必須アミノ酸よりなる機能性オリゴペプチドの酵素合成

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02453131
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松野 隆一 京都大学, 農学部, 教授 (30032931)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中西 一弘 岡山大学, 工学部, 教授 (90026584) ; 木村 幸敬 京都大学, 農学部, 助手 (70211878) ; 安達 修二 京都大学, 農学部, 助教授 (90115783)
• Keywords: オリゴペプチド / ペプチド合成 / 酵素合成 / 固定化酵素 / 必須アミノ酸 / 二相系反応 / 塩基性アミノ酸

Research Abstract

腸管吸収速度が速いなどの栄養的に優れた機能を有すると考えられる必須アミノ酸を含むオリゴペプチドを酵素法により効率よく合成する方法の研究の一貫として、固定化酵素の調製と、それによるペプチド合成および塩基性アミノ酸よりなるペプチドの合成を行った。その概要を示す。1.固定化酵素の調製:サ-モライシン(TL)、パパイン(PP)、αーキモトリプシン(CT)を吸着後グルタ-ルアルデヒドが架橋する方法で、それぞれAmberlite XADー7、XADー8およびDowex MSCー1に固定化し、その特性を調べた。いずれも、高活性の安定な固定化酵素を得ることができたが、基質の有機溶媒と水相への分配の仕方により水分濃度が増加すると物質移動抵抗が急激に増加する場合があることを認めた。2.含必須アミノ酸オリゴペプチドの固定化酵素による合成:8つの必須アミノ酸およびヒスチジンよりなるオリゴペプチドをバッファ-ー酢酸エチル二相系で合成し、以下の収率を得た。(1)ZーK(Z)IOMe(TL;縮合、約100%)、(2)ZーTWーOEt(PP;転移、43%)、(3)ZーTWVNH_2(CT;縮合、約100%)、(4)ZーLFOMe(TL;縮合、約100%)、(5)ZーMLFOMe(TL;縮合、約100%)、(6)BocーH(Tos)VOEt(PP;縮合、91%)。このように、3つの固定化酵素より、種々のオリゴペプチドを合成することができることから、小量多品種生産系が構築されたと考えている。3.塩基性アミノ酸(リジン)よりなるペプチドの合成;ZーLysOHex+XNH_2→ZーLysXNH_2+HeOH(PP;アセトニトリルー水系、X;Leu、Trp、Val、Lys)の合成を行い、X;Leu、72%;Trp、37%;Val、35%;Lys、3%の収率を得た。XがLysの時には、アセトニトリル濃度を変えることによって50%の収率を達成した。また目的生成物の他に、ZーLysLys、ZーLysLysNH_2が発生したが、目的生成物および副生成物の生成過程をパ-ソナルコンピュ-タ-を使用してシミュレ-トしたところ、結果は実験をよく説明した。

Research Products

• [Publications] Ryuichi MATSUNO: "Factors Affecting Performance of Proteinaseーcatalyzed Bioreactor for Oligopeptide Syntheses" Annals of the New York Academy of SciencesーEnzyme Engineering 11ー. (1992)
• [Publications] Yukitaka KIMURA: "Enzymatic Synthesis of Peptides with Hydrophilic Acid in Waterーmiscible Organic Solvent" Annals of the New York Academy of SciencesーEnzyme Engineering 11ー. (1992)