2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13875180
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岡畑 恵雄 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (80038017)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 剛美 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (60334504)
森 俊明 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (50262308)
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| Keywords | 超臨界流体 / 二酸化炭素 / フルオロホルム / β-D-ガラクトシダーゼ / 溶媒和 / 配糖化反応 |
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| Research Abstract |
本研究は、脂質修飾糖加水分解酵素を用いて二酸化炭素超臨界流体中での位置選択的な糖転移反応を行うことを目的としている。最近、温度や圧力を変化させるだけで極性や密度が大きく変わる反応媒体として注目されている「超臨界琉体」中で酵素反応を行うことを計画し、以下の結果を得た。
1)β-D-ガラクトシダーゼの水溶液とカチオン性脂質の水溶液を混合することにより、沈殿として脂質修飾酵素を得た。これを凍結乾燥したのち、タンパク含量や酵素活性を吸収スペクトルや活性部位滴定法で定量した。
2)二酸化炭素ガスを31℃、73気圧以上で超臨界状態にしたのち、耐圧ガラス容器に脂質修飾β-D-ガラクトシダーゼ、糖供与体であるラクトース、受容体であるオクタノールを加えて反応を行った。所定時間後、減圧にして炭酸ガスとして反応媒体を気化した後、生成物の分析を液体クロマトグラフィーで行った。その結果、オクタノールヘの配糖化反応は、イソオクタンなどの有機溶媒中に比べて約10倍速くなった。
3)圧力と温度を変えることにより超臨界流体の密度と極性が自由に制御できるので、種々の反応条件下で酵素反応速度を検討した。その結果40℃、50気圧の時に反応速度は最大になり、酵素反応速度を超臨界流体の圧力と温度を変えることにより可逆的に制御できることがわかった。
4)超臨界流体としてフルオロホルム(CHF_3)についても検討したところ、二酸化炭素よりもさらに反応性が10倍も向上し、圧力と温度により同じように反応速度が可逆的に制御できることがわかった。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] T.Mori, Y.Okahata: "Preparation of a 1Lpid-Coated Enzyme and Activity for Reverse Hydrolysis Reactions in Homogeneous Organic Media"Methods in Biotechnology. 15. 83-94 (2001)
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[Publications] T.Mori, S.Kishimoto, K.Ijiro, A.Kobayashi, Y.Okahata: "A Lipid-coated Lipase as an Efficient Hydrolytic Catalyst in the Two-phase Aqueous-Organic System"Biotech. & Bioeng.,. 76. 157-163 (2001)
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[Publications] T.Mori, M.Funasaki, A.Kobayashi, Y.Okahata: "Reversible activity changes of a lipid-coated lipase for enantioselective esterification in supercritical fluoroform"Chem. Commun.. 1832-1833 (2001)
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[Publications] 森 俊明, 舟崎 真理子, 小林 厚志, 岡畑 恵雄: "超臨界流体中での酵素反応の制御 -超臨界フルオロフォルム中での脂質修飾リパーゼを用いた不斉選択的エステル化反応-"高分子論文集、超臨界特集号. 58. 564-568 (2001)
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[Publications] M.Naito, Y.Sasaki, T.Dewa, Y.Aoyama, Y.Okahata: "Effect of Solvation on Induce-fit Molecular Recognition in Supercritical Fluid to Organic Crystals immobilized on a Quartz Crystal microbalance"J. Am. Chem. Soc.. 123. 11037-11041 (2001)
