Development and Application of Screening Methods for Amino Acid Hydroxylase

• Project/Area Number: 18360401
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Biofunction/Bioprocess
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: KINO Kuniki Waseda University, 理工学術院, 教授 (60318764)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥13,160,000 (Direct Cost: ¥11,600,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2008: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2007: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2006: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
• Keywords: 生体触媒工学 / 生物機能工学 / バイオ生産プロセス / 微生物ゲノム / ゲノム工学 / 酵素利用学 / 水酸化酵素 / 酸化還元酵素

Research Abstract

医薬品として有用な化合物である4-ヒドロキシL-イソロイシン(2型糖尿病治療薬)、5-ヒドロキシ-L-トリプトファン(抗精神病薬)、cis-4-ヒドロキシ-L-プロリン(抗腫瘍剤)の工業的生産に応用可能な新規アミノ酸水酸化酵素の探索をおこなった。微生物ゲノム情報を活用して水酸化酵素発現ライブラリーを構築し、質量分析器および呈色反応を利用して効率的にアミノ酸水酸化活性を評価した。その結果、多様なアミノ酸水酸化酵素の取得に成功した。

Research Products

• [Journal Article] Enhancement of L-tryptophan 5-hydroxylation activity by structure-based modification of L-phenylalanine 4-hydroxylase from Chromobacteruim violaceum (2009)
  • Author(s): Kuniki Kino, Ryorato Hara, Ai Nozawa
  • Journal Title: J. Biosci. Bioeng.,in press DOI:10.1016/j.jbiosc Pages: 0-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of novel 2-oxoglutarate dependent dioxygenases converting L-proline to cis-4-hydroxy-L-proline (2009)
  • Author(s): Ryotaro Hara, Kuniki Kino
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 379(4) Pages: 882-886
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of Novel 2-Oxoglutarate Dependent Dioxygenases Converting L-proline to cis-4-hydroxy-L-proline (2009)
  • Author(s): R. Hara, K. Kino
  • Journal Title: Biochem. Biophys. Res. Commun. 379 Pages: 882-886
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhancement of L-Tryptophan 5-Hydroxylation Activity by Structure-Based Modification of L-Phenylalanine 4-Hydroxylase from Chromobacterium violaceum (2009)
  • Author(s): K. Kino, R. Hara, l. Nozawa
  • Journal Title: J. Biosci. Bioeng. (In press)
  • NAID: 10025502660
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of orphan monooxygenases by rapid substrate screening using FT-ICR mass spectrometry (2008)
  • Author(s): Toshiki Furuya, Tatsunari Nishi, Daisuke Shibata, Hideyuki Suzuki, Daisaku Ohta, Kuniki Kino
  • Journal Title: Chem. Biol. 15(6) Pages: 563-572
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of Orfan Monooxygenases by Rapid Substrate Screening Using FT-ICR Mass Spectrometry (2008)
  • Author(s): T. Furuya, T. Nishi, D. Shibata, H. Suzuki, D. Ohta, K. Kino
  • Journal Title: Chemistry & Biology 15 Pages: 563-572
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 新規なL-プロリンcis-4-水酸化酵素遺伝子の活性発現 (2009)
  • Author(s): 原良太郎, 木野邦器
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 新規なL-プロリンcis-4-水酸化酵素遺伝子の活性発現 (2009)
  • Author(s): 原良太郎、木野邦器
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Production of cis-4-Hydroxy-L-Proline Using Escherichia coli Cells Expressing Novel L-Proline cis-4-Hydroxylase Gene (2009)
  • Author(s): R. Hara, N. Okamoto, K. Kino
  • Organizer: Biotrans2009
  • Place of Presentation: Berne, Switzerland
• [Presentation] Chromobaoterium violaceum由来L-Phenylalanine HydroxylaseのL-Tryptophan水酸化活性向上 (2008)
  • Author(s): R. Hara, A. Nozawa, K. Kino
  • Organizer: 酵素工学研究会30周年記念シンポジウム
  • Place of Presentation: かずさ(千葉)
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] FT-ICR/MSを利用した機能未知酵素の基質探索 (2008)
  • Author(s): T. Furuya, D. Shibata, K. Kino
  • Organizer: 酵素工学研究会30周年記念シンポジウム
  • Place of Presentation: かずさ(千葉)
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] FT-ICR MSを利用した酵素機能の高速解析法の開発 (2008)
  • Author(s): 木野邦器
  • Organizer: 日本生物工学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学(仙台)
  • Year and Date: 2008-08-27
• [Presentation] 部位特異的変異導入によるL-フェニルアラニン水酸化酵素の基質特異性改変 (2008)
  • Author(s): 原良太郎, 野澤あい, 木野邦器
  • Organizer: 日本生物工学会
  • Place of Presentation: 東北学院大学(仙台)
  • Year and Date: 2008-08-27
• [Presentation] 改変型L-phenylalanine hydroxylaseによる5-hydroxy-L-tryptophanの合成 (2008)
  • Author(s): 野澤 あい, 原 良太郎, 桐村 光太郎, 木野 邦器
  • Organizer: 日本農芸化学会
  • Place of Presentation: 名城大学(名古屋)
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] Chromobacterium violaceum由来L-phenylalanine hydroxylaseのL-tryptophan水酸化活性向上 (2008)
  • Author(s): 原良太郎、野澤あい、木野邦器
  • Organizer: 酵素工学研究会30周年記念シンポジウム、講演要旨集p.36
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] Characterization of P450 monooxygenases by rapid substrate screening using FT-ICR mass spectrometry (2008)
