CS266901B1 - Method of nicotinamidadeninucleotide phosphate preparation - Google Patents
Method of nicotinamidadeninucleotide phosphate preparation Download PDFInfo
- Publication number
- CS266901B1 CS266901B1 CS873916A CS391687A CS266901B1 CS 266901 B1 CS266901 B1 CS 266901B1 CS 873916 A CS873916 A CS 873916A CS 391687 A CS391687 A CS 391687A CS 266901 B1 CS266901 B1 CS 266901B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cells
- adenine dinucleotide
- nicotinamide adenine
- phosphorylation
- permeabilized
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 title description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 title description 3
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N NAD zwitterion Chemical group NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 claims abstract description 17
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 claims abstract description 17
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 241000186074 Arthrobacter globiformis Species 0.000 claims abstract description 9
- 241000186308 Corynebacterium stationis Species 0.000 claims abstract description 8
- 229940055012 brevibacterium stationis Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 abstract description 7
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 abstract description 4
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 abstract description 3
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 abstract description 2
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 2
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- XJLXINKUBYWONI-NNYOXOHSSA-N NADP zwitterion Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 XJLXINKUBYWONI-NNYOXOHSSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 229960003966 nicotinamide Drugs 0.000 abstract 1
- 235000005152 nicotinamide Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000011570 nicotinamide Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 27
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- XJLXINKUBYWONI-NNYOXOHSSA-O NADP(+) Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 XJLXINKUBYWONI-NNYOXOHSSA-O 0.000 description 14
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 4
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- 102000001253 Protein Kinase Human genes 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 108060006633 protein kinase Proteins 0.000 description 3
- XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylphosphoric acid Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical group NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTWYTFMLZFPYCI-UHFFFAOYSA-N Adenosine diphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O XTWYTFMLZFPYCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 2
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000008823 permeabilization Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTPJEFOSTIKRSS-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propanenitrile Chemical compound CN(C)CCC#N MTPJEFOSTIKRSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000002281 Adenylate kinase Human genes 0.000 description 1
- 108020000543 Adenylate kinase Proteins 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241000186145 Corynebacterium ammoniagenes Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-O NAD(+) Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-O 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004159 Potassium persulphate Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229960001927 cetylpyridinium chloride Drugs 0.000 description 1
- YMKDRGPMQRFJGP-UHFFFAOYSA-M cetylpyridinium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+]1=CC=CC=C1 YMKDRGPMQRFJGP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 210000001822 immobilized cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019394 potassium persulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
Způsob přípravy nikotinamidadenindinukleotidfosfátu mikrobiální fosforylací spočívá v tom, že se na nikotinamidadenindinukleotid působí permeabilizovanými buňkami druhu ί Brevibacterium stationis Breed nebo Arthrobacter globiformis Conn et Dimmick obsahují- 1 čími metafosfátdependentní nikotinamidade» nindinukleotid-kinasu, které se pěstují na půdě obsahující kvasničný autolyzát nebo jiný přirozený zdroj organického dusíku, zdroj uhlíku a minerálních látek. Zvláště výhodné je použití buněk Brevibacterium stationis DBM 1073 a Arthrobacter globiformis CCM 193. Permeabilizované buňky mohou být imobilizovány. Fosforylací lze provádět v přítomnosti inhibitorů rozvoje mikrobiální kontaminace například fluoridu sodného nebo azidu sodného.Process for preparing nicotinamide adenine dinucleotide phosphate microbial phosphorylation rests in that it is a nicotinamide adenine dinucleotide acts by permeabilized cells of the species Brevibacterium stationis Breed or Arthrobacter globiformis Conn et Dimmick contains 1 or metaphosphate-dependent nicotinamide » nindinucleotide kinase that is grown on soil containing yeast autolysate or other natural an organic nitrogen source, a carbon source and minerals. Use is particularly preferred Brevibacterium stationis DBM 1073 cells and Arthrobacter globiformis CCM 193. Permeabilized the cells can be immobilized. Phosphorylation can be carried out in the presence of inhibitors microbial contamination development sodium fluoride or sodium azide.
