[發(fā)明專(zhuān)利]蛋白質(zhì)光電轉(zhuǎn)換器件、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和蛋白質(zhì)固定化電極

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210002221.3
• 申請(qǐng)日: 2012-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102593361A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山田齊爾;戶(hù)木田裕一;后藤義夫;羅瑋;中丸啟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L51/46
• 分類(lèi)號(hào): H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48;H01L27/30;H01L51/44;H01G9/042;H01G9/20
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳孟秋;梁韜

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及蛋白質(zhì)光電轉(zhuǎn)換器件、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、蛋白質(zhì)光電轉(zhuǎn)換器件的制造方法、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制造方法以及蛋白質(zhì)固定化電極。更具體地講，本公開(kāi)涉及在蛋白質(zhì)光電轉(zhuǎn)換器件、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、蛋白質(zhì)光電轉(zhuǎn)換器件的制造方法、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制造方法和蛋白質(zhì)固定化電極中使用具有細(xì)胞色素(cytochrome)b₅₆₂堿基(base)的蛋白質(zhì)。

背景技術(shù)

期待蛋白質(zhì)成為替代半導(dǎo)體器件的下一代功能器件。半導(dǎo)體器件僅僅可以小型化到幾十納米，而蛋白質(zhì)可以在2nm至10nm的小得多的尺寸下表現(xiàn)出高度精密的、復(fù)雜的功能。

已經(jīng)提出了一種使用蛋白質(zhì)的光電轉(zhuǎn)換器件，具體來(lái)說(shuō)是使用蛋白質(zhì)固定化電極的光電轉(zhuǎn)換器件，在該蛋白質(zhì)固定化電極的結(jié)構(gòu)中通過(guò)以鋅取代馬心肌細(xì)胞色素c(horse?myocardial?cytochrome?c)中血紅素(heme，亞鐵血紅素)的中心金屬鐵獲得的鋅取代細(xì)胞色素c被固定在金電極上。介紹了蛋白質(zhì)固定化電極能夠產(chǎn)生光電流(參見(jiàn)JP-A-2007-220445)。作為使用蛋白質(zhì)的光電轉(zhuǎn)換器件的另一個(gè)示例，提出一種使用蛋白質(zhì)固定化電極的器件，在該蛋白質(zhì)固定化電極的結(jié)構(gòu)中鋅取代細(xì)胞色素C₅₅₂被固定在金電極上(參見(jiàn)JP-A-2010-190646)。

有多個(gè)關(guān)于細(xì)胞色素b₅₆₂的報(bào)道，包括使用大腸桿菌的表達(dá)和純化方法(參見(jiàn)Nikkila，H.，Gennis，R.B.and?Sliger，S.G.Eur.J.Biochem.202，309(1991))、構(gòu)象(conformation)(256B.pdb，參見(jiàn)Mathews，F(xiàn).S.，Bethge，P.H.and?Czerwinski，E.W.J.Biol.Chem.254，1699(1979))、用于提取血紅素的方法(參見(jiàn)Itagaki，E.，Palmer，G.?and?Hager，L.P.J.Biol.Chem.242，2272(1967))、用于結(jié)合鋅卟啉的方法(參見(jiàn)Hamachi，I.，Takashima，H.，Tsukiji，S.Shinkai，S.，Nagamune，T.and?Oishi，S.Chem.Lett.1999，551(1999))、用于將醌(quinone)結(jié)合到分子中的方法(參見(jiàn)Hay，S.，Wallace，B.B.，Smith，T.A.，Ghiggino，K.P.?and?Wydrzynski，T.Proc.Natl.Sci?USA，101，17675(2004))以及用于銀電極的固定方法(參見(jiàn)Zuo，P.，Albrecht，T.Baker，P.D.，Murgida，D.H.and?Hildebrandt，P.Phys.Chem.Chem.Phys.11，7430(2009))。還提出了一種使用鋅取代細(xì)胞色素c₅₅₂的用于藍(lán)光的光電轉(zhuǎn)換器件，以及使用改性的鋅卟啉細(xì)胞色素c₅₅₂的用于紅光或綠光的光電轉(zhuǎn)換器件(參見(jiàn)JP-A-2010-190646)。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在JP-A-2007-220445中提出的光電轉(zhuǎn)換器件中的鋅取代細(xì)胞色素c的制備中使用的馬心肌細(xì)胞色素c中，輔基(prosthetic?group)卟啉被共價(jià)結(jié)合到半胱胺酸殘基。這使得難以從馬心肌細(xì)胞色素c分離卟啉，并且僅僅可能以鋅或錫來(lái)置換中心鐵。這已經(jīng)嚴(yán)重地限制了可使用的蛋白質(zhì)類(lèi)型。

因此，需要使用包括通過(guò)使用源自大腸桿菌(Escherichia?coli)的細(xì)胞色素b₅₆₂作為堿基制備的金屬取代細(xì)胞色素b₅₆₂的各種蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)光電轉(zhuǎn)換器件及其制造方法。

還需要使用各種蛋白質(zhì)(包括通過(guò)使用源自大腸桿菌的細(xì)胞色素b₅₆₂作為堿基制備的金屬取代細(xì)胞色素b₅₆₂)的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其制造方法。

而且，需要蛋白質(zhì)固定化電極及其制造方法，其中，包括通過(guò)使用源自大腸桿菌的細(xì)胞色素b₅₆₂作為堿基制備的金屬取代細(xì)胞色素b₅₆₂的各種蛋白質(zhì)被固定。