研究キーワード

応用生物化学、微生物代謝工学、酵素工学、遺伝子工学、ゲノム利用工学

研究内容

バイオの無限の可能性を追求し社会に役立てる

バイオテクノロジーを利用した実用化プロセスの開発を目的に、応用生物化学に関する研究を行っている。多様性に富む微生物機能の工業的利用法の開発研究として、各種生理活性物質やそれら誘導体の新規生産プロセスの開発と工業化研究を実施している。自然界からの新規有用微生物の探索や利用、微生物の代謝特性や酵素機能の解析、遺伝子工学的手法を適用した分子育種、微生物変換による有用物質の生産研究に加え、ゲノム情報を活用した有用酵素の効率的探索研究、進化分子工学的手法によるタンパク質の改変や高機能生体触媒の創製研究も行っている。持続型社会の実現に向け、微生物による環境浄化や地球規模での物質生産システム構築など環境関連研究へも展開させている。

１．ペプチド合成酵素の探索とオリゴペプチド生産プロセスの開発

酵素タンパク質の構造情報をもとに、膨大な微生物ゲノム情報から無保護アミノ酸からジペプチド合成活性を有するl-アミノ酸リガーゼを多数見いだしている。さらに、ペプチド性抗生物質生産菌からは、世界初となるオリゴペプチド合成酵素を取得している。立体構造情報等を踏まえた新たな機能開発も検討中で、これまでに開発した非天然型のd-およびl-アミノ酸合成法との組合せによる任意のオリゴペプチド生産を可能とする革新的プロセスの開発を行っている。

２．酸化酵素の探索と有用化合物の効率的合成法の開発

医薬品・農薬・化成品などの合成中間体として期待されキラル化合物の合成は、位置および立体特異的な反応を触媒する酵素の利用が有利である。工業的に有用な酸化酵素P450の探索や機能解析研究をはじめ、アミノ酸を一段階で水酸化する新規酵素の取得・開発を検討している。コンパクチンやトリテルペン等に対する酸化反応を触媒する酵素や、抗腫瘍剤として有用なcis-4-ヒドロキシプロリンやⅡ型糖尿病の治療薬として有用な4-ヒドロキシイソロイシンなど有用化合物の合成を可能とする酵素を見出しており、それらを利用した効率的生産プロセスを検討している。また、高性能質量分析器を利用した酵素・基質探索法を検討している。

 

３．バイオマス活用型有用化合物の生産プロセスの開発

バイオマス資源の有効利用は、循環型社会形成のための重要な課題である。食料と競合しない草木質系バイオマスに着目し、これまでにエタノールや乳酸の微生物発酵プロセスを開発してきた。現在、基幹有機化合物の新規合成法や機能性バイオベースポリマーの開発研究を検討している。

略歴

• 1979年 早稲田大学 理工学部 応用化学科 卒業、1981年 同 大学院理工学研究科 博士前期課程修了、1987年 工学博士（早稲田大学）。
• 1981～1999年 協和発酵工業、1999年～ 早稲田大学 理工学部（現 理工学術院）教授。
• 2005～2008年 (独)科学技術振興機構研究開発戦略センター シニアフェローならびに特任フェロー兼務。
• 2006年～ (財)かずさDNA研究所特別客員研究員、
• 2010年～ 早稲田大学 理工学研究所 所長
• 2010年～ 早稲田大学 産学官研究推進センター センター長。その他、文部科学省中央教育審議会専門委員（大学院分科会大学院部会）、(財)日本生物工学会理事、(財)バイオインダストリー協会理事、大阪大学や九州大学の非常勤講師等を歴任。