Description
Vynález se týká způsobu přípravy nikotinamidadenindinukleotidfosfátu (NADP+), což je koenzymem řady oxidoredukčních enzymů. V redukované formě se účastní synthesy mnoha sloučenin v živých buňkách. V chemických, biologických a klinických laboratořích se používá především při enzymovém stanovení glukosy a při metabolické aktivaci chemických sloučenin testovaných z hlediska jejich mutagenních a kancerogenních účinků. Další použití má při biologickém a biochemickém výzkumu.The invention relates to a process for the preparation of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP + ), which is a coenzyme of a number of redox enzymes. In reduced form, many compounds are involved in the synthesis of living cells. In chemical, biological and clinical laboratories, it is used mainly in the enzymatic determination of glucose and in the metabolic activation of chemical compounds tested for their mutagenic and carcinogenic effects. It has other uses in biological and biochemical research.
Nikotinamidadenindinukleotidfosfát se původně získával izolací z mikrobiálních buněk podobně jako je tomu až dosud u nikotinamidadenindinukleotidu (NAD+). Protože se však nikotinamidadenindinukleotidfosfát vyskytuje v buňkách v mnohem nižších koncentracích než nikotinamidadenindinukleotid, je tento postup získání velmi drahý. Zlepšení přinesla fosforylace levného nikotinamidadenindinukleotidu působením nikotinamidadenindinukleotidkinasy permeabilizovaných buněk různých bakteriálních druhů, což je předmětem několika patentů.Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate was originally obtained by isolation from microbial cells similar to that of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD + ). However, because nicotinamide adenine dinucleotide phosphate is present in cells at much lower concentrations than nicotinamide adenine dinucleotide, this procedure is very expensive to obtain. Improvement has been brought about by the phosphorylation of cheap nicotinamide adenine dinucleotide by the action of nicotinamide adenine dinucleotide kinase on permeabilized cells of various bacterial species, which is the subject of several patents.
Uvedená fosforylace však vyžaduje jako donor fosfátu poměrně drahý adenosintrifosfát, který se přitom přeměňúje v adenosindifosfát. Určité zlepšení přineslo použití bakteriálních kmenů, jež vedle enzymu nikotinamidadenindinukleotid-kinasy obsahují také enzym adenylátkinasu (Watanabe T. a sp., Jap. patent 53-115891, 1978, Watanabe T. a sp., Jap. patent 53-115892,1978). Další zlepšení znamenalo použití kombinace mikrobiálních buněk dvou druhů, z nichž jeden zajišťoval fosforylaci nikotinamidadenindinukleotidu v nikotinamidadenindinukleotidfosfát a druhý regeneraci odpadajícího adenosindifosfátu v adenosintrifosfát za použití anorganického fosfátu (Watanabe T. a sp., Jap. patent 53-142596, 1978, Yasudo Y. a sp., Jap. patent 54-46891, 1979, Aiba S. a sp., Jap. patent 56-117797,1981) používají pro regeneraci adenosindifosfátu v acjenosintrifosfátu při přípravě nikotinamidadenindinukleotidfosfátu osvětlovaných chromoforů fotosyntetických bakterií.However, said phosphorylation requires a relatively expensive adenosine triphosphate as a phosphate donor, which is converted into adenosine diphosphate. Some improvement has been brought about by the use of bacterial strains which, in addition to the enzyme nicotinamide adenine dinucleotide kinase, also contain the enzyme adenylate kinase (Watanabe T. et al., Jap. Patent 53-115891, 1978; Watanabe T. et al., Jap. Patent 53-115892, 1978). . A further improvement was the use of a combination of two species of microbial cells, one for phosphorylation of nicotinamide adenine dinucleotide in nicotinamide adenine dinucleotide phosphate and the other for regeneration of waste adenosine diphosphate in adenosine triphosphate using inorganic phosphate (Watanabe T. et al., Jap. Patent Y-14-142596, 1978, et al., U.S. Pat.
