JPS5948997B2 - ５′−プリンリボヌクレオチドの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、５′−プリンリボヌクレオチドの製造方法に
関する。

５′−プリンリボヌクレオチドは、医薬、食品の分野で
重要な地位を占めている。

したがって、その製造法もいくつかの方法が知られてお
り、なかでも核酸塩基やヌクレオシドと無機リン酸塩と
に微生物を接触させて対応する５′−プリンリボヌクレ
オチドを生成させる方法としては、シュードモナス属も
しくはバチルス属に属する特定種を用いる方法（特公昭
４２−１１８６）、ミクロバクテリウム属菌を用いる方
法（特公昭４７−４５１３）、ニトロソモナス属菌を用
いる方法（特公昭４７−２５５２）、コリネバクテリウ
ム属菌をイノシン存在下に培養する方法（特公昭４９−
４４３５０）、ミクロコツカス属、フラボバクテリウム
属、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属に属
する菌体を、フェノール性化合物、チオ化合物、ニトロ
ソ化合物、アルコール、グルコサミンもしくはオキシム
存在下で培養する方法（特公昭４４−２４３１４）、ブ
レビバクテリウム属菌を、パラクロロマーキュリベンゾ
エート、オルトヨードソベンゾエート、モノヨード酢酸
、ヨードアセタミド、その他の酵素阻害剤や各種のキレ
ート化剤および水銀、銀、亜鉛、マンガン、ニッケルな
どの重金属塩類、ヒスチヂン、トリプトファン、ペプト
ンなどのアミノ酸、天然物の処理物などの存在下で培養
する方法（特公昭４５−１１５５５）、あるいはブレビ
バクテリウム属菌、バチルス属の特定種、エアロバクタ
ー属、サツカロミセス属、ストレプトミセス属などに属
する特定種を培養する方法（特公昭４５−３７０７８）
などが知られている。

しかしながら、これらの公知方法はいずれも微生物の菌
体増殖とともに目的とする酵素反応を行なわせるもので
あり、５′−ヌクレオチドの生成に要する時間がきわめ
て長いばかりでなく、その収率も満足しうるものではな
く、さらに方法によってはきわめて有害な化合物の使用
を余儀なくされるなど、工業的見地からは決して有利な
方法とはいえない。

本発明者らは、かかる技術的背景の下で工業的により有
利な５′−プリンリボヌクレオチドの製造法を確立すべ
く鋭意研究した結果、アルスロバクタ−（Ａｒｔｈｒｏ
ｂａｃｔｅｒ）属、ブレビバクテリウム（Ｂｒｖｉｂａ
ｃｔｅｒｉｕｍ ）属もしくはミクロコツカス（Ｍｉｃ
ｒｏｃｏｃｃｕｓ）属に属する微生物の菌体を、水性媒
体中で実質的に該菌体を増殖させることなくリン酸イオ
ンの存在下にプリンリボヌクレオシドと接触させること
により、当該プリンリボヌクレオシドが短時間に高収率
で対応５′−プリンリボヌクレオチドに変換されること
を見出した。

本発明は、この新知見に基づきさらに研究を進めた結果
、完成されたものである。

本発明においては、アルスロバクタ−属、ブレビバクテ
リウム属もしくはミクロコツカス属に属し、実質的に増
殖しない条件下で水性媒体中でプリンリボヌクレオシド
とリン酸イオンとから対応する５′−プリンリボヌクレ
オチドを生成する能力を有する微生物の菌体が使用され
る。

かかる微生物の代表例としては、たとえばアルスロバク
タ−・シトレウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｉｔ
ｒｅｕｓ）、アルスロバクタ−・ツメセンＸ （Ａｒｔ
ｈｒｏｂａｃｔｅｒｔｕｍｅｓｃｅｎｓ）、アルスロバ
クタ−・アトロシアネウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ
ａｔｒｏｃｙａｎｅｕｓ）、ブレビバクテリウム・リ
ネンス（ＢｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍＬｉｎｅｎｓ）
、フ゛レビバクテリウム・アルカノフィルＡ （Ｂｒｅ
ｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｌｋａｎｏｐｈｉｌｕｍ）
、プレヒバクテリウムースタチオニ７． （ Ｂｒｅｖ
ｉｂａｃｔｅｒｉｕｍｓｔａｔｉｏｎｉｓ）、ブレビバ
クテリウム・チオゲニタリス（Ｂｒｖｉｂａｃｔｅｒｉ
ｕｍ ｔｈｉｏｇｅｎｉｔｅｌｉｓ）、ブレビバクテリ
ウム・イムマリオフイリウム （Ｂｒｅｖｉｂａｃｔａｒｉｕｍ ｉｎｍａｒｉｏｐｈ
ｉｌｉｕｍ） （ ｒ日本農芸化学会誌」第３６巻、
第２号第１４１〜１５９頁（１９６２年）参照〕、ミク
ロコツカス・パリアンス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｖ
ａｒｉａｎｓ）、ミクロコツカス・グルタミクス（Ｍｉ
ｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｓ）に属する
ものなどが挙げられる。

