Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5761548B2 - Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5761548B2 - Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules - Google Patents

Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules Download PDF

Info

Publication number
JP5761548B2
JP5761548B2 JP2010164828A JP2010164828A JP5761548B2 JP 5761548 B2 JP5761548 B2 JP 5761548B2 JP 2010164828 A JP2010164828 A JP 2010164828A JP 2010164828 A JP2010164828 A JP 2010164828A JP 5761548 B2 JP5761548 B2 JP 5761548B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cytochrome
dummy
p450bm3
inert hydrocarbon
alkyl chain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010164828A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012024009A (en
Inventor
芳人 渡辺
芳人 渡辺
長三 荘司
長三 荘司
了史 川上
了史 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagoya University NUC
Tokai National Higher Education and Research System NUC
Original Assignee
Nagoya University NUC
Tokai National Higher Education and Research System NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nagoya University NUC, Tokai National Higher Education and Research System NUC filed Critical Nagoya University NUC
Priority to JP2010164828A priority Critical patent/JP5761548B2/en
Publication of JP2012024009A publication Critical patent/JP2012024009A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5761548B2 publication Critical patent/JP5761548B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、シトクロムP450モノオキシゲナーゼとダミー分子とを用いて不活性炭化水素を水酸化する方法、および、この水酸化方法に用いられるダミー分子に関する。   The present invention relates to a method for hydroxylating an inert hydrocarbon using cytochrome P450 monooxygenase and a dummy molecule, and a dummy molecule used in this hydroxylation method.

細菌由来の酵素であるシトクロムP450は、真核生物由来のシトクロムP450に比べて高い触媒活性を持つことが知られている。細菌由来のシトクロムP450として、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)由来のシトクロムP450camや、バチルス属菌細菌の一種であるBacillus megaterium由来のシトクロムP450BM3等の、シトクロムP450モノオキシゲナーゼが知られている。   Cytochrome P450, which is an enzyme derived from bacteria, is known to have higher catalytic activity than cytochrome P450 derived from eukaryotes. As cytochrome P450 derived from bacteria, cytochrome P450 monooxygenases such as cytochrome P450cam derived from Pseudomonas aeruginosa and cytochrome P450BM3 derived from Bacillus megaterium which is a kind of bacteria belonging to the genus Bacillus are known.

例えば、シトクロムP450camは、樟脳(カンファー)の水酸化反応を、毎分1000回転を超える速さで触媒することができる。この触媒活性は、哺乳類のP450の触媒活性(毎分数回から数十回転程度)と比較すると非常に高い。シトクロムP450BM3は、脂肪酸の末端から数えて1〜3番目(ω−1〜ω−3)のメチレン基の水酸化を触媒する。シトクロムP450BM3の触媒活性は毎分数千回転に達し、シトクロムP450BM3はシトクロムP450モノオキシゲナーゼとしては最大の活性を有する。   For example, cytochrome P450cam can catalyze camphor hydroxylation at a rate exceeding 1000 revolutions per minute. This catalytic activity is very high compared to the catalytic activity of mammalian P450 (several to several tens of rotations per minute). Cytochrome P450BM3 catalyzes the hydroxylation of the first to third (ω-1 to ω-3) methylene groups counted from the end of the fatty acid. The catalytic activity of cytochrome P450BM3 reaches several thousand revolutions per minute, and cytochrome P450BM3 has the maximum activity as cytochrome P450 monooxygenase.

また、真核生物由来のP450は膜蛋白質であるため、水に対する親和性が著しく低い。これに対して上述したシトクロムP450モノオキシゲナーゼは、水に対する親和性が高く、酵素蛋白の精製、結晶化ならびに取り扱いが容易である。   In addition, since eukaryote-derived P450 is a membrane protein, its affinity for water is extremely low. On the other hand, the above-mentioned cytochrome P450 monooxygenase has a high affinity for water and is easy to purify, crystallize and handle the enzyme protein.

また、シトクロムP450は、NADPHなどの電子供与体(以下、P450還元系と呼ぶ)と酸素とを用い、基質の水酸化を触媒する。単離したシトクロムP450の触媒活性を向上させるためには、P450還元系からP450への電子伝達を効率よく進行させる必要がある。上述したシトクロムP450BM3は、通常のシトクロムP450とは異なり、P450還元系の一部(シトクロムP450BM3ではFADおよびFMN)とP450とが融合して、1本のポリペプチドとして存在している。そして、P450還元系の一部とP450とが融合し非常に近接していることが、シトクロムP450モノオキシゲナーゼの優れた触媒活性の一つの要因となっている。換言すると、シトクロムP450BM3は融合蛋白であるため、非常に優れた触媒活性を示す。P450camは融合蛋白ではない。このため、P450camの触媒反応には、プチダレドキシン(Pdx)とプチダレドキシン還元酵素(PdR)とが必須である。しかしP450camもまた、上述したように優れた触媒活性を示す。   Cytochrome P450 uses an electron donor such as NADPH (hereinafter referred to as a P450 reduction system) and oxygen to catalyze hydroxylation of the substrate. In order to improve the catalytic activity of isolated cytochrome P450, it is necessary to efficiently advance electron transfer from the P450 reduction system to P450. The above-mentioned cytochrome P450BM3 is different from normal cytochrome P450, and a part of the P450 reduction system (FAD and FMN in cytochrome P450BM3) and P450 are fused and exist as one polypeptide. And it is one factor of the outstanding catalytic activity of cytochrome P450 monooxygenase that a part of P450 reduction system and P450 are fused and very close. In other words, since cytochrome P450BM3 is a fusion protein, it exhibits very good catalytic activity. P450cam is not a fusion protein. For this reason, putidaredoxin (Pdx) and putidaredoxin reductase (PdR) are essential for the catalytic reaction of P450cam. However, P450cam also exhibits excellent catalytic activity as described above.

これらの理由により、シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、バイオ触媒として適していると考えられる。   For these reasons, cytochrome P450 monooxygenase is considered suitable as a biocatalyst.

ところで、野生型のシトクロムP450の基質とならない物質、または、野生型のシトクロムP450によって水酸化され難い基質を水酸化するため、野生型のシトクロムP450を生産する細菌を形質転換して、これらの物質を基質とし得るシトクロムP450(以下、変異型シトクロムP450と呼ぶ)を発現させる技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   By the way, in order to hydroxylate a substance that does not become a substrate of wild-type cytochrome P450 or a substrate that is hardly hydroxylated by wild-type cytochrome P450, a bacterium that produces wild-type cytochrome P450 is transformed, and these substances are transformed. Has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

例えば、野生型のシトクロムP450モノオキシゲナーゼは、シクロヘキサン、プロパン、ベンゼン、エタン、メタン等の不活性炭化水素に対する触媒活性が非常に低い。しかし変異型シトクロムP450モノオキシゲナーゼであれば、これらの不活性炭化水素の水酸化を触媒できる可能性がある。   For example, wild-type cytochrome P450 monooxygenase has a very low catalytic activity against inert hydrocarbons such as cyclohexane, propane, benzene, ethane, and methane. However, the mutant cytochrome P450 monooxygenase may be able to catalyze the hydroxylation of these inert hydrocarbons.

しかし、変異型シトクロムP450モノオキシゲナーゼを安価に量産するのは困難である。このため変異型シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、不活性炭化水素を大量かつ継続的に(すなわち工業的に)水酸化するのには適していない問題があった。   However, it is difficult to mass-produce mutant cytochrome P450 monooxygenase at low cost. Therefore, the mutant cytochrome P450 monooxygenase has a problem that it is not suitable for hydroxylating an inactive hydrocarbon in a large amount and continuously (ie, industrially).

特表2000−508163号公報JP 2000-508163 A 特表2003−517815号公報Special table 2003-517815 gazette 特表2003−521889号公報Japanese translation of PCT publication No. 2003-521889

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シトクロムP450モノオキシゲナーゼを用いて不活性炭化水素を工業的に水酸化できる方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the method which can hydroxylate an inactive hydrocarbon industrially using cytochrome P450 monooxygenase.

上記課題を解決する本発明の不活性炭化水素の水酸化方法は、シトクロムP450モノオキシゲナーゼと、ダミー分子と、不活性炭化水素とを共存させて、該不活性炭化水素を水酸化する工程を含み、
該ダミー分子は、該シトクロムP450モノオキシゲナーゼの結合部位に結合可能な末端構造と、アルキル鎖と、を持ち、
該アルキル鎖に含まれる少なくとも一部の水素がフッ素で置換されていることを特徴とする。
The method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention that solves the above problem includes a step of hydroxylating the inert hydrocarbon in the presence of cytochrome P450 monooxygenase, a dummy molecule, and the inert hydrocarbon. ,
The dummy molecule has a terminal structure capable of binding to the binding site of the cytochrome P450 monooxygenase, and an alkyl chain,
It is characterized in that at least a part of hydrogen contained in the alkyl chain is substituted with fluorine.

本発明の不活性炭化水素の水酸化方法は、以下の(1)〜(5)の何れかを備えるのが好ましく、(1)〜(5)の複数を備えるのがより好ましい。   The method for hydroxylating an inert hydrocarbon according to the present invention preferably includes any one of the following (1) to (5), and more preferably includes a plurality of (1) to (5).

