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水中で機能する超分子ミオグロビンモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17350074
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物質化学
研究機関同志社大学

研究代表者

加納 航治  同志社大学, 工学部, 教授 (60038031)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
14,670千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 870千円)
2007年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2006年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワードミオグロビンモデル / 酸素親和性 / 自動酸化機構 / アキシャル配位子 / シクロデキストリン二量体 / 速度論 / 一酸化窒素親和性 / ミオグロビン一酸化窒素錯体 / 一酸化窒素錯体 / 配位子交換 / 酸素錯体 / シクロデキストリンダイマー / 一酸化炭素親和性 / 水中の酸素捕捉 / 自動酸化 / 酸素付加体 / アニオンの効果 / 酸素分子 / 求核攻撃
研究概要

本申請研究では我々が開発したミオグロビンモデル(hemoCD)のキャルクタリゼーションを詳細に実施し、その学術的および応用化学的有用性を明らかにすることができた。我々が開発したhemoCDは世界で初めての水中で機能するミオグロビンモデルであり、今後、人工血液としての利用が要望である。hemoCDは天然におけるHisの代わりにピリジンを第5配位子として用いているが、ピリジンをイミダゾールに置き換えると、そのモデル化合物の酸素親和性が飛躍的に上昇することも発見した。さらにより簡単に合成可能なFe(II)PCDを用いたミオグロビンモデル化合物と一酸化窒素(NO)との相互作用を詳細に検討し、NO-Fe(II)PCD錯体は空気飽和の水中で安定ではあるが,徐々に自動酸化を受けて,Fe(III)PCDとNO_3^-イオンへと分解することを見出し.その酸化機構を解明した。主として速度論的な検討を実施した結果,分解反応はゆっくりとしたNO-Fe(II)PCDからO_2-Fe(II)PCDへの配位子交換がシクロデキストリンキャビティー内で進行し,続いてO_2-Fe(II)PCDと近傍にあるNOとが速い速度で反応し,Fe(III)PCDとNO_3^-を与えることを明らかにした.生体系のミオグロビンのNO錯体の自動酸化反応について,その機構論的研究がこれまでに2例あり,そのうちの1例は,我々の提出したものと同じ機構を考えている.生体系ではその反応機構を断定することは難しい(多くの因子が反応に関与するため)が,我々のモデル系から,ミオオグロビンNO錯体の自動酸化機構を明らかにすることができた.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Regulation of α-Chymotrypsin Catalysis by Ferric Porphyrins and Cyclodextrins2008

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Chem.Asian J. 3

      ページ: 678-686

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Supramolecular Receptor of Diatomic Molecules(O_2,CO,NO)in Aqueous Solution2008

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 130(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of α-Chymotrypsin Catalysis by Ferric Porphyrins and Cyclodextrins2008

    • 著者名/発表者名
      Koji KANO
    • 雑誌名

      Chem. Asian J. 3

      ページ: 678-686

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Porphyrin-cyclodextrin supramolecular complexes as myoglobin model in water2008

    • 著者名/発表者名
      Koji KANO
    • 雑誌名

      Colloid Polym. Sci. 286

      ページ: 79-84

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regulation of α-Chymotrypsin Catalysis by Ferric Porphyrins and Cyclodextrins2008

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Chem. Asian J. 3

      ページ: 678-686

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Supramolecular Receptor of Diatomic Molecules(O_2,CO,NO)in Aqueous Solution2008

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      J. Am. Sox. 130

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat Capacity Changes in Host-Guest Complexation Using Coulomb Interactions in Aqueous Solution2007

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Chem.Asian J. 2

      ページ: 1305-1313

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat Capacity Changes in Host-Guest Complexation Using Coulomb Interactions in Aqueous Solution2007

    • 著者名/発表者名
      Koji KANO
    • 雑誌名

      Chem. Asian J. 2

      ページ: 1305-1313

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Heat Capacity Changes in Host-Guest Complexation Using Coulomb Interactions in Aqueous Solution2007

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Chem. Asian J. 2

      ページ: 1305-1313

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Complex of Cytochrome C with a Polyanionic β-Cyclodextrin2007

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed 46

      ページ: 727-730

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of an Inclusion Complex of 5,10,15,20-Tetrakis(4-sulfonatopheny1)-porphinato Iron and an Ο-Methylated β-Cyclodextrin Dimer Having a Pyridine Linker and Its Related Complexes in Aqueous Solution2006

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      J. Inclusion Phenomena Macromol. Chem. 56

      ページ: 69-74

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Iron Porphyrin-Cyclodextrin Supramolecular Complex as a Functional Model of Myoglobin in Aqueous Solution2006

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 45

      ページ: 4448-4460

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Myoglobin Functional Model Composed of a Ferrous Porphyrin and a Cyclodextrin Dimer Having an Imidazole Linker2006

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Chem. Asian J. 1

      ページ: 358-366

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Redox Behavior of a Manganese Porphyrin Complexed with Per-Ο-methylated β-Cyclodextrin in Aqueous Solution2006

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      ページ: 4043-4053

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Peroxodiiron Complexes of Polypyridine Lihands : Syntheses, Physicochemical Properties, and Thermal Stability Markedly Enhanced by Hexapyridine Dinucleating Ligand2006

    • 著者名/発表者名
      Angew.Chem.Int.Ed.
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn. 79

      ページ: 252-261

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Copper(II) Complexes of a Series of Polypyridine Ligands Possessing a 1,2-Bis (2-pyridyl) ethane Common Moiety : Incorporation and Hydrolysis of Phosphate Esters2005

    • 著者名/発表者名
      Motoharu, ITOH
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 44

      ページ: 691-702

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel Behavior of O-Methylated β-Cyclodextrins in Inclusion of meso-Tetraphenylporphyrins2005

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 雑誌名

      J.Org.Chem. 70

      ページ: 3667-3673

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Diiron Center Stabilized by a Bis-TPA Ligand as a Model of Soluble Methane Monooxygenase : Predominant Alkene Epoxidation with H_2O_22005

    • 著者名/発表者名
      Masahito, KODERA
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Supramolecular Receptor of Diatomic Molecules(O_2, CO, NO) in Aqueous Solution

    • 著者名/発表者名
      Koji KANO
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Iron Porphyrin-Cyclodextrin Supramolecular Complex2007

    • 著者名/発表者名
      Koji KANO
    • 学会等名
      The 2nd Meeting of the International Federation for Artificial Organs
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2007-10-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Oxidation of NO-coordinated iron(II) and manganese(II) porphyrins included by cyclodextrins in aqueous solutions2007

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 学会等名
      13th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Vienna
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Thermodynamics of Complexation of Ionic Cyclodextrins with Oppositely Charged Guests2007

    • 著者名/発表者名
      Koji KANO
    • 学会等名
      4th Asian Cyclodextrin Conference
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Inhibition of α-Chymotrypsin Activity by a Ferric Porphyrin and Recovery of the Catalysis by Tri-O-methy1-β-cyclodextrin2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki ISHIDA
    • 学会等名
      4th Asian Cyclodextrin Conference
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Regulation of myoglobin functions by self-aggregations of an anionic porphyrin2007

    • 著者名/発表者名
      Kenji WATANABE
    • 学会等名
      13th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Vienna
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Regulation of a-chymotrypsin function by metalloporphyrins2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki ISHIDA
    • 学会等名
      13th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Vienna
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Oxidation of NO-coordinated iron(II) and manganese(II) porphyries included by cyclodextrins in aqueous solutions2007

    • 著者名/発表者名
      Koji, KANO
    • 学会等名
      13th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
    • 発表場所
      Vienna
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] シクロデキストリンの不斉認識機構(ナノマテリアル・シクロデキストリン)2005

    • 著者名/発表者名
      加納航治(シクロデキストリン学会編)
    • 出版者
      米田出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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