| 研究課題/領域番号 |
19K05775
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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 | 立命館大学 (2020-2021)
富山県立大学 (2019) |
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研究代表者 |
松井 大亮 立命館大学, 生命科学部, 助教 (40748513)
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| 研究分担者 |
平田 佳之 大阪医科薬科大学, 薬学部, 助教 (00745854)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | アミノ酸酸化酵素 / ケト酸 / アミド化合物 / アミド結合 / ペプチド合成 / ケモエンザイマティック反応 / アミノ酸合成 / 酵素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ペタシスやボーディが開発したアミノ酸やペプチド合成の中間体であるケト酸を、有機合成ではなくアミノ酸酸化酵素及び脱水素酵素を用いた酵素反応で、迅速(一段階反応)・簡便(保護や脱保護が不必要)・有毒な試薬を使用せず合成する。様々な関連酵素に関する研究を実施しており、これまでに見出した酵素を使用してケト酸を合成することが可能である。その酵素反応で生成したケト酸を連続的に有機合成でアミノ酸やペプチドに変換する技術を確立する。新技術を確立した後に、その技術の“これまでに見出した酵素”の他に“自然界から得た酵素や変異導入酵素”をあてはめ、ケモエンザイマティック反応で新しい酵素反応を探索する。
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| 研究成果の概要 |
創薬分野において非天然アミノ酸や特殊ペプチドの合成は重要な基盤技術であり、特に多品種合成や大量生産の技術が求められている。本研究では、有機合成が困難なケト酸を、アミノ酸から酵素を用いて安価に合成し、次いでケト酸とヒドロキシルアミン誘導体を、化学反応剤非存在下で縮合させる新技術で、アミノ酸やペプチドを合成した。本技術は多品種を合成するパラレル合成や、固定化酵素を用いて大量生産に利用できるフロー合成の要素を取り入れており、様々なアミノ酸やペプチド合成の大量生産の有用な合成技術となりうる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
1. ケモエンザイマティック反応による非天然アミノ酸や特殊ペプチド合成:有機合成ではなくアミノ酸酸化酵素を用いた酵素反応で、迅速(一段階反応)・簡便(保護や脱保護が不必要)・有毒な試薬を使用せず合成するケモエンザイマティック反応自体に新規性があり、今後のペプチド医薬品開発に貢献できた。
2. 酵素学の観点からのケモエンザイマティック反応の改良:本研究では新技術を確立した後に、自然界から得た酵素や変異導入酵素をあてはめ、ケモエンザイマティック反応で新しい酵素反応を探索した。これにより従来の酵素探索から応用までの間に起こりうる問題を回避することができ、産業用酵素の開発の時間短縮につながった。
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