JPH027633B2 - - Google Patents
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- JPH027633B2 JPH027633B2 JP58063304A JP6330483A JPH027633B2 JP H027633 B2 JPH027633 B2 JP H027633B2 JP 58063304 A JP58063304 A JP 58063304A JP 6330483 A JP6330483 A JP 6330483A JP H027633 B2 JPH027633 B2 JP H027633B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、酵素法によるリン脂質一級アルコー
ル誘導体の製法に関し、従来酵素法によつて製造
できないとされていたリン脂質一級アルコール誘
導体を包含して広い範囲のリン脂質一級アルコー
ル誘導体の製造を可能とした酵素法リン脂質一級
アルコール誘導体の製法に関する。更に詳しく
は、従来酵素法で使用されたキヤベツ由来のホス
ホリパーゼD(至適温度40℃以下、至適PH5.4〜
5.6)とは異なつて、至適温度60〜70℃、至適PH
7付近のホスホリパーゼDMの存在下で、リン脂
質と一級アルコールとを反応させるリン脂質一級
アルコール誘導体の製法に関する。
尚、本発明に於て、リン脂質一級アルコール誘
導体とは、出発物質であるリン脂質のリン酸構造
部分と該リン脂質の(塩基もしくは)アルコール
構造部分とのエステル結合を、ホスホリパーゼ
DMの作用で加水分解すると同時に、上記反応に
用いる一級アルコールへ転移させて誘導した、出
発物質とは異なる新しいリン脂質を意味する。
特に、本発明は、下記式()
但し式中、Aは下記(i)又は(ii)
【式】
【式】
を示し、ここで、R1及びR2は共に−O−COR11
であるか、もしくは共に−O−R12であるか、も
しくは式(i)においてR1とR2は一緒になつて
【式】〔ここで、nは11〜19の数
を示す〕を表わし、上記に於て、R11及びR12は
同一でも異つていてもよく、夫々、C7〜C21の飽
和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示し、
Bは−(CH2)2N(CH3)3、−(CH2)2NH2、−
CH2CH(NH2)COOH、−CH2CH2NH(CH3)、−
CH2CH2N(CH3)2、−CH2CHOHCH2OHもしく
は−(CH2)nH〔ここで、mは1〜5の数を示す〕
を示す、
で表わされるリン脂質と、下記式()
R−OH ……()
但し式中、Rは下記(1)〜(3)よりなる群からえら
ばれた員を示す、
(1) C6(ただし、ヘキサノールを除く)〜C26の飽
和もしくは不飽和の脂肪族又は芳香族炭化水素
残基、ここで該炭化水素残基はハロゲン、アミ
ノ、アセチル及び水酸基より選ばれた置換基で
置換されていてもよい、
又は
分子内にエーテル、エステル及びアミド結合
よりなる群からえらばれた結合を有する上記炭
化水素残基、
(2) プレグナン系ステロイド化合物残基、
(3) ガラクトノ−γ−ラクトン、N(2−ヒドロ
キシエチル)フタルイミド、2−(3−インド
ール)エタノール、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピリジン、ピリドキシン、N(2−ヒドロ
キシエチル)モルホリン、5−ヒドロキシメチ
ルシトシン、シチジン、ウリジン、アラビノシ
チジン、チアミン、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピペラジン、アデノシン、グアノシン及び
サイクロシチジンより成る群からえらばれた複
素環化合物残基、
で表わされる一級アルコールとを、ホスホリパー
ゼDMの存在下に反応させることを特徴とする下
記式()
但し式中、A及びRは上記したと同義である、
で表わされるリン脂質一級アルコール誘導体の製
法に関する。
従来、ホスホリパーゼDが、リン脂質たとえば
ホスフアチジルコリンのコリン塩基−リン酸エス
テルを加水分解し、遊離塩基とホスフアチジン酸
を生ずる反応を触媒することが知られている
〔M.Kates Can.J.Biochem.Physiol.32 571
(1954)〕。
更に、リン脂質たとえばレシチンとエチルアル
コールとをホスホリパーゼDの存在下に反応させ
ると、リン脂質のリン酸構造部分と該リン脂質の
アルコール構造部分とのエステル結合が加水分解
されると同時にホスフアチジル基転移作用によ
り、ホスフアチジルエタノールを生成することが
報告されている〔R.M..Dawson;Biochem.J.、
102、205(1967)〕:〔S.F.Yang;J.Biol.Chem.、
242、477(1967)〕。
上述のようなホスホリパーゼDのホスフアチジ
ル基転移作用が知られて以来、この分野における
研究が進められ、英国特許No.1581810(対応西ドイ
ツ国公開No.2717547)の提案が知られている。こ
の提案によれば、この提案の一般式で示されたリ
ン脂質と、水酸基、ハロゲン、アミノその他の置
換基で置換されていてもよいC5までの直鎖もし
くは分枝のアルキル基を有する一級アルコールと
の前記キヤベツ由来のホスホリパーゼDの酵素作
用を利用した一級アルコール転移反応について開
示されている。そして、該反応は、5を超える炭
素原子を含有しない一級アルコールでのみ起り、
若し、5を超える炭素原子を含有する該アルコー
ルの場合には、反応の主生成物は対応するホスフ
アチジン酸であると記載されている。更に、該提
案にはアルコール成分の選択は、上記の要求を満
した一級アルコールである限りとくべつな制約の
ないことも記載されている。
又、上記提案の発明者等であるS.Kovatchev及
びH.Eibl等は、Adv.Exp.Med.Biol.、Vol.101、
221(1978)に於て、ホスホリパーゼDの酵素作用
を利用した一級アルコール転移反応について、
C7−C10のアルカノールでは転移反応が認められ
ないがC6のヘキサノールについては20%の転移
反応が生じたと報告している。一方、
Rokhimov、M.Mは、Uzb.Biol.Zh.、Vol.3、6
−9(1979)に於て、C5以上のアルコール例えば
C6のヘキサノールについては転移反応は起らな
かつたと報告している。
本発明者等は、従来公知のキヤベル由来ホスホ
リパーゼDとは、その至適温度、至適PH等で異な
るホスホリパーゼD生産能を有する微生物の存在
を発見して、既に、特願昭56−161076号、特願昭
56−163475号に提案した。
更に研究を進めた結果、該ホスホリパーゼD生
産性微生物の生産する酵素は、C6以上の一級ア
ルコール(ただし、ヘキサノールを除く)を包含
して、従来、リン脂質一級アルコール誘導体を形
成できないとされていた及び従来全く言及された
ことのない前記(1)、(2)及び(3)よりなる群からえら
ばれた一級アルコールとの転移反応を可能とする
酵素的触媒作用を示すという驚くべき事実を発見
した。
本発明者等の研究によれば、リン脂質とたとえ
ばC10一級アルコールであるゲラニオールとの間
におけるリン脂質一級アルコール誘導体の形成を
触媒する本発明に於て新たにホスホリパーゼDM
と呼称する酵素が存在し、このホスホリパーゼ
DMの存在下に、前記式()で表わされるリン
脂質と前記式()の一級アルコールとを反応さ
せることにより、従来製造できないと云われてい
たリン脂質一級アルコール誘導体を包含して新し
い誘導体を製造できることが発見された。
斯くて、煩雑且つ不利益な化学的合成手段を要
することなしに、温和且つ容易な条件及び手段
で、副反応を伴うおそれもなしに、酵素法によつ
て新しいリン脂質一級アルコール誘導体を好収率
で製造できることがわかつた。
従つて、本発明の目的は新しい酵素法リン脂質
一級アルコール誘導体の製法を提供するにある。
本発明の上記目的及び更に多くの他の目的なら
びに利点は、以下の記載から一層明らかとなるで
あろう。
本発明方法で利用する原料リン脂質は下記式
()で表わされる。
但し式中、Aは下記(i)又は(ii)
【式】
【式】
を示し、ここで、R1及びR2は共に−O−COR11
であるか、もしくは共に−O−R12であるか、も
しくは式(i)においてR1とR2は一緒になつて
【式】〔ここで、nは11〜19の数
を示す〕を表わし、上記に於て、R11及びR12は
同一でも異つていてもよく、夫々、C7〜C21の飽
和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示し、
Bは−(CH2)2N(CH3)3、−(CH2)2NH2、−
CH2CH(NH2)COOH、−CH2CH2NH(CH3)、−
CH2CH2N(CH3)2、−CH2CHOHCH2OHもしく
は−(CH2)nH〔ここで、mは1〜5の数を示す〕
を示す。
上記式()原料リン脂質は公知化合物であつ
て、市場でも入手可能であり、それ自体公知の方
法によつて天然物より抽出採取又は合成すること
ができる。例えば、動植物組織から公知の手段で
抽出して得られるレシチン、ケフアリン、ホスフ
アチジルセリン、ホスフアチジル−N−メチルエ
タノールアミン、ホスフアチジル−N,N−ジメ
チルエタノールアミン、ホスフアチジルグリセロ
ール、ホスフアチジン酸アルキルエステル等の単
独或いは混合物をそのまま若しくは精製して用い
ることができるし、β型リン脂質やアルキルエー
テル型リン脂質についても、それ自体公知の方法
によつてその構造の一部もしくは全部を化学合成
して利用することができる。
本発明方法に於て、上記式()原料リン脂質
とホスホリパーゼDMの存在下に反応せしめる一
級アルコールは、下記式()で表わされる。
R−OH ……()
但し式中、Rは下記(1)〜(3)よりなる群からえら
ばれた員を示す、
(1) C6(ただし、ヘキサノールを除く)〜C26の飽
和もしくは不飽和の脂肪族又は芳香族炭化水素
残基、ここで該炭化水素残基はハロゲン、アミ
ノ、アセチル及び水酸基より選ばれた置換基で
置換されていてもよい、
又は
分子内にエーテル、エステル及びアミド結合
よりなる群からえらばれた結合を有する上記炭
化水素残基、
(2) プレグナン系ステロイド化合物残基、
(3) ガラクトノ−γ−ラクトン、N(2−ヒドロ
キシエチル)フタルイミド、2−(3−インド
ール)エタノール、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピリジン、ピリドキシン、N(2−ヒドロ
キシエチル)モルホリン、5−ヒドロキシメチ
ルシトシン、シチジン、ウリジン、アラビノシ
チジン、チアミン、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピペラジン、アデノシン、グアノシン及び
サイクロシチジンより成る群からえらばれた複
素環化合物残基。
このような式()一級アルコールの具体例と
しては、下記のような一級アルコールを例示する
ことができる。
上記(1)の群に属する一級アルコールの例として
は、脂肪族アルコールのうち置換基をもたないも
のとしては1−ヘプタノール(C7)、1−オクタ
ノール(C8)、2−エチル−1−ヘキサノール
(C8)、1−ノナノール(C9)、1−デカノール
(C10)、1−ウンデカノール(C11)、1−ドデカ
ノール(C12)、1−テトラデカノール(C14)、1
−ヘキサデカノール(C16)、1−オクタデカノー
ル(C18)、1−ドコサノール(C20)、1−エイコ
サノール(C22)、1−ヘキサコサノール(C26)、
ゲラニオール(C10)、シトロネロール(C10)、フ
アルネソール(C15)、フイトール(C20)など;
多価アルコールとしては1,6−ヘキサンジオー
ル(C6)、1,2,6−ヘキサントリオール
(C6)、ソルビトール(C6)マンニトール(C6)、
2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパン
ジオール(C9)、2−エチル−1,3−ヘキサン
ジオール(C8)、1,1,1−トリス(ヒドロキ
シメチル)プロパン(C6)、3,3−ビス(ヒド
ロキシメチル)ヘプタン(C9)、1,10−デカン
ジオール(C10)、1,12−ドデカンジオール
(C12)、トリメチロールプロパン、ジペンタエリ
スリトール、ガラクチトールなど;アミノ基をも
つものとしては6−アミノ−1−ヘキサノール
(C6)、トリエタノールアミン、N−ブチルジエ
タノールアミン、セリンエチルエステル、ジヒド
ロキシエチルグリシン、スフインゴシン(C18)、
N−メチルペンタノールアミン、N−メチルヘキ
サノールアミン、N−エチルブタノールアミン、
N−エチルペンタノールアミン、N−エチルヘキ
サノールアミン、N−プロピルプロパノールアミ
ン、N−プロピルブタノールアミン、N−プロピ
ルペンタノールアミン、N−プロピルヘキサノー
ルアミン、N−ブチルエタノールアミン、N−ブ
チルプロパノールアミン、N−ブチルブタノール
アミン、N−ブチルペンタノールアミン、N−ブ
チルヘキサノールアミン、N−ペンチルエタノー
ルアミン、N−ヘキシルエタノールアミン、N,
N−ジメチルブタノールアミン、N,N−ジメチ
ルペンタノールアミン、N,N−ジメチルヘキサ
ノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミ
ン、N,N−ジエチルプロパノールアミン、N,
N−ジエチルブタノールアミン、N,N−ジエチ
ルペンタノールアミン、N,N−ジエチルヘキサ
ノールアミン、N,N−ジプロピルエタノールア
ミン、N,N−ジプロピルプロパノールアミン、
N,N−ジプロピルブタノールアミン、N,N−
ジプロピルペンタノールアミン、N,N−ジプロ
ピルヘキサノールアミン、N,N−ジブチルプロ
パノールアミン、N,N−ジブチルブタノールア
ミン、N,N−ジブチルペンタノールアミン、
N,N−ジブチルヘキサノールアミン、N,N−
ジペンチルエタノールアミン、N,N−ジヘキシ
ルエタノールアミン、N,N,N−トリメチルプ
ロパノールアミン、N,N,N−トリメチルブタ
ノールアミン、N,N,N−トリメチルペンタノ
ールアミン、N,N,N−トリメチルヘキサノー
ルアミン、N,N,N−トリエチルエタノールア
ミン、N,N,N−トリエチルプロパノールアミ
ン、N,N,N−トリエチルブタノールアミン、
N,N,N−トリエチルペンタノールアミン、
N,N,N−トリエチルヘキサノールアミン、
N,N,N−トリプロピルエタノールアミン、
N,N,N−トリプロピルプロパノールアミン、
N,N,N−トリプロピルブタノールアミン、
N,N,N−トリプロピルペンタノールアミン、
N,N,N−トリプロピルヘキサノールアミン、
N,N,N−トリブチルエタノールアミン、N,
N,N−トリブチルプロパノールアミン、N,
N,N−トリブチルブタノールアミン、N,N,
N−トリブチルペンタノールアミン、N,N,N
−トリブチルヘキサノールアミン、N,N,N−
トリペンチルエタノールアミン、N,N,N−ト
リヘキシルエタノールアミン、N,N−ジブチル
エタノールアミン、N−(3−アミノプロピル)
ジエタノールアミン、など;カルボキシル基をも
つものとして、16−ヒドロキシヘキサデカン酸
(C16)、グルコン酸、ガラクトン酸など;ハロゲ
ン基を持つものとして、6−クロロ−1−ヘキサ
ノール(C6)など、エステル結合を有するもの
としてモノラウリン(C15)、モノオレイン
(C21)、1,2−ジラウリン(C27)、1,2−ジ
ステアリン(C39)、メタクリル酸2−ヒドロキシ
エチル(C6)、エチレングリコールモノラウレー
ト、ジエチレングリコールモノラウレート、エチ
レングリコールモノステアレート、ジエチレング
リコールモノステアレート、エチレングリコール
モノオレート、ジエチレングリコールモノオレー
ト、エチレングリコールモノパルミテート、ジエ
チレングリコールモノパルミテートなど;アミド
結合を有するものとしてパントテニルアルコール
(C9)、パンテテイン(C11)、トリ−L−セリン、
L−セリル−L−ロイシン、L−セリル−L−メ
チオニン、L−セリル−L−アルギニン、L−セ
リル−L−リジン、L−セリル−L−グルタミ
ン、N−カプリロイルエタノールアミン、N−カ
プロイルエタノールアミン、N−ラウロイルエタ
ノールアミン、N−ミリストイルエタノールアミ
ン、N−パルミトイルエタノールアミン、N−ス
テアロイルエタノールアミン、N−オレオイルエ
タノールアミン、N−パルミトオレオイルエタノ
ールアミン、N−リノロイルエタノールアミン、
