JPS6070095A - アデノシン三リン酸の製造法 - Google Patents

アデノシン三リン酸の製造法

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JPS6070095A
JPS6070095A JP17639083A JP17639083A JPS6070095A JP S6070095 A JPS6070095 A JP S6070095A JP 17639083 A JP17639083 A JP 17639083A JP 17639083 A JP17639083 A JP 17639083A JP S6070095 A JPS6070095 A JP S6070095A
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (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】 本発明はアデノシンもしくはアデニンからアデノシンニ
リン酸(ATP)を製造する新規な方法に関する。
従来、酵母を用いてアデノシンもしくはアデニンからA
TPを生産する方法としては、糖なPの生産方法が知ら
れていた。
メタノールをエネルギー源としてメタノールの共存下で
特定の酵母を用いて酸化的リン酸化により、アデノシン
−リン酸(AMP)またはアデノシンニリン酸(ADP
)を原料としてATPを生産する方法も既に報告されて
いる(Agric、 Biol 、 Chem、、1亙
(4)、1.097(1982))。
しかしながら、AMP−t′+ADPは原料として高価
でありかつ不安定な化合物であるため工業的に実用化す
る場合に不利である。
そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、意外にもアデ
ニンもしくはアデノシンをM 料と1.、メタノールを
エネルギー源として、ATPが生産し得ることを見出し
た。
すなわち、本発明は、キャンディダ眉に属する酵母をメ
タノールを主炭素源とする培地に培養して得た菌体もし
くは培養物またはそれらの処理物を用いて、メタノール
の存在下アデノシンもしくはアデニンからアデノシン三
リン酸(ATP)を生成蓄積せしめこれを採取すること
を特徴とするアデノシン三リン酸の製造法である。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明で用いるキャンテイダ属の酵母としては、例えば
キャンディグ・ボイデニイ (Candidalx+1
dinii)A K U 4705 (微工研菌寄第7
21S月)、キャンディグ・メタノリカ(Candid
a +netha−nolica)(ATCC26] 
]処5’)等が挙げられる。このうち上記のキャンディ
ターボイデニイAKU4705は、はじめクロケラ・ヤ
ポニクム(Kloechera sp、)Na 220
1と同定さtII:酵母であるが、ジャーナル・オブφ
ジェネラル・アンド・アプライドQマイクロバイオロジ
ー(J。
Gen、Appl、Microbiol、)26 、1
33−158 (特に第152ページ)において示され
るように、キャンディグ・ボイデニイであると同定し直
された酵母である。
これらの酵母の性質についてはJ、 Gen、Appl
Microbiol、 26 、133−158 (]
 ]処80 )、J、Ferment、Technol
、4 8 、 3 8 9−3 9 6 (1970)
に記載されている〔キャンテイダ争ボイテニイA K 
U 4705 ニツイテLt Kloechera s
p、 N12201(AKU4705)として記載され
ている〕。
こわらの酵母はメタノール資化能力を持つものであり、
本発明においてはメタノールを主炭素源とする培地で培
養する。
本発明で用いる酵母の培養条件としてはメタノール濃度
2〜10容量%程度で生育させるのが適当である。培地
組成としては微量要素としてサイアミンの添加が必要で
ある。サイアミンとしてはビタミンBiをはじめ酵母エ
キス、米糖廃液、その他ビタミンB群に富む工業的生産
物も用いられる。その添加量は、酵母、の生育条件に応
じて適当な値が選ばれるが、通常0.0001%011
後とするのが適当である。無機質としては、硫酸マグネ
シウムなどのマグネシウム源、リン酸2水素すI−リウ
ム、リン酸2水素カリ、リン酸]水素カリなどのリン酸
源、硫安、塩安、硝安、硝酸ソーダ、尿素、ペプトンな
どの窒素源3− が用いられる。一般に培養液のp Hは酵母の生育にし
たがって低下するが、窒素源として尿素を用いるとp 
Hの低下をきたさない。またアンモニウム塩のばあいは
少量づつ適時または連続的に添加してp Hを調節する
ごとくしてもよい。
培養時間は多くとも4日程度であり、その間培養は断続
的に行なっても連続的に行なってもよい。培養後の培養
液より酵母を分離するには、公知の分離方法、たとえば
デラバル型分il!、シャープレス型分離器などを用い
る方法が適宜採用されうる。しかして石油系炭化水素を
用いtコ培地と異なり、本発明の方法においては水洗の
みで容易に洗浄できること、また石油系炭化水素の二オ
イもないという利点もある。
