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(In Japanese)金属酵素の機作およびDNA損傷の電子論的研究

Research report code R030000317
Posted date Feb 22, 2005
Researchers
  • (In Japanese)吉岡 泰規
  • (In Japanese)山口 兆
  • (In Japanese)宇佐見 護
Affiliation
  • (In Japanese)大阪大学大学院理学研究科
  • (In Japanese)大阪大学大学院理学研究科
  • (In Japanese)科学技術振興事業団 計算科学技術
Research organization
  • (In Japanese)科学技術振興事業団
  • (In Japanese)大阪大学
Report name (In Japanese)金属酵素の機作およびDNA損傷の電子論的研究
Technology summary (In Japanese)本研究では、計算科学技術を応用した電子論的立場から、金属酵素のシトクロームc酸化酵素(CcO)の還元反応経路および機構ならびにDNAの選択的損傷の機構を解明することを試みた。まずCcOに関して、還元反応に関与する活性部位 [a3,CuB] の電子状態と還元反応機構を検討するためにモデルを構築し、還元を受ける2個の酸素原子、それらに付加した水素原子、およびチロシンのOH基の水素原子について構造最適化を行った。その結果、CcOの活性部位は活性酸素を排除する効果があると思われ、反応は、3重項状態 [a3-O2,CuB] を経て、水素イオン移動とヘムaからの電子移動とによって、2重項状態 [a3-O-OH,CuB] が形成され進行していくことが明らかになった。また、遷移金属原子がグアニン塩基に及ぼす電子的な効果を計算技術から明らかにするため、Cu(II)と Co(II)を検討対象とし、N7位に配位したG-Cu(II)(H2O)3、G-Co(II)(H2O)5、G-Cu(II)Cl2H2O、G-Co(II)Cl2(H2O)3を分子軌道法を用いて検討した。遷移金属原子の配位は、GのN1の水素原子の正電荷密度を増加させており、DNA鎖のGのラジカルカチオンを経た1電子酸化反応を促進させる効果があることが解明された。
Drawing

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R030000317_01SUM.gif R030000317_02SUM.gif
Research field
  • Biochemical analytical methods
  • Nucleic acids in general
  • Enzyme in general
Research project
  • Research and Development for Applying Advanced Computational Science and Technology(ACT-JST) ;Life Science (Short Type)
Information research report
  • (In Japanese)吉岡 泰規、山口 兆、宇佐見 護. 金属酵素の機作およびDNA損傷の電子論的研究. 計算科学技術活用型 特定研究開発推進事業 研究報告会 ~進展する第三の科学技術~ 2000. p.62 - 63.

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