(1)前記シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と40%以上の相同性を持つシトクロムP450モノオキシゲナーゼおよび/またはシトクロムP450camのアミノ酸配列と40%以上の相同性を持つシトクロムP450モノオキシゲナーゼである。   (1) The cytochrome P450 monooxygenase is a cytochrome P450 monooxygenase having a cytochrome P450 monooxygenase having 40% or more homology with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3 and / or a cytochrome P450 monooxygenase having a homology of 40% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450cam. is there.

(2)前記ダミー分子のなかで、少なくともアルキル鎖の末端から数えて1〜3番目のアルキル基に含まれる水素は、フッ素で置換されている。   (2) Among the dummy molecules, at least hydrogen contained in the first to third alkyl groups counted from the end of the alkyl chain is substituted with fluorine.

(3)前記末端構造は、水素末端、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基から選ばれる少なくとも一種である。   (3) The terminal structure is at least one selected from a hydrogen terminal, a hydroxyl group, an aldehyde group, and a carboxyl group.

(4)前記不活性炭化水素は、シクロヘキサン、ブタン、プロパン、ベンゼンから選ばれる少なくとも一種である。   (4) The inert hydrocarbon is at least one selected from cyclohexane, butane, propane, and benzene.

(5)前記シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と40%以上の相同性を持ち、
前記ダミー分子は、パーフルオロカルボン酸である。
(5) The cytochrome P450 monooxygenase has a homology of 40% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3,
The dummy molecule is perfluorocarboxylic acid.

上記課題を解決する本発明のダミー分子を含む組成物は、シトクロムP450モノオキシゲナーゼおよび不活性炭化水素と共存させて、該不活性炭化水素を水酸化するためのダミー分子を含む組成物であって、
該シトクロムP450モノオキシゲナーゼの結合部位に結合可能な末端構造と、アルキル鎖と、を持ち、
該アルキル鎖に含まれる少なくとも一部の水素がフッ素で置換されていることを特徴とする。
Composition comprising a dummy molecule of the present invention for solving the above-mentioned problems, coexist with cytochrome P450 monooxygenase and an inert hydrocarbon, a composition comprising a dummy molecule for hydroxylating said non hydrocarbon ,
A terminal structure capable of binding to the binding site of the cytochrome P450 monooxygenase, and an alkyl chain;
It is characterized in that at least a part of hydrogen contained in the alkyl chain is substituted with fluorine.

本発明のダミー分子を含む組成物は以下の(6)〜(8)の何れかを備えるのが好ましく、(6)〜(8)の複数を備えるのがより好ましい。 The composition containing the dummy molecule of the present invention preferably comprises any of the following (6) to (8), and more preferably comprises a plurality of (6) to (8).

(6)少なくともアルキル鎖の末端から数えて1〜3番目のアルキル基に含まれる水素がフッ素で置換されている。   (6) At least hydrogen contained in the first to third alkyl groups counted from the end of the alkyl chain is substituted with fluorine.

(7)前記末端構造は、水素末端、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基から選ばれる少なくとも一種である。   (7) The terminal structure is at least one selected from a hydrogen terminal, a hydroxyl group, an aldehyde group, and a carboxyl group.

(8)前記シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と40%以上の相同性を持ち、
前記ダミー分子は、パーフルオロカルボン酸である。
以下、本明細書において「ダミー分子を含む組成物」を単にダミー分子と略する。
(8) The cytochrome P450 monooxygenase has a homology of 40% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3,
The dummy molecule is perfluorocarboxylic acid.
Hereinafter, in the present specification, the “composition containing a dummy molecule” is simply abbreviated as a dummy molecule.

以下、シトクロムP450モノオキシゲナーゼをP450と略する。P450の触媒反応は、以下のように開始すると考えられている。   Hereinafter, cytochrome P450 monooxygenase is abbreviated as P450. The catalytic reaction of P450 is considered to start as follows.

P450の活性中心には、基質が結合する結合部位が存在する。基質が結合部位に結合すると、活性中心に存在する水分子が活性中心から押し出される。以下、この状態を活性化スイッチが入る、と呼ぶ。活性中心は、その後、電子や酸素分子等の作用を受けた後に、基質の水酸化を触媒する。したがって、活性化スイッチが入らないと、P450の触媒反応は開始しないと考えられている。なお、野生型のP450の基質としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸が知られている。これらの基質は、結合部位に結合する末端構造(カルボキシル基)と、アルキル鎖とを持つ。   In the active center of P450, there is a binding site to which the substrate binds. When the substrate binds to the binding site, water molecules present at the active center are pushed out of the active center. Hereinafter, this state is referred to as an activation switch being turned on. The active center then catalyzes the hydroxylation of the substrate after being subjected to the action of electrons, oxygen molecules, and the like. Therefore, it is considered that the catalytic reaction of P450 does not start unless the activation switch is turned on. Note that lauric acid, myristic acid, and palmitic acid are known as wild-type P450 substrates. These substrates have a terminal structure (carboxyl group) bonded to the binding site and an alkyl chain.

本発明の不活性炭化水素の水酸化方法は、ダミー分子の共存下で、P450によって不活性炭化水素の水酸化を触媒する方法である。ダミー分子は、P450の結合部位に結合可能な部分(末端構造)と、アルキル鎖とを持つ。このためダミー分子とP450とを共存させると、ダミー分子が基質のかわりにP450の結合部位に結合し、活性化スイッチが入ると考えられる。   The method for hydroxylating an inert hydrocarbon according to the present invention is a method for catalyzing the hydroxylation of an inert hydrocarbon by P450 in the presence of a dummy molecule. The dummy molecule has a portion (terminal structure) capable of binding to the binding site of P450 and an alkyl chain. For this reason, it is considered that when a dummy molecule and P450 coexist, the dummy molecule binds to the binding site of P450 instead of the substrate and an activation switch is turned on.

上述したように、不活性炭化水素に対する野生型P450の触媒活性は非常に低い。しかし、活性化スイッチが入ることで、不活性炭化水素に対する野生型P450の触媒活性が向上する。したがって、本発明の不活性炭化水素の水酸化方法によると、野生型のP450を用いて不活性炭化水素を水酸化できる。   As mentioned above, the catalytic activity of wild-type P450 against inert hydrocarbons is very low. However, when the activation switch is turned on, the catalytic activity of wild-type P450 against inert hydrocarbons is improved. Therefore, according to the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention, the inert hydrocarbon can be hydroxylated using wild-type P450.

また、このダミー分子において、アルキル鎖に含まれる少なくとも一部の水素は、フッ素で置換されている。このため、ダミー分子は活性中心の疎水性を高め、水分子を活性中心から排除すると考えられる。このため、本発明の不活性炭化水素の水酸化方法によると、P450における活性化スイッチが入り易く、触媒反応が進行し易い。   In this dummy molecule, at least a part of hydrogen contained in the alkyl chain is substituted with fluorine. For this reason, it is considered that the dummy molecule increases the hydrophobicity of the active center and excludes water molecules from the active center. For this reason, according to the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention, the activation switch in P450 is easily turned on, and the catalytic reaction is likely to proceed.

これらの作用によって、本発明の不活性炭化水素の水酸化方法によると、野生型のP450によっても不活性炭化水素を水酸化できる。よって、本発明の不活性炭化水素の水酸化方法によると、シトクロムP450モノオキシゲナーゼを用いて不活性炭化水素を工業的に水酸化できる。なお、本発明の不活性炭化水素の水酸化方法によると、変異型P450を用いて不活性炭化水素を水酸化することも可能である。   By these actions, according to the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention, the inert hydrocarbon can be hydroxylated even by wild-type P450. Therefore, according to the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention, the inert hydrocarbon can be industrially hydroxylated using cytochrome P450 monooxygenase. In addition, according to the hydroxylation method of the inert hydrocarbon of this invention, it is also possible to hydroxylate an inert hydrocarbon using the mutant type P450.

プロパンの水酸化確認試験で用いた反応装置を模式的に表す説明図である。It is explanatory drawing which represents typically the reactor used in the hydroxylation confirmation test of propane. ダミー分子のアルキル鎖長、プロパノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the alkyl chain length of a dummy molecule, the propanol production | generation amount, and NADPH consumption. 反応時間、プロパノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between reaction time, propanol production | generation amount, and NADPH consumption. パルミチン酸が結合したP450BM3の活性中心、および、PFC10が結合したP450BM3の活性中心を模式的に表す説明図である。It is explanatory drawing which represents typically the active center of P450BM3 which the palmitic acid couple | bonded, and the active center of P450BM3 which PFC10 couple | bonded. ダミー分子の鎖長、ヘキサンの有無およびNADPH消費量の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship of the chain length of a dummy molecule, the presence or absence of hexane, and NADPH consumption. シクロヘキサンの水酸化確認試験で得られたガスクロマトグラフィー分析結果を表すグラフである。It is a graph showing the gas-chromatography analysis result obtained by the hydroxylation confirmation test of cyclohexane. ダミー分子の鎖長、シクロヘキサノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship of the chain length of a dummy molecule, the amount of cyclohexanol production | generation, and NADPH consumption. ベンゼンの水酸化確認試験で得られたガスクロマトグラフィー分析結果を表すグラフである。It is a graph showing the gas-chromatography analysis result obtained by the hydroxylation confirmation test of benzene. ダミー分子のアルキル鎖長、フェノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship of the alkyl chain length of a dummy molecule, the amount of phenol production, and NADPH consumption. ダミー分子のアルキル鎖長、2−ブタノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship of the alkyl chain length of a dummy molecule, 2-butanol production amount, and NADPH consumption.

