| 研究課題/領域番号 |
63470068
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
有機工業化学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
木瀬 秀夫 筑波大学, 物質工学系, 助教授 (20013170)
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| 研究分担者 |
KISE Hideo Tsukuba University, Institute of Materials Science, Associate Professor (20013170)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1989年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1988年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | プロテア-ゼ / エステル合成 / ペプチド合成 / 溶媒効果 / 基質特異性 / 立体特異性 / 固定化 / 多糖類 / 加水分解 / キモトリプシン / スグチリシン / 有機溶媒 |
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| 研究概要 |
有機溶媒中、特に親水性有機溶媒中でのプロテア-ゼによるアミノ酸誘導体のエステル合成、エステル交換、及びペプチド合成反応の動力学的研究からその特性を明らかにすると共に、酵素の固定化による活性と特異性の変化を明らかにする目的で研究を行ない、以下の結果を得た。
すなわち、従来酵素反応には不適とされていたアルコ-ル、アセトニトリル、アセトン等の水と混和性の有機溶媒中において、上記の諸反応に対してα-キモトリプシン、スブチリシンなどのプロテア-ゼが高い活性を示すことを見いだした。特にスブチリシンCarlsbergは少量の水を含むエタノ-ル中に溶解するにもかかわらず高い活性を発現した。反応速度及び生成物の収率は、媒体の性質、特に水濃度に強く依存し、10%以下で極大値を示した。反応はミカエリス-メンテン型の動力学に従い、各動力学パラメ-タの比較からエステル化とエステル交換反応においては、酵素のアシル化と脱アシル化がそれぞれ律速であると推定された。また水溶液中と比較して、有機溶媒中では酵素-基質間の疎水性相互作用の比重が低下すると考えられる結果を得た。これらのプロテア-ゼは、縮合及び置換反応によるペプチド合成に対しても高い活性を示したが、水溶液中と比較して基質特異性、特にアミン成分の特異性に変化が認められた。
一方、有機溶媒中では特定の担体に吸着固定化することにより酵素活性が著しく向上することを見いだした。特にキチン、キトサン、橋掛けキトサンビ-ズ、およびPVA-キトサンブレンドフィルム等に固定化したプロテア-ゼによるエステル化、エステル交換反応の動力学的研究から、これらの担体が有機溶媒中で酵素-基質の結合過程ばかりでなく、触媒過程に対しても大きな影響を与えることが見いだされた。これらの結果は、溶媒及び固定化担体の選択により、酵素の触媒活性ばかりでなく特異性のコントロ-ルが可能であることを示している。
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