フォトクロミック化合物を導入した生体機能分子の光制御

使用光致变色化合物对生物功能分子进行光学控制

基本信息

  • 批准号:
    15750039
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は,フォトクロミズムに伴う構造変化を利冊して,生体関連物質の機能を可逆的に制御することを目的として研究を行っている.生理活性機能として,酵素反応に焦点をしぼり,ターゲットタンパク質として,構造・活性中心などが解明されているニワトリ卵白リゾチーム(EC.3.2.1.17)を選んだ.光応答基として,代表的なフォトクロミック化合物のひとつであり,フォトクロミズムに伴う構造変化が比較的大きいアゾベンゼン誘導体を用いた.活性の制御には、解素タンパク質の基質結合サイト近傍に位置選択的に光応答基を導入することが有効であると考え,まず,(1)リゾチウムの立体構造をもとに,導入するアゾベンゼン誘導体と導入位置を分子設計した.そして,(2)光応答基を活性中心近傍のアミノ基およびカルボキシル基に位置選択的に導入する方法,ならびに修飾タンパク質の精製法を確立し,3種類の光応答性リゾチームを合成した.そして,(3)これらの化学修飾は,リゾチーム全体の高次構造には大きな影響を与えず,導入したアゾベンゼン部分の光異性化反応は,活性中心近傍の局所的構造変化を誘起することを明らかにした.その結果,(4)アゾベンゼン部分の光異性化によって,リゾチウムの酵素反応の動力学パラメータが可逆的に変調できることを確認した.例えば,Asp101の側鎖にp-アミノアゾベンゼンをアミド結合の形で導入した米応答性リゾチームの場含には.フォトクロミズムに伴い,基質との親和性が2倍変化することがわかった.また,アゾベンゼン誘導体を適切な位置に導入すると,通常のアゾベンゼン場合とは異なり,熱反応によるシス体からトランス体への異性化が抑制できることがわかった.
This study aims to study the mechanism of structural transformation and reversible control of biological related substances. Physiological activity function, enzyme reaction focus, structure, activity center, protein focus (EC.3.2.1.17). The structure of the compound is changed and compared with that of the inducer. The substrate binding site of the active substance is selected from the position of the active substance, and the molecular design is carried out by introducing the active substance into the substrate. (2) The method of introducing photoreactive groups near the active center, the method of purifying photoreactive groups, and the method of synthesizing photoreactive groups. (3) The chemical modification of the active center has a great influence on the whole high-order structure, and the optical anisotropy of the active center is induced by the chemical modification of the active center. As a result,(4) the kinetics of the enzyme reaction was confirmed. For example,Asp101's side lock p-4- The affinity of the matrix was doubled. In general, the temperature of the reaction medium is different from the temperature of the reaction medium, and the temperature of the reaction medium is different from that of the reaction medium.

项目成果

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