| 研究課題/領域番号 |
17H01213
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
森井 孝 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (90222348)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 人工代謝経路 / DNAナノ構造体 / 人工コンパートメント / 分子コンビナート / ナノリポソーム |
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| 研究成果の概要 |
細胞内で特定の代謝経路に関与する酵素群は、決められた小器官中の区画（コンパートメント）で空間的に近接した酵素組織体を形成して、多段階反応を効率よく進行させる機構が知られている。本研究では、平面状DNAナノ構造体を使って構築した2D分子コンビナート、3次元DNAナノ構造体を利用した3D分子コンビナート、そして分子コンビナートをナノリポソームに内包した複合触媒コンパートメントを構築した。これらを利用して、細胞外での多段階反応を効率的に進行させるための問題点であった酵素反応効率の空間配置依存性、DNAナノ構造体の化学的特性による酵素反応効率向上の機構を明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
生物機能化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体内代謝反応では、数多くの化学反応が同時に、副反応を限りなく抑えて進行する。このような多段階の反応が並行、かつ選択的に進行する物質変換法は、現在の有機合成化学でもまだ開拓されていない。細胞内代謝経路に関与する酵素群は、決められた小器官中の区画（コンパートメント）で空間的に近接した酵素組織体を形成して、多段階反応を効率よく進行させる。この細胞内物質変換系を細胞の外で実現できれば、高効率に多段階の物質変換をおこなう「分子コンビナート」、さらにナノ空間に分子コンビナートを内包した「複合触媒コンパートメント」が実現し、持続可能社会での環境負荷の少ない工業プロセスに貢献できる。
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