JPH062069B2 - Method for producing L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid - Google Patents

Method for producing L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid

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JPH062069B2
JPH062069B2 JP4212188A JP4212188A JPH062069B2 JP H062069 B2 JPH062069 B2 JP H062069B2 JP 4212188 A JP4212188 A JP 4212188A JP 4212188 A JP4212188 A JP 4212188A JP H062069 B2 JPH062069 B2 JP H062069B2
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hydroxy
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は除草活性を有して除草剤として有用であるL−
2−アミノ−4−(ヒドロキシメチルホスフイニル)−
酪酸(特公昭61−56210号公報または米国特許第4265654
号明細書参照)の製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention has herbicidal activity and is useful as a herbicide.
2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl)-
Butyric acid (Japanese Patent Publication No. 61-56210 or U.S. Pat. No. 4,265,654)
No. specification).

(従来の技術と解決しようとする課題) ストレプトミセス・ハイグロスコピカスSF−1293株(微
工研条寄BP−130号)によつて生産されるSF−1293物質
(特公昭51−639号公報及び米国特許第4309208号明細書
参照)は、ビアラホスとも言われる物質であり、除草剤
として有用であり、L−2−アミノ−4−(ヒドロキシ
メチルホスフイニル)−ブチリル−L−アラニル−アラ
ニンと同定されている(例えば特開昭48−85538号公報
参照)。他方、L−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチ
ルホスフイニル)−酪酸は、これも除草活性を有する化
合物であり、L−AMPBと略称されて除草剤として有用で
ある(特公昭61−56210号公報及び米国特許第4265654号
明細書参照)。
(Prior Art and Problems to Be Solved) SF-1293 substance produced by Streptomyces hygroscopicus SF-1293 strain (Microtechnical Laboratory, Yosei BP-130) (JP-B-51-639) And U.S. Pat. No. 4,309,208), a substance also called bialaphos, which is useful as a herbicide, L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyryl-L-alanyl-alanine. Has been identified (see, for example, JP-A-48-85538). On the other hand, L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid, which is also a compound having herbicidal activity, is abbreviated as L-AMPB and is useful as a herbicide (Japanese Patent Publication No. 61-56210). No. 4265654 and U.S. Pat. No. 4,265,654).

次式(1) で示されるL−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチルホ
スフイニル)−酪酸(L−AMPB)の製造法としては、ス
トレプトミセス属に属するL−AMPB生産菌、例えばスト
レプトミセス・ハイグロスコピカスSF−1293株を好気的
条件下で培養し、その培養液からL−AMPBを採取する方
法が本発明者らによつて公開されている(特開昭57−47
485号公報) 更に、L−AMPBを大量に製造する方法として、L−AMPB
に相応する2−ケト酸である下記の式(2)の4−(ヒド
ロキシメチルホスフイニル)−2−オキソ−酪酸を合成
法で製造したのち、同化合物を酵素反応によつてアミノ
化してL−AMPBにする方法が本発明者らによつて報告さ
れている(特願昭62−139933号明細書参照)。
Formula (1) As a method for producing L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid (L-AMPB) represented by, L-AMPB-producing bacteria belonging to the genus Streptomyces, for example, Streptomyces hygroscopicus SF -1293 strain is cultured under aerobic conditions, and a method for collecting L-AMPB from the culture solution has been published by the present inventors (JP-A-57-47).
Further, as a method for producing L-AMPB in a large amount, L-AMPB is disclosed.
4- (Hydroxymethylphosphinyl) -2-oxo-butyric acid of the following formula (2) which is a 2-keto acid corresponding to is prepared by a synthetic method, and then the compound is aminated by an enzymatic reaction. A method of converting to L-AMPB has been reported by the present inventors (see Japanese Patent Application No. 62-139933).

除草剤を開発工業化する際、前述したような大量に製造
する技術を持つことが必要であるが、同時にまた低コス
トで製造することが不可欠である。L−AMPBに相応する
2−ケト酸である4−(ヒドロキシメチルホスフイニ
ル)−2−オキソ−酪酸(以下、OMPBと称する)を合成
法で製造し、アミノ化してL−AMPBを製造するという前
述の方法では、基質となるOMPBのコストが最終産物であ
るL−AMPBの製造コストに大きく響いてくることは明ら
かである。
When developing and industrializing a herbicide, it is necessary to have a technique for mass production as described above, but at the same time, it is essential to manufacture at low cost. 2- (hydroxymethylphosphinyl) -2-oxo-butyric acid (hereinafter referred to as OMPB), which is a 2-keto acid corresponding to L-AMPB, is produced by a synthetic method and is aminated to produce L-AMPB. According to the above-mentioned method, it is clear that the cost of OMPB as a substrate greatly affects the production cost of L-AMPB as a final product.

