2009 Fiscal Year Annual Research Report
N-置換ホルムアミド代謝経路の全貌解明と有用物質生産への利用
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19208008
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小林 達彦 筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 教授 (70221976)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東端 啓貴 東洋大学, 生命科学部, 准教授 (20344864)
橋本 義輝 筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 講師 (00323254)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2009
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| Keywords | N-置換ホルムアミド / イソニトリル / アミド / 代謝 / 酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
N-置換ホルムアミド代謝群の中で、(他の酵素に関しては継続して研究を進めているが)現在、特にArthrobacter pascens F164株のN-置換ホルムアミドデホルミラーゼに関して得られている成果について以下に記載する。
N-置換ホルムアミドをアミンとギ酸に分解する新規酵素N-置換ホルムアミドデホルミラーゼは、N-ベンジルホルムアミドに対し最大活性を示すが、本酵素を用いて(基質としてギ酸とベンジルアミンから)N-ベンジルホルムアミドを合成する「逆反応」の可能性を検討した結果、基質を100mM以上の高濃度にした時に逆反応が進むことを既に発見した。本逆反応の基質特異性を調べた結果、(ギ酸の代わりに)他の有機酸を基質にした場合、対応するN-ベンジル有機酸アミドが産物として得られることが示唆された。
さらに、本逆反応は2基質による酵素反応であるため反応速度論的解析を行い、各基質がどのように酵素反応を受けているかを調べた。まず、基質類似化合物の中から逆反応の阻害剤となり得るものを探索し、それら阻害剤がどのような様式で逆反応を阻害するかを調べた。その結果、本逆反応はギ酸、ベンジルアミンの順で基質が酵素に結合し、酵素と基質の3元複合体が形成された後、基質が産物に変換され、産物であるNBFAが酵素から解離するというordered sequential機構によって反応が進行することを明らかにした。
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