高分子固体中の蛋白質への電子移動過程の解析

聚合物固体中蛋白质的电子转移过程分析

• 批准号: 04650799
• 负责人: 大野 弘幸
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650799/
• 关键词: ヘモグロビン; ミオグロビン; ポリエチレンオキシド; イオン伝導; 酸化還元

酸化還元活性な蛋白質を電極上に固定し、イオン伝導性高分子固体中で、電極と蛋白質間、および積層蛋白質間の電子移動過程を詳細に解析することを研究目的とする。イオン伝導性高分子は、低分子量の溶媒を含まない高分子固体でありながら、イオンを輸送できる。酸化還元反応は荷電数変化を伴うので、このイオン伝導性高分子を用いれば、高分子固体中でも溶液中と同様の酸化還元反応が起こるものと期待された。ヘモグロビン(Hb)やミオグロビン(Mb)の表面を末端活性化ポリエーテルを用いて修飾し、イオン伝導性高分子との親和性を高めた修飾蛋白質とした。これをガラス電極(ITOガラス)上にキャストし、室温で10^<-5>S/cm以上のイオン伝導度を示す高分子(ポリエーテルを含む)で被覆した。電位印加に伴う可視吸収スペクトル変化から反応速度定数を算出し、これに影響を及ぼす因子を整理した。はじめに、0.5MのKClを溶解した分子量の異なるポリエチレンオキシド(PEO)の中で、可逆的にPEO-HbやPEO-Mbを酸化還元できることを確認した。ついで電位に対応した繰り返し酸化還元も可能であった。粘性環境中を拡散する必要が無いことから酸化還元反応は加速されると考えられたが、サイクリックボルタンメトリー測定から、電極に直接接触しているタンパク質への電子移動は速いものの、それにつづくタンパク質間の電子移動が非常に遅いことが認められた。これはタンパク質間の電子移動にはある適切な空間配置が必要であり、タンパク質の回転拡散がそれを支配していることによるものと考察した。

Acidification is yuan activities な protein を electrode に fixed し, イ オ ン 伝 conductivity of polymer solid で, between electrode と protein, お よ び horizon の electronic movement between protein を detailed analytical す に る こ と を research purpose と す る. <s:1> <s:1> 伝 conductive polymer, low-molecular-weight <s:1> solvent を containing まな まな polymer solid であ ながら, <s:1> を を を transport で る る. Acidification is yuan against 応 は charged several variations change を with う の で, こ の イ オ ン 伝 conductivity polymer を with い れ ば, polymer solid で も と with others in the solution の acidification and yuan against 応 が up こ る も の と expect さ れ た. ヘ モ グ ロ ビ ン (Hb) や ミ オ グ ロ ビ ン (Mb) の を end surface activation ポ リ エ ー テ ル を with い て modified し, イ オ ン 伝 conductivity polymer と の affinity を high め た modified protein と し た. こ れ を ガ ラ ス (ITO electrode ガ ラ ス) on に キ ャ ス ト し, room temperature で 10 ^ < - > 5 S/cm above の イ オ ン 伝 conductance を す in polymer (ポ リ エ ー テ ル を む) で coating し た. Potential Inca に with う visible absorption 収 ス ペ ク ト ル variations change か ら anti 応 speed constant を calculate し, こ れ に influence を and ぼ す factor を finishing し た. は じ め に, 0.5 M の KCl dissolved を し た の different molecular weight な る ポ リ エ チ レ ン オ キ シ ド (PEO) の で, reversible に PEO - Hb や PEO - Mb を acidification and yuan で き る こ と を confirm し た. The で で potential に may であった against the 応 た た た for the deacidification reduction of the <s:1>. Viscous environment を company, scattered す る が without necessary い こ と か ら acidification and yuan against 応 は accelerate さ れ る と exam え ら れ た が, サ イ ク リ ッ ク ボ ル タ ン メ ト リ ー determination か ら, direct contact with the electrode に し て い る タ ン パ ク qualitative へ の electronic mobile は speed い も の の, そ れ に つ づ く タ ン パ ク の electronic mobile が between qualitative very に 遅 い こ と が recognize め ら れ た. こ れ は タ ン パ ク mass between の electronic mobile に は あ る appropriate な space configuration が necessary で あ り, タ ン パ ク の returned to planning company, scattered が そ れ を dominate し て い る こ と に よ る も の と investigation し た.

项目成果

H.Ohno: "Electron Transfer Reaction of PEO-Modified Hemoglobin on the ITO Electrode in Solid Polymer Electrolytes" Polym.Advanced Technoly. 4. (1993)

H.Ohno：“固体聚合物电解质中 ITO 电极上 PEO 改性血红蛋白的电子转移反应”Polym.Advanced Technoly。