電子伝達機能をもつタンパク質/色素超分子複合体の構築

本研究は、距離と配向を制御したポルフィリン誘導体の選択的な電子伝達システムをLHタンパク質/脂質二分子膜系で作成し、生体エネルギー変換膜系で行われている効率の良いポルフィリン誘導体の電子伝達システムを人工的に作成することを目的とする。ここでは、LHタンパク質中でのポルフィリン誘導体の配列制御と組織化の検討を行った。はじめに、ポルフィリン誘導体としてメソポルフィリン誘導体モノマーの亜鉛錯体(ZnMPMME)およびそのダイマーを合成した。そして、オクチルグルコシド(OG)中でZnMPMME誘導体およびR.rubrum由来のLHタンパク質を用いてアンテナ色素複合体の再構成を行い、UV-Vis,CDおよび蛍光からその複合体の挙動について検討した。その結果、LHタンパク質/ZnMPMME複合体のUV-VisスペクトルではLHタンパク質の存在しない系と比較してSoret帯の長波長シフトおよびQ帯の吸収の増大が見られた。また、LHタンパク質/ZnMPMME複合体のCDシグナルはSoret帯に対応した位置でコットン効果を示した。このことから、ZnMPMMEのモノマーおよびダイマーはいずれもLHタンパク質中に取り込まれたLHタンパク質/ZnMPMME複合体が形成されると考えた。また、ZnMPMMEのダイマーの蛍光スペクトルではLHタンパク質の共存下で特に大きな消光が見られたことから、LHタンパク質によるZnMPMMEの会合の促進が認められた。これらのことにより、LHタンパク質を用いてZnMPMMEのようなポルフィリン誘導体と光合成細菌のアンテナ色素複合体と類似した性質をもつ超分子複合体を構築できることが示唆された。

本研究は、距離と配向を制御したポルフィリン誘導体の選択的な電子伝達システムをLHタンパク質/脂質二分子膜系で作成し、生体エネルギー変換膜系で行われている効率の良いポルフィリン誘導体の電子伝達システムを人工的に作成することを目的とする。ここでは、LHタンパク質中でのポルフィリン誘導体の配列制御と組織化の検討を行った。はじめに、ポルフィリン誘導体としてメソポルフィリン誘導体モノマーの亜鉛錯体(ZnMPMME)およびそのダイマーを合成した。そして、オクチルグルコシド(OG)中でZnMPMME誘導体およびR.rubrum由来のLHタンパク質を用いてアンテナ色素複合体の再構成を行い、UV-Vis,CDおよび蛍光からその複合体の挙動について検討した。その結果、LHタンパク質/ZnMPMME複合体のUV-VisスペクトルではLHタンパク質の存在しない系と比較してSoret帯の長波長シフトおよびQ帯の吸収の増大が見られた。また、LHタンパク質/ZnMPMME複合体のCDシグナルはSoret帯に対応した位置でコットン効果を示した。このことから、ZnMPMMEのモノマーおよびダイマーはいずれもLHタンパク質中に取り込まれたLHタンパク質/ZnMPMME複合体が形成されると考えた。また、ZnMPMMEのダイマーの蛍光スペクトルではLHタンパク質の共存下で特に大きな消光が見られたことから、LHタンパク質によるZnMPMMEの会合の促進が認められた。これらのことにより、LHタンパク質を用いてZnMPMMEのようなポルフィリン誘導体と光合成細菌のアンテナ色素複合体と類似した性質をもつ超分子複合体を構築できることが示唆された。