DE10234764A1 - Verfahren zur Herstellung von enantiomerenangereichertem tert.-Leucin - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Razemisierung von 5-tert.-Butylhydantoin sowie die Herstellung von enantiomerenangereichertem tert.-Leucin, ausgehend vom 5-tert.-Butylhydantoin bzw. N-Carbamoyl-tert.-Leucin. Zur Steigerung der Raum-Zeit-Ausbeute erfolgt die Razemisierung des tert-Butylhydantoin mittels einem Peptid mit Hydantoinrazemaseaktivität.

Description

  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur enzymatischen Razemisierung von 5-tert.-Butylhydantoin sowie die Herstellung von enantiomerenangereichertem tert.-Leucin gerichtet. Insbesondere wird dieses enzymatisch über die sogenannte Hydantoinaseroute unter Verwendung einer enzymatischen in-situ Razemisierung gewonnen.
  • Optisch aktives tert.-Leucin ist eine in der organischen Synthese zur Herstellung von z.B. bioaktiven Wirkstoffen häufig eingesetzte Verbindung. Sie kommt auch in chiralen Auxiliaren z.B. in Form der Aminoalkohole (Evans-Reagenzien) vor.
  • Die enzymatische Hydrolyse von 5-substituierten Hydantoinen zu N-Carbamoyl-aminosäuren und deren Weiterreaktion zu den entsprechenden enantiomerenangereicherten Aminosäuren ist eine Standardmethode in der organischen Chemie ("Enzyme Catalysis in Organic Synthesis", Eds.: Drauz, Waldmann, VCH, 1st and 2nd Ed.). Die Enantiodifferenzierung kann dabei entweder auf der Stufe der Hydantoinhydrolyse durch Hydantoinasen erfolgen oder aber wahlweise bei der Spaltung der N-Carbamoyl-aminosäuren mittels enantioselektiver Carbamoylasen. Da die Enzyme nur jeweils eine optische Antipode der entsprechenden Verbindung umsetzen, wird versucht, die andere im Gemisch (in-situ) zu razemisieren, um den vollständigen Umsatz des razemischen leicht herstellbaren Hydantoins in die korrespondierende enantiomerenangereicherte Aminosäure zu gewährleisten. Die Razemisierung kann dabei entweder auf der Stufe der Hydantoine mittels chemischer (Base, Säure, erhöhte Temp.) oder enzymatischer Verfahren erfolgen oder aber auf der Stufe der N-Carbamoylaminosäuren mittels z.B. Acetylaminosäurerazemasen ( DE10050124 ) vonstatten gehen. Letztere Variante funktioniert erfolgreich naturgemäß nur bei Einsatz von enantioselektiven Carbamoylasen. Das nachfolgende Schema veranschaulicht diesen Sachverhalt. Schema 1:
    Figure 00020001
  • Für aromatische Substrate ist die Geschwindigkeit der chemischen Razemisierung der Hydantoine, wie in Tabelle 1 gezeigt, ausreichend hoch um hohe Raum-Zeit-Ausbeuten für die Herstellung von Aminosäuren nach dem Hydantoinaseverfahren zu gewährleisten. Für aliphatische Hydantoine wie Isobutyl-, Methyl- und Isopropylhydantoin stellt die Razemisierung jedoch einen erheblichen Engpass bei der Synthese aliphatischer Aminosäuren dar.
  • Tabelle 1: Razemisierungskonstanten von Hydantoinen bei 40°C, pH 8.5 bestimmt durch Anfangsraten gem. einer Reaktion erster Ordnung (–krac= ln([a]/[a0]) aus: Hydrolysis and Formation of Hydantoins (Chpt. B 2.4). Syldatk, C. and Pietzsch, M. In: Enzyme catalysis in organic synthesis (Eds.: K. Drauz & H. Waldmann), VCH, 1st and 2nd Ed.).
  • Figure 00030001
  • Dieses Problem zeigt sich beispielsweise bei der in EP759475 beschriebenen Herstellung von enantiomerenangereichertem tert-Butylhydantoin mittels des Hydantoinaseverfahrens. Hier wurden zur vollständigen Umsetzung von 32mM tert.-Butylhydantoin mit 1,5kU R-Hydantoinase 8 Tage bei pH 8,5 und 4 Tage bei pH 9,5 benötigt. Tatsächlich ist die geringe Raum-Zeit-Ausbeute durch die nur langsame chemische Razemisierung von tert-Butylhydantoin (krac= 0.009h–1 bei 50°C und pH 8.5) bedingt.