本発明の不活性炭化水素の水酸化方法で用いるP450としては、シトクロムP450BM3(CYP102A1)および/またはシトクロムP450cam(カンファー5−モノオキシゲナーゼ、CYP101)を特に好ましく選択できる。上述したように、これらのP450は触媒活性に優れるからである。   As P450 used in the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention, cytochrome P450BM3 (CYP102A1) and / or cytochrome P450cam (camphor 5-monooxygenase, CYP101) can be particularly preferably selected. As described above, these P450s are excellent in catalytic activity.

また、P450としては、シトクロムP450BM3、シトクロムP450camのみでなく、これらの酵素のアミノ酸配列とアミノ酸配列が一部異なる酵素を用いても良い。例えば、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と40%以上の相同性を持つP450(シトクロムP450BM3のファミリー酵素)や、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と55%以上の相同性を持つP450(シトクロムP450BM3のサブファミリー酵素)を好ましく用いることができる。或いは、シトクロムP450camのアミノ酸配列と40%以上の相同性を持つP450(シトクロムP450camのファミリー酵素)や、シトクロムP450camのアミノ酸配列と55%以上の相同性を持つP450(シトクロムP450camのサブファミリー酵素)を好ましく用いることができる。なお、シトクロムP450BM3のファミリー酵素またはサブファミリー酵素は脂肪酸を水酸化可能であるのが好ましく、シトクロムP450camのファミリー酵素またはサブファミリー酵素はカンファー(C1016O)を水酸化可能であるのが好ましい。
なお、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列は、例えばJ.Biol.chem.264(19),10987−10998(1989)や、NCBIのベータベース(National Center for Biotechnology Information http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/P14779.2)に開示されているように、公知である。また、シトクロムP450camのアミノ酸もまた、NCBIデータベース(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/YP_714029)に開示されているように公知である。本発明の不活性炭化水素の水酸化方法で用いるダミー分子は、末端構造とアルキル鎖とを持つ。ダミー分子の一例を下式1に示す。
(式1)
Further, as P450, not only cytochrome P450BM3 and cytochrome P450cam, but also an enzyme partially different in amino acid sequence from these enzymes may be used. For example, P450 having a homology of 40% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3 (family enzyme of cytochrome P450BM3) or P450 having a homology of 55% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3 (subfamily enzyme of cytochrome P450BM3) It can be preferably used. Alternatively, P450 having a homology of 40% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450cam (family enzyme of cytochrome P450cam) or P450 having a homology of 55% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450cam (subfamily enzyme of cytochrome P450cam) It can be preferably used. The cytochrome P450BM3 family enzyme or subfamily enzyme is preferably capable of hydroxylating fatty acids, and the cytochrome P450cam family enzyme or subfamily enzyme is preferably capable of hydroxylating camphor (C 10 H 16 O). .
The amino acid sequence of cytochrome P450BM3 is described in, for example, J. Biol. chem. 264 (19), 10987-10998 (1989) and the NCBI beta base (National Center for Biotechnology Information http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/P14779.2). Are known. The amino acid of cytochrome P450cam is also known as disclosed in the NCBI database (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/YP — 714029). The dummy molecule used in the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention has a terminal structure and an alkyl chain. An example of a dummy molecule is shown in Formula 1 below.
(Formula 1)

末端構造(式1中R)は、P450の結合部位に結合可能であれば良く、水素末端、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基等が例示される。ダミー分子の末端構造は1のみであっても良いし、複数であっても良い。1つのダミー分子に含まれる複数の末端構造は、同一の構造であっても良いし、互いに異なる構造であっても良い。   The terminal structure (R in Formula 1) only needs to be able to bind to the binding site of P450, and examples thereof include a hydrogen terminal, a hydroxyl group, an aldehyde group, and a carboxyl group. The terminal structure of the dummy molecule may be only 1 or plural. The plurality of terminal structures contained in one dummy molecule may be the same structure or different structures.

ダミー分子におけるアルキル鎖の鎖長は特に限定されない。また、ダミー分子のアルキル鎖は1のみであっても良いし、複数に分岐していても良いし、環状であっても良い。本発明のダミー分子においては、このアルキル鎖に含まれる一部または全部の水素がフッ素置換されていれば良いが、後述するように、少なくともアルキル鎖の末端から数えて1〜3番目のアルキル基に含まれる水素がフッ素で置換されているのが好ましい。少なくとも、アルキル鎖の末端から数えて1〜7番目のアルキル基に含まれる水素がフッ素で置換されているのがさらに好ましい。   The chain length of the alkyl chain in the dummy molecule is not particularly limited. Further, the dummy molecule may have only one alkyl chain, may be branched into a plurality, or may be cyclic. In the dummy molecule of the present invention, it is sufficient that part or all of the hydrogen contained in the alkyl chain is fluorine-substituted, but as will be described later, at least the first to third alkyl groups counted from the end of the alkyl chain. It is preferable that hydrogen contained in is substituted with fluorine. It is more preferable that at least hydrogen contained in the first to seventh alkyl groups counted from the end of the alkyl chain is substituted with fluorine.

ダミー分子としては、例えば式2に示すようなものを用いることもできる。
(式2)
As the dummy molecule, for example, the one shown in Formula 2 can be used.
(Formula 2)

本発明の不活性炭化水素の水酸化方法において、P450、ダミー分子および不活性炭化水素の反応は、バッチ式でおこなっても良いし、連続的におこなっても良い。反応を連続的におこなう場合には、P450を公知の酵素固定手段(例えば、反応槽の壁面やフィルタ等)に固定化すれば良い。さらに、本発明の不活性炭化水素の水酸化方法における反応系は、NADPH(NADP)、酸素分子等のP450の反応に必要な因子を含むのが良い。   In the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention, the reaction of P450, the dummy molecule and the inert hydrocarbon may be performed batchwise or continuously. When the reaction is carried out continuously, P450 may be immobilized on a known enzyme immobilization means (for example, a reaction vessel wall or a filter). Furthermore, the reaction system in the method for hydroxylating an inert hydrocarbon of the present invention preferably contains factors necessary for the reaction of P450 such as NADPH (NADP) and oxygen molecules.

P450としては、野生型を用いても良いし、変異型を用いても良いが、上述したように不活性炭化水素を工業的に水酸化するためには、野生型を用いるのが好ましい。   As P450, a wild type may be used or a mutant type may be used. However, in order to industrially hydroxylate an inert hydrocarbon as described above, it is preferable to use a wild type.

以下、本発明の不活性炭化水素の水酸化方法およびダミー分子を具体的に説明する。   Hereinafter, the method for hydroxylating an inert hydrocarbon and dummy molecules of the present invention will be described in detail.

1.P450の調製
〔1〕シトクロムP450BM3の調製
以下の方法により、シトクロムP450BM3(以下、P450BM3と略する)を部分精製した。
1. Preparation of P450 [1] Preparation of cytochrome P450BM3 Cytochrome P450BM3 (hereinafter abbreviated as P450BM3) was partially purified by the following method.

先ず、大腸菌(DH5α株)に、P450BM3全長の塩基配列を挿入したpUCベクターを組み込んで、P450BM3遺伝子を発現させた。   First, a pUC vector into which the full-length base sequence of P450BM3 was inserted into E. coli (DH5α strain) to express the P450BM3 gene.

この大腸菌を培養し、得られた大腸菌を超音波破砕することで、大腸菌が生産したP450BM3を大腸菌から抽出した。   P450BM3 produced by Escherichia coli was extracted from Escherichia coli by culturing the Escherichia coli and sonicating the obtained Escherichia coli.

得られた破砕液を、硫酸アンモニウム沈殿法により分画(塩析)し、硫酸アンモニウムの飽和度40〜60(%飽和)で生じた沈殿を回収した。この沈殿をTris−HCl緩衝溶液pH7.4(以下緩衝液Aと呼ぶ)に分散させた。上述した沈殿の100倍量(体積比)の緩衝液Aを用いて、沈殿分散液を2回透析した。この操作によって沈殿分散液中の硫酸アンモニウムを脱塩した。   The obtained crushed liquid was fractionated (salted out) by the ammonium sulfate precipitation method, and the precipitate produced at an ammonium sulfate saturation of 40 to 60 (% saturation) was recovered. This precipitate was dispersed in Tris-HCl buffer solution pH 7.4 (hereinafter referred to as buffer A). The precipitate dispersion was dialyzed twice using 100 times (volume ratio) of buffer A as described above. By this operation, ammonium sulfate in the precipitate dispersion was desalted.

透析後の沈殿分散液(粗酵素液と呼ぶ)を陰イオン交換カラム(DEAE650SまたはDE−52)に通し、粗酵素液に含まれるP450BM3をカラムに吸着させた。カラムに吸着したP450BM3を、KCl水溶液(濃度勾配0〜500mmol/l)を用いて溶出し、P450BM3の色である茶色のピーク画分を回収した。   The dialyzed precipitate dispersion (referred to as crude enzyme solution) was passed through an anion exchange column (DEAE650S or DE-52), and P450BM3 contained in the crude enzyme solution was adsorbed onto the column. P450BM3 adsorbed on the column was eluted using an aqueous KCl solution (concentration gradient 0 to 500 mmol / l), and a brown peak fraction which was the color of P450BM3 was collected.