OMPBは、公知の物質であり、その製造法は例えば特開昭
56−92897号公報または米国特許第4399287号明細書に記
載されているが、本物質は次式(2) に示すように、P−メチル基を含む特異な構造を有して
おり、このような構造の化合物は一般に化学合成する場
合には非常に複雑で困難な工程を必要とする。そこで本
発明者らは、L−AMPBの製造に当つて、OMPBのメチル基
が欠けた化合物である4−(ヒドロキシ)ホスフイノイ
ル−2−オキソ酪酸(以下、OPBと称する)、すなわち
次式(3) で示される化合物を出発原料として選択することを今回
着想した。本物質はすでに公知の物質であり、その製造
法や物理化学的性状は特開昭58−219192号公報に記載
されている。OPBを製造するに際しては、複雑なP−
メチル化工程を省略出来ることから製造コストはOMPB製
造コストに比較して大幅に低減する事が可能である。す
でに本発明者らにより、OPBまたはその誘導体を、L
−AMPBを生産する能力を有する微生物を用いたL−AMPB
の生産培養時に添加すると、L−AMPBの増収をはかれる
ことが公開されている(特開昭62−253389号)。しかし
ながら、L−AMPB又はビアラホスを生産しない微生物で
の、OPBまたはその誘導体のP−メチル化能力の存在
については知られていない。以上のような技術的背景か
ら本発明者らは、安価なOPBまたはその誘導体を基質
とした新しいL−AMPBの製造法開発の検討を始めた。
OMPB is a known substance, and its production method is disclosed in
No. 56-92897 or U.S. Pat.No. 4,399,287, the substance has the following formula (2) As shown in (1), it has a unique structure containing a P-methyl group, and a compound having such a structure generally requires very complicated and difficult steps when chemically synthesized. Therefore, the present inventors have prepared 4- (hydroxy) phosphinoyl-2-oxobutyric acid (hereinafter, referred to as OPB), which is a compound lacking the methyl group of OMPB, in the following formula (3: ) This time, we conceived to select the compound shown by as a starting material. This substance is a known substance, and its manufacturing method and physicochemical properties are described in JP-A-58-219192. When manufacturing OPB, complicated P-
Since the methylation process can be omitted, the manufacturing cost can be significantly reduced compared to the OMPB manufacturing cost. Already by the present inventors, OPB or its derivative was
-L-AMPB using a microorganism having the ability to produce AMPB
It has been disclosed that the yield of L-AMPB can be increased by adding it during the production culture of (No. 62-253389). However, it is not known about the existence of P-methylation ability of OPB or a derivative thereof in a microorganism that does not produce L-AMPB or bialaphos. From the above technical background, the present inventors have begun to study the development of a new L-AMPB production method using inexpensive OPB or its derivative as a substrate.

(課題を解決するための手段) 本発明者らはOPBを基質としてP−メチル化及びアミ
ノ化を行ないL−AMPBを生産する微生物の存在を仮定
し、そのような微生物のスクリーニングを鋭意実施した
結果、ストレプトミセス属に属する菌株を変異処理して
得られた変異株が、通常の培養時にはL−AMPBを生産し
ないがOPBを基質とした時にはP−メチル化及びアミノ
化してL−AMPBを高収率に生成するという驚くべき事実
を見出した。P−メチル化は、前述したように化学合成
では複雑な工程を必要とするが、このような変異株微生
物を用いることにより高収率で容易に進行させることが
出来ることを見出した。そして、このような変異株微生
物としては、ストレプトミセス属に属するビアラホス生
産菌又はL−AMPB生産菌の変異処理によりビアラホス生
産能力及びL−AMPB生産能力を通性として、即ち通常の
培養時に消失された変異株が適することを知見した。ま
た、OPBの他に、基質として用いられるOPB誘導体
としては、OPBに相応するアミノ酸である2−アミノ
−4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル酪酸またはその塩
及びOPBに相応するアミノ酸のN−アセチル体である
2−N−アセチルアミノ−4−(ヒドロキシ)ホスフイ
ノイル酪酸またはその塩なども使用できることを見出し
た。これらの知見に基づいて本発明が完成された。
(Means for Solving the Problem) The present inventors hypothesized that there is a microorganism that produces L-AMPB by performing P-methylation and amination using OPB as a substrate, and carried out diligent screening of such a microorganism. As a result, the mutant strain obtained by mutating a strain belonging to the genus Streptomyces does not produce L-AMPB in normal culture, but when OPB is used as a substrate, P-methylation and amination are performed to increase L-AMPB. We have found the surprising fact of yielding. As described above, P-methylation requires complicated steps in chemical synthesis, but it was found that it is possible to easily proceed with high yield by using such a mutant strain microorganism. As such a mutant strain microorganism, the bialaphos-producing ability and the L-AMPB-producing ability are rendered facultative by the mutation treatment of the bialaphos-producing bacterium or the L-AMPB-producing bacterium belonging to the genus Streptomyces, that is, they are eliminated during normal culture. It was found that the different mutant strains are suitable. In addition to OPB, OPB derivatives used as a substrate include 2-amino-4- (hydroxy) phosphinoylbutyric acid or a salt thereof which is an amino acid corresponding to OPB, and an N-acetyl derivative of an amino acid corresponding to OPB. It was found that 2-N-acetylamino-4- (hydroxy) phosphinoyl butyric acid or a salt thereof can also be used. The present invention has been completed based on these findings.

