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微生物の環状アミド代謝を利用した機能付加型物質生産プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13660089
研究種目

基盤研究(C)

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)

研究分担者 片岡 道彦  京都大学, 農学研究科, 助教授 (90252494)
清水 昌  京都大学, 農学研究科, 教授 (70093250)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード環状アミド / 環状イミド / ピルビン酸 / フマル酸 / ピリミジン / プリン / バルビツール酸 / α-メルカプト酸 / チアゾリジンジオン / アラントイン / アラントイナーゼ / プリン塩基 / ピリミジン塩基 / バルビチュラーゼ / TCAサイクル / L-リンゴ酸 / ブロモピルビン酸 / Pseudomonas putida
研究概要

微生物の環状アミド代謝を物質生産に応用する研究に関して、環状アミド代謝中間体フマル酸からのピルビン酸生産について検討した。500mMのフマル酸から約290mMのピルビン酸を生産しうるPseudomonas putida s52株を親株とし、NTG処理によるピルビン酸高生産変異株の取得を試みた。高生産菌の選抜に有効なアナログの探索を試み、TCAサイクルの阻害剤を中心にフマル酸からのピルビン酸生産を特異的に阻害する化合物を探索した。その結果、Bromopyruvateを見いだした。2%Bromopyruvateを含む栄養培地にて生育可能なBromopyruvate耐性変異株を取得し、フマル酸からのピルビン酸生産能を評価した。約2500株のBromopyruvate耐性変異株について検討を行った結果、ピルビン酸生産性が顕著に上昇した変異株15160株を得た。15160株は、1000mMのフマル酸から38時間の反応にて560mMのピルビン酸を生産した。
また、含硫環状アミド化合物代謝を利用する光学活性α-メルカプト酸の生産について検討した。S体の光学活性α-メルカプト酸は、医薬品原料として近年注目を集めている。含硫環状アミド化合物である5-ベンジル-2,4-チアゾリジンジオン(BTH)の不斉加水分解による3-フェニル-2-メルカプトプロピオン酸(PMPA)の生成反応を微生物に探索した結果、Brevibacterium linens C-1株に目的の活性を見いだした。本菌は2日間の反応において10mMのラセミ体BTHより約7mMのS-PMPAを光学純度80.1%e.e.にて生成した。本反応を触媒する酵素を単離精製し諸性質を検討した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] 小川 順: "微生物における環状アミド代謝の多様性とその応用"化学と生物. 39(5). 333-339 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Ogawa et al.: "Enzymatic production of pyruvate from fumarate -an application of microbial cyclic-imide-transforming pathway -"J. Molec. Catal. B : Enzymatic. 11. 355-359 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Ogawa et al.: "Separative preparation of the four stereoisomers of β-methylphenylalaninen with N-carbamoyl amino acid amidohydrolases"J. Molec. Catal. B : Enzymatic. 12. 71-75 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-L.Soong et al.: "Novel amidohydrolytic reactions in oxidative pyrimidine metabolism : Analysis of the barbiturase reaction and discovery of a novel enzyme, ureidomalonase"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 286. 222-226 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Ogawa, S.Shimizu: "Industrial microbial enzymes : their discovery by screening and use in large-scale production of useful chemicals in Japan"Curr. Opin. Biotechnol.. 13. 365-375 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.-L.Soong et al.: "Barbiturase, a novel zinc-containing amidohydrolase involved in oxidative pyrimidine metabolism"J. Biol. Chem.. 277. 7051-7058 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogawa, J., Soong, C-L., S. Shimizu: "Diversity of microbial cyclic amide metabolism and its application (in Japanese)"Kagaku to Seibutsu. 39(5). 333-339 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogawa, J., C-L. Soong, M. Ito and S. Shimizu: "Enzymatic production of pyruvate from fumarate: an application of microbial cyclic-imide-transforming pathway"J. Molec. Catal. B: Enzymatic. 11. 355-359 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogawa, J., A. Ryono, S-X. Xie, R.M. Vohra, R. Indrati, M. Akamatsu, H. Miyagawa, T. Ueno and S. Shimizu: "Separative preparation of the four stereoisomers of β -methylphenylalaninen with N-carbamoyl amino acida midohydrolases"J. Molec. Catal. B:Enzymatic. 12. 71-75 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soong, C-L., J. Ogawa, S. Shimizu: "Novel amidohydrolytic reactions in oxidative pyrimidine metabolism: Analysis of the barbiturase reaction and discovery of a novel enzyme, ureidomalonase"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 286. 222-226 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogawa, J., and S. Shimizu: "Industrial microbial enzymes: their discovery by screening and use in large-scale production of useful chemicals in Japan"Curr. Opinion Biotechnol.. 13. 367-375 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soong, C. L., J. Ogawa, E. Sakuradani and S. Shimizu.: "Barbiturase, a novel zinc-containing amidohydrolase involved in oxidative pyrimidine metabolism"J. Biol. Chem.. 277(9). 7051-7058 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Ogawa et al.: "Industrial microbial enzymes : their discovery by screening and use in large-scale production of useful chemicals in Japan"Curr. Opin. Biotechnol.. 13. 367-375 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] C.-L.soong et al.: "Barbiturase, a novel zinc-containing amidohydrolase involved in oxidative pyrimidine metabolism"J. Biol. Chem.. 277. 7051-7058 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小川 順: "微生物における環状アミド代謝の多様性とその応用"化学と生物. 39(5). 333-339 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ogawa et al.: "Enzymatic production of pyruvate from fumarate -an application of microbial cyclic-imide-transforming pathway -"J. Molec. Catal. B : Enzymatic. 11. 355-359 (2001)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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