これらは、本発明の目的に使用されうるかぎり、自然的
に、または人為的に変異を受けた変異株であってもよい
。

なお、本発明における微生物の分類は、「バーシーズ・
マニュアル・オフ・デターミネイティブ・バクテリオロ
ジー第８版（Ｂｅｒｇｅｙｓ Ｍｏｎｕａｌ ｏｆＤｅ
ｔｅｒｍｉｎａｔｉｖｅ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ
８ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ）」に基づくものである。

上記した微生物の菌体を得るための培養は、通常の通気
攪拌培養、振盪培養、静置培養あるいは固体培養などに
より連続的あるいは間歇的に行なうことができる。

用いる培地は、使用される微生物の生育しつる通常の組
成のものでよく、炭酸源としては、炭水化物、油脂、脂
肪酸、あるいはアルコール類などの中から資化しうるち
のを適宜選択し単独または混合して使用される。

また窒素源としては、各種の農産加工廃資源たとえば搾
油かす、浸漬液、抽出液などのほか微生物菌体、それら
の氷解物などが用いられあるいはアムモニア態もしくは
硝酸態窒素化合物、たとえば硫安、硝安、尿素、塩安な
との有機・無機化合物などを用いることができる。

培地には炭酸源、窒素源のほか、生育に必要なミネラル
、アミノ酸あるいはビタミンなどの生育必須因子や生育
促進物質を添加するのがよい。

さらに、培養中のｐＨおよび泡の管理の目的で、アムモ
ニア水、苛性アルカリ液、カリシラム塩類を適宜補添し
たり、消泡剤の添加も有効である。

培養の温度は、用いる微生物の性質によって、適宜至適
生育温度を選択すればよいが、通常約２０〜４５℃、お
・むね２５〜４０℃で培養される。

また培養の時間は、該菌の十分の生育かえられる適当な
時間でよいが、通常約５〜５０時間培養される。

かくして得られる微生物菌体は遠心分離、濾過などの手
段によって採取して使用されるが、菌体含有物たとえば
上記により得られる培養物そのものを使用に供してもよ
い。

本発明は、微生物菌体を実質的にふたたび増殖させるこ
となくリン酸イオンの存在下にプリンリボヌクレオシド
と接触させるものである。

該菌体を実質的に増殖させることなく当該酵素反応を行
なわせるには、たとえば使用する菌体もしくはその含有
物にあらかじめ該菌の増殖活性を失わせる処理を施すよ
うにしてもよく、または／および反応液中でそのような
効果をもつ薬剤と接触させつつ反応させるようにしても
よい。

あらかしめ菌体の増殖活性を失わせる処理としては、た
とえば、凍結融解処理、酸性ないしアルカリ性下（たと
えばｐＨ４〜１０）における加温処理、浸透圧処理など
の物理的処理のほか、増殖活性を失なわせる薬剤たとえ
ばトルエン、キシレン、ブタノールなどの有機溶剤、ラ
リウル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアミノ、ポ
リオキシエチレンアルキルアリルエーテル、アルキルジ
メチルベンヂルアムモニウムクロリドなどの陽・陰ある
いは非イオン性の界面活性剤と接触させる処理などが挙
げられる。

反応液中に添加する薬剤としては、上記した有機溶剤や
界面活性剤などが好都合に使用される。

これらの物理的処理および薬剤との接触処理は、単独に
、もしくは適宜組合せて行なうことができる。

とりわけ、生菌体または培養物を一旦凍結したのち融解
し、または／および界面活性剤の１種または２種以上を
、０．０１〜０．２％（重量／容量）の範囲で添加し、
さらに、ｐＨ４〜１０の液性下で３５〜６５℃、３０秒
ないし２時間の加温処理を行ない、要すれば０．１〜２
％（容量／容量）濃度の有機溶媒を接触させるのが有利
である。

また、生菌体または正菌体の上記処理物の存在する反応
系に上述のごとき界面活性剤を０．０１〜０．２％（重
量／容量）の濃度で存在させるか、または／および上述
のごとき有機溶媒を０．１〜２％（容量／容量）の濃度
で存在させるのも有利である。

