JP2001314197A - Method for producing optically active hydroxyalkyl- alpha-aminocarboxylic acid - Google Patents

Method for producing optically active hydroxyalkyl- alpha-aminocarboxylic acid

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JP2001314197A
JP2001314197A JP2000136773A JP2000136773A JP2001314197A JP 2001314197 A JP2001314197 A JP 2001314197A JP 2000136773 A JP2000136773 A JP 2000136773A JP 2000136773 A JP2000136773 A JP 2000136773A JP 2001314197 A JP2001314197 A JP 2001314197A
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acid
hydroxyalkyl
microorganism
agrobacterium
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JP2000136773A
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Masahiro Yamagishi
正博 山岸
Jun Kawabata
潤 川端
Makoto Ueda
誠 上田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce an optically active hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid from an α-ketolactone. SOLUTION: This method for producing the optically active hydroxyalkyl-α- aminocarboxylic acid and/or its salt, characterized by allowing the cells and/or treated product of a microorganism having an ability to stereoselectively convert the keto group of an α-ketocarboxylic acid into an amino group to act on the α-ketolactone.

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】本発明はケトパントラクトン
に代表されるようなα−ケトラクトンからヒドロキシア
ルキル−α―アミノカルボン酸及び/またはその塩を製
造するにあたり、特定の微生物を利用し効率的に製造す
る方法に関する。L−パントニンまたはそのラクトン誘
導体は、医農薬合成の重要中間体として有用である。
The present invention relates to a method for producing hydroxyalkyl-.alpha.-aminocarboxylic acid and / or a salt thereof from .alpha.-keto lactone represented by ketopantolactone by efficiently utilizing a specific microorganism. It relates to a method of manufacturing. L-pantonin or a lactone derivative thereof is useful as an important intermediate in the synthesis of medicinal and agricultural chemicals.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
2−アミノ−3,3−ジメチル−4−ヒドロキシ酪酸
(パントニン)は化学合成法により製造され、さらに酸
性条件化で処理して、3−アミノ−4,4−ジメチル−
γ−ブチロラクトンへ導かれる(Nat.Prod.Lett.(199
4)5,1、J.Biol.Chem.(1948)175,867、Ber.Deutsch.C
hem.Ges.(1948)81,323、及び、J.Am.Chem.Soc.(194
8)70,3088)。
2. Description of the Related Art
2-Amino-3,3-dimethyl-4-hydroxybutyric acid (pantonin) is produced by a chemical synthesis method and further treated under acidic conditions to give 3-amino-4,4-dimethyl-.
led to γ-butyrolactone (Nat. Prod. Lett. (199
4) 5,1, J. Biol. Chem. (1948) 175,867, Ber. Deutsch. C
hem. Ges. (1948) 81,323 and J. Am. Chem. Soc. (194
8) 70, 3088).

【0003】しかしながらこれらの方法で得られるパン
トニンはラセミ体であり、L−体またはD−体の光学活
性なパントニンの製造法の報告例はいままでにない。ま
た、D−パントラクトンを出発原料にして、トリフルオ
ロメタンスルホニル化、アジド化及び還元の工程によ
り、光学活性なラクトン((L)−3−アミノ−4,4
−ジメチル−γ−ブチロラクトン)を合成する方法が報
告されており(Syn.Comm.1994,24,557)、この化合物を
さらにアルカリ条件で処理すれば、L−パントニンへ導
くことは可能ではある。
However, pantonin obtained by these methods is in a racemic form, and there has been no report on a method for producing an optically active pantonin in L-form or D-form. Using D-pantolactone as a starting material, an optically active lactone ((L) -3-amino-4,4,4) is obtained by trifluoromethanesulfonylation, azidation and reduction steps.
-Dimethyl-γ-butyrolactone) has been reported (Syn. Comm. 1994, 24, 557), and it is possible to lead to L-pantonin by further treating this compound under alkaline conditions.

