低炭素ケミカル生産のためのシンプル酵素触媒

摘要

酵素や菌体細胞を触媒として用いるバイオ変換プロセスは温和な条件（20?70°Cの反応温度，大気圧）で行うことができることから，化学プロセスよりも省エネルギーなプロセスである.また，酵素の持つ特性，反応特異性から特定のケミカル（例えば光学活性なケミカル）を副産物の生成なしに生産することができるし，菌体細胞を用いた場合は，複数ステップの反応をワンポットで行うことが可能である.このような魅力的な特徴があるにもかかわらず，化学産業にはバイオ変換プロセスはあまり浸透していない.その主要な原因のひとつは，酵素や菌体細胞を使用することの「面倒くささ」にあると考える.酵素の場合は精製する面倒くささ，菌体細胞の場合はその変換プロセスに精妙な（面倒くさい）制御を必要とすることである.さらに，菌体細胞をそのまま触媒としてもちいることができるのは希で，目的ケミカルの生成に関与する遺伝子の発現を強化したり，副産物を生じる代謝経路を遮断したりする，代謝工学的な育種が必要である.したがって，菌体細胞が工業生産に利用できるまでには相当な開発期間を要してしまう.そこも面倒である.何とか開発期間を短縮し，化学触媒並みに簡単に扱える生体触媒は工夫できないか？それに対するひとつの潜在的回答がシンプル酵素触媒である.