JP2001046076A - Production of (r)-2-amino-1-phenylethanol or its halogen substitution compound - Google Patents
Production of (r)-2-amino-1-phenylethanol or its halogen substitution compoundInfo
- Publication number
- JP2001046076A JP2001046076A JP11229108A JP22910899A JP2001046076A JP 2001046076 A JP2001046076 A JP 2001046076A JP 11229108 A JP11229108 A JP 11229108A JP 22910899 A JP22910899 A JP 22910899A JP 2001046076 A JP2001046076 A JP 2001046076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- threo
- halogen
- aldolase
- amino
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、式(2)で表され
る(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノールまたは
そのハロゲン置換体の製造方法に関する。式(2)で表
される(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノールま
たはそのハロゲン置換体は種々の医薬原料、特に糖尿病
治療薬や抗肥満薬の原料として工業的に重要である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing (R) -2-amino-1-phenylethanol represented by the formula (2) or a halogen-substituted product thereof. (R) -2-Amino-1-phenylethanol represented by the formula (2) or a halogen-substituted product thereof is industrially important as a raw material for various pharmaceuticals, particularly as a raw material for a therapeutic agent for diabetes or an antiobesity drug.
【0002】[0002]
【化3】 式(2)Embedded image Equation (2)
【0003】[0003]
【従来の技術】脱炭酸酵素を用いて式(2)で表わされ
る(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノールまたは
そのハロゲン置換体を製造する方法が公知である(WO95/
23869)。この報告においては、チロシンデカルボキシラ
ーゼ、またはエンテロコッカス(Enterococcus)属、ラ
クトバチルス(Lactobacillus)属、プロビデンシア(P
rovidencia)属、フザリウム(Fusarium)属またはジベ
レラ(Gibberella)属に属する微生物が、式(1)で表
されるスレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロゲン置
換体のエナンチオマー混合物に作用し、式(2)で表さ
れる(R)-2-アミノ-1-フェニルエタノールまたはその
ハロゲン置換体をほぼ100%の光学純度で生成する。
この反応において原料となる式(1)で表されるスレオ
-3-フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体は、たと
えば式(3)のような反応に基づいて化学的に合成され
る。2. Description of the Related Art A method for producing (R) -2-amino-1-phenylethanol represented by the formula (2) or a halogen-substituted product thereof using a decarboxylase is known (WO95 / 2005).
23869). In this report, tyrosine decarboxylase, Enterococcus, Lactobacillus, and Providencia (P
rovidencia), Fusarium or Gibberella, acts on an enantiomeric mixture of threo-3-phenylserine represented by the formula (1) or a halogen-substituted derivative thereof, the formula (2) (R) -2-amino-1-phenylethanol represented by the formula (1) or a halogen-substituted product thereof is produced with almost 100% optical purity.
Threo represented by the formula (1) as a raw material in this reaction
-3-Phenylserine or a halogen-substituted product thereof is chemically synthesized, for example, based on a reaction represented by the formula (3).
【0004】[0004]
【化4】式(3) Formula (3)
【0005】この反応は光学的な特異性の無い反応であ
ることから、式(3)に示すように得られる原料はD体
とL体とを均等に含むエナンチオマー混合物となる。先
の報告においては、このエナンチオマー混合物に立体選
択的な脱炭酸酵素を作用させることによって、光学活性
な(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノールまたは
そのハロゲン置換体(式2)を製造することに成功して
いる。しかしこの反応においては原料中に不純物として
混在するD体のスレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロ
ゲン置換体がそのまま存在している。原料のおよそ半分
を占めるD体の混在は、反応生成物の精製を妨げる可能
性があり、また最終生成物として回収することができな
いことから収率の低下の原因となってしまう。したがっ
て、光学活性な(R)−2−アミノ−1−フェニルエタ
ノールまたはそのハロゲン置換体(式2)の酵素的な製
造方法において、原料に夾雑物として混在するD体の化
合物(以下D−スレオエナンチオマーと記載することも
ある)を除去し、しかも有効に再利用することが可能な
方法が実現すれば、高い収率を達成できると考えられ
る。[0005] Since this reaction has no optical specificity, the starting material obtained as shown in the formula (3) is an enantiomeric mixture containing D-form and L-form equally. In the previous report, an optically active (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof (formula 2) is produced by reacting a stereoselective decarboxylase with this enantiomeric mixture. Have been successful. However, in this reaction, D-form threo-3-phenylserine or a halogen-substituted form thereof is present in the raw material as an impurity. The mixture of the D-form, which accounts for about half of the raw materials, may hinder the purification of the reaction product, and may cause a decrease in the yield because it cannot be recovered as a final product. Therefore, in an enzymatic production method of optically active (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof (formula 2), a D-form compound (hereinafter referred to as D-threo) mixed as a contaminant in the raw material It is considered that a high yield can be achieved if a method is realized in which the compound (which may be described as an enantiomer) can be removed and effectively reused.
【0006】一方、ヒドロキシアミノ酸をアミノ酸とア
ルデヒドに分解する酵素としてアルドラーゼが知られて
いる。これまでスレオニンアルドラーゼ(特公昭49-020
514、特公昭50-026638、特公昭51-006239、特公昭52-04
6313、特公昭52-033915, 特公昭52ー000105)、D−スレ
オニンアルドラーゼ(特公平01-011279、特公平06-07550
5)、フェニルセリンアルドラーゼ(特開平09-238680)等
の存在が明らかにされている。これら公知のアルドラー
ゼを用いてアミノ酸とアルデヒドからヒドロキシアミノ
酸を合成する方法(特公昭52-012273、特公昭54-00395
2、特公昭54ー012554、特公平01-011279、特公平02-211
887、特公平02-207793)、ラセミのヒドロキシアミノ酸
を光学分割して光学活性なヒドロキシアミノ酸(特開昭5
8-216691、特公平02-721536、特開平06-125790、特開平
04-330297、特開平04-346795、特開平06-125787)を製造
する方法も知られている。On the other hand, aldolase is known as an enzyme that decomposes a hydroxy amino acid into an amino acid and an aldehyde. Until now, threonine aldolase (JP-B-49-020)
514, Japanese Patent Publication 50-026638, Japanese Patent Publication 51-006239, Japanese Patent Publication 52-04
6313, JP-B-52-033915, JP-B-52-000105), D-threonine aldolase (JP-B-01-011279, JP-B-06-07550)
5), the existence of phenylserine aldolase (JP-A-09-238680) and the like have been elucidated. A method for synthesizing a hydroxyamino acid from an amino acid and an aldehyde using these known aldolases (JP-B-52-012273, JP-B-54-00395)
2, Tokiko 54-012554, Tokiko 01-011279, Tokiko 02-211
887, Japanese Patent Publication No. 02-207793), an optically active hydroxy amino acid obtained by optically resolving a racemic hydroxy amino acid (Japanese Unexamined Patent Publication No.
8-216691, Japanese Patent Publication No. 02-721536, JP-A 06-125790, JP-A
Methods for producing JP-A-04-330297, JP-A-04-346795, and JP-A-06-125787 are also known.
【0007】しかしこれらのアルドラーゼを光学活性な
(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノールまたはそ
のハロゲン置換体(式2)の酵素的な製造方法に応用す
ることによって、原料化合物に混在するD−スレオエナ
ンチオマーの除去と、再利用が可能となることは知られ
ていない。However, by applying these aldolases to an enzymatic production method of optically active (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof (formula 2), D-mixed in the starting compound can be obtained. -It is not known that the removal and reuse of the threo-enantiomer is possible.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光学活性な
(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノールまたはそ
のハロゲン置換体(式2)の酵素的な製造方法におい
て、原料中に混在するD−スレオエナンチオマーの除去
と再利用を実現し、結果として高い収率を達成すること
を課題としている。より具体的には、D−スレオエナン
チオマーを酵素的に除去することが可能な方法の提供を
課題とする。The present invention relates to an enzymatic production method of optically active (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof (formula 2). It is an object of the present invention to remove and reuse the D-threo enantiomer, and to achieve a high yield as a result. More specifically, it is an object of the present invention to provide a method capable of enzymatically removing the D-threo enantiomer.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題の
解決のために、立体選択的な脱炭酸反応に組み合わせる
ことができるD−スレオエナンチオマーの酵素的な除去
方法について検討を重ねた。その結果、アルドラーゼに
よってD−スレオエナンチオマーの選択的な除去が達成
できることを見出し、本発明を完成した。すなわち本発
明は、以下の(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノ
ールまたはそのハロゲン置換体の製造方法に関する。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have repeatedly studied a method for enzymatic removal of D-threo enantiomer which can be combined with a stereoselective decarboxylation reaction. As a result, they have found that the aldolase can achieve selective removal of the D-threo enantiomer, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a method for producing the following (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof.
【0010】〔1〕式(1)で表されるDL−スレオ−
3−フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体のエナン
チオマー混合物に脱炭酸酵素を作用させ、L−スレオエ
ナンチオマーから式(2)で表される(R)−2−アミ
ノ−1−フェニルエタノールまたはそのハロゲン置換体
を生成させる、(R)−2−アミノ−1−フェニルエタ
ノールまたはそのハロゲン置換体の製造方法において、
前記エナンチオマー混合物を構成するD−スレオエナン
チオマーにアルドラーゼを作用させてこれを分解する工
程を含む製造方法。[1] DL-threo represented by the formula (1)
A decarboxylase is allowed to act on an enantiomer mixture of 3-phenylserine or a halogen-substituted product thereof, and (R) -2-amino-1-phenylethanol represented by the formula (2) or a halogen-substituted product thereof represented by the formula (2) from the L-threo enantiomer Producing (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof,
A production method comprising a step of causing an aldolase to act on a D-threo enantiomer constituting the enantiomeric mixture to decompose it.
【化5】 式(1)Embedded image Equation (1)
【化6】 式(2) (式中Xは水素、またはハロゲンを示す) 〔2〕アルドラーゼがD-スレオニンアルドラーゼ、ま
たはフェニルセリンアルドラーゼである〔1〕に記載の
製造方法。 〔3〕D-スレオニンアルドラーゼがアルカリゲネス・
ザイロオキシダンス(Alcaligenes xylosoxidans) IFO
12669株由来である〔2に記載の製造方法。 〔4〕更に付加的に、アルドラーゼの作用によってD−
スレオエナンチオマーが分解して生じたアルデヒドおよ
び/またはアミノ酸を回収する工程を含む、〔1〕に記
載の製造方法。Embedded image Formula (2) (wherein X represents hydrogen or halogen) [2] The production method according to [1], wherein the aldolase is D-threonine aldolase or phenylserine aldolase. [3] D-threonine aldolase is an alkaline gene.
