| 研究課題/領域番号 |
63880021
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| 研究種目 |
試験研究
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
左右田 健次 京都大学, 化学研究所, 教授 (30027023)
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| 研究分担者 |
冨田 耕右 ユニチカ株式会社, 中央研究所, 部長
江崎 信芳 京都大学, 化学研究所, 助教授 (50135597)
谷沢 克行 京都大学, 化学研究所, 助手 (20133134)
田中 英彦 京都大学, 化学研究所, 助教授 (90065912)
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| キーワード | 微生物酵素 / アミノ酸 / ビタミン / 同位体元素標識法 |
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| 研究概要 |
本研究は高度な特異性を有する酵素の特徴を利用して、特定部位を立体特異的に安定同位元素や放射性同位元素で標識した各種アミノ酸およびビタミン類を効率よく合成する方法を開発することを目的としている。ピリドキサール酵素の反応はプロトン移動を伴ういくつかの素過程からなりたっている。各素反応過程は一般の有機化学反応と比較してはるかに高い立体特異性を有しているので、同位体標識化合物を合成する場合に極めて有利である。まず多機能触媒性を示すSーアルキルシステインリアーゼに着目し、物質生産に好適の高い安定性を有する酵素を検索した。土壌より、高いSーアルキルシステインリアーゼ活性を示す好熱性細菌を単離し、本菌より本酵素を精製した。本酵素は耐熱性が高く、70℃、30分間の熱処理によっても全く活性を失わない。本酵素は多種多様なチオール化合物とSーメチルシステインの間のβー置換反応を触媒し、用いたチオールに相当するSー置換ーLーシステインを生成する。本反応を用いれば、アルキル基や硫黄を容易に各種同位元素で標識できる。耐熱性の本酵素は各種の有機溶媒に対しても高い安定性を示すことが明らかになった。ついでDアミノ酸トランスアミナーゼについても同様に好熱性細菌の生産する耐熱性酵素を用いてDーアミノ酸を生産する方法を開発した。本酵素は巾広い基質特異性を有するので、本酵素を用いれば多種多様なαーケト酸をDーアミノ酸に変換できる。その際、アミノ基供与体のαー水素がαーケト酸にとりこまれるので、α位を重水素化したアミノ酸をアミノ基供与体にすると各種のαー重水素化ーDーアミノ酸を生産できる。アミノ酸ラセマーゼを用いれば各種アミノ酸のα位を重水素化することができる。さらにNAD酵素ついても検討を加え、アミノ酸ラセマーゼ反応との共役によってジヒドロピリジン環のC-4位が重水素化されたNADHを立体特異的に生産する方法を開発した。
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