生体内のナノサイズスイッチの先端計測手法による機構解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20550068
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 大胡 惠樹 東邦大学, 医学部, 准教授 (40287496)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 生物無機化学

研究概要

ヘムタンパク質のモデル化合物である環状テトラピロール類鉄錯体の配位子場をコントロールすることにより,様々な電子状態を作り出し,そのメカニズムに関して,放射光X線をはじめとする様々な先端計測手法により追跡した.これらの化合物の外部刺激に対する応答性に関しても検討を行い,いくつかの化合物は,熱,光,圧力などに応答し,構造変化を伴って非常に興味深い磁性のスイッチング挙動を示すことを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Electronic Structure of Highly Ruffled Low-Spin Iron(III) Porphyrinates with Electron Withdrawing Heptafluoropropyl Groups at the meso Positions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Tozuka, Y.Ohgo, A. Ikezaki, M. Taniguchi, M. Nakamura
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 49 ページ: 10400-10408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of heme electronic structure by means of axial ligand and core modification. (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y.Ohgo, A. Ikezaki, S. Kouno
  • 雑誌名: J.Biol.Inorg.Chem. 14(Suppl. 1) ページ: S128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isocyanide probe for the determination of the electronic structure in iron(III) porphyrinoids. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 雑誌名: J.Biol.Inorg.Chem. 14(Suppl. 1) ページ: S229
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR studies on the electronic structure of one-electron oxidized complexes of iron(III) porphyrinates. (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Ikezaki, Y.Ohgo, M. Nakamura
  • 雑誌名: Coordination Chemistry Revie ws 253(15-16) ページ: 2056-2069
  • 査読あり
• [雑誌論文] IUCr2008特集 -鉄(III)ポルフィリン類縁化合物におけるスピンクロスオーバートライアングル(MS31) (2009)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹,橋爪大輔,根矢三郎,中村幹夫
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 51 ページ: 62-64
• [雑誌論文] ヘム:生体内のナノサイズスイッチ (2008)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 雑誌名: 東邦医学会雑誌 55 ページ: 223-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure of Six-Coordinate Iron(III) Monoazaporphyrins. (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, A. Ikezaki, Y.Ohgo, T. Ikeue, S. Neya, M. Nakamura
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 47 ページ: 10299-10307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Factors that stabilize the (d_<xz>, d_<yz>)^3(d_<xy>)^1 (d_<z2>)^1 electron configuration in iron(III) por phyrinates : A case of bis(benzaldehyde) complex. (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Ikezaki, Y.Ohgo, T. Watanabe, M. Nakamu ra
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry Communi cations 11 ページ: 1198-1201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bis(1-methylimidazole) Complex of Iron(III) Oxypyriporphyrin Adopting an Intermediate-spin State. (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Eguchi, Y.Ohgo, A. Ikezaki, S. Neya, M. Nakamura
  • 雑誌名: Chem Lett 37 ページ: 768-769
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic ground state of low-spin iron(III) porphyrinoids. (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y.Ohgo, A. Ikezaki
  • 雑誌名: J Inorg Biochem 102(Review) ページ: 433-445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic properties in a five-coord inate azido complex of nonplanar iron(III) porphyrin : revisiting to quantum mechanical spin admixing. (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Neya, A. Takahashi, H. Ode, T. Hoshino, M. Hata, A. Ikezaki, Y.Ohgo, M. Takahashi, H. Hiramatsu, T. Kitagawa, Y. Furutani, V. A. Lorentz-Fonfria, H. Kandori, N. Funasaki, M. Nakamura
  • 雑誌名: Bull Chem Soc Jpn 81 ページ: 136-141
  • 査読あり
• [学会発表] 配位子場と外部刺激に基づくヘムの電子状態のチューニング (2011)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第12回メスバウアー分光研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学工学部,東京都(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 外部刺激応答型の新規機能性へム,感染症・免疫難病の先進医療開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹,橋爪大輔,高橋一志,森初果,速水真也,藤原基靖,根矢三郎,生天目由紀子,中村幹夫
  • 学会等名: 平成22年度 事業報告会
  • 発表場所: 東邦大学,東京都
