| 研究概要 |
コルベ・シュミット反応を触媒する酵素群は様々な微生物種に分布していることを明らかにした。この中で,2,6-ジヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素とピロール-2-カルボン酸脱炭酸酵素は,極めて効率的に位置選択的な炭酸固定反応を触媒し,2,6-ジヒドロキシ安息香酸とピロール-2-カルボン酸の高濃度生産が可能であることを明らかにした。このような微生物(酵素)触媒を用いたコルベ・シュミット反応は,芳香族化合物に位置選択的にカルボキシル基を導入でき,芳香族化合物を高機能化するための新しいツールとして注目できる。しかし,これまでに見いだされている芳香族カルボン酸の脱炭酸酵素はいずれも,基質特異性が狭く,さまざまな芳香族化合物への炭酸固定反応には用いることができない点は難点である。今後,さらに新たな芳香族カルボン酸の脱炭酸酵素の発見をライブラリー化して行く必要がある。また,炭酸固定機能をより有効に活用するためには,反応平衡をカルボン酸の生成方向に偏らせる技法の開発がもっとも重要な今後の課題であることが明らかとなった。
超臨界二酸化炭素下での酵素反応の検討に当たり、超臨界流体中での酵素の安定性が求められる。高い温度域において安定で、かつ高活性を示す酵素が必要である。そのような特性を示す4-ヒドロキシ安息香酸脱炭酸酵素耐熱性を示す酵素の探索を進め、土壌分離菌Bacillus属細菌を得て、超臨界二酸化炭素下での炭酸固定反応の諸条件の検討を図った。4-ヒドロキシ安息香酸の生成は認められるが、生成量は少なく、超臨界二酸化炭素下でのpHの低下が酵素活性に悪い影響を与えていることが考えられた。
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