精密有機合成を指向した酵素機能発現の高効率化及びその応用に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06672115
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 秋田 弘幸 東邦大学, 薬学部, 教授 (60087525)
• 研究分担者: 南雲 紳史 東邦大学, 薬学部, 助手 (40246765) ; 尾能 満智子 東邦大学, 薬学部, 助教授 (80104149)
• キーワード: 酵素脂質会合体 / リパーゼ / リン脂質 / 不斉加水分解 / 固定化酵素 / X線回折 / エポキシエステル

研究概要

平成6年度ではリパーゼ/エーテル型リン脂質会合体の調製とそれを利用した難水溶性化合物の有機溶媒中での不斉加水分解を検討した。その結果、本会合体を用いる反応では、リパーゼの精製法によって両生成物の光学純度が若干異なり、精製酵素から調製した会合体を用いると、収率、光学純度ともに高いことが判った。回収された会合体を繰り返し用いても収率、光学純度とともに高いことが判明し、本会合体は固定化酵素としての機能を有することが明かとなった。また本会合体はリンの元素分析から、蛋白質1個当り約90個の脂質(ジアルキルエーテル型ホスファチリジルコリン)から構成されており、その構造はX線回折によって二重膜からなるラメラ構造の中に酵素を取り込んだ構造であることを明らかにした。次に本会合体のリン脂質部の疎水性部分の構造変換による酵素反応に及ぼす影響を検討するため、新たに3種のリン脂質を合成した。すなわち、O-ヘキサデシル基より疎水性が増大すると考えられ、ω-シクロヘキシルトリデシル基含有のエーテル型リン脂質を3種合成した。それらから調製した3種の酵素-脂質会合体を用いて抗生物質インドールマイシン合成の重要な光学活性中間体の合成を目的とし、ラセミのα-ヒドロキシエステルを基質とした不斉エステル化を検討したが、酵素反応に及ぼす疎水性基の構造変化に基づく差異は認められなかった。次いでリパーゼによる光学活性エポキシエステル合成研究の一環としてエポキシ酪酸エステルのビニロ-ガスな化合物である4,5-エポキシ-2-ヘキセノエ-トから選択的な求核試薬によるエポキシ環開裂反応とリパーゼによる光学分割を組み合わせることにより、光学活性な4,5-ジ置換-2-ヘキセノエ-トを合成し、それからアミノ糖へ変換した。更に上記エポキシエステルと類似構造を有する4,5-エポキシ-2-ペンテノエ-トと求核試薬との反応についても行なった。

研究成果

• [文献書誌] Shinji Nagumo, Isao Umezawa, Junko Akiyama and Hiroyuki Akita: "Formal Syntheses of N-Trifluoroacety-L-acosamine and N-Trifluoroacety-L-daunosamine from an Achiral Precursor, Methyl Sorbate" Chem. Pharm. Bull.43. 171-173 (1995)
• [文献書誌] Machiko Ono, Yasuo Yamamoto and Hiroyuki Akita: "Reaction of Methyl 4,5-Epoxy-(2E)-pentenoate with Arenes. II Application to the Synthesis of (±)-Curcudiol, (±)-Curcuphenol, (±)-Curcuhydroquinone, and (±)-Curcuquinone" Chem. Pharm. Bull.43. 553-558 (1995)
• [文献書誌] Machiko Ono, Reiko Todoriki, Yasuo Yamamoto and Hiroyuki Akita: "Reaction of Methyl 4,5-Epoxy-(2E)-pentenoate with Arenes. I A Facile Synthesis of 4-Aryl-5-hydroxy-(2E)-pentenoate Derivatives" Chem. Pharm. Bull.42. 1590-1595 (1994)
• [文献書誌] Hiroyuki Akita, Isao Umezawa, Michiko Takano and Takeshi Oishi: "A Facile Chemoenzymatic Route to Optically Active 4,5-Disubstituted-2E-hexenoate Derivatives. II." Chem. Pharm. Bull.41. 680-684 (1993)
• [文献書誌] Hiroyuki Akita, Isao Umezawa, Michika Takano, Chiiko Ohyama, Hiroko Matsukura and Takeshi Oishi: "A Facile Chemoenzymatic Route to Optically Active 4,5-Disubstituted-2E-hexenoate Derivatives. I" Chem. Pharm. Bull.41. 55-63 (1993)
• [文献書誌] Hiroyuki Akita, Isao Umezawa, Ikuko Sakurai and Takeshi Oishi: "Structural Characteristics of Lipid-Lipase Aggregates for Enatioselective Hydrolysis in Organic Solvents" Chem. Pharm. Bull.41. 12-15 (1993)