酸素および一酸化窒素のヘムによる活性化に及ぼすチオレート軸配位子効果

硫醇盐轴向配体对血红素诱导的氧和一氧化氮活化的影响

• 批准号: 10129203
• 负责人: 樋口 恒彦
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10129203/
• 关键词: シトクロムP450; NO合成酵素; ヘム-チオレート; ポルフィリン; X線結晶構造解析; 酸化反応; 共鳴ラマン分光; 触媒

シトクロムP450の化学において現在解決すべき重要な論点となっているものの一つは、 「ヘムの軸配位子チオレートへのペプチド鎖からの水素結合の役割」である。特にP450の特徴である卓越した酸化反応性に与える水素結合の影響は興味が持たれる。そこで、本研究者は、軸配位子効果の研究の一環としてこの観点から、Sに水素結合を有する新規なヘム-チオレート錯体を活性中心モデルとして合成し、その物性、反応性を詳細に検討した。SR錯体の構造にS原子に水素結合を形成し得る位置にアミドのNHをリンカー部分に導入した錯体(SR-HB)を設計し合成を行った。鉄2価のCO錯体の吸光スペクトルは456nmにソーレ帯の極大吸収を有し、2価でチオレート配位が保たれていることが明確に示された。また鉄3価の状態での77KでのEPRスペクトルは、軸配位子がチオレートと特定できる低スピンのシグナルをいずれも与えた。さらにSR-HB錯体のX線結晶構造解析に関しても成功した。NH…S間距離は2.7Åであり水素結合の存在を示した。SR-HB錯体の還元電位はSR錯体より約0.lV正にシフトしており、これはS-NH間に水素結合によりチオレートの鉄原子への電子供与性が低下した結果と考えられる。また、酸素に対する安定性はSR錯体より一段と高まっていた。SR-HB錯体の触媒的酸素活性化能をパーオキシド類を用いて検討をおこなった。反応速度はSR-HB錯体で試みた全てのSR錯体誘導体より酸化を行う触媒の効率が高かった。またこの反応性とFe-S結合の状態とに相関があるのではないかと予測し、現在共鳴ラマンスペクトルで本結合の振動モードについて測定を行っている。

The chemistry of P450 is now solving the important problem of "water binding" of the axis ligand. The characteristics of P450 are excellent, and the combination of acidity and water elements has a lasting effect. The present study is a part of the research on the effect of axial ligand on the synthesis of active centers, physical properties and reactivity of S-and S-ligands. The structure of SR-HB is composed of S atoms and NH atoms. The absorption spectrum of Fe 2 + CO complex is 456nm. The maximum absorption spectrum of Fe 2 + CO complex is 456nm. The absorption spectrum of Fe 2 + CO complex is 456 nm. The EPR of the iron 3-D state is 77K, and the axis ligand is selected. X-ray crystallographic analysis of SR-HB complex has been successfully carried out. The distance between NH…S is 2.7 SR-HB complex's reduction potential is about 0.1V positive, and S-NH complex's reduction potential is about 0.1V positive, and S-NH complex's reduction potential is about 0.1V positive. The stability of the acid is very high. SR-HB complex catalyst acid activation can be used in various applications. The reaction speed is higher than SR-HB complex, and the reaction efficiency is higher than SR-HB complex. The state of Fe-S binding is correlated with the state of Fe-S binding. The state of Fe-S binding is predicted. The state of Fe-S binding is determined by the state of Fe-S binding.

项目成果

Hirotatsu Kojima: "Direct evidence of NO production in rat hippocampus and cortex using a new fluorescent indicator:DAF-2DA" Neuro Report. 9. 3345-3348 (1998)

Hirotatsu Kojima：“使用新的荧光指示剂：DAF-2DA 直接证明大鼠海马和皮质中 NO 的产生”《神经报告》。

Naoki Nakatsubo: "Improved Nitric Oxide Detection Using 2,3-Diaminonaphthalene and Its Application to the Evaluation of Novel Nitric Oxide Synthase Inhibitors" Biological and Pharmaceutical Bulletin. 21. 1247-1250 (1998)

Nakatsubo 直树：“使用 2,3-二氨基萘改进一氧化氮检测及其在新型一氧化氮合酶抑制剂评价中的应用”生物和药物通报。

樋口恒彦: "酵素機能に対数ポルフィリン配位構造の必然性" 化学と生物. 36・2. 95-98 (1998)

樋口恒彦：“对数卟啉配位结构对于酶功能的必要性”化学与生物学 95-98（1998）。

Hiroshi Nakagawa: "Selective Deoxygenation of Heteroaromatic N-oxides with Olefins Catalyzed by Ruthenium Porphyrin" Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 46・10. 1657-1658 (1998)

Hiroshi Nakakawa：“钌卟啉催化的杂芳族 N-氧化物的选择性脱氧”化学和制药通报 46・10（1998）。