  • Aus dem Stand der Technik sind Hydantoinrazemasen aus Mikroorganismen der Gattung Pseudomonas, Mikrobacterium, Agrobacterium und Arthrobacter bekannt (Lit.: JP04271784 ; EP1188826 ; Cloning and characterization of genes from Agrobacterium sp. IP I-671 involved in hydantoin degradation. Hils, M.; Muench, P.; Altenbuchner, J.; Syldatk, C.; Mattes, R. Applied Microbiology and Biotechnology (2001), 57(5–6), 680–688; A new racemase for 5-monosubstituted hydantoins. Pietzsch, Markus; Syldatk, Christoph; Wagner, Fritz. Ann. N. Y. Acad. Sci. (1992) , 672 (Enzyme Engineering XI) , 478–83.
  • Von den Razemasen aus Arthrobacter aurescens DSM 3745, Pseudomonas sp. NS671 und Microbacterium liquefaciens ist bekannt, dass diese Enzyme aliphatische Hydantoine wie beispielsweise Isopropylhydantoin oder Isobutylhydantoin razemisieren. Die Razemisierung 5-tert.-Butylhydantoin wurde bisher jedoch in keinem Fall gezeigt (Enantioseparation of 5-monosubstituted hydantoins by capillary gas chromatography – investigation of chemical and enzymic racemization. Lickefett, Holger; Krohn, Karsten; Koenig, Wilfried A.; Gehrcke, Barbel; Syldatk, Christoph. Tetrahedron: Asymmetry (1993), 4(6), 1129–35; Purification and characterization of the hydantoin racemase of Pseudomonas sp. strain NS671 expressed in Escherichia coli. Watabe, Ken; Ishikawa, Takahiro; Mukohara, Yukuo; Nakamura, Hiroaki. J. Bacteriol. (1992), 174(24), 7989–95; EP1188826 ). Dies mag daran liegen, dass der Fachmann nicht damit gerechnet hatte, ein derart sterisch anspruchsvolles und unnatürliches Substrat mittels Hydantoinrazemasen umsetzen zu können.
  • Darüber hinaus weiß man, dass die Razemase aus Arthrobacter aurescens DSM 3747 aromatische Hydantoine wie Indolylmethylhydantoin oder Benzylhydantoin bevorzugt, wohingegen aliphatische Hydantoine wie Methylthioethylhydantoin vergleichsweise schwach oder im Fall von Isopropylhydantoin überhaupt nicht umgesetzt werden (A new racemase for 5-monosubstituted hydantoins. Pietzsch, Markus; Syldatk, Christoph; Wagner, Fritz. Ann. N. Y. Acad. Sci. (1992), 672(Enzyme Engineering XI), 478–83.).
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war zum einen die Angabe eines weiteren Verfahrens zur Razemisierung von 5-tert.- Butylhydantoin anzugeben, dass es in technischen Dimensionen gestattet, unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten vorteilhaft die jeweiligen optischen Antipoden dieses Hydantoins ineinander umzuwandeln. Zum anderen sollte diese Erfindung vorteilhaft in einem weiteren enzymatischen Verfahren zur Herstellung von enantiomerenangereichertem tert.-Leucin einsetzbar sein.
  • Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst. Anspruch 1 schützt ein erfindungsgemäßes Razemisierungsverfahren. Ansprüche 2 bis 4 richten sich auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ansprüche 5 und 6 umfassen das Verfahren zur Herstellung des enantiomerenangereicherten tert.-Leucins.
  • Dadurch, dass in einem Verfahren zur Razemisierung von 5-tert.-Butylhydantoin, die Razemisierung in Gegenwart eines Peptids mit Hydantoinrazemaseaktivität erfolgt, erhält der Fachmann völlig überraschend, keinesfalls vorhersehbar und erfindungsgemäß besonders vorteilhaft eine Möglichkeit zur Lösung der gestellten Aufgabe. Mit den Aussagen des Standes der Technik weist dieser den Fachmann von der Erfindung weg, weshalb die Ausführungsart der enzymatischen Hydantoinrazemisierung des betrachteten Substrats mitnichten nahe lag.
