| 研究課題/領域番号 |
19K15741
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
青野 陸 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (80777938)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 芳香族ジカルボン酸 / 可逆的脱炭酸酵素 / 4-ヒドロキシイソフタル酸 / フランジカルボン酸 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
可逆的脱炭酸酵素は逆反応である炭酸固定により芳香族カルボン酸を合成可能だが、既知の酵素はいずれもモノカルボン酸を基質とする。本研究では、汎用的な化成品の原料として期待される芳香族ジカルボン酸に対する可逆的脱炭酸酵素を取得・利用することで、新規芳香族ジカルボン酸合成システムの開発を目指す。そこでこれまでに取得した4-ヒドロキシイソフタル酸に対する可逆的脱炭酸酵素の生化学的解析を行い、芳香族ジカルボン酸合成能を検討する。またフランジカルボン酸に対し可逆的脱炭酸活性を示すと考えられる微生物サンプルから、目的活性を有する酵素の取得を目指す。
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| 研究成果の概要 |
芳香族ジカルボン酸に対する可逆的脱炭酸活性を示す微生物を土壌より探索したところ、4-ヒドロキシイソフタル酸およびフランジカルボン酸に対して活性を示す菌株をそれぞれ取得し、それらの菌株より当該活性を示す酵素を同定した。さらには組換え型タンパク質を調製し、その酵素学的諸性質の検討を行うとともに当該酵素を用いた炭酸固定による芳香族ジカルボン酸の合成に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年炭酸固定により有用な芳香族カルボン酸を合成しうる酵素として可逆的脱炭酸酵素が注目されている。一方、これまでに発見・解析されている可逆的脱炭酸酵素は主にカルボキシ基を1つ有する芳香族モノカルボン酸を基質とし、カルボキシ基を2つ有する芳香族ジカルボン酸を基質とする酵素の報告例は少ない。本研究では芳香族ジカルボン酸に対する可逆的脱炭酸酵素を取得するとともに、当該酵素を利用した有用物質生産の可能性を提示した。
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