Zylooxidans (Alcaligenes xylosoxidans) IFO
It is derived from the 12669 strain. [4] In addition, D- by the action of aldolase
The production method according to [1], comprising a step of recovering an aldehyde and / or an amino acid generated by decomposition of the threo enantiomer.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】先に述べたように、本発明におい
て酵素反応の原料となる式(1)で表されるDL−スレ
オ−3−フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体のエ
ナンチオマー混合物は、公知の反応原理(K.N.F.Shaw
& S.W.Fox,J.Amer.Chem.Soc.,75,3421-3424,1
953)にしたがって化学的に合成することができる。こ
のときの反応式を式(3)に示す。具体的な操作は、実
施例にも記載したとおりである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described above, the enantiomeric mixture of DL-threo-3-phenylserine represented by the formula (1) or a halogen-substituted derivative thereof represented by the formula (1), which is a raw material for an enzymatic reaction in the present invention, is known. Reaction principle (KNF Shaw
& S. W. Fox, J.S. Amer. Chem. Soc., 75, 3421-3424,1
953). The reaction formula at this time is shown in formula (3). The specific operation is as described in Examples.
【0012】[0012]
【化7】 式(3) 式中、XはH、またはハロゲンを示す。ハロゲンとして
は、F、Cl、Br、およびIからなる群から選択するいずれ
かの元素を示すことができる。ハロゲンで置換する場
合、置換位置は、o、m、あるいはpのいずれの位置に対
して置換されていても良い。Embedded image Formula (3) In the formula, X represents H or halogen. As the halogen, any element selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I can be shown. When substituting with halogen, the substitution position may be any of o, m and p.
【0013】本発明においてD−スレオエナンチオマー
に作用させるアルドラーゼは、D-スレオ-3-フェニルセ
リンまたはそのハロゲン置換体をアルデヒドとアミノ酸
に分解する酵素であればいずれも使用可能である。スレ
オニンアルドラーゼによる酵素反応を式(4)として以
下に示す。In the present invention, any aldolase that acts on the D-threo enantiomer can be used as long as it is an enzyme that decomposes D-threo-3-phenylserine or its halogen-substituted product into an aldehyde and an amino acid. The enzymatic reaction by threonine aldolase is shown below as formula (4).
【0014】[0014]
【化8】 式(4) 式中、Xは前述の元素を意味する。Embedded image Formula (4) In the formula, X means the aforementioned element.
【0015】本発明に利用可能なアルドラーゼとして
は、たとえば以下のような微生物に由来するアルドラー
ゼを示すことができる。アルカリゲネス・ファエカリス
(Alcaligenes faecalis、IFO12669)シュー
ドモナスDK−2(Pseudomonas DK-2、FERM−P6
200)アルスロバクターDK−19(Althrobacter D
K-19、FERM−P6201)なお本明細書においてIF
O番号の付された微生物は、財団法人・発酵研究所発行
の微生物カタログ第9版(1992年)に記載されており、
同研究所より入手することができる。また、NRIC番号の
付された微生物は東京農業大学発行の菌株カタログ第2
版(1992年)に記載されており、同大学より入手するこ
とができる。Aldolases usable in the present invention include, for example, aldolases derived from the following microorganisms. Alcaligenes faecalis (IFO12669) Pseudomonas DK-2 (FERM-P6)
200) Arthrobacter DK-19
K-19, FERM-P6201) In the present specification, IF
O-numbered microorganisms are described in the 9th edition of the microorganism catalog published by the Institute for Fermentation (1992),
It can be obtained from the Institute. Microorganisms with NRIC numbers are the second strain catalog published by Tokyo University of Agriculture.
Edition (1992) and can be obtained from the university.
【0016】本発明におけるアルドラーゼの酵素反応
は、D体とL体とが混在するDL-スレオ-3-フェニルセリ
ンまたはそのハロゲン置換体のエナンチオマー混合物
に、任意の順序で作用させることによって実施すること
ができる。すなわち、主反応である脱炭酸反応を触媒す
る脱炭酸酵素を作用させる前、後、あるいは同時に、前
記エナンチオマー混合物に作用させることができる。い
ずれの段階で作用させても、D−スレオエナンチオマー
はアルドラーゼの作用によってアルデヒドとアミノ酸と
に分解される。分解の結果として生成するアルデヒドや
アミノ酸を回収すれば、再び原料であるDL-スレオ-3-
フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体の化学合成に
利用することができる。本発明を構成する一連の反応
を、原料となるDL-スレオ-3-フェニルセリンまたはそ
のハロゲン置換体の合成段階も含めて総合的に示せば、
たとえば以下の式(5)のようにまとめることができ
る。The enzymatic reaction of aldolase in the present invention is carried out by reacting the enantiomer mixture of DL-threo-3-phenylserine or its halogen-substituted form in which D-form and L-form are mixed in an arbitrary order. Can be. That is, it can act on the enantiomeric mixture before, after, or simultaneously with the action of a decarboxylase that catalyzes the decarboxylation reaction, which is the main reaction. At any stage, the D-threo enantiomer is decomposed into aldehydes and amino acids by the action of aldolase. If the aldehyde and amino acid produced as a result of the decomposition are recovered, the raw material DL-threo-3-
It can be used for chemical synthesis of phenylserine or a halogen-substituted product thereof. If a series of reactions constituting the present invention are comprehensively described including the synthesis step of DL-threo-3-phenylserine as a raw material or a halogen-substituted product thereof,
For example, they can be summarized as in the following equation (5).
【化9】 式(5)Embedded image Equation (5)
【0017】本発明においてアルドラーゼの作用によっ
てD-スレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロゲン置換
体から生じるアルデヒドは、たとえば実施例に示すよう
な操作によって回収される。すなわち、反応液のpHを硫
酸酸性として、酢酸エチル等でベンズアルデヒド(ある
いはそのハロゲン誘導体)を抽出することができる。酢
酸エチル相の脱溶媒の後に固体として回収されるベンズ
アルデヒド(あるいはそのハロゲン誘導体)は、再び目
的とするDL-スレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロ
ゲン置換体の合成のための原料とすることができる。ま
た、アルデヒドを抽出した反応液を濃縮した後にエタノ
ール等のアルコールを添加することにより、アミノ酸を
晶析させることができる。晶析し沈殿したアミノ酸は、
ろ過等で回収することができる。In the present invention, an aldehyde generated from D-threo-3-phenylserine or a halogen-substituted product thereof by the action of an aldolase is recovered, for example, by the procedure shown in Examples. That is, benzaldehyde (or a halogen derivative thereof) can be extracted with ethyl acetate or the like by adjusting the pH of the reaction solution to sulfuric acid. Benzaldehyde (or its halogen derivative) recovered as a solid after desolvation of the ethyl acetate phase can be used again as a raw material for synthesizing the target DL-threo-3-phenylserine or its halogen-substituted product. . The amino acid can be crystallized by adding an alcohol such as ethanol after concentrating the reaction solution from which the aldehyde has been extracted. The precipitated and precipitated amino acids are
It can be recovered by filtration or the like.
【0018】一方、主反応である脱炭酸酵素による反応
は、たとえば本発明者らによって特許出願されている公
知の方法(WO95/23869)等にしたがって実施することがで
きる。たとえばスレオ-3-フェニルセリンまたはそのハ
ロゲン置換体のエナンチオマー混合物に作用し、式
(2)で表される(R)-2-アミノ-1-フェニルエタノー
ルまたはそのハロゲン置換体を生成することができるチ
ロシンデカルボキシラーゼによって式(6)に示す酵素
反応を達成することができる。On the other hand, the reaction by the decarboxylase, which is the main reaction, can be carried out, for example, according to a known method (WO95 / 23869) filed by the present inventors as a patent. For example, it can act on an enantiomeric mixture of threo-3-phenylserine or a halogen-substituted product thereof to produce (R) -2-amino-1-phenylethanol represented by the formula (2) or a halogen-substituted product thereof. The enzyme reaction represented by the formula (6) can be achieved by tyrosine decarboxylase.
【0019】[0019]
【化10】 式中、Xは前述と同じ元素を示す。 式(6)Embedded image In the formula, X represents the same element as described above. Equation (6)
【0020】本発明で使用するチロシンデカルボキシラ
ーゼはいかなる起源のものでも使用可能である。たとえ
ばエンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faeca
lis)や、エンテロコッカス・ヒラエ(Enterococcus h
irae)等の入手が容易な微生物に由来する酵素は好まし
い酵素と言うことができる。(なお、「ストレプトコッ
カス・フェカリス」(Streptococcus faecalis)は旧
名称であり、実際にはエンテロコッカス属に属する微生
物由来の酵素であると考えられる。1981年の分類改正に
よりストレプトコッカス属からエンテロコッカス属が独
立し「Bergey's Manual of Systematic Bacteriology
(1986年)」によれば、旧ストレプトコッカス・フェカ
リスはエンテロコッカス・フェカリスと分類されてい
る。)The tyrosine decarboxylase used in the present invention can be of any origin. For example, Enterococcus faeca
lis) and Enterococcus hilae (Enterococcus h)
Enzymes derived from readily available microorganisms such as irae) can be said to be preferred enzymes. (Note that "Streptococcus faecalis" is an old name and is considered to be actually an enzyme derived from a microorganism belonging to the genus Enterococcus. After the classification was revised in 1981, the genus Enterococcus became independent from the genus Streptococcus. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology
(1986), the former Streptococcus faecalis has been classified as Enterococcus faecalis. )
【0021】本発明における脱炭酸酵素反応は、スレオ
-3-フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体のエナン
チオマー混合物に作用し、式(2)で表される(R)-2-
アミノ-1-フェニルエタノールまたはそのハロゲン置換
体を生成することができる微生物を利用して実施するこ
ともできる。本発明に利用可能な微生物としては、たと
えば以下のような微生物を例示することができる。 エンテロコッカス(Enterococcus)属 ラクトバチルス(Lactobacillus)属 プロビデンシア(Providencia)属 フザリウム(Fusarium)属、および ジベレラ(Gibberella)属In the present invention, the decarboxylase reaction is carried out by threo.
Acts on an enantiomeric mixture of -3-phenylserine or a halogen-substituted form thereof, and is represented by the formula (2):
It can also be carried out using a microorganism capable of producing amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof. Examples of microorganisms that can be used in the present invention include the following microorganisms. Enterococcus genus Lactobacillus genus Providencia genus Fusarium genus and Gibberella genus
【0022】これらの微生物は、野生株、変異株、また
は細胞融合もしくは遺伝子操作などの遺伝的手法より誘
導される組換え株など、いずれの株でも前記反応を触媒
しうるものである限り、本発明において利用することが
できる。これらの属に含まれ、本発明に利用可能で、容
易に入手しうる菌株を以下に示す。エンテロコッカス・
フェカリス(Enterococcus faecalis)NRIC 1141、エン
テロコッカス・ヒラエ(Enterococcus hirae)IFO 318
1、ラクトバチルス・ブレビス(Lactobacillus brevi
s)NRIC 1037、プロビデンシア・スチュアーティ(Prov
idencia stuatii)IFO 12930、フザリウム・アングイオ
イデス(Fusarium anguioides)IFO 4467、ジベレラ・
フジクロイ(Gibberella fujikuroi)IFO 9977、IFO 30
336、IFO 30337、IFO 31251、NRIC 1240株、ジベレラ・
ゼアエ(Gibberella zeae)IFO 7772、ジベレラ・ラテ
リティウム(Gibberella lateritium)IFO 7188、ジベ
レラ・アクミナタ(Gibberella acuminata)IFO 30307
株As long as these microorganisms can catalyze the above reaction, any of these microorganisms, such as a wild-type strain, a mutant strain, or a recombinant strain derived by a genetic technique such as cell fusion or genetic manipulation, can be used. It can be used in the invention. The strains that are included in these genera, can be used in the present invention, and are easily available are shown below. Enterococcus
Enterococcus faecalis NRIC 1141, Enterococcus hirae IFO 318
1. Lactobacillus brevi
s) NRIC 1037, Providencia Stuarty (Prov
idencia stuatii) IFO 12930, Fusarium anguioides IFO 4467, Gibberella
Gibberella fujikuroi IFO 9977, IFO 30
336, IFO 30337, IFO 31251, NRIC 1240, Gibberella
Gibberella zeae IFO 7772, Gibberella lateritium IFO 7188, Gibberella acuminata IFO 30307
stock
【0023】なお前記財団法人・発酵研究所発行の微生
物カタログ第9版,pp.312〜320(1992)および、宇田
川俊一ら著「菌類図鑑」上巻pp.518〜522,下巻pp.10
55〜1059,講談社(1978)によれば、ジベレラ・フジク
ロイ(Gibberella fujikuroi)の分生子世代はフザリウ
ム・モニリフォルム(Fusarium moniliforme)、ジベレ
ラ・ゼアエ(Gibberella zeae)の分生子世代はフザリ
ウム・グラミネアルム(Fusarium graminearum)、ジベ
レラ・ラテリティウム(Gibberella lateritium)の分
生子世代はフザリウム・ラテリティウム(Fusarium lat
eritium)とそれぞれ規定されている。したがってこれ
らの完全世代の種名とそれぞれに対応する分生子世代の
種名は同じ生物種を示すことは明らかである。すなわ
ち、フザリウム・モニリフォルム、フザリウム・グラミ
ネアルム、フザリウム・ラテリティウムを用いて本発明
を実施した場合も、本発明に包含される。The catalog of microorganisms, 9th edition, published by Fermentation Research Institute, pp. 312-320 (1992), and Shunichi Udagawa et al. 518-522, lower volume pp. Ten
55-1059, According to Kodansha (1978), the conidia of Gibberella fujikuroi are Fusarium moniliforme, and the conidia of Gibberella zeae are Fusarium graminearum. ), Gibberella lateritium conidia generation is Fusarium latium (Fusarium latium)
eritium). Thus, it is clear that the species names of these full generations and the corresponding conidium generation species names indicate the same species. That is, the present invention also includes a case where the present invention is implemented using Fusarium moniliform, Fusarium graminerum, or Fusarium laterium.
【0024】酵素を利用する場合は、反応の際のチロシ
ンデカルボキシラーゼおよびアルドラーゼの使用量は、
通常0.005〜5.0ユニット/mlである。ただし対
応する基質の濃度や、温度、pHなどの反応条件に応じ
て、更に適当な酵素の使用量を経験的に設定すること
は、当業者が通常行いうる。本発明において、スレオニ
ンアルドラーゼの1ユニットとは、30℃, pH8.0
で1分間にスレオニンから1μmolのアセトアルデヒド
を生成できる酵素活性と定義する。またチロシンデカル
ボキシラーゼの1ユニットとは、37℃、pH5.5
で、1分間に1μmolの基質を変換することのできる酵素
活性と定義する。When an enzyme is used, the amounts of tyrosine decarboxylase and aldolase used in the reaction are as follows:
Usually, it is 0.005 to 5.0 units / ml. However, those skilled in the art can usually determine an appropriate amount of the enzyme to be used empirically according to the reaction conditions such as the concentration of the corresponding substrate, temperature, and pH. In the present invention, one unit of threonine aldolase means 30 ° C., pH 8.0.
Is defined as an enzyme activity capable of producing 1 μmol of acetaldehyde from threonine in one minute. One unit of tyrosine decarboxylase is 37 ° C., pH 5.5.
Is defined as an enzymatic activity capable of converting 1 μmol of substrate per minute.
【0025】これらの酵素は市販の酵素の他に、市販の
酵素を更に高度に精製したもの、あるいは前記酵素産生
微生物菌体から公知の方法を組み合わせて精製取得した
ものを使用することができる。酵素反応は精製された酵
素を反応液に懸濁あるいは溶解させた状態で行う他、担
体に固定化した固定化酵素として反応液と接触させるこ
ともできる。カラギーナンゲル、アルギン酸ゲル、ポリ
アクリルアミドゲル、セルロース、あるいは寒天等を担
体として利用し、酵素を固定化する方法は公知である。
また限外濾過膜などを備えたバイオリアクター中で酵素
を反応させることもできる。As these enzymes, in addition to commercially available enzymes, those obtained by further purifying commercially available enzymes, or those obtained by purifying and obtaining from the above-mentioned enzyme-producing microorganism cells by a combination of known methods can be used. The enzyme reaction is carried out in a state where the purified enzyme is suspended or dissolved in the reaction solution, or may be brought into contact with the reaction solution as an immobilized enzyme immobilized on a carrier. Methods for immobilizing enzymes using carrageenan gel, alginate gel, polyacrylamide gel, cellulose, agar, or the like as a carrier are known.
The enzyme can also be reacted in a bioreactor equipped with an ultrafiltration membrane or the like.
【0026】酵素として微生物そのものを利用する場合
は、培養液をそのまま用い、該培養液にスレオ-3-フェ
ニルセリンまたはそのハロゲン置換体のエナンチオマー
混合物を添加する方法、遠心分離などにより、菌体を分
離し、これをそのまま、あるいは洗浄した後、緩衝液、
水などに再懸濁したものに、スレオ-3-フェニルセリン
またはそのハロゲン置換体のエナンチオマー混合物を添
加し反応させる方法などがある。また、微生物は生菌体
のままでもよいが、菌体破砕物、アセトン処理、トルエ
ン処理、凍結乾燥などの処理を施したものでもよい。微
生物(生菌体または菌体を処理したもの)を、カラギー
ナンゲル、アルギン酸ゲル、ポリアクリルアミドゲル、
セルロース、寒天などに公知の方法で固定化して本発明
を実施することも可能であり、限外濾過膜などを用いて
反応器中で反応させることもできる。酵素にしろ菌体に
しろ、固定化した形で反応液に添加することによって酵
素の活性を安定に保持することができ、また酵素の回収
と再利用が容易となる。反応液には基質であるスレオ-3
-フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体のエナンチ
オマー混合物の菌体内への透過性を改善するため、塩化
セチルピリジニウム、セチルトリメチルアンモニウムブ
ロミド、トライトンX(Triton X)、ツイーン(Twee
n)などの界面活性剤を0.001〜0.5%程度添加すると良
い結果が得られる場合がある。更に、微生物(生菌体ま
たは菌体を処理したもの)および酵素を用いる場合に共
通の事項として、反応液の気相を窒素置換する、あるい
は液面を流動パラフィン等でシールして酸素を遮断する
ことで良好な結果が得られることもある。When the microorganism itself is used as the enzyme, the culture is used as it is, and the cells are added to the culture with threo-3-phenylserine or an enantiomeric mixture of halogen-substituted products, by centrifugation or the like. Separation, after washing or washing, buffer,
There is a method in which threo-3-phenylserine or an enantiomeric mixture of a halogen-substituted product thereof is added to a suspension resuspended in water or the like and reacted. The microorganisms may be living cells, or may be those subjected to treatment such as crushed cells, acetone treatment, toluene treatment, and freeze-drying. Microorganisms (produced from viable cells or cells) are treated with carrageenan gel, alginate gel, polyacrylamide gel,
It is also possible to carry out the present invention by immobilizing it on cellulose, agar or the like by a known method, and it is also possible to react in a reactor using an ultrafiltration membrane or the like. The activity of the enzyme can be stably maintained by adding it to the reaction solution in an immobilized form, regardless of whether it is an enzyme or a cell, and the enzyme can be easily recovered and reused. The reaction solution contains the substrate Threo-3
Cetylpyridinium chloride, cetyltrimethylammonium bromide, Triton X, Tween (Twee)
When a surfactant such as n) is added in an amount of about 0.001 to 0.5%, good results may be obtained. Furthermore, when using microorganisms (viable cells or processed cells) and enzymes, the common matter is to replace the gas phase of the reaction solution with nitrogen, or seal the liquid surface with liquid paraffin to block oxygen. Good results may be obtained.
【0027】本発明におけるアルドラーゼによる酵素反
応は、次のような条件で行うことにより十分な酵素活性
を期待することができる。すなわち、本発明のアルドラ
ーゼとしてたとえば、アルカリゲネス属由来のアルドラ
ーゼを用いる場合、反応温度は5〜60℃、好ましくは
20〜40℃とする。望ましい反応液のpHは4〜10、
好ましくは6〜8である。反応系には0.1μM〜10m
M、より好ましくは1μM〜1mMピリドキサールリン酸を
添加し、更に必要に応じてMnのような2価の金属イオン
を0.1μM〜10mM、より好ましくは1μM〜1mMとな
るように加えれば高度な酵素活性の発現が期待できる。The enzymatic reaction with aldolase in the present invention can be expected to have a sufficient enzymatic activity when performed under the following conditions. That is, when, for example, an aldolase derived from the genus Alcaligenes is used as the aldolase of the present invention, the reaction temperature is 5 to 60 ° C, preferably 20 to 40 ° C. Desirable pH of the reaction solution is 4 to 10,
Preferably it is 6-8. 0.1 μM to 10 m for the reaction system
M, more preferably 1 μM to 1 mM pyridoxal phosphate, and if necessary, a divalent metal ion such as Mn is added to 0.1 μM to 10 mM, more preferably 1 μM to 1 mM, to achieve a high level of efficiency. Expression of enzyme activity can be expected.
【0028】一方チロシンデカルボキシラーゼによる反
応は、通常5〜70℃、望ましくはラクトバチルス属、プ
ロビデンシア属については20〜40℃、エンテロコッカス
属、ジベレラ属、フザリウム属については、45〜60℃、
チロシンデカルボキシラーゼについては25〜60℃で行
う。反応pHは脱炭酸を行う酵素が反応する範囲で適宜選
択すればよいが、通常pH4〜11、望ましくはpH5〜9で行
い、通常、緩衝液中あるいはpHスタットを用いて行う。
反応は静置あるいは振盪、攪拌いずれでも行うことがで
きる。反応に用いる溶媒は通常、水であるが、反応に影
響を与えない範囲でアルコールなどの有機溶媒を加える
ことができる。生成した(R)-2-アミノ-1-フェニルエ
タノールまたはそのハロゲン置換体は限外濾過、濃縮、
カラムクロマトグラフィー、抽出、晶析など通常の方法
を組合わせることで回収・精製できる。また、残存する
光学活性スレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロゲン
置換体も同様の操作で回収・精製できる。On the other hand, the reaction with tyrosine decarboxylase is usually 5 to 70 ° C., preferably 20 to 40 ° C. for Lactobacillus and Providencia, 45 to 60 ° C. for Enterococcus, Gibberella and Fusarium.
