Synthetic model study of reactive species involved in biological reactions for chemical elucidation of redox regulatory mechanism

生物反应中活性物质的合成模型研究，用于化学阐明氧化还原调节机制

• 批准号: 20350017
• 负责人: GOTO Kei
• 金额: $ 12.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20350017/
• 关键词: 有機元素化学; 有機元素科学; 酵素モデル; 硫黄化合物; レドックス制御; ヨウ化スルフェニル; システイン誘導体; 分子キャビティ; 立体保護; ヒドックス制御; N-ヒドロキシスルフェンアミド; デンドリマー; スルフィニルラジカル

Cysteine residues located in clefts within the proteins are sterically restrained from forming inter- or intramolecular bridging bonds. The reactive intermediates generated by their reactions with reactive oxygen and nitrogen species play a crucial role in redox regulation. However, many of these intermediates are notoriously unstable in artificial systems, and model studies on these species have been difficult due to their instability. In this study, novel nano-sized molecular cavities with bowl-shaped frameworks were developed for modeling such sterically isolated environment and applied for the stabilization of highly reactive chemical species involved in redox regulations. Some of the mechanisms proposed for biological transformations were demonstrated experimentally by utilizing these model systems.

位于蛋白质裂隙中的半胱氨酸残基受到空间限制，无法形成分子间或分子内桥键。它们与活性氧和氮反应产生的活性中间体在氧化还原调节中起着至关重要的作用。然而，许多这些中间体在人工系统中非常不稳定，并且由于它们的不稳定性，对这些物种的模型研究一直很困难。在这项研究中，开发了具有碗形框架的新型纳米分子腔，用于模拟这种空间隔离的环境，并应用于稳定参与氧化还原调节的高反应性化学物质。利用这些模型系统通过实验证明了一些为生物转化提出的机制。

项目成果

Photo-and Thermal Isomerization of Shuttlecock-and Bowl-Equipped Phenylazopyridines

配备羽毛球和碗的苯氮吡啶的光和热异构化

• 发表时间: 2010
• 期刊: J.Phys.Chem.A 114
• 作者: K.Suwa;J.Otsuki;K.Goto
• 通讯作者: K.Goto

Syntheses of Biologically-relevant Reactive Sulfur Species by Utilizing a Primary Alkyl Steric Protection Group

利用伯烷基空间保护基团合成生物学相关的活性硫物质

• 发表时间: 2011
• 期刊: Phosphorus, Sulfur Silicon Relat. Elem.
• 作者: S.Sase;Y.Aoki;N.Abe;K.Goto
• 通讯作者: K.Goto

活性化学種の反応制御を指向したナノサイズ分子キャビティの開発

开发旨在控制活性物质反应的纳米分子腔

• 发表时间: 2010
• 作者: Ichikawa;J;Motoko Yoshizaki;趙穎;後藤敬
• 通讯作者: 後藤敬

キャビティ型分子骨格を活用したベンゾキノン硫黄類縁体の合成研究

空腔型分子骨架合成苯醌硫类似物的研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 中村正輝;佐瀬祥平;後藤敬
• 通讯作者: 後藤敬

Modeling of the 5'-Deiodination of Thyroxine by Iodothyronine Deiodinase : Chemical Corroboration of a Selenenyl Iodide Intermediate

碘甲状腺原氨酸脱碘酶对甲状腺素 5-脱碘作用的建模：硒基碘中间体的化学证实

• 发表时间: 2010
• 期刊: Angew.Chem., Int.Ed. 49
• 作者: K.Goto;D.Sonoda;K.Shimada;S.Sase;T.Kawashima
• 通讯作者: T.Kawashima