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2021 年度 研究成果報告書

SARのECE反応を用いたタンパク質の電気化学測定に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 19K16338
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

中山 辰史  岐阜薬科大学, 薬学部, 講師 (50433206)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードラジカル付加反応 / プロトン電子共役移動反応 / 含硫タンパク質 / π共役軌道 / タンパク質立体構造 / スーパーオキサイド / ヒドロペルオキシラジカル / サイクリックボルタンメトリー
研究成果の概要

非水電気化学測定・量子化学計算を中心に、酸素より電気化学生成したスーパーオキサイドとタンパク質間の酸化反応挙動を観測した。電気化学測定で得られた電流電圧曲線を分析すると、タンパク質表面の酸化だけでなく、立体構造内部の複雑性や水和の状態が、反応電流値に大きく影響する様子が観測された。
その結果の中で、含硫タンパク質が特徴的なESRスペクトルを示す様子が観測され、硫黄元素とスーパーオキサイドのラジカル付加反応、プロトンと電子の共役移動反応(proton-coupled electron transfer)が、タンパク質の立体構造破綻の要因である可能性が示唆された。

自由記述の分野

薬学、電気化学、計算化学、量子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

当研究では、活性酸素種によるタンパク質の酸化が、タンパク質の凝集やアミロイド化に繋がるとの推論から、どのような化学反応メカニズムで起こりうるのか、その真理を探ることで、タンパク質の酸化理論の確立に貢献したい。これにより、タンパク質の新たな解析手法の開発、アルツハイマー症候群やパーキンソン病等の老齢性脳神経障害の治療薬開発などに寄与する情報を得られることから、学術的意義だけでなく、医療・薬学分野での応用に関連した社会的意義を有する。

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公開日: 2023-01-30  

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