高度に集積したビオロゲンによる酵素反応のメディエーション

高度积累的紫精介导酶反应

基本信息

批准号：
07215204
负责人：
下村政嗣
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hokkaido University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ビオロゲン化合物を電極上へ固定化し集積することによって、電子メディエーション効率の向上が期待されるとともに、メディエーター反応の特質解明や新しいメディエーター系の創成が可能となる。我々は、ビオロゲンを親水基としてビフェニル発色団を有する両親媒性化合物が水中で自己会合し二分子模構造に形成し、ビフェニル基とビオロゲン基間で電荷移動(CT)錯体を形成するとともに、可視光照射によって長寿命のビオロゲンカチオンラジカルを生じることを見いだした。ビオロゲン集合体で電極を修飾しそのメディエーター機能を検討するために、高分子ゲル中への二分子膜と酵素の同時固定化を行った。固定化のマトリックスとして、酵素の固定化によく用いられているポリアクリルアミドゲルを選んだ。電気泳動用のポリアクリルアミドゲル調製の方法で、二分子膜を含むゲルを得た。フィルム状のゲル中においても水溶液中と同様に可視部に吸収を有するCT錯体の形成がみられた。比較のために、架橋していないアクリルアミドのリニアポリマーをマトリックスとして固定化フィルムを作製したところ、CT錯体の吸収は見られなかった。EDTA存在下で調製したゲルフィルムへ440nm以上の可視光を照射するとビオロゲンラジカルの吸収が出現することから、固定化ゲル中での光誘起電荷分離と二分子膜に沿った電子移動が期待される。また、電極上にゲルを作製したところ、ビオロゲンの酸化還元に基づくCVカーブを得た。

通过在电极上固定和积累紫罗碱化合物，有望提高电子介导效率，并且还可以阐明介体反应的特征并创建新的介体系统。我们已经证明，具有联苯发色团的两亲性化合物，以紫罗碱为亲水基团，在水中自缔合形成双分子模型结构，并在联苯基团和紫罗碱基团之间形成电荷转移（CT）络合物。发现长寿命的紫精阳离子自由基是通过光照射产生的。为了用紫罗碱聚集体修饰电极并检查其介体功能，我们同时将双层膜和酶固定在聚合物凝胶中。选择常用于酶固定化的聚丙烯酰胺凝胶作为固定化基质。通过电泳用聚丙烯酰胺凝胶的制备方法，得到含有双层膜的凝胶。在薄膜状凝胶以及水溶液中观察到形成了在可见光区域具有吸收的 CT 复合物。为了比较，当使用非交联丙烯酰胺线性聚合物作为基质制备固定膜时，没有观察到CT复合物的吸收。当用 440 nm 或更高的可见光照射在 EDTA 存在下制备的凝胶膜时，出现紫精自由基的吸收，这表明固定化凝胶中发生光诱导电荷分离和沿双层膜的电子转移。另外，当在电极上制备凝胶时，获得基于紫精氧化还原的CV曲线。