2011 Fiscal Year Annual Research Report
生活習慣病改善に有効な代謝調節機能を有する新規分岐鎖アミノ酸誘導体の創出
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22658027
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小川 順 京都大学, 農学研究科, 教授 (70281102)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日比 慎 京都大学, 農学研究科, 助教 (30432347)
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| Keywords | 分岐鎖アミノ酸 / 4-ヒドロキシイソロイシン / 肥満 / 糖尿病 / ジオキシゲナーゼ / アルドラーゼ / トランスアミナーゼ / 水酸化アミノ酸 |
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| Research Abstract |
酵素法による様々な水酸化アミノ酸の合成法を確立すべく、アミノ酸を基質とする新規ジオキシゲナーゼの探索を行った結果、Bacillus thuringiensis 2e2ジオキシゲナーゼ(IDO)以外に、Nostoc punctiforme PCC73102由来Lーロイシンジオキシゲナーゼ(LdoA)、Burkholderia ambifaria AMMD由来N-スクシニル-L-ロイシンジオキシゲナーゼ2種(SadA、SadB)を見いだした。今期は、これらの新規酵素の機能解析に取り組んだ。
IDOはL-イソロイシンの他に、L-ノルバリン、レノルロイシン、L-ロイシン等の疎水性の脂肪族L体アミノ酸の4位炭素に立体選択的に水酸基を導入し、(S)-4-ヒドロキシ-L-イソロイシン、(S)-4-ヒドロキシ-L-ノルバリン、4-ヒドロキシ-L-ノルロイシン、4-ヒドロキシ-L-ロイシンなどを生成できる事を明らかにした。また、IDOはL-methionlPe等の含硫L-アミノ酸を酸化してL-methionine sulfoxideを生じる別種の反応も触媒できることを発見した。この反応においては、99%以上の光学純度でL-methionine-(S)-sulfoxideが生成していることが分かった。
LdoAはL-ロイシンとL-ノルロイシンの5位炭素に立体選択的に水酸基を導入し、それぞれ(4S)-5-ヒドロキシ-L-ロイシン、5-ヒドロキシ-L-ノルロイシンを生成できる事を明らかにした。
SadAとSadBは共に様々な種類のN置換の疎水性脂肪族L体アミノ酸類の3位炭素に立体選択的に水酸基を導入し、例えばN-スクシニル-L-ロイシンを基質に用いた際にはN-スクシニル-3-ヒドロキシ-L-ロイシンを生成できる事を明らかにした。
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