界面鋳型樹脂を用いた人工酵素の開発

使用界面模板树脂开发人工酶

• 批准号: 09750842
• 负责人: 上江洲 一也
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750842/
• 关键词: 界面鋳型重合; 分子インプリント法; 人工酵素; 分子認識; 触媒; エマルション; 樹脂; 分子設計

本研究では,界面鋳型重合法を用いて樹脂表面に分子を精密に配置して,人工酵素の機能(分子認識能および触媒機能)を発現させることを目的とする。具体的には,酵素キモトリプシンの活性部位に存在する3つのアミノ酸残基(アスパラギン酸,ヒスチジン,セリン)に相当する機能性モノマーを設計・合成し,それらの機能性モノマーを適切に配置固定して高い触媒能を発現させることである。機能性モノマーに要求される物性として,3つのアミノ酸残基に相当する官能基をもつだけでなく,高い界面活性をもつ必要がある。アスパラギン酸,セリンに相当する機能性モノマーとしては,市販のオレイン酸とオレイルアルコールが候補となるが,ヒスチジンに相当する機能性モノマーは存在しなかった。そこで,ヒスチジンに相当する機能性モノマーを設計し,ヒスタミンオレイルクロリドとオレイン酸クロリドから新規機能性モノマー(オレイルイミダゾール)を合成した。オレイルイミダゾールの触媒活性を評価するために,ゲスト分子(基質類似物)存在下でコバルトイオンを中心とした錯体を形成させた状態で界面鋳型重合を行い,鋳型樹脂の加水分解活性を評価した。鋳型樹脂は,基質の自己加水分解および非鋳型樹脂の加水分解活性と比較して非常に高い触媒活性を示した。また,ゲスト分子を加えずに調製した鋳型樹脂の触媒活性が低いことから,明らかに基質類似物を認識する加水分解触媒樹脂を調製できたといえる。今後は,この触媒能を劇的に向上させるために,3つのアミノ酸残基に相当する機能性モノマーを適切に配置することを試みる。

This study で は, interface where heavy legal を to use い て に resin surface molecular を precision に configuration し て, artificial enzyme の function (molecular recognition can お よ び catalytic function) を 発 now さ せ る こ と を purpose と す る. Specific に は, enzyme キ モ ト リ プ シ ン の active site に exist す る 3 つ の ア ミ ノ acid residues (ア ス パ ラ ギ ン acid, ヒ ス チ ジ ン, セ リ ン) に quite す る functional モ ノ マ ー を し design, synthesis, そ れ ら の functional モ ノ マ ー を appropriate に configuration fixed し て high い catalyst can を 発 now さ せ る こ と で あ る. Functional モ ノ マ ー に requirements さ れ る property と し て, 3 つ の ア ミ ノ acid residues に quite す る functionality を も つ だ け で な く, high い interface activity を も つ necessary が あ る. ア ス パ ラ ギ ン acid, セ リ ン に quite す る functional モ ノ マ ー と し て は, city dealers の オ レ イ ン acid と オ レ イ ル ア ル コ ー ル が alternate と な る が, ヒ ス チ ジ ン に quite す る functional モ ノ マ ー は exist し な か っ た. そ こ で, ヒ ス チ ジ ン に quite す る functional モ ノ マ ー を design し ヒ ス タ ミ ン オ レ イ ル ク ロ リ ド と オ レ イ ン acid ク ロ リ ド か ら new rules on functional モ ノ マ ー (オ レ イ ル イ ミ ダ ゾ ー ル) を synthetic し た. オ レ イ ル イ ミ ダ ゾ ー ル の を catalytic activity evaluation 価 す る た め に, ゲ ス ト molecular analogues (matrix) in the presence of で コ バ ル ト イ オ ン を center と し た misprinted を form さ せ た state line overlap を い で interface where type, where resin の を hydrolytic decomposition activity evaluation 価 し た. Casting resin, matrix <s:1> decomposes by adding water by itself および non-casting resin <e:1> decomposes by adding water, と compared with <s:1> て, very に high <s:1> catalyst activity を shows た た. ま た, ゲ ス ト molecular を plus え ず に modulation し た where resin の low catalyst activity が い こ と か ら, Ming ら か に substrate analogue を know す る hydrolysis catalyst resin を modulation で き た と い え る. The next は こ の catalyst can を play に upward さ せ る た め に, 3 つ の ア ミ ノ acid residues に quite す る functional モ ノ マ ー を appropriate に configuration す る こ と を try み る.

项目成果

Kazuya Uezuら: "Spacer Effect of Novel Bifunctional Organophosphorus Monomers in Metal-Imprinted Polymers Prepared by Surface Template Polymerization" J.Polym.Sci.,Part A. 36. 2727-2734 (1998)

Kazuya Uezu 等人：“表面模板聚合制备的金属印迹聚合物中新型双功能有机磷单体的间隔效应”J.Polym.Sci.，A 部分 36. 2727-2734 (1998)

Kazuya Uezuら: "Metal Ion-Imprinted Microsphere Prepared by Surface Molecular Imprinting Technique Using Water-in-Oil-in-Water Emulsions:Effect of Matrix-Forming Monomer on Recognition of a Target Metal Ion" J.Appl.Polym.Sci. (in press). (1999)

Kazuya Uezu 等人：“使用水包油包水乳液通过表面分子印迹技术制备金属离子印迹微球：基质形成单体对目标金属离子识别的影响”J.Appl.Polym。科学（出版中）。

Kazuya Uezu ら: "Metal Ion-Imprinted Polymer Prepared by the Combination of Surface Template Polymerization with Postirradiation by γ-rays" Macromolecules. 30・13. 3888-3891 (1997)

Kazuya Uezu 等：“通过表面模板聚合与γ射线后照射相结合制备金属离子印迹聚合物”30・13（1997）。

Kazuya Uezuら: "Required Properties for Functional Monomers to Produce Metal Template Effect by Surface Molecular Imprinting Technique" Macromolecule. (in press). (1999)

Kazuya Uezu 等人：“通过表面分子印迹技术产生金属模板效应的功能单体所需的特性”（正在出版）。

Kazuya Uezuら: "An Enantioselective Polymer Prepared by the Surface Molecular-Imprinting Technique" Chem.Lett.925-926 (1998)

Kazuya Uezu 等人：“通过表面分子印迹技术制备的对映选择性聚合物”Chem.Lett.925-926 (1998)