回収した粗酵素液に含まれるP450BM3には、基質が結合している可能性がある。この基質をP450BM3から除去するために、回収した粗酵素液に500mmol/l程度となる量のNADPHを加え、4℃で30分間反応させた。反応後、残存するNADPHを分離し、かつ、緩衝液を置換するため、粗酵素液をゲルろ過カラム(Sephacryl S300)に通した。ここで用いた緩衝液は、緩衝液Aに100mmol/lとなる量のKClを加えた緩衝液(以下緩衝液Bと呼ぶ)である。ゲルろ過カラムを通して得られた茶色のピーク画分を回収し、得られた画分(P450BM3溶液と呼ぶ)をP450として以下の試験に用いた。   There is a possibility that the substrate is bound to P450BM3 contained in the recovered crude enzyme solution. In order to remove this substrate from P450BM3, NADPH in an amount of about 500 mmol / l was added to the recovered crude enzyme solution and reacted at 4 ° C. for 30 minutes. After the reaction, the crude enzyme solution was passed through a gel filtration column (Sephacryl S300) to separate the remaining NADPH and replace the buffer solution. The buffer solution used here is a buffer solution (hereinafter referred to as buffer solution B) in which KCl in an amount of 100 mmol / l is added to buffer solution A. The brown peak fraction obtained through the gel filtration column was collected, and the obtained fraction (referred to as P450BM3 solution) was used as P450 for the following tests.

2.ダミー分子の調製
ダミー分子として、炭素数8〜14のパーフルオロ脂肪酸を準備した。
2. Preparation of dummy molecule A C8-14 perfluoro fatty acid was prepared as a dummy molecule.

PFC8〜PFC14は、アルキル鎖に含まれる水素全てがフッ素で置換されている。各ダミー分子をそれぞれメタノールに溶解させたものを、ダミー分子溶液として以下の試験に用いた。   In PFC8 to PFC14, all hydrogen contained in the alkyl chain is substituted with fluorine. A solution obtained by dissolving each dummy molecule in methanol was used as a dummy molecule solution in the following tests.

3.P450およびダミー分子を用いた不活性炭化水素の水酸化試験
〔1〕プロパンの水酸化確認試験
上述したP450BM3溶液およびPFC10溶液を用いて、不活性炭化水素の一種であるプロパンを水酸化した。
3. Inert hydrocarbon hydroxylation test using P450 and dummy molecules [1] Propane hydroxylation confirmation test Using the P450BM3 solution and PFC10 solution described above, propane, a kind of inert hydrocarbon, was hydroxylated.

高純度プロパンガスと高純度酸素ガスとを80:20(体積比)で混合した混合ガスを準備した。この混合ガスを上述した緩衝液Bに吹き込み、混合ガス飽和緩衝液Bを調製した。この混合ガス飽和緩衝液Bに、P450BM3溶液、PFC10溶液、およびNADPHを加えて、プロパンの水酸化反応を開始した。混合ガス飽和緩衝液Bは、反応開始時の反応液中に90体積%以上含まれていた。また、反応開始時の反応液中において、P450BM3の濃度は500nmol/lであり、PFC10の濃度は100μmol/lであり、NADPHの濃度は5mmol/lであった。さらに、この反応液は0.5体積%のメタノールを含んでいた。   A mixed gas in which high purity propane gas and high purity oxygen gas were mixed at 80:20 (volume ratio) was prepared. This mixed gas was blown into the buffer solution B described above to prepare a mixed gas saturated buffer solution B. P450BM3 solution, PFC10 solution, and NADPH were added to this mixed gas saturated buffer B to initiate the propane hydroxylation reaction. The mixed gas saturated buffer B was contained in 90% by volume or more in the reaction solution at the start of the reaction. In the reaction solution at the start of the reaction, the concentration of P450BM3 was 500 nmol / l, the concentration of PFC10 was 100 μmol / l, and the concentration of NADPH was 5 mmol / l. Further, this reaction liquid contained 0.5% by volume of methanol.

図1に示すように、反応は密閉したバイアルで行った。このバイアルには、上述した混合ガスで満たしたバルーンを接続した。バルーンの加圧下で、反応液を撹拌しながら、反応を進行させた。反応開始30分後に、反応で生成したアルコール(プロパノール)をガスクロマトグラフィーにより検出・定量した。なお、対照実験として、PFC10に代えて0.5体積%のメタノールのみを添加した系と、プロパンガスを添加していない系とを同様に反応させ、反応液中のプロパノールをガスクロマトグラフィー分析した。   As shown in FIG. 1, the reaction was performed in a sealed vial. A balloon filled with the above-mentioned mixed gas was connected to this vial. The reaction was allowed to proceed while stirring the reaction solution under the pressure of the balloon. 30 minutes after the start of the reaction, alcohol (propanol) produced by the reaction was detected and quantified by gas chromatography. As a control experiment, a system in which only 0.5% by volume of methanol was added instead of PFC10 and a system in which propane gas was not added were reacted in the same manner, and propanol in the reaction solution was analyzed by gas chromatography. .

ガスクロマトグラフィー分析は以下のようにおこなった。   Gas chromatography analysis was performed as follows.

先ず、反応液中のアルコールを亜硝酸エステルに誘導体化した。アルコールの誘導体化は、文献(Nguyen et al.,Anal.Sci.2001,17,639−643及びPeters et al.,J.AM.Chem.Soc.2003,125,13442−13450)にならっておこなった。詳しくは、反応液1mlに0.15gの亜硝酸ナトリウムを加え、次いで0.5mlのヘキサンを加えた後に、氷上で反応液に20%硫酸を150ml滴下し、15分間反応させることで、反応液中のアルコールを誘導体化した。   First, the alcohol in the reaction solution was derivatized to nitrite. The derivatization of the alcohol is carried out according to the literature (Nguyen et al., Anal. Sci. 2001, 17, 639-643 and Peters et al., J. AM. Chem. Soc. 2003, 125, 13442-13450). It was. Specifically, 0.15 g of sodium nitrite was added to 1 ml of the reaction solution, and then 0.5 ml of hexane was added. Then, 150 ml of 20% sulfuric acid was added dropwise to the reaction solution on ice, and the reaction solution was allowed to react for 15 minutes. The alcohol in it was derivatized.

誘導体化後、ヘキサン相を回収し、回収したヘキサン相を純水で洗浄した。洗浄後のヘキサン相をガスクロマトグラフィー用の分析試料とした。ガスクロマトグラフは島津社製のFID検出器を有するGC−2014を用い、カラムはRestek社製のRtx−1カラム(内径0.53mm、液層の膜厚3mm、カラム長60m)を用いた。ガスクロマトグラフにおける試料注入口温度は250℃であった。カラムオーブンの温度プログラムは、50℃で5分維持し、その後6分かけて200℃まで昇温し、そのまま3分間維持するよう設定した。検出器は250℃に設定した。   After derivatization, the hexane phase was recovered, and the recovered hexane phase was washed with pure water. The hexane phase after washing was used as an analytical sample for gas chromatography. The gas chromatograph used was GC-2014 having an FID detector manufactured by Shimadzu Corporation, and the column used was an Rtx-1 column manufactured by Restek (inner diameter 0.53 mm, liquid layer thickness 3 mm, column length 60 m). The sample inlet temperature in the gas chromatograph was 250 ° C. The temperature program of the column oven was set to be maintained at 50 ° C. for 5 minutes, then heated to 200 ° C. over 6 minutes and maintained for 3 minutes. The detector was set at 250 ° C.

反応液をガスクロマトクラフィー分析した結果、P450BM3、ダミー分子およびプロパンガスを含む反応系では、対照試験では見られないピークが一つだけ得られた。このピークが反応生成物のピークだと考えられる。プロパンを水酸化すると、1−プロパノールもしくは2−プロパノールが生成する可能性がある。そこで、2−プロパノールをガスクロマトグラフィー分析したところ、2−プロパノールのピーク(保持時間)は、反応生成物のピークと一致した。この結果から、反応生成物が2−プロパノールであることがわかった。   As a result of gas chromatographic analysis of the reaction solution, in the reaction system containing P450BM3, dummy molecules, and propane gas, only one peak not found in the control test was obtained. This peak is considered to be the peak of the reaction product. When propane is hydroxylated, 1-propanol or 2-propanol may be produced. Therefore, when 2-propanol was analyzed by gas chromatography, the peak of 2-propanol (retention time) coincided with the peak of the reaction product. From this result, it was found that the reaction product was 2-propanol.

また、上記のガスクロマトグラフィー分析では、誘導体化したプロパノールに相当するピークは検出されなかった。この結果から、亜硝酸エステルに誘導体化したプロパノールは、本条件下では不安定であり亜硝酸エステルとして検出することはできないこと、および、分解してプロパノールそのものとして検出されることがわかった。   In the gas chromatography analysis, no peak corresponding to derivatized propanol was detected. From this result, it was found that propanol derivatized to nitrite is unstable under this condition and cannot be detected as nitrite, and decomposed and detected as propanol itself.

