1999 Fiscal Year Annual Research Report
非ヘム鉄錯体によるα-ケト酸依存酸素化酵素型の新規酸素化反応の開発
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11875193
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
船引 卓三 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70026061)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大倉 一郎 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (90089821)
田中 庸裕 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70201621)
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| Keywords | α-ケト酸依存酸素化酵素 / 非ヘム鉄酸素化酵素 / エポキシ化 / 水酸化 / アルカン酸化 / 非ラジカル酸化 / 酵素機能発現 / 酵素モデル触媒 |
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| Research Abstract |
α-ケト酸依存酸素化酵素は生体内の代謝プロセスの中で重要な役割を果たしており,clavaminate synthaseのようにその種類は多く知られているが活性点近傍構造は全く解明されていない。モデル鉄錯体によるオレフィンのエポキシ化,アルカンの酸素化などモノオキシゲナーゼ型反応で知られている不活性炭化水素や,芳香環の水酸化などを行い,触媒活性の高い反応系を開発した。すなわち,tris(2-pyridylmethyl)amine(TPA)などのキレート配位子とFeCl_2で生成する非ヘム鉄錯体が,Benzoylformic acid存在下,1atmO_2下で、α-ケト酸依存型酸素化機能を発現することを見いだした。反応としては,シクロヘキセン,シクロオクテン,スチレンなどのオレフィンのエポキシ化,シクロヘキサン,アダマンタンなどのアルカンの水酸化を行った。α-ケト酸からの炭酸ガスの生成と,ラジカル禁止剤などの添加効果により,酵素類似型の反応が進行していることを初めて明らかにした。また,α-ケト酸配位錯体の単離と反応性,構造解析についての研究に着手し,鉄(IV)=O活性種の存在を示唆する結果を得た。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Ryo Yamahara: "(Catecholato)iron(III) complexes with tetradentate tripodal ligands containing substituted phenol and pyridine units as structural and functional model complexes for the catechol-baound intermediate of intradiol-cleaving catechol dioxygenases"Inorg.Chim.Acta,. (in press).
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[Publications] Takuzo Funabiki: "Mechanism of Oxygenative Cleavage of Catechols by Nonheme Iron Complexes in Relevance to Catechol Dioxygenases Studied by Quantum Chemical Calculations"J.Mol.Cat.A.. 150. 37-47 (1999)
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[Publications] Takashi Yamamoto: "Structural Analysis of Iron and Manganese Species in Iron- and Manganese- Sulfated Zirconia"J.Phys.Chem.B. 103. 2385-2393 (1999)
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[Publications] Tsunehiro Tanaka: "Photocatalytic Oxidation of Alkane at a Steady Rate over Alkali-Ion-Modified Vanadium Oxide Supported on Silica"Catal.Today. (in press).
