2016 Fiscal Year Annual Research Report
Enzymes in the Aldoxime-Nitrile pathway -application to organic synthesis and their physiological importance-
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26292041
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
浅野 泰久 富山県立大学, 工学部, 教授 (00222589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 英伸 富山県立大学, 工学部, 准教授 (50285160)
松井 大亮 富山県立大学, 工学部, 助教 (40748513)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アルドキシム脱水酵素 / ニトリルヒドラターゼ / アルドキシムーニトリル経路 / 光学活性ニトリル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．耐熱性や高アクリルアミド耐性のニトリルヒドラターゼ（NHase）産生菌の探索とRhodococcus属細菌のNHaseとの比較
土壌より、各種ニトリル等を炭素あるいは窒素源とする培地を用いて広範なNHase産生菌のスクリーニングを行った。スクリーニングで得られた好熱性菌Geobacillus sp.315から耐熱性NHaseを精製するとともに、大腸菌で発現させた。Geobacillus sp.315由来の耐熱性NHase遺伝子は、β- およびα-サブユニット並びにアクティベーターから成っており、酵素は、α6β6 構造をしていた。大腸菌で発現させると、野生株の培養当たり約6倍の活性を示し、比活性は468 U/mg（基質：アクリロニトリル）であった。Geobacillus sp.315 由来のNHaseは、R. rhodcrous J-1のNHaseよりも優れた熱耐性やアクリルアミド耐性を示した。
2．合成アルドキシムを基質とするアルドキシム脱水酵素反応のエナンチオ選択性の解明
これまでに、Bacillus sp. OxB-1由来アルドキシム脱水酵素 (OxdB) は、E-(R/S)-2-phenylpropionaldoxime (2-PPOx) に対し、S-立体選択的に脱水反応を触媒することを明らかにして来た。今回、様々なアルドキシム分解菌由来のOxdを用いてアルドキシムのエナンチオ選択性の検討を行った。Oxdを有する細菌ライブラリーより、十数株のOxd遺伝子を発現する大腸菌形質転換株を作成した。それらを用いて、2-PPOxに対するエナンチオ選択性を検討したところ、OxdBと同様の結果であるS-選択性を示した。また、2-(thiophen-2-yl)-propionaldoxime (TPOx) およびcyclohexyl-2-phenylacetaldoxime (CPOx) を合成し、OxdBを用いてエナンチオ選択的反応を行った。その結果、TPOxの場合では、2-PPOxの場合と同様に、4つのジアステレオマーのうち、3つはニトリルへ変換されたが、残り1つのジアステレオマーは変換されなかった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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