Perform at 25-60 ° C for tyrosine decarboxylase. The reaction pH may be appropriately selected within the range in which the enzyme for decarboxylation reacts, but is usually at pH 4 to 11, preferably at pH 5 to 9, usually in a buffer or using a pH stat.
The reaction can be performed by standing, shaking, or stirring. The solvent used for the reaction is usually water, but an organic solvent such as an alcohol can be added as long as the reaction is not affected. The produced (R) -2-amino-1-phenylethanol or its halogen-substituted product is subjected to ultrafiltration, concentration,
It can be recovered and purified by combining ordinary methods such as column chromatography, extraction, and crystallization. The remaining optically active threo-3-phenylserine or its halogen-substituted product can be recovered and purified by the same operation.
【0029】基質である式(1)で表されるスレオ-3-
フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体のエナンチオ
マー混合物は酵素の基質阻害が起こらない濃度範囲で、
一括あるいは間欠的に、あるいは連続して添加すればよ
く、通常0.01から20%(w/w)程度添加する。基質は、
そのまま水に溶解あるいは分散して、または水に溶解あ
るいは反応に影響を与えないような有機溶媒に溶解した
り、界面活性剤などに分散させたりして添加することが
できる。The substrate, threo-3- represented by formula (1)
An enantiomeric mixture of phenylserine or a halogen-substituted form thereof is used in a concentration range in which substrate inhibition of the enzyme does not occur.
It may be added all at once, intermittently, or continuously, and is usually added in an amount of about 0.01 to 20% (w / w). The substrate is
It can be added as it is dissolved or dispersed in water as it is, dissolved in an organic solvent that does not dissolve in water or affect the reaction, or dispersed in a surfactant or the like.
【0030】本発明に用いる微生物を培養するための培
地は、その微生物が増殖しうるものであれば特に制限は
ない。例えば、炭素源としては、上記微生物が利用可能
であればいずれも使用でき、具体的には、グルコース、
フルクトース、シュクロース、デキストリンなどの糖
類、ソルビトール、グリセロールなどのアルコール類、
フマール酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸などの有機
酸類およびその塩類、パラフィンなどの炭化水素類など
あるいはこれらの混合物を使用することができる。窒素
源としては例えば、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、リン酸アンモニウムなどの無機酸のアンモニウム
塩、フマル酸アンモニウム、クエン酸アンモニウムなど
の有機酸のアンモニウム塩、肉エキス、酵母エキス、コ
ーンスティープリカー、カゼイン加水分解物、尿素、な
どの無機有機含窒素化合物、あるいはこれらの混合物を
使用することができる。他に無機塩、微量金属塩、ビタ
ミン類など、通常の培養に用いられる栄養源を適宜混合
して用いることができる。また、必要に応じて微生物の
増殖を促進する因子、本発明の目的化合物の生成能力を
高めるセリン、チロシン、バリン、ロイシン、アラニ
ン、イソロイシン、グリシン、フェニルアラニン、トリ
プトファン、スレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロ
ゲン置換体などのアミノ酸誘導源、ピリドキサール-5'-
リン酸、ピリドキサール塩酸塩などのビタミンB6類な
どの因子、あるいは培地のpH保持に有効なCaCO3などの
物質も添加できる。例として、バクテリアについてはブ
イヨン培地、乳酸菌類についてはMRS培地、GYP培地、カ
ビの培養にはYM培地、ポテト-シュクロース培地等が適
当である(財団法人・発酵研究所発行の微生物カタログ
第9版(1992年),pp 452〜453、東京農業大学発行菌
株カタログ第2版(1992年),pp 51〜52参照)。培養方
法としては培地pHは3.0〜11.0、好ましくは4〜8、培養
温度は20〜45℃、好ましくは25〜37℃で、嫌気的あるい
は好気的にその微生物に適した条件下で5〜120時間、好
ましくは24〜96時間程度培養する。次に本発明を実施例
により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例にの
み限定されるものではない。The medium for culturing the microorganism used in the present invention is not particularly limited as long as the microorganism can grow. For example, as the carbon source, any of the above microorganisms can be used, and specifically, glucose,
Sugars such as fructose, sucrose and dextrin; alcohols such as sorbitol and glycerol;
Organic acids and salts thereof, such as fumaric acid, citric acid, acetic acid, and propionic acid, hydrocarbons such as paraffin, and mixtures thereof can be used. Examples of the nitrogen source include ammonium salts of inorganic acids such as ammonium chloride, ammonium sulfate and ammonium phosphate, ammonium salts of organic acids such as ammonium fumarate and ammonium citrate, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, and casein hydrolysis. , Urea, and other inorganic and organic nitrogen-containing compounds, or mixtures thereof. In addition, nutrients used in ordinary culture, such as inorganic salts, trace metal salts, and vitamins, can be appropriately mixed and used. Further, if necessary, a factor that promotes the growth of microorganisms, serine, tyrosine, valine, leucine, alanine, isoleucine, glycine, phenylalanine, tryptophan, threo-3-phenylserine or the like, which enhances the ability to produce the target compound of the present invention. Amino acid derivatives such as halogenated derivatives, pyridoxal-5'-
Factors such as phosphoric acid and vitamin B6 such as pyridoxal hydrochloride, or substances such as CaCO3 effective for maintaining the pH of the medium can also be added. For example, a bouillon medium for bacteria, an MRS medium, a GYP medium for lactic acid bacteria, a YM medium, and a potato-sucrose medium for mold cultivation are suitable (Microorganism Catalog No. 9 issued by the Institute of Fermentation, Japan). Edition (1992), pp 452-453, Tokyo University of Agriculture, strain catalog 2nd edition (1992), pp 51-52). As a culture method, the medium pH is 3.0 to 11.0, preferably 4 to 8, and the culture temperature is 20 to 45 ° C, preferably 25 to 37 ° C, under anaerobic or aerobic conditions suitable for the microorganism. The culture is performed for 120 hours, preferably for about 24-96 hours. Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0031】[0031]
【実施例】以下の実施例における(R)-2-アミノ-1-フ
ェニルエタノールまたはそのハロゲン置換体、および光
学活性スレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロゲン置
換体の光学純度の測定は、「CROWNPAK CR(+)」(ダ
イセル化学工業社製)を用いるHPLCにより行った(カラ
ム:CROWNPAK CR(+)、内径4.6×150mm、移動相:過
塩素酸水溶液,pH 2.0(pH 1.0)、流速:1.0ml/分、温
度:10℃(5℃)、検出:UV 254nm[( )内は光学活性
スレオ-3-フェニルセリンまたはそのハロゲン置換体を
測定する場合])。また、スレオ-3-フェニルセリンま
たはそのハロゲン置換体、2-アミノ-1-フェニルエタノ
ールまたはそのハロゲン置換体の定量はODSカラムを用
いる逆相HPLCによって行った(カラム:Wakosil ODS II
HG(和光純薬社製)、内径4.6×250mm、移動相:50mM
カリウムリン酸緩衝液,pH 2.5/アセトニトリル[9:1,v
/v]、流速:1.0ml/分、温度:50℃、検出:254nm)。EXAMPLES In the following examples, measurement of the optical purity of (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof and optically active threo-3-phenylserine or a halogen-substituted product thereof was carried out by the method described in "CROWNPAK". CR (+) "(manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) (column: CROWNPAK CR (+), inner diameter 4.6 × 150 mm, mobile phase: aqueous perchloric acid, pH 2.0 (pH 1.0), flow rate: 1.0) ml / min, temperature: 10 ° C. (5 ° C.), detection: UV 254 nm [() indicates measurement of optically active threo-3-phenylserine or its halogen-substituted product]). The quantification of threo-3-phenylserine or its halogen-substituted product, 2-amino-1-phenylethanol or its halogen-substituted product was performed by reverse-phase HPLC using an ODS column (column: Wakosil ODS II
HG (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), inner diameter 4.6 x 250 mm, mobile phase: 50 mM
Potassium phosphate buffer, pH 2.5 / acetonitrile [9: 1, v
/ v], flow rate: 1.0 ml / min, temperature: 50 ° C, detection: 254 nm).
【0032】また、以下の実施例における「菌体調製用
培地1A」「菌体調製用培地1B」「菌体調製用培地
2」「菌体調製用培地3」「菌体調製用培地4」「菌体
調製用培地5」「YM培地」の調製法は以下の通りであ
る。 (菌体調製用培地1A)グルコース5g、酵母エキス(極
東製薬)5g、ポリペプトン(日本製薬)5g、MgSO 4・7H2
O 1g、DL-スレオ-3-(3-クロロフェニル)セリン0.2g、
ピリドキサール塩酸塩0.1gを混合し、脱イオンにて総容
量1000mlとし、pH7.0に合わせる。 (菌体調製用培地1B)グルコース5g、酵母エキス(極
東製薬)5g、ポリペプトン(日本製薬)5g、MgSO 4・7H2
O 1g、L-チロシン0.2g、ピリドキサール塩酸塩0.1gを混
合し、脱イオンにて総容量1000mlとし、pH 7.0に合わせ
る。 (菌体調製用培地2)グルコース5g、KH2PO40.7g、(N
H4)2HPO41.3g、MgSO47H2O 0.5g、酵母エキス(極東製
薬)3g、ポリペプトン(日本製薬)5g、肉エキス(極東
製薬)3g、DL-スレオ-3-(3-クロロフェニルセリン)0.
2gを混合し、脱イオン水にて総容量1000mlとし、pH 7.2
に合わせる。 (菌体調製用培地3)グリセリン20g、酵母エキス(極
東製薬)3g、ポリペプトン(日本製薬)5g、麦芽エキス
(極東製薬)3g、ピリドキサール塩酸塩0.1g、脱イオン
水1000mlを混合しpH 7.0に合わせる。 (菌体調製用培地4)グリセリン5g、ポテト浸出液(皮
を剥いたじゃがいも200gを1cm角に切り、水1000mlを加
え20分間沸騰させた後、ガーゼで濾過したもの)200g
分、ピリドキサール塩酸塩0.1gを混合したものに脱イオ
ン水を加え総容量1000mlとし、pH 5.6に合わせる。 (菌体調製用培地5)グルコース24g、酵母エキス(ア
サヒビール製)19.2g、KH2PO4 1.3g、(NH4)2SO42.4g、M
gSO4・7H2O 1.3g、FeSO4・7H2O0.016g、ZnSO4・7H2O
0.016g、FSアンチフォーム028(ダウコーニング社製)
0.3gを混合し脱イオン水を加え総容量1000mlとし、pH
6.0に合わせる。 (YM培地)グルコース10g、酵母エキス(極東製薬)3
g、麦芽エキス(極東製薬)3g、ポリペプトン(日本製
薬)5gを混合し脱イオン水を加え総容量1000mlとし、pH
6.0に合わせる。In the following examples, "for preparing bacterial cells"
"Medium 1A" "Bacteria preparation medium 1B" "Bacteria preparation medium"
2 "Bacteria preparation medium 3" "Bacteria preparation medium 4" "Bacteria
The preparation method of “Preparation medium 5” and “YM medium” is as follows.
