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本研究課題においては、電極からシトクロームP-450camへの電子授受を手段として酵素活性調節の要因を明らかとし、効率的な電極によるシトクロームP-450cam活性発現の方法を開発し、次いで、開発した電極・シトクロームP-450camシステムによる種々の不斉有機化合物の合成法を開発する。上記目的のため、本年度は以下のことを明らかとした。
電極表面へのシトクロームP-450camおよびプチダレドキシンの固定化および電子授受について検討した結果、これらのタンパク質を電極に固定化後、電極表面をそれぞれのタンパク質に応じた方法で修飾することにより効率的な電子授受が観測されることが明らかとなった。シトクロームP-450camにおいては表面にカルボキシル基を導入することにより、またプチダレドキシンにおいては4級アミンまたは水酸基を導入することにより電極とタンパク質間でより効果的な電子授受が行われることが明らかとなった。また、シトクロームP-450camの電極を介した活性発現にはプチダレドキシンの存在は必須ではないが、効率的な活性発現に必要であることが判った。
電極を用いたシトクロームP-450camの活性発現を効率的に行うにはプチダレドキシンを共存させる必要がある。このため、シトクロームP-450camとプチダレドキシンとを一つのポリペプチド鎖につなげたハイブリッドタンパク質を遺伝子工学的手法により作成した。このハイブリッドタンパク質は通常の再構成系と同様にモノオキシゲナーゼ活性を発現することが判った。
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