反応鍵中間体コバルト１価種を経由するメチオニン合成酵素の機構解明

Publicly Offered Research

Project Area	Stimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number	15H00944
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	林高史大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20222226)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2016-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help	¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords	酵素モデル / コバラミン / 反応活性種 / タンパク質 / 生体有機金属錯体
Outline of Annual Research Achievements	生体内でメチル基転移反応を支援する触媒の一つであるメチオニン合成酵素は、コバラミンをコファクターとして有し、ホモシステインからメチオニンへの変換に関わっている。この反応には、超求核性を示す低原子価Co(I)種と、有機金属Co(III)-CH3種の２つの感応性化学種が関与することが知られている。しかし、酵素そのものは巨大かつ複雑であり、酵素内でのCo(I)種の構造は未だに解明されておらず、一方、Co(III)-CH3種も外部基質（求核剤）との反応機序は不明な点が多い。そこで、本研究では、単純なタンパク質ミオグロビンのヘムポケット内に、コバラミンのモデルとしてコバルトコリン錯体を挿入し、新しい酵素モデル系の提案を試みた。本申請研究が採択されてからまだ半年しか経過していないため、上記の目的を完全に達成することは出来ていないが、現時点で、Co(I)種の生成と、メチル化剤（ヨードメタン）との反応によるCo(III)-CH3種の生成、さらにはCo(III)-CH3種のメチル基が近傍のヒスチジン残基のイミダゾール窒素への転移反応を確認することに成功し、それぞれの同定を実施した。　また、これらの反応について、理論化学的な考察を行い、各反応がラジカル反応ではなく、イオン反応で進行していること、またその際に軸配位子のもう一つのヒスチジン(His93)のオン・オフが関わっている可能性が高いことを見出した。　以上の成果は、現在イギリス化学会の専門誌に投稿しており、国際会議においてもキーノート講演を行い、国内外から高い評価を得ている。
Research Progress Status	27年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	27年度が最終年度であるため、記入しない。