リン酸基を有する生体分子の金属酸化物基板上での配向集積化と超構造形成への展開

金属氧化物基质上生物分子与磷酸基团的定向整合及上层建筑形成的发展

基本信息

批准号：
07241247
负责人：
篠原寛明
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Okayama 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

本年度は酸化還元酵素の活性部位として重要なリン酸基化合物であるフラビン補酵素分子の金属酸化物表面における配向集積化と界面電子移動能について詳しい特性検討を行い、次のような成果を得ることができた。(1)フラビン補酵素のTiO_2をはじめとする金属酸化物への吸着特性の検討種々の金属酸化物微粉末へのFMN、FAD、リボフラビンの吸着について吸着時の平衡濃度と吸着量の関係やpH依存性を調べた。その結果例えばアナタ-ス型TiO_2微粉末では、フラビン補酵素がリン酸基部位で配向して単分子層吸着することを示した。またルチル型TiO_2、Al_2O_3などでもフラビン補酵素の配向吸着を示唆する結果を得た。これらの金属酸化物表面にフラビン補酵素が配向吸着することを見い出し、特性を明らかにしたのは本研究が最初である。(2)TiO_2薄膜電極へのフラビン補酵素の配向集積化と界面電子移動特性の検討Ti基板を大気酸化、湿式酸化あるいは陽極酸化する方法およびSnO_2蒸着ガラス基板上にゾル-ゲル法でTiO_2薄膜を形成させる方法を用いてTiO_2薄膜電極を作製した。この電極表面にフラビン補酵素を吸着させ、サイクリックボルタンメトリー法によって電極基板と吸着した補酵素との間の電子移動について検討した。ゾル-ゲル法、大気酸化法、湿式酸化法で作製したTiO_2薄膜上にFMNを吸着させた電極では、このフラビン補酵素とTiO_2との間で可逆的な界面電子移動が可能であり、吸着したフラビン補酵素の酸化還元状態を電位制御できることを明らかにできた。またその電子移動速度の解析からやはり補酵素のリン酸基部位での配向集積化を支持する結果を得ることができた。

今年，我们将对黄素辅酶分子（作为氧化还原酶活性位点的重要磷酸基化合物）在金属氧化物表面的取向和整合及其界面电子传递能力进行详细表征，我们将获得以下结果。已完成。 (1) 黄素辅酶对 TiO_2 等金属氧化物的吸附特性的研究对于 FMN、FAD 和核黄素对各种金属氧化物细粉的吸附，吸附过程中的平衡浓度与吸附量和 pH 之间的关系进行了研究依赖关系。结果表明，例如，在锐钛矿型TiO_2细粉中，黄素辅酶在磷酸基位点上取向并吸附在单分子层中。我们还得到了黄素辅酶在金红石型TiO_2、Al_2O_3等中定向吸附的结果。这项研究首次发现并表征了黄素辅酶在这些金属氧化物表面的定向吸附。 (2)黄素辅酶在TiO_2薄膜电极上的定向集成及界面电子传递特性的考察Ti基底的大气氧化、湿式氧化或阳极氧化以及溶胶在SnO_2气相沉积玻璃基底上形成TiO_2薄膜的方法采用凝胶法制备TiO_2薄膜电极，制备了TiO_2薄膜电极。将黄素辅酶吸附到该电极的表面上，并使用循环伏安法研究电极基底和吸附的辅酶之间的电子转移。在通过溶胶凝胶法、大气氧化法或湿式氧化法制备的 TiO_2 薄膜上吸附 FMN 的电极中，黄素辅酶和 TiO_2 之间可能发生可逆界面电子转移，并且我们能够证明黄素辅酶的氧化还原态可以通过电位控制。此外，电子转移速率的分析也支持辅酶磷酸基团位点的定向积累。