  • Author(s): Toshiki Furuya, Daisuke Shibata, Kuniki Kino
  • Organizer: 13th International Biotechnology Symposium and Exhibition, IBS2008, 136,
  • Place of Presentation: Dalian (China)
• [Presentation] Modification of L-tryptophan hydroxylation activity of L-phenylalanine hydroxylase from Chromobacterium violaceum (2008)
  • Author(s): Ryotaro Hara, Ai Nozawa, Kuniki Kino
  • Organizer: 4thInternational Congress on Biocatalysis, abstract p.107
  • Place of Presentation: Hamburg (Germany)
• [Presentation] 部位特異的変異導入によるL-フェニルアラニン水酸化酵素の基質特異性改変 (2008)
  • Author(s): 原良太郎、野澤あい、木野邦器
  • Organizer: 日本生物工学会、講演要旨集p.160
  • Place of Presentation: 宮城
• [Presentation] 改変型L-phenylalanineによる5-hydroxy-L-tryptophanの合成 (2008)
  • Author(s): 野澤あい、原良太郎、木野邦器
  • Organizer: 日本農芸化学会大会、講演要旨集p.23
  • Place of Presentation: 愛知
• [Presentation] Modification of L-Tryptophan Hydroxylation Activity of L-Phenylalanine Hydroxylase from Chromobacterium violaceum (2008)
  • Author(s): R. Hara, A. Nozawa, K. Kino
  • Organizer: 4th International Congress on Biocatalysis
  • Place of Presentation: Hamburg, Germany
• [Presentation] Characterization of P450 monooxigenases by rapid substrate screening using FT-ICR mass speotrometry (2008)
  • Author(s): T. Furuya, D. Shibata, K. Kino
  • Organizer: 13th International Biotechnology Symposium & Exihibition IBS2008
  • Place of Presentation: Dalian, China
• [Presentation] フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析装置を利用した酸化酵素の効率的基質探索法の開発 (2007)
  • Author(s): 古屋俊樹、柴田大輔、木野邦器
  • Organizer: 酵素工学研究会第58回講演会,講演要旨集 p.77
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] FT-ICR MSを利用した酸化酵素の効率的基質探索法の開発 (2007)
  • Author(s): 古屋俊樹、柴田大輔、木野邦器
  • Organizer: 日本化学会 第10回バイオテクノロジー部会シンポジウム:化学と生命科学の融合、講演要旨集p.80
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] A simple and rapid method for hunting substrates of monooxygenases using fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (2007)
  • Author(s): Toshiki Furuya, Daisuke Shibata, Kuniki Kino
  • Organizer: 8th International Symposium on Biocatalysis and Biotransformations, Abstract p.123
  • Place of Presentation: Oviedo (Spain)
• [Presentation] FT-ICR MS を利用した酸化酵素活性の一斉スクリーニング法の開発 (2006)
  • Author(s): 古屋俊樹、柴田大輔、木野邦器
  • Organizer: 日本生物工学会、講演要旨集 p.113
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] A high-throughput screening method for monooxygenase activity by use of fourier transform ion cyclotron mass spectrometry (2006)
  • Author(s): Toshiki Furuya, Daisuke Shibata, Kuniki Kino
  • Organizer: 3rd International Congress on Biocatalysis, Abstract P017, p. 50
  • Place of Presentation: Hamburg (Germany)
• [Book] 特集 キラルテクノロジーの新しい展開:アミノ酸水酸化酵素の開発と応用、ファインケミカル (2009)
  • Author(s): 木野邦器(分担執筆)
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] ファインケミカル : 特集キラルテクノロジーの新しい展開「アミノ酸水酸化酵素の開発と応用」 (2009)
  • Author(s): 木野邦器
  • Total Pages: 101
  • Publisher: シーェムシー出版
• [Book] 特集 化学品量産プロセスを志向する酵素研究:ゲノム情報を利用した新しいバイプロセス開発、バイオインダストリー (2008)
  • Author(s): 木野邦器(分担執筆)
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] メタボロミクスの先端技術と応用 第21章 メタボロミクスとゲノム情報を活用した有用酵素の探索 (2008)
  • Author(s): 木野邦器、共著(分担執筆)
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] メタボロミクスの先端技術と応用第21章メタボロミクスとゲノム情報を活用した有用酵素の探索 (2007)
  • Author(s): 木野 邦器、古屋 俊樹(分担執筆)
  • Total Pages: 11
  • Publisher: シーエムシー出版:大阪
• [Patent(Industrial Property Rights)] シス-4-ヒドロキシ-L-プロリンの製造方法 (2009)
  • Inventor(s): 木野邦器、原良太郎
  • Industrial Property Rights Holder: 木野邦器、原良太郎
  • Filing Date: 2009-05-12
• [Patent(Industrial Property Rights)] L-及びD-脂肪族アミノ酸水酸化物の製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 木野邦器、原良太郎
  • Industrial Property Rights Holder: 木野邦器、原良太郎
  • Filing Date: 2008-10-22
• [Patent(Industrial Property Rights)] シス-4-ヒドロキシ-L-プロリンの製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 木野邦器、原良太郎
  • Industrial Property Rights Holder: 木野邦器、原良太郎
  • Filing Date: 2008-05-12
• [Patent(Industrial Property Rights)] シスー4-ヒドロキシーL-プロリン製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 木野邦器, 原良太郎
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人早稲田大学
  • Industrial Property Number: 2008-125213
  • Filing Date: 2008-05-12
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] L-及びD-脂肪族アミノ酸水酸化物の製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 木野邦器, 原良太郎
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人早稲田大学
  • Industrial Property Number: 2008-271675
  • Filing Date: 2008-10-22
  • Overseas