すなわち、本発明によつて、ストレプトミセス属に属す
るビアラホス生産菌又はL−2−アミノ−4−(ヒドロ
キシメチルホスフイニル)−酪酸生産菌の変異処理によ
り得られた変異株であって、しかも該変異処理によりビ
アラホス生産能力及びL−2−アミノ−4−(ヒドロキ
シメチルホスフイニル)−酪酸生産能力を通性として消
失されているが但し4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル
−2−オキソ−酪酸、2−アミノ−4−(ヒドロキシ)
ホスフイノイル酪酸または2−N−アセチルアミノ−4
−(ヒドロキシ)ホスフイノイル酪酸を基質として用い
た時にこれからL−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチ
ルホスフイニル)−酪酸を生産する能力を保有する変異
株を、4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル−2−オキソ
−酪酸又はその塩,2−アミノ−4−(ヒドロキシ)ホ
スフイノイル酪酸又はそれ塩,及び2−N−アセチルア
ミノ−4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル酪酸又はその
塩のうちの何れか少なくとも一つの基質として添加され
た培地中で好気的条件下に培養し、得られた培養液から
L−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチルホスフイニ
ル)−酪酸またはそのN−アセチル体又はこれらの塩を
採取することを特徴とするL−2−アミノ−4−(ヒド
ロキシメチルホスフイニル)−酪酸又はこれらのN−ア
セチル体あるいはこれらの塩の製造法が提供される。
That is, according to the present invention, a mutant strain obtained by a mutation treatment of a bialaphos-producing bacterium belonging to the genus Streptomyces or a L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid-producing bacterium, wherein By the mutagenesis treatment, bialaphos-producing ability and L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid-producing ability are eliminated as a facultative compound, provided that 4- (hydroxy) phosphinoyl-2-oxo-butyric acid, 2-amino-4- (hydroxy)
Phosphinoyl butyric acid or 2-N-acetylamino-4
Mutant strains having the ability to produce L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid from 4- (hydroxy) phosphinoylbutyric acid when used as a substrate were identified as 4- (hydroxy) phosphinoyl-2- As a substrate for at least one of oxo-butyric acid or a salt thereof, 2-amino-4- (hydroxy) phosphinoylbutyric acid or a salt thereof, and 2-N-acetylamino-4- (hydroxy) phosphinoylbutyric acid or a salt thereof After culturing in an added medium under aerobic conditions, L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid or its N-acetyl derivative or a salt thereof is collected from the obtained culture solution. L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid or an N-acetyl derivative thereof or a product thereof Preparation of al the salt is provided.

本発明に用いられる微生物としては、4−(ヒドロキ
シ)ホスフイノイル−2−オキソ−酪酸(またはその塩
例えばナトリウム塩),2−アミノ−4−(ヒドロキ
シ)ホスフイノイル酪酸(またはその塩例えばナトリウ
ム塩),2−N−アセチルアミノ−4−(ヒドロキシ)
ホスフイノイル酪酸(またはその塩例えばナトリウム
塩)(以下、OPBまたはその誘導体と称する)を基質
として用いた時に、これらからL−AMPBを生成する能力
を有する微生物であればどのようなものでもよいが、基
質のOPBをP−メチル化及び2−アミノ化する能力を
保有してOPBからL−AMPBを生産できるものである必
要がある。
Examples of the microorganism used in the present invention include 4- (hydroxy) phosphinoyl-2-oxo-butyric acid (or a salt thereof such as sodium salt), 2-amino-4- (hydroxy) phosphinoyl butyric acid (or a salt thereof such as sodium salt), 2-N-acetylamino-4- (hydroxy)
When phosphinoyl butyric acid (or a salt thereof such as sodium salt) (hereinafter referred to as OPB or a derivative thereof) is used as a substrate, any microorganism can be used as long as it has the ability to produce L-AMPB from them. It is necessary that the substrate has the ability to P-methylate and 2-aminate OPB to be able to produce L-AMPB from OPB.

