アデニル化酵素を利用したアミド結合形成反応を応用し、酵素的ポリアミド合成法の開発を目的とした。Brevibacillus parabrevis IAM 1031由来TycA-Aを用い、当該酵素が基質とする14種類のL-およびD-アミノ酸をモノマーとして反応させたところ、種類により重合度は異なるが、短鎖のもので2から4量体、長鎖のものでは2から10量体のポリアミノ酸が生成していることが確認できた。同様の機構で、基質の異なる他のアデニル化酵素を利用することで多様なポリアミドが合成できると考えている。

　D-アミノ酸含有ジペプチドの合成法開発を目的として、D-アミノ酸(D-Xaa)を基質とするアデニル化酵素を探索した。Brevibacillus parabrevis IAM 1031由来TycA-AがD-Trp, D-Phe, D-Tyr, D-Ala, D-Leu, D-Metの6種類、Bacillus licheniformis NBRC 12199由来のBacB2-AがD-Lysを基質とすることを見出した。さらに、TycA-AおよびBacB2-Aを利用することでD-Xaa-D-ProやD-Trp-D-XaaあるいはD-Lys-D-Xaaなど多種多様なD-アミノ酸含有ジペプチドの合成に成功した。

　アデニル化酵素を利用したアミド化合物合成反応の実用化に向け、合成可能なアミド化合物の拡張および反応に必要な高価なATPの供給法構築を検討した。　Bacillus subtilis 168由来DhbEが安息香酸および15種類の安息香酸一置換体を基質とすることを見出し、これらとヒドロキシルアミンあるいはプロリンが結合した芳香族カルボン酸アミドの合成に成功した。　ATP供給法に関しては、ホスホエノールピルビン酸とアデニル化酵素による反応で生成するAMPおよびピロリン酸からATPを合成可能なpyruvate phosphate dikinaseを利用したATP再生系を構築し、実反応系における有効性を確認した。