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(1)アミノ酸脱水素酵素に関する研究(詳細を見る)

(2)D-アミノ酸アミド加水分解酵素に関する研究(詳細を見る)

(3)不飽和結合に作用する新規リアーゼに関する研究

リアーゼ類は、C-C、C-N、C-O等の化学結合に作用して、化学基の脱離を触媒し二重結合を生成する反応、および逆に二重結合に作用し化学基の付加反応を触媒する。これらの酵素は、補酵素を要求しない特徴を持ち、光学活性ではない二重結合の部位に立体選択的に作用して、100%の理論収率で光学活性物質を合成することができる。

3.1 マレート・ヒドラターゼ

マレイン酸からのD-リンゴ酸の合成
強いマレート・ヒドラターゼ活性を有する細菌Arthrobacter sp.を土壌から分離し、休止菌体反応によって87g/literのD-リンゴ酸が72%の収率で得られた。

イタコン酸からのシトラマル酸の合成
Alcaligenes denitrificans を反応に供し、28g/literの(S)-(+)シトラマル酸が蓄積した。変換率は80.0%

3.2 3-メチルアスパルターゼ

土壌より3-メチルアスパルターゼ活性を有する通性嫌気性菌を得、それらを用いてメサコン酸、エチルフマル酸およびクロロフマル酸に対するアミノ基付加反応を行い、それぞれ光学的に純粋なthreo-(2S,3S)-3-メチル-アスパラギン酸、threo-(2S,3S)-3-エチル-アスパラギン酸、threo-(2R,3S)-3-クロロ-アスパラギン酸を好収率で合成した。現在、本酵素の結晶構造解析をSheffield大学のRice教授らと行っている。

3.3 オキシムデヒドラターゼ

ニトリルヒドラターゼは、浅野が合成高分子の分解研究の途上に、京都大学農場で分離したRhodococcus rhodochrous sp. J-1株(Arthrobacter sp. J-1株)において発見命名したものである。ニトリルヒドラターゼは、今や重要な工業用酵素となっている。日東化学工業(現三菱レイヨン)は、1985年から酵素的なアクリルアミド合成を開始し、1988年には、浅野によって分離された Pseudomonas chlororaphis B23株を用いて、1991年には R. rhodochrous sp. J-1株を用いて、年間30,000トンのスケールで微生物を用いる製造が行われている。また、1999年からはフランスのSNF Floeger社において、 R. rhodochrous sp. J-1株を用いて、アクリルアミドを20,000 トンのスケールで製造している。また、1999年からは中国にあるロンザ社の工場で、R. rhodochrous sp. J-1株を用いて飼料用のニコチンアミドが製造されている。さらに、アメリカのDuPont社では、1998年から、 P. chlororaphis B23株を用いて5-シアノ吉草酸を製造している。

オキシムデヒドラターゼは、オキシムの微生物代謝を研究する途上にBacillus sp. に見い出した新規酵素であり、酵素学的諸性質、反応機構や一次構造を明らかにした。本酵素を用いるアルドキシムからのニトリル合成に、世界で初めて成功した。また、微生物界において、アルドキシム脱水酵素は、オキシムーニトリル経路において、オキシムおよびニトリル代謝に関与する酵素であり、ニトリルヒドラターゼやニトリラーゼの上流に位置する重要な酵素であることを解明しつつある。

オキシムーニトリル経路

(4)その他(詳細を見る)



研究の概要(目次、簡略)

研究の概要(総合、長文)