自己組織化単分子膜による固液界面への機能性分子固定化方法の開発

开发一种使用自组装单分子层将功能分子固定在固液界面上的方法

• 批准号: 20K05251
• 负责人: 中野 美紀
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05251/
• 关键词: 吸着; タンパク質; 表面、界面; 自己組織化単分子膜; 固定化

本研究では固体表面と水溶液からなる固液界面に自己組織化単分子膜(SAM)を種々の条件で形成させ、タンパク質等の機能性分子の固定を行うった。機能性タンパク質であるチトクロームc（Cytc）は可視域に強い吸収スペクトルを示し、酸化還元反応及びそれに伴う吸収スペクトル変化を示すため、試料として用いた。また、固液界面自動洗浄機構はセル内の溶液の自動交換により、固液界面に吸着させた分子の脱離を促す。この装置とスラブ光導波路（SOWG）分光法を組み合わせ、脱離に伴って得られるタンパク質吸収バンド（CytcのSoret帯）ピーク位置における吸光度減少曲線を簡単な関数で相関する事で、最終的に脱離しない、固定された分子の割合を簡単に得ることができる。2022年度は「脱離前にCytcを固液界面に吸着させている時間」の固定割合に対する依存性を検討した。通常は14分間放置するところを、30秒と30分間でも行ったところ、吸着時間が長くなるに伴い脱離する割合が減少し固定される割合が増加した。従来から固液界面に吸着したタンパク質は三次元構造を変化させる、いわゆるコンフォメーション変化を示すことが示唆されている。今回、我々の実験でその場観察された吸着時間の増加に伴う固定割合増加は、このコンフォメーション変化に伴いタンパク質が分子レベルで吸着力を増すことで固定されている可能性が考えられる。さらに、固定されたCytcに還元剤（ハイドロサルファイトナトリウム）水溶液を接触させたところ、吸着時間が増加してもCytcは迅速に還元され、その機能に大きな変化は認められなかった。

This study で は solid surface と aqueous か ら な る solid-liquid interface に yourself organized molecular membrane (SAM) を 単 々 の で form さ せ, タ ン パ ク qualitative の の functional molecules such as fixed line を う っ た. Functional タ ン パ ク qualitative で あ る チ ト ク ロ ー ム c (Cytc) は horizon に strong suction 収 い ス ペ ク ト ル を し, acidification and yuan against 応 and び そ れ に with suction 収 う ス ペ ク ト ル variations change を shown す た め, try と し て in い た. Youdaoplaceholder0, the automatic cleaning mechanism for the solid-liquid interface automatically exchanges the <s:1> solution <e:1> within セ セ す, and the に molecules adsorbed at the solid-liquid interface are separated from を to promote す. こ の device と ス ラ ブ optical wave road (SOWG) spectrometry を group み close わ せ and from に っ て have ら れ る タ ン パ ク mass absorption 収 バ ン ド (Cytc の Soret 帯) ピ ー ク position に お け る absorbance decrease curve を Jane 単 な masato number で phase masato す で る, eventually に from し な い, fixed さ れ た molecular の cut close を Jane 単 に must る こ と が Youdaoplaceholder0 る る. 2022 annual は "from former に Cytc を solid-liquid interface に sorption さ せ て い る time" の cut or fixed に す seaborne る dependency を beg し 検 た. は 14 points usually placed between す る と こ ろ を, 30 points between 30 seconds と で も line っ た と こ ろ, smoking a long time が く な る に with い detachment す る cut close が reduce し fixed さ れ る cut close が raised plus し た. 従 to か ら solid-liquid interface に sorption し た タ ン パ ク qualitative は を three yuan structure - the さ せ る, い わ ゆ る コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン variations change を shown す こ と が in stopping さ れ て い る. Today, I'm back 々 の be 験 で そ の field 観 examine さ れ た sorption time の raised plus に with う fixed cutting and rights and は, こ の コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン variations change に with い タ ン パ ク mass が molecular レ ベ ル で emphatically を raised absorption す こ と で fixed さ れ て い る possibility が exam え ら れ る. さ ら に, fixed さ れ た Cytc に yuan also tonic (ハ イ ド ロ サ ル フ ァ イ ト ナ ト リ ウ ム) aqueous solution を contact さ せ た と こ ろ and sorption time が raised し て も Cytc は に quickly also yuan さ れ, そ の function に big き な variations change は recognize め ら れ な か っ た.

项目成果

Enhancement effects of metal nanostructures and metal nanofilms on various emissions by interactions of photons with materials or molecules

• DOI: 10.1080/15421406.2021.1946969
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: Molecular Crystals and Liquid Crystals
• 影响因子: 0.7
• 作者: T. Nagamura;H. Kawai;N. Matsuda

Three distinct adsorbed states of adenine on gold nanoparticles depending on pH in aqueous solutions

金纳米颗粒上腺嘌呤的三种不同吸附状态取决于水溶液的 pH 值

• DOI: 10.1016/j.cplett.2021.139202
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical Physics Letters
• 影响因子: 2.8
• 作者: T. Yoshimoto;M. Seki;H. Okabe b;N. Matsuda;De-yin Wu;M. Futamata
• 通讯作者: M. Futamata

Highly stable gold nanoparticles in an aqueous solution without any stabilizer prepared by a solution plasma process evaluated through capillary zone electrophoresis

通过毛细管区带电泳评估通过溶液等离子体工艺制备的不含任何稳定剂的水溶液中高度稳定的金纳米颗粒

• DOI: 10.1007/s44211-022-00149-9
• 发表时间: 2022
• 期刊: Analytical Sciences
• 影响因子: 1.6
• 作者: Takayanagi Toshio;Miyake Koji;Iwasaki Sohta;Uehara Daiki;Mizuguchi Hitoshi;Okabe Hirotaka;Matsuda Naoki
• 通讯作者: Matsuda Naoki

In situ observation of desorption reaction and immobilization of cytochrome c on solid/liquid interfaces by slab optical waveguide spectroscopy

平板光波导光谱原位观察细胞色素c在固/液界面上的解吸反应和固定化

• 发表时间: 2020
• 作者: Mao Arai;Tomohiro Miura;Yuriko Ito;Takatoshi Kinoshita;and Masahiro Higuchi*;Naoki Matsuda and Hirotaka Okabe
• 通讯作者: Naoki Matsuda and Hirotaka Okabe

Direct Electron Transfer Reaction of Cytochrome c Immobilized on a Bare ITO Electrode

• DOI: 10.1246/bcsj.20200192
• 发表时间: 2021-02-01
• 期刊: BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 4
• 作者: Matsuda，Naoki;Okabe，Hirotaka;Nakano，Koji
• 通讯作者: Nakano，Koji