| 研究課題/領域番号 |
21H02064
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
|
|---|
| 研究機関 | 兵庫県立大学 (2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2022) |
|---|
研究代表者 |
當舎 武彦 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (00548993)
|
|---|
| 研究分担者 |
堀谷 正樹 佐賀大学, 農学部, 准教授 (80532134)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | 金属酵素 / 一酸化窒素 / ヘム / 反応中間体 / 核共鳴非弾性散乱 / 低温光解離 / ケージド化合物 |
|---|
| 研究成果の概要 |
ヘム鉄および非ヘム鉄からなる複核活性中心において、一酸化窒素（NO）の還元反応を触媒する膜結合型NO還元酵素（NOR）の反応機構解明を目指した。還元型NORと光照射によりNOを発生するケージドNOを混合・凍結し、液体窒素温度で紫外光照射を行いケージドNOの低温光解離を促した。その後、温度制御を行うことでNOが試料中を拡散し、反応中間体が捕捉できることを見出した。そして、電子スピン共鳴分光によりNORの最初の反応中間体は、非ヘム鉄にNOが結合した状態であることを明らかにした。また、同手法を放射光を用いた振動分光である核共鳴非弾性散乱（NRVS）測定に適用し、反応中間体の化学種に関する情報を得た。
|
| 自由記述の分野 |
生物無機化学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
NORによるNO還元には、鉄へのNOの結合、電子移動、プロトン輸送、化学結合の形成（N-N結合）および開裂（N-O結合）といった、化学反応の基礎が詰め込まれており、その反応機構を理解することは、化学反応の本質の理解に迫るものである。酵素そのものを使って、反応中間体を捕捉・解析した本成果は、近年、主流となっているNORの理論研究やモデル錯体を用いた研究に対して一石を投じるものであり、今後の反応機構の理解に大きく貢献する。また、NORは、病原菌の感染や地球環境とも関連が深いため、その反応機構の理解は、これらの研究分野を含む多くの他分野への影響が期待できる。
|
