Carboxylation by decarboxylases using supercritical and high-pressure carbon dioxide

• Project/Area Number: 22550139
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Environmental chemistry
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: MATSUDA Tomoko 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 講師 (10319494)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): YAMANAKA Rio 姫路獨協大学, 薬学部, 講師 (40454764)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2012: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000); Fiscal Year 2011: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2010: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: グリーンケミストリー / 超臨界二酸化炭素 / 酵素反応 / 二酸化炭素排出削減 / 合成化学 / 化学工業 / 脱炭酸酵素 / カルボキシル化反応 / 環境技術

Research Abstract

Carboxylation using decarboxylases such as a malate dehydrogenase and an isocitrate dehydrogenase had been investigated to establish an efficient production method for the useful materials. Overexpression of a stable enzyme has been achieved. Furthermore, efficient carboxylation reaction using the enzyme was also successful established.

Research Products

• [Journal Article] T.Matsuda、Acetophenone reductase with extreme stability against a high concentration of organic compounds or an elevated temperature (2013)
  • Author(s): T.Yamamoto, Y.Nakata, C.Cao, Y.Sugiyama, Y.Asanuma, S.Kanamaru
  • Journal Title: Appl. Microbiol. Biotechnol Volume: (in press) Issue: 24 Pages: 10413-10421
  • DOI: 10.1007/s00253-013-4801-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent progress in biocatalysis using supercritical carbon dioxide (2013)
  • Author(s): T.Matsuda
  • Journal Title: J. Biosci. Bioeng Volume: 115 Issue: 3 Pages: 233-241
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2012.10.002
  • NAID: 110009596094
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 超臨界二酸化炭素中での微生物酵素による合成反応の開発 (2011)
  • Author(s): 松田知子
  • Journal Title: 科研費NEWS、文部科学省日本学術振興会 Volume: 4巻 Pages: 11-11
• [Journal Article] 超臨界二酸化炭素中での微生物酵素による合成反応の開発 (2011)
  • Author(s): 松田 知子
  • Journal Title: 科研費NEWS Volume: 4 Pages: 11-11
• [Journal Article] Stabilization of pyruvate decarboxylase under pressurized carbon dioxide and water biphasic system (2010)
  • Author(s): T.Matsuda, K.Nakayama, T.Abe,M.Mukouyama
  • Journal Title: Biocatal. Biotrans Volume: Vol.28 Pages: 167-171
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 超臨界二酸化炭素と酵素を利用する有用化合物質の合成 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Journal Title: 生物工学 Volume: 88巻 Pages: 516-519
• [Journal Article] 超臨界CO2中での酵素を用いる有機合成反応の開発 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Journal Title: 未来材料 Volume: 10巻 Pages: 27-32
• [Journal Article] Stabilization of pyruvate decarboxylase under pressurized carbon dioxide and water biphasic system (2010)
  • Author(s): T.Matsuda, K.Nakayama, T.Abe, M.Mukouyama
  • Journal Title: Biocatal. Biotrans. Volume: 28 Pages: 167-171
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 超臨界二酸化炭素と酵素を利用する有用化合物の合成 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Journal Title: 生物工学 Volume: 88 Pages: 516-519
  • NAID: 110007880945
• [Journal Article] 超臨界CO_2中での酵素を用いる有機合成反応の開発 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Journal Title: 未来材料 Volume: 10 Pages: 27-32
• [Presentation] Fusarium sp.による新規Baeyer-Villiger酸化反応の開発 (2013)
  • Author(s): 河口のぞみ、松田知子
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学(滋賀)
  • Year and Date: 2013-03-24
• [Presentation] Fusarium sp.による新規バイヤービリガー酸化反応の補助溶媒の検討 (2013)
  • Author(s): 増田彩花、松田知子
