JP2000253893A - Production of d-serine - Google Patents

Production of d-serine

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JP2000253893A
JP2000253893A JP11061199A JP6119999A JP2000253893A JP 2000253893 A JP2000253893 A JP 2000253893A JP 11061199 A JP11061199 A JP 11061199A JP 6119999 A JP6119999 A JP 6119999A JP 2000253893 A JP2000253893 A JP 2000253893A
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JP
Japan
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serine
reaction
cysteine
thiophenol
phenyl
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JP11061199A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuko Matsuba
松葉  泰子
Sadao Yoshino
節生 吉野
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently obtain D-serine useful as an intermediate for medicaments or the like at a high optical purity and in a high yield by reacting microorganism cells (or their treated product) having tryptophan synthase activity with a reactant liquid containing DL-serine or the like and by treating a reaction product under a specific condition. SOLUTION: D-serine is obtained by reacting microorganism cells such as Saccharomyces cerevisiae ones (or their treated product) having tryptophan synthase activity with a reactant liquid containing (preferably 1-15 wt.%) DL- serine and (preferably <=10 wt.% and >=1.1 mol times the quantity of L-serine in the DL-serine) thiophenol at a temp. of 20-60 deg.C to synthesize s-phenyl-L- cysteine from L-serine and by collecting D-serine remaining in the solution of a reaction product. Reaction is preferably carried out in an aqueous solution (pH 9.0-10.5).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は酵素法によるDL−
セリンからのD−セリンの製造法に関するものである。
本発明により、高効率でD−セリンを製造することが可
能であり、かつ反応副生物であるS−フェニル−L−シ
ステインとの分離も容易であることから高収量で、かつ
光学純度の高いD−セリンを得ることが可能である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an enzymatic DL-
The present invention relates to a method for producing D-serine from serine.
According to the present invention, D-serine can be produced with high efficiency, and separation from S-phenyl-L-cysteine, which is a reaction by-product, is easy, so that high yield and high optical purity can be obtained. It is possible to obtain D-serine.

【0002】D−セリンは医薬、食品、農薬等の中間体
原料として、産業上、有用性の高い化合物として期待さ
れているアミノ酸である。一方、副生物として得られる
S−フェニル−L−システインもまた、医薬中間体原料
として重要なアミノ酸の一つであり工業的にも高価値な
アミノ酸である。
[0002] D-serine is an amino acid that is expected as a highly useful compound in industry as an intermediate material for pharmaceuticals, foods, agricultural chemicals and the like. On the other hand, S-phenyl-L-cysteine obtained as a by-product is also one of important amino acids as a raw material of a pharmaceutical intermediate and is an amino acid of high industrial value.

【0003】[0003]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】D−セ
リン製法としては、DL−セリンから光学分割法により
D−セリンを取得する方法が知られているが、光学分割
の収率などに問題が多く工業的に有利な方法とは言いが
たい。また、酵素法によるD−セリン製法については、
チロシナーゼ活性を有する微生物菌体を用いた製造法
(特開平5−91895号公報)及びトリプトファンシ
ンターゼの存在下でDL−セリンからD−セリンを分取
する方法(特開昭62−19098号公報)が知られて
いる。
2. Description of the Related Art As a method for producing D-serine, a method for obtaining D-serine from DL-serine by an optical resolution method is known, but there is a problem with the yield of optical resolution and the like. However, it is difficult to say that this method is industrially advantageous. Also, regarding the D-serine production method by the enzymatic method,
Production method using microbial cells having tyrosinase activity (JP-A-5-91895) and method for fractionating D-serine from DL-serine in the presence of tryptophan synthase (JP-A-62-19098) It has been known.