なお、内部標準として1mmol/lのエタノールを用い、反応液中の2−プロパノールを定量した結果、上記条件で30分間反応させると600μmol/lを超える2−プロパノールが生じた。   In addition, as a result of quantifying 2-propanol in the reaction solution using 1 mmol / l ethanol as an internal standard, 2-propanol exceeding 600 μmol / l was produced when reacted for 30 minutes under the above conditions.

〔2〕プロパンを基質とする場合のダミー分子の評価
アルキル鎖長10〜13のダミー分子(PFC10〜PFC13)を用い、ダミー分子のアルキル鎖長とプロパンの水酸化との相関を調べた。P450としてはP450BM3溶液を用いた。また、反応条件は上述した反応条件と同じである。なお、1molのプロパノールを生成する際には、1molのNADPHが消費される。このため、カップリング率は、プロパノール生成量 (μmol/分)÷NADPH消費量(μmol/分)×100で算出できる。NADPH量は、UVスペクトル(340nm)における吸光度の減少と、NADPHのモル吸光係数ε340nm=6200M−1cm−1とを用いて算出した。ダミー分子のアルキル鎖長、プロパノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフを図2に示す。また、ダミー分子のアルキル鎖長、プロパノール生成量、NADPH消費量およびカップリング率の関係を表1に示す。
[2] Evaluation of dummy molecule when propane is used as substrate A dummy molecule having an alkyl chain length of 10 to 13 (PFC10 to PFC13) was used to examine the correlation between the alkyl chain length of the dummy molecule and the hydroxylation of propane. P450BM3 solution was used as P450. The reaction conditions are the same as those described above. When 1 mol of propanol is produced, 1 mol of NADPH is consumed. For this reason, the coupling rate can be calculated as propanol production (μmol / min) ÷ NADPH consumption (μmol / min) × 100. The amount of NADPH was calculated using the decrease in absorbance in the UV spectrum (340 nm) and the molar extinction coefficient ε340 nm = 6200 M −1 cm −1 of NADPH. A graph showing the relationship between the alkyl chain length of the dummy molecule, the amount of propanol produced, and the amount of NADPH consumed is shown in FIG. Table 1 shows the relationship between the alkyl chain length of the dummy molecule, the amount of propanol produced, the amount of NADPH consumed, and the coupling rate.

表1および図2に示すように、ダミー分子としてPFC9〜PFC13の何れを用いた場合にも、NADPHが消費された。このため、ダミー分子(PFC9〜PFC13)によってP450BM3の活性化スイッチが入ったと考えられる。   As shown in Table 1 and FIG. 2, NADPH was consumed when any of PFC9 to PFC13 was used as the dummy molecule. For this reason, it is considered that the activation switch of P450BM3 was turned on by dummy molecules (PFC9 to PFC13).

また、ダミー分子としてPFC9〜PFC13の何れを用いた場合にも、プロパンからプロパノールが生成した。この結果から、これらのダミー分子を用いることでP450BM3のプロパン水酸化活性を高めることができ、プロパンを水酸化できることがわかる。また、P450BM3によるプロパノール生成量は、PFC10>PFC11>PFC12≧PFC9>PFC13の順に高い値を示した。この結果から、P450BM3のプロパン水酸化活性を高めるためには、ダミー分子のアルキル鎖長が9〜12であるのが好ましく、アルキル鎖長が10〜11であるのがより好ましく、アルキル鎖長が10であるのが特に好ましいことがわかる。   In addition, propanol was produced from propane when any of PFC9 to PFC13 was used as the dummy molecule. From these results, it can be seen that by using these dummy molecules, the propane hydroxylation activity of P450BM3 can be increased, and propane can be hydroxylated. Moreover, the amount of propanol produced by P450BM3 showed a high value in the order of PFC10> PFC11> PFC12 ≧ PFC9> PFC13. From this result, in order to increase the propane hydroxylation activity of P450BM3, the alkyl chain length of the dummy molecule is preferably 9-12, more preferably 10-11, and the alkyl chain length is It can be seen that 10 is particularly preferred.

〔3〕P450BM3およびPFC10によるプロパン水酸化の経時変化
P450BM3とPFC10とを用い、反応開始10分後、30分後、60分後および180分後におけるプロパノール生成量およびNADPH消費量を測定することで、プロパンの水酸化反応の経時変化を調べた。反応条件は上述した反応条件と同じである。反応時間、プロパノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフを図3に示す。また、反応時間、プロパノール生成量、NADPH消費量およびカップリング率の関係を表2に示す。
[3] Time course of propane hydroxylation by P450BM3 and PFC10 Using P450BM3 and PFC10, propanol production and NADPH consumption were measured at 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes and 180 minutes after the start of the reaction. The time course of propane hydroxylation was investigated. The reaction conditions are the same as those described above. A graph showing the relationship between reaction time, propanol production and NADPH consumption is shown in FIG. Table 2 shows the relationship between the reaction time, propanol production, NADPH consumption, and coupling rate.

表2および図3に示すように、P450BM3およびPFC10によるプロパンの水酸化反応は、NADPHを消費するまで進行した。   As shown in Table 2 and FIG. 3, the propane hydroxylation reaction by P450BM3 and PFC10 proceeded until NADPH was consumed.

〔4〕P450BM3の活性中心における基質およびダミー分子の配位
野生型P450BM3の基質であるパルミチン酸が結合したP450BM3の活性中心を模式的に表す説明図を図4(a)に示し、PFC10が結合したP450BM3の活性中心を模式的に表す説明図を図4(b)に示す。図4(a)、(b)は、基質結合型のP450BM3の結晶構造の基質をPFC10に置き換えたものである。なお、この結晶構造は、PDB(蛋白質構造データバンク Protein Data Bank)のデータベースに格納されている構造データであり、そのエントリーID(PDB ID)は1FAGである。
[4] Coordination of substrate and dummy molecule at active center of P450BM3 FIG. 4 (a) schematically shows the active center of P450BM3 to which palmitic acid, which is a substrate of wild-type P450BM3, is bound, and PFC10 binds to it. An explanatory view schematically showing the active center of P450BM3 is shown in FIG. FIGS. 4A and 4B are obtained by replacing the substrate of the substrate-bound P450BM3 crystal structure with PFC10. This crystal structure is structural data stored in a database of a PDB (Protein Structure Data Bank Protein Data Bank), and its entry ID (PDB ID) is 1FAG.

P450は活性部位にヘムを持つ。ヘムは水酸化反応の反応場であり、図4(a)、(b)に示すように、ヘムの上方には基質やダミー分子が結合する結合部位が存在する。   P450 has a heme in the active site. Heme is a reaction field for hydroxylation reaction, and as shown in FIGS. 4A and 4B, a binding site to which a substrate or a dummy molecule is bonded is present above the heme.

上述したように、プロパンを水酸化する場合、P450BM3の水酸化活性は、アルキル鎖長10のPFC10をダミー分子として用いたとき非常に高くなる。これは、野生型P450BM3の基質であるパルミチン酸(アルキル鎖長16)に対し、PFC10(アルキル鎖長10)のアルキル鎖長は6短いため、反応場であるヘム上方に、プロパンが取り込まれる空間が確保されるためと考えられる。   As described above, when propane is hydroxylated, the hydroxylation activity of P450BM3 becomes very high when PFC10 having an alkyl chain length of 10 is used as a dummy molecule. This is because the alkyl chain length of PFC10 (alkyl chain length 10) is 6 shorter than palmitic acid (alkyl chain length 16), which is a substrate of wild-type P450BM3, so that the space in which propane is taken up above the reaction field hem. This is considered to be ensured.

また、PFC10、すなわちフッ素置換されたダミー分子が活性中心の結合部位に結合することで、反応場の疎水性が高められると考えられる。このため、同じく疎水性のプロパンが活性中心の反応場に入り込み易くなり、かつ、水分子が反応場から排除されると考えられる。このため、活性化スイッチが入り、プロパンの水酸化反応が進行すると考えられる。   Moreover, it is considered that the hydrophobicity of the reaction field is enhanced by binding of PFC10, that is, a fluorine-substituted dummy molecule, to the binding site of the active center. For this reason, it is also considered that hydrophobic propane easily enters the active center reaction field, and water molecules are excluded from the reaction field. For this reason, it is considered that the activation switch is turned on and the hydroxylation reaction of propane proceeds.

また、PFC9(アルキル鎖長9)をダミー分子として用いた場合には、ダミー分子のアルキル鎖長が短いために、活性化スイッチが十分に入らないと考えられる。このため、ダミー分子としてPFC9を用いる場合には、ダミー分子としてPFC10を用いる場合に比べて、プロパノール生成量(すなわちP450の水酸化活性)とNADPH消費量の双方が低下したと解釈できる。   Further, when PFC9 (alkyl chain length 9) is used as a dummy molecule, it is considered that the activation switch does not sufficiently enter because the alkyl chain length of the dummy molecule is short. For this reason, when PFC9 is used as the dummy molecule, it can be interpreted that both the propanol production amount (that is, the hydroxylation activity of P450) and the NADPH consumption amount are lower than when PFC10 is used as the dummy molecule.

