微生物酵素による新しい物質交換系の開発

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01616005
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山田 秀明 京都大学, 農学部, 教授 (30027180)
• 研究分担者: 清水 祥一 名古屋大学, 農学部, 教授 (00025842) ; 大野 雅二 東京大学, 薬学部, 教授 (00111550) ; 谷沢 和隆 北海道大学, 薬学部, 助教授 (90001049) ; 永井 史郎 広島大学, 工学部, 教授 (70013307) ; 林 力丸 京都大学, 食糧科学研究所, 助教授 (90027186)
• キーワード: 酵素的合成 / セリン / 耐熱性フェニルアラニン脱水素酵素 / ペプチド合成 / リン脂質 / 5ーアミノレブリン酸 / エステラーゼ / リパーゼ

研究概要

本年度研究実績は以下の通りである。1.メタノール資化性のセリン生産菌のセリン代謝に関与する酵素類を均一にまで精製し諸性質を検討するとともに,新たにセリンの高生産株を見いだした。2.好熱性放線菌の耐熱性フェニルアラニン脱水素酵素を均一にまで精製するとともに本酵素遺伝子を発現する大腸菌クローン株を得た。3.酵母カルボキシペプチダーゼなど各種プロテアーゼを用いて多数のペプチドの標準合成法を設定し,食品や医療に重要なオリゴペプチド混合物を合成した。4.放線菌のホスホリパーゼDによるホスファチジルコリンとDーまたはLーセリンとからのホスファチジルDーまたはLーセリンの合成を行うとともにリパーゼによる魚油の選択的加水分解を行った。5.青かびのγーグルタミルトランスペプチダーゼを均一にまで精製し,本酵素を用いて抗癌物質前駆体γーグルタミルーρーヒドロキシアニリンを合成した。6.固定床バイオリアクターを用いてテトラピロール化合物群の共通前駆体5ーアミノレブリン酸の菌体外連続生産で高収量を得るとともにFe濃度に依存したヘムの菌体外分泌の現象を見いだした。7.エステラーゼを用いて分子に不斉中心を導入し,カルバペネム抗生物質,ビタミンD関連物質,血小板活性化因子の新アンタゴニストを設計合成した。8.リパーゼによる不斉加水分解反応を利用して放線菌ホルモンのAーファクターの合成原料となる(S)ー(ー)ーパラコン酸を合成した。9.シッフ塩基ー銅キレート形成反応を利用したタンパク質の架橋法を確立し,本法が異種タンパク質間を選択的に連結する特色をもち,複合酵素モデル構築に有用であることを見いだした。10.酵母ペルオキシゾーム脂肪酸βー酸化系の複合共役酵素系を利用して高級脂肪酸からのアセチルーCoAの合成を行った。11.枯草菌のウンデカプレニルニリン酸合成酵素に人工基質をはたらかせて4位にキラルなメチル基をもつ種々のイソプレノイドアルコールを合成した。

研究成果

• [文献書誌] Yoshikazu Tzumi: "Purification and Charcterization of Serineーglyoxylate Aminotransferase from a Serineーproducing Methylotroph,Hyphomicrobium methylovorum GM2" Eur.J.Biochem.
• [文献書誌] Shun'ichi Kuroda: "Alanine Dehydrogenase from Two Bacillus Species with Distinct Thermostabilities:Molecular Cloning,DNA and Protein Sequence Determination, and Strutural Comparison with Other NAD(P)ーdependent Dehydrogenases." Biochemistry. 29. 1009-1015 (1990)
• [文献書誌] Rikimaru Hayashi: "Preparation of Oligopeptide mixtures with Known Constituents by Combination with Hydrolytic and Synthetic Processes of Proteases and Peptidases" Agric.Biol.Chem.
• [文献書誌] Lekh Raj Juneja: "Conversion of Phosphatidylcholine to Phosphatidylserine by Various Phospholipase D in the Presence of Dー or LーSerine" Biochim.Biophys.Acta. 1003. 277-283 (1989)
• [文献書誌] Kenji Tomita: "Synthesis of γーGlutamyltaurine by γーGlutamyltranspeptidase of Penicillium roqueforti" Agric.Biol.Chem.53. 3239-3244 (1989)
• [文献書誌] Dong Lin: "Production of 5ーAminolevulinic Acid by Methanogens" J.Ferment.Bioeng.68. 88-91 (1989)
• [文献書誌] Masazi Ohno: "Chiral Synthons by Ester Hydrolysis Catalyzed by Pig Liver Esterase" Organic Reactions. 37. 1-55 (1989)
• [文献書誌] Kenji Mori: "Preparation of the Enantiomers of Paraconic Acid Employing Lipasemediated Asymmetric Hydrolysis of Prochiral Diacetate as the Key Step" Liebigs Ann.Chem.957-962 (1989)
• [文献書誌] Katsuhiro Moriya: "Schiff Base Copper(II)Chelate as a Tool for Intermolecular Crossーlinking and Immobilization of Protein" Biochem.Biophys.Res.Commun.161. 52-58 (1989)
• [文献書誌] Tatsuo Kurihara: "Peroxisomal AcetoacetylーCoA Thiolase and 3ーKetoacylーCoA Thioloase from an nーAlkaneーutilizing Yeast, Candida tropicalis:Purification and Characterization" J.Biochem.106. 474-478 (1989)
• [文献書誌] Shinーichi Ohnuma: "Undecaprenyl Diphosphate Synthase Reaction with Artificial Substrate HomologuesーーーーNovel Behavior in the Termination of Prenyl Chain Elongation" Tetrahedron. 45. 6145-6160 (1989)