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高難度物質変換を指向した細胞表面提示バイオハイブリッド触媒の進化型構築

用于高难度材料转化的细胞表面展示生物杂化催化剂的进化构建

基本信息

批准号：
18J20249
负责人：
加藤俊介
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、芳香族C－H結合官能基化反応において触媒活性を示すCp*Rh錯体(III)と、β-バレルタンパク質であるニトロバインディン（NB)とを組み合わせたバイオハイブリッド触媒（NB-Rh）の開発に取り組んでいる。令和2年度の主要な研究成果として、前年度に確立した新規ハイスループットスクリーニング（HTS）手法を活用し、指向性進化法(directed evolution)によるバイオハイブリッド触媒NB-Rhの改変に取り組んだことが特筆される。特に、ラット肝臓由来の脂肪酸結合タンパク質（FABP）のhelix-loop-helix（HLH）ドメインをニトロバインディンのβ-バレル構造へと導入したキメラ型タンパク質反応場を創出し、指向性進化法を適用することで、芳香族C－H結合官能基化反応において高い触媒活性を示すバイオハイブリッド触媒を開発することに成功した。指向性進化法により得られた本バイオハイブリッド触媒変異体は、芳香族C－H結合活性化を経由するアセトフェノンオキシムとアルキンの付加環化反応において、変異導入前と比較して40倍以上の触媒反応効率（kcat/KM）を示すことが判明した。また、本バイオハイブリッド触媒変異体において、基質であるアセトフェノンオキシムに対するKM値の大幅な減少が見られたことから、Cp*Rh(III)錯体を包括するHLHドメインをニトロバインディンへ導入したことで、活性中心の疎水性化合物との親和性が向上したことが判明した。

In this study, the activity of Cp*Rh complex (III) and β-cyclodextrin (β-cyclodextrin) was demonstrated by the combination of aromatic chloric H and functionalized reverse chromatographic catalytic activity (III), β-phenylethanol (β-phenylethyl) complex complex (NB), complex complex (NB-Rh). Ling and the main research results in the year 2000 were reviewed, and in the previous year, it was established that new rules and regulations were introduced. In the previous year, there was an active use of HTS techniques and directional improvement methods (directed evolution) were used to improve the performance of the catalyst NB-Rh. The origin of the liver is characterized by the combination of fatty acids (FABP), helix-loop-helix (HLH), and the presence of β-phenotypic acid (β-β). The activity of aromatic Cmurh combined with functionalized reverse reaction catalyst shows that the catalyst has been successfully opened. The directional evolution method shows that the reaction rate (kcat/KM) of the catalyst is 40 times higher than that of the catalyst (kcat/KM). The results show that the reaction rate (kcat/KM) is more than 40 times higher than that before entry. In this paper, we use the catalyst to determine the size of the catalyst, the