N−リノレイルエタノールアミン、N−アラキド
ノイルエタノールアミン、N−エイコサノイルエ
タノールアミン、N−ドコサノイルエタノールア
ミン、ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリ
ン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノー
ルアミド、パルミチン酸ジエタノールアミド、ト
リオキシエチレンラウリン酸アミド、テトラオキ
シエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノール
アミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミンな
ど;エーテル結合を有するものとして、トリエチ
レングリコール(C6)、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル(C8)、エチレングリコールモ
ノラウリルエーテル、ジエチレングリコールモノ
ラウリルエーテル、エチレングリコールモノセチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノセチルエ
ーテル、エチレングリコールモノステアリルエー
テル、ジエチレングリコールモノステアリルエー
テル、エチレングリコールモノオレイルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノオレイルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エ
チレングリコールモノ(2−ジエチルアミノエチ
ル)エーテル、エチレングリコールモノヘキシル
エーテル、エチレングリコールモノトリルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、テ
トラエチレングリコール、ペンタエチレングリコ
ール、ヘキサエチレングリコール、オクタエチレ
ングリコール、デカエチレングリコール、ドデカ
エチレングリコール、ジグリセロール、トリグリ
セロール、テトラグリセロール、ペンタグリセロ
ール、ヘシサグリセロール、ヘプタグリセロー
ル、オクタグリセロールなどが例示でき、又、芳
香族アルコールではベンジルアルコール(C7)、
β−フエネチルアルコール(C8)、3−フエニル
−1−プロパノール(C9)、ケイ皮アルコール
(C9)L−セリル−L−チロシン、L−セリル−
L−フエニルアラニン、L−セリンベンジルエス
テル、L−セリンβ−ナフチルアミド、L−ジニ
トロフエニル−L−セリン、N−(1−ジメチル
アミノナフタレン−5−スルフオニル)−L−セ
リン、エチレングリコールモノベンジルエーテ
ル、エチレングリコールモノオクチルフエノール
エーテル、ジエチレングリコールモノオクチルフ
エノールエーテル、エチレングリコールモノノニ
ルフエノールエーテル、ジエチレングリコールモ
ノノニルフエノールエーテルなど;置換基をもつ
ものとしてはp−クロルベンジルアルコール
(C7)、p−アミノフエネチルアルコール(C8)、
N−エチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−m−
トルイジン(C11)、β−ヒドロキシエチルアニリ
ン(C8)、N−(2−シアノエチル)−N−(2−
ヒドロキシエチル)−アニリン(C11)、N−フエ
ニルジエタノールアミン(C10)、アニスアルコー
ル(C8)、1,4−ジ(2−ヒドロキシエトキ
シ)ベンゼン(C10)、エチレングリコールモノフ
エニルエーテル(C8)、メフエネシン(C10)、2
−ヒドロキシエチルサリチル酸(C9)エチレン
グリコールモノクロロフエニルエーテルなど;多
環化合物ではO,O−ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)テトラブロムビスフエノール(C19)、2−ナ
フタリンエタノール(C12)などが例示でき、更
に、脂環式アルコールではレチノール(C20)、
1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサン
(C8)、などを例示することができる。
又、上記(2)の群に属する一級アルコールの例と
しては、アルドステロン、コルチコステロン、コ
ルチゾン、デヒドロコルチコステロン、デオキシ
コルチコステロン、ハイドロコルチゾン、プレド
ニゾロン、プレドニゾン、テトラヒドロコルチゾ
ール、テトラヒドロコルチゾン、トリアムシノロ
ンなどを例示することができる。
更に、上記(3)の群に属する一級アルコールの例
としては、ガラクトノ−γ−ラクトン、N−(2
−ヒドロキシエチル)フタルイミド、2−(3−
インドール)エタノール、2−(2−ヒドロキシ
エチル)ピリジン、ピリドキシン、ピリドキサー
ル、ピリドキサミン、N−(2−ヒドロキシエチ
ル)モルホリン、5−ヒドロキシメチルシトシ
ン、シチジン、ウリジン、アラビノシチジン、ア
デノシン、グアノシン、サイクロシチジン、アデ
ニンデオキシリボシド、シトシンデオキシリボシ
ド、グアニンデオキシリボシド、5−ヒドロキシ
メチルウラシル、チミンデオキシリボシド、ウラ
シルデオキシリボシド、イノシン、オロチジン、
2−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、チア
ミン、トキソピリミジンなどを例示することがで
きる。
上記例示の如き式()一級アルコールは、天
然物、合成品いずれでも利用できるが、目的とす
る一級アルコール以外のアルコールを含まないよ
うに予め適当な公知手段を用い精製して利用する
のが好ましい。このような精製手段の例として
は、たとえば、蒸留、再結晶、アルミナ、シリカ
ゲル、活性炭、イオン交換樹脂などを用いたカラ
ムクロマトグラフイー、薄層クロマトグラフイー
及びこれらの適当な組み合わせ精製手段を例示で
きる。
本発明方法によれば、前記例示の如き式()
リン脂質と上記例示の如き式()一級アルコー
ルとをホスホリパーゼDMの存在下に反応させ
る。
この際利用するホスホリパーゼDMとしては、
従来公知のキヤベツから抽出されたホスホリパー
ゼDの至適温度40℃以下、至適PH5.4〜5.6に対し
て、至適温度60〜70℃、至適PH7付近である点で
公知ホスホリパーゼDと区別できるホスホリパー
ゼDM生産菌の生産するホスホリパーゼDMが例
示できる。該ホスホリパーゼDMは、C10一級ア
ルコールであるゲラニオールと式()リン脂質
との間におけるリン脂質一級アルコール誘導体の
形成を触媒する点でも公知ホスホリパーゼDと区
別できる。
このようなホスホリパーゼDM生産菌の例とし
ては、同一出願人の出願に係わる特願昭56−
161076号に開示されたノカルデイオプシス
(Nocardiopsis)属に属するホスホリパーゼDM
生産菌たとえばノルカデイオプシス属NO779株
〔FERM−P No.6133〕、同一出願人の出願に係
わる特願昭56−163475号に開示されたアクチノマ
デユーラ(Actinomadura)属に属するホスホリ
パーゼDM生産菌たとえばアクチノマデユーラ属
NO362株〔FERM−P No.6132〕等を挙げるこ
とができる。至適温度及び至適PHの相違と共に他
のいくつかの相違点と共に、下掲第1表に、本発
明方法で利用するホスホリパーゼDMと公知ホス
ホリパーゼDとの酵素学的性質の差異を示した。
【表】
【表】
公知ホスホリパーゼDを用いては得られなかつ
たリン脂質一級アルコール誘導体が、本発明方法
で形成できる理由には、この酵素的触媒反応に関
与する公知ホスホリパーゼDと本発明方法で用い
るホスホリパーゼDMとの上記の如き酵素学的性
質の差異が関与しているものと推測される。勿
論、本発明方法はこのような作用の推測によつて
何等の制約もうけるものではない。
本発明方法で利用できるホスホリパーゼDMを
生産する前記ホスホリパーゼDM生産菌ノカルデ
イオプシス属NO779株[FERM−P No.6133]
及びアクチノマデユーラ属NO362株[FERM−
P No.6132]の菌学的性状及びそれらが生産する
ホスホリパーゼDMの力価測定法、理化学的性質
について以下に述べる。
ノカルデイオプシス属NO779株[FERM−P
No.6133]の菌学的性状:−
(a) 形態
グルコースアスパラギン寒天、グリセリンア
スパラギン寒天、酵母麦芽寒天培地等では良好
に、また澱粉無機塩培地では中程度に生育して
気菌糸の集落を着生する。
胞子を着生した菌叢の色は培地の種類、観察
時期により若干変化するが、おおむね白色ない
し灰白色から明るい灰色を呈する。
シユークロース硝酸塩寒天、栄養寒天、オー
トミール寒天培地では気菌糸を着生しないか、
貧弱にしか着生しない。
寒天培地上に生育させた本菌株を顕微鏡で観
察すると、気菌糸は0.5〜0.8μで直線状でゆる
く波形又は屈曲を混じえながら分枝をもつて長
く伸び、気菌糸全体は数10から100ケ以上のす
べて胞子からなる連鎖によつて形成されてい
る。
胞子の大きさは0.5〜0.8×0.7×1.0μで、ほぼ
短円筒形で大きさはやや不規則である。
基生菌糸は巾0.5〜0.8μで分枝をもつて伸長
し、寒天培地上ではかならずしも分断しない
が、液体培養することによりほとんどの場合細
かく分断する。
しかし遊走胞子、胞子のう、菌核等は形成さ
れない。
(b) 各種培地上での性状
以下に記載する実験方法は主としてイー・ビ
ー・シヤーリング(Int.J.Syst.Bacteriol.16巻、
313〜340、1966年)の方法にしたがつて行つ
た。
色調は「色の標準」(財団法人日本色彩研究
所、1964年)を用いて決定し、色相名とともに
括弧内に色相名、彩度番号、明度番号の順に色
相記号を記入した。
培養は25℃で行い、最も生育の旺盛な2〜3
週間目の各培地上における観察結果を第2表に
示した。但し第2表中、生育項目に記載した基
生菌糸表面の色は胞子着生前の培養一週間目に
おける観察結果を示しており、胞子着生が早く
基生菌糸表面の色の判定困難な培地について
は、記載していない。
【表】
可溶性 メラニン様ブラウン色素を生
色素 ずる
【表】
可溶性 生産しない
色素
(c) 生理的性質
1 生育温度:5℃〜30℃附近で生育し、20〜
30℃で最もよく生育する。
2 ゼラチンの液化:液化しない(グルコー
ス・ペプトン・ゼラチン培地上、25℃、3週
間培養)。
3 スターチの加水分解:分解する(スターチ
寒天培地上、25℃、3週間培養)。
4 脱脂牛乳の凝固、ペプトン化:凝固、ペプ
トン化共にせず(30℃、3〜4週間培養)。
5 メラニン様色素の生成:ペプトンイースト
鉄寒天、チロシン寒天で生成する(25℃、2
〜4日間)。
(d) 炭素源の同化性(30℃、10〜16日培養)
L−アラビノース−シユクロース−
D−キシロース−イノシトール−
D−グルコース+L−ラムノース−
D−フラクトース−ラフイノース−
(e) 細胞の化学分析
本菌株のデイアミノピメリン酸はメソ型であ
り、ヒドロキシデイアミノピメリン酸を含まな
い。細胞壁の糖組成は、アラビノース、キシロ
ース、マデユロース、ラムノース等を有せず、
ガラクトース、マンノース等を有する。又本菌
株はノカルドミコール酸を有しない。
以上の分析結果についてBergey's Manual of
the Dterminative Bacteriology第8版、657
頁〜658頁(1974年)や、レシエバリエ(Inter.J.
System.Bacteriol.20巻、435頁〜443頁、1970
年)、メイヤー(Int.J.Syst.Bacteriol.26巻、487
頁〜493頁1976年)らの分類法にしたがつて判定
すると、本菌は細胞壁類型(cell wall type)
型、糖組成類型(cell wall sugar pattern)C
型となる。
以上本菌は、細胞壁類型が、糖組成類型がC
であることから、レシエバリエの分類法によれば
ダソンビレイタイプのアクチノマデユーラ属、サ
ーモアクチノミセス属、アクチノビイフイダス
属、ゲオダーマトフイラス属のいづれかに属す
る。
しかし本菌は、その形態において気菌糸のすべ
てが胞子の長い連鎖から成り、基生菌糸を細かく
分断するが、内生胞子、遊走胞子、胞子のうが見
い出されないことより、ダソンビレイタイプのア
クチノマデユーラ属Genus Actinomadura
dassonvillei type)に同定するのが分類上妥当で
ある。なお、近年ダソンビレイタイプのアクチノ
マデユーラ属はメイヤーの提起した新属ノカルデ
イオプシス属に統合され、ノカルデイオプシス属
の名称で取り扱われることが一般的である。
そこで本菌は、ノカルデイオプシス属NO779
(Genus Nocardiopsis sp NO779)と称するこ
とにした。そして本菌は工業技術院微生物工業技
術研究所に寄託されており、その受託番号は「微
工研菌寄第6133号(FERM−PNo.6133)」であ
る。本菌は昭和59年3月21日に微工研条寄第512
号(FERM BP−512)としてブダベスト条約に
基づく国際寄託に移管された。
本発明で用いるホスホリパーゼDMを生産する
のに用いる使用菌としては、ノカルデイオプシス
属NO779および本菌株を変異処理した変異株だ
けでなく、ノカルデイオプシス属(旧属名アクチ
ノマデユーラ ダソンビレイタイプ属)に属しホ
スホリパーゼDMを生産する菌であれば全て利用
できる。
アクチノマデユーラ属NO362株[FERM−P
No.6132]の菌学的性状:−
(a) 形態
澱粉無機塩寒天、チロシン寒天、酵母・麦芽
寒天、オートミール寒天培地等では良好に、ま
たグリセリンアスパラギン寒天では中程度に生
育して気菌糸の集落を着生する。
胞子を着生した菌叢の色は培地の種類、観察
時期により若干変化するが、おおむねやや紫味
を持つた灰白色から灰色を呈する。
シユークロース硝酸塩寒天、栄養寒天、グル
コースアスパラギン寒天では気菌糸を着生しな
いか、貧弱にしか着生しない。
寒天培地上に生育させた本菌株を顕微鏡で観
察すると、気菌糸は巾0.8〜1.2μで分枝し、一
部ループ状又は螺旋状をなし、屈曲を混じえな
がら主として直線状に長く伸び、先端はループ
状にゆるく巻いている場合が多い。
胞子は数10から100以上の連鎖状をなして着
生し、ほぼ気菌糸全体を形成する。
胞子の大きさは0.8〜1.2×1.2〜1.7μで、短円
筒又は卵形で、大きさ形ともやや不規則であ
る。
基生菌糸は巾0.6〜1.0μで、不規則な分枝を
もつて屈曲しながら伸長し、遊走胞子、胞子の
う、菌核等は形成されない。
また通常、隔壁、菌糸の分断は見られない
が、液体培養により菌糸の分断が見られること
もある。
(b) 各種培地状での性状
以下に記載する実験方法は、主としてイー・
ビー・シヤーリング(Int.J.Syst.Bacteriol.16
巻、313〜340、1966年)の方法にしたがつて行
つた。
色調は、「色の標準」(財団法人日本色彩研究
所、1964年)を用いて決定し、色相名とともに
括弧内に色相名、彩度番号、明度番号の順に色
相記号を記入した。
培養は25℃で行い、最も生育の旺盛な2〜3
週間目の各培地上における観察結果を第3表に
示した。但し第3表中、生育項目に記載した基
生菌糸表面の色は胞子着生前の培養一週間目に
おける観察結果を示しており、胞子着生が早く
基生菌糸表面の色の判定困難な培地については
記載していない。
【表】
可溶性 生産しない
色素
【表】
可溶性 生産しない
色素
(c) 生理的性質
1 生育温度:10℃〜37℃附近で生育し、20〜
30℃で最もよく生育する。
2 ゼラチンの液化:液化しない(グルコー
ス・ペプトン・ゼラチン培地上、25℃、3週
間培養)。
3 スターチの加水分解:分解する(スターチ
寒天培地上、25℃、3週間培養)。
4 脱脂牛乳の凝固、ペプトン化:凝固せず、
ペプトン化する(30℃、3〜4週間培養)。
5 メラニン様色素の生成:ペプトンイースト
鉄寒天、チロシン寒天で生成する(25℃、2
〜4日)。
(d) 炭素源の同化性(30℃、10〜16日培養)
L−アラビノース+シユークロース−
D−キシロース+イノシトール±
D−グルコース+L−ラムノース−
D−フラクトース−ラフイノース−
(e) 細胞の化学分析
本菌株のデイアミノピメリン酸はメソ型であ
り、細胞壁の糖組成は、アラビノース、キシロ
ース、ラムノース等を有せず、マデユロース、
ガラクトース、マンノース等を有する。
以上の分析結果についてBergey's Manual of
the Determinative Bacteriology第8版、657頁
〜658頁(1974年)や、レシエバリエ(Inter.J.
