1998 Fiscal Year Annual Research Report
メタンモノオキシゲナーゼおよびニトロゲナーゼ活性中心における化学反応機構
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10129216
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉澤 一成 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30273486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山邊 時雄 京都大学, 工学研究科, 教授 (80025965)
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| Keywords | メタンモノオキシゲナーゼ / ニトロゲナーゼ / 金属酵素 / 生物無機化学 / ノンヘム鉄 |
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| Research Abstract |
本研究では、メタンモノオキシゲナーゼの特異的な酵素機能に関して理論化学的な見地から以下の研究を行った。
メタンを常温常圧でメタノールに変換するメタンモノオキシゲナーゼは、非ヘム鉄2核活性サイトを持つことが明らかにされている。この酵素機能を解明するために、密度汎関数法を用いた理論的解析を行った。その結果メタンからメタノールへ至る反応は2段階の協奏的な水素引き抜きおよびメチル基の転移によって起こることを明らかにした。メタンモノオキシゲナーゼの特異的な機能を利用し、高性能触媒を開発すれば、豊富な埋蔵量がありながら従来エネルギー源として十分に利用されていなかったメタンが、メタノールという取扱い容易な燃料となる。またメタンは温室ガスの一種であり、この酵素は地球環境の維持においても重要な役割を果たしているとも言われている。理論化学の立場から酵素機能の解明を行う研究はこれまでにあまりなされていなかったが、本研究で理論化学的手法がこの種の反応機構研究の主力となりうるとを示したことは意義深いと思われる。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] K.Yoshizawa: "Methane-Methanol Conversion by MnO^+,FeO^+,and CoO^+:A Theoretical Study of Catalytic Selectivity" J.Am.Chem.Soc.120. 564-572 (1998)
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[Publications] K.Yoshizawa: "Abstraction of Hvdrogen Atom of Methane by Iron-oxo Species:Concerted Reaction Path Is Energetically More Favorable" Orgarometallics. 17. 2825-2831 (1998)
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[Publications] K.Yoshizawa: "Two-Step Concerted Mechanism for Alkane Hydroxylation on the Ferryl Active Site of Methane Monoocxygenase" J.Biol.Inorg.Chem.3. 318-324 (1998)
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[Publications] K.Yoshizawa: "Methane Hydroxylation on a Diiron Model of Soluble Methane Monooxygenase" Bull.Chem.Soc.Jpn.71. 1899-1909 (1998)
