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Studies on Asymmetric Nitroaldol Reaction using mutant albumins

Research Project

Project/Area Number 16K05706
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionMeisei University

Principal Investigator

Matsumoto Kazutsugu  明星大学, 理工学部, 教授 (90260215)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 須賀 則之  明星大学, 理工学部, 准教授 (00396219)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsアルブミン / 不斉ニトロアルドール / クローニング / 光学活性ビアリール化合物 / HSA高発現クローン / 光学活性ビフェニル化合物 / HSA-基質相互作用 / ヒト血清アルブミン / ニトロアルドール反応 / ピキア酵母 / 光学活性ニトロアルコール / 組換えタンパク質 / 不斉ニトロアルドール反応 / 有機化学 / 合成化学 / バイオテクノロジー / 分子認識 / 生体機能利用
Outline of Final Research Achievements

We applied the reaction to prepare optically active biaryl-containing compounds. The reaction of 4-phenylbenzaldehyde with nitromethane was carried out using human serum albumin to afford the corresponding (R)-alcohol. The NMR analysis of the reaction mixture indicated that the substrate apparently interacted with albumin under the reaction conditions.
In order to obtain highly purified HSA, it is necessary to express and secrete a lot of HSA. Therefore, we conducted a construction of the PichiaPink Expression System (Invitrogen). Six kinds of plasmids were constructed by the combination of pPink-HC and pPink-LC plasmids and three secretion signals. These plasmids were introduced into Pichia pink strains 1 to 4 to construct a total of 141 HSA-secreting Pichia strains. As a result, a high expression clone was obtained which expressed and secreted 0.32 mg of HSA per 1 ml of culture supernatant.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルブミンというありふれたタンパク質の新機能を用いて、現在注目される水中不斉合成を試みた本研究は、有機合成化学・タンパク質化学の境界領域の研究テーマとして極めてユニークといえる。また、本反応の最適化を達成し、光学活性ビアリール化合物を効率的に得られる新手法を明示したことにより、有機化学的にも大きな意味がある。一方で、HSAを高度に精製するために、HSAを分泌発現する高発現クローンを構築することができ、アルブミン変異体ライブラリー作製のノウハウを築けたことは、分子生物化学的にも医学的にも意義深いといえる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] 生体触媒を用いる光学活性ビアリール誘導体の合成研究2019

    • Author(s)
      松本一嗣,福地直輝,北林亮太
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会,2PC-28,2019年3月(兵庫)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] アルブミン触媒による不斉ニトロアルドール反応を利用した光学活性ビフェニル誘導体の合成2018

    • Author(s)
      松本一嗣,北林亮太,朝倉翔太,原田徳将,須賀則之,田代 充
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会,3D4-52,2018年3月(船橋)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] リパーゼとアルブミンを組み合わせたエノールエステルの不斉加水分解2018

    • Author(s)
      松本一嗣,今村優太,テサロナ・マーベリック・キエル・アルベルト,中村静太郎,土屋仁美
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会,3D4-53,2018年3月(船橋)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト血清アルブミンによる不斉ニトロアルドール反応2017

    • Author(s)
      松本一嗣,朝倉翔太,原田徳将,北林亮太,須賀則之,田代 充
    • Organizer
      第19回生体触媒化学シンポジウム,OL-4,2017年12月(長崎)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 有機合成反応を触媒するヒト血清アルブミンのピキア酵母による発現と精製2016

    • Author(s)
      穴井佳那子,近藤涼太,松本一嗣,須賀則之
    • Organizer
      第18回生体触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京、日野
    • Year and Date
      2016-12-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] アルブミンを用いる不斉ニトロアルドール反応(1)2016

    • Author(s)
      朝倉翔太,原田徳将,加藤正治,松本一嗣
    • Organizer
      第18回生体触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京、日野
    • Year and Date
      2016-12-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] アルブミンを用いる不斉ニトロアルドール反応(2)2016

    • Author(s)
      松本一嗣,劉 智永,朝倉翔太,嶺岸賢宗,鈴木崚太
    • Organizer
      第18回生体触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京、日野
    • Year and Date
      2016-12-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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