酵素活性部位の空洞構造が直鎖アルカンからの選択的アルコール異性体生成に及ぼす影響

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760739
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 宮地 輝光 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (40452023)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 分子認識 / 生成物選択性 / 酵素反応 / 直鎖アルカン / アルコール異性体

研究概要

酵素活性部位のタンパク質分子空洞が示す直鎖アルカン認識機能に影響を及ぼす空洞の分子構造を明らかにするため，鉄含有メタン酸化酵素、銅含有メタン酸化酵素、アンモニア酸化酵素、シトクロムP450BM-3による直鎖アルカンからアルコール異性体への選択性を明らかにした．これら酵素の生成物選択性と活性点分子構造から、空洞容積と空洞表面を形成するアミノ酸側鎖の種類が、活性点への直鎖アルカンの分子配向認識に大きく影響を及ぼすことを示した。

研究成果

• [雑誌論文] The substrate binding cavity of particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b expressing high enantioselectivity for n-butane and n-pentane oxidation to 2-alcohol (2012)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Miyaji, Teppei Miyoshi, Ken Motokura, Toshihide Baba
  • 雑誌名: Biotechnology Letters 巻: 33 ページ: 2241-2246
  • 査読あり
• [学会発表] シトクロムP450BM-3の活性点近傍アミノ酸側鎖が直鎖アルカンからアルコール異性体への選択性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光,本倉健,馬場俊秀
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 酵素による炭化水素の部分酸化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光,馬場俊秀
  • 学会等名: 高難度選択酸化反応研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] アルカン酸化酵素の空洞内活性部位における直鎖アルカンからアルコール異性体への選択性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 20130918-20
• [学会発表] 二核鉄含有メタン酸化酵素のn-アルカン認識能に及ぼすn-アルカン炭素数の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光,内藤薫,中川聡矢,本倉健,馬場俊秀
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学草津キャンパス
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 銅含有アルカン酸化酵素のタンパク質構造がn-アルカン認識に及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光,三好鉄平,本倉健,馬場俊秀
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 20120924-26
• [学会発表] 銅含有アルカンモノオキシゲナーゼによるn-ブタンからの(R)-および(S)-2-ブタノールの選択的合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光,三好鉄平,本倉健,馬場俊秀
  • 学会等名: 第15回生体触媒化学シンポジウム
  • 発表場所: 慶応義塾大学芝共立キャンパス
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] Nitrosomonas europaeaのアンモニア酸化酵素によるn-ブタンからの位置・立体選択的(S)-2-ブタノール合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三好鉄平,宮地輝光,本倉健,馬場俊秀
  • 学会等名: 第1回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] 膜結合型メタンモノオキシゲナーゼが示すメタンからのメタノール生成反応への活性にCu(II)が及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光,新田宗由記,本倉健,馬場俊秀
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Nitrosomonas europaeaによるn-ブタンからの位置・立体選択的(S)-2-ブタノール合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮地輝光,三好鉄平,本倉健,馬場俊秀
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-09-14
• [図書] Methods in Enzymology; Particulate metha emonooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b (2011)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Miyaji
  • 総ページ数: 211-225
  • 出版者: Academic press