1996 Fiscal Year Annual Research Report
生体触媒機能発現を目指した金属錯体/電子伝達複合系の開発
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07305062
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
船引 卓三 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70026061)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 芳人 分子科学研究所, 教授 (10201245)
福住 俊一 大阪大学, 工学部研究科, 教授 (40144430)
成田 吉徳 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (00108979)
大倉 一郎 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (90089821)
上山 憲一 大阪大学, 理学研究科, 助教授 (80093376)
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| Keywords | 生体機能触媒 / 酸素化酵素 / 電子伝達機能 / 酵素モデル / 非ヘム鉄酵素 / 金属錯体 / 電子伝達複合系 / 鉄硫黄クラスター / モノオキシゲナーゼ |
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| Research Abstract |
新規な触媒の開発を目指して、金属酵素の触媒機能を金属錯体で実現する研究の一環として活性中心を含む錯体の開発のみでなく、電子伝達系との組み合わせについて種々検討した。電子の供給源としては金属錯体系、光系、電気化学系、有機還元試薬系などを組み合わせた機能モデル系の構築を試みた。本研究では,酸素活性化,酸素の発生などの基盤的反応に関与する鉄と銅錯体と電子伝達系の複合系の開発という,これまでの研究から一歩踏み出した課題の解決に取り組んだ。
1)金属錯体による選択的な酸素化機能の実現
酸素化酵素としてはポルフィリン配位子を有するヘム鉄系と非ポリフィリン系の非ヘム鉄系(単核鉄と2核鉄)について種々の電子供与剤,電子伝達機能錯体を組み合わせて検討した。チロシンヒドロキシラーゼモデル反応,クロロカテコールジオキシゲナーゼモデル反応o-アミノフェノールの酸素化において新しい知見を得た。
2)酸素化反応以外の生体内触媒反応
生体内触媒のモデルとしての機能性抗体や生体内一酸化窒素の発生機構と検出方法の開発を行うとともに,モリブデン錯体系でのオキソ移動反応,チトクロームcオキシダーゼ反応活性中心のモデル化と新規酸素活性化反応の開発を行った。
3)生体系の電子伝達機能のモデル系での実現
生体触媒系では多くの酸化還元サイクルの組み合わせて効率的な触媒反応が完成されているのに対し,錯体系では電子供与サイクルの完成には程遠い。本研究ではビオローゲン結合型ポルフィリンによる光励起分子電子移動の研究や人工ミオグロビンによる電子伝達反応の研究,さらには電解還元反応における選択性の検討など幅広い研究を行った。
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[Publications] Takuzo Funabiki: "ortho-Hydroxylation of 4-tert-butylphenol by nonheme iron(III)complexes as a functional model reaction for tyrosine hydroxylase" J.Chem.Soc.,Chem.Commun. 151-152 (1997)
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[Publications] Tadashi Okamoto: "Fundamental studies on the development of lignin-based adhesives. I.Catalytic demethylation of anisole with molecular oxygen" React.Kinet.Catal.Lett.58,2. 237-242 (1996)
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[Publications] Morifumi Fujita: "Addition versus oxygenation of alkylbenzenes with 10-methylacridinium ion via photoinduced electron transfer" J.Am.Chem.Soc.118. 8566-8574 (1996)
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[Publications] Yutaka Amano: "Effective photoinduced hydrogen evolution with hydrogenase in surfactant micelles" J.Mol.Catal.105. 125-130 (1996)
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[Publications] Yoshinori Naruta: "Effective photoinduced hydrogen evolution with hydrogenase in surfactant micelles" J.Mol.Catal.(印刷中). (1997)
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[Publications] Takuzo Funabiki: "Oxygenases and Model Systems" Kluwer Academic Publishers,Dordrecht/Boston/London, 393 (1997)
