補酵素回収再生系による複合酵素バイオリアクターの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07456051
• Research Institution: Kogakuin University
• Principal Investigator: 太田 隆久 工学院大学, 工学部, 教授 (30011844)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂口 政吉 工学院大学, 工学部, 助手 (80281351)
• Keywords: バイオリアクター / 固定化酵素 / 補酵素 / NAD^+ / ATP

Research Abstract

昨年度、NAD^+の吸着および脱離の条件検討を行ったが、本年はNADとともに、更にNADH、ATP、ADP、AMPについても緩衝液の種類、濃度、pHの及ぼす影響を検討した。
その結果、以下の最適条件を定めた。NAD^+、NADH(吸着:50mM Tris-HCl,pH8.5、脱離:50mM MES-NaOH,pH6.0)、ATP、AMP(吸着50mM GlyGly-NaOH,pH9.5、脱離:50mM Citrate,pH4.0)、ADP(吸着:50mM CHS-NaOH,pH9.5、脱離:50mM Citrate,pH4.0)。これにより回収率、濃度が高い吸着回収系を確立することが出来た。
この補酵素吸着回収系と組み合わせて用いる酵素反応系のモデル実験を行った。補酵素としてNAD^+、NADHを用いる反応系として-乳酸脱水素酵素(LDH)と蟻酸脱水素酵素(FDH)、また、ATP、ADPを用いる系としてヘキソキナーゼ(HK)とピルビン酸キナーゼ(PK)の固定化を行い、反応条件と安定性について検討した。
AffiGel15を固定化担体として用いた場合の最適固定化条件は以下の通りである。LDH(100mM MOPS-NaOH,pH6.0)、FDH(100mM MOPS-NaOH,pH8.0)、HK(100mM MOPS-NaOH,pH6.0)、PK(100mM HEPES,pH8.0)。固定化FDHは1ヶ月経過したものは80%の活性を保持していた。他の酵素については時間経過とともに若干の酵素活性の増加がみられ、いずれの場合も長期運転に耐える固定化に成功した。