| 研究課題/領域番号 |
14560061
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用微生物学・応用生物化学
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
吉田 豊和 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90220657)
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| 研究分担者 |
満倉 浩一 岐阜大学, 工学部, 助手 (70324283)
長澤 透 岐阜大学, 工学部, 教授 (60115904)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| キーワード | 脱炭酸酵素 / 炭酸固定反応 / 芳香族カルボン酸 / クローニング / 微生物変換 |
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| 研究概要 |
脱炭酸酵素は一般的に逆反応で炭酸固定を触媒しないとされてきた。研究代表者らは、反応条件を制御すると効率的に炭酸固定を触媒する新しい脱炭酸酵素を見いだしてきた。また、フェノールなどの微生物嫌気代謝では炭酸固定を触媒する脱炭酸酵素が関与することが判明し、可逆的脱炭酸酵素群の存在が明らかとなってきた。この酵素群が触媒する一連の反応を化学工業への応用という観点で見ると、芳香族化合物へのカルボキシル基の位置選択的な導入として意義深い。そこで本研究では、新たな可逆的脱炭酸酵素を幅広く探索し、反応特性の解明と酵素一次構造の解析を進めるとともに、炭酸固定機能を評価した。
ピロール-2-カルボン酸およびインドール-2-カルボン酸の脱炭酸酵素の酵素一次構造を決定し、数多くの微生物機能未知タンパク質と有意な相同性を示し、新しいタイプの脱炭酸酵素であることを明らかにした。また、新しい可逆的脱炭酸酵素の探索を進め、4-ヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素が細菌・放線菌・酵母に幅広く分布していることを見いだすとともに、26-ジヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素を見いだし、効率的に炭酸固定反応を触媒する新規酵素であることを示した。これらの脱炭酸酵素精製酵素を用いた反応特性解析と一次構造解析を進め、可逆的脱炭酸酵素群は大きく2つのグローブに分類されることを示した。いずれの脱炭酸酵素においても炭酸固定反応はCO_2源として炭酸水素カリウムを添加した系で進行し、カルボキシル化は位置選択的に進行することが判明した。
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