研究課題
本研究では、酵素の活性部位の構造的特性を採り入れた巨大分子キャビティを開発し、活性中間体の保護空間"クレードル"として活用することで、内部に高反応性アミノ酸部位を導入した酵素活性部位モデルを構築することを目的としている。本年度は重要な抗酸化酵素であるグルタチオンペルオキシダーゼ（GPx）等の含セレン酵素モデル研究を行った。GPxの触媒サイクルについては、セレノシステインセレネン酸（Sec-SeOH）を中間体とする機構が広く受け入れられている。しかし、セレネン酸の化学的捕捉剤に関する知見がほとんどないために、GPxの作用機序におけるSec-SeOHの存在を実験的に示すことが従来困難であった。そこで、前年度までに合成したキャビティ型セレネン酸を活用することで、捕捉剤の探索について検討した結果、アセチルアセトンをはじめとする数種類の化合物がセレネン酸の捕捉に有用であることを見出した。この知見に基づき、前年度スペクトル観測に成功したSec-SeOHとアセチルアセトン等との反応について検討し、これらの捕捉剤がSec-SeOHの捕捉にも有効であることを明らかにした。さらに、酵素の活性部位の環境により近い部分構造をもつ新たなモデル系として、C末端側にアミド部をもつクレードルドセレノシステインを新たに開発した。このモデル系を用いて、甲状腺ホルモン活性化酵素の中間体であるセレノシステインヨウ化セレネニルを安定な化合物として合成・単離することに成功した。また、この新規モデル系のSec-SeOHについても、対応するセレノールの酸化により良好な収率で発生させスペクトル観測を行うとともに、アセチルアセトン等との反応による捕捉体への変換を確認した。これらの結果は、直接観測はおろか化学的捕捉の例さえ報告されていないGPx由来Sec-SeOHの挙動を解明する上で基盤となる重要な知見と考えられる。
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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