メタンモノオキシゲナーゼおよびニトロゲナーゼ活性中心における化学反応機構

甲烷单加氧酶和固氮酶活性中心的化学反应机制

• 批准号: 10129216
• 负责人: 吉澤 一成
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 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-10129216/
• 关键词: メタンモノオキシゲナーゼ; ニトロゲナーゼ; 金属酵素; 生物無機化学; ノンヘム鉄

本研究では、メタンモノオキシゲナーゼの特異的な酵素機能に関して理論化学的な見地から以下の研究を行った。メタンを常温常圧でメタノールに変換するメタンモノオキシゲナーゼは、非ヘム鉄2核活性サイトを持つことが明らかにされている。この酵素機能を解明するために、密度汎関数法を用いた理論的解析を行った。その結果メタンからメタノールへ至る反応は2段階の協奏的な水素引き抜きおよびメチル基の転移によって起こることを明らかにした。メタンモノオキシゲナーゼの特異的な機能を利用し、高性能触媒を開発すれば、豊富な埋蔵量がありながら従来エネルギー源として十分に利用されていなかったメタンが、メタノールという取扱い容易な燃料となる。またメタンは温室ガスの一種であり、この酵素は地球環境の維持においても重要な役割を果たしているとも言われている。理論化学の立場から酵素機能の解明を行う研究はこれまでにあまりなされていなかったが、本研究で理論化学的手法がこの種の反応機構研究の主力となりうるとを示したことは意義深いと思われる。

This study is aimed at exploring the following aspects of theoretical chemistry: The temperature and pressure of the iron core are changed from normal to normal. The enzyme function is explained by density function analysis method. The result is that the water element of the two-stage concerto is introduced into the water element of the two-stage concerto, and the water element of the two-stage concerto is introduced into the water element of the two-stage concerto. The special function of the catalyst is utilized, the high performance catalyst is developed, and the rich content is utilized. This enzyme is important for the maintenance of the earth's environment. The position of theoretical chemistry and the understanding of enzyme functions are the key to research. This research demonstrates the main force of theoretical chemistry and the main force of institutional research. It is meaningful and thoughtful.

项目成果

K.Yoshizawa: "Abstraction of Hvdrogen Atom of Methane by Iron-oxo Species:Concerted Reaction Path Is Energetically More Favorable" Orgarometallics. 17. 2825-2831 (1998)

K.Yoshizawa：“通过铁氧物种抽象甲烷氢原子：协同反应路径在能量上更有利”有机金属。

K.Yoshizawa: "Methane Hydroxylation on a Diiron Model of Soluble Methane Monooxygenase" Bull.Chem.Soc.Jpn.71. 1899-1909 (1998)

K.Yoshizawa：“可溶性甲烷单加氧酶 Diiron 模型上的甲烷羟基化”Bull.Chem.Soc.Jpn.71。

K.Yoshizawa: "Methane-Methanol Conversion by MnO^+,FeO^+,and CoO^+:A Theoretical Study of Catalytic Selectivity" J.Am.Chem.Soc.120. 564-572 (1998)

K.Yoshizawa：“MnO^、FeO^ 和 CoO^ 的甲烷-甲醇转化：催化选择性的理论研究”J.Am.Chem.Soc.120。

K.Yoshizawa: "Two-Step Concerted Mechanism for Alkane Hydroxylation on the Ferryl Active Site of Methane Monoocxygenase" J.Biol.Inorg.Chem.3. 318-324 (1998)

K.Yoshizawa：“甲烷单氧合酶的铁基活性位点上烷烃羟基化的两步协同机制”J.Biol.Inorg.Chem.3。