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2013 年度 実績報告書

斬新なナノサイズ有機反応場の設計に基づく生体反応過程の化学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 23350015
研究機関東京工業大学

研究代表者

後藤 敬  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (70262144)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード有機化学 / 酵素モデル / 活性中間体 / 合成化学 / ナノサイエンス
研究概要

酵素の活性部位の構造的特性を採り入れた新規なナノサイズの反応場として、デンドリマー骨格に基づく分子キャビティを開発し、これを内部官能基の立体保護場として活用することで、従来合成困難であった生体反応活性中間体を手に取れる形に安定化するとともに、その構造および反応性を直接的に解明することを目的とした。本年度は、硝酸エステルの血管拡張作用機序におけるシステインの関与についてのモデル研究を中心に検討した。ニトログリセリンをはじめとする硝酸エステルは、顕著な血管拡張作用を有するために狭心症などの特効薬として古くから用いられている。しかし、その作用機序、特にどのようにして硝酸エステルから一酸化窒素(NO)あるいはNOドナーが生成するかについては、いくつか仮説が立てられているが未だ証明されていない。今回、システインユニットをボウル型キャビティの内部に固定した新規なモデル化合物を活用することで、システインと硝酸エステルとの反応によるシステインチオニトラート生成過程を実証するとともに、この中間体から他のシステインへのニトロソ転移が進行することを明らかにした。これらの結果から、硝酸エステルの代謝過程として提唱されていながら仮説の域に留まっていた反応過程の実証に成功した。また、ニトロキシル(HNO)とシステインチオールとの反応中間体であるN-ヒドロキシスルフェンアミドの反応性について検討し、N-ヒドロキシスルフェンアミドがスルフェニルニトレン前駆体として機能することを初めて見出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Transnitrosation from a stable thionitrate to an amine with concomitant formation of a sulfenic acid2013

    • 著者名/発表者名
      Kei Goto, Shuhei Yoshikawa, Taku Ideue, Shohei Sase
    • 雑誌名

      Journal of Sulfur Chemistry

      巻: 34 ページ: 705-710

    • DOI

      10.1080/17415993.2013.794801

    • 査読あり
  • [学会発表] Modeling of Reactive Intermediates Derived from Cysteine Thiols by Utilizing Molecular Cavities2014

    • 著者名/発表者名
      Kei Goto
    • 学会等名
      26th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur
    • 発表場所
      Istanbul (Turkey)
    • 年月日
      20140824-20140829
    • 招待講演
  • [学会発表] Organoelement Chemistry in Mechanistic Studies on Biological Reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Kei Goto
    • 学会等名
      US/Japan Joint Symposium on Advanced Organo-Main Group Chemistry
    • 発表場所
      Nagoya (Japan)
    • 年月日
      20140329-20140329
    • 招待講演
  • [学会発表] Bowl型骨格を有する一級アルキル置換セレネン酸から安定なセレノアルデヒドへの変換2014

    • 著者名/発表者名
      柿本涼,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] Bowl型立体保護基を有するN-ヒドロキシセレネンアミドとチオールとの反応2014

    • 著者名/発表者名
      石原充裕,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] 巨大分子キャビティに内包されたシステインチオールと硝酸エステルの反応2014

    • 著者名/発表者名
      佐野司,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] 活性窒素種によるS-ニトロソチオールの酸化反応に関する機構的研究2014

    • 著者名/発表者名
      井手上拓,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] ヨウ化セレネニルを用いたアルケンのアミノセレン化反応の開発2014

    • 著者名/発表者名
      高橋絵里歌,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-03-27
  • [学会発表] キャビティ型分子骨格を活用した生体反応活性種のモデル研究2014

    • 著者名/発表者名
      後藤敬
    • 学会等名
      第2回生物元素戦略研究会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2014-03-01
  • [学会発表] Bowl型分子キャビティを活用したセレン含有メチオニンスルホキシド還元酵素の反応機構に関するモデ ル研究2013

    • 著者名/発表者名
      柿本 涼,佐瀬祥平,後藤 敬
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      東大阪
    • 年月日
      20131205-20131207
  • [学会発表] Synthesis and Application of Cysteine Model Compounds Based on Nano-sized Molecular Cavities2013

    • 著者名/発表者名
      Kei Goto
    • 学会等名
      The 16th Japan-Korea Seminar on Organic Chemistry
    • 発表場所
      Sendai (Japan)
    • 年月日
      20130927-20130930
    • 招待講演
  • [学会発表] Modeling of Highly Reactive Intermediates in the Reaction of Cysteine Thiols and Reactive Nitrogen Species2013

    • 著者名/発表者名
      Kei Goto
    • 学会等名
      6th Heron Island Conference on Reactive Intermediates and Unusual Molecules
    • 発表場所
      Queensland (Australia)
    • 年月日
      20130707-20130713
    • 招待講演
  • [学会発表] キャビティ型置換基を活用したヨウ化セレネニルのアルケン活性化機構に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      高橋絵里歌,海老澤和明,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      東大阪
    • 年月日
      2013-12-06
  • [学会発表] Bowl型立体保護基を活用した初めてのN-ヒドロキシセレネンアミドの合成2013

    • 著者名/発表者名
      石原充裕,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      東大阪
    • 年月日
      2013-12-06
  • [学会発表] S-ニトロシステインからチオールへのニトロソ転移の反応機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      佐野司,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      東大阪
    • 年月日
      2013-12-06
  • [学会発表] Bowl型立体保護基を活用したNO+によるS-ニトロソチオールの活性化機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      井手上拓,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      東大阪
    • 年月日
      2013-12-06
  • [学会発表] 一級アルキル置換セレネン酸の合成と安定なセレノアルデヒドへの変換2013

    • 著者名/発表者名
      柿本涼,佐瀬祥平,後藤敬
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-09-06
  • [学会発表] S-ニトロソシステイン誘導体の熱分解機構に関する速度論的研究2013

    • 著者名/発表者名
      井手上拓,佐瀬祥平,後藤敬,Manik Ghosh,永瀬茂
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-09-05
  • [学会発表] ナノサイズキャビティ型骨格を有するセレノシステインモデル化合物の合成と応用2013

    • 著者名/発表者名
      後藤敬,柿本涼,佐瀬祥平
    • 学会等名
      第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      和歌山
    • 年月日
      2013-05-25
  • [図書] Synergy in Supramolecular Chemistry2014

    • 著者名/発表者名
      Kei Goto et al.
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      CRC Press/Auerbach/Chapman & Hall/Productivity Press

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公開日: 2015-05-28  

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