System.Bacteriol.20巻、435頁〜443頁、1970年)
等の分類法にしたがつて判定すると、本菌は細胞
壁類型(cell wall type)型、糖組成類型
(cell wall sugar pattern)B型となる。
以下本菌は、細胞壁類型が、糖組成類型がB
であることから、ミクロピスポラ属、ストレプト
スポランギウム属、スピリロスポラ属、ブラノモ
ノスポラ属、デルマトフイラス属、アクチノマデ
ユーラ属のいづれかに属する。しかし本菌はその
形態において多数の胞子から成る胞子連鎖を着生
し、菌核、胞子嚢、遊走胞子が見い出されないこ
とより、アクチノマデユーラ属(Genus
Actinomadura)に同定するのが分類学上、最も
妥当である。
そこで本菌は、アクチノマデラーラ属NO362
(Actinomadura sp NO362)と称することにし
た。そして本菌は工業技術院微生物工業技術研究
所に寄託されており、その受託番号は「微工研菌
寄第6132号(FERM P−6132)」である。本菌
は昭和59年3月21日に微工研条寄第511号
(FERM BP−511)としてブダベスト条約に基
づく国際寄託に移管された。
本発明で用いるホスホリパーゼDMを生産する
のに利用する使用菌としては、上記したアクチノ
マデユーラ属NO362、及び本菌株を変異処理し
た変異株だけでなく、アクチノマデユーラ属に属
しホスホリパーゼDMを生産する菌であれば全て
用いる事ができる。
本発明方法で利用するホスホリパーゼDMを、
上記例示の如きホスホリパーゼDM生産菌を用い
てするには、上記例示の如きホスホリパーゼDM
生産菌を培地に培養し、培養物よりホスホリパー
ゼDMを採取すればよい。その培養形態として
は、液体培養、固体培養いづれも用いることが出
来るが、工業的には深部通気撹拌培養を行うのが
有利である。
また使用する培養源としては、一般に微生物培
養に用いられる炭素源、窒素源、無機塩、及びそ
の他の微量栄養素の他、ノカルデイオプシス属や
アクチノマデユーラ属に属するホスホリパーゼ
DM生産微生物の利用することの出来る栄養源で
あれば、すべて使用することが出来る。
培地の炭素源としては、例えばブドウ糖、果
糖、シヨ糖、乳糖、澱粉、グリセリン、デキスト
リン、糖蜜、ソルビトール等の他、脂肪酸、油
脂、粗レシチン、アルコール、有機酸などを例示
でき、これらは単独でまたは組合せて用いること
ができる。
窒素源としては、無機窒素源、有機窒素源いづ
れでも利用可能であり、無機窒素源としては、例
えば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、尿
素、硝酸ソーダ、燐酸1アンモニウム、燐酸2ア
ンモニウム、塩化アンモニウム等が挙げられ、ま
た有機窒素源としては、大豆、米、とうもろこ
し、綿実、菜種、小麦などの粉、糠、脱脂粕をは
じめ、コーンスチープリカー、ペプトン、酵母エ
キス、肉エキス、カゼイン、アミノ酸等が例示で
きる。
無機塩及び微量栄養素としては、例えばリン
酸、マグネシウム、カリウム、鉄、アルミニウ
ム、カルシウム、マンガン、亜鉛等の塩類の他、
ビタミン、非イオン界面活性剤、消泡剤等菌の生
育やホスホリパーゼDMの生産を促進する適当な
物質を例示でき、必要に応じて使用出来る。
培養は好気的条件で行なわれる。培養温度は菌
が発育し、ホスホリパーゼDMを生産する温度範
囲で適宜変更選択できるが、特に好ましいのは約
20〜約35℃である。
培養時間は条件により異なるが、ホスホリパー
ゼDMが最高生成量に達するまで培養すればよ
い。液体培養の場合は例えば1〜3日程度であ
る。
培養物中に生成したホスホリパーゼDMは、液
内培養では主として培養液中に溶けているので、
培養終了液より固形物を別して得られる培養
液よりホスホリパーゼDMを採取できる。
培養液中よりホスホリパーゼDMを採取する
に当つては、通常酵素精製に用いられるあらゆる
方法が利用出来る。例えば硫安、食塩等による塩
析、アセトン、エタノール、メタノール等の有機
溶剤による沈澱、透析、イオン交換クロマトグラ
フイー、吸着クロマトグラフイー、ゲル過、吸
着剤、等電点沈澱等の方法が使用出来る。さらに
これ等の方法を適当に組み合せることによつて、
ホスホリパーゼDMの精製効果が上る場合には、
組合せて行うことが出来る。
上述のようにして得ることのできる本発明方法
で利用できるホスホリパーゼDMは、たとえば安
定化剤として各種塩類、糖質、蛋白質、脂質、界
面活性剤等を加えるか、もしくは加えることな
く、減圧濃縮、減圧乾燥、凍結乾燥等の方法によ
り液状又は固形のホスホリパーゼDMの形態にす
ることが出来る。本発明方法で利用するホスホリ
パーゼDMの酵素活性測定法は、基質グリセロ燐
脂質に作用してリン酸と含窒素塩基とのエステル
結合を分解して生ずる塩基の量を測定して求め
る。ホスホリパーゼDMの活性は、特に記載しな
いかぎり、以下に記載するコリンオキシダーゼ法
により測定した。
力価測定法:
1%卵黄精製レシチンエマルジヨン(0.1gレ
シチン、1mlエチルエーテル、10ml蒸留水の超音
波乳化液)0.1mlに、0.2MPH7.2トリス−塩酸緩衝
液0.1ml、0.1M CaCl2水溶液0.05ml、蒸留水0.15
mlを混合し、これに酵素液0.1mlを加え、37℃で
20分反応後、50mM EDTA−2Naを含む1Mト
リス−塩酸緩衝液(PH8.0)0.2mlを加え、直ちに
5分間煮沸して反応を完全に停止する。次にコリ
ンエステラーゼ測定用試薬〔日本商事(株)製造〕の
キツトに含まれるコリン呈色剤を呈色溶解液に溶
解した溶液4mlを加え、37℃で20分間反応させた
後、500nmの吸光度を測定する。
対照としては、あらかじめ熱失活した酵素液を
用いて同様に反応させたものの吸光度を測定す
る。
そして1分間に1μモルのコリンを遊離する酵
素活性を1単位とする。
前述したノカルデイオプシス属NO779株及び
アクチノマデユーラ属NO362株の夫々を用い、
後記9精製方法に記載した方法により精製した酵
素標品を用いた本発明方法で利用できるホスホリ
パーゼDMの理化学的性質について以下にのべ
る。
1 作用
グリセロリン脂質のリン酸と含窒素塩基との
エステル結合を分解してホスフアチジン酸と塩
基を遊離する。
2 基質特異性
基質としてレシチン、リゾレシチン、スフイ
ンゴミエリンのいづれか1つを0.5μモル含むエ
マルジヨン0.1mlを用い、蒸留水の代りに1%
Triton X−100を含む水溶液を用いる以外は、
上記力価測定法と同様にして反応させ遊離した
コリン量を測定し、各基質に対するホスホリパ
ーゼDM活性を測定した。その結果、レシチン
に対する活性を100とした時の相対活性は、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
リゾレシチン4.9;スフインゴミエリン0.3、
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
リゾレシチン3.6;スフインゴミエリン0.3、
であつた。
3 至適PH
力価測定法において用いる緩衝液の代りにPH
3.0〜4.0では蟻酸・蟻酸ソーダ緩衝液、PH4.0〜
5.5では酢酸・酢酸ソーダ緩衝液、PH5.5〜8.5で
はトリス・マレイン酸・苛性ソーダ緩衝液、PH
7.0〜9.0ではトリス・塩酸緩衝液、PH9.0〜10.0
ではグリシン・苛性ソーダ緩衝液を用いてホス
ホリパーゼDMの活性を測定し、至適PHを求め
た。また同測定法で用いる蒸溜水0.15mlの代り
に1%Triton X−100(和光純薬)水溶液0.15
mlを用いた時の至適PHについても求めた。
その結果、蒸留水を用いた場合、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
至適PH7付近(6.5〜7.0)、
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
至適PH7付近、
であり、1%Triton X−100水溶液を用いた
場合、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
至適PH5付近、
マクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
至適PH5.5付近、
であつた。
4 至適温度
力価測定法において、反応温度条件を10、
20、25、37、40、50、55、60、70、80および90
℃で酵素活性を測定した。その結果、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
至適温度60℃〜80℃、とくには60℃〜70℃、
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
至適温度55℃〜80℃、とくには60℃〜70℃、
と認められた。
5 PH安定性
酵素溶液0.1mlに、ノカルデイオプシス属ホ
スホリパーゼDMの場合は0.2mlのアクチノマ
デユーラ属ホスホリパーゼDMの場合には0.9
mlの0.1Mの各種緩衝液、すなわちPH3.0〜3.5で
はグリシン・塩酸緩衝液、PH3.5〜7.0では酢
酸・酢酸ソーダ緩衝液、PH5.0〜8.0ではトリ
ス・マレイン酸・苛性ソーダ緩衝液、PH7.0〜
9.0ではトリス・塩酸緩衝液、PH9.0〜9.5ではグ
リシン・苛性ソーダ緩衝液を夫々加え、25℃で
2時間保つた。その後、これら酵素緩衝溶液に
0.5Mトリス・塩酸緩衝液(PH7.2)を、ノカル
デイオプシス属ホスホリパーゼDMの場合には
1.2ml、マクチノマデユーラ属ホスホリパーゼ
DMの場合には9.0ml加え、PHを7.0〜7.3とし
た。この溶液0.1mlを用い、力価測定法に従つ
て力価を測定し、安定PH範囲を調べた結果、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
特に安定なPH4.0〜7.0、
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
特に安定なPH4.0〜8.0、
と認められた。
また、力価測定法で用いる蒸溜水0.15mlの代
りに1%Triton X−100水溶液0.15mlを用いる
土地は、上記と同様に操作してPH安定範囲を調
べたが、結果は上記したところと殆んど変らな
かつた。
6 熱安定性
酵素溶液0.1mlに0.1Mトリス−塩酸緩衝液
(PH7.2)を、ノカルデイオプシス属ホスホリパ
ーゼDMの場合には4ml、アクチノマデユーラ
属ホスホリパーゼDMの場合には9.9ml加え、
20、30、37、40、50、60および65℃に30分間放
置した後、残存する酵素活性を測定した。その
結果、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
30℃で30分の熱処理では殆んど失活せず、50
℃で30分の熱処理で80%の活性が残存、
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
30℃で30分の熱処理では殆んど失活せず、50
℃で30分の熱処理で60%の活性が残存、
という結果であつた。
7 各種物質による影響
力価測定法においてCaCl2水溶液の代りに各
種物質の水溶液を0.05ml加え、酵素反応系中で
1mM濃度に成るようにして活性を測定した。
その結果は水添加の時の活性を100とし、相対
活性として賦活作用のあつたものは、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
例えば、AlCl3、CuSO4、ZnSO4、CoCl2、
CaCl2、FeCl3、FeSO4、MgCl2、SnCl2、デオ
キシコール酸ソーダ、エタノール、イソプロパ
ノール、t−ブタノール、Triton X−100、
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
例えば、AlCl3、CaCl2、FeSO4、FeCl3、
MgCl2、SnCl2、デオキシコール酸ソーダ、エ
タノール、イソプロパノール、t−ブタノー
ル、
で、一方、阻害作用のあつたものは、
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
例えば、ドデシル硫酸ソーダ、セチルピリジ
ニウムクロライド、
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
例えば、セチルピリジニウムクロライド、
であつた。
8 力価の測定法
前述したとおりである。
9 精製方法
きな粉3.0g、コーンスチープリカー1.0%、
ペプトン0.5g、粉末酵母エキス0.1%、グルコ
ース1.0g、NH4NO30.25%、K2HPO40.4%、
MgSO4・7H2O0.01%、ツウイン(Tween)−
85 0.1%から成る培地(PH6.0)約15を30
ジヤーフアーメンターに入れ、120℃で15分間
減菌後、シード培養液1.5を植菌し、27℃で
40時間培養を行つた。尚、上記シード培養液
は、澱粉1%(NH4)H2PO40.25%、ペプトン
0.25%、K2HPO40.2%、MgSO4・7H2O0.01%
を含む水溶液培地(PH6.8)100mlを500ml坂口
フラスコに入れ、蒸気殺菌後、ノカルデイオプ
シス属NO779株[FERM−P No.6133]又は
アクチノマデユーラ属NO362株[FERM−P
No.6132]の胞子を一白金耳接種し、培養温度
30℃、120回転/分の条件で2日間振盪培養し
て調製した。
培養後、菌体固形物を遠心分離により除去
し、遠心上清13(ノカルデイオプシス属
FERM−P No.6133株を用いた場合は0.54u/
ml;アクチノマデユーラ属FERM−P No.
6132株を用いた場合は1.7u/mlであつた。)を
得た。この遠心上清を5℃に冷却した後、−20
℃のアセトンを加えてアセトン濃度30〜70%画
分に相当するホスホリパーゼDMを含む沈澱物
を遠心分離により集めた。この沈澱物を、ノカ
ルデイオプシス属FERM−P No.6133株を用
いた場合はPH6.0、アクチノマデユーラ属
FERM−P No.6132株を用いた場合にはPH6.5
のトリマ−マレイン酸緩衝液に溶解し、0.02M
の同緩衝液に対して透析した後、同緩衝液で平
衡化したDEAE−セルロースに通塔し、通過区
分を集めた。次に堀内等の方法〔J.Biochem.
