酵素による立体選択的酸化と電極還元を組合せた新規キラル合成法開発

酶立体选择性氧化与电极还原相结合的手性合成新方法的开发

基本信息

批准号：
07215238
负责人：
左右田健次
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyoto University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

アミノ酸オキシダーゼ反応と電極還元を組み合わせることによる新しい物質変換系を開発することを目的として、本年度は新規アミノ酸オキシダーゼの検索を行った。プロリンあるいはピペコリン酸を唯一の炭素源あるいは窒素源として生育する微生物を土壌より分離し、プロリン及びピペコリン酸を酸化する新しい酵素を生産するカビを分離する。得られた新規酵素を用いて、各種α-アミノ酸の光学変換系を構築した。すなわち、D-アミノ酸から生成したα-ケト酸をL-アミノ酸デヒドロゲナーゼを用いてL-アミノ酸に変換し、消費されたNADHをギ酸デヒドロゲナーゼ反応との共役によって再生する系で、アラニンデヒドロゲナーゼ、ロイシンデヒドロゲナーゼ、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼを用いることにより、アラニン、セリン、ロイシン、バリン、チロシン、フェニルアラニン、グルタミン酸など、多種多様なアミノ酸のD体をL体に変換することができた。変換率は88〜97%で、生成物の光学純度は99%以上であった。L-アミノ酸のD体への変換はL-アミノ酸オキシダーゼとD-アミノ酸トランスアミナーゼの反応共役によって行った。すなわち、L-アミノ酸から生成したα-ケト酸をD-アミノ酸トランスアミナーゼでD体に変換し、反応で消費されるD-アラニンはピルビン酸を通じ、アラニンデヒドロゲナーゼ反応とアラニンラセマーゼ反応の共役によって再生した。NADHの再生には、上記の変換系と同様、ギ酸デヒドロゲナーゼを用いた。D-グルタミン酸、D-ロイシン、D-フェニルアラニン、D-チロシンなどの各種D-アミノ酸を転換率70〜98%、光学純度99%以上で生産することができた。NADHの再生系としてギ酸デヒドロゲナーゼ反応を用いているが、これは既報の電極還元系で代替できると考えられる。

今年，我们搜索了新的氨基酸氧化酶，目的是通过结合氨基酸氧化酶反应和还原电极来开发新的材料转化系统。使用脯氨酸或脂酸作为唯一的碳或氮源生长的微生物与土壤分离，并产生新酶的霉菌将氧化脯氨酸和脂酸氧化的新酶分开。使用获得的新酶，构建了用于各种α-氨基酸的光转化系统。 In other words, in a system in which the α-keto acid produced from D-amino acid is converted to L-amino acid using L-amino acid dehydrogenase, and the consumed NADH is regenerated by conjugation with a formate dehydrogenase reaction, alanine dehydrogenase, leucine dehydrogenase, phenylalanine dehydrogenase, and glutamic acid dehydrogenase, D-forms可以将多种氨基酸（例如丙氨酸，丝氨酸，亮氨酸，缬氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸和谷氨酸）转化为L形式。转化率为88-97％，产品的光纯度为99％或更高。通过L-氨基酸氧化酶和D-氨基酸转氨酶的反应结合，L-氨基酸转化为D形式。也就是说，使用D-氨基酸转氨酸酶将来自L-氨基酸产生的α-酮酸转化为D形式，并通过丙酮酸通过丙氨酸偶联物将丙氨酸脱氢酶反应和丙氨酸乳腺癌反应通过丙酮酸再生。形成的脱氢酶用于NADH的再生，类似于上述转化系统。各种D-氨基酸，例如D-谷氨酸，D-达氨酸，D-苯基丙氨酸和D-酪氨酸，可以以70-98％的转化率和99％或更多的光纯度生产。甲酸盐脱氢酶反应用作NADH的再生系统，据信可以用先前报道的电极还原系统代替。