微生物のD-アミノ酸アミド加水分解酵素の機能解析と光学活性アミノ酸合成への応用

微生物D-氨基酸酰胺水解酶的功能分析及其在光学活性氨基酸合成中的应用

• 批准号: 18780059
• 负责人: 米田 英伸
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Toyama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18780059/
• 关键词: アミダーゼ; D-アミノ酸; 光学分割

D-アミノ酸は医薬品,農薬,食品添加物等の合成中間体として有用な光学活性化合物である。酵素法によるD-アミノ酸及びその誘導体の新たな合成法の開発を目的として,自然界よりD-立体選択的アミノ酸アミド加水分解酵素(D-アミノ酸アミダーゼ)生産微生物の探索を行ってきた。そこから得られたBrevibacterium iodinum由来のD-アミノ酸アミダーゼはリジン,メチオニン,グルタミン,フェニルアラニン等の様々なアミノ酸のアミドのD-体のみを厳密に認識して加水分解する新規なアミダーゼである。さらに,精製したD-アミノ酸アミダーゼの部分アミノ酸配列の情報をもとに,本酵素をコードする遺伝子をクローニングし,大腸菌での発現系を構築している。本研究ではB.iodinum由来のD-アミノ酸アミダーゼを産業的に有用なD-アミノ酸の合成触媒として応用することを目的とした。今年度は,前年度に引き続き,D-アミノ酸アミダーゼとアミノ酸アミドラセマーゼを用いたラセミ体アミノ酸アミドのダイナミックな光学分割を検討した。また,D-アミノ酸アミダーゼとアミノ酸アミドラセマーゼにランダム変異を導入し,ダイナミックな光学分割にかなう性質(安定性や基質特異性)を持った変異酵素を取得した。さらに,変異遺伝子の塩基配列を決定して,変異部位を同定し,その部位に対してその他のアミノ酸にランダム変異を導入する,いわゆるサチュレーション変異を施し,酵素の性質がさらに向上した変異酵素を取得し,D-アミノ酸合成への応用を検討した。

D-ア ア ノ acid ノ is a <s:1> synthetic intermediate for pharmaceuticals, pesticides, food additives, etc. Youdaoplaceholder2 て useful な optically active compound である. Enzyme method に よ る D - ア ミ ノ acid and び そ の inductor の new た な synthesis の open 発 を purpose と し て, nature よ り D - 3 D sentaku ア ミ ノ acid ア ミ ド hydrolysis enzyme (D - ア ミ ノ acid ア ミ ダ ー ゼ) line production of microbial の explore を っ て き た. そ こ か ら have ら れ た Brevibacterium iodinum origin の D - ア ミ ノ acid ア ミ ダ ー ゼ は リ ジ ン, メ チ オ ニ ン, グ ル タ ミ ン, フ ェ ニ ル ア ラ ニ ン etc. の others 々 な ア ミ ノ acid の ア ミ ド の D - body の み を 厳 dense に know し て hydrolytic decomposition す る new rules な ア ミ ダ ー ゼ で あ る. さ ら に, refined し た D - ア ミ ノ acid ア ミ ダ ー ゼ の part ア ミ ノ acid with column の intelligence を も と に, this enzyme を コ ー ド す る posthumous son 伝 を ク ロ ー ニ ン グ し, coliform で の 発 now is を build し て い る. This study で は B.i odinum origin の D - ア ミ ノ acid ア ミ ダ ー ゼ を industry に useful な D - ア ミ の ノ acid synthesis catalyst と し て 応 with す る こ と を purpose と し た. Our は ", before the annual に き 続 き, D - ア ミ ノ acid ア ミ ダ ー ゼ と ア ミ ノ acid ア ミ ド ラ セ マ ー ゼ を with い た ラ セ ミ body ア ミ ノ acid ア ミ ド の ダ イ ナ ミ ッ ク な optical segmentation を beg し 検 た. ま た, D - ア ミ ノ acid ア ミ ダ ー ゼ と ア ミ ノ acid ア ミ ド ラ セ マ ー ゼ に ラ ン ダ ム - を import し, ダ イ ナ ミ ッ ク な optical division に か な う properties (stability や substrate specificity) を hold っ た - isoenzymes を obtain し た. さ ら に, - different heritage 伝 son の salt base with column を decided し て, を - different parts with し, そ の parts に し seaborne て そ の he の ア ミ ノ acid に ラ ン ダ ム - different を import す る, い わ ゆ る サ チ ュ レ ー シ ョ ン - different を し, enzyme の nature が さ ら に upward し た - isoenzymes を し, D - ア ミ ノ acid synthesis へ の 応 with を beg し 検 た.

项目成果

非立体選択的ニトリルヒドラターゼの構造解析と光学活性アミノ酸合成への利用

非立体选择性腈水合酶的结构分析及其在光学活性氨基酸合成中的应用

• 发表时间: 2008
• 作者: 安川 和志;長谷見 隆司;米田 英伸;浅野 泰久
• 通讯作者: 浅野 泰久

New enzymatic method of chiral amino acid synthesis by dynamic ki netic resolution of amino acid amides:use of stereoselective amino a cid amidases in the presence of a-amino-e-canrolactam racemase

氨基酸酰胺动态动力学拆分合成手性氨基酸的新酶法：在α-氨基-ε-坎罗内酰胺消旋酶存在下使用立体选择性氨基酸酰胺酶

• 发表时间: 2007
• 期刊: AppL Environ.Microbiol. 73
• 作者: Yamaguchi;S.;Komeda;H. & Asano;Y.
• 通讯作者: Y.

Structures of D-amino-acid amidase complexed with L-phenylalanine and with L-phenylalanine amide:: insight into the D-stereospecificity of D-amino-acid amidase from Ochrobactrum anthropi SV3

• DOI: 10.1107/s0907444907067479
• 发表时间: 2008-03-01
• 期刊: ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION D-BIOLOGICAL CRYSTALLOGRAPHY
• 作者: Okazaki, Seiji;Suzuki, Atsuo;Yamane, Takashi
• 通讯作者: Yamane, Takashi

Crystal structure and Functional Characterization of a D-stereospecific amino acid amidase from Ochrobactrum anthropi SV3, a new member of the penicillin-recognizing proteins

青霉素识别蛋白新成员人苍白杆菌 SV3 的 D-立体特异性氨基酸酰胺酶的晶体结构和功能表征

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Mol. Biol. 368(1)
• 作者: S.Okazaki;A.Suzuki;H.Komeda;Y.Asano;T.Yamane
• 通讯作者: T.Yamane

L-Stereoselective amino-acid amidase with broad substrate specificity from Brevundimonas diminuta : characterization of a new member of the leucine aminopeptidase family

来自短波单胞菌 (Brevundimonas diminuta) 的具有广泛底物特异性的 L-立体选择性氨基酸酰胺酶：亮氨酸氨肽酶家族新成员的表征

• 发表时间: 2006
• 期刊: Appl.Microbiol.Biotechnol. 70
• 作者: Komeda;H.;Hariyama;N.;Asano Y.
• 通讯作者: Asano Y.