安定同位体を利用した肝ミクロゾ-ムチトクロ-ムP-450の酸化反応機構の研究

稳定同位素研究肝微粒体细胞色素P-450氧化反应机制

• 批准号: 01635502
• 负责人: 藤森 憲
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01635502/
• 关键词: チトクロ-ムP-450; 肝ミクロゾ-ム; N,N-ジメチルアニリン; 重水素同位体効果; 酸化的N-脱メチル化反応; 酵素酸化; 置換基効果; N,N-ジメチルアニリニウムカチオンラジカル

ウサギ肝ミクロゾ-ムチトクロ-ムP-450_<PB>再構成系による種々の置換基Xを有するN,N-ジメチルアニリン(以下,DMA-Xと略す)の酸化的N-脱メチル化反応速度について次の事実が見出された。1.本再構成系によるDMA-Xの酸化的N-脱メチル化反応は,基質DMA-X濃度についてミカエリス-メンテン型となり,logV_<max>はXのσ^+置換基定数に対して負の勾配をもつ直線関係を示す。2.分子軌道法による理論計算では,DMA-Xの酸化的N-脱メチル化に含まれる素反応過程で,この様な置換基効果を示すのはDMA-Xから酵素酸化活性種に-電子酸化される過程のみである。3.休止状態チトクロ-ムP-450と基質DMA-Xの相互作用を可視スペクトルで観測したところ,X=p-CNを除いてI型差スペクトルを示し,ヘム鉄を高スピン側に変化させる。その程度(△G^<int>)は,Xの電子効果に依存しており,σ^+定数に対して正の勾配をもつ直線関係を示す。即ち,チトクロ-ムP450還元酵素からチトクロ-ムP-450・DMA-X複合体への電子伝達速度の対数は,σ^+定数に対して正の勾配をもつ直線関係にあることを意味する。以上の知見から,本酵素反応は,DMA-Xが酵素酸化活性種によって一電子酸化され,DMA-Xカチオンラジカルが生じる過程が律速段階に含まれる機構で進むことが明らかになった。次に,DMA-XカチオンラジカルのN-メチル基のC-H結合切断の知見を得るために,一方のN-メチル基のみを重水素化したDMA-X-d_3の酵素反応を行ない,生成したNー脱メチル化物の質量分析からDMA-X-d_3カチオンラジカルのC-H結合切断の分子内一次重水素同位体効果を算出した。他方,西洋ワサビペルオキシダ-ゼについても同様の実験を行ない,両者をマ-カス理論を用いて比較検討し,興味ある結論が得られた。

