ヘムタンパク質自己組織化を基盤とする機能性超分子デバイスの構築
基于血红素蛋白自组装的功能性超分子器件的构建
基本信息
- 批准号:10J00569
- 负责人:
- 金额:$ 1.34万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2010
- 资助国家:日本
- 起止时间:2010 至 2012
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ヘムタンパク質は多様な機能を有し、補欠分子を置換することで機能改変が可能なため、魅力的な機能素子である。それゆえ、様々な機能を発揮するヘムタンパク質を集積して得られるデバイスの構築が期待される。本研究代表者はヘムポケットとその補欠分子の相互作用を利用した手法に着目した。すなわち、補欠分子とタンパク質の特異的相互作用をタンパク質間で誘起させてタンパク質を連結し、これを電極表面に固定したヘムタンパク質集合体修飾電極の構築を行った。今年度の具体的成果を以下に示す。1)ヘムタンパク質の一種であるシトクロムb_<456>の変異体(H63C)の表面に亜鉛ポルフィリン誘導体を修飾し、これに引き続きH63Cに元来含まれるヘム分子を除去することでモノマーユニットを得た。これを中性条件下濃縮して、亜鉛置換H63C集合体を得た。2)前年度までに報告した系とは異なる配向を持たせてタンパク質集合体を電極上に集積させた。マレイミドを両末端に有するジスルフィド誘導体を合成し、金電極上に修飾した。その上にアポH63Cを浸漬させ、単層のアポタンパク質が固定された電極を得た。この電極に亜鉛置換H63C集合体を浸漬することで、先行研究とは逆の配向を持つタンパク質集合体を修飾した電極を調製した。ヘムタンパク質の修飾量を見積もるために交流インピーダンスおよびQCMによる測定を行ったところ、平均しておよそ7~8個のH63Cが亜鉛ポルフィリン-ヘムポケット相互作用を介して電極上に集積しているという結果を得た。これは先行研究よりも1個多い値である。一方で亜鉛ポルフィリンの光励起を利用したアノードおよびカソード方向への光電流発生実験の結果、単一層の修飾電極よりも光電変換効率が約2倍向上するという結果を得た。これは先行研究の場合に比べて約40%の光電変換向上率であり、電極上におけるタンパク質集合体の物性がモノマーユニットの積層量のみならず、その配向性に影響されることを示唆する結果である。
A variety of functional elements are available, complementary to molecular replacement, and functional changes are possible and attractive. The function of the system is to integrate the quality of the system into the structure of the system. This study represents an attempt to exploit the molecular interactions of complementary molecules. The specific interaction between the molecules and the molecules is induced by the interaction between the molecules and the molecules, and the electrode surface is fixed by the interaction between the molecules and the molecules. Specific results for this year are shown below. 1) <456>One of the most common types of compounds (H63C) is the surface modification of lead inducers. Under neutral conditions, H63C aggregates were concentrated and replaced by lead. 2)In the previous year, the alignment of the electrode was different. The end of the electrode is modified by a metal oxide. The electrode was prepared by impregnating H63C in a single layer. The electrode was prepared by impregnating H63C aggregates with lead and modifying them. The amount of H63C modified by the electrode was measured by the method of concentration on the electrode. The results showed that the concentration of H63C on the electrode was higher than that of H63C.これは先行研究よりも1个多い値である。The results of photocurrent generation in a single layer of modified electrodes are about 2 times higher than those in the previous layer. In this case, the photoelectric conversion ratio is about 40%, and the physical properties of the electrode assembly are compared with those of the electrode assembly.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Construction of Self-assembled Hemoprotein on Gold Electrode : Direct Observation and Electrochemical Properties
金电极上自组装血红素蛋白的构建:直接观察和电化学性质
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kei-ichiro Arimoto;Kenji Funami;Yasushi Saeki;Keiji Tanaka;Katsuya Okawa;Osamu Takeuchi;Shizuo Akira;Yoshiki Murakami;Kunitada Shimotohno.;柿倉泰明;堀哲郎;Tetsuro Hori;Yasuaki Kakikura
- 通讯作者:Yasuaki Kakikura
Supramolecular Linear Assemblies of Cytochrome b562 Immobilized on a Gold Electrode
- DOI:10.1007/s10904-012-9737-1
- 发表时间:2013-01-01
- 期刊:
- 影响因子:4
- 作者:Kakikura, Yasuaki;Onoda, Akira;Hayashi, Takashi
- 通讯作者:Hayashi, Takashi
亜鉛置換ヘムタンパク質集合体を用いた光電流発生電極の構築
利用锌取代血红素蛋白组装体构建光电流产生电极
- DOI:
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kei-ichiro Arimoto;Kenji Funami;Yasushi Saeki;Keiji Tanaka;Katsuya Okawa;Osamu Takeuchi;Shizuo Akira;Yoshiki Murakami;Kunitada Shimotohno.;柿倉泰明;堀哲郎;Tetsuro Hori;Yasuaki Kakikura;堀哲郎;増田哲也;柿倉泰明;柿倉泰明
- 通讯作者:柿倉泰明
Construction of Self-assembled Hemoproteins And Its Application to Functional Electrode Interface
自组装血红素蛋白的构建及其在功能电极接口中的应用
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kei-ichiro Arimoto;Kenji Funami;Yasushi Saeki;Keiji Tanaka;Katsuya Okawa;Osamu Takeuchi;Shizuo Akira;Yoshiki Murakami;Kunitada Shimotohno.;柿倉泰明;堀哲郎;Tetsuro Hori;Yasuaki Kakikura;堀哲郎;増田哲也;柿倉泰明;柿倉泰明;Quang Duy Dao;柿倉泰明;Quang Duy Dao;柿倉泰明
- 通讯作者:柿倉泰明
鉄または亜鉛を中心金属に有する補欠分子を含むヘムタンパク質ユニットを用いた異種集合体の電極表面における構築と修飾電極の機能評価
使用包含以铁或锌为中心金属的假体分子的血红素蛋白单元在电极表面构建异质组件以及修饰电极的功能评估
- DOI:
- 发表时间:2012
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kei-ichiro Arimoto;Kenji Funami;Yasushi Saeki;Keiji Tanaka;Katsuya Okawa;Osamu Takeuchi;Shizuo Akira;Yoshiki Murakami;Kunitada Shimotohno.;柿倉泰明
- 通讯作者:柿倉泰明
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柿倉 泰明其他文献
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