新規炭素―炭素結合形成酵素 炭素―炭素間の結合形成をコントロールすることは、有機化学合成上の大きなテーマである。それは、有用な化学物質を合成するうえで、炭素―炭素結合形成は必要不可欠なステップだからである。化学的な炭素―炭素結合形成反応は、ほとんどの場合において副生成物を生じ、また高温、高圧などの条件を要求することなどから、系の制御が難しい。天然触媒である酵素は、こうした難題を解決する一つの鍵となる。最近の遺伝子工学技術の発達により、酵素触媒の大量調製や残基変異による触媒能操作などが容易に行えるようになってきた。こうした技術を応用し、酵素反応における多段階の複雑な反応過程を理解することは、より有用かつ効率的な触媒を創製するという究極目標につながるものである。この目的にとって酵素の立体構造を知ることは欠かすことができない。 マクロフォミン酸合成酵素 ツユクサの葉から単離された糸状菌は、MPS(macrophomate synthase)を用いて２-ピロンから安息香酸誘導体マクロフォミン酸への珍しい変換を行い、その過程において炭素炭素間協奏的付加反応を経由する。具体的にMPSはオキザロ酢酸が脱炭酸して得られるエノラートと2-ピロンが反応炭素炭素結合を形成した後、一旦架橋型中間体を形成し、次いでアリル転移、ラクトンへの再環化によってマクロフォミン酸を生成する、五段階もの反応を触媒する。私たちはMPSを分解能1.6Åで構造解析することに成功した．本研究では，構造をもとにこの酵素触媒について，反応メカニズムを解明し，あらたな工業的利用を目指している。