| 研究課題/領域番号 |
16KT0048
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
遷移状態制御
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
山本 泰彦 筑波大学, 数理物質系, 教授 (00191453)
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| キーワード | 四重鎖DNA / ヘム / G-カルテット / 酸化触媒作用 / テロメア / 機能性核酸 / 触媒機構 / 軸配位子 |
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| 研究成果の概要 |
グアニンを豊富に含むDNAが形成する四重鎖DNAとヘムタンパク質の補欠分子族として自然界に遍在するヘムが形成するヘム核酸複合体の酸化触媒作用の分子機構を明らかにした。ヘム核酸複合体のヘムと四重鎖DNAの接触界面に孤立して存在し、ヘム鉄に軸配位子として結合する水分子の解析を通して、水分子からヘム鉄への電子供与が、ヘム核酸複合体のヘム鉄に結合した過酸化水素のO-O結合のヘテロリシスを促進し、結果的に酸化反応活性種である鉄４価オキソポルフィリンπカチオンラジカルの生成を促進することを明かにした。
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| 自由記述の分野 |
生物無機化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヘム核酸複合体の酸化触媒作用の遷移状態が軸配位子H2Oの電子的性質により調節される機構の解明を通して、H2Oの新しい機能が発見された。当該H2Oは、電子的性質が特異であるだけでなく、ヘム核酸複合体のヘムと四重鎖DNAの接触界面で孤立しているため、その運動性も特異である。これらの知見は、H2Oを利用する新しい反応の発見に役立つことが期待される。また、ヘムが核酸の補欠分子族として機能することから、ヘムタンパク質の機能を変えずにタンパク質部分を核酸で置換することが可能であることが示された。
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