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ミトコンドリア複合体-I活性の光制御をめざした光応答性阻害剤の合成開発

用于光控制线粒体复合物-I 活性的光响应抑制剂的合成开发

基本信息

批准号：
18658048
负责人：
三芳秀人
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

ミトコンドリア呼吸鎖酵素NADH-ユビキノン酸化還元酵素(複合体-I)は、呼吸鎖酵素の中で最も研究の進展が遅れている酵素である。そこで、さまざまな新しい実験手法を駆使して複合体-Iの構造および機能解明を進めなくてはならないが、この課題に対して有機合成化学的アプローチは非常に重要かつ現実的である。本研究では、これまでに申請者のグループで得られた独自の知見に基づき、光異性化によって阻害活性を可逆的にON-OFFすることができる複合体-I阻害剤を合成開発し、この光応答性分子プローブを活用することにより本酵素の活性を自在に光制御することを目的とした。Δlac-アセトゲニンは我々が独自に開発したミトコンドリア複合体-Iの新規な阻害剤である。光異性化(シスートランス)で大きく形状変化するアゾベンゼンを光スイッチとしてΔlac-アセトゲニンの側鎖部に導入し、VU-Vis照射で阻害活性を可逆的にon-offさせ、複合体-I活性を光で制御することに始めて成功した。現在のところ、活性の変動幅は40〜70%の間での変化であり、100%のon-off変化は達成できていない。これを達成するためには、ミトコンドリア膜内で100%のシスートランス異性化が起こらなければならない。いづれにしても、複合体-I活性を光で制御することはこれまで試みられたことが無く、本研究で開発した光制御系をFT-IRなどの分光学的手法と連携することによって、複合体-Iの動態を観察する新しい実験方法論を確立することが今後の課題である。

ミトコンドリア breathing NADH - lock enzyme ユビキノン acidification and yuan enzyme (complex - I) は, breathing lock enzyme ので most のも research progress in が遅れている enzyme である. そこで, さまざまな new しい be 験 gimmick を駆 make して complex -i の tectonic および function interpret を into めなくてはならないが, この subject にし seaborne て organic synthetic chemistry アプローチは very important かにつ presently be である. This study では, これまでに applicants のグループで have られたの knowledge alone に base づき, light heterosexual によって resistance against active を reversible に ON - OFF することができる complex - I resistance against tonic を synthetic open 発し, この light 応 a molecular プローブを use することによりの this enzyme activity を comfortable に light suppression することを Objective: とた. Δlac-アセトゲニ <e:1> であるである I 々が independently に develop <s:1> たトコドリアドリアドリア complex -i 々が new regulation な inhibitor である. Light the subjects (シスートランス) で big きく shape - the するアゾベンゼンを light スイッチとして Δ lac - アセトゲニンの side chain department に import し, VU - Vis irradiation で resistance against active を reversible に on - off させ, complex -i activity を light で suppression することに beginning めて success した. Now のところ, active の - motion picture は between 40 ~ 70% のでの variations change であり, 100% の on - off - turn は reached できていない. これを reached するためには, ミトコンドリア membrane で 100% のシスートランス subjects since がこらなければならない. いづれにしても, complex -i activity を light です system initiates a ることはこれまで try みられたことがく, this research で open 発した optical system of imperial system を FT - IR などの spectroscopy technique と even get することによって, complex -i の dynamic を観 examine する new しい be を験 methodology established することがの topics in future である.