JPH03202483A - 電気化学的還元によるピリジン補因子の再生方法 - Google Patents
電気化学的還元によるピリジン補因子の再生方法Info
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- JPH03202483A JPH03202483A JP2049729A JP4972990A JPH03202483A JP H03202483 A JPH03202483 A JP H03202483A JP 2049729 A JP2049729 A JP 2049729A JP 4972990 A JP4972990 A JP 4972990A JP H03202483 A JPH03202483 A JP H03202483A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
象艶曵旦１
本発明はピリジン補因子の電気化学的再生方法に関する
。
。
本発明の方法は、フラビン及び酸化還元１１素を用いる
二重媒介触媒反応を実施することを特徴とする。
二重媒介触媒反応を実施することを特徴とする。
本発明は、ピリジン補因子であるニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチドの電気化学的方法による再生及び還元
方法に関する。
ンジヌクレオチドの電気化学的方法による再生及び還元
方法に関する。
有機合成反応に酸化／還元酵素を使用する方法が急速に
開発されつつある。これらの酵素合成プロセスは、酸化
／還元機構に関与するＮＡＤＨにニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド）又はＮＡＤＰＩにニコチンアミドア
デニンジヌクレオチドリン酸）などのピリジン補因子を
用いるものである。しかしながら、実験室で得られた結
果に基づいてより大規模に実施するためには、化学Ｉ部
属で使用するには高価すぎるピリジン補因子を再生する
ことが必要とされ、また反応をモニターする信頼性の高
い手段も必要とされる。
開発されつつある。これらの酵素合成プロセスは、酸化
／還元機構に関与するＮＡＤＨにニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド）又はＮＡＤＰＩにニコチンアミドア
デニンジヌクレオチドリン酸）などのピリジン補因子を
用いるものである。しかしながら、実験室で得られた結
果に基づいてより大規模に実施するためには、化学Ｉ部
属で使用するには高価すぎるピリジン補因子を再生する
ことが必要とされ、また反応をモニターする信頼性の高
い手段も必要とされる。
この様な理由によって、かかる補因子の再生に関する最
適条件を調べる研究が現在盛んに行われている。この再
生は化学的にも、酵素的にも、又電気化学的にも行い得
る。これらの種々の方法の利点と欠点を分析すると完全
に満足のいく一般的再生技術は無く、個々の特定のケー
スにおいて直接的反応／再生系全体を最適化した方が有
利であることが分かる。
適条件を調べる研究が現在盛んに行われている。この再
生は化学的にも、酵素的にも、又電気化学的にも行い得
る。これらの種々の方法の利点と欠点を分析すると完全
に満足のいく一般的再生技術は無く、個々の特定のケー
スにおいて直接的反応／再生系全体を最適化した方が有
利であることが分かる。
Ｎ＾０＋の還元に関しては、現在までのところ酵素的方
法が最良の結果を与えている。使用された系としては、
ギｌ／ギ酸デヒドロゲナーゼ、グルコース−６−リンＩ
Ｉ／グルコース−６−リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコ
ース／グルコースデヒドロゲナーゼ、エタノール／アル
コールデヒドロゲナーゼ、及び水素／ヒドロゲナーゼな
どの基質／酵素系が挙げられる。
法が最良の結果を与えている。使用された系としては、
