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石灰化酵素モデル錯体によるバイオミネラリゼーション機構の再現

使用钙化酶模型复合体再现生物矿化机制

基本信息

批准号：
11740363
负责人：
中田耕
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に引き続いて,3つベンズイミダゾールのベンゼン環上にスルホン酸基を導入したtris(2-benzimidazolylmethyl)amine型の水溶性配位子を用い,その亜鉛酵素モデルによるCO_2の水和について,change in pH indicator法によって水溶液中でのCO_2水和の速度定数を明らかにし,さらに酵素と同様に陰イオン性の阻害剤の効果も併せて検討した.その結果,本研究で得られた速度定数は,これまで報告されたCO_2水和の最も大きい速度定数を約3倍上回るものであることが明らかになった.この高い活性は,分子設計によって酵素中の亜鉛と同様の3つのイミダゾールと1つの水による四面体型構造と配位水の周囲に酵素同様の疎水的環境を再現したことによるものであると考えられる.阻害剤としては酵素系において代表的な阻害剤であるNCS^-とCl^-を用い,酵素系と同様に阻害剤としての効果はNCS^->Cl^-であることを明らかにした.また,本研究で用いた亜鉛錯体は,その水溶液にCO_2をバブルすると白濁しゲル状となる.固体^<13>C NMR,ガスクロマトグラフィー等の結果から,このゲル状物質はスルホン酸基と水分子によって形成された水素結合ネットワークにCO_2が包接された包接型水和物であることを明らかにすることができた.今後,この高い活性をもつCO_2水和酵素モデルにCa^<2+>との反応を担当するカルボキシル基(-COOH)を多く含む部分を付け加え,CO_2からCaCO_3を形成する石灰化酵素のモデルとして発展させる予定である.

In the past year, the acid group was introduced into the ring, and tris(2-benzimidazolyl)amine type water-soluble ligand was used. The change in pH indicator method was used to determine the rate of CO_2 water and CO_2 water in aqueous solution. The results show that the velocity of CO_2 is about 3 times higher than that of CO_2. The high activity of the enzyme is due to molecular design. The tetrahedral structure of the enzyme is due to coordination of the enzyme. The environment of the enzyme is due to reproduction. NCS^-Cl^-is the inhibitor of the enzyme system, and NCS^-Cl ^-is the inhibitor of the enzyme system. In this study, we used aqueous CO_2 solution as a catalyst for the formation of carbon dioxide. C <13>NMR of the solid state shows that the acid group and water molecule form a complex of CO_2 and CO_2. In the future, the high activity of CO_2 water and enzyme can be controlled by Ca^<2+> and Ca^<2+>. The activity of-COOH can be controlled by increasing the content of-COOH. The activity of CO_2 and Ca ^<2 +> can be controlled by CaCO_3.