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自己組織化による高分子ナノ規則表面の創製

通过自组装创建聚合物纳米规则表面

基本信息

批准号：
18750196
负责人：
吉川佳広
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は,微生物がエネルギー貯蔵物質として体内に蓄積する生分解性・生体適合性を有するバイオポリエステルである。PHAは,その重合酵素に基質モノマーであるPHA-CoAを作用させることにより,インビトロ重合される。本研究では,インビトロ重合により形成される酵素-PHA複合体を基板上で自己組織的に配列することを目的としている。本年度は,高配向グラファイト(HOPG)上で,PHA重合酵素とPHA-CoAとを直接作用させることにより,酵素-PHA複合体による成膜を試みた。形成された薄膜の形状は,原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。PHA重合酵素と基質であるPHA-CoAの割合を変化させることにより,繊維状物質の集合体から膜状構造まで,様々な形態に変化することがわかった。膜状構造の厚さは約1nmであった。また,AFMの位相変化から,酵素はポリエステルにと共に薄膜内に存在しており,酵素-ポリエステルの複合膜を作製することができた。さらに,酵素-ポリエステルの複合膜の形成を実証するために,タンパク質分解酵素として知られるプロティナーゼKを作用させると,酵素と思われる粒子状の形状が分解されて消失した。また,PHAを分解することのできるPHA分解酵素を作用させると,膜状構造部分が侵食されて,構造変化が認められた。以上の結果から,インビトロ重合により形成される酵素-PHA複合体を基板上で作製することに成功したといえる。ただし,この複合膜中での分子配向については解析に至らなかった。

Polymeric acid (PHA) is a bio-degradable substance that can be stored in the body of microorganisms. PHA-CoA is a complex enzyme. In this study, the formation of enzyme-PHA complexes on the substrate was studied. This year, the direct action of PHA enzyme and PHA-CoA on HOPG was tested. The shape of the thin film is observed by atomic force microscopy (AFM). PHA-CoA cleavage and transformation of PHA substrate, membranous structure of aggregates, morphological transformation The thickness of membranous structure is about 1nm. Moreover, with the phase change of AFM, enzymes exist in the composite film of polymerisates, and the composite film of enzyme-polymerisates can be made. The formation of complex membrane by enzyme-dependent enzymes is demonstrated. In addition,PHA is decomposed and its decomposition enzyme acts on the membranous structure. As a result, the enzyme-PHA complex was successfully produced on the substrate. The molecular alignment in the composite film is analyzed.