81、1639(1977)〕で調整したパルミトイルガー
ゼをカラムに充填し、充分に水洗してから上記
DEAE−セルロース通過液を注入し、活性を吸
着した。これを0.05Mトリス−塩酸緩衝液(PH
7.2)で洗浄後、0.2%Triton X−100を含む同
緩衝液を加え活性を溶出した。活性区分を集め
てバイオエンジニアリング社製の限外過膜
(Type G−10T)を用いて濃縮した後、ゲル
過担体としてトヨパールHW−55F〔東洋曹
達(株)製〕充填カラムに注入し、蒸留水を用いて
通塔し、活性区分を集めて凍結乾燥を行つた。
この乾燥粉末を、ノカルデイオプシス属ホス
ホリパーゼDMの場合には0.025Mイミダゾー
ル−塩酸(PH7.4)に溶解後、アクチノマデユ
ーラ属ホスホリパーゼDMの場合には0.025M
トリス−酢酸(PH8.3)に溶解後、フアルマシ
ア・フアインケミカルス社製のポリバツフア交
換体PBETN94(20ml)充填カラムに通塔して活
性を吸着後、同社製の溶出用ポリバツフア(PH
5.0)を用いてPH勾配により溶出した。溶出し
たホスホリパーゼDMの活性区分を集めて限外
過膜にて濃縮し、セフアデツクスG−75充填
カラムに通塔し、ホスホリパーゼDM活性区分
を集めて凍結乾燥した。
斯くて、ノカルデイオプシス属ホスホリパー
ゼDMの場合には、約40%の活性回収率で、比
活性178.3u/mg蛋白質として、アクチノマデユ
ーラ属ホスホリパーゼDMの場合には約43%の
活性回収率で、比活性218.3u/mg蛋白質とし
て、ホスホリパーゼDMが回収された。
等電点
ノカルデイオプシス属ホスホリパーゼDM:−
4.85±0.1(アンホライン電気泳動法により測
定)
アクチノマデユーラ属ホスホリパーゼDM:−
6.4±0.1(アンホライン電気泳動法により測
定)
転移作用
従来公知のホスホリパーゼDは、既述のよう
に、レシチンからホスフアチジン酸を生成し、
これを炭素数1から6までの直鎖の1級アルコ
ールに転移してエステルを形成することが知ら
れている。ホスホリパーゼDMについても同様
に転移作用を調べた結果、本酵素では、公知ホ
スホリパーゼDでは転移を生じないことの記載
された一級アルコールを包含して、更に広範囲
のアルコールに転移が起りエステルが形成する
ことが判明した。
本発明方法で利用するホスホリパーゼDMは、
後記転移作用の実験方法(TLCによる転移生成
物の生成確認方法)に従つて反応を行い、C10一
級アルコール例えばゲラニオールとリン脂質例え
ばレシチンとの間におけるリン脂質一級アルコー
ル誘導体形成反応を触媒して、該リン脂質の該一
級アルコール誘導体を形成する。公知ホスホリパ
ーゼDは、上記誘導体を形成しない。
本発明方法によれば、前記例示の如き式()
リン脂質と前記例示の如き式()一級アルコー
ルとを、上記に詳しく述べたホスホリパーゼDM
の存在下に反応させることにより、下記式()
但し式中、A及びRは前記したと同義である、
で表わされるリン脂質一級アルコール誘導体を製
造することができる。この際、ホスホリパーゼ
DMは精製品として使用する必要はなく粗製品で
あつてもよい。更に、適当な固定化担体たとえば
ポリプロピレン膜、セライト粒、ガラスビーズな
どの如き各種の重合体樹脂類や無機材料の粒状物
やフイルム状物に担持固定化して利用することも
できる。
反応は、ホスホリパーゼDMの存在下で、好ま
しくは溶媒の存在下に、式()リン脂質と式
()一級アルコールとを接触せしめることによ
り行うことができる。利用する溶媒の例として
は、水性溶媒及び水性溶媒と有機溶媒との混合溶
媒を例示することができる。式()一級アルコ
ールそれ自体に溶媒の役目を兼ねさせることもで
きる。また、ホスホリパーゼDMの酵素学的触媒
作用を阻害しない任意の他の添加剤を含む溶媒も
利用でき、たとえば該作用を促進したり、酵素の
安定化に役立つ適当な添加剤を含有した溶媒であ
ることができる。例えば、酢酸、クエン酸、リン
酸などの緩衝剤を含有したり、塩化カルシウムそ
の他の中性塩を含有したりした水性溶媒であるこ
とができる。更に、有機溶媒の例としては、式
()一級アルコールそれ自体を包含して、例え
ば、n−ヘプタン、n−ヘキサンなどの如き脂肪
族炭化水素類;シクロペンタン、シクロヘキサ
ン、シクロブタンなどの如き脂環続炭化水素類;
ベンゼン、トルエン、キシレンなどの如き芳香族
炭化水素類;アセトン、メチルイソプロピルケト
ンなどの如きケトン類;ジメチルエーテル、ジエ
チルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどの如
きエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチルなどの如
きエステル類;四塩化炭素、クロロホルム、塩化
メチレンなどの如きハロゲン化炭化水素類;ジメ
チルホルムアミドの如きアミド溶媒類;ジメチル
スルホキシドの如きスルホキシド溶媒類などを例
示することができる。
水性溶媒を有機溶媒との混合溶媒の形で利用す
る場合の両者の混合比は適当に選択できるが、例
えば水性溶媒:有機溶媒(v/v比)の比で50:
1〜1:10の如き混合比を例示することができ
る。
反応モル比、ホスホリパーゼDMの使用量、溶
媒の使用量などは、適宜に選択できるが、例え
ば、式()リン脂質1モルに対して式()一
級アルコール約1:1〜約1:1000、好ましくは
約1:10〜約1:100モルの反応モル比を例示す
ることができる。また、ホスホリパーゼDMの使
用量としては、例えば、式()リン脂質1g当
り約10〜約100000、好ましくは約100〜約1000単
位程度の使用量を例示することができる。さら
に、溶媒の使用量としては、例えば、式()リ
ン脂質に対して約10倍〜約500倍(容量)程度の
使用量を例示できる。
反応は、室温で進行するので、とくに冷却或は
加熱の必要はないが、所望により適宜に冷却もし
くは加温条件を採用することができる。例えば、
約0℃〜約90℃、好ましくは約20℃〜約60℃の如
き反応温度を例示することができる。また反応時
間も適宜に選択できるが、例えば約1分〜約10
日、好ましくは約0.1時間〜約72時間、更に好ま
しくは約1時間〜約72時間、とくに好ましくは約
1時間〜約24時間の如き反応時間を例示すること
ができる。所望により、たとえばTLC(薄層クロ
マトグラフイー)などの手法を利用して反応経過
を追跡し、所望の目的物の形成を確認することに
より反応時間を適宜に変更することができる。
ホスホリパーゼDMの存在下で式()リン脂
質と式()一級アルコールとを接触せしめる態
様は適宜に選択できるが、撹拌もしくは振盪条件
下で行うのが普通である。又、前記のように適当
な粒状物やフイルム状物担体に担持固定化した固
定化酵素の形でホスホリパーゼDMを利用する場
合には、例えば、固定化酵素膜もしくは固定化酵
素粒子層を介して反応組成液を循環ポンプを用い
て通過させる態様で行うことができる。
上述のようにして反応を行つた後、形成された
式()リン脂質一級アルコール誘導体は、その
まゝ又は塩の形で沈澱させて分離し利用すること
ができる。更に、ケイ酸カラムクロマト、アルミ
ナカラムクロマト、高速液体クロマト、向流分
配、ゲル過、吸着クロマト等の適当な公知の方
法を利用して分離精製することができる。
本発明方法によれば、上述したようにして、式
()リン脂質と式()一級アルコールとを、
ホスホリパーゼDMの存在下に反応させて式
()リン脂質一級アルコール誘導体を製造する
ことができる。
得られる式()リン脂質一級アルコール誘導
体は、すぐれた界面活性作用を有し細胞膜の透過
性に大きな影響を持つ。この意味から、該式
()誘導体はリポソーム形成基材として、又、
化粧品たとえばクリーム、乳液に配合して皮膚生
理に役立つ乳化剤として、更に脂肪系薬剤の乳化
剤、殺虫剤、除草剤などの如き農薬の乳化剤など
の広い乳化剤用途に有用である。
更に、多くの場合、リン脂質はそれぞれ特異な
生理活性を有することが知られているが、本発明
方法で得られる式()誘導体の多くは、その近
似的構造を有するところから、各種の生理活性が
期待できる。又、一級アルコール水酸基を有する
或は一級アルコール水酸基を導入した薬理活性化
合物を、リン脂質に転移させることによつて、該
化合物の薬理的副作用を弱めたり或は薬理効果を
高めてその投与量を低減させたりすることも期待
できる。さらに又、上記薬理活性化合物をリン脂
質に転移させて、該化合物を患部に的確に集中さ
せるための薬理活性化合物のキヤリヤーとして、
さらには、薬理活性化合物の保護基として有用な
役割をはたすことも期待できる。
又更に、各種医薬品をはじめとする化学合成の
中間体として有用であり、例えば、反応性の高い
ハロゲンやアミン置換基を有するアルコールを転
移させた誘導体を利用できる。更に又三重水素や
14Cでラベルした一級アルコールを転移するこ
とによつてラベルされたリン脂質誘導体が得ら
れ、リン脂質の代謝経路の解明に利用する事もで
きる。
以下、実施例により本発明方法実施の数態様に
ついて、更に詳しく例示する。
参考例 1
ホスホリパーゼDMの調製。
前記精製方法の項に従つて、ノカルデイオプ
シス属NO779株〔FERM−P No.6133〕及びア
クチノマデユーラ属NO362株〔FERM−P No.
6132〕の夫々を用いて、該項に記載したとおりの
活性回収率及び比活性でホスホリパーゼDMを得
た。
実施例 1
(Run No.1〜No.91)
後掲第4表に示した下記式()リン脂質
基質:L−α−レシチン,β,γ−ジミリスト
イル(シグマ社)
(1,2−ジテトラデカノイル−sn−グリセロ
ール−3−ホスホリルコリン)
基質:L−α−レシチン,β,γ−ジヘキサデ
シル(カルビオケム−ベーリング社)
(1,2−ジヘキサデシル−sn−グリセロール
−3−ホスホリルコリン)
基質:L−α−レシチン,β,γ−ヘキサデシ
リジン(同上)
(1,2−シクロヘキサデシリデン−sn−グリ
セロール−3−ホスホリルコリン)
基質:β−レシチン−α,γ−ジパルミトイル
(同上)
(1,3−ジヘキサデカノイル−グリセロール
−2−ホスホリルコリン)
と、後掲第4表に示した多数種の式()一級ア
ルコールとを、後記TLCによる転移生成物(リ
ン脂質一級アルコール)の生成確認方法に従つ
て、ホスホリパーゼDMの存在下で反応させて、
転移生成物の形成を確認した。そのRf値を後掲
第4表に示した。
TLCによる転移生成物の生成確認方法:−
下記組成
1%リン脂質乳化液 0.1ml
0.4M酢酸緩衝液(PH5.7) 0.1ml
0.1M塩化カルシウム水溶液 0.05ml
蒸留水 0.1ml
10%一級アルコール溶液 0.1ml
の反応液に、ホスホリパーゼDM水溶液0.1ml
(0.2〜1.0u/0.1ml)を加え、37℃で1〜5時間静
置した。
尚、上記1%リン脂質乳化液は、リン脂質100
mgに、ジエチルエーテル1ml及び蒸留水10mlを加
え、氷冷条件下に、600W、20KHzの条件で5分
間超音波処理して形成する。上記反応液の形成に
際して、必要な場合には、水又はジエチルエーテ
ル、アセトン等の有機溶媒を加えて上記10%一級
アルコール溶液を調製した。
上記静置後、50mMのEDTA(エチレンジアミ
ン四酢酸)水溶液0.2mlを加え、更にクロロホル
ム−メタノール混液(2:1容量比)5mlを加え
激しく撹拌し、脂質(生成物)を抽出した。この
懸濁液を2000×gの条件で10分間遠心処理し、下
層のクロロホルム層を分取し、30℃で減圧乾固し
た後、クロロホルム−メタノール混液(1:1容
量比)75μに溶解してTLCの試料とした。この
うち10μをシリカゲル薄層(フナゲル60Å、20
cm×20cmフナコシ薬品)にスポツトし、ジイソブ
チルケトン−酢酸−水(40:25:5)を展開溶媒
として展開した。スポツトの検出には下記の試薬
を用いた。検出されたスポツトで未分解の基質、
及びその加水分解物(ホスフアチジン酸及びその
類縁体)以外のリン脂質のスポツトが検出された
場合、これを転移生成物と認めた。
検出試薬
リン酸の呈色:Zinzadeの試薬(Beiss.U.J.
Chromatog.13 104、1964)
一級アミンの呈色:ニンヒドリン試薬(ニンヒド
リンの0.25%アセトン溶液)
二級アミンの呈色:次亜塩素酸−ベンジジン試薬
(Bischel M.C.らBiochim、Biophys、Acta
70 598 1963)
プリン及びピリミジンの呈色:フルオレツセイン
−アンモニア試薬(Wieland T.らAngew
chem.63 511 1951)
グリコール結合の呈色:過ヨウ素酸−シツフの試
薬(Shaw N.Biochim.Biophys.Acta.164 435
1968)
17−ケトステロイドの呈色:m−ジニトロベンゼ
ン試薬(Jisboa B.P.J.Chromatog.16 136
1964)
比較例 1
実施例1に於て、ホスホリパーゼDMの代り
に、キヤベツ由来の公知ホスホリパーゼD(P−
L Biochemicals Inc.)を用いるほかは、実施
例1と同様に行つた。その結果、後掲第4表に示
したすべての一級アルコールについて転移生成物
の生成は認められなかつた。
【表】
【表】
【表】
試薬を用いて呈色した。
実施例 2
(Run No.1〜No.23)
L−α−レシチン,β,γ−ジミリストイル
(シグマ ケミカル カンパニー製、純度98%)
400mg、ジエチルエーテルル1ml、蒸留水10mlを
超音波用セルに入れ、氷冷しながら600W、20K
Hzで5分間超音波処理をし、乳白色の乳化液を得
た。
このレシチン乳化液2ml(レシチン80mg)、
0.4M酢酸緩衝液(PH5.7)2ml、0.1M塩化カルシ
ウム水溶液1ml及び10%β−ヒドロキシエチルア
ニリン−ジエチルエーテル溶液2mlを共栓付試験
管中に入れ、ホスホリパーゼDM水溶液(2.5u/
ml)2mlを加えてよく混合した後、37℃で3時間
静置した。反応液に0.5N塩酸を0.5ml加えて反応
を停止した後更にクロロホルム−メタノール
(2:1)混液15mlを加えて、激しく混和し、リ
ン脂質を抽出した。この混合液を2000×g10分間
遠心し、下層のクロロホルム層を分取した。
上層の水層にはもう一度クロロホルム10mlを加
えて、同様の抽出操作を行い、抽出液を合わせ、
次いで10mlの0.02N塩酸で洗つた。この混合液か
ら遠心によつて再びクロロホルム層を分取し、減
圧乾固した後、1mlのn−ヘキサン−2−プロパ
ノール−水(60:80:7)混液に溶解した。
この試料20μをシリカゲル薄層(フナゲルフ
ナコシ薬品)にスポツトし、ジイソブチルケトン
−酢酸−水(40:25:5)の溶媒系で展開したと
ころ、3種類のリン脂質が検出され、そのうちの
二つは、ホスフアチジン酸及びレシチンとRf値
が一致した。
この試料を高速液体クロマトグラフイーによつ
て精製した。カラムはラジアルパツクカートリツ
ジシリカ8mm×10cm(ウオーターズ社製)、溶離
液は上述したn−ヘキサン−2−プロパノール−
水=60:80:7、流速2ml/分でピークの検出に
は441型紫外線検出器(ウオーターズ社)による
214nmの吸収、及びR401型示差屈折計(同)を
用いた。試料は4回に分け0.25mlずつ注入した。
まずこの溶離液で混入しているβ−ヒドロキシ
エチルアニリン、及びホスフアチジン酸、ホスフ
アチジン酸のβ−ヒドロキシエチルアニリンエス
テルの3成分を分取し、次いで、溶離液をn−ヘ
キサン−2−プロパノール−水=60:80:14とし
て、カラムに吸着している未分解のレシチンを溶
出した。得られた3種類のリン脂質は、それぞれ
もう一度同様の操作により高速液体クロマトグラ
フイーで精製した。
3種類のリン脂質はホスフアチジン酸約10%、
転移生成物約80%未分解のレシチン約10%(モル
比)であり、約40mgの精製された転移生成物であ
るホスフアチジン酸のβ−ヒドロキシエチルアニ
リンエステルが得られた。この化合物のIRスペ
クトルは日本分光A202型赤外分光光度計を用い、
液膜法で測定した。その結果を第5表に示した
(Run No.14)。
第5表に示した他の式()一級アルコールを
用いて、上記と同様に行つた。その結果を第5表
に示した(Run No.1〜13、15〜24及び26〜33)。
ただし、反応液に該一級アルコールを加える際、
そのアルコールの溶解性に応じて、適宜、水、又
はジエチルエーテル、あるいはアセトン溶液とし
て加えた。
【表】
【表】
【表】
【表】
実施例 3
(Run No.1〜No.24)
L−α−レシチンβ,γ−ジヘキサデシル(カ
ルビオケム−ベーリング社製)400mg、ジエチル
エーテル1ml及び蒸留水10mlの混合物を実施例2
と同様の方法で乳化させ、この乳化液2mlを用い
て、以下、実施例2と同様の方法で反応を行なつ
た。ただし、一級アルコールとして、チアミン塩
酸塩の10%水溶液を用いた。
この反応液を実施例2と同様に処理して、転移
生成物30mgを得た。この化合物のIRスペクトル
を第6表に示した(Run No.23)。
第6表に示した他の式()一級アルコールを
用いて、上記と同様に行つた。その結果を第6表
に示した(Run No.1〜22及び24)。
【表】
【表】
実施例 4
(Run No.1〜No.24)
L−α−レシチンβ,γ−ヘキサデシリジン
(カルビオケム−ベーリング社製)400mgを実施例
2と同様の方法で乳化し、80mg相当の乳化液を用
い、転移反応の受容体としてゲラニオールを加え
以下、実施例2と同様の方法で反応、抽出、精製
を行なつた。その結果、転移生成物50mgを得た。
この化合物のIRスペクトルを第7表に示した
(Run No.4)。
第7表に示した他の式()一級アルコールを
用いて上記と同様に行つた。その結果を第7表に
示した(Run No.1〜3及び5〜24)。
【表】
【表】
【表】
実施例 5
(Run No.1〜No.24)
β−レシチン、α,γ−ジヘキサデカノイル
(カルビオケム−ベーリング社製)400mgを実施例
2と同様に乳化し、80mg相当の乳化液を用い、転
移反応の受容体としてパントテニルアルコールを
加えて、以下実施例2と同様の方法で、反応、抽
出、精製を行なつた。その結果、転移生成物25mg
を得た。この化合物のIRスペクトルを第8表に
示した(Run No.9)。
第8表に示した他の式()一級アルコールを
用いて上記と同様に行なつた。その結果を第8表
に示した(Run No.1〜8及び10〜24)。
【表】
【表】
【表】
実施例 6
(Run No.1〜No.5)
L−α−ホスフアチジルエタノールアミン、
β,γ−ジミリストイル()、L−α−ホスフ
アチジル−N−メチルエタノールアミン、β,γ
−ジミリストイル()、L−α−ホスフアチジ
ル−DL−グリセロールβ,γ−ジミストイル
()(以上、いずれもカルビオケム−ベーリング
社)、L−α−ホスフアチジルセリン()(シグ
マ社)、及びS.F.Yangら(J.Biol.Chem 242、
477、1967)の方法で調整したL−α−ホスフア
チジエタノール、β,γ−ジミリストイル()
を、実施例2と同様の方法で乳化した。各リン脂
質50mgを含む乳化液1.5mlをそれぞれ別の共栓付
試験管に入れ、アルコールとしてゲラニオールの
10%ジエチルエーテル溶液10ml、0.4M酢酸緩衝
液1ml、蒸留水1ml、0.01M塩化カルシウム水溶
液0.5mlを加えて、更に、この反応液を600W、
20KHz、1分間超音波処理した。次いで各反応液
にホスホリパーゼDM水溶液(8u/ml)1mlづつ
加え、37℃で6時間静置した。以下、リン脂質の
抽出及び精製は実施例2と同様に処理し、共通の
転移生成物であるホスフアチジン酸−ゲラニオー
ルエステルを得た。収量はに対して12mg、に
対して20mg、に対して10mg、に対して24mg、
に対して22mgであつた。
そのIRスペクトルを第9表に示した。
【表】 Detailed Description of the Invention The present invention relates to a method for producing phospholipid primary alcohol derivatives by an enzymatic method, and relates to a method for producing phospholipid primary alcohol derivatives using an enzymatic method. This invention relates to a method for producing phospholipid primary alcohol derivatives using an enzymatic method that enables the production of alcohol derivatives. In more detail, phospholipase D derived from cabbage (optimum temperature 40℃ or less, optimum pH 5.4 ~
Unlike 5.6), the optimum temperature is 60 to 70℃, and the optimum pH is
This invention relates to a method for producing a phospholipid primary alcohol derivative, which involves reacting a phospholipid with a primary alcohol in the presence of phospholipase DM. In the present invention, a phospholipid primary alcohol derivative refers to an ester bond between the phosphoric acid structure of a phospholipid as a starting material and the (base or) alcohol structure of the phospholipid,
It refers to a new phospholipid that is different from the starting material and is derived by being hydrolyzed by the action of DM and simultaneously transferred to the primary alcohol used in the above reaction. In particular, the present invention provides the following formula () However, in the formula, A represents the following (i) or (ii) [Formula] [Formula], where both R 1 and R 2 are -O-COR 11
or both are -O-R 12 , or in formula (i), R 1 and R 2 together represent [formula] [where n represents a number from 11 to 19] In the above, R 11 and R 12 may be the same or different and each represents a C 7 to C 21 saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, and B is -(CH 2 ) 2 N( CH3 ) 3 ,− ( CH2 ) 2NH2 ,−
CH 2 CH (NH 2 )COOH, −CH 2 CH 2 NH (CH 3 ), −
CH 2 CH 2 N(CH 3 ) 2 , -CH 2 CHOHCH 2 OH or -(CH 2 ) n H [Here, m represents a number from 1 to 5]
A phospholipid represented by the following formula () R-OH ... () where R represents a member selected from the group consisting of the following (1) to (3), (1) C 6 (excluding hexanol) ~ C26 saturated or unsaturated aliphatic or aromatic hydrocarbon residue, where the hydrocarbon residue is substituted with a substituent selected from halogen, amino, acetyl, and hydroxyl group or the above-mentioned hydrocarbon residue having a bond selected from the group consisting of ether, ester, and amide bonds in the molecule, (2) pregnane steroid compound residue, (3) galactono-γ-lactone , N(2-hydroxyethyl)phthalimide, 2-(3-indole)ethanol, 2-(2-hydroxyethyl)pyridine, pyridoxine, N(2-hydroxyethyl)morpholine, 5-hydroxymethylcytosine, cytidine, uridine, A heterocyclic compound residue selected from the group consisting of arabinocytidine, thiamine, 2-(2-hydroxyethyl)piperazine, adenosine, guanosine and cyclocytidine is reacted with a primary alcohol represented by: in the presence of phospholipase DM. The following formula () is characterized by However, in the formula, A and R have the same meanings as above,
This invention relates to a method for producing a phospholipid primary alcohol derivative represented by: It has been known that phospholipase D hydrolyzes the choline base-phosphate ester of phospholipids, such as phosphatidylcholine, and catalyzes the reaction that produces the free base and phosphatidic acid [M.Kates Can.J. Biochem.Physiol. 32 571
(1954)]. Furthermore, when a phospholipid, such as lecithin, is reacted with ethyl alcohol in the presence of phospholipase D, the ester bond between the phosphoric acid structure of the phospholipid and the alcohol structure of the phospholipid is hydrolyzed, and at the same time, phosphotidyl group transfer occurs. It has been reported that phosphatidylethanol is produced by the action [RM.Dawson;Biochem.J.,
102, 205 (1967)]: [SFYang; J.Biol.Chem.,
242, 477 (1967)]. Since the above-described phosphatidyl group transfer effect of phospholipase D was known, research in this field has progressed, and the proposal of British Patent No. 1581810 (corresponding to West German Publication No. 2717547) is known. According to this proposal, a phospholipid represented by the general formula of this proposal and a primary compound having a straight or branched alkyl group up to C 5 which may be substituted with a hydroxyl group, halogen, amino or other substituent A primary alcohol transfer reaction using the enzymatic action of the cabbage-derived phospholipase D with alcohol is disclosed. and the reaction occurs only with primary alcohols containing no more than 5 carbon atoms,
If the alcohol contains more than 5 carbon atoms, the main product of the reaction is stated to be the corresponding phosphatidic acid. Furthermore, the proposal also states that there are no particular restrictions on the selection of the alcohol component as long as it is a primary alcohol that satisfies the above requirements. In addition, the inventors of the above proposal, S. Kovatchev and H. Eibl, et al., Adv. Exp. Med. Biol., Vol. 101,