また、PFC13(アルキル鎖長13)をダミー分子として用いた場合には、ダミー分子のアルキル鎖長が長いために、プロパノール生成量(P450の水酸化活性)が低下する。これは、ダミー分子のアルキル鎖長が過剰に長いと、反応場上方の空間(基質が取り込まれる空間)が狭くなり、プロパンが取り込まれ難くなるためと考えられる。なお、この場合にも活性化スイッチは入るために、NADPHの消費は十分に早く進行する。   In addition, when PFC13 (alkyl chain length 13) is used as a dummy molecule, the amount of propanol produced (hydroxylation activity of P450) decreases due to the long alkyl chain length of the dummy molecule. This is considered to be because if the alkyl chain length of the dummy molecule is excessively long, the space above the reaction field (the space into which the substrate is taken in) becomes narrow and propane is hardly taken up. In this case as well, since the activation switch is turned on, the consumption of NADPH proceeds sufficiently quickly.

活性化スイッチを入れ、かつ、P450BM3の水酸化活性を充分に高めることを考慮すると、P450BM3によってプロパンを水酸化するためのダミー分子としては、PFC10(パーフルオロデカン酸)を用いるのが特に好ましいと考えられる。   In consideration of turning on the activation switch and sufficiently increasing the hydroxylation activity of P450BM3, it is particularly preferable to use PFC10 (perfluorodecanoic acid) as a dummy molecule for hydroxylating propane with P450BM3. Conceivable.

〔5〕シクロヘキサンの水酸化確認試験
上述したP450BM3溶液およびダミー分子(PFC8〜14)溶液を用いて、不活性炭化水素の一種であるシクロヘキサンを水酸化した。
[5] Cyclohexane hydroxylation confirmation test Cyclohexane, which is a kind of inert hydrocarbon, was hydroxylated using the above-mentioned P450BM3 solution and dummy molecule (PFC 8-14) solution.

上述した緩衝液Bに、P450BM3溶液、ダミー分子溶液、NADPHおよびシクロヘキサンを加えて、シクロヘキサンの水酸化反応を開始した。シクロヘキサンは、エタノールに溶解したものを用いた。反応開始時の反応液中において、P450BM3の濃度は100nmol/lであり、ダミー分子の濃度は0.1mmol/lであり、NADPHの濃度は1mmol/lであり、シクロヘキサンの濃度は10mmol/lであった。さらに、この反応液は1体積%のエタノールを含んでいた。   The P450BM3 solution, the dummy molecule solution, NADPH and cyclohexane were added to the buffer B described above to initiate the hydroxylation reaction of cyclohexane. Cyclohexane used was dissolved in ethanol. In the reaction solution at the start of the reaction, the concentration of P450BM3 is 100 nmol / l, the concentration of the dummy molecule is 0.1 mmol / l, the concentration of NADPH is 1 mmol / l, and the concentration of cyclohexane is 10 mmol / l. there were. Further, this reaction solution contained 1% by volume of ethanol.

反応液を攪拌しつつ室温で一晩放置し、シクロヘキサンの水酸化反応を進行させた。その後、反応で生成したアルコール(シクロヘキサノール)をガスクロマトグラフィーにより検出・定量した。なお、対照実験として、ダミー分子溶液に代えて0.5体積%のエタノールのみを添加した系(ダミー分子なし)を同様に反応させ、反応液中のシクロヘキサノールをガスクロマトグラフィー分析した。   The reaction solution was allowed to stand overnight at room temperature with stirring to allow the cyclohexane hydroxylation reaction to proceed. Thereafter, the alcohol (cyclohexanol) produced by the reaction was detected and quantified by gas chromatography. As a control experiment, a system in which only 0.5% by volume of ethanol was added instead of the dummy molecule solution (no dummy molecule) was reacted in the same manner, and cyclohexanol in the reaction solution was analyzed by gas chromatography.

反応液をガスクロマトクラフィー分析した結果、図6に示すように、ダミー分子、P450BM3、およびシクロヘキサンを含む反応液からはシクロヘキサノールが検出された。ダミー分子を含まない反応液からは、有意な量のシクロヘキサノールは検出されなかった。この結果から、ダミー分子(PFC8〜14)を共存させることで、P450BM3のシクロヘキサン水酸化活性を向上させ得ることがわかる。   As a result of gas chromatographic analysis of the reaction solution, cyclohexanol was detected from the reaction solution containing dummy molecules, P450BM3, and cyclohexane, as shown in FIG. No significant amount of cyclohexanol was detected from the reaction solution containing no dummy molecule. This result shows that cyclohexane hydroxylation activity of P450BM3 can be improved by coexisting dummy molecules (PFCs 8 to 14).

〔6〕シクロヘキサンを基質とする場合のダミー分子の評価
アルキル鎖長8〜14のダミー分子(PFC8〜PFC14)を用い、ダミー分子のアルキル鎖長とシクロヘキサンの水酸化との相関を調べた。P450としてはP450BM3溶液を用いた。反応条件は、反応時間が10分間であったこと以外は、上述した反応条件と同じであった。反応で生成したシクロヘキサノール量(μmol/分)と、反応で消費したNADPH量(μmol/分)とを、使用したダミー分子毎に比較した。また、シクロヘキサノール生成に利用されたNADPH量のNADPH消費量(全量)に対する割合(カップリング率(%))を算出した。
[6] Evaluation of dummy molecules when cyclohexane is used as a substrate Using dummy molecules having an alkyl chain length of 8 to 14 (PFC8 to PFC14), the correlation between the alkyl chain length of the dummy molecule and the hydroxylation of cyclohexane was investigated. P450BM3 solution was used as P450. The reaction conditions were the same as those described above except that the reaction time was 10 minutes. The amount of cyclohexanol produced by the reaction (μmol / min) and the amount of NADPH consumed by the reaction (μmol / min) were compared for each dummy molecule used. Moreover, the ratio (coupling rate (%)) with respect to the NADPH consumption (total amount) of the amount of NADPH utilized for cyclohexanol production was calculated.

ダミー分子の鎖長、シクロヘキサノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフを図7に示す。また、ダミー分子のアルキル鎖長、シクロヘキサノール生成量、NADPH消費量およびカップリング率の関係を表3に示す。   A graph showing the relationship between the chain length of the dummy molecule, the amount of cyclohexanol produced and the amount of NADPH consumed is shown in FIG. Table 3 shows the relationship between the alkyl chain length of the dummy molecule, the amount of cyclohexanol produced, the amount of NADPH consumed, and the coupling rate.

表3および図7に示すように、ダミー分子としてPFC8〜PFC14の何れを用いた場合にも、NADPHが消費された。上述したように、活性化スイッチがはいるとNADPHが消費されるため、ダミー分子の存在によって活性化スイッチが入ると考えられる。なお、ダミー分子を添加せず、同様に10分間反応させた場合、シクロヘキサノールは検出されなかった。   As shown in Table 3 and FIG. 7, NADPH was consumed when any of PFC8 to PFC14 was used as the dummy molecule. As described above, since NADPH is consumed when the activation switch is inserted, it is considered that the activation switch is turned on due to the presence of the dummy molecule. Note that cyclohexanol was not detected when the reaction was similarly carried out for 10 minutes without adding the dummy molecule.

また、ダミー分子としてPFC8〜PFC14の何れを用いた場合にも、シクロヘキサンからシクロヘキサノールが生成した。この結果から、アルキル鎖長(ここでは炭素数)8〜14程度のダミー分子を用いることでP450BM3のシクロヘキサン水酸化活性を高めることができ、シクロヘキサンを反応性高く水酸化できることがわかる。また、シクロヘキサノール生成量およびNADPH消費量はダミー分子のアルキル鎖長に応じて異なっていた。P450BM3によるシクロヘキサノール生成量は、PFC9>PFC10>PFC8>PFC11>PFC12>PFC13>PFC14の順に高い値を示した。この結果から、P450BM3のシクロヘキサン水酸化活性を高めるためには、ダミー分子のアルキル鎖長が8〜12であるのが好ましく、アルキル鎖長が8〜11であるのがより好ましく、アルキル鎖長が9であるのが特に好ましいことがわかる。   In addition, cyclohexanol was produced from cyclohexane when any of PFC8 to PFC14 was used as the dummy molecule. From this result, it is understood that cyclohexane hydroxylation activity of P450BM3 can be increased by using a dummy molecule having an alkyl chain length (here, carbon number) of about 8 to 14, and cyclohexane can be hydroxylated with high reactivity. Further, the amount of cyclohexanol produced and the amount of NADPH consumed were different depending on the alkyl chain length of the dummy molecule. The amount of cyclohexanol produced by P450BM3 showed a higher value in the order of PFC9> PFC10> PFC8> PFC11> PFC12> PFC13> PFC14. From these results, in order to increase the cyclohexane hydroxylation activity of P450BM3, the dummy molecule preferably has an alkyl chain length of 8 to 12, more preferably an alkyl chain length of 8 to 11, and an alkyl chain length of It can be seen that 9 is particularly preferred.

〔7〕ベンゼンの水酸化確認試験
上述したP450BM3溶液およびダミー分子(PFC8〜PFC14)溶液を用いて、不活性炭化水素の一種であるベンゼンを水酸化した。ベンゼンはエタノールに溶解したものを用いた。それ以外は、上述したシクロヘキサンの水酸化と同じである。検出は、HPLCで行った。
[7] Benzene Hydroxylation Confirmation Test Benzene, which is a kind of inert hydrocarbon, was hydroxylated using the P450BM3 solution and the dummy molecule (PFC8 to PFC14) solution described above. Benzene dissolved in ethanol was used. Other than that, it is the same as the above-mentioned hydroxylation of cyclohexane. Detection was performed by HPLC.

