微生物酵素触媒と有機合成を相補的に活用する有用物質生産

• 研究課題/領域番号: 20580114
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 須貝 威 慶應義塾大学, 薬学部, 教授 (60171120)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 有機化学 / バイオリアクター / 酵素 / 応用微生物 / リパーゼ / 鏡像選択性 / 加水分解 / 遠隔不斉認識 / 微生物還元 / 位置選択的加水分解

研究概要

基質の分子設計、スクリーニング両面を重視し、新機能、特色を持つ酵素反応を探索した。中間体の大量供給を可能とする実用的合成経路についても検討した。具体的成果として、グリカール誘導体の位置選択的脱保護を可能にする加水分解酵素、エポキシドヒドロラーゼの新規機能開拓や評価、遠隔位不斉中心を識別するリパーゼ触媒のプローブについて検討し、シアリダーゼ阻害剤や微量分析試薬の新合成法開拓に貢献した。

研究成果

• [雑誌論文] New chemo-enzymatic route toward N-acetylneuraminic acid derivatives with alkyl groups at C-7 hydroxyl group (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Calveras, Y.Nagai, I.Sultana, Y.Ueda, T.Higashi, M.Shoji, T.Sugai
  • 雑誌名: Tetrahedron 66 ページ: 4284-4291
  • 査読あり
• [雑誌論文] The scope and limitation on the regio- and enantioselective hydrolysis of aliphatic epoxides by Bacillus subtilis epoxide hydrolase, and exploration towards chirally differentiated tris(hydroxymethyl)methanol (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Shimizu, M.Sakamoto, M.Hamada, T.Higashi, T.Sugai, M.Shoji
  • 雑誌名: Tetrahedron : Asymmetry 21 ページ: 2043-2049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemo-enzymatic Synthesis of Both Enantiomers of 2-tert-Butyl-2-methyl-1,3-benzodioxole-4-car boxylic (TBMB) Acid (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Higashi, C.Abe, K.Ninomiya, T.Machida, N.Chishima, S.Taketomi, M.Furuta, Y.Komaki, Y.Senba, T.,Tokuda M.Shoji, T.Sugai
  • 雑誌名: Adv.Synth.Catal. 352 ページ: 2549-2558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elaboration on the access to (S)-4-(4-methylbenzyl)oxy-3-hydroxybutanenitrile, a key intermediate for statins, by combining the kinetic resolution of racemate and the recycle of undesired enantiomer (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sakamoto, M.Hamada, T.Higashi, M.Shoji, T.Sugai
  • 雑誌名: J.Mol.Catal.B : Enz. 巻: 64 ページ: 96-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] The scope and limitation on the regio- and enantioselective hydrolysis of aliphatic epoxides by Bacillus subtilis epoxide hydrolase, and exploration towards chirally differentiated tris(hydroxymethyl)methanol (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Shimizu, M.Sakamoto, M.Hamada, T.Higashi, T.Sugai, M.Shoji
  • 雑誌名: Tetrahedron : Asymmetry 巻: 21 ページ: 2043-2049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemo-enzymatic Synthesis of Both Enantiomers of 2-tert-Butyl-2-methyl-1,3-benzodioxole-4-carboxylic (TBMB) Acid (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Higashi, C.Abe, K.Ninomiya, T.Machida, N.Chishima, S.Taketomi, M.Furuta, Y.Komaki, Y.Senba, T.Tokuda, M.Shoji, T.Sugai
  • 雑誌名: Adv.Synth.Catal 巻: 352 ページ: 2549-2558
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Short-step Chemo-enzymatic Synthesis of a Precursor for L-Nucleosides from D-Lyxose (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kitsuda, J.Calveras, Y.Nagai, T.Higashi, T.Sugai
  • 雑誌名: J.Mol.Catal.B : Enz. 59 ページ: 197-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Short-step Chemo-enzymatic Synthesis of a Precursor for L-Nucleo sides from D-Lyxose (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kitsuda, J.Calveras, Y.Nagai, T.Higashi, T.Sugai
  • 雑誌名: Journal of Molecular Catalysis, B : Enzymatic 59 ページ: 197-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzyme-catalyzed enantiomeric resolution of 3,8-dioxatricyclo[3.2.1.02,4]octane-6-carboxylic esters and the application to the synthesis of 3-epishikimic acid (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Hamada, Y.Inami, Y.Nagai, T.Higashi, M.Shoji, S.Ogawa, K.Umezawa, T.Sugai