ギｌ／ギ酸デヒドロゲナーゼ、グルコース−６−リンＩ
Ｉ／グルコース−６−リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコ
ース／グルコースデヒドロゲナーゼ、エタノール／アル
コールデヒドロゲナーゼ、及び水素／ヒドロゲナーゼな
どの基質／酵素系が挙げられる。
電気化学的方法は、電極電位を選択することによって非
常に容易に再生速度を固定し得るので、少なくとも理論
的には魅力的な方法であると思われる。さらに電解強度
を時間経過と共に測定することによって反応を容易にモ
ニターすることが可能となる。しかしながら、還元電位
を生じる電極と直接反応し得る幾つかの反応体の不適合
性によって有利さにも限度がある。吸着性生成物及び反
応体による電極の汚染並びに選択性の欠如が他の主たる
欠点である。後者の問題は、迅速に三量化する傾向のあ
るＨＡＤ ’ラジカル中間体が一電子伝達によって生成
するため、特に還元において問題となる。このラジカは
電極の種類とは無関係に電極上に発生する。
常に容易に再生速度を固定し得るので、少なくとも理論
的には魅力的な方法であると思われる。さらに電解強度
を時間経過と共に測定することによって反応を容易にモ
ニターすることが可能となる。しかしながら、還元電位
を生じる電極と直接反応し得る幾つかの反応体の不適合
性によって有利さにも限度がある。吸着性生成物及び反
応体による電極の汚染並びに選択性の欠如が他の主たる
欠点である。後者の問題は、迅速に三量化する傾向のあ
るＨＡＤ ’ラジカル中間体が一電子伝達によって生成
するため、特に還元において問題となる。このラジカは
電極の種類とは無関係に電極上に発生する。
電極とＨＡＤ十との間の電子伝達をコントロールするこ
とが、ＨＡＤ＋の還元によるＮＡＤＨの再生プロセスを
実施する上で重要である。
とが、ＨＡＤ＋の還元によるＮＡＤＨの再生プロセスを
実施する上で重要である。
これらの欠点を解消し、かつ電子伝達を改善するために
、メチルビオローゲン、ロジウム錯体、又はアミノプテ
リジンのような媒介物質を使用することが提案されてい
る。しかしながら、媒介物質を使用して電子伝達を行っ
ても、性能は非常に緩やかにしか改善されず、かつ電極
の不動態化並びに副生成物の発生をもたらすことを注記
しておかねばならない。例として、Ｓ、 Ｋｗｅｅ及び
Ｈｔｕｎｄの仕事（Ｂｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｔａ、
ＢｔＯｅｎＱ、 １９７４．１゜８７−９５＞が挙げ
られる。他の研究者は還元反応に対し７てメチルビオロ
ーゲン／ＷＩＩ素系を使用することを提案しており、Ｈ
，５１ｇ１ｏｎ、 Ｈ，ＧｕｎｔｅｒｌＪＢａｄｅｒ
及び−、 Ｔｉ５ｃｈｅｒ（＾ｎｇｅｗ、 Ｃｈｅ
ｗ、 １９８１． ２０゜９６１−９６３）はエノエ
ートレダクターゼ（クロストリジウム属）による反応Ｃ
ＮＡＤ＋十Ｎ＋＋ ２８Ｖ”→ＮＡＤＨ＋ ２８Ｖ
）の触媒、並びにカソード上にオケルＨｖ２＋ノ還元（
ＭＶ ＋ ｅ−＋ＨＶ”）を記載している。
、メチルビオローゲン、ロジウム錯体、又はアミノプテ
リジンのような媒介物質を使用することが提案されてい
る。しかしながら、媒介物質を使用して電子伝達を行っ
ても、性能は非常に緩やかにしか改善されず、かつ電極
の不動態化並びに副生成物の発生をもたらすことを注記
しておかねばならない。例として、Ｓ、 Ｋｗｅｅ及び
Ｈｔｕｎｄの仕事（Ｂｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｔａ、
ＢｔＯｅｎＱ、 １９７４．１゜８７−９５＞が挙げ
られる。他の研究者は還元反応に対し７てメチルビオロ
ーゲン／ＷＩＩ素系を使用することを提案しており、Ｈ
，５１ｇ１ｏｎ、 Ｈ，ＧｕｎｔｅｒｌＪＢａｄｅｒ
及び−、 Ｔｉ５ｃｈｅｒ（＾ｎｇｅｗ、 Ｃｈｅ
ｗ、 １９８１． ２０゜９６１−９６３）はエノエ
