Studies on the structure and function of hemeproteins that use advantage of introduction of fluoroalkyl groups

利用氟烷基引入的血红素蛋白的结构和功能研究

• 批准号: 19550172
• 负责人: SUZUKI Akihiro
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagaoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19550172/
• 关键词: 生物有機化学; 合成化学; フッ素; ポルフィリン; ヘムタンパク質; F-NMR

Functional regulation of hemeprotein is thought to be achieved through electronic structure of heme, and heme environment furnished by nearby amino acid residues. In this study, I have performed substitution of electron-withdrawing fluoro (F) and perfluoromethyl (CF_3) group(s) as pyrrole, porphyrin and heme side chain(s) to obtain large alteration of the heme electronic structure in order to elucidate the relationship between the structure and function. I have measured the ^<19>F-NMR, and the equilibrium constant (pKa) of the "acid-alkaline transition" in metmyoglobin in order to quantitatively assess the effects of the F and CF_3 substitutions for the electron density of heme Fe atom of the hemeprotein. I have confirmed that the introduction of F or CF_3 group(s) to the heme side chain(s) leads to a decrease in the electron density of the heme Fe atom, which in turn decreases the O_2 affinity of hemeprotein.

血红素蛋白的功能调控主要是通过血红素的电子结构和附近氨基酸残基提供的血红素环境来实现的。在本研究中，我将吸电子的氟（F）和全氟甲基（CF_3）基团取代为吡咯、卟啉和血红素侧链，以获得血红素电子结构的较大变化，以阐明结构与功能之间的关系。为了<19>定量地评价F和CF_3取代对血红素蛋白中血红素Fe原子电子密度的影响，我们测定了高铁肌红蛋白的~ 1H F-NMR谱和“酸碱转变”平衡常数（pKa）。证明了在血红素侧链上引入F或CF_3基团会降低血红素Fe原子的电子密度，从而降低血红素蛋白的O_2亲和力。

项目成果

ホームページ等。

主页等

Effect of Heme Modification on Oxygen Affinity of Myoglobin and Equilibrium of the Acid-Alkaline Transition in Metmyoglobin

• DOI: 10.1021/ja909891q
• 发表时间: 2010-05-05
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Shibata, Tomokazu;Nagao, Satoshi;Yamamoto, Yasuhiko
• 通讯作者: Yamamoto, Yasuhiko

物質工学入門シリーズ「基礎からわかる機器分析」

材料工程入门系列“从基础开始的仪器分析”

• 发表时间: 2010
• 作者: 加藤正直;内山一美;鈴木秋弘
• 通讯作者: 鈴木秋弘

Relationship between Oxygen Affinity of Myoglobin and the Equilibrium constant of Acid-Alkaline Transition in Metmyoglobin

肌红蛋白的氧亲和力与高铁肌红蛋白酸碱转变平衡常数的关系

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Shibata;S. Nagao;H. Tai;S. Nagatomo;H. Hamada;H. Yoshikawa;A. Suzuki;Y. Yamamoto;Toshi Nagata;Tomokazu Shibata;永田央;Tomokazu Shibata
• 通讯作者: Tomokazu Shibata

フッ素化ヘム再構成ヘモグロビン(Hb)の19F NMRによる機能解析

通过 19F NMR 对氟化血红素重构血红蛋白 (Hb) 进行功能分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 水関和哉;太虎林;長友重紀;山本泰彦;鈴木秋弘
• 通讯作者: 鈴木秋弘