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学(滋賀)
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] Fusarium sp.によ るシクロペンタノン誘導体のバイヤービリガー酸化反応の検討 (2013)
  • Author(s): 田邊知史、松田知子
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学(滋賀)
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] アセトフェノン還元酵素を用いた不斉合成反応の開発 (2013)
  • Author(s): 山本拓郎、松田知子
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学(滋賀)
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] Geotrichum candidumNBRC 4597 由来新規アセトフェノン還元酵素 を用いた光学活性エポキシド合成系の開発 (2013)
  • Author(s): 杉山陽祐、松田知子
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学(滋賀)
  • Year and Date: 2013-03-22
• [Presentation] アセトフェノン還元酵素によるα-クロロケトンの不斉還元反応の開発 (2012)
  • Author(s): 杉山陽祐、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館(富山)
  • Year and Date: 2012-11-29
• [Presentation] アセトフェノン還元酵素を用いた不斉合成反応の開発 (2012)
  • Author(s): 山本拓郎、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館(富山)
  • Year and Date: 2012-11-29
• [Presentation] Fusarium sp.による新規バイヤービリガー酸化反応の開発(1)スクリーニング、培養条件、および反応条件の検討 (2012)
  • Author(s): 河口のぞみ、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館(富山)
  • Year and Date: 2012-11-29
• [Presentation] Fusarium sp.による新規バイヤービリガー酸化反応の開発(2)補助溶媒の検討 (2012)
  • Author(s): 増田彩花、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館(富山)
  • Year and Date: 2012-11-29
• [Presentation] Fusarium sp.による新規バイヤービリガー酸化反応の開発(3)シクロペンタノン誘導体の反応 (2012)
  • Author(s): 田邉知史、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館(富山)
  • Year and Date: 2012-11-29
• [Presentation] Geotrichum candidum NBRC 4597 由来新規アセトフェノン還元酵素の発現系構築、精製及び性質検討 (2012)
  • Author(s): 山本拓郎、松田知子
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学(神奈川)
  • Year and Date: 2012-03-25
• [Presentation] Purification and characterization of fluorinated ketone reductases with excellent enantioselectivity from Geotrichum candidum (2011)
  • Author(s): 曹晨、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶応義塾大学(東京)
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] Geotrichum candidum NBRC 4597 由来新規アセトフェノン還元酵素の遺伝子クローニングと発現系の構築 (2011)
  • Author(s): 山本拓郎、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶応義塾大学(東京)
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] 生体触媒を用いた新規Baeyer-Villiger酸化反応の開発 (2011)
  • Author(s): 河口のぞみ、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶応義塾大学(東京)
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] Overexpression of malate dehydrogenase for development of carbon dioxide fixation reaction (2010)
  • Author(s): 浅沼慶尚、松田知子
  • Organizer: 2010環太平洋国際会議
  • Place of Presentation: ハワイコンベンションセン ター
• [Presentation] Purification and characterization of reductases with excellent enantioselectivity from Geotrichum candidum (2010)
  • Author(s): 曹晨、松田知子
  • Organizer: 2010環太平洋国際会議
  • Place of Presentation: ハワイコンベンションセンター
• [Presentation] Geotrichum candidum由来の高い立体選択性を有する還元酵素の単離精製及び諸性質の解明 (2010)
  • Author(s): 曹晨、松田知子
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: グランシップ静岡
• [Presentation] 超臨界二酸化炭素を利用する酵素反応の開発 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Organizer: 化学工学会超臨界流体部会サマースクール
  • Place of Presentation: ニューフジヤホテル(静岡)
• [Presentation] Overexpression of malate dehydrogenase for development of carbon dioxide fixation reaction (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Organizer: 2010環太平洋国際化学会議
  • Place of Presentation: ハワイ コンベンションセンター
• [Presentation] Purification and characterization of reductases with excellent enantioselectivity from Geotrichum candidum (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Organizer: 2010環太平洋国際化学会議