You. (Cell culture medium 1A) 5 g glucose, yeast extract
East Pharmaceutical) 5g, Polypeptone (Nippon Pharmaceutical) 5g, MgSO Four・ 7HTwo
O 1 g, DL-threo-3- (3-chlorophenyl) serine 0.2 g,
Mix 0.1 g of pyridoxal hydrochloride and deionize to total volume
Make up to 1000 ml and adjust to pH 7.0. (Cell culture medium 1B) 5 g glucose, yeast extract
East Pharmaceutical) 5g, Polypeptone (Nippon Pharmaceutical) 5g, MgSO Four・ 7HTwo
O 1g, L-tyrosine 0.2g, pyridoxal hydrochloride 0.1g
Deionize to a total volume of 1000 ml and adjust to pH 7.0
You. (Cell culture medium 2) Glucose 5g, KHTwoPOFour0.7g, (N
HFour)TwoHPOFour1.3g, MgSOFour7HTwoO 0.5g, yeast extract (Far East
Medicine) 3g, polypeptone (Nihon Pharmaceutical) 5g, meat extract (Far East)
Pharmaceutical) 3g, DL-threo-3- (3-chlorophenylserine) 0.
2g, make up to 1000ml total volume with deionized water, pH 7.2
Adjust to (Cell culture medium 3) 20 g of glycerin, yeast extract
East Pharmaceutical) 3g, Polypeptone (Nihon Pharmaceutical) 5g, Malt extract
(Farto Pharmaceutical) 3 g, pyridoxal hydrochloride 0.1 g, deionized
Mix 1000 ml of water and adjust to pH 7.0. (Cell culture medium 4) 5 g of glycerin, potato leachate (peel
Cut 200g into 1cm squares and add 1000ml of water
Boiled for 20 minutes and filtered with gauze) 200g
Minutes, deionized to a mixture of 0.1 g of pyridoxal hydrochloride
Water to make a total volume of 1000 ml and adjust to pH 5.6. (Cell culture medium 5) 24 g of glucose, yeast extract (A
19.2g, KHTwoPOFour 1.3 g, (NHFour)TwoSOFour2.4g, M
gSOFour・ 7HTwoO 1.3g, FeSOFour・ 7HTwoO0.016g, ZnSOFour・ 7HTwoO
0.016g, FS Antifoam 028 (manufactured by Dow Corning)
Mix 0.3 g, add deionized water to make total volume 1000 ml, pH
Adjust to 6.0. (YM medium) glucose 10g, yeast extract (Kyokuto Pharmaceutical) 3
g, malt extract (Kyokuto Pharmaceutical) 3 g, polypeptone (made in Japan)
5g), add deionized water to make total volume 1000ml, pH
Adjust to 6.0.
【0033】[実施例1] (スレオ-3-(3-クロロフェニル)セリンの合成)2Lの
セパラブルフラスコに水酸化ナトリウム(80.0g,2.0mo
l)、グリシン(100.0g,1.33mol)、および水(330m
l)を入れ、氷浴にて15℃に冷やした。m-クロロベンズ
アルデヒド(375.0g,2.66mol)を一度に加え、激しく
撹拌した。次第に白色固体が析出し、約1時間で撹拌が
困難になった。撹拌を止め、反応混合物を室温で24時間
放置した。15℃に冷やした後、濃硫酸(36%,202.6g,1
76ml,2.0mol)をゆっくり滴下した(約1時間)。滴下
終了後、トルエン(370ml)を加えて約1時間撹拌し
た。混合物を吸引ろ過し、得られた白色固体はトルエン
(約500ml)を用いて洗浄した。得られた白色固体にイ
ソプロパノール(1L)を加え、1時間還流した。冷却
後、混合物を吸引ろ過し、イソプロパノール(約500m
l)で十分洗浄した。得られた白色固体を減圧乾燥(50
℃、2日)し、目的化合物を229.4g得た(収率79.9
%)。 融点 169℃(分解) IR(KBr)3094,2896,1634,1600,1574,1479,143
4,1401,1338,1200,1055,871,786,685cm-1.Example 1 (Synthesis of threo-3- (3-chlorophenyl) serine) Sodium hydroxide (80.0 g, 2.0 mol) was placed in a 2 L separable flask.
l), glycine (100.0 g, 1.33 mol), and water (330 m
l) and cooled to 15 ° C. in an ice bath. m-Chlorobenzaldehyde (375.0 g, 2.66 mol) was added in one portion and stirred vigorously. A white solid gradually precipitated, and stirring became difficult in about 1 hour. The stirring was stopped and the reaction mixture was left at room temperature for 24 hours. After cooling to 15 ° C, concentrated sulfuric acid (36%, 202.6 g, 1
76 ml, 2.0 mol) was slowly added dropwise (about 1 hour). After completion of the dropwise addition, toluene (370 ml) was added and the mixture was stirred for about 1 hour. The mixture was subjected to suction filtration, and the obtained white solid was washed with toluene (about 500 ml). Isopropanol (1 L) was added to the obtained white solid, and the mixture was refluxed for 1 hour. After cooling, the mixture was subjected to suction filtration, and isopropanol (about 500 m
Washed well in l). The obtained white solid was dried under reduced pressure (50
C. for 2 days) to obtain 229.4 g of the target compound (yield: 79.9).
%). Melting point 169 ° C (decomposition) IR (KBr) 3094, 2896, 1634, 1600, 1574, 1479, 143
4,1401,1338,1200,1055,871,786,685cm -1 .
【0034】[実施例2] (D-スレオニンアルドラーゼの調製)本発明によるD-ス
レオニンアルドラーゼ(D-TA)遺伝子(dta)は次の方法に
より取得し解析された。常法によりアルカリゲネス・ザ
イロオキシダンス(Alcaligenes xylosooxidans) IFO
12669株より染色体DNAを調製し、コスミドpWE15(ストラ
タジーン社製)のBamHI部位を用いてDNAライブラリーを
作成した。また、アルカリゲネス・ザイロオキシダンス
IFO 12669株より精製した酵素のN-末端アミノ酸配列(S
QEVIRGIALPPAQPGDPLARVDTPS)を基にプライマーA、Bを設
計した。 プライマーA 5'-CCGAAGCTTATGTCNCARGARGTNAT-3' (N:
全塩基、R:AまたはG) プラーマーB 5'-GCCGAATTCGGIGTRTCIACICGNGC-3' (I:
イノシン) プライマーAには制限酵素HindIII部位を、またプライマ
ーBには制限酵素BamHI部位を加えた。アルカリゲネス・
ザイロオキシダンス(Alcaligenes xylosooxidans) IF
O12669株から分離したDNAを鋳型に用い、上記プライマ
ーによりポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により約90bpの遺
伝子断片を増幅した。得られた遺伝子断片はpUC119ベク
ターに連結し、α-32Pでラベルし、プローブとして使用
した。上記ライブラリーより、本プローブを用いて検索
した結果、約32 kbのDNA断片を含むpWDTAがクローニン
グされた。 pWDTAは遺伝子の塩基配列より目的遺伝子dt
aを含む事が明らかとなった。この塩基配列を基に新た
にプライマーC、Dを設計した。 プライマーC 5'-GCCAAGCTTGGAGCGTCCCGAATGCCCAGG-3' プライマーD 5'-CCGAAGCTTTCTAAAGCCTGCGTGTGAAGC-3' プライマーには制限酵素HindIII部位を加えた。上記プ
ライマーによりpWDTAを鋳型にポリメラーゼ連鎖反応(P
CR)により約1.2 kbの遺伝子断片を増幅した。 得られた
遺伝子断片はpUC119ベクターに連結し、得られたベクタ
ーをpUDTA1と命名した。同ベクターを大腸菌JM109株に
形質転換し、この形質転換体E.coli JM109(pUDTA1)を用
いてD-TAを生産させた。dtaの遺伝子配列は日本DNAデー
タバンク(DDBJ)登録番号AB026892に登録されている。[Example 2] (Preparation of D-threonine aldolase) The D-threonine aldolase (D-TA) gene (dta) according to the present invention was obtained and analyzed by the following method. Alcaligenes xylosooxidans IFO by the usual method
Chromosomal DNA was prepared from the 12669 strain, and a DNA library was prepared using the BamHI site of cosmid pWE15 (Stratagene). Also, Alkagenes gyrooxidans
N-terminal amino acid sequence of enzyme purified from IFO 12669 (S
Primers A and B were designed based on QEVIRGIALPPAQPGDPLARVDTPS). Primer A 5'-CCGAAGCTTATGTCNCARGARGTNAT-3 '(N:
All bases, R: A or G) Plumer B 5'-GCCGAATTCGGIGTRTCIACICGNGC-3 '(I:
Inosine) Primer A had a restriction enzyme HindIII site, and primer B had a restriction enzyme BamHI site. Alkaligenes
Zylooxidans (Alcaligenes xylosooxidans) IF
Using a DNA isolated from the O12669 strain as a template, a gene fragment of about 90 bp was amplified by polymerase chain reaction (PCR) using the above primers. The resulting gene fragment was ligated to pUC119 vector, and labeled with alpha-32 P, it was used as a probe. As a result of searching from the above library using this probe, pWDTA containing a DNA fragment of about 32 kb was cloned. pWDTA is derived from the target gene dt
It became clear to include a. New primers C and D were designed based on this base sequence. Primer C 5′-GCCAAGCTTGGAGCGTCCCGAATGCCCAGG-3 ′ Primer D 5′-CCGAAGCTTTCTAAAGCCTGCGTGTGAAGC-3 ′ The restriction enzyme HindIII site was added to the primer. Using the above primers, polymerase chain reaction (P
CR) amplified a gene fragment of about 1.2 kb. The obtained gene fragment was ligated to a pUC119 vector, and the obtained vector was named pUDTA1. The vector was transformed into E. coli JM109 strain, and D-TA was produced using this transformant E. coli JM109 (pUDTA1). The gene sequence of dta is registered in Japan DNA Data Bank (DDBJ) accession number AB026892.
