• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2006 Fiscal Year Annual Research Report

人工補助因子による酵素活性中心の制御と新規触媒能の開発

Research Project

Project/Area Number 18065012
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

中島 洋  名古屋大学, 大学院理学研究科, 助教授 (00283151)

KeywordsP450 / チトクロムc552 / ヘムタンパク質 / 好熱菌 / Thermus thermophirus / 人工補助因子
Research Abstract

本研究の目的は、過酸化水素を酸素源とする酸素原子添加酵素シトクロムP450BSβ(P450BSβ)の機能改変を化学的に行うことにより、これまで困難とされてきた酸化反応を実現することである。前年(17年)度の予備実験では、P450BSβのヘム空孔内に短鎖の脂肪酸(疑似基質)を取り込ませて固定し、さらに基質を導入することによって、非天然基質であるチオアニソールのエナンチオ選択的なスルフォニル化に成功していたが、18年度の研究では、疑似基質の精密な分子設計を進め、高度な酸化反応であるエチルベンゼンのアルキル鎖の酸素添加飯能に成功した。その反応活性は、同種の反応を触媒する天然酵素と同程度であり、P450BSβが、疑似基質との複合化によって、高活性な人工酵素へと形質転換できることを示した本研究は、Angew.Chem.Int.Ed.のVIPに選ばれ、2007年5月掲載予定である。
ここで、開発する手法は、今後好熱菌由来の耐熱性ヘムタンパク質に応用し、実用的な人工酵素を目指しているが、18年度の研究では、その一環として、好熱菌Thermus thermophirus由来のチトクロムc552(Cytc552)を用いたタンパク質の機能改変に取り組んだ。その結果、70℃の高温で持続的に機能する人工酸化酵素の創出に成功し、その反応過程で乗じる不安定中間体の長寿命化に成功した。この研究の成果は、18年度に学術雑誌で発表した(Ichikawa Y, Nakajima H, Watanabe Y, ChemBio Chem)
18年度の研究では、他にも補助因子の機能を更に拡張するための方策として、活性中心の人工錯体化についても研究を進めており、その結果は学術雑誌2誌に掲載されている。(Ueno T, Nakajima H, Watanabe Y etal., Proc. Nat. Acad. Sci. UA; J. Organomet. Chem.)

  • Research Products

    (4 results)

All 2007 2006

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Design of artificial metalloenzymes using non-covalent insertion of a metal complex into a protein scaffold2007

    • Author(s)
      Ueno T, Nakajima H., Watanabe Y.et al.
    • Journal Title

      J. Organomet. Chem. 692

      Pages: 142-147

  • [Journal Article] Characterization of Peroxide Bound Heme Species Generated in Reaction of Thermally Tolerant Cytochrome c_<552> with Hydrogen Peroxide2006

    • Author(s)
      Ichikawa Y, Nakajima H, Watanabe Y
    • Journal Title

      ChemBioChem 7

      Pages: 1582-1589

  • [Journal Article] Design of metal cofactors activated by a protein-protein electron transfer system2006

    • Author(s)
      Ueno T, Nakajima H, Watanabe Y et al.
    • Journal Title

      Proc. Nat. Acad. Sci. USA 103

      Pages: 9416-9421

  • [Journal Article] Effect of mutation on the dissociation and recombination dynamics of CO in transcriptional regulator CooA : A picosecond infrared transient absorption study2006

    • Author(s)
      Zhang TQ, Nakajima H, Aono S, Yoshihara K
    • Journal Title

      Biochemistry 45

      Pages: 9246-9253

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi