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Construction of a Structural and/or Functional Model of New Light-harvesting System Using Artificial Hemoprotein Assembly

使用人工血红素蛋白组装构建新型光采集系统的结构和/或功能模型

基本信息

批准号：
20H00403
负责人：
林高史
金额：
$ 28.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、植物の光合成に関する作用機序が次々と明らかとなり、光合成の活性中心を模倣・応用する研究も盛んに実施されている。そのモデル研究の多くは低分子の色素を合成化学的・超分子化学的に集積させるアプローチである。本研究では、光合成初期過程の光捕集アンテナ組織に学び、これまで我々が精力的に実施しているヘムタンパク質人工集積化手法を駆使して、多数の色素をタンパク質マトリクス内に環状に配置した人工光捕集系の構築を実施している。当該年度は令和3年度に引き続き、green fluorescent protein (GFP)とチトクロムb562の人工的な集合化と、得られた色素タンパク質を用いた光駆動型エネルギー移動について研究を進めた。特にタンパク質間を収率良く安定なジスルフィド結合で集合化させるための手法開拓を確立し、光照射下によってGFPからシトクロムb562のヘムに効率的なエネルギー移動が生じ、GFPの蛍光が消光する系を構築した。またGFPの多量体の調製も達成し、集合体がゲル電気泳動と原子間力顕微鏡により、繊維状の構造体を形成していることを明らかにした。さらに時間分解偏向蛍光解消測定により、光捕集能として重要と考えられている同一色素間でのエネルギー移動が効率的に起こっていることも判明した。このように当該年度は、色素タンパク質の安定な組織化・集合化の手法を確立し、その構造体を用いたタンパク質間の光駆動型エネルギー移動を追跡し、人工的な光捕集系としての評価を行った。

In recent years, the mechanism of photosynthesis in plants has been studied in detail, and the active center of photosynthesis has been studied in detail. A lot of research has been done on synthetic chemistry of low-molecular pigments and supramolecular chemistry. In this study, the initial process of photosynthesis of light capture technology organization, and the implementation of the energy, such as the use of organic matter artificial accumulation method, most of the pigment in the organic matter within the ring configuration, the construction of artificial light capture system. When the year and the third year of introduction of green fluorescent protein (GFP), the artificial aggregation of pigment b562, the use of pigment, the light dynamic type of production, the movement of research progress. In particular, the quality of the product is stable, and the combination of the products is integrated. The method of developing the product is established. Under light irradiation, the GFP product b562 has a high quality of production, and the GFP product light extinction system is constructed. The modulation of GFP molecules, aggregates, electromigration, atomic force microscopy, and the formation of nano-dimensional structures The time decomposition bias of light emission measurement, light capture energy, light emission detection, light emission detection, light emission, light emission detection, light emission detection, light emission In this year, the method of stable organization and aggregation of pigment is established, and the structure is tracked and the artificial light trapping system is evaluated.

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Conversion of Myoglobin into Artificial Metalloenzymes

肌红蛋白转化为人工金属酶

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takashi Hayashi;Koji Oohora;Shunsuke Kato
通讯作者：
Shunsuke Kato

Reconstituted Hemoproteins with Ni Corrinoids toward Functional Models of Methane-producing Enzyme

用 Ni Corrinoids 重建血红素蛋白以构建产甲烷酶的功能模型

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
成川真隆;笠原洋一;石丸喜朗;三坂巧;阿部啓子;朝倉富子;延澤真実・澤田佳美・北山兼弘;Takashi Hayashi
通讯作者：
Takashi Hayashi

Engineering of Hemoproteins to Create Artificial Metalloenzymes

血红素蛋白工程制造人工金属酶

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Takahashi;A. Kotar;H. Tateishi-Karimata;S. Bhowmik;Z.-F. Wang;T.-C. Chang;S;Sato;S. Takenaka;J. Plavec;and N. Sugimoto;Takashi Hayashi
通讯作者：
Takashi Hayashi

Conversion of myoglobin to an artificial metalloenzyme

将肌红蛋白转化为人造金属酶