2001 Fiscal Year Annual Research Report
酸塩基共同触媒作用を効率的に行う多核金属錯体場の設計と人工加水分解酵素への応用
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12650845
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
八代 盛夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192785)
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| Keywords | 酸塩基触媒 / 共同触媒効果 / 人工酵素 / 加水分解 / 多核金属錯体 |
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| Research Abstract |
我々が見出した2種類のRNA加水分解分子、(Zn(II))_2-L1(1)(L1=N, N, N', N'-テトラキス(2-ピリジルメチル)-1, 3-ジアミノ-2-プロパノール、および、(Zn(II))_2-L2(2)(L2=N, N, N', N'-テトラキス(2-ピリジルメチル)-1, 3-ビス(アミノメチル)ベンゼンについて、詳しく検討した結果、1と2では、加水分解触媒としての特性、および溶液内構造に種々の重要な差異が見られた。すなわち、1と2では、中央の架橋部分が異なるだけであるが、二個の亜鉛(II)周囲の構造は大きく異なり、2の構造の場合にのみ、二個の亜鉛が異なる機能(酸と塩基)を分担する触媒となることが明らかとなった。そこで、2の基本骨格を持ち、二個の亜鉛(II)の環境が異なる非対称型分子、(Zn(II))_2-L3(L3=N-(2-アミノエチル)-N, N', N'-トリス(2-ピリジルメチル)-1, 3-ビス(アミノメチル)ベンゼン)および(Zn(II))_2-L4(L4=N-(2-ヒドロキシルェチル)-N, N', N'-トリス(2-ピリジルメチル)-1, 3-ビス(アミノメチル)ベンゼン)、を新たに合成した。このような分子設計により、二個の亜鉛(II)上の配位水の酸性度を種々に制御でき、また、加水分解触媒としての特性を種々に変化させ得ることが明らかとなった。さらに、ペプチドの加水分解が内部官能基(セリン残基の水酸基、求核剤)と金属イオン(亜鉛(II)、カドミウム(II)、銅(II)およびそれらの錯体、酸触媒)の共同効果で効率的に進行することを明らかにし、溶媒の効果、置換基の効果、金属イオンの効果について検討した。特に溶媒を適切に選択すれば、ペプチドの加水分解の配列特異性を高めることができることを見出した。
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[Publications] T.Takarada, M.Yashiro, M.Komiyama: "Catalytic Hydrolysis of Dipeptides by Cerium(IV)"Chemistry, Eur. J.. 6. 3906-3913 (2000)
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[Publications] M.Yashiro: "Catalytic and Selective Conversion of Glycine into Serine by the Reaction with Formaldehyde in a Neutral Aqueous Solution"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75(in press). (2002)
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[Publications] Y.Fujii, T.Kiss, T.Gajda, X.-S.Tan, T.Sato, Y.Nakano, Y.Hayashi, M.Yashiro: "Copper(II)-cis, sic-1, 3, 5-tetraaminocyclohexane Complex promoted Hydrolysis of Depeptideds : Kinetic and Structural Studies"submitted for publication.
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[Publications] M.Yashiro, K.Masuda, Y.Fujii: "Sequence Specific Hydrolysis of Depiptides under Alkaline Conditions"submitted for publication.
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[Publications] M.Yashiro, Y.Sonobe, A.Yamamura, T.Takarada, M.Komiyama: "Metal-Ion-Assisted Hydrolysis of Dipeptides Involving Serine Residue in a Neutral Aqueous Solution"submitted for publication.
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[Publications] M.Yashiro, M.Higuchi, Y.Washizu, M.Komiyama: "Effect of Alkaline Earth Metal Ions on the Phosphodiester Hydrolysis of RNA"submitted for publication.