ートレダクターゼ（クロストリジウム属）による反応Ｃ
ＮＡＤ＋十Ｎ＋＋ ２８Ｖ”→ＮＡＤＨ＋ ２８Ｖ
）の触媒、並びにカソード上にオケルＨｖ２＋ノ還元（
ＭＶ ＋ ｅ−＋ＨＶ”）を記載している。
ＭＶ″＋に起因する副反応により問題が生じるので、こ
の種の方法の使用は制限される。
の種の方法の使用は制限される。
本出願人は、１９８８年９月１３日出願の仏国特許出願
番号第８８／１１，９３３号において、媒介物質として
機能する細胞質ヒドロゲナーゼ酵素を用いてＨ＾０＋の
電気化学的還元を行い、電極とＮＡＤ＋カチオンとの間
に電子中継点を供することによって（ＮＡ３）２ダイマ
ーの生成を防止したＮＡＤＨの再生方法を提案した。
番号第８８／１１，９３３号において、媒介物質として
機能する細胞質ヒドロゲナーゼ酵素を用いてＨ＾０＋の
電気化学的還元を行い、電極とＮＡＤ＋カチオンとの間
に電子中継点を供することによって（ＮＡ３）２ダイマ
ーの生成を防止したＮＡＤＨの再生方法を提案した。
本発明の目的は、上記の欠点を解決すること、並びにＮ
ＡＤ◆を還元して補因子を再生し得る二重媒介触媒反応
系にして、副生成物の生成を防止し、ざらにＮＡＤＨの
酸化プロセスに使用し得る系を提案することである。
ＡＤ◆を還元して補因子を再生し得る二重媒介触媒反応
系にして、副生成物の生成を防止し、ざらにＮＡＤＨの
酸化プロセスに使用し得る系を提案することである。
本発明は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（Ｎ
＾０＋）もしくはニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ドリン酸（ＮＡＤＰ−）のようなその誘導体の還元反応
Ｈ＾Ｄ（Ｐ）−生計＋２ｅ−＋ ＨＡＤ（Ｐ）Ｈによる
再生方法にして、反応媒質中においてフラビンと酸化還
元酵素（ＯＲＥ）とを組合わせて使用することを特徴と
する方法に関する。
＾０＋）もしくはニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ドリン酸（ＮＡＤＰ−）のようなその誘導体の還元反応
Ｈ＾Ｄ（Ｐ）−生計＋２ｅ−＋ ＨＡＤ（Ｐ）Ｈによる
再生方法にして、反応媒質中においてフラビンと酸化還
元酵素（ＯＲＥ）とを組合わせて使用することを特徴と
する方法に関する。
反応の触媒は、電極金属、フラビン及びＮＡＤ・／ＮＡ
ＯＨ系の間の電子伝達によって達成される。関与する機
構は下記の概略的図式で表わすことができるくただし、
フラビンはＦｌａという記号で表わした〉。
ＯＨ系の間の電子伝達によって達成される。関与する機
構は下記の概略的図式で表わすことができるくただし、
フラビンはＦｌａという記号で表わした〉。
ＨＡＤ＋の還元をＦＩａＨｚで行う場合、媒質中に高濃
度のＦｌａＨｚを含有する溶液を使用する。その後以下
のプロセスを行う。
度のＦｌａＨｚを含有する溶液を使用する。その後以下
のプロセスを行う。
ＦＩａＨｚ ＋ Ｎ＾Ｄ＋ −一−−−−→ＦＩａ
＋ ＮＡＤＨ＋ Ｈ十基本的な利点は、未修飾
電極上で直接的還元を行う場合に通常生じる（ＮＡＤ）
２ダイマーが生じないことである。還元過電圧は直接還
元プロセスに比べて０．１ボルト低下する。
＋ ＮＡＤＨ＋ Ｈ十基本的な利点は、未修飾
電極上で直接的還元を行う場合に通常生じる（ＮＡＤ）
２ダイマーが生じないことである。還元過電圧は直接還
元プロセスに比べて０．１ボルト低下する。
本発明の方法はフラビンの存在下に行うが、このフラビ
ンはにｉ ｒｋ−Ｏｔｈｇ＋ｅｒ第３版２４巻１０８−
１２１頁に記載されているような、電子伝達又は酵素触
媒によって酸化型のＦｌａから還元型のＦＩａＨｚに、
又はこの逆方向に容易に変化し得るリボフラビン類の化
合物である。フラビンモノヌクレオチド（ＦＭＮ）又は
フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）のような化
合物が好ましく用いられる。
ンはにｉ ｒｋ−Ｏｔｈｇ＋ｅｒ第３版２４巻１０８−
１２１頁に記載されているような、電子伝達又は酵素触
媒によって酸化型のＦｌａから還元型のＦＩａＨｚに、
又はこの逆方向に容易に変化し得るリボフラビン類の化
合物である。フラビンモノヌクレオチド（ＦＭＮ）又は
フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）のような化
合物が好ましく用いられる。
これらの生体関連分子は、使用する酵素が関与する生体
内で一般に用いられており、本質的にメチルビオローゲ
ンのような有機化合物よりも生体適合性が高く、副反応
が生じる危険性を最小限に抑えるという利点を有する。
内で一般に用いられており、本質的にメチルビオローゲ
ンのような有機化合物よりも生体適合性が高く、副反応
が生じる危険性を最小限に抑えるという利点を有する。
本発明の方法はフラビンと共に酵素を含有する媒質を使
用するが、この酵素は通例酸化還元酵素（ＯＲＥＩと呼
ばれる酸化還元反応を触媒してＮ＾０＋とＦＩａＨｚと
をＮＡＤＨとＨａとに転化し得るもの、すなわちＨＡＤ
＋を還元すると同時にＦＩａＨｚを酸化し得るものであ
る。
用するが、この酵素は通例酸化還元酵素（ＯＲＥＩと呼
ばれる酸化還元反応を触媒してＮ＾０＋とＦＩａＨｚと
をＮＡＤＨとＨａとに転化し得るもの、すなわちＨＡＤ
＋を還元すると同時にＦＩａＨｚを酸化し得るものであ
る。
本発明の方法に用いることのできる酸化還元酵素として
は、フォトバクテリウム・ピツシエリ（Ｐｈｏｔｏｂａ
ｃｔｅｒｉｕｍ １ｓｃｈｅｒｉ）のＦＭＮＩ酸化還
元酵素、ホウレン草の葉から抽出したフェレドキシン＝
１１ＡＯＰ＋還元酵素（ＦＮＲ） 、シュードモナス・
オキサラティクス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ０Ｘａｌ
ａｔｉＣｕＳ）のギ酸デヒドロゲナーゼ（ＦＤＨ）が挙
げられる。最後の酵素は以下の反応に従ってギ酸イオン
の酸化を触媒する。
は、フォトバクテリウム・ピツシエリ（Ｐｈｏｔｏｂａ
ｃｔｅｒｉｕｍ １ｓｃｈｅｒｉ）のＦＭＮＩ酸化還
元酵素、ホウレン草の葉から抽出したフェレドキシン＝
１１ＡＯＰ＋還元酵素（ＦＮＲ） 、シュードモナス・
オキサラティクス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ０Ｘａｌ
ａｔｉＣｕＳ）のギ酸デヒドロゲナーゼ（ＦＤＨ）が挙
げられる。最後の酵素は以下の反応に従ってギ酸イオン
の酸化を触媒する。
ＦＤＨ
ＨＣＯａ−＋ ＨＡＤ”−（へ） Ｃ（ｈ＋Ｎ＾Ｏ
Ｈ文献によれば、この酵素はギ酸イオンに非常に特異的
であって、ギ酸イオンとＨＡ叶のみが電子供与体として
機能し得るが、電子受容体としては数多くのものを利用
できる（フラビン類、色素、酸素など〉。
Ｈ文献によれば、この酵素はギ酸イオンに非常に特異的
であって、ギ酸イオンとＨＡ叶のみが電子供与体として
機能し得るが、電子受容体としては数多くのものを利用
できる（フラビン類、色素、酸素など〉。
従って、この酵素がギ酸イオンの関与しない還元反応を
触媒し得ると判明したことは購くべきことであった。
触媒し得ると判明したことは購くべきことであった。
ギ酸デヒドロゲナーゼとしてはシュードモナス・オキサ
ラティクスから抽出した酵素が好ましく用いられる。こ
の酵素は分子量（１４ｗ）が３１５０００ダルトンで、
２分子の７ラビンモノヌクレオチド、１８乃至２５個の
鉄原子、及び１５乃至２０個の硫黄原子を含んでおり、
分子量１ｏｏｏｏｏと５９０００ダルトンの２つのサブ
ユニット２個ずつから構成されている。
ラティクスから抽出した酵素が好ましく用いられる。こ
の酵素は分子量（１４ｗ）が３１５０００ダルトンで、
２分子の７ラビンモノヌクレオチド、１８乃至２５個の
鉄原子、及び１５乃至２０個の硫黄原子を含んでおり、
分子量１ｏｏｏｏｏと５９０００ダルトンの２つのサブ
ユニット２個ずつから構成されている。
基本的には、２つの成分、フラビンと酸化還元酵素は同
時に導入する。実際に本電気化学的方法においてフラビ
ン又は酸化還元酵素のどちらかが欠けても圓＾叶の適切
な還元は行われなくなる。
時に導入する。実際に本電気化学的方法においてフラビ
ン又は酸化還元酵素のどちらかが欠けても圓＾叶の適切
な還元は行われなくなる。
本発明の方法の重要な特色の一つは、一般にＮＡＤｔｌ
の酸化反応に用いられて来た触媒系を用い、薄層電気化
学的手法を用いて平衡とは逆にＨＡＤ・の還元反応を実
施する点にある。前述の酸化／還元反応（１）は可逆反
応であって、熱力学的平衡はＮＡＤＨをＮＡＤすに酸化
させる方向に有利である。この反応を還元の方向に行う
ことを望む場合、媒質中に高濃度のＦｌａＨｚを含有さ
せることが重要である。
の酸化反応に用いられて来た触媒系を用い、薄層電気化
学的手法を用いて平衡とは逆にＨＡＤ・の還元反応を実
施する点にある。前述の酸化／還元反応（１）は可逆反
応であって、熱力学的平衡はＮＡＤＨをＮＡＤすに酸化
させる方向に有利である。この反応を還元の方向に行う
ことを望む場合、媒質中に高濃度のＦｌａＨｚを含有さ
せることが重要である。
薄層電気化学的手法は、電極の表面積（Ｓ）が反応容積
（Ｖ）に比べて大きいような電解槽を使用することを
特徴とする。かかる電解槽のＳ／Ｖ比は１０００乃至１
００００ｍ−１であると推定される。
（Ｖ）に比べて大きいような電解槽を使用することを
特徴とする。かかる電解槽のＳ／Ｖ比は１０００乃至１
００００ｍ−１であると推定される。
この装置においては、反応容積全体におけるＦｌａの濃
度を実質的に零とすることができ、これに適宜非常に均
質で高濃度のＦｌａＨ２を供すると平衡が下記のように
移動する。
度を実質的に零とすることができ、これに適宜非常に均
質で高濃度のＦｌａＨ２を供すると平衡が下記のように
移動する。
ＦｌａＨ，＋ ＮＡＯ” −チ ＦＩａ ＋
ＨＡ叶 ＋ Ｈ中本発明の方法は実質的に中性のｐＨで
行う。通常ｐＨは５から９の間であり、これはこの方法
に用いる酵素の安定性及びその活性の最適ｐＨに対応し
ている。
ＨＡ叶 ＋ Ｈ中本発明の方法は実質的に中性のｐＨで
行う。通常ｐＨは５から９の間であり、これはこの方法
に用いる酵素の安定性及びその活性の最適ｐＨに対応し
ている。
反応媒質中のＨＡＤ十とＦＡＤの量比は全体の反応速度
が最適となるように選択するが、この選択は用いる酸化
還元酵素の存在下における２つの連続する反応機構に従
って行う。
が最適となるように選択するが、この選択は用いる酸化
還元酵素の存在下における２つの連続する反応機構に従
って行う。
基質を酵素で還元させるプロセスとの関連において、Ｈ
Ａ叶の再生を本発明の方法を用いたＮＡＤ十の還元によ
って行う場合、転化すべき基質の量に比べると反応媒質
中に用いるフラビンとＮＡＤ−の量は少ない。実際、フ
ラビンとＮＡＤ−は常に転化、再生されて、単に転化反
応の触媒として機能しており、還元剤は必要な電子を供
給するカソードである。
Ａ叶の再生を本発明の方法を用いたＮＡＤ十の還元によ
って行う場合、転化すべき基質の量に比べると反応媒質
中に用いるフラビンとＮＡＤ−の量は少ない。実際、フ
ラビンとＮＡＤ−は常に転化、再生されて、単に転化反
応の触媒として機能しており、還元剤は必要な電子を供
給するカソードである。
基質／フラビンもしくは基質／ ＮＡＤ＋の重量比は通
常１００乃至１００００である。
常１００乃至１００００である。
さらに、酸化還元酵素は通常触媒層で用いられる。すな
わち媒質は通常１０乃至５００υ／ｄの酸化還元酵素を
含む。
わち媒質は通常１０乃至５００υ／ｄの酸化還元酵素を
含む。
本発明の方法の特色は以下の実施例からより十分に理解
される。ただし、この実施例は説明のみを目的として挙
げたものである。
される。ただし、この実施例は説明のみを目的として挙
げたものである。
比較例１−４、実施例５−１１
この一連の例は、ＦＡＤＨ２及び酵素としてギ酸デヒド
ロゲナーゼを用いたＮＡＤすの二重媒介電気化学的還元
を例示したものである。
ロゲナーゼを用いたＮＡＤすの二重媒介電気化学的還元
を例示したものである。
これらの例における一般的操作条件は以下の通りであっ
た。
た。
すなわち、使用した白金電極は薄層でＳ／Ｖ比３５００
１１台Ｔ” （１５’）、ＨＡＤ” １１ 度ハ５１Ｍ
、Ｉｊ！１０．２Ｎリン酸緩衝液、ｐＨ７，０であった
。
１１台Ｔ” （１５’）、ＨＡＤ” １１ 度ハ５１Ｍ
、Ｉｊ！１０．２Ｎリン酸緩衝液、ｐＨ７，０であった
。
媒質はさらに、酵素としてギ酸デヒドロゲナーゼ （Ｆ
ＤＨ）、及びフラビンとして ＦＡＤを含んでおり、そ
の量は表１に記載したように各個毎に異なっていた。
ＤＨ）、及びフラビンとして ＦＡＤを含んでおり、そ
の量は表１に記載したように各個毎に異なっていた。
実際には、先ず最初にＦＡＤが電気化学的に還元されて
ＦＡＤＨ２が生じ、次に ＦＤＨの酵素作用を介してＦ
ＡＤＨ２がＨＡＤ十をＮＡ叶に還元する。
ＦＡＤＨ２が生じ、次に ＦＤＨの酵素作用を介してＦ
ＡＤＨ２がＨＡＤ十をＮＡ叶に還元する。
還元による転化はＮ＾叶の生成の初速度（Ｖ）によって
評価した。そのＨＡ叶生成の初速度は、−〇、６Ｖ／Ｓ
ＣＥ （飽和カロメル電極）で電解を行った時の３４０
ｒｖにおける吸光度変化をモニターして測定した。
評価した。そのＨＡ叶生成の初速度は、−〇、６Ｖ／Ｓ
ＣＥ （飽和カロメル電極）で電解を行った時の３４０
ｒｖにおける吸光度変化をモニターして測定した。
一方でフラビン（ＦＡＤ）の濃゛度を変化させ、他方で
Ｆ叶の濃度を変化させたときの結果を表１に示す。
Ｆ叶の濃度を変化させたときの結果を表１に示す。
表１
ＦＡＤＨ２＋ ＦＤＨｋ：よルＨＡＤ＋（７）二ｉ！媒
介還元比較例１乃至４は、フラビンもしくは酵素のどち
らが欠けてもＮＡＤＨは全く生成しないことを示してい
る。この２つの分子が同時に存在することが本方法を行
う上で欠かせない。
介還元比較例１乃至４は、フラビンもしくは酵素のどち
らが欠けてもＮＡＤＨは全く生成しないことを示してい
る。この２つの分子が同時に存在することが本方法を行
う上で欠かせない。
実施例５−１１は開＾ＯＨの生成に及ぼすＦＡＤ濃度の
影響を例示したものである。
影響を例示したものである。
【４敷ｎ
本例は、フラビンとしてフラビンモノヌクレオチド（Ｆ
ＩＮ）、及びｊｔ［とじてフォトバクテリウム・ビッシ
エリのＮＡＤＨ： ＦＭＮＩ酸化還元酵素を用いた時の
、薄層電気化学的還元によるピリジン補因子の再生を例
示したものである。
ＩＮ）、及びｊｔ［とじてフォトバクテリウム・ビッシ
エリのＮＡＤＨ： ＦＭＮＩ酸化還元酵素を用いた時の
、薄層電気化学的還元によるピリジン補因子の再生を例
示したものである。
操作条件は以下の通りであった。
ＨＡＤ” ： ５ｍＭ、 ＦＭＮ： ２ｍＭ
、 酵素 ： １．３ Ｕ／ａｉ！、媒質： ０
．ＩＨ！Ｊ ＞酸緩衝液、ｐＨ７，２、−０，６５Ｖ／
ＳＣＥで電解。ＨＡＤ・の還元期速度は２．６Ｘ １０
−３μ１１ｉｎ”、 Ｕ−’ テア） ｔ；−０衷ｉ１
Ｌす 本例は、実施例１２に記載の酵素、及びフラピンとして
ＦＭＮを用いた時の、ＮＡＤＩ十の薄層電気化学的還
元による舛へ〇ＰＨにコチンア風ドアデニンジヌクレオ
チドリン酸〉の再生を例示したものである。
、 酵素 ： １．３ Ｕ／ａｉ！、媒質： ０
．ＩＨ！Ｊ ＞酸緩衝液、ｐＨ７，２、−０，６５Ｖ／
ＳＣＥで電解。ＨＡＤ・の還元期速度は２．６Ｘ １０
−３μ１１ｉｎ”、 Ｕ−’ テア） ｔ；−０衷ｉ１
Ｌす 本例は、実施例１２に記載の酵素、及びフラピンとして
ＦＭＮを用いた時の、ＮＡＤＩ十の薄層電気化学的還
元による舛へ〇ＰＨにコチンア風ドアデニンジヌクレオ
チドリン酸〉の再生を例示したものである。
操作条件は以下の通りであった。
ＮＡＤＩ” ： ５ｇ１Ｈ１ＦＭＮ： ２．
５ｍＭ、 酵素 、 ２．６ Ｕ／ｄ。
５ｍＭ、 酵素 、 ２．６ Ｕ／ｄ。
媒質：０．１ＨＩＪ／酸緩＠＠、 ｐＨ７，２、−０，
６５Ｖ／ＳＣＥテ電解。ＮＡＤＩ・の還元期速度は１．
２Ｘ １０’μｍ０１１ｉｎ−１，ｕ−’であった。
６５Ｖ／ＳＣＥテ電解。ＮＡＤＩ・の還元期速度は１．
２Ｘ １０’μｍ０１１ｉｎ−１，ｕ−’であった。
実施例１４
本例は、酵素としてホウレン草の葉から抽出したフェレ
ドキシン： ＮＡＤＰ＋還元酵素、及びフラビンとして
ＦＭＮを用いた時の、ＮＡＤＩ十の１ｌｌｉ気化学的還
元によるＮＡＤＰＩの再生を例示したものである。
ドキシン： ＮＡＤＰ＋還元酵素、及びフラビンとして
ＦＭＮを用いた時の、ＮＡＤＩ十の１ｌｌｉ気化学的還
元によるＮＡＤＰＩの再生を例示したものである。
操作条件は以下の通りであった。
ＨＡＤＰ＋ ： ５ｍＭ、 ＦＭＮ： ２
．５ｇ１Ｈ，酵素 ：４Ｕ／ｄ。
．５ｇ１Ｈ，酵素 ：４Ｕ／ｄ。
媒質：０．ＩＨ’Ｊン酸緩衝液、ｐＨ７，２、−０，６
５Ｖ／ＳＣＥテ３ 電解。ＮＡＤＰ＋の還元期速度は５．５Ｘ１０ μｌ
１０ｍ１ｎ−’、Ｕ−’であった。
５Ｖ／ＳＣＥテ３ 電解。ＮＡＤＰ＋の還元期速度は５．５Ｘ１０ μｌ
１０ｍ１ｎ−’、Ｕ−’であった。
Claims (9)
- （１）ピリジン補因子であるニコチンアミドアデニンジ
ヌクレオチド又はその誘導体の電気化学的還元による再
生方法にして、フラビン及び酸化還元酵素を含む媒質中
で実施することを特徴とする方法。 - （２）フラビンがフラビンアデニンジヌクレオチド（Ｆ
ＡＤ）であることを特徴とする請求項１記載の方法。 - （３）フラビンがフラビンモノヌクレオチド（ＦＭＮ）
であることを特徴とする請求項１記載の方法。 - （４）酸化還元酵素がシュードモナス・オキサラティク
ス￥（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｏｘａｌａｔｉｃｕｓ）
￥から抽出したギ酸デヒドロゲナーゼ（ＦＤＨ）である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項
記載の方法。 - （５）酸化還元酵素がフォトバクテリウム・ピツシエリ
（￥Ｐｈｏｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｐｉｓｃｈｅｒｉ￥
）から抽出したＮＡＤ：ＦＭＮ酸化還元酵素であること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載
の方法。 - （６）酸化還元酵素がフェレドキシン：ＮＡＤＰ＾＋還
元酵素（ＦＮＲ）であることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれか１項記載の方法。 - （７）電気化学的薄層装置中で実施することを特徴とす
る請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の方法。 - （８）前記装置が１０００乃至１００００ｍ＾−＾１の
電極表面積／反応容積（Ｓ／Ｖ）比となるような電解槽
及び白金電極を供えていることを特徴とする請求項１乃
至請求項７のいずれか１項記載の方法。 - （９）媒質中における酸化還元酵素の含量が１０乃至５
００Ｕ／ｍｌであることを特徴とする請求項１乃至請求
項６のいずれか１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903228A FR2644179B1 (fr) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Procede de regeneration par reduction electrochimique d'un cofacteur pyridinique |