【0004】しかし、特開平5−91895号公報の場
合、高収率でD−セリンを得るためには、原料となるフ
ェノールをDL−セリン中のL−セリンに対し過剰に加
えて反応する必要があり、生産効率が悪い。また特開昭
62−19098号公報の場合、反応終了後、生成した
L−システインをL−シスチンに酸化、変換してD−セ
リンと分離するか、またはアセトンなどのカルボニル化
合物を添加してLーシステインと複合体を形成させ、こ
の複合体とD−セリンを分離させるなどの方法を示して
いる。この方法では、D−セリンと副生物との分離工程
が煩雑であり、工業的な製法として問題がある。
However, in the case of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-91895, in order to obtain D-serine in high yield, it is necessary to add phenol as a raw material to L-serine in DL-serine in excess. And production efficiency is poor. In the case of JP-A-62-19098, after the reaction is completed, the produced L-cysteine is oxidized and converted to L-cystine to separate it from D-serine, or L-cysteine is added by adding a carbonyl compound such as acetone. And a method of forming a complex with cysteine and separating the complex from D-serine. In this method, the step of separating D-serine from by-products is complicated, and there is a problem as an industrial production method.

【0005】本発明は、医薬、食品、農薬等の中間体原
料として重要なD−セリンを、酵素法によるDL−セリ
ンからのD−セリン製造法に関し、効率的に高収量で高
光学純度のD−セリンを製造することを目的とする。
The present invention relates to a method for producing D-serine, which is important as an intermediate material for pharmaceuticals, foods, agricultural chemicals and the like, from DL-serine by an enzymatic method, and to a method for efficiently producing high yield and high optical purity. It is intended to produce D-serine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは上記
課題を解決するために種々検討した結果、トリプトファ
ンシンターゼ活性を有する微生物菌体またはその処理物
をDL−セリン及びチオフェノールを含む反応液に作用
させ、酵素法によりL−セリンからS−フェニル−L−
システインを合成した後、該反応液中に残るD−セリン
と生成したS−フェニル−L−システインを濾過により
分離し、高収量でかつ高光学純度のD−セリンを取得で
きることを見出し、本発明を完成した。
The inventors of the present invention have conducted various studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the present inventors have found that a microbial cell having tryptophan synthase activity or a treated product thereof can be obtained from a reaction solution containing DL-serine and thiophenol. And L-serine is converted to S-phenyl-L-
After synthesizing cysteine, D-serine remaining in the reaction solution and S-phenyl-L-cysteine produced were separated by filtration, and it was found that D-serine with high yield and high optical purity could be obtained. Was completed.

【0007】即ち、本発明は、以下のものである。 1)トリプトファンシンターゼ活性を有する微生物菌体
あるいはその処理物を、DL−セリンおよびチオフェノ
ールを含む反応液に作用させ、L−セリンからS−フェ
ニル−L−システインを合成し該反応液中に残るD−セ
リンを取得することを特徴とするD−セリンの製造法。 2)pH9.0から10.5の水溶液中において反応さ
せる1)記載の製造法。 3)20〜60℃で反応させる1)又は2)記載の製造
法。 4)チオフェノールの濃度を10重量%以下とし、DL
−セリン中のL−セリンに対して1.1倍モル以上加え
ることとする1)記載の製造法。 5)DL−セリン濃度を1〜15重量%として反応させ
る1)記載の製造法。
That is, the present invention is as follows. 1) Microbial cells having tryptophan synthase activity or a processed product thereof are allowed to act on a reaction solution containing DL-serine and thiophenol to synthesize S-phenyl-L-cysteine from L-serine and remain in the reaction solution. A method for producing D-serine, which comprises obtaining D-serine. 2) The method according to 1), wherein the reaction is carried out in an aqueous solution having a pH of 9.0 to 10.5. 3) The method according to 1) or 2), wherein the reaction is carried out at 20 to 60 ° C. 4) The concentration of thiophenol is set to 10% by weight or less, and DL
-The production method according to 1), wherein it is added in an amount of 1.1 times or more the amount of L-serine in serine. 5) The method according to 1), wherein the reaction is carried out at a DL-serine concentration of 1 to 15% by weight.

