生体関連金属錯体における多重相互作用と機能発現の研究

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本研究の最終年度であるため、生体系および生体関連金属錯体における多重相互作用による機能発現を中心に、金属イオン配位圏での分子間相互作用、金属タンパク質の構造、情報伝達の諸点から研究を行った。1.多重相互作用の生体系での意義 生体系金属錯体について、アミノ酸金属錯体をモデルとする生体ポリアミン関与の分子間水素結合様式、ヒト転写因子亜鉛フィンガーの特異構造とDNA認識、低分子金属錯体によるDNA結合、芳香族アミノ酸の示す分子間相互作用をそれぞれ明らかにした。また、ターゲットとする白金ブルー錯体の示す反応様式を明らかにした。一方、植物ホルモンであるエチレンの受容体を、銀イオンをマーカーとして検索する方法を開拓した。2.酵素モデル反応系の神経成長因子(NGF)生成促進作用 銅含有フェニルアラニンヒドロキシラーゼモデル系でのプテリン補酵素との酸化還元反応過程の詳細を調べ、酸素の活性化メカニズムの情報を得た。また、この系によるフェニルアラニンの水酸化反応生成物をマウス神経細胞に作用させ、著しいNGF生成促進作用を見出した。この作用へのアルミニウム(III)の抑制効果から、アルツハイマー病の原因としてのアルミニウムの可能性を推定した。3.金属錯体とDNAとの相互作用 銅含有の亜硝酸還元酵素の反応メカニズムを追究し、硝酸イオン還元の電子移動過程を推定した。鉄クラスター系を用いた研究から、電子移動に伴う構造変化を明らかにした。一方、モリブデン含有のキサンチン酸化酵素を結晶として単離し、分子内電子伝達経路を明らかにすると共に、X線回折像をはじめて得た。