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光エネルギー変換機能をもつタンパク質/色素複合体の自己組織化とその動的機能

具有光能转换功能的蛋白质/色素复合物的自组装及其动力学功能

基本信息

批准号：
13022231
负责人：
南後守
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

植物、光合成細菌などの光合成膜では、アンテナ(LH)系、光化学反応中心(RC)およびそれに続く電子伝達系で光エネルギーから化学エネルギーヘの効率の良い変換が行われている。この変換は、主として光合成膜中での諸種のタンパク質/色素複合体からなる超分子複合体で行われている。本研究は、光合成で光エネルギー変換機能をもつタンパク質/ポルフィリン色素複合体を人工的に組織化する。そして、その複合体の動的な構造変化とシンクロナイズした電子ならびにプロトンなどの輸送との相関について電極基板上での電流応答から明らかにすることを目的とする。ここでは、諸種の光合成膜のアンテナ(LH)タンパク質およびそれらと類似した疎水性ポリペプチドを合成して、ポルフィリン色素誘導体との複合体を電極上で組織化する。そして、その組織化とシンクロナイズした光エネルギー変換機能について検討した。また、LH-,タンパク質を用いてクロロフィル色素誘導体(BChl aおよびZnBChl a)およびそのモデル色素(Znメソポルフィリン誘導体)複合体の組織化を化学修飾した諸種の基板上で行った。その結果、天然と類似したアンテナ色素複合体を化学修飾した基板上でも安定に作成できることがわかった。^<2e)>つぎに、その複合体の組織化とシンクロナイズした光電変換能について分光学的手法および電極応答から検討を行った。その結果、光波長に依存した電流応答がBChl aを用いた場合に顕著に見られ、その光電変換能は、アンテナ色素複合体の構造変化に大きく依存することが認められた。これらのことから、その複合体の動的な構造変化とシンクロナイズした光電変換能を観察できることがわかった。

Plant, Photosynthetic bacteria, Photosynthetic membrane, Photochemical reaction center (RC), Photosynthetic electron system, Photosynthetic bacteria, Photosynthetic membrane, Photosynthetic bacteria, Photosynthetic membrane, Photosynthetic bacteria, Photosynthetic membrane, Photosynthetic bacteria, Photosynthetic membrane, Photosynthetic bacteria, Photosynthetic bacteria, Photosynthetic bacteria In this way, the main body of the photosynthetic membrane can be divided into various kinds of protein/pigment complexes, supramolecular complexes, etc. In this study, photosynthetic pigment complexes were artificially organized for the purpose of photosynthesis. The structure of the complex is changed, and the current on the electrode substrate is changed. In this paper, various kinds of photosynthetic films are synthesized and organized on the electrode. In addition, the organization of the system can be changed by changing the function of the system. Tissue chemical modification of pigment (BChl a and ZnBChl a) complexes for use in the production of LH-, LH The results are similar to those of the pigment complexes chemically modified on the substrate. <2e) Organization of the complex and the electrochemistry of the complex. As a result, the wavelength of light depends on the current, and the photoelectric conversion energy depends on the structure of the pigment complex. The structure of the complex is changed. The photoelectric conversion is detected.