生体情報・エネルギー変換分子材料の設計および機能制御

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04204007
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 相澤 益男 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (00016742)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保 いづみ 創価大学, 工学部, 助教授 (40214986) ; 樋口 富彦 徳島大学, 薬学部, 助教授 (50035557) ; 宍戸 昌彦 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (60026268) ; 上田 哲男 名古屋大学, 大学院・人間情報学研究所, 教授 (20113524)
• Keywords: 分子間情報伝達材料 / 粘菌内リン脂質組成変動 / 光・電子機能タンパク質 / ラット肝H^+-ATP合成酵素 / ハロロドプシン光電変換デバイス

Research Abstract

本研究では、情報受容・交換およびエネルギー変換の2種類の生体内分子システムの分子構築の工学的実現を目的として、次の諸成果を挙げた。
(1)相澤は、架橋法によってカルモジュリンとホスフォジエステラーゼのタンパク質ハイブリッドを合成し、カルシウムイオンに応答して酵素活性を発現する分子間情報伝達機能材料を創製した。さらに、このタンパク質ハイブリッドを微粒子担体に固定化し、特性を明らかにした。
(2)上田は、粘菌細胞内のリン脂質組成変動が酵素ホスフォリパーゼDに関連していることを明らかにした。さらに、酵母抽出液にトレハロースを添加した系で、解糖系において伝播する新しい化学振動を見い出した。
(3)宍戸は,ドナー/センシタイザー/アクセプターの3連子シーケンスをもつポリペプチドを合成し、高効率の光誘起電子移動を実現した。さらに、光・電子機能性の非天然アミノ酸を遺伝子工学的にタンパク質に導入する方法を開拓した。
(4)樋口は、ラット肝H^+-ATP合成酵素の各サブユニットの単離精製法を開発し、エネルギー変換部位の全てのサブユニットの一次構造を決定した。さらにH^+ポンプにおけるエネルギー変換機作は、従来の化学浸透圧説では説明できないことを確証した。
(5)久保は、ハロロドプシンの単独LB膜を作成し、ガラス基板上に積層した。さらにハロロドプシンにクロライドを供給するポリピロール膜を作製し、ハロロドプシン光電変換デバイスを構成した。

Research Products

• [Publications] G.F.Khan: "Molecular Interface for an Activity Controlled and its Application for the Determination of FructoseAnalytical Chemistry" Analytical Chemistry. 64. 1254-1258 (1992)
• [Publications] H.Sakurada: "Use of Duhydrorhodamine 123 for Detecting Intracellular Generating of Peroides upon UV Irradiation in epidermal Keratinocytes" Arch.Dermatol.Res.284. 114-116 (1992)
• [Publications] H.Nakahara: "Orientation Control and Photophysical Behaviors in LB Films of Long-chain Derivative of Amino Acids Containing Aromatic Ring" Mol.Cryst.Lig.Cryst.218. 177-182 (1992)
• [Publications] T.Higuchi: "The Complete Amino Acid Sequence of Subunit of Rat Liver Mitochondrial H^+ ATP Synthase" Biochemistry. 31. 12451-12454 (1992)
• [Publications] I.Inoue: "An ATP-sensitive K^+ Channel in the Membrane of Fused Giant Mitoplast" J.Physiol. 446. 130-130 (1992)