BR112016026869B1 - IMPROVED NITRILE HYDRATASE AND METHOD FOR PRODUCING AN AMIDE COMPOUND - Google Patents

IMPROVED NITRILE HYDRATASE AND METHOD FOR PRODUCING AN AMIDE COMPOUND Download PDF

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Aya Kitahara
Takanori Akiyama
Miki WAKAMATSU
Fumiaki Watanabe
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Mitsubishi Chemical Corporation
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Abstract

NITRILA HIDRATASE MELHORADA E MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UM COMPOSTO DE AMIDA. A presente invenção refere-se a nova nitrila hidratase melhorada com maior resistência a compostos de amida sob altas temperaturas. Especificamente é fornecida uma nitrila hidratase tendo pelo menos um aminoácido selecionado de (a) a (d) abaixo, na sequência de aminoácidos expressada em SEQ ID NO:50 (X1 a X27 representam resíduos de aminoácidos arbitrariamente definidos independentes). (a) X1 é valina ou glicina, (b) X9 é valina ou treonina, (c) X23 é um aminoácido selecionado a partir de um grupo composto de isoleucina, leucina, metionina e treonina, (d) X24 é leucina.IMPROVED NITRILE HYDRATASE AND METHOD FOR PRODUCING AN AMIDE COMPOUND. The present invention relates to new improved nitrile hydratase with greater resistance to amide compounds under high temperatures. Specifically there is provided a nitrile hydratase having at least one amino acid selected from (a) to (d) below, in the amino acid sequence expressed in SEQ ID NO:50 (X1 to X27 represent independent arbitrarily defined amino acid residues). (a) X1 is valine or glycine, (b) X9 is valine or threonine, (c) X23 is an amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine, methionine and threonine, (d) X24 is leucine.

Description

Campo da invençãofield of invention

[0001] A presente invenção refere-se a uma nitrila hidratase melhorada (mutada) e um método para produzir a nitrila hidratase melhorada. Além disso, a presente invenção refere-se ao DNA que codifica a enzima, um vetor recombinante contendo o DNA, um transformante contendo o vetor recombinante e um método para a produção de um composto de amida.[0001] The present invention relates to an improved (mutated) nitrile hydratase and a method for producing the improved nitrile hydratase. Furthermore, the present invention relates to DNA encoding the enzyme, a recombinant vector containing the DNA, a transformant containing the recombinant vector and a method for producing an amide compound.

Antecedentes da invençãoBackground of the invention

[0002] Uma nitrila hidratase é uma enzima tendo uma atividade de hidratação da nitrila que catalisa a hidratação de um grupo nitrilo para um grupo amida. Além disso, os compostos de amida correspondentes podem ser produzidos a partir de compostos de nitrila usando a enzima ou uma célula microbiana ou semelhantes que contenham a enzima. Em comparação com os métodos convencionais de síntese química, este método é conhecido por ter alta taxa de conversão e alta taxa de seletividade de um composto de nitrila para um composto amida correspondente.[0002] A nitrile hydratase is an enzyme having a nitrile hydration activity that catalyzes the hydration of a nitrile group to an amide group. Furthermore, the corresponding amide compounds can be produced from the nitrile compounds using the enzyme or a microbial cell or the like which contains the enzyme. Compared to conventional chemical synthesis methods, this method is known to have high conversion rate and high selectivity rate of a nitrile compound to a corresponding amide compound.

[0003] Exemplos de microrganismos que produzem uma nitrila hidratase incluem o gênero Corynebacterium, gênero Pseudomonas, gênero Rhodococcus, gênero Rhizobium, gênero Klebsiella, gênero Pseudonocardia e similares. Entre esses, a cepa J1 de Rhodococcus rhodochrous tem sido utilizada para a produção industrial de acrilamidas e sua utilidade foi verificada. Além disso, um gene que codifica uma nitrila hidratase produzida pela cepa foi identificado (consultar a publicação de patente 1).[0003] Examples of microorganisms that produce a nitrile hydratase include the genus Corynebacterium, genus Pseudomonas, genus Rhodococcus, genus Rhizobium, genus Klebsiella, genus Pseudonocardia and the like. Among these, the J1 strain of Rhodococcus rhodochrous has been used for the industrial production of acrylamides and its usefulness has been verified. In addition, a gene encoding a nitrile hydratase produced by the strain has been identified (see Patent Publication 1).

[0004] Entretanto, introduzindo uma mutação em uma nitrila hidratase tem sido tentado não só para usar uma nitrila hidratase isolada de um microrganismo naturalmente existente ou de seus genes, mas também para alterar a sua atividade, especificidade de substrato, Vmax, Km, estabilidade ao calor, estabilidade contra um substrato, estabilidade contra um produto subsequente e similares de uma nitrila hidratase. Quanto à nitrila hidratase em Pseudonocardia thermophila JCM 3095, a partir de seus dados de estrutura tridimensional, os sítios presumidos relativos à especificidade do substrato ou à estabilidade térmica são obtidos e as enzimas mutantes com especificidade de substrato modificada foram obtidas entre eles (consulte publicações de patente de 2 a 4). Também, os genes da nitrila hidratase com uma maior resistência ao calor e resistência a compostos de amida foram produzidos pelos inventores da invenção (ver publicações de patente 5 a 9).[0004] However, introducing a mutation into a nitrile hydratase has been attempted not only to use a nitrile hydratase isolated from a naturally occurring microorganism or its genes, but also to alter its activity, substrate specificity, Vmax, Km, stability to heat, stability against a substrate, stability against a subsequent product and the like of a nitrile hydratase. As for the nitrile hydratase in Pseudonocardia thermophila JCM 3095, from its three-dimensional structure data, presumed sites relating to substrate specificity or thermal stability are obtained, and mutant enzymes with modified substrate specificity were obtained among them (see publications by patent 2 to 4). Also, nitrile hydratase genes with increased heat resistance and resistance to amide compounds were produced by the inventors of the invention (see patent publications 5 to 9).

[0005] No entanto, desenvolver uma nitrila hidratase que melhorou ainda mais a resistência ao calor e a resistência aos compostos de amida e que pode reagir a altas temperaturas e usando a nitrila hidratase para produção de um composto de amida são muito úteis do ponto de vista dos custos de produção como os custos envolvidos com o catalisador, e a obtenção de enzimas com esse desempenho é especialmente desejada de modo a obter uma redução na quantidade da enzima para reações e nos custos de produção ou similares.[0005] However, developing a nitrile hydratase which further improved heat resistance and resistance to amide compounds and which can react at high temperatures and using nitrile hydratase to produce an amide compound are very useful from the point of view of in view of production costs such as costs involved with the catalyst, and obtaining enzymes with this performance is especially desired in order to obtain a reduction in the amount of enzyme for reactions and in production costs or the like.

LISTA DE CITAÇÃOCITATION LIST PUBLICAÇÃO DE PATENTEPATENT PUBLICATION

[0006] Publicação de patente 1: JP 3162091 B[0006] Patent Publication 1: JP 3162091 B

[0007] Publicação de patente 2: WO 2004/056990 A[0007] Patent Publication 2: WO 2004/056990 A

[0008] Publicação de patente 3: JP 2004-194588 A[0008] Patent Publication 3: JP 2004-194588 A

[0009] Publicação de patente 4: JP 2005-160403 A[0009] Patent Publication 4: JP 2005-160403 A

[0010] Publicação de patente 5: WO 2005/116206 A[0010] Patent Publication 5: WO 2005/116206 A

[0011] Publicação de patente 6: JP 2007-143409 A[0011] Patent Publication 6: JP 2007-143409 A

[0012] Publicação de patente 7: JP 2007-43910 A[0012] Patent Publication 7: JP 2007-43910 A

[0013] Literatura de patente 8: JP 2008-253182 A[0013] Patent literature 8: JP 2008-253182 A

[0014] Literatura de patente 9: JP 2010-172295 A[0014] Patent Literature 9: JP 2010-172295 A

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃOPROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION

[0015] O objetivo da invenção é ter um método para produzir um composto de amida com maior eficiência de produção fornecendo uma nova nitrila hidratase melhorada com maior resistência a compostos de amida sob altas temperaturas.[0015] The object of the invention is to have a method for producing an amide compound with greater production efficiency providing a new improved nitrile hydratase with greater resistance to amide compounds under high temperatures.

MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMAWAYS TO SOLVE THE PROBLEM

[0016] Para resolver os problemas descritos acima, os inventores da invenção realizaram estudos intensivos e, como um resultado, descobriu que uma proteína em que um resíduo de aminoácido específico na sequência de aminoácido de uma nitrila hidratase é substituído por um outro resíduo de aminoácido que tem uma atividade de nitrila hidratase e apresenta maior resistência aos compostos do tipo amida sob altas temperaturas. A invenção é concluída em conformidade.[0016] To solve the problems described above, the inventors of the invention carried out intensive studies and, as a result, found that a protein in which a specific amino acid residue in the amino acid sequence of a nitrile hydratase is replaced by another amino acid residue which has a nitrile hydratase activity and shows greater resistance to amide-type compounds under high temperatures. The invention is completed accordingly.

[0017] Nomeadamente, a invenção fornece os seguintes [1] a [13].[0017] Namely, the invention provides the following [1] to [13].

[0018] [1] Uma nitrila hidratase melhorada tendo pelo menos uma sequência de aminoácidos representada pela seguinte SEQ ID NO: 46 a 49 na subunidade α;[0018] [1] An improved nitrile hydratase having at least one amino acid sequence represented by the following SEQ ID NO: 46 to 49 in the α subunit;

[0019] (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E[0019] (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E

[0020] (com a condição de que, R indica arginina, K indica lisina, A indica alanina, E indica ácido glutâmico, X1 indica um aminoácido diferente de tirosina, e X2 a X8 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0020] (with the proviso that, R indicates arginine, K indicates lysine, A indicates alanine, E indicates glutamic acid, X1 indicates an amino acid other than tyrosine, and X2 to X8 each independently indicates any amino acid residue);

[0021] (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC[0021] (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC

[0022] (com a condição de que, N indica asparagina, V indica valina, C indica cisteína, T indica treonina, L indica leucina, X9 indica um aminoácido diferente de serina, e X10 a X22 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0022] (with the proviso that, N indicates asparagine, V indicates valine, C indicates cysteine, T indicates threonine, L indicates leucine, X9 indicates an amino acid other than serine, and X10 to X22 each independently indicates any amino acid residue );

[0023] (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V[0023] (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V

[0024] (com a condição de que, W indica triptofano, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, V indica valina, X23 indica um aminoácido diferente de valina, e X25 a X29 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0024] (with the proviso that, W indicates tryptophan, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, V indicates valine, X23 indicates an amino acid other than valine, and X25 to X29 each independently indicates any amino acid residue);

[0025] (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25X26EX27RX28X29V[0025] (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25X26EX27RX28X29V

[0026] (com a condição de que, V indica valina, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, X24 indica um aminoácido diferente de triptofano, e X25 a X29 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0026] (with the proviso that, V indicates valine, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, X24 indicates an amino acid other than tryptophan, and X25 to X29 each independently indicates any residue of amino acid);

[0027] [2] A nitrila hidratase melhorada descrita acima no [1] acima, na qual a nitrila hidratase melhorada tem pelo menos uma sequência de aminoácido representada pela seguinte SEQ ID NO: 46 a 49 na subunidade α; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E[0027] [2] The improved nitrile hydratase described above in the above [1], wherein the improved nitrile hydratase has at least one amino acid sequence represented by the following SEQ ID NO: 46 to 49 in the α-subunit; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E

[0028] (com a condição de que, R indica arginina, K indica lisina, A indica alanina, E indica ácido glutâmico, X1 indica um aminoácido diferente de tirosina, e X2 a X8 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido); (b) SEQ ID NO: 47:X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC[0028] (with the proviso that, R indicates arginine, K indicates lysine, A indicates alanine, E indicates glutamic acid, X1 indicates an amino acid other than tyrosine, and X2 to X8 each independently indicates any amino acid residue); (b) SEQ ID NO: 47:X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC

[0029] (com a condição de que, N indica asparagina, V indica valina, C indica cisteína, T indica treonina, L indica leucina, X9 indica um aminoácido diferente de serina, e X10 a X20 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido, X21 indica valina e X22 indica treonina);[0029] (with the proviso that, N indicates asparagine, V indicates valine, C indicates cysteine, T indicates threonine, L indicates leucine, X9 indicates an amino acid other than serine, and X10 to X20 each independently indicates any amino acid residue , X21 indicates valine and X22 indicates threonine);

[0030] (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V[0030] (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V

[0031] (com a condição de que, W indica triptofano, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, V indica valina, X23 indica um aminoácido diferente de valina, e X25 a X29 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0031] (with the proviso that, W indicates tryptophan, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, V indicates valine, X23 indicates an amino acid other than valine, and X25 to X29 each independently indicates any amino acid residue);

[0032] (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25X26EX27RX28X29V[0032] (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25X26EX27RX28X29V

[0033] (com a condição de que, V indica valina, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, X24 indica um aminoácido diferente de triptofano, e X25 a X29 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0033] (with the proviso that, V indicates valine, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, X24 indicates an amino acid other than tryptophan, and X25 to X29 each independently indicates any residue of amino acid);

[0034] [3] A nitrila hidratase melhorada descrita acima no [1] acima, na qual a nitrila hidratase melhorada tem pelo menos uma sequência de aminoácido representada pela seguinte SEQ ID NO: 46 a 49 na subunidade α;[0034] [3] The improved nitrile hydratase described above in the above [1], wherein the improved nitrile hydratase has at least one amino acid sequence represented by the following SEQ ID NO: 46 to 49 in the α-subunit;

[0035] (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E[0035] (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E

[0036] (com a condição de que, R indica arginina, K indica lisina, A indica alanina, E indica ácido glutâmico, X1 indica glicina ou valina, e X2 a X8 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido); (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC[0036] (with the proviso that, R indicates arginine, K indicates lysine, A indicates alanine, E indicates glutamic acid, X1 indicates glycine or valine, and X2 to X8 each independently indicates any amino acid residue); (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC

[0037] (com a condição de que, N indica asparagina, V indica valina, C indica cisteína, T indica treonina, L indica leucina, X9 indica valina ou treonina, X10 a X20 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido, X21 indica valina e X22 indica treonina);[0037] (provided that, N indicates asparagine, V indicates valine, C indicates cysteine, T indicates threonine, L indicates leucine, X9 indicates valine or threonine, X10 to X20 each independently indicates any amino acid residue, X21 indicates valine and X22 indicates threonine);

[0038] (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V[0038] (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V

[0039] (com a condição de que, W indica triptofano, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, V indica valina, X23 é selecionado dentre o grupo consistindo em isoleucina, leucina, metionina e treonina, e X25 a X29 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0039] (with the proviso that, W indicates tryptophan, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, V indicates valine, X23 is selected from the group consisting of isoleucine, leucine, methionine and threonine, and X25 to X29 each independently indicate any amino acid residue);

[0040] (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25X26EX27RX28X29V[0040] (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25X26EX27RX28X29V

[0041] (com a condição de que, V indica valina, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, X24 indica leucina, e X25 a X29 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido);[0041] (with the proviso that, V indicates valine, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, X24 indicates leucine, and X25 to X29 each independently indicates any amino acid residue);

[0042] [4] A nitrila hidratase melhorada descrita em qualquer uma das acima [1] a [3], em que[0042] [4] The improved nitrile hydratase described in any of the above [1] to [3], wherein

[0043] na SEQ ID NO: 46 acima, X2 indica T (treonina), X3 indica E (ácido glutâmico), X4 indica Y (tirosina), X5 indica E (ácido glutâmico), X6 indica A (alanina), X7 indica T (treonina) e X8 indica I (isoleucina),[0043] in SEQ ID NO: 46 above, X2 indicates T (threonine), X3 indicates E (glutamic acid), X4 indicates Y (tyrosine), X5 indicates E (glutamic acid), X6 indicates A (alanine), X7 indicates T (threonine) and X8 indicates I (isoleucine),

[0044] na SEQ ID NO: 47 acima, X10 indica A (alanina), X11 indica V (valina), X12 indica F (fenilalanina), X13 indica D (ácido asparagínico) X14 indica S (serina), X15 indica Q (glutamina), X16 indica T (treonina), X17 indica H (histidina), X18 indica H (histidina), X19 indica V (valina) e X20 indica V (valina) e[0044] in SEQ ID NO: 47 above, X10 indicates A (alanine), X11 indicates V (valine), X12 indicates F (phenylalanine), X13 indicates D (asparaginic acid) X14 indicates S (serine), X15 indicates Q ( glutamine), X16 indicates T (threonine), X17 indicates H (histidine), X18 indicates H (histidine), X19 indicates V (valine), and X20 indicates V (valine) and

[0045] na SEQ ID NO: 48 e 49 acima, X25 indica S (serina), X26 indica S (serina), X27 indica I (isoleucina), X28 indica Y (tirosina) e X29 indica I (isoleucina); e[0045] in SEQ ID NO: 48 and 49 above, X25 indicates S (serine), X26 indicates S (serine), X27 indicates I (isoleucine), X28 indicates Y (tyrosine) and X29 indicates I (isoleucine); It is

[0046] a sequência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 46 corresponde às posições 8 a 19 da sequência de aminoácidos da subunidade α de uma nitrila hidratase, a sequência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 47 corresponde às posições 8 a 105 da mesma sequência e a sequência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 48 e 49 corresponde às posições 153 a 164 da mesma sequência;[0046] the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 46 corresponds to positions 8 to 19 of the amino acid sequence of the α subunit of a nitrile hydratase, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 47 corresponds to positions 8 to 105 of same sequence and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 48 and 49 corresponds to positions 153 to 164 of the same sequence;

[0047] [5] A nitrila hidratase melhorada descrita em qualquer um de [1] a [4] acima, na qual a nitrila hidratase melhorada tem pelo menos uma sequência de amino representada pela SEQ ID NO: 50;[0047] [5] The improved nitrile hydratase described in any one of [1] to [4] above, wherein the improved nitrile hydratase has at least one amino sequence represented by SEQ ID NO: 50;

[0048] [6] Uma nitrila hidratase melhorada tendo pelo menos uma sequência de aminoácidos representada pela SEQ ID NO: 50 na subunidade α, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma mutação de aminoácidos selecionados da seguinte (i) a (iv) está incluída:[0048] [6] An improved nitrile hydratase having at least one amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 50 in the α subunit, characterized in that at least one mutation of amino acids selected from the following (i) to (iv) is included:

[0049] (i) X1 indica G (glicina) ou V (valina),[0049] (i) X1 indicates G (glycine) or V (valine),

[0050] (ii) X9 indica V (valina) ou T (treonina),[0050] (ii) X9 indicates V (valine) or T (threonine),

[0051] (iii) X23 é um aminoácido selecionado a partir de um grupo consistindo de I (isoleucina), L (leucina), M (metionina) e T (treonina), e[0051] (iii) X23 is an amino acid selected from the group consisting of I (isoleucine), L (leucine), M (methionine) and T (threonine), and

[0052] (iv) X24 indica L (leucina);[0052] (iv) X24 indicates L (leucine);

[0053] [7] A nitrila hidratase descrita acima em [6], em que X2 indica T (treonina), X3 indica E (ácido glutâmico), X4 indica Y (tirosina), X5 indica E (ácido glutâmico), X6 indica A (alanina), X7 indica T (treonina), X8 indica I (isoleucina), X10 indica A (alanina), X11 indica V (valina), X12 indica F (fenilalanina), X13 indica D (ácido asparagínico) X14 indica S (serina), X15 indica Q (glutamina), X16 indica T (treonina), X17 indica H (histidina), X18 indica H (histidina), X19 indica V (valina), X20 indica V (valina), X25 indica S (serina), X26 indica S (serina), X27 indica I (isoleucina), X28 indica Y (tirosina) e X29 indica I (isoleucina);[0053] [7] The nitrile hydratase described above in [6], where X2 indicates T (threonine), X3 indicates E (glutamic acid), X4 indicates Y (tyrosine), X5 indicates E (glutamic acid), X6 indicates A (alanine), X7 indicates T (threonine), X8 indicates I (isoleucine), X10 indicates A (alanine), X11 indicates V (valine), X12 indicates F (phenylalanine), X13 indicates D (asparaginic acid) X14 indicates S (serine), X15 indicates Q (glutamine), X16 indicates T (threonine), X17 indicates H (histidine), X18 indicates H (histidine), X19 indicates V (valine), X20 indicates V (valine), X25 indicates S ( serine), X26 indicates S (serine), X27 indicates I (isoleucine), X28 indicates Y (tyrosine) and X29 indicates I (isoleucine);

[0054] [8] A nitrila hidratase melhorada descrita em qualquer um de [1] a [7] acima, na qual a nitrila hidratase é derivada de Rhodococcus bacterium ou Nocardia bacterium;[0054] [8] The improved nitrile hydratase described in any one of [1] to [7] above, in which the nitrile hydratase is derived from Rhodococcus bacterium or Nocardia bacterium;

[0055] [9] O DNA codificando a nitrila hidratase melhorada descrita em qualquer um de [1] a [8] acima, ou o DNA que se hibridiza sob condições rigorosas com o DNA tendo uma sequência de base complementar ao DNA mencionado acima e codifica uma proteína tendo uma atividade de nitrila hidratase com maior resistência a compostos de amida sob altas temperaturas;[0055] [9] The DNA encoding the improved nitrile hydratase described in any one of [1] to [8] above, or the DNA which hybridizes under stringent conditions with DNA having a base sequence complementary to the aforementioned DNA and encodes a protein having a nitrile hydratase activity with increased resistance to amide compounds under high temperatures;

[0056] [10] Um vetor recombinante contendo o DNA descrito no [9] acima;[0056] [10] A recombinant vector containing the DNA described in [9] above;

[0057] [11] Um transformante contendo o vetor recombinante descrito no [10] acima;[0057] [11] A transformant containing the recombinant vector described in [10] above;

[0058] [12] Um método para produzir uma nitrila hidratase, o método incluindo cultura do transformante descrito no [11] acima e coleta de nitrila hidratase da cultura obtida; e[0058] [12] A method for producing a nitrile hydratase, the method including culturing the transformant described in [11] above and collecting nitrile hydratase from the obtained culture; It is

[0059] [13] Um método para a produção de um composto de amida, o método incluindo colocar um composto de nitrila em contato com a nitrila hidratase melhorada descrita em qualquer um dos [1] a [8] acima, ou com uma cultura que é obtida através de uma cultura do transformante descrito no [11] acima ou um produto processado da cultura.[0059] [13] A method for producing an amide compound, the method including contacting a nitrile compound with the improved nitrile hydratase described in any one of [1] to [8] above, or with a culture which is obtained by culturing the transformant described in [11] above or a processed product of the culture.

[0060] EFEITO DA INVENÇÃO[0060] EFFECT OF THE INVENTION

[0061] De acordo com a invenção, uma nova nitrila hidratase melhorada (mutada) com maior resistência a compostos de amida sob altas temperaturas pode ser fornecida. A nitrila hidratase melhorada da invenção tem excelente resistência a compostos de amida sob altas temperaturas e permite a melhoria da eficiência para a produção de compostos do tipo amida.[0061] According to the invention, a new improved (mutated) nitrile hydratase with increased resistance to amide compounds under high temperatures can be provided. The improved nitrile hydratase of the invention has excellent resistance to amide compounds under high temperatures and allows for improved efficiency for producing amide-type compounds.

[0062] BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS[0062] BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0063] A Fig. 1 é uma ilustração esquemática ilustrando o plasmídeo pSJ034;[0063] Fig. 1 is a schematic illustration illustrating plasmid pSJ034;

[0064] A Fig. 2-1 é um desenho ilustrando a sequência de aminoácidos (parte do lado N-terminal) da subunidade α da nitrila hidratase derivada de vários microrganismos.[0064] Fig. 2-1 is a drawing illustrating the amino acid sequence (part of the N-terminal side) of the α-subunit of nitrile hydratase derived from various microorganisms.

[0065] A Fig. 2-2 é um desenho ilustrando as mesmas sequências de aminoácidos como a Fig. 2-1, e mostra as sequências subsequentes as sequências de aminoácidos da Fig. 2-1.[0065] Fig. 2-2 is a drawing illustrating the same amino acid sequences as Fig. 2-1, and shows sequences subsequent to the amino acid sequences of Fig. 2-1.

[0066] A Fig. 3 ilustra a sequência de aminoácidos da subunidade α da invenção que é representada pela SEQ ID NO: 50.[0066] Fig. 3 illustrates the amino acid sequence of the α subunit of the invention which is represented by SEQ ID NO: 50.

[0067] Este pedido reivindica o benefício da prioridade do pedido de patente japonês No. 2014-118041 (depositado em 6 de junho de 2013), que está aqui integralmente incorporado, por referência.[0067] This application claims priority benefit from Japanese Patent Application No. 2014-118041 (filed June 6, 2013), which is incorporated in full herein by reference.

MODO(S) PARA EXECUTAR A INVENÇÃOMODE(S) FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. Nitrila Hidratase1. Nitrile Hydratase 1.1 Nitrila Hidratase conhecida1.1 Known Nitrile Hydratase

[0068] Uma “nitrila hidratase” tem uma estrutura dimensional elevada que consiste de um grupo de domínios da subunidade α e β, e contém um átomo de ferro não heme ou átomo de cobalto não-corrin como uma molécula protética. Essas nitrilas hidratases são identificadas e referidas como uma nitrila hidratase contendo ferro e nitrila hidratase contendo cobalto, respectivamente.[0068] A “nitrile hydratase” has a high dimensional structure consisting of a group of α and β subunit domains, and contains a non-heme iron atom or non-corrin cobalt atom as a prosthetic molecule. These nitrile hydratases are identified and referred to as an iron-containing nitrile hydratase and cobalt-containing nitrile hydratase, respectively.

[0069] Um exemplo representativo de nitrila hidratase contendo ferro inclui uma hidratase derivada da cepa N-771 de Rhodococcus. A estrutura tridimensional de tal nitrila hidratase contendo ferro tem sido claramente identificada por análise estrutural de cristal de raios X. A enzima é ligada com ferro não heme através de quatro resíduos de aminoácidos em um cluster de cisteína (Cys-Ser-Leu-Cys-Ser-Cys) formando o sítio ativo da subunidade α.[0069] A representative example of iron-containing nitrile hydratase includes a hydratase derived from the N-771 strain of Rhodococcus. The three-dimensional structure of such an iron-containing nitrile hydratase has been clearly identified by X-ray crystal structural analysis. The enzyme is linked with nonheme iron through four amino acid residues in a cysteine cluster (Cys-Ser-Leu-Cys- Ser-Cys) forming the active site of the α subunit.

[0070] Já para a nitrila hidratase contendo cobalto, exemplos são aqueles derivados de cepa J1 de Rhodococcus rhodochrous (que pode, mais adiante, ser denominada “cepa J1”) ou derivados de Pseudonocardia thermophila.[0070] As for the cobalt-containing nitrile hydratase, examples are those derived from the J1 strain of Rhodococcus rhodochrous (which may be further referred to as “J1 strain”) or those derived from Pseudonocardia thermophila.

[0071] Uma nitrila hidratase contendo cobalto derivada da cepa J1 está ligada com um átomo de cobalto através de uma região identificada como um cluster de cisteína (Cys-Thr-Leu-Cys-Ser-Cys) que forma o sítio ativo da subunidade α. No cluster de cisteína da nitrila hidratase contendo cobalto derivado de Pseudonocardia thermophila, a cisteína (Cys) na posição 4 a partir do lado a montante (lado N-terminal) do cluster de cisteína derivado da cepa J1 é o ácido cisteíno sulfínico (Csi), e a cisteína (Cys) na posição 6 a partir do lado a jusante mais distante (lado C-terminal) do cluster de cisteína derivado da cepa J1 é o ácido cisteínico sulfênico (Cse).[0071] A cobalt-containing nitrile hydratase derived from the J1 strain is linked with a cobalt atom through a region identified as a cysteine cluster (Cys-Thr-Leu-Cys-Ser-Cys) that forms the active site of the α subunit . In the cobalt-containing nitrile hydratase cysteine cluster derived from Pseudonocardia thermophila, the cysteine (Cys) at position 4 from the upstream side (N-terminal side) of the cysteine cluster derived from the J1 strain is cysteine sulfinic acid (Csi) , and the cysteine (Cys) at position 6 from the far downstream side (C-terminal side) of the cysteine cluster derived from the J1 strain is sulfenic cysteic acid (Cse).

[0072] Como descrito acima, uma molécula protética é ligada com uma região identificada como clusters de cisteína “C(S/T)LCSC” na subunidade α. Exemplos de nitrila hidratase contendo uma região de ligação com uma molécula protética são aqueles que têm as sequências de aminoácidos e são codificados por sequências de genes derivado dos seguintes: Rhodococcus rhodochrous J1 (FERM BP-1478), Rhodococcus rhodochrous M8 (Patente da velha União Soviética No. 1731814 (SU 1731814), Rhodococcus rhodochrous M33 (VKM Ac-1515D), Rhodococcus rhodochrous ATCC 39484 (JP 2001292772 A), Bacillus smithii (JP 9-248188 A), Pseudonocardia thermophila (JP 9-275978 A) ou Geobacillus thermoglucosidasius. Por outro lado, a subunidade β é pensada para ser atribuída a estabilidade estrutural.[0072] As described above, a prosthetic molecule is linked with a region identified as "C(S/T)LCSC" cysteine clusters in the α-subunit. Examples of nitrile hydratase containing a binding region with a prosthetic molecule are those that have the amino acid sequences and are encoded by gene sequences derived from the following: Rhodococcus rhodochrous J1 (FERM BP-1478), Rhodococcus rhodochrous M8 (Old Union patent Soviet No. 1731814 (SU 1731814), Rhodococcus Rhodochrous M33 (VKM AC-1515D), Rhodococcus Rhodochrous ATCC 39484 (JP 2001292772 a), Bacillus Smithii (JP 9-248188 a), Pseudonocardia Thermophila (JP 9-2 75978 a) or geobacillus thermoglucosidasius.On the other hand, the β subunit is thought to be attributed to structural stability.

[0073] A nitrila hidratase derivada da cepa J1 de Rhodococcus rhodochrous (FERM BP-1478) tem o número de acesso GenBank “P21220”. Além disso, o número de acesso GenBank da subunidade α derivada de Rhodococcus rhodochrous M8 (SU 1731814) é “ATT79340” e o número de acesso GenBank da subunidade β é “AAT 79339”. O número de acesso GenBank do gene da nitrila hidratase derivado de Rhodococcus pyridinivorans MW3 é “AJ582605” e o número de acesso GenBank do gene da nitrila hidratase derivado de Rhodococcus pyridinivorans S85-2 é “AJ582605”. O gene da nitrila hidratase de Rhodococcus ruber RH (CGMCC n° 2380) está descrito na patente chinesa N° 101463358 (CN1463358). Além disso, o número de acesso GenBank do gene da nitrila hidratase derivado de Nocardia YS-2002 é “X86737” e o número de acesso GenBank do gene da nitrila hidratase derivado de Nocardia sp. JBRs é “AY141130.0”.[0073] The nitrile hydratase derived from the J1 strain of Rhodococcus rhodochrous (FERM BP-1478) has the GenBank accession number “P21220”. Furthermore, the GenBank accession number of the α subunit derived from Rhodococcus rhodochrous M8 (SU 1731814) is “ATT79340” and the GenBank accession number of the β subunit is “AAT 79339”. The GenBank accession number of the nitrile hydratase gene derived from Rhodococcus pyridinivorans MW3 is “AJ582605” and the GenBank accession number of the nitrile hydratase gene derived from Rhodococcus pyridinivorans S85-2 is “AJ582605”. The Rhodococcus ruber RH nitrile hydratase gene (CGMCC No. 2380) is described in Chinese Patent No. 101463358 (CN1463358). Furthermore, the GenBank accession number of the nitrile hydratase gene derived from Nocardia YS-2002 is “X86737” and the GenBank accession number of the nitrile hydratase gene derived from Nocardia sp. JBRs is “AY141130.0”.

[0074] Nas SEQ ID NOs: 1 a 19 da listagem de sequências, a sequência de aminoácidos e a sequência de bases da nitrila hidratase conhecida são descritas.[0074] In SEQ ID NOs: 1 to 19 of the sequence listing, the amino acid sequence and base sequence of the known nitrile hydratase are described.

[0075] SEQ ID NO: 1: sequência de base da subunidade β derivada de Rhodococcus rhodochrous J1[0075] SEQ ID NO: 1: base sequence of the β subunit derived from Rhodococcus rhodochrous J1

[0076] SEQ ID NO: 2: sequência de amino derivada de Rhodococcus rhodochrous J1 da subunidade β[0076] SEQ ID NO: 2: amino sequence derived from Rhodococcus rhodochrous J1 of the β subunit

[0077] SEQ ID NO: 3: sequência de base derivada de Rhodococcus rhodochrous J1 da subunidade α[0077] SEQ ID NO: 3: base sequence derived from Rhodococcus rhodochrous J1 of the α subunit

[0078] SEQ ID NO: 4: sequência de amino derivada de Rhodococcus rhodochrous J1 da subunidade α[0078] SEQ ID NO: 4: amino sequence derived from Rhodococcus rhodochrous J1 of the α subunit

[0079] SEQ ID NO: 5: sequência de amino derivada de Rhodococcus rhodochrous M8 da subunidade α[0079] SEQ ID NO: 5: amino sequence derived from Rhodococcus rhodochrous M8 of the α subunit

[0080] SEQ ID NO: 6: sequência de amino derivada de Rhodococcus ruber TH da subunidade α[0080] SEQ ID NO: 6: amino sequence derived from Rhodococcus ruber TH of the α subunit

[0081] SEQ ID NO: 7: sequência de amino derivada de Rhodococcus pyridinivorans MW33 da subunidade α[0081] SEQ ID NO: 7: amino sequence derived from Rhodococcus pyridinivorans MW33 of the α subunit

[0082] SEQ ID NO: 8: sequência de amino derivada de Rhodococcus pyridinivorans S85-2 da subunidade α[0082] SEQ ID NO: 8: amino sequence derived from Rhodococcus pyridinivorans S85-2 of the α subunit

[0083] SEQ ID NO: 9: sequência de amino derivada de Rhodococcus pyridinivorans MS-38 da subunidade α[0083] SEQ ID NO: 9: amino sequence derived from Rhodococcus pyridinivorans MS-38 of the α subunit

[0084] SEQ ID NO: 10: sequência de amino derivada de Nocardia sp. JBRs da subunidade α[0084] SEQ ID NO: 10: amino sequence derived from Nocardia sp. α-subunit JBRs

[0085] SEQ ID NO: 11: sequência de amino derivada de Nocardia sp. YS-2002 da subunidade α[0085] SEQ ID NO: 11: amino sequence derived from Nocardia sp. α subunit YS-2002

[0086] SEQ ID NO: 12: sequência de amino derivada de bactéria não cultivada SP1 da subunidade α[0086] SEQ ID NO: 12: amino sequence derived from non-cultured bacteria SP1 of the α subunit

[0087] SEQ ID NO: 13: sequência de amino derivada de bactéria não cultivada BD2 da subunidade α[0087] SEQ ID NO: 13: amino sequence derived from non-cultured bacteria BD2 of the α subunit

[0088] SEQ ID NO: 14: sequência de amino derivada de Rhodococcus rhodochrous ATCC39484 da subunidade α[0088] SEQ ID NO: 14: amino sequence derived from Rhodococcus rhodochrous ATCC39484 of the α subunit

[0089] SEQ ID NO: 15: sequência de amino da subunidade α de Sinorhizobium medicae WSM419[0089] SEQ ID NO: 15: amino sequence of the α subunit of Sinorhizobium medicae WSM419

[0090] SEQ ID NO: 16: sequência de amino da subunidade α de Sinorhizobium medicae Q6[0090] SEQ ID NO: 16: amino sequence of the α subunit of Sinorhizobium medicae Q6

[0091] SEQ ID NO: 17: sequência de amino da subunidade α de Pseudonocardia thermophila JCM3095[0091] SEQ ID NO: 17: amino sequence of the α subunit of Pseudonocardia thermophila JCM3095

[0092] SEQ ID NO: 18: sequência de amino da subunidade α derivada de Rhodococcus rhodochrous Cr4[0092] SEQ ID NO: 18: amino sequence of the α subunit derived from Rhodococcus rhodochrous Cr4

[0093] SEQ ID NO: 19: sequência de amino da subunidade α derivada de Comamonas testosterone.[0093] SEQ ID NO: 19: amino sequence of the α subunit derived from Comamonas testosterone.

[0094] Além disso, a Fig. 2-1 e Fig. 2-2 mostram os alinhamentos de sequências de aminoácidos (em código de uma letra) nas subunidades α de nitrila hidratase conhecida derivada de vários microrganismos. Em cada uma das Fig. 2-1 e Fig. 2-2, cada sequência de aminoácidos corresponde a SEQ ID NO: 4, 5 a 19 na ordem a partir de cima.[0094] In addition, Fig. 2-1 and Fig. 2-2 show the amino acid sequence alignments (in one-letter code) in the α-subunits of known nitrile hydratase derived from various microorganisms. In each of Fig. 2-1 and Fig. 2-2, each amino acid sequence corresponds to SEQ ID NO: 4, 5 to 19 in order from above.

[0095] A nitrila hidratase segundo a invenção não está limitada a uma com a sequência acima, mas inclui uma proteína tendo em uma sequência de aminoácidos que é homóloga ou idêntica à sequência de aminoácidos descrita em qualquer uma das SEQ ID NO: 1 a 19 em cerca de 60% ou superior, preferencialmente em cerca de 70% ou superior, com mais preferência em cerca de 80% ou superior, mesmo com mais preferência em cerca de 90% ou superior, particularmente de preferência em cerca de 95% ou superior e com mais preferência em cerca de 98% ou superior, enquanto possuindo também a atividade da nitrila hidratase.[0095] The nitrile hydratase according to the invention is not limited to one with the above sequence, but includes a protein having an amino acid sequence that is homologous or identical to the amino acid sequence described in any one of SEQ ID NO: 1 to 19 about 60% or greater, preferably about 70% or greater, more preferably about 80% or greater, even more preferably about 90% or greater, particularly preferably about 95% or greater and more preferably at about 98% or greater, while also having nitrile hydratase activity.

[0096] Além disso, sobre a nitrila hidratase da invenção, uma proteína que tem a sequência de aminoácidos descrita em qualquer uma das SEQ ID NOs: 1 a 19 na qual 1 para vários aminoácidos, especificamente, 1 a 20, de preferência 1 a 10, mais de preferência de 1 a 5 e ainda mais de preferência de 1 a 2 aminoácidos são excluídos, substituídos ou adicionados, e tem também a atividade da nitrila hidratase é também incluída na nitrila hiratase da invenção.[0096] Furthermore, regarding the nitrile hydratase of the invention, a protein having the amino acid sequence described in any one of SEQ ID NOs: 1 to 19 in which 1 to various amino acids, specifically, 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably from 1 to 5 and even more preferably from 1 to 2 amino acids are deleted, substituted or added, and also having nitrile hydratase activity is also included in the nitrile hydratase of the invention.

1.2 Nitrila Hidratase melhorada1.2 Improved Nitrile Hydratase

[0097] A nitrila hidratase melhorada da invenção é uma nova nitrila hidratase melhorada com maior resistência a compostos de amida sob altas temperaturas.[0097] The improved nitrile hydratase of the invention is a new improved nitrile hydratase with increased resistance to amide compounds under high temperatures.

[0098] A nitrila hidratase melhorada da invenção não está limitada a ser derivada de qualquer tipo específico. Por exemplo, as registadas como nitrila hidratase no banco de dados GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?CMD=search&DB=prote in) fornecidos pelo Centro Nacional de Informação em Biotecnologia (NCBI) dos Estados Unidos, ou aquelas que são descritas como nitrila hidratase em publicações, podem ser referidas para uma utilização.[0098] The improved nitrile hydratase of the invention is not limited to being derived from any specific type. For example, those registered as nitrile hydratase in the GenBank database (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?CMD=search&DB=prote in) provided by the National Center for Biotechnology Information ( NCBI) of the United States, or those which are described as nitrile hydratase in publications, may be referred to for use.

[0099] Exemplos específicos incluem nitrila hidratases que são descritas no WO 2005/116206 A, JP 2007-143409 A, JP 2007-43910 A, JP 2008-253182 A ou JP 2010-172295 A (incorporados no presente relatório descritivo por referência). Essas nitrilas hidratases têm resistência ao calor ou resistência de acrilamida. Acrescentando ainda uma substituição de aminoácido de acordo com a invenção, uma propriedade para melhorar a resistência a compostos de amido sob altas temperaturas pode ser obtida.[0099] Specific examples include nitrile hydratases which are described in WO 2005/116206 A, JP 2007-143409 A, JP 2007-43910 A, JP 2008-253182 A or JP 2010-172295 A (incorporated herein by reference) . These nitrile hydratases have heat resistance or acrylamide strength. By further adding an amino acid substitution according to the invention, a property to improve resistance to starch compounds under high temperatures can be obtained.

[00100] Exemplos de nitrila hidratase melhorada da invenção incluem uma nitrila hidratase da qual a subunidade α tenha a sequência de aminoácidos (SEQ ID NO: 50) mostrada na Fig. 3. Entre as sequências de aminoácidos mostradas na Fig. 3, tem a sequência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 46 no 8° a 19° aminoácidos quando contada a partir do N terminal, a sequência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 47 no 88° a 105° aminoácidos, a sequência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 48 ou SEQ ID NO: 49 no 153° ao 165° aminoácidos.[00100] Examples of the improved nitrile hydratase of the invention include a nitrile hydratase of which the α subunit has the amino acid sequence (SEQ ID NO: 50) shown in Fig. 3. Among the amino acid sequences shown in Fig. 3, has the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 46 at the 8th to 19th amino acids when counted from the N-terminus, the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 47 at the 88th to 105th amino acids, the sequence of amino acids represented by SEQ ID NO: 48 or SEQ ID NO: 49 at the 153rd to 165th amino acids.

[00101] Sobre a sequência de aminoácidos representada por SEQ ID NO: 50, uma tendo pelo menos uma mutação de aminoácidos selecionados a partir de (a) a (d) pode ser referida como uma modalidade da invenção (X1 a X29 representam um resíduo de aminoácido arbitrário independente).[00101] About the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 50, one having at least one mutation of amino acids selected from (a) to (d) can be referred to as an embodiment of the invention (X1 to X29 represent a residue independent arbitrary amino acid).

[00102] (a) X1 é glicina ou valina[00102] (a) X1 is glycine or valine

[00103] (b) X9 é valina ou treonina,[00103] (b) X9 is valine or threonine,

[00104] (c) X23 é um aminoácido selecionado a partir de um grupo consistindo de isoleucina, leucina, metionina e treonina[00104] (c) X23 is an amino acid selected from the group consisting of isoleucine, leucine, methionine and threonine

[00105] (d) X24 é leucina.[00105] (d) X24 is leucine.

[00106] Com outra modalidade, uma nitrila hidratase melhorada tendo a sequência de aminoácidos representada pela SEQ ID NO: 50, em que X2 é T (treonina), X3 é E (ácido glutâmico), X4 é Y (tirosina), X5 é E (ácido glutâmico), X6 é A (alanina), X7 é T (treonina), X8 é I (isoleucina), X10 é A (alanina), X11 é V (valina), X12 é F (fenilalanina), X13 é D (ácido asparagínico) X14 é S (serina), X15 é Q (glutamina), X16 é T (treonina), X17 é H (histidina), X18 é H (histidina), X19 é V (valina), X20 é V (valina), X25 é S (serina), X26 é S (serina), X27 é I (isoleucina), X28 é Y (tirosina), X29 é I (isoleucina) e tem também pelo menos característica selecionada dentre o (a) a (d) acima, pode ser mencionada.[00106] With another embodiment, an improved nitrile hydratase having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 50, where X2 is T (threonine), X3 is E (glutamic acid), X4 is Y (tyrosine), X5 is E (glutamic acid), X6 is A (alanine), X7 is T (threonine), X8 is I (isoleucine), X10 is A (alanine), X11 is V (valine), X12 is F (phenylalanine), X13 is D (asparaginic acid) X14 is S (serine), X15 is Q (glutamine), X16 is T (threonine), X17 is H (histidine), X18 is H (histidine), X19 is V (valine), X20 is V (valine), X25 is S (serine), X26 is S (serine), X27 is I (isoleucine), X28 is Y (tyrosine), X29 is I (isoleucine) and also has at least one feature selected from (a) (d) above may be mentioned.

[00107] Entretanto, também incluída na nitrila hidratase melhorada da invenção é uma nitrila hidratase que é homóloga ou idêntica, a uma outra posição que não as referidas posições de substituição, à sequência de aminoácidos descrita na SEQ ID NO: 50 em cerca de 70% ou superior, preferencialmente em cerca de 80% ou superior, com mais preferência em cerca de 90% ou superior, mesmo com mais preferência em cerca de 95% ou superior, particularmente de preferência em cerca de 98% ou superior, enquanto possuindo também resistente ao calor e/ou resistência aos compostos amida.[00107] However, also included in the improved nitrile hydratase of the invention is a nitrile hydratase that is homologous or identical, at a position other than said substitution positions, to the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 50 in about 70 % or greater, preferably about 80% or greater, more preferably about 90% or greater, even more preferably about 95% or greater, particularly preferably about 98% or greater, while also having heat resistant and/or resistance to amide compounds.

[00108] Também incluída na nitrila hidratase melhorada da invenção é uma nitrila hidratase que tem sequência de aminoácidos descrita na SEQ ID NO: 50 em que 1 a 10, de preferência de 1 a 5 e mais de preferência de 1 a 2 aminoácidos são excluídos, substituídos ou adicionados a uma posição que não as posições de substituição referidas e tem a mesma resistência ao calor e/ou resistência aos compostos de amida.[00108] Also included in the improved nitrile hydratase of the invention is a nitrile hydratase having the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 50 in which 1 to 10, preferably 1 to 5 and more preferably 1 to 2 amino acids are excluded , substituted or added to a position other than the mentioned substitution positions and has the same heat resistance and/or resistance to amide compounds.

[00109] Como outro exemplo de uma nitrila hidratase melhorada da invenção, em relação à sequência de aminoácidos representada pela SEQ ID NO: 4 de uma nitrila hidratase conhecida, uma tendo pelo menos uma característica selecionada de (e) a (h) pode ser mencionada.[00109] As another example of an improved nitrile hydratase of the invention, with respect to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 of a known nitrile hydratase, one having at least one characteristic selected from (e) to (h) can be mentioned.

[00110] (e) o 8° resíduo de aminoácidos (tirosina) da subunidade α é substituído com a glicina ou valina[00110] (e) the 8th amino acid residue (tyrosine) of the α subunit is replaced with glycine or valine

[00111] (f) o 88° resíduo de aminoácidos (serina) da subunidade α é substituído com a valina ou treonina[00111] (f) the 88th amino acid residue (serine) of the α subunit is replaced with valine or threonine

[00112] (g) o 153° resíduo de aminoácido (valina) da subunidade α é substituído com um aminoácido selecionado a partir de isoleucina, leucina, metionina e treonina[00112] (g) the 153rd amino acid residue (valine) of the α subunit is replaced with an amino acid selected from isoleucine, leucine, methionine and threonine

[00113] (h) o 154° resíduo de aminoácidos (triptofano) da subunidade α é substituído com a leucina[00113] (h) the 154th amino acid residue (tryptophan) of the α subunit is replaced with leucine

[00114] Enquanto isso, também incluída na nitrila hidratase melhorada da invenção é uma nitrila hidratase que é homóloga ou idêntica à sequência de aminoácidos descrita na SEQ ID NO: 4 em cerca de 70% ou superior, preferencialmente em cerca de 80% ou superior, com mais preferência em cerca de 90% ou superior, mesmo com mais preferência em cerca de 95% ou superior, particularmente de preferência em cerca de 98% ou superior, em uma posição que não as posições de substituição mencionadas anteriormente, e também tem a mesma resistência ao calor e/ou resistência aos compostos amida.[00114] Meanwhile, also included in the improved nitrile hydratase of the invention is a nitrile hydratase that is homologous or identical to the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 4 by about 70% or greater, preferably about 80% or greater , more preferably about 90% or greater, even more preferably about 95% or greater, particularly preferably about 98% or greater, at a position other than the aforementioned substitution positions, and also has the same heat resistance and/or resistance to amide compounds.

[00115] Além disso, em relação à sequência de aminoácidos identificada por SEQ ID NO: 4, uma nitrila hidratase tendo, em uma posição de substituição diferente da descrita acima, uma sequência de aminoácidos em que 1 a 10, de preferência cerca de 1 a 5, e ainda mais preferido 1 a 2 resíduos de aminoácidos são excluídos, substituídos ou adicionados e tendo a mesma resistência ao calor e/ou resistência a compostos de amida também está incluída na nitrila hidratase melhorada da invenção.[00115] Furthermore, with respect to the amino acid sequence identified by SEQ ID NO: 4, a nitrile hydratase having, in a substitution position other than that described above, an amino acid sequence in which 1 to 10, preferably about 1 to 5, and even more preferred 1 to 2 amino acid residues are deleted, substituted or added and having the same heat resistance and/or resistance to amide compounds is also included in the improved nitrile hydratase of the invention.

[00116] As substituições de aminoácidos acima de (e) a (h) são descritas como “Yα8G, Sα88V, Vα153I, Wα154L”. Aminoácidos padrão são identificados por uma única letra do código alfabético. A letra à esquerda do numeral mostrando a posição substituída (ou seja, número de resíduos de aminoácidos para o sítio substituído) representa o aminoácido em um código de uma letra antes da substituição e a letra à direita representa o aminoácido em um código de uma letra depois da substituição.[00116] The above amino acid substitutions from (e) to (h) are described as “Yα8G, Sα88V, Vα153I, Wα154L”. Standard amino acids are identified by a single letter alphabetic code. The letter to the left of the numeral showing the replaced position (i.e., number of amino acid residues for the substituted site) represents the amino acid in a one-letter code before the substitution, and the letter to the right represents the amino acid in a one-letter code after replacement.

[00117] Em particular, no que diz respeito à sequência de aminoácidos da subunidade α conforme mostrado na SEQ ID NO: 4, se houver uma descrição de “Yα8G”, significa uma modalidade tendo substituição de aminoácido na nitrila hidratase melhorada na qual tirosina (Y) na posição 8 contada a partir dos resíduos de aminoácidos N-terminal (incluindo o resíduo de aminoácidos N-terminal em si) da sequência de aminoácidos da subunidade α (SEQ ID NO: 4) é substituída com glicina (G).[00117] In particular, with regard to the amino acid sequence of the α subunit as shown in SEQ ID NO: 4, if there is a description of “Yα8G”, it means a modality having amino acid substitution in the improved nitrile hydratase in which tyrosine ( Y) at position 8 counted from the N-terminal amino acid residues (including the N-terminal amino acid residue itself) of the α-subunit amino acid sequence (SEQ ID NO: 4) is replaced with glycine (G).

[00118] Modos de substituições de aminoácidos em modalidades mais preferenciais da nitrila hidratase melhorada de acordo com a invenção são mostrados como os seguintes 1 a 8:[00118] Modes of amino acid substitutions in more preferred embodiments of the improved nitrile hydratase according to the invention are shown as the following 1 to 8:

[00119] 1. Yα8G[00119] 1. Yα8G

[00120] 2. Yα8V[00120] 2. Yα8V

[00121] 3. Sα88V[00121] 3. Sα88V

[00122] 4. Sα88T[00122] 4. Sα88T

[00123] 5. Vα153I[00123] 5. Vα153I

[00124] 6. Vα153L[00124] 6. Vα153L

[00125] 7. Vα153M[00125] 7. Vα153M

[00126] 8. Vα153T[00126] 8. Vα153T

[00127] 9. Wα154L[00127] 9. Wα154L

[00128] As modalidades preferidas de substituições de base para provocar as substituições de aminoácidos acima são mostradas abaixo. Tabela 1 [00128] Preferred embodiments of base substitutions to bring about the above amino acid substitutions are shown below. Table 1

[00129] No que refere-se à atividade da nitrila hidratase melhorada da invenção, a resistência aos compostos de amida sob altas temperaturas é melhorada em relação à atividade da nitrila hidratase do tipo selvagem enquanto características naturalmente derivadas são mantidas.[00129] With regard to the improved nitrile hydratase activity of the invention, resistance to amide compounds under high temperatures is improved over wild-type nitrile hydratase activity while naturally derived characteristics are maintained.

[00130] Aqui, “atividade da nitrila hidratase” significa uma atividade enzimática para catalisar a hidratação para a conversão de um composto nitrila para um composto amida correspondente (RCN+H2O RCONH2). A determinação da atividade é conduzida por colocar um composto de nitrila como substrato em contato com uma nitrila hidratase para conversão para um composto amida correspondente e por quantificar o composto amida resultante. Qualquer composto de nitrila pode ser usado como substrato contanto que a nitrila hidratase reaja com um composto, mas acrilonitrila é preferida.[00130] Here, “nitrile hydratase activity” means an enzymatic activity to catalyze hydration for the conversion of a nitrile compound to a corresponding amide compound (RCN+H2O RCONH2). Activity determination is conducted by contacting a nitrile compound as substrate with a nitrile hydratase for conversion to a corresponding amide compound and quantifying the resulting amide compound. Any nitrile compound can be used as a substrate as long as the nitrile hydratase reacts with a compound, but acrylonitrile is preferred.

[00131] As condições de reação incluem uma concentração de substrato de 2,5%, temperatura de reação de 10°C a 30°C e tempo de reação de 10 a 30 minutos. As reações enzimáticas são terminadas por adição de ácido fosfórico. Em seguida, utilizando HPLC (cromatografia líquida de alta performance) ou cromatografia em fase gasosa, a acrilamida produzida é analisada para medir a quantidade do composto amida.[00131] The reaction conditions include a substrate concentration of 2.5%, reaction temperature of 10°C to 30°C and reaction time of 10 to 30 minutes. Enzymatic reactions are terminated by addition of phosphoric acid. Then, using HPLC (high performance liquid chromatography) or gas chromatography, the acrylamide produced is analyzed to measure the amount of the amide compound.

[00132] A expressão “resistência a compostos amida sob altas temperaturas” significa que, mesmo na presença de compostos do tipo amida, a atividade da nitrila hidratase é mantida sob altas temperaturas. A expressão "altas temperaturas" indicam especificamente 40°C a 60°C e com mais preferência 45°C a 55°C.[00132] The expression “resistance to amide compounds under high temperatures” means that, even in the presence of amide-type compounds, the activity of nitrile hydratase is maintained under high temperatures. The expression "high temperatures" specifically denotes 40°C to 60°C and more preferably 45°C to 55°C.

[00133] A “resistência a compostos amida sob altas temperaturas” pode ser avaliada pela análise de uma cultura de transformantes contendo uma nitrila hidratase melhorada, ou uma nitrila hidratase melhorada isolada do transformante na presença de um composto amida como acrilamida (em uma alta concentração de 30 a 50%, por exemplo) sob altas temperaturas com base na quantidade de consumo ou na taxa de consumo de um composto nitrila como acrilonitrila como substrato. Por exemplo, quando a nitrila hidratase melhorada é colocada em contato com um composto amida na faixa de 40°C a 60°C e a nitrila hidratase mostra a quantidade de consumo ou taxa de consumo de 1,1 vezes ou mais, de preferência 1,15 vezes ou mais e mais de preferência 1,2 vezes ou mais do que o exemplo comparativo (ou seja, nitrila hidratase com nenhuma mutação), ela pode ser avaliada para ser resistente aos compostos do tipo amida sob altas temperaturas.[00133] The “resistance to amide compounds under high temperatures” can be assessed by analyzing a culture of transformants containing an improved nitrile hydratase, or an improved nitrile hydratase isolated from the transformant in the presence of an amide compound such as acrylamide (at a high concentration 30 to 50%, for example) under high temperatures based on the amount of consumption or rate of consumption of a nitrile compound such as acrylonitrile as a substrate. For example, when the improved nitrile hydratase is brought into contact with an amide compound in the range of 40°C to 60°C and the nitrile hydratase shows consumption amount or consumption rate of 1.1 times or more, preferably 1 .15 times or more and more preferably 1.2 times or more than the comparative example (i.e. nitrile hydratase with no mutation), it can be evaluated to be resistant to amide-type compounds under high temperatures.

[00134] Já para os “compostos amida”, um composto amida representado pela fórmula geral (1) abaixo, por exemplo, pode ser citado.[00134] As for the "amide compounds", an amide compound represented by the general formula (1) below, for example, can be cited.

[00135] R-CONH2 (1)[00135] R-CONH2 (1)

[00136] (na fórmula, R é um grupo alquila ou alquenila linear ou ramificada opcionalmente substituído tendo de 1 a 10 átomos de carbono, um grupo cicloalquila ou arila opcionalmente substituído tendo de 3 a 18 átomos de carbono, ou um grupo heterocíclico saturado ou insaturado opcionalmente substituído). Particularmente preferido é uma acrilamida em que “R” na fórmula é “CH2= CH-”.[00136] (in the formula, R is an optionally substituted linear or branched alkyl or alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an optionally substituted cycloalkyl or aryl group having 3 to 18 carbon atoms, or a saturated heterocyclic group or optionally substituted unsaturated). Particularly preferred is an acrylamide where "R" in the formula is "CH 2 = CH-".

[00137] A nitrila hidratase melhorada acima é obtida através de substituição de aminoácidos em uma nitrila hidratase conhecido. Por exemplo, tal nitrila hidratase melhorada é obtida através da introdução da referida mutação na sequência de aminoácidos (SEQ ID NO: 4) de uma nitrila hidratase derivada da cepa J1 de Rhodococcus rhodochrous e pela triagem de uma nitrila hidratase com uma resistência melhorada para o composto amida em altas temperaturas.[00137] The above improved nitrile hydratase is obtained by substituting amino acids in a known nitrile hydratase. For example, such an improved nitrile hydratase is obtained by introducing said mutation in the amino acid sequence (SEQ ID NO: 4) of a nitrile hydratase derived from the J1 strain of Rhodococcus rhodochrous and by screening for a nitrile hydratase with an improved resistance to the amide compound at high temperatures.

[00138] Mesmo para uma nitrila hidratase proveniente dessas outras do que a cepa J1, a resistência aos compostos do tipo amida sob altas temperaturas pode ser reforçada pela introdução da mesma mutação para um sítio correspondente para modificação. Exemplos de bactérias para produzir uma nitrila hidratase incluem Rhodococcus rhodochrous M8 (SEQ ID NO: 5), Rhodococcus ruber TH (SEQ ID NO: 6), Rhodococcus rhodochrous M33 (VKM Ac-1515D), Rhodococcus pyridinivorans MW3 (SEQ ID NO: 7), Rhodococcus pyridinivorans S85- 2 (SEQ ID NO: 8), Nocardia sp. JBRs (SEQ ID NO: 10) e Nocardia YS- 2002 (SEQ ID NO: 11). Entretanto, Rhodococcus rhodochrous M33 (MDV Ac-1515D) foi selecionada porque é capaz de expressão constitutiva de uma nitrila hidratase com base em mutação natural da bactéria M8 acima e a sequência de aminoácidos ou de genes da nitrila hidratase em si não é mutante (US 5.827.699).[00138] Even for a nitrile hydratase derived from these other than the J1 strain, resistance to amide-type compounds under high temperatures can be enhanced by introducing the same mutation to a corresponding site for modification. Examples of bacteria for producing a nitrile hydratase include Rhodococcus rhodochrous M8 (SEQ ID NO: 5), Rhodococcus ruber TH (SEQ ID NO: 6), Rhodococcus rhodochrous M33 (VKM Ac-1515D), Rhodococcus pyridinivorans MW3 (SEQ ID NO: 7 ), Rhodococcus pyridinivorans S85-2 (SEQ ID NO: 8), Nocardia sp. JBRs (SEQ ID NO: 10) and Nocardia YS-2002 (SEQ ID NO: 11). However, Rhodococcus rhodochrous M33 (MDV Ac-1515D) was selected because it is capable of constitutive expression of a nitrile hydratase based on a natural mutation of the M8 bacterium above and the amino acid or gene sequence of the nitrile hydratase itself is not mutant (US 5,827,699).

[00139] A nitrila hidratase melhorada da invenção pode ser obtida através da introdução de uma mutação, quer aleatoriamente ou sítio- especificamente, a um gene que codifica uma nitrila hidratase conhecida segundo um método conhecido e selecionando a enzima com função desejada, ou seja, resistência a compostos amida sob altas temperaturas.[00139] The improved nitrile hydratase of the invention can be obtained by introducing a mutation, either randomly or site-specifically, to a gene encoding a known nitrile hydratase according to a known method and selecting the enzyme with the desired function, i.e. resistance to amide compounds under high temperatures.

[00140] Exemplos de um método para a introdução de uma mutação incluem um método de introdução de mutação aleatória como PCR propensa a erros e mutagênese sítio-dirigida como método de Kunkel ou método de Gapped Duplex.[00140] Examples of a method for introducing a mutation include a random mutation introduction method like error-prone PCR and site-directed mutagenesis like Kunkel's method or Gapped Duplex method.

PCR propensa a erroserror-prone PCR

[00141] Como um método para o estudo de funções e características de proteínas através de um mutante, a mutagênese aleatória é conhecida. Mutagênese aleatória é um método para introduzir uma mutação aleatória no gene que codifica uma proteína específica para que um mutante seja produzido. Na mutagênese aleatória por PCR, as condições de rigorosas são estabelecidas baixas para o período de amplificação de DNA de modo que uma base mutante pode ser introduzida (PCR propensa a erro).[00141] As a method for studying functions and characteristics of proteins through a mutant, random mutagenesis is known. Random mutagenesis is a method of introducing a random mutation into the gene encoding a specific protein so that a mutant is produced. In random mutagenesis by PCR, stringent conditions are set low for the period of DNA amplification so that a mutated base can be introduced (error-prone PCR).

[00142] Em tal método de PCR propenso a erros, uma mutação é introduzida aleatoriamente em qualquer posição de todo o sítio de DNA a ser amplificado. Em seguida, examinando a função do mutante obtido, na qual a mutação é introduzida em um sítio aleatório, as informações do aminoácido ou o domínio importante para uma função específica de uma proteína são obtidas. Como a nitrila hidratase usada para o modelo de PCR propensa a erros, o gene da nitrila hidratase derivado de uma cepa do tipo selvagem ou DNA obtido como um produto amplificado pela PCR propensa a erros pode ser usado.[00142] In such an error-prone PCR method, a mutation is randomly introduced at any position of the entire DNA site to be amplified. Then, examining the function of the obtained mutant, in which the mutation is introduced in a random site, the amino acid information or the important domain for a specific function of a protein is obtained. As the nitrile hydratase used for the error-prone PCR model, the nitrile hydratase gene derived from a wild-type strain or DNA obtained as an amplified product by the error-prone PCR can be used.

[00143] Como condições de reação para PCR propensa a erros, por exemplo, uma razão da composição de qualquer um, dois ou três entre dNTP (dGTP, dCTP, dATP ou dTTP) na mistura de reação é reduzida em relação ao outro dNTP. Por conseguinte, durante a síntese de DNA, em uma posição que exige um dNTP cuja razão é reduzida, outro dNTP é mais susceptível de ser utilizado pelo erro e isso pode levar a mutação. Além disso, outras condições de reação preferidas são uma composição em que a quantidade de MgCl2 e/ou MnCl2 na mistura de reação é aumentada.[00143] As reaction conditions for error-prone PCR, for example, a composition ratio of any one, two or three among dNTP (dGTP, dCTP, dATP or dTTP) in the reaction mixture is reduced relative to the other dNTP. Therefore, during DNA synthesis, in a position that requires a dNTP whose ratio is reduced, another dNTP is more likely to be used by mistake and this can lead to mutation. Furthermore, other preferred reaction conditions are a composition in which the amount of MgCl2 and/or MnCl2 in the reaction mixture is increased.

Mutagênese sítio-dirigida (introdução sítio-específica da mutação)Site-directed mutagenesis (site-specific introduction of mutation)

[00144] Como para o método de introdução de uma mutação de um sítio específico, um método geral é o seguinte: a cadeia do DNA contendo um gene alvo está dissociada em uma fita simples e temperada para uma cadeia de oligonucleotídeos contendo um gene alvo, que é então preparada como uma fita dupla, alongando a fita simples usando uma polimerase do DNA, a fita dupla é combinada em E. coli para replicação e, após a replicação por fusão em E. coli, um clone incluindo a mutação desejada é selecionado (consultar Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997) ou similares). Além do método de Kunkel, vários métodos, como método Gapped Duplex são conhecidos, e o método pode ser convenientemente realizado utilizando um kit de mutagênese comercialmente disponível como o kit de mutagênese sítio-dirigida QuickChange™ XL (fabricado pela Stratagene), sistema de mutagênese sítio-dirigida GeneTailor™ (fabricado pela Invitrogen Corporation), sistema de mutagênese sítio-dirigida TaKaRa (Mutan-K, Mutan-Super Express Km e similares, fabricado pela Takara Bio Inc), ou similares.[00144] As for the method of introducing a site-specific mutation, a general method is as follows: the DNA strand containing a target gene is dissociated into a single strand and tempered to an oligonucleotide chain containing a target gene, which is then prepared as a double strand by elongating the single strand using a DNA polymerase, the double strand is combined in E. coli for replication and, after fusion replication in E. coli, a clone including the desired mutation is selected (see Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997) or the like). In addition to the Kunkel method, various methods such as the Gapped Duplex method are known, and the method can be conveniently performed using a commercially available mutagenesis kit such as the QuickChange™ XL site-directed mutagenesis kit (manufactured by Stratagene), mutagenesis system GeneTailor™ site-directed mutagenesis system (manufactured by Invitrogen Corporation), TaKaRa site-directed mutagenesis system (Mutan-K, Mutan-Super Express Km and the like, manufactured by Takara Bio Inc), or the like.

[00145] Além do método incluindo a introdução de uma mutação a um gene de nitrila hidratase conhecida como descrito acima, a nitrila hidratase melhorada da invenção pode também ser obtida por triagem de metagenoma a partir do DNA ambiental.[00145] In addition to the method including introducing a mutation to a known nitrile hydratase gene as described above, the improved nitrile hydratase of the invention can also be obtained by metagenome screening from environmental DNA.

1.3 DNA codificando a nitrila hidratase melhorada1.3 DNA encoding the improved nitrile hydratase

[00146] A invenção também fornece o DNA de codificação da nitrila hidratase melhorada da invenção.[00146] The invention also provides the DNA encoding the improved nitrile hydratase of the invention.

[00147] O “DNA de codificação da nitrila hidratase melhorada” da invenção inclui também o DNA que se hibridizou sob condições rigorosas com um DNA tendo uma sequência de base complementar à sequência de base do DNA de codificação da nitrila hidratase melhorada da invenção e também codifica uma proteína com atividade da nitrila hidratase que tem resistência a compostos de amida sob altas temperaturas.[00147] The "DNA encoding the improved nitrile hydratase" of the invention also includes DNA that has hybridized under stringent conditions to a DNA having a base sequence complementary to the base sequence of the DNA encoding the improved nitrile hydratase of the invention, and also encodes a protein with nitrile hydratase activity that is resistant to amide compounds under high temperatures.

[00148] “Condições rigorosas” são aquelas para lavar após hibridação; uma concentração de sal de 300 a 2000 mM e uma temperatura de 40 a 75°C, de preferência uma concentração de sal de 600 a 900 mM e uma temperatura de 65°C. Por exemplo, condições 2XSSC a 50°C podem ser empregadas. Além de tal concentração de sal do tampão, temperatura e similares, um versado na técnica pode definir as condições para a obtenção de DNA que codifica uma nitrila hidratase da invenção adicionando várias condições tais como a concentração de sonda, o comprimento sonda, o tempo de reação e similares.[00148] “Strict conditions” are those for washing after hybridization; a salt concentration of 300 to 2000 mM and a temperature of 40 to 75°C, preferably a salt concentration of 600 to 900 mM and a temperature of 65°C. For example, 2XSSC conditions at 50°C can be employed. In addition to such buffer salt concentration, temperature and the like, a person skilled in the art can define the conditions for obtaining DNA encoding a nitrile hydratase of the invention by adding various conditions such as probe concentration, probe length, time of reaction and the like.

[00149] Para informações detalhadas sobre o fim da hibridação, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2a edição (Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)) ou semelhantes podem ser referidos. DNA para ser hibridizado inclui o DNA ou seu fragmento parcial, contendo uma sequência de base que tem 40% ou maior, de preferência 60% ou maior e mais de preferência 90% ou maior homologia ao DNA do gene da invenção.[00149] For detailed information on termination of hybridization, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd edition (Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)) or the like may be referred to. DNA to be hybridized includes DNA or partial fragment thereof, containing a base sequence that has 40% or greater, preferably 60% or greater and more preferably 90% or greater homology to the DNA of the gene of the invention.

1.4 Vetor recombinante, transformante1.4 Recombinant vector, transformant

[00150] É necessário que o DNA de codificação do gene da nitrila hidratase melhorada seja implantado em um vetor para que a nitrila hidratase seja expressada no organismo hospedeiro a ser transformado. Exemplos de tais vetores para ser utilizados incluem o DNA plasmidial, DNA bacteriófago, DNA retrotransposon, DNA do cromossomo artificial e similares.[00150] It is necessary that the DNA encoding the improved nitrile hydratase gene be implanted in a vector so that the nitrile hydratase is expressed in the host organism to be transformed. Examples of such vectors to be used include plasmid DNA, bacteriophage DNA, retrotransposon DNA, artificial chromosome DNA and the like.

