電子移動過程の解析

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63612004
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 千田 貢 京都大学, 農学部, 教授 (90026419)
• 研究分担者: 村上 幸人 九州大学, 工学部, 教授 (30037717) ; 関 一彦 広島大学, 理学部, 助教授 (80124220) ; 中村 晃 大阪大学, 理学部, 教授 (80029404) ; 仁木 克己 横浜国立大学, 工学部, 教授 (00017899)
• キーワード: 高分子錯体 / 電子構造 / 電子移動 / 多電子移動 / バイオエレクトロカタリシス / 鉄硫黄クラスター / チトクロムC_3 / 疎水性ビタミンB_<12>

研究概要

多電子移動過程、とくに生体高分子及びそのモデル化合物における多電子移動過程の基本的性質の解明と触媒効果の発現機構の解析を目的として研究を行った。千田は多電子移動酵素機能電極設計の基礎となるメディエータを用いる界面多電子移動反応について、そのバイオエレクトロカタリシス電流を表現する理論式のさらに厳密な導出を試み、その挙動を特色づけるパラメータを明確にし、また、これをグルコースオキシダーゼ、グルコン酸デヒドロゲナーゼ、ジアホラーゼ、ジアホラーゼ・NAD型デヒドロゲナーゼ電極に適用し、それらのセンサーへの応用について検討した。また、酵素電極間直接電子移動についても、グルコン酸デヒドロゲナーゼなどについて検討を進めた。仁木は4電子移動チトクロムC_3について、4個の異なる酸化還元活性点をもつ場合の4つの巨視的酸化還元電位及び16個の微視的酸化還元電位の存在を明らかにし、電気科学的方法及びNMR法を用いてそれらの値を求め、その分子構造との相関を明らかにした。中村はフエレドキシン等のモデル化合物として4Fe4Sクラスタ集合体からなる金属高分子錯体の多電子移動反応について研究を進め、特にMoOイオンを取り込んだ錯体を合成し、そのESRスペクトルを明らかにし、フェニールアセチレン及びアゾベンゼン還元触媒活性を検討して、ニトルゲナーゼ活性との類似性の機構について論じた。また、各種ジオチオラート配位子を用いる4Fe4Sクラスタ集合体の設計とその合成法を明らかにした。村上は疎水性ビタミンB_<12>被覆電極作製法を開発し、その表面状態ESCA法で明らかにし、この修飾電極を用いる炭素骨格組み替反応を行った。関はポリ(2,5-ピリジイル)及びポリ(1,1-フェロセン)、ポリ(ジメチルシロキサン)(O-SiMe)、臭化銀/メロシアニン色素界面について紫外線光電子分光法を用いて電子構造を明らかにし、電子移動過程の物性の解明を行った。

研究成果

• [文献書誌] T.Ikeda: Anal.Sci.,. 4. 133-138 (1988)
• [文献書誌] T,Ikeda: Agric.Biol.Chem.,. 52. 1557-1563 (1988)
• [文献書誌] T.Ikeda: Agric.Biol.Chem.,. 52. 3187-3188 (1988)
• [文献書誌] 范可君: 日本化学会誌. 4. 512-517 (1988)
• [文献書誌] K.Niwa: J.Elecroanal.Chem.,. 245. 275-285 (1988)
• [文献書誌] V.Brabec: Chem.Lett.,. 1988. 1445-1448 (1988)
• [文献書誌] N.Ueyama: Chem.Lett.,. 1988. 223 (1988)
• [文献書誌] N.Ueyama: Inorg.Chem.,. 27. 741 (1988)
• [文献書誌] A.Nakamura: "Metal Clusters in Proteins",ed.L.Que,Jr.,ACS Symposium Series,. 372. 292 (1988)
• [文献書誌] K.Seki: Bull.Chem.Soc.Jpn.,. 61. 351-358 (1988)
• [文献書誌] H.Fujimoto: J.Chem.Phys.,. 89. 1198-1199 (1988)
• [文献書誌] T.B.Tang: J.Phys.Chem.,.
• [文献書誌] Y.Murakami: Chem.Lett.,. 1988. 469-472 (1988)
• [文献書誌] 村上幸人: 日本化学会誌. 4. 445-451 (1988)
• [文献書誌] Y.Murakami: Chem.Lett.,. 1988. 835-838 (1988)
• [文献書誌] Y.Murakami: Chem.Lett.,. 1988. 839-842 (1988)
• [文献書誌] Y.Murakami: Pure Appl.Chem.,. 60. 1363-1368 (1988)
• [文献書誌] T.Ikeda: "Catalytic Oxidation of D-Glucose at An Enzyme-Modified Electrode with Entrapped Mediator" Prenum Pub.Corp., 193-201 (1988)
• [文献書誌] Fan Ke-jun: "SERS Studies on the Electrode Reaction of Cytochrome c at Silver Electrode in the Presence of Phyidine Derivatives" Prenum Pub.Corp., 125-138 (1988)