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コバルトプロトポルフィリンIXとGクアドラプレックスDNAからなる人工DNAザイムによる水素発生

Hydrogen Evolution of a Unique DNAzyme Composed of Cobalt-Protoporphyrin IX and G-Quadruplex DNA.

要約

コバルトプロトポルフィリンIX（CoPP）とGクアドラプレックスDNAを組み合わせた人工DNAザイムを構築し、CoPPとGカルテット平面間にH2Oリガンドを有する独自の構造を実現した。嫌気条件下・pH 6.05・10°Cにて12時間の光誘起H2産生を評価したところ、ターンオーバー数（TON）は1229±51に達し、遊離CoPPと比較して4.7倍の活性向上が確認された。TONのpKa値は7.60±0.05であり、Co(III)-H2OとCo(I)状態の酸塩基平衡に起因すると考えられる。本系は太陽エネルギーから水を分解してH2を得る変換技術への応用が期待される。

メカニズム

CoPPとGクアドラプレックスDNAの複合体形成により、Co(III)-H2OとCo(I)間の酸塩基平衡（pKa 7.60）を介して光誘起H2産生触媒活性が4.7倍に増強される。

書誌情報

著者

Cui Y, Zhang LL, Liu J, Zhang T, Sugahara A, Momotake A ほか

ジャーナル

ChemSusChem

発行年

2024 (2024-01-08)

PMID

37681481

DOI

10.1002/cssc.202301244

タグ

投与経路に関する解説

細胞・分子レベルの基礎研究です。ヒトでの応用には吸入経路が最も有望な投与方法とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクを伴うため使用濃度に注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。

安全性注意

詳しくは:

• 吸入時の濃度と LFL/UFL
• 消費者庁事故事例
• 安全性主張の主要論文