同時計測による光合成膜タンパク質超分子集合系の機能解明2012

    • 著者名/発表者名
      出羽毅久
    • 学会等名
      特定領域研究「分子高次系機能解明のための分子科学 -先端計測法の開拓による素過程的理解」 成果公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      20120525-20120526

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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