本発明の方法で使用できるこのような微生物の例として
は、本発明者らによつてストレプトミセス ハイグロス
コピカス SF1293株(特公昭51−639号公報参照;FERM
BP−130;ATCC21705)をニトロソグアニジン処理して得
られた,ビアラホス及びL−AMPBの生産能を欠損した変
異株(菌株番号NP 110)が挙げられる。この変異株をス
トレプトミセス ハイグロスコピカス NP 110は微工研
に昭和63年1月27日寄詫され(微工研菌寄第9842
号)であり、その菌学的性状はビアラホス生産能及びL
−AMPB生産能を欠くことおよび胞子形成が少ないことを
除いて特公昭51−639公報記載のストレプトミセス ハ
イグロスコピカス SF 1293株(FERM BP−130)と同一
である。NP 110株はまた基質としてOPBまたはその誘導
体を加えないときにはL−AMPBを生産しない。NP 110株
は他のストレプトミセス属の菌株の場合に見られるよう
に、その性状が変化しやすく、例えば紫外線,エツクス
線,薬品等を用いる人工的変異手段で変異しうるもので
あり、このような変異株であつても通常の培養時にはL
−AMPBを生産しないがOPBまたはその誘導体を基質と
してL−AMPBを生成する能力を有するストレプトミセス
属の菌株はすべて本発明に使用する事が出来る。
Examples of such microorganisms that can be used in the method of the present invention include, by the present inventors, Streptomyces hygroscopicus SF1293 strain (see Japanese Patent Publication No. 51-639; FERM).
BP-130; ATCC 21705) is treated with nitrosoguanidine to obtain a mutant strain (strain number NP 110) lacking the ability to produce bialaphos and L-AMPB. This mutant strain, Streptomyces hygroscopicus NP 110, was apologized to JIKEN on January 27, 1988.
No.), and its mycological properties are bialaphos-producing ability and L
-It is the same as the Streptomyces hygroscopicus SF 1293 strain (FERM BP-130) described in JP-B-51-639 except that it lacks the ability to produce AMPB and has a low sporulation. The NP 110 strain also does not produce L-AMPB when OPB or its derivative is not added as a substrate. The NP 110 strain is apt to change its properties as seen in the case of other Streptomyces strains, and can be mutated by artificial mutation means using, for example, ultraviolet rays, X-rays, drugs, etc. Even when the mutant strain is
Any strain of the genus Streptomyces which does not produce -AMPB but has the ability to produce L-AMPB using OPB or a derivative thereof as a substrate can be used in the present invention.

本発明の製造法の実施に当つては、通常の培養時にはL
−AMPBを生産しないが、OPBまたはその誘導体を基質
としてL−AMPBを生成する能力を有するストレプトミセ
ス属に属する菌株を通常の微生物が利用しうる栄養源を
含有する培地で培養する。栄養源としては、従来ストレ
プトミセス属の菌株の培養に利用されている公知のもの
が使用される。例えば炭素源としてはグルコース,澱
粉,グリセリン,シユークロース(シヨ糖),水あめ、
糖蜜等が挙げられ、これらは単独または組み合わせて用
いられる。また窒素源としては大豆粉,小麦はい芽,肉
エキス,ペプトン,乾燥酵母,コーンステイープリカ
ー,硫酸アンモニウム,硝酸ナトリウム等が単独または
組み合わせて用いられる。その他必要に応じて炭酸カル
シウム,食塩,塩化カリウム,燐酸塩等の無機塩類を添
加するほか、菌の発育を助け、OPBまたはその誘導体
を基質として用いて、L−AMPBの生成を促進する有機
物、無機物を適宜添加することが出来る。特にメチル基
供与体として知られるメチオニン,ベタイン,ジメチル
グリシン,サルコシン等の化合物の使用、添加が効果的
であるが、通常はこれらメチル基供与体を含有する窒素
源で代替される。またメチル基の転移反応の補酵素とし
て知られるビタミンB12及びその誘導体、葉酸及びその
誘導体も単独または組み合わせて使用する事が出来る。
またOPBを基質として用いる場合には更にアミノ基供
与体としてグルタミン酸,アスパラギン酸,アラニン等
のアミノ酸類を単独または組み合わせて添加する事がで
き、また好ましいが、通常はこれらのアミノ基供与体を
含有する窒素源で代替される。
In carrying out the production method of the present invention, L
A strain belonging to the genus Streptomyces that does not produce AMPB but has the ability to produce L-AMPB using OPB or a derivative thereof as a substrate is cultured in a medium containing a nutrient source that can be used by ordinary microorganisms. As the nutrient source, a known one conventionally used for culturing strains of the genus Streptomyces is used. For example, carbon sources include glucose, starch, glycerin, sucrose, starch syrup,
Molasses and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination. As the nitrogen source, soybean flour, wheat germ, meat extract, peptone, dry yeast, corn stay liquor, ammonium sulfate, sodium nitrate and the like are used alone or in combination. In addition to adding inorganic salts such as calcium carbonate, sodium chloride, potassium chloride, and phosphate, if necessary, organic substances that help the growth of bacteria and use OPB or its derivative as a substrate to promote the production of L-AMPB, Inorganic substances can be added as appropriate. In particular, the use and addition of compounds such as methionine, betaine, dimethylglycine, and sarcosine, which are known as methyl group donors, are effective, but nitrogen sources containing these methyl group donors are usually substituted. Vitamin B 12 and its derivative known as coenzyme of methyl group transfer reaction, and folic acid and its derivative can be used alone or in combination.
When OPB is used as a substrate, amino acids such as glutamic acid, aspartic acid and alanine can be added as amino group donors singly or in combination, and it is preferable that the amino group donors usually contain these amino group donors. Is replaced by a nitrogen source.

