[スポンサーリンク]

世界の化学者データベース

Thomas R. Ward トーマス・ワード

[スポンサーリンク]

トーマス-ワード(Thomas R. Ward、1964年1月8日生)は、スイスの生物無機化学者である。現在、バーゼル大学教授。

経歴

1987 フリブール大学化学科卒業
1988-1991 チューリッヒ工科大学博士号取得 (Prof. L. M. Venanzi、Prof. D. Seebach)
1991-1992 コーネル大学博士研究員(Prof. R. Hoffmann)
1992-1993 ローザンヌ大学博士研究員(Prof. C. Floriani)
1993-2000 ベルン大学 (independent career)
2000-2008 ヌーシャテル大学 (Full professor)
2008-現職 バーゼル大学 (Full professor)

受賞歴

1991 ETH Medal
1993 A. Werner Fellowship
1998 A. Werner Prize
2000 Swiss National Science Foundation Förderungsprofessur
2005 the Czech Academy of Sciences
2016 ERC advanced grant

研究業績

ビオチンとストレプトアビジンの親和性を利用した人工金属酵素の開発

人工金属酵素を作る方法は、一般的には

  1. 天然に存在する金属酵素の改変
  2. 触媒能を有さない金属タンパク質への触媒能の賦与
  3. 金属を含まないタンパク質への人工金属錯体の導入

に大別される。3つ目の方法論に基づく人工金属酵素の初めての例は1978年にWhitesidesらによって報告されている[1]。Whitesidesらはビオチンとアビジン間の強い結合に着目し、ビオチンを修飾した金属錯体をアビジン間へと導入している。その後、分子生物学、構造生物学の飛躍的な発展に伴い2000年前後から、人工金属酵素の開発が盛んになった。

WardはWhitesidesらが利用したアビジンではなくストレプトアビジン (Sav) を用い、遺伝子工学的手法と組み合わせSavに変異導入し、金属錯体近傍の空間を最適化することですることで、高い反応性及びエナンチオ選択性を発現する人工金属酵素の創出に成功している。これまでに酸化反応、水素添加反応、鈴木-宮浦カップリング、オレフィンメタセシス、C–H結合活性化などを触媒する人工酵素を報告している。

また、新規な人工金属酵素の構築のみならず、Wardらは人工金属酵素のユニークな利用法についても研究を展開している。近年、Chemoenzymatic synthesisが注目を集めているが[2]、金属錯体と酵素の同時使用では、金属錯体あるいは酵素の失活が問題となる。

Wardらは、望みの触媒能を有する金属錯体をSavに導入することで、酵素との同時使用を可能とした[3]。このコンセプトに基づき、人工酵素によって天然酵素の機能を補完した例 (酵素の活性を向上させる合成補酵素のin situ再生系の構築) や、複数の天然酵素とのカスケード反応を可能にするため、天然の補酵素によって駆動する人工金属酵素の例[4]を報告している。

さらにこれらの研究を発展させ、夾雑系である大腸菌内部での人工金属酵素の構築についても報告している[5]。本研究の目的は人工金属酵素の人工進化である。従来の人工金属酵素の構築手法では、ホストとなるタンパク質の精製の過程を伴うため、多重変異の導入による最適化(人工進化)が困難であった。しかしながら、本論文では大腸菌内部での人工金属酵素の構築を示し、それによって可能となった人工金属酵素の人工進化に成功している。

上述のように、Wardらが報告している人工金属酵素では、1. ホストタンパク質の最適化により導入される錯体触媒能の向上、2. 金属錯体触媒能と酵素機能の共存 (生体内での構築も可能)が可能である。このWardらの方法論は天然に存在しない触媒能を細胞内へと導入できるため、代謝工学へのアプリケーションが期待される。

