Functional Organization of super-molecular complex with the function of photo-electric conversion

具有光电转换功能的超分子复合物的功能组织

• 批准号: 20350053
• 负责人: NANGO Mamoru
• 金额: $ 12.65万
• 依托单位: Osaka City University (2010-2011)Nagoya Institute of Technology (2008-2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20350053/
• 关键词: 生体関連高分子; 人工光合成; 光合成; アンテナ色素複合体; 自己組織化; 光電; 脂質二分子膜; 電極基板上; 光電変換; AFM; 電極基盤上; 自己組織; 生体材料; 先端機能デバイス; ナノ材料

The purpose of this proposal is to use photosynthetic antenna pigment complexes, LH2 and LH1-RC of purple photosynthetic bacteria in order to control the direction and orientation of the complex on electrodes with pattern for developing nano-biodevices. The pigment-protein complexes of the modified LH1-RC or LH2 complex was laid down onto functionalized electrodes, such as ITO or Au electrode. Upon illumination photocurrents were successfully measured. Excitation spectra confirmed that these photocurrents were produced by light absorbed by the pigment-protein complexes. Further, LH1 synthetic model polypeptides, analogous to the native LH polypeptide were assembled on Au or ITO electrode. Pigments such as native and chlorophyll derivatives were selected and assembled on the specific site of the LH1 synthetic model polypeptides to control the organization of the pigments on electrodes. The structural effects of the pigments and the synthetic polypeptides in lipid bilayers on the production of the efficient photocurrent were examined as well as using electro-conductive AFM study. These methods were useful for the self-assembly of these complexes in order to study the energy transfer and electron transfer reactions between individual pigments and hydrophobic or polar amino acids in the complexes on the electrode.

该提案的目的是使用光合作用天线色素复合物，紫色光合细菌的LH2和LH1-RC，以控制该复合物在具有开发纳米生物粘土剂模式的电极上的方向和方向。修饰的LH1-RC或LH2复合物的色素 - 蛋白质复合物被放置在官能化的电极上，例如ITO或AU电极。照明后，成功测量了光电。激发光谱证实了这些光电是由色素蛋白复合物吸收的光产生的。此外，将与天然LH多肽类似的LH1合成模型多肽组装在AU或ITO电极上。选择了诸如天然和叶绿素衍生物之类的颜料并在LH1合成模型多肽的特定位点组装，以控制电极上的颜料的组织。研究了脂质双层中颜料和合成多肽对有效光电流产生的结构效应，并使用了电导性AFM研究。这些方法对于这些复合物的自组装很有用，以研究电极上络合物中各个色素与疏水或极性氨基酸之间的能量转移和电子转移反应。

项目成果

金電極上のMnメソポルフィリン単分子膜中へのアンテナ系ポリペプチドの導入による電子伝達の促進効果

金电极上Mn中卟啉单层引入天线多肽促进电子传递的效果

• 发表时间: 2008
• 期刊: Porphyrins 17
• 作者: 落合剛;他
• 通讯作者: 他

人工光合成と有機系太陽電池,最新の技術とその研究開発,日本化学会編 Part II

人工光合作用与有机太阳能电池最新技术及其研究开发，日本化学会编第二部

• 发表时间: 2010
• 作者: 南後守;橋本秀樹
• 通讯作者: 橋本秀樹

Artificial Photosynthetic Antenna : Self-Assemblies of Light-Harvesting Protein-Pigment Complex and Its Model Complex for Construction of an Artificial Photoenergy Conversion Syst

人工光合天线：光捕获蛋白质-色素复合物的自组装及其用于构建人工光能转换系统的模型复合物

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Sugawara;A.Miyazaki;M.Nango
• 通讯作者: M.Nango

光合成膜タンパク質を含む人工平而脂質二分子膜の構築とAFMによる直接観察

含光合膜蛋白的人工脂质双层膜的构建及AFM直接观察

• 发表时间: 2010
• 作者: 角野歩;他
• 通讯作者: 他

Characterization by Stark Spectroscopy of Reconstituted Light-Harvesting 1 Complex of Purple Photosynthetic Bacterium Rhodospirillum rubrum with the Polypeptides, Bacteriochtorophyll a, and Carotenoids

通过斯塔克光谱表征紫色光合细菌红色红螺菌与多肽、细菌叶绿素 a 和类胡萝卜素的重组光捕获 1 复合物

• 发表时间: 2008
• 期刊: Carot.Sci. 13
• 作者: Katsunori Nakagawa;他
• 通讯作者: 他