超臨界流体中での脂質修飾酵素を用いる高効率酵素反応

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09875234
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 岡畑 恵雄 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80038017)
• 研究分担者: 森 俊明 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (50262308) ; 江原 靖人 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (40251657) ; 佐藤 智典 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (00162454)
• キーワード: 超臨界流体 / 酵素反応 / 脂質修飾酵素 / 糖転位反応

研究概要

本研究は、脂質修飾糖加水分解酵素を用いて炭酸ガス超臨界流体中での位置選択的糖転移反応を行うことを目的として行い、以下の成果を得た。
1)β-D-ガラクトシダーゼの水溶液とカチオン性脂質の水溶液を混合することにより沈殿として脂質修飾酵素を得た。凍結乾燥したのち、タンパク含量や酵素活性を吸収スペクトルや活性部位滴定法で定量した。
2)設備備品として購入した炭酸ガス圧縮ポンプを用いて40℃、80気圧で超臨界状態にしたのち、耐圧ガラス容器に脂質修飾β-D-ガラクトシダーゼ、糖供与体であるラクトース、受容体であるオクタノールを加えて反応を行った。
3)所定時間後、減圧にして炭酸ガスとして反応媒体を気化した後、生成物の分析を液体クロマトグラフィーで行った。その結果、3時間後には反応は完結し、約60%の収率で目的とするガラクトース転位体を得ることができた。
4)圧力と温度を変えることにより超臨界流体の密度と極性が自由に制御できるので、種々の反応条件下で酵素反応速度を検討した。またイソオクタンなどの有機溶媒中との反応速度や収率とも比較した。その結果、圧力を下げて液体状体の二酸化炭素になると反応は停止するが圧力を100気圧に上げると再び超臨界状態になり酵素反応が進行することがわかった。

研究成果

• [文献書誌] K.Matsuura, Y.Ebara, and Y.Okahata: "Gas Phase Molecular Recognition on Nucleobase Monolayers Immobilized on a Highyl Sensitive Quartz-Crystal Microbalance" Langmuir. 13. 814-820 (1997)
• [文献書誌] Y.Ebara, Y.Okahata, and T.Akaike: "Coated Antireceptor Antibody as an Extracellular Matrix for Liver Tissue Engineering" Tissue Enginnering. 3. 281-288 (1997)
• [文献書誌] T.Sato, H.Akino, Y.Okahata, Y.Shimada, and J.Shimada: "A DNA Complex with Lipoglutamide and Its Cellular Interaction Advances in Biomaterials Science" Kodansha Elvesier,Tokyo. 12. 373-380 (1997)
• [文献書誌] Y.Okahata: "DNA Strands alighned in a Film" Kodansha Elvesier,Tokyo. 118. 363-372 (1997)
• [文献書誌] 江原靖人, 岡畑恵雄: "化学工業" 脂質膜上での分子認識-匂い物質を識別する-, 842 (1997)
• [文献書誌] 岡畑恵雄: "化学" 1977年の化学「DNAをならべる」, 67 (1997)