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Electro nic structure of highly ruffled low spin iron(III) porphyrinates with electron withdrawing heptafluoropropyl groups at the meso positions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Tozuka, M. Taniguchi, S. Kouno, A. Ikezaki, Y.Ohgo, M. Nakamura
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Seeking the low-spin iron(III) porphyri noids with the purest (d_<xz>, d_<yz>)^4 (d_<xy>)^1 ground state. (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Ikezaki, J. Ono, Y.Ohgo, M. Nakamura
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Approaches toward the Heme Electronic Structure. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, D. Hashizume, Y. Harada, M. Nakamura
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA(Invited Lecture)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] ヘムモデルの異常な外部刺激応答性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第4回東北大学G-COE研究会「金属錯体の固体物性科学最前線-錯体化学と固体物性物理と生物物性の連携新領域創成を目指して-」
  • 発表場所: 東北大学理学部,宮城県
  • 年月日: 2010-12-04
• [学会発表] ヘム錯体の外部刺激応答性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹,橋爪大輔,高橋一志,森初果,速水真也,根矢三郎,中村幹夫
  • 学会等名: 平成22年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター,大阪府
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Electronic structure of highly ruffled low-spin iron (III) porphyrinates with electron withdrawing heptafluoro propyl groups at the meso positions. (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Tozuka, A. Ikezaki, Y.Ohgo, M. Nakamura
  • 学会等名: The 4th High-Tech Research Center Sympo sium
  • 発表場所: Toho University, Chiba, Japan
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] Electronic structure of highly ruffled low-spin iron(III) porphy rinates with electron withdrawing hepta fluoropropyl groups at the meso positions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Tozuka, Y.Ohgo, A. Ikezaki, M. Tanigu chi, M. Nakamura
  • 学会等名: 7th Joint Academic Meeting of the three Faculties of Toho University
  • 発表場所: Toho University, Chiba, Japan
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] Heme Electronic Structure as Studied by NMR, EPR, and Mossbauer Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y.Ohgo, A. Ikezaki, M. Takahashi
  • 学会等名: 7th Joint Academic Meeting of the three Faculties of Toho University
  • 発表場所: Toho University, Chiba, Japan
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] Spin-spin interactions in iron(III) porphyrin radical cations with ruffled and saddled structure (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kouno, A. Ikezaki, Y.Ohgo, M. Nakamura
  • 学会等名: 7th Joint Academic Meeting of the three Faculties of Toho University
  • 発表場所: Toho University, Chiba, Japan
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] Exploration and Utilization of Heme Electronic Structure (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, D. Hashizume, K. Takahashi, H. Mori, S. Hayami, S. Neya, M. Nakmura
  • 学会等名: 60th Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] メソ位に嵩高い電子吸引基を持つラッフル変形した低スピン-鉄(III)ポルフィリン錯体の電子構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸塚瑛,谷口美代子,大胡惠樹,池崎章,中村幹夫
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター,大阪府
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] ポルフィリン鉄(III)ラジカルカチオンにおける軌道間相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河野壮平,大胡惠樹,池崎章,中村幹夫
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター,大阪府
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] ヘムの電子状態と外部刺激応答性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第一回 碧き山の会"新しい分子科学と放射光I"
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス,神奈川県(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] Observation of an Extremely Labile Spin State in Mono(Imidazole) and Related Complexes of Iron(III) Porphyri nates (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, A. Ikezaki, Y.Ohgo, M. Takahashi
  • 学会等名: 6th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
  • 発表場所: Santa Ana Pueblo, USA(Keynote Lecture)
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] Synthesis and Electronic Structure of Low-Spin Iron(III) meso-Tetraalkylchlorin Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Ikezaki, J. Ono, Y.Ohgo, M. Nakamura
  • 学会等名: 6th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
