• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

酵素学の観点からのケモエンザイマティック反応によるアミノ酸やペプチド合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05775
研究機関立命館大学

研究代表者

松井 大亮  立命館大学, 生命科学部, 助教 (40748513)

研究分担者 平田 佳之  大阪医科薬科大学, 薬学部, 助教 (00745854)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードケト酸 / アミノ酸酸化酵素 / アミド化合物
研究実績の概要

1. 酵素反応によるケト酸合成:①L-アミノ酸からケト酸を生成するために、前年度取得したL-アミノ酸酸化酵素活性を示す微生物(糸状菌)の粗酵素液を用いて、部分精製を行い、特性解明を実施した。その酵素液を用いてケト酸合成を行った結果、20%程度の収率であった。収率を高めるために、糸状菌を含む様々なL-アミノ酸酸化酵素遺伝子を合成し、それらで基質転換した大腸菌を培養したが、高いアミノ酸酸化酵素活性を見出すことが出来なかった。②Pseudomonas putida由来低基質特異性アミノ酸ラセマーゼ遺伝子の大腸菌発現系を構築した。次いで、豚腎臓由来D-アミノ酸酸化酵素(pkDAO)をカップリングさせることで、L-アミノ酸からD-アミノ酸を介して、ケト酸を合成することに成功し、その収率は80%以上であった。③水層と有機層を二分するポリジメチルシロキサン膜を調製し、アミド化合物のワンポット合成も実施した。
2. アルドキシム還元酵素:データベースに登録されているイミン還元酵素の配列を用いて系統樹解析を行い、配列が異なる配列13種類を選抜し、それぞれの遺伝子の大腸菌発現系を構築した。その酵素を用いてアルドキシムの還元酵素活性を調べた結果、4種類から還元酵素活性を見出し、アルドキシムからヒドロキシルアミノ酸の合成に成功した。
3. 様々なアミド化合物の合成:phDAOとネイティブケミカルライゲーションによるアミド化合物の合成法を用いた多品種合成で、96穴プレート上でアミド化合物のライブラリーを確立した。得られたアミド化合物ライブラリーを用いて、ヒストン脱アセチル化酵素Iの阻害活性の迅速なスクリーニングを実施した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Combination of Enzymatic Oxidation of Amino Acid and Native Chemical Ligation with Hydroxylamine for Amide Formation toward a One-pot Process2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui Daisuke、Hirata Yoshiyuki、Iwakawa Akihisa、Toyotake Yosuke、Wakayama Mamoru、Asano Yasuhisa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 ページ: 1632~1634

    • DOI

      10.1246/cl.210286

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protein engineering of the aldoxime dehydratase from Bacillus sp. OxB-1 based on a rational sequence alignment approach2021

    • 著者名/発表者名
      Oike Keiko、Spro? Jens、Matsui Daisuke、Asano Yasuhisa、Gr?ger Harald
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 14316

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92749-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Catalytic mechanism of ancestral L-lysine oxidase assigned by sequence data mining2021

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Sayaka、Nakano Shogo、Niwa Masazumi、Hasebe Fumihito、Matsui Daisuke、Ito Sohei
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 297 ページ: 101043~101043

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.101043

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 機械学習による高度好熱菌由来タンパク質遺伝子の大腸菌発現情報から得た可溶性発現予測法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      松井大亮, 山村義弥, 鈴木皓大, 北條佑斗, 篠田優, 中村正樹, 榊原一紀, 浅野泰久
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
  • [学会発表] L-アミノ酸代謝関連酵素の産業利用技術に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      松井大亮
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2022年度大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習を用いたアミノ酸構造情報に基づくタンパク質の可溶性予測2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木皓大, 榊原一紀, 中村正樹, 篠田優, 松井大亮, 浅野泰久
    • 学会等名
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
  • [学会発表] D-アミノ酸酸化酵素により調製したケト酸とヒドロキシルアミンとの 縮合によるアミド化合物の合成2021

    • 著者名/発表者名
      岩川晃久, 平田佳之, 豊竹洋佑, 若山守, 松井大亮
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2021年度 西日本・中四国・関西支部 合同大会
  • [学会発表] Pseudomonas nitroreducens 由来γ-グルタミルトランスペプチダーゼの活性部位を構成する芳香族アミノ酸残基の役割解明2021

    • 著者名/発表者名
      小笹彰宏, 池添浩輝, 松井大亮, 豊竹洋佑, 日ビ隆雄, 伊藤貴文, 若山守
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
  • [学会発表] 芳香族アミド化合物のOne-pot chemoenzymatic 合成法を利用した簡便ヒストン脱アセチル化酵素1阻害剤スクリーニング法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      平田佳之, 上里新一, 松井大亮
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
  • [学会発表] 新規L-リジン-α-オキシダーゼの同定と反応機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      杉浦紗也加, 中野祥吾, 丹羽正純, 長谷部文人, 松井大亮, 伊藤創平
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
  • [学会発表] Bacillus sp. OxdB-1 由来アルドキシム脱水酵素の結晶構造解析:結晶化に適した表面に位置するアミノ酸残基の重要性2021

    • 著者名/発表者名
      松井大亮, 村木則文, Ke Chen, 森智也, Aaron Ingram, 大池敬子, Harald Groeger, 青野重利, 浅野泰久
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
  • [学会発表] Bacillus sp. OxB-1由来アルドキシム脱水酵素の結晶構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      村木則文, 松井大亮, 浅野泰久, 青野重利
    • 学会等名
      令和3年度日本結晶学会
  • [学会発表] Prediction of Solubility Mechanism of Proteins by Machine Learning Techniques2021

    • 著者名/発表者名
      Sakakibara K, Nakamura M, Matsui D, Shinoda S, Asano Y
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi