• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2008 Fiscal Year Final Research Report

Development of efficient method for producing optically pure alcohols with an asymmetric hydrogen-transfer biocatalysts and their library construction

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 17360402
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

ITOH Nobuya  Toyama Prefectural University, 工学部, 教授 (90213066)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 牧野 祥嗣  富山県立大学, 工学部, 講師 (20347355)
Project Period (FY) 2005 – 2008
Keywordsバイオ不斉還元 / 光学活性アルコール生産 / バイオリアクター / 進化分子工学 / 有機溶媒耐性酵素 / メタゲノム / 遺伝子ライブラリー
Research Abstract

フェニルアセトアルデヒド還元酵素(PAR)を進化分子工学的手法にて改良し、変異酵素Sar268/HAR1を取得した。これら酵素の機能解析を行った結果、明らかに極性溶媒中での活性が向上していた。また、同酵素を触媒とし、高濃度のケトン類(10-30%)から100%近い収率で目的の光学活性体を合成できた。さらに、Sar268およびLeifsonia由来アルコール脱水素酵素(LSADH)の発現菌体を固定化し、水溶性の高いケトンの還元反応を流動層型のリアクターで行う事に成功した。PAR/LSADHの類縁酵素遺伝子の土壌DNAからの分離を行い、PARとLSADHの基質特異性が異なる酵素ライブラリーの構築を目指した。PARについては、約60種のDNA断片の増幅に成功したが、活性を確認することができなかった。他方LSADHでは、生産菌の類縁微生物ゲノム情報を基に約30種の遺伝子を単離(LSと命名)し、その基質特異性、立体選択性を測定した。

  • Research Products

    (22 results)

All 2009 2008 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (5 results) Book (3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

  • [Journal Article] Engineering of NADPH-dependent aldo-keto reductase from Penicillium citrinum by directed evolution to improve thermostability and enantioselectivity2008

    • Author(s)
      H. Asako, M. Shimizu, N. Itoh
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol. 80

      Pages: 803-812

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Continuous production of chiral 1,3-butanediol using immobilized biocatalysts in a packed bed reactor: promising biocatalysis method with an asymmetric hydrogen-transfer bioreduction2008

    • Author(s)
      N. Itoh, M. Nakamura, K. Inoue, Y. Makino
    • Journal Title

      Appl. Microbiol.Biotechnol. 75

      Pages: 1249-812

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 酵素触媒の極性有機溶媒耐性と不斉還元バイオプロセスへの応用2007

    • Author(s)
      伊藤伸哉, 牧野祥嗣
    • Journal Title

      酵素工学ニュース 58

      Pages: 27-34

  • [Journal Article] Engineering the phenylacetaldehyde reductase mutant for improved substrate conversion in the presence of concentrated 2-propanol2007

    • Author(s)
      Y. Makino, T. Dairi, N. Itoh
    • Journal Title

      Appl. Microbiol.Biotechnol. 77

      Pages: 833-843

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gene Cloning and expression of Leifsonia alcohol dehydrogenase (LSADH) involved in asymmetric hydrogen-transfer bioreduction to produce (R)-form chiral alcohols.2006

    • Author(s)
      K.Inoue, Y. Makino, T. Dairi, N. Itoh
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 70

      Pages: 418-426

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Purification and cDNA cloning of NADPH-dependent aldoketoreductase, involved in asymmetric reduction of methyl 4-bromo-3-oxobutyrate, from Penicillium citrinum IFO4632005

    • Author(s)
      H. Asako, R. Wakita, K. Matsumura, M. Shimizu, J. Sakai, N. Itoh
    • Journal Title

      Appl.Environ. Microbiol. 71

      Pages: 1101-1104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Production of (R)-chiral alcohols by a hydrogen-transfer bioreduction with NADH-dependent Leifsonia alcohol dehydrogenase (LSADH)2005

    • Author(s)
      K. Inoue, Y. Makino, N. Itoh
    • Journal Title

      Tetrahedron:Asymmetry 16

      Pages: 2539-2549

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Purification and characterization of a novel alcohol dehydrogenase from Leifsonia sp. strain S749: a promising biocatalyst for an asymmetric hydrogen transferbioreduction2005

    • Author(s)
      K. Inoue, Y. Makino, N. Itoh
    • Journal Title

      Environ. Microbiol. 71

      Pages: 3633-3641

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Engineering of phenylacetaldehyde reductase for efficient substrateconversion in concentrated 2-propanol2005

    • Author(s)
      Y. Makino, K. Inoue, T. Dairi, N. Itoh
    • Journal Title

      Appl. Environ. Microbiol. 71

      Pages: 4713-4720

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メタゲノムを用いた酸化還元酵素遺伝子ライブラリーの構築とその評価2009

    • Author(s)
      磯谷、石母田、加藤、牧野、朝子、伊藤
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] 進化分子工学による極性有機溶媒耐性酵素の創製とそのメカニズム2008

    • Author(s)
      伊藤伸哉, 牧野祥嗣
    • Organizer
      第11回生体触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2008-01-24
  • [Presentation] Efficient method for producing optically pure alcohols with an asymmetrichydrogen-transfer biocatalysis and evolutionary mechanism of alcoholdehydrogenase (ADH) to increase the activity in polar organic solvent.2007

    • Author(s)
      N.Itoh, Y. Makino, T. Dairi, K. Inoue, M. Nakamura
    • Organizer
      Biotrans 2007
    • Place of Presentation
      Oviedo, Spain
    • Year and Date
      2007-07-10
  • [Presentation] 不斉還元バイオ触媒を用いる高効率な光学活性アルコール生産法の開発2006

    • Author(s)
      伊藤伸哉
    • Organizer
      グリーン・サステイナブルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2006-03-08
  • [Presentation] Asymmetric hydrogen-transfer bioreduction by Leifsonia alcohol dehydrogenase (LSADH) to produce chiral alcohols.2005

    • Author(s)
      N.Itoh, Y. Makino, T. Dairi, K. Inoue
    • Organizer
      Biotrans 2005
    • Place of Presentation
      Delft, The Netherlands
    • Year and Date
      2005-07-07
  • [Book] 有機溶媒耐性酵素の開発と医薬品中間体製造2009

    • Author(s)
      伊藤伸哉
    • Total Pages
      34-44
    • Publisher
      バイオインダストリー4
  • [Book] 水素移動型バイオ不斉還元による光学活性アルコールの効率的生産2008

    • Author(s)
      伊藤伸哉
    • Total Pages
      44-48
    • Publisher
      ファインケミカル 37
  • [Book] 有機溶媒耐性酵素, 酵素開発・利用の最新技術(今中忠行監修)2006

    • Author(s)
      伊藤伸哉, 牧野祥嗣
    • Total Pages
      32-41
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pu-toyama.ac.jp/BR/itoh/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 還元酵素及びその利用2008

    • Inventor(s)
      朝子弘之, 伊藤伸哉, 牧野祥嗣,大利徹
    • Industrial Property Rights Holder
      住友化学, 伊藤伸哉
    • Industrial Property Number
      特願2008-078602
    • Filing Date
      2008-03-25
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 還元酵素遺伝子の取得方法、及び、還元酵素遺伝子2008

    • Inventor(s)
      伊藤伸哉、牧野祥嗣, 朝子弘之
    • Industrial Property Rights Holder
      住友化学、伊藤伸哉
    • Industrial Property Number
      特願2008-291407
    • Filing Date
      2008-11-13
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 還元酵素遺伝子を含む発現ベクター2006

    • Inventor(s)
      伊藤伸哉, 牧野祥嗣, 大利徹
    • Industrial Property Rights Holder
      住友化学, 伊藤伸哉
    • Patent Publication Number
      特開2008-17773
    • Filing Date
      2006-07-13
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 還元酵素及びその利用2005

    • Inventor(s)
      伊藤伸哉, 牧野祥嗣, 大利徹
    • Industrial Property Rights Holder
      住友化学, 伊藤伸哉
    • Patent Publication Number
      特開2007-61065
    • Filing Date
      2005-09-02

URL: 

Published: 2010-06-10   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi