JPS62270A - 新規な微生物 - Google Patents

新規な微生物

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JPS62270A
JPS62270A JP14110585A JP14110585A JPS62270A JP S62270 A JPS62270 A JP S62270A JP 14110585 A JP14110585 A JP 14110585A JP 14110585 A JP14110585 A JP 14110585A JP S62270 A JPS62270 A JP S62270A
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arthrobacter
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carbamoyl
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Toshiyuki Akimoto
俊之 秋元
Mitsuo Watanabe
光雄 渡辺
Senkichi Nagasaki
長崎 泉吉
Mitsuyoshi Hirata
平田 三四司
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアル/’、Oバクター(Arthrobact
er l属に属し、5f換ヒダントイン及びN−カルバ
モイルアミノ酸を対応するそれぞれのL−アミノ酸に転
換する能力を有する新規な微生物に関するものである。
なお、本発明において、特に断わらない限り5置換ヒダ
ントイン及びN−カルバモイルアミノ酸なる化合物は、
各々D体、5体、DL体の総称を意味する。
〔従来の技術及び問題点〕
従来、DL−5置換ヒダントイン類を酵素的にL−アミ
ノ酸に転換する方法については、特公昭42−1385
0号以降多くの特許出願がなされており、特に芳香族ア
ミノ酸の製造方法としては、フラボバクテリウム アミ
ノゲネス(Flavobacteri−um amin
ogenes l FERM −3133及びその変異
株FERM−3134、FERM −3135を5置換
ヒダントイ/に作用させる方法が知られている。
47’1−1L−N−カルバモイルアミノ酸を酵素的に
L−アミノ酸に転換する方法としては、L−又1−j)
DL−N−カルバモイルメチオニンにコリネハクテリウ
ムセペドニカム(Corynebacterium s
epe−donicam ) I F 03306等を
作用させて、含まれるL−N−カルバモイルメチオニン
−1L−メチオニンに転換する方法が知られている(特
公昭55−29678号)。しかし、この方法によって
転換することができるのは5体のみであってD体をL−
メチオニンに転換することはできない。
更にまた、従来の酵素法によるL−アミノ酸の製造法で
は、5置換ヒダントインを原料とする場合とN−カルバ
モイルアミノ酸を原料とする場合とでは、各々別種の微
生物を使用する必要があり、5置換ヒダ/トインとN−
カルバモイルアミノ酸の両方に作用し、対応するそれぞ
れのL−アミノ酸に転換しうる微生物は見出されていな
かった。
従って、DL−5置換ヒダントイン類を原料とする場合
には、その原料の製造の際に副生じたDL−N−カルバ
モイルアミノ酸を除去する必要があり、またDL−N−
カルバモイルアミノ酸を原料とする場合にはD−N−カ
ルバモイルアミノ酸が反応系に混入するのを防止する措
置又は反応終了後残存するD−N−カルバモイルアミノ
酸を分取、ラセミ化するだめの煩雑女工程を採らざるを
得なかった。更に、DL−N−カルバモイルアミノ酸を
水溶性塩として用いれば反応液濃度を高くできるため反
応を有利に行ない得るはずであるが、D体のN−カルバ
モイルアミノ酸に作用してL−アミノ酸に転換し得る微
生物がなく操作の単純化は不可能であった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、5置換ヒダントイン類の微生物による分
解機作について研究中、発明者らが土壌中よシ新たに分
離した微生物がヒダントイン化合物を開裂し、アミノ酸
を生成する際にL−N−カルバモイルアミノ酸とD−N
−カルバモイルアミノ酸を生成すること、そして逐次的
に生成してくるアミノ酸がL体であることから、この微
生物が従来知られていない能力を有するものであるとと
を見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、アルスロバクタ−属に属し、5置換
ヒダントイン及びN−カルバモイルアミノ酸を対応する
それぞれのL−アミノ酸に転換する能力を有する新菌種
アルスロバクタ−エスピー(Arthrobacter
 sp、 ) D P −B −1001(微工研菌寄
第8190号)である。
アルスロバクタ−エスピー D P −B−1001は
、本発明者らが栃木県日光市の土壌中よυ新たに分離し
た微生物であって、下記の菌学的性質を有する。
以上の結果から、DP−B −1001株の菌学的諸性
質の特徴として、(11グラム染色性が微陽性であシ、
培養の経過とともに変化し、形態的にも特徴ある多形性
を示すこと、(2)胞子をつくらないこと、(3)細胞
壁の塩基性アミノ酸がリジンであること等が挙げられる
これらの性質を基準にしてパーシーズ・マニュアル・オ
ブ・デターミネーテイブ・バクテリオロジー(Berg
ey’s Manual of Determinat
ive BaCteri−ology )第8版にて検
索すると、D P −B−1001株はアルスロバクタ
−属に属する細菌であると判断される。しかし、アルス
ロバクタ−属に含まれる種について、更に検索を行なっ
てもDP−B−1001株と一致する菌種の記載を見出
せない。
バーシーズ・マニュアル・オブ・デタミネーテイブパク
テリオロジー第8版の記載によると、アルスロバクタ−
属に属する微生物は、ビタミン要求性等によシフ種に分
類されている。DP−B−1001株はビオチンのみを
要求している点はアルスロバクタ−グロビ7オルミス(
Arthrobacterglobiformis )
に一致しているが、DNAのGC含量が59.3%で1
)アルスロバクタ−グロビ7オルミスの60〜64.4
%の範囲になく明らかに相違する。更に、D P −B
 −1001株が5置換ヒダ/トインとN−カルバモイ
ルアミノ酸の両方に作用して対応するそれぞれのL−ア
ミノ酸に転換する能力も本発明の微生物の特徴である。
そこで、本発明者らはDP−B−1001株をアルスロ
バクタ−属に属する新菌種と認め、アルスロバクタ−エ
スピー D P −B −1001と命名し、前記した
如く工業技術院微生物工業技術研究所に寄託した。
このアルスロバクタ−エスピーDP−B−1001は、
例えば後記実施例に記載の方法により土壌中よシ分離さ
れた。
本発明のアルスロバクタ−エスピー DP−B −10
01を用いてL−アミノ酸を製造するには、例えばこれ
を適当な培地中で培養して得た培養物を酵素源としてN
−カルバモイルアミノ酸又ハ/及び5fi換ヒダ/トイ
ンに作用させる。
培地としては、炭素源、窒素源、無機塩類等をき有する
通常の培地を使用することができる。炭素源としては、
例えばグルコース、フラクトース、シュークロース、マ
ルトース等の糖;グリセリン、マンニット等の糖アルコ
ール;7マル酸、クエン酸等の有機酸が適宜使用できる
。窒素源としては、肉エキス、酵母エキス、ポリベット
/、コーンステイープリカー等の天然有機窒素源の他、
塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸ア/モ二
ラム等の無機アンモニア源及びフマル酸アンモニウム、
クエン酸アンモニウム等の有機酸のアンモニウム塩を使
用することができる。また、無機塩類としては、リン酸
−ナトリウム、リン酸−カリウム、硫酸マグネシウム、
塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸第一鉄、硫酸マン
ガン等が使用できる。さらに酢酸コバルトなどの有機塩
類も適宜使用することができる。なお、DP−B−10
01株はDL−5−インドリルメチルヒダントイ/を培
地に0,05〜0.2重量%添加することで、さらに高
い活性を得ることができる。
培養は、常法に従って実施することができ、例えば培地
のpHは5〜9、好ましくは6〜8.5の範囲に調節し
、菌株を接種した後、約20〜35℃、好ましくは26
〜30℃の範囲で通気攪拌下、16〜72時間培養する
方法が採用される。
斯くして得られた培養物は、そのまま酵素源として用い
ることができるが、培養液、粗酵素標品、精製酵素標品
は勿論、該培養液から採取した菌体又は例えば凍結乾燥
菌体、アセトン乾燥菌体、菌体破砕物、洗浄菌体等の該
菌体の処理物等の形態で使用することもできる。更に菌
体あるいは菌体処理物を例えばポリアクリルアミド、ア
ルギン酸カルシウム、カラギーナン、光架橋樹脂等に公
知の方法により固定化して用いることもできる。
また、N−カルバモイルアミノ酸又は/及び5置換ヒダ
ントインを対応するそれぞれのL−アミノ酸に転換する
反応は、例えばこれらの化合物と上記培養物とを水性媒
体中に共存せしめることにより実施される。
この場合、本発明の微生物の特異な能力から、N−カル
バモイルアミノ酸及び5置換ヒダントインは、それぞれ
0体、L体、DL体のいずれであっても対応するそれぞ
れのL−アミノ酸に転換することができる。従って、本
発明の微生物を用いてL−アミノ酸を製造するための原
料化合物としては、対応するL−アミノ酸が同一のN−
カルバモイルアミノ酸又は5置換叫ダントイ/の0体、
L体、DL体あるいはこれらの任意の組合せからなる混
合物を使用することができる。なお、N−カルバモイル
アミノ酸は、そのナトリウム塩等の水溶性塩の形で反応
に供することもできる。
反応はpH6〜11、好ましくはpH6,5〜9.5の
範囲で行なうのが好適である。pHの調整は、リン酸緩
衝液、アンモニウム緩衝液等の通常使用されている緩衝
液が使用できる。反応温度は10〜50℃、好ましくは
30〜40℃の範囲に調節するのが好適である。
なお、反応液に鉄、マンガン、コバルト等の無機イオン
又は亜硫酸ナトリウム等の還元性物質を添加、あるいは
窒素ガスの吹き込みを行なうと、反応速度が増大ないし
は培養物の酵素活性を安定化することができ好ましい結
果を与える。また、菌体の反応液からの回収、反応への
再使用が可能になる。無機イオンは0.1〜10mMに
なるように添加するのが好ましい。
また、反応液に加えられる5置換ヒダントインの量はそ
の溶解度以上であっても、不溶分は反応進行に伴ない溶
解し逐次L−アミノ酸に転換されてゆくため反応に支障
は生じない。更にまた、N−カルバモイルアミノ酸は水
溶性塩の形で添加できるため、原料濃度を高く保つこと
ができる。従って、固定化菌体をカラムに充填した反応
器に原料溶液を流下させる方法により反応を行なう場合
、5置換ヒダントインのみではなく、N−カルバモイル
アミノ酸の水溶性塩を原料として使用できるため、殺菌
操作を行なう場合も含め操作を容易かつ高濃度で効率よ
く行なうことができる。
かくして反応は数時間〜80時間程度で終了し、反応に
供した5置換ヒダントイン及びN−カルバモイルアミノ
酸は完全にL−アミノ酸に転換され、反応液中に蓄積さ
れる。生成したL−アミノ酸は通常の結晶化法、イオン
交換樹脂法その他公知の方法を適宜使用することによシ
、容易に分離精製することができる。特に、高濃度で反
応を行なった場合には、反応液の冷却、pH調整によっ
てL−アミノ酸を容易に結晶として得ることができる。
なお、得られたアミノ酸が目的とするL−アミノ酸であ
ることは、ロイコノストックメゼンテロイデスを用いた
バイオアッセイ法及び高速液体クロマドグラフィー、ア
ミノ酸分析計を用いて確認することができる。
〔作用〕
本発明のアルスロバクタ−エスピー DP−B −10
01は、後記試験例に示す如く5置換ヒダ/トイン及び
N−カルバモイルアミノ酸iD体、5体、DL体の如何
を問わず対応するそれぞれのL−アミノ酸に転換する作
用を有する。
〔発明の効果〕
本発明の新規微生物は叙上の如き能力を有するため、こ
れをL−アミノ酸の製造に用いれば、その生産性の飛躍
的な向上を図ることができる。すなわち、 (1)従来、適当な微生物がなく使用し得なかったD−
N−カルバモイルアミノ酸をも対応するL−アミノ酸展
造の出発原料にできる。
(2)  化学的に5置換ヒダ/トインを製造する際に
副生ずるDL−N−カルバモイルアミノ酸を反応系から
除去する必要がないため、工業的に容易かつ安価に得ら
れるDL−5置換ヒゲ/トイ/とDL−・N−カルバモ
イルアミノ酸の混合物から一段の反応で定磯的にL−ア
ミノ酸を製造することができる。それ故、従来のDL−
5を換ヒダントイ/類を出発原料にするL−アミノi!
