ブルー銅タンパク質における分子内電子伝達過程

蓝铜蛋白分子内电子转移过程

• 批准号: 07215229
• 负责人: 櫻井 武
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kanazawa University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07215229/
• 关键词: ブルー銅タンパク質; マルチ銅オキシダーゼ; 電気化学; 電子移動; 酸化還元; タイプ1銅; 動力学; 三核銅クラスター

酸性から塩基性までさまざまのブルー銅タンパク質(プラストシアニン、アズリン、シュードアズリン、プランタシアン、ステラシアニン、ウメシアニン)の直接電気化学を、カチオン性、アニオン性、疎水性などさまざまのプロモーターで修飾した金電極を用いて行った。活性中心近傍の疎水的な領域を電極方向に配向させるには、プロモーターとタンパク表面との相互作用を調整することによって、すべてのブルー銅タンパク質の直接電気化学を実現できることがわかった。すなわち、等電点が中性付近のタンパクの場合は静電相互作用がタンパク分子の電極表面へのアクセスをアシストするが、等電点が著しく酸性または塩基性に偏っている場合は、むしろ静電反発させたほうが直接電気化学を実現できる可能性が高いことがわかった。以上の知見をもとにして、電子移動速度や熱力学的パラメータをポテンシャルステップ法で求めた。これらの結果は平成8年度に発表済みまたは投稿中である。また、分子量14万のアスコルビン酸オキシダーゼのタイプ1銅(ブルー銅)サイトへの電子の出入りも実現できることを見いだし、これについても、速報として投稿中である。タイプ1銅から、ロングレンジの分子内電子移動反応によって電子を受け取るタイプ2、3銅からなる三核銅センターについては、阻害剤を用いた検討によって、異常な磁気的相互作用していることを見いだした。この知見は将来の分子内電子移動過程の研究に生かすことができるものである。しかし、当初、計画していた、ブルー銅タンパク質にRu錯体を結合して分子内電子移動を行わせる研究は、タンパクの修飾に難航した末、電気化学を試みたが、CuとRuサイトはそれぞれ独立に電極と電子移動を行うことがわかり、現在のところ電気化学レベルで分子内電子移動反応は実現されていないようである。

Acidic か ら salt basic ま で さ ま ざ ま の ブ ル ー copper タ ン パ ク mass (プ ラ ス ト シ ア ニ ン, ア ズ リ ン, シ ュ ー ド ア ズ リ ン, プ ラ ン タ シ ア ン, ス テ ラ シ ア ニ ン, ウ メ シ ア ニ ン) の direct electric chemical を 気, カ チ オ ン, ア ニ オ ン sex, water-based 疎 な ど さ ま ざ ま の プ ロ モ ー タ ー で modified し た gold electrode を use い て line Youdaoplaceholder0. Active center near alongside の 疎 を electrode direction in the field of water な に match to さ せ る に は, プ ロ モ ー タ ー と タ ン パ ク surface と の を interaction adjustment す る こ と に よ っ て, す べ て の ブ ル ー copper タ ン パ ク qualitative の direct electric chemical を 気 be presently で き る こ と が わ か っ た. す な わ ち, isoelectric point が pay nearly neutral の タ ン パ ク の occasions は electrostatic interaction が タ ン パ ク molecular の electrode surface へ の ア ク セ ス を ア シ ス ト す る が, isoelectric point が し く acid ま た は salt basic に partial っ て い る は, む し ろ electrostatic anti 発 さ せ た ほ う が direct electric chemical を 気 be presently で き likely が る い こ と が わ か っ た. Above の knowledge を も と に し て, electronic movement speed や thermodynamics パ ラ メ ー タ を ポ テ ン シ ャ ル ス テ ッ プ method で め た. The results are に published in Heisei 8 に and are currently in the process of である submission. ま た, molecular weight of 140000 の ア ス コ ル ビ ン acid オ キ シ ダ ー ゼ の タ イ プ 1 copper (ブ ル ー copper サ イ ト へ の electronic の discrepancy り も be presently で き る こ と を see い だ し, こ れ に つ い て も, quick report と し contribute て in で あ る. タ イ プ 1 copper か ら, ロ ン グ レ ン ジ の intramolecular electron moving against 応 に よ っ て を electron け take る タ イ プ 2, 3, copper か ら な る three nuclear copper セ ン タ ー に つ い て は, resistance against tonic を い た beg に 検 よ っ て, the interaction of magnetic anomaly な 気 し て い る こ と を see い だ し た. The future study of the intramolecular electron movement process に will give birth to に す とがで とがで る る である である である. し か し, plan at the beginning, し て い た, ブ ル ー copper タ ン パ ク qualitative に Ru misprinted を combining し て intramolecular electron moving line を わ せ る research は, タ ン パ ク の modified に difficult navigation し た, electric chemical を 気 test at the end of the み た が, Cu と Ru サ イ ト は そ れ ぞ れ independent に と electrodes mobile line を う こ と が わ か り, now の と こ ろ electric chemical レ 気 ベ ル で Intramolecular electron movement inverse 応 応 occurrence されて な な ようである.

项目成果

櫻井武: "EPR Spectra of Type 3 Copper Centers in Rhus vernicifera Laccase and Cucumis sativus Ascorbate Oxidase" Biochim. Biophys. Acta. 1248. 143-148 (1995)

Takeshi Sakurai：“漆树漆酶和黄瓜抗坏血酸氧化酶中 3 型铜中心的 EPR 光谱”Biochim。1248。143-148 (1995)

櫻井 武: "Spectroscopy of Cucumber Ascorbate Oxidase and Fungal Laccase" World Scientific Publishing Co Pte Led, (1996)

Takeshi Sakurai：“黄瓜抗坏血酸氧化酶和真菌漆酶的光谱”，世界科学出版有限公司 Pte Led，（1996 年）

櫻井武: "Direct Electrochemistry of Blue Copper Proteins at Au Electrode Modified with Promoters" Chem. Lett.1075-1076 (1995)

Takeshi Sakurai：“用促进剂修饰的金电极上的蓝铜蛋白的直接电化学”Chem.1075-1076 (1995)

櫻井武: "Room Temperature ESR Spectra of Rhus vernicifera Laccase and Derivatives" Biochem. Biophys. Res. Commun.215. 235-240 (1995)

Takeshi Sakurai：“漆树漆酶和衍生物的室温 ESR 光谱”Biochem Res.235-240。

櫻井武: ":Restrained Reduction of Type 3 Coppers in Laccase and Ascorbate Oxidase by Azide" Biochem. (Life Sci. Adv. ). 14. 17-21 (1995)

Takeshi Sakurai：“：叠氮化物对漆酶和抗坏血酸氧化酶中 3 型铜的限制性还原”Biochem。（生命科学高级版）14. 17-21 (1995)。