本発明の反応は、上記のようにして微生物菌体を増殖さ
せることなく、水性媒体中でリン酸イオンの存在下にプ
リンリボヌクレオシドと接触させることにより行なわれ
る。

水性媒体は水を主体とするもので、後記するような諸物
質を含有していてもよい。

プリンリボヌクレオシドとしては、アデノシン、イノシ
ン、キサンＩ・シン、グアノシンなどのほか、８−アザ
グアノシン、６−メルカブトブリンリボシド リン誘導体のりボヌクレオシドも用いられる。

これらは、単独であるいは混合して用いることができる
。

リン酸イオン供与源としては、水性媒体中でリン酸イオ
ンに解離しうるもののいずれを用いてもよく、たとえば
遊離リン酸そのもの、無機リン酸塩たとえばリン酸のア
ルカリ金属との塩（ナトリウム塩、カリウム塩など）、
アルカリ土類金属との塩（カルシウム塩、マグネシウム
塩など）、アンモニウム塩などが好都合に用いられる。

これらのリン酸イオン供与源は、リン酸イオンとしてプ
リンヌクレオシドに対し通常約３倍モル以上とりわけ約
５〜２０倍モルになるように使用するのがよい。

本反応は、通常ｐＨ約５〜１０、温度約２０〜５５℃で
行なうのが好ましく、ｐＨが変動するときは、反応中に
適宜酸、アルカリを用いて好ましいｐＨになるよう補正
するのがよい。

また、反応は、静置あるいは振盪ないし攪拌しつつ、通
常約３〜３０時間行えば、対応する５′−プリンヌクレ
オチドの収率は最大となる。

本反応をより効果的に遂行するためには、使用菌体の触
媒活性を最大源に維持継続させることが望ましく、この
目的のために反応液にエネルギー源を共存させるのが有
利である。

エネルギー源としてはたとえばグルコース、シュークロ
ース、マルトース、ソルビトースなどの炭水化物を０．
５〜５％（重量／容量）程度加えるか、あるいは、その
濃度が０とならない範囲で逐次補添しつつ反応を行なう
のが有利である。

また、反応を促進し、かつその活性を維持継続させるた
めに、要すればマグネシウム、鉄、マンガンなどの塩類
を、それぞれ単独にまたは組合せて添加することもでき
る。

かくして反応液中に生成された５′−プリンリボヌクレ
オチドを採取するにさいしては、５′−プリンリボヌク
レオチドの採取法として知られている普遍的な方法、た
とえば、活性炭やイオン交換樹脂を用いるカラムクロマ
トグラフィー、脱色、脱塩、分離、濃縮、晶析、沈澱、
乾燥などの単位操作を単独もしくは組合せて適用するこ
とによって、５′−プリンリボヌクレオチドを単独ある
いは混合された結晶あるいは組成物として採取すること
ができる。

以下に実施例をもって、本発明の内容をより具体的に説
明するが、これらはいずれも本発明の内容を例示するも
のにすぎず本発明の範囲を制限するものではない。

なお、実施例中、ＩＦＯ， ＡＴＣＣを付した番号は、
財団法人発酵研究所あるいはアメリカン・タイツ０・カ
ルチャー・コレクションにおける該微生物の保管番号で
あり、これらの微生物はいずれも当該寄託機関のリスト
に収載されている保存菌である。

実施例 １ 栄養寒天培地上に生育させた第１表記載の各微生物を、
ｐＨ７，Ｏに水酸化ナトリウムで調整したグルコース２
％、ペプトン１％、酵母エキス０．５％、コーンスチー
プリ力−０．５％からなる培地２０ｍ１を２００ｍｌ容
三角フラスコに分注して滅菌された培地に接種し、２８
℃で２４時間、２００ｒｐｍの回転振とう培養機上で培
養した。

培養液から４００Ｏｒｐｍで１５分間遠心分離して菌体
を集め、これを−２０℃で凍結したのち２４時間放置し
た。

これを、イノシン０．５％、グアノシン０．５％、リボ
ース１．０％、リン酸二カリウム３．５％、硝酸マグネ
シウム（７Ａ（塩）０．２５％、硫酸マンガン０．１５
％からなる液（ｐＨ７，５） １０ｍ１に投入して融解
懸濁したのち、トルエン０．５％を添加し、４６℃で２
０分間加熱してから２８℃で１８時間、前記振とう培養
機上において反応させた。

また、比較のために、微生物菌体の凍結処理、トルエン
処理、さらに加熱処理を施すことなく同様の反応を行な
った。

反応液中に生成された５′−イノシン酸および５′−グ
アニル酸の濃度は第１表に示すとうりであった。

また、反応期間を通じて、上記各種処理を施した菌体の
反応系では、菌体の増殖は全くみとめられなかったばか
りか、いずれの微生物を用いた場合においても、逆に生
菌数はいちぢるしく減少しており、その数は、当初に使
用した菌数の１０万分の１以下にあるにすぎなかった。