かくして得られた菌体もしくは培養物はメタノールをエ
ネルギー源とし高エネルギーリン酸化合物を生成する能
力を有するものであるが、生成物た゛るリン酸化合物(
例えばAMP、ADP、ATP)は菌体外に分泌されに
くい。そこで、細胞膜透過性を持tコせるため、通常は
次の4− ような処理を行なう。
(a) 乾燥菌体化(ドライ・イースト化する)(1〕
) 菌体壁および膜の破壊(例えば超音波処理、界面活
性剤処理) (C) プロトプラス1− 化(即ちサイモリアーゼ処
理) (d) プラスモリシス化(細胞壁と細胞膜を分離する
原形質分離処理) これらの処理は通常、膜に透過性をもたせるための通常
の処理であり、公知の手法によってなされる。その中で
も、本発明では生産性向上の1コめできるだけ菌体を傷
つけないで分泌性をも1こせる上記(C)および(d)
の処理が好ましく、特に((])の処理が簡便であり最
も生産性が高く好ましい。十記(a)、(C)および(
djの処理には、分離菌体が用いられ、(1〕)の処理
には、分離菌体、培養物のどちらも使用できる。(dl
の処理の一方法としては、例えば分離菌体を蒸留水に分
散せしめ、静止状態で放置する方法が挙げられる。
処理後の菌体もしくは培養物はATP生産反応に供され
る。
反応原料として用いるアデノシンまたはアデニンは、い
かなる方法で製造されたものも使用できる。
反応は、アデノシンまたはアデニンの他、メタノール、
モノリン酸塩および/まtこはピロリン酸塩、ニコチン
アミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)、還元型グ
ルタチオン(G S H’)、D−ソルビ1−−ル、マ
グネシウムの存在下で行なう。
反応に用いる各種基質および反応補助因子の最適濃度は
次のとおりである。
(1) アデノシンを基質とした場合 アデノシン 30〜50mm01/4 メタノール 800〜1200mmol//+に2HP
O4まtコLtNazHPo425〜150 mmol
/(?Na 4P204 II 10I(20まタハに
4P20450〜110mmol/4 NAD+4〜1.5mmol/e GSH4〜15mmol/g D−ソルビI−−ル200〜800 mmo+/6Mg
5O+ −7H2030〜9 0 mmol/#(2)
 アデニンを基質と17だ場合 アデニン 5〜10mm01/l メタノール 1.500〜2500mmol/6に、T
(PO,まf:j、jNa2HP0450〜150 m
mol/6Na2PzO4@ 10H20ま1:+、t
K4P20450〜1.10m mol / I NAD” 2〜5mmo115 GSH2〜5mmol/6 D−ソルビトール 200〜600 mmol /eM
gSO+ −7H2010〜25 mmol、Q?本発
明においては、上記のように多量のマグネシウムの共存
下で反応を行なうことによって反応が促進される。また
、高濃度のモノリン酸は毒性が強い1こめ、上記のよう
に存在量を少量に抑え、その代りにピロリン酸を存在せ
しめることによって反応が促進される。
反応の最適温度は20〜30℃、好ましくは25℃近傍
、最適p Hは6〜8、好ましくは7近傍である。反応
時間は反応条件によるので特に限定されないが、あまり
長時間の場合生成し7− t:、 A T Pが分解されるため、16〜28時間
程度が好ましい。反応は不断の酸素供給が必要であり、
例えば振とう条件下で行なう。
かくして、メタノールの酸化系、核酸のサルベージ経路
、酸化的リン酸化系の共同作用によるアデノシンもしく
はアデニンからのATP生産が進行する。メタノールの
エネルギーがATPに蓄積されるまでの経路を具体的に
説明すれば、メタノールの酸化に伴なってNADのNA
T)i(、。
化が進行する。
8− 国 ○ 生成したNAD)(2の還元力はミトコンドリア内膜に
ある電子伝達系へ移送され、酸化的リン酸化との共同反
応によりATPにエネルギーが蓄積サレる。一方、アデ
ノシンまjこはアデニンはリン酸化されATPに変換さ
れる。
11− 例えばアデノシンを基質として用いた場合、一 12− (培養) る。
アデノシン+3リン酸+374メタノール+9/80゜
−子A T P +3/4 Co2+3/2 H2Oな
お、GSHはホルムアルデヒドの酸化の補助因子として
必要である。
反応終了後の反応混合物中にはATPが蓄積し、他に少
量のAMP、ADPおよび、反応時間が短い場合には未
反応基質のアデノシンもしくはアデニンが共存する。
反応液中に蓄積したATPは、イオン交換樹脂、吸着樹
脂、活性炭等を用いる方法、高速液体クロマトグラフを
用いる方法等種々の方法ニよってAMPlADP、AT
P1アデノシン、アデニンを分離し、ATPを単独で採
取することができる。
以下実施例によって本発明を具体的に説明する。
実施例1 NH,C60,4% に、H2PO40,1% に2HP0. 0.1 % MgSO4・7H20o、 0 5% 酵母エキス 0.2% (p H6,0) の培地を試験管に5 ml取り、これを殺菌し、メタノ
ールを2容量%になるように添加し、これにキャンテイ
ダ・ボイデニイl’!x2201 AKU4705 (
微工研菌寄第 7215号)を−白金耳移植し、温度2