【0004】しかしながら、この方法では、用いる試薬
が高価である、生成物の光学純度が低下する、等の問題
があり、実用的ではない。一方、α−ケトカルボン酸か
らL体のα−アミノ酸を製造する手段として、微生物の
酵素などの生体触媒を用いる方法が数多く知られている
が(特開平7−250694号公報、特開平7−250
695号公報、特開昭63−146794号公報、特告
昭63−38193号公報、J.of Biotechnology (199
7)53,p29など)、α−ケトラクトンを原料として用い
る方法は知られていない。
[0004] However, this method is not practical because it has problems such as the use of expensive reagents and a decrease in the optical purity of the product. On the other hand, as a means for producing an L-form α-amino acid from α-ketocarboxylic acid, many methods using a biocatalyst such as a microbial enzyme are known (JP-A-7-250694, JP-A-7-250).
695, JP-A-63-146794, JP-B-63-38193, and J. of Biotechnology (199
7) 53, p29, etc.), and a method using α-ketolactone as a raw material is not known.

【0005】本発明は、上記観点からなされたものであ
り、α−ケトラクトンから光学活性なヒドロキシアルキ
ル−α―アミノカルボン酸及び/またはその塩を微生物
を用いて製造する方法を提供することを課題とする。
[0005] The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a method for producing optically active hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid and / or a salt thereof from α-ketolactone using a microorganism. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、ケトパントラクトンからL−パント
ニンの効率的な製造法を開発すべく鋭意検討を行った結
果、ある種の微生物の菌体をケトパントラクトンに作用
させることにより、L−パントニンが効率よく製造でき
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies to develop an efficient method for producing L-pantonin from ketopantolactone, and as a result, certain types of L-pantonin were produced. The present inventors have found that L-pantonin can be efficiently produced by allowing microbial cells to act on ketopantolactone, thereby completing the present invention.

【0007】すなわち本発明の要旨は、α−ケトカルボ
ン酸のケト基をアミノ基に立体選択的に変換する能力を
有する微生物の菌体及び/またはそれらの処理物を、α
−ケトラクトンに作用させることを特徴とする光学活性
なヒドロキシアルキル−α―アミノカルボン酸及び/ま
たはその塩の製造方法に存する。
That is, the gist of the present invention is to provide a microorganism having the ability to stereoselectively convert a keto group of α-ketocarboxylic acid to an amino group and / or a treated product thereof with α-ketocarboxylic acid.
The present invention relates to a method for producing an optically active hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid and / or a salt thereof, characterized by acting on ketolactone.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法に用いる微生物としては、α−ケトカ
ルボン酸のケト基をアミノ基に立体選択的に変換する能
力を有する微生物であれば特に制限されるものではない
が、具体的には、オクロバクトラム(Ochrobactrum)属、
シュードモナス(Pseudomonas)属、アグロバクテリウム
(Agrobacterium)属、ブレビバクテリウム(Brevibacter
ium)属およびシノリゾビウム(Sinorhizobium)属の微
生物が挙げられ、このうち、更に具体的には、オクロバ
クトラム・アンスロピ(Ochrobactrum anthropi)、オク
ロバクトラム・エスピー(Ochrobactrum sp.)、シュード
モナス・プチダ(Pseudomonas putida)、アグロバクテリ
ウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefacien
s)、ブレビバクテリウム・リネンス(Brevibacteriumli
nens)およびシノリゾビウム・メリロティ(Sinorhizob
ium meliloti)に属する微生物を挙げることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The microorganism used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it is a microorganism having the ability to stereoselectively convert the keto group of α-ketocarboxylic acid to an amino group. (Ochrobactrum) genus,
Pseudomonas sp., Agrobacterium
(Agrobacterium) genus, Brevibacterium
ium) and microorganisms of the genus Sinorhizobium, among which more specifically Ochrobactrum anthropi, Ochrobactrum sp., Pseudomonas putida, Agro Agrobacterium tumefacien
s), Brevibacterium linens
nens) and Sinorhizob meliloti (Sinorhizob)
ium meliloti).

