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アポ型チロシナーゼを配位空間として用いた新規金属酵素の創成

Research Project

Project/Area Number 18033045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

伊東 忍  Osaka City University, 大学院・理学研究科, 教授 (30184659)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords二核金属酵素 / 銅タンパク質 / チロシナーゼ / 酸素化反応 / ホロ酵素 / 芳香族求電子置換反応機構 / ヘモシアニン / 柔軟配位空間 / 麹菌 / タイプ3銅 / 分子状酸素の活性化 / 金属置換酵素 / 酸化反応 / トリプシン
Research Abstract

本研究では,最近コウジ菌から発見されたアポ型チロシナーゼの活性中心を柔軟配位空間として利用した新規金属酵素の創成について検討を行った。本年度は前年度に精製して得られたアポ型チロシナーゼを用いて銅(II)イオンによる再構成チロシナーゼの調製を行い,原子吸光スペクトルなどを用いて,二個の銅イオンが活性中心に導入されているかどうかについて検討した。次に得られたホロ型チロシナーゼの酸化機能(特にフェノール類の酸素化反応)について速度論的に検討し,芳香族求電子置換反応機能で進行していることを明らかにすると共に,他のチロシナーゼの場合と比較検討した。一方,アポ型チロシナーゼを加水分解酵素あるいは酸(pH〜3)で前処理することにより,酵素の触媒活性が飛躍的に向上することを見出し,それらの活性化メカニズムについて詳細に検討した。さらに,銅(II)イオン以外の遷移金属イオン(鉄(II),ニッケル(II),コバルト(II)など)によるアポ型チロシナーゼの再構成についても同様に検討し,チロシナーゼ活性について系統的に検討した。しかし,現時点では銅(II)イオンで再構成したアポ型チロシナーゼの活性を上回るものは得られていない。
同様の二核銅活性中心を有する酸素運搬タンパク質ヘモシアニンの機能改変についても合わせて検討を行い,尿素や加水分解酵素で前処理することによりチロシナーゼ活性が発現することを見出し,その酸化反応機構を明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Reactivity of Momonuclear Alkylperoxo Copper(II) Complex.O-O Bond Cleavage and C-H Bond Activation2008

    • Author(s)
      Shinobu Itoh, et. al.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 130

      Pages: 4244-4245

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monooxygenase Activity of Type-3 Copper Proteins2007

    • Author(s)
      Shinobu Itoh, et. al.
    • Journal Title

      Acc. Chem. Res. 40

      Pages: 592-600

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aromatic Hydroxylation Reactivity of a Monouclear Cu(II)-Alkylperoxo Complex2007

    • Author(s)
      Shinobu Itoh, et. al.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 129

      Pages: 7248-7249

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Significant Enhancement of Monooxygenase Activity of Oxygen Carrier Protein Hemocyanin2006

    • Author(s)
      S.Itoh, et al.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 128・21

      Pages: 6788-6789

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Intramolecular Arene Hydroxylation versus Intermolecular Olefin Epoxidation by (μ-η^2 : η^2-Peroxo)dicopper(II) Complex Supported by Dinucleating Ligand2006

    • Author(s)
      S.Itoh, et al.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 128・12

      Pages: 3874-3875

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  • [Journal Article] Ni^<II>(TPA) as an efficient catalyst for alkane hydroxylation with m-CPBA2006

    • Author(s)
      S.Itoh, et al.
    • Journal Title

      Chem. Commun. 38

      Pages: 4016-4018

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  • [Journal Article] Modeling the Mononuclear, Dinuclear, and Trinuclear Copper(I) Reaction Centers of Copper Proteins Using Pyridylalkylamine Ligands Connected to 1,3,5-Triethylbenzene Spacer2006

    • Author(s)
      S.Itoh, et al.
    • Journal Title

      Inorg. Chem. 45・26

      Pages: 10825-10835

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  • [Journal Article] Syntheses, Structures, and O_2-Reactivities of Copper(I) Complexes of Bis(2-pyridylmethyl)amine and Bis(2-quinolylmethyl)amine Tridentate Ligands2006

    • Author(s)
      S.Itoh, et al.
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn 79・10

      Pages: 1729-1741

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    • Author(s)
      S.Itoh, et al.
    • Journal Title

      J. Inorg. Biochem. 100・5,6

      Pages: 1118-1127

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      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Monooxygenase Activity of a Mononuclear Copper(II) Alkyperoxo Complex2007

    • Author(s)
      Shinobu Itoh
    • Organizer
      13th International Conference on Biological Inorganic Chemistry(ICBIC-13)
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2007-07-19
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      2007 Annual Research Report
  • [Book] ブルース・エッセンシャル有機化学2006

    • Author(s)
      伊東 忍ら
    • Total Pages
      615
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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