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コンビナトリアルバイオトランスフォーメーションによる低副作用医薬品の開発

Research Project

Project/Area Number 16790014
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

下田 恵  大分大学, 医学部, 助教授 (40284153)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Keywords低副作用医薬品 / スラリー型リアクター / ステロイド系医薬品 / クマリン系医薬品 / 連続運転
Research Abstract

前年度に引き続き低副作用医薬品の開発を目的として、前年度開発したスラリー型リアクターによりステロイド系ならびにクマリン系生理活性化合物の変換を行った。今年度は反応触媒としてタバコ培養細胞を用い、混合酵素系としての生体触媒によるバイオトランスフォーメーション技術の低副用医薬品開発への展開を試みた。
(1)タバコ懸濁培養細胞系スラリー型リアクターによる11,20-ジヒドロキシステロイドの変換
タバコの液体懸濁培養細胞を充填したスラリー型リアクターに、基質として11,20-ジヒドロキシステロイドを培養細胞1kgに対し2〜10g添加して5日間インキュベートを行った。反応生成物は細胞メタノール浸漬の後に酢酸エチル分画を行い、各種クロマトグラフィーにより精製を行った。変換生成物のマスおよびNMRスペクトル解析を行った結果、目的のジアステレオマーが高い光学純度99%で得られることが分かった。また、逆加水分解反応だけでなく酸化反応や異性化反応が生起しており、基質投与量が少量の場合には酸化反応が進行し目的反応の進行がえられることが分かった。
(2)タバコ懸濁培養細胞系スラリー型リアクターによるヒドロキシクマリンの変換
基質としてヒドロキシクマリンを培養細胞1kgに対し2〜10g添加して変換反応を行った場合には、逆加水分解反応が進行し、酸化反応の進行は遅く異性化反応はみられなかった。次に、それぞれの反応に関与している酵素蛋白質レベルによる11,20-ジヒドロキシステロイドおよびヒドロキシクマリンの基質特異性を調べた。酵素系の精製はタバコ粗酵素画分をイオン交換カラム、ヒドロキシアパタイトカラム、アフィニティーカラムの各種クロマトグラフィーにより行った。反応は基質5mM及び補酵素10mMを、精製した酸化酵素溶液に添加して24時間37℃でインキュベートすることにより行った。その結果、酸化酵素は11,20-ジヒドロキシステロイドを特異的に変換し、これら基質におけるリアクターの反応性の違いは酸化酵素の基質特異性によることが明らかになった。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] Diastereoselective reduction of β-keto carbonyl compounds by cultured plant cells2006

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Naoji Kubota, Hatsuyuki Hamada, Hiroki Hamada
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters 47巻・10号

      Pages: 1541-1544

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Glycosylation of vitamin E homologue by cultured plant cells2006

    • Author(s)
      Yoko Kondo, Kei Shimoda, Junichi Takimura, Hatsuyuki Hamada, Hiroki Hamada
    • Journal Title

      Chemistry Letters 35巻・3号

      Pages: 324-325

    • NAID

      10017273676

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Formation of water-soluble vitamin derivatives from lipophilic vitamins by cultured plant cells2006

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Yoko Kondo, Koichi Abe, Hatsuyuki Hamada, Hiroki Hamada
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters 47巻・16号

      Pages: 2695-2698

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cellulose in affinity membrane applications for separation and purification of proteins2005

    • Author(s)
      Naoji Kubota, Kei Shimoda
    • Journal Title

      Recent Devel. Carbohydrate Res. 2巻

      Pages: 17-44

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Asymmetric Transformation of Enol Acetates with Esterases from Marchantia polymorpha2004

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Naoji Kubota, Toshifumi Hirata, Takeshi Kawano
    • Journal Title

      Journal of Molecular Catalysis B : Enzymatic 29

      Pages: 123-127

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Asymmetric Reduction of Enones with Synechococcus sp.PCC 79422004

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Naoji Kubota, Hiroki Hamada, Misato Kaji, Toshifumi Hirata
    • Journal Title

      Tetrahedron : Asymmetry 15

      Pages: 1677-1679

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Enantioselective Glucosylation of (±)-Secondary Alcohols with Plant Glucosyltransferases2004

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Naoji Kubota, Hiroki Hamada
    • Journal Title

      Tetrahedron : Asymmetry 15

      Pages: 2319-2321

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Asymmetric Reduction of α,β-Unsaturated Carbonyl Compounds with Reductases from Nicotiana tabacum2004

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Naoji Kubota, Hiroki Hamada
    • Journal Title

      Tetrahedron : Asymmetry 15

      Pages: 2443-2446

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Asymmetric Reduction of 2-Substituted 2-Butenolides with Reductase from Marchantia polymorpha2004

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Naoji Kubota
    • Journal Title

      Tetrahedron : Asymmetry 15

      Pages: 3827-3829

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Asymmetric Transformation of Enones with Synechococcus sp.PCC 79422004

    • Author(s)
      Kei Shimoda, Naoji Kubota, Hiroki Hamada, Shin-ya Yamane, Toshifumi Hirata
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 77

      Pages: 2269-2272

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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