[00151] Além de um gene da nitrila hidratase, um vetor pode ser acoplado com um promotor, terminador, potencializador, sinal de emenda, sinal de adição poli A, marcador de seleção, sequência de ligação do ribossomo (sequência SD) ou similares. Exemplos de marcadores de seleção incluem gene de resistência a canamicina, gene diidrofolato redutase, gene de resistência à ampicilina, gene de resistência à neomicina e similares.[00151] In addition to a nitrile hydratase gene, a vector can be coupled with a promoter, terminator, enhancer, splice signal, poly A plus signal, selection marker, ribosome binding sequence (SD sequence) or the like. Examples of selectable markers include kanamycin resistance gene, dihydrofolate reductase gene, ampicillin resistance gene, neomycin resistance gene, and the like.

[00152] Um hospedeiro para ser usado na invenção não está limitado a qualquer tipo específico contanto que ele possa exprimir a nitrila hidratase alvo após o vetor recombinante ser introduzido no hospedeiro. Os exemplos incluem bactérias como Escherichia coli e Bacillus subtilis, leveduras, células de origem animal, células de inseto, células vegetais e similares.[00152] A host to be used in the invention is not limited to any specific type as long as it can express the target nitrile hydratase after the recombinant vector is introduced into the host. Examples include bacteria such as Escherichia coli and Bacillus subtilis, yeast, cells of animal origin, insect cells, plant cells and the like.

[00153] Quando E. coli é usada como um hospedeiro, um vetor de expressão com alta eficiência de expressão, tais como vetor de expressão pkk 233-2 com um promotor trc (fabricado pela Amersham Biosciences Corp), pTrc 99A (fabricado pela Amersham Biosciences Corp) ou similares, é preferível.[00153] When E. coli is used as a host, an expression vector with high expression efficiency, such as pkk 233-2 expression vector with a trc promoter (manufactured by Amersham Biosciences Corp), pTrc 99A (manufactured by Amersham Biosciences Corp) or the like is preferable.

[00154] Quando uma bactéria é usada como um hospedeiro, a Escherichia coli pode ser usada, por exemplo, e uma cepa de Rhodococcus como Rhodococcus rhodochrous ATCC 12674, Rhodococcus rhodochrous ATCC 17895 e Rhodococcus rhodochrous ATCC 19140 também podem ser usadas. As cepas ATCC podem ser obtidas a partir da American Type Culture Collection. Método para a introdução de um vetor recombinante em uma bactéria não está limitado a qualquer método específico contanto que o DNA seja introduzido na bactéria. Por exemplo, um método utilizando de íons de cálcio, eletroporação ou similares pode ser empregado.[00154] When a bacterium is used as a host, Escherichia coli can be used, for example, and a strain of Rhodococcus such as Rhodococcus rhodochrous ATCC 12674, Rhodococcus rhodochrous ATCC 17895 and Rhodococcus rhodochrous ATCC 19140 can also be used. ATCC strains can be obtained from the American Type Culture Collection. Method for introducing a recombinant vector into a bacterium is not limited to any specific method as long as the DNA is introduced into the bacterium. For example, a method utilizing calcium ions, electroporation or the like can be employed.

[00155] Quando a levedura é utilizada como um hospedeiro, exemplos são Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Pichia pastoris e similares. Como um método para a introdução de um vetor recombinante em levedura, ele não é especificamente limitado contanto que o DNA possa ser introduzido na levedura. Por exemplo, um método de eletroporação, método de esferoplastos, método de acetato de lítio ou semelhantes podem ser empregados.[00155] When yeast is used as a host, examples are Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Pichia pastoris and the like. As a method for introducing a recombinant vector into yeast, it is not specifically limited as long as the DNA can be introduced into yeast. For example, an electroporation method, spheroplast method, lithium acetate method, or the like can be employed.

[00156] Quando as células animais são utilizadas como um hospedeiro, as células de macaco COS-7, Vero, células CHO, células L de camundongo, células GH3 de rato, células FL humanas ou similares podem ser empregadas. Como um método para a introdução de um vetor recombinante em células de origem animal, por exemplo, método de eletroporação, método de fosfato de cálcio, método de lipofecção ou semelhantes podem ser utilizados.[00156] When animal cells are used as a host, COS-7 monkey cells, Vero cells, CHO cells, mouse L cells, mouse GH3 cells, human FL cells or the like can be employed. As a method for introducing a recombinant vector into cells of animal origin, for example, electroporation method, calcium phosphate method, lipofection method or the like can be used.

[00157] Quando as células de inseto são usadas como um hospedeiro, as células Sf9, células Sf21 ou semelhantes podem ser utilizadas. Um método para a introdução de um vetor recombinante em células de inseto, por exemplo, método de eletroporação, método de fosfato de cálcio, método de lipofecção ou semelhantes podem ser utilizados.[00157] When insect cells are used as a host, Sf9 cells, Sf21 cells or the like can be used. A method for introducing a recombinant vector into insect cells, for example, electroporation method, calcium phosphate method, lipofection method or the like can be used.

[00158] Quando as células vegetais são usadas como um hospedeiro, as células de tabaco BY-2 ou semelhantes podem ser usadas, mas não se limitando a elas. Um método para a introdução de um vetor recombinante em células vegetal, por exemplo, método de Agrobacterium, método de pistola de partículas, método de PEG, método de eletroporação ou semelhantes podem ser utilizados.[00158] When plant cells are used as a host, BY-2 tobacco cells or the like can be used, but not limited to them. A method for introducing a recombinant vector into plant cells, for example, Agrobacterium method, particle gun method, PEG method, electroporation method or the like can be used.

[00159] Quando a E. coli é usada como um hospedeiro, uma vez que a maioria das nitrilas hidratases expressadas é formada por um corpo de inclusão e é insolúvel, um transformante com baixa atividade catalítica é obtido. Por outro lado, se uma cepa de Rhodococcus é usada como um hospedeiro, a nitrila hidratase está presente na fração solúvel e, portanto, um transformante com alta atividade é obtido. O hospedeiro pode ser selecionado com base em propósitos. No entanto, quando uma enzima melhorada é selecionada sob condições rigorosas, um transformante com alta atividade derivado de uma cepa de Rhodococcus é preferido.[00159] When E. coli is used as a host, since most of the expressed nitrile hydratases are formed by an inclusion body and are insoluble, a transformant with low catalytic activity is obtained. On the other hand, if a Rhodococcus strain is used as a host, nitrile hydratase is present in the soluble fraction and, therefore, a transformant with high activity is obtained. Host can be selected based on purposes. However, when an improved enzyme is selected under stringent conditions, a high activity transformant derived from a Rhodococcus strain is preferred.

1.5 Método para produção de nitrila hidratase melhorada1.5 Method for producing improved nitrile hydratase

[00160] A nitrila hidratase melhorada pode ser produzida através de uma cultura do transformante acima e coleta de uma proteína com atividade da nitrila hidratase da cultura obtida. A invenção também fornece um método para produzir uma nitrila hidratase melhorada.[00160] Improved nitrile hydratase can be produced by culturing the above transformant and collecting a protein with nitrile hydratase activity from the culture obtained. The invention also provides a method of producing an improved nitrile hydratase.

[00161] Na invenção, “cultura” significa qualquer sobrenadante da cultura, células cultivadas, células bacterianas cultivadas e homogenatos de células ou homogenatos bacterianos de células.[00161] In the invention, "culture" means any culture supernatant, cultured cells, cultured bacterial cells and cell homogenates or bacterial cell homogenates.

[00162] A cultura de um transformante é realizada de acordo com um método que é geralmente utilizado para a cultura de um hospedeiro. Como para um meio de cultura de um transformante da invenção, um meio de cultura natural ou sintético é usado desde que contenha uma fonte de carbono, uma fonte de nitrogênio, sais inorgânicos ou similares para a bactéria hospedeira assimilar e cultura de um transformante é realizada de forma eficiente. Exemplos de uma fonte de carbono incluem carboidratos como a glicose, galactose, frutose, sacarose, rafinose e amido; ácidos orgânicos como ácido acético e ácido propiônico; álcoois como o etanol e o propanol; e similares. Exemplos de uma fonte de nitrogênio incluem ácidos inorgânicos como amônio, cloreto de amônio, sulfato de amônio, acetato de amônio e fosfato de amônio e sais de amônio dos ácidos orgânicos e outros compostos que contêm nitrogênio.[00162] Culturing a transformant is carried out according to a method that is generally used for culturing a host. As for a culture medium of a transformant of the invention, a natural or synthetic culture medium is used as long as it contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts or the like for the host bacterium to assimilate and culture of a transformant is performed. efficiently. Examples of a carbon source include carbohydrates such as glucose, galactose, fructose, sucrose, raffinose and starch; organic acids such as acetic acid and propionic acid; alcohols such as ethanol and propanol; and the like. Examples of a nitrogen source include inorganic acids such as ammonium, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium acetate and ammonium phosphate and ammonium salts of organic acids and other nitrogen-containing compounds.

[00163] Além disso, a peptona e o extrato de levedura, extrato de carne, com licor de maceração de milho, vários aminoácidos ou similares também podem ser usados. Exemplos de uma substância inorgânica incluem fosfato de monopotássio, fosfato de dipotássio, fosfato de magnésio, sulfato de magnésio, cloreto de sódio, sulfato ferroso, sulfato de manganês, sulfato de zinco, sulfato de cobre, carbonato de cálcio e similares. Também, se necessário, um agente desespumante pode ser usado para evitar a formação de espuma durante o processo de cultura. Além disso, íons de cobalto ou íons de ferro como moléculas protéticas de nitrila hidratase, ou nitrilas e amidas como um indutor de enzima, também podem ser adicionados à cultura.[00163] In addition, peptone and yeast extract, meat extract, with corn steep liquor, various amino acids or the like can also be used. Examples of an inorganic substance include monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, sodium chloride, ferrous sulfate, manganese sulfate, zinc sulfate, copper sulfate, calcium carbonate and the like. Also, if necessary, a defoaming agent can be used to prevent foaming during the culturing process. In addition, cobalt ions or iron ions as a nitrile hydratase prosthetic molecule, or nitriles and amides as an enzyme inducer, can also be added to the culture.

[00164] A cultura pode ser realizada pela adição de pressão seletiva para evitar que o vetor e o gene alvo sejam eliminados. Ou seja, se um marcador de seleção é um gene resistente ao fármaco, um fármaco correspondente pode ser adicionado; ou se um marcador de seleção é um gene complementar, fatores nutricionais correspondentes podem ser removidos.[00164] Culture can be performed by adding selective pressure to prevent the vector and target gene from being eliminated. That is, if a selectable marker is a drug-resistant gene, a corresponding drug can be added; or if a selectable marker is a complementary gene, corresponding nutritional factors can be removed.

[00165] Também, se um marcador de seleção é um gene de adição de assimilação, um fator de assimilação equivalente pode ser adicionado como um único fator, se necessário. Por exemplo, quando a E. coli transformada por um vetor que contém um gene resistente à ampicilina é cultivada, a ampicilina pode ser adicionada conforme necessário durante o processo de cultura.[00165] Also, if a selectable marker is an assimilation addition gene, an equivalent assimilation factor can be added as a single factor if necessary. For example, when E. coli transformed by a vector that contains an ampicillin resistant gene is cultured, ampicillin can be added as needed during the culture process.

[00166] Quando faz a cultura de um transformante transformado por um vetor recombinante contendo, como um promotor, um promotor induzível, tal indutor pode ser adicionado ao meio, se necessário. Por exemplo, quando faz a cultura de um transformante transformado por um vetor de expressão com um promotor induzível com isopropil-β-D- tiogalactopiranosídeo (IPTG), IPTG ou similares podem ser adicionados ao meio. Da mesma forma, quando faz a cultura de um transformante transformado por um vetor de expressão com um promotor induzível trp com ácido indoleacético (IAA), IAA ou similares podem ser adicionados ao meio.[00166] When culturing a transformant transformed by a recombinant vector containing, as a promoter, an inducible promoter, such an inducer can be added to the medium, if necessary. For example, when culturing a transformant transformed by an expression vector with an isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) inducible promoter, IPTG or the like can be added to the medium. Likewise, when culturing a transformant transformed by an expression vector with an indoleacetic acid (IAA) inducible trp promoter, IAA or the like can be added to the medium.

[00167] As condições de cultura de um transformante não são especificamente limitadas uma vez que a produtividade da nitrila hidratase melhorada e o crescimento do hospedeiro não são proibidos. Geralmente, as condições são preferidas como sendo 10°C a 40°C, com mais preferência 20°C a 37°C, por 5 a 100 horas. O valor de pH é ajustado usando ácido inorgânico ou orgânico, solução alcalina ou similares. Se for Rhodococcus, o pH é ajustado para ser de 6 a 9.[00167] The culture conditions of a transformant are not specifically limited as the productivity of the improved nitrile hydratase and the growth of the host are not prohibited. Generally, conditions are preferred to be 10°C to 40°C, more preferably 20°C to 37°C, for 5 to 100 hours. The pH value is adjusted using inorganic or organic acid, alkaline solution or the like. If it is Rhodococcus, the pH is adjusted to be 6 to 9.

[00168] Como para métodos de cultura, cultura de estado sólido, cultura estática, cultura por agitação, cultura por aeração-agitação e similares podem ser utilizados. Quando um transformante Rhodococcus é cultivado, em particular, é preferível utilizar a cultura de agitação ou cultura de aeração-agitação (fermentação em frasco) sob condições aeróbias.[00168] As for culture methods, solid state culture, static culture, shake culture, aeration-shake culture and the like can be used. When a Rhodococcus transformant is cultured, in particular, it is preferable to use shake culture or aeration-shake culture (flask fermentation) under aerobic conditions.

[00169] Quando cultivadas sob condições de cultura acima, a nitrila hidratase melhorada da invenção é acumulada em um alto rendimento no produto de cultura acima, ou seja, pelo menos em qualquer da cultura sobrenadante, célula cultivada, célula bacteriana cultivada, homogenatos de células ou homogenatos bacterianos de células.[00169] When grown under the above culture conditions, the improved nitrila hydratase of the invention is accumulated in a high yield in the above culture product, i.e. at least in any of the culture supernatant, cultured cell, cultured bacterial cell, cell homogenates or bacterial cell homogenates.

[00170] Depois da cultura, quando uma nitrila hidratase melhorada é produzida em uma célula ou célula bacteriana, a nitrila hidratase alvo pode ser coletada por homogeneização das células ou de células bacterianas. As células ou células bacterianas são homogeneizadas por tratamento de alta pressão usando uma prensa francesa ou homogeneizador, tratamento supersônico, tratamento de moagem com esferas de vidro ou similares, tratamento enzimático com lisozima, celulase, pectinase e similares, tratamento de congelamento e descongelamento, tratamento com solução hipotônica, tratamento de indução bacteriólise por fago, e assim por diante.[00170] After culturing, when an improved nitrile hydratase is produced in a cell or bacterial cell, the target nitrile hydratase can be collected by homogenizing the cells or bacterial cells. Bacterial cells or cells are homogenized by high-pressure treatment using a French press or homogenizer, supersonic treatment, grinding treatment with glass beads or the like, enzymatic treatment with lysozyme, cellulase, pectinase and the like, freeze-thaw treatment, with hypotonic solution, phage bacteriolysis induction treatment, and so on.

[00171] Após homogeneização, os resíduos de homogenatos de células ou homogenatos de células bacterianas (incluindo frações insolúveis de extrato da célula) são removidos, se necessário. Para remover resíduos, métodos de filtração ou centrífuga são utilizados, se necessário. Para aumentar a eficiência da remoção de resíduos, um coagulante ou auxiliar de filtro pode ser utilizado. O sobrenadante obtido após a remoção de resíduos são frações solúveis do extrato de células, que pode ser utilizado como uma solução de nitrila hidratase melhorada cruamente purificada.[00171] After homogenization, residues of cell homogenates or bacterial cell homogenates (including insoluble fractions of cell extract) are removed, if necessary. To remove residues, filtration or centrifuge methods are used if necessary. To increase the efficiency of residue removal, a coagulant or filter aid can be used. The supernatant obtained after waste removal is soluble fractions of the cell extract, which can be used as a crudely purified improved nitrile hydratase solution.

[00172] Também, quando uma nitrila hidratase melhorada é produzida em umas células bacterianas ou em células, é também possível que as células bacterianas ou que as próprias células são coletadas por uma centrífuga ou filtração de membrana para ser usada sem homogeneizá-las.[00172] Also, when an improved nitrile hydratase is produced in a bacterial cell or in cells, it is also possible that the bacterial cells or the cells themselves are collected by a centrifuge or membrane filtration to be used without homogenizing them.

[00173] Quando uma nitrila hidratase melhorada é produzida fora das células ou células bacterianas, a cultura pode ser usada como está, ou as células ou células bacterianas são removidas utilizando um método de filtragem ou centrífuga. Em seguida, a nitrila hidratase melhorada de é coletada a partir da cultura por ser extraída através da precipitação de sulfato de amônio, se necessário. Além disso, a diálise ou várias técnicas de cromatografia (filtração de gel, cromatografia de troca iônica e cromatografia de afinidade, etc.) podem ser usadas para isolar e purificar a nitrila hidratase.[00173] When an improved nitrile hydratase is produced outside the bacterial cells or cells, the culture can be used as is, or the bacterial cells or cells are removed using a filter or centrifuge method. Next, the enhanced nitrile hydratase is collected from the culture by extracting it through ammonium sulfate precipitation, if necessary. In addition, dialysis or various chromatography techniques (gel filtration, ion exchange chromatography and affinity chromatography, etc.) can be used to isolate and purify nitrile hydratase.