培養法としては液体培養法、特に深部培養法が最も適し
ている。培養は好気的条件下で行われ、培養に適した温
度は25〜35℃であるが、多くの場合28〜32℃付
近で培養する。培養日数は2〜7日が適当で4〜6日が
さらに好ましい。
The most suitable culture method is a liquid culture method, particularly a submerged culture method. The culture is carried out under aerobic conditions, and the temperature suitable for the culture is 25 to 35 ° C, but in most cases, the culture is carried out at around 28 to 32 ° C. The number of culture days is appropriately 2 to 7 days, more preferably 4 to 6 days.

基質として用いるOPBまたはその誘導体は、水溶液に
して上記培養中の任意の時間に一括してあるいは、分割
して培地に加えることが出来るが培養条件を大きく変化
させないように、少量ずつ連続的に添加するのが望まし
い。メチル基供与体,アミノ基供与体についても同様
に、任意の加え方をすることが出来るが、OPBまたは
その誘導体と同時に添加するのが望ましい。メチル基供
与体及びアミノ基供与体の添加量はOPBまたはその誘
導体の添加量に対するモル比で、0.2〜2.0の範囲で用い
られるが、0.5〜1.0が好ましい。
OPB or its derivative used as a substrate can be added to the medium as an aqueous solution all at once at any time during the above culture, or in divided portions, but added continuously in small amounts so as not to change the culture conditions significantly. It is desirable to do. The methyl group donor and the amino group donor can be added in the same manner, but it is desirable to add them at the same time as OPB or its derivative. The methyl group donor and the amino group donor are used in a molar ratio of 0.2 to 2.0 with respect to the amount of OPB or its derivative added, and preferably 0.5 to 1.0.

OPBまたはその誘導体を基質として用いてL−AMPBを
製造する本発明の方法において、上記ストレプトミセス
属の使用菌株の培養時に基質を加える方法の他に、培養
液から分離した菌体の懸濁液や、培養菌体より超音波や
リゾチーム処理等の公知の方法で抽出した酵素液に基質
を加えてL−AMPB生産反応を行う方法であつても、OP
Bまたはその誘導体を基質にしてL−AMPBを生成する能
力を有すれば、そのような菌体又は酵素液は本発明の方
法に使用する事が出来る。また微生物菌体や酵素を有機
溶剤,架橋剤,担体等で固定化することによつて、その
安定性や操作性が高まることが知られているが、このよ
うな公知の固定化方法で処理した固定化微生物あるいは
固定化酵素も、OPBまたはその誘導体を基質としてL
−AMPBを生成する能力があれば本発明に使用出来る。
In the method of the present invention for producing L-AMPB using OPB or a derivative thereof as a substrate, in addition to the method of adding the substrate during the culture of the strain used in the genus Streptomyces, a suspension of bacterial cells separated from the culture solution Alternatively, a method of performing a L-AMPB production reaction by adding a substrate to an enzyme solution extracted from a cultured bacterial cell by a known method such as ultrasonic treatment or lysozyme treatment
Such a microbial cell or enzyme solution can be used in the method of the present invention as long as it has the ability to produce L-AMPB using B or its derivative as a substrate. It is known that the stability and operability of microbial cells and enzymes can be improved by immobilizing them with an organic solvent, a cross-linking agent, a carrier, etc. The immobilized microorganisms or immobilized enzymes prepared by using
-The ability to produce AMPB can be used in the present invention.

