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微生物の新規代謝系「環状イミド代謝系」の解析と応用

研究課題

研究課題/領域番号 09760083
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
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

小川 順  京都大学, 農学研究科, 助手 (70281102)

研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードCyclic imide / Imidase / Half-amide / Half-amidase / Amidase / Phtalimide / Pyruvate / Regiospecific biotrausformation / Cyelie imide / Phthalimide / Cycloheximide / Regio specific biotrausformation
研究概要

微生物に見出した新規な環状イミド代謝系の有用性を探ること、および、環状イミド代謝系を用いた有用物質生産プロセスを構築することを目的とし、その酵素系の解析、さらには、微生物界における有用環状イミド変換反応の探索を行い、以下の結果を得た。
(1) 芳香族環状イミドや、バルキーな置換基を有する環状イミドを変換する活性を探索した結果、フタルイミド、シクロヘキシミドを代謝変換する微生物を多数見いだした。また、フタルイミド変換微生物の一種をArthrobacter ureafaciensと同定した。
(2) フタルイミド変換菌Arthrobacter ureafaciens o-86を用い、有用物質生産プロセスとして2,3-ピリジンジカルボキシイミドの部位選択的加水分解反応を検討した結果、基質分子内の等価な2つのアミド結合のうちの一方を特異的に加水分解し、有用な3-カルバミルピコリン酸を生産することを確認した。また、部位選択性を向上させる至適反応条件として、低pH(pH4.5〜5.5)、水-有機溶媒二相系(水-シクロヘキサノン)が効果的であることを見いだした。
(3) 環状イミド代謝系の最終産物であり有用性の高い有機酸であるピルビン酸を、安価な環状イミド代謝中間体であるフマル酸から環状イミド代謝系酵素を利用して生産するプロセスの構築を検討した結果、グルタルイミド資化性菌Pseudomonas sp.g31が至適反応条件下、100mMのフマル酸から94mMのピルビン酸を生成することを見いだした。また、効率生産には、通気撹拌が必要であることを見いだした。

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] J.Ogawa et al.: "Production of (R)-3-Pentyn-2-ol though stereospecific Hydrolysis of Racemic 3-Pentyn-2-ol Esters with Microbial Enzymes" Appl.Microbiol.Biotechnol.51(1). 53-57 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ogawa & S.Shimizu: "Microbial Enzymes : New Industrial Applications from Traditional Screening Methods" Trends Biotechnol.17(1). 13-21 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.-X.Xie et al.: "(S)-3-Pentyu-s-ol Production through Microbial Enzyme-catalyzed,Highly Enantioselective Hydrolysis of Racemic 3-Peutyn-2-ol Esters." Biotechnol.Lett.20(10). 935-938 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa,J.et al: "Imidase,a dihydropyrimidiuase-like enjyme involved in the metabolism of cyclic imides" Eur.J.Biochem. 243. 332-327 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu,S.et al: "Screening of Novel Microbial Enjyrnes for the Production of Biologically and chemically Vseful Compounds" Adv.Biochem.Eng./Biotechuol. 58. 45-87 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Koga,S.et al: "Nucleoside Oxidase,a Hydrogen Peroxide-Forming Oxidase,from Elovobacterium meuiugosepticum" Appl.Environ.Microbiol. 63. 4282-4286 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Soong,C-L.et al: "Distribution of Cyclic imides-fransforming activity in microorganisms" FEMS Microbiol.Lett. 158. 51-55 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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