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ポルフィリン面上に構築した静電場を利用するプロトヘム酸素錯体の合成

Research Project

Project/Area Number 18750156
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

中川 晶人  Waseda University, 理工学術院, 助手 (20348858)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywordsポルフィリン / 酸素錯体 / ヘム / アルブミン
Research Abstract

本研究は、ポルフィリン近傍に種々の置換基を導入し、水中で酸素配位できるヘムを合成するとともに、その酸素結合能と置換基構造の相関を解明することを目的とする。平成19年度は、(1)ヒト血清アルブミン(HSA)に合成ヘムを包接したアルブミンーヘム複合体(HSA-FeP)を合成し、ヒスチジンの塩基性、立体障害を利用して酸素結合能を制御することができた。また、アルブミンとヘムの複合体の人工酸素運搬体への応用を検討する過程で、(2)表面をポリエチレングリコール(PEG)で修飾したHSA-FeP(PEG(HSA-FeP))水溶液を乾燥させたフィルムが酸素を結合解離できることを明らかにした。これは人工酸素運搬体の新しい形態になりうる。
1.ヒスチジンの塩基性、立体障害を利用して酸素結合能を制御したヘムの合成
ヒスチジン(His)にメチル基を結合した誘導体(1-メチルヒスチジン(1-MHis)、3-メチルヒスチジン(3-MHis))を軸塩基配位子として導入したヘム(FeP)を合成した。HSA-FeP(His), HSA-FeP(1-MHis), HSA-FeP(3-MHis)の酸素親和度はそれぞれ3 Torr,22 Torr,1 Torrであった(pH 7.3,37oC)。これは、軸塩基配位子の塩基性や立体障害により酸素解離速度が変化したためである。
2.PEG修飾アルブミンーヘム薄膜の酸素結合能
PEG(HSA-FeP)水溶液をガラス板上で乾燥させると、均一な赤色薄膜が得られた。酸素を通気すると、薄膜の可視吸収スペクトルは速やかに酸素錯体型へ移行し、その酸素結合解離は可逆的であった。得られた薄膜は、水に再溶解するだけでなく、アルコールやクロロホルムにも溶解し、HSAの二次構造および酸素結合能は保持されていることを明らかにした。

Report

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

    (7 results)

All 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 02 Binding to Human Serum Albumin Incorporating Iron Porphyrin with a Covalently Linked Methyl-L-Histidine Isomer2008

    • Author(s)
      A. Nakagawa, T. Komatsu, M. Iizuka, E. Tsuchida
    • Journal Title

      Bioconjugate Chemistry 19

      Pages: 581-584

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 02-Binding Albumin Thin Films: Solid Membranes of Poly (ethylene glycol)-Conjugated Human Serum Albumin Incorporating Iron Porphyrin2007

    • Author(s)
      A. Nakagawa, T. Komatsu, Y. Huang, G. Lu, E. Tsuchida
    • Journal Title

      Bioconjugate Chemistry 18

      Pages: 1673-1677

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Histidyl Group at the β-pyrrolic Position via an Acyl Bond : Synthesis and O2 Coordination in Aqueous Media2007

    • Author(s)
      A.Nakagawa, T.Komatsu, E.Tsuchida
    • Journal Title

      Chemistry Letters 36(in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] PEG修飾アルブミンーヘム薄膜の酸素結合能2007

    • Author(s)
      中川晶人、小松晃之、盧剛、土田英俊
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 02-Binding Ability of Membrane of PEG-modified Albumin-heme2007

    • Author(s)
      A. Nakagawa, T. Komatsu, G. Lu, E. Tsuchida
    • Organizer
      Xth Internatinal Symposium on Blood Substitutes
    • Place of Presentation
      北京
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 02-Binding Ability of Solid Membrane of PEG-modified Albumin-heme2007

    • Author(s)
      A. Nakagawa, T. Komatsu, G. Lu, E. Tsuchida
    • Organizer
      9th International Symposium on Polymers for Advanced Technologies
    • Place of Presentation
      上海
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Albumin-heme: Human Serum Albumin Based Dioxygen Carrier2007

    • Author(s)
      A. Nakagawa, T. Komatsu, E. Tsuchida
    • Organizer
      2nd International Joint Congress of the International Federation for Artificial Organs and Japanese Society for Artificial Organs
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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