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有機溶媒中リバーゼを触媒とした新規不斉反応による有用物質の高効率生産

研究課題

研究課題/領域番号 04556014
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 製造化学・食品
研究機関京都大学

研究代表者

小田 順一  京都大学, 化学研究所, 教授 (50027041)

研究分担者 平竹 潤  京都大学, 化学研究所, 助手 (80199075)
加藤 博章  京都大学, 化学研究所, 助手 (90204487)
西岡 孝明  京都大学, 化学研究所, 助教授 (80026559)
田中 琢治  京都大学, 化学研究所, 助手 (40227145)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
15,900千円 (直接経費: 15,900千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1992年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
キーワードリパーゼ / 不斉合成 / エステル交換反応 / 不斉変換 / 有機溶媒 / クローニング / 活性化因子 / 大量発現 / 封入体 / リパーゼ活性化因子 / シャペロン / Catalytic triad / 融合タンパク質 / 動的速度論的光学分割 / 光学活性シアノヒドリン類 / 固定化リパーゼ
研究概要

有機溶媒中でリパーゼを触媒とする立体選択的エステル交換反応に第2種不斉変換の概念を応用して、置換ベンズアルデヒドからキラルシントンとして重要な(S)の絶対配置を有する光学活性なシアノヒドリンエステルを100%近い化学収率で合成する動的速度論的光学分割法を確立した。また、固定化の際にトレハロースやシュークロースなどの二糖類を添加して、リバーゼタンパク質に最適量の結合水を保持させることにより最大活性をえることに成功した。さらにこれらの糖の添加によって加熱や親水性有機溶媒に対するリパーゼの耐久性も飛躍的に向上した。活性セリン残基の阻害剤との反応を解析することによって、水溶液中よりもむしろ有機溶媒中において、リパーゼは通常のセリン加水分解酵素としての挙動をとっていることを明らかにした。Pseudo-monas aeruginosa TE3285が生産するリパーゼの遺伝子をクローニングして、大腸菌における大量発現に成功したが、リパーゼタンパク質は不活性な封入体を形成した。また、これまでリパーゼの活性化因子として知られていた遺伝子をクローニングして、大腸菌中で発現させて活性化因子タンパク質を得た。これは活性化因子をタンパク質として精製した最初の例である。先の封入体リパーゼを巻き戻す際に、この活性化因子タンパク質を1:1の割合で添加するとリパーゼの活性が回復した。これによって、活性化因子はタンパク質として発現してから、シャペロン様の役割をはたしていることが明らかになった。これらは、不斉合成反応におけるリパーゼの利用を実用に移すことが直ちに可能であることを示す具体的な内容をふくんでいるばかりでなく、基礎研究の面でもきわめて重要な研究成果といえる。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Inagaki, M.: "One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldenhydes via lipse-catalyazaed kinetic resolution coupled with in situ formation and racemization of cynohydrins" J. Org. Chem. 57. 5643-5649 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chihara-Shiomi, M: "Purification, molecular cloning, and expression of lipase from Pseudomonas aeruginosa" Arch. Biochem. Biophys.296. 505-513 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani, T.: "Chemical inactivation of lipase in organic solvent: A lipase from Pseudomonas aeruginosa TE3285 is more like a typial serine enzyme in an organic solvent than aqueous media" Biosci. Biotech. Biochem. 56. 1118-1123 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inagaki, M.: "One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldehydes via quinidine-catalyzed transhydrocyanation coupled with lipase-catalyzed kinetic resolution in organic solvent" Bull. chem. soc. Jpn.65. 111-120 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai, K.: "Kinetic resolution of racemic α-aminonitriles Via stereo-selective N-acetylation catalyzed by lipase in organic solvent" Bull. Inst Chen Res. Kyoto Unn.70. 333-337 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohshima-Hirayama, N.: "Lipase from Pseudomonas aeruginosa-Production in Escherichia coli and activation in vitro with a protein from the downstream gene" Eur. J. Biochem.215. 239-246 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西岡孝明: "Pseudomonas aeruginosa TE3285 リパーゼ活性化遺伝子(lipB)産物の機能〓." 生物工学. 72. 194-196 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibata, H.: "LipB, private-chaperone for Pseudmonas lipase: Purification and functional studies of the lipase-activator protein" 投稿準備中.

