人工酵素

人工酶

基本信息

批准号：
61126004
负责人：
村上幸人
金额：
$ 8万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

適切なモデル系を用いることにより酵素の触媒機能の本質を見究めるとともに、構造的により安定であり、かつ酵素が活性を示すことができない化学反応にも関与できる人工酵素の開発を研究のターゲットとしている。(1)補酵素機能を規範とした高活性触媒の開発--オキシゲナーゼの活性部位モデルとして種々のコバルトシッフ塩基錯体を用い、ヒドラゾンからのジアゾ化合物の簡易合成,ヒドラゾン炭素-炭素の酸化開裂,オレフィンの酸素化に成功し、その反応機構について有用な知見を得た(西長)。チトクロームP-450の活性部位モデルとして鉄ポルフィン錯体を用い、酸素及び還元剤共存下で三級のアミンのN-脱アルキル化,スルフィドのS酸化反応,オレフィンの酸化などが触媒的に進行することを見出した(広部)。(2)酵素タンパクの機能評価にもとづく人工発光系の開発--発光タンパク質は高エネルギー物質と酸素がタンパク質に結合しており、引金物質によって閃光を発する現象にかんがみ、瞬間発光物質を合成して発光効率を検討し、分子設計について有用な知見を得た(後藤)。(3)人工ホロ酵素系の開発--機能性合成二分子膜をアポ酵素モデルとし、これに疎水性ビタミン【B_6】類を固定化したホロ酵素モデルにより、人工トランスアミナーゼ、人工トリプトファンシンターゼの開発に成功した(村上)。水溶性ミセル及び逆ミセルを反応場としてこれに脂溶性イミダゾール配位子を埋め込んだ系に二価金属イオンを添加して酵素モデルを構成したところ、エステルの加水分解に顕著な触媒活性の発現をみた。また、逆ミセル系によるペプチド合成反応についても検討した(太垣)。鉄ポルフィン錯体をポリペプチドに結合させたホロ酵素モデルを用いアニリンの水酸化,オレフィンのエポキシ化などに顕著な触媒を発現することを明らかにした(広部)。

通过使用适当的模型系统，我们将研究酶催化功能的本质，我们的研究目标将是开发结构更稳定并且可以参与酶无法表现出活性的化学反应。（1）基于辅酶功能的高活性催化剂开发——以各种钴席夫碱配合物作为加氧酶活性位点模型，由腙简单合成重氮化合物，腙碳-碳氧化裂解，成功氧化得到烯烃有关反应机理的有用知识（Nishinaga）。使用铁卟啉络合物作为细胞色素P-450的活性位点模型，叔胺的N-脱烷基化、硫化物的S氧化、烯烃的氧化等在氧气和还原剂(Hirobe)的存在下进行催化。（2）基于酶蛋白功能评价的人工发光系统的开发——鉴于发光蛋白是高能物质，氧与蛋白质结合，在触发物质的触发下会发出闪光，我们我们合成了瞬时发光物质，并研究了发光效率并获得了有关分子设计的有用知识（Goto）。 (3)人工全酶系统的开发——以功能性合成双层膜作为脱辅基酶模型，将疏水性维生素[B_6]固定在该全酶模型上，开发人工转氨酶和人工色氨酸合酶，并获得成功(Murakami)。当通过将二价金属离子添加到将脂溶性咪唑配体嵌入水溶性胶束和反胶束作为反应位点的体系中构建酶模型时，观察到了对酯水解的显着催化活性。我们还使用反胶束系统（Ogaki）研究了肽合成反应。使用铁卟啉复合物与多肽结合的全酶模型，发现其在苯胺的羟基化和烯烃的环氧化中表现出显着的催化活性（Hirobe）。