ヘムタンパク質を模倣した機能変換物質の開発

ヘムタンパク質は酸素の運搬や貯蔵、様々な基質の酸化、電子伝達、 さらにはヘム自身の酸化的分解に関わるなど、その機能は多岐に及びます。 これらの機能には、ヘムタンパク質に含まれる鉄錯体（ポルフィリンと鉄 イオンで形成された錯体）のスピン状態や電子配置の変換（スイッチング） が関係しています。私たちはポルフィリン類縁体の化学合成と、形成させた 鉄錯体の構造−物性相関を追究することで、ヘムタンパク質の機能原理を知り、 さらにそれを凌駕する機能物質の開発を進めています。

代表的な論文

​A less common spin-crossover process observed in the six-coordinated model heme complexes
​Y. Ohgo, M. Takahashi, S. Neya, M. Nakamura, K. Takahashi, Y. Namatame, H. Konaka, H. Mori, D. Hashizume,
Polyhedron, 66, 60-64 (2013).

​Unusual electronic structure of bis-isocyanide complexes of iron(iii) porphyrinoids
Y. Ohgo, S. Neya, D. Hashizume, T. Ozeki, M. Nakamura,
​Dalton Trans.​, ​41​, 3126-3129 (2012).

物質の変化を解明する結晶学的方法論の構築

病気を薬で治療する、糖を分解してエネルギーを得る、植物が光合成を行う といった自然現象の背景には、化学反応や電子状態の変化が存在しています。 それらの自然現象を模倣した物質を得るには、物質の最小構成単位としての原子が、 自然現象に伴いどのように変化したかを知ることが効果的です。私たちは物質の 構造を個々の構成原子ごとに分析可能な結晶構造解析に注目して、低分子やタンパク質 が機能発現する際の構造変化を原子単位で解明可能にする方法論の構築に取り組 んでいます。

代表的な論文

​Inference-assisted intelligent crystallography based on preliminary data
M. Hoshino, Y. Nakanishi-Ohno, D. Hashizume,
Sci. Rep., 9, 11886 (2019).

​Crystal Structure Analysis of Molecular Dynamics Using Synchrotron X-rays
M. Hoshino, S. Adachi, S. Koshihara,
​CrystEngComm​, ​17​, 8786–8795 (2015).