| 研究課題/領域番号 |
17K05936
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 北海道医療大学 |
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研究代表者 |
堀内 正隆 北海道医療大学, 薬学部, 准教授 (90322825)
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| 研究分担者 |
永田 崇 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10415250)
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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 | アゾレダクターゼ / アゾ色素 / タンパク質工学 / アフィニティークロマトグラフィー / 固定化酵素 / カードラン |
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| 研究成果の概要 |
アゾレダクターゼは、アゾ色素中のアゾ基を開裂させるNADPH依存型酵素である。補酵素NADPHは高価であることから、NADPH再生酵素であるグルコキナーゼおよびグルコース-6-リン酸脱水素酵素をアゾレダクターゼと接続したハイブリッドアゾレダクターゼを開発した。ハイブリッド酵素中の酵素ドメインの接続に、フレキシブルリンカーを導入したところ、アゾ色素の連続分解効率が向上した。分解効率向上の要因を解明するために、リアルタイムNMR法を導入し、酵素反応を原子レベルで追跡することにも成功した．
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| 自由記述の分野 |
タンパク質工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
代表的な合成染料であるアゾ色素は、生産コストが低いことから、さまざまな繊維の染色において大量利用されている。アゾ色素はその高い化学的安定性により、廃棄にあたっては、凝集沈殿や加温処理などの高いエネルギーコストを必要とする。
本研究では、NADPH再生酵素群をアゾレダクターゼと組み合わせ、より少量の補酵素でアゾ色素を連続分解できるハイブリッド酵素を開発した。このハイブリッド酵素をカードランシートに低コストで固定化することで、工業的な大規模利用への端緒を開いた。また、ハイブリッド酵素による複雑な補酵素再生およびアゾ色素の分解カスケードを、NMR法により精密かつ効率的に観測することにも成功した。
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