金属クラスター含有メタロチオネインの構築とニトロゲナーゼ機能モデルへの挑戦

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22655017
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 林 高史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20222226)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: タンパク質 / 酵素 / 鉄硫黄クラスター / 触媒

研究概要

メタロチオネインのα鎖と鉄イオンとの複合体を合成し、ヒドラジン等の還元反応を追跡した。この鉄錯体は、メチルレッド等の還元的窒素.窒素結合の切断を円滑に進行させることが明らかとなった。さらに平行して、鉄.硫黄クラスターから成り立つヒドロゲナーゼにも着目し、その機能モデルの構築も行った。こちらは、ヘムを除去したチトクロムcをタンパク質マトリクスに鉄2核カルボニル錯体を挿入した新しいタンパク質複合体を構築し、プロトンを水素に還元する触媒能を獲得した。

研究成果

• [雑誌論文] Photocatalytic Hydrogen Evolution by a Diiron Hydrogenase Model Based on a Peptide Fragment of Cytochrome c_<556> with an Attached Diiron Carbonyl Cluster and an Attached Ruthenium Photosensitizer (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Sano, Akira Onoda, and Takashi Hayashi
  • 雑誌名: J. Inorg. Biochem 巻: 108 ページ: 159-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Hydrogenase Model Ssystem Based on the Sequence of Cytochrome c : Photochemical Hydrogen Evolution in Aqueous Media Chem (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Sano, Akira Onoda, and Takashi Hayashi
  • 雑誌名: Commun 巻: 47 ページ: 8229-8231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Reactivity of a Tetranuclear Fe(II) Core in the Metallothioneinα-Domain J (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Sano, Akira Onoda, Rie Sakurai, Hiroaki Kitagishi, and Takashi Hayashi
  • 雑誌名: Inorg. Biochem 巻: 105 ページ: 702-708
  • 査読あり
• [学会発表] Modification and Functionalization of Hemoproteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hayashi
  • 学会等名: The 11th Global COE International Symposium : Bio-Environmental Chemistry
  • 発表場所: Osaka University
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] シトクロムcを用いた鉄ヒドロゲナーゼ活性中心モデルの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野洋平・小野田晃・林高史
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] New Synthetic Model for[ FeFe]-Hydrogenase using Cytochrome c as a Protein Matrix (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hayashi
  • 学会等名: 4th Aachen-Osaka Joint Symposium" Direct Catalytic Activation of Inert Substrates"
  • 発表場所: Aachen Institute Technology, Germany
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 鉄ヒドロゲナーゼシステムを指向した人工金属酵素の調製および分子間・分子内電子移動を利用した可視光駆動型水素発生反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野洋平、小野田晃、林高史
  • 学会等名: 第38回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] ヒドロゲナーゼモデルシステムをめざした鉄カルボニルクラスター含有タンパク質の調製および光化学水素発生反応の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野洋平・小野田晃・林高史
  • 学会等名: 第21回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 葉大学西千葉キャンパス
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] ヒドロゲナーゼモデルを指向した鉄カルボニルクラスター含有タンパク質の調製と水中における水素発生反応の触媒機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐野洋平・小野田晃・林高史
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [備考]
  • URL: http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~hayashiken/index.html