| FR8903228 | 1989-03-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202483A true JPH03202483A (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=9379604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049729A Pending JPH03202483A (ja) | 1989-03-13 | 1990-03-02 | 電気化学的還元によるピリジン補因子の再生方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4971668A (ja) |
| EP (1) | EP0388267B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03202483A (ja) |
| AT (1) | ATE107961T1 (ja) |
| FR (1) | FR2644179B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9622516D0 (en) | 1996-10-29 | 1997-01-08 | Univ Cambridge Tech | Enzymic cofactor cycling |
| KR101070233B1 (ko) * | 2007-09-01 | 2011-10-06 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 조효소의 전기화학적 재생 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0076266B1 (en) * | 1981-04-08 | 1988-11-09 | GORTON, Lo | Electrode for the electrochemical regeneration of co-enzyme, a method of making said electrode, and the use thereof |
| DE3226888A1 (de) * | 1982-07-17 | 1984-01-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur durchfuehrung elektromikrobieller reduktionen |
-
1989
- 1989-03-13 FR FR8903228A patent/FR2644179B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2049729A patent/JPH03202483A/ja active Pending
- 1990-03-09 US US07/491,270 patent/US4971668A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-12 AT AT90400639T patent/ATE107961T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-03-12 EP EP90400639A patent/EP0388267B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4971668A (en) | 1990-11-20 |
| FR2644179A1 (fr) | 1990-09-14 |
| EP0388267A1 (fr) | 1990-09-19 |
| EP0388267B1 (fr) | 1994-06-29 |
| ATE107961T1 (de) | 1994-07-15 |
| FR2644179B1 (fr) | 1991-05-17 |
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