再構成膜(二分子膜)を用いた生体電子移動システムの電極上での構築とその機能解明

使用重构膜（双层膜）在电极上构建生物电子传输系统并阐明其功能

• 批准号: 04220110
• 负责人: 中嶋 直敏
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 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-04220110/
• 关键词: 再構成膜; チトクロム酸化酵素; チトクロムC; 電子移動; 脂質; Langmuir-Blodgett膜; チオール化合物

本研究は、生体電子伝達連鎖に関与するレドックスタンパク・二分子膜系の電子移動機能を電気化学的手法で解明することを目的として、チトクロムCと再構成膜チトクロム酸化酵素間のタンパク間電子移動に関する電気化学的検討及び電極上に固定化された脂質単分子膜系でのチトクロムCのレドックス挙動についての検討を行い以下の成果を得た。1.チトロクロム酸化酵素ーチトクロムC間の電子移動に与える反応場の影響チトクロム酸化酵素を含む再構成膜を透析法により作成した。脂質としてDOPC(ジオレオイルフォスファチジルコリン)、DMPC(ジミリストイルフォスファチジルコリイン)を用いた。一方、二分子膜と比較のためミセル系でも実験を行った。DMPC系では、低温では限界電流が観測されないが、25〜50℃では、明確な限界電流を与えた。DMPCリポソームの相転移温度は24℃であり、膜流動性が蝕媒効率に影響を及ぼしていることがわかった。限界電流値をDMPC、DOPC、ミセル系で比較し、蝕媒効率が不飽和脂質であるDOPC系で最も高いことがわかった。ミセル系では、DMPC系よりやや効率が高いが、高温(45〜50℃)にて、酸化酵素活性を失活(変性)させた。2.脂質単分子膜系でのチトロクロムCの電気化学Langmuir-Blodgett法にて、DOPC単分子膜を金電極上に固定した。実際には、5mol%のHSC_<20>OH(新規合成化合物)をDOPCに混合させた。この単分子膜系においてチトクロムCのサイクリックボルタモグラムを観測したところ、飽和カロメル電極(SCE)に対して、20mV近傍に、明確なレドックス電流が観測されることがわかった。スキャン速度依度性より単分子膜系での電極反応がチトクロムC拡散により支配されていることがわかった。

This research is related to bioelectronic linkage and bimolecular film-based electronic mobile devices. The method of electrolytic chemistry can be used to explain the purpose of することを, として, チトクロムC, and チトクロム acid The movement of electrons between enzymes and electrolyte chemistry and the immobilization of lipids on electrodes The following results have been obtained by using a single molecular film system, the C-shaped membrane. 1. Teton acid enzyme - Electron movement and reaction between Teton and C The field-influenced チトクロム acidifying enzyme contains a reconstituted membrane and is produced by dialysis method. Lipid DOPC (ジオレオイルフォスファチジルコリン), DMPC (ジミリストイルフォスファチジルコリイン)を用いた. One side and two molecular membranes are compared with each other. DMPC system is suitable for low-temperature and low-temperature testing. The phase shift temperature of DMPC is 24℃, and the film fluidity and etching efficiency are not affected by the phase shift temperature. The limiting current value of DMPC, DOPC, and Mitsubishi series is relatively high, and the etching efficiency of unsaturated lipids is the highest in DOPC series. The ミセル type では, DMPC type よりややが has high efficiency, high temperature (45~50℃), and acidifying enzyme activity has been inactivated (change property). 2. Lipid single molecular membrane system is based on the electrochemical Langmuir-Blodgett method of C-type electrochemistry, and DOPC single molecular membrane is fixed on a gold electrode. It is a combination of 5mol% HSC_<20>OH (new synthetic compound) and DOPC.この単molecule film system においてチトクロムCのサイクリックボルタモグラムを観measurement したところ, saturated カロメThe SCE electrode (SCE) is used to measure the current, 20mV close proximity, and clear current measurement.スキャンSpeed ​​dependency より単molecule film system でのelectrode reaction がチトクロムC拡sanにより dominated されていることがわかった.

项目成果

N.Nakashima: "Crystallization of Two-Dimentional Chromophore Array in Aqueous Chiral Bilayer Membranes." Chemistry Letters. 1992. 73-76 (1992)

N.Nakashima：“水性手性双层膜中二维发色团阵列的结晶”。

Y.Miyazaki: "Responses of Monolayer Membranes of Thiol-Containing Lipids to Order Substances." Jap.J.Appl.Phys.31. 1555-1560 (1992)

Y.Miyazaki：“含硫醇脂质的单层膜对有序物质的反应。”