銅タンパク質の電子伝達機能に関する研究

铜蛋白电子传递功能的研究

基本信息

批准号：
07215230
负责人：
民谷栄一
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Japan Advanced Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究では、ガラクトースオキシダーゼ(GAO)を中心に、その酸化還元反応の人工メディエーター分子を用いた電気化学的制御、化学修飾法による有機溶媒下での電解反応について検討した。GAOと電子授受を行うメディエーターを検討したところ、Ferrocene誘導体が適していることが明らかとなった。特に、Ferrocenylmethyl trimethylammonium塩が良好なメディエーター機能を有することが認められた。GAOは酵素との電子授受反応の至適pHは、7付近に認められるが、Ferrocene誘導体を用いた場合にはpHが6及び7の時には、メディエーター機能を示さなかった。このことは、GAOの荷電や構造の変化及びFerroceneの電子状態などが溶液のpHと密接に関連していると考えられる。基質であるアルコールの酸化にともない、GAOの活性サイト付近では、プロトンの生成が起こり、局所的なpHの増大も生じると考えられる。このことがFerrocene誘導体がアルカリ側でメディエーター機能を示した理由の一つとも考えられた。一方、酸化還元酵素の電気化学的特性は水溶液中では調べられているが、有機溶媒中では明確にされていない。本研究ではGAOにポリエチレングリコール(PEG)による化学修飾を行い、有機溶媒中においてメディエーターを介したキャタリティック電解反応を調べた。種々の溶媒におけるPEG修飾GAOの電気化学的性質について調べた。アセトニトリル中におけるサイクリックボルタモグラムを調べたところ、化学修飾を行ったGAOは有機溶媒中においてもキャタリティック電流が測定されることがわかった。また、DMF中で測定を行った。アセトニトリル中における反応と同様にキャタリティック電流が測定され、酵素反応がアセトニトリル中やDMF中でも進行したと考えられる。さらに溶媒としてN,N‐ジメチルアセトアミド、DMSOを用いた場合でもキャタリティック電流が得られた。

在今年的研究中，我们使用人工介质分子检查了有机溶剂下的电解控制，该分子是一种氧反应，主要用于半乳糖氧化酶（GAO），以及使用化学修饰方法在有机溶剂下的电解质。考虑到GAO和电子接收的介体，很明显，二革新衍生物是合适的。特别是，发现甲基甲基三甲基铵盐具有良好的介体功能。 GAO被允许到电子接收的最佳pH值并与酶接收反应，但是当使用二茂铁衍生物时，当pH为6和7时，没有显示介体功能。这被认为与GAO电荷溶液的pH，结构的变化和Ferrocenee的电子状态密切相关。由于酒精的氧化是底物，因此人们认为质子是在GAO活动位置附近产生的，局部pH值增加。这就是二革革衍生物在碱侧显示介体功能的原因之一。另一方面，在水溶液中已经检查了还原氧化酶的电化学特性，但在有机溶剂中未阐明。在这项研究中，通过聚乙二醇（PEG）进行GAO，并在有机溶剂中检查了通过介体的童话电解反应。我们检查了PEG修饰GAO在各种溶剂中的电化学特性。检查乙腈中环状伏特图的检查表明，即使在有机溶剂中，在毛毛虫电流中也测量了化学修饰。另外，在DMF期间进行了测量。与乙腈中的反应相似，测量了辅助电流，并在乙腈或DMF中进行酶反应进行。即使使用N，N-二甲基乙酰酰胺和DMSO作为溶剂，也获得了催化电流。