| 研究概要 |
本研究では酵素とその活性中心近傍や疎水性空間へ特異的に結合する小分子リガンドの作用機序に着目して、光増感剤を基体とした酵素-リガンド複合体の構築と、その多段階的な光誘起電子・エネルギー移動反応システムの開発とその詳細な機構解明を目的とする。具体的には、構造・機能が良く知られている加水分解酵素キモトリプシン(CHT)を選択し、その活性中心への化学修飾ならびに表面での多点相互作用によって酵素複合体を構築する。さらに電子アクセプターの添加によって、光エネルギーを利用した生体分子の多段階光電子・エネルギー移動反応システムについて詳細に議論し、新規機能化を試みる。本研究では、光増感作用をを示す、5, 10, 15, 20-テトラフェニルポルフィリン亜鉛錯体(ZnTPP)、あるいはトリス（2, 2’-ビピリジン）ルテニウム錯体(Ru(bpy)3)に着目した。すなわち、CHTの活性中心のセリン残基に”不可逆に”導入し得る、ベンゼンスルホニルフルオリド基を有するZnTPP型錯体、Ru(bpy)3型錯体を開発することを試みた。さらに強発光性のRu(bpy)3型錯体の開発も試みた。
今年度の成果として、ZnTPP型錯体、種々のRu(bpy)3型錯体の合成については、順調に成功した。ただし、ZnTPP型錯体については、修飾可能なベンゼンスルホニルフルオリド基が4つ導入されていることから、次年度において修飾箇所を１カ所に限定した誘導体の合成をさらに進める予定である。また、Ru(bpy)3型錯体ではCHTへの不可逆的な結合が確認された。その結果、Ru(bpy)3型錯体の水中における発光特性は、CHTへの導入前と比較して約1.4倍に向上し長寿命化も見られたことから、活性中心への導入効果を示すことができた。これらの結果については、学会発表および学術論文で公表した。
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