  • 発表場所: Santa Ana Pueblo, USA
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] Response of the d_π-p_π Interaction to the Environmental Stimuli in Iron(III) Heme (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, D. Hashizume, K. Takahashi, H. Mori, S. Hayami, S. Neya, M. Nakamura
  • 学会等名: 6th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
  • 発表場所: Santa Ana Pueblo, USA
  • 年月日: 2010-07-07
• [学会発表] 生体ヘムを模倣した外部刺激応答型機能性物質の創成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第22回超分子創製セミナー
  • 発表場所: 立命館大学総合理工学院薬学部薬学科,滋賀県(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-18
• [学会発表] ポルフィリン類縁体モデルを用いたヘムの電子状態の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第4回生物物質科学フォーラム
  • 発表場所: 北陸先端大東京サテライトキャンパス,東京都(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] ヘムの電子状態の探索,模倣と応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第11回生体分子科学コロキウム
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター,茨城県(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] 環境刺激に応答するへムの機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第2回「感染症・免疫難病の先進医療技術開発」事業報告会
  • 発表場所: 東邦大学,東京都
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] Spin crossover in saddle shaped ferric porphyrinates. (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y.Ohgo, A. Ikezaki, M. Takahashi
  • 学会等名: 239th American Chemical Society National Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA(Invited Lecture)
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] ヘムの分子構造,電子構造のデザイン及び,空間制御による新規環境刺激応答型機能性物質の創成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 分子研研究会:分子集合系におけるポテンシャル空間の制御～その錯体化学的アプローチ～
  • 発表場所: 分子科学研究所,愛知県(招待講演)
  • 年月日: 2010-02-20
• [学会発表] 環境刺激応答によるヘムの電子状態制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第3回東北大学G-COE研究会「金属錯体の固体物性科学最前線-錯体化学と固体物性物理と生物物性の連携新領域創成を目指して-」
  • 発表場所: 東北大学理学部,宮城県(招待講演)
  • 年月日: 2009-12-19
• [学会発表] Biomimetic approach to the development of switching materials with iron(III) porphyrinoids. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: International Symposium on "Multifunctional Organic Materials and Devices"
  • 発表場所: Funabashi, Chiba
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Switchable spin states in deformed iron(III) porphyrin complexes. (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y.Ohgo, A. Ikezaki, M. Takahashi
  • 学会等名: International Symposium on Multi functional Organic Materials and Devices
  • 発表場所: Funabashi, Japan
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 生体ヘムタンパク質のメカニズムを利用した環境応答型機能性物質の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 発表場所: 熊本大学大学院自然科学研究科セミナー,熊本大学理学部,熊本県(招待講演)
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] Electron configuration cross over behavior in iron(III) porphyrinoids. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: 2nd ACCC
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Regulation of heme electronic structure by means of axial ligands and porphyrin deformation. (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y.Ohgo, A. Ikezaki, M. Takahashi
  • 学会等名: 10th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Debrecen, Hungary(Invited Lecture)
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] ポルフィリン類縁鉄(III)錯体の電子配置の温度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹,根矢三郎,高橋正,橋爪大輔,中村幹夫
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学,長崎県
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 異常な電子状態を有する大きなラッフル変形ポルフィリン鉄錯体 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池崎章,大胡惠樹,中村幹夫
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学,長崎県
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 非平面ポルフィリン鉄(III)錯体の1電子酸化生成物におけるスピン-スピン相互作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河野壮平,池崎章,大胡惠樹,中村幹夫
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学,長崎
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] External Stimulation Response of the Heme Electronic Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: 7th China Japan Cross Science Symposium
  • 発表場所: Fuzhou, Jiangxi, China(Invited Lecture)
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Unusual Switching Behavior Among Electron Configurations in Iron(III) Porphyrinoids. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: 42nd IUPAC
