過酸化水素と金属錯体：反応の精密制御と高感度検出に向けて

人見穣

摘要

金属酵素は自然淘汰が作り上げた精密機械と言える．そこには我々の学ぶべき分子設計の秘密が隠されているに違いない．我々化学者は蛋白質と金属イオンから構成される精密機械の分子設計を懸命に理解しようと金属酵素の機能の再現し得る金属錯体の合成を行ってきた．ポルフィリン環を有する鉄錯体がチトクロムP450の機能を再現することが示されてきてから久しいが，近年ではポルフィリン環を持たない単純な単核鉄錯体も鉄4価オキソ錯体を作ることが明らかにされ注目を集めている．金属酵素の活性中心を抜き出した様なこれらの金属錯体が酵素類似活性を示すことは，ある意味当然と取られる向きもおられよう．しかし，金属酵素のような機能を発現する金属錯体を手にしただけでは金属酵素の精緻な分子設計を解き明かす我々の挑戦は終わらないと考える．現名古屋大学教授の渡辺先生らは，酸素貯蔵ヘム蛋白質ミオグロビンを酸素活性化ヘム蛋白質の機能モデルとして使用することを提案し，その有用性を実証してきた．機能モデル錯体がまだ取り入れていなかった第2配位圏を強く意識したものであり，遠位ヒスチジンとヘム鉄との距離がヘムと過酸水素の反応に，また，それに続く高原子価活性種の生成に対して重要なファクターとなることを有機化学的なセンスで示された．しかし、我々は純粋な有機化学的手法に限界があるとは考えていない．金属酵素の設計原理を抽出し，人工系に導入し自在に制御可能であることを示さなければ，我々は本当の意味で酵素機能の分子設計の妙を理解し、たとは言えないのではないか．我々は現在，全力を挙げてこの問題に取り組んでいる．

過酸化水素と金属錯体：反応の精密制御と高感度検出に向けて

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