【0009】上記の微生物の具体的な菌株としては、 オクロバクトラム・アンスロピ(Ochrobactrum anthrop
i)IFO12951 オクロバクトラム・エスピー(Ochrobactrum sp.)IFO129
50 シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)IFO14796 シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)IFO12996 アグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium
tumefaciens)IAM13129 ブレビバクテリウム・リネンス(Brevibacterium linen
s)IFO12142 シノリゾビウム・メリロティ(Sinorhizobium melilot
i)IAM12611 等の菌株を挙げることができる。ここで、IFOは
(財)発酵研究所、IAMは東京大学分子細胞生物学研
究所の略であり、これらの菌株は容易に入手可能であ
る。
[0009] Specific strains of the above microorganisms include Ochrobactrum anthropi.
i) IFO12951 Ochrobactrum sp.IFO129
50 Pseudomonas putida IFO14796 Pseudomonas putida IFO12996 Agrobacterium tumefaciens
tumefaciens) IAM13129 Brevibacterium linen
s) IFO12142 Sinorhizobium melilot
i) Bacteria such as IAM12611 can be mentioned. Here, IFO stands for Fermentation Research Institute, and IAM stands for Institute for Molecular and Cell Biology, The University of Tokyo, and these strains are readily available.

【0010】上記微生物は、野生株だけでなく、UV照
射やNTG処理等の通常の変異処理により得られる変異
株、細胞融合もしくは遺伝子組換え法などの遺伝学的手
法により誘導される組換え株などのいずれの株であって
もよい。尚、上記遺伝子組み換え株の宿主としては、形
質転換可能な微生物であれば、親株と同じ属種であって
も良いし、あるいは大腸菌等の属種の異なるものであっ
ても良い。
The above-mentioned microorganisms are not only wild-type strains, but also mutant strains obtained by ordinary mutation treatment such as UV irradiation or NTG treatment, and recombinant strains induced by genetic techniques such as cell fusion or gene recombination. Or any strain. The host of the genetically modified strain may be the same genus as the parent strain or a different genus such as Escherichia coli as long as it is a transformable microorganism.

【0011】本発明の製造方法においては、上記微生物
の1種あるいは2種以上が、菌体及び/またはそれらの
処理物の形で用いられる。具体的には、前記微生物を培
養して得られた培養液をそのまま、あるいは遠心分離し
て得られた湿潤状態の菌体;該菌体をアセトン処理した
もの、凍結乾燥処理したもの、菌体を物理的または酵素
的に破砕したもの等の菌体処理物を用いることができ
る。また、これらの菌体または菌体処理物から、α−ケ
トカルボン酸のαケト基をアミノ基へ立体選択的に変換
する能力を有する酵素画分を粗製物あるいは精製物とし
て取り出して用いることも可能である。さらには、この
様にして得られた菌体、菌体処理物、酵素画分等を通常
の固定化技術を用いて、すなわち、ポリアクリルアミド
ゲル、カラギーナンゲル等に代表される担体に固定化し
たもの等を用いることも可能である。そこで、本明細書
において「菌体及び/またはそれらの処理物」の用語
は、上述の菌体、菌体処理物、酵素画分及びそれらの固
定化物全てを含有する概念として用いられる。
In the production method of the present invention, one or more of the above microorganisms are used in the form of cells and / or their processed products. Specifically, cells in a wet state obtained by culturing the microorganism and culturing the solution as it is or by centrifugation; those obtained by treating the cells with acetone, those obtained by freeze-drying, the cells A treated bacterial cell, such as one obtained by physically or enzymatically crushing, can be used. In addition, an enzyme fraction capable of stereoselectively converting the α-keto group of α-ketocarboxylic acid to an amino group from these cells or a processed product of the cells can be extracted and used as a crude product or a purified product. It is. Furthermore, the cells obtained in this manner, the treated cells, the enzyme fraction, and the like were immobilized on a carrier represented by a polyacrylamide gel, carrageenan gel, or the like, using a usual immobilization technique. It is also possible to use a thing etc. Therefore, in this specification, the term "microbial cells and / or their processed products" is used as a concept containing all of the above-mentioned microbial cells, processed microbial cells, enzyme fractions and their immobilized products.