  • 雑誌名: Tetrahedron : Asymmetry 20 ページ: 2105-2111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemoenzymatic Approach to Enantiomerically Pure (R)-3-Hydroxy-3-methyl-4-pentenoic Acid Ester and Its Application to Formal Total Synthesis of Taurospongin A (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Fujino, T. Sugai
  • 雑誌名: Advanced Synthesis and Catalysis 350 ページ: 1712-1716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regio- and chemoselective manipulation under mild conditions on glucosamine derivatives for oligosaccharide synthesis and its application to wards N-acetyl-D-lactosamine and Lewis X trisaccharide (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagai, N. Ito, I. Sultana, T. Sugai
  • 雑誌名: Tetrahedron 64 ページ: 9599-9606
  • 査読あり
• [学会発表] Regio- and stereoselective lipase-catalyzed reactions on sugars and carbasugars (Invited Lecture) (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hamada, Y.Ueda, N.Chishima, J.Calveras, T.Higashi, M.Shoji, T.Sugai
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Regio- and Stereoselective Lipase-catalyzed Reactions on Sugars and Carbasugars (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hamada, Y.Ueda, N.Chishima, J.Calveras, T.Higashi, M.Shoji, T.Sugai
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Recognition of Remote Chiral Centers in the Course of Lipase-Catalyzed Resolution and Its Application to Both Enantiomers of TBMB Acid (Invited Lecture) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Sugai
  • 学会等名: BIT's Inaugural Symposium on Enzymes & Biocatalysis
  • 発表場所: Shanghai
  • 年月日: 2010-04-24
• [学会発表] 微生物酵素を用いた不斉中心導入に基づくスタチン類の合成研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂本真希, 濱田学, 東利則, 庄司満, 須貝威
  • 学会等名: 第13回生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 香川県(香川大学)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] 枯草菌エポキシヒドロラーゼの基質特異性解明について (2009)
  • 著者名/発表者名: 清水賢一, 坂本真希, 濱田学, 東利則, 庄司満, 須貝威
  • 学会等名: 第13回生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 香川県(香川大学)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] 含フッ東芳香族化合物の不斉還元・速度論的光学分割に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阿部智香, 岩永裕作, 東利則, 中村薫, 須貝威
  • 学会等名: 第12回生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 船橋市(東邦大学)
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 加水分解酵東を用いた2, 2-ジ置換シアノ酢酸エステル類の速度論的光学分割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辰巳裕紀, 濱田学, 東利則, 須貝威
  • 学会等名: 第12回生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 船橋市(東邦大学)
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 多様な微生物起源に由来するエポキシドヒドロラーゼの基質特異性の比較 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本真希, 濱田学, 藤野彩, 東利則, 須貝威
  • 学会等名: 第12回生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 船橋市(東邦大学)
  • 年月日: 2008-12-04
• [図書] 複合糖質の化学と最新応用技術(正田晋一郎、稲津敏行編)(位置・立体選択的反応を鍵段階とする酵素-化学複合合成法の開発) (2009)
  • 著者名/発表者名: 橘田和憲、濱田学、梅澤一夫、東利則、須貝威
  • 出版者: シーエムシー
• [図書] Practical Methods for Biocatalysis and Biotransformations (J.Whittal, P.W.Sutton,eds.) (Epoxide Hydrolase Catalyzed Synthesis of (R)-3-benzyloxy-2-methylpropane-1,2-diol) (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sugai, A.Fujino, H.Yamaguchi, M.Ikunaka
• [図書] 酵素反応のスケールアップ-トラブル解決へのヒント- (2008)
  • 著者名/発表者名: 須貝威, 濱田学
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: シーエムシー