8℃にて48時間往復振とう培養(種酵母培養)を行な
つtこ。つぎに前記種酵母培養液と同じ組成の培養液を
内容2eの振とうフラスコに500 dとり、殺菌し、
メタノールを2容量%になるように添加し、さらに種酵
母培養液lを添加し、温度28℃で24時間ロータリー
・シェーカーを用いて培養を行なった。培養後、培養液
を遠心分離し、酵母を分離した。
(プラスモリシス化処理) 分離酵母(乾燥菌体換算)80μ1g/Nlを蒸留水に
分散せしめ、45分間37℃で静止状態で放置した。し
かる後に、4mol/gのD−ソルビトール水溶液を加
え、最終濃度1.5 mol/j?のD−ソルビトール
とし、10分間37℃で静止状態で放置した。
(反応) 上記処理酵母液200μ4(乾燥菌体換算重量10ダ、
D−ソルビトール300μモル含有)とアデノシン20
μモル、K2HP0. 25μモル、NAD+ 5μモ
ル、GSH5μモル、メタノール500μモル、Na4
P2O7・10H2050/7 モJl/、MgSO4
・7H2040μモル、を総量500 It lとし、
10m1三角フラスコ中で25℃にて22時間往復振と
うした。その結果、反応液中には24、0 mモル/l
のATPが蓄積しく対アデノシン収率60%、12.2
f/n)、同時に6.5mモル/lのADP、2mモ#
/6のAMPがグラフにより分析した)。
実施例2 実施例1と全く同様にしてキャンデイダ・メタノリカ(
ATCC26175)を用いて、培養、プラスモリシス
化処理、および反応を行なった。その結果、反応液中に
は9.0mモル/lのATPが蓄積し、同時に3.5m
モル/lのADP12.1mモル/10)AMPが蓄積
していtこ。
実施例3 実施例1と全く同様にして同様の菌株を用いて、培養、
プラスモリシス化処理を行なった。
処理酵母液200μlとアデニン5μモル、K2HPO
450pモル、NAD+171モル、GSH5Itモル
、メタノール1000μモJl/ 、Na4PzO7”
10H2050μモル、MgSO4・7H208μモル
を総量500μlとし、1ONl三角フラスコ中で25
℃にて20時間往復振とうしtこ。その結果、反応液中
には6.8 mモル/lのATPが蓄積し、15− 同時ニ1.0 mモ#/6(DADP、’0.9mモル
/4のAMPが蓄積していた。
特許出願人 東 し 株 式 会 社 16− 手 続 補 正 書 1、事件の表示 昭fD58年特許願第 176390号2、発明の名称 アデノシン三リン酸の製造法 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区日本橋室町2丁目2番地自 発 5 補正により増加する発明の数 0 6補正の対象 (1)願書第1ページを別紙のとおり補N“p(2) 
明細書第3ページ下から第9行目1Kloechera
 Jを「Kloecl(era Jと補正する。
(3) 同第6ページ下から第3行目 「蒸留水に」を「高張液に」と補正する。
(4)同第7ページ下から第5行目および第8ページ第
6行目 「Na4P204・10H20またはに4P204 J
をr Na4P2O7・10 H2Oまたハに4P20
7 Jと補正する。
(5) 同第10ページを次のとおり補正する。
2− (6)同第14ページ下から第7行目および下刃・ら第
6行目 1種酵母」を「種母」と補正する。
(7) 同第14ページ下から第3行目「種酵母液」を
「種母培養液」と補正する。
(8) 同第14ページ下から第2行目1’−o−タ’
)−拳シェーカー]をr往復振どう機」と補正する。
嵜−一呵←−昏へ弁壜 1 ’

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (]) キャンデイダ属に属する酵母をメタノールを主
    炭素源とする培地に培養して得た菌体もしくは培養物ま
    たはそれらの処理物を用いて、メタノールの存在下アデ
    ノシンもしくはアデニンからアデノシンニリン酸(AT
    P)を生成蓄積せしめることを特徴とするアデノシンニ
    リン酸の製造法。 (2)処理物がプラスモリシス化処理された物である特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
JP17639083A 1983-09-26 1983-09-26 アデノシン三リン酸の製造法 Granted JPS6070095A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004510667A (ja) * 2000-09-05 2004-04-08 ウルトラ バイオテック リミテッド 酵母に基づく生物学的肥料
CN103614308A (zh) * 2013-08-16 2014-03-05 新乡拓新生化股份有限公司 用于atp合成的酿酒酵母菌及其应用

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004510667A (ja) * 2000-09-05 2004-04-08 ウルトラ バイオテック リミテッド 酵母に基づく生物学的肥料
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