| 研究概要 |
近年明らかにされつつあるキノプロテインには、その活性中心に補酵素PQQ(ピロロキノリンキノン)が含まれており、その機能が注目されている。我々はこの補酵素PQQに着目し、その化学的機能、特に酸化環元反応について検討を行い、これまでに、アミン,アミノ酸,チオール,アルコール等の酸化反応を明らかとしてきた。本研究においては、PQQのこのような機能をより詳細に検討するとともに、反応場の設計を行い、キノプロテインのモデル反応を構築し、その機能解明を目的としている。
本年度は、キノプロテインのひとつであるグルコース脱水素酵素とアルデヒド脱水素酵素を取り上げ、PQQとグルコースおよびアルデヒドとのinvitroにおける反応を中心に検討を行った。
アルカリ性の水溶液中においてD-グルコースとPQQを反応させた結果グルコン酸と還元型PQQ(PQQ【H_2】)の生成が確認された。本反応を動力学的に検討したところ、本反応の活性種は、グルコースの1,2-エンジオール体であり、その生成段階が律速であることが明らかとなった。PQQはさらに、ベイゾインを酸化しベンジルを与えることが明らかとなったが、この場合にもその活性種はベンゾインのエンジオール体であった。
PQQによるアルデヒドの酸化反応についても検討を行ったが、この場合系内に、カチオン性の界面活性剤(CTAB)と【CN^-】または、N-アルキルチアゾリウム塩を共存させることにより酸化反応は劇的に加速され、対応するカルボン酸を与えた。この場合きもアルデヒドと【CN^-】およびチアゾリウム塩の付加体から生ずるエンジオール型中間体が活性種であると推定され、エンジオール型中間体がPQQの一つの基質になりうふことを確立した。
さらに、apo-D-グルコース脱水素酵素を用い種々のモデル化合物の酵素活性についても検討した。
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