なお、反応液中に生成した５′了イノシン酸は、５′−
ヌクレオチダーゼ、ヌクレオシドフォスフォリラーゼお
よびキサンチンオキシダーゼを組合せた酵素的定量法で
、また、５′−グアニル酸は、５′−ヌクレオチダーゼ
およびヌクレオシドフォスフォリラーゼを反応させたの
ち生成するグアニンをフォーリン試薬で発色させる比色
法で定量した。

実施例 ２ 実施例１と同様の方法で得たブレビバクテリウム・アル
カノフィルムＩＦＯ１２４９８の生菌体を、イノシン０
．５％、グアノシン０．５％、グルコース２％、リン酸
二カリウム３％、硫酸マグネシウム０．５％、過マンガ
ン酸カリウム０．３％からなる組成の液（ｐＨ７，５）
１０ｍ１に懸濁したのち、ポリオキシエチレンアルキ
ルアリルエーテルにツサンノニオンＮＳ−２１０：日本
油脂社製）０．０５％を加えて５０℃で２０分加熱処理
を施した。

ついで、トルエン０．５％相当量を添加したのち３７℃
で１８時間振盪しつつ放置して；反応時間の経過ととも
に懸濁液中の生菌数および５′−イノシン酸、５′−グ
アニル酸の生成量を測定した。

結果は第２表に示すとおりであった。

ここで得られた反応液（１８時間反応後）を１１集め、
遠心分離によって沈渣を除去したのち、常法に従って、
活性炭米層にネクレオチド類を吸着、水洗ののち、アム
モニア性エタノールを用いて溶出した。

この溶出液を濃縮してエタノールを留去したのち、少量
の水を加え、イオン交換柑脂（ダウエックス１×４塩素
型）による吸着、水洗、希塩酸による溶出を行った。

溶出後の液性をｐＨ７，５としたのち濃縮し、エタノー
ルを加えて得られる沈澱を乾燥した所この標品には５′
−イノシン酸４．２ｇ、５′−グアニル酸３．７ｇ
（いずれも遊離酸としての定量値）が含まれていた。

実施例 ３ 実施例２に準じて得たブレビバクテリウム・アルカノフ
ィルムＩＦＯ１２４９８の生菌体懸濁液を用いて、 （
１）これを凍結融解してから、 （２）これにトルエン
１．０％（容量／容量）添加しよく懸濁してから、 （
３）これにポリオキシエチレンアルキルアミン（二゛ン
サンナイミーンＳ −２２Ｃ：日本油脂社製）０．４％
およびポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルにツ
サンノニオンＮＳ−２１０： 日本油脂社製）１．５％
（重量／容量）を添加、混合してから、 （４）５０℃
、２０分加温してから、 （５）４５℃、２０分加温の
のちトルエン０．１％（容量／容量）添加してから、
（６）３５℃、２０分加温ののちトルエン０．１％（容
量／容量）および上記ノニオンＮＳ−２１００，１％（
重量／容量）を添加してから、それぞれイノシン０．５
％、グアノシン０．５％、グルコース２．４％、リン酸
二カリウム３．５％、硫酸マグネシウム・７水塩０．５
％、硫酸マンガン・４〜６水塩０．３％、ｐＨ７，５か
らなる液１０ｍ１に懸濁して、３２℃で２４時間振とう
しつつ放置して、懸濁液中の５′−イノシン酸および５
′−グアニル酸を定量したところ次の結果が得られた。

ダーイノシン酸生 ゴーグアニル酸生 試験区分 酸量 （ｇ／Ｊ） 酸量 （ｇ／Ｊ）
（１） ３．１ ２．
１（２） ２．８ １
．９（３） ３．５
２．８（４）２．７１・６ （５） ３．６ ３．
０（６） ３．８ ３
．３無処理菌体 ０．２ ０−１
なおこの反応の間に、生菌体数は、無処理菌体区を除き
、すべて当初使用菌量の百万分の１以下に激減していた
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルスロバクタ−属、ブレビバクテリウム属もしく
   はミクロコツカス属に属し実質的に増殖しない条件下で
   水性媒体中でプリンリボヌクレオシドとリン酸イオンと
   から対応する５′−プリンリボヌクレオチドを生成する
   能力を有する微生物の菌体を、水性媒体中で実質的に該
   菌体を増殖させることなくリン酸イオンの存在下にプリ
   ンリボヌクレオシドと接触させて対応する５′−プリン
   リボヌクレオチドを生成させ、これを採取することを特
   徴とする５′−プリンリボヌクレオチドの製造法。