ミクロ多相系バイオリアクタ-の特性と物質合成への応用

微型多相生物反应器的特点及其在材料合成中的应用

• 批准号: 03205015
• 负责人: 木瀬 秀夫
• 金额: $ 1.15万
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03205015/
• 关键词: プロテア-ゼ; バイオリアクタ-; ペプチド合成; アミノ酸; 光学分割; 有機溶媒; アルコ-ルデヒドロゲナ-ゼ; 還元

有機溶媒を含むミクロな多相系から成る酵素反応システムを構築し,その構成成分間の相互作用から生まれる高度な複合機能を明らかにすると共に,新しいバイオリアクタ-としての有用性を実証することを目的に研究を行い,以下の成果を得た.1.有機溶媒を主体とする媒体中でプロテア-ゼを触媒とするペプチド合成反応を行い,その基質及び立体特異性を明らかにした.特に,アミン成分の特異性が有機溶媒中では水溶液中と大きく変化することを見いだし,また溶媒組成と特異性との関係を明らかにした.2.プロテア-ゼを触媒とするアミノ酸エステルの加水分解に対する溶媒効果を詳細に検討した.その結果,90%以上の有機溶媒中で酵素活性が保持され,非常に高い立体特異性が発現されることを見いだした.この現象を利用して,各種のアミノ酸の新しい高効率の光学分割法を開発した.さらに,蛍光分光法が有機溶媒による酵素構造の変化を検出する有力な手段であることを見いだした.3.アルコ-ルデヒドロゲナ-ゼによるカルボニル化合物の還元は,有機合成におけるキラルシントンの製造法として有用である.本研究では,補酵素(NAD,NADH)の再生系とカップリングしたデヒドロゲナ-ゼによるカルボニル化合物の還元反応を行い,酵素の基質特異性,反応溶媒の効果,カップリングの条件等を詳細に調べ,その最適条件の探索とシクロヘキサノンの還元への応用を検討した.

Organic solvents contain a heterogeneous system of enzymes, enzymes, and enzymes. The system is constructed and the interactions between the components of the system are developed. The highly complex functions of the system are demonstrated. The following results were obtained. 1. Organic solvents serve as hosts and media for the synthesis of protoplast-free synthetic reactions, and their substrates and stereospecificity are clearly defined. In particular, the specificity of the composition of the organic solvent is discussed in detail in relation to the solvent composition and specificity of the organic solvent. As a result, enzyme activity was maintained in more than 90% of organic solvents, and very high stereospecificity was observed. This phenomenon is utilized to develop a new high efficiency optical segmentation method for various kinds of optical acids. In addition, the method of spectrophotometry is a powerful tool for the detection of enzyme structure in organic solvents. 3. The method of production of organic synthesis is useful. In this study, the regeneration system of NAD and NADH was investigated in detail, and the substrate specificity of enzyme, the effect of reaction solvent, and the conditions of NAD and NADH were investigated in detail.

项目成果

Kouji Ohshima: "Kinetic Resolution of D,LーDOPA Ethyl Ester by Enzymatic Hydrolysis in Organic Solvents" Tetrahedron:Asymmetry.

Kouji Ohshima：“在有机溶剂中通过酶水解动力学拆分 D,L-DOPA 乙酯”四面体：不对称性。

Yoshimasa Tomiuchi: "Kinetic Resolution of Amino Acid Esters by Enzymatic Hydrolysis in Organic Solvents" Bull.Chem.Soc.Japan.

Yoshimasa Tomiuchi：“在有机溶剂中通过酶水解动态拆分氨基酸酯”Bull.Chem.Soc.Japan。

渡辺 朗: "PVA膜に固定化したαーキモトリプシンによるアミノ酸のエステル化とペプチド合成" 高分子論文集. 48. 247-251 (1991)

Akira Watanabe：“使用固定在 PVA 膜上的 α-胰凝乳蛋白酶进行氨基酸酯化和肽合成”《高分子科学与技术杂志》48. 247-251 (1991)。

Hideo Kise: "Substrate Specificity and Stereospecificity of Proteases in HydroーOrganic Cosolvent Systems" Biomed.Biochim.Acta.

Hideo Kise：“氢有机共溶剂系统中蛋白酶的底物特异性和立体特异性”Biomed.Biochim.Acta。

Hideo Kise: "Unusual Solvent Effect on Protease Activity and Effective Optical Resolution of Amino Acids by Hydrolytic Reactions in Organic Solvents" Biotechnol.Lett.13. 317-322 (1991)

Hideo Kise：“有机溶剂中水解反应对蛋白酶活性的不寻常溶剂效应和氨基酸的有效光学拆分”Biotechnol.Lett.13。