電子伝達機能をもつタンパク質/色素超分子複合体の構築

具有电子传递功能的蛋白质/染料超分子复合物的构建

基本信息

批准号：
09217228
负责人：
南後守
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、距離と配向を制御したポルフィリン色素誘導体の選択的な電子伝達をタンパク質および脂質/ポルフィリン色素誘導体系で作成し、生体エネルギー変換膜系で行われている効率の良いポルフィリン誘導体の電子伝達システムを人工的に構築することを目的とした。本年度は、アンテナ色素複合体と類似したタンパク質および脂質と結合したポルフィリン誘導体を脂質二分子膜中に導入し、ポルフィリン誘導体の膜中での電子伝達挙動について検討を行った。はじめに、諸種のタンパク質と結合したポルフィリン誘導体ならびに脂質と結合したポルフィリン誘導体の合成し、それらの脂質二分子膜中への再構成を行った。タンパク質として、紅色光合成細菌の光収穫系の膜貫通タンパク質と類似したコアタンパク質(30残基)を新たに合成して使用した。諸種のポルフィリン誘導体の電子伝達は膜を介する電子移動速度から調べた。膜を介する電子伝達系として、還元剤(OUT)/膜、合成したポルフィリン誘導体/酸化剤(IN)系ならびに脂質膜で被覆した電極系を用いた。諸種のポルフィリン誘導体の脂質二分子膜中でのコンビナ-トな電子伝達を速度論的に取り扱った結果、電子伝達におよぼすポルフィリン-ポルフィリン間の距離と配向ならびにタンパク質中でのヒスチジン残基の影響が大きいことが認められた。また、ポルフィリン誘導体の構造ならびにその配位金属の違いがその電子伝達に大きな影響をおよぼすことも認められた。

在本研究中，我们在蛋白质和脂质/卟啉染料衍生物系统中创建了具有受控距离和方向的卟啉染料衍生物的选择性电子转移，并证明了卟啉衍生物的有效电子转移是在生物能转换膜系统中进行的。人为地构建一个系统。今年，我们将类似于天线色素复合物的与蛋白质和脂质结合的卟啉衍生物引入脂质双层膜中，并研究了卟啉衍生物在膜中的电子传输行为。首先，我们合成了与各种蛋白质和脂质结合的卟啉衍生物，并将它们重构为脂质双层膜。使用与紫色光合细菌的光捕获系统的跨膜蛋白类似的新合成的核心蛋白（30个残基）作为蛋白质。通过电子穿过膜的传输速率研究了各种卟啉衍生物中的电子传输。作为通过膜的电子传输系统，我们使用了还原剂（OUT）/膜、合成的卟啉衍生物/氧化剂（IN）系统以及涂有脂质膜的电极系统。通过对各种卟啉衍生物的脂质双层膜中的组合电子转移进行动力学处理，我们发现卟啉之间的距离和方向以及蛋白质中的组氨酸残基对电子转移的影响是很大的。还观察到卟啉衍生物及其配位金属的结构差异对其电子转移有显着影响。