|
本研究は、電子移動・触媒・センサー機能を有するヘムタンパク質におけるヘム－ヘムポケットの相互作用を活用して、異種タンパク質の階層構造を電極基板上へプログラム構築するとともにバイオデバイスへの展開を目的として実施した。タンパク質の複雑な人工集合体やナノ構造体を精密構築しデバイス化するという観点から独創的な試みである。ヘムのプロピオン酸側鎖にマレイミドを導入し、シトクロムb562 (cyt b562) 表面に導入した一つのシステインとカップリングし、ヘムタンパク質自己集合体のモノマーユニットを調製した。タンパク質は、昨年度までと異なり、修飾位置を変更してユニットも調製をした。基板へのタンパク質の連結方向を180度変えたユニットについても調製を行った。さらに、プロトポルフィリンIX の中心金属を Zn に置換したユニットも調製した。金電極表面に自己組織化膜を形成後、ヘムあるいはZnプロトポルフィリンIX を縮合により表面修飾を行い、モノマーユニットを添加することにより、ヘムタンパク質集合体が階層的に集積化したバイオデバイスを作製した。タンパク質積層界面は、交流インピーダンス測定、水晶発振子マイクロバランス、原子間力顕微鏡により同定を行った。作製した一連の異種タンパク質階層化電極について、サイクリックボルタンメトリー及び微分パルスボルテンメトリーにより電気化学特性を明らかにした。犠牲試薬存在下でのキセノンランプ照射時の電流応答を評価し、Zn 置換のシトクロムを配向階層化した金電極は、カソード電流が検出されること、積層構造によって電流量が増大する現象を見出した。
|
