新規な酸化還元系補酵素類を用いた機能性修飾電極の開発

使用新型氧化还原辅酶开发功能修饰电极

• 批准号: 10131242
• 负责人: 伊東 忍
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka 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-10131242/
• 关键词: 修飾電極; 補酵素PQQ; 補酵素TTQ; 酸化還元挙動; ピオローゲン; セミキノンラジカルアニオン; 溶媒効果; 配位結合

我々はこれまでに新しい酸化還元系の各種補酵素類に着目し、それらの構造や機能の解明とその応用を目的とし、主にモデル化学的な立場から種々検討を行ってきた。本特定領域研究では、新しいタイプの機能性修飾電極の開発を目的とし、新しい酸化還元系の補酵素類や含複素環ビオローゲン誘導体の電気化学的挙動および機能性修飾電極への応用などについて検討を行った。本年度は主に補酵素PQQ(ピロロキノリンキノン)TTQ(トリプトファン・トリプトフィルキノン)の有機溶媒中における電気化学的な挙動の詳細や、一電子還元体である、セミキノンラジカルアニオン種の安定性や電子構造、およびそれらに及ぼす溶媒や金属イオンの添加効果について検討した。その結果、非水有機溶液中におけるPQQやTTQの複雑な酸化還元挙動の原因が、それぞれの有する活性ピロールプロトンに起因することが判明した。また、PQQやTTQの酸化還元電位やセミキノンラジカルアニオン種における電子スピン状態が溶媒の極性や金属の配位によって大きく変化することが判明した。これらの成果は、PQQやTTQの機能性修飾電極開発のための重要な基礎的知見となる。また、機能性修飾電極創成のための機能部位として複素環を有するビオローゲン誘導体を取り上げ、その酸化還元挙動や遷移金属錯体、電荷移動錯体などの形成能、ならびに金属電極表面への吸着能についても検討し、機能性修飾電極開発のために必要な基礎的知見を得ることに成功した。

I 々 は こ れ ま で に new し い acidification component system also の various repair enzyme class に し, そ れ ら の function of tectonic や の interpret と そ の 応 purpose を と し, main に モ デ ル chemical な position か ら kind 々 検 line for を っ て き た. Particular field of research で は, new し い タ イ プ の functional modified electrodes の open 発 を purpose と し, new し い acidification component system also の patch element such as enzyme や complex ring ビ オ ロ ー ゲ ン inductor の electric 気 chemical 挙 move お よ び functional modified electrodes へ の 応 with な ど に つ い て 検 line for を っ た. This year は main PQQ に repair enzyme (ピ ロ ロ キ ノ リ ン キ ノ ン) TTQ (ト リ プ ト フ ァ ン · ト リ プ ト フ ィ ル キ ノ ン) の organic solvent に お け る electric 気 chemical な 挙 dynamic の detailed や, an electronic also yuan で あ る, セ ミ キ ノ ン ラ ジ カ ル ア ニ オ ン の stability や electronic structure, お よ び そ れ ら に and ぼ す solvent イ や metal The effect of the addition of に, に, て検 and て検 is obtained. そ の results, nonaqueous organic solution に お け る PQQ や TTQ の complex 雑 な acidification is yuan 挙 の が, そ れ ぞ れ の is す る active ピ ロ ー ル プ ロ ト ン に cause す る こ と が.at し た. ま た, PQQ や TTQ の acidification yuan also potential や セ ミ キ ノ ン ラ ジ カ ル ア ニ オ ン kind に お け る electronic ス ピ ン state が solvent polarity の や の metal complexing に よ っ て big き く variations change す る こ と が.at し た. <s:1> れら <s:1> results, PQQやTTQ <s:1> functional modification electrode development ため <e:1> important な fundamental knowledge となる. ま た, functional modified electrodes into constructing の た め の function parts と し て complex element loop を す る ビ オ ロ ー ゲ ン inductor を take り げ, そ の acidification is yuan 挙 や migration metal misprinted, charge mobile misprinted な ど の formation energy, な ら び に metal electrode surface へ の sorption can に つ い て も beg し 検, functional modified electrodes 発 の た め に な necessary basic knowledge を We get る とに とに success た.

项目成果

Shinobu Itoh et al.: "Mechanistic Studies of Aliphatic Ligand Hydroxylation of a Copper Complex by Dioxygen : A Model Reaction for Copper Monooxygenases" J.Am.Chem.Soc.120・12. 2890-2899 (1998)

Shinobu Itoh 等：“双氧对铜配合物的脂肪族配体羟基化的机理研究：铜单加氧酶的模型反应”J.Am.Chem.Soc.120・12（1998）。

Shinobu Itoh et al.: "Model Studies of Calcium-containing Quinoproteins Alcohol Dehydrogenaes. Catalytic Role of Ca^<2+> for the Oxidation of Alcohols by Coenxyme PQQ" Biochemistry. 37・18. 6562-6571 (1998)

Shinobu Itoh 等：“含钙醌蛋白醇脱氢酶的模型研究。Ca^2+ 对辅酶 PQQ 醇氧化的催化作用”生物化学 37・18（1998）。

Shinobu Itoh et al.: "Selective One-Electron and Two-Electron Reduction of C_<60> with NADH and NAD Dimer Analogues via Photoinduced Electron Transfer" J.Am.Chem.Soc.120・32. 8060-8068 (1998)

Shinobu Itoh 等人：“利用 NADH 和 NAD 二聚体类似物通过光诱导电子转移选择性单电子和双电子还原 C_<60>”J.Am.Chem.Soc.120·32 (1998)。

Shinobu Itoh et al.: "Advances in Photochemistry" Wiley, 107-172 (1999)

Shinobu Itoh 等人：“光化学进展”Wiley，107-172 (1999)

Shinobu Itoh et al.: "Electrochemical Behavior and Characterization of Semiquinone Radical Anion Species of Coenzyme PQQ in Aprotic Organic Media" J.Am.Chem.Soc.120・29. 7271-7277 (1998)

Shinobu Itoh 等：“非质子有机介质中辅酶 PQQ 的半醌自由基阴离子种类的电化学行为和表征”J.Am.Chem.Soc.120・29 (1998)。