本発明の方法で生成されたL−AMPBを含有する培養液ま
たは反応液からのL−AMPBの採取と精製は、通常のL−
AMPB醗酵製造法の培養液からのL−AMPBの採取法及び精
製法と同一の要領で行うことが出来る。その詳細につい
ては特開昭57−47485号公報の記載を参照されたい。即
ち、ダウエツクス50W等の陽イオン交換樹脂にL−AM
PBを吸着させ、水あるいは希アンモニア水で展開,溶離
する方法やダウエツクス1×2等の陰イオン交換樹脂に
吸着し酢酸水溶液等で溶離する方法が利用出来る。本発
明で得られたL−AMPBは、その除草効力を試験したとこ
ろ、特開昭57−47485号公報の醗酵的方法で得られた
L−AMPBと同等の除草効力を示すことが認められた。
Collection and purification of L-AMPB from a culture solution or reaction solution containing L-AMPB produced by the method of the present invention can be carried out by conventional L-AMPB.
It can be carried out in the same manner as the method for collecting and purifying L-AMPB from the culture solution in the AMPB fermentation production method. For details, refer to the description in JP-A-57-47485. That is, L-AM can be applied to cation exchange resins such as Dowex 50W.
A method in which PB is adsorbed and developed and eluted with water or diluted ammonia water, or a method in which it is adsorbed on an anion exchange resin such as Dowex 1x2 and eluted with an aqueous acetic acid solution can be used. The herbicidal efficacy of the L-AMPB obtained in the present invention was tested, and it was found that the herbicidal efficacy was equivalent to that of L-AMPB obtained by the fermentative method of JP-A-57-47485. .

以下、実施例により本発明の更に詳しく説明するが本発
明はこれに限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 ストレプトミセス ハイグロスコピカス(Streptomyces
hygroscopicus)NP 110株(微工研菌寄第9842号)を前
培養培地(可溶性澱粉2.0%,ポリペプトン1.0%,肉エ
キス0.3%燐酸水素二カリウム0.05%;pH7.0)の10ml
に接種した。これを28℃で24時間振とう培養し、さ
らに同培地80mlに継代して28℃で24時間振とう培
養したものを種母として用い、これを3%の接種量で生
産培地(グルコース7.0%,小麦はい芽3.9%,可溶性植
物プロテイン2.5%,大豆粉1.0%,燐酸−カリウム0.3
%,塩化コバルト0.0001%;pH6.8)に植菌した。生産
培地を30℃で振とう培養した。培養の途中でL−AMPB
生成のための基質として各OPBまたはその誘導体及び
メチル基供与体(OPBまたはその誘導体に対して等モ
ル)を次の第1表に示した条件で培養液に添加した。培
養液を酸性にした後、遠心分離(3000rpm,15分)して
上静を得て、アミノ酸アナライザー(アトー社製MLC
−703型,保持時間12分)によりL−AMPBの生成量を
測定した。その結果を第1表に示す。
Example 1 Streptomyces
hygroscopicus) NP 110 strain (Microtechnology Research Institute No. 9842) 10 ml of pre-culture medium (soluble starch 2.0%, polypeptone 1.0%, meat extract 0.3% dipotassium hydrogen phosphate 0.05%; pH 7.0)
Was inoculated. This was shake-cultured at 28 ° C. for 24 hours, further subcultured to 80 ml of the same medium and shake-cultured at 28 ° C. for 24 hours, and used as a seed mother. %, Wheat germ 3.9%, soluble vegetable protein 2.5%, soybean flour 1.0%, phosphate-potassium 0.3
%, Cobalt chloride 0.0001%; pH 6.8). The production medium was shaken at 30 ° C. L-AMPB during the culture
As a substrate for production, each OPB or its derivative and a methyl group donor (equimolar to OPB or its derivative) were added to the culture medium under the conditions shown in Table 1 below. After acidifying the culture solution, centrifugation (3000 rpm, 15 minutes) was performed to obtain supernatant, and an amino acid analyzer (MLC manufactured by Atto Co., Ltd. was used.
The amount of L-AMPB produced was measured with a -703 type, holding time 12 minutes). The results are shown in Table 1.

第1表に示すようにNP 110株は基質を加えない時にはL
−AMPBを生産しないが、OPBまたはその誘導体を基質
として用い添加すると、高い変換率でOPBをL−AMPB
に変換する能力を持つことが明らかである。またメチル
基供与体としてベタインその他を用いることも効果的で
あつた。
As shown in Table 1, the NP 110 strain had L when no substrate was added.
-AMPB is not produced, but when OPB or its derivative is added as a substrate, OPB is added to L-AMPB at a high conversion rate.
It is clear that it has the ability to convert into. It was also effective to use betaine or the like as the methyl group donor.

