蛋白質表面相互作用が可能な光増感金属錯体の開発と多段階電子・エネルギー移動反応

• 研究課題/領域番号: 24550078
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 奈良女子大学
• 研究代表者: 高島 弘 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (80335471)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 光 / 電子移動 / ルテニウム / キモトリプシン / カルボニックアンヒドラーゼ / 金属錯体 / DFT計算 / ポルフィリン

研究成果の概要

本研究では酵素とその活性中心近傍へ特異的に結合する小分子リガンドの作用機序に着目して、光増感剤(photosensitizer)を基体とした酵素（カルボニックアンヒドラーゼおよびキモトリプシン）-リガンド複合体の構築と、その多段階的な光誘起電子・エネルギー移動反応システムの開発とその詳細な機構解明を行った。また、Ru(bpy)3錯体やその類縁体の発光性金属錯体の開発を目的に、種々のビピリジン、ターピリジン配位子を組み合わせた発光性ルテニウム(II)およびイリジウム(III)錯体を合成し、光物理的物性を実験的に評価し、また光励起状態についてDFT計算より理論的にも検証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Transition States of the 3MLCT to 3MC Conversion in Ru(bpy)2(phen derivative)2+ Complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Yoshikawa, Shinichi Yamabe, Shigeyoshi Sakaki, Nobuko Kanehisa, Tsuyoshi Inoue, Hiroshi Takashima
  • 雑誌名: Journal of Molecular Structure 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] A DFT Study of the Triplet Excited States of Iridium(III) Complexes with Terpyridine Ligands (2014)
  • 著者名/発表者名: Naokazu Yoshikawa, Shinichi Yamabe, Shigeyoshi Sakaki, Nobuko Kanehisa, Tsuyoshi Inoue, Hiroshi Takashima
  • 雑誌名: Canadian Chemical Transactions 巻: 2 ページ: 134-148
  • DOI: 10.13179/canchemtrans.2014.02.02.0081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Elecron-Transfer Reactions of Carbonic Anhydrase Inhibitor Containing tris(2,2’-Bipyridine)ruthenium(II) Analogue (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takashima, Misa Fukuda, Fumie Nakagaki, Tomoko Ogata, Keiichi Tsukahara
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry, B 巻: 117 号: 9 ページ: 2625-2635
  • DOI: 10.1021/jp310604w
  • 査読あり
• [学会発表] トリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体を活性中心へ導入したキモトリプシンの光誘起電子移動反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永里夏子・高島 弘
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] カルボニックアンヒドラーゼ活性阻害部位を導入した種々のトリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体の光誘起電子移動反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 諏訪 美生子・高島 弘
  • 学会等名: 日本化学会第９５春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] キモトリプシン活性中心へ導入したトリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体の光誘起電子移動反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永里夏子・高島 弘
  • 学会等名: 日本化学会秋季事業 第４回 CSJ化学フェスタ2014
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-10-14
• [学会発表] カルボニックアンヒドラーゼ活性阻害部位を複数導入したトリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体の光誘起電子移動反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 諏訪 美生子・高島 弘
  • 学会等名: 錯体化学会第６４回討論会
  • 発表場所: 中央大学理工学部 後楽園キャンパス
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] キモトリプシン活性中心へ導入したトリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体の光誘起電子移動反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永里夏子・高島 弘
  • 学会等名: 錯体化学会第６４回討論会
  • 発表場所: 中央大学理工学部 後楽園キャンパス
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] DFT計算と発光エネルギーによるポリピリジン配位子を含むルテ二ウム(II)錯体の励起三重項状態の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉川直和・山邊信一・ 榊 茂好・金久展子・井上 豪・高島 弘
  • 学会等名: 第２５回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 佐賀県唐津市 唐津ロイヤルホテル
• [学会発表] PHOTOINDUCED ELECTRON TRANSFER REACTIONS OF WATER SOLUBLE QUANTUM DOT COORDINATED BY CYTOCHROME C (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takashima
  • 学会等名: New Trends of Nano- or Bio-materials Design in Supramolecular Chemistry
  • 発表場所: 九州大学医学部キャンパス
• [学会発表] トリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体のキモトリプシンへの導入と光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永里夏子・高島 弘
  • 学会等名: 錯体化学会第６３回討論会
  • 発表場所: 琉球大学 千原キャンパス
• [学会発表] 水溶性CdSe/ZnS(コア/シェル型)量子ドットを利用したシトクロムcの光還元反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早藤未帆・高島弘・塚原敬一
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] 亜硝酸還元酵素活性中心モデル銅(II)錯体を結合した亜鉛ミオグロビンの調製と光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎菜々実・高島弘・塚原敬一
  • 学会等名: 錯体化学会第６２回討論会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 銅置換カルボニックアンヒドラーゼの調整と非対称トリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体との相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今村菜留未・高島弘・塚原敬一
  • 学会等名: 錯体化学会第６２回討論会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] DFT計算によるターピリジンとアニオン配位子を含むイリジウム(III)錯体の三重項状態の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉川直和・山辺信一・榊茂好・金久展子・井上豪・高島弘・塚原敬一
  • 学会等名: 第２４回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 東京大学駒場リサーチキャンパス
• [学会発表] 【依頼講演】金属蛋白質表面での相互作用を利用した光誘起電子・エネルギー移動反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高島弘
  • 学会等名: 錯体化学若手の会近畿地区勉強会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス
• [備考] 高島研究室ホームページ
  • URL: http://www.chem.nara-wu.ac.jp/~takashima/
• [備考] 研究室ウェブページ
  • URL: http://www.chem.nara-wu.ac.jp/~takashima/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.chem.nara-wu.ac.jp/~takashima/