Studies on the structure and function of hemeproteins that use advantage of introduction of fluoroalkyl groups

利用氟烷基引入的血红素蛋白的结构和功能研究

• 批准号: 19550172
• 负责人: SUZUKI Akihiro
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagaoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19550172/
• 关键词: 生物有機化学; 合成化学; フッ素; ポルフィリン; ヘムタンパク質; F-NMR

Functional regulation of hemeprotein is thought to be achieved through electronic structure of heme, and heme environment furnished by nearby amino acid residues. In this study, I have performed substitution of electron-withdrawing fluoro (F) and perfluoromethyl (CF_3) group(s) as pyrrole, porphyrin and heme side chain(s) to obtain large alteration of the heme electronic structure in order to elucidate the relationship between the structure and function. I have measured the ^<19>F-NMR, and the equilibrium constant (pKa) of the "acid-alkaline transition" in metmyoglobin in order to quantitatively assess the effects of the F and CF_3 substitutions for the electron density of heme Fe atom of the hemeprotein. I have confirmed that the introduction of F or CF_3 group(s) to the heme side chain(s) leads to a decrease in the electron density of the heme Fe atom, which in turn decreases the O_2 affinity of hemeprotein.

人们认为血红蛋白的功能调节是通过血红素的电子结构以及附近氨基酸残基提供的血红素环境来实现的。在这项研究中，我已经取代了吸电子氟（F）和全氟甲基（CF_3）组为吡咯，卟啉和血红素侧链（S），以获得血红素电子结构的大变化，以阐明结构和功能之间的关系。我已经测量了Metmyoglobin中“酸 - 碱性转变”的 ^<19> F-NMR和平衡常数（PKA），以定量评估F和CF_3取代的影响对胃蛋白质蛋白质血红素的电子密度的影响。我已经证实，将F或CF_3组引入血红素侧链会导致血红素Fe原子的电子密度降低，进而降低了血蛋白的O_2亲和力。

项目成果

物質工学入門シリーズ「基礎からわかる機器分析」

材料工程入门系列“从基础开始的仪器分析”

• 发表时间: 2010
• 作者: 加藤正直;内山一美;鈴木秋弘
• 通讯作者: 鈴木秋弘

Effect of Heme Modification on Oxygen Affinity of Myoglobin and Equilibrium of the Acid-Alkaline Transition in Metmyoglobin

• DOI: 10.1021/ja909891q
• 发表时间: 2010-05-05
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Shibata, Tomokazu;Nagao, Satoshi;Yamamoto, Yasuhiko
• 通讯作者: Yamamoto, Yasuhiko

C2対称フッ素化ヘム再構成ヘムタンパク質におけるFe-His配位結合の19F NMRによる解析

C2 对称氟化血红素重构血红素蛋白中 Fe-His 配位键的 19F NMR 分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 水関和哉;宮崎泰斗;柴田友和;古市英資;長友重紀;河野慎;山本泰彦;鈴木秋弘
• 通讯作者: 鈴木秋弘

フッ素化ヘム再構成ヘモグロビン(Hb)の19F NMRによる機能解析

通过 19F NMR 对氟化血红素重构血红蛋白 (Hb) 进行功能分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 水関和哉;太虎林;長友重紀;山本泰彦;鈴木秋弘
• 通讯作者: 鈴木秋弘

NMR測定用フッ素核プローブの開発とその応用

核磁共振测量用氟核探针的研制及其应用

• 发表时间: 2007
• 作者: 長友重紀;長尾聡;水関和哉;河野慎;山本泰彦;鈴木秋弘;今井清博;鈴木秋弘
• 通讯作者: 鈴木秋弘