「旧黄色酵素」の新規触媒機能の開発

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旧黄色酵素(OYE)はNADPH脱水素酵素とも呼ばれ、フラビンを補欠分子族とする酵素(フラボプロテイン)の最初の報告例として知られている。本研究では、新たな生体触媒の開発を目的として、分子レベルでの解析が主であった「旧黄色酵素」の物質生産における触媒としての機能解析・機能開発を行った。Saccharomyces cerevisiaeに存在する2種のOYEアイソザイムについて、遺伝子のクローニング・大腸菌における大量発現を行い、この組換え菌体がケトイソフォロン等のエノン化合物の立体選択的還元反応の触媒として利用可能であることを示した。また、我々が新たに見出したOYE生産菌Candida macedoniensisからクローニングしたOYE遺伝子を大腸菌内で大量発現させ、ケトイソフォロンの不斉水素付加反応を行った。その結果、100g/lのケトイソフォロンから定量的に(6R)-レボジオンが生産できることが明らかとなった。さらに、OYE遺伝子に加えて補酵素再生系酵素遺伝子を共発現させた大腸菌を作成し、反応に供したところOYE単独で発現させた場合より、より効率的に反応することが明らかとなった。また、カルボニル還元酵素との組み合わせにより、2つのキラル中心を有する化合物(4R,6R)-アクチノールを生産できることも示した。今回得られた、3種のOYEを用いて、桂皮酸誘導体の炭素二重結合の不斉水素化を検討したところ、酵素レベルでは反応するのに対して、菌体レベルでの反応はほとんど反応しないことがわかった。