【0008】本発明では、S−フェニル−L−システイ
ンの溶解度とD−セリンの溶解度差を利用することによ
り、濾過により容易に、効率良くD−セリンを分離する
ことができる。
In the present invention, by utilizing the difference between the solubility of S-phenyl-L-cysteine and the solubility of D-serine, D-serine can be easily and efficiently separated by filtration.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明に用いられるトリプトファ
ンシンターゼの生産菌としては、エシェリヒア・コリな
ど原核細胞の微生物あるいは該酵素の生産性を高めたD
NA組み替え技術の応用により創成された形質転換微生
物であってもよい。また、トリプトファンシンターゼが
サッカロミセス・セレヴイシエ、あるいはカビなど真核
細胞の微生物から得られたものであってもよく、それら
真核細胞微生物の該酵素の生産性を高めるためDNA組
み替え技術の応用により創成された形質転換微生物であ
ってもよい。好ましくは、エシェリヒア・コリ MT−
10242(FERMBP−20)、ノイロスポラ・ク
ラッサ ATCC 14692などが挙げられる。より
好ましくは微生物乾燥菌体1gあたり1時間に1g以上
のトリプトファンを合成できるトリプトファンシンター
ゼ活性を有する微生物である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The tryptophan synthase producing bacteria used in the present invention include microorganisms of prokaryotic cells such as Escherichia coli or D having enhanced productivity of the enzyme.
It may be a transformed microorganism created by applying the NA recombination technique. Alternatively, the tryptophan synthase may be obtained from eukaryotic microorganisms such as Saccharomyces cerevisiae or mold, and is created by applying DNA recombination technology to enhance the productivity of the eukaryotic microorganisms. Or a transformed microorganism. Preferably, Escherichia coli MT-
10242 (FERMBP-20), Neurospora crassa ATCC 14692, and the like. More preferably, it is a microorganism having a tryptophan synthase activity capable of synthesizing 1 g or more of tryptophan per 1 g of dried microorganism cells per hour.

【0010】トリプトファンシンターゼ生産菌を培養す
るための培地としては、炭素源、窒素源、無機物および
必要に応じて少量の微量栄養素を含むものであれば、合
成培地または天然培地のいずれも使用可能である。しか
し、一般には微量のトリプトファン、アントラニル酸ま
たはインドールを培地に添加することが好ましい。
As a medium for culturing a tryptophan synthase-producing bacterium, any of a synthetic medium and a natural medium can be used as long as it contains a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance and, if necessary, a small amount of a micronutrient. is there. However, it is generally preferred to add trace amounts of tryptophan, anthranilic acid or indole to the medium.

【0011】培地に使用する炭素源および窒素源は使用
菌の利用可能なものならいずれの種類を用いてもよい。
[0011] As the carbon source and the nitrogen source used in the medium, any type can be used as long as the bacteria used can be used.

【0012】炭素源としては、グルコース、フルクトー
ス、グリセロール、シュクロース、マルトース、マンノ
ース、澱粉、澱粉加水分解物、糖蜜など種々の炭水化合
物が使用できる。
As the carbon source, various carbohydrate compounds such as glucose, fructose, glycerol, sucrose, maltose, mannose, starch, starch hydrolyzate and molasses can be used.

【0013】窒素源としては、アンモニア、塩化アンモ
ニウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸ア
ンモニウムなどの各種の無機および有機アンモニウム塩
類、または肉エキス、酵母エキス、コーン・ステイープ
・リカー、カゼイン加水分解物、フィッシュミールある
いはその消化物、脱脂大豆粕あるいはその消化物などの
天然有機窒素源が使用可能である。天然有機窒素源の多
くの場合は窒素源であるとともに炭素源にもなり得る。
Examples of the nitrogen source include various inorganic and organic ammonium salts such as ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium carbonate, and ammonium acetate, or meat extract, yeast extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate, fish meal. Alternatively, natural organic nitrogen sources such as digests thereof, defatted soybean meal or digests thereof can be used. In many cases, natural organic nitrogen sources can be both nitrogen and carbon sources.

【0014】無機物としては、燐酸一水素カリウム、燐
酸二水素カリウム、塩化カリウム、硫酸マグネシウム、
塩化ナトリウム、硫酸第一鉄などが必要に応じて使用で
きる。
The inorganic substances include potassium monohydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, potassium chloride, magnesium sulfate,
Sodium chloride, ferrous sulfate and the like can be used as needed.

【0015】培養は、振とう培養あるいは通気撹拌深部
培養などの好気的条件下で行う。培養温度は好ましくは
20〜50℃、特に好ましくは30〜37℃の範囲であ
る。培養中の培地のpHは中性付近に維持することが望
ましい。培養時間は通常1〜3日間である。
The cultivation is performed under aerobic conditions such as shaking culturing or aeration and stirring deep culturing. The culturing temperature is preferably in the range of 20 to 50C, particularly preferably 30 to 37C. It is desirable to maintain the pH of the medium during culturing near neutrality. The culture time is usually 1 to 3 days.

【0016】エシェリヒア・コリの培養菌体からのトリ
プトファンシンターゼの抽出法は、ザ・ジャーナル・オ
ブ・バイオロジカル・ケミストリー(The Jou
rnal of Biological Chem
istry)(Vol.252,No.19,p.65
94〜6599(1977))、ノイロスポラ・クラッ
サの培養菌体からの抽出法は同誌Vol.250,N
o.8,2941〜2946(1975)に記載されて
いるが、本発明に使用されるトリプトファンシンターゼ
は、必ずしも純粋である必要はない。
The method for extracting tryptophan synthase from cultured cells of Escherichia coli is described in The Journal of Biological Chemistry (The Jou).
rnal of Biological Chem
Istry) (Vol. 252, No. 19, p. 65)
94-6599 (1977)), and a method for extracting Neurospora crassa from cultured cells is described in Vol. 250, N
o. 8, 2941-2946 (1975), the tryptophan synthase used in the present invention need not necessarily be pure.

【0017】すなわち、トリプトファンシンターゼ生産
菌の培養物、培養物から遠心分離などの方法によって採
取した生菌体、その乾燥菌体、あるいは菌体を破砕、自
己消化、超音波処理などによって得られた菌体処理物、
さらにはこれらの菌体よりの抽出物ならびに該抽出物よ
り得られる酵素の粗精製物であっても利用可能である。
また、これらの固定化酵素または固定化菌体でもよい。
That is, a culture of a tryptophan synthase-producing bacterium, a viable cell collected from the culture by centrifugation or the like, a dried cell thereof, or a cell obtained by crushing, autolyzing, sonicating, or the like. Processed cells,
Furthermore, extracts from these cells and crudely purified enzymes obtained from the extracts can also be used.
Further, these immobilized enzymes or immobilized cells may be used.

【0018】反応液中のDL−セリンの濃度は特に制限
しないが、好ましくは1〜15重量%である。反応液中
のチオフェノールの濃度は、酵素反応を阻害しない範囲
でなければならず好ましくは10重量%以下の濃度で使
用される。
The concentration of DL-serine in the reaction solution is not particularly limited, but is preferably 1 to 15% by weight. The concentration of thiophenol in the reaction solution must be within a range that does not inhibit the enzymatic reaction, and is preferably used at a concentration of 10% by weight or less.

【0019】また、光学純度の高いD−セリンを取得す
るためには、添加するチオフェノールはDL−セリン中
のL−セリンに対して1.1倍モル以上であることが好
ましい。なお、反応中にチオフェノールを逐次添加して
もよい。また、反応に際して、基質の他に補酵素である
ピリドキサルリン酸を0.1〜100ppmの範囲で添
加することが望ましい。
Further, in order to obtain D-serine having high optical purity, it is preferable that the added thiophenol is 1.1 times or more mol of L-serine in DL-serine. Note that thiophenol may be added sequentially during the reaction. At the time of the reaction, it is desirable to add pyridoxal phosphate, which is a coenzyme, in addition to the substrate in a range of 0.1 to 100 ppm.

