Development of Artificial Enzymes for Biomass Varolization based on Metalated Peptide

基于金属化肽的生物质挥发人工酶的开发

• 批准号: 21K05053
• 负责人: 高谷 光
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Teikyo University of Science & Technology (2022)Kyoto University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05053/
• 关键词: 未利用バイオマス; 木質バイオマス; セルロース; リグニン; ペプチド; マイクロ波; ボールミル; メカノケミカル; バイオマス; 人工酵素

未活用バイオマスの循環資源化を目的として，リグニン/セルロース認識能を有する低分子量のペプチド人工酵素を開発し，バイオマス由来のリグニン/セルロースの直截的かつ選択的分子変換による有用化成品生産法の開発を目的とした研究を行った。具体的には，１）リグニン・多糖類・蛋白質・脂質が混在する高密度な分子夾雑系において，リグニン/セルロースに特異結合する5～15残基程度の基質認識ペプチドと触媒機能を有するペプチドの探索・発見，２）認識ペプチドと触媒分子を結合した低分子量ペプチド人工酵素の創出，３）植物バイオマスの循環資源化を目的とする，リグニン/セルロースの選択的分解・変換法の開発および有用芳香族分子・機能性セルロース等を与える新しい分子変換法である。令和４年度では，前年度に引き続き，リグニン/セルロース源として未活用バイオマスであるリグニン（クラフトリグニン，アルカリリグニン，改質リグニン（森林総研，山田竜彦拠点長提供），稲藁などの農業廃棄物，廃棄木材等を基質とする分解・変換法について基礎検討を行った。その結果，廃棄建材などの木材廃棄物や稲わらなどの農業廃棄物を原料として，適当な触媒と混合した後にマイクロ波反応やボールミル装置によるメカノケミカル反応を行うことによって，通常加熱では得られない有用芳香族や置換セルロース化合物が得られることを見出した。特にリグニン/セルロースのボールミル反応では，セルロースーリグニンの分離およびナノ化という材料レベルの形態変換から，官能基の変換や化学結合の切断を伴う分解が進行し，アセチル化あるいはエステル化されたリグニンやセルロース誘導体がワンポットで得られることを見出した。

为了回收未使用的生物量，我们开发了具有木质素/纤维素识别能力的低分子量肽人造酶，并进行了研究，目的是通过直接和选择性的分子转化来开发有用的化学产物生产方法。具体而言，1）在高密度分子污染系统中特异性与木质素/纤维素特异性结合的搜索和发现底物识别肽，其中木质素，多糖，蛋白质和脂质混合在一起，混合木质素，蛋白质，蛋白质和脂质，并与催化功能混合，并产生低分子体重的效应，2）与抗蛋白质的效应，与效应的效力较低，以组合粘液质的效果组合组合组合组合的组合，并结合组合构想孤立的鸟类和依赖型效应。 3）开发针对木质素/纤维素的选择性分解和转化方法，以及新的分子转化方法，这些方法提供有用的芳香族分子，功能性纤维素等。 tatsuhiko），农业废物（例如稻草和废物），作为底物，造成的木材废物，例如废物建筑材料和农业废物，例如稻草，然后将其与适当的催化剂混合在一起。 We found that useful aromatic and substituted cellulose compounds that cannot be obtained by normal heating can be obtained by conducting a mechanochemical reaction using lignin/cellulose ball mill reactions in particular, in the material-level morphological conversion of cellulose lignin and nano-cation, decomposition with functional group conversion and chemical bond cleavage progresses, and acetylated or esterified lignin and cellulose derivatives can be在一个锅中获得。

项目成果

マイクロ波による有機反応制御

使用微波控制有机反应

• 发表时间: 2021
• 作者: 山田啓士，巽理寧;安井猛，山本芳彦;高谷 光
• 通讯作者: 高谷 光

Gold Nanocluster Functionalized with Peptide Dendron Thiolates: Acceleration of the Photocatalytic Oxidation of an Amino Alcohol in a Supramolecular Reaction Field

• DOI: 10.1021/acscatal.1c03394
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: ACS Catalysis
• 影响因子: 12.9
• 作者: Katsuhiro Isozaki;Ryo Ueno;Kosuke Ishibashi;Genta Nakano;Haozhi Yin;Kenta Iseri;M. Sakamoto

X線吸収分光による均一系触媒反応機構の解明

X射线吸收光谱阐明均相催化反应机理

• 发表时间: 2021
• 作者: 山田啓士;巽理寧;安井猛;山本芳彦;高谷 光
• 通讯作者: 高谷 光

Separation of Glycoproteins Based on Sugar Chains Using Novel Stationary Phases Modified with Poly(ethylene glycol)-Conjugated Boronic-Acid Derivatives

• DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01002
• 发表时间: 2022-05-10
• 期刊: ANALYTICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Kobayashi，Hiroshi;Masuda，Yusuke;Otsuka，Koji
• 通讯作者: Otsuka，Koji

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