Development of efficient method for producing optically pure alcohols with an asymmetric hydrogen-transfer biocatalysts and their library construction

不对称氢转移生物催化剂高效生产光学纯醇方法的开发及其库构建

• 批准号: 17360402
• 负责人: ITOH Nobuya
• 金额: $ 6.68万
• 依托单位: Toyama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17360402/
• 关键词: バイオ不斉還元; 光学活性アルコール生産; バイオリアクター; 進化分子工学; 有機溶媒耐性酵素; メタゲノム; 遺伝子ライブラリー; 進化分化工学

フェニルアセトアルデヒド還元酵素(PAR)を進化分子工学的手法にて改良し、変異酵素Sar268/HAR1を取得した。これら酵素の機能解析を行った結果、明らかに極性溶媒中での活性が向上していた。また、同酵素を触媒とし、高濃度のケトン類(10-30%)から100%近い収率で目的の光学活性体を合成できた。さらに、Sar268およびLeifsonia由来アルコール脱水素酵素(LSADH)の発現菌体を固定化し、水溶性の高いケトンの還元反応を流動層型のリアクターで行う事に成功した。PAR/LSADHの類縁酵素遺伝子の土壌DNAからの分離を行い、PARとLSADHの基質特異性が異なる酵素ライブラリーの構築を目指した。PARについては、約60種のDNA断片の増幅に成功したが、活性を確認することができなかった。他方LSADHでは、生産菌の類縁微生物ゲノム情報を基に約30種の遺伝子を単離(LSと命名)し、その基質特異性、立体選択性を測定した。

In this paper, the molecular engineering techniques of PAR were improved and the enzyme Sar268/HAR1 was obtained. The enzyme enzyme machine can analyze the results of the enzyme test and show that the activity of the enzyme in the dilute solvent is up-regulated. Objective to synthesize the compound of optically active bodies, such as zymogen, isozymes, catalysts, high temperature compounds (10-30%), 100% proximity. The reason for the formation of Sar268 and Leifsonia is that dehydrase (LSADH) is immobilized, water-soluble, high-temperature, low-temperature, high-temperature, high-temperature PAR/LSADH categories: enzymes, local DNA, separation lines, PAR LSADH genes, specific enzymes, enzymes, eyes. The size of the PAR fragment was about 60%, the DNA fragment was successful, and the activity was confirmed. There are about 30 spool isolates (named under the name of LS), specific and stereoselective assays for other LSADHs and biotypes of bacteria.

项目成果

進化分子工学による極性有機溶媒耐性酵素の創製とそのメカニズム

通过进化分子工程创建耐极性有机溶剂酶及其机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 伊藤伸哉;牧野祥嗣
• 通讯作者: 牧野祥嗣

Purification and characterization of a novel alcohol dehydrogenase from Leifsonia sp strain S749:: a promising biocatalyst for an asymmetric hydrogen transfer bioreduction

• DOI: 10.1128/aem.71.7.3633-3641.2005
• 发表时间: 2005-07-01
• 期刊: APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
• 影响因子: 4.4
• 作者: Inoue, K;Makino, Y;Itoh, N
• 通讯作者: Itoh, N

有機溶媒耐性酵素の開発と医薬品中間体製造

耐有机溶剂酶的开发及医药中间体的生产

• 发表时间: 2009
• 期刊: バイオインダストリ 4
• 作者: Kei Inumaru;伊藤 伸哉
• 通讯作者: 伊藤 伸哉

Efficient method for producing optically pure alcohols with an asymmetric hydrogen-transfer biocatalysis and evolutionary mechanism of alcohol dehydrogenase(ADH)to increase the activity in polar organic solvent

不对称氢转移生物催化生产光学纯醇的有效方法和乙醇脱氢酶（ADH）提高极性有机溶剂活性的进化机制

• 发表时间: 2007
• 作者: N. Itoh;Y. Makino;T. Dairi;K. Inoue;M. Nakamura
• 通讯作者: M. Nakamura

有機溶媒耐性酵素, 酵素開発・利用の最新技術(今中忠行監修)

耐有机溶剂酶、酶开发利用的最新技术（今中忠之监修）

• 发表时间: 2006
• 作者: 伊藤伸哉;牧野祥嗣
• 通讯作者: 牧野祥嗣