课题基金 / 基金详情

バクテリオロドプシンの光電気化学と工学応用

バクテリオロドプシンの光電気化学と工学応用
细菌视紫红质的光电化学及工程应用
批准号：
11875185
负责人：
渡辺 正
金额：
$1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1999 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875185/
关键词：
高度好塩菌紫膜バクテリオロドプシン光電流プロトン輸送分子配向制御光電流応答発生機構光デバイス

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究では、高度好塩菌の細胞膜に存在するバクテリオロドプシン(bR)の光電流応答の発生機構を解明し、bR分子を固定化した高機能光デバイス構築の指針を得ることを目的とし、bRの配向制御固定化および電極界面特性と光電流応答との関係について検討した。1,bRを含む紫膜の懸濁液をポリリジンで被膜した酸化スズ電極上に静電相互作用により吸着させた。懸濁液のpHを変えることにより紫膜表面の負電荷分布を変化させ、bRのプロトン放出側および取り込み側が電極に向いたbR単分子膜固定化電極を作製した。光電流応答の極性はbRの配向により変化せず、光照射の瞬間にはカソ-ド電流が、照射を止めた瞬間にはアノ-ド電流が観測された。光電流応答はbR分子内部の電荷移動によるものではなく、プロトン放出と取り込みによる電極界面の電気二重層でのpH変化に由来することが判明した。また、懸濁液のpHによる光電流応答の強度は、紫膜細胞の内側と外側の負電荷密度の大きさが逆転するpH5付近で急激に増加した。bR分子の配向が光電流の感度に寄与していることから、分子配向制御によるデバイスの高感度化と高機能化が期待される。2,表面の水酸基をシランカップラ-で消滅させた酸化スズ電極にbRを固定化した。シラン化処理時間が長いほど、すなわち電極表面の水酸基が少ないほど光電流応答が小さくなることが判明した、この挙動は、プロトン放出、取り込みによる界面のpH変化により光電流が発生するメカニズムを支持する。
英文摘要
本研究では、高度好塩菌の細胞膜に存在するバクテリオロドプシン(bR)の光電流応答の発生機構を解明し、bR分子を固定化した高機能光デバイス構築の指針を得ることを目的とし、bRの配向制御固定化および電極界面特性と光電流応答との関係について検討した。1,bRを含む紫膜の懸濁液をポリリジンで被膜した酸化スズ電極上に静電相互作用により吸着させた。懸濁液のpHを変えることにより紫膜表面の負電荷分布を変化させ、bRのプロトン放出側および取り込み側が電極に向いたbR単分子膜固定化電極を作製した。光電流応答の極性はbRの配向により変化せず、光照射の瞬間にはカソ-ド電流が、照射を止めた瞬間にはアノ-ド電流が観測された。光電流応答はbR分子内部の電荷移動によるものではなく、プロトン放出と取り込みによる電極界面の電気二重層でのpH変化に由来することが判明した。また、懸濁液のpHによる光電流応答の強度は、紫膜細胞の内側と外側の負電荷密度の大きさが逆転するpH5付近で急激に増加した。bR分子の配向が光電流の感度に寄与していることから、分子配向制御によるデバイスの高感度化と高機能化が期待される。2,表面の水酸基をシランカップラ-で消滅させた酸化スズ電極にbRを固定化した。シラン化処理時間が長いほど、すなわち電極表面の水酸基が少ないほど光電流応答が小さくなることが判明した、この挙動は、プロトン放出、取り込みによる界面のpH変化により光電流が発生するメカニズムを支持する。
期刊论文(0)
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科研奖励(0)
会议论文
光合成の高効率光エネルギー変換を支えるレドックス電信相関の解明
  • 批准号：
    17029014
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $3.58万
  • 财政年份：
    2005
  • 负责人：
    渡辺 正
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
電極界面修飾を利用する光合成反応中心電子伝達鎖の光レドックス特性解明
  • 批准号：
    15033214
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $3.2万
  • 财政年份：
    2003
  • 负责人：
    渡辺 正
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
光合成反応中心コア色素―タンパク質複合体の光電子授受機能の計測と制御
  • 批准号：
    14050029
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $1.92万
  • 财政年份：
    2002
  • 负责人：
    渡辺 正
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
重金属曝露による植物のダメ-ジ評価法の開発
  • 批准号：
    09248208
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $1.09万
  • 财政年份：
    1997
  • 负责人：
    渡辺 正
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
国内基金
海外基金
基于紫膜-金属氧化物纳米阵列的食源性致病菌电化学传感新方法研究
  • 批准号：
    21705087
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万元
  • 批准年份：
    2017
  • 负责人：
    韩磊
  • 依托单位：
    青岛农业大学
紫膜瞬时超精细偏振相干拉曼光谱的研究
  • 批准号：
    39200032
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    4.0万元
  • 批准年份：
    1992
  • 负责人：
    杜卫冲
  • 依托单位：
    华南师范大学
嗜盐菌紫膜菌质中表面正电荷在质子泵中的功能
  • 批准号：
    39270179
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    6.0万元
  • 批准年份：
    1992
  • 负责人：
    李庆国
  • 依托单位：
    复旦大学
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  • 批准号：
    39070009
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    3.0万元
  • 批准年份：
    1990
  • 负责人：
    沈萍
  • 依托单位：
    武汉大学