1998 Fiscal Year Annual Research Report

金属錯体と人口ペプチド脂質によりなるハイブリッド膜の触媒機能

Research Project

Project/Area Number	10126246
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	久枝良雄九州大学, 工学部, 教授 (70150498)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	嶌越恒九州大学, 工学部, 助手 (00284539) 林高史九州大学, 工学部, 助教授 (20222226)
Keywords	合成二分子膜 / ペプチド脂質 / ナノ組織体 / 疎水性ビタミンB12 / コバルト錯体 / 異性化反応 / アルギニン / かご効果
Research Abstract	アミノ酸残基を導入した合成ペプチド脂質は水溶液中で会合し、直径400〜800Aの極めて安定な二分子膜ベシクルを形成する。この二分子膜は、疎水性相互作用とアミノ酸残基間の水素結合により会合したナノ組織体である。本研究では、この二分子膜に金属錯体を組み込み新しい触媒系の開発を行った。ビタミンB12依存性酵素のX線構造解析が最近報告され、ビタミンB12分子にはタンパク中のアルギニンが基質と相互作用していることが明らかとなった。そこで、二分子膜型ビタミンB12人工酵素の構築分子としてアルギニン残基を有する合成ペプチド脂質を合成した。さらにビタミンB12を二分子膜ベシクル中に取り込むために、ビタミンB12の側鎖のアミド結合をエステル結合に変換した疎水性ビタミンB12を合成した。アルギニン残基を有する合成脂質はアラニン残基をもつ人工脂質と水中で均一に混合し、安定な二分子膜ベシクルを形成した。これらの合成ペプチド脂質と疎水性ビタミンB12との組み合わせにより二分子膜型B12人工酵素を構成し、炭素骨格組み替え反応を行った。基質が軸位に結合した疎水性ビタミンB12をメタノール中に溶解した場合、光照射しても異性化生成物は全く生成しなかった。一方、アラニン残基をもつ人工脂質が形成する二分子膜中では2-5%、さらにアルギニン残基をもつ人工脂質を混合すると15%をこえる異性化生成物が得られた。このことから、二分子膜の反応場効果および基質と相互作用するアミノ酸の存在が重要であることが明らかとなり、この2つがともに働く場合に異性化反応が進行しやすいことを見出した。この結果は、天然酵素においても、炭素骨格組み替え反応には基質と相互作用するアルギニン残基と、アポタンパクが提供するミクロ環境が重要な影響を及ぼしていることを示唆している。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Yoshio Hisaeda: "Hydrophobic Vitamin B12,Part15.Carbon-skeleton Rearrangement Reactions Mediated by Hydrophobic Vitamin B12 Covalently Bound to an Anionic Lipid Species in Aqueous Media" Inorg.Chim.Acta.273. 299-309 (1998)
[Publications] Akinori Tanaka: "Preparation and Host-Guest Interactions of Novel Cage-type Cyclophanes Bearing Chiral Binding Sites Provided by Dipeptide Residuse" Tetrahedron. 54. 5187-5206 (1998)
[Publications] Akinori Tanaka: "Molecular Recognition by Novel Macrotetracylic Cyclophanes Having Dipeptode Segments" Chem.Lett.1109-1110 (1998)
[Publications] Takashi Hayashi: "Interfacial Recognition between Reconstituted Myoglobin Having Charger Binding Domain and Electoron Acceptor via Electrostatic Interction" Chem.Lett.1229-1230 (1998)
[Publications] Eiji Ohshima: "Studies on Aggregate Strcture of Artificial Glycolipids" Annual Repoets.HVENLAB.,Kyushu Univ.22. 49-50 (1998)
[Publications] Takashi Hayashi: "New Approach to the Construction of Artificial Hemoporotein Complex" Coord.Chem.Rev.,. (印刷中). (1999)
[Publications] Yoshino Hisaeda: "New Challenges in Organic Electrochemistry" Electroorganic Synthesis Mediated by Metalloenzyme Models, 15 (1998)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

金属錯体と人口ペプチド脂質によりなるハイブリッド膜の触媒機能

Principal Investigator

久枝 良雄 九州大学, 工学部, 教授 (70150498)

Research Products

[Publications] Yoshio Hisaeda: "Hydrophobic Vitamin B12,Part15.Carbon-skeleton Rearrangement Reactions Mediated by Hydrophobic Vitamin B12 Covalently Bound to an Anionic Lipid Species in Aqueous Media" Inorg.Chim.Acta.273. 299-309 (1998)

[Publications] Akinori Tanaka: "Preparation and Host-Guest Interactions of Novel Cage-type Cyclophanes Bearing Chiral Binding Sites Provided by Dipeptide Residuse" Tetrahedron. 54. 5187-5206 (1998)

[Publications] Akinori Tanaka: "Molecular Recognition by Novel Macrotetracylic Cyclophanes Having Dipeptode Segments" Chem.Lett.1109-1110 (1998)

[Publications] Takashi Hayashi: "Interfacial Recognition between Reconstituted Myoglobin Having Charger Binding Domain and Electoron Acceptor via Electrostatic Interction" Chem.Lett.1229-1230 (1998)

[Publications] Eiji Ohshima: "Studies on Aggregate Strcture of Artificial Glycolipids" Annual Repoets.HVENLAB.,Kyushu Univ.22. 49-50 (1998)

[Publications] Takashi Hayashi: "New Approach to the Construction of Artificial Hemoporotein Complex" Coord.Chem.Rev.,. (印刷中). (1999)

[Publications] Yoshino Hisaeda: "New Challenges in Organic Electrochemistry" Electroorganic Synthesis Mediated by Metalloenzyme Models, 15 (1998)

久枝良雄九州大学, 工学部, 教授 (70150498)