[00174] A eficiência para produzir uma nitrila hidratase, que é obtida através de uma cultura de um transformante, pode ser confirmada em uma unidade por solução de cultura, peso úmido ou peso seco de células bacterianas, proteína da solução de enzima bruta ou similares por SDS-PAGE (eletroforese em gel de poliacrilamida), medições de atividade da nitrila hidratase ou similares, mas não particularmente limitadas a elas. SDS-PAGE pode ser realizada através de um método conhecido por um versado na técnica. Também, como para a atividade da nitrila hidratase, a atividade descrita acima pode ser usada.[00174] The efficiency to produce a nitrile hydratase, which is obtained by culturing a transformant, can be confirmed in one unit per culture solution, wet weight or dry weight of bacterial cells, crude enzyme solution protein or the like by SDS-PAGE (polyacrylamide gel electrophoresis), measurements of nitrile hydratase activity, or the like, but not particularly limited thereto. SDS-PAGE can be performed by a method known to a person skilled in the art. Also, as for the nitrile hydratase activity, the activity described above can be used.

[00175] Outro que não seja os métodos descritos acima, uma nitrila hidratase melhorada pode ser produzida através de um sistema de síntese de proteínas livre de células. Em um sistema de síntese de proteínas livres de células, uma proteína é sintetizada em um recipiente artificial como um tubo de ensaio utilizando um extrato de células. Um sistema de síntese de proteínas livre de células utilizado na presente invenção inclui um sistema de transcrição livre de células que sintetiza RNA usando DNA como um modelo.[00175] Other than the methods described above, an improved nitrile hydratase can be produced through a cell-free protein synthesis system. In a cell-free protein synthesis system, a protein is synthesized in an artificial vessel such as a test tube using a cell extract. A cell-free protein synthesis system used in the present invention includes a cell-free transcription system that synthesizes RNA using DNA as a template.

[00176] Em tal caso, um organismo correspondente ao hospedeiro acima corresponde ao organismo a partir do qual o extrato da célula é derivado. Aqui, para o extrato de células, os extratos de origem eucariota ou procariota, tais como o extrato de gérmen de trigo, E. coli e similares podem ser utilizados. Tais extratos de células podem ser concentrados ou não.[00176] In such a case, an organism corresponding to the above host corresponds to the organism from which the cell extract is derived. Here, for the cell extract, extracts of eukaryotic or prokaryotic origin such as wheat germ extract, E. coli and the like can be used. Such cell extracts may or may not be concentrated.

[00177] O extrato de células pode ser obtido pela ultrafiltração, diálise, polietilenoglicol (PEG), precipitação ou similares, por exemplo. Na invenção, um kit disponível comercialmente pode também ser utilizado para a síntese de proteínas livre de células. Exemplos de tais kits incluem um kit de reagentes PROTEIOS™ (TOYOBO CO., LTD), sistema TNT™ (Promega Corporation), um sintetizador PG-Mate™ (TOYOBO CO., LTD), RTS (Roche Diagnostics K.K.) e similares.[00177] The cell extract can be obtained by ultrafiltration, dialysis, polyethylene glycol (PEG), precipitation or the like, for example. In the invention, a commercially available kit can also be used for cell-free protein synthesis. Examples of such kits include a PROTEIOS™ reagent kit (TOYOBO CO., LTD), TNT™ system (Promega Corporation), a PG-Mate™ synthesizer (TOYOBO CO., LTD), RTS (Roche Diagnostics K.K.) and the like.

[00178] Uma nitrila hidratase melhorada obtida por síntese de proteína livre de células como descrito acima pode também ser purificada selecionando corretamente um tipo de cromatografia.[00178] An improved nitrile hydratase obtained by cell-free protein synthesis as described above can also be purified by correctly selecting a chromatography type.

2. Método para produção de composto de amida2. Method for producing amide compound

[00179] A nitrila hidratase melhorada da invenção pode ser usada como um catalisador da enzima para a produção de material. Por exemplo, um composto amida é produzido por colocar um composto de nitrila em contato com a nitrila hidratase melhorada. Em seguida, o composto amida produzido mediante contato é coletado. Por conseguinte, um composto amida é produzido.[00179] The improved nitrile hydratase of the invention can be used as an enzyme catalyst for material production. For example, an amide compound is produced by bringing a nitrile compound into contact with the improved nitrile hydratase. Then, the amide compound produced upon contact is collected. Therefore, an amide compound is produced.

[00180] Como um catalisador de enzima, além da nitrila hidratase isolada e purificada como descrito acima, uma cultura após a cultura dos transformantes da invenção ou um produto processado da cultura também pode ser usada. Exemplos de produto processado incluem as células depois da cultura (ou seja, transformantes) imobilizadas com gel de acrilamida ou similares, aquelas processadas pelo glutaraldeído, as suportadas por transportadoras inorgânicos como alumina, sílica, zeólito, terra de diatomáceas e similares.[00180] As an enzyme catalyst, in addition to nitrile hydratase isolated and purified as described above, a culture after culturing the transformants of the invention or a processed product of the culture can also be used. Examples of processed product include post-culture cells (i.e., transformants) immobilized with acrylamide gel or the like, those processed by glutaraldehyde, those supported by inorganic carriers such as alumina, silica, zeolite, diatomaceous earth, and the like.

[00181] Aqui, “contato” significa que uma nitrila hidratase melhorada e um composto de nitrila estão presentes no mesmo sistema de reação ou sistema de cultura: por exemplo, uma nitrila hidratase melhorada isolada e purificada e um composto de nitrila são misturados; um composto de nitrila é adicionado em um recipiente de cultura de uma célula (transformante) para expressar uma nitrila hidratase melhorada; as células são cultivadas na presença de um composto de nitrila; um extrato das células é misturado com um composto de nitrila; e assim por diante.[00181] Here, “contact” means that an improved nitrile hydratase and a nitrile compound are present in the same reaction system or culture system: for example, an isolated and purified improved nitrile hydratase and a nitrile compound are mixed; a nitrile compound is added into a one-cell culture vessel (transformant) to express an improved nitrile hydratase; the cells are cultured in the presence of a nitrile compound; an extract of the cells is mixed with a nitrile compound; and so on.

[00182] Um composto de nitrila para ser usado como substrato é selecionado ao considerar a especificidade do substrato da enzima, a estabilidade da enzima para o substrato e similares. Como para o composto de nitrila, acrilonitrila é preferida. O método de reação e o método de coleta de um composto amida após a conclusão das reações estão devidamente selecionadas dependendo das características do substrato e do catalisador da enzima.[00182] A nitrile compound to be used as a substrate is selected by considering the substrate specificity of the enzyme, the stability of the enzyme to the substrate, and the like. As for the nitrile compound, acrylonitrile is preferred. The reaction method and the method of collecting an amide compound after completion of the reactions are properly selected depending on the characteristics of the substrate and enzyme catalyst.

[00183] O catalisador de enzima é o preferido para ser reciclado contanto que a sua atividade não seja perdida. Do ponto de vista da prevenção de perda da atividade e a facilidade de reciclagem, o catalisador de enzima é o preferido para ser usado como um produto processado.[00183] The enzyme catalyst is preferred to be recycled as long as its activity is not lost. From the point of view of preventing loss of activity and ease of recycling, enzyme catalyst is preferred for use as a processed product.

EXEMPLOEXAMPLE

[00184] Mais adiante neste documento, a invenção é mais especificamente explicada tendo em vista os exemplos. No entanto, a invenção não está limitada a eles. Entretanto, “%” aqui descrita indica % em massa.[00184] Further on in this document, the invention is more specifically explained in view of the examples. However, the invention is not limited to them. However, “%” described here indicates % by mass.

Exemplo 1 Preparação de plasmídeo para expressar a nitrila hidratase melhoradaExample 1 Preparation of plasmid to express the improved nitrile hydratase

[00185] Um plasmídeo para ser um modelo para a introdução da substituição de aminoácidos da invenção foi preparado como se segue.[00185] A plasmid to be a model for introducing the amino acid substitution of the invention was prepared as follows.

[00186] Como um modelo tendo o gene da nitrila hidratase da cepa J1, o pSJ034 foi utilizado (Fig. 1). O pSJ034 é um plasmídeo capaz de expressar a nitrila hidratase em uma cepa de Rhodococcus. O plasmídeo pJD034 foi produzido a partir de pSJ023 pelo método divulgado em JP 10-337185 A. Isto é, de acordo com a clivagem parcial no sítio XbaI e ligação com o ligante SSE8387I, o plasmídeo pSJ033 foi preparado de modo que um sítio XbaI do plasmídeo pSJ023 fosse substituído com Sse8387I. Depois, o plasmídeo pSJ033 foi parcialmente clivado no sítio Sse8387I e um fragmento Klenow foi utilizado para romper as extremidades de modo a provocar a auto ligação. Por conseguinte, o plasmídeo pSJ034 foi obtido.[00186] As a model having the nitrile hydratase gene from the J1 strain, pSJ034 was used (Fig. 1). pSJ034 is a plasmid capable of expressing nitrile hydratase in a strain of Rhodococcus. Plasmid pJD034 was produced from pSJ023 by the method disclosed in JP 10-337185 A. That is, according to partial cleavage at the XbaI site and ligation with the SSE8387I linker, plasmid pSJ033 was prepared such that an XbaI site of the plasmid pSJ023 was replaced with Sse8387I. Then, plasmid pSJ033 was partially cleaved at the Sse8387I site and a Klenow fragment was used to break the ends to cause self-ligation. Therefore, plasmid pSJ034 was obtained.

[00187] Aqui, a cepa J-1 de Rhodococcus rhodochrous foi registada sob o número de adesão “FERM BP-1478” no depositário de organismo de patente internacional, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (Central 6, 1 -1-1 Higashi, Tsukuba Ibaraki, (atualmente, NITE Centro depositário de microorganismos de patente: 2-5-8 Kazusakamatari, Kisarazu-shi, Chiba, Room No. 120)), (data de depósito original de 18 de setembro, 1987).[00187] Here, the J-1 strain of Rhodococcus rhodochrous was registered under the accession number “FERM BP-1478” in the depositary of the international patent agency, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (Central 6, 1 -1- 1 Higashi, Tsukuba Ibaraki, (currently NITE Patent Microorganism Depositary Center: 2-5-8 Kazusakamatari, Kisarazu-shi, Chiba, Room No. 120)), (original filing date September 18, 1987).

[00188] Além disso, a pSJ023 é um transformante de “R. rhodochrous ATCC 12674/pSJ023”, e é internacionalmente registada sob o número de adesão FERM BP-6232 no depositário de organismo de patente internacional, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada (Central 6, 1-1-1 Higashi, Tsukuba Ibaraki, (atualmente, NITE Centro depositário de microorganismos de patente: 2-5-8 Kazusakamatari, Kisarazu-shi, Chiba, Room No. 120)), (data de depósito original de 4 de março, 1997).[00188] Furthermore, pSJ023 is a transformant of “R. rhodochrous ATCC 12674/pSJ023”, and is internationally registered under accession number FERM BP-6232 at the depositary of the international patent office, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Central 6, 1-1-1 Higashi, Tsukuba Ibaraki, (currently NITE Patent Microorganism Depositary Center: 2-5-8 Kazusakamatari, Kisarazu-shi, Chiba, Room No. 120)), (original filing date March 4, 1997).

Exemplo 2 Produção da nitrila hidratase melhoradaExample 2 Production of the improved nitrile hydratase

[00189] Utilizando o plasmídeo pSJ034 preparado no Exemplo 1, a substituição de aminoácido foi realizada. A PCR foi realizada utilizando a composição de uma solução de reação, condição de reação e iniciadors descritos abaixo. Composição da solução de reação de PCR Água estéril 20 μl pSJ034 (1 ng/ml) 1 μl Iniciador direto (10 mM) 2 μl Iniciador inverso (10 mM) 2 μl PrimeSTAR MAX (2X) 25 μl Total 50 μl Condições de reação para PCR[00189] Using the plasmid pSJ034 prepared in Example 1, the amino acid substitution was performed. PCR was performed using the composition of a reaction solution, reaction condition, and primers described below. PCR Reaction Solution Composition Sterile Water 20 μl pSJ034 (1 ng/ml) 1 μl Forward Primer (10 mM) 2 μl Reverse Primer (10 mM) 2 μl PrimeSTAR MAX (2X) 25 μl Total 50 μl Reaction conditions for PCR

[00190] (98°C por 10 segundos, 55°C por 5 segundos e 72°C por 90 segundos) X 30 ciclos Tabela 2 <Iniciador> [00190] (98°C for 10 seconds, 55°C for 5 seconds, and 72°C for 90 seconds) X 30 cycles Table 2 <Starter>

[00191] Após a conclusão da PCR, 5 μL da mistura de reação foi fornecida para a eletroforese em gel de agarose a 0,7%, um fragmento amplificado de 11 kb foi confirmado e 1 μL DpnI (fornecido com o kit) foi adicionado à mistura de reação da PCR, que foi em seguida reagida a 37°C por uma hora. Por conseguinte, o plasmídeo modelo foi removido. Depois disso, a mistura de reação foi purificada com o sistema Wizard SV Gel and PCR Clean-Up (Promega Corporation), e a transformação foi introduzida em JM109 usando o produto de reação de PCR purificado. A partir do produto de cultura de obtido, o DNA plasmidial foi extraído utilizando o kit QIAprep Spin miniprep (Qiagen), e a sequência de bases da nitrila hidratase foi confirmada usando sequenciador automatizado CEQ 8000 (fabricado pela Beckman Coulter, Inc.). Os plasmídeos obtidos foram nomeados como mostrado na Tabela 3. Tabela 3 [00191] Upon completion of the PCR, 5 μL of the reaction mixture was provided for electrophoresis on a 0.7% agarose gel, an amplified fragment of 11 kb was confirmed and 1 μL DpnI (supplied with the kit) was added to the PCR reaction mix, which was then reacted at 37°C for one hour. Therefore, the model plasmid was removed. Thereafter, the reaction mixture was purified with the Wizard SV Gel and PCR Clean-Up system (Promega Corporation), and the transformation was introduced into JM109 using the purified PCR reaction product. From the obtained culture product, plasmid DNA was extracted using the QIAprep Spin miniprep kit (Qiagen), and the base sequence of the nitrile hydratase was confirmed using CEQ 8000 automated sequencer (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). The plasmids obtained were named as shown in Table 3. Table 3

Exemplo 3 Preparação de transformante RhodococcusExample 3 Preparation of Rhodococcus transformant

[00192] As células de Rhodococcus rhodochrous cepa ATCC 12674 em uma fase de crescimento logarítmico foram coletadas usando uma centrífuga, lavada três vezes com água estéril gelada e suspensas na água estéril. Em seguida, 1 μL de plasmídeo preparado no Exemplo 2 e 10 μL da suspensão de células bacterianas foram misturadas e arrefecidas a gelo. O DNA e a suspensão de célula bacteriana foram fornecidos em uma cuveta e o tratamento de pulso elétrico foi realizado utilizando um dispositivo de eletroporação, pulsador de gene (Bio-Rad Laboratories), sob condições de 2,0 kV e 200. A mistura processada por pulso elétrico foi deixada repousar em uma condição gelada durante dez minutos, e submetida a choque térmico a 37 °C por 10 minutos. Após 500 μL de MYK um meio de cultura (polipeptona a 0,5%, extrato de levedura Bacto a 0,3%, extrato de malte Bacto a 0,3%, K2HPO4a 0,2%, KH2PO4 a 0,2%) foi adicionado e deixado repousar a 30°C por 5 horas, a cepa foi aplicada em um meio de cultura de ágar MYK contendo 50 μg/mL de canamicina e cultivada a 30°C por 3 dias. A colônia obtida após a cultura celular em 30°C por 3 dias foi utilizada como um transformante.[00192] The cells of Rhodococcus rhodochrous strain ATCC 12674 in a logarithmic growth phase were collected using a centrifuge, washed three times with ice-cold sterile water and suspended in the sterile water. Then, 1 µl of plasmid prepared in Example 2 and 10 µl of bacterial cell suspension were mixed and cooled on ice. The DNA and bacterial cell suspension were provided in a cuvette and the electrical pulse treatment was performed using an electroporation device, gene pulser (Bio-Rad Laboratories), under conditions of 2.0 kV and 200. by electrical pulse it was allowed to stand in an ice-cold condition for ten minutes, and subjected to heat shock at 37 °C for 10 minutes. After 500 μL of MYK a culture medium (0.5% polypeptone, 0.3% Bacto yeast extract, 0.3% Bacto malt extract, 0.2% K2HPO4a, 0.2% KH2PO4) was added and allowed to stand at 30°C for 5 hours, the strain was applied to an MYK agar culture medium containing 50 μg/mL of kanamycin and grown at 30°C for 3 days. The colony obtained after cell culture at 30°C for 3 days was used as a transformant.

[00193] Cada transformante obtido acima do processo foi inoculado em um meio de cultura MYK (50 μg/mL de canamicina), e submetido à agitação de cultura a 30°C por 2 dias. Em seguida, a cultura a 1% foi inoculada em um meio de cultura GGPK (glicose a 1,5%, glutamato de sódio a 1%, extrato de levedura a 0,1%, K2HPO4 a 0,05%, KH2PO4 a 0,05%, Mg2O4.7H2O a 0,05%, CoCl2 a 1%, ureia a 0,1%, 50 μg/mL de canamicina, pH 7,2) e submetida à agitação da cultura em 30°C por 3 dias. As células bacterianas foram coletadas utilizando uma centrífuga e foram lavadas com 100 mM de tampão fosfato (pH 7,0) para preparar uma suspensão de célula bacteriana.[00193] Each transformant obtained above process was inoculated in a MYK culture medium (50 μg/mL of kanamycin), and subjected to culture agitation at 30°C for 2 days. Then, the 1% culture was inoculated into a GGPK culture medium (1.5% glucose, 1% sodium glutamate, 0.1% yeast extract, 0.05% K2HPO4, 0.05% KH2PO4 .05%, 0.05% Mg2O4.7H2O, 1% CoCl2, 0.1% urea, 50 μg/mL kanamycin, pH 7.2) and subjected to culture agitation at 30°C for 3 days . Bacterial cells were collected using a centrifuge and washed with 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) to prepare a bacterial cell suspension.

