| 研究領域 | 理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H00837
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大洞 光司 大阪大学, 工学研究科, 助教 (10631202)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | ミオグロビン / コリン / コバルト / ニッケル / 鉄 / 酵素 / 蛋白質 / 分子動力学計算 / ヘム / 立体選択性 / 人工金属酵素 / ヘムタンパク質 |
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| 研究実績の概要 |
柔らかな反応場であるタンパク質マトリクスと高活性な金属錯体から構成される人工金属酵素について、その論理的設計に関する革新的かつ実用的な手法を創出し、実験化学的に示すことを目的とした。 具体的には、生体内で様々な転移反応を触媒するビタミンB12依存酵素等の反応性を単純なヘムタンパク質で再現し、さらに人工金属酵素として展開した。本年度は、昨年度に得られた知見を元に、活性の向上 を精力的にめざした。昨年度に実施した人工金属酵素の調製とその同定に基づいて、論理的な活性中心の作り込みと反応の評価を実施した。反応場を与えるタンパク質として従来より用いてきたミオグロビンに対し金属錯体の配位環境が大きく異なる西洋ワサビペルオキシダーゼを用いた。コバルトコリン錯体と複合化したところ、狙い通りに金属中心への強いヒスチジンによる配位を分光学的に確認した。また反応の活性種となり得るコバルト一価種を吸収スペクトルにより同定した。ニッケル錯体ではメタン発生反応を実施し、シトクロムb562内においてメチオニンからのメタン発生を予備的ではあるが確認した。また鉄ポルフィセンを含むミオグロビンが金属カルベン錯体を経由したスチレンのシクロプロパン化を円滑に進めることを発見した。天然のヘムを含むミオグロビンに比べて反応速度は600倍になり、反応性の違いをDFT計算を用いて考察した。上記のように高活性な人工酵素開発に関する重要な知見を得た。上記の研究成果は学会や学術論文として発表している。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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