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ルテニウム錯体をコアとする人工蛋白質による光電子移動反応制御

以钌络合物为核心的人工蛋白质控制光电子转移反应

基本信息

批准号：
17036061
负责人：
石田斉
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kitasato 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、金属配位性の非天然アミノ酸である5'-アミノ-2,2'-ビピリジン-5-カルボン酸を3残基導入したペプチドを合成し、それをルテニウム(II)イオンと錯形成させることによって、ルテニウム(II)トリス(ビピリジン)型錯体をコアとする光機能性人工蛋白質を合成する。人工蛋白質により形成される配位空間は、ペプチド鎖によって囲まれた特殊な反応場を提供することから、そこに捉えられたドナーあるいはアクセプター分子への電子移動反応速度は、配置空間構造すなわち構成ペプチド鎖の構造によって制御されることが期待される。本年度は、電子移動反応制御に必要な配位空間構造の設計指針を得ることを目的として、主に5'-アミノ-2,2'-ビピリジン-5-カルボン酸誘導体のルテニウム錯体の光化学的性質を明らかにするとともに、この非天然アミノ酸を含むペプチドとそのルテニウム錯体の合成を行った。5'-アミノ-2,2'-ビピリジン-5-カルボン酸は非対称なビピリジン誘導体であることから、その六配位トリスキレート錯体には、fac/merという二種類の異性体が存在する。我々は、鉄錯体による研究から、カルボン酸基を二級アミンでアミド化することにより、人工蛋白質のコア構造と同じmer型錯体が選択的に得られることを見出した。また、これらのルテニウム錯体を合成し、fac/mer異性体をHPLCにより分割、単離することに成功した。これまでに、2,2'-ビピリジンの5,5'-位にアミノ基を導入した錯体とカルボン酸基を導入した錯体では、発光特性に大きな違いがあることを見出しているが、アミノ基とカルボン酸基の両方を有する5'-アミノ-2,2'-ビピリジン-5-カルボン酸誘導体のルテニウム錯体は、これらの中間の発光特性を示すことを見出した。また、fac/mer異性体間の光物性に大きな差が見られないことを初めて明らかにした。

In this study, the synthesis of photofunctional artificial proteins was studied by introducing 3 residues of metal-coordinating non-natural amino acids, such as 5'-amino-2,2'-amino-5-amino acids, and by forming complex (II)-amino-3 residues. Artificial proteins form coordination spaces that provide special reaction fields, such as electron mobility, reaction velocities, and configuration space structures. This year, the design guidelines for the coordination space structure necessary for electron mobility control have been developed. The photochemical properties of the 5'-amino-2, 2'-amino-5-amino acid inducer have been clarified. The synthesis of the non-natural amino acid, including the amino acid, has been carried out. 5'-fac-2,2'-biocapsid-5-carboxylic acid is a non-equivalent biocapsid inducer, and there are two types of heteromorphs, fac/mer and fac/mer. The research of iron and iron complex has been carried out, and the results of the study of the structure and molecular structure of artificial protein have been shown. For example, if you want to separate the fac/mer heteromer from the fac/mer heteromer, you can do so by HPLC. The 5,5'-position of the 2,2'-diamino acid group is introduced into the 5,5'-position of the 2,2'-diamino acid group. The 5,5 '-diamino acid group is introduced into the 5,5'-position of the 2,2 '-diamino acid group. The 5,5'-diamino acid group is introduced into the 5,5 '-position of the 2,2'-diamino acid group. The light emission characteristics of the medium are shown. The difference in optical properties between different materials is large.