DNA環境場におけるNAD^+類縁体の光電子移動反応

• 研究課題/領域番号: 08218238
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 福住 俊一 大阪大学, 工学部, 教授 (40144430)
• 研究分担者: 末延 知義 大阪大学, 工学部, 助手 (90271030) ; 伊東 忍 大阪大学, 工学部, 助教授 (30184659)
• 研究期間 (年度): 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 1996年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: DNA / NAD^+類縁体 / 光電子移動

研究概要

DNAにインターカレートされたドナー・アクセプター分子はその分子配向、分子間距離を容易に変化させることができるので、DNA環境場における光反応のダイナミクスが最近非常に注目されている。しかし、適当なインターカレーターが限られていたためその電子移動過程を支配する因子の総合的な解析はまだ行なわれていなかった。平成7年度の本重点領域研究では種々NAD^+類縁体がDNAにインターカレートされ、様々なドナーカチオン分子からの光電子移動反応が効率良く起こることを見いだし、NAD^+類縁体の中でアクリジニウムおよびキノリニウム誘導体を用いて、多種類のドナー・アクセプターインターカレーターの組み合わせについて電子移動速度を決定することができた。その研究の中で、NAD^+類縁体はDNAの核酸塩基と光電子移動を経由して反応することを見いだした。本研究では、さらにDNAの構成要素である核酸塩基と、光励起されたアクリジニウムおよびキノリニウム誘導体との光電子移動反応について検討し、その反応機構を明らかすることを目的として研究を行った。また、種々の核酸塩基と一電子酸化剤との電子移動反応について検討し、核酸塩基の電子移動酸化活性の違いを定量的に明らかにした。さらに反応速度のpH依存性などの速度論解析および酸化生成物の結果と総合して、核酸塩基の電子移動酸化反応機構を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Shinobu Itoh,Hirokatsu Kawakami,and Shunichi Fukuzumi: "Modeling of the Chemistry of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase.Oxidation of Methanol by Calcium Complex of Coenzyme PQQ via Addition-Elimination Mechanism" J.Am.Chem.Soc.119. 439-440 (1997)
• [文献書誌] Shunichi Fukuzumi: "Catalysis of Electron Transfer and the Mechanistic Insight into Redox Reactions" Bull.Chem.Soc.Jpn.78. 1-28 (1997)
• [文献書誌] Shunichi Fukuzumi,Tomoyoshi Suenobu,S.Kawamura,A.Ishida,and K.Mikami: "Selective two-electron reduction of C_<60> by 10-methyl-9,10-dihydroacridine via photoinduced electron transfer" Chemical Communications. (in press). (1997)
• [文献書誌] Morifumi Fujita,Akito Ishida,Setsuo Takamuku,and Shunichi Fukuzumi: "Addition versus Oxygenation of Alkylbenzenes with 10-Methylacridinium Ion via Photoinduced Electron Transfer" J.Am.Chem.Soc.118. 1-28 (1996)
• [文献書誌] R.Subramanian,K.M.Kadish,Tomoyoshi Suenobu,and Shunichi Fukuzumi et al.: "Chemical Generation of C_<60>^2 and Electron Transfer Mechanism for the Reactions with Alkyl Bromides" J.Phys.Chem.110. 16327-16335 (1996)
• [文献書誌] Naoki Takada,Shinobu Itoh,and Shunichi Fukuzumi: "Mechanism of Electron Transfer Oxidation of 4-Substituted 1-Benzyl-1,4-dihydronicotinamides" Chem.Lett.1103-1104 (1996)
• [文献書誌] Shunichi Fukuzumi,K.M.Kadish et al.: "Chemical Generation of C_<60> anions and the Alkylation with Alkyl Halides via Electron Transfer in Recent Advances in the Chemistry and Physics of Fullerenes and Related Materials" The Electrochemical Society,Inc., 10 (1996)
• [文献書誌] Shunichi Fukuzumi,K.Mikami et al.: "Selecrive Two-Electron Reduction of C_<60> via Photoinduced Electron Transfer in Recent Advances in the Chemistry and Physics of Fullerenes and Related Materials" The Electrochemical Society,Inc., 13 (1996)