专利名称：蛋白质固定化电极及其制造方法，以及功能元件及制造方法
技术领域：
本发明涉及蛋白质固定化电极及其制造方法，以及采用该蛋白质固定化电极的功能元件及其制造方法。
背景技术：
近年来，对蛋白质固定化电极的需求日益增加。例如，在生物体(organism)中，许多蛋白质对之间发生电子传递反应。在检验蛋白质对之间复合体形成中的电子传递方向和机理的时候，采用蛋白质固定化电极。在这种情形中，以下述方式使用蛋白质固定化电极: 将蛋白质固定到电极上，而且仅当该蛋白质与另一蛋白质之间发生特定的相互作用时，通过该蛋白质固定化电极检测电流。此外，近年来，关注着蛋白质用于光电变换元件的用途。例如，据教导，由其中将锌细胞色素c (它通过用锌取代马心细胞色素c的铁而获得)固定到金电极上的蛋白质固定化电极得到光电流，并且提出了采用该蛋白质固定化电极的光电变换元件(参见专利文献 1)。然而，蛋白质在生物活体之外是不稳定的。因此，如果实现光电变换元件的长期稳定， 这是非常有意义的。然而，据本发明的发明人所知，迄今没有这类报导。来源于嗜热栖热菌(Thermusthermophilus)的细胞色素c552以类似于马心细胞色素c的方式在生物活体中充当电子传递体。已知细胞色素c552具有比马心细胞色素c 高得多的热稳定性(参见非专利文献1)。例如，普通蛋白质的变性中点为50-60°C，而马心细胞色素c的变性中点为85°C。另一方面，细胞色素c552的变性温度在普通的溶液(温度上限为100°C)中是不可测的并且为100°C或更高。此外，据报导，在4. 2M盐酸胍(变性剂)存在下细胞色素c552的变性中点为60-70°C。由于细胞色素c552如上所述具有高的热稳定性，因此它适合作为器件材料。尽管细胞色素c552和马心细胞色素c具有类似的构成氨基酸和类似的三维结构，但是它们的活性中心血红素凹窝(在其中进行电子传递)的环境不同。具体地，在马心细胞色素c中，带正电荷的赖氨酸残基分散在整个分子中。在细胞色素c552中，尽管赖氨酸残基数量与马心细胞色素c中相似，但是赖氨酸残基并不位于血红素凹窝周围。据报导，细胞色素c552与它的活体内氧化还原配对物的复合体根据其结构主要通过疏水性相互作用形成(参见非专利文献幻。因此，为了在维持其电子传递能力的同时将细胞色素c552固定到电极上，其特定条件的探究是必要的。用于将马心细胞色素c固定到电极上的已知方法之一采用单分子膜 (把(012)1(10)0-，1-羧基-10-癸烷硫醇)。因此，考虑将该固定方法用于细胞色素C552的固定。然而，在通过利用固定马心细胞色素c的方法中所用的单分子膜将细胞色素c552固定到电极上的方法中，迄今为止还未获得细胞色素c552的氧化还原电流。一个法国研究小组报导了他们通过使用其中将细胞色素c552固定在银电极上的蛋白质固定化电极成功地获得来源于蛋白质的氧化还原电流(参见非专利文献幻。然而，在使用该蛋白质固定化电极获得的循环伏安图中，氧化波与还原波之间的峰分离显著，以至于存在蛋白质取向控制方面的问题。另外，即使在正常环境下使用，作为电极材料的银也易受腐蚀和氧化。即，由于银电极不适于长期稳定使用，因此优选使用化学稳定的电极而不是银电极。引用文献列表专利文献专利文献1 日本未审专利申请公开2007-220445非专利文献非专利文献1 :Fee，J. A.和其他 13 人，Protein Sci. 9,2074(2000)非专利文献2 =Muresanu, L.和其他 13 人，J. Biol. Chem. 281,14503(2006)非专利文献3 =Bernad, S.和其他 3 人，Eur. Biophys. J. 36，1039 (2007)
发明内容
因此，本发明所要解决的问题在于提供长时间稳定使用的蛋白质固定化电极及其制造方法，其中，将具有高稳定性的细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到化学稳定的金电极上，且同时维持该细胞色素c552或其衍生物或变异体的电子传递能力。本发明所要解决的另一问题在于提供采用长时间稳定使用的蛋白质固定化电极的功能元件及其制造方法，其中，将具有高稳定性的细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到化学稳定的金电极上，且同时维持该细胞色素c552或其衍生物或变异体的电子传递能力。本发明的发明人进行了热切研究以解决这些问题，偶然发现能够在不损害细胞色素c552的电子传递能力的情况下将细胞色素c552固定到金电极上，从而创造出本发明。具体地，为了解决这些问题，本发明在于一种蛋白质固定化电极，其包含金电极和固定到该金电极上的细胞色素c552或其衍生物或变异体。本发明也在于一种制造蛋白质固定化电极的方法，其包括将细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到金电极上。本发明还在于一种具有蛋白质固定化电极的功能元件，该蛋白质固定化电极包括金电极和固定到该金电极上的细胞色素c552或其衍生物或变异体。本发明还在于一种制造功能元件的方法，其包括通过将细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到金电极上而形成蛋白质固定化电极的步骤。在本文中，所述功能元件没有限制，只要它采用细胞色素c552或其衍生物或变异体。功能元件的实例包括光电变换元件和各种具有光电变换功能的电子元件。在本发明中，典型地以使得疏水部分与金电极侧相对的方式固定细胞色素c552 或其衍生物或变异体。典型地，细胞色素c552或其衍生物或变异体与金电极彼此结合，之间具有自组装单分子层。细胞色素c552的一种衍生物是在细胞色素c552的骨架中具有化学改性的氨基酸残基或血红素的细胞色素c552。通过使细胞色素c552骨架中的氨基酸残基的一部分被另一种氨基酸残基取代而得到细胞色素c552的变异体。在如上所述构建的本发明中，由于金电极是化学稳定的，因而蛋白质固定化电极在使用时的腐蚀、氧化等得以避免发生。另外，在将细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到金电极上时，细胞色素c552或其衍生物或变异体的电子传递能力未受损害。按照本发明，能够实现长时间稳定使用的蛋白质固定化电极，并且其中将具有高稳定性的细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到化学稳定的金电极上，且同时维持细胞色素c552或其衍生物或变异体的电子传递能力。另外，通过采用该蛋白质固定化电极， 实现了各种高性能的功能元件。
图1是说明根据本发明第一实施方案的蛋白质固定化电极的示意图。图2是说明根据本发明第一实施方案的蛋白质固定化电极中使用的细胞色素 c552的结构的示意图。图3是说明根据本发明第一实施方案的蛋白质固定化电极中使用的细胞色素 c552的结构的示意图。图4是说明马心细胞色素c的结构的示意图。图5是说明马心细胞色素c的结构的示意图。图6是说明根据本发明第一实施方案的蛋白质固定化电极的细胞色素c552的结构细节的示意图。图7是说明根据本发明第一实施方案的蛋白质固定化电极的细胞色素c552的结构细节的示意图。图8是说明根据本发明第一实施方案的蛋白质固定化电极的自组装单分子层的结构的示意图。图9是说明在实施例中使用细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。图10是说明在实施例中使用细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。图11是显示当实施例中的细胞色素c552固定化电极在室温下储存于蛋白质溶液中时每日电流值变化的示意图。图12是说明在实施例中使用细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。图13是说明在实施例中使用细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。图14是说明当改变细胞色素c552溶液中的KCl浓度时采用所产生的细胞色素 c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。图15是说明当改变用于自组装单分子层形成的HS (CH3) 10CH2OH的含量时采用所产生的细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。 图16是说明当改变用于自组装单分子层形成的HS (CH3) 10CH2OH的含量时采用所产生的细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。
图17是通过将循环伏安图中的峰值电流相对于HS (CH3) 1(1CH20H含量进行绘图而获得的示意图，该循环伏安图是通过如下方式而获得在改变用于自组装单分子层形成的材料中的HS (CH3) 1QCH20H含量时，采用所产生的细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法。
图18是说明当改变用于自组装单分子层形成的疏水性硫醇和亲水性硫醇的长度时采用所产生的细胞色素c552固定化电极进行的循环伏安法的结果的示意图。图19是说明根据本发明第二实施方案的光电变换元件的结构的示意图。
具体实施例方式以下将描述实施本发明的最佳方式(在下文中，称为实施方案)。注意将以下列顺序给出说明。1.第一实施方案(蛋白质固定化电极及其制造方法)2.第二实施方案(光电变换元件)<1.第一实施方案>[蛋白质固定化电极]图1说明根据第一实施方案的蛋白质固定化电极。如图1所示，在蛋白质固定化电极中，细胞色素c552 13固定在金电极11上，之间具有自组装单分子层(SAM) 12。在这种情况下，将细胞色素c552 13固定以至于其疏水部分 13a是金电极11侧。铁(Fe)作为中心金属与细胞色素c552 13中的血红素13b配位。图2A示意性地说明细胞色素c552的结构。图2A示出细胞色素c552的血红素及其轴配体组氨酸(His)、蛋氨酸(Met)以及赖氨酸残基(带正电荷的氨基酸)的棍状模型。 图2A是细胞色素c552的血红素的正视图，其取向以使得轴配体组氨酸(His)位于右侧。图 2B是图2A所示细胞色素c552的表面电荷分布图。图3A是从血红素背面观察的细胞色素 c552的图。图;3B是图3A所示细胞色素c552的表面电荷分布图。为了比较，图4A是从血红素正面观察的马心细胞色素c的图，而图4B是图4A所示马心细胞色素c的表面电荷分布图。图5A是从血红素背面观察的马心细胞色素c的图， 而图5B是图5A所示马心细胞色素c的表面电荷分布图。如图4B和图5B所示，马心细胞色素c具有分散在整个分子上的正电荷。另一方面，如图2B和图;3B所示，细胞色素c552具有集中在血红素后方的正电荷。另外，细胞色素 c552的血红素的前方被疏水性残基和中性极性残基占据。细胞色素c552 13的疏水性部分 13a对应于血红素的前部。图6示意性地说明固定到金电极11上的细胞色素c552 13，之间具有自组装单分子层12。在图6中，细胞色素c552 13的前方存在轴配体组氨酸，且赖氨酸残基由棍状模型示出。图7是固定到金电极11上的细胞色素c552 13的图，之间具有自组装单分子层 12，该图是从金电极11侧进行观察，其中在右侧(血红素的前方)存在轴配体组氨酸。在图7中，由棍状模型显示氨基酸侧链。自组装单分子层12由三部分构成。第一部分是键合官能团(例如硫醇基团 (-SH))，它与有待固定自组装单分子层12的金电极11表面中的原子反应。第二部分典型地是烷基链。自组装单分子层12的二维规则结构主要由烷基链之间的范德华力决定。因此，通常，在烷基链的碳数目适度大的情况下，形成稳定、高度致密且高度取向的膜。第三部分为端基。通过采用作为官能团的端基，使固体表面官能化。例如，使用疏水性硫醇和亲水性硫醇形成自组装单分子层12。根据疏水性硫醇与亲水性硫醇的比例，细胞色素c552 13与金电极11之间键合的容易程度变化。亲水性硫醇的亲水基团的实例包括-OH、-NH2, S03_、0S03_、C00_和NH4+。可以根据需要选择疏水性硫醇和亲水性硫醇。疏水性硫醇和亲水性硫醇的组合的优选实例是作为疏水性硫醇的HS (CH2) CH3(n = 5,8,10)与作为亲水性硫醇的HS(CH2)nCH2OHfc = 5,8,10)的组合。具体地，例如，疏水性硫醇为^一烷硫醇(HS(CH2)ltlCH3),亲水性硫醇为1-羟基-11-i^一烷硫醇(HS(CH2)ltlCH2OH)。疏水性硫醇和亲水性硫醇的组合的另一实例是作为疏水性硫醇的 HS (CH2)mCH3和作为亲水性硫醇的HS (CH2)nCH20H(其中，m < n，m例如为5或更大，且η例如为 10或更小)的组合。具体地，例如，疏水性硫醇为HS (CH2) 9CH3，亲水性硫醇为HS (CH2) 1(1CH20H。图8示意性地显示使用疏水性硫醇和亲水性硫醇形成的自组装单分子层12的结构。如图8所示，将疏水性硫醇1 和亲水性硫醇12b的硫醇基团(-SH)侧结合到金电极 11的表面上。另外，将疏水性硫醇12a的疏水基团侧和亲水性硫醇12b的亲水基团侧(由图8中的圆圈表示)结合到细胞色素c552 13的疏水性部分13a。[制造蛋白质固定化电极的方法]将要描述制造所述蛋白质固定化电极的方法的实例。首先，将金电极11浸在通过以预定比例混合疏水性硫醇和亲水性硫醇而得的溶液中(例如使用乙醇作为溶剂)，从而如图1所示在金电极11的表面上形成自组装单分子层12。接着，将其上形成自组装单分子层12的金电极11浸在含有细胞色素c552 13、缓冲液以及根据需要诸如氯化钾(KCl)的盐的溶液中。结果，细胞色素C552 13吸附并固定在自组装单分子层12上以至于疏水性部分13a面向金电极11侧。以这种方式，制造出作为目标的蛋白质固定化电极。[实施例]将要描述蛋白质固定化电极(下文称为细胞色素C552固定化电极)的实例。1.试样制备制备通过以25 75的比率混合作为疏水性硫醇的1- i^一烷硫醇(HS (CH2) 10CH3) 和作为亲水性硫醇的1-羟基-11-i^一烷硫醇(HS(CH2)ltlCH2OH)而得的0. ImM乙醇溶液。 然后将清洁的金滴电极或金平板电极浸在溶液中并且在室温下放置一天。以这种方式，在金滴电极或金平板电极的表面上形成自组装单分子层。用超纯水漂洗电极，浸在50 μ M细胞色素c552溶液(IOmM tris-盐酸缓冲溶液 (pH 7.6)和50mM KCl)中，并且在室温下培养30分钟或更久。以这种方式，制成其中细胞色素c552固定到金滴电极或金平板电极的表面上且之间具有自组装单分子层的细胞色素 c552固定化电极。采用如上所述制成的细胞色素c552固定化电极，进行循环伏安法。结果示于图9 和图10。在图9和图10中，I表示电流(A)，E表示相对于参比电极(Ag/AgCl)的电位(V) (在下文中同样适用)。从图9和图10中了解到，绘出了没有峰分离的典型吸附型循环伏安图。在这里，图9所示的循环伏安图显示了在10-100mV/S的范围内以10mV/S变化的电位扫描速率进行的测量的结果。此外，图10所示的循环伏安图显示了在lOO-lOOOmV/s的范围内以100mV/S变化的电位扫描速率进行的测量的结果。
如同从图9和图10中了解到的，在细胞色素c552固定化电极中，在lO-lOOOmV/s 的电位扫描速率范围内没有出现峰分离。这表示细胞色素c552的血红素凹窝最佳地配位至该细胞色素c552固定化电极中的金电极。图11显示当细胞色素c552固定化电极在室温下储存于蛋白质溶液中时发生的每日电流值变化(阳极电流Ipa和阴极电流Ica)。如图11所示，即使在室温下储存于蛋白质溶液中一个月以后，该细胞色素c552固定化电极也得到相同的氧化还原电流值。相反，在使用马心细胞色素c的类似实验中，电流值随着时间流逝逐渐下降，并且在循环伏安图中出现峰分离。接下来，将要描述如下情形中的比较数据细胞色素c552固定化电极中细胞色素 c552的血红素的方向与所述实施例中细胞色素c552固定化电极的细胞色素c552的血红素方向相反，即与金电极的方向相反。更具体地，将要描述用具有不同末端的自组装单分子层将细胞色素c552固定在金电极上的情形中、即以错误取向固定细胞色素c552的情形中的数据。具体地，使用如下细胞色素c552固定化电极进行循环伏安法，该细胞色素c552固定化电极拥有利用具有10个碳原子和不同末端(-R)的硫醇(HS(CH2)ltlR)固定在金电极上的细胞色素c552。所得的循环伏安图示于图12，其中，将IOmM磷酸钠溶液(pH 7. 0)用作缓冲溶液，电位扫描速率为50mV/s。在图12中，尽管在末端(-R)为-C00-的情况下看到蛋白质等的氧化还原峰，但是在重复氧化还原循环之后，这些峰消失。因此了解到，在以错误取向将细胞色素c552固定到金电极上的情形中，不能维持细胞色素c552的功能。接下来，将要描述当改变制造上述细胞色素c552固定化电极时所用细胞色素 c552溶液内的KCl浓度时进行的循环伏安法的结果。在测量时，将IOmM磷酸钠溶液(pH7. 0)用作缓冲溶液，且电位扫描速率设定为 50mV/s。采用如下的细胞色素c552固定化电极，在其每一个之中将细胞色素c552固定到金滴电极上且其间以类似于上文的方式用HS (CH2) 10CH3和HS (CH3) 10CH2OH形成自组装单分子层。在这点上，该金滴电极的直径为2. 5mm。所得到的循环伏安图示于图13。在这点上，将IOmM tris-盐酸缓冲溶液(pH 7. 6) 用作细胞色素c552溶液中的缓冲溶液。由于能够固定细胞色素c552的细胞色素c552溶液中的KCl浓度的范围是0-200mM，因而在该范围内改变KCl浓度的同时进行循环伏安法。图14是通过将图13所示的循环伏安图的阴极电流(向下峰)积分以获得总电荷量并且然后将该总电荷量相对于KCl浓度进行绘图而得的曲线图。从图14 了解到，最佳的 KCl浓度为10-30mM。当浓度落入该最佳范围内时，细胞色素c552的固定量是细胞色素c552 溶液不含KCl (即KCl浓度为OmM)的情况下或者KCl浓度为50mM或更高的情况下的约1. 5 倍。在KCl浓度高于IOOmM的情况下，出现细胞色素c552和自组装单分子层的解吸。随后，在改变形成自组装单分子层时所用的通过混合HS(CH2)ltlCH3* HS (CH2) 10CH2OH而得的乙醇溶液中HS (CH2) 10CH3和HS (CH2) 1(1CH20H之间的比率的同时，形成自组装单分子层。接着，在通过以其间的自组装单分子层将细胞色素c552固定到金电极上而形成的细胞色素c552固定化电极上进行循环伏安法。在这点上，测量时，将IOmM磷酸钠溶液(PH7. 0)用作缓冲溶液，且电位扫描速率设定为50mV/s。
所得到的循环伏安图示于图15。脚注中的数字表示([HS(CH2)ltlCH3]/ [HS (CH2) 10CH20H])。例如，(20/80)表示 HS (CH2) 10CH3 为 20 % 而 HS (CH2) 10CH2OH 为 80 %。基于图15所示的结果，通过在60%-95%范围(包括端值)内以5%的步长细微地改变HS (CH2) 10CH3和HS (CH2) 10CH2OH总量中的HS (CH2) 10CH2OH的含量而进行检验。结果示于图16。图17是通过将图15和图16所示结果中的氧化还原峰处的电流值相对于 HS(CH2)ltlCH2OH含量进行绘图而得的曲线图。从图17 了解到，当HS (CH2) 1(1CH20H含量落入 60%-90% (包括端值)范围内时细胞色素c552极好地被固定。虽然没有描绘出细节， 但是从进行的另一实验证实，在疏水性硫醇为HS(CH2)nCH3Oi = 5,8,10)且亲水性硫醇为 HS (CH2)nCH20H(η = 5,8,10)的所有情况下，当 HS (CH2)nCH20H 含量落入 60% -90% (包括端值)范围内时细胞色素c552极好地被固定。接下来，将要描述当改变形成自组装单分子层时所用疏水性硫醇和亲水性硫醇的长度时进行的循环伏安法的结果。具体地，使用作为疏水性硫醇的具有甲基末端且碳原子数为5或10的HS(CH2)5CH3或HS(CH2)ltlCH3与具有羟甲基末端且碳原子数为5或10的 HS (CH2)ltlCH2OH或HS (CH2)5CH2OH的组合，来形成自组装单分子层。然后，将细胞色素c552固定到金电极上，之间具有自组装单分子层。用如上所述形成的细胞色素c552固定化电极进行循环伏安法。图18显示了所得的循环伏安图。在图18所示的曲线(1)、(2), (3)和(7)中，来源于蛋白质的峰在OV左右出现。 这表明，如果形成自组装单分子层时所用的疏水性硫醇和亲水性硫醇中的疏水性硫醇的甲基与亲水性硫醇的羟基之间保持平衡，即，自组装单分子层表面上的疏水基团和亲水基团的分布之间保持平衡，则即使当疏水性硫醇和亲水性硫醇的碳原子数改变时，也以类似的取向固定细胞色素c552。就亲水性硫醇而言，在亲水基团的碳原子数为10的情况下得到优异的结果，比碳原子数为5的情况下更好。如上所述，根据第一实施方案，使具有高稳定性的细胞色素C55213固定到化学稳定的金电极11上且之间具有自组装单分子层12，使得疏水性部分13a面向金电极11侧。 因而，实现了长时间稳定使用的蛋白质固定化电极，其中，将细胞色素c552 13固定在金电极11上且同时维持其电子传递能力。<2.第二实施方案>[光电变换元件]如图19所示，光电变换元件具有蛋白质固定化电极，其中细胞色素c552 13以类似于第一实施方案的方式固定到金电极11且之间具有自组装单分子层12。此外，使绿色荧光蛋白质(GFP) 14与细胞色素c552 13静电结合。在所述光电变换元件中，当从外部进入的光(h ν)进入绿色荧光蛋白质14时，该绿色荧光蛋白质14中的电子受激发。受激电子移动到细胞色素c552 13并且作为光电流从金基材11被提取到外部。以这种方式，进行光电变换。其它类似于第一实施方案。根据第二实施方案，实现了一种新型光电变换元件，其采用能够长时间稳定使用的蛋白质固定化电极。尽管上文已经具体地描述了本发明的实施方案，但是本发明不限于前述实施方案，此外本发明技术思想的各种改进都是可能的。 例如，上述实施方案中所述的数值、结构、构型、形状、材料等等只是举例，根据需要可以使用不同的数值、结构、构型、形状、材料等等。
权利要求
1.蛋白质固定化电极，其包含金电极和固定到该金电极的细胞色素C552或该细胞色素c552的衍生物或变异体。
2.根据权利要求1的蛋白质固定化电极，其中以使得细胞色素c552或其衍生物或变异体的疏水部分与金电极侧相对的方式固定该细胞色素c552或其衍生物或变异体。
3.根据权利要求2的蛋白质固定化电极，其中细胞色素c552或其衍生物或变异体与金电极彼此结合，且之间具有自组装单分子层。
4.根据权利要求3的蛋白质固定化电极，其中通过使用疏水性硫醇和亲水性硫醇形成所述自组装单分子层。
5.根据权利要求4的蛋白质固定化电极，其中所述疏水性硫醇为HS(CH2)nCH3Oi= 5， 8，10)，以及所述亲水性硫醇为HS(CH2)nCH2OHfc = 5,8,10)。
6.根据权利要求5的蛋白质固定化电极，其中所述自组装单分子层中的HS(CH2)nCH2OH 的含量为60% -90%。
7.根据权利要求4的蛋白质固定化电极，其中所述疏水性硫醇为HS(CH2)ltlCH3,以及所述亲水性硫醇为HS (CH2) 1(1CH20H。
8.根据权利要求4的蛋白质固定化电极，其中所述疏水性硫醇为HS(CH2)mCH3,以及所述亲水性硫醇为HS (CH2)nCH2OHGii < η)。
9.制造蛋白质固定化电极的方法，其将细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到金电极。
10.根据权利要求9的制造蛋白质固定化电极的方法，其中以使得细胞色素c552或其衍生物或变异体的疏水部分与金电极侧相对的方式固定该细胞色素c552或其衍生物或变异体。
11.根据权利要求10的制造蛋白质固定化电极的方法，其中细胞色素c552或其衍生物或变异体与金电极彼此结合，且之间具有自组装单分子层。
12.根据权利要求11的制造蛋白质固定化电极的方法，其中在所述金电极上形成自组装单分子层之后，将之上形成自组装单分子层的金电极浸入含有细胞色素c552或其衍生物或变异体、缓冲液以及10mM-30mM氯化钾的溶液中，从而使细胞色素c552或其衍生物或变异体与金电极结合，且之间具有自组装单分子层。
13.包含蛋白质固定化电极的功能元件，该蛋白质固定化电极包含金电极和固定到该金电极的细胞色素c552或其衍生物或变异体。
14.制造功能元件的方法，其包括通过将细胞色素c552或其衍生物或变异体固定到金电极上而形成蛋白质固定化电极的步骤。
全文摘要
本发明提供了能够长时间稳定使用的蛋白质固定化电极及其制造方法，其中，将具有高稳定性的细胞色素c552固定到化学稳定的金电极上且同时维持该细胞色素c552的电子传递能力。通过使用疏水性硫醇和亲水性硫醇在金电极(11)上形成自组装单分子层(12)。通过将其上形成自组装单分子层(12)的金电极(11)浸在细胞色素c552溶液中，制成蛋白质固定化电极，其中细胞色素c552(13)固定到金电极(11)且之间具有自组装单分子层(12)。
文档编号C07K17/00GK102282461SQ20098015479
公开日2011年12月14日 申请日期2009年12月10日 优先权日2008年12月18日
发明者后藤义夫, 山田齐尔, 户木田裕一 申请人:索尼公司