1998 年度実績報告書

微生物由来のカルボニル還元酵素によるキラルビルディングブロック生産法の開発

研究課題

研究課題/領域番号	10356004
研究種目	基盤研究(A)
研究機関	京都大学
研究代表者	清水昌京都大学, 農学研究科, 教授 (70093250)
研究分担者	長谷川淳三鐘淵化学工業(株), 高砂研究所, 基幹研究員喜多恵子鳥取大学, 工学部, 助教授 (70234226) 小川順京都大学, 農学研究科, 助手 (70281102) 片岡道彦京都大学, 農学研究科, 助手 (90252494)
キーワード	キラルビルディングブロック / 4-クロロ-3ヒドロキシ酪酸エチル / 4-クロロアセト酢酸エチル / 不斉還元 / カルボニル還元酵素
研究概要	様々な光学活性化合物のキラルビルディングブロックとして用いることができるR-体またはS-体の光学活性な4-クロロ-3-ヒドロキシ酪酸エチルエステル(CHBE)を、微生物酵素の持つ立体選択性を利用して効率よく生産する方法の確立を試みた。R-CHBEに関しては、4-クロロアセト酢酸エチルエステル(CAAE)還元酵素遺伝子(AR遺伝子)及び補酵素再生酵素遺伝子(GDH遺伝子)を同じ大腸菌内で大量発現させるための方法として2つの方法の検討した。AR遺伝子とGDH遺伝子を同一のプラスミドに組み込む方法では、AR・GDH両遺伝子の組込み順を入れ替えても酵素発現量が上がらず生産性の向上が得られなかった。しかし、AR遺伝子とGDH遺伝子を別々のプラスミドを用いて大腸菌に形質転換する方法では、両酵素の発現量が十分で生産性の向上も見られた。最終的に、300mg/mlのCAAEをほぼ定量的にR-体のCHBEに転換することが可能となった。一方、S-CHBEに関しては、Candida magnoliaeよりCAAEを還元してS-CHBEを生成する還元酵素の単離を行い、諸性質の解明を行った。本菌株にはCAAEをS-CHBEに還元する酵素が少なくとも4種類、またR-CHBEに還元する酵素も1種類存在することが明らかとなった。これらのうち、実際のS-CHBE生産に関与していると思われる酵素は、これまで報告のない新規な酵素であることが判明した。また、本菌を直接触媒として直接用いることにより、S-CHBエステルを効率よく生産できることを明らかにした。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Kataoka,M.,et al.: "Escherichia coli transformant expressing the glucose dehydrogenase gene from Bacilbes megaterium as a cofactor regenerator in a chiral alcohol production" Biosci.Biotechnol.Biochem.62・1. 167-169 (1998)
[文献書誌] Wada,M.,et al.: "Purification and characterization of NADPH-dependent carbonyl reductase,involved in stereoselective reduction of ethyl 4-chiero-3-oxobutineate" Biosci.Biotechnol.Biochem.62・2. 280-285 (1998)
[文献書誌] Kita,K.,et al.: "Purification and characterization of new aldehyde reductases from Sporobolomyces salmonicolor AKV 4429" J.Mol.Biocatalysis B:Enzymatic. 6. 305-313 (1999)
[文献書誌] Wada,M.,et al.: "Purification and characterization of an aldehyde reductase from Candida magnoliae" J.Mol.Biocatalysis B:Enzymatic. 6. 333-339 (1999)
[文献書誌] Shimizu,S.,et al.: "Chiral alcohol synthesis with yeast carbonyl reductases" J.Mol.Biocatalysis B:Enzymatic. 5. 321-325 (1998)
[文献書誌] 喜多恵子・片岡道彦: "組換え体大腸菌を用いた光学活性アルコールの合成" 生物工学会誌. 76・10. 429-432 (1998)
[文献書誌] Shimizu et al.: "Annals of the NY Academy of Sciences,864 “Enzyme Engineering XIV"" The New York Academy of Sciences, 665 (1998)

1998 年度 実績報告書

微生物由来のカルボニル還元酵素によるキラルビルディングブロック生産法の開発

研究代表者

清水 昌 京都大学, 農学研究科, 教授 (70093250)

研究成果

[文献書誌] Kataoka,M.,et al.: "Escherichia coli transformant expressing the glucose dehydrogenase gene from Bacilbes megaterium as a cofactor regenerator in a chiral alcohol production" Biosci.Biotechnol.Biochem.62・1. 167-169 (1998)

[文献書誌] Wada,M.,et al.: "Purification and characterization of NADPH-dependent carbonyl reductase,involved in stereoselective reduction of ethyl 4-chiero-3-oxobutineate" Biosci.Biotechnol.Biochem.62・2. 280-285 (1998)

[文献書誌] Kita,K.,et al.: "Purification and characterization of new aldehyde reductases from Sporobolomyces salmonicolor AKV 4429" J.Mol.Biocatalysis B:Enzymatic. 6. 305-313 (1999)

[文献書誌] Wada,M.,et al.: "Purification and characterization of an aldehyde reductase from Candida magnoliae" J.Mol.Biocatalysis B:Enzymatic. 6. 333-339 (1999)

[文献書誌] Shimizu,S.,et al.: "Chiral alcohol synthesis with yeast carbonyl reductases" J.Mol.Biocatalysis B:Enzymatic. 5. 321-325 (1998)

[文献書誌] 喜多恵子・片岡道彦: "組換え体大腸菌を用いた光学活性アルコールの合成" 生物工学会誌. 76・10. 429-432 (1998)

[文献書誌] Shimizu et al.: "Annals of the NY Academy of Sciences,864 “Enzyme Engineering XIV"" The New York Academy of Sciences, 665 (1998)

1998 年度実績報告書

清水昌京都大学, 農学研究科, 教授 (70093250)