研究課題/領域番号 |
20K15393
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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研究機関 | 東北大学 |
研究代表者 |
岡本 泰典 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50843405)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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キーワード | 生体触媒化学 / 酵素カスケード / 光触媒反応 / 化学酵素合成 |
研究開始時の研究の概要 |
複数の酵素 (生体触媒) を同時利用した酵素カスケードでは、酵素反応の利点である温和な反応条件と高い選択性を達成できるだけでなく、中間体の単離・精製を省略可能なため、高い空間時間収率が期待できる。酵素カスケードに合成触媒を統合できれば、合成可能な分子が飛躍的に増大する。本研究では、酵素反応と同様の条件下、他の生体分子が共存する中でも動作する合成触媒を開発し、その生成物を基質とする天然酵素を同時使用駆動することで、犠牲試薬や高価な補酵素を必要しない合成-生体触媒カスケードの構築をめざす。
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研究成果の概要 |
低環境負荷型の物質変換技術である酵素カスケードに合成触媒を統合できれば、合成可能な分子の種類が増大する。しかし、合成触媒と生体触媒では反応条件が異なることが多い。本研究では、酵素反応と同様の条件下で動作する合成触媒とその反応生成物によって駆動する酵素を組み合わせることで、犠牲試薬や補酵素を必要としないカスケード反応を構築する。 初年度はスクリーニングによって見出した本研究に対して有望だと考えられる錯体を合成し、第二年度には既報を参考にして改変ヘムタンパク質を調製した。これらを用いてカスケード反応を検討したところ、わずかではあるが、最終生成物に由来すると考えられる吸収変化が見られた。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複数の酵素 (生体触媒) を同時利用した酵素カスケードでは、酵素反応の利点である温和な反応条件と高い選択性に加え、中間体の単離・精製を省略可能なため、高い空間時間収率も期待できる。 このように低環境負荷型の物質変換技術として、酵素カスケードは有望である。 酵素カスケードに合成触媒を統合できれば、合成可能な分子の種類が飛躍的に増大する。本研究では、合成触媒反応の生成物によって駆動する天然酵素を組み合わせることで、犠牲試薬や高価な補酵素を必要としない合成-生体触媒カスケードの構築をめざしており、低環境負荷型の物質変換技術に資するものである。
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