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] Isocyanide Probe for the Determination of the Electronic Structure in Iron(III) Porphyrinoids. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: ICBIC14
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2009-07-27
• [学会発表] Regulation of heme electronic structure by means of axial ligand and core modification (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamura, A. Ikezaki, Y.Ohgo, S. Kouno
  • 学会等名: ICBIC14
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] Electronic Structure of One Electron Oxidized Products of Iron(III) Por phyrinates. (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, A. Ikezaki, Y.Ohgo, S. Kouno
  • 学会等名: 2nd Georgian Bay Inter national Conference on Bioinorganic Chemistry
  • 発表場所: Parry Sound, Ontario, Canada (Invited Lecture)
  • 年月日: 2009-05-28
• [学会発表] 先進構造解析手法を用いたヘムの電子状態解明と機能性材料化に対するアプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 慶応義塾大学理工学部セミナー
  • 発表場所: 慶応義塾大学日吉キャンパス,神奈川県(招待講演)
  • 年月日: 2009-05-10
• [学会発表] 放射光を用いたヘムタンパク質モデルの構造解析手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第1回感染症・免疫難病の先進医療技術開発」事業報告会
  • 発表場所: 東邦大学,東京都
  • 年月日: 2009-03-25
• [学会発表] The importance of the NMR chemical shift and frontier orbital theory in the determination of electronic structure of heme. (2009)
  • 著者名/発表者名: セミナー, S. Neya, D. Hashizume, A. Hoshino, K. Nakamura, S. Kouno, M. Nakamura
  • 学会等名: Symposium of Quantum Biological Molecular Science
  • 発表場所: Mito(Invited Lecture)
  • 年月日: 2009-02-20
• [学会発表] 磁性評価における放射光粉末構造解析の必要性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第6回有機・粉末結晶構造解析研究会
  • 発表場所: 東邦大学,東京都(招待講演)
  • 年月日: 2009-01-30
• [学会発表] ヘムタンパク質の機能発現のメカニズムと電子状態の解明 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第2回東邦大学3学部合同学術集会
  • 発表場所: 東邦大学,東京都
  • 年月日: 2008-11-29
• [学会発表] The Electron Configuration Crossover Behavior Observed in a Single Molecule. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: CJCSS-6
  • 発表場所: Zhengzhou, China(Invited Lecture)
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] ヘムモデル鉄(III)錯体のスピンクロスオーバートライアングルと電子配置変換挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹
  • 学会等名: 第2回東邦大学複合物性研究センターシンポジウム 新規多機能有機材料の創成と評価(文部科学省ハイテク・リサーチ・センター整備事業)
  • 発表場所: 東邦大学,千葉県
  • 年月日: 2008-10-10
• [学会発表] サドル型ポルフィリン鉄錯体における鉄-ポルフィリン軌道間相互作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河野壮平,星野哲人,池崎章,大胡惠樹,中村幹夫
  • 学会等名: 第58回錯体化学討論会
  • 発表場所: 金沢大学,石川県
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] ポルフィリン類縁体鉄(III)錯体のスピンクロスオーバー及び電子配置変換挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大胡惠樹,江口創,中村賢一郎,池崎章,根矢三郎,高橋正,橋爪大輔,中村幹夫
  • 学会等名: 第58回錯体化学討論会
  • 発表場所: 金沢大学,石川県
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] The Spin-crossover Triangle in the Iron(III) Porphyrinoids (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: 3rd Inter national Minisymposium on Coordination Chemistry for Advanced Materials
  • 発表場所: Kana gawa(Invited Lecture)
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] The Spin-crossover Triangle in the Iron(III) Porphyrinoids (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: IUCr2008 XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Osaka(Invited Lecture).
  • 年月日: 2008-08-26
• [学会発表] Unusual electronic structure in iron(III) porphyrinates and their oxidized product. (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y.Ohgo, A. Ikezaki
  • 学会等名: 38^<th> International Conference on Coordi nation Chemistry
  • 発表場所: Jerusalem, Israel(Invited lecture)
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] The Spin-crossover Processes Observed in the 6-Coordinated Iron(III) Porphyrinoid Complexes. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, M. Nakamura
  • 学会等名: ICPP5
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2008-07-10
• [図書] Electronic and Magnetic Structures of Iron Porphyrin Complexes, Handbook of the Porphyrin Science(Kadish K. M.; Smith K. M.; Guilard R., Eds.)(Vol. 7, Chapter 1, 1-146) (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y. Ohgo, A. Ikezaki
  • 出版者: World Scientific Publishing Co Inc, Singapore