Waseda Research Institute for Science and Engineering早稲田大学 理工学術院総合研究所

プロジェクト研究

アデニル化酵素を利用したアミド化合物生産法の開発

Development of Production Method for Various Amide Compounds Utilizing Adenylation Enzymes
  • 研究番号:21C07
  • 研究分野:bio
  • 研究種別:奨励研究
  • 研究期間:2021年04月〜2022年03月

代表研究者

鈴木 伸 理工総研が募集する次席研究員
SUZUKI Shin Researcher

理工学術院総合研究所 木野邦器研究室
Research Institute for Science and Engineering

URL:https://w-rdb.waseda.jp/html/100001543_ja.html

研究概要

アミド化合物は化成品や医薬品原料、機能性食品素材など様々な分野で利用される有用化合物である。本研究では、我々が開発した「アデニル化酵素を利用したアミド結合形成反応」を基盤技術として活用し、多様なアミド化合物の生産法開発および機能性アミド化合物の創出を推進する。具体的には、1. ペプチド類似体、2. 環状ペプチド化合物、3. ポリアミド化合物の3種類のアミド化合物を主な合成ターゲットとして研究を展開する。

1.ペプチド類似体合成では、D-アミノ酸やα-アミノ酸などの非天然型アミノ酸、α-ケト酸やα-ヒドロキシ酸などのアミノ酸の構造類似体を基質とするアデニル化酵素を探索・利用し、タンパク質構成性L-アミノ酸のみから成るペプチドに比べて高機能な化合物の創製を狙う。
2. 環状ペプチド化合物合成では、2分子のアミノ酸から成るジケトピペラジン(DKP)やアミノ酸とヒドロキシ酸から成るジケトモルフォリン(DKM)の生産に向け、アミド結合形成反応によるジペプチドエステルの合成とその自発環化を組み合わせたワンポット合成法を開発する。DKPやDKMの生理機能は構成するアミノ酸やヒドロキシ酸の種類と光学異性に大きく影響されるため、これらを任意に選択・制御することを目指す。
3. ポリアミド化合物の合成では、カルボキシ基とアミノ基の両方を有する分子をモノマーとし、これらを基質とするアデニル化酵素を用いて複数回アミド結合形成反応を繰り返すことによりポリマー体が生成すると考えている。既存の酵素が基質にできない分子や、他の官能基が存在し有機化学的手法では副反応が生じる分子をモノマーとするようなポリアミドの合成へと展開する。

年次報告

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