Podstatné zlevnění celého procesu přineslo použití permeabilizovaných buněk takového mikrobiálního druhu, který obsahuje rovněž metafosfátdependentní nikotinamidadenindinukleotid-kinasu, takže jako donor fosforu se při fosforylaci používá metafosfát, který je mnohem levnější než adenosintrifosfát. Jako vhodný kmen se jevil Brevibacterium ammoniagenes JAM 1645, jehož permeabillzované buňky byty použity také, podobně jako u procesů používajících adenosintrifosfát, v imobilizované formě (Murata K., Biotechnol. Bioeng. 21, 887, 1979). Búňky používané pro tento proces však musí být získány kultivací v médiu obsahujícím kvasničný extrakt, zbavený fosforylovaných organických sloučenin pomocí poměrně komplikovaného postupu podle Weimbergera R. a Ortona W. L„ J. Bacteriol. 89, 740, 1963. PoPsaný proces využívající metafosfát dependen• tnixnl . Inamidadenindinukleotid-kinasu navíc vyžaduje aerobní podmínky a je proto velmi ciThe use of permeabilized cells of a microbial type, which also contains metaphosphate-dependent nicotinamide adenine dinucleotide kinase, has significantly reduced the cost of the whole process, so that metaphosphate, which is much cheaper than adenosine triphosphate, is used as a phosphorus donor in phosphorylation. A suitable strain appeared to be Brevibacterium ammoniagenes JAM 1645, whose permeabilized cells were also used, similarly to processes using adenosine triphosphate, in immobilized form (Murata K., Biotechnol. Bioeng. 21, 887, 1979). However, the cells used for this process must be obtained by culturing in a medium containing a yeast extract free of phosphorylated organic compounds by a relatively complicated procedure according to Weimberger R. and Orton W. L. J. Bacteriol. 89, 740, 1963. The process described using metaphosphate dependen TNI • xn l. In addition, inamidadenine dinucleotide kinase requires aerobic conditions and is therefore very important
CS 266 901 BlCS 266 901 Bl
Ί tlivý k inhibičním účinkům azidu sodného, který se běžně používá k potlačení mikrobiální kontaminace při technologických enzymových reakcích a při postupech pracujících s permeabilizovanými nebo mobilizovanými buňkami.Livý sensitive to the inhibitory effects of sodium azide, which is commonly used to suppress microbial contamination in technological enzyme reactions and in processes involving permeabilized or mobilized cells.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy nikotinamidadenindinukleotidfosfátu mikrobiální fosforylaci podle vynálezu, který spočívá v tom, že se na nikotinamidadenindinukleotid působí permeabilizovanými buňkami druhu Breevitbacterium stationis Breed nebo Arthrobacter globiformis Conn et Dimmick obsahujícími metafosfátdependentní nikotinamidadenindinukleotid-kinasu, které se pěstují na půdě obsahující kvasničný autolyzát nebo jiný přirozený zdroj organického dusíku, zdroj uhlíku a minerálních látek. Zvláště výhodné je použití buněk Bravibacterium stationis DBM 1073 a Arthrobacter globiformis CCM 193 uložených ve sbírce mikroorganismů katedry biochemie a mikrobiologie Vysoké školy chemicko-technologické v Praze pod číslem 1073 a 1075. Permeabillzované buňky mohou být mobilizovány. Fosforylaci lze provádět v přítomnosti inhibitorů rozvoje mikrobiální kontaminace například fluoridu sodného nebo azidu sodného.The process for the preparation of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate by microbial phosphorylation according to the invention, which consists in treating nicotinamide adenine dinucleotide with permeabilized cells of Breevitbacterium stationis Breed or Arthrobacter globiformis Conn et Dimmick containing metaphosphate-dependent nicotinamidysinase kinase, which source of organic nitrogen, source of carbon and minerals. Particularly preferred is the use of Bravibacterium stationis DBM 1073 and Arthrobacter globiformis CCM 193 cells stored in the collection of microorganisms of the Department of Biochemistry and Microbiology of the University of Chemical Technology in Prague under numbers 1073 and 1075. Permeabilized cells can be mobilized. Phosphorylation can be performed in the presence of inhibitors of microbial contamination, such as sodium fluoride or sodium azide.
Extracelulární fosforylace nikotinamidadenindinukleotidu pomocí Brevibacterium stationis nebo pomocí Arthrobacter globiformis podle vynálezu se provádí tak, že se buňky těchto mikroorganismů pomnoží za aerobních podmínek v tekutém médiu obsahujícím vedle vhodného zdroje uhlíku a energie také zdroj dusíku ve formě amonné soli a kvasničného extraktu (autolyzátu) nebo jiného přirozeného zdroje tohoto prvku, dále hořečnaté a draselné ionty a fosfát. Buňky se oddělí od pomnožovacího média, nejlépe odstředěním a podle potřeby se promyjí vodou. Permeabilizace buněk se dosáhne buď třepáním s acetonem nebo jiným rozpouštědlem, nebo působením vhodné povrchově aktivní látky (např. dodecylsulfátu, cetylpyridiniumchloridu apod.) tak, aby aktivita nikotinamidadenindinukleotid-kinasy zůstala zachována. Pro mobilizaci buněk se může použít vhodný gel jako je polyakrylamid, agar apod. Permeabilizace buněk může být provedena před jejich imobilizací nebo až po ní.Extracellular phosphorylation of nicotinamide adenine dinucleotide by Brevibacterium stationis or by Arthrobacter globiformis according to the invention is carried out by propagating the cells of these microorganisms under aerobic conditions in a liquid medium containing a nitrogen source in the form of ammonium salt and yeast extract natural source of this element, as well as magnesium and potassium ions and phosphate. The cells are separated from the propagation medium, preferably by centrifugation, and washed with water as needed. Permeabilization of the cells is accomplished either by shaking with acetone or another solvent, or by treatment with a suitable surfactant (e.g., dodecyl sulfate, cetylpyridinium chloride, etc.) so that nicotinamide adenine dinucleotide kinase activity is maintained. A suitable gel such as polyacrylamide, agar, etc. can be used to mobilize the cells. Permeabilization of the cells can be performed before or after immobilization.
