キラル重水素標識化糖を用いたDーガラクト-スオキシダ-ゼの活性中心の立体化学研究

使用手性氘标记糖对 D-半乳糖氧化酶活性中心进行立体化学研究

• 批准号: 02660076
• 负责人: 大類 洋
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02660076/
• 关键词: ガラクト-スオキシダ-ゼ; 活性中心の立体化学; キラル重水素化基質; 酵素の選択性; TRNOE法

ガラクト-スオキシダ-ゼの活性中心の立体化学を明らかにする目的で,従来本酵素の基質となるとされている,4ーF,4ーNH_2,4ーCl,4ーHガラクト-スおよびそれらの(6R)ー,(6S)ーキラル重水素標識体を合成し,酵素の(6R),(6S)ー選択性をまず調べた。4ーF,4ーNH_2,4ーCl体はいずれもこれまでの報告通り,酵素の基質となり,その選択性はガラクト-スと全く同じであり高proS選択的酸化(97〜98%)であることを明らかにした。しかし4ーH体はこれまでの報告とは異なり,全く酵素の基質とはならなかった。この実験事実は非常に重要な結果であり,従来の“ガラクト-スの4位の水酸基は酵素による認識に無関係である"という活性中心の概念を否定するものであり,4ー位の電気陰性基は重要な働きをしていることを示すものである。4ー位の電気陰性基の役割をさらに確める目的で,4ー位にこれら電気陰性基を有し,あってはならないとされているグルコ-ス配位にも置換基を持つ4ーF,F',4ーOH,OH',4ーOH,CH_3誘導体で酵素反応を行う計画を立て,現在これら化合物の合成がほぼ終了し,現在酵素反応を行う段階にある。なお,本研究途上酵素反応をNMRの試料管中で行いNMRで反応を追跡する方法を開発したので,キラル重水素化基質を用いることによりTRNOE法で酵素活性中心におけるガラクト-スの真の立体配座を解明出来る可能性が生まれた。今後この線に添って研究を進める計画である。

To clarify the stereochemistry of the active center of galactosoxidase, 4-F, 4-NH_2, 4-Cl, 4-H galactos and their (6R)- and (6S)-chiral deuterium labels, which are previously considered to be substrates of the enzyme, were synthesized, and the (6R), (6S)-selectivity of the enzyme was first investigated.如前所述，所有4-F，4-NH_2、4-CL身体都是酶底物，其选择性与galactos完全相同，并且是高度优势选择性氧化（97-98％）。但是，与以前的报道不同，4-H形式根本不是酶底物。这个实验事实是一个非常重要的结果，它拒绝了活跃中心的常规概念，即“甲乳酸盐中的位置4处的羟基无关酶识别”，这表明位置4位的电负性基团起着重要作用。 To further verify the role of the electronegative group at position 4-position, we have planned to carry out an enzyme reaction with 4-F,F',4-OH,OH',4-OH,CH_3 derivatives that have these electronegative groups at position 4-position and have substituents in glucose coordination, which are also considered to not be possible, and the synthesis of these compounds is almost complete and we are currently in the stage of conducting an酶反应。此外，由于在这项研究期间通过在NMR样品试管中进行酶反应来跟踪反应的方法，因此可以使用trnoe方法通过使用手性剥离的底物来阐明酶活性中心中甲酯的真实构象。我们计划将来继续根据这一线进行研究。

项目成果

Hiroshi Ohrui: "The Stereochemistry of Galactose Oxidase" Carbohydrate Research.

Hiroshi Ohrui：“半乳糖氧化酶的立体化学”碳水化合物研究。