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糸状菌の生産するラクトナーゼを用いるパントラクトン光学分割法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08556013
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

清水 昌  京都大学, 農学研究科, 教授 (70093250)

研究分担者 小川 順  京都大学, 農学研究科, 助手 (70281102)
片岡 道彦  京都大学, 農学研究科, 助手 (90252494)
小林 達彦  京都大学, 農学研究科, 講師 (70221976)
坂本 恵司  富士薬品工業(株), 研究所, 主任研究員
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
1997年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1996年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワードラクトナーゼ / Fusarium oxysporum / パントラクトン / 酵素的光学分割 / 固定化酵素
研究概要

Fusarium oxysporumの生産する高度な立体選択性を有するラクトナーゼを用いた酵素的なラセミ体パントラクトンの光学分割法の開発を試みた。Fusarium oxysporumからラクトナーゼをコードするゲノムDNAおよびcDNAのクローニングに成功し、さらに、ラクトナーゼをコードする遺伝子を含む組換えプラスミドを大腸菌に形質転換し、酵素の大量発現にも成功した。F.oxysporumの菌体を触媒として再利用するために、F.oxysporumの菌体および抽出した酵素の固定化の検討を行った。菌体についてはアルギン酸カルシウムゲルを、酵素についてはデュオライトA-568を用いた固定化が効果的であり、酵素活性の大幅な安定化が図ることができた。固定化したラクトナーゼ高活性菌体を触媒として、実用生産レベルでの反応を行った。350グラム/リットルのラセミ体パントラクトン水溶液350リットルを基質として、同じ固定化菌体を触媒として180回以上の光学分割を行うことができた。また、本酵素の触媒する逆反応であるD-パント酸のラクトン化反応を利用して、DL-パント酸を基質としたD-パント酸特異的ラクトン化反応によるD-パントラクトンの生産についても検討を加えた結果、水-有機溶媒2相系反応により、効率的なD-パントラクトンの選択的生産が可能であることが判明した。本研究により、ラクトナーゼを用いるラセミ体パントラクトンの酵素的光学分割法の確立ができた。今後、実用生産に向けての最終的条件検討を行っていく予定である。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Optical resolution of racemic pantoic acid through microbial stereoselective lactonization in two-phase system." Enzyme Microb.Technol.19. 307-310 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimizu & M.Kataoka: "Structure,function,and application of microbial lactonases." Chimia. 50. 409-410 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction study of aldehyde reductase from a red yeast,Sporobolomyces salmonicolor." Acta Cryst.D52. 405-406 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Purification and characterization of L-allo-threonine aldolase from Aeromonas jandaei DK-39." FEMS Microbiol.Lett.151. 245-248 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Isolation and characterization of D-threonine aldolase,a pyridoxal-5'-phosphate-dependent enzynme from Arthrobacter sp." Eur.J.Biochem.245. 385-393 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Enzymatic production of ethyl (R) -4-chloro-3-hydroxybuttanoate : Asymmetric reduction of ethyl 4-chloro-3-oxobutanoate." Appl.Microbiol.Biotechnol.48. 699-703 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimizu & M.Kataoka: "Enzyme Engineering XIII" New York Academy of Sciences, 9 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimizu et al.: "Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology,vol.58" Springer-Verlag,Berlin, 42 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al: "Optical resolution of racemic pantoic acid through microbial stereoselective lactonization in two-phase system." Enzyme Microb.Technol.19. 307-310 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimizu & M.Kataoka: "Structure, function, and application of microbial lactonases." Chimia. 50. 409-410 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction study of aldehyde reductase from a red yeast, Sporobolomyces salmonicolor." Acta Cryst.D52. 405-406 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Purification and characterization of L-allo-threonine aldolase from Aeromonas jandaei DK-39." FEMS Microbil.Lett.151. 245-248 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Isolation and characterization of D-threonine aldolase, apyridoxal-5'-phosphate-dependent enzyme from Arthrobacter sp." Eur.J.Biochem. 245. 385-393 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Enzymatic production of ethyl (R)-4-chloro-3-hydroxybutanoate : Asymmetric reduction of ethyl 4-chloro-3-oxobutanoate." Appl.Microbiol.Biotechnol.48. 699-703 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimizu & M.Kataoka: Enzyme Engineering XIII.New York Academy of Sciences, (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimizu et al.: Advabces in Biochemical Engineering/Biotechnology, vol.58. Springer-Verlag, (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Purification and characterization of L-allo-threonine aldolase from Aeromonas jandaei DK-39." FEMS Microbiol.Lett.151. 245-248 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kataoka etr al.: "Isolation and characterization of D-threonine aldolase from Arthrobacter sp.DK-38." Eur.J.Biochem.248. 385-393 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kataoka et al.: "Enzymatic production of ethyl (R)-4-chloro-3-hydroxybutanoate : Asymmetric of reduction of ethyl 4-chloro-3-oxobutanoate." Appl.Microbiol.Biotechnol.48(6). 699-703 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kobayashi et al.: "Identification of active sites in amidase : Evolutionary relationship between amide bond- and peptide bond-cleaving enzymes." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94(22). 11986-11991 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ogawa et al.: "Imidase,a dihydropyrimidinase-like enzyme involved in the metabolism of cyclic imides." Eur.J.Biochem.243. 322-327 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.-Q.Liu et al.: "L-allo-Threonine aldolase from Aeromonas jandaei-DK-39 : Gene cloning,nucleotide sequencing,and identification." J.Bacteriol.179(11). 3555-3560 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Shimizu et al.: "Advances in Biochemical Engineering/ Biotechnology,vol.58" Spriger-Verlag,Berlin, 42 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 昌: "高純度化技術大系" フジ・システム、東京, 11 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Himuzu,S.and M.Kataoka: "Optical resolution of pantolactone by a novel fungal enzyme,lactonohydrolase" Annals of the New York Academy of Sciences. 799. 650-658 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kataoka,M.et al.: "Optical resolution of racemic pantoic acid through microbial stereoselective lactonization in an organic solvent/water two-phase system" Enzyme Microb.Technol.19(9). 307-310 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,S.and M.Kataoka: "Structure,function,and application of microbial lactonases" CHIMIA. 50(9). 409-410 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kataoka,et al.: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction study of aldehyde reductase from a red yeast,Sporobolomyces salmonicolor" Acta Cryst.D52. 405-406 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,M.et al.: "Hyperinduction of nitrile hydrtase acting on indole-e-acetonitrile in Agrobacterium tumefaciens" Appl.Microbiol.Biotechnol.45. 176-181 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa,J.et al.: "Novel metabolic transformation pathway for cyclic imides in Blastobacter sp.strain A17p-4" Appl.Environ.Microbiol.62(10). 3814-3817 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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