反応開始時の反応液中において、P450BM3の濃度は500nmol/lであり、ダミー分子の濃度は100μmol/lであり、NADPHの濃度は5mmol/lであった。さらに、この反応液は1体積%のエタノールを含んでいた。反応開始10分後に、反応で生成したアルコール(フェノール)をHPLCにより検出・定量した。なお、対照実験として、ダミー分子にかえて緩衝液Bを添加した系を同様に反応させ、反応液中のフェノールを分析した。   In the reaction solution at the start of the reaction, the concentration of P450BM3 was 500 nmol / l, the concentration of dummy molecules was 100 μmol / l, and the concentration of NADPH was 5 mmol / l. Further, this reaction solution contained 1% by volume of ethanol. Ten minutes after the start of the reaction, the alcohol (phenol) produced by the reaction was detected and quantified by HPLC. As a control experiment, a system in which buffer B was added instead of dummy molecules was reacted in the same manner, and phenol in the reaction solution was analyzed.

反応液をガスクロマトクラフィー分析した結果、図8に示すように、P450BM3、ダミー分子およびベンゼンを含む反応系では、ベンゼンのピークおよびフェノールのピークが確認された。図示していないが、対照実験の反応系では、ベンゼンのピークのみが確認され、フェノールのピークは確認されなかった。この結果から、P450BM3およびダミー分子によって反応液中のベンゼンが水酸化され、フェノールが生じることが確認された。そしてこの結果から、ダミー分子(PFC8〜PFC14)を用いることで、P450BM3のベンゼン水酸化活性を向上させ得ることがわかる。   As a result of gas chromatographic analysis of the reaction solution, as shown in FIG. 8, in the reaction system containing P450BM3, dummy molecules and benzene, a benzene peak and a phenol peak were confirmed. Although not shown, in the reaction system of the control experiment, only the benzene peak was confirmed, and the phenol peak was not confirmed. From this result, it was confirmed that benzene in the reaction solution was hydroxylated by P450BM3 and a dummy molecule to produce phenol. From this result, it is understood that the benzene hydroxylation activity of P450BM3 can be improved by using dummy molecules (PFC8 to PFC14).

〔8〕ベンゼンを基質とする場合のダミー分子の評価
アルキル鎖長8〜14のダミー分子(PFC8〜PFC14)を用い、ダミー分子のアルキル鎖長とベンゼンの水酸化との相関を調べた。P450としてはP450BM3溶液を用いた。また、反応条件は上述した反応条件と同じである。ダミー分子のアルキル鎖長、フェノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフを図9に示す。また、ダミー分子のアルキル鎖長、フェノール生成量、NADPH消費量およびカップリング率の関係を表4に示す。
[8] Evaluation of dummy molecules in the case of using benzene as a substrate Using dummy molecules having an alkyl chain length of 8 to 14 (PFC8 to PFC14), the correlation between the alkyl chain length of the dummy molecule and hydroxylation of benzene was examined. P450BM3 solution was used as P450. The reaction conditions are the same as those described above. A graph showing the relationship between the alkyl chain length of the dummy molecule, the amount of phenol produced and the NADPH consumption is shown in FIG. Table 4 shows the relationship between the alkyl chain length of the dummy molecule, the amount of phenol produced, the NADPH consumption, and the coupling rate.

表4および図9に示すように、ダミー分子としてPFC8〜PFC14の何れを用いた場合にも、NADPHが消費された。このため、PFC8〜PFC14によりP450BM3の活性化スイッチが入ったと考えられる。   As shown in Table 4 and FIG. 9, NADPH was consumed when any of PFC8 to PFC14 was used as the dummy molecule. For this reason, it is considered that the activation switch of P450BM3 was turned on by PFC8 to PFC14.

また、ダミー分子としてPFC8〜PFC14の何れを用いた場合にも、ベンゼンからフェノールが生成した。この結果から、これらのダミー分子を用いることでP450BM3のベンゼン水酸化活性を高めることができ、ベンゼンを水酸化できることがわかる。また、P450BM3によるフェノール生成量は、PFC9>PFC10>PFC11>PFC12>PFC8>PFC13>PFC14の順に高い値を示した。この結果から、P450BM3のベンゼン水酸化活性を高めるためには、ダミー分子のアルキル鎖長が9〜12であるのが好ましく、アルキル鎖長が9〜11であるのがより好ましく、アルキル鎖長が9であるのが特に好ましいことがわかる。   In addition, phenol was produced from benzene when any of PFC8 to PFC14 was used as the dummy molecule. From this result, it can be seen that by using these dummy molecules, the benzene hydroxylation activity of P450BM3 can be increased, and benzene can be hydroxylated. Moreover, the amount of phenol produced by P450BM3 showed a high value in the order of PFC9> PFC10> PFC11> PFC12> PFC8> PFC13> PFC14. From this result, in order to increase the benzene hydroxylation activity of P450BM3, the alkyl chain length of the dummy molecule is preferably 9-12, more preferably 9-11, and the alkyl chain length is It can be seen that 9 is particularly preferred.

〔9〕ブタンを基質とする場合のダミー分子の評価
アルキル鎖長8〜14のダミー分子(PFC8〜PFC14)、および、部分的にフッ素化された脂肪酸からなるダミー分子(PartialFC10と呼ぶ)を用い、ダミー分子のアルキル鎖長とブタンの水酸化との相関を調べた。P450としてはP450BM3溶液を用いた。また、反応条件は上述した反応条件と同じである。ダミー分子のアルキル鎖長、2−ブタノール生成量およびNADPH消費量の関係を表すグラフを図10に示す。また、ダミー分子のアルキル鎖長、2−ブタノール生成量、NADPH消費量およびカップリング率の関係を表5に示す。なお、PartialFC10は、PFC10の2,2,3,3位がフッ素化されず水素のままのダミー分子である。PartialFC10については、2−ブタノール生成量のみを測定した。
[9] Evaluation of dummy molecules when butane is used as a substrate Using dummy molecules having an alkyl chain length of 8 to 14 (PFC8 to PFC14) and dummy molecules consisting of partially fluorinated fatty acids (referred to as PartialFC10) The correlation between the alkyl chain length of the dummy molecule and the hydroxylation of butane was investigated. P450BM3 solution was used as P450. The reaction conditions are the same as those described above. A graph showing the relationship between the alkyl chain length of the dummy molecule, the amount of 2-butanol produced, and the NADPH consumption is shown in FIG. Table 5 shows the relationship between the alkyl chain length of the dummy molecule, the amount of 2-butanol produced, the NADPH consumption, and the coupling rate. The Partial FC 10 is a dummy molecule in which the 2, 2, 3, and 3 positions of the PFC 10 are not fluorinated but remain hydrogen. For Partial FC10, only 2-butanol production was measured.

表5および図10に示すように、ダミー分子としてPFC8〜PFC14の何れを用いた場合にも、NADPHが消費された。このため、PFC8〜PFC14によりP450BM3の活性化スイッチが入ったと考えられる。   As shown in Table 5 and FIG. 10, NADPH was consumed when any of PFC8 to PFC14 was used as the dummy molecule. For this reason, it is considered that the activation switch of P450BM3 was turned on by PFC8 to PFC14.

また、ダミー分子としてPFC8〜PFC14の何れを用いた場合にも、ブタンから2−ブタノールが生成した。この結果から、これらのダミー分子を用いることでP450BM3のブタン水酸化活性を高めることができ、ブタンを水酸化できることがわかる。また、P450BM3による2−ブタノール生成量は、PFC9>PFC10>PFC11>PFC12>PFC13>PFC14>PFC18の順に高い値を示した。この結果から、P450BM3のブタン水酸化活性を高めるためには、ダミー分子のアルキル鎖長が9〜12であるのが好ましく、アルキル鎖長が9〜10であるのがより好ましく、アルキル鎖長が9であるのが特に好ましいことがわかる。なお、PartialFC10をダミー分子として用いた場合にも、2−ブタノール生成量は非常に高い値を示した。この結果から、ダミー分子は、アルキル鎖に含まれる全ての水素がフッ素で置換されてなくても良く、一部の水素がフッ素で置換されていれば良いことがわかる。   In addition, 2-butanol was produced from butane when any of PFC8 to PFC14 was used as the dummy molecule. From this result, it can be seen that the use of these dummy molecules can increase the butane hydroxylation activity of P450BM3 and hydroxylate butane. Moreover, the 2-butanol production amount by P450BM3 showed the high value in order of PFC9> PFC10> PFC11> PFC12> PFC13> PFC14> PFC18. From this result, in order to increase the butane hydroxylation activity of P450BM3, the alkyl chain length of the dummy molecule is preferably 9-12, more preferably 9-10, and the alkyl chain length is It can be seen that 9 is particularly preferred. Even when Partial FC10 was used as a dummy molecule, the amount of 2-butanol produced was very high. From this result, it can be seen that the dummy molecule does not have to substitute all the hydrogen contained in the alkyl chain with fluorine, and only needs to substitute a part of hydrogen with fluorine.

