生物発光遷移状態モデルの作成とその利用

生物发光过渡态模型的建立及其应用

• 批准号: 11878107
• 负责人: 中村 英士
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11878107/
• 关键词: 生物発光; セレンテラジン; ルシフェラーゼ; ウミホタルルシフェリン; 遷移状態モデル; ヒドロパーオキシド; インダノン; 阻害作用

生物発光は、極めてエネルギー変換効率の高い反応で、このような高効率性を水中で実現した例は化学発光ではなく、そこに働く原理を知ることを目的に、酵素反応の機構を遷移状態モデルを作成することによってアプローチする。また、それらの知見をもとにして、人工の高効率的発光系構築への道を探ることが本研究の目的である。天然の発光系に含まれる発光基質としてウミホタルルシフェリンを合成し、我々の反応の有用性を示した。またこれらの合成課程で得られた知見をもとに、その構造類似体としてインダノン骨格のモデル化合物を設計し、Pdを用いた反応によって効率的に合成した。さらに、反応遷移状態モデルとして、SP3炭素を含むモデルについても2種の化合物を合成し、光学活性カラムによって鏡像体を分離した。鏡像体の絶対配置については、それらのCDならびに施光度をモデル化合物と比較検討することによって決定した。合成したモデル化合物の安定配座を力場計算とMOPACにて計算したところ、天然における構造と類似性が見られた。また、分子自体は自由度が大きく、活性部位に十分結合出来るものと予想された。事実、これらの化合物のウミシイタケルシフェラーゼに対する阻害活性を調べたところ、基質類縁体においても阻害作用が認められ、さらに遷移状態モデルの方が強く発光を阻害した。また、sp3モデルのうちヒドロキシメチル基を導入したものが、より強く阻害し、さらに鏡像体間の選択性が顕著となった。

Biological 発 は light, extremely め て エ ネ ル ギ ー variations in high rate of unseen の い anti 応 で, こ の よ う な high working willfulness で を water be presently し た example は chemical 発 light で は な く, そ こ に 働 く principle を know る こ と を purpose に, enzyme reverse 応 の institutions を migration state モ デ ル を made す る こ と に よ っ て ア プ ロ ー チ す る. ま た, そ れ ら の knowledge を も と に し て, artificial の high rate of unseen 発 optical system to construct へ の way を agent る こ と が の purpose this study で あ る. Contains natural の 発 light department に ま れ る 発 light matrix と し て ウ ミ ホ タ ル ル シ フ ェ リ ン を synthetic し, I 々 の anti 応 の usefulness を shown し た. ま た こ れ ら の synthesized course で ら れ た knowledge を も と に, そ の structure similar body と し て イ ン ダ ノ ン bone の モ デ を design し ル compounds, Pd を い た anti 応 に よ っ て sharper rate に synthetic し た. さ ら に 応 migration state and anti モ デ ル と し て, SP3 carbon を む モ デ ル に つ い て も two し を の compounds synthesis, optical activity カ ラ ム に よ っ て mirror body を separation し た. Mirror body の unique configuration seaborne に つ い て は, そ れ ら の CD な ら び に shi photometric を モ デ と compare 検 ル compounds for す る こ と に よ っ て decided し た. Compounds synthesized し た モ デ ル の stability with calculation と を force field is MOPAC に て computing し た と こ ろ, natural に お け と る structure similarity が see ら れ た. Youdaoplaceholder0, the self-degree of freedom of the molecule が is greater than く く, and the active site に is very combined to come out る と and と are similar to された. Things be, こ れ ら の compound の ウ ミ シ イ タ ケ ル シ フ ェ ラ ー ゼ に す seaborne る resistance against activity を adjustment べ た と こ ろ, matrix class try に お い て も resistance against role が recognize め ら れ, さ ら に migration state モ デ ル の strong party が く 発 を light resistance against し た. ま た, sp3 モ デ ル の う ち ヒ ド ロ キ シ メ チ ル base を import し た も の が, よ り く strong resistance against し, さ ら に mirror body between の sentaku sex が 顕 the と な っ た.

项目成果

Nakamura,H.: "Convergent and short -steps synthesis of dl-Cypridira luciferin and its analogues based on Pd-mediated cross couplings"Tetrahedron Lett.. (印刷中). (2000)

Nakamura, H.：“基于 Pd 介导的交叉耦合的 dl-Cypridira 荧光素及其类似物的收敛和短步骤合成”Tetrahedron Lett..（出版中）。