有機溶媒中での酵素固定化と有用物質合成への応用

酶在有机溶剂中的固定化及其在有用物质合成中的应用

基本信息

批准号：
63604512
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

各種の有機溶媒中、特に親水性有機溶媒中で、プロテアーゼを触媒とするアミノ酸のエステル化およびペプチド合成反応を行ない、反応速度および生成物の収率に対する酵素固定化の効果を調べた。固定化方法として、粉末状ポリビニルアルコール(PVA)への吸着固定化法、PVAまたはPVAとキトサン複合フィルムへの包括固定化法とを用いた。またプロテアーゼとして主にα-キモトリプシン(CT)を用い、以下のような知見を得た。1.含水有機溶媒中でのエステル、ペプチド合成に対するCTおよびスブチリシンBPN'(STB)の活性は、粉末PVAに固定化する事により著しく増大する。これはPVAヒドロゲル中で酵素が安定化し、擬似二相系を形成するためと考えられる。反応速度および収率は、系の含水率、PVA/酵素比等に依存し、それぞれ最適値が存在する。2.固定化による基質および立体選択性の変化はほとんど認められない。L-アミノ酸に対する選択性は、水溶液中と同等かそれ以上である。これらの結果から、PVAヒドロゲル中で酵素は水溶液中と同等のコンホメーションを保持すると考えられる。3.キャスト法で調製したPVA酵素膜も有機溶媒中でのエステル、ペプチド合成触媒として有効である。ただし反応速度は粉末法と比較してやや低下し、基質拡散の影響が認められた。4.PVA-キトサンのブレンド膜に固定化した酵素も同様に触媒活性を保持した。特に、バッチ法での反復反応においては、PVA単独の粉末あるいはフィルム固定化方法と比較して、PVA-キトサン膜固定化酵素は活性の低下が少なく、長期にわたる安定化が達成された。

在各种有机溶剂中，尤其是在亲水有机溶剂中，在各种有机溶剂中进行了蛋白酶催化的酯化酯化，以研究酶固定对反应速率和产物产量的影响。作为固定方法，使用了对聚乙烯醇（PVA）上的吸附和固定方法，以及对PVA或PVA或PVA和壳聚糖复合膜的全面固定方法。此外，主要将α-偶联胰蛋白酶（CT）用作蛋白酶，并获得了以下发现。 1。CT和枯草菌素BPN'（STB）在酯上的活性，通过粉末状PVA中的固定化，含水有机溶剂中的肽合成显着增加。这被认为是因为酶在PVA水凝胶中稳定并形成伪双相系统。反应速率和产量取决于系统的水分含量，PVA/酶比等，并且每个酶的水平都有最佳值。 2。由于固定而导致的底物和立体选择性几乎没有变化。 L-氨基酸的选择性等于或大于水溶液中的选择性。这些结果表明，该酶保留了PVA水凝胶中与水溶液中的可比构象。 3。由铸造方法制备的PVA酶膜也有效作为有机溶剂中酯和肽合成的催化剂。然而，反应速率略低于粉末方法，并且观察到底物扩散的效果。 4。固定在PVA-壳聚糖混合膜上的酶也保留了催化活性。特别是，在使用批处理方法的重复反应中，与单独的PVA粉末或膜固定方法相比，固定酶的PVA-壳聚糖膜的活性减少较少，并实现了长期稳定。