【0035】形質転換体によるD-TAの生産は、同菌が生
育できるいずれの条件でも使用できるが、一般的には次
のように行われる。100 μg/mlの抗生物質アンピシリン
および誘導物質である0.2 mMのIPTG(イソプロピル-チオ
-ガラクトシド)を含むLB培地(1%トリプトン、0.5%酵
母エキス、1%NaCl pH7.0)に同菌を接種し37℃、16時間
振とう培養する。増殖した菌体からD-TAを採取するに
は、本酵素が菌体内に存在するため、先ず菌体から酵素
の抽出を行う。すなわち培養物をろ過または遠心分離し
て菌体を集め、アルミナ、ダイノミル、超音波処理など
の機械的方法により破砕し可溶性酵素として抽出する。
あるいはアセトンなどの有機溶媒処理などによって細胞
膜を破砕し、減圧乾燥させた菌体粉末を酵素含有触媒と
しても使用できる。以上のように得られた培養物から、
ろ過もしくは遠心分離によって固形物を除き粗酵素液を
得、さらに濃縮、吸着クロマトグラフィー、イオン交換
クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィーなど
の公知の方法により精製されたDHAKも使用できる。さら
に上記菌体は可溶性蛋白の約40%のをD-TAが占めるた
め、菌体の膜を通過しうる化合物であれば、生菌体反応
を行うことも可能である。The production of D-TA by the transformant can be used under any conditions that allow the growth of the same bacterium, but is generally carried out as follows. 100 μg / ml of the antibiotic ampicillin and 0.2 mM IPTG (isopropyl-thio
-Galactoside) is inoculated into an LB medium (1% tryptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl pH 7.0) and cultured with shaking at 37 ° C for 16 hours. In order to collect D-TA from the grown cells, the enzyme is first extracted from the cells because the present enzyme is present in the cells. That is, the culture is filtered or centrifuged to collect the cells, crushed by a mechanical method such as alumina, dynomill, or ultrasonic treatment, and extracted as a soluble enzyme.
Alternatively, a cell membrane obtained by crushing a cell membrane by treatment with an organic solvent such as acetone and drying under reduced pressure can be used as an enzyme-containing catalyst. From the culture obtained as above,
DHAK purified by a known method such as concentration, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, gel filtration chromatography or the like can also be used. Furthermore, D-TA occupies about 40% of the soluble protein in the above-mentioned cells, so that a viable cell reaction can be carried out as long as the compound can cross the cell membrane.
【0036】[実施例3] (精製D-TAによるDL-スレオ−3-(3−クロロフェニ
ル)セリンの分割の経時変化)20mM DL-スレオ−3-
(3−クロロフェニル)セリン、0.2mM ピリドキサール
-6-リン酸, 0.1mM MnCl2, 5単位のD-TA精製酵素液およ
び100 mM 酢酸緩衝液(pH5.5)を含む0.5mlの反応液を3
0℃にて150分間反応した所、10 mMのD-スレオ−3-
(3−クロロフェニル)セリンが完全に分解し、10 mM
のL-スレオ−3-(3−クロロフェニル)セリンが100%
残存した(図1)。Example 3 (Time-dependent change in resolution of DL-threo-3- (3-chlorophenyl) serine by purified D-TA) 20 mM DL-threo-3-
(3-chlorophenyl) serine, 0.2mM pyridoxal
0.5-ml reaction solution containing -6-phosphate, 0.1 mM MnCl 2 , 5 units of D-TA purified enzyme solution and 100 mM acetate buffer (pH 5.5)
After reacting at 0 ° C. for 150 minutes, 10 mM D-threo-3-
(3-Chlorophenyl) serine was completely decomposed and 10 mM
L-threo-3- (3-chlorophenyl) serine is 100%
It remained (FIG. 1).
【0037】[実施例4]20mM DL-スレオ−3-(3−
クロロフェニル)セリン、0.2mM ピリドキサール-6-リ
ン酸、0.1mM MnCl2、0.1単位のD-TA酵素活性を有する生
菌体、0.35単位の脱炭酸酵素を有するFusarium fujikur
oi DC4986菌体および100 mM 酢酸緩衝液(pH5.5)を含む
100mlの反応液を30℃にて6時間反応した所、10 mMのD
-スレオ−3-(3−クロロフェニル)セリンが完全に分
解し、10 mMの(R)-2-アミノ-1-フェニルエタノール
が生成するとともに、約10 mMの3-クロロベンズアルデ
ヒドが生成した(図2)。ことのきの酵素反応を、式
(7)にまとめた。下記反応式中、各化合物の名称はそ
れぞれ次の化合物を意味している。 D-threo-CHP:D-スレオ−3-(3−クロロフェニル)
セリン L-threo-CHP:L-スレオ−3-(3−クロロフェニル)
セリン RCPAE:(R)−2−アミノ−1−(3−クロロフェニ
ル)エタノールExample 4 20 mM DL-threo-3- (3-
Fusarium fujikur with chlorophenyl) serine, 0.2 mM pyridoxal-6-phosphate, 0.1 mM MnCl 2 , live cells with 0.1 units of D-TA enzyme activity, 0.35 units of decarboxylase
Contains oi DC4986 cells and 100 mM acetate buffer (pH 5.5)
When 100 ml of the reaction solution was reacted at 30 ° C. for 6 hours, 10 mM D
-Threo-3- (3-chlorophenyl) serine was completely decomposed, producing 10 mM of (R) -2-amino-1-phenylethanol and about 10 mM of 3-chlorobenzaldehyde (FIG. 2). The enzymatic reaction is summarized in equation (7). In the following reaction formulas, the name of each compound means the following compound. D-threo-CHP: D-threo-3- (3-chlorophenyl)
Serine L-threo-CHP: L-threo-3- (3-chlorophenyl)
Serine RCPAE: (R) -2-amino-1- (3-chlorophenyl) ethanol
【化11】 式(7)Embedded image Equation (7)
【0038】(生菌体の調製)Fusarium fujikuroi DC4
986は下記のように培養して生菌体を得た。1.2Lミニ
ジャー(丸菱バイエンジ製)に「菌体調製用培地3」を
700ml入れ、121℃、15分間滅菌した。冷却後、 Fusariu
m fujikuroi DC4986株を「YM培地」(5ml/内径21mm試験
管)で30℃、24時間振盪培養した液を1.4ml植菌し、30
℃、600回転、1.0vvmで40.5時間培養した。この培養液1
00mlを遠心分離し、50mlの100mM酢酸緩衝液(pH5.5)で2
回洗浄した。(Preparation of viable cells) Fusarium fujikuroi DC4
986 was cultured as described below to obtain viable cells. 1.2 L mini-jar (Marubishi Bienj) containing “Cell culture medium 3”
700 ml was added and sterilized at 121 ° C. for 15 minutes. After cooling, Fusariu
m fujikuroi DC4986 strain was shake-cultured at 30 ° C. for 24 hours in a “YM medium” (5 ml / inner diameter 21 mm test tube), and 1.4 ml was inoculated.
The cells were cultured at 600 rpm and 1.0 vvm for 40.5 hours. This culture 1
Centrifuge 00 ml and add 2 ml with 50 ml 100 mM acetate buffer (pH 5.5).
Washed twice.
【0039】[実施例5]20mM DL-スレオ−3-(3−
クロロフェニル)セリン, 0.2mM ピリドキサール-6-リ
ン酸, 0.1mM MnCl2, 0.1単位のD-TA酵素活性を有する生
菌体、0.35単位のチロシンデカルボキシラーゼ(0.07U/
mg、Sigma社、コード番号T-4379、カタログにはストレ
プトコッカス・フェカリス由来と表記)および100 mM
酢酸緩衝液(pH 5.5)を含む100mlの反応液を30℃にて
6時間反応した所、10 mMのD-スレオ−3-(3−クロロ
フェニル)セリンが完全に分解し、10 mMの(R)-2-ア
ミノ-1-フェニルエタノールが生成するとともに、約10
mMの3-クロロベンズアルデヒドが生成した。Example 5 20 mM DL-threo-3- (3-
Chlorophenyl) serine, 0.2 mM pyridoxal-6-phosphate, 0.1 mM MnCl 2 , live cells with 0.1 units of D-TA enzyme activity, 0.35 units of tyrosine decarboxylase (0.07U /
mg, Sigma, code number T-4379, indicated in the catalog as derived from Streptococcus faecalis) and 100 mM
100 ml of reaction solution containing acetate buffer (pH 5.5) at 30 ° C
After reacting for 6 hours, 10 mM of D-threo-3- (3-chlorophenyl) serine was completely decomposed, and 10 mM of (R) -2-amino-1-phenylethanol was produced.
mM of 3-chlorobenzaldehyde was produced.
【0040】[実施例6]エンテロコッカス・フェカリ
ス(Enterococcus faecalis)NRlC 1141の菌体破砕物
からチロシンデカルボキシラーゼを精製し反応に供した
以外は、実施例5と同一の反応を行った。10 mMの(R)
-2-アミノ-1-フェニルエタノールが生成するととも
に、約10 mMの3-クロロベンズアルデヒドが生成した。
エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecal
is)NRlC 1141の菌体破砕物からのチロシンデカルボキ
シラーゼの精製は以下の通り行った。滅菌した「菌体調
製用培地1A」に、エンテロコッカス・フェカリス NR
lC 1141を一白金耳植菌し、37℃、24時間回転振盪培養
し、菌体を遠心分離にて集めた。湿重量で約1gの菌体に
対して2.5mlの0.1M酢酸緩衝液(pH5.5)に懸濁し、超音
波にて細胞を破砕した。遠心分離にて上清を得、次い
で、2%プロタミン硫酸処理にて除核酸した。遠心上清を
1.0M酢酸緩衝液(pH6.0)に対して十分透析した後、あ
らかじめ1.0M酢酸緩衝液(pH6.0)で平衡化したフェニ
ルセファロース4Bカラムにかけ、同緩衝液で溶出した。
単一のピークとして得られた活性画分を集め、0.1M酢酸
緩衝液(pH6.0)に対して透析後、限外濾過膜で濃縮し
反応に供した。Example 6 The same reaction as in Example 5 was performed except that tyrosine decarboxylase was purified from the disrupted cells of Enterococcus faecalis NR1C 1141 and used for the reaction. 10 mM (R)
-2-Amino-1-phenylethanol was produced, and about 10 mM of 3-chlorobenzaldehyde was produced.
Enterococcus faecal
is) Purification of tyrosine decarboxylase from crushed cells of NRlC 1141 was performed as follows. In the sterilized “Bacteria preparation medium 1A”, enterococcus faecalis NR
One platinum loop of IC 1141 was inoculated, and the cells were cultured with rotation and shaking at 37 ° C. for 24 hours, and the cells were collected by centrifugation. About 1 g of wet cells were suspended in 2.5 ml of 0.1 M acetate buffer (pH 5.5), and the cells were disrupted by ultrasonication. The supernatant was obtained by centrifugation, and then the nucleic acid was removed by treatment with 2% protamine sulfate. Centrifuge supernatant
After sufficient dialysis against a 1.0 M acetate buffer (pH 6.0), the solution was applied to a phenyl sepharose 4B column previously equilibrated with a 1.0 M acetate buffer (pH 6.0), and eluted with the same buffer.