【0012】また、上記微生物は、通常、培養して用い
られるが、この培養については定法通り行うことができ
る。培養に使用する培地には、本微生物が資化しうる炭
素源、窒素源及び無機イオン等が含まれる。炭素源とし
ては、グルコース、フルクトース、シュークロース、サ
ッカロース等の炭水化物;グリセリン、マンニトール、
キシリトール、リビトール等のポリアルコール類;クエ
ン酸、フマル酸等の有機酸その他が適宜使用される。窒
素源としては、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム等の
無機窒素源;NZアミン、トリプトース、酵母エキス、
ポリペプトン、尿素、肉エキス、コーンスティープリカ
ー、大豆抽出物等の有機窒素源その他が適宜使用でき
る。無機イオンとしては、マグネシウム、カリウム、
鉄、マンガン、モリブデン等の金属イオンやリン酸イオ
ン等を含有したようなものを用いればよいが、それらを
組み合わせた無機塩類を添加するのが簡便である。
The above-mentioned microorganism is usually used after being cultured, and this culture can be carried out according to a conventional method. The medium used for the culture contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic ions, and the like that can be utilized by the microorganism. Examples of the carbon source include carbohydrates such as glucose, fructose, sucrose, and saccharose; glycerin, mannitol,
Polyalcohols such as xylitol and ribitol; organic acids such as citric acid and fumaric acid and the like are appropriately used. Nitrogen sources include inorganic nitrogen sources such as ammonium sulfate and sodium nitrate; NZ amine, tryptose, yeast extract,
Organic nitrogen sources such as polypeptone, urea, meat extract, corn steep liquor, soybean extract and the like can be used as appropriate. As inorganic ions, magnesium, potassium,
What contains metal ions, such as iron, manganese, and molybdenum, and phosphate ions may be used, but it is convenient to add inorganic salts that combine them.

【0013】また、これらの成分以外にも、反応活性を
促進するための物質として、アミノ酸類あるいはビタミ
ン類を添加することも可能である。さらに、酵素誘導剤
としてDL−パントニン、ケトパントラクトン等の反応
に使用する原料や生成物を微量添加することも可能であ
る。培養は、好気的条件で培地のpHを3〜10、好ま
しくは5〜9の範囲に調整し、温度10〜45℃、好ま
しくは20〜35℃、1〜10日の範囲で活性が最大に
なるまで行うことが好ましい。
In addition to these components, amino acids or vitamins can be added as a substance for promoting the reaction activity. Furthermore, it is also possible to add trace amounts of raw materials and products used in reactions such as DL-pantonin and ketopantolactone as enzyme inducers. In the culture, the pH of the medium is adjusted to a range of 3 to 10, preferably 5 to 9 under aerobic conditions, and the activity is maximized at a temperature of 10 to 45 ° C, preferably 20 to 35 ° C for 1 to 10 days. It is preferable to perform until it becomes.

【0014】本発明の製造方法は、α−ケトラクトンを
反応原料として用いるものであるが、このうち、下記一
般式(1)
In the production method of the present invention, α-keto lactone is used as a reaction raw material. Among them, the following general formula (1)

【0015】[0015]

【化3】 Embedded image

【0016】で示されるα−ケトラクトンが好ましく、
上記一般式の置換基R1〜R3としては、それぞれ独立し
て、水素原子;または、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec
−ブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基が挙げ
られ、上記アルキル基は、水酸基、アミノ基、ハロゲン
原子等の反応に不活性な基で更に置換されていても良
い。これらの置換基のうち、水素原子または炭素数1〜
4の直鎖のアルキル基がさらに好ましい。上記一般式中
のnとしては、1以上の整数であるが、このうち1〜4
が好ましい。
Α-ketolactone represented by
The substituents R 1 to R 3 in the above general formula each independently represent a hydrogen atom; or a methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec
And an alkyl group such as a -butyl group and a tert-butyl group. The alkyl group may be further substituted with a reaction-inactive group such as a hydroxyl group, an amino group, or a halogen atom. Among these substituents, a hydrogen atom or a group having 1 to 1 carbon atoms
4 straight-chain alkyl groups are more preferred. In the above general formula, n is an integer of 1 or more.
Is preferred.

