分子認識ポリマー複合型人工アロステリック酵素の開発とナノ構造制御

• 研究課題/領域番号: 26820358
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 大柴 雄平 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (10708530)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014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: コンジュゲート / P450cam / P420 / 酵素活性 / 構造変化

研究成果の概要

本研究では、酵素P450camを用いたアロステリック酵素の人工的な開発に向けて、性質の異なる化合物を系統的にP450camへコンジュゲートし、コンジュゲート前後の酵素活性と構造変化の関係を整理することにより、人工アロステリック酵素を作製する際の設計指針の獲得を試みた。多くの化合物でコンジュゲート後、不活性体の割合が増加することで酵素活性が低下した一方、コンジュゲートする化合物によっては、基質の結合低下により酵素活性の低下が起こっていることが示唆された。後者のような化合物を分子認識部位として利用すれば、分子認識により可逆的に活性が変化する人工アロステリック酵素の開発が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Correlation between Activity and Molecular Structure around the Active Center of Cytochrome P450cam Conjugates (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuhei Oshiba, Takanori Tamaki, Hidenori Ohashi, Hidehiko Hirakawa, Satoshi Yamaguchi, Teruyuki Nagamune, Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 巻: 49 号: 5 ページ: 475-480
  • DOI: 10.1252/jcej.15we136
  • NAID: 130005152201
  • ISSN: 0021-9592, 1881-1299
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 人工アロステリック酵素開発に向けた分子認識による活性抑制型人工酵素の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大柴雄平
  • 雑誌名: 学会誌「分離技術」 巻: 46 ページ: 48-54
• [雑誌論文] Reducing Physical Adsorption of Enzymes by Surface Modification of Carbon Black for High-Current-Density Biofuel Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Takanori Tamaki, Tomoharu Sugiyama, Masahiro Mizoe, Yuhei Oshiba ,and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of the Electrochemical Society 巻: vol. 161, No. 13 号: 13 ページ: H3095-H3099
  • DOI: 10.1149/2.0181413jes
  • 査読あり
• [学会発表] 急性心筋梗塞診断用膜のためのペプチド固定化ポリマーの特性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市橋秋人、大柴雄平、大橋秀伯、山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会 第81回年会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス（大阪）
  • 年月日: 2016-03-13
• [学会発表] 材料機能システム設計に基づく活性抑制型人工酵素および燃料電池材料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大柴雄平
  • 学会等名: 「若手研究者による化学工学の最新技術」に関する講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス（東京）
  • 年月日: 2016-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] 急性心筋梗塞診断用分子認識膜へ向けたペプチド固定化ポリマーの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 市橋秋人、大柴雄平、大橋秀伯、山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会 第47回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス （北海道）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 急性心筋梗塞診断用分子認識ゲート膜の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 市橋秋人、大柴雄平、大橋秀伯、黒木秀記、山口猛央
  • 学会等名: 日本膜学会 第37年会
  • 発表場所: 早稲田大学 西早稲田キャンパス（東京都）
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] 電極上の固定化酵素活性向上へ向けた研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森田直樹、田巻孝敬、大柴雄平、山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会 第80回年会
  • 発表場所: 芝浦工業大学 豊洲キャンパス（東京都）
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21