微生物酵素による新しい物質変換系の開発

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本研究では、微生物酵素を用いる物質の合成、変換法を画期的に発展させるべく、各種酵素が人為的制御条件下で発現する合成活性、非天然合成化合物に対して示す変換活性、あるいはアミノ酸、ヌクレオチド、ビタミンなどの代謝に関与する多機能的作用などを解析するとともに、それらの酵素の力価増大を図ることによって種々の有用物質の工業的生産方式の基礎を確立する。さらにキラルな有機化合物を創り出す微妙な酵素機能を精密合成法と組み合わせた独創的生産分野を開拓することを目的とする。本年度の研究実績は以下の通りである。(1)メタノール資化性細菌を用いるセリンの酵素的合成の反応条件と合成に関与する酵素を精製し性質を明らかにした。(2)好熟菌の耐熱性ロイシン脱水素酵素遺伝子をクローニングし、構造遺伝子を解析し、酵素の一次構造を究明した。(3)カルボキシペプチダーゼYおよびPによるジヘプチド合成の反応条件と反応機構を究明した。(4)微生物リパーゼによる油脂のグリセロシス反応によって新規な組成の油脂の合成に成功した。また微生物ホスホリパーゼDによりレシチンからホスファチジルコリンを高純度で得るプロセスを確立した。(5)食用糸状菌のγ-グルタミルトランスペプチダーゼを用いて種々の生理活性をもつγ-グルタミンタウリンの合成を行った。(6)メタン生成細菌よって分泌されたコリノイドの主成分、ゴビンアミド(FB)の微生物活性を調べ、さらにFBのB-12への微生物変換をおこなった。(7)エステラーゼを用いて生理活性物質、1β-メチルカルバペネム、ビタミンD関連物質および抗腫瘍抗生物質リゾキシンの各合成中間体を合成した。(8)酵母およびエステラーゼを用いて抗生物質ペンタレノラクトンメチルエステル、かび胞子形成因子スポロゲンAO1などを合成した。(9)キレート形成に基づくタンパク質の修飾法を開発し、この原理に基づいて、修飾タンバクのリシン-セファデックスへの固定化を実現させた。