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βシートポリペプチドを結合したポルフィリン錯体の自己集合と多電子酸化還元触媒作用

研究課題

研究課題/領域番号 15550149
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体関連化学
研究機関九州工業大学

研究代表者

新井 徹  九州工業大学, 工学部, 助教授 (50222716)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワードポルフィリン / ポリペプチド / 自己集合 / ベータシート構造 / 酸化反応 / ヘム酵素 / 触媒反応 / CDスペクトル
研究概要

1、ポルフィリンを結合した鎖状ペプチドの自己集合:ペンタペプチドとポルフィリンを結合させた分子の集合体で、二種類のポルフィリン-ポルフィリン相互作用を検出した。ヘプタペプチドにポルフィリンを反応させた分子では、隣り合うペプチドに結合したポルフィリン間の相互作用が弱まった。自己集合する系ではNMRにおいてポルフィリンのシグナルが消失する。緩和時間(T_2)測定からポルフィリン部分の運動性が低下したことを明らかにした。
2、βシートペプチド上で向かい合うポルフィリン錯体間の相互作用:天然のβシートペプチドをポルフィリン錯体集合体のテンプレートとした。NMRから、二つのポルフィリンはedge to edge配置であることを示した。二つのポルフィリンの配向性は溶媒の影響を受け、π^*パラメーターに相関がある。亜鉛錯体はフリーベースポルフィリンより会合しやすい。亜鉛、コバルト(III)錯体に4、4'-ジピリジルを添加すると、edge to edge配向のポルフィリンがface to face配向に変わった。
3、βαβα-構造ポリペプチド-鉄ポルフィリンのペルオキシダーゼ活性:(β-ストランド/α-ヘリックス)_2という49残基ポリペプチドに鉄錯体を結合させた。鉄の上下からHisを配位させた。これのペルオキシダーゼ活性(過酸化物による基質の二電子酸化)は、Hisの位置により影響を受ける。鉄錯体がペプチド内部に埋もれていること、β-ストランドの自己集合により多核錯体が生成したこと、α-ヘリックスの歪みが隣接するβ-ストランドに影響したこと、が示唆された。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Slipping of a Histidine Improved the Peroxidase Activity of a de Novo Designed Polypeptide Packing an Iron Porphyrin2005

    • 著者名/発表者名
      T.Arai et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 61・16

      ページ: 4023-4030

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Slipping ofa Histidine Improved the Peroxidase Activity of a de Novo Designed Polypeptide Packing an Iron Porphyrin2005

    • 著者名/発表者名
      T.Arai et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 61(16)

      ページ: 4023-4030

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Slipping of a histidine improved the peroxidase activity of a de novo designed polypeptide packing an iron porphyriin2005

    • 著者名/発表者名
      Toru Arai et al.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 61・16

      ページ: 4023-4030

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic Characterization on the Assembled Pair of the Free-Base and Zinc Porphyrins Linked by a Cyclic β-Sheet Peptide Gramicidin S2004

    • 著者名/発表者名
      T.Arai et al.
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry 28・9

      ページ: 1151-1159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spectroscopic Characterization on the Assembled Pair of the Free-Base and Zinc Porphyrins Linked by a Cyclic β-Sheet Peptide Gramicidin S2004

    • 著者名/発表者名
      T.Arai et al.
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry 28(9)

      ページ: 1151-1159

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spectroscopic characterization on the assembled pair of the free-base and zinc porphyrins linked by a cyclic-β-sheet peptide Gramicidin S2004

    • 著者名/発表者名
      Toru Arai et al.
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry 28・9

      ページ: 1151-1159

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-Assembling of the Porphyrin-Linked Acyclic Penta- and Heptapeptides in Aqueous Trifluoroethanol2003

    • 著者名/発表者名
      T.Arai et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry 68・14

      ページ: 5540-5549

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Orientation and Dipyridyl-Binding Property of Zinc and Cobalt Porphyrins Linked to the Cyclic Peptide Gramicidin S2003

    • 著者名/発表者名
      T.Arai et al.
    • 雑誌名

      Biomolecular Chemistry : A Bridge to the Future

      ページ: 176-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-Assembling of the Porphyrin-Linked Acyclic Penta-and Heptapeptides in Aqueous Trifluoroethanol2003

    • 著者名/発表者名
      T.Arai et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistiy 68(14)

      ページ: 5540-5549

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Arai, et al.: "Self-assembling of the porphyrin-linked acyclic penta- and heptapeptiedes in aqueous trifluoroethanol"The Journal of Organic Chemistry. 68・14. 5540-5549 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Arai, et al.: "the orientation and dipyridyl-binding property of zinc and cobalt porphyrins linked to the cyclic peptide Gramicidin S"Biomolecular chemistry, a bridge for the future Maruzen, Tokyo. 176-177 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toru Arai, et al.: "Spectroscopic characterization on the assembled pair of the free-base and zinc porphyrins linked by a cyclic β-sheet peptide Gramicidin S"New Journal of Chemistry. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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