  • Place of Presentation: ハワイ コンベンションセンター
• [Presentation] Geotrichum candidum由来の高い立体選択性を有する還元酵素の単離精製および諸 性質の解明 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Organizer: 第14回生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 静岡 グランシップ静岡
• [Presentation] 超臨界二酸化炭素を利用する酵素反応の開発 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Organizer: 化学工学会超臨界流体部会 第9回サマースクール「循環型社会構築のための超臨界流体利用技術」
  • Place of Presentation: 熱海温泉 ニューフジヤホテル
• [Presentation] Fusarium sp.による新規バイヤービリガー酸化反応の補助溶媒の検討
  • Author(s): 増田彩花
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀)
• [Presentation] Fusarium sp.によるシクロペンタノン誘導体のバイヤービリガー酸化反応の検討
  • Author(s): 田辺知史
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀)
• [Presentation] アセトフェノン還元酵素を用いた不斉合成反応の開発
  • Author(s): 山本拓郎
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀)
• [Presentation] Geotrichum candidum NBRC 4597由来新規アセトフェノン還元酵素を用いた光学活性エポキシド合成系の開発
  • Author(s): 杉山陽祐
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀)
• [Presentation] Fusarium sp.による新規Baeyer-Villiger酸化反応の開発
  • Author(s): 河口のぞみ
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀)
• [Presentation] アセトフェノン還元酵素によるα-クロロケトンの不斉還元反応の開発
  • Author(s): 杉山陽祐
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館（富山）
• [Presentation] アセトフェノン還元酵素を用いた不斉合成反応の開発
  • Author(s): 山本拓郎
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館（富山）
• [Presentation] Fusarium sp.による新規バイヤービリガー酸化反応の開発（1）スクリーニング、培養条件、および反応条件の検討
  • Author(s): 河口のぞみ
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館（富山）
• [Presentation] Fusarium sp. による新規バイヤービリガ酸化反応の開発(２) 補助溶媒の検討
  • Author(s): 増田彩花
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館（富山）
• [Presentation] Fusarium sp. による新規バイヤービリガー酸化反応の開発(３)シクロペンタノン
  • Author(s): 田邉 知史
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山県民会館（富山）
• [Presentation] Geotrichum candidum NBRC 4597由来新規アセトフェノン還元酵素の発現系構築、精製及び性質検討
  • Author(s): 山本拓郎
  • Organizer: 日本化学会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学(神奈川）
• [Presentation] Purification and characterization of fluorinated ketone reductases with excellent enantioselectivity from Geotrichum candidum
  • Author(s): 曹 晨
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学(東京）
• [Presentation] Geotrichum candidum NBRC 4597由来新規アセトフェノン還元酵素の遺伝子クローニングと発現系の構築
  • Author(s): 山本拓郎
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学(東京）
• [Presentation] 生体触媒を用いた新規Baeyer-Villiger酸化反応の開発
  • Author(s): 河口 のぞみ
  • Organizer: 生体触媒化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学(東京）
• [Book] 新しい溶媒を用いた有機合成12節超臨界二酸化炭素を溶媒に用いた酵素反応 (2013)
  • Author(s): 松田知子
  • Publisher: S&T出版株式会社
• [Book] 新しい溶媒を用いた有機合成,12節 超臨界二酸化炭素を溶媒に用いた酵素反応 (2013)
  • Author(s): 松田知子
  • Total Pages: 11
  • Publisher: S&T出版株式会社
• [Book] In Catalytic methods in asymmetric synthesis: advanced materials, techniques, and applications (2011)
  • Author(s): T. Matsuda、Wiley
  • Publisher: New Jersey
• [Book] 生命理工系のための大学院基礎講座-有機化学 (2011)
  • Author(s): 松田知子
  • Publisher: 東京工業大学出版会
• [Book] In Catalytic methods in asymmetric synthesis:advanced materials,tecniques,and applications, Eds.M. Gruttadauria, F.Giacalone (2011)
  • Author(s): T.Matsuda
  • Total Pages: 18
  • Publisher: Wiley
• [Book] 生命理工系のための大学院基礎講座ー有機化学(湯浅英哉 編） 5章 酸化還元反応ー酵素化学への展開 (2011)
  • Author(s): 松田 知子
  • Publisher: 東京工業大学出版会
• [Book] 酵素利用技術体系(小宮山眞監修) (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Publisher: エヌ・ティー・エス
• [Book] 酵素利用技術体系(小宮山眞 監修)4編4章1節2.超臨界流体 (2010)
  • Author(s): 松田知子
  • Publisher: エヌ・ティー・エス