異種金属ポルフィリンをペプチド鎖中に集積させた光反応系の構築と光化学的挙動

不同金属卟啉整合成肽链的光反应体系的构建和光化学行为

• 批准号: 13740383
• 负责人: 牛山 正人
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740383/
• 关键词: ポリフィリン; ペプチド; 集積体; 光化学; 蛍光スペクトル; 励起寿命

異種・複数の金属ポリフィリンを組み合わせてペプチド鎖中に集積し得る系として構築した亜鉛-鉄ポリフィリン集積系は,これまでの研究により3つの亜鉛ポリフィリンと9つの鉄ポリフィリンを含む12ポリフィリン集積系であることが明らかになっている。今年度の研究では主にこの系の光反応および電子伝達系としての諸性質・可能性を明らかにすることを目的として,光化学的挙動と集積状態に関する検討を進めた。光化学的挙動については、亜鉛ポリフィリン(ドナー)に対する鉄ポリフィリン(アクセプター)の当量数を変えながら,蛍光スペクトルおよび励起寿命を調べた。蛍光スペクトル測定から,亜鉛ポリフィリンの蛍光収率は鉄ポリフィリンの数が増えるにつれて大きく減少することが示された。一方,亜鉛ポリフィリンの励起寿命は鉄ポリフィリンの数に依らずほぼ一定であった。したがって,本集積系の消光過程は動的なものではなく局所的な静的なものであり,効率のよい電子移動反応が起きていることが明らかとなった。また,電子移動反応に伴う鉄ポリフィリンの還元反応を光照射下の吸収スペクトル測定により調べるため,多波長検出分光装置の設計,製作を行った。数十ミリ秒程度の時間分解能を予定しており,調整が完了次第,反応性の検討を行う。集積状態に関する検討として,集積状態での亜鉛ポリフィリンおよび鉄ポリフィリンの酸化還元電位の測定を試みた。しかしながら,吸収スペクトルを用いた酸化還元滴定法,修飾電極を用いたサイクリックボルタンメトリー法ともに測定困難であった。現在光透過電極を使った測定を進めている。また,鉄ポリフィリンの当量数を変えて磁気円偏光測定を行った。ポリフィリンの配位環境,ポリフィリン間の相互作用について解析中である。

先前的研究表明，锌 - 铁多磷林积累系统被构造为可以通过组合不同的和多种金属多足态来整合到肽链中的系统，它是一个12个多磷节线积累系统，其中包含三种锌多晶和九铁列的锌。今年的研究集中在光化学行为和积累状态上，目的是阐明该系统的特性和可能性为光反应和电子传输系统。为了进行光化学行为，研究了荧光光谱和激发寿命，相对于锌多磷脂（供体），改变了等效的铁素（受体）数量。荧光光谱表明，随着铁多晶蛋白的数量增加，锌多形蛋白的荧光产量显着降低。另一方面，无论铁多磷脂的数量多少，锌多磷脂的激发寿命几乎是恒定的。因此，已经揭示了该集成系统的淬火过程不是动态的，而是局部和静态的，并且有效的电子传递反应发生了。此外，为了研究通过在光照射下通过吸收光谱与电子转移反应相关的铁蛋白的还原反应，设计并制造了多波长检测光谱谱装置。计划了大约数十毫秒的时间分辨率，一旦调整完成，将检查反应性。作为对积累状态的研究，我们试图在积累状态下测量锌多磷脂和铁素蛋白的氧化还原电位。但是，使用吸收光谱的氧化还原分曲方法和使用改良电极的环状伏安法方法都难以测量。当前，使用光传输电极进行测量。另外，通过改变等效数量多晶蛋白的数量来进行磁圆极化测量。当前正在分析多磷脂的协调环境和多晶体之间的相互作用。