JPS60176594A - L−トリプトフアンの製造方法 - Google Patents

L−トリプトフアンの製造方法

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JPS60176594A
JPS60176594A JP59032646A JP3264684A JPS60176594A JP S60176594 A JPS60176594 A JP S60176594A JP 59032646 A JP59032646 A JP 59032646A JP 3264684 A JP3264684 A JP 3264684A JP S60176594 A JPS60176594 A JP S60176594A
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JP
Japan
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serine
tryptophan
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indole
racemase
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Pending
Application number
JP59032646A
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English (en)
Inventor
Toshio Matsumoto
松本 俊男
Shoichiro Miyahara
宮原 匠一郎
Toru Miyahara
徹 宮原
Akio Sakaguchi
昭夫 坂口
Kazunari Nitta
新田 一成
Tatsuo Azuma
東 辰雄
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements 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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、原料としてインドール及びDL−セリンを用
い、酵素作用によりL−)リプトファンを製造する方法
に関する。更に詳しくは、トリプトファン・シンセター
ゼまたはトリプトファナーゼの存在下でインドールとL
−セリンとを反応させてL −) IJブトファンを製
造する方法において、原料としてインドールおよびD 
1.−セリンを用い、反応系にセリンをラセミ化する酵
素を作用させ、D−セリンの少くとも一部をL−セリン
に転換せしめて反応を行うし一トリプトファンの製造方
法に関する。その目的とするところは、必須アミノ酸と
して重要なL−1リプトフアンを工業的に安価に製造す
る改良方法を提供するものである。
酵素を利用したし一トリプトファンの優れた製造法とし
て、トリプトファン・シンセターゼまだはトリプトファ
ナーゼの作用によってインドールとセリンから製造する
方法が知られている。原料の二つであるインドールは工
業的に安価に合成されているが、もう一つの原料である
セリンの製造法に関しては、有機合成法で合成されだセ
リンはDL体であるという欠点を有し、且つトリプトフ
ァン・シンセターゼまたはトリプトファナーゼの作用を
受けるセリンは5体のみであって、0体のセリンはこれ
らの酵素作用を受けないと言う有機、合成法固有の重大
な問題がある。
原料にインドールとセリンを用いる場合のL−トリプト
ファンの酵素合成法としては、セリンがDL体である場
合の合成法として次の方法が知られている。即ち、イン
ドールとL−セリンを酵素作用でL −) IJブトフ
ァンに転換せしめ、反応物より未反応D−セリンを分離
回収し、次いでD−セリンを水溶液中で高温高圧で処理
してラセミ化した後、再び酵素反応の基質として利用す
る、酵素反応とラセミ化を交互に繰返す方法である。
この方法は、たとえばラセミ化反応に際し、L−トリプ
トファンが反応系に混在すれば、セリンのみならず、L
−トリプトファンもラセミ化する。
従ってL−トリプトファンを完全に分離して後ラセミ化
反応を行なう必要があるなど、種々の欠点がある。
そのため、この改良方法として、特開昭55−1480
95 公報記載のように、L−トリプトファン酵素合成
の反応系にセリ/をラセミ化する酵素であるセリン・ラ
セマーゼを併用してD−セリンをラセミ化しつつL−ト
リプトファンを合成する方法が提案されている。
即ち、上記公報記載ではセリン・ラセマーゼの生産菌の
一つである例えばシュードモナス・プティダなどの培養
液より採取した集菌体や、これより抽出分離された粗酵
素などのセリン・ラセマーゼと、トリプトファン・シン
セターゼの生産菌の一つである例えばエシェリヒア・コ
リの培養液より採取した集菌体やこれより抽出分離され
た粗酵素などのトリプトファン・ンンセターゼヲ同・−
反応器に仕込み共存させてトリプトファン酵素化反応が
実施されている。
本発明者らの知見によれば、たしかに特開昭55−14
8095公報記載のように、反応系にセリシをラセミ化
