2000 Fiscal Year Annual Research Report

奇妙な形をした新規ポルフィリンの物理化学的機能解析

Research Project

Project/Area Number	10672031
Research Institution	Kyoto Pharmaceutical University
Principal Investigator	根矢三郎京都薬科大学, 薬学部, 助教授 (10156169)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	舟崎紀昭京都薬科大学, 薬学部, 教授 (20065915)
Keywords	コルフィセン / 鉄コルフィセン / 再構成ミオグロビン / ミオグロビン / スピン状態 / 配位子結合 / 酸素 / 一酸化炭素
Research Abstract	生体中の鉄ポルフィリンの機能に関する研究の基礎的知見を得るために、申請者は構造異性体分子である鉄コルフィセンとイミダゾールとの反応性を調べた。すなわち、クロロホルムに溶かした鉄(III)コルフィセンヘのイミダゾール類の結合過程を詳細に検討した。その結果、1-メチルイミダゾールが2段階で結合し、途中でモノ錯体が多量に蓄積する現象を見つけた。モノ錯体蓄積がほとんど起きない鉄ポルフィリンとは対照的な結果である。この現象は、鉄原子がコルフィセン平面から浮き上がりやすいために起きたと解釈できる。特異な性質をもつ鉄原子がたんぱく質の反応性をどのように変えるかを検討するため、エチオコルフィセン(周辺置換基が4メチル-4エチル型の化合物)をミオグロビンに組み込んだ再構成ミオグロビンをつくった。このミオグロビンは、驚いたことに、天然ミオグロビンと比べて酸素親和性が1/13にも減少していた。一酸化炭素結合能力にいたっては1/128にまで減少していた。これは、ポルフィセン鉄原子が近位ヒスチジンに引き寄せられやすいことに対応する。鉄原子が分子平面から浮上がりやすいならば、鉄原子の磁気的性質にも影響がおよぶと期待される。そこで、今度は酸化型ミオグロビンのアジド化合物のスピン平衡(高スピン【double arrow】低スピン)を解析した。この現象は鉄イオンの配位環境変化を敏感に反映することからである。スピン平衡の解析結果より、コルフィセン再構成ミオグロビンは高スピン状態にあると判明した。低スピン状態にある天然ミオグロビンと比べるとまったく異常な結果である。すなわち、コルフィセンに含まれる鉄原子は酸化型、還元型ともに平面から浮上がりやすいことが判明した。これにより、ポルフィリン鉄とコルフィセン鉄の顕著な差が明らかになった。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] S.Neya: "Unusual spin state equilibrium of azide metmyoglobin induced by ferric corrphycene"Inorg.Chem.. 40(in press). (2001)
[Publications] S.Neya: "Functional analysis of the iron (II) etiocorrphycene incorporated in the myoglobin heme pocket."Chem.Pharm.Bull.. 49(3). 345-346 (2001)
[Publications] Y.Mie: "Electrochemical analysis of heme functions of myoglobin using semi-artificial myoglobins."Bioelectrochem.Bioenerg.. 35(in press). (2001)
[Publications] Y.Ohgo: "12,17-Diethoxycarbonyl-2,3,6,7,11,18-hexamethylcorrphycenatoiron (III) iodide"Acta Cryst.C. 88(in press). (2001)
[Publications] S.Neya: "Unique aspects of the 1-methylimidazole ligation to corrphycenatoiron (III)"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 79(12). 2759-2765 (2000)
[Publications] Y.Mie: "Effect of rapid heme rotation on electrochemistry of myoglobin"Electrochim.Acta. 45(12). 2903-2909 (2000)
[Publications] N.Funasaki: "Multiple complexation of didecyldimethylammonium bromide and cyclodextrins deduced from electromotive force measurements"Langmuir. 16(11). 5343-5346 (2000)
[Publications] N.Funasaki: "Self-association of penicillin V as studied by frontal derivative chromatography."Langmuir. 16(12). 5584-5587 (2000)
[Publications] N.Funasaki: "Hydration effect on molecular conformation of oxyphenonium bromide."J.Phys.Chem.B. 104(22). 10412-10418 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

奇妙な形をした新規ポルフィリンの物理化学的機能解析

Principal Investigator

根矢 三郎 京都薬科大学, 薬学部, 助教授 (10156169)

Research Products

[Publications] S.Neya: "Unusual spin state equilibrium of azide metmyoglobin induced by ferric corrphycene"Inorg.Chem.. 40(in press). (2001)

[Publications] S.Neya: "Functional analysis of the iron (II) etiocorrphycene incorporated in the myoglobin heme pocket."Chem.Pharm.Bull.. 49(3). 345-346 (2001)

[Publications] Y.Mie: "Electrochemical analysis of heme functions of myoglobin using semi-artificial myoglobins."Bioelectrochem.Bioenerg.. 35(in press). (2001)

[Publications] Y.Ohgo: "12,17-Diethoxycarbonyl-2,3,6,7,11,18-hexamethylcorrphycenatoiron (III) iodide"Acta Cryst.C. 88(in press). (2001)

[Publications] S.Neya: "Unique aspects of the 1-methylimidazole ligation to corrphycenatoiron (III)"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 79(12). 2759-2765 (2000)

[Publications] Y.Mie: "Effect of rapid heme rotation on electrochemistry of myoglobin"Electrochim.Acta. 45(12). 2903-2909 (2000)

[Publications] N.Funasaki: "Multiple complexation of didecyldimethylammonium bromide and cyclodextrins deduced from electromotive force measurements"Langmuir. 16(11). 5343-5346 (2000)

[Publications] N.Funasaki: "Self-association of penicillin V as studied by frontal derivative chromatography."Langmuir. 16(12). 5584-5587 (2000)

[Publications] N.Funasaki: "Hydration effect on molecular conformation of oxyphenonium bromide."J.Phys.Chem.B. 104(22). 10412-10418 (2000)

根矢三郎京都薬科大学, 薬学部, 助教授 (10156169)