| 研究課題/領域番号 |
22K05137
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
藤城 貴史 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20740450)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | Hybrid cluster protein / 反応中間体 / 触媒機構 / 金属酵素 / 還元 / HCP / 鉄-硫黄クラスター / 鉄-硫黄-酸素クラスター / X線結晶構造解析 / 金属クラスター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属イオンが複数集まった「金属クラスター」を有する酵素は、不活性な小分子を有用物質へ変換できるため、その触媒としての利用が期待されているが、大気中の酸素で容易に失活する弱点があるため、現実的な利用は難しいとされる。一方、金属クラスター酵素の１つであり、非常に珍しいFe-S-O型の金属クラスターを有するHybrid cluster protein (HCP)は、酸素にも安定であり、その利用が期待されるものの、HCPの触媒機構は未だ不明なため、HCPの触媒としての開発は遅れている。そこで本研究では、HCPのFe-S-Oクラスターの反応特性を解明し、HCPの触媒利用への道筋を拓くことを目指す。
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| 研究実績の概要 |
HCPの触媒機構の解明のため、高分解能X線結晶構造を与えるHCPに対して、基質候補となるNH2OH、NO、H2O2を作用させて、その混合液の分光分析やX線結晶構造解析による反応中間体の補足を試みた。NH2OHを用いた場合には、触媒活性は再現よく観測できたが、分光分析や構造解析による中間体の補足はまだできていない。NOを用いた場合、活性測定はNOに対する酵素の安定性の問題もあり、再現性がうまく取れないが、分光分析による新たなシグナルが見られた。H2O2を用いた場合は、活性部位の損傷が見られたため、反応条件の最適化が必要であることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
３種の基質それぞれで、反応活性の確認、または中間体と思われるシグナルの検出ができており、残りの年度でその条件をさらに詰めることで、目的とする中間体の同定ができると期待される。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、それぞれの基質で条件を最適化し、反応中間体の補足を行う予定である。どれかの基質で中間体補足が達成されれば、論文としてまとめて投稿し、公表を目指す。
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