Exemplo 4 Avaliação da resistência a compostos de amida sob altas temperaturasExample 4 Evaluation of resistance to amide compounds under high temperatures

[00194] Resistência aos compostos de amida da nitrila hidratase melhorada obtida no Exemplo 3 foi medida de acordo com o seguinte método.[00194] Resistance to the amide compounds of the improved nitrile hydratase obtained in Example 3 was measured according to the following method.

[00195] 0,2 ml da mistura de células bacterianas e 4,8 ml de tampão fosfato 50 mM (pH 7,0) foram misturados para que 5 ml de uma solução de tampão fosfato 50 mM (pH 7,0) contendo acrilonitrila a 5,0% (p/v) fosse ainda adicionada. Em seguida, a mistura foi reagida enquanto estava sendo misturada a 10°C durante dez minutos. Então, as células bacterianas foram filtradas e a quantidade de acrilamida produzida foi quantificada usando cromatografia gasosa.[00195] 0.2 ml of the bacterial cell mixture and 4.8 ml of 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) were mixed so that 5 ml of a 50 mM phosphate buffer solution (pH 7.0) containing acrylonitrile to 5.0% (w/v) was added further. Then, the mixture was reacted while being mixed at 10°C for ten minutes. Then, the bacterial cells were filtered and the amount of acrylamide produced was quantified using gas chromatography.

Condições de análiseAnalysis conditions

[00196] Instrumento de análise: cromatografia gasosa GC2014 (fabricada pela Shimadzu Corporation)[00196] Analysis instrument: gas chromatography GC2014 (manufactured by Shimadzu Corporation)

[00197] Detector: FID (detecção a 200°C)[00197] Detector: FID (detection at 200°C)

[00198] Coluna: 1 m de coluna de vidro preenchida com PoraPak PS (coluna de enchimento fabricada pela Waters Corporation)[00198] Column: 1 m glass column filled with PoraPak PS (filling column manufactured by Waters Corporation)

[00199] Temperatura da coluna: 190°C[00199] Column temperature: 190°C

[00200] A atividade da nitrila hidratase foi determinada pela conversão da quantidade de acrilamida. Aqui, sobre a atividade da nitrila hidratase, a quantidade de enzima para produzir 1 μmol de acrilamida por 1 minuto é definida como 1 U.[00200] The activity of nitrile hydratase was determined by converting the amount of acrylamide. Here, regarding nitrile hydratase activity, the amount of enzyme to produce 1 µmol of acrylamide per 1 minute is defined as 1 U.

[00201] Em seguida, o teste foi realizado com a seguinte composição para solução de reação e condições de reações. Entretanto, cada suspensão de células utilizadas para a reação foi convenientemente diluída com 100 mM de solução tampão fosfato (pH 7,0) de modo que ela tivesse a mesma quantidade de atividade da enzima a partir da atividade enzimática medida anteriormente. Como um controle comparativo, a cepa comparativa ATCC12674/pSJ034 foi utilizada.[00201] Then the test was performed with the following composition for reaction solution and reaction conditions. However, each cell suspension used for the reaction was conveniently diluted with 100 mM phosphate buffer solution (pH 7.0) so that it had the same amount of enzyme activity as the previously measured enzyme activity. As a comparative control, the ATCC12674/pSJ034 comparative strain was used.

Composição da solução de reaçãoComposition of the reaction solution

[00202] Solução de acrilamida a 50% 94 g[00202] 50% acrylamide solution 94 g

[00203] Acrilonitrila 3 g[00203] Acrylonitrile 3 g

[00204] 1M Solução de tampão fosfato 1 g[00204] 1M Phosphate buffer solution 1 g

[00205] Solução de células (com a mesma quantidade da unidade de atividade da enzima (U)) 2 g[00205] Cell solution (with the same amount of enzyme activity unit (U)) 2 g

Condições de reaçãoreaction conditions

[00206] Temperatura de reação 45°C[00206] Reaction temperature 45°C

[00207] Tempo de reação 3 horas[00207] Reaction time 3 hours

[00208] 1 ml de cada solução de reação foi amostrada quer antes do início da reação (0 hora) ou 3 horas após a reação. Após a filtragem utilizando filtro de 0,45 μm, a solução de filtro obtida foi submetida a cromatografia gasosa. Resultado da análise da razão da acrilonitrila restante (%) foi mostrado na Tabela 4. Tabela 4 [00208] 1 ml of each reaction solution was sampled either before the start of the reaction (0 hour) or 3 hours after the reaction. After filtering using a 0.45 μm filter, the obtained filter solution was subjected to gas chromatography. Result of the analysis of the remaining acrylonitrile ratio (%) is shown in Table 4. Table 4

[00209] A partir dos resultados acima, verificou-se que a taxa de consumo de acrilonitrila de cada nitrila hidratase melhorada é 110% ou mais do que pSJ034 como um exemplo comparativo. Em uma reação para a síntese de compostos do tipo amida com uma nitrila hidratase, uma perda de atividade devido à exposição à alta temperatura e alta concentração de produto e uma inibição da reação causada pelos compostos amida como um produto de reação são os problemas. A este respeito, como a nitrila hidratase melhorada da invenção mantém a atividade da nitrila hidratase mesmo a alta temperatura e mesmo na presença de acrilamida em concentração elevada, acredita-se ter melhorado a resistência à acrilamida sob altas temperaturas.[00209] From the above results, it was found that the acrylonitrile consumption rate of each improved nitrile hydratase is 110% or more than pSJ034 as a comparative example. In a reaction for the synthesis of amide-type compounds with a nitrile hydratase, a loss of activity due to exposure to high temperature and high product concentration and an inhibition of the reaction caused by the amide compounds as a reaction product are the problems. In this regard, as the improved nitrile hydratase of the invention maintains the activity of the nitrile hydratase even at high temperature and even in the presence of acrylamide in high concentration, it is believed to have improved resistance to acrylamide under high temperature.

Exemplo 5 Produção da nitrila hidratase melhoradaExample 5 Improved Nitrile Hydratase Production

[00210] A substituição do aminoácido foi realizada da mesma forma como Exemplo 2 usando a nitrila hidratase descrita em WO 2012/164933 A (pSJ306A). Os plasmídeos preparados são mostrados na Tabela 5. Tabela 5 [00210] The amino acid substitution was performed in the same way as Example 2 using the nitrile hydratase described in WO 2012/164933 A (pSJ306A). The prepared plasmids are shown in Table 5. Table 5

[00211] Utilizando os plasmídeos descritos na Tabela 5, o transformante ATCC12674 de Rhodococcus rhodochrous foi obtido da mesma forma que o Exemplo 3, e cultivado em um meio MYK. Utilizando a cultura de células obtidas, a avaliação da resistência aos compostos amida sob altas temperaturas foi realizada de acordo com as seguintes condições.[00211] Using the plasmids described in Table 5, the transformant ATCC12674 of Rhodococcus rhodochrous was obtained in the same way as in Example 3, and cultivated in an MYK medium. Using the cell culture obtained, the evaluation of resistance to amide compounds under high temperatures was carried out according to the following conditions.

Composição da solução de reaçãoComposition of the reaction solution

[00212] Solução de acrilamida a 50% 94 g[00212] 50% acrylamide solution 94 g

[00213] Acrilonitrila 3 g[00213] Acrylonitrile 3 g

[00214] 1M Solução de tampão fosfato 1 g[00214] 1M Phosphate buffer solution 1 g

[00215] Solução de células (com a mesma quantidade da unidade de atividade da enzima (U)) 1 g[00215] Cell solution (with the same amount of enzyme activity unit (U)) 1 g

[00216] <Condições de reação>[00216] <Reaction conditions>

[00217] Temperatura de reação 45°C[00217] Reaction temperature 45°C

[00218] Tempo de reação 5 horas Tabela 6 [00218] Reaction time 5 hours Table 6

[00219] A partir dos resultados acima, verificou-se que a taxa de consumo de acrilonitrila de cada nitrila hidratase melhorada é 110% ou mais do que pSJ306A como um exemplo comparativo. Consequentemente, como a nitrila hidratase melhorada da invenção mantém a atividade da nitrila hidratase mesmo a alta temperatura e mesmo na presença de concentração elevada de acrilamida, acredita- se ter melhorado a resistência à acrilamida sob altas temperaturas.[00219] From the above results, it was found that the acrylonitrile consumption rate of each improved nitrile hydratase is 110% or more than pSJ306A as a comparative example. Consequently, as the improved nitrile hydratase of the invention maintains the activity of the nitrile hydratase even at high temperature and even in the presence of high concentration of acrylamide, it is believed to have improved resistance to acrylamide under high temperature.

Exemplo 6 Produção da nitrila hidratase melhorada (JBRs)Example 6 Production of Enhanced Nitrile Hydratase (JBRs)

[00220] Um plasmídeo para expressar o gene da nitrila hidratase proveniente de Nocardia sp. JBRs (GenBank número de acesso: AY141130) foi produzido de acordo com o método seguinte.[00220] A plasmid to express the nitrile hydratase gene from Nocardia sp. JBRs (GenBank accession number: AY141130) were produced according to the following method.

[00221] Pela realização da PCR em que pSJ034 é usado como um modelo, o fragmento do vetor foi preparado com o sistema Wizard SV Gel e PCR Clean-Up (Promega Corporation). Composição da solução de reação de PCR Água estéril 20 μl pSJ034 (1 ng/ml) 1 μl Iniciador direto (10 mM) 2 μl Iniciador inverso (10 mM) 2 μl PrimeSTAR MAX (2X) 25 μl Total 50 μl[00221] By performing the PCR in which pSJ034 is used as a template, the vector fragment was prepared with the Wizard SV Gel and PCR Clean-Up system (Promega Corporation). PCR Reaction Solution Composition Sterile Water 20 μl pSJ034 (1 ng/ml) 1 μl Forward Primer (10 mM) 2 μl Reverse Primer (10 mM) 2 μl PrimeSTAR MAX (2X) 25 μl Total 50 μl

Condições de reação de PCRPCR reaction conditions

[00222] (98°C por 10 segundos, 55°C por 5 segundos e 72°C por 90 segundos) X 30 ciclos[00222] (98°C for 10 seconds, 55°C for 5 seconds and 72°C for 90 seconds) X 30 cycles

[00223] NH-F: GAAGTGATCG TATGAGTGAA GACACACTCA CTG (SEQ ID NO: 51)[00223] NH-F: GAAGTGATCG TATGAGTGAA GACACACTCA CTG (SEQ ID NO: 51)

[00224] NH-R: GTGGATACCA TCCATTTCCT CATTCCTTTC ATC (SEQ ID NO: 52)[00224] NH-R: GTGGATACCA TCCATTTCCT CATTCCTTTC ATC (SEQ ID NO: 52)

[00225] O fragmento de vetor produzido acima e o gene da nitrila hidratase sintetizado artificialmente proveniente de Nocardia sp. JBRs (SEQ ID NO: 44) foram clonados usando o Kit de Clonagem In-Fusion (Takara Bio Inc.) e transformados em E. coil HST08 (Takara Bio Inc.). A partir das colônias obtidas, o plasmídeo foi coletado e a sequência de DNA foi confirmada. Por conseguinte, o plasmídeo para expressar a nitrila hidratase derivada de Nocardia sp. JBRs foi obtido (pSJ- JBRs).[00225] The vector fragment produced above and the artificially synthesized nitrile hydratase gene from Nocardia sp. JBRs (SEQ ID NO: 44) were cloned using the In-Fusion Cloning Kit (Takara Bio Inc.) and transformed into E. coil HST08 (Takara Bio Inc.). From the colonies obtained, the plasmid was collected and the DNA sequence was confirmed. Therefore, the plasmid for expressing the nitrile hydratase derived from Nocardia sp. JBRs were obtained (pSJ-JBRs).

[00226] Além disso, utilizando o pSJ-JBRs como um modelo, a substituição de aminoácidos foi realizada da mesma forma que o Exemplo 2. Os plasmídeos preparados são mostrados na Tabela 7. Tabela 7 [00226] Furthermore, using the pSJ-JBRs as a template, the amino acid substitution was performed in the same way as in Example 2. The prepared plasmids are shown in Table 7. Table 7

[00227] Utilizando os plasmídeos descritos na Tabela 7, o transformante ATCC12674 de Rhodococcus rhodochrous foi obtido da mesma forma que o Exemplo 3, e cultivado em um meio MYK. Utilizando a cultura de células obtidas, a avaliação da resistência aos compostos amida sob altas temperaturas foi realizada de acordo com as condições do Exemplo 4. Os resultados são mostrados na Tabela 8. Tabela 8 [00227] Using the plasmids described in Table 7, the transformant ATCC12674 of Rhodococcus rhodochrous was obtained in the same way as in Example 3, and cultured in an MYK medium. Using the cell culture obtained, the evaluation of resistance to amide compounds under high temperatures was carried out according to the conditions of Example 4. The results are shown in Table 8. Table 8

[00228] A partir dos resultados acima, verificou-se que a taxa de consumo de acrilonitrila de cada nitrila hidratase melhorada é 108% ou mais do que pSJ-JBRs como um exemplo comparativo. A este respeito, como a nitrila hidratase melhorada da invenção mantém a atividade da nitrila hidratase mesmo a alta temperatura e mesmo na presença de concentração elevada de acrilamida, acredita-se ter melhorado a resistência à acrilamida sob altas temperaturas.[00228] From the above results, it was found that the acrylonitrile consumption rate of each improved nitrile hydratase is 108% or more than pSJ-JBRs as a comparative example. In this regard, as the improved nitrile hydratase of the invention maintains the activity of the nitrile hydratase even at high temperature and even in the presence of high concentration of acrylamide, it is believed to have improved resistance to acrylamide under high temperature.

Exemplo 7 Produção da nitrila hidratase melhorada (S85-2)Example 7 Production of the improved nitrile hydratase (S85-2)

[00229] O plasmídeo para expressar o gene da nitrila hidratase proveniente de Rhodococcus pyridinivorans S85-2 (GenBank número de acesso: AJ582605) foi produzido da mesma forma como o Exemplo 6 usando um gene de nitrila hidratase sintetizado artificialmente (SEQ ID NO: 45). O plasmídeo obtido foi nomeado pSJ-S85-2.[00229] The plasmid to express the nitrile hydratase gene from Rhodococcus pyridinivorans S85-2 (GenBank accession number: AJ582605) was produced in the same way as Example 6 using an artificially synthesized nitrile hydratase gene (SEQ ID NO: 45 ). The plasmid obtained was named pSJ-S85-2.

[00230] Além disso, utilizando o pSJ-S85-2 como um modelo, a substituição de aminoácidos foi realizada da mesma forma que o Exemplo 2. Os plasmídeos preparados são mostrados na Tabela 9. Tabela 9 [00230] Furthermore, using pSJ-S85-2 as a template, amino acid substitution was performed in the same way as Example 2. The prepared plasmids are shown in Table 9. Table 9

[00231] Utilizando os plasmídeos descritos na Tabela 9, o transformante ATCC12674 de Rhodococcus rhodochrous foi obtido da mesma forma que o Exemplo 3, e cultivado em um meio MYK. Utilizando a cultura de células obtidas, a avaliação da resistência aos compostos amida sob altas temperaturas foi realizada de acordo com as condições do Exemplo 4. Os resultados são mostrados na Tabela 10. [Tabela 10] [00231] Using the plasmids described in Table 9, the transformant ATCC12674 of Rhodococcus rhodochrous was obtained in the same way as Example 3, and cultured in an MYK medium. Using the obtained cell culture, the evaluation of resistance to amide compounds under high temperatures was carried out according to the conditions of Example 4. The results are shown in Table 10. [Table 10]

[00232] A partir dos resultados acima, verificou-se que a taxa de consumo de acrilonitrila de cada nitrila hidratase melhorada é 130% ou mais do que pSJ-S85-2 como um exemplo comparativo. A este respeito, como a nitrila hidratase melhorada da invenção mantém a atividade da nitrila hidratase mesmo a alta temperatura e mesmo na presença de concentração elevada de acrilamida, acredita-se ter melhorado a resistência à acrilamida sob altas temperaturas.[00232] From the above results, it was found that the acrylonitrile consumption rate of each improved nitrile hydratase is 130% or more than pSJ-S85-2 as a comparative example. In this regard, as the improved nitrile hydratase of the invention maintains the activity of the nitrile hydratase even at high temperature and even in the presence of high concentration of acrylamide, it is believed to have improved resistance to acrylamide under high temperature.