  • Prinzipiell können alle dem Fachmann zur Verfügung stehenden Peptide mit Hydantoinrazemaseaktivität (Razemasen) in dem gegenständlichen Verfahren eingesetzt werden. Bekannt sind zur Zeit Razemasen aus den Organismen der Gattung Arthrobacter, Agrobacterium, Microbacterium oder Pseudomonas (Lit. s. oben), weshalb der Einsatz eines Peptids mit Hydantoinrazemaseaktivität, welches durch ein entsprechendes Gen aus diesen Organismen codiert ist, besonders bevorzugt ist. Gegebenfalls durch dem Fachmann bekannte Mutageneseverfahren (Eigen, M. und Gardiner, W., Evolutionary molecular engineering based on RNA replication, Pure Appl. Chem. 1984, 56, 967–978; Chen, K. und Arnold, F., Enzyme engineering for nonaqueous solvents: random mutagenesis to enhance activity of subtilisin E in polar organic media. Bio/Technology 1991, 9, 1073–1077; Horwitz, M. und Loeb, L., Promoters Selected From Random DNA-Sequences, Proc Natl Acad Sci USA 83, 1986, 7405–7409; Dube, D. und L. Loeb, Mutants Generated By The Insertion Of Random Oligonucleotides Into The Active-Site Of The Beta-Lactamase Gene, Biochemistry 1989, 28, 5703–5707; Stemmer, P.C., Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling, Nature 1994, 370, 389–391 und Stemmer, P.C., DNA shuffling by random fragmentation and reassembly: In vitro recombination for molecular evolution. Proc Natl Acad Sci USA 91, 1994, 10747–10751) verbesserte Razemasen können ebenfalls im gegenständlichen Verfahren eingesetzt werden, sofern sie diesen Organismen entstammen.
  • Ganz besonders bevorzugt ist die Ausführungsform, bei der ein solches Gen aus dem Organismus Arthrobacter aurescens, insbesondere DSM 3747 stammt.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass prinzipiell auch eine enzymatische Razemisierung in Gegenwart von freien Peptiden der entsprechenden Aktivität erfolgen kann. Das Peptid kann dabei jedoch auch in ganzen Wildtypzelle oder in ganzen rekombinanten Zellen, insbesondere ganzen rekombinanten E. coli-Zellen, vorliegen.
  • Zur Erzeugung der rekombinanten Ausführungsarten sind dem Fachmann die grundlegenden molekularbiologischen Methoden bekannt (Sambrook, J.; Fritsch, E. F. und Maniatis, T. (1989), Molecular cloning: a laboratory manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York) sowie Gensequenzen unterschiedlicher Hydantoinrazemasen z.B. aus Pseudomonas, Mikrobacterium, Agrobacterium und Arthrobacter welche u.a. über die GenBank Datenbank des National Center for Biotechnology Information zugänglich (z.B. PSEHYUEA, SPAC1F7, E03936, AF146701, SPCC576, AF335479, SCBAC17A6, AP003010, P848R, AI827874).
  • Als Mikroorganismen für rekombinante Ausführungsformen können im Prinzip alle dem Fachmann für diesen Zweck in Frage kommende Organismen wie z.B. Hefen wie Hansenula polymorpha, Pichia sp., Saccharomyces cerevisiae, Prokaryonten, wie E. coli, Bacillus subtilis oder Eukaryonten, wie Säugerzellen, Insektenzellen herangezogen werden. Vorzugsweise sind E. coli-Stämme für diesen Zweck zu benutzen. Ganz besonders bevorzugt sind: E. coli XL1 Blue, NM 522, JM101, JM109, JM105, RR1, DH5α, TOP 10 oder HB101.
  • Im Hinblick auf das oben in der Literatur beschriebene Substratspektrum der Razemase aus Arthrobacter aurescens DSM 3747 wurde nun überraschenderweise gefunden, dass rekombinante E.coli Zellen, welche die Razemase aus Arthrobacter aurescens DSM 3747, im Gegensatz zum isolierten Enzym nicht nur Isopropylhydantoin sondern auch weitere aliphatische Hydantoine wie das sterisch sehr anspruchsvolle tert-Butylhydantoin razemisieren, was in 1 (Konzentrationsverlauf von D- ([D]) und L-tert-Butylhydantoin ([L]) mit und ohne Razemase gem. Beispiel 2.) gezeigt wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit einem Verfahren zur Herstellung von enantiomerenangereichertem tert.-Leucin, bei dem man dieses in Gegenwart von Peptiden mit einer Hydantoinaseaktivität, einer Carbamoylaseaktivität und einer Hydantoinrazemaseaktivität herstellt, wobei die Razemisierung von 5-tert.-Butylhydantoin nach dem eben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen soll. Vorteilhaft an dieser Art der Verfahrensvariante ist, dass man als Edukt (R)-, (S)- oder (R,S)-5-tert-Butylhydantoin oder (R)-, (S)- oder (R, S)-Carbamoyl-tert.-Leucin einsetzen kann. Man ist daher sehr unabhängig in der Wahl des jeweiligen Ausgangsstoffs.
