超臨界流体中での脂質修飾酵素を用いる高効率酵素反応

在超临界流体中使用脂质修饰酶进行高效酶促反应

基本信息

批准号：
09875234
负责人：
岡畑恵雄
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875234/
关键词：
超臨界流体酵素反応脂質修飾酵素糖転位反応

项目摘要

本研究は、脂質修飾糖加水分解酵素を用いて炭酸ガス超臨界流体中での位置選択的糖転移反応を行うことを目的として行い、以下の成果を得た。1)β-D-ガラクトシダーゼの水溶液とカチオン性脂質の水溶液を混合することにより沈殿として脂質修飾酵素を得た。凍結乾燥したのち、タンパク含量や酵素活性を吸収スペクトルや活性部位滴定法で定量した。2)設備備品として購入した炭酸ガス圧縮ポンプを用いて40℃、80気圧で超臨界状態にしたのち、耐圧ガラス容器に脂質修飾β-D-ガラクトシダーゼ、糖供与体であるラクトース、受容体であるオクタノールを加えて反応を行った。3)所定時間後、減圧にして炭酸ガスとして反応媒体を気化した後、生成物の分析を液体クロマトグラフィーで行った。その結果、3時間後には反応は完結し、約60%の収率で目的とするガラクトース転位体を得ることができた。4)圧力と温度を変えることにより超臨界流体の密度と極性が自由に制御できるので、種々の反応条件下で酵素反応速度を検討した。またイソオクタンなどの有機溶媒中との反応速度や収率とも比較した。その結果、圧力を下げて液体状体の二酸化炭素になると反応は停止するが圧力を100気圧に上げると再び超臨界状態になり酵素反応が進行することがわかった。

本研究的目的是利用脂质修饰糖水解酶在二氧化碳超临界流体中进行区域选择性糖基转移反应，并获得以下结果。 1)通过将β-D-半乳糖苷酶的水溶液和阳离子脂质的水溶液混合，以沉淀物的形式获得脂质修饰酶。冻干后，使用吸收光谱和活性位点滴定测定蛋白质含量和酶活性。 2)使用作为设备购买的二氧化碳气体压缩泵使其在40℃和80atm下超临界后，将脂质修饰β-D-半乳糖苷酶、糖供体乳糖和受体置于耐压玻璃容器中进行反应。通过添加辛醇进行。 3)在预定时间后，减压以将反应介质蒸发为二氧化碳气体，并通过液相色谱分析产物。结果，3小时后反应完成，得到所需的半乳糖重排产物，收率约60％。 4）由于超临界流体的密度和极性可以通过改变压力和温度来自由控制，因此我们研究了各种反应条件下的酶反应速率。我们还比较了与异辛烷等有机溶剂的反应速率和产率。结果发现，当压力降低至液态二氧化碳时，反应停止，但当压力升高至100个大气压时，状态再次变为超临界状态，酶促反应继续进行。