2009 Fiscal Year Annual Research Report
微生物および植物のアルドキシムーニトリル経路上の酵素群のキラル合成への利用
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20380053
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
浅野 泰久 Toyama Prefectural University, 工学部, 教授 (00222589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 英伸 富山県立大学, 工学部, 講師 (50285160)
冨宿 腎一 富山県立大学, 工学部, 助教 (70392090)
山根 隆 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80030055)
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| Keywords | 酵素 / 応用微生物 / 植物 / 遺伝子 / 有機工業化学 |
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| Research Abstract |
1.植物酵素ヒドロキシニトリルリアーゼ(HNL)の開発と光学活性シアノヒドリンの合成に関する研究:多種類のHNLのライブラリーを構築する目的で、数種類のHNL遺伝子を異種宿主で発現させた。Prunus mume(梅)、Eriobotrya japonica(びわ)、Passiflora edulis(パッションフルーツ)Prunus dulcis (amygdalus)およびデータベースで類似性を確認したArabidopsis thaliana由来(R)-HNL、並びにBaliospermum montanum、 Manihot eseulenta(キャッサバ)、Hevea brasiliensis(ゴム)由来(S)-HNLを、以下の異種宿主、大腸菌、酵母、原生動物Leishmania tarentolae (LEXSYシステム)、無細胞タンパク質合成システム、大腸菌由来in vitroタンパク質合成ピュアシステム等によって発現させた。
2. P. mume由来(R)-HNL遺伝子のメタノール酵母での発現に成功した。
3. E. japonica由来(R)-HNLの酵素化学的諸性質を明らかにすると共に、有機溶媒と水の二相系での合成反応を行い各種芳香族や脂肪族光学活性シアノヒドリン合成法を完成した。
4.可溶性HNLの発現メカニズムの解明:Manihot eseulenta(キャッサバ)HNL遺伝子の大腸菌における種々の発現条件を検討した。封入体の蛋白質がほぼ可溶性になる一点変異体(His103Leu)において、多種の異種宿主による遺伝子発現の挙動を、野生型酵素と比較検討した。
5.アミノ酸アミドやアミノニトリルのダイミックな光学分割:結晶構造解析よりACLラセマーゼ基質特異性を左右する部位に特化して変異を行い、アミノ酸アミドに対する反応速度が向上した変異型酵素を用いて、野生型では合成できなかったD-フェニルアラニン等の合成を行った。さらに、土壌と富山県立大学保存菌株からスクリーニングにより多数の新しいアミノ酸アミドラセマーゼを得た。
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[Journal Article]2010
Author(s)
Yasuhisa Asano
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Journal Title
Practical Methods in Biocatalysis and Biotransformations, Catalysts for the Fine Chemical Industry(John Whittall and Peter Sutton(eds.))
Pages: 269-272
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