The active fraction obtained as a single peak was collected, dialyzed against 0.1 M acetate buffer (pH 6.0), concentrated by an ultrafiltration membrane, and used for the reaction.
【0041】[実施例7]下記のように調製した生菌体
を用いた以外は実施例5と同一の反応を行った。各々10
mMの(R)-2-アミノ-1-フェニルエタノールが生成す
るとともに、約10mMの3-クロロベンズアルデヒドが生
成した。 (生菌体の調製)「菌体調製用培地1A」をそれぞれ30
mlずつ100ml三角フラスコにいれ、滅菌後、エンテロコ
ッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)NRIC 11
41、エンテロコッカス・ヒラエ(Enterococcus hirae)
IFO 3181、ラクトバチルス・ブレビス(Lactobacillus
brevis)NRIC 1037を植菌し、エンテロコッカス・フェ
カリスNRIC 1141、エンテロコッカス・ヒラエIFO 3181
は37℃で、ラクトバチルス・ブレビスNRIC 1037は30℃
で24時間回転振盪培養を行った。続いて、遠心分離で菌
体を分離し、生菌体を得た。Example 7 The same reaction as in Example 5 was performed except that the viable cells prepared as described below were used. 10 each
mM (R) -2-amino-1-phenylethanol was produced and about 10 mM 3-chlorobenzaldehyde was produced. (Preparation of viable cells) “Cell culture medium 1A” was added to each of 30 cells.
Place each 100 ml Erlenmeyer flask in a 100 ml Erlenmeyer flask, sterilize, and enterococcus faecalis NRIC 11
41, Enterococcus hirae
IFO 3181, Lactobacillus
brevis) Inoculate NRIC 1037, Enterococcus faecalis NRIC 1141, Enterococcus hirae IFO 3181
At 37 ° C, Lactobacillus brevis NRIC 1037 at 30 ° C
For 24 hours. Subsequently, the cells were separated by centrifugation to obtain live cells.
【0042】[実施例8]下記のように調製した生菌体
を用いた以外は実施例5と同一の反応を行った。各々10
mMの(R)-2-アミノ-1-フェニルエタノールが生成す
るとともに、約10mMの3-クロロベンズアルデヒドが生
成した。 (生菌体の調製)ジベレラ・フジクロイ(Gibberella f
ujikuroi)IFO 9977株、30336株、31251株、NRIC 1240
株 、ジベレラ・アクミナタ(Gibberella acuminata)
IFO 30307株、ジベレラ・ゼアエ(Gibberella zeae)IF
O 7772、ジベレラ・ラテリティウム(Gibberella later
itium)IFO 7188、フザリウム・アングイオイデス(Fus
arium anguioides)IFO 4467、の各菌体を5mlの「菌体
調製用培地3」に一白金耳植菌し、ジベレラ・フジクロ
イ種の各株については48時間、それ以外の種の各株につ
いては72時間30℃で振盪培養し、遠心分離で生菌体を得
た。Example 8 The same reaction as in Example 5 was performed except that the viable cells prepared as described below were used. 10 each
mM (R) -2-amino-1-phenylethanol was produced and about 10 mM 3-chlorobenzaldehyde was produced. (Preparation of live cells) Gibberella fujikuroi
ujikuroi) IFO 9977 shares, 30336 shares, 31251 shares, NRIC 1240
Strain, Gibberella acuminata
IFO 30307 strain, Gibberella zeae IF
O 7772, Gibberella laterium
itium) IFO 7188, Fusarium Anguioides
arium anguioides) IFO 4467, inoculated with a platinum loop into 5 ml of "Cell culture medium 3" for 48 hours for each strain of Gibberella fujikuroi, and for each strain of other species. The cells were cultured with shaking at 30 ° C. for 72 hours, and viable cells were obtained by centrifugation.
【0043】[実施例9]1.2L ミニジャー(丸菱バイ
エンジ製)に「菌体調製用培地5」を 600mL入れ、121
℃、15分間滅菌した。冷却後、ジベレラ・フジクロイ
(Gibberella fujikuroi)IFO 30337株を「YM培地」(2
5mL/坂口フラスコ)で30℃、24時間振盪培養した液を12
mL植菌し、30℃、900回転、1.0vvmで72時間培養した。
この培養液300mLを遠心分離し、同量の脱イオン水で2回
洗浄した後、脱イオン水に懸濁し60mLに合わせて菌体懸
濁液を調製した。予め前述のミニジャーに脱イオン水40
0mL、DL-スレオ-3-(3-クロロフェニル)セリンの結晶21.
5g、10mM ピリドキサール-5'-リン酸溶液10mLを加えて
攪拌・溶解しておいた反応液に、50単位のD-TA精製酵素
液30mLおよび先の菌体懸濁液60mLを加え、窒素ガスをわ
ずかに通気しながら、200回転、30℃、10時間反応し
た。尚、反応中のpHは10% H2SO4にて6.2に調整した。反
応終了液をHPLCで分析したところ、19.9g/Lの(R)-2-ア
ミノ-1-(3-クロロフェニル)エタノール(収率49.5%)
と16.4g/Lのm-クロロベンズアルデヒドが生じていた
(収率49.5%)。比較例に比べて、反応時間が短縮され
て、(R)-2-アミノ-1-(3-クロロフェニル)エタノールの
生成収率も向上した。Example 9 600 mL of "Bacterial cell preparation medium 5" was placed in a 1.2 L mini jar (manufactured by Marubishi Biengi), and 121
The solution was sterilized at 15 ° C. for 15 minutes. After cooling, Gibberella fujikuroi IFO 30337 strain was added to the "YM medium" (2
5mL / Sakaguchi flask) at 30 ℃ for 24 hours
mL was inoculated and cultured at 30 ° C., 900 rotations and 1.0 vvm for 72 hours.
300 mL of this culture was centrifuged, washed twice with the same amount of deionized water, suspended in deionized water, and adjusted to 60 mL to prepare a cell suspension. Pre-deionized water 40
0 mL, crystals of DL-threo-3- (3-chlorophenyl) serine 21.
5 g, 10 mM pyridoxal-5'-phosphate solution (10 mL) was added and stirred and dissolved in the reaction solution.50 units of D-TA purified enzyme solution (30 mL) and the cell suspension (60 mL) were added, and nitrogen gas was added. The reaction was carried out for 200 hours at 30 ° C. for 10 hours while slightly passing through. The pH during the reaction was adjusted to 6.2 with 10% H 2 SO 4 . When the reaction-completed solution was analyzed by HPLC, 19.9 g / L of (R) -2-amino-1- (3-chlorophenyl) ethanol (yield 49.5%)
And 16.4 g / L of m-chlorobenzaldehyde were produced (yield 49.5%). Compared with the comparative example, the reaction time was shortened, and the production yield of (R) -2-amino-1- (3-chlorophenyl) ethanol was also improved.
【0044】[比較例]1.2L ミニジャー(丸菱バイエ
ンジ製)に「菌体調製用培地5」を600mL入れ、121℃、
15分間滅菌した。冷却後、ジベレラ・フジクロイ(Gibb
erella fujikuroi)IFO 30337株を「YM培地」(25mL/坂
口フラスコ)で30℃、24時間振盪培養した液を12mL植菌
し、30℃、900回転、1.0vvmで72時間培養した。この培
養液300mLを遠心分離し、同量の脱イオン水で2回洗浄し
た後、脱イオン水に懸濁し60mLに合わせて菌体懸濁液を
調製した。予め前述のミニジャーに脱イオン水430mL、D
L-スレオ-3-(3-クロロフェニル)セリンの結晶21.5g、10
mM ピリドキサール-5'-リン酸溶液10mLを加えて攪拌・
溶解しておいた反応液に、先の菌体懸濁液60mLを加え、
窒素ガスをわずかに通気しながら、200回転、30℃、48
時間反応した。尚、反応中のpHは10%H2SO4にて6.2に調
製した。反応終了液をHPLCで分析したところ、19.5g/L
の(R)-2-アミノ-1-(3-クロロフェニル)エタノールが生
じ(収率48.5%)、25.3g/Lの(+)-スレオ-3-(3-クロロ
フェニル)セリンが残存していた(残存率49.9%)(液
量:425g)。[Comparative Example] 600 mL of "Bacteria preparation medium 5" was placed in a 1.2 L mini jar (manufactured by Marubishi Bienj) at 121 ° C.
Sterilized for 15 minutes. After cooling, Gibberella Fujikuroi (Gibb
erella fujikuroi) IFO 30337 strain was shake-cultured at 30 ° C. for 24 hours in “YM medium” (25 mL / Sakaguchi flask), and 12 mL was inoculated, and cultured at 30 ° C., 900 rpm, 1.0 vvm for 72 hours. 300 mL of this culture was centrifuged, washed twice with the same amount of deionized water, suspended in deionized water, and adjusted to 60 mL to prepare a cell suspension. 430 mL of deionized water, D
Crystals of L-threo-3- (3-chlorophenyl) serine 21.5 g, 10
Add 10 mL of mM pyridoxal-5'-phosphate solution and stir.
To the dissolved reaction solution, add 60 mL of the above cell suspension,
200 revolutions, 30 ° C, 48 with slight aeration of nitrogen gas
Reacted for hours. The pH during the reaction was adjusted to 6.2 with 10% H 2 SO 4 . When the reaction-completed solution was analyzed by HPLC, 19.5 g / L
(R) -2-amino-1- (3-chlorophenyl) ethanol was produced (48.5% yield), and 25.3 g / L of (+)-threo-3- (3-chlorophenyl) serine remained. (Residual rate: 49.9%) (liquid amount: 425 g).
【0045】[実施例10] (回収した-クロロベンズアルデヒドからのスレオ-3-(3
-クロロフェニル)セリンの合成)実施例5の反応終了後
425gを10% H2SO4にてpH3に調製して菌体を濾過で除い
た後、酢酸エチル500mLで抽出し、脱溶媒してm-クロロ
ベンズアルデヒド(5.6g、40mmol)を回収した。50mLの
フラスコに水酸化ナトリウム(1.6g、30.1mmol)、グリ
シン(1.5g、19.9mmol)、および水(5mL)を入れ、氷
浴にて15℃に冷やした。上記で回収したm-クロロベンズ
アルデヒド(5.6g、40mmol)を一度に加え、激しく攪拌
した。次第に白色固体が析出し、攪拌を止め、反応混合
物を室温で24時間放置した。15℃に冷やした後、濃硫酸
(36%、3.0g、30.1mmol)をゆっくり滴下した。滴下終
了後、トルエン(10mL)を加えて、約1時間攪拌した。
混合物を吸引濾過し、得られた白色固体はトルエン(約
10mL)を用いて洗浄した。得られた白色固体にイソプロ
パノール(1L)を加え、、1時間還流した。冷却後、混
合物を吸引濾過し、イソプロパノール(約10mL)で十分
洗浄した。得られた白色固体を減圧乾燥(50℃)し、ス
レオ-3-(3-クロロフェニル)セリンを3.5g得た(収率79.