  • Ein erfindungsgemäßes bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von enantiomerenangereichertem tert-Leucin z.B. unter Anwendung rekombinanter E.coli Zellen zur enzymatischen Razemisierung lässt sich dabei auf unterschiedliche Weise realisieren. Als Edukt kann sowohl (S)-tert.-Butylhydantoin, (R)-tert.-Butylhydantoin oder eine beliebige Mischung beider Enantiomere verwendet werden, wobei das Hydantoin enantioselektiv oder auch unselektiv in die entsprechende N-Carbamoylaminosäure umgesetzt werden kann. Die entstandene N-Carbamoylaminosäure wiederum kann dann entweder enzymatisch oder im Falle des Einsatzes ausreichend selektiver Hydantoinasen chemisch nach gängigen Verfahren (EP759475) in die Aminosäure umgesetzt werden. Ebenso kann (R,S)-N-Carbamoyl-tert.-Leucin, (S) -N-Carbamoyl-tert.-Leucin oder auch (R)-N-Carbamoyl-tert.-Leucin als Ausgangsstoff eingesetzt werden. Die Verwendung dieser Verbindungen ist besonders dann bevorzugt, wenn die Hydantoinasereaktion mit geringer Enantioselektivität in Gegenwart einer Razemase und einer enantioselektiven Carbamoylase katalysiert wird.
  • Für die Anwendung kann das betrachtete Polypeptid in freier Form als homogen aufgereinigte Verbindungen oder als rekombinant hergestelltes Enzym verwendet werden. Weiterhin kann das Polypeptid auch als Bestandteil eines intakten Gastorganismus eingesetzt werden oder in Verbindung mit der aufgeschlossenen und beliebig hoch aufgereinigten Zellmasse des Wirtsorganismus.
  • Möglich ist ebenfalls die Verwendung der Enzyme in immobilisierter Form (Sharma B. P.; Bailey L. F. und Messing R. A. (1982), Immobilisierte Biomaterialien-Techniken und Anwendungen, Angew. Chem. 94, 836–852). Vorteilhafterweise erfolgt die Immobilisierung durch Lyophilisation (Paradkar, V. M.; Dordick, J. S. (1994), Aqueous-Like Activity of α-Chymotrypsin Dissolved in Nearly Anhydrous Organic Solvents, J. Am. Chem. Soc. 116, 5009–5010; Mori, T.; Okahata, Y. (1997), A variety of lipicoated glycoside hydrolases as effective glycosyl transfer catalysts in homogeneous organic solvents, Tetrahedron Lett. 38, 1971–1974; Otamiri, M.; Adlercreutz, P.; Matthiasson, B. (1992), Complex formation between chymotrypsin and ethyl cellulose as a means to solubilize the enzyme in active form in toluene, Biocatalysis 6, 291– 305). Ganz besonders bevorzugt ist die Lyophilisation in Gegenwart von oberflächenaktiven Substanzen, wie Aerosol OT oder Polyvinylpyrrolidon oder Polyethylenglycol (PEG) oder Brij 52 (Diethylenglycol-mono-cetylether) (Kamiya, N.; Okazaki, S.-Y.; Goto, M. (1997), Surfactant-horseradish peroxidase complex catalytically active in anhydrous benzene, Biotechnol. Tech. 11, 375–378).
  • Äußerst bevorzugt ist die Immobilisierung an Eupergit® , insbesondere Eupergit C® und Eupergit 250L® (Röhm) (als Übersicht, siehe: E. Katchalski-Katzir, D. M. Kraemer, J. Mol. Catal. B: Enzym. 2000, 10, 157). Gleichfalls bevorzugt ist die Immobilisierung an Ni-NTA in Kombination mit dem durch Anhängen eines His-Tags (Hexa-Histidin) veränderten Polypeptid (Petty, K.J. (1996), Metal-chelate affinity chromatography In: Ausubel, F.M. et al. eds. Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, New York: John Wiley and Sons).