関連文献

  1.  Wilson, M. E.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 306. DOI: 10.1021/ja00469a064.
  2. Denard, C. A.; Hartwig, J. F.; Huimin Zhao, H. ACS Catal., 2013, 3, 2856–2864. DOI: 10.1021/cs400633a.; Köhler, V.; Turner, N. J. Chem. Commun, 2015, 51, 450-464. DOI: 10.1039/C4CC07277D.; Verho, O.; Bäckvall, Jan-E. J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 3996-4009. DOI: 10.1021/jacs.5b01031.
  3. Köhler, V.; Wilson, Y. M.; Dürrenberger, M.; Ghislieri, D.; Churakova, E.; Quinto, T.; Knörr, L.; Häussinger, D.; Hollmann, F.; Turner, N. J.; Ward, T. R. Nat. Chem. 2013, 5, 93. DOI: 10.1038/nchem.1498.
  4. Okamoto, Y; Köhler, V;  Ward, T. R. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 5781-5784. DOI: 10.1021/jacs.6b02470.
  5. Jeschek, R.; Reuter, T.; Heinisch, C.; Trindler, J.; Klehr,; S. Panke,; T. R. Ward,; Nature 2016, 537, 661-665. doi:10.1038/nature19114.

関連書籍


関連リンク

Gakushi

投稿者の記事一覧

東京の大学で修士を修了後、インターンを挟み、スイスで博士課程の学生として働いていました。現在オーストリアでポスドクをしています。博士号は取れたものの、ハンドルネームは変えられないようなので、今後もGakushiで通します。

関連記事

  1. トム・メイヤー Thomas J. Meyer
  2. ロバート・バーンズ・ウッドワード Robert Burns Wo…
  3. アントニオ・M・エチャヴァレン Antonio M. Echav…
  4. 菅裕明 Hiroaki Suga
  5. カール・ジェラッシ Carl Djerassi
  6. ベンジャミン・リスト Benjamin List
  7. 下村 脩 Osamu Shimomura
  8. カール−ヘインツ・アルトマン Karl Heinz Altman…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. アビシェック・チャッタージー Abhishek Chatterjee
  2. シュプリンガー・ネイチャーより 化学会・薬学会年会が中止になりガッカリのケムステ読者の皆様へ
  3. クリックケミストリー / Click chemistry
  4. 凸版印刷、有機ELパネル開発
  5. JSRとはどんな会社?-2
  6. Nature Chemistryデビュー間近!
  7. 【金はなぜ金色なの?】 相対論効果 Relativistic Effects
  8. 日本ビュッヒ「Cartridger」:カラムを均一・高効率で作成
  9. アルケンとニトリルを相互交換する
  10. IBX酸化 IBX Oxidation

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2017年3月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

注目情報

注目情報

最新記事

複雑なモノマー配列を持ったポリエステル系ブロックポリマーをワンステップで合成

第445回のスポットライトリサーチは、北海道大学 大学院工学研究院 応用化学部門 高分子化学研究室(…

河崎 悠也 Yuuya Kawasaki

河崎 悠也 (かわさき ゆうや) は、日本の有機化学者。九州大学先導物質化学研究所 …

研究者1名からでも始められるMIの検討-スモールスタートに取り組む前の3つのステップ-

開催日:2022/12/07  申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の…

吉田 優 Suguru Yoshida

 吉田 優(よしだ すぐる)は、日本の化学者。専門は、有機合成化学、ケミカルバイオロジー。2…

小山 靖人 Yasuhito Koyama

小山 靖人(こやま やすひと)は、日本の有機化学者。富山県立大学工学部医薬品工学…

ポンコツ博士の海外奮闘録XIV ~博士,釣りをする~

シリーズ累計20話!!タイトルの○数字がなくなりました。節々の回は出来る限り実験ネタや個人的なグッと…

定型抗精神病薬 「ピモジド」の化学修飾により新規難治性疼痛治療薬として極めて有望な化合物の創製に成功

第444回のスポットライトリサーチは、近畿大学大学院 薬学研究科 薬学専攻 病態薬理学研究室の笠波 …

【好評につきリピート開催】マイクロ波プロセスのスケールアップ〜動画で実証設備を紹介!〜 ケミカルリサイクル、乾燥炉、ペプチド固相合成、エステル交換、凍結乾燥など

<内容>マイクロ波プロセスのスケールアップがどのように実現されるか、実証設備の動画も交えてご紹介…

三井化学、DXによる企業変革の成果を動画で公開

三井化学株式会社は、常務執行役員 CDO 三瓶 雅夫による、三井化学グループ全社でのDX推進の取り組…

消光団分子の「ねじれ」の制御による新たな蛍光プローブの分子設計法の確立

第443回のスポットライトリサーチは、東京大学薬学部/大学院薬学系研究科 薬品代謝化学教室に在籍され…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP