Artificial metalloenzymes to catalyze C-H bond functionalization by digital design approach

Publicly Offered Research

Project Area	Digitalization-driven Transformative Organic Synthesis (Digi-TOS)
Project/Area Number	24H01079
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	The University of Osaka
Principal Investigator	大洞光司大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10631202)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000) Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords	人工金属酵素 / ポルフィリン / 触媒 / 分子変換
Outline of Research at the Start	本研究では、高活性な金属錯体とタンパク質マトリクスを組み合わせた人工金属酵素を開発し、高収率かつ高選択的な物質変換をめざす。具体的には、生体内で難易度の高いC-H結合水酸化反応を触媒する天然金属酵素の反応性を参考に、 C-H結合官能基化反応に触媒能を示す活性中心となる金属錯体を選出し、機械学習により設計したタンパク質マトリクスと組み合わせた人工金属酵素を調製し、同定、評価する。高活性で、高い立体・位置選択性、さらには反応性を凌駕する官能基選択性を示す触媒系の自在設計法を開拓する。