生体中のビタミンEの抗酸化反応におけるトンネル効果の研究

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ビタミンEは、生体内で脂質過酸化ラジカルを消去して、過酸化をできるだけ抑制する作用を担っている。こうしたビタミンEの作用に関連した抗酸化反応、酸化促進反応、再生反応は、本質的にはプロ卜ンもしくは水素原子移動反応である。我々は、こうした反応においてトンネル効果が果たす役割の解明を目的として研究を行ってきた。本年度は特に、より生体系に近いミセル中におけるビタミンCやユビキノールによるビタミンEの再生反応に注目した。具体的には、ビタミンCやユビキノールの水酸基の水素を重水素化して、それらがミセル中でビタミンEラジカルのモデルを消去する反応速度やその温度変化をストップトフロー分光法を用いて求めた。実験結果には準古典的な効果では説明しきれない大きな重水素化効果が現れ、トンネル効果が生体中においても重要な役割を果たすことが示唆された。このほかにも、ビタミンE-ナフトキノン架橋分子を合成し、時間分解ESRなどを用いて、光励起分子の消去反応を逐次追跡することを試みた。我々が知る限りにおいて、溶液中と生体のモデル中でのビタミンEの反応におけるトンネル効果を研究しているのは、我々のグループのみである。本研究では、従来のビタミンEの反応の研究が注目してこなかったミクロな反応機構や反応のポテンシャル曲面の微視的な解析に光を当てることができた。