Reakce probíhá v reakčním roztoku 2 až 20 mM nikotinamidadenindinukleotidu, 2 až 60 mM Mg2+ a 0,05 až 5 % hmot, metafosfátu, k němuž se přidají permeabillzované buňky, volné nebo mobilizované, v množství 5 až 60 mg sušiny/ml, případně ještě glukóza v konečné koncentraci 0,01 až 0,2 molu/1. Přídavky fluoridu sodného NaF (v konečné koncentraci 0,01 až 0,3 molu/1) a azidu sodného NaN3 (v konečné koncentraci 0,1 až 3 mmoly/1) jsou vhodné pro potlačení rozvoje mikrobiální kontaminace. Základní látky i aktivátory a inhibitory se rozpustí ve vhodném pufru o pH 5,5 až 9,0, reakční teplota se volí v rozmezí 20 až 55 °C.The reaction is carried out in a reaction solution of 2 to 20 mM nicotinamide adenine dinucleotide, 2 to 60 mM Mg 2+ and 0.05 to 5% by weight of metaphosphate, to which permeabilized cells, free or mobilized, are added in an amount of 5 to 60 mg dry matter / ml. optionally still glucose in a final concentration of 0.01 to 0.2 mol / l. The additions of sodium fluoride NaF (in a final concentration of 0.01 to 0.3 mol / l) and sodium azide NaN 3 (in a final concentration of 0.1 to 3 mmol / l) are suitable for suppressing the development of microbial contamination. Both the starting materials and the activators and inhibitors are dissolved in a suitable buffer of pH 5.5 to 9.0, the reaction temperature being chosen in the range of 20 to 55 ° C.
Po proběhnutí reakce se z reakční kapaliny oddělí některým ze známých postupů (např. vedením přes vhodný ionex) nikotinamidadenindinukleotidfosfát a dále se čistí. Nezreagovaný nikotinamidadenindinukleotid se může opět využít k reakci.After the reaction, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate is separated from the reaction liquid by any of the known methods (e.g., by passing through a suitable ion exchanger) and further purified. Unreacted nicotinamide adenine dinucleotide can again be used for the reaction.
Vynález je v dalším blíže objasněn na konkrétních příkladech způsobu přípravy nikotinamidadenindinukleotidfosfátu za použití Brevibacterium stationis DBM 1073 a Arthrobacter globiformis CCM 193.The invention is further elucidated on specific examples of a process for the preparation of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate using Brevibacterium stationis DBM 1073 and Arthrobacter globiformis CCM 193.