する酵素を作用させて、D−セリンの少くとも一部をL
−セリンに転換させながら反応させればある程度の収率
は向上する。しかしながら上記公報記載のように反応系
にL−セリンが共存していてラセマーゼが有効に働きえ
ないうちカララセマーゼを共存させておくことはラセ7
−ゼが失活して目的生成物の収率にも限度があることが
わかった。
本発明者らはこの知見にもとづき本発明に到達したもの
である。
第1図は本発明実施例記載の方法で、L−)IJブトフ
ァン合成反応を実施した際の反応率の経時変化を示した
ものであり、縦軸は原料のインドールの反応率、横軸は
反応時間を表わす。
図中Aは本発明方法であり、インドールとDL−セリン
をトリプトファン・シンセターゼとセリン・ラセマーゼ
の存在下反応を実施する際、L−セリンが消費されつく
した6時間後に、セリンラアン・シンセターゼおよびセ
リン・ラセマーゼを最初から共存させて反応を行なう特
開昭55−・148095記載方法で実施した場合、ま
だCはインドールとDL−セリンニ、トリプトファン・
シンセターゼのみを作用させて反応を行なった場合を示
す。
図かられかるように、セリン・ラセマーゼの不存在下で
トリプトファン・シンセターゼヲ、DL−七リンおよび
インドールに作用させてL−トリプトファンを製造する
とき、反応系中KL−セリンが存在している間は反応速
度は大きいが、約6時間で低減し、その時の反応率は約
50%である。
これは約6時間の反応で、5体のセリンが消費されつく
されたことを意味する。一方、トリプトファン拳シンセ
ターゼと、セリン・ラセマーゼ゛を共存させておき、D
L−セリンおよびインドールに作用させた場合、同じく
6時間目の反応率は、55%であり、その差は、わずか
であり、セリンラセマーゼの効果はこの時点まででは小
さいことがわかる。すなわちセリン・ラセマーゼが有効
に作用してくるのは、DL−セリンのうち、5体のみが
消費されつくした以後であると断定できる。しかも、図
中Bで示されるようにL−セリンが共存しているうちか
らセリン・ラセマーゼを共存させておけば、ラセマーゼ
酵素が経時的に失活して最終的には収率がストップする
ことがわかった。
本発明はこの知見にもとすき発明を完成したものである
。即ち本発明は、原料としてインドールおよびDL−セ
リンを用いトリプトファン・シンセターゼまたはl・リ
プトファナーゼの存在下L−)リブトファンを製造する
方法において、インド−ルとL−セリンの反応により反
応系中のL−セリンが消費された時点で、反応系にD−
セリンをラセミ化するセリン・ラセマーゼを添加して酵
素化反応を行うことを特徴とするL−ト、 l)ブトフ
ァンの製造方法である。
本発明方法において用いるトリプトファン・シンセター
ゼには特に限定はなく、例えば微生物由来のものが便利
に使用されるが、エシェリヒア・コリ(FERM BP
−19) 、同じ<(PERMBP−20)などのエシ
ェリヒア・コリに属する微生物、その他ノイロスポラ・
クラツプ(ATCC14692)などの微生物から得ら
れた生産菌体または酵素が使用できる。特にエシェリヒ
ア・コリのものを用いるのが便利である。
またセリン・ラセマーゼについても特に限定はなく、た
とえばシー−トモナス・プティダ(IFO−12996
)、シュードモナス・フライ(IFO−3458)、な
どのシュードモナスに属する微生物に由来するものが便
利に使用できる。
これらのシンセターゼ及びラセマーゼは必ずしも純粋で
ある必要はな(、たとえば培□養液から遠心分離などの
方法により採取した乾燥または湿状集菌体、さらにはこ
れらの菌体よりの抽出物やこれより得られた粗酵素でも
差し支えない。
反応系におけるこれらのトリプトファン・シンセターゼ
およびセリン・ラセマーゼの使用量は、酵素の分離精製
、あるいは生産菌体の処理法によって異なるが、特に制
限はなく、夫々の基質の量比、酵素の活性、その他の條
件によって適宜変更し得る。
また反応系におけるインドール、DL−セリン基質の量
は特に制限はなく、通常液中濃度として0.1〜20重
量%、好ましくは5〜15重量%範囲で使用する。まだ
反応温度は通常20〜60℃、好捷しくけ30〜45℃
の範囲であり、反応時のPHは6.0〜11.0、好ま
しくは8.0〜9.5の範囲で実施するのが望ましい。
さらに、本発明方法においては、たとえば特開昭59−
11187号公報に記載されているように、反応系中に
トルエンなどのインドール基質と混和し水と混和しない
有機溶媒を添加して、インドールを有機溶媒相に溶解さ
せ、有機溶媒相と水相間の基質の分配比により、酵素含
有の水相中の基質濃度を実質的に酵素活性の劣化が生じ
る濃度範囲以下に低く抑えて反応を実施するのが望まし
い。
以下実施例を示す。
実施例 トリプトファン・シンセターゼ生産菌であるエシェリヒ
ア・コリ MT−’10242 (FERM BP−2
0) をs 500m1容の坂ロフラスコ中の第1表に
示す組成の 第1表 牛肉エキス 1(1 ポリペプトン 102 NaC1!M’ を蒸留水1tに溶解して使用。(pH7,0)培地15
0mLに接種し、30℃で24時時間表う培養した。こ
の培養液600mA(フラスコ4本)−を、20tのジ
ャーファーメンタ−中、第2表に示す組成の培地ioz
に接種し、30℃、pH6,8(25%アンモニア水で
コントロール)で40時間培養した。この時、培養液中
のグルコース濃度が5重量%以下に、またインドール濃
度が0.02重量%以下にそれぞれなるよう、インドー
ル含有グルコース溶液を分割添加した。培養終了後、該
、培養液を遠心集菌して得た淋菌体を、トリプトファン
参シンセターゼ源として行った。
一方、セリン・ラセマーゼ生産菌であるシー−トモナス
・プティダ(M’T−10182)も、トリプトファン
・シンセターゼ生産菌と同様に培養、集菌して、セリン
・ラセマーゼ源とした。ただし、この場合のジャーファ
ーメンタ−培養では、培養液中のグルコース濃度が5重
量%以下になるようにグルコース溶液を分割添加した。
第2表 KH2PO420f 、 K2HPO4209MgS0
4・7H2020i?、(NH4)2S04159ポリ
ペプトン 20t 1 酵母エキス 202CaCA2
112H200−4f s CuC42・2H200−
041CoC/−2” 6H200−04f、AtC7
3”6a+0 0.1ii’H3BO30−005!i
’ 、 MnSO4・5H200−1flZnSO4・
7H200,022、Na2M0O4・2H200,0
27FeSO4II7H200,42 これらを蒸留水10tに溶解して使用。
こうして得たトリプトファン・シンセターゼおよびセリ
ン・ラセマーゼを併用、またはトリプトファンシンセタ
ーゼのみを、第3表に示す組成の一トリプトファンの合
成反応を実施した。
ピリドキサール−5乙リン酸0.03L?、インドール
 34.4fトルエン 137.5f、蒸留水 270
7トリプトフアン・シンセターゼ生産菌湿菌体、で燥菌
体として 5.6f、) セリン・ラセマーゼ生産菌湿菌体、 これらの組成の反応液の水層をアンモニア水にてpH8
,5に調整。
第1図に、トルエン層中のインドール残量から算出した
夫々のし一トリプトファン合成反応率の経時変化及び収
率を示す。図中の曲線Aは、最初、にトリプトファン・
シンセターゼのみを反応液に添加しておき反応を開始さ
せ、反応液中のDL−セリンのうち5体のみがほぼ消費
されつくした反応開始後、6時間目にセリンラセマーゼ
を添加しり場合、Bは、トリプトファン・シンセターゼ
と、セリン・ラセマーゼを最初から共存させて反応させ
た場合、Cはトリプトファン・シンセターゼのみで反応
を行なった場合の、それぞれの反応率の経時変化及び収
率である。40時間反応を継続し、夫々の収率(インド
ールの反応率)は以下のとおりであった。
A DL−セリンのうち5体が消費されてから、セリン
・ラセマーゼを添加した場合の反応率96% B 両酵素を最初から共存させて反応させた場合の反応
率 93% Cトリプトファン・シンセターゼのみをm 加して反応
した場合の反応率 55%
【図面の簡単な説明】
図−1はL −ト1)ブトファン合成反応ニおいて、ト
リプトファン・シンセターゼ及びセリン・ラセマーゼを
共存、またはトリプトファン・/ンセターゼのみを存在
させた場合の本発明実施例における反応時間とインドー
ルの反応率との関係図である。 Aは、本発明方法であり、反応系中のしセリンが消費さ
れた時点(反応開始後6時間目)で、D−セリン・ラセ
マーゼを添加した場合。 Bは、セリン・ラセマーゼを最初から共存させた場合。 Cは、セリン・ラセマーゼは全く共存させなかった場合
。 特許出願人 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 原料としてインドールおよびDL−セリンを用いトリプ
    トファン・シンセターゼまたはトリプトファナーゼの存
    在下L−トリプトファンを製造する方法において、イン
    ドールとL−セリンの反応により反応系°中のし一セリ
    ンが消費された時点で、反応系にD−セリンをラセミ化
    するセリン・ラセマーゼを添加して酵素化反応を行うこ
    とを特徴とするL−トリプトファンの製造方法。 2 トリプトファン・シンセターゼの生産菌が、エシェ
    ルヒア・コリ≠檎≠*考#である特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 3 セリン・ラセマーゼの生産菌が、シーートモナス隘
    昇す愈葎琳である特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP59032646A 1984-02-24 1984-02-24 L−トリプトフアンの製造方法 Pending JPS60176594A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008130757A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Daikin Ind Ltd 電気回路装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008130757A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Daikin Ind Ltd 電気回路装置

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