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Expanded rational design and construction of artificial metalloenzyme for a protein scaffold with hydrophobic cavity

疏水腔蛋白支架人工金属酶的扩展合理设计与构建

基本信息

批准号：
20KK0315
负责人：
大洞光司
金额：
$ 8.99万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021 至 2023
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0315/
关键词：
人工酵素生体触媒物質変換反応場金属ポルフィリノイド

项目摘要

研究者のグループで実験に従事し、疎水性空孔タンパク質の独自技術を習得することで研究の飛躍的な加速が期待される。触媒反応の高活性・高選択性の制御は現在の低分子モデル錯体のみを用いた錯体化学や分子触媒の化学では達成困難であり、金属酵素で巧みに用いられているタンパク質マトリクス(反応場)の寄与の重要性が示唆されている。しかし、タンパク質から構成される反応場を自在に設計・改変して活性種を制御し、目的の機能を発揮する人工金属酵素を創出した例は非常に限定的であり活性の高いRh等の貴金属を使った数例が報告されているに過ぎない。基課題を含めた本研究では、より安価な金属であるMnやFeで、タンパク質の反応場を精密に制御し、困難な反応を立体・位置選択的に進行させる点で非常に大きな意義がある。本国際共同研究では、基課題において開発する人工金属酵素の設計、調製手法を、海外共同研究者独自の疎水性空孔タンパク質に適用し、新しい高活性・高選択的な人工金属酵素の開発に取り組み、飛躍的な発展を狙う。本年度は、日本側で人工金属酵素の金属錯体の調製を実施し、それを渡航先であるオランダに持ち込み、予備的な実験を実施した。残念ながら有意な活性を示さなかったが、今後の人工金属酵素設計に向けた方針を決めることができた。また受け入れ先の海外共同研究者やそのグループメンバーと綿密なディスカッションを行い、来年度以降の渡航に向けた準備も行った。

Researchers are looking forward to accelerating their research by learning new technologies and technologies. The high activity and high selectivity of catalyst reaction are difficult to achieve, and the importance of catalyst reaction is demonstrated. The reaction field is designed, modified, controlled, and developed by artificial metalloenzymes, such as highly reactive Rh metals. The basic topic of this study includes the following: metal, Mn, Fe, quality, anti-magnetic field, precise control, anti-magnetic field, three-dimensional position selection, etc. This international joint research is based on the design and modulation method of artificial metalloenzymes developed in the middle of the research project. The overseas joint researcher independently developed a novel, highly active and highly selective artificial metalloenzymes. This year, the modulation of artificial metalloenzymes and metal complexes in Japan has been carried out. The design of artificial metalloenzymes in the future will be determined by the policy of intentional activity In the coming year, we will prepare for the next round of negotiations with overseas co-investigators.