2006 Fiscal Year Annual Research Report
酵素の有機溶媒耐性の解明とタンパク質工学的手法による新規有機溶媒耐性酵素の開発
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17310131
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
荻野 博康 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (80233443)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石見 紘策 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (30081350)
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| Keywords | 酵素 / 有機溶剤耐性 / タンパク質工学 / プロテアーゼ / リバーゼ / 2次構造 / 構造変化 / 反応動力学 |
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| Research Abstract |
ファインケミカル製品等の製造プロセスにバイオ技術を導入することにより、これらのプロセスを環境適応型製造プロセスに転換することが可能となるが、ファインケミカル製品等の製造プロセスで溶媒として一般的に用いられている有機溶媒の存在下では、既存の生体触媒(酵素・微生物)を用いることができない。有機溶媒存在下では酵素は不安定で容易に失活するためである。そこで、有機溶媒存在下でも失活しない有機溶媒耐性生体触媒が切望されている。
本研究では、分子生物学的手法を用いた有機溶媒耐性酵素の開発、および有機溶媒耐性酵素や有機溶媒耐性微生物を高効率で用いるための工学的研究を行う。
1.分子シミュレーションによる有機溶媒耐性酵素の原因解明
有機溶媒耐性微生物角Pseudomonas aeruginosa PST-01株が分泌する有機溶媒耐性のPST-01プロテアーゼの更なる安定化を図るため、PST-01プロテアーゼを構成するアミノ酸を他のアミノ酸に置換することを試みることにした。PST-01プロテアーゼを構成するアミノ酸を他のアミノ酸に置換した種々の変異酵素の構造を分子シミュレーションにより構築し、構造の安定化が期待できる本来の構造を大きく変化させないような構造を探した。その情報に基づき、アミノ酸を置換した変異酵素を作製した。
2.有機溶媒存在下での酵素・ポリペプチドの構造変化測定
特異的な構造を形成する種々のポリペプチドの有機溶媒存在下での構造の変化を観察した。その結果、他の2次構造に比べ、β構造は有機溶媒存在下で不安定であることを見出した。
3.有機溶媒存在下での酵素の反応動力学解析
水-有機溶媒2相系での種々の条件における有機溶媒耐性酵素の反応速度を測定することにより、反応機構解析を行い、反応機構の理論的解析を行った。
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