1999 Fiscal Year Annual Research Report

金属イオン配位圏への芳香環の導入と機能発現

Research Project

Project/Area Number	09304062
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	山内脩名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70029643)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高荷昌子金沢大学, 薬学部, 講師 (40019667) 廣田俊名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90283457) 小谷明名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60143913)
Keywords	ガラストースオキシダーゼ / 金属イオン-芳香環相互作用 / 酸化還元反応 / インドール / フェノキシルラジカル / 電子移動反応 / ペプチドが関与する水素結合 / 非共有性相互作用
Research Abstract	[1]ガラクトースオキシダーゼの特異な反応性に注目して,その反応過程とそのメカニズムを明らかにするため,芳香環含有配位子を新しくデザインし,金属イオンに配位したフェノール環あるいは金属イオン近傍に存在するインドール環などの特異性構造の特性を,次の諸点を通して,総合的に追求した:1)配位圏における芳香環の存在様式と分子間の弱い相互作用,2)金属イオン-芳香環結合様式,3)配位圏における酸化還元反応,ラジカル生成,および機能発現,4)反応メカニズムの解明と化学反応系の構築。この結果,金属イオンによる芳香環認識機構,金属イオンと芳香環との結合と芳香環の反応性の関連を明らかにした。 [2]低分子系での研究をプラストシアニンやシトクロムfのような電子伝達金属タンパク質間の特異的会合体形成の研究へと発展させた。即ち,タンパク質とは逆の荷電を有するオリゴペプチドを用いる独特の方法により,タンパク質とペプチド間およびタンパク質間の水素結合による認識部位を特定し,加えて相互作用がタンパク質金属結合部位に合目的的構造変化を生じさせ,電子移動反応を容易にすることを明らかにした。 [3]金属イオンを含む生体系における特異的分子間相互作用を,低分子化学系を用いて錯体の配位圏近傍での一般的現象として促え,その知見をタンパク質に適用して,新しい機能錯体化学の端緒を開くことができた。また,金属イオンが示す反応場および情報発信源としての性質を活用して,生体関連金属錯体の構造と非共有性相互作用の詳細な研究を行い,錯体化学がそれまでに扱っていなかった配位圏近傍での新しい化学を開拓すると共に,この成果を金属タンパク質の研究へと応用して,相互作用の存在とこれに基づく諸現象を低分子系から金属タンパク質まではじめて普遍的に確立できた。

Research Products
(10 results)

All Other

All Publications (10 results)

[Publications] Yasuhiro Funahashi: "Complex Formation and Redox Reactions in Copper-Pterin Cofactor Systems. Possible Relevance to Phenylalanine Hydroxylase."Bull. Chem. Soc. Jpn.. 72(3). 415-424 (1999)
[Publications] Yuichi Shimazaki: "Copper(I) Complexes with a Proximal Aromatic Ring. Novel Copper-Indole Bonding."Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 38(16). 2401-2403 (1999)
[Publications] Nayumi Ohata: "Aromatic Carboxylate-controlled Self-organization of Copper(II)-L-Arginine Complexes."Inorg. Chim. Acta. 286. 37-45 (1999)
[Publications] Shun Hirota: "Interactions of Cytochrome c and Cytochrome f with Aspartic Acid Peptides."J. Am. Chem. Soc.. 121(4). 849-855 (1999)
[Publications] Waheeda J. Puspita: "Copper(II)-Dipeptide Complexes Containing an Acidic and a Basic Amino Acid Residue. Side Chain Effects on Structures and Stabilities."J. Inorg. Biochem.. 73(4). 203-213 (1999)
[Publications] Akira Odani: "Significance of M(PA)H_5 Metal-Phytic Acid Complexes as Reactive Substrates in Phytase Reactions."Anticancer Res.. 19. 3806-3807 (1999)
[Publications] Hideki Ohtsu: "A Novel Imidazolate-Bridged Copper-Zinc Heterodinuclear Complex as a Cu,Zn-SOD Active Site Model."Chem. Commun.. 2393-2394 (1999)
[Publications] Akira Hanaki: "Copper(II)-Tripeptide Complexes in Aqueous Solution. Effects of the C-Terminal Chelate Ring Size on the Coordination Structure of Doubly Deprotonated Complex Species."J. Inorg. Biochem.. 77(3-4). 147-155 (1999)
[Publications] Shun Hirota: "Spectroscopic Characterization of Carbon Monoxide Complexes Generated for Copper/Topa Quinone-Containing Amine Oxidases."Biochemisty. 38. 14256-14263 (1999)
[Publications] Tomohisa Hirano: "Mechanism of Superoxide Dismutase-Like Activity of Fe(II) and Fe(III) Complex of Tetrakis-N,N,N',N'(2-pyridylmethyl)ethylenediamine."Chen. Pharm. Bull.. 48. 223-230 (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

金属イオン配位圏への芳香環の導入と機能発現

Principal Investigator

山内 脩 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70029643)

Research Products

[Publications] Yasuhiro Funahashi: "Complex Formation and Redox Reactions in Copper-Pterin Cofactor Systems. Possible Relevance to Phenylalanine Hydroxylase."Bull. Chem. Soc. Jpn.. 72(3). 415-424 (1999)

[Publications] Yuichi Shimazaki: "Copper(I) Complexes with a Proximal Aromatic Ring. Novel Copper-Indole Bonding."Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 38(16). 2401-2403 (1999)

[Publications] Nayumi Ohata: "Aromatic Carboxylate-controlled Self-organization of Copper(II)-L-Arginine Complexes."Inorg. Chim. Acta. 286. 37-45 (1999)

[Publications] Shun Hirota: "Interactions of Cytochrome c and Cytochrome f with Aspartic Acid Peptides."J. Am. Chem. Soc.. 121(4). 849-855 (1999)

[Publications] Waheeda J. Puspita: "Copper(II)-Dipeptide Complexes Containing an Acidic and a Basic Amino Acid Residue. Side Chain Effects on Structures and Stabilities."J. Inorg. Biochem.. 73(4). 203-213 (1999)

[Publications] Akira Odani: "Significance of M(PA)H_5 Metal-Phytic Acid Complexes as Reactive Substrates in Phytase Reactions."Anticancer Res.. 19. 3806-3807 (1999)

[Publications] Hideki Ohtsu: "A Novel Imidazolate-Bridged Copper-Zinc Heterodinuclear Complex as a Cu,Zn-SOD Active Site Model."Chem. Commun.. 2393-2394 (1999)

[Publications] Akira Hanaki: "Copper(II)-Tripeptide Complexes in Aqueous Solution. Effects of the C-Terminal Chelate Ring Size on the Coordination Structure of Doubly Deprotonated Complex Species."J. Inorg. Biochem.. 77(3-4). 147-155 (1999)

[Publications] Shun Hirota: "Spectroscopic Characterization of Carbon Monoxide Complexes Generated for Copper/Topa Quinone-Containing Amine Oxidases."Biochemisty. 38. 14256-14263 (1999)

[Publications] Tomohisa Hirano: "Mechanism of Superoxide Dismutase-Like Activity of Fe(II) and Fe(III) Complex of Tetrakis-N,N,N',N'(2-pyridylmethyl)ethylenediamine."Chen. Pharm. Bull.. 48. 223-230 (2000)

山内脩名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70029643)