プロスタグランジン合成酵素:人工酵素への挑戦

前列腺素合酶：人工酶的挑战

• 批准号: 14654115
• 负责人: 成田 吉徳
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14654115/
• 关键词: プロスタグランジン; 共役ポリエン; 酸素付加; 化学モデル; フェノキシラジカル; 水素引き抜き反応; ヒドロペルオキシド; 1,3-ジエン; フェノキシルラジカル; 鉄ポリフィリン; 分子内電子移動; 双冠ポリフィリン; 酸素付加反応; 立体選択的

プロスタグランジン(PG)合成酵素は、酵素中に生成したチロシルラジカルがポリ(1,4-ジエン)であるアラキドン酸の特定位置の水素を引き抜き、そのラジカルの分子内での環化後に酸素付加を起こしてヒドロペルオキシド体PGG_2を生成している。この反応は不安定なフェノキシラジカルの合成化学的な利用の点だけでなく、直鎖状ポリエンから一段階で立体選択的に生理活性物質を与える高効率的反応としても興味が持たれる。そこで、本研究者らがこれまで研究に用いてきた光学活性ビナフトールを化学修飾した鉄'双環(TC)ポルフィリン'において、架橋ビナフトールにより形成された空隙内に存在するフェノール性水酸基を利用して、PG合成酵素のモデル反応を人工的に再現することを企図した。過酸によりこの鉄ポルフィリンを酸化することにより、初段で生成すると考えられる鉄(IV)ポルフィリンカチオンラジカルは迅速に分子内電子移動を起こした結果生成したフェノキシラジカル-鉄(IV)ポルフィリンを共鳴ラマン、ESR等により同定することに成功した。このラジカル中間体はビナフチル基の立体保護の効果により、低温で比較的安定であり、この溶液に低温、酸素雰囲気下で基質としてcis, cis-1,4-ジエンを加えると立体選択的にtrans, cis-2,4-ジエニルヒドロペルオキシドのみを与えた。これは昇温により対応するアルコールへと変換できた。本反応は鉄ポルフィリンを触媒的に用いて反応を行うこともできることから、世界で初めてのPG合成酵素モデルとして論文発表を行った。

The enzyme PGG_2 is produced by the enzyme PGG_2. The enzyme PGG_2 is produced by the enzyme PGG_2. The enzyme PGG_2 is produced by the enzyme PGG_2. This reaction is unstable, and it is used in synthetic chemistry. The reaction is stable, and it is directly locked. The reaction is highly active. The researchers studied the use of optically active enzymes, chemical modification of iron bicyclo (TC) molecules, bridging, formation, and artificial reproduction of PG synthase enzymes by the use of organic groups present in the voids. Iron (IV) is produced in the initial stage of acidification, and iron (IV) is produced in the initial stage of acidification. This intermediate is relatively stable at low temperature and in acidic solutions at low temperature. The substrate is cis, cis-1,4-hexene. The stereoselective trans, cis-2,4-hexene is selected from trans, cis-2,4-hexene. This is the first time I've ever seen a woman. This article is about the development of PG synthesis enzyme in the world.

项目成果

B.-H.Ye: "A Novel Synthesis of Water-soluble Porphyrins by a Regio-specific Sulfonization"Tetrahedron. 59(20). 3593-3601 (2003)

B.-H.Ye：“通过区域特异性磺化新型合成水溶性卟啉”四面体。

E.Matsui, Y.Naruta, ^* F.Tani, Y.Shimazaki: "An Active Site Model of Prostaglandin H Synthase : Formation of an Aryloxyl Radical Overhanged in Iron'Twin-Coronet'Porphyrin and Its Catalytic Oxygenation of 1,4-Diene"Angew. Chem. Int. Ed.. (発表予定). (2003)

E.Matsui、Y.Naruta、^* F.Tani、Y.Shimazaki：“前列腺素 H 合酶的活性位点模型：铁双冠卟啉中突出的芳氧基自由基的形成及其 1,4 的催化氧化-Diene“Angew. Chem. Int. Ed..（待提交）。（2003）

M.Aki, T.Ogura, Y.Naruta, T.H.Le, T.Sato, T.Kitagawa: "UV Resonance Raman Characterization of Model Compounds of Tyr^<244> of Bovine Cytochrome c Oxidase in Its Neutral-, Deprotonated Anion-, and Deprotonated Neutral Radical-Forms"J. Phys. Chem. A. 106・14

M.Aki、T.Ogura、Y.Naruta、T.H.Le、T.Sato、T.Kitakawa：“牛细胞色素 c 氧化酶中性、去质子化阴离子中 Tyr^<244> 模型化合物的紫外共振拉曼表征，和去质子化的中性自由基形式”J. Phys. Chem. A. 106・14

成田吉徳(共著): "先端化学シリーズI 有機金属、キラル、触媒、高分子"丸善株式会社. 285 (2003)

成田吉典（合著者）：《高级化学系列 I：有机金属、手性化合物、催化剂和聚合物》Maruzen Co., Ltd. 285 (2003)

M.Matsu-ura, F.Tani, Y.Naruta: "Formation and Characterization of Carbon Monoxide Adducts of Iron"Twin Coronet"Porphyrins. Extremely Low Affinity and a Strong Negative Polar Effect on Bound CO"J. Am. Chem. Soc.. 124・9. 1941-1950 (2002)

M.Matsu-ura、F.Tani、Y.Naruta：“铁“双冠”卟啉的一氧化碳加合物的形成和表征。对结合 CO 的极低亲和力和强负极性效应”J。 .. 124・9. 1941-1950 (2002)