実施例2 実施例1と同じ前培養培地で培養したものをジヤーフア
ーメンターの種母として2%の割合で実施例1に述べた
生産培地にビタミンB12及び葉酸を各1μg/mlになる
ように添加した培地に植菌した。ジヤーフアーメンター
(2仕込量/3,いわしや製ミニジヤー)では30
℃で通気撹拌培養を行い、実施例1と同様に基質として
のOPBまたはその誘導体の有効性を調べた。但し、基
質としてのOPBまたはその誘導体は、ペリスタポンプ
とインターラツパーを用いて半連続的に添加した。その
結果を第2表に示す。
Example 2 Vitamin B 12 and folic acid were added to the production medium described in Example 1 at 1 μg / ml each in the production medium described in Example 1 at a ratio of 2% using the same preculture medium as in Example 1 as the seed mother of the jar mentor. The medium thus added was inoculated. 30 for Jarfarmenter (2 charge / 3, sardine mini jar)
Aeration-agitation culture was carried out at 0 ° C., and the effectiveness of OPB or its derivative as a substrate was examined as in Example 1. However, OPB or its derivative as a substrate was semi-continuously added using a peristaltic pump and an interrupter. The results are shown in Table 2.

第2表に示すようにジヤーフアーメンターにおいても基
質であるOPBまたはその誘導体は効率よくL−AMPBに
変換されることは明らかである。
As shown in Table 2, it is apparent that OPJ or its derivative, which is a substrate, is efficiently converted to L-AMPB even in the jar armenter.

実施例3 実施例2で得られた培養液よりL−AMPBを採取するた
め、各培養液を25%硫酸でpH3に調製した後、ろ過助
剤を加えてろ過して菌体を除去したところ、各約1.5
のろ液が得られた。次いでこの各ろ液をそれぞれダウエ
ツクス50W(H+型)の陽イオン交換樹脂300mlの
カラムに通した後、水で展開した。得られたL−AMPBを
含む画分を、更にダウエツクス1×2(CH3COO-型)の
陰イオン交換樹脂200mlのカラムにかけた後、水洗
し、0.3Nの酢酸水溶液で溶離した。溶離液のL−AMPB
を含む画分を濃縮乾固した後、得られたL−AMPBの白色
粉末をメタノールから結晶化した。
Example 3 In order to collect L-AMPB from the culture solution obtained in Example 2, each culture solution was adjusted to pH 3 with 25% sulfuric acid, and then a filter aid was added to filter the cells to remove the cells. , About 1.5 each
A filtrate was obtained. Then, each of the filtrates was passed through a column of 300 ml of cation exchange resin of Dowex 50W (H + type), and then developed with water. The obtained fraction containing L-AMPB was further applied to a column of 200 ml of an anion exchange resin of Dowex 1 × 2 (CH 3 COO type), washed with water, and eluted with a 0.3N aqueous acetic acid solution. Eluent L-AMPB
After the fraction containing was concentrated to dryness, the obtained white powder of L-AMPB was crystallized from methanol.

L−AMPBの結晶として、4−(ヒドロキシ)ホスフイノ
イル−2−オキソ−酪酸を基質にした場合には1.22g
(78.2%),2−アミノ−4−(ヒドロキシ)ホスフイ
ノイル酪酸の場合には1.17g(78.0%),2−N−アセ
チルアミノ−4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル酪酸の
場合には0.97g(78.9%)を得た。得られた結晶につい
て常法により元素分析,比旋光度,融点,赤外線吸収ス
ペクトル,核磁気共鳴スペクトル,質量分析法で分析し
たところ、L−AMPBの標品と完全に一致することが確認
された。
As crystals of L-AMPB, 1.22 g when 4- (hydroxy) phosphinoyl-2-oxo-butyric acid was used as a substrate.
(78.2%), 1.17 g (78.0%) in the case of 2-amino-4- (hydroxy) phosphinoyl butyric acid, 0.97 g (78.9% in the case of 2-N-acetylamino-4- (hydroxy) phosphinoyl butyric acid. ) Got. The obtained crystals were analyzed by elemental analysis, specific optical rotation, melting point, infrared absorption spectrum, nuclear magnetic resonance spectrum, and mass spectrometry by a conventional method, and it was confirmed that they were completely in agreement with the standard of L-AMPB. .