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inagaki, M., et al: "One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldehydes via lipase-catalyzed kinetic resolution coupled with in situ formation and racemization of cynohydrins." J.Org.Chem.57. 5643-5649 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chihara-Shiomi, M., et al: "Purification, molecular cloning, and expression of lipase from Pseudomonas aeruginosa." Arch.Biochem.Biophys.296. 505-513 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani, T., et al: "Chemical inactivation of lipase in organic solvent : A lipase from Pseudomonas aeruginosa TE3285 is more like a typical serine enzyme in an organic solvent than aqueous media." Biosci.Biotech.Biochem.56. 1118-1123 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inagaki, M., et al: "One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldehydes via quinidine-catalyzed transhydrocyanation coupled with lipase-catalyzed kinetic resolution in organic solvent" Bull.Chem.Soc.Jpn.65. 111-120 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakai, K., et al: "Kinetic resolution of racemic alpha-amino-nitriles via stereoselective N-acetylation catalyzed by lipase in organic solvent." Bull.Inst.Chem.Res.Kyoto Univ.70. 333-337 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oshima-Hirayama, N., et al: "Lipase from Pseudomonas aeruginosa-Production in Escherichia coli and activation in vitro with a protein from the downstream gene." Eur.J.Biochem.215. 239-246 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inagaki, M., et al: "Conversion of aldehydes to (s) -2-acetoxy nitriles via reversible cyanohydrin formation" Preparative Transformation, 2nd Suppliment, Wiley & Sons. 1 : 10.30-1 : 10.39 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibata.H., et al: "LipB,private-chaperone for Pseudomonas lipase : Purificatin and functional studies of the lipase-activator protein" (To be submitted).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inagaki,M.: "One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldehydes via lipase-catalyzed kinetic resolution coupled with in situ formation and racemization of cynohydrins" J.Org.Chem. 57. 5643-5649 (1992)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Chihara-Shiomi,M.: "Purification,molecular cloning,and expression of lipase from Pseudomonas aeruginosa" Arch.Biochem.Biophys.296. 505-513 (1992)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nakatani,T.: "Chemical inactivation of lipase in organic solvent:A lipase from Pseudomonas aeruginosa TE3285 is more like a typical serine enzyme in an organic solvent than aqueous media" Biosci.Biotech.Biochem. 56. 1118-1123 (1992)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Inagaki,M.: "One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldehydes via quinidine-catalyzed transhydrocyanation coupled with lipase-catalyzed kinetic resolution in organic solvent" Bull.Chem.Soc.,Jpn.65. 111-120 (1992)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nakai,K.: "Kinetic resolution of racemic α-aminonitriles via stereo-selective N-acetylation catalyzed by lipase in orqanic solvent" Bull.Inst.Chem Res.Kyoto Univ.70. 333-337 (1992)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ohshima-Hirayama,N.: "Lipase from Pseudomonas aeruginosa-Production in Escherichia coli and activation in vitro with a protein from the downstream gene" Eur.J.Biochem.215. 239-246 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 西岡孝明: "Pseudomonas aeruginosa TE3285 リバーゼ活性化遺伝子(lipB)産物の機能" 生物工学. 72. 194-196 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shibata,H.: "LipB,private-chaperone for Pseudomonas lipase:Purification and functional studies of the lipase-activator protein" 投稿準備中.

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Oshima-Hirayama: "Lipase from Pseudomonas aeruginosa:Production in Escherichia coli and activation in vitro with a protein from the downstream gene" Eur.J.Biochem.215. 239-246 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Chihara-Siomi: "Purification,molecular cloning and expression of lipase from Pseudomonas aeruginosa" Arch.Biochem.Biophys.296. 505-513 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Inagaki: "One-pot synthesis of opptically active cyanohydrin acetates from aldehydes via lipasecatalyzed kinetic resolution coupled with in situ racemization" J.Org.Chem.57. 5643-5649 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakatani: "Chemical inactivation of lipase in organic solvent:A lipase from Pseudomonas aeruginosa TE3285 is more like a typical serine" Biosci.Biotech.Biochem.56. 1118-1123 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Inagaki: "One-pot synthesis of optically active cyanohydrin acetates from aldehydes via quinidinecatalyzed transhydrocyanation" Bull.Chem.Soc.Jpn.64. 111-120 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakai: "Kinetic resolution of racemic a-aminonitriles via stereoselective N-acetylation catalyzed by lipase in organic solvent" Bull.Inst.Chem.Res.,Kyoto Univ.70. 333-337 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Inagaki: "One-Pot Synthesis of Optically Active Cyanohydrin Acetates from Aldehydes via Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution Coupled with in situ---" J.Org.Chem.57. 5643-5649 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Chihara-Siomi: "Purification,Molecular Cloning,and Expression of Lipase from Pseudomonas aeruginosa" Arch.Biochem.Biophys.296. 505-513 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakatani: "Chemical Inactivation of Lipase in Organic Solvent:A Lipase from Pseudomonas aeruginosa TE3285 is More Like a Typical Serine---" Biosci.Biotech.Biochem.56. 1118-1123 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] N.Oshima-Hirayama: "Lipase from Pseudomonas aeruginosa:Production in Escherichia coli and Activation in vitro with a Protein from the Downstream Gene" Eur.J.Biochem.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Inagaki: "One-Pot Synthesis of Optically Active Cyanohydrin Acetates from Aldehydes via Quinidine-catalyzed Transhydrocyanation---" Bull.Chem.Soc.Jpn.64. 111-120 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nakai: "Kinetic Resolution of Racemic α-Aminonitriles via Stereoselective N__--Acetylation Catalyzed by Lipase in Organic Solvent" Bull.Inst.Chem.Res.,Kyoto Univ.70. 333-337 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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