【0020】反応液に添加するトリプトファンシンター
ゼの量は、前記したような酵素の分離、精製あるいは処
理方法によって異なるが、特に制限はなく、基質濃度、
酵素活性、反応時間、その他の条件によって適時変更し
得る。
The amount of tryptophan synthase to be added to the reaction solution varies depending on the method for separating, purifying or treating the enzyme as described above, but is not particularly limited.
It can be changed as appropriate depending on the enzyme activity, reaction time, and other conditions.

【0021】本発明のD−セリン合成酵素反応はpH
9.0〜10.5のアルカリ性下で行われる。好ましく
はpH9.0〜10.0の範囲である。用いるアルカリ
としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニ
ア水などが使用可能である。pHが9.0より低いと、
S−フェニル−L−システインを合成する酵素反応速度
が極めて小さいため、未反応のL−セリンが反応液中に
残存し光学純度の高いD−セリンを得ることができな
い。また、pHが10.5を超えるとS−フェニル−L
−システインを合成する酵素反応速度は再び低下するた
め、未反応のL−セリンの残存により光学純度の高いD
−セリンを得ることはできない。
The D-serine synthase reaction of the present invention is carried out at pH
The reaction is performed under an alkaline condition of 9.0 to 10.5. The pH is preferably in the range of 9.0 to 10.0. As the alkali to be used, sodium hydroxide, potassium hydroxide, aqueous ammonia and the like can be used. If the pH is below 9.0,
Since the reaction rate of the enzyme for synthesizing S-phenyl-L-cysteine is extremely low, unreacted L-serine remains in the reaction solution and D-serine with high optical purity cannot be obtained. When the pH exceeds 10.5, S-phenyl-L
-Since the reaction rate of the enzyme for synthesizing cysteine decreases again, unreacted L-serine remains, and D-
-Serine cannot be obtained.

【0022】酵素反応の温度は好ましくは20〜60℃
で行われるが、酵素の安定性と反応速度の点で特に好ま
しくは、30〜40℃で行う。なお、反応はチオフェノ
ールの酸化を防止するため、窒素雰囲気下で行うことが
好ましい。
[0022] The temperature of the enzymatic reaction is preferably 20 to 60 ° C.
The reaction is particularly preferably performed at 30 to 40 ° C. in view of enzyme stability and reaction rate. Note that the reaction is preferably performed in a nitrogen atmosphere to prevent oxidation of thiophenol.

【0023】また、反応は、バッチ法もしくは固定化酵
素を用いた連続法により、静置もしくは撹拌下に行われ
る。5%以上のチオフェノール濃度で反応する場合は、
撹拌はゆるやかに行うほうがよい。5重量%〜10重量
%のチオフェノール濃度で反応する場合は、反応液の撹
拌動力を、20KW/m3以下にて行うことが望まし
い。反応時間は通常5〜40時間である。
The reaction is carried out by standing or stirring by a batch method or a continuous method using an immobilized enzyme. When reacting at a thiophenol concentration of 5% or more,
It is better to stir gently. When the reaction is carried out at a thiophenol concentration of 5% by weight to 10% by weight, it is desirable to perform the stirring at a power of 20 KW / m 3 or less. The reaction time is usually 5 to 40 hours.

【0024】S−フェニル−L−システインは水に対す
る溶解度が低く、通常、酵素反応の進行にともない、S
−フェニル−L−システインが反応液中で結晶となり析
出する。反応終了液のpHを塩酸または硫酸などの適当
な酸により酸性に調整し、析出した結晶を溶解後、活性
炭吸着処理などにより微生物細胞もしくは酵素と未反応
のチオフェノールを除去する。その後、適当なアルカリ
で中和すれば、難溶のS−フェニル−L−システインの
結晶が析出するため、濾過操作で容易にD−セリンと副
生物であるS−フェニル−L−システインを分離するこ
とができる。
S-phenyl-L-cysteine has low solubility in water, and usually, as the enzymatic reaction proceeds,
-Phenyl-L-cysteine crystallizes and precipitates in the reaction solution. The pH of the reaction-terminated liquid is adjusted to be acidic with a suitable acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, and after the precipitated crystals are dissolved, thiophenol unreacted with microbial cells or enzymes is removed by activated carbon adsorption treatment or the like. Then, if neutralized with an appropriate alkali, hardly soluble S-phenyl-L-cysteine crystals precipitate, so that D-serine and by-product S-phenyl-L-cysteine can be easily separated by filtration. can do.

【0025】S−フェニル−L−システイン結晶を酸溶
解させる際、pHは1.5以下に調整することが好まし
い。S−フェニル−L−システインは、水溶液のpHが
1.5以下でないと1重量%以上の濃度で溶解させるこ
とができず、容積効率が悪くなるためである。
When dissolving the S-phenyl-L-cysteine crystals in an acid, the pH is preferably adjusted to 1.5 or less. This is because S-phenyl-L-cysteine cannot be dissolved at a concentration of 1% by weight or more unless the pH of the aqueous solution is 1.5 or less, resulting in poor volumetric efficiency.

【0026】また、活性炭吸着処理は、微生物細胞また
は酵素あるいは微生物細胞由来成分を吸着除去させると
ともに、活性炭に吸着されない一部の未反応のチオフェ
ノールを充分に除去するため、同時に溶液に空気あるい
は酸素を通気させることが好ましい。通気により、チオ
フェノールが酸化され不溶性の固体となるので濾過によ
り除去可能となるためである。通気量は、好ましくは
0.01〜6.0倍容積比/Hrである。また活性炭吸
着処理温度は40〜90℃、特に好ましくは40〜60
℃で行う。
In the activated carbon adsorption treatment, in order to adsorb and remove microbial cells or enzymes or components derived from microbial cells, and to sufficiently remove some unreacted thiophenol not adsorbed by activated carbon, air or oxygen is simultaneously added to the solution. Is preferably ventilated. This is because the thiophenol is oxidized to an insoluble solid by aeration, and can be removed by filtration. The ventilation rate is preferably 0.01 to 6.0 times the volume ratio / Hr. The activated carbon adsorption treatment temperature is 40 to 90 ° C, particularly preferably 40 to 60 ° C.
Perform at ° C.

【0027】用いる活性炭は特に制限されることはな
く、PM−SX、PM−PA、PM−KI、PM−K
S、PM−AA(以上、三井製薬)WPH、PCB−
G、ADP(以上東洋カルゴン)、白鷺A、白鷺M、白
鷺C、カルボラフィン(以上、武田薬品工業)、太閤S
タイプ、太閤Kタイプ(以上、二村化学)などを用いる
ことができる。活性炭の添加量は、通常、溶液の質量に
対して0.5〜6%の量を添加するが、酵素反応のトリ
プトファンシンターゼ源として用いた酵素または微生物
細胞の量および未反応チオフェノールの量によって、活
性炭の添加量は変更し得る。また、活性炭吸着処理時に
濾過助剤としてラジオライトなどを使用することについ
ても、特に制限されることはない。
The activated carbon used is not particularly limited, and may be PM-SX, PM-PA, PM-KI, PM-K
S, PM-AA (Mitsui Pharmaceutical) WPH, PCB-
G, ADP (Toyo Calgon), Egret A, Egret M, Egret C, Carboraffin (Takeda Pharmaceutical), Taiko S
Type, Taiko K type (above, Nimura Chemical) and the like can be used. The amount of activated carbon to be added is usually 0.5 to 6% based on the weight of the solution, but depends on the amount of the enzyme or microbial cells used as the source of tryptophan synthase in the enzyme reaction and the amount of unreacted thiophenol. The amount of the activated carbon can be changed. Further, there is no particular limitation on the use of radiolite or the like as a filter aid during the activated carbon adsorption treatment.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例によって本発明の方法を説明す
る。
The method of the present invention will be described below with reference to examples.

【0029】実験例1 トリプトファンシンターゼ生産菌であるエシェリヒア・
コリ MT−10242(FERM BP−20)
を、第1表に示す組成の培地150ml が入った50
0ml容の坂口フラスコに接種し、30℃で24時間振
とう培養した。この培養液600ml(フラスコ4本
分)を第2表に示す組成の培地10Lを仕込んだ20L
のジャーファーメンターに接種し、30℃、pH6.8
(濃アンモニア水でコントロール)で、グルコースを逐
次添加しながら40時間通気培養した。培養終了後、遠
心分離により菌体を集菌し、得られた湿菌体をトリプト
ファンシンターゼ源とした。
Experimental Example 1 Tryptophan synthase-producing Escherichia
Coli MT-10242 (FERM BP-20)
With 50 ml of medium having the composition shown in Table 1.
A 0 ml Sakaguchi flask was inoculated and cultured with shaking at 30 ° C. for 24 hours. 600 ml of this culture solution (for four flasks) was charged with 20 L of 10 L of medium having the composition shown in Table 2.
Jar fermenter at 30 ° C, pH 6.8
(Control with concentrated aqueous ammonia), and aeration culture was performed for 40 hours while glucose was sequentially added. After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, and the obtained wet cells were used as a tryptophan synthase source.

【0030】[0030]

【表1】 pH7.0に調整[Table 1] Adjusted to pH 7.0

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】実施例1 実験例1と同様の方法でエシェリヒア・コリMT−10
242(FERM BP−20)の湿菌体を得た。DL
−セリン54.4g、ピリドキサルリン酸8mgを含む
水溶液385gを35℃まで加温し、45%Na0Hで
pH9.5に調整した。この水溶液に、上記遠心菌体を
乾燥菌体換算で0.96%濃度となるように加え総重量
468.7gになるように蒸留水を加えた後、40℃
で、27時間窒素雰囲気下で撹拌することにより反応を
行った。チオフェノールは、仕込み時に15.7g(反
応液に対し約3.2%濃度)、4時間、7時間後にそれ
ぞれ7.8g(反応液に対し約1.5%濃度)を加え、
反応スケールは500gで行った。反応終了後、反応液
に濃塩酸を加えて、pHを0.5とした後、蒸留水52
7gを加えてS−フェニル−L−システインの析出結晶
を完全に溶解させた。50℃まで昇温し活性炭27.4
gとラジオライト22.4gを加え、液中に空気を通気
しながら50℃で3時間、撹拌した。その後、濾過を行
い、濾液を45%NaOHでpH3.0に調整し30℃
で1時間晶析した。晶析液の濾過を行い、S−フェニル
−L−システイン結晶とD−セリンを分離した。濾液中
のD−セリン量は22.0mg/gであり、光学純度9
8.7%eeであり、収率95%であった。なお、D−
セリンの光学純度分析は液体クロマトグラフィーによっ
て行い、その分析条件は以下に示した通りである。
Example 1 Escherichia coli MT-10 was prepared in the same manner as in Experimental Example 1.
242 (FERM BP-20) was obtained. DL
385 g of an aqueous solution containing 54.4 g of serine and 8 mg of pyridoxal phosphoric acid was heated to 35 ° C, and adjusted to pH 9.5 with 45% NaOH. To the aqueous solution, the above centrifuged cells were added to a concentration of 0.96% in terms of dry cells, and distilled water was added to a total weight of 468.7 g.
The reaction was carried out by stirring under a nitrogen atmosphere for 27 hours. At the time of preparation, 15.7 g (about 3.2% concentration of the reaction solution) of thiophenol was added, and after 4 hours and 7 hours, 7.8 g (about 1.5% concentration of the reaction solution) was added.
The reaction scale was 500 g. After completion of the reaction, concentrated hydrochloric acid was added to the reaction solution to adjust the pH to 0.5, and then distilled water 52
7 g was added to completely dissolve the precipitated crystals of S-phenyl-L-cysteine. Temperature was raised to 50 ° C and activated carbon was 27.4
g and Radiolight 22.4 g were added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours while passing air through the liquid. Thereafter, the mixture was filtered, and the filtrate was adjusted to pH 3.0 with 45% NaOH, and the temperature was adjusted to 30 ° C.
For 1 hour. The crystallization liquid was filtered to separate S-phenyl-L-cysteine crystals and D-serine. The amount of D-serine in the filtrate was 22.0 mg / g and the optical purity was 9
It was 8.7% ee and the yield was 95%. D-
The optical purity analysis of serine was performed by liquid chromatography, and the analysis conditions were as shown below.