!!2製造工程に必要であったDL−5置換ヒダ/トイ
ンへのD−N−カルバモイルアミノ酸の混入を防止する
措置及び反応終了後残存するD−N−カルバモイルアミ
ノ酸を分取、ラセミ化するための煩・帷な工程が全く不
要となり、製造工程が極めて単純化されると共に目的と
するL−アミノ酸を高収率で製造できるようになった。
(3)DL−N−カルバモイルアミノ酸の水溶性塩を原
料として固定化菌体カラムを用いて反応を行ない得るの
で、製造工程の連続化が容易である。
〔実施例〕
次に実施例及び試験例を挙げて説明する。
実施例1 アルスロバクタ−エスピー D P −13−tooi
株は栃木県日光市の土壌から以下の方法でスクリーニン
グを行なった結果単離されたものである。
土壌約0.5?を滅菌水5−に懸濁し希釈した後トリプ
トンイ寒天平板上に塗布し、28℃にて培養を行って菌
を得た。このようにして得た菌をグルコース1o P/
A、酵母エキス5?/ノ、ポリペプトン5 L?/13
、肉エキス2 f−/43、MgSO4・71(、OO
,4f−/A、FeS、O4・7H,OO,01t/ 
13、Mn5O1−5H,OO,01’/ /−13か
ら成りpHを7.0に調節した液体培地に接種し、28
℃2日間振とう培養を行ない菌体を得た。菌体は10 
t/43のN−カルバモイルアミノ酸(例えばDL−N
−カルバモイルトリブトファン)又は5置換ヒダントイ
/(例えばDL−5−インドリルメチルヒダントイン)
を含む0.2 Mアンモニウム緩衝液(pH9,OJに
添加し、37℃に24時間保温した。保温後緩衝液上清
中のL−アミノ酸をロイコノストック・メゼンテロイデ
スP−60を用いたバイオアッセイ法及びシリカゲルプ
L/−)による薄層クロマトグラフィーにより測定した
所、特に高いアミノ酸生成活性を与えた菌株として本面
が得られた。
試験例1 (1)種菌の培養 実施例1で用いたものと同じ液体培地を500m1容三
角フラスコに200d分注し、滅菌後参考例1で得たア
ルスロバクタ−エスピー DP−B −1001株を一
白金耳接種し、28℃で24時間振とり培養した。
(2)本培養、菌体作成 実施例1で用いたものと同じ液体培地に0.15−の5
−インドリルメチルヒダントインを添加した培地を調製
し、+1)で得られた培養液を4 ml接種し、28℃
で24時間振とう培養した。培養液から、18000G
 、10分間の遠心によシ菌体を集め、生理食塩水によ
り1回洗浄し、湿菌体を得、酵素反応に用いる洗浄菌体
とした。
(3)酵素反応 (2)で得られた洗浄菌体10?を棺製氷50−に懸濁
したものに、o、 8 M NH40H−NHl(J 
(pH8,O)、4 mM Fe504−7H,O及び
4 mM MnSO4・5H,Oなる組成の緩衝液25
rnlを加え、更に原料として■Dジル)ヒダ/トイン
10y−1■DL−5−(4’−ヒドロキシベンジル)
ヒダントインli、QDL−5−インドリルメチルヒダ
ントイン1%、QDL−5−メチルメルカプトエチルヒ
ダントイン1?、CIDL−5−イソプロピルヒダント
インI P、0DL−5−インブチルヒダントイン1?
をそれぞれ懸濁し、N2気流を吹き込み37℃に48時
間保温した。
反応終了後、菌体を遠心分離により除き、遠心上清中の
アミノ酸を実施例1と同様にして定量したところ、次の
@2表に示す量のL−アミノ酸が蓄積していた。
以下余白 第2表 * 第1表と同じ。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アルスロバクター属に属し、5置換ヒダントイン及
    びN−カルバモイルアミノ酸を対応するそれぞれのL−
    アミノ酸に転換する能力を有する新菌種アルスロバクタ
    ーエスピーDP− B−1001(微工研菌寄第8190号)。
JP14110585A 1985-06-27 1985-06-27 新規な微生物 Granted JPS62270A (ja)

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JPS62270A true JPS62270A (ja) 1987-01-06
JPH0439315B2 JPH0439315B2 (ja) 1992-06-29

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