221 (1978), regarding the primary alcohol transfer reaction using the enzymatic action of phospholipase D.
They reported that no rearrangement reaction was observed with C7 - C10 alkanols, but a 20% rearrangement reaction occurred with C6 hexanol. on the other hand,
Rokhimov, MM, Uzb.Biol.Zh., Vol.3, 6
-9 (1979), alcohols with C5 or higher, e.g.
They reported that no rearrangement reaction occurred with C6 hexanol. The present inventors have discovered the existence of a microorganism that has a phospholipase D production ability that differs from the conventionally known Cavell-derived phospholipase D in terms of its optimum temperature, optimum pH, etc., and has already filed the patent application No. 56-161076. , Tokugansho
No. 56-163475 was proposed. Further research revealed that the enzyme produced by the phospholipase D-producing microorganism contains primary alcohols of C6 or higher (excluding hexanol), and is conventionally thought to be incapable of forming phospholipid primary alcohol derivatives. and the surprising fact that it exhibits an enzymatic catalytic action that enables a transfer reaction with a primary alcohol selected from the group consisting of (1), (2), and (3) above, which has never been mentioned before. discovered. According to the research conducted by the present inventors, the present invention has newly developed phospholipase DM, which catalyzes the formation of phospholipid primary alcohol derivatives between phospholipids and, for example, geraniol, which is a C10 primary alcohol.
There is an enzyme called phospholipase.
By reacting the phospholipid represented by the above formula () with the primary alcohol of the above formula () in the presence of DM, new derivatives including phospholipid primary alcohol derivatives, which were previously said to be impossible to produce, can be created. It was discovered that it could be manufactured. Thus, new phospholipid primary alcohol derivatives can be successfully obtained by enzymatic methods without the need for complicated and disadvantageous chemical synthesis methods, under mild and easy conditions, and without the risk of side reactions. It was found that it can be manufactured at a high rate. Therefore, an object of the present invention is to provide a new enzymatic method for producing phospholipid primary alcohol derivatives. The above objects and many other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description. The raw material phospholipid used in the method of the present invention is represented by the following formula (). However, in the formula, A represents the following (i) or (ii) [Formula] [Formula], where both R 1 and R 2 are -O-COR 11
or both are -O-R 12 , or in formula (i), R 1 and R 2 together represent [formula] [where n represents a number from 11 to 19] In the above, R 11 and R 12 may be the same or different and each represents a C 7 to C 21 saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, and B is -(CH 2 ) 2 N( CH3 ) 3 ,− ( CH2 ) 2NH2 ,−
CH 2 CH (NH 2 )COOH, −CH 2 CH 2 NH (CH 3 ), −
CH 2 CH 2 N(CH 3 ) 2 , -CH 2 CHOHCH 2 OH or -(CH 2 ) n H [Here, m represents a number from 1 to 5]
shows. The raw material phospholipid of the formula () is a known compound and is available on the market, and can be extracted from natural products or synthesized by methods known per se. For example, lecithin, kephalin, phosphatidylserine, phosphatidyl-N-methylethanolamine, phosphatidyl-N,N-dimethylethanolamine, phosphatidylglycerol, phosphatidic acid alkyl ester obtained by extraction from animal and plant tissues by known means. They can be used alone or as a mixture, as they are, or after being purified. β-type phospholipids and alkyl ether-type phospholipids can also be used by chemically synthesizing part or all of their structures by methods known per se. can be used. In the method of the present invention, the primary alcohol reacted with the raw material phospholipid of the above formula () in the presence of phospholipase DM is represented by the following formula (). R-OH...() However, in the formula, R represents a member selected from the group consisting of the following (1) to (3), (1) C 6 (excluding hexanol) to C 26 saturated or an unsaturated aliphatic or aromatic hydrocarbon residue, where the hydrocarbon residue may be substituted with a substituent selected from halogen, amino, acetyl, and hydroxyl, or ether, ester, and the above hydrocarbon residue having a bond selected from the group consisting of an amide bond, (2) a pregnane steroid compound residue, (3) galactono-γ-lactone, N(2-hydroxyethyl)phthalimide, 2-(3) -indole) ethanol, 2-(2-hydroxyethyl)pyridine, pyridoxine, N(2-hydroxyethyl)morpholine, 5-hydroxymethylcytosine, cytidine, uridine, arabinocytidine, thiamine, 2-(2-hydroxyethyl) A heterocyclic compound residue selected from the group consisting of piperazine, adenosine, guanosine and cyclocytidine. Specific examples of such primary alcohols of formula () include the following primary alcohols. Examples of primary alcohols belonging to the group (1) above include aliphatic alcohols with no substituents such as 1-heptanol (C 7 ), 1-octanol (C 8 ), and 2-ethyl-1 -Hexanol ( C8 ), 1-nonanol ( C9 ), 1-decanol ( C10 ), 1-undecanol (C11), 1-dodecanol ( C12 ) , 1-tetradecanol ( C14 ), 1
-hexadecanol ( C16 ), 1-octadecanol ( C18 ), 1-docosanol ( C20 ), 1-eicosanol ( C22 ), 1-hexacosanol ( C26 ),
Geraniol (C 10 ), citronellol (C 10 ), falnesol (C 15 ), phytol (C 20 ), etc.;
Polyhydric alcohols include 1,6-hexanediol (C 6 ), 1,2,6-hexanetriol (C 6 ), sorbitol (C 6 ), mannitol (C 6 ),
2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol (C 9 ), 2-ethyl-1,3-hexanediol (C 8 ), 1,1,1-tris(hydroxymethyl)propane (C 6 ), 3,3-bis(hydroxymethyl)heptane ( C9 ), 1,10-decanediol ( C10 ), 1,12-dodecanediol ( C12 ), trimethylolpropane, dipentaerythritol, galactitol etc.; Those with amino groups include 6-amino-1-hexanol (C 6 ), triethanolamine, N-butyldiethanolamine, serine ethyl ester, dihydroxyethylglycine, sphingosine (C 18 ),
N-methylpentanolamine, N-methylhexanolamine, N-ethylbutanolamine,
N-ethylpentanolamine, N-ethylhexanolamine, N-propylpropanolamine, N-propylbutanolamine, N-propylpentanolamine, N-propylhexanolamine, N-butylethanolamine, N-butylpropanolamine, N-butylbutanolamine, N-butylpentanolamine, N-butylhexanolamine, N-pentylethanolamine, N-hexylethanolamine, N,
N-dimethylbutanolamine, N,N-dimethylpentanolamine, N,N-dimethylhexanolamine, N,N-diethylethanolamine, N,N-diethylpropanolamine, N,
N-diethylbutanolamine, N,N-diethylpentanolamine, N,N-diethylhexanolamine, N,N-dipropylethanolamine, N,N-dipropylpropanolamine,
N,N-dipropylbutanolamine, N,N-
Dipropylpentanolamine, N,N-dipropylhexanolamine, N,N-dibutylpropanolamine, N,N-dibutylbutanolamine, N,N-dibutylpentanolamine,
N,N-dibutylhexanolamine, N,N-
Dipentylethanolamine, N,N-dihexylethanolamine, N,N,N-trimethylpropanolamine, N,N,N-trimethylbutanolamine, N,N,N-trimethylpentanolamine, N,N,N-trimethyl Hexanolamine, N,N,N-triethylethanolamine, N,N,N-triethylpropanolamine, N,N,N-triethylbutanolamine,
N,N,N-triethylpentanolamine,
N,N,N-triethylhexanolamine,
N,N,N-tripropylethanolamine,
N,N,N-tripropylpropanolamine,
N,N,N-tripropylbutanolamine,
N,N,N-tripropylpentanolamine,
N,N,N-tripropylhexanolamine,
N,N,N-tributylethanolamine, N,
N,N-tributylpropanolamine, N,
N,N-tributylbutanolamine, N,N,
N-tributylpentanolamine, N,N,N
-tributylhexanolamine, N,N,N-
Tripentylethanolamine, N,N,N-trihexylethanolamine, N,N-dibutylethanolamine, N-(3-aminopropyl)
Diethanolamine, etc.; Those with a carboxyl group include 16-hydroxyhexadecanoic acid (C 16 ), gluconic acid, galactonic acid, etc.; Those with a halogen group include 6-chloro-1-hexanol (C 6 ), etc., and ester bonds. Monolaurin (C 15 ), monoolein (C 21 ), 1,2-dilaurin (C 27 ), 1,2-distearin (C 39 ), 2-hydroxyethyl methacrylate (C 6 ), ethylene glycol Monolaurate, diethylene glycol monolaurate, ethylene glycol monostearate, diethylene glycol monostearate, ethylene glycol monooleate, diethylene glycol monooleate, ethylene glycol monopalmitate, diethylene glycol monopalmitate, etc.; Pantothenyl alcohol as having an amide bond ( C9 ), pantetheine ( C11 ), tri-L-serine,
L-seryl-L-leucine, L-seryl-L-methionine, L-seryl-L-arginine, L-seryl-L-lysine, L-seryl-L-glutamine, N-capryloylethanolamine, N-cap loylethanolamine, N-lauroylethanolamine, N-myristoylethanolamine, N-palmitoylethanolamine, N-stearoylethanolamine, N-oleoylethanolamine, N-palmitooleoylethanolamine, N-linoloylethanolamine,
N-linoleylethanolamine, N-arachidonoylethanolamine, N-eicosanoylethanolamine, N-docosanoylethanolamine, lauric acid diethanolamide, stearic acid diethanolamide, oleic acid diethanolamide, palmitic acid diethanolamide, Oxyethylene lauric acid amide, tetraoxyethylene lauryl ether triethanolamine sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, etc.; as those having an ether bond, triethylene glycol (C 6 ), diethylene glycol monobutyl ether (C 8 ), ethylene glycol monolauryl Ether, diethylene glycol monolauryl ether, ethylene glycol monocetyl ether, diethylene glycol monocetyl ether, ethylene glycol monostearyl ether, diethylene glycol monostearyl ether, ethylene glycol monooleyl ether, diethylene glycol monooleyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol mono(2) -diethylaminoethyl) ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monotolyl ether, diethylene glycol monoethyl ether,
Diethylene glycol monohexyl ether, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, hexaethylene glycol, octaethylene glycol, decaethylene glycol, dodecaethylene glycol, diglycerol, triglycerol, tetraglycerol, pentaglycerol, hesysaglycerol, heptaglycerol, octaglycerol Examples include aromatic alcohols such as benzyl alcohol (C 7 ),
β-phenethyl alcohol (C 8 ), 3-phenyl-1-propanol (C 9 ), cinnamic alcohol (C 9 ) L-seryl-L-tyrosine, L-seryl-
L-phenylalanine, L-serine benzyl ester, L-serine β-naphthylamide, L-dinitrophenyl-L-serine, N-(1-dimethylaminonaphthalene-5-sulfonyl)-L-serine, ethylene glycol monobenzyl Ether, ethylene glycol monooctyl phenol ether, diethylene glycol monooctyl phenol ether, ethylene glycol monononyl phenol ether, diethylene glycol monononyl phenol ether, etc.; Those with substituents include p-chlorobenzyl alcohol (C 7 ), p-aminophenol ether, etc. enethyl alcohol ( C8 ),
N-ethyl-N-(2-hydroxyethyl)-m-
Toluidine (C 11 ), β-hydroxyethylaniline (C 8 ), N-(2-cyanoethyl)-N-(2-
hydroxyethyl)-aniline (C 11 ), N-phenyldiethanolamine (C 10 ), anis alcohol (C 8 ), 1,4-di(2-hydroxyethoxy)benzene (C 10 ), ethylene glycol monophenyl ether ( C 8 ), Mehuenesin (C 10 ), 2
-Hydroxyethylsalicylic acid (C 9 ) ethylene glycol monochlorophenyl ether, etc.; polycyclic compounds such as O,O-bis(2-hydroxyethyl)tetrabromobisphenol (C 19 ), 2-naphthalene ethanol (C 12 ), etc. For example, among alicyclic alcohols, retinol (C 20 ),
Examples include 1,4-dihydroxymethylcyclohexane ( C8 ). Examples of primary alcohols belonging to the group (2) above include aldosterone, corticosterone, cortisone, dehydrocorticosterone, deoxycorticosterone, hydrocortisone, prednisolone, prednisone, tetrahydrocortisol, tetrahydrocortisone, triamcinolone, etc. can be exemplified. Furthermore, examples of primary alcohols belonging to the group (3) above include galactono-γ-lactone, N-(2
-hydroxyethyl)phthalimide, 2-(3-
indole) ethanol, 2-(2-hydroxyethyl)pyridine, pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamine, N-(2-hydroxyethyl)morpholine, 5-hydroxymethylcytosine, cytidine, uridine, arabinocytidine, adenosine, guanosine, cyclocytidine , adenine deoxyriboside, cytosine deoxyriboside, guanine deoxyriboside, 5-hydroxymethyluracil, thymine deoxyriboside, uracil deoxyriboside, inosine, orotidine,
Examples include 2-(2-hydroxyethyl)piperazine, thiamine, and toxopyrimidine. The primary alcohol of formula () as exemplified above can be used as either a natural product or a synthetic product, but it is preferable to use it after it has been purified in advance using an appropriate known means so that it does not contain any alcohol other than the intended primary alcohol. . Examples of such purification means include distillation, recrystallization, column chromatography using alumina, silica gel, activated carbon, ion exchange resin, etc., thin layer chromatography, and appropriate combinations of these purification means. can. According to the method of the present invention, the formula () as exemplified above
A phospholipid and a primary alcohol of formula () as exemplified above are reacted in the presence of phospholipase DM. The phospholipase DM used at this time is:
It is distinguished from known phospholipase D by having an optimum temperature of 60 to 70°C and an optimum pH of around 7, compared to the conventional phospholipase D extracted from cabbage which has an optimum temperature of 40°C or less and an optimum pH of 5.4 to 5.6. An example of this is phospholipase DM produced by a phospholipase DM producing bacterium. The phospholipase DM can also be distinguished from the known phospholipase D in that it catalyzes the formation of a phospholipid primary alcohol derivative between geraniol, a C 10 primary alcohol, and a phospholipid of formula (). As an example of such phospholipase DM producing bacteria, there is
Phospholipase DM belonging to the genus Nocardiopsis disclosed in No. 161076
For example, phospholipase DM producing bacteria belonging to the genus Actinomadura disclosed in Japanese Patent Application No. 163475/1983 filed by the same applicant, such as Norcadeiopsis strain NO779 [FERM-P No. 6133]. For example, Actinomadeura spp.