【0033】D−セリンの光学純度分析条件 カラム;ダイセル CROWNPAKTM CR(+) 移動相;過塩素酸水溶液(pH1.3) 流速;0.4ml/min 温度;0℃ 検出試薬;OPA試薬 Ex=365nm Em=4
55nm
Optical purity analysis conditions for D-serine Column; Daicel CROWNPAK CR (+) Mobile phase; Perchloric acid aqueous solution (pH 1.3) Flow rate; 0.4 ml / min Temperature; 0 ° C. Detection reagent; OPA reagent Ex = 365 nm Em = 4
55 nm

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によればDL−セリン中のL−セ
リンをS−フェニル−L−システインに効率良く変換
し、未反応のD−セリンを濾過操作で容易にS−フェニ
ル−L−システインと分離することで、光学純度の高い
D−セリンを高収量で取得することが可能である。本発
明で工業的規模でのD−セリン製造法が確立されたこと
で各種中間体として期待のもてる該化合物の取得方法が
明らかになり、本発明の意義は大きい。
According to the present invention, L-serine in DL-serine is efficiently converted to S-phenyl-L-cysteine, and unreacted D-serine is easily converted to S-phenyl-L-cysteine by filtration. By separating it from cysteine, D-serine with high optical purity can be obtained in high yield. The establishment of a method for producing D-serine on an industrial scale according to the present invention has revealed a method for obtaining the compound which is expected as various intermediates, and the present invention is significant.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トリプトファンシンターゼ活性を有する微
生物菌体あるいはその処理物を、DL−セリンおよびチ
オフェノールを含む反応液に作用させ、L−セリンから
S−フェニル−L−システインを合成し該反応液中に残
るD−セリンを取得することを特徴とするD−セリンの
製造法。
A microbial cell having tryptophan synthase activity or a processed product thereof is allowed to act on a reaction solution containing DL-serine and thiophenol to synthesize S-phenyl-L-cysteine from L-serine, and the reaction solution A method for producing D-serine, which comprises obtaining D-serine remaining therein.
【請求項2】pH9.0から10.5の水溶液中におい
て反応させる請求項1記載の製造法。
2. The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out in an aqueous solution having a pH of 9.0 to 10.5.
【請求項3】20〜60℃で反応させる請求項1又は2
記載の製造法。
3. The reaction according to claim 1, wherein the reaction is carried out at 20 to 60 ° C.
Production method as described.
【請求項4】チオフェノールの濃度を10重量%以下と
し、DL−セリン中のL−セリンに対して1.1倍モル
以上加えることとする請求項1記載の製造法。
4. The process according to claim 1, wherein the concentration of the thiophenol is 10% by weight or less, and the thiophenol is added in an amount of 1.1 times or more of L-serine in DL-serine.
【請求項5】DL−セリン濃度を1〜15重量%として
反応させる請求項1記載の製造法。
5. The method according to claim 1, wherein the reaction is carried out at a DL-serine concentration of 1 to 15% by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025124A1 (en) 2010-06-25 2011-12-29 Forschungszentrum Jülich GmbH Process for the preparation of D-amino acids, microorganism, and vector

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