【0017】反応原料として、好ましくは、R1がアル
キル基、R2及びR3は水素原子である化合物であり、具
体的にはケトパントラクトン(R1:メチル基、n=
1)が挙げられる。本発明においては、上記反応原料で
あるα−ケトラクトンに上記の微生物の菌体及び/また
はそれらの処理物を水性媒体中で作用させて、光学活性
なヒドロキシアルキル−α―アミノカルボン酸及び/ま
たはその塩を製造する。
The reaction raw material is preferably a compound in which R 1 is an alkyl group and R 2 and R 3 are hydrogen atoms. Specifically, ketopantolactone (R 1 : methyl group, n =
1). In the present invention, the cells of the above-mentioned microorganisms and / or their treated products are allowed to act on α-keto lactone, which is the above-mentioned reaction raw material, in an aqueous medium to obtain optically active hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid and / or Produce the salt.

【0018】ここで用いられる水性媒体としては、水、
緩衝液または培養液等が挙げられるが、この水性媒体に
は、反応原料の脂溶性の度合いに合わせて、エタノール
等の水溶性有機溶媒または酢酸エチル等の脂溶性有機溶
媒を1〜5%程度適宜含有させることも可能である。α
−ケトラクトンの量は、その反応液中の濃度が0.01
〜50重量%となる程度の量であり、α−ケトラクトン
は水性媒体に必ずしも完全に溶解していなくてもよい。
The aqueous medium used here is water,
A buffer solution or a culture solution may be used. In this aqueous medium, a water-soluble organic solvent such as ethanol or a fat-soluble organic solvent such as ethyl acetate is added in an amount of about 1 to 5% in accordance with the degree of fat-solubility of the reaction raw material. It is also possible to appropriately contain them. α
The amount of ketolactone is 0.01% in the reaction solution;
Α-keto lactone is not necessarily completely dissolved in the aqueous medium.

【0019】また、反応にかかわる酵素に対して反応原
料による基質阻害が起こる場合には、反応原料であるα
−ケトラクトンを消費された量だけ連続的にあるいは間
歇的に添加していくことにより生成物の蓄積量をより向
上させることが可能である。反応液に添加する微生物の
菌体及び/またはその処理物の量は,菌体を添加する場
合は反応液にその菌体濃度が0.01〜20重量%程度
となるように添加する。また、酵素のような処理物を用
いる場合には、酵素の比活性を求め、添加したときに上
記菌体濃度に相当する酵素濃度になるような量を添加す
る。本反応は、好気的条件下または嫌気的条件下でも良
いが、好ましくは、好気的条件下で行われる。
When the enzyme involved in the reaction undergoes substrate inhibition by the reaction raw material, the reaction raw material α
-It is possible to further improve the accumulated amount of the product by continuously or intermittently adding ketolactone by the consumed amount. The amount of the microbial cells added to the reaction solution and / or the processed product thereof is added such that the concentration of the cells is about 0.01 to 20% by weight when the cells are added. When a treated product such as an enzyme is used, the specific activity of the enzyme is determined, and an amount is added so that the enzyme concentration corresponding to the above-mentioned cell concentration when added is added. This reaction may be performed under aerobic or anaerobic conditions, but is preferably performed under aerobic conditions.

【0020】この反応における好ましい反応条件は、反
応温度が氷点〜70℃、好ましくは10〜50℃であ
り、pHが2〜12、好ましくは7〜11であり、反応
時間が1〜100時間程度である。また、本反応はケト
基をアミノ基へ立体選択的に変換するものであるが、本
反応に関わる酵素の種類としては、トランスアミナー
ゼ、デヒドロゲナーゼ等が挙げられ、これらはそのいず
れであってもよい。これらの酵素は、反応の際にアミノ
基供与体が必要であり、L−アスパラギン酸、L−アラ
ニン、β−アラニンなどのアミノ酸;イソプロピルアミ
ンなどのアミン;あるいