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チトクロームC酸化酵素の活性中心モデル錯体の構築とその酸素との反応

Research Project

Project/Area Number 09235236
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionYamagata Public Corporation For the Development Of Industry, Institute Life Support Technology

Principal Investigator

藤井 浩  (財)山形県テクノポリス財団生物ラジカル研究所, 化学第一研究部, 主任研究員 (80228957)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 哲彦  (財)山形県テクノポリス財団生物ラジカル研究所, 化学第一研究部, 部長 (70271517)
Project Period (FY) 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
KeywordsチトクロームC酸化酵素 / モデル / 反応機構 / ポルフィリン
Research Abstract

チトクロームc酸化酵素は、ミトコンドリアにおいてATP合成に関わる金属酵素である。我々は、チトクロームc酸化酵素の反応機構を解明するためモデル錯体の合成を行った。
1.ヘムa_<3->Cu_B部位モデル錯体の構築 Cu_Bサイトの銅イオンには3つのヒスチジンが配位しているので、これをトリスピリジルメタンによりモデル化した。ポルフィリンとトリスピリジルメタンを化学反応性に強いエーテル結合で連結した。ポルフィリンに鉄3価イオンを、トリスピリジルメタンに銅2価イオンを導入した。合成された錯体は、吸収スペクトル、NMR、ESR、MSスペクトルの測定により、ヘム鉄と銅イオンの間に架橋配位子をもたないこと、磁気的相互作用がないことがわかった。本研究の結果、酵素のヘムa_<3->Cu_Bサイトには架橋配位子が存在することが示唆された。
2.反応中間体モデルの構築 チトクロームc酸化酵素は、CompoundI類似の反応中間体をとることがラマンスペクトルの研究により明らかにされている。CompoundI中間体の電子構造を解明するため、チトクロームc酸化酵素のCompoundI中間体のモデル化を行った。チトクロームc酸化酵素のヘムa_3は、ヒスチジン由来のイミダゾールを軸配位子としてもつ。配位力の極めて弱い過塩素酸イオンを軸配位子として用いること、また配位性のイオンを生成しないオゾンを酸化剤として用いた結果、イミダゾールを軸配位子としてもつCompoundIモデル錯体の合成に初めて成功した。合成された錯体は、鉄4価ポルフィリンπカチオンラジカル状態であること、HOMO軌道に変化がないこと、配位したイミダゾールにはほとんどラジカル電子が分布していないことが明らかとなった。

Report

(1 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] Hiroshi Fujii: "Imidazole and p-Nitrophenolate Complexes of Oxoiron(IV) Prophyrin π-Catior Radicals as Models for Compounds I of Peroxidases and Catalases" Inorg.Chem.36. 6142-6143 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Hiroshi Fujii: "Regioselective Pyrrole Synthesis from Asymmetric β-diketone and Conversion to Sterically Hindered Porphyrin" Tetrahedron Letter. 38. 1427-1430 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

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