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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本研究は生体系金属イオン周辺での種々の相互作用の様式を生体系およびモデル系について検討し、銅酵素の活性中心構造、金属酵素ー基質相互作用、DNAー金属錯体相互作用に関する情報を集積して、これらが機能発現に果たす役割を明らかにすることを目的とした。1.モデル錯体の構造と多重相互作用 酵素ー基質相互作用などの特異性発現のための、中心金属イオン近傍でのアミノ酸側鎖官能基、核酸塩基などが関与する分子内および分子間の相互作用の様式とエネルギ-を明らかにした。植物ホルモンであるエチレンの受容体として、種々の銅(I)錯体の有効性を各種エチレン錯体の合成と構造解析ならびに錯体の安定度から明らかにした。これらの知見から、生体系においても銅タンパク質が最有力候補であると結論した。2.金属酵素・タンパク質活性中心構造と反応メカニズム 銅タンパク質について、亜硝酸還元酵素におけるタイプI,II銅の役割を結論づけ、マルチ銅酵素ラッカ-ゼとシトクロムcとの電子移動反応の際の相互作用様式を推定した。ブル-銅タンパク質シュ-ドアズリンについては、タンパク質の結晶化を行ない、X線結晶構造解析を進めている。3.DNAー金属錯体相互作用 分子認識の観点から,DNA塩基配列を認識して特異的に結合する転写因子Splの亜鉛フィンガ-を含むドメインを、クロ-ニングにより大腸菌中で産生させて亜鉛結合部位の性質を明らかにし、DNA結合能を調べた。一方、DNAの切断、変性を引き起こす白金ブル-錯体を合成し、ヌクレオチドとの反応性、反応生成物を明らかにした。