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ヘムタンパク質のヘムポケットを配位空間に利用した新しい機能性触媒の開拓

利用血红素蛋白的血红素袋作为协调空间开发新的功能催化剂

基本信息

批准号：
18033035
负责人：
林高史
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Osaka 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請研究では、ヘムタンパク質のヘムポケットをユニークなナノ配位空間と位置づけて、この柔軟かつ緻密な天然の配位空間内に新しい金属錯体を構築し、得られた生体金属分子について、その錯体物性の制御、反応活性種の形成、さらには人工金属酵素としての応用を図ることを主目的としている。具体的には、本年度もアポ化した(天然のヘムを除去した)タンパク質に対して、反応性に優れた人工ヘムをヘムポケットに挿入することにより、天然を凌駕する酸化酵素の構築を以下のように行った。1.ヘムオキシゲナーゼの基質ポケットに、分解しない安定な非天然ヘムである鉄ポルフィセンを挿入し、新しい酸化触媒を構築した。さらに、アポ西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)中にも鉄ポルフィセンを挿入し、鉄ポルフィセンでは、初めて2電子酸化等量のFe(IV)ポルフィセンラジカル種をESRスペクトルで捉えた。またこの再構成HRPは、天然の酵素を凌駕する活性を示した。2.亜鉛ミオグロビンのタンパク質表面にアニオンドメインを導入し、電子メディエーターのビオロゲンをもちい、光増感剤として利用することを検討した。特に、モノカチオン種のビオロゲン類縁体をメディエーターとして用いることにより、光誘起電子移動後の電荷分離状態の寿命が長くなることが明らかになった。この知見をもとにさらに、系中に白金コロイドを添加し、犠牲試薬としてトリエタノールアミン存在下、効率の良い水素発生系の構築が実現した。

This application studies the construction of novel metal complexes in the coordination space, the control of complex properties, the formation of anti-active species, and the use of artificial metal enzymes. Specifically, this year's acidification enzyme construction is carried out in the following ways: (1) the natural enzyme is removed;(2) the natural enzyme is removed;(3) the artificial enzyme is removed; and (4) the natural enzyme is removed. 1. A new kind of acidification catalyst is constructed. In the case of HRP, the amount of Fe(IV) in the sample is reduced to 2. 0%. The re-composition of HRP and natural enzyme activity 2. The introduction of lead, electronic and optical sensors into the surface of the material, and the use of light sensors are discussed. The charge separation state after photoinduced electron movement is prolonged. In this paper, the author introduces the construction of a good water element production system in the presence of a platinum alloy.