| 研究課題/領域番号 |
25288078
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
依馬 正 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20263626)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 酵素 / 酵素反応 / 人工生体触媒 |
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| 研究概要 |
炭素-炭素(C-C)結合形成反応を触媒できる人工生体触媒の創成を目指している。タンパク質として有機溶媒に強く耐熱性が高い酵素であるリパーゼを選択し、補欠分子団として含窒素複素環式カルベン（NHC）を選択し、両者を共有結合で連結したNHC-リパーゼ複合体を設計した。benzoin反応やStetter反応等のC-C結合形成反応を触媒できるトリアゾリウム塩を有するリン酸エステル（２種類）を多段階合成した。本年度のほとんどはこれらの合成に費やされ、非常に難しい合成であったが、合成経路を２種類確立できた。リン酸エステルは、リン原子にp-ニトロフェノキシド基が結合しているためリパーゼ阻害剤（遷移状態アナログ）として働き、リパーゼの活性中心セリンに特異的に結合する。活性中心にNHC-リン酸エステルが結合すると、リパーゼ本来の触媒活性がなくなるはずである。リパーゼ活性が少し残存していたことから、全てのリパーゼ分子が阻害されていないことが分かった。また、トリアゾリウム単独（リン酸エステルを持たない）の触媒活性を調査したところ、市販のトリアゾリウム塩に比べて触媒活性が低いことも判明した。今後、より活性の高いトリアゾリウム塩に構造修正する。一方、変異導入によりリパーゼのイソロイシン287をシステインに置換しておき、このI287C変異体をNHCで化学修飾する方法も検討した。NHCで化学修飾する前に、より単純な化学修飾試薬（N-エチルマレイミドや2-ヨード-N-フェニルアセトアミド）で化学修飾した。ESIマススペクトルで分子イオンピークが出たことにより化学修飾を確認した。また、２級アルコールの速度論的光学分割を行うと、エナンチオ選択性や触媒活性が予想通りに変化したことより目的の位置に化学修飾できていると判断した。今後、NHCで化学修飾してC－C結合形成反応を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
トリアゾリウム塩を有するリン酸エステルの合成が非常に難しく難航した。今後、さらに構造を修正し、より高活性なトリアゾリウム塩を合成していく必要があるため、予定より少し遅れていると感じる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、さらに構造を修正し、より高活性なトリアゾリウム塩を合成していく。また、システインと特異的に反応する部位を有するトリアゾリウム塩を合成する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
応募時に計上していたセミミクロ分析天秤が別予算で購入できたことと、分析機器使用料が予定より少なく済んだため、次年度へ予算を回すことにした。
ダイアフラムポンプ（備品）と試薬（消耗品）に充てる。
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