光制御機能を賦与した包括材料の開発とその生体触媒固定化への応用

具有光控功能的综合材料的研制及其在生物催化剂固定化中的应用

基本信息

  • 批准号:
    62604566
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.6万
  • 依托单位:
  • 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:
    1987
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1987 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

高度な機能をもちながら不安定で取り扱いにくいとされてきた生体触媒が包括固定化法により化学触媒としての重要性をもつようになってきたばかりでなく, 我々の開発した合成樹脂プレポリマーを用いる固定化によりさらに高度な機能をもたせることも可能となってきた. そこで, このような固定化生体触媒に外部からの光エネルギーに応答し, 触媒としてでだけでなくエネルギー変換をも行いうる情報伝達の生体材料素子としての機能を賦与することを試みた. 半導体である酸化チタン(TiO_2)は主波長が254nmをもつ紫外線の照射により, 生化学的酸化還元反応の補酵素であるNADHのNADへの酸化反応を触媒しうることがわかった. この補酵素を必須とするアルコール脱水素酵素(ADH)をTiO_2に共役させたところ, エタノールのアセトアルデヒドへの酸化反応が光制御酵素反応の解析系として適当であると判断できた. 次に, 固定化担体として, 合成高分子や天然高分子など種々の包括材料を調べたところ, 光透過性, 担体の膨潤性, 含有微量成分の反応系への影響などから, アルギン酸カルシウムで固定化したADH-TiO_2系が最も良く, 紫外線照射の下でNADH酸化との共役によりエタノールのアセトアルデヒドへの変換が可能であった. 溶液中にADHとTiO_2を分散懸濁した遊離系を対照にして, 1時間ごとに光照射のON・OFFを繰り返し, エタノールの酸化反応の進行状況を検討したところ, 固定化・遊離の両系とも光照射のスイッチングに応答して酵素反応も進行・停止した. しかし, 長時間の繰り返し実験において, アセトアルデヒドの生成速度は遊離系においてはしだいに減衰してくるにもかかわらず固定化系においてほぼ一定の生成速度を保ちながら推移し, より安定な応答が得られ, この固定化酵素-半導体系は光による酵素反応の制御系のモデルとして有用であることを明らかにすることができた.
The importance of chemical catalyst including immobilization method is discussed, and the synthetic resin is developed and used. Immobilization method is discussed, and the function of synthetic resin is discussed. In this case, the immobilized biological catalyst has an external light source, and the catalyst has an external light source, and the information is transmitted to the biological material element. Semiconductor acidification (TiO_2) is irradiated by ultraviolet rays with a dominant wavelength of 254nm, and the acidification of NADH and NAD is catalyzed by enzymes in biochemistry. The enzyme must be activated by the enzyme (ADH), and the enzyme must be activated by the enzyme (ADH). Secondly, the immobilization of ADH-TiO_2 system is the best. Under ultraviolet irradiation, NADH can be acidified. In the solution, ADH and TiO_2 were dispersed and suspended, and the free system was irradiated with light for 1 time. The light irradiation was ON and OFF, and the acidification reaction of the immobilized and free system was ON and OFF. For long periods of time, the rate of formation of the immobilized system is reduced, and the rate of formation of the immobilized system is maintained. The immobilized enzyme-semiconductor system is useful in the control of enzyme reactions.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Tsutomu Okada: Appl.Microbiol.Biotechnol.26. 112-116 (1987)
Tsutomu Okada:Appl.Microbiol.Biotechnol.26。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Saburo Fukui: Methods in Enzymology. 135. 230-252 (1987)
福井三郎:酶学方法。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Saburo Fukui: Methods in Enzymology. 136. 293-302 (1987)
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  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Tsutomu Okada: Biochem.Biophys.Res.Commun.145. 316-322 (1987)
冈田努:Biochem.Biophys.Res.Commun.145。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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