| 研究課題/領域番号 |
18K05400
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
原 良太郎 京都大学, 農学研究科, 特定准教授 (70553535)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | Screening / Hydroxylase / Enzyme / Hydroxy amino acid / Dioxygenase / 3-Hydroxyhistidine / 3-Hydroxyglutamine / Insufficient TCA-cycle / 3-Hydroxyhisitidine / Broken TCA cycle / dioxygenase / screening / amino acid / 2-oxoglutarate / hydroxylation / trans-3-hydroxyproline / 3-hydroxyhistidine / 3-hydroxyglutamine / hydroxy amino acid / Escherichia coli / bioproduction / hydroxylase |
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| 研究成果の概要 |
医薬品開発における有力な素材となるヒドロキシアミノ酸の生産法が求められている。実用生産においては、副産物が少なく、高効率なバイオプロセスが重要視される。本研究では、バイオプロセスの中心となる酵素の探索や改変に有効なツールを開発するとともに、有用ヒドロキシアミノ酸生産プロセスの創出を目指した。本研究では3つの成果を得た。まず、アミノ酸水酸化酵素により大腸菌の生育を相補可能な系を確立した。また、当該大腸菌を用いたtrans-3-ヒドロキシ-L-プロリン生産において、共基質の過剰な分解を抑えることができた。さらに、L-ヒスチジンおよびL-グルタミンを水酸化する新規酵素を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アミノ酸誘導体は、医薬品開発における重要な原料である。しかし、実用的に生産可能なものは限られている。アミノ酸誘導体の中でも、特にヒドロキシアミノ酸の合成は、従来法では多段階反応を要するため、シンプルな生産法が求められている。本研究で得た酵素は、化学合成では困難な位置選択的かつ立体選択的な水酸化により、ヒドロキシアミノ酸の生産を可能とする。成果物であるL-threo-3-ヒドロキシヒスチジンやL-threo-3-ヒドロキシグルタミンは合成例がなく、分子多様性が求められる医薬品開発に貢献できると考える。
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