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EXAFS.XANES法による金属酵素不安定中間体の局所構造解析

使用 EXAFS.XANES 方法分析不稳定金属酶中间体的局部结构

基本信息

批准号：
62612510
负责人：
飯塚哲太郎
金额：
$ 0.83万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高エネルギー研放射光施設のX線スペクトル測定装置を利用して, ヘム鉄を活性中心に持つ金属酵素, 西洋ワサビペルオキシダーゼの不安定反応中間体(ヘム鉄高酸化状態), 並びに酸素担体ミオグロビンの各種誘導体にEXAFS/XANES法を適用し局所構造解析を行なった. 得られた研究結果を, 具体的に箇条書にして以下に示す.1.ペルオキシダーゼの不安定中間体(複合体IIおよびIII)を捕獲するため, 物理的方法として急速混合凍結法を, 化学的方法として異種へム置換法を採用した. 前者では不安定中間体の純度を80%以上にする事は不可能であったが, 後者により95%以上の純度とする事ができた. なお用いた異種ヘムはジアセチルドイテロ型であった.2.ペルオキシダーゼ複合体II(Fe^<++>=O), 複合体III(Fe^<2+>O_2)および比較試料としてベンゾヒドロキサム酸(BHA)複合体のX線吸収スペクトルを精密に測定した. 特にXANES領域に観測される小さな1s→3d禁制遷移ピークは, BHA複合体→複合体III→複合体IIの順に増大し, ヘム鉄が感じる配位子場の対称性の低下と相関していた.3.上記3つのペルオキシダーゼ複合体に, CO型, CN型および還元型を加え, ヘム鉄有効価数のindicatorとされる^rK_-吸収端の位置」を比較した. 複合体II, IIともに酸化型低スピンの位置に近い事から, (1)従来ヘム鉄型式価数が4価とされていた複合体IIは3価である事, (2)複合体IIIは予測通りFe^<3+>O^-_2に近い事が結論できた.4.高分子-金属置換クロロフィル系の設計・創出を目指して, 錯体部ペンダント分子になり得る各種金属置換クロロフィル類を調製し, 高速液クロによる分離・精製・定量法を確立し, 鉄クロロフィルについてはメスバウァ分光法により構造と電子状態を調べた.

The X-ray detector for high-energy radiation detection was used to analyze the structure of iron active center, metal enzyme, unstable reaction intermediate (iron hyperacidified state), and various inducers of acid support by EXAFS/XANES method. The results of this study are shown in the following articles: 1. The capture of unstable intermediates (complexes II and III) by physical methods, rapid mixing freezing methods, and chemical methods. The former is unstable intermediate with purity above 80% and the latter with purity above 95%. 2. X-ray absorption spectra of heterogenous complex II(Fe^<++>=O), complex III(Fe^<2+>O_2) and comparative samples were precisely determined. In particular, the XANES domain is characterized by the following: 1s→ 3 d inhibition of migration, BHA complex → III complex → II complex, and the decrease and correlation of the ligand field symmetry of the iron sensitive complex. 3. The comparison of the position of the iron sensitive ligand field in the CO type, CN type and the reduction type. Complexes II, II and II are located in the vicinity of the acidified low-carbon site.(1) The number of iron forms in complex II is 4.(2) Complex III is predicted to be connected to Fe^<3+>O^-2.(4) Design and creation of polymer-metal replacement systems. The molecular structure of the complex can be adjusted by high speed liquid chromatography, separation, purification and quantitative method.