機械学習を利用したデジタル設計に基づくC-H結合官能基化人工金属酵素の開発

• 研究領域: デジタル化による高度精密有機合成の新展開
• 研究課題/領域番号: 24H01079
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 大洞 光司 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10631202)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 人工金属酵素 / ポルフィリン / 触媒 / 分子変換

研究開始時の研究の概要

本研究では、高活性な金属錯体とタンパク質マトリクスを組み合わせた人工金属酵素を開発し、高収率かつ高選択的な物質変換をめざす。具体的には、生体内で難易度の高いC-H結合水酸化反応を触媒する天然金属酵素の反応性を参考に、 C-H結合官能基化反応に触媒能を示す活性中心となる金属錯体を選出し、機械学習により設計したタンパク質マトリクスと組み合わせた人工金属酵素を調製し、同定、評価する。高活性で、高い立体・位置選択性、さらには反応性を凌駕する官能基選択性を示す触媒系の自在設計法を開拓する。