微生物のカルボニルンレダクタ-ゼ類の基質認識機構の解析と生物活性物質生産への応用

微生物羰基铝还原酶底物识别机制分析及其在生物活性物质生产中的应用

基本信息

批准号：
03236223
负责人：
山田秀明
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03236223/
关键词：
カルボニル還元酵素 Dーパントテン酸酵素的不斉還元

项目摘要

前年度に引き続いて,高い立体選択性を有する(1)ケトパント酸レダクタ-ゼ,(2)アルデヒドレダクタ-ゼの各種精製酵素について詳細な諸性質の解析を行なった。(1)Pseudomonas maltophiliaから単離精製したケトパント酸レダクタ-ゼは,分子量30,500の同一サブユニット3〜5個で構成されたオリゴマ-酵素であり,補酵素としてはNADPHのみが有効であった。また基質特異性に関しては非常に厳密で,ケトパント酸以外には2ーケトー3ーヒドロキシイソ吉草酸のみがケトパント酸の1.35%の反応速度で還元されることが判明した。立体選択性も極めて高く,ケトパント酸からの生成物はDーパント酸のみ(100%ee)であった。さらに本菌よりDーパントテン酸要求性変異株を誘導した所,ケトパント酸レダクタ-ゼ活性の欠損が認められ,またDーパントテン酸非要求性の復帰変異株においては,親株同様の本酵素活性が検出された。従って本酵素は,生体内においてDーパントテン酵生合成に関与している事が判明した。(2)Sporobolomyces salmonicolorから単離精製したアルデヒドレダクタ-ゼは,(R)ー4ークロロー3ーオキソブタン酸等のβーケトエステル類に作用し,対応する(R)ーアルコ-ル(100%ee)を生成した。また本酵素は,P__ーートロベンズアルデヒドやグリセルアルデヒド等のアルデヒド類を良好な基質とし,人肝臓のアルデヒド還元酵素と相同性のあるN末端部分アミノ酸配列が認められる事から,互いに類似した酵素と考えられる。Candida macedoniensisから単離精製したアルデヒドレダクタ-ゼは,分子量45,000のモノマ-酵素でNADPH依存性であり,ケトパントテン酵エチルからの還元生成物はDーパントテン酸エチル(100%ee)であった。本菌体を触媒として本反応(基質80g/l)を行った所,モル転換率は97.2%,eeは98%以上であった。同様にケトパントテン酸メチルやケトパントテン酸イソプロピル等の不斉還元も可能であった。

延续去年，我们对各种高立体选择性纯化酶的性质进行了详细分析：（1）酮泛解酸还原酶和（2）乙醛还原酶。 (1)从嗜麦芽假单胞菌中分离纯化的酮泛解酸还原酶是由3至5个相同亚基组成的寡聚酶，分子量为30,500，只有NADPH作为辅酶是有效的。另外，底物特异性非常严格，发现2-酮-3-羟基异戊酸是除酮泛解酸以外唯一被还原的物质，反应率为酮泛解酸的1.35%。立体选择性也极高，酮泛解酸的唯一产物是 D-泛解酸 (100%ee)。此外，当从该细菌衍生出D-泛酸营养缺陷型突变菌株时，观察到酮泛解酸还原酶活性的缺陷，并且在不需要D-泛酸营养缺陷型的回复菌株中，观察到与亲本菌株相同的酶活性。已完成。因此，发现该酶参与体内D-泛酸酶的生物合成。 (2)从鲑色孢子酵母中分离和纯化的醛还原酶作用于β-酮酯，例如(R)-4-氯-3-氧代丁酸，并产生相应的(R)-醇(100%ee)。此外，该酶使用对苯甲醛和甘油醛等醛类作为良好的底物，并且N端部分氨基酸序列与人肝醛还原酶的同源，表明它们彼此相似。是一种酶。从马其顿假丝酵母中分离纯化的醛还原酶是分子量为45,000的单体酶，具有NADPH依赖性，由D-泛酸乙酯(100%ee)得到还原产物。当使用该细菌细胞作为催化剂进行该反应(底物80g/l)时，摩尔转化率为97.2％，ee超过98％。类似地，酮泛酸甲酯、酮泛酸异丙酯等的不对称还原也是可能的。