Exemplo 8 Produção da nitrila hidratase melhorada (M8)Example 8 Production of the improved nitrile hydratase (M8)

[00233] Para o plasmídeo para expressar o gene da nitrila hidratase proveniente de Rhodococcus rhodochrous M8 (GenBank número de acesso: AAT79340, AAT79339), o plasmídeo pSJ-NO1A descrito em JP 2011-200132 A foi usado e a substituição de aminoácidos foi realizada da mesma maneira que o Exemplo 2. Os plasmídeos preparados são mostrados na Tabela 11. Tabela 11 [00233] For the plasmid to express the nitrile hydratase gene from Rhodococcus rhodochrous M8 (GenBank accession number: AAT79340, AAT79339), the plasmid pSJ-NO1A described in JP 2011-200132 A was used and the amino acid substitution was performed in the same manner as Example 2. The plasmids prepared are shown in Table 11. Table 11

[00234] Utilizando os plasmídeos descritos na Tabela 11, o transformante ATCC12674 de Rhodococcus rhodochrous foi obtido da mesma forma que o Exemplo 3, e cultivado em um meio MYK. Utilizando a cultura de células obtidas, a avaliação da resistência aos compostos amida sob altas temperaturas foi realizada de acordo com as condições do Exemplo 4. Os resultados são mostrados na Tabela 12. Tabela 12 [00234] Using the plasmids described in Table 11, the transformant ATCC12674 of Rhodococcus rhodochrous was obtained in the same way as Example 3, and cultured in an MYK medium. Using the cell culture obtained, the evaluation of resistance to amide compounds under high temperatures was carried out according to the conditions of Example 4. The results are shown in Table 12. Table 12

[00235] A partir dos resultados acima, verificou-se que a taxa de consumo de acrilonitrila de cada nitrila hidratase melhorada é 110% ou mais do que pSJ-NO1A como um exemplo comparativo. A este respeito, como a nitrila hidratase melhorada da invenção mantém a atividade da nitrila hidratase mesmo a altas temperaturas e mesmo na presença de concentração elevada de acrilamida, acredita-se ter melhorado a resistência à acrilamida sob altas temperaturas.[00235] From the above results, it was found that the acrylonitrile consumption rate of each improved nitrile hydratase is 110% or more than pSJ-NO1A as a comparative example. In this regard, as the improved nitrile hydratase of the invention maintains the activity of the nitrile hydratase even at high temperatures and even in the presence of high concentration of acrylamide, it is believed to have improved resistance to acrylamide under high temperatures.

Exemplo 9 Rhodococcus rhodochrous (Mitsui bacterium)Example 9 Rhodococcus rhodochrous (Mitsui bacterium)

[00236] Para o plasmídeo expressar o gene da nitrila hidratase proveniente de Pseudonocardia thermophila JCM 3095 (GenBank número de acesso: DD028560, DD028561), o plasmídeo pSJ-NO2A descrito em JP 2011-200132 A foi usado e a substituição de aminoácidos foi realizada da mesma maneira que o Exemplo 2. Os plasmídeos preparados são mostrados na Tabela 10. Tabela 13 [00236] For the plasmid expressing the nitrile hydratase gene from Pseudonocardia thermophila JCM 3095 (GenBank accession number: DD028560, DD028561), the plasmid pSJ-NO2A described in JP 2011-200132 A was used and the amino acid substitution was performed in the same manner as Example 2. The plasmids prepared are shown in Table 10. Table 13

[00237] Utilizando os plasmídeos descritos na Tabela 13, o transformante ATCC12674 de Rhodococcus rhodochrous foi obtido da mesma forma que o Exemplo 3, e cultivado em um meio MYK. Utilizando a cultura de células obtidas, a avaliação da resistência aos compostos amida sob altas temperaturas foi realizada de acordo com as condições do Exemplo 4. Os resultados são mostrados na Tabela 14. Tabela 14 [00237] Using the plasmids described in Table 13, the transformant ATCC12674 of Rhodococcus rhodochrous was obtained in the same way as Example 3, and cultured in an MYK medium. Using the cell culture obtained, the evaluation of resistance to amide compounds under high temperatures was carried out according to the conditions of Example 4. The results are shown in Table 14. Table 14

[00238] A partir d os resultados acima, verificou-se que a taxa de consumo de acrilonitrila de cada nitrila hidratase melhorada é 240% do que pSJ-NO2A como um exemplo comparativo. A este respeito, como a nitrila hidratase melhorada da invenção mantém a atividade da nitrila hidratase mesmo a alta temperatura e mesmo na presença de acrilamida de concentração elevada, acredita-se ter melhorado a resistência à acrilamida sob altas temperaturas.[00238] From the above results, it was found that the acrylonitrile consumption rate of each improved nitrile hydratase is 240% than pSJ-NO2A as a comparative example. In this regard, as the improved nitrile hydratase of the invention maintains the activity of the nitrile hydratase even at high temperature and even in the presence of high concentration acrylamide, it is believed to have improved resistance to acrylamide under high temperature.

APLICABILIDADE INDUSTRIALINDUSTRIAL APPLICABILITY

[00239] Porque a nitrila hidratase melhorada da invenção tem maior resistência à acrilamida sob altas temperaturas, um composto de amida correspondente pode ser produzido a partir de um composto de nitrila, e assim a nitrila hidratase é útil para a produção industrial de compostos de amida.[00239] Because the improved nitrile hydratase of the invention has greater resistance to acrylamide under high temperatures, a corresponding amide compound can be produced from a nitrile compound, and thus the nitrile hydratase is useful for the industrial production of amide compounds .

[00240] Todas as publicações, patentes e pedidos de patentes citados na invenção são incorporados no presente pedido por referência. NÚMERO DE DEPOSIÇÃO Rhodococcus rhodochrous J1 CEPA: FERM BP-1478 R. rhodochrous ATCC12674/pSJ023: FERM BP-6232 TEXTO LIVRE DA LISTAGEM DE SEQUÊNCIAS SEQ ID NO: 20: iniciador α8G-F SEQ ID NO: 21: iniciador α8G-R SEQ ID NO: 22: iniciador α8V-F SEQ ID NO: 23: iniciador α8V-R SEQ ID NO: 24: iniciador α88V-F SEQ ID NO: 25: iniciador α88V-R SEQ ID NO: 26: iniciador α153I-F SEQ ID NO: 27: iniciador α153I-R SEQ ID NO: 28: iniciador α153L-F SEQ ID NO: 29: iniciador α153L-R SEQ ID NO: 30: iniciador α153M-F SEQ ID NO: 31: iniciador α153M-R SEQ ID NO: 32: iniciador α153T-F SEQ ID NO: 33: iniciador α153T-R SEQ ID NO: 34: iniciador α154L-F SEQ ID NO: 35: iniciador α154L-R SEQ ID NO: 36: iniciador α153I-α154L-F SEQ ID NO: 37: iniciador α153I-α154L-R SEQ ID NO: 38: iniciador α153L-α154L-F SEQ ID NO: 39: iniciador α 153L-α154L-R SEQ ID NO: 40: iniciador α153M^α154L-F SEQ ID NO: 41: iniciador α153M^α154L-R SEQ ID NO: 42: iniciador α153T^α154L-F SEQ ID NO: 43: iniciador α153T^α154L-R SEQ ID NO: 46: Aminoácidos específicos de acordo com a invenção SEQ ID NO: 47: Aminoácidos específicos de acordo com a invenção SEQ ID NO: 48: Aminoácidos específicos de acordo com a invenção SEQ ID NO: 49: Aminoácidos específicos de acordo com a invenção SEQ ID NO: 50: Aminoácido da subunidade α de acordo com a invenção SEQ ID NO: 51: iniciador NH-F SEQ ID NO: 52: iniciador NH-R SEQ ID NO: 53: iniciador α88T-F SEQ ID NO: 54: iniciador α88T-R[00240] All publications, patents and patent applications cited in the invention are incorporated into the present application by reference. DEPOSITION NUMBER Rhodococcus rhodochrous J1 CEPA: FERM BP-1478 R. rhodochrous ATCC12674/pSJ023: FERM BP-6232 SEQUENCE LISTING FREE TEXT SEQ ID NO: 20: α8G-F primer SEQ ID NO: 21: α8G-R primer SEQ ID NO: 22: α8V-F primer SEQ ID NO: 23: α8V-R primer SEQ ID NO: 24: α88V-F primer SEQ ID NO: 25: α88V-R primer SEQ ID NO: 26: α153I-F primer SEQ ID NO: 27: α153I-R primer SEQ ID NO: 28: α153L-F primer SEQ ID NO: 29: α153L-R primer SEQ ID NO: 30: α153M-F primer SEQ ID NO: 31: α153M-R primer SEQ ID NO: 32: α153T-F primer SEQ ID NO: 33: α153T-R primer SEQ ID NO: 34: α154L-F primer SEQ ID NO: 35: α154L-R primer SEQ ID NO: 36: α153I-α154L- primer F SEQ ID NO: 37: α153I-α154L-R primer SEQ ID NO: 38: α153L-α154L-F primer SEQ ID NO: 39: α 153L-α154L-R primer SEQ ID NO: 40: α153M^α154L-F primer SEQ ID NO: 41: α153M^α154L-R primer SEQ ID NO: 42: α153T^α154L-F primer SEQ ID NO: 43: α153T^α154L-R primer SEQ ID NO: 46: Specific amino acids according to the invention SEQ ID NO: 47: Specific amino acids according to the invention SEQ ID NO: 48: Specific amino acids according to the invention SEQ ID NO: 49: Specific amino acids according to the invention SEQ ID NO: 50: α-subunit amino acid according to with the invention SEQ ID NO: 51: NH-F primer SEQ ID NO: 52: NH-R primer SEQ ID NO: 53: α88T-F primer SEQ ID NO: 54: α88T-R primer

Claims (5)

1. Nitrila hidratase melhorada possuindo maior resistência a compostos de amida sob altas temperaturas comparada a nitrila hidratase com a sequência da SEQ ID NO: 4 derivada da cepa J1 de Rhodococcus rhodocrous, em que a expressão “altas temperaturas” indica 40°C a 60°C, caracterizada pelo fato de a nitrila hidratase melhorada tem pelo menos uma sequência de aminoácidos representada pela seguinte SEQ ID NO: 46 a 49 na subunidade α; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E (com a condição de que, R indica arginina, K indica lisina, A indica alanina, E indica ácido glutâmico, X1 indica um aminoácido diferente de tirosina), em que na SEQ ID NO: 46 acima, X2 indica T (treonina), X3 indica E (ácido glutâmico), X4 indica Y (tirosina), X5 indica E (ácido glutâmico), X6 indica A (alanina), X7 indica T (treonina), e X8 indica I (isoleucina); (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC (com a condição de que, N indica asparagina, V indica valina, C indica cisteína, T indica treonina, L indica leucina, X9 indica um aminoácido diferente de serina, e X21 a X22 cada um indica independentemente qualquer resíduo de aminoácido), em que na SEQ ID NO: 47 acima, X10 indica A (alanina), X11 indica V (valina), X12 indica F (fenilalanina), X13 indica D (ácido asparagínico), X14 indica S (serina), X15 indica Q (glutamina), X16 indica T (treonina), X17 indica H (histidina), X18 indica H (histidina), X19 indica V (valina) e X20 indica V (valina); (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V (com a condição de que, W indica triptofano, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, V indica valina, X23 indica um aminoácido diferente de valina), em que na SEQ ID NO: 48 acima, X25 indica S (serina), X26 indica S (serina), X27 indica I (isoleucina), X28 indica Y (tirosina) e X29 indica I (isoleucina); (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25SEX27RX28X29V (com a condição de que, V indica valina, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, X24 indica um aminoácido diferente de triptofano), em que na SEQ ID NO: 49 acima, X25 indica S (serina), X26 indica S (serina), X27 indica I (isoleucina), X28 indica Y (tirosina) e X29 indica I (isoleucina), e em que a nitrila hidratase é derivada de Rhodococcus bacterium ou Nocardia bacterium.1. Improved nitrile hydratase having greater resistance to amide compounds under high temperatures compared to nitrile hydratase with the sequence of SEQ ID NO: 4 derived from the J1 strain of Rhodococcus rhodocrous, where the expression "high temperatures" indicates 40°C to 60 °C, characterized in that the improved nitrile hydratase has at least one amino acid sequence represented by the following SEQ ID NO: 46 to 49 in the α subunit; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E (with the proviso that, R indicates arginine, K indicates lysine, A indicates alanine, E indicates glutamic acid, X1 indicates an amino acid other than tyrosine), wherein in SEQ ID NO: 46 above, X2 indicates T (threonine), X3 indicates E (glutamic acid), X4 indicates Y (tyrosine), X5 indicates E (glutamic acid), X6 indicates A (alanine), X7 indicates T (threonine), and X8 indicates I (isoleucine); (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC (with the proviso that, N indicates asparagine, V indicates valine, C indicates cysteine, T indicates threonine, L indicates leucine, X9 indicates an amino acid other than serine, and X21 to X22 each a independently indicates any amino acid residue), where in SEQ ID NO: 47 above, X10 indicates A (alanine), X11 indicates V (valine), X12 indicates F (phenylalanine), X13 indicates D (asparaginic acid), X14 indicates S (serine), X15 indicates Q (glutamine), X16 indicates T (threonine), X17 indicates H (histidine), X18 indicates H (histidine), X19 indicates V (valine) and X20 indicates V (valine); (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V (with the proviso that, W indicates tryptophan, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, V indicates valine, X23 indicates an amino acid other than valine ), wherein in SEQ ID NO: 48 above, X25 indicates S (serine), X26 indicates S (serine), X27 indicates I (isoleucine), X28 indicates Y (tyrosine) and X29 indicates I (isoleucine); (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25SEX27RX28X29V (with the proviso that, V indicates valine, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, X24 indicates an amino acid other than tryptophan), wherein in SEQ ID NO: 49 above, X25 indicates S (serine), X26 indicates S (serine), X27 indicates I (isoleucine), X28 indicates Y (tyrosine) and X29 indicates I (isoleucine), and wherein the nitrile hydratase is derived from Rhodococcus bacterium or Nocardia bacterium. 2. Nitrila hidratase melhorada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a nitrila hidratase melhorada tem pelo menos uma sequência de aminoácido representada pela seguinte SEQ ID NO: 46 a 49 na subunidade α; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E (com a condição de que, R indica arginina, K indica lisina, A indica alanina, E indica ácido glutâmico, X1 indica um aminoácido diferente de tirosina); (b) SEQ ID NO: 47:X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC (com a condição de que, N indica asparagina, V indica valina, C indica cisteína, T indica treonina, L indica leucina, X9 indica um aminoácido diferente de serina, X21 indica valina e X22 indica treonina); (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V (com a condição de que, W indica triptofano, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, V indica valina, X23 indica um aminoácido diferente de valina); (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25SEX27RX28X29V (com a condição de que, V indica valina, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, X24 indica um aminoácido diferente de triptofano);2. Improved nitrile hydratase according to claim 1, characterized in that the improved nitrile hydratase has at least one amino acid sequence represented by the following SEQ ID NO: 46 to 49 in the α subunit; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E (with the proviso that, R indicates arginine, K indicates lysine, A indicates alanine, E indicates glutamic acid, X1 indicates an amino acid other than tyrosine); (b) SEQ ID NO: 47:X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC (with the proviso that, N indicates asparagine, V indicates valine, C indicates cysteine, T indicates threonine, L indicates leucine, X9 indicates an amino acid other than serine, X21 indicates valine, and X22 indicates threonine); (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V (with the proviso that, W indicates tryptophan, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, V indicates valine, X23 indicates an amino acid other than valine ); (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25SEX27RX28X29V (with the proviso that, V indicates valine, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, X24 indicates an amino acid other than tryptophan); 3. Nitrila hidratase melhorada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a nitrila hidratase melhorada tem pelo menos uma sequência de aminoácido representada pela seguinte SEQ ID NO: 46 a 49 na subunidade α; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E (com a condição de que, R indica arginina, K indica lisina, A indica alanina, E indica ácido glutâmico, X1 indica glicina ou valina); (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC (com a condição de que, N indica asparagina, V indica valina, C indica cisteína, T indica treonina, L indica leucina, X9 indica valina ou treonina, X21 indica valina e X22 indica treonina); (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V (com a condição de que, W indica triptofano, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, V indica valina, X23 é selecionado dentre o grupo consistindo em isoleucina, leucina, metionina e treonina); (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25SEX27RX28X29V (com a condição de que, V indica valina, D indica ácido asparagínico, S indica serina, E indica ácido glutâmico, R indica arginina, X24 indica leucina);3. Improved nitrile hydratase according to claim 1, characterized in that the improved nitrile hydratase has at least one amino acid sequence represented by the following SEQ ID NO: 46 to 49 in the α subunit; (a) SEQ ID NO: 46: X1X2X3X4X5X6RX7KAX8E (with the proviso that, R indicates arginine, K indicates lysine, A indicates alanine, E indicates glutamic acid, X1 indicates glycine or valine); (b) SEQ ID NO: 47: X9X10X11X12NX13X14X15X16X17X18X19X20X21CX22LC (with the proviso that, N indicates asparagine, V indicates valine, C indicates cysteine, T indicates threonine, L indicates leucine, X9 indicates valine or threonine, X21 indicates valine and X22 indicates threonine ); (c) SEQ ID NO: 48: X23WDSX25X26EX27RX28X29V (with the proviso that, W indicates tryptophan, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, V indicates valine, X23 is selected from the group consisting into isoleucine, leucine, methionine and threonine); (d) SEQ ID NO: 49: VX24DSX25SEX27RX28X29V (with the proviso that, V indicates valine, D indicates asparaginic acid, S indicates serine, E indicates glutamic acid, R indicates arginine, X24 indicates leucine); 4. Nitrila hidratase melhorada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a nitrila hidratase melhorada tem a) uma sequência de aminoácidos representada pela SEQ ID NO: 50, ou uma sequência de aminoácidos representada pela SEQ ID NO: 50 em que 1 a 10 aminoácidos estão deletados, substituídos ou adicionados em uma posição outra que X1 a X29 e possuindo a mesma resistência ao calor e/ou resistência a compostos de amida.4. Improved nitrile hydratase according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the improved nitrile hydratase has a) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 50, or an amino acid sequence represented by SEQ ID NO : 50 in which 1 to 10 amino acids are deleted, substituted or added at a position other than X1 to X29 and having the same resistance to heat and/or resistance to amide compounds. 5. Método para a produção de um composto de amida, o método caracterizado pelo fato de colocar um composto de nitrila em contato com a nitrila hidratase melhorada como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.5. Method for producing an amide compound, the method characterized by putting a nitrile compound in contact with the improved nitrile hydratase as defined in any one of claims 1 to 4.
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