効果的に生分解性プラスチックを分解する酵素の触媒機構

• 研究課題/領域番号: 19750126
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境関連化学
• 研究機関: 名古屋大学 (2008); 広島大学 (2007)
• 研究代表者: 榮 慶丈 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 研究員 (20397988)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,190千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 390千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 生分解性物質 / 生分解性プラスチック / 酵素反応 / QM / MM / 触媒反応 / 加水分解 / 高分子・物性 / 酵素 / 蛋白質 / 生物物理

研究概要

本研究では, 生分解性プラスチックをこれまで知られている酵素よりも効果的に分解することが知られている酵素CLE(Cutinase-like enzyme)について計算化学的アプローチによる解析をおこなった。その結果, Thr17の側鎖の水酸基が触媒反応全体を安定化させ, さらに酵素の活性部位付近に存在する結合水が, 触媒反応全体の安定化に加えてこれまで律速過程であると考えられていた反応をより安定化させることが新たに分かった。

研究成果

• [雑誌論文] ONIOM study of the mechanism of the enzymatic hydrolysis of biodegradable plastics (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakae, T. Matsubara, M. Aida, H. Kondo, K. Masaki, H. Iefuji
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 82 ページ: 338-346
  • NAID: 10025116578
  • 査読あり
• [雑誌論文] ONIOM study of the mechanism of the enzymatic hydrolysis of biodegradable plastics (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Sakae
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 82 ページ: 338-346
  • NAID: 10025116578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular simulations using a new torsion-energy term for protein system (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Sakae
  • 雑誌名: Proceeding of the International Symposium on Frontiers of Computational Science 2008 ページ: 213-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic investigations of the process of encapsulation of small hydrocarbonsinto a cavitand-porphyrin (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Nakazawa, Y. Sakae, M. Aida, Y. Naruta
  • 雑誌名: Journal of Organic Chemistry 72 ページ: 9448-9455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic Investigations of the Process of Encapsulation of Small Hydroca rbons into a Cavitand-Porphyrin (2007)
  • 著者名/発表者名: JunNakazawa
  • 雑誌名: Journal of Organic Chemistry 72 ページ: 9448-9455
  • 査読あり
• [学会発表] Comparison and optimization ofbackbone-torsion-energy parameters for protein systems (2009)
  • 著者名/発表者名: 榮慶丈
  • 学会等名: 「揺らぎと生体機能」第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] Comparison and optimization of backbone-torsion-energy parameters for protein systems (2009)
  • 著者名/発表者名: 榮慶丈
  • 学会等名: 「揺らぎと生体機能」第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
• [学会発表] 2次元フーリエ級数による主鎖二面角のエネルギー項を用いたタンパク質系のシミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 榮慶丈
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46回年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Molecular simulations using a new torsion-energy term for protein systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakae
  • 学会等名: International Symposium on Frontiers of Computational Science 2008
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-11-28
• [学会発表] Development of the energy term of main-chain dihedral angles for protein systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakae
  • 学会等名: 「実在系の分子理論」第2回国際会議
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] Molecular simulations using a backbone-torsion energy term by a double Fourier series (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakae
  • 学会等名: 1st International Conference of The Grand Challenge to Next Generation Integrated Nanoscience
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-07
• [学会発表] Molecular simulations using a backbone-torsion energy term by a double Fourier series (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Sakae
  • 学会等名: 1 st International Conference of The Grand Challenge to Next-Generation Integrated Nanoscience
  • 発表場所: 日本科学未来館
  • 年月日: 2008-06-07
• [学会発表] Development of the energy term of main-chain dihedral angles for protein systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Sakae
  • 学会等名: 「実在系の分子理論」第2回国際会議
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
• [学会発表] Molecular simulations using a new torsion-energy term for protein systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Sakae
  • 学会等名: International Symposium on Frontiers of Computational Science 2008
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオンホール
• [学会発表] 2次元フーリエ級数による主鎖二面角のエネルギー項を用いたタンパク質系のシミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 榮慶丈
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] CLE酵素による生分解性プラスチックの分解機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 榮慶丈
  • 学会等名: 生物物理第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] CLE酵素による生分解性プラスチックの分解機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 榮 慶丈
  • 学会等名: 生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] 生分解性プラスチック分解酵素CLEの触媒機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 榮慶丈
  • 学会等名: 第4回ナノ・バイオ・インフォ化学シンポジウム
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] 生分解性プラスチック分解酵素CLEの触媒機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 榮 慶丈
  • 学会等名: 第4回ナノ・バイオ・インフォ化学シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] Catalytic reaction of the cutinase-like enzyme that degrades the biodegradable plastics (2007)
  • 著者名/発表者名: 榮慶丈
  • 学会等名: CBI学会2007年大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2007-10-03
• [学会発表] Catalytic reaction of the cutinase-like enzyme that degrades the biodegr adable plastics (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Sakae
  • 学会等名: CBI学会2007年大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-10-03
• [備考] Y. Sakae, Y. Okamoto, Molecular simulations using a new torsion-energy term for protein systems, Proceedings of the International Symposium on Frontiers of Computational Science 2008, Y. Kaneda, M. Sasai, K. Tachibana (eds.) 213-220 (2008)
• [備考]
  • URL: http://www.qulis.org/