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本研究では，医薬品原料として有用なtrans-3-ヒドロキシプロリンの合成法の開発を目指した。ゲノム情報を利用した酵素探索の結果，放線菌Streptomyces cattleya由来エクトイン水酸化酵素においてプロリンを水酸化し，trans-3-ヒドロキシプロリンを合成する活性を見出した。また，当該酵素発現大腸菌を触媒に用いることで効率的なtrans-3-ヒドロキシプロリンの合成を可能とした。一方，アルギニンを出発物質とし，アルギニン水酸化酵素，アルギナーゼ，オルニチンシクロデアミナーゼを作用させることで，trans-3-ヒドロキシプロリンの選択的な合成プロセスの開発に成功した。
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