  • Die Verwendung als CLECs ist ebenfalls denkbar (St. Clair, N.; Wang, Y.-F.; Margolin, A. L. (2000), Cofactor-bound cross-linked enzyme crystals (CLEC) of alcohol dehydrogenase, Angew. Chem. Int. Ed. 39, 380–383).
  • Durch diese Maßnahmen kann es gelingen, aus Polypeptiden, welche durch organische Solventien instabil werden, solche zu generieren, die in Gemischen von wässrigen und organischen Lösungsmitteln bzw. ganz in Organik arbeiten können.
  • Im Hinblick auf die Möglichkeit alle bei der Synthese eingesetzten Enzyme, also die Hydantoinase, ggf. die Carbamoylase und die Hydantoinrazemase nebeneinander verwenden zu können, sei neben der getrennten Anwendung auch auf die vorteilhafte Variante des Einsatzes eines Ganzzellkatalysators, der alle beteiligten Enzyme produzieren kann, hingewiesen. Derartige Katalysatoren sind bereits bekannt ( EP1216304 ). Deren Einsatz im gegenständlichen Verfahren erfolgt in äquivalenter Art und Weise.
  • Vorzugsweise wird ein Organismus, wie in der DE10155928 genannt, als Wirtsorganismus eingesetzt. Der Vorteil eines derartigen Organismus ist die gleichzeitige Expression aller beteiligten Enzyme, womit nur noch ein rec-Organismus für die Gesamtreaktion angezogen werden muss.
  • Um die Expression der Enzyme im Hinblick auf ihre Umsetzungsgeschwindigkeiten abzustimmen, können die entsprechenden codierenden Nukleinsäuresequenzen in unterschiedliche Plasmide mit unterschiedlichen Kopienzahlen kloniert und/oder unterschiedlich starke Promotoren für eine unterschiedlich starke Expression der Nukleinsäuresequenzen verwendet werden. Bei derart abgestimmten Enzymsystemen tritt vorteilhafterweise eine Akkumulation einer ggf. inhibierend wirkenden Zwischenverbindung nicht auf und die betrachtete Reaktion kann in einer optimalen Gesamtgeschwindigkeit ablaufen. Dies ist dem Fachmann jedoch hinlänglich bekannt (Gellissen, G.; Piontek, M.; Dahlems, U.; Jenzelewski, V.; Gavagan, J. W.; DiCosimo, R.; Anton, D. L.; Janowicz, Z. A. (1996), Recombinant Hansenula polymorpha as a biocatalyst. Coexpression of the spinach glycolate oxidase (GO) and the S. cerevisiae catalase T (CTT1) gene, Appl. Microbiol. Biotechnol. 46, 46–54; Farwick, M.; London, M.; Dohmen, J.; Dahlems, U.; Gellissen, G.; Strasser, A. W.; DE19920712 ). Die Herstellung eines derartigen Ganzzellkatalysators beispeilsweise in E.coli, Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris, Bacillus sp. oder Hansenula polymorpha ist dem Fachmann hinlänglich bekannt (Sambrook, J.; Fritsch, E. F. und Maniatis, T. (1989), Molecular cloning: a laboratory manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York; Balbas, P. und Bolivar, F. (1990), Design and construction of expression plasmid vectors in E.coli, Methods Enzymol. 185, 14–37; Rodriguez, R.L. und Denhardt, D. T (eds) (1988), Vectors: a survey of molecular cloning vectors and their uses, 205–225, Butterworth, Stoneham).
  • Die beschriebenen erfindungsgemäßen enzymatischen Verfahren werden vorzugsweise unter dem Fachmann für diese Reaktionen bekannten Bedingungen durchgeführt. Vorteilhafterweise wird das Edukt in einem geeigneten Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser, welches mit weiteren wasserlöslichen oder nicht wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln versetzt sein kann, bei pH-Werten zwischen 6,0 und 11, bevorzugt zwischen 7 und 10, und einer Temperatur zwischen 10°C und 100°C, bevorzugt zwischen 30°C und 70°C, besonders bevorzugt zwischen 40°C und 60°C mit den entsprechenden Polypeptiden umgesetzt.
