補酵素における非共有結合性相互作用の定量的評価とリサイクル触媒作用

辅酶中非共价相互作用和回收催化的定量评估

• 批准号: 13031059
• 负责人: 末延 知義
• 金额: $ 1.15万
• 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 (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13031059/
• 关键词: 補酵素; 非共有結合性相互作用; 疎水場; ルイス酸; 定量的評価; 速度論的解析; リサイクル; 触媒作用

生体内酸化還元系補酵素が関与する反応はタンパク中の疎水場における非共有結合性相互作用により制御されている。我々はこれまでに種々の補酵素モデル反応で疎水的環境において初めてルイス酸である金属イオンが、リサイクル可能な触媒として有効に機能することを見いだしている。本申請研究では、反応中間体として生成する補酵素のラジカルイオン種と非共有結合性相互作用をする触媒との結合の強さと、触媒活性との関係について検討し、生体内酸化還元系補酵素における非共有結合性相互作用を定量的に評価し、リサイクル可能な触媒作用との関係を明らかにすることを目的としている。補酵素およびそのモデル化合物の電子状態は、疎水環境における金属イオン等のルイス酸との非共有結合性相互作用によって元の電子状態から大きく変化し、特にラジカルイオン種でその変化は顕著になる。今年度は、まず疎水環境において各種補酵素ラジカルイオン種と非共有結合的相互作用をする物質の探索を行い、補酵素ラジカルイオンとの分子複合体形成の結合様式や電子状態等をESRやストップドフロー法、各種レーザー時間分解測定により得られる過渡種の分光学的情報をもとに明らかにした。その結果と、補酵素の酸化還元反応における、これらの物質の触媒活性の違いに関する速度論的解析結果を組合わせて、触媒活性と触媒分子複合体の安定性との相関性を見いだし、それを理論計算の結果と比較検討した。また、触媒が効率的にリサイクル使用可能になる条件を探索した。

In vivo acidification reduction is related to the inhibition of non-consensus binding interactions between enzymes and water in the environment. I am a member of the Committee on the Elimination of Discrimination against Women, a member of the Committee on the Elimination of Discrimination against Women and a member of the Committee on the Elimination of Discrimination against Women. The present invention aims to investigate the relationship between catalytic activity and binding strength of enzyme and non-consensus binding interaction, and to quantitatively evaluate and clarify the relationship between catalytic activity and non-consensus binding interaction of enzyme and acidification intermediate in vivo. The electronic state of the complementary enzyme is changed greatly from that of the metal in the aqueous environment to that of the acid in the non-shared binding interaction of the enzyme. This year, we have explored the interaction between various enzyme species and non-common binding substances in the aquatic environment, the binding mode of enzyme species and molecular complex formation, and the electronic state. We have also developed ESR methods and obtained spectroscopic information on various transition species by time decomposition measurement. The analytical results of the rate theory, the correlation between the catalytic activity and the stability of the catalyst molecular complex, and the theoretical calculation results are compared. To explore the conditions under which the catalyst can be used

项目成果

Tomoyoshi Suenobu et al.: "Change in Spin State and Enhancement of Redox Reactivity of Photoexcited States of Aromatic Carbonyl Compounds by Complexation with Metal Ion Salts Acting as Lewis Acids. Lewis Acid-Catalyzed Photoaddition of Benzyltrimethylsila

Tomoyoshi Suenobu 等人：“通过与充当路易斯酸的金属离子盐络合，改变自旋态并增强芳香族羰基化合物光激发态的氧化还原反应性。路易斯酸催化苄基三甲基硅的光加成”

Tomoyoshi Suenobu et al.: "Efficient catalysis of Rare-Earth Metal Ions in Photoinduced Electron-Transfer Oxidation of BenzylAlcohols by a Flavin Analogue"J.Phys.Chem.A. 105・46. 10501-10510 (2001)

Tomoyoshi Suenobu 等：“稀土金属离子在黄素类似物的光诱导电子转移氧化中的有效催化”J.Phys.Chem.A 105・46（2001）。

Tomoyoshi Suenobu et al.: "Photoalkylation of 1O-Alkylacridinium Ion via a Charge-Shift Type of Photoinduced Electron Transfer Controlled by Solvent Polarity"J.Am.Chem.Soc.. 123・35. 8459-8467 (2001)

Tomoyoshi Suenobu 等：“通过溶剂极性控制的电荷转移型光诱导电子转移实现 1O-烷基吖啶鎓离子的光烷基化”J.Am.Chem.Soc. 123・35 (2001)。

Tomoyoshi Suenobu et al.: "Dehydrogenation vs Oxygenation in Photosensitized Oxidation of 9-Substituted 1O-Methyl-9,1O-dihydroacridine in the Presence of Scandium Ion"J.Phys.Chem.A. 106・7. 1465-1472 (2002)

Tomoyoshi Suenobu 等：“钪离子存在下 9-取代 1O-甲基-9,1O-二氢吖啶的光敏氧化中的脱氢与氧化”J.Phys.Chem.A 106・7. ）

Tomoyoshi Suenobu et al.: "Scandium Ion-Promoted Photoinduced Electron-Transfer Oxidation of Fullerenes and Derivatives by p-Chloranil and p-Benzoquinone"J.Am.Chem.Soc.. 123・50. 12458-12465 (2001)

Tomoyoshi Suenobu 等：“钪离子促进的对四氯苯醌和对苯醌的富勒烯及其衍生物的光诱导电子转移氧化” J.Am.Chem.Soc. 123・50 (2001)。