(発明の効果) 本発明は、通常の培養時にはL−AMPBを生産しないがO
PBまたはその誘導体を基質としてこれからL−AMPBを
生成する能力を有するストレプトミセス属に属する菌株
を選別し、その菌株の培養時にOPBまたはその誘導体
を基質として加え、P−メチル化(及びアミノ化)した
化合物であるL−AMPBを生成及び採取する方法である。
本発明によると、実施例に示したように基質であるOP
Bまたはその誘導体は、高収率でメチル化及びアミノ
化)されてL−AMPBに変換することが明らかになり、効
率的で、安価な大量製造法を提供することが出来た。本
発明は、L−AMPBを生産しない微生物でOPB又はその
誘導体のP−メチル化(及びアミノ化)がおこりL−AM
PBが生産するという新しい事実の発見に基づいており、
本知見によれば、更にストレプトミセス属に属する菌株
以外の増殖の速い微生物でのP−メチル化や、近年発展
してきた遺伝子操作によりP−メチル化反応の酵素を支
配する遺伝子をクローニングし、それを各種微生物で発
現するなど、L−AMPB製造法の根本的な改良の可能性が
示唆される。
(Effect of the Invention) Although the present invention does not produce L-AMPB during normal culture,
A strain belonging to the genus Streptomyces having the ability to produce L-AMPB from PB or its derivative as a substrate is selected, and OPB or its derivative is added as a substrate at the time of culturing the strain, and P-methylation (and amination) It is a method for producing and collecting L-AMPB which is the compound.
According to the present invention, the substrate OP
It was revealed that B or a derivative thereof was methylated and aminated in a high yield to be converted into L-AMPB, and it was possible to provide an efficient and inexpensive mass production method. INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, P-methylation (and amination) of OPB or a derivative thereof occurs in a microorganism that does not produce L-AMPB and L-AM
Based on the discovery of the new fact that PB produces,
According to this finding, further, P-methylation in fast-growing microorganisms other than strains belonging to the genus Streptomyces, and cloning of a gene that controls the enzyme of P-methylation reaction by genetic engineering that has been developed in recent years, It is suggested that the L-AMPB production method can be fundamentally improved, for example, by expressing L.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 13/00 C12R 1:55) (C12N 1/20 C12R 1:55) (72)発明者 小川 安昭 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地 明治 製菓株式会社薬品開発研究所内 (72)発明者 深津 俊三 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地 明治 製菓株式会社薬品開発研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication (C12P 13/00 C12R 1:55) (C12N 1/20 C12R 1:55) (72) Inventor Yasuaki Ogawa 580 Horikawa-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Meiji Confectionery Research Institute (72) Inventor Shunzo 580, Horikawa-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Meiji Confectionery Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ストレプトミセス属に属するビアラホス生
産菌又はL−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチルホス
フイニル)−酪酸生産菌の変異処理により得られた変異
株であって、しかも該変異処理によりビアラホス生産能
力とL−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチルホスフイ
ニル)−酪酸生産能力を通性として消失されているが但
し4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル−2−オキソ−酪
酸、2−アミノ−4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル酪
酸または2−N−アセチルアミノ−4−(ヒドロキシ)
ホスフイノイル酪酸を基質として用いた時にこれからL
−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチルホスフイニル)
−酪酸を生産する能力を保有する変異株を、4−(ヒド
ロキシ)ホスフイノイル−2−オキソ−酪酸又はその
塩,2−アミノ−4−(ヒドロキシ)ホスフイノイル酪
酸又はそれ塩,及び2−N−アセチルアミノ−4−(ヒ
ドロキシ)ホスフイノイル酪酸又はその塩のうちの何れ
か少なくとも一つを基質として添加された培地中で好気
的条件下に培養し、得られる培養液からL−2−アミノ
−4−(ヒドロキシメチルホスフイニル)−酪酸または
そのN−アセチル体又はこれらの塩を採取することを特
徴とするL−2−アミノ−4−(ヒドロキシメチルホス
フイニル)−酪酸又はこれのN−アセチル体あるいはこ
れらの塩の製造法。
1. A mutant strain obtained by mutation treatment of a bialaphos-producing bacterium belonging to the genus Streptomyces or an L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid-producing bacterium, which is further treated by the mutation treatment. However, the production capacity of bialaphos and the production capacity of L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid are lost as facultative components, provided that 4- (hydroxy) phosphinoyl-2-oxo-butyric acid and 2-amino -4- (Hydroxy) phosphinoyl butyric acid or 2-N-acetylamino-4- (hydroxy)
When phosphinoyl butyric acid was used as a substrate,
-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl)
-A mutant strain having the ability to produce butyric acid is prepared as 4- (hydroxy) phosphinoyl-2-oxo-butyric acid or a salt thereof, 2-amino-4- (hydroxy) phosphinoyl butyric acid or a salt thereof, and 2-N-acetyl. L-2-amino-4 was obtained by culturing under an aerobic condition in a medium to which at least one of amino-4- (hydroxy) phosphinoyl butyric acid or a salt thereof was added as a substrate, and the obtained culture solution. -(Hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid or its N-acetyl derivative or a salt thereof is collected, and L-2-amino-4- (hydroxymethylphosphinyl) -butyric acid or its N- Method for producing acetyl compounds or salts thereof.
【請求項2】メチル基供与体及びアミノ基供与体の両
方、あるいはメチル基供与体の方のみを添加された培地
中で使用菌株の培養を行う請求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the strain to be used is cultivated in a medium to which both a methyl group donor and an amino group donor or only the methyl group donor is added.
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