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呼吸鎖酵素のピンポイント電子移動観測を実現する導電性阻害剤修飾電極の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16658052
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物生産化学・生物有機化学
研究機関京都大学

研究代表者

三芳 秀人  京都大学, 農学研究科, 助教授 (20190829)

研究分担者 加納 健司  京都大学, 農学研究科, 教授 (10152828)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード呼吸鎖酵素 / 阻害剤 / 修飾電極 / 電子移動
研究概要

本研究では、阻害剤分子中に電子リレーユニットを組み込んだ導電性阻害剤ワイヤーを合成し、金電極表面にこのワイヤー分子の自己集積単分子膜を形成させることにより、電極と呼吸鎖酵素内のユビキノン反応部位とのピンポイント電子移動の観測を可能にする実験方法を確立することを目的とした。これによって、呼吸鎖酵素の反応機構研究が真に電気化学的測定と解析に耐えうるものとなり、呼吸鎖酵素の全く新しい研究方法論の確立につながることを期待した。
具体的な研究成果としては、ウシ心筋ミトコンドリア複合体-I(NADH-ユビキノン酸化還元酵素)の最強の阻害剤である天然生理活性物質アセトゲニン、およびアセトゲニンから誘導開発した新規な複合体-I阻害剤Δlac-アセトゲニンの分子中に電子リレーユニットとしてポリインユニットを導入した導電性阻害剤ワイヤーの設計と合成を行った。構造活性相関研究の結果から、天然型アセトゲニンではスペーサー部、Δlac-アセトゲニンでは側鎖部が活性発現に要求される構造特異性が高くないことが明らかになった。そこで、アセトゲニンではスペーサー部に、Δlac-アセトゲニンでは側鎖部に共役テトライン構造をそれぞれ導入した。これらの阻害剤は、親化合物と比較しても強力な阻害活性を維持することが明らかになった。今後は、合成した導電性阻害剤ワイヤーを金電極表面において効率的に自己集積化する方法の確立を健闘する予定である。以上のことから、今後の研究展開の糸口となる成果が得られたものと考える。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Synthesis and inhibition mechanism of Dlac-acetogenins : a novel type of inhibitor of bovine heart mitochondrial complex I.2005

    • 著者名/発表者名
      一丸直哉他
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 816-825

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic Function of the Alkyl Spacer of Acetogenins in Their Inhibitory Action with Mitochondrial Complex I (NADH-Ubiquinone Oxidoreductase).2005

    • 著者名/発表者名
      安部真人 他
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 14898-14906

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Non-THF Analogs of Acetogenin toward Simplified Mimics.2005

    • 著者名/発表者名
      藤田大輔 他
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 46

      ページ: 5775-5779

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and inhibition mechanism of Δlac-acetogenins : a novel type of inhibitor of bovine heart mitochondrial complex I.2005

    • 著者名/発表者名
      一丸直哉 他
    • 雑誌名

      Biochemistry 44巻

      ページ: 816-825

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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