組換え大腸菌を利用するシトクロムP450システムの機能強化

• 研究課題/領域番号: 18686067
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 神谷 典穂 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50302766)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 30,290千円 (直接経費: 23,300千円、間接経費: 6,990千円); 2008年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2007年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2006年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: 生体触媒 / バイオ酸化プロセス / P450 / 組換え大腸菌 / 補酵素再生系 / 細胞触媒 / タンパク質連結酵素 / 補酵素再生型

研究概要

近年、生体触媒の酸化反応プロセスへの応用が注目されている。酸化反応には一般に高温・高圧が要求され、反応の制御が困難であると同時に爆発性を伴うため、これを常温・常圧で効率よく行うことが可能なバイオプロセスに変換する意義は極めて大きい。本研究では、特に脂溶性の基質の酸化反応を、常温・常圧で効率よく行うことが可能な新規生体触媒の創製を目指し、遺伝子工学的手法と有機化学的手法を組み合わせ、補酵素NADH/NADPH再生系が導入された大腸菌P450細胞触媒の機能強化について検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Design of a cytochrome P450BM3 reaction system linked by two-step cofactor regeneration catalyzed by a soluble transhydrogenase and glycerol dehydrogenase (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mouri, T. Shimizu, N. Kamiya, M. Goto
  • 雑誌名: Biotechnol. Prog (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent substrates for covalent protein labeling catalyzed by microbial transglutaminase (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, H. Abe, M. Goto, Y. Tsuji, H. Jikuya
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a cytochrome P450BM3 reaction system linked by two-step cofactor regeneration catalyzed by a soluble transhydrogenase and glycerol dehydrogenase (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mouri, N. Kamiya, et.al.
  • 雑誌名: Biotechnology Progress (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increasing the catalytic performance of a whole cell biocatalyst harboring a cytochrome P450cam system by stabilization of an electron transfer component (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Mouri, N. Kamiya, M. Goto,
  • 雑誌名: Biotechnol. Lett. vol.28 ページ: 1509-1513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increasing the catalytic performance of a whole cell biocatalyst harboring a cytochrome P450cam system by stabilization of an electron transfer component (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Mouri, N.Kamiya, M.Goto
  • 雑誌名: Biotechnol. Lett. 28 ページ: 1509-1513
• [学会発表] STHをメディエイターとして利用するNADPHの再生とP450酸化反応への利用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 毛利剛,神谷典穂,後藤雅宏
  • 学会等名: 酵素工学研究会30周年記念シンポジウム
  • 発表場所: かずさアカデミアホール
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] 構成タンパク質の融合がシトクロムP450cam細胞触媒の機能に与える影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 志水豪,毛利剛,神谷典穂,後藤雅宏
  • 学会等名: 酵素工学研究会30周年記念シンポジウム
  • 発表場所: かずさアカデミアホール
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] 二段階補酵素再生系と連動したCytochromeP450BM3反応系の構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 毛利剛,神谷典穂,後藤雅宏
  • 学会等名: 第60回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] 大腸菌を利用するシトクロムP450cam細胞触媒システムの改良へ向けた戦略 (2008)
  • 著者名/発表者名: 志水豪,毛利剛,神谷典穂,後藤雅宏
  • 学会等名: 第60回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] 二段階補酵素再生系と連動したCytochrome P450BM3反応系の構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 毛利剛, 神谷典穂, 後藤雅宏
  • 学会等名: 第60回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] 酵素反応による生体分子ラベル化に適した新規蛍光基質のデザイン (2008)
  • 著者名/発表者名: 神谷典穂,安倍弘喜,後藤雅宏
  • 学会等名: 化学工学沖縄大会
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター
  • 年月日: 2008-08-08
• [学会発表] 反応速度向上を目的とした半自給自足型Cytocrome P450cam?Putidaredoxin融合タンパク質の構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 志水豪,毛利剛,神谷典穂,後藤雅宏
  • 学会等名: 第45回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] 反応速度向上を目的とした半自給自足型Cytocrome P450cam-Putidaredoxin融合タンパク質の構築(優秀ポスター賞受賞) (2008)
  • 著者名/発表者名: 志水豪, 毛利剛, 神谷典穂, 後藤雅宏
  • 学会等名: 第45回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] 大腸菌を細胞触媒として利用する色素生産 (2008)
  • 著者名/発表者名: 神谷典穂,毛利剛,後藤雅宏
  • 学会等名: 第3回産業用酵素シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2008-03-07
• [学会発表] Co-expression of P450cam mutant and glycerol dehydrogenase in recombinant Escherichia coli and its application to indigo production (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Mouri, N. Kamiya, M. Goto
  • 学会等名: The 20th International Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: Deajeon, Korea
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] P450cam変異体とグリセロールデヒドロゲナーゼを共発現した組換え大腸菌の構築とインジゴ生産への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 毛利剛,神谷典穂,後藤雅宏
  • 学会等名: 第59回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] P450cam変異体とグリセロールデヒドロゲナーゼを共発現した組換え大腸菌の構築とインジゴ生産への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 毛利 剛, 神谷 典穂, 後藤 雅宏
  • 学会等名: 第59回 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] P450cam変異体が導入された高効率インディゴ生産菌の創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 毛利剛,神谷典穂,後藤雅宏
  • 学会等名: 化学工学会第39回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-14
• [学会発表] P450cam変異体が導入された高効率インディゴ生産菌の創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 毛利 剛, 神谷 典穂, 後藤 雅宏
  • 学会等名: 化学工学会 第39回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-14
• [備考]
  • URL: http://www.bioeng.cstm.kyushu-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.bioeng.cstm.kyushu-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.bioeng.cstm.kyushu-u.ac.jp/
• [産業財産権] タンパク質蛍光ラベル化用酵素基質 (2008)
  • 発明者名: 神谷典穂,後藤雅宏,安倍弘喜
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 2008-176104
  • 出願年月日: 2008-07-04
• [産業財産権] タンパク質蛍光ラベル化用酵素基質 (2008)
  • 発明者名: 神谷典穂、後藤雅宏、安倍弘喜
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 2008-176104
  • 出願年月日: 2008-07-04