Appendix参照)が起こると考えられています。スペクトル法がこれまで用いられてきました[2]。RNRの触媒機構がPCETを経由することに着目してフェノールの酸化機構を電気化学的に調べる研究もあります[3]。実際の酵素はアミノ酸残基の周囲の環境が複雑になっており、フェノール/チロシン“単体”としての挙動を生体内モデルとして適用することは困難です。そこで筆者らはRNR内で特徴的に配置された2つのチロシン残基に着目し、そのモデル化合物の合成と電気化学的実験を行いました。Y731~上図に示すようにRNRのα2ユニット中のラジカル移動は隣接した2つのチロシン残基Y730とY731を介しています。ÅであることがX線結晶構造解析からわかっていました。筆者らはこの特徴的なフェノール対構造がフェノールの酸化反応にどのような影響を及ぼすのか調べるため、下図に示す3つのモデル化合物を合成しました(下図a)。Åとなっています(下図-b)。サイクリックボルタンメトリー(CV)法によりアセトニトリル溶媒中でのDPX、FPX、MPXの酸化反応を調べたところ下図に示す結果が得られました。FPXとMPXは一段階二電子移動の酸化挙動を示したため(ピークIVとV)、フェノールの電極酸化と同様の機構(図4-i)で酸化されていると推測できます。これに比べて、DPXの酸化ではフェノール酸化に対応する酸化波のピークが2つに割れる(二段階二電子移動)という興味深い結果が得られました(ピークIとII)。よるピークIのカソードシフト、DFT計算による中間体の酸化還元電位と酸性度の予測を行うことで下図に示す酸化機構を想定しています。通常のフェノール(F0)の酸化では一段階目の酸化でフェノールラジカルカチオン(F1)が生成したのち、速やかな脱プロトン化により中性のフェノールラジカル(F2)が生じます。F2はF0と同程度酸化されやすく、生成と同時にフェノキシウムカチオン(F3)への酸化が起きるため、全体として一つの酸化波が観測されます(FPXとMPX)。一方でフェノール対構造をもつDPXでは、隣接したフェノール性水酸基からの水素結合の寄与があるため、一段階目のフェノール酸化が起きやすくなり、また二段階目の酸化ではフェノキシウムカチオン(D3)ではなく一重項ビラジカルカチオン(D4)が生じます。結果として二回の酸化の酸化還元電位の差が大きくなり酸化波の分裂が観測されました。mVの大きな電位差を超える必要がありました[4]。今回のフェノール対の協同的な酸化機構は、この段階のラジカル移動の鍵になると考えられる。PET)と同時に進行する経路(CPET)の2つに分類できる。前者に比べ後者は熱力学的に有利な経路であることが知られている。PCETはRNR以外にもシトクロムcオキシダーゼやガラクトースオキシダーゼなど多岐にわたる酵素でも見られ、フェノール部位を持つチロシンはこれらの酵素活性に大きく関与するアミノ酸残基である。したがってPCETを経由しうるフェノールの酸化機構(図)を理解することは、生物化学の理解へとつながることが期待される。愛知で化学を教えています。化学系の就職活動を支援する『化学系学生のための就活』からのご案内です。化学者のつぶやき【味の素ファインテクノ】新卒採用情報(2026卒)当社は入社時研修を経て、先輩指導のもと、実践(※)の場でご活躍いただきます。その1Tshozoです。エントロピーが煮詰まってきたので頭の中を吐き出し整理してみます。試してみたシリーズスポットライトリサーチムービーケムステチャンネルケムステYoutubeはじめました!ケムステVシンポや化学の動画を公開中。チャンネル登録を!登録は以下のボタンをクリックしてください。(ケムステ)化学ポータルサイトChem-Station(略称:ケムステ)はウェブに混在する化学情報を集約し、それを整理、提供する、国内最大の化学ポータルサイトです。名超の有志スタッフを擁する体制で運営しています。