Příklad 1Example 1
Brevibacterium stationis DBM 1073 se aerobně kultivuje při 30 °C v prostředí o pH 7,5 obsahujícím v 1 litru: 20 g glukózy, 1 g síranu amonného, 0,1 g MgSO4. 7 H2O, 8,7 g K2HPO4, 10 g kvasničného autolyzátu. Po 18 h kultivace se buňky odstředí při 800 g, promyjí vodou a permeabilizují trojnásobným objemem vychlazeného acetonu po dobu 15 minut. Pak se buňky odstředí, aceton se slije a jeho residua se odstraní proudem vzduchu. K reakční směsi 5 mM nikotinamidadenindinukleotidu, 20 mM MgCl2, 1 % hmot, metafosfátu a 1 mM NaN3 v tris-HCl pufru o pH 6,8 se přidají permeabilizované buňky v množství 20 mg buněčné sušiny/ ml a směs se inkubuje za míchání 2 h při 37 °C. Během této doby dojde k transformaci cca 50 % nikotinamidadenindinukleotidu v nikotinamidadenindinukleotidfosfátu. Inkubační dobu lze prodloužit až na 4 h s příslušným zvýšením výtěžku. Buňky se od reakční směsi oddělí centrifugací při 800 g až 1 000 g a ze supernatantu se některým ze známých postupů izoluje nikotinamidadenindinukleotidfosfát.Brevibacterium stationis DBM 1073 is aerobically cultured at 30 ° C in a pH 7.5 medium containing in 1 liter: 20 g glucose, 1 g ammonium sulfate, 0.1 g MgSO 4 . 7 H 2 O, 8.7 g K 2 HPO 4 , 10 g yeast autolysate. After 18 h of culture, the cells were centrifuged at 800 g, washed with water and permeabilized with 3 volumes of chilled acetone for 15 minutes. The cells are then centrifuged, the acetone is decanted and its residues are removed with a stream of air. To a reaction mixture of 5 mM nicotinamide adenine dinucleotide, 20 mM MgCl 2 , 1% w / w, metaphosphate and 1 mM NaN 3 in Tris-HCl buffer pH 6.8, permeabilized cells were added at 20 mg cell dry matter / ml and the mixture was incubated with stirring. 2 h at 37 ° C. During this time, about 50% of the nicotinamide adenine dinucleotide is transformed into nicotinamide adenine dinucleotide phosphate. The incubation time can be extended up to 4 h with a corresponding increase in yield. The cells are separated from the reaction mixture by centrifugation at 800 g to 1000 g, and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate is isolated from the supernatant by any known method.
Příklad 2Example 2
Mikrobiální buňky Arthrobacter globiformis CCM 193 se kultivují v půdě uvedené v příklaPŘEDMĚTArthrobacter globiformis CCM 193 microbial cells are cultured in the soil indicated in the example
1. Způsob přípravy nikotinamidadenindinukleotidfosfátu mikrobiální fosforylací vyznačující se tím, že se na nikotinamidadenindinukleotid působí permeabilizovanými buňkami druhu Brevibacterium stationis Breed nebo Arthrobacter globiformis Conn et Dimmick obsahujícími metafosfátdependentní nikotinamidadenindinukleotid-kinasu, které se pěstují na půdě obsahující kvasničný autolyzát, nebo jiný přirozený zdroj organického dusíku, zdroj uhlíku a minerálních látek.A process for the preparation of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate by microbial phosphorylation, characterized in that the nicotinamide adenine dinucleotide is treated with permeabilized cells of the species Brevibacterium stationis Breed or Arthrobacter globiformis Conn et Dimmick source of carbon and minerals.
CS 266 901 Bl du 1. K promyté a odstředěné suspenzi nakultivovaných buněk v dvojnásobném objemu vody se přidá 20% hmot, monomeru akrylamidu a 2 % hmot. N,N‘-methylen-bis-akrylamidu a po ochlazení na 7 až 10 °C se přidají 3 % obj. 5% (hmot.) roztoku dimethylaminopropionitrilu a 5% (hmot.) persíranu draselného. Po proběhnuté polymeraci se z vytvořeného gelu připraví částice o velikosti 1 až 5 mm. K těmto částicím se přidá stejný objem acetonu a třepe se za chladu 30 min, aby se imobilizované buňky permeabilizovaly. Poté se aceton slije, částice se promyjí vodou a naplní do reaktoru. Po přídavku dvojnásobného objemu reakční směsi shodného složení jako v příkladu 1 se reakční směs míchá 2 hodiny. Po oddělení heterogenního biokatalyzátoru se nikotinamidadenindinukleotidfosfát izoluje některým ze známých postupů. K heterogennímu biokatalyzátoru obsahujícímu imobilizované a permeabilizované buňky se přidá nový podíl reakční směsi a postup biotransformace se opakuje. Výtěžnost nikotinamidadenindinukleotidfosfátu je kolem 40 %.1. 266% by weight of acrylamide monomer and 2% by weight of acrylamide monomer are added to a washed and centrifuged suspension of cultured cells in twice the volume of water. N, N‘-methylene-bis-acrylamide and, after cooling to 7-10 ° C, 3% by volume of a 5% (w / w) solution of dimethylaminopropionitrile and 5% (w / w) of potassium persulphate are added. After the polymerization, particles of 1 to 5 mm in size are prepared from the gel formed. An equal volume of acetone was added to these particles and shaken in the cold for 30 minutes to permeabilize the immobilized cells. The acetone is then decanted off, the particles are washed with water and charged to the reactor. After adding twice the volume of a reaction mixture of the same composition as in Example 1, the reaction mixture was stirred for 2 hours. After separation of the heterogeneous biocatalyst, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate is isolated by any of the known methods. A new portion of the reaction mixture is added to a heterogeneous biocatalyst containing immobilized and permeabilized cells, and the biotransformation procedure is repeated. The yield of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate is about 40%.