Examples include the NO362 strain [FERM-P No.6132]. Table 1 below shows the differences in enzymatic properties between the phospholipase DM used in the method of the present invention and the known phospholipase D, as well as the differences in optimum temperature and optimum pH, as well as some other differences. [Table] [Table] The reason why a phospholipid primary alcohol derivative that cannot be obtained using the known phospholipase D can be formed by the method of the present invention is that the known phospholipase D involved in this enzymatic catalytic reaction and the method of the present invention can be formed. It is presumed that the difference in enzymatic properties as described above from the phospholipase DM used is involved. Of course, the method of the present invention is not subject to any restrictions based on the assumption of such effects. The phospholipase DM producing bacterium Nocardiopsis sp. NO779 strain [FERM-P No. 6133] which produces phospholipase DM that can be used in the method of the present invention
and Actinomadeura sp. NO362 strain [FERM-
P No. 6132], the titer measurement method and physicochemical properties of phospholipase DM produced by them are described below. Nocardiopsis strain NO779 [FERM-P
No. 6133] mycological properties: - (a) Morphology Grows well on glucose asparagine agar, glycerin asparagine agar, yeast malt agar, etc., and grows moderately on starch inorganic salt medium, forming a colony of aerial mycelia. live. The color of the bacterial flora on which the spores have settled varies slightly depending on the type of culture medium and the time of observation, but it is generally white or grayish-white to light gray. On sucrose nitrate agar, nutrient agar, and oatmeal agar media, aerial mycelia do not grow,
Only poorly established. When this fungal strain grown on an agar medium is observed under a microscope, the aerial hyphae are 0.5 to 0.8 μ in size, linear, loosely waved or curved, and extend long with branches, and the total aerial hyphae number from several tens to 100. It is formed by a chain of all spores of more than 1,000 spores. The size of the spores is 0.5 to 0.8 x 0.7 x 1.0μ, almost short cylindrical and slightly irregular in size. The basal hyphae are 0.5 to 0.8μ wide and elongate with branches, and although they do not always divide on agar media, they are finely divided in most cases when cultured in liquid. However, zoospores, sporangia, sclerotia, etc. are not formed. (b) Properties on various media The experimental methods described below are mainly based on E.B. Shearing (Int. J. Syst. Bacteriol.
313-340, 1966). The hue was determined using the "Color Standard" (Japan Color Research Institute, 1964), and the hue symbol was written in parentheses in the order of hue name, saturation number, and brightness number. Cultivation is carried out at 25℃, and 2 to 3 are the most vigorously growing.
Table 2 shows the observation results on each medium during the week. However, in Table 2, the color of the surface of the basal hyphae listed in the growth items shows the observation results during the first week of culture before spores have settled, and it is difficult to judge the color of the surface of the basal hyphae in a medium where spores are attached quickly. is not stated. [Table] Soluble Pigment that produces melanin-like brown pigment Zuru [Table] Soluble Pigment that does not produce
(c) Physiological properties 1 Growth temperature: Grows around 5℃~30℃,
Grows best at 30℃. 2 Liquefaction of gelatin: No liquefaction (cultivated on glucose-peptone-gelatin medium at 25°C for 3 weeks). 3 Starch hydrolysis: Decompose (cultivate on starch agar medium at 25°C for 3 weeks). 4. Coagulation and peptonization of skim milk: Neither coagulation nor peptonization was performed (cultured at 30°C for 3 to 4 weeks). 5 Production of melanin-like pigment: Produced on peptone yeast iron agar, tyrosine agar (25℃, 2
~4 days). (d) Assimilation of carbon sources (culture at 30°C for 10-16 days) L-arabinose-sucrose-D-xylose-inositol-D-glucose + L-rhamnose-D-fructose-raffinose- (e) Chemical analysis of cells Diaminopimelic acid of this strain is meso type and does not contain hydroxydiaminopimelic acid. The sugar composition of the cell wall does not contain arabinose, xylose, madeulose, rhamnose, etc.
Contains galactose, mannose, etc. Moreover, this strain does not have nocardomicolic acid. Regarding the above analysis results, Bergey's Manual of
the Dterminative Bacteriology 8th edition, 657
pp. 658 (1974), and L'Essier Vallier (Inter.J.
System.Bacteriol.Volume 20, pp. 435-443, 1970
Mayer (Int.J.Syst.Bacteriol.26, 487)
According to the classification method of p.-493 (1976), this bacterium is of the cell wall type.
Type, cell wall sugar pattern C
Becomes a mold. As described above, this bacterium has a cell wall type and a sugar composition type of C.
Therefore, according to the classification method of Reschievarie, it belongs to the genus Actinomadeura, Thermoactinomyces, Actinobiifidus, or Geodermatophyllus, all of which are dasonbiley types. However, in the morphology of this fungus, all of the aerial hyphae consist of long chains of spores, dividing the basal hyphae into small pieces, but since no endospores, zoospores, or sporangia were found, it was found that the hyphae of this fungus are of the Dasonbirei type. Genus Actinomadura
It is appropriate for classification to identify it as (dassonvillei type). In addition, in recent years, the genus Actinomadeula of the dasonbelay type has been integrated into the new genus Nocardiopsis proposed by Mayer, and is generally treated under the name of the genus Nocaldeiopsis. Therefore, this bacterium is Nocardiopsis spp. NO779.
(Genus Nocardiopsis sp NO779). This bacterium has been deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology, and its accession number is FERM-P No. 6133. This bacterium was discovered on March 21, 1980, at No. 512,
(FERM BP-512) was transferred to the international deposit under the Budapest Treaty. The bacteria used to produce the phospholipase DM used in the present invention include not only the genus Nocardiopsis NO779 and a mutant strain obtained by mutating this strain, but also the genus Nocardiopsis (formerly known as Actinomadeula dason). All bacteria that belong to the genus Belay type and produce phospholipase DM can be used. Actinomadeura sp. NO362 strain [FERM-P
No. 6132] mycological properties: - (a) Morphology It grows well on starch inorganic salt agar, tyrosine agar, yeast/malt agar, oatmeal agar, etc., and grows moderately on glycerin-asparagine agar, with no formation of aerial mycelia. Epiphytes the settlement. The color of the bacterial flora that has attached spores varies slightly depending on the type of culture medium and the time of observation, but it is generally grayish-white to gray with a slight purplish tinge. On seuucrose nitrate agar, nutrient agar, and glucose asparagine agar, aerial mycelia do not attach or attach only poorly. When this strain grown on an agar medium is observed under a microscope, the aerial hyphae are branched with a width of 0.8 to 1.2 μm, with some loops or spirals, and elongate mainly in a straight line with some bends. The tip is often loosely wound into a loop. The spores settle in chains of several tens to more than 100, forming almost the entire aerial hyphae. The size of the spores is 0.8-1.2 x 1.2-1.7μ, short cylindrical or oval, and somewhat irregular in size and shape. The basal hyphae are 0.6 to 1.0 μm in width and elongate with irregular branches and bends, and zoospores, sporangia, sclerotia, etc. are not formed. In addition, septa and hyphal division are not usually observed, but hyphal division may be observed in liquid culture. (b) Properties of various media The experimental methods described below are mainly based on E.
Bee Shearing (Int.J.Syst.Bacteriol.16
Vol. 313-340, 1966). The hue was determined using the "Color Standard" (Japan Color Research Institute, 1964), and along with the hue name, the hue symbol was written in parentheses in the order of hue name, saturation number, and brightness number. Cultivation is carried out at 25℃, and 2 to 3 are the most vigorously growing.
Table 3 shows the observation results on each medium during the week. However, in Table 3, the color of the surface of the basal hyphae listed in the growth items shows the observation results during the first week of culture before spores attach, and it is difficult to judge the color of the surface of the basal hyphae in a medium where spores attach quickly. There is no mention of. [Table] Soluble Not produced pigments
[Table] Soluble Not produced pigments
(c) Physiological properties 1 Growth temperature: Grows around 10℃~37℃, 20~37℃
Grows best at 30℃. 2 Liquefaction of gelatin: No liquefaction (cultivated on glucose-peptone-gelatin medium at 25°C for 3 weeks). 3 Starch hydrolysis: Decompose (cultivate on starch agar medium at 25°C for 3 weeks). 4 Coagulation and peptonization of skim milk: No coagulation,
Peptonize (cultivate at 30°C for 3 to 4 weeks). 5 Production of melanin-like pigment: Produced on peptone yeast iron agar, tyrosine agar (25℃, 2
~4 days). (d) Assimilation of carbon sources (culture at 30°C for 10 to 16 days) L-arabinose + sucrose - D-xylose + inositol ± D-glucose + L-rhamnose - D-fructose - raffinose - (e) Chemical analysis of cells The diaminopimelic acid of this strain is meso type, and the sugar composition of the cell wall does not contain arabinose, xylose, rhamnose, etc., and has only madeulose,
Contains galactose, mannose, etc. Regarding the above analysis results, Bergey's Manual of
The Determinative Bacteriology, 8th edition, pp. 657-658 (1974), and L'Essier Varier (Inter.J.
System. Bacteriol. vol. 20, pp. 435-443, 1970)
When judged according to the classification method of , etc., this bacterium is of cell wall type and cell wall sugar pattern type B. Below, this bacterium has a cell wall type and a sugar composition type of B.
Therefore, it belongs to the genus Micropispora, Streptosporangium, Spirillospora, Branomonospora, Dermatophilus, and Actinomadeula. However, this fungus forms a spore chain consisting of many spores, and since no sclerotia, sporangia, or zoospores were found, it was found that the genus Actinomadeura (Genus
Taxonomically, it is most appropriate to identify it as ``Acinomadura''. Therefore, this bacterium is Actinomadera genus NO362.
(Actinomadura sp NO362). This bacterium has been deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology, and its accession number is FERM P-6132. This bacterium was transferred to the International Deposit under the Budapest Treaty on March 21, 1981 as FERM BP-511. The bacteria used to produce the phospholipase DM used in the present invention include not only the above-mentioned Actinomadeula genus NO362 and a mutant strain obtained by mutating this strain, but also strains belonging to the Actinomadeula genus that produce phospholipase DM. Any bacteria can be used. The phospholipase DM used in the method of the present invention is
In order to use the phospholipase DM producing bacteria as exemplified above, phospholipase DM as exemplified above is used.
The producing bacteria may be cultured in a medium, and phospholipase DM may be collected from the culture. Although both liquid culture and solid culture can be used as the culture form, it is advantageous industrially to perform deep aeration agitation culture. The culture sources used include carbon sources, nitrogen sources, inorganic salts, and other micronutrients commonly used for microbial culture, as well as phospholipases belonging to the genus Nocardiopsis and Actinomadeula.
Any nutrient source available to the DM-producing microorganism can be used. Examples of carbon sources for the culture medium include glucose, fructose, sucrose, lactose, starch, glycerin, dextrin, molasses, sorbitol, etc., as well as fatty acids, fats and oils, crude lecithin, alcohol, and organic acids. Or they can be used in combination. As the nitrogen source, either an inorganic nitrogen source or an organic nitrogen source can be used, and examples of the inorganic nitrogen source include ammonium nitrate, ammonium sulfate, urea, sodium nitrate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate, ammonium chloride, etc. Examples of organic nitrogen sources include flour, bran, and defatted lees of soybeans, rice, corn, cottonseed, rapeseed, and wheat, as well as corn steep liquor, peptone, yeast extract, meat extract, casein, and amino acids. Examples of inorganic salts and micronutrients include salts such as phosphoric acid, magnesium, potassium, iron, aluminum, calcium, manganese, and zinc;
Suitable substances that promote bacterial growth and phospholipase DM production, such as vitamins, nonionic surfactants, and antifoaming agents, can be used as appropriate. Cultivation is carried out under aerobic conditions. The culture temperature can be changed and selected as appropriate within the temperature range in which the bacteria grow and produce phospholipase DM, but particularly preferred is approximately
20 to about 35°C. Although the culture time varies depending on the conditions, it is sufficient to culture until the maximum production amount of phospholipase DM is reached. In the case of liquid culture, the period is, for example, about 1 to 3 days. Phospholipase DM produced in the culture is mainly dissolved in the culture medium in submerged culture, so
Phospholipase DM can be collected from the culture solution obtained by separating the solid matter from the culture solution. To collect phospholipase DM from the culture solution, any method commonly used for enzyme purification can be used. For example, methods such as salting out with ammonium sulfate, common salt, etc., precipitation with organic solvents such as acetone, ethanol, methanol, etc., dialysis, ion exchange chromatography, adsorption chromatography, gel filtration, adsorbent, and isoelectric precipitation can be used. . Furthermore, by appropriately combining these methods,
If the purification effect of phospholipase DM increases,
It can be done in combination. Phospholipase DM, which can be obtained as described above and can be used in the method of the present invention, can be prepared by concentration under reduced pressure, with or without addition of various salts, carbohydrates, proteins, lipids, surfactants, etc. as stabilizers, for example. It can be made into a liquid or solid form of phospholipase DM by methods such as vacuum drying and freeze drying. The enzymatic activity of phospholipase DM used in the method of the present invention is determined by acting on the substrate glycerophospholipid to decompose the ester bond between phosphoric acid and a nitrogen-containing base and measuring the amount of base produced. Phospholipase DM activity was measured by the choline oxidase method described below unless otherwise specified. Titer determination method: 0.1 ml of 1% egg yolk purified lecithin emulsion (0.1 g lecithin, 1 ml ethyl ether, 10 ml distilled water ultrasonic emulsion), 0.1 ml of 0.2 MPH7.2 Tris-HCl buffer, 0.1 M CaCl 2 Aqueous solution 0.05ml, distilled water 0.15
ml, add 0.1ml of enzyme solution to this, and incubate at 37℃.
