2009 Fiscal Year Annual Research Report
チトクロムc酸化酸素における酸素還元とそのNO阻害の化学モデル研究
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21750173
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
劉 勁剛 Kyushu University, 先導物質化学研究所, 特任准教授 (70380540)
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| Keywords | 酵素反応 / モデル化 / 触媒・化学プロセス / 分子認識 / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
ヘム酵素の化学モデルを用いて、NOとの反応と密接に関連した酸素活性化反応における鍵中間体としてend-on型ペルオキシおよびヒドロペルオキシ鉄(III)錯体について明瞭なスペクトルによる同定を行った。特に、次の3点に具体的成果を得た。
1. end-on型ペルオキシおよびヒドロペルオキシ鉄(III)ポルフィリンの溶液中での生成と分光学的同定:酸素配位サイト上部に修飾官能基を有し、同時に共有結合で固定しなイミダゾール軸配位子を持つヘムモデルを用いて、還元体と次の連続した反応、酸素との反応/一電子移動ノプロトン化、により、溶液中で対応するend-onペルオキシおよびヒドロペルオキシ鉄(III)錯体の選択的合成と捕捉に成功した。これは化学モデル研究としては初の例である。
2. チトクロムc酸化酵素モデルにおけるヒドロペルオキシ中間体の生成と分光学的同定:チトクロムc酸化酵素(CcO):紫外可視およびEPRスペクトルにより、CcO活性中心に存在する官能基等を全て備えた「完全活性中心モデル」を用いて、還元体より酸素付加体(スーパーオキシ錯体)の一電子還元およびメタノールによるプロトン化を観測した。今後、共鳴ラマンによる同定により中間体構造の確証を進める。
3. CcOモデルにおける鉄(IV)オキソ中間体の生成と分光学的同定:2で生成したヒドロペルオキシ中間体へ、酸添加による更なるプロトン化により酸素-酸素結合が解裂して生成したと考えられる鉄(IV)オキソ種の観測に成功した。
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