化学修飾ヘム蛋白質の光誘起電子移動反応

化学修饰血红素蛋白的光诱导电子转移反应

• 批准号: 14050067
• 负责人: 塚原 敬一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nara Women's 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050067/
• 关键词: ミオグロビン; シトクロムc; 化学修飾ヘム蛋白質; ジエチレントリアミン五酢酸; ビオローゲン; DNA; インターカレーター; 光誘起電子移動

1.ジエチレントリアミン五酢酸イオン(DTPA)を化学修飾したミオグロビン(M^<II>MbDTPA, M^<II>=Zn, Fe)のDTPA部分に金属イオンを導入したミオグロビン・金属錯体複合体(M^<II>Mb{M^<III>dtpa)}, M^<II>=Zn, Fe ; M^<III>=Co)及びシトクロムcの量子移動反応経路の検討 N-末端グリシンを化学修飾したミオグロピン(M^<II>Mb{Co^<III>(dtpa)}(Glyl), M^<II>=Zn, Fe))におけるZnMbの光励起三重項状態から{Co^<III>(dtpa)}への電子移動消光反応及びFe^<II>Mbから{Co^<III>(dtpa)}への電子移動反応経路を検討した。その結果,いずれも同じ反応経路(Heme→Phe138→Leu137→{Co^<III>(dtpa)}(Glyl),18.8Å)で進行していることがわかった。また,シトクロムcのLys13に化学修飾したcytc^<II>{Co^<III>(dtpa)}(Lys13)のFe^<II>から{Co^<III>(dtpa)}への電子移動反応はthrough bond(Heme→Cys14→{Co^<III>(dtpa)}(Lys13),18.6Å)で進行することが示唆された。2.亜鉛ミオグロビンの光学活性ビオローゲン及びキノリニウムイオンによる電子移動消光反応及び逆電子移動反応における立体選択性の検討 光学活性なビナフチル基を持つ4,4'-ビピリジニウムイオン(ビオローゲン,BNMV^<4+>)及びキノリニウムイオン(PMQ^+, PQ^+)による立体選択的電子移動消光反応及び逆電子移動反応を検討した。特に,ZnMb^<・+>とBNMV^<・3+>との逆電子移動反応では顕著な立体選択性が見いだされた。また,ZnMbの電子移動反応では蛋白質のコンフォメーション変化が律速段階に関与していることが示唆されているが,キノリニウムイオンの場合は電子移動律速であることを,今回,初めて見いだした。3.インターカレーターを持つ半人工ミオグロビンやシトクロムcとDNAとの複合体の構築 インターカレーターとしてエチジウムイオンを共有結合させたミオグロビン及びシトクロムcを調製し,エチジウムイオンの蛍光のヘムによる消光反応を検討した。また,修飾ヘムによる再構成ミオグロビンの調製のため,アクリジンやシスプラチン錯体を結合させたヘム及び亜鉛ポルフィリンを合成した。今後,DNAとの相互作用及び光誘起電子移動反応を検討する予定である。

1. Chemical modification of (DTPA)(M ^<II>MbDTPA, M^<II>=Zn, Fe) DTPA partial metal complex (M ^Mb{M^ dtpa)}, M^ = Zn, Fe; A Study <II>on the Quantum Mobile Reaction Pathway of <III>M^ =Co) and C <II>^= C ^=(M <III>^<II>Mb{Co^ (<III>dtpa)}(Glyl), M ^<II>=Zn, Fe) The optically excited triplet states of ZnMb from {Co^<III>(dtpa)} to {Co ^(dtpa)} and Fe^ Mb from {Co^ (dtpa)} <II>to {Co ^<III>(dtpa)} are discussed. As a result of this, the middle part of the reverse cycle (Heme→Phe138→Leu137→{Co^<III>(dtpa)}(Glyl),18.8) was carried out. The <II>electron transfer reaction of Fe^{Co^ (dtpa)} from cytc^ {Co^ {Co^<III>{dtpa}}(Lys13) <II>to cytc^ {Co^<III>{dtpa}(Lys13)} through bond(Heme→Cys14→{Co^<III>{dtpa}(Lys13), 18.6) is shown. 2. The optical activity of the photoactive substance is determined by the electron shift extinction reaction and the inverse electron shift reaction. The optical activity of the photoactive substance is determined by the electron shift extinction reaction and the inverse electron shift reaction.(PMQ^+, PQ^+) and the electron shift extinction and inverse electron shift reflection of stereo selection are discussed. In particular,ZnMb^&lt;·+&gt; and BNMV^&lt;·3+&gt; are the opposite of electron mobility. In addition, the electron mobility of ZnMb is related to the speed of protein conversion, and the electron mobility of ZnMb is related to the speed of protein conversion. 3. A semi-artificial hybrid system is used to construct a hybrid system of DNA and DNA. A hybrid system is used to modulate the hybrid system of DNA and DNA. In addition, the modification of the template constitutes the modulation of the audio-visual application, and the combination of the Apache and Sisprachin complexes is used to synthesize the template and the Taichung support template. In the future,DNA interactions and light-induced electron mobility will be discussed.

项目成果

Hiroshi Takashima: "Remarkably Stereoselective Photoinduced Electron-Transfer Reaction between Zinc Myoglobin and Optically Active Binaphythyl Bisviologen"J. Biol. Inorg. Chem.. 8(発表予定). (2003)

Hiroshi Takashima：“锌肌红蛋白和光学活性双紫罗碱之间的显着立体选择性光诱导电子转移反应”J. Inorg。

塚原敬一: "ランタノイド(III)錯体の遅延ルミネッセンスを用いる生体関連物質の光センシング"光化学. 33・3. 229-231 (2002)

Keiichi Tsukahara：“利用镧系元素 (III) 配合物的延迟发光进行生物相关物质的光学传感”光化学 229-231 (2002)。

Keiichi Tsukahara: "Stereoselective Photoinduced Electron-Transfer Reaction between Zinc Myoglobin and New Chiral Quinolinium Ions"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 76・3. 561-566 (2003)

Keiichi Tsukahara：“锌肌红蛋白和新手性喹啉离子之间的立体选择性光诱导电子转移反应”，Bull.Jpn. 76・3。