9%)。 融点 169℃(分解) IR (KBr) 3094, 2896, 1634, 1600, 1574, 1479, 1434,
1401, 1338, 1200, 1055, 871,786, 685cm-1 1H-NMR (D20-TMSPNa) δ7.52 (br s, 1H), 7.45-7.38
(m, 3H), 5.30(d, J=4.39Hz, 1H),3.92(d, J=4.36Hz, 1
H)Example 10 (Threo-3- (3 from recovered chlorobenzaldehyde)
Synthesis of -chlorophenyl) serine) After completion of the reaction of Example 5
425 g was adjusted to pH 3 with 10% H 2 SO 4 and the cells were removed by filtration, followed by extraction with 500 mL of ethyl acetate and removal of the solvent to recover m-chlorobenzaldehyde (5.6 g, 40 mmol). A 50 mL flask was charged with sodium hydroxide (1.6 g, 30.1 mmol), glycine (1.5 g, 19.9 mmol), and water (5 mL), and cooled to 15 ° C. in an ice bath. The m-chlorobenzaldehyde (5.6 g, 40 mmol) collected above was added in one portion and stirred vigorously. Gradually, a white solid precipitated, stirring was stopped, and the reaction mixture was left at room temperature for 24 hours. After cooling to 15 ° C., concentrated sulfuric acid (36%, 3.0 g, 30.1 mmol) was slowly added dropwise. After the addition was completed, toluene (10 mL) was added, and the mixture was stirred for about 1 hour.
The mixture was suction filtered and the resulting white solid was toluene (approx.
10 mL). Isopropanol (1 L) was added to the obtained white solid, and the mixture was refluxed for 1 hour. After cooling, the mixture was suction filtered and washed thoroughly with isopropanol (about 10 mL). The obtained white solid was dried under reduced pressure (50 ° C.) to obtain 3.5 g of threo-3- (3-chlorophenyl) serine (yield 79.
9%). Melting point 169 ° C (decomposition) IR (KBr) 3094, 2896, 1634, 1600, 1574, 1479, 1434,
1401, 1338, 1200, 1055, 871,786, 685cm -1 1H-NMR (D20-TMSPNa) δ7.52 (br s, 1H), 7.45-7.38
(m, 3H), 5.30 (d, J = 4.39Hz, 1H), 3.92 (d, J = 4.36Hz, 1
H)
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明により、高い収率で(R)−2−
アミノ−1−フェニルエタノールまたはそのハロゲン置
換体を合成することができる。アルドラーゼによって生
成するアルデヒドとアミノ酸は回収され、再び原料であ
るDL−スレオ−3−フェニルセリンまたはそのハロゲ
ン置換体の化学合成に利用することができる。本発明で
は酵素であるアルドラーゼによってD−エナンチオマー
の分解を行うことから、主反応である脱炭酸酵素反応と
同様の穏やかな条件のもとで、並行して酵素反応を行わ
せることができる。したがって、アルドラーゼを反応系
に加えるという簡単な操作によって高い収率を達成する
ことができる。According to the present invention, (R) -2-
Amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof can be synthesized. Aldehydes and amino acids generated by the aldolase are recovered and can be used again for chemical synthesis of the starting material, DL-threo-3-phenylserine or a halogen-substituted product thereof. In the present invention, since the D-enantiomer is decomposed by the enzyme aldolase, the enzymatic reaction can be performed in parallel under mild conditions similar to the main reaction of the decarboxylase. Therefore, a high yield can be achieved by a simple operation of adding aldolase to the reaction system.
【0047】[0047]
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> DAICEL Chemical Industries LTD. <120> A manufacturing proscess of (R)-2-amino-1-phenylethanol or halogen derivatives of same. <130> D1-101 <140> <141> <160> 4 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Primer Sequence <400> 1 ccgaagctta tgtcncarga rgtnat 26 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Primer Sequence <220> <223> n indicates Inosine <400> 2 gccgaattcg gngtrtcnac ncgngc 26 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Primer Sequence <400> 3 gccaagcttg gagcgtcccg aatgcccagg 30 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:Artificially Synthesized Primer Sequence <400> 4 ccgaagcttt ctaaagcctg cgtgtgaagc 30 [Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> DAICEL Chemical Industries LTD. <120> A manufacturing process of (R) -2-amino-1-phenylethanol or halogen derivatives of same. <130> D1-101 <140> <141> <160> 4 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially Synthesized Primer Sequence <400> 1 ccgaagctta tgtcncarga rgtnat 26 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially Synthesized Primer Sequence <220> <223> n indicates Inosine <400> 2 gccgaattcg gngtrtcnac ncgngc 26 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially Synthesized Primer Sequence <400> 3 gccaagcttg gagcgtcccg aatgcccagg 30 <210> 4 <211> 30 <212 > DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Artificially Synthesized Primer Sequence <400> 4 ccgaagcttt ctaaagcctg cgtgtgaagc 30
Claims (4)
ェニルセリンまたはそのハロゲン置換体のエナンチオマ
ー混合物に脱炭酸酵素を作用させ、L−スレオエナンチ
オマーから式(2)で表される(R)−2−アミノ−1
−フェニルエタノールまたはそのハロゲン置換体を生成
させる、(R)−2−アミノ−1−フェニルエタノール
またはそのハロゲン置換体の製造方法において、前記エ
ナンチオマー混合物を構成するD−スレオエナンチオマ
ーにアルドラーゼを作用させてこれを分解する工程を含
む製造方法。 【化1】 式(1) 【化2】 式(2) (式中Xは水素、またはハロゲンを示す)1. A decarboxylase is allowed to act on an enantiomeric mixture of DL-threo-3-phenylserine or a halogen-substituted derivative thereof represented by the formula (1), and the L-threo enantiomer is represented by the formula (2). (R) -2-amino-1
In the method for producing (R) -2-amino-1-phenylethanol or a halogen-substituted product thereof, which produces -phenylethanol or a halogen-substituted product thereof, an aldolase is caused to act on the D-threo-enantiomer constituting the enantiomer mixture. A manufacturing method including a step of disassembling this. Embedded image Formula (1) Formula (2) (wherein X represents hydrogen or halogen)
ゼ、またはフェニルセリンアルドラーゼである請求項1
に記載の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the aldolase is D-threonine aldolase or phenylserine aldolase.
The production method described in 1.
ネス・ザイロオキシダンス(Alcaligenes xylosoxidan
s) IFO12669株由来である請求項2に記載の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the D-threonine aldolase is Alcaligenes xylosoxidan.
s) The method according to claim 2, wherein the method is derived from the IFO12669 strain.
てD−スレオエナンチオマーが分解して生じたアルデヒ
ドおよび/またはアミノ酸を回収する工程を含む、請求
項1に記載の製造方法。4. The method according to claim 1, further comprising a step of recovering an aldehyde and / or an amino acid generated by the decomposition of the D-threo enantiomer by the action of the aldolase.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11229108A JP2001046076A (en) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | Production of (r)-2-amino-1-phenylethanol or its halogen substitution compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11229108A JP2001046076A (en) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | Production of (r)-2-amino-1-phenylethanol or its halogen substitution compound |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001046076A true JP2001046076A (en) | 2001-02-20 |
Family
ID=16886875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11229108A Pending JP2001046076A (en) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | Production of (r)-2-amino-1-phenylethanol or its halogen substitution compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001046076A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005061443A2 (en) | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Basf Aktiengesellschaft | Benzoyl-substituted phenylalanine amides |
GB2415429A (en) * | 2004-06-25 | 2005-12-28 | Daicel Chem | Enzymatic production of D-beta-hydroxyamino acids |
JP2007189943A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | National Univ Corp Shizuoka Univ | Method for producing aromatic aldehyde and enzyme used therefor |
-
1999
- 1999-08-13 JP JP11229108A patent/JP2001046076A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005061443A2 (en) | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Basf Aktiengesellschaft | Benzoyl-substituted phenylalanine amides |
GB2415429A (en) * | 2004-06-25 | 2005-12-28 | Daicel Chem | Enzymatic production of D-beta-hydroxyamino acids |
JP2007189943A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | National Univ Corp Shizuoka Univ | Method for producing aromatic aldehyde and enzyme used therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5102297B2 (en) | Process for the preparation of optically active N-protected 3-aminopyrrolidine or optically active N-protected 3-aminopiperidine and the corresponding ketone by optical resolution of a racemic amine mixture using bacterial omega aminotransferase | |
JP2001112495A (en) | Synthesis of optically active phenylalanine analogue via microbial transformation | |
JP3891522B2 (en) | Process for producing optically active 3-quinuclidinol | |
JPH0411194B2 (en) | ||
JP3996183B2 (en) | Method for producing D-amino acid using complex immobilized enzyme preparation | |
EP1275723B1 (en) | Recombinant D-hydantoin hydrolases and N-carbamyl-D-amino acid hydrolases, and DNA encoding them; uses thereof for producing D-amino acids | |
WO2007026860A1 (en) | METHOD FOR PRODUCTION OF OPTICALLY ACTIVE α-HYDROXYCARBOXYLIC ACID | |
JP2002330785A (en) | Dna for coding for hydantoinase, dna for coding for n- carbamyl-l-amino acid hydrolase, recombinant dna, transformed cell, method for producing protein and optical activity | |
JP2001046076A (en) | Production of (r)-2-amino-1-phenylethanol or its halogen substitution compound | |
JPH05336991A (en) | Process for separation of optical isomer of alpha-substituted carboxylic acid | |
JP3532922B2 (en) | (R) -2-Amino-1-phenylethanol or a method for producing a halogen-substituted product thereof, optically active phenylserine or a method for producing a halogen-substituted product thereof, novel compound 3- (3-chlorophenyl) serine | |
WO1998020152A1 (en) | Process for producing optically active 3-quinuclidinol derivatives | |
JPH0779696B2 (en) | New preparation and its manufacturing method | |
JPH10286098A (en) | Production of d-amino acid, and production of amine | |
JPH06141888A (en) | Production of d-mandelic acid | |
JP3512806B2 (en) | Enzyme and its use in the preparation of (S) -pipecolic acid | |
JP3870690B2 (en) | Method for producing optically active amines | |
US20060166337A1 (en) | Process for producing optically active erythro 3-cyclohexylserines | |
JP2924679B2 (en) | Production method of D-lysine | |
JP3866357B2 (en) | Thermostable, solvent-resistant esterase | |
JP3129180B2 (en) | Method for producing D-histidine | |
JPS6125359B2 (en) | ||
JPH04341195A (en) | Production of optically active mandelic acid | |
JP2003277343A (en) | NEW N-CARBAMOYL-alpha-AMINO ACID AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
JPWO2004063385A1 (en) | Process for producing optically active α-methylcysteine derivative |