| 研究課題/領域番号 |
26289317
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 一部基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物機能・バイオプロセス
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
根来 誠司 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (90156159)
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| 研究分担者 |
武尾 正弘 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (40236443)
加藤 太一郎 鹿児島大学, 理工学域理学系, 助教 (60423901)
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| 研究協力者 |
樋口 芳樹
柴田 直樹
重田 育照
後藤 祐児
永井 圭介
竹原 一起
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | ナイロン分解酵素 / アミド合成 / タンパク質工学 / ナイロン / 耐熱性酵素 / 有機溶媒耐性 / 二次構造予測 / エチレングリコール / NylC / 分子設計 / 代謝工学 / 再資源化 / 酵素耐熱化 / 生分解性プラスチック / バイオコンバージョン / タンパク質安定化 / 分子動力学 / 耐熱化機構 / サブユニット間相互作用 / 酵素反応 / バイオテクノロジー / 廃棄物再資源化 / 加水分解酵素 / 熱安定性 / サブユニット / 立体構造 / X線結晶構造解析 / 耐熱化 / 生分解 |
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| 研究成果の概要 |
６ナイロンはεカプロラクタムの開環重合により合成されるが、副産物として合成が途中で停止した６-アミノヘキサン酸オリゴマーを生じる。同基質に作用する酵素として、NylA（環状２量体分解酵素）、NylB（直鎖状２量体分解酵素）、NylC（エンド型オリゴマー分解酵素）を見いだしている。NylBは、Ahx直鎖状２量体のみならず、５～１０量体の直鎖状オリゴマーをエキソ型様式で分解する酵素である。本研究では、NylBの構造進化・触媒機構を解析するとともに、加水分解の逆反応によるアミド合成において、酵素反応の方向性とアミド合成収率に影響を与える変異効果について、酵素の内部平衡の観点から検討を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
加水分解酵素の逆反応によるアミド・エステル合成では、合成収率は基本的には、化学平衡で決定される。NylBでは、水分含量の高い条件、90％ t-ブタノール / 10%水系で、高収率でアミド合成反応を触媒する。同条件では、有機溶媒と水が溶解した１相系であり、基質・生成物とも溶解しているが、アミド合成の収率は80％以上に達する。これに対し、高い加水分解機能を有するにもかかわらず、合成反応が殆ど進行しない変異体を取得した（1％以下）。さらに、両変異体では、アミド合成・分解の触媒機能に大きな差異がある。このように、触媒中心近傍の構造と反応方向性を変化させることが可能であるという結果を得ることができた。
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