大環状ポリアミン亜鉛錯体を用いた人工フォスファターゼの合成

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リン酸エステル結合を解裂する触媒の開発は,DNAやRNAの切断(遺伝子制御,抗癌・抗ウイルス剤),リン酸化により不活化された酵素の再活性化,有機リン剤(神経ガス)の解毒などと関連して,現在最も興味深い研究テーマの一つとなっている。私はアルカリフォスファターゼの活性中心のモデルとして新規大環状オクタアミン二核亜鉛錯体を用いて,通常極めて安定なリン酸モノエステルを,亜鉛酵素類似の反応機構で触媒的に加水分解する人工フォスファターゼの開発研究を行った。新規大環状オクタアミン二核亜鉛錯体のアルカリフォスファターゼ様機能を詳しく調べ,そこから得られる化学的事実をもとに,複環式や環サイズの異なる様々な新規大環状ポリアミン亜鉛二核錯体(人工フォスファターゼ)をデザイン・合成した。新らたに合成した人工フォスファターゼの結晶および溶液内構造を,X線結晶解析法,pH滴定法,NMR測定などにより調べた。それらの水溶液中での安定性,フォスファターゼ活性や基質であるリン酸エステルとの相互作用をNMR測定により検討した。さらに,疎水置換基やグアニジンなどのリン酸認識部位を導入することより,リン酸エステル加水分解活性の強い実用可能な人工フォスファターゼの開発を行った。今後は,本研究により得られた知見に基づき複雑な構造を持つ酵素モデルの合成を行っていく予定である。