  • Durch die nun mögliche enzymatische Beschleunigung der Razemisierung von 5-tert.-Butylhydantoin ergeben sich deutliche Vorteile bei der Herstellung von enantiomerenangereichertem tert-Leucin, was so aus dem Stand der Technik nicht herleitbar war.
  • Unter optisch angereicherten (enantiomerenangereicherten, enantiomer angereicherten) Verbindungen wird im Rahmen der Erfindung das Vorliegen einer optischen Antipode im Gemisch mit der anderen in >50 mol-% verstanden.
  • Die in dieser Schrift genannten Literaturstellen gelten als von der Offenbarung mitumfaßt.
  • Der Organismus DSM3747 wurde durch die Rütgerswerke Aktiengesellschaft am 28.05.86 bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen, Mascheroder Weg 1b, D-38124 Braunschweig hinterlegt.
  • Beispiele
  • Beispiel 1: Herstellung von rekombinanten Zellen mit Razemaseaktivität
  • Chemisch kompetente E.coli JM109 (z.B. von Promega) wurden mit dem Plasmid pOM21 (siehe 2) transformiert. Die genaue Konstruktion von pOM21 ist in WO 0058449 beschrieben.
  • Rekombinante E.coli JM109 (pOM21) wurden in mit Rhamnose (2g/l) supplementiertem LB-Medium (5g/l Hefeextrakt, 10g/l Trypton, 10g/l NaCl) für 18 Stunden bei 30°C inkubiert. Die Zellen wurden durch Zentrifugation (10min, 100008) pelletiert und direkt in Biotransformationsversuchen eingesetzt (siehe Beispiel 2).
  • Beispiel 2: Enzymatische Razemisierung von tert-Butylhydantoin und Isopropylhydantoin
  • Aktives Zellpellet (aus Beispiel 1) wurde mit einer 35mM Lösung von L-tert-Butylhydantoin bzw. L-Isopropylhydantoin in 100mM Tris, pH8.5 durch Zugabe eines entsprechenden Volumens so resuspendiert, dass sich für die Reaktionslösung eine optische Dichte von 20 (gemessen bei 600nm) ergibt. Dieser Reaktionslösung wurden 1500 Units D-Hydantoinase 2 von Roche zugesetzt und bei 40°C inkubiert. Nach entsprechenden Zeiten wurde die Lösung mit 0.5% TFA versetzt und sofort zentrifugiert (10 min, 100008). Das gebildete N-Carbamoyl-D-tert-Leucin bzw. N-Carbamoyl-D-Valin wurde im Überstand mittels HPLC (210nm) unter Verwendung einer C-18 Säule (XTerra-MS18, Waters) analysiert. Aufgrund der hohen Enantioselektivität und Aktivität der D-Hydantoinase entspricht das gebildete N-Carbamoyl-D-tert-Leucin dem durch die Razemisierung gebildeten L-tert-Butylhydantoin.
  • Eine Kontrolle ohne enzymatische Razemisierung wurde durchgeführt indem die entsprechende Hydantoinlösung ohne Zellen unter ansonsten identischen Bedingungen inkubiert und analysiert wurde.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Razemisierung von 5-tert.-Butylhydantoin dadurch gekennzeichnet, dass die Razemisierung in Gegenwart eines Peptids mit Hydantoinrazemaseaktivität erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid mit Hydantoinrazemaseaktivität durch ein Gen codiert ist, welches aus dem Organismus der Gattungen Arthrobacter, Agrobacterium, Microbacterium oder Pseudomonas stammt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gen aus dem Organismus Arthrobacter aurescens, insbesondere DSM 3747 stammt.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid in ganzen Wildtypzelle oder in ganzen rekombinanten Zellen, insbesondere ganzen rekombinanten E. coli-Zellen, vorliegt.
  5. Verfahren zur Herstellung von enantiomerenangereichertem tert.-Leucin, dadurch gekennzeichnet, dass man dieses in Gegenwart von Peptiden mit einer Hydantoinaseaktivität, einer Carbamoylaseaktivität und einer Hydantoinracemaseaktivität herstellt, wobei die Razemisierung von 5-tert-Butylhydantoin nach einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1–4 erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Edukt (R)-, (S)- oder (R,S)-5-tert- Butylhydantoin oder (R)-, (S)- oder (R,S)-Carbamoyltert.-Leucin einsetzt.
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Tetrahedron: Asymmetry, Vol. 4, S. 1129-35 (1993) *

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