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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23590163
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境系薬学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 有機リン系化合物 / 神経剤 / 有機リン分解酵素 / 固定化酵素 / Sphingobium

研究概要

化学テロ現場において、原因物質のみを特異的に除染できる方法の開発を目指して、有機リン系化合物分解酵素であるorganophosphorus hydrolase(OPH) の遺伝子に変異を導入し、サリンやVX等を効率的に分解する酵素の開発に取り組んだ。136Leu、254Tyrおよび257Hisの3箇所のアミノ酸を置換した5種類の変異酵素を作成し、有機リン系化合物分解反応を調べた結果、Tyr254Hisの変異を導入した酵素が最も高い分解能力を示した。さらにこの酵素を担体に固定して作成したバイオリアクターは活性を維持し化学剤を分解したことから、酵素によるテロ現場除染技術への発展が可能と考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of organophosphorus hydrolase activity toward nerve agents by amino acid substitutions (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K, Ishikawa S, Kawahara K, Ohmori T, Seto Y
  • 雑誌名: Forensic Toxicology 巻: (in press)
• [雑誌論文] Decontamination of nerve agents by immobilized organophosphorus hydrolase (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohmori T, Kawahara K, Nakayama K, Shioda A, Ishikawa S, Kanamori-Kataoka M, Kishi S, Komano A, Seto Y
  • 雑誌名: Forensic Toxicology 巻: 31 ページ: 37-43
• [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: (発表番号28amL-039)
  • 年月日: 20140000
• [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 (講演番号4DO2a10)
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] Improvement of activity and immobilization of organophosphorus hydrolase for the decontamination of nerve agents (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K , Ishikawa S, Ohmori T , Seto Y , Kawahara K
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies Congress
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] 神経剤高分解能を有する変異Organophosphorus hydrolaseの性状と迅速精製法の検討 (2013)
  • 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2013年度大会
  • 発表場所: 仙台 (講演番号3C12p08)
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Organophosphorus hydrolaseのアミノ酸置換による改良と精製法の検討 (2012)
  • 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: 2012年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都 (演題番号2C09p19)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Decomposition of nerve agents by organophosphorus hydrolase (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohmori T, Kawahara K, Ishikawa S, Nakayama K, Kanamori-Kataoka M, Seto Y
  • 学会等名: The Meeting of the International Association of Forensic Toxicologist 2012 #P-159, 50th annual meeting abstract p108
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 変異導入したOrganophosphorus hydrolaseの神経剤分解活性(第二報) (2012)
  • 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: 第85回日本生化学会
  • 発表場所: (演題番号3P-304)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 変異導入したOrganophosphorus hydrolaseの神経剤分解活性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大森毅、川原一芳、石川暁志、中山公介、金森美江子、瀬戸康雄
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都 (演題番号2p-0207)
  • 年月日: 20110000