| 研究課題/領域番号 |
17H03087
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
渡辺 芳人 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 名誉教授 (10201245)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 酵素 / シトクロムP450 / ヘム / 過酸化水素 / 水酸化反応 / カタラーゼ / 結晶構造解析 / 変異導入 / 触媒 / 鉄ポルフィリン錯体 / 酸化反応 / 不均化反応 / 酸素 |
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| 研究成果の概要 |
P450BSβとP450SPαは、過酸化水素を利用して長鎖脂肪酸を水酸化する酵素で，長鎖脂肪酸以外の基質の酸化はできないと考えられてきた。P450BSβのArg242をリジンに置換した変異体(R242K変異体)は，メトキシナフタレンを水酸化可能であることを明らかにした。R242K変異体の酸化活性は，これまでの変異体よりも高くなることを見出した．また、過酸化水素駆動型シトクロムP450であるP450SPαのR241K変異体が、スチレンなどの非天然基質を酸化することができることを見出した。結晶構造解析によって、P450SPαのR241K変異体の活性部位の構造を明らかにすることにも成功している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シトクロムP450は、高難度酸化反応が可能な有用な酸化酵素の一つですが、酸化反応を行うためには、高価な試薬であるNAD(P)Hが必要になります。安価な過酸化水素を利用することが可能なシトクロムP450もありますが、対象とする基質の選択性が高く、長鎖脂肪酸の水酸化しかできないと考えられてきました。本研究では、過酸化水素を利用可能なP450の一つのアミノ酸を違うアミノ酸に置換することで、様々な基質を水酸化できるように改変することに成功しました。
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