多座硫黄配位子を用いたバイオミメティック配位空間の構築と機能化

使用多齿硫配体仿生配位空间的构建和功能化

基本信息

批准号：
18033021
负责人：
巽和行
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Nagoya University
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

システイン(チオラート)と遷移金属の結合部位はタンパク中に広く存在し、電子移動やイオン濃度の制御に関与する、あるいは酵素活性中心として小分子活性化を触媒する。本研究ではシステインを模倣する多座の硫黄配位子を用いて、酵素活性中心にある種々の金属チオラート/スルフィドクラスターを合成化学的に構築し、その性質や反応性から酵素活性部位の構造と機能の本質に迫るべく、特にアセチルCoA合成酵素と[NiFe]ヒドロゲナーゼに注力して研究を進めた。N_2S_2型配位子を有するニッケル錯体とNiBr_2の反応から得られるNi-Ni-Ni三核錯体に、テトラメチルチオ尿素(tmtu)の存在下、4倍当量のAg(OTf)を反応させ、さらに1倍当量のMeMgC1とKSDmpを順次反応させたところ、一方のNi上にメチル基とチオラートを併せ持つNi-Ni二核錯体が得られた。これは室温で一気圧のCOと速やかに反応し、還元的脱離を経てNi(0)カルボニル錯体と、チオラートがアセチル化されたアセチルCoA類縁体であるCH_3C(0)SDmpを収率80%で与えた。本反応の結果は、実際の酵素活性中心においても、二つあるニッケル中心のうち末端ニッケル側だけで反応が進行することを示唆している。水素の発生と消費に関わる[NiFe]ヒドロゲナーゼの活性部位を再現する無機合成は困難を極めており、構造と機能の関係に迫る研究は世界的にも進んでいない。我々は、多座チオラートを組み込んだカルボニル/シアノ鉄錯体を鍵前駆体としてFe-Ni二核錯体の合成に取り組んだ。反応条件、特に空気と熱の両方に不安定な化合物の取り扱いについて種々検討し、[NiFe]ヒドロゲナーゼ活性部位の構造を模倣するモデル化合物の合成にも成功した。

半胱氨酸（硫醇）和过渡金属的结合位点广泛存在于蛋白质中，并参与了电子转移和离子浓度的调节，或者将小分子激活作为酶激活中心。在这项研究中，使用多元硫硫配体合成并化学构建各种金属硫化物/硫化物簇，这些配体模仿了模仿半胱氨酸，并特别针对乙酰基-COA合酶和[Nife]氢化酶进行了研究，以仔细观察其基于Enzyme Activations Activations Activations Protive and propition和Recion的功能。从具有N_2S_2型配体与NIBR_2的镍复合物的反应中获得的Ni-Ni-Ni三核复合物在存在四甲基硫代菌（TMTU）（TMTU）（TMTU）的情况下与4倍AG（OTF）反应，并将MEMGC1和KSDMP的复合物与h. nim Repions Incorce confersions ressy ressirsed组成，因此成立于甲基甲基硫代菌（TMTU）（TMTU）（TMTU），其成立为1倍。 NIS之一的团体和硫醇盐。这很快在室温下在ATM处与CO反应，并进行还原性消除，从而使Ni（0）羰基复合物和CH_3C（0）SDMP（一种具有乙酰化硫醇酸盐的乙酰基-COA类似物，其产量为80％。该反应的结果表明，即使在实际的酶活性中心，反应也仅在两个镍中心的末端镍侧进行。无机合成，它重现了与氢生成和消耗有关的[Nife]氢化酶的活性位点非常困难，并且在全球范围内没有进行研究以探索结构与功能之间的关系。我们已经使用将聚二酸酯硫酸盐作为关键前体的羰基/氰基络合物进行了Fe-Ni双核复合物的合成。已经考虑了各种研究，特别是对空气和热量不稳定的化合物的处理，以及模型化合物的合成，这些化合物模拟了[Nife]氢化酶活性位点的结构。