リポソームを用いる光合成モデルによる光エネルギーの化学的変換

使用脂质体的光合作用模型进行光能的化学转化

基本信息

批准号：
60045041
负责人：
戸田不二緒
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Energy Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.アクリジンオレンジを光増感剤に用いて、リポソーム溶液中で、アスコルビン酸を電子供与体とするメチルビオローゲンの光還元に成功した。この系では、可逆な酸化還元平衡を光エネルギーによって高エネルギー側にシフトさせ、しかも、この高エネルギー状態を長時間保つことができる。2.上記の反応においては、生成したメチルビオローゲン還元体の濃度がメチルビオローゲンの初濃度の1%程度になると反応の進行が停止し、それ以下光照射を続けても還元体の濃度は増加しない。これはアクリジンオレンジの励起状態を経由する逆反応が存在するためである。ビオローゲン還元体の生成効率を増大させるためには逆反応の抑制が必要であるが、この目的には、ビオローゲン化合物の化学修飾が有効であることが示された。3.クロロフィル及び、その誘導体であるクロロフィリドを用いた場合も、同様のエネルギー変換系を構成することができた。この系はきわめて耐光性に富んでいることが注目される。4.機械的強度と化学的安定性を有する人工光合成膜を開発するための基礎研究として、多孔質ガラスを支持体とし、シランカップリング剤によって孔内を修飾したイオン交換膜を作成し、そのイオン輸送特性を検討した。5.リポソームを用いたアクリジンオレンジを光増感剤とする人工光合成系に、ホウレンソウから抽出したフェレドキシン-NADP還元酵素を加えることによってNADPを還元し、NADPHを生成することができた。さらに、グルタミン酸デヒドロゲナーゼを用いて、2-ケトグルタル酸とアンモニウムイオンから還元的にグルタミン酸を合成することができた。

1。使用尖锐的橙色作为光敏剂，使用抗坏血酸作为电子供体的甲基化学剂的光递录成功地在脂质体溶液中进行了。在该系统中，可逆的氧化还原平衡被轻能转移到高能方面，并且可以长时间保持这种高能状态。 2。在上述反应中，当甲基脊髓降低产生产生产生的产物的浓度达到甲基化学剂初始浓度的约1％时，反应进行，即使光照射继续持续，还原产物的浓度也不会增加。这是因为通过尖锐的橙色激发态存在反应。为了提高viologen还原剂的形成效率，有必要抑制反应反应，但已表明，Viologen化合物的化学修饰对此目的是有效的。 3。当使用叶绿素及其衍生叶绿素时，可以构建类似的能量转化系统。值得注意的是，该系统非常轻松。 4。作为针对具有机械强度和化学稳定性的人造光合膜的基础研究，使用多孔玻璃作为支撑而创建了一个离子交换膜，并用硅烷偶联剂在毛孔内进行了修改，并检查了其离子传输性能。 5。通过使用脂质体添加从菠菜中提取的铁蛋白-NADP还原酶添加从菠菜中提取的铁氧还蛋白-NADP还原酶使用脂质体作为光敏剂，并可以生产NADPH。此外，可以使用谷氨酸脱氢酶从2-酮戊二酸和铵离子还原谷氨酸。