本発明の不活性炭化水素の水酸化方法およびダミー分子は、不活性炭化水素を水酸化して、シクロヘキサノール、ブタノール、プロパノール、フェノール等のアルコールを製造するための方法として用いることができる。   The method for hydroxylating an inert hydrocarbon and the dummy molecule of the present invention can be used as a method for producing an alcohol such as cyclohexanol, butanol, propanol, or phenol by hydroxylating an inert hydrocarbon.

Claims (10)

シトクロムP450モノオキシゲナーゼと、ダミー分子と、不活性炭化水素とを共存させて、該不活性炭化水素を水酸化する工程を含み、
該ダミー分子は、該シトクロムP450モノオキシゲナーゼの結合部位に結合可能な末端構造と、アルキル鎖と、を持ち、
該アルキル鎖に含まれる少なくとも一部の水素がフッ素で置換されていることを特徴とする不活性炭化水素の水酸化方法。
Including the step of coexisting cytochrome P450 monooxygenase, a dummy molecule, and an inert hydrocarbon to hydroxylate the inert hydrocarbon,
The dummy molecule has a terminal structure capable of binding to the binding site of the cytochrome P450 monooxygenase, and an alkyl chain,
A method for hydroxylating an inert hydrocarbon, wherein at least a part of hydrogen contained in the alkyl chain is substituted with fluorine.
前記シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と40%以上の相同性を持つシトクロムP450モノオキシゲナーゼおよび/またはシトクロムP450camのアミノ酸配列と40%以上の相同性を持つシトクロムP450モノオキシゲナーゼである請求項1に記載の不活性炭化水素の水酸化方法。   The cytochrome P450 monooxygenase is a cytochrome P450 monooxygenase having 40% or more homology with a cytochrome P450 monooxygenase having a homology of 40% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3 and / or a cytochrome P450 monooxygenase having a homology of 40% or more with the amino acid sequence of cytochrome P450cam. 2. The method for hydroxylating an inert hydrocarbon according to 1. 前記ダミー分子のなかで、少なくともアルキル鎖の末端から数えて1〜3番目のアルキル基に含まれる水素は、フッ素で置換されている請求項1または請求項2に記載の不活性炭化水素の水酸化方法。   3. The inert hydrocarbon water according to claim 1, wherein hydrogen contained in at least the first to third alkyl groups counted from the end of the alkyl chain in the dummy molecule is substituted with fluorine. 4. Oxidation method. 前記末端構造は、水素末端、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基から選ばれる少なくとも一種である請求項1〜請求項3の何れか一つに記載の不活性炭化水素の水酸化方法。   The method for hydroxylating an inert hydrocarbon according to any one of claims 1 to 3, wherein the terminal structure is at least one selected from a hydrogen terminal, a hydroxyl group, an aldehyde group, and a carboxyl group. 前記不活性炭化水素は、シクロヘキサン、ブタン、プロパン、ベンゼンから選ばれる少なくとも一種である請求項1〜請求項4の何れか一つに記載の不活性炭化水素の水酸化方法。   The method for hydroxylating an inert hydrocarbon according to any one of claims 1 to 4, wherein the inert hydrocarbon is at least one selected from cyclohexane, butane, propane, and benzene. 前記シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と40%以上の相同性を持ち、
前記ダミー分子は、パーフルオロカルボン酸である請求項1〜請求項5の何れか一つに記載の不活性炭化水素の水酸化方法。
The cytochrome P450 monooxygenase has at least 40% homology with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3 ,
The method for hydroxylating an inert hydrocarbon according to any one of claims 1 to 5, wherein the dummy molecule is perfluorocarboxylic acid.
シトクロムP450モノオキシゲナーゼおよび不活性炭化水素と共存させて、該不活性炭化水素を水酸化するためのダミー分子を含む組成物であって、
該シトクロムP450モノオキシゲナーゼの結合部位に結合可能な末端構造と、アルキル鎖と、を持ち、
該アルキル鎖に含まれる少なくとも一部の水素がフッ素で置換されていることを特徴とするダミー分子を含む組成物
A composition comprising a dummy molecule for hydroxylating the inert hydrocarbon in the presence of cytochrome P450 monooxygenase and the inert hydrocarbon,
A terminal structure capable of binding to the binding site of the cytochrome P450 monooxygenase, and an alkyl chain;
A composition comprising a dummy molecule, wherein at least a part of hydrogen contained in the alkyl chain is substituted with fluorine.
少なくともアルキル鎖の末端から数えて1〜3番目のアルキル基に含まれる水素がフッ素で置換されている請求項7に記載のダミー分子を含む組成物The composition containing a dummy molecule according to claim 7, wherein hydrogen contained in at least the first to third alkyl groups counted from the end of the alkyl chain is substituted with fluorine. 前記末端構造は、水素末端、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基から選ばれる少なくとも一種である請求項7または請求項8に記載のダミー分子を含む組成物The composition containing a dummy molecule according to claim 7 or 8, wherein the terminal structure is at least one selected from a hydrogen terminal, a hydroxyl group, an aldehyde group, and a carboxyl group. 前記シトクロムP450モノオキシゲナーゼは、シトクロムP450BM3のアミノ酸配列と40%以上の相同性を持ち、
前記ダミー分子はパーフルオロカルボン酸である請求項7〜請求項9の何れか一つに記載のダミー分子を含む組成物
The cytochrome P450 monooxygenase has at least 40% homology with the amino acid sequence of cytochrome P450BM3,
The said dummy molecule is a perfluoro carboxylic acid, The composition containing the dummy molecule as described in any one of Claims 7-9.
JP2010164828A 2010-07-22 2010-07-22 Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules Expired - Fee Related JP5761548B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010164828A JP5761548B2 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010164828A JP5761548B2 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012024009A JP2012024009A (en) 2012-02-09
JP5761548B2 true JP5761548B2 (en) 2015-08-12

Family

ID=45777744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010164828A Expired - Fee Related JP5761548B2 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5761548B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6679084B2 (en) * 2015-10-09 2020-04-15 国立大学法人名古屋大学 Materials for the hydroxylation of hydrocarbon-based substrates and their use

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033255A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-24 Clariant Gmbh Process for the preparation of perfluorocarboxylic acids

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012024009A (en) 2012-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Matthews et al. Catalytic determinants of alkene production by the cytochrome P450 peroxygenase OleTJE
Fürst et al. Baeyer–Villiger monooxygenases: tunable oxidative biocatalysts
Zhang et al. Controlled oxidation of remote sp3 C–H bonds in artemisinin via P450 catalysts with fine-tuned regio-and stereoselectivity
Ramirez-Escudero et al. Structural insights into the substrate promiscuity of a laboratory-evolved peroxygenase
Cryle et al. Structural and biochemical characterization of the cytochrome P450 CypX (CYP134A1) from Bacillus subtilis: a cyclo-L-leucyl-L-leucyl dipeptide oxidase
Morrone et al. Characterization of the kaurene oxidase CYP701A3, a multifunctional cytochrome P450 from gibberellin biosynthesis
Schewe et al. Improvement of P450BM-3 whole-cell biocatalysis by integrating heterologous cofactor regeneration combining glucose facilitator and dehydrogenase in E. coli
Eser et al. Oxygen-independent alkane formation by non-heme iron-dependent cyanobacterial aldehyde decarbonylase: investigation of kinetics and requirement for an external electron donor
Colthart et al. Detection of substrate-dependent conformational changes in the P450 fold by nuclear magnetic resonance
Miller et al. Engineering C–C bond cleavage activity into a P450 monooxygenase enzyme
Buer et al. Insights into substrate and metal binding from the crystal structure of cyanobacterial aldehyde deformylating oxygenase with substrate bound
JP2003517815A (en) Modified cytochrome P450 monooxygenase
Amaya et al. A distal loop controls product release and chemo-and regioselectivity in cytochrome P450 decarboxylases
Buergler et al. Process intensification for cytochrome P450 BM3‐catalyzed oxy‐functionalization of dodecanoic acid
Xu et al. Highly efficient synthesis of ethyl (S)-4-chloro-3-hydroxybutanoate by a novel carbonyl reductase from Yarrowia lipolytica and using mannitol or sorbitol as cosubstrate
Bougioukou et al. Opposite stereochemical courses for enzyme-mediated alkene reductions of an enantiomeric substrate pair
Tao et al. Engineering substrate recognition sites of cytochrome P450 monooxygenase CYP116B3 from Rhodococcus ruber for enhanced regiospecific naphthalene hydroxylation
Heath et al. An Engineered Cholesterol Oxidase Catalyses Enantioselective Oxidation of Non‐steroidal Secondary Alcohols
Liu et al. Efficient synthesis of methyl 3-acetoxypropionate by a newly identified Baeyer-Villiger monooxygenase
JP5761548B2 (en) Inert hydrocarbon hydroxylation process and dummy molecules
Andersson et al. Evaluation of Alcaligenes eutrophus cells as an NADH regenerating catalyst in organic‐aqueous two‐phase system
Deng et al. Engineering Regioselectivity of P450 BM3 Enables the Biosynthesis of Murideoxycholic Acid by 6β‐Hydroxylation of Lithocholic Acid
Kang et al. Asymmetric ene-reduction of α, β-unsaturated compounds by F420-dependent oxidoreductases a enzymes from Mycobacterium smegmatis
US20100086958A1 (en) Novel enzyme
Amaya Mechanisms of Decarboxylation in the CYP152 Family of Cytochrome P450s

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141002

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5761548

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees