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分子内反応補助基の協奏的効果による酵素類似触媒の高度機能化

Research Project

Project/Area Number 19028054
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

樋口 恒彦  Nagoya City University, 大学院・薬学研究科, 教授 (50173159)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梅澤 直樹  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (40347422)
加藤 信樹  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助教 (50400221)
Project Period (FY) 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords分子認識 / 協同効果 / ポルフィリン / 酸化 / 酵素モデル / 反応補助基 / カタラーゼ
Research Abstract

本研究は、酸化反応を触媒する一定の機能を有するポルフィリンやサレン金属錯体の分子内の適切な空間配置に、反応機構から反応の促進に働くと予想できる反応補助基(基質認識基を含む)を結合させる。これにより触媒本体と補助基の相乗的効果により、反応活性の格段の昂進を行うと同時に、反応選択性も大きく高まるような、新しい、より優れた触媒分子の創製を目的とする。
本年度は、まず多点水素結合に基づき基質認識を行う官能基をポルフィリン環に導入したものの金属(ルテニウムをはじめとする)錯体を合成した。特に認識部位をポルフィリン環の両面に備えたものの合成を検討した。これまでの2,6-ジアシルピリジンでは認識部位としてやや大きいので、尿素基を認識基として考え合成を進め、3位、5位にアルキルウレア基を導入したベンズアルデヒドを合成し、これよりポルフィリン環を構築する方法と、3,5-diazidophenyl基をメソ位に有するポルフィリンを合成してからアジド基をアルキルウレア基に変換する方法の両方を検討した。どちらのルートも目的物の一段階前までは合成できた。
次に反応補助基を導入したマンガンサレン錯体のカタラーゼ様活性を詳細に検討した。特に尿素基を導入したものに高い活性を観測しているが、これが触媒サイクルのどの段階に尿素基の効果が顕著に表れているかを明確にすることが重要と考え、高原子価オキソーマンガン中間体を効率よく捉えると考えられるABTSを基質として検討した。その結果、過酸化水素を酸化剤としてのABTSの酸化においても尿素基の明確な反応補助効果が認められ、活性種生成の段階を加速することが明らかとなった。

Report

(1 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Extreme Kate Acceleration by Axial Thiolate Coordination on the Isomer ization of Endoperoxide Catalyzed by Iron Porphyrin:Relevance to Prost aglandin H2 Isomerase Catalysis2008

    • Author(s)
      T.Yamane, K.Makino, N.Ume zawa, N.Kato, T.Higuchi
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed.

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    • Author(s)
      Y.Aoki, N.Umezawa, Y.Asano, K.Hatano, Y.Yano, N.Kato, T.Higuchi
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem. 15

      Pages: 7108-7115

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  • [Journal Article] 化学進化的合成化学-複数官能基の共同効果を利用した機能分子の動的創製2007

    • Author(s)
      樋口 恒彦
    • Journal Title

      ファルマシア 43

      Pages: 781-783

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    • Author(s)
      梅澤 直樹、樋口 恒彦
    • Journal Title

      蛋白質 核酸 酵素(増刊:ケミカルバイオロジー) 52

      Pages: 1601-1607

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    • Author(s)
      梅澤 直樹、秋田 昌二、鴨東 美絵、樋口 恒彦
    • Journal Title

      薬学雑誌 127

      Pages: 1915-1925

    • NAID

      110006546567

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      田中 浩市、土屋 智奈津、梅澤 直樹、加藤 信樹、樋口 恒彦
    • Organizer
      平成19年度日本薬学会東海支部例会
    • Place of Presentation
      岐阜薬科大学
    • Year and Date
      2007-12-08
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      渡部 頼忠、則武 幸延、南波 あずさ、加藤 信樹、梅澤 直樹、樋口 恒彦
    • Organizer
      第26回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県相模大野
    • Year and Date
      2007-11-28
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      樋口 恒彦、渡部 頼忠、則武 幸延、加藤 信樹、梅澤 直樹
    • Organizer
      第57回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-25
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/ysk/Publications/Publications.html

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    • Inventor(s)
      樋口恒彦、大宮広久、梅澤直樹、金 恵淑、綿矢有佑
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋市立大学
    • Filing Date
      2007-02-26
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      梅澤直樹、鵜飼和宏、樋口恒彦
    • Industrial Property Rights Holder
      名古屋市立大学
    • Filing Date
      2007-07-03
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      樋口恒彦、上田真之介、野々垣定紀、加藤信樹、梅澤直樹
    • Industrial Property Rights Holder
      樋口恒彦
    • Filing Date
      2007-07-31
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URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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