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2013 年度 実績報告書

酵素を利用したサリン等の神経剤分解法の開発と汚染除去法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23590163
研究機関科学警察研究所

研究代表者

大森 毅  科学警察研究所, 法科学第三部, 室長 (70356195)

研究分担者 川原 一芳  関東学院大学, 理工学部, 教授 (20195126)
キーワード有機リン系化合物 / 神経ガス / 有機リン分解酵素 / Sphingobium / 固定化酵素
研究概要

前年度までに作成した遺伝子変異を導入したOPH、すなわち136Leu、254Tyrおよび257Hisの3箇所のアミノ酸を置換したOPH、KGU0094(野生株 136Leu、254Tyr、 257His)、KGU0094m(Leu136Tyr)、KGU0211(Leu136Asp)、KGU0225(His257Leu)、KGU0227(Tyr254His)、KGU0245(Tyr254Arg、His257Leu)の有機リン系化合物分解活性の特性および要求する二価イオンについて調べた結果、10mM Co2+存在下におけるKGU0227(Tyr254His)が最も高い活性を示したため、KGU0227遺伝子にHis-Tag配列を付加した酵素を作成した。発現させた酵素タンパクをニッケルカラムに吸着させ、不要なタンパク成分を洗浄したものを固定化酵素とした(固定化酵素I)。続いてニッケルカラムを用いて酵素タンパクを精製し、得られた精製酵素をCNBr活性化Sepharose4Bと反応させて固定化酵素を作成した(固定化酵素II)。さらに精製酵素を多孔質シリカに酵素を固定して固定化酵素を作成した(固定化酵素III)。これらの固定化酵素を用いて酵素活性を測定したところ、パラオキソン分解活性は、固定化酵素IおよびIIIにおいては遊離酵素と同程度の高い活性を維持できていたのに対して、固定化酵素IIは活性が大きく減弱していることが明らかとなった。また、神経剤分解活性については固定化酵素IおよびIIについてはパラオキソン分解活性と同様の傾向が見られたが、固定化酵素IIIは神経剤のシリカ担体への吸着が起きていることが示唆された。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Improvement of organophosphorus hydrolase activity toward nerve agents by amino acid substitutions2014

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Nakayama, Satoshi Ishikawa, Kazuyoshi Kawahara, Takeshi Ohmori, Yasuo Seto
    • 雑誌名

      Forensic Toxicology

      巻: 32 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11419-013-0223-4

    • 査読あり
  • [学会発表] Improvement of activity and immobilization of organophosphorus hydrolase for the decontamination of nerve agents2014

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Nakayama, Satoshi Ishikawa, Takeshi Ohmori, Yasuo Seto, Kazuyoshi Kawahara
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies Congress
    • 発表場所
      モントリオール カナダ
    • 年月日
      20140727-20140801
  • [学会発表] Organophosphorus hydrolaseによる神経剤分解2014

    • 著者名/発表者名
      大森 毅、川原 一芳、石川 暁志、中山 公介、瀬戸 康雄
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本市 熊本市民体育館
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 有機リン系神経剤を分解するOrganophosphorus hydrolase の固定化2014

    • 著者名/発表者名
      中山 公介、大森 毅、瀬戸 康雄、有路 沙織、石川 暁志、川原 一芳
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      川崎市 明治大学
    • 年月日
      20140327-20140330

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公開日: 2015-05-28  

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