Preparation and Application of Photosynthetic Reactor : Immobilization of Bacterial Chromatophores = 광 박테리아 색소체의 고정화에 의한 인위적 광 화학 반응조의 제조 및 응용
저자
이현재 ; 이동희 ; 김수자 ; Lee, Hyun-Jae ; Lee, Dong-Hee ; Kim, Soo-Ja
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1981
작성언어
English
자료형태
학술저널
수록면
209-222(14쪽)
제공처
The bacterial chromatophores prepared from R. rubrum was immobilized by polyacrylamide entrapment to provide an efficient photosynthetic reactor for the generation of ATP and the reducing powers. The optimum yield of the immobilized chromatophores was obtained at the monomer concentration of 7.5% with its one-tenth amount of the crossfinking agent, The stability of chromatophores was improved markedly by the immobilization. The immobilized chromatophores showed the broad pH and temperature optimum at the pH range of 6.0 to 8.0 and at $40{\sim}45^{\circ}C$, respectively, The temperature dependent deactivation constants for the native and immobilized chromatophores were estimated to be about $3.5{\times}10^{-2}$ and $8.7{\times}10^{-3}$ per min, respectively, at $40^{\circ}C$. By immobilization, the original chromatophore activities including photophosphorylation of ADP and photoreduction of $NAD^+$ were increased markedly and the operational stability was also improved. The $K_m$ values of the photophosphorylation by the immobilized chromatophores were estimated to be $4.6{\times}10^{-4}M$ and $2.7{\times}10^{-3}M$ for ADP and inorganic phosphate, respectively, which were about 15 to 30 times higher than those for the native chromatophores, In addition, in the case of the succinatelinked photoreduction of $NAD^+$, the immobilization of chromatophores resulted in a marked stimulation, especially by the presence of KCN and oligomycin. Several other properties related to the photochemical reactions mediated by the immobilized chromatophores were also studied and compared with those of the native chromatophores.
더보기광합성 박테리아인 Rhodospirillum rubrum의 색소체를 폴리아크릴아미드에 흡입시켜 고정화 반응을 일으켰으며, 이 경우 색소체 고정화의 최대수율은 아크릴아미드 단당체의 농도가 7.5%이고 교차 결합도가 약 10%일 경우에 얻어졌다. 광 박테리아 색소체가 지닌 광 인산화 반응과 광 환원 반응의 활성도는 색소체의 고정화 반응으로 상당한 증가를 보였을 뿐 아니라 고정화 반응에 의하여 색소체의 안정도가 크게 증진되었음을 알았다. 즉 색소체의 고정화에 의하여 광 반응의 최적 pH 및 최적온도의 범위가 확대되었으며 온도에 대한 색소체의 불활성화상수 $(K_d)$ 값은 유리상태와 고정화된 색소체의 경우 각각 $3.5{\times}10^{-2}$/min과 $8.7{\times}10^{-3}$/min로 얻어졌다. 광 인산화 반응의 $K_m$ 값은 색소체의 고정화로 인하여 약 15~30배 정도 증가하였으며 고정화 색소체에 의한 값은 ADP와 무기인산에 대하여 각각 $4.6{\times}10^{-4}M$과 $2.7{\times}10^{-3}M$로 얻어졌다. 한편 광 환원 반응에 있어서도 색소체의 고정화에 의하여 활성도가 증진되었으며 특히 KCN과 oligomycin 존재 하에서 커다란 증가차이를 보여 주었다. 그밖의 유리상태와 고정화된 색소체가 지닌 광 화학 반응의 특성을 비교 검토하였으며 고정화원 색소체의 응용 가능성을 논하였다.
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