補酵素回収再生系による複合酵素バイオリアクターの開発

• 研究課題/領域番号: 07456051
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学・応用生物化学
• 研究機関: 工学院大学
• 研究代表者: 太田 隆久 工学院大学, 工学部, 教授 (30011844)
• 研究分担者: 坂口 政吉 工学院大学, 工学部, 助手 (80281351)
• 研究期間 (年度): 1995 – 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円); 1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1995年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
• キーワード: バイオリアクター / 固定化酵素 / 補酵素 / NAD^+ / ATP / バイオイアクター / NAD

研究概要

I.補酵素回収系の確立
回収率、および回収濃度の高い条件を探索し、以下の系を確立した。
1.補酵素NAD^+およびNADHの回収系
吸着条件:50mM Tris- HCl,pH8.5、脱離条件:50mM MES-NaOH,pH6.0
2.補酵素、ATPおよびAMPの回収系
吸着条件:50mM GlyGly-NaOH,pH9.5、脱離条件:50mM Citrate,pH4.0
3.補酵素ADPの回収系
吸着条件:50mM CHS-NaOH,pH9.5、脱離条件:50mM Citrate,pH4.0
II.補酵素再生系と酵素反応系のモデル系の確立
AffiGel15を固定化担体として用いた場合の最適固定化条件と安定性を検討した。
1.補酵素NAD^+、NADHを用いる反応系
L-乳酸脱水素酵素(LDH)と蟻酸脱水素酵素(FDH)
固定化条件:LDH(100mM MOPS-NaOH,pH6.0)、FDH(100mM MOPS-NaOH,pH8.0)
2.補酵素ATP、ADPを用いる反応系
固定化条件:ヘキソキナーゼ(HK)とピルビン酸キナーゼ(PK)
HK(100mM MOPS-NaOH,pH6.0)、PK(100mM HEPES,pH8.0)
3.固定化酵素の安定性
固定化FDHは1ヶ月経過したものは80%の活性を保持していた。他の酵素については時間経過とともに若干の酵素活性の増加がみられ、いずれの場合も長期運転に耐える固定化に成功した。