After 20 minutes of reaction, 0.2 ml of 1M Tris-HCl buffer (PH8.0) containing 50 mM EDTA-2Na is added and immediately boiled for 5 minutes to completely stop the reaction. Next, add 4 ml of a solution of the choline coloring agent contained in the kit of cholinesterase measurement reagent [manufactured by Nippon Shoji Co., Ltd.] dissolved in the coloring solution, react at 37°C for 20 minutes, and then measure the absorbance at 500 nm. Measure. As a control, the absorbance of a similar reaction using an enzyme solution that has been heat-inactivated in advance is measured. The enzyme activity that releases 1 μmol of choline per minute is defined as 1 unit. Using the aforementioned Nocardiopsis genus NO779 strain and Actinomadeula genus NO362 strain,
The physicochemical properties of phospholipase DM that can be used in the method of the present invention using an enzyme preparation purified by the method described in 9. Purification method below will be described below. 1. Action Decomposes the ester bond between phosphoric acid of glycerophospholipid and nitrogen-containing base to liberate phosphatidic acid and base. 2 Substrate specificity Using 0.1 ml of emulsion containing 0.5 μmol of one of lecithin, lysolecithin, and sphingomyelin as a substrate, and using 1% instead of distilled water.
Except for using an aqueous solution containing Triton X-100,
The amount of choline released by the reaction was measured in the same manner as the titer measurement method described above, and the phospholipase DM activity against each substrate was measured. As a result, the relative activities when the activity against lecithin was set as 100 were: Nocardiopsis phospholipase DM: - lysolecithin 4.9; sphingomyelin 0.3; Actinomadeula phospholipase DM: - lysolecithin 3.6; sphingomyelin 0.3; It was hot. 3 Optimum PH Instead of buffer solution used in titer measurement method, PH
For 3.0 to 4.0, use formic acid/sodium formate buffer, PH4.0~
Acetic acid/sodium acetate buffer for pH 5.5, Tris/maleic acid/caustic soda buffer for pH 5.5 to 8.5, pH
For 7.0 to 9.0, use Tris/HCl buffer, PH9.0 to 10.0
Then, the activity of phospholipase DM was measured using a glycine/caustic soda buffer, and the optimal pH was determined. Also, instead of 0.15 ml of distilled water used in the same measurement method, 0.15 ml of 1% Triton X-100 (Wako Pure Chemical Industries) aqueous solution was used.
The optimal pH when using ml was also determined. As a result, when distilled water was used, Nocardiopsis phospholipase DM: - around the optimum pH 7 (6.5 to 7.0), Actinomadeula phospholipase DM: - around the optimum PH 7, and 1% Triton X - When a 100% aqueous solution was used, Nocardiopsis phospholipase DM: - optimum pH around 5, Mactinomadeula phospholipase DM: - optimum pH around 5.5. 4 Optimum temperature In the titer measurement method, the reaction temperature condition is 10,
20, 25, 37, 40, 50, 55, 60, 70, 80 and 90
Enzyme activity was measured at °C. As a result, Nocardiopsis phospholipase DM: - Optimal temperature 60°C to 80°C, especially 60°C to 70°C, Actinomadeula phospholipase DM: - Optimal temperature 55°C to 80°C, especially 60°C 〜70℃, was observed. 5 PH stability 0.1 ml of enzyme solution, 0.2 ml for Nocardiopsis phospholipase DM, 0.9 for Actinomadeula phospholipase DM
ml of 0.1M various buffers, i.e. glycine-hydrochloric acid buffer for pH 3.0-3.5, acetic acid-sodium acetate buffer for pH 3.5-7.0, Tris-maleic acid-caustic soda buffer for pH 5.0-8.0, PH7.0~
Tris/hydrochloric acid buffer was added for pH 9.0, and glycine/caustic soda buffer was added for pH 9.0 to 9.5, and the mixture was kept at 25°C for 2 hours. Then, in these enzyme buffer solutions
0.5M Tris-HCl buffer (PH7.2) for Nocardiopsis phospholipase DM.
1.2ml, Mactinomadeula phospholipase
In the case of DM, 9.0 ml was added to adjust the pH to 7.0 to 7.3. Using 0.1 ml of this solution, the titer was measured according to the titer measurement method, and the stable PH range was investigated. As a result, Nocardiopsis phospholipase DM: - Particularly stable PH4.0 to 7.0, Actinomadeula sp. Phospholipase DM: - Recognized as particularly stable PH4.0-8.0. In addition, when using 0.15 ml of 1% Triton Not much had changed. 6 Thermostability Add 0.1M Tris-HCl buffer (PH7.2) to 0.1ml of the enzyme solution, 4ml for Nocardiopsis phospholipase DM, 9.9ml for Actinomadeula phospholipase DM,
After standing at 20, 30, 37, 40, 50, 60 and 65°C for 30 minutes, the remaining enzyme activity was measured. As a result, Nocardiopsis phospholipase DM: It was hardly inactivated by heat treatment at -30℃ for 30 minutes, and 50
Actinomadeula phospholipase DM: 80% activity remains after heat treatment at -30℃ for 30 minutes; 80% activity remains after heat treatment at -30℃ for 30 minutes;
The results showed that 60% of the activity remained after heat treatment at ℃ for 30 minutes. 7. Effects of various substances In the titer measurement method, 0.05 ml of aqueous solutions of various substances were added in place of the CaCl 2 aqueous solution, and the activity was measured at a concentration of 1 mM in the enzyme reaction system.
The results are based on the activity when water is added as 100, and the relative activities that have an activation effect are Nocardiopsis phospholipase DM: - For example, AlCl 3 , CuSO 4 , ZnSO 4 , CoCl 2 ,
CaCl2 , FeCl3 , FeSO4 , MgCl2 , SnCl2 , sodium deoxycholate, ethanol, isopropanol, t-butanol, Triton X-100, Actinomadeula phospholipase DM: - For example, AlCl3 , CaCl2 , FeSO 4 , FeCl3 ,
MgCl 2 , SnCl 2 , sodium deoxycholate, ethanol, isopropanol, t-butanol, while those that had an inhibitory effect on Nocardiopsis phospholipase DM: - For example, sodium dodecyl sulfate, cetylpyridinium chloride, Actinomadeula phospholipase DM: - For example, cetylpyridinium chloride. 8. Method for measuring titer As described above. 9 Purification method Soybean flour 3.0g, corn steep liquor 1.0%,
Peptone 0.5g, powdered yeast extract 0.1%, glucose 1.0g, NH 4 NO 3 0.25%, K 2 HPO 4 0.4%,
MgSO 4 7H 2 O0.01%, Tween -
Medium consisting of 85 0.1% (PH6.0) approx. 15 to 30
Place in a jar fermenter, sterilize at 120℃ for 15 minutes, inoculate with 1.5 seed culture solution, and incubate at 27℃.
Culture was performed for 40 hours. The above seed culture solution contains 1% starch ( NH4 ), 0.25% H2PO4 , and peptone .
0.25%, K2HPO4 0.2 % , MgSO4・7H2O0.01 %
Pour 100 ml of an aqueous medium (PH6.8) containing the following into a 500 ml Sakaguchi flask, and after steam sterilization, use Nocardiopsis sp. NO779 strain [FERM-P No.6133] or Actinomadeula sp. NO362 strain [FERM-P
No. 6132] was inoculated with a loopful of spores, and the culture temperature was
It was prepared by culturing with shaking at 30°C for 2 days at 120 revolutions/min. After culturing, the bacterial solid matter was removed by centrifugation, and the centrifugal supernatant 13 (Nocardiopsis spp.
When using FERM-P No.6133 strain, 0.54u/
ml; Actinomadeula FERM-P No.
When strain 6132 was used, it was 1.7u/ml. ) was obtained. After cooling this centrifuged supernatant to 5°C, -20
C. acetone was added, and a precipitate containing phospholipase DM corresponding to an acetone concentration fraction of 30 to 70% was collected by centrifugation. When using the FERM-P No. 6133 strain of the genus Nocardiopsis, the precipitate was PH6.0;
PH6.5 when using FERM-P No.6132 strain
Trimer dissolved in maleate buffer, 0.02M
After dialyzing against the same buffer, the cellulose was passed through a column of DEAE-cellulose equilibrated with the same buffer, and the passed-through fraction was collected. Next, the method of Horiuchi et al. [J.Biochem.
81, 1639 (1977)] was packed into a column, thoroughly washed with water, and then
The DEAE-cellulose permeate was injected to adsorb the activity. This was mixed with 0.05M Tris-HCl buffer (PH
After washing with 7.2), the same buffer containing 0.2% Triton X-100 was added to elute the activity. After collecting the active fraction and concentrating it using an ultrafiltration membrane (Type G-10T) manufactured by Bio Engineering, it was injected into a packed column of Toyo Pearl HW-55F (manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.) as a gel carrier, and distilled. The active fraction was collected and lyophilized using water. This dry powder was dissolved in 0.025M imidazole-hydrochloric acid (PH7.4) for Nocardiopsis phospholipase DM, and 0.025M for Actinomadeula phospholipase DM.
After dissolving in Tris-acetic acid (PH8.3), it was passed through a column packed with a polybuffer exchanger PBE TN 94 (20ml) manufactured by Pharmacia Fine Chemicals to adsorb the activity, and then a polybuffer exchanger (PH8.3) manufactured by the same company was used for elution.
5.0) using a PH gradient. The eluted active fraction of phospholipase DM was collected and concentrated using an ultrafiltration membrane, passed through a Sephadex G-75 packed column, and the active fraction of phospholipase DM was collected and freeze-dried. Thus, in the case of Nocardiopsis phospholipase DM, the activity recovery rate is about 40%, with a specific activity of 178.3 u/mg protein, and in the case of Actinomadeula phospholipase DM, the activity recovery rate is about 43%. Phospholipase DM was recovered as a protein with a specific activity of 218.3 u/mg. Isoelectric point Nocardiopsis phospholipase DM: -4.85±0.1 (measured by ampholine electrophoresis) Actinomadeula phospholipase DM: -6.4±0.1 (measured by ampholine electrophoresis) Transfer action Conventionally known phospholipase D is , as mentioned above, generates phosphatidic acid from lecithin,
It is known that this is transferred to a linear primary alcohol having 1 to 6 carbon atoms to form an ester. As a result of similarly examining the transfer effect of phospholipase DM, we found that this enzyme transfers to a wider range of alcohols to form esters, including primary alcohols that are known to not undergo transfer with known phospholipase D. There was found. The phospholipase DM used in the method of the present invention is
The reaction is carried out according to the experimental method for transfer reaction described below (method for confirming the formation of transfer products by TLC), and the reaction is catalyzed to form a phospholipid primary alcohol derivative between a C 10 primary alcohol, such as geraniol, and a phospholipid, such as lecithin. , forming the primary alcohol derivative of the phospholipid. Known phospholipase D does not form the above derivatives. According to the method of the present invention, the formula () as exemplified above
A phospholipid and a primary alcohol of formula () as exemplified above are added to the phospholipase DM described in detail above.
By reacting in the presence of the following formula () However, in the formula, A and R have the same meanings as described above. A phospholipid primary alcohol derivative represented by the following can be produced. At this time, phospholipase
DM does not need to be used as a refined product, and may be a crude product. Furthermore, it can also be used by being supported and immobilized on a suitable immobilization carrier, such as a polypropylene membrane, celite grains, glass beads, etc., or on a granular or film-like material made of various polymer resins or inorganic materials. The reaction can be carried out by bringing a phospholipid of formula () into contact with a primary alcohol of formula () in the presence of phospholipase DM, preferably in the presence of a solvent. Examples of the solvent to be used include aqueous solvents and mixed solvents of aqueous solvents and organic solvents. The primary alcohol of formula () itself can also serve as a solvent. Also available are solvents containing any other additives that do not inhibit the enzymatic catalytic action of phospholipase DM, such as solvents containing suitable additives that promote this action or serve to stabilize the enzyme. be able to. For example, it can be an aqueous solvent containing a buffer such as acetic acid, citric acid, or phosphoric acid, or a neutral salt such as calcium chloride. Furthermore, examples of organic solvents include primary alcohols of the formula () themselves, aliphatic hydrocarbons such as n-heptane, n-hexane, etc.; alicyclics such as cyclopentane, cyclohexane, cyclobutane, etc. Continuing hydrocarbons;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene etc.; Ketones such as acetone, methyl isopropyl ketone etc.; Ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether etc.; Esters such as methyl acetate, ethyl acetate etc.; Examples include halogenated hydrocarbons such as carbon chloride, chloroform and methylene chloride; amide solvents such as dimethylformamide; and sulfoxide solvents such as dimethylsulfoxide. When using an aqueous solvent in the form of a mixed solvent with an organic solvent, the mixing ratio of both can be selected appropriately, but for example, the ratio of aqueous solvent: organic solvent (v/v ratio) is 50:
A mixing ratio of 1 to 1:10 can be exemplified. The reaction molar ratio, the amount of phospholipase DM used, the amount of solvent used, etc. can be selected as appropriate, but for example, the ratio of primary alcohol of formula () to 1 mole of phospholipid of formula () from about 1:1 to about 1:1000, Preferably, a reaction molar ratio of about 1:10 to about 1:100 mol can be exemplified. The amount of phospholipase DM to be used is, for example, about 10 to about 100,000 units, preferably about 100 to about 1,000 units per gram of phospholipid of formula (). Further, the amount of the solvent to be used may be, for example, about 10 times to about 500 times (by volume) the amount of the phospholipid of formula (). Since the reaction proceeds at room temperature, there is no particular need for cooling or heating, but cooling or heating conditions can be adopted as appropriate, if desired. for example,
Examples of reaction temperatures include about 0°C to about 90°C, preferably about 20°C to about 60°C. The reaction time can also be selected as appropriate, for example from about 1 minute to about 10 minutes.
