2006 Fiscal Year Annual Research Report
球状蛋白質フェリチンを利用した金属ナノ粒子の精密制御と触媒反応への展開
Project/Area Number |
06J50442
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
鈴木 理子 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | フェリチン / 金属ナノ粒子 / 触媒 |
Research Abstract |
フェリチン内部でのAu-Pdバイメタル粒子の作成による水素化反応性の向上 本研究はすでに、フェリチン内部にPdナノ粒子を作成し、オレフィン水素化触媒として機能することを報告している。そこで反応性の向上を狙い、フェリチン内部でのAu-Pdバイメタル粒子の作成を行った。方法は、(1)合金構造の作成を目指し、フェリチン内部にAu、Pdイオンを挿入し還元する「共還元」と、(2)コアシェル構造作成を目指し、Au(Pd)粒子を内包したフェリチンにPd(Au)イオンを挿入、還元する「逐次還元」の2種類を行った。各種測定からフェリチン内部でのバイメタル粒子形成が確認できたため、アクリルアミド水素化反応を行ったところ、コア(Au)シェル(Pd)粒子内包フェリチンではPd粒子内包フェリチンに比べ2.5倍活性が向上したが、合金粒子内包フェリチンでは活性は向上しなかった。この違いは両者の粒子構造に起因すると考えられる。また、コア(Pd)シェル(Au)フェリチンは活性を示さなかったが、これは粒子表面が不活性なAu原子で覆われているためと考えられる。以上の結果から、合金、コアシェル粒子の作り分けを実現し、コアシェル型フェリチンでは活性を向上させることができた。 フェリチン内部へのPdイオン集積過程の解明 予備実験から、金属イオンはフェリチン内部に特異的な結合部位を持ち、その数によりフェリチン内部の金属保持量が決まり、粒子サイズが決定することがわかっている。そこで、金属粒子サイズ制御の知見を得るべく、X線結晶構造解析によるPdイオン結合箇所の同定を試みた。Pdイオンに対する親和力の違いを確認するため、異なる量のPdイオンを含むフェリチンの構造解析を行ったところ、Pdイオンと安定に錯形成するCysやHis等からなる数カ所の領域に特異的に配位し、それらの領域にはPdイオンとの親和性に違いがあることがわかった。現在Pdイオンと親和性の高いアミノ酸の除去による粒子サイズの制御について検討中である。
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Research Products
(1 results)
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[Patent(Industrial Property Rights)] 改変アポフェリチン製造方法とその利用2006
Inventor(s)
渡辺 芳人, 上野 隆史, 鈴木 理子, 安部 聡, 安部 瑞恵, 平田 邦夫, 山本 雅貴, 高田 昌樹
Industrial Property Rights Holder
渡辺 芳人, 上野 隆史, 鈴木 理子, 安部 聡, 安部 瑞恵, 平田 邦夫, 山本 雅貴, 高田 昌樹
Industrial Property Number
特願2006-260190
Filing Date
2006-09-26