2005 Fiscal Year Annual Research Report
汎用型不斉還元酵素モジュールの開発とキラルアルコール生産システムへの応用
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13853009
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
清水 昌 京都大学, 農学研究科, 教授 (70093250)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 道彦 京都大学, 農学研究科, 助教授 (90252494)
小川 順 京都大学, 農学研究科, 助手 (70281102)
喜多 恵子 京都大学, 農学研究科, 教授 (70234226)
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| Keywords | キラルビルディングブロック / カルボニル還元酵素 / 不斉還元 / 旧黄色酵素 / 木斉水素化反応 |
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| Research Abstract |
本研究では、様々な光学活性アルコール類の生産プロセスに利用可能な「汎用型不斉還元酵素モジュール」の開発を目的に、各種カルボニル還元酵素に関する酵素化学的情報および遺伝子情報をもとに効率的な不斉還元システムの構築を目指して研究を進めた。
1.クローニングにより得られた20種類以上の各種カルボニル還元酵素遺伝子の組換え菌による大量発現系の構築を行い、光学活性アルコール生産プロセスへの応用を視野に入れて、カルボニル還元酵素大量発現菌を触媒として用いた場合の還元反応の評価を行った。さらに、グルコース脱水素酵素あるいは新規に見出した補酵素再生系酵素遺伝子との共発現を試みた。これらの検討により、不斉還元酵素モジュールの構築と充実を図った。
2.上記で構築した共発現不斉還元酵素モジュールについて、培養条件や菌体処理条件を検討して、酵素活性が最大限に引き出せる条件の至適化を行った。これにより、簡便に利用できる不斉還元酵素ライブラリーの充実を図り、汎用性を高めることが可能となった。
3.これまでに得られた共発現菌株を用いて各種カルボニル化合物の不斉還元反応を試みた。また、触媒試薬として取り揃えた各種還元酵素モジュールを用いて、各酵素の反応特性および適用可能なカルボニル化合物のリストを作成した。
4.カルボニル還元酵素ライブラリーにとどまらず、不斉水素付加酵素やモノオキシゲナーゼ反応のモジュールとしても利用可能であることを示した。本システムが、還元型補酵素要求性の酵素反応に広く利用できることが示された。
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