Examples of reaction times include days, preferably about 0.1 hour to about 72 hours, more preferably about 1 hour to about 72 hours, particularly preferably about 1 hour to about 24 hours. If desired, the reaction time can be changed as appropriate by tracking the reaction progress using a technique such as TLC (thin layer chromatography) and confirming the formation of the desired target product. The mode of contacting the phospholipid of formula () with the primary alcohol of formula () in the presence of phospholipase DM can be selected as appropriate, but it is usually carried out under stirring or shaking conditions. In addition, when phospholipase DM is used in the form of an immobilized enzyme supported and immobilized on a suitable granular or film-like carrier as described above, for example, it can be transferred via an immobilized enzyme membrane or an immobilized enzyme particle layer. The reaction can be carried out in such a manner that the reaction composition liquid is passed through using a circulation pump. After carrying out the reaction as described above, the phospholipid primary alcohol derivative of formula () formed can be separated and utilized as it is or in the form of a salt by precipitation. Further, separation and purification can be carried out using appropriate known methods such as silicic acid column chromatography, alumina column chromatography, high performance liquid chromatography, countercurrent distribution, gel filtration, and adsorption chromatography. According to the method of the present invention, as described above, a phospholipid of formula () and a primary alcohol of formula () are combined into
A phospholipid primary alcohol derivative of formula () can be produced by reaction in the presence of phospholipase DM. The resulting phospholipid primary alcohol derivative of formula () has excellent surfactant action and has a large effect on cell membrane permeability. In this sense, the derivative of formula () can be used as a liposome-forming base material, and
It is useful as an emulsifier that is useful for skin physiology when incorporated into cosmetics such as creams and emulsions, and is also useful in a wide range of emulsifier applications, including as an emulsifier for fatty drugs, and as an emulsifier for agricultural chemicals such as insecticides and herbicides. Furthermore, in many cases, it is known that each phospholipid has a unique physiological activity, and since many of the formula () derivatives obtained by the method of the present invention have similar structures, they have various physiological activities. You can expect it to be active. In addition, by transferring a pharmacologically active compound having a primary alcohol hydroxyl group or into which a primary alcohol hydroxyl group has been introduced to a phospholipid, the pharmacological side effects of the compound can be weakened or the pharmacological effect can be increased and its dosage can be reduced. It can also be expected to reduce the Furthermore, as a carrier for the pharmacologically active compound to transfer the pharmacologically active compound to phospholipids and concentrate the compound accurately in the affected area,
Furthermore, it can be expected to play a useful role as a protecting group for pharmacologically active compounds. Furthermore, it is useful as an intermediate for chemical synthesis including various pharmaceuticals, and for example, derivatives obtained by transferring alcohols having highly reactive halogen or amine substituents can be used. Furthermore, tritium
Labeled phospholipid derivatives can be obtained by transferring 14 C-labeled primary alcohols, which can also be used to elucidate metabolic pathways of phospholipids. Hereinafter, several embodiments of carrying out the method of the present invention will be illustrated in more detail with reference to Examples. Reference Example 1 Preparation of phospholipase DM. According to the purification method section, Nocardiopsis strain NO779 [FERM-P No. 6133] and Actinomadeula strain NO362 [FERM-P No.
6132] to obtain phospholipase DM with the activity recovery and specific activity as described in that section. Example 1 (Run No. 1 to No. 91) Phospholipid substrate of the following formula () shown in Table 4 below: L-α-lecithin, β, γ-dimyristoyl (Sigma) (1,2- ditetradecanoyl-sn-glycerol-3-phosphorylcholine) Substrate: L-α-lecithin, β, γ-dihexadecyl (Calbiochem-Behring) (1,2-dihexadecyl-sn-glycerol-3-phosphorylcholine) Substrate: L -α-lecithin, β,γ-hexadecylidine (same as above) (1,2-cyclohexadecylidene-sn-glycerol-3-phosphorylcholine) Substrate: β-lecithin-α,γ-dipalmitoyl (same as above) (1 , 3-dihexadecanoyl-glycerol-2-phosphorylcholine) and a number of primary alcohols of the formula () shown in Table 4 below, and confirmed the formation of a transfer product (phospholipid primary alcohol) by TLC below. According to the method, reacting in the presence of phospholipase DM,
Formation of transfer products was confirmed. The Rf values are shown in Table 4 below. Method for confirming the formation of transfer products by TLC: - 1% phospholipid emulsion with the following composition 0.1ml 0.4M acetate buffer (PH5.7) 0.1ml 0.1M calcium chloride aqueous solution 0.05ml Distilled water 0.1ml 10% primary alcohol solution 0.1 ml of reaction solution, add 0.1 ml of phospholipase DM aqueous solution.
(0.2 to 1.0 u/0.1 ml) was added and allowed to stand at 37°C for 1 to 5 hours. The above 1% phospholipid emulsion contains 100 phospholipids.
1 ml of diethyl ether and 10 ml of distilled water are added to 1 ml of diethyl ether and subjected to ultrasonication for 5 minutes at 600 W and 20 KHz under ice-cooling conditions. When forming the reaction solution, if necessary, water or an organic solvent such as diethyl ether or acetone was added to prepare the 10% primary alcohol solution. After the above-mentioned standing, 0.2 ml of 50 mM EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) aqueous solution was added, and further 5 ml of chloroform-methanol mixture (2:1 volume ratio) was added and stirred vigorously to extract lipids (products). This suspension was centrifuged at 2000 x g for 10 minutes, the lower chloroform layer was collected, dried under reduced pressure at 30°C, and then dissolved in 75μ of a chloroform-methanol mixture (1:1 volume ratio). This was used as a sample for TLC. Of this, 10μ was applied to a thin layer of silica gel (Funagel 60Å, 20μ
cm x 20cm (Funakoshi Yakuhin) and developed using diisobutylketone-acetic acid-water (40:25:5) as a developing solvent. The following reagents were used to detect spots. undegraded substrate at the detected spot,
When a spot of phospholipid other than phospholipid and its hydrolyzate (phosphatidic acid and its analogs) was detected, this was recognized as a transfer product. Color development of detection reagent phosphoric acid: Zinzade reagent (Beiss.UJ
Chromatog. 13 104, 1964) Color development of primary amines: Ninhydrin reagent (0.25% acetone solution of ninhydrin) Color development of secondary amines: Hypochlorous acid-benzidine reagent (Bischel MC et al. Biochim, Biophys, Acta
70 598 1963) Color development of purines and pyrimidines: fluorescein-ammonia reagent (Wieland T. et al. Angew
chem. 63 511 1951) Coloration of glycol bonds: periodic acid-Schiff's reagent (Shaw N.Biochim.Biophys.Acta. 164 435
1968) Color development of 17-ketosteroids: m-dinitrobenzene reagent (Jisboa BPJChromatog. 16 136
1964) Comparative Example 1 In Example 1, in place of phospholipase DM, known phospholipase D (P-
The same procedure as in Example 1 was carried out except that L Biochemicals Inc.) was used. As a result, no transfer product was observed for any of the primary alcohols shown in Table 4 below. [Table] [Table] [Table] Colors were developed using reagents.
Example 2 (Run No. 1 to No. 23) L-α-lecithin, β, γ-dimyristoyl (manufactured by Sigma Chemical Company, purity 98%)
Put 400mg of diethyl ether, 1ml of diethyl ether, and 10ml of distilled water into an ultrasonic cell, and heat at 600W and 20K while cooling on ice.
Ultrasonication was performed at Hz for 5 minutes to obtain a milky white emulsion. 2ml of this lecithin emulsion (lecithin 80mg),
Put 2ml of 0.4M acetate buffer (PH5.7), 1ml of 0.1M calcium chloride aqueous solution, and 2ml of 10% β-hydroxyethylaniline diethyl ether solution into a test tube with a stopper, and add phospholipase DM aqueous solution (2.5u/
After adding 2 ml of ml) and mixing well, it was left standing at 37°C for 3 hours. After terminating the reaction by adding 0.5 ml of 0.5N hydrochloric acid to the reaction solution, 15 ml of a chloroform-methanol (2:1) mixture was added and vigorously mixed to extract phospholipids. This mixture was centrifuged at 2000×g for 10 minutes, and the lower chloroform layer was separated. Add 10 ml of chloroform to the upper aqueous layer again, perform the same extraction procedure, combine the extracts,
It was then washed with 10 ml of 0.02N hydrochloric acid. The chloroform layer was separated again from this mixture by centrifugation, dried under reduced pressure, and then dissolved in 1 ml of a mixture of n-hexane-2-propanol-water (60:80:7). When 20μ of this sample was spotted on a thin layer of silica gel (Funagel Funakoshi Yakuhin) and developed with a solvent system of diisobutylketone-acetic acid-water (40:25:5), three types of phospholipids were detected, two of which were One had an Rf value that matched that of phosphatidic acid and lecithin. This sample was purified by high performance liquid chromatography. The column was a radial pack cartridge made of silica 8 mm x 10 cm (manufactured by Waters), and the eluent was the above-mentioned n-hexane-2-propanol.
Water = 60:80:7, flow rate 2 ml/min, peak detection using 441 ultraviolet detector (Waters)
Absorption at 214 nm and R401 differential refractometer (same model) were used. The sample was divided into four injections of 0.25 ml each. First, the three components of β-hydroxyethylaniline, phosphatidic acid, and β-hydroxyethylaniline ester of phosphatidic acid mixed in this eluent are separated, and then the eluent is extracted with n-hexane-2-propanol-water. = 60:80:14, and undecomposed lecithin adsorbed on the column was eluted. The three types of phospholipids obtained were each purified once again using high performance liquid chromatography in the same manner. The three types of phospholipids are approximately 10% phosphatidic acid;
The rearrangement product was about 80% undegraded lecithin and about 10% (molar ratio), and about 40 mg of purified rearrangement product β-hydroxyethylaniline ester of phosphatidic acid was obtained. The IR spectrum of this compound was measured using a JASCO A202 infrared spectrophotometer.
Measured by liquid film method. The results are shown in Table 5 (Run No. 14). The same procedure as above was carried out using other primary alcohols of formula () shown in Table 5. The results are shown in Table 5 (Run Nos. 1-13, 15-24 and 26-33).
However, when adding the primary alcohol to the reaction solution,
Depending on the solubility of the alcohol, it was added as a solution in water, diethyl ether, or acetone, as appropriate. [Table] [Table] [Table] [Table] Example 3 (Run No. 1 to No. 24) L-α-lecithin β, γ-dihexadecyl (manufactured by Calbiochem-Behring) 400 mg, diethyl ether 1 ml, and distilled water Example 2: 10ml of the mixture
The mixture was emulsified in the same manner as in Example 2, and 2 ml of this emulsion was used to carry out a reaction in the same manner as in Example 2. However, a 10% aqueous solution of thiamine hydrochloride was used as the primary alcohol. This reaction solution was treated in the same manner as in Example 2 to obtain 30 mg of a transfer product. The IR spectrum of this compound is shown in Table 6 (Run No. 23). The same procedure as above was carried out using other primary alcohols of formula () shown in Table 6. The results are shown in Table 6 (Run Nos. 1-22 and 24). [Table] [Table] Example 4 (Run No. 1 to No. 24) 400 mg of L-α-lecithin β, γ-hexadecylidine (manufactured by Calbiochem-Behring) was emulsified in the same manner as in Example 2. Using an emulsion equivalent to 80 mg, geraniol was added as a receptor for the transfer reaction, and the reaction, extraction, and purification were carried out in the same manner as in Example 2. As a result, 50 mg of the transfer product was obtained.
The IR spectrum of this compound is shown in Table 7 (Run No. 4). The same procedure as above was carried out using other primary alcohols of formula () shown in Table 7. The results are shown in Table 7 (Run Nos. 1-3 and 5-24). [Table] [Table] [Table] Example 5 (Run No. 1 to No. 24) 400 mg of β-lecithin and α, γ-dihexadecanoyl (manufactured by Calbiochem-Behring) were emulsified in the same manner as in Example 2. Then, using an emulsion equivalent to 80 mg and adding pantothenyl alcohol as an acceptor for the transfer reaction, reaction, extraction, and purification were carried out in the same manner as in Example 2. As a result, 25 mg of transfer product
I got it. The IR spectrum of this compound is shown in Table 8 (Run No. 9). The same procedure as above was carried out using other primary alcohols of formula () shown in Table 8. The results are shown in Table 8 (Run Nos. 1-8 and 10-24). [Table] [Table] [Table] Example 6 (Run No. 1 to No. 5) L-α-phosphatidylethanolamine,
β,γ-dimyristoyl (), L-α-phosphatidyl-N-methylethanolamine, β,γ
- Dimyristoyl (), L-α-phosphatidyl-DL-glycerol β, γ-dimistoyl () (both Calbiochem-Behring), L-α-phosphatidylserine () (Sigma), and SFYang (J.Biol.Chem 242 ,
477, 1967), L-α-phosphatidiethanol, β,γ-dimyristoyl ()
was emulsified in the same manner as in Example 2. Put 1.5 ml of the emulsion containing 50 mg of each phospholipid into separate stoppered test tubes, and add geraniol as alcohol.
Add 10 ml of 10% diethyl ether solution, 1 ml of 0.4 M acetate buffer, 1 ml of distilled water, and 0.5 ml of 0.01 M calcium chloride aqueous solution, and then heat the reaction solution at 600 W.
Ultrasonication was performed at 20KHz for 1 minute. Next, 1 ml of phospholipase DM aqueous solution (8 u/ml) was added to each reaction solution, and the mixture was allowed to stand at 37°C for 6 hours. Hereinafter, extraction and purification of phospholipids were performed in the same manner as in Example 2 to obtain phosphatidic acid-geraniol ester, which is a common transfer product. Yield: 12mg, 20mg, 10mg, 24mg,
The amount was 22 mg. Its IR spectrum is shown in Table 9. 【table】
Claims (1)
であるか、もしくは共に−O−R12であるか、も
しくは式(i)においてR1とR2は一緒になつて
【式】〔ここで、nは11〜19の数 を示す〕を表わし、上記に於て、R11及びR12は
同一でも異つていてもよく、夫々、C7〜C21の飽
和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基を示し、 Bは−(CH2)2+N(CH3)3、−(CH2)2NH2、−
CH2CH(NH2)COOH、−CH2CH2NH(CH3)、−
CH2CH2N(CH3)2、−CH2CHOHCH2OHもしく
は−(CH2)nH〔ここで、mは1〜5の数を示す〕
を示す、 で表わされるリン脂質と、下記式() R−OH ……() 但し式中、Rは下記(1)〜(3)よりなる群からえら
ばれた員を示す、 (1) C6(ただし、ヘキサノールを除く)〜C26の飽
和もしくは不飽和の脂肪族又は芳香族炭化水素
残基、ここで該炭化水素残基はハロゲン、アミ
ノ、アセチル及び水酸基より選ばれた置換基で
置換されていてもよい、 又は 分子内にエーテル、エステル及びアミド結合
よりなる群からえらばれた結合を有する上記炭
化水素残基、 (2) プレグナン系ステロイド化合物残基、 (3) ガラクトノ−γ−ラクトン、N(2−ヒドロ
キシエチル)フタルイミド、2−(3−インド
ール)エタノール、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピリジン、ピリドキシン、N(2−ヒドロ
キシエチル)モルホリン、5−ヒドロキシメチ
ルシトシン、シチジン、ウリジン、アラビノシ
チジン、チアミン、2−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピペラジン、アデノシン、グアノシン及び
サイクロシチジンより成る群からえらばれた複
素環化合物残基、 で表わされる一級アルコールとを、ホスホリパー
ゼDMの存在下に反応させることを特徴とする下
記式() 但し式中、A及びRは上記したと同義である、
で表わされるリン脂質一級アルコール誘導体の製
法。[Claims] 1. The following formula () However, in the formula, A represents the following (i) or (ii) [Formula] [Formula], where both R 1 and R 2 are -O-COR 11
or both are -O-R 12 , or in formula (i), R 1 and R 2 together represent [formula] [where n represents a number from 11 to 19] In the above, R 11 and R 12 may be the same or different and each represents a C 7 to C 21 saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, and B is -(CH 2 ) 2 +N( CH3 ) 3 ,- ( CH2 ) 2NH2 ,-
CH 2 CH (NH 2 )COOH, −CH 2 CH 2 NH (CH 3 ), −
CH 2 CH 2 N(CH 3 ) 2 , -CH 2 CHOHCH 2 OH or -(CH 2 ) n H [Here, m represents a number from 1 to 5]
A phospholipid represented by the following formula () R-OH ... () where R represents a member selected from the group consisting of the following (1) to (3), (1) C 6 (excluding hexanol) ~ C26 saturated or unsaturated aliphatic or aromatic hydrocarbon residue, where the hydrocarbon residue is substituted with a substituent selected from halogen, amino, acetyl, and hydroxyl group or the above-mentioned hydrocarbon residue having a bond selected from the group consisting of ether, ester, and amide bonds in the molecule, (2) pregnane steroid compound residue, (3) galactono-γ-lactone , N(2-hydroxyethyl)phthalimide, 2-(3-indole)ethanol, 2-(2-hydroxyethyl)pyridine, pyridoxine, N(2-hydroxyethyl)morpholine, 5-hydroxymethylcytosine, cytidine, uridine, A heterocyclic compound residue selected from the group consisting of arabinocytidine, thiamine, 2-(2-hydroxyethyl)piperazine, adenosine, guanosine and cyclocytidine is reacted with a primary alcohol represented by: in the presence of phospholipase DM. The following formula () is characterized by However, in the formula, A and R have the same meanings as above,
A method for producing a phospholipid primary alcohol derivative represented by
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-
1983
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