Příklad 3Example 3
Imobilizované a permeabilizované buňky Brevibacterium stationis DBM 1073 připravené podle postupu uvedeného v příkladu 1 a 2 se plní do kolony, kterou se nechá poté protékat reakční směs shodného složení jako v příkladu 1. Rychlost průtoku se volí tak, aby celková náplň kolony se vyměnila za 2 až 3 h. Tento kontinuální způsob biotransformace poskytuje výtěžnost nikotinamidadenindinukleotidfosfátu kolem 40 %.Immobilized and permeabilized Brevibacterium stationis DBM 1073 cells prepared according to the procedure described in Example 1 and 2 were loaded onto a column, which was then passed through a reaction mixture of the same composition as in Example 1. The flow rate was chosen so that the total column packing was exchanged for 2 to 3 h. This continuous biotransformation process provides a yield of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate of about 40%.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS873916A CS266901B1 (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Method of nicotinamidadeninucleotide phosphate preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS873916A CS266901B1 (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Method of nicotinamidadeninucleotide phosphate preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS391687A1 CS391687A1 (en) | 1989-05-12 |
| CS266901B1 true CS266901B1 (en) | 1990-01-12 |
Family
ID=5380618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS873916A CS266901B1 (en) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | Method of nicotinamidadeninucleotide phosphate preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS266901B1 (en) |
-
1987
- 1987-05-28 CS CS873916A patent/CS266901B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS391687A1 (en) | 1989-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| O'Donovan et al. | Pyrimidine metabolism in microorganisms | |
| van Groenestijn et al. | ATP production from polyphosphate in Acinetobacter strain 210A | |
| US3806420A (en) | Process for the preparation of creatinine amidohydrolase | |
| Winder et al. | The metabolism of inorganic polyphosphate in mycobacteria | |
| Zerez et al. | Negative modulation of Escherichia coli NAD kinase by NADPH and NADH | |
| Taran et al. | Enzymatic transglycosylation of natural and modified nucleosides by immobilized thermostable nucleoside phosphorylases from Geobacillus stearothermophilus | |
| Kelly et al. | Autotrophic metabolism of formate by Thiobacillus strain A2 | |
| Murata et al. | Continuous production of NADP by immobilized Brevibacterium ammoniagenes cells | |
| Ely et al. | Ammonia assimilation and glutamate formation in Caulobacter crescentus | |
| Mura et al. | Allosteric regulation of the state of adenylylation of glutamine synthetase in permeabilized cell preparations of Escherichia coli. Studies of monocyclic and bicyclic interconvertible enzyme cascades, in situ. | |
| JPH0630599B2 (en) | Process for producing fructose-1,6-diphosphate | |
| Shimizu et al. | [44] Synthesis of coenzyme A and its biosynthetic intermediates by microbial processes | |
| Yagil et al. | Effect of adenosine and deoxyadenosine on the incorporation and breakdown of thymidine in Escherichia coli K-12 | |
| KR0145418B1 (en) | Inosine-Guanosine Kinase | |
| CS266901B1 (en) | Method of nicotinamidadeninucleotide phosphate preparation | |
| US3575809A (en) | Method of producing guanosine by fermentation | |
| EP0107400B1 (en) | Hybrid plasmid and process for producing glutathione using said plasmid | |
| JPS61187798A (en) | Regeneration of coenzyme | |
| Wickus et al. | Partial purification and some properties of the uridine diphospho-N-acetylglucosamine-enolpyruvate reductase from Staphylococcus epidermidis | |
| Bentley et al. | The energy-yielding reactions of Peptococcus prevotii, their behaviour on starvation and the role and regulation of threonine dehydratase | |
| Tani et al. | Utilization of C1-Compounds: Phosphorylation of Adenylate by Oxidative Phosphorylation in Candida boidinii (Kloeckera sp.) | |
| Van Groenestijn et al. | The utilization of polyphosphate as an energy reserve in Acinetobacter sp. and activated sludge | |
| Batt et al. | Decomposition of pyrimidines by Nocardia corallina | |
| EP0101721A1 (en) | Stimulation of bacterial growth by inorganic pyrophosphate | |
| EP0079792B1 (en) | Process for production of urease |