1992 Fiscal Year Annual Research Report
酵素機能の改変とペプチド合成および光学分割への応用
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04453093
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
木瀬 秀夫 筑波大学, 物質工学系, 助教手 (20013170)
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| Keywords | プロテアーゼ / ペプチド合成 / エナンチオマー特異性 / D体アミノ酸 / 有機溶媒 / 光学分割 / 蛍光スペクトル |
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| Research Abstract |
有機溶媒中での酵素活性の発現とその合成化学的応用を目的として研究を行い,次のような成果を得た.
1. プロテアーゼによるペプチド合成
代表的なセリンプロテアーゼであるα-キモトリプシンおよびスブチリシンを用いて,有機溶媒中でペプチド合成を行い,反応条件が酵素活性および特異性に与える効果を詳細に検討した. 特にD体および非天然型アミノ酸を含むペプチド合成の可能性を検討した.その結果,酵素のエナンチオマー特異性は有機溶媒の種類および含水量により大きく変化し,t-ブタノール,アセトニトリル,アセトン中でもっとも高い活性とエナンチオマー特異性が得られた.しかしエナンチオマー特異性は,含水量により大きく変化し,高農度の有機溶媒中でのみD体アミノ酸の高い反応性が得られた.この現象を利用して,各種のD体アミノ酸を含むペプチドを合成した.
2. 有機溶媒中での酵素構造の変化と蛍光スペクトル
有機溶媒中では酵素は縣濁状態で存在するため,その構造変化の検出はほとんど不可能と考えられてきた.我々は酵素に含まれるトリプトファンまたはチロシン残基の蛍光を利用して酵素の構造変化の検出を試みた. その結果, α-キモトリプシンについては、 触媒活性と蛍光波長との間に非常に高い相関関係が見いだされ, 溶媒による酵素構造の変化を検出する手がかりを得た. また, このような変化と酵素のエナンチオマー特異性との関連を明らかにした.
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[Publications] T. Nagashima A. Watanabe H.Kise: "Peotide Synthesis by Proteases in Organic Solvents. Medium Effect Substrate Specificity" Enzyme Microb.Techno.14. 842-847 (1992)
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[Publications] K.Ohshima Y.Tomiuchi H.KiSe: "Kinetic Resolution D,L-DPA Eyhyl Ester by Enzyamic" J.Jpn.Oil. Chen. Soc.41. 1141-1143 (1992)
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[Publications] T. Tomiuchi K. Ohshima H. Kise: "Enzymatic Reactions in Aqueous-Organic Media. XVII. Optical Resoluition of Amino Acid Esters Enzyatic Hydrolysis in Prganic Solvents" Bull. Chem. Soc. Jpn.65. 2599-2603 (1992)
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[Publications] Y. Tomiuchi T.Kijima H.Kise: "Fluorescence Spectroscopic Study of α-Chymotrypsin as Relevant to Catalytic Activity in Aqueous-Prganic Media" Bull. Chem. Soc. Jpn.66. (1993)
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[Publications] H.Kise: "Synthesis of Biocomposite Materials. 4.1 Grafting of Enzymes with Synthetic Polymers for Use in Organic Solvents" CRC Press, Inc., 40 (1992)