ウ サ ギ liver ミ ク ロ ゾ - ム チ ト ク ロ ム - P - 450 _ < PB > again constitute department に よ る kind 々 の permutation matrix X を have す る N, N - ジ メ チ ル ア ニ リ ン slightly す) (the following, the DMA - X と の acidification of N - off メ チ ル turn against 応 speed に つ い て time something の be が shows さ れ た. 1. This form again is に よ る DMA -x の acidification of N - off メ チ ル turn against 応 は, substrate concentration of DMA - X に つ い て ミ カ エ リ ス - メ ン テ ン type と な り, logV_ < > Max は の sigma X ^ + replacement base number に し seaborne て negative の hook with を も つ linear masato を す indicated. 2. Molecular orbital method に よ る theoretical calculation で は, DMA -x の acidification of N - off メ チ ル change に containing ま れ る element で 応 process, こ の others な replacement base working fruit を shown す の は DMA -x か ら enzyme acidification activity of に - electronic acidification さ れ る process の み で あ る. 3. Inactivity チ ト ク ロ と matrix DMA ム P - 450 - X の interaction を visual ス ペ ク ト ル で 観 measuring し た と こ ろ, X = P - CN を except い て type I sent ス ペ ク ト ル を し, ヘ ム iron objects を high ス ピ に ン side - the さ せ る. そ の degree (delta G ^ < int >) は, X の electronic services fruit に dependent し て お り, sigma ^ + destiny に し seaborne て is の hook with を も つ linear masato を す indicated. ち namely, チ ト ク ロ - ム P450 enzyme also yuan か ら チ ト ク ロ -, DMA ム P - 450 - X complex へ の electronic 伝 of speed の は, seaborne sigma ^ + destiny に し seaborne て is の hook with を も つ linear masato is に あ る こ と を mean す る. Above の knowledge か ら, this enzyme 応 は, DMA acidification - X が enzyme activity of に よ っ て an electronic acidification さ れ, DMA -x カ チ オ ン ラ ジ カ ル が raw じ が る process law of speed Duan Jie に containing ま れ る institutions で into む こ と が Ming ら か に な っ た. に, DMA -x カ チ オ ン ラ ジ カ ル の N - メ チ ル base の C - H combined with cutting の knowledge を have る た め に, one party の N - メ チ ル base の み を heavy water element change し た DMA - X - d_3 の enzyme reverse 応 を line な い, generate し た N ー メ off チ ル compound の quality analysis か ら DMA - X - d_3 カ チ オ ン ラ ジ カ ル の C - H The effect of the intramolecular monohydrate isomer of the nucleus is を, and the た is calculated. Fang, western ワ サ ビ ペ ル オ キ シ ダ - ゼ に つ い て も with others の be 験 を line な い, who struck を マ - カ を ス theory with い て beg し 検, fun あ る conclusion が must ら れ た.

项目成果

K.Fujimori,H.Kanno,K.Fukushima,C.Inoue,N.Furukawa,O.Kikuchi and T.Iyanagi: "Mechanism for Cytochrome P-450 promoted N-Demethylation of Substituted N,N-Dimethylanline N-Oxides.Intra-and Intermeolecular Primary Deuterium Isotope Effect." 投稿準備中.

K. Fujimori、H. Kanno、K. Fukushima、C. Inoue、N. Furukawa、O. Kikuchi 和 T. Iyanagi：“细胞色素 P-450 的机制促进取代的 N,N-二甲基苯胺 N-O 氧化物的 N-去甲基化。分子内和分子间初级氘同位素效应。”准备提交。

K.Fujimori,H.Sagisaka,K.Fukushima,and N.Furukawa: "Intramolecular Hydrogen Isotope Effects on Horseradish Peroxidase Dependent Oxidative N-Demethylation of p-t-Butyl-N-methyl-N-trideuteriomethylaniline.Characterization of p-t-Butyl-N.N-dimethylanilinium C

K.Fujimori、H.Sagisaka、K.Fukushima 和 N.Furukawa：“分子内氢同位素对对叔丁基-N-甲基-N-三氘代甲基苯胺的辣根过氧化物酶依赖性氧化 N-去甲基化的影响。对叔丁基-N.N 的表征

K.Fujimori,K.Sagisaka,K.Fukushima,N.Furukakwa: "Mechanism of Oxidative N-Demethylation of Substituted N,N-Dimethylanline by Reconstituted System with Purified Rabbit Liver Microsomal Cytochrome P-450.Steady State Kinetics an Primary Deuterium Isotope Effe

K.Fujimori、K.Sagisaka、K.Fukushima、N.Furukakwa：“用纯化的兔肝微粒体细胞色素 P-450 重构系统对取代的 N,N-二甲基苯胺进行氧化 N-去甲基化的机制。初级氘同位素的稳态动力学

K.Fujimori,H.Nakajima,H.Kanno,N.Furukawa,T.Iyanagi,H.Sawada,and M.Nakayama: "N,N-Dimethylanline Induced Generation of Superoxide from Reconstituted System with Purified Rabbit Liver Microsomal Cytochrome P-450."

K.Fujimori、H.Nakajima、H.Kanno、N.Furukawa、T.Iyanagi、H.Sawada 和 M.Nakayama：“用纯化的兔肝微粒体细胞色素 P-N,N-二甲基苯胺诱导重构系统产生超氧化物