蛋白質三次元空間を利用したクラスター構造体の構築と気体分子の活性化

利用三维蛋白质空间构建簇结构并激活气体分子

• 批准号: 12J04188
• 负责人: 田中 裕也
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J04188/
• 关键词: タンパク質結晶; クラスター; 発光錯体; 金錯体

本研究課題では、三次元的に制御された蛋白質空間を精密クラスター錯体反応場と見なし、蛋白質細孔内で形成する特異なクラスター構造体の構築とその機能開発および気体分子の反応を目指した。初年度は蛋白質空間でのクラスター形成およびその物性制御を行った。蛋白質として、リゾチームとフェリチンを選択し、クラスター構成成分としては、発光性の金(I)錯体を選択した。グルタルアルデヒドにより架橋安定化したリゾチーム結晶にリン配位子を有する金(I)錯体溶液を浸漬、洗浄することで、金・リゾチーム複合体を得た。この複合体は各原料とは異なる発光スペクトルを示し、金錯体がリゾチーム内のアミノ酸残基と相互作用している事が示唆される。蛍光X線分析の結果、金錯体が細孔内へ導入されていることを確認した。この金・リゾチーム複合体に銅(I)錯体溶液を浸漬したところ、複合体の発光波長が大きく長波長シフトした。このような長波長の発光は銅錯体のみの浸漬では観測されない事から、金と銅の異種金属クラスターが形成されていると考えられる。この金・銅クラスターの発光波長は、金属錯体を浸漬する際に使用する溶媒に依存し、溶媒を使い分ける事で400-550nmの発光波長が自在に制御できる。またリゾチーム結晶は結晶化条件により、多彩な結晶系(正方晶系、斜方晶系)を示し、各結晶系で様々な細孔を形成することが知られている。各結晶系で異種金属クラスター形成を試みたところ、異なる発光変化が観察されたことから、細孔径の形、大きさにより細孔依存的なクラスター構造が形成したと考えられる。一方、フェリチンを用いた、金属クラスター錯体の形成も試みた。野生型フェリチンとの反応では、金錯体がシステイン選択的に配位することが、X線結晶構造解析の結果から明らかとなった。そこで、種々のシステイン変異体を用いて、金錯体の導入を行ったところ、変異位置に応じた様々な金クラスター集合体が形成した。これら金・フェリチン複合体は、そのクラスター構造に対応した発光を示した。以上の事から、蛋白質結晶空間が、金属クラスター錯体形成およびその電子構造制御に有効である事が明らかとなった。

This research topic is about the three-dimensional control of protein space, the formation of specific protein structures, the functional development of protein molecules, and the development of protein molecules. In the early years, the protein space was formed and the physical properties were controlled. Protein composition, optical properties and gold (I) complex selection The gold (I) complex was prepared by impregnation, washing and crystallization of the gold (I) complex. The complex is characterized by the interaction of acid residues within the complex and the interaction between the components. The results of X-ray analysis confirmed that the gold dislocation was introduced into the pores. The gold (II) complex is immersed in copper (I) complex solution, and the complex emits light at large wavelengths. The long wavelength light emission of copper and copper is detected by immersion, and the heterogeneous metal of gold and copper is formed. The wavelength of light emitted by the gold and copper alloy is controlled by the solvent used when impregnating the metal alloy. The wavelength of light emitted by the solvent is controlled by the solvent. The crystallization conditions of the crystal system, the multicolored crystal system (tetragonal and orthorhombic), and the formation of pores in each crystal system are described. The formation of heterogeneous metal structures in various crystal systems was studied. A square, a metal, a metal. The results of X-ray crystallographic analysis of wild-type crystals and gold complexes are as follows: In addition, the introduction of different kinds of materials into different positions will form a collection of materials. The complex of gold and silver has been shown to be structurally compatible. The above matters, protein crystallization space, metal complex formation, electronic structure control, there is a clear matter

项目成果

タンパク質結晶空間における金属クラスター構造体の構築

蛋白质晶体空间金属簇结构的构建

• 发表时间: 2012
• 作者: Yuya Morimoto;Reika Kanya;Kaoru Yamanouchi;森本裕也,歸家令果,山内薫;田中裕也・安部聡・日影達夫・上野隆史;田中裕也・赤井祐貴・田部博康・安部聡・北川進・上野隆史
• 通讯作者: 田中裕也・赤井祐貴・田部博康・安部聡・北川進・上野隆史

球状タンパク質を足場とする有機金属クラスター錯体の形成と発光機能制御

使用球状蛋白作为支架形成有机金属簇复合物并控制发光功能

• 发表时间: 2013
• 作者: Yuya Morimoto;Reika Kanya;Kaoru Yamanouchi;森本裕也,歸家令果,山内薫;田中裕也・安部聡・日影達夫・上野隆史
• 通讯作者: 田中裕也・安部聡・日影達夫・上野隆史

Metal cluster formations and their functions in the assembled protein cavity

金属簇的形成及其在组装蛋白质空腔中的功能

• 发表时间: 2012
• 作者: Yuya Tanaka;Satoshi Abe;Takafumi Ueno
• 通讯作者: Takafumi Ueno