ヒトロゲナーゼ活性部位の人工構築

人工构建人类登录酶活性位点

基本信息

批准号：
02F02359
负责人：
巽和行
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

[Ni-Fe]型ヒドロゲナーゼ活性部位の幾何構造に迫る、より高度な鉄/ニッケル複核錯体の構築に挑戦した。具体的には、カルボニル配位子とシアノ配位子が共存する鉄錯体を数多く合成し、様々なニッケルチオラート錯体との複核化反応を試みた。その結果、(PPh_4)[Fe(CO)_3(CN)_2Br]とK_2(pdt)(pdt=1,3-プロパンジチオラート)との反応から[Fe(CO)_2(CN)_2(pdt)](2-)錯イオンの生成をイオンスプレーマス分析およびIRで確認し、その会合体である(PPh_4)_3[KFe_2(CO)_4(CN)_4(pdt)_2](1)として単離・X線構造決定した。得られた鉄錯体(1)とニッケル錯体(PPh_4)[NiBr(dtc)](dtc=ジエチルジチオカーバメート)を低温(-40度C)で注意深く反応させることによって、Ni-Fe複核錯体(PPh_4)[Ni(dtc)(μ-pdt)Fe(CO)_2(CN)_2](2)を高収率で合成した。また、異なった置換基をもつdtc配位子を有する類似複核錯体を3種類合成し、構造決定を行った。さらに、Na[Fe(CO)_3(CN)_2Br]とLi_2[Ni(ndt)_2](ndt=ノルボルネンジチオラート)との反応生成物をPPh_4Brを用いて陽イオン交換することにより(PPh_4)_2[Ni(ndt)(μ-ndt)Fe(CO)_2(CN)_2](3)の存在をイオンスプレーマス分析によって確認した。これらのNi-Fe複核錯体は、目的とする[Ni-Fe]型ヒドロゲナーゼ活性部位構造に極めて近く、ヒドロゲナーゼの人工構築と機能解明の端緒が始めて開かれた。特に、カルボニル基とシアノ基が共存する鉄錯体とニッケルチオラート錯体との連結反応はこれまで困難であるとされており、本研究の成果はタンパク質内でのヒドロゲナーゼ活性部位構築の仕組みを知る手掛かりを与えるものである。これらの研究成果を発表するため、論文原稿を書き上げた。

我们试图构建一种更先进的铁/镍双核复合物，该复合物接近[Ni-Fe]型氢化酶活性位点的几何结构。具体来说，我们合成了许多羰基和氰基配体共存的铁配合物，并尝试与各种硫醇镍配合物进行双核反应。结果，由(PPh_4)[Fe(CO)_3(CN)_2Br]和K_2(pdt)(pdt=1,3-二硫醇丙酯)之间的反应，得到[Fe(CO)_2(CN)_2(pdt) ](2-)通过离子喷雾质量分析和红外证实了络离子的形成，分离了其聚集体(PPh_4)_3[KFe_2(CO)_4(CN)_4(pdt)_2](1)，并对其进行了X射线衍射分析。结构确定了。通过使所得到的铁络合物(1)与镍络合物(PPh_4)[NiBr(dtc)](dtc＝二乙基二硫代氨基甲酸酯)在低温(-40℃)下小心地反应，得到Ni-Fe双核络合物(PPh_4)。高产率合成了[Ni(dtc)(μ-pdt)Fe(CO)_2(CN)_2](2)。我们还合成了三种具有不同取代基的dtc配体的类似双核配合物，并确定了它们的结构。此外，通过使用PPh_4Br对Na[Fe(CO)_3(CN)_2Br]和Li_2[Ni(ndt)_2](ndt=降冰片烯二硫醇盐)的反应产物进行阳离子交换，(PPh_4)_2的存在[Ni( ndt)(μ-ndt)Fe(CO)_2(CN)_2](3)通过离子喷雾质量分析得到证实。这些Ni-Fe双核配合物与目标[Ni-Fe]型氢化酶活性位点结构极其接近，为氢化酶的人工构建和功能阐明打开了大门。特别是，羰基和氰基共存的铁络合物和硫醇镍络合物之间的偶联反应被认为是困难的，本研究的结果为蛋白质内氢化酶活性位点的构建机制提供了线索。。我写了一篇论文手稿来展示这些研究成果。