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位置選択的カルボキシル化を触媒する脱炭酸酵素群による芳香族化合物の高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 16580056
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
研究機関岐阜大学

研究代表者

吉田 豊和  岐阜大学, 工学部, 助教授 (90220657)

研究分担者 長澤 透  岐阜大学, 工学部, 教授 (60115904)
満倉 浩一  岐阜大学, 工学部, 助手 (70324283)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード脱炭酸酵素 / 炭酸固定反応 / 微生物交換 / 微生物触媒 / 酵素精製 / 遺伝子クローニング / 微生物変換 / 生体機能利用
研究概要

近年の化学工業ではグリーンケミストリーの達成を目指して、化成品・医薬品などの合成に生体触媒を積極的に利用する研究が盛んとなっている。本研究では、機能性ポリマー・液晶・農薬合成の原料として有用な芳香族カルボン酸の合成法を開発するために、広範な微生物を対象としてカルボキシル化反応を探索し、物質変換バイオプロセスに応用することを目的とした。脱炭酸酵素の中には効率的にカルボキシル化を触媒する酵素群が存在することを最近明らかにしてきており、本研究では、この脱炭酸酵素群の反応・分子特性を解明するとともに、物質生産系への応用を検討した。
芳香族ヒドロキシカルボン酸の合成に利用できる酵素として、2,6-ジヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素および2,3-ジヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素を見出した。それぞれの精製酵素を調製して反応特性を解析するとともに、酵素遺伝子のクローニングと一次構造の解明を進めた。また、炭酸固定能を物質変換系に適用した。反応特性と構造解析から、炭酸固定機能を持つ脱炭酸酵素は大きく2つのグループに分類され、データベースにはこれらの脱炭酸酵素と相同性を示す機能未知タンパク質群が幅広く分布していることが明らかとなった。も行い、新規な一次構造を持つ酵素であることも示した。物質変換系への適用性については、2,3-ジヒドロキシ安息香酸の位置選択的なカルボキシル化を検討し、副生成物を生じない効果的な芳香族ヒドロキシカルボン酸の合成が可能であることが明らかとなった。2,6-ジヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素は安定性に優れており、CO_2とレゾルシノールを原料として220g/Lの2,6-ジヒドロキシ安息香酸を、副生成物を生じずに合成できることを示した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Purification and characterization of 2,6-dihydroxybenzoate decarboxylase catalyzing nonoxidative decarboxylation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshida, Y.Hayakawa, T.Matusi, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology 181

      ページ: 391-397

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purification and characterization of 2,6-dihydroxybenzoate decarboxylase catalyzing nonoxidative decarboxylation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshida, Y.Hayakawa, T.Matsui, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology 181

      ページ: 391-397

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purification and characterization of 2,6-dihydroxybenzoate decarboxylase catalyzing nonoxiddative decarboxylation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshida, Y.Hayakawa, T.Matsui, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology 181

      ページ: 391-397

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Purification, characterization and gene cloning of 4-hydroxybenzoate decarboxylase of Enterobacter cloacae P240

    • 著者名/発表者名
      T.Matsui, T.Yoshida, T.Hayashi, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology 印刷中

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regioselective carboxylation of 1,3-dihydroxybenzene by 2,6-dihydroxybenzoate decarboxylase of Pandoraea sp. 12B-2

    • 著者名/発表者名
      T.Matsui, T.Yoshida, T.Yoshimura, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology 印刷中

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purification, characterization and gene cloning of 4-hydroxybenzoate decarboxylase of Enterobacter cloacae P240

    • 著者名/発表者名
      T.Matsui, T.Yoshida, T.Hayashi, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regioselective carboxylation of 1,3-dihydroxybenzene by 2,6-dihydroxybenzoate decarboxylase of Pandoraea sp.12B-2

    • 著者名/発表者名
      T.Matsui, T.Yoshida, T.Yoshimura, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purification, characterization and gene cloning of 4-hydroxybenzoate decarboxylase of Enterobacter cloacae P240

    • 著者名/発表者名
      T.Matsui, T.Yoshida, T.Hayashi, T.Nagasawa
    • 雑誌名

      Archives of Microbiology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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