ミクロ多相素バイオリアクターの特性と物質合成への応用

微多相生物反应器的特点及其在材料合成中的应用

• 批准号: 04205016
• 负责人: 木瀬 秀夫
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205016/
• 关键词: プロテアーゼ; バイオリアクター; ペプチド合成; アミノ酸; 光学分割; 有機溶媒; エナンチオマー特異性

有機溶媒-水-(固定化)酵素からなる多相反応系において,各種の反応条件が酵素活性や特異性に与える効果を検討し,新しいバイオリアクター設計の基礎的知見を得ることを目的に研究を行い,以下の結果を得た。1.有機溶媒中での酵素の活性化:数種類のセリンプロテアーゼについて,有機溶媒中での最大活性を達成する方法を検討した。その結果,エタノール中でのアミノ酸のエステル交換反応において,酵素会合体の微粒子化により約25ユニットの活性が得られた。またホルムアミドやトリエチルアミンのような添加剤によっても酵素の活性が大幅に向上することを見いだした。これらの酵素アクチベーターの効果について,酵素活性点の構造変化の観点から考察した。2.有機溶媒中でのペプチド合成におけるプロテアーゼの立体特異性:α-キモトリプシンなどを触媒として有機溶媒中でペプチド合成を行い,アミン成分のエナンチオマー特異性に対する溶媒効果を調べた。その結果,D体アミノ酸の反応性は高濃度の有機溶媒中で著しく向上し,エナンチオマー特異性が緩和されることを見いだした。この方法は,D体アミノ酸やそのほかの非天然型アミノ酸を含む新規なペプチド合成に応用できると思われる。3.有機溶媒中での酵素加水分解による光学分割:有機溶媒中でのプロテアーゼによるアミノ酸関連化分合物の反応において,C側基質の立体特異性が非常に厳しいことを利用して,各種アミノ酸の光学分割を行った。本年度は工業用のプロテアーゼち用いて,チロシン,ロイシン,DOPA等の効率よい分割法を開発した。

Organic solvent - water - (immobilized) enzyme multi-reaction system, various reaction conditions, enzyme activity, specificity and efficiency As a result, the basic knowledge of the new design and the purpose of the new design have been studied, and the following results have been obtained. 1. Activation of enzymes in organic solvents: Several types of enzymes can be used to achieve maximum activity in organic solvents.そのRESULTS, エタノール中でのアミノ acid のエステル EXCHANGE RESULTS において, the enzyme complex is made into micronized particles and has about 25% activity.またホルムアミドやトリエチルアミンのようなadd剤にThe activity of the よってもenzyme is greatly increased and the activity is improved.これらのEnzyme アクチベーターのeffect について, enzyme active point のstructural change の観Point から investigation した. 2. Stereospecificity of でのペプチド synthetic におけるプロテアーゼの in organic solvent: α-キモトリプシンなどをcatalystとIn the organic solvent, the organic solvent is synthesized and the solvent effect is adjusted. As a result, the reaction properties of D-type amine acid are high in organic solvents, and the specificity of エナンチオマーspecificity is moderated.この method, D-body アミノ acid やそのほかの non-natural type アミノ acid をcontaining む new regulations なペプチド synthetic に応用できると思われる. 3. Optical separation of でのプロテアーゼによるアミノ acid-linked compound in organic solvent by hydrolyzing によるThe anti-reflection and stereospecificity of the C-side matrix are very high, and the use of various optical separations of various acidic acids is very useful. This year, the efficient division method for industrial use such as いて, チロシン, ロイシン, DOPA, etc. is used.

项目成果

H.Kise: "Synthesis of Biocomposite Materials.4.1 Grafting of Enzymes with Synthetic Polymers for Ues in Organic Solvents" CRC Perss,Inc., 40 (1992)

H.Kise：“生物复合材料的合成。4.1 将酶与用于有机溶剂的合成聚合物接枝”CRC Perss,Inc., 40 (1992)

K.Ohshima,Y.Tomiuchi,H.Kise: "Kinetic Resolution of D,L-DOPA Ethyl Ester by Enzymatic Hydrolysis in Organic Solvents" J.Jpn.Oil Chem.Soc.41. 1141-1143 (1992)

K.Ohshima、Y.Tomiuchi、H.Kise：“在有机溶剂中通过酶水解动态拆分 D,L-DOPA 乙酯”J.Jpn.Oil Chem.Soc.41。

T.Nagashima,A.Watanabe,H.Kise: "Peptide Synthesis by Proteases in Organic Solvents.Medium Effect on Substrate Specificity" Enzyme Microb.Technol.14. 842-847 (1992)

T.Nagashima、A.Watanabe、H.Kise：“有机溶剂中蛋白酶的肽合成。对底物特异性的中等影响”Enzyme Microb.Technol.14。

T.Tomiuchi,K.Ohshima,H.Kise: "Enzymatic Reactions in Aqueous-Organic Media.XVII.Optical Resolution of Amino Acid Esters by Enzymatic Hydrolysis in Organic Solvents" Bull.Chem.Soc.Jpn.65. 2599-2603 (1992)

T.Tomiuchi、K.Ohshima、H.Kise：“水性有机介质中的酶促反应。XVII.通过有机溶剂中的酶水解光学拆分氨基酸酯”Bull.Chem.Soc.Jpn.65。

Y.Tomiuchi,T.Kijima,H.Kise: "Fluorescence Spectroscopic Study of α-Chymotrypsin as Relevant to Catalytic ACtivity in Aqueous-Organic" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. (1993)

Y. Tomiuchi、T. Kijima、H. Kise：“α-胰凝乳蛋白酶与水有机物催化活性相关的荧光光谱研究”Bull.Chem.Soc.Jpn.66。