Capture of diatomic molecules by supramolecular heme protein models and application to development to medicinal chemistry

通过超分子血红素蛋白模型捕获双原子分子及其在药物化学开发中的应用

• 批准号: 21350097
• 负责人: KANO Koji
• 金额: $ 12.31万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21350097/
• 关键词: 超分子化学; ナノバイオ; ヘムタンパク質; シクロデキストリン二量体; 鉄ポルフィリン; 青酸中毒解毒作用; ヒドロキソコバラミン; イミダゾール配位; 動物実験; 血清タンパク質; ポリアクリル酸; 機能性高分子; 酸素付加体; 超分子錯体; 人工血液; 金ナノ粒子; 自己触媒的酸化反応; 人工酸素運搬体; 高分子化; 酸素親和性; PEG化

HemoCD, which is composed of a water-soluble iron porphyrin(FeTPPS) and a per-methylated β-cyclodextrin dimer(Py3CD), was attached to poly(acrylic acid) s or gold nano-particles to inhibit glomerular filtration of hemoCD. These modified hemoCDs, which were regarded as the hemoglobin(Hb) and myoglobin(Mb) models, were not excluded in the urine of a rat, suggesting that the modified hemoCDs stay in the blood for a long time. We also tried to apply the present supramolecular system to medicinal chemistry. At first, the removal of endogenous carbon monoxide of a rat was examined by infusing hemoCD solution into the femoral vein. Injected hemoCD was rapidly excreted in the urine in the form of a carbon monoxide adduct, indicating that hemoCD can be used as an antidote of CO poisoning. Meanwhile, hemoCD was unfavorable for the cyanide poisoning. Then we prepared a supramolecule, Im3CD/Fe(III) TPPS complex, which strongly captured the cyanide anion in a rat's body. Since this cyanide remover did not interact with bovine proteins, the Im3CD/Fe(III) TPPS complex was assumed to be better antidote than hydroxocobalamin.

HemoCD由水溶性铁卟啉（FeTPPS）和全甲基化β-环糊精二聚体（Py3CD）组成，附着在聚丙烯酸或金纳米颗粒上以抑制HemoCD的肾小球滤过。被视为血红蛋白（Hb）和肌红蛋白（Mb）模型的hemoCDs不排除在尿液中我们还尝试将现有的超分子系统应用于药物化学，首先，通过将 hemoCD 溶液注入股骨来检查大鼠内源性一氧化碳的去除情况。注射的hemoCD以一氧化碳加合物的形式迅速从尿液中排出，表明hemoCD可以作为CO中毒的解毒剂。然后我们制备了超分子 Im3CD/Fe(III) TPPS 复合物，该复合物捕获了大鼠体内的氰化物阴离子，因为这种氰化物去除剂不与牛蛋白 Im3CD/Fe(III ) 发生相互作用。 TPPS 复合物被认为是比羟钴胺更好的解毒剂。

项目成果

A Diatomic Molecule Receptor That Removes CO in a Living Organism

• DOI: 10.1002/anie.200906149
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
• 影响因子: 16.6
• 作者: Kitagishi, Hiroaki;Negi, Shigeru;Kano, Koji
• 通讯作者: Kano, Koji

グアニジノ化シクロデキストリンの合成とJ会合体の安定化

胍基环糊精的合成和 J-聚集体的稳定化

• 发表时间: 2010
• 作者: Kabashima;S.; Tanaka;S.; Kageyama;M.; Yoshikawa;I.; Araki;K.;加納航治
• 通讯作者: 加納航治

水中におけるペルオキシダーゼモデル錯体とメタクロロ過安息香酸との反応

过氧化物酶模型复合物与间氯过苯甲酸在水中的反应

• 发表时间: 2012
• 作者: 加納航治

超分子hemoCDを表面に有する金ナノ粒子の作成

表面具有超分子 hemoCD 的金纳米颗粒的制备

• 发表时间: 2009
• 作者: アルノダウエンドルファー;永松秀一;高嶋授;早瀬修二;金藤敬一;加納航治
• 通讯作者: 加納航治

Can cyclodextrin-porphyrin supramolecular system regulate the DNA-binding ability of GAL4 zinc finger protein?

环糊精-卟啉超分子系统能否调控GAL4锌指蛋白的DNA结合能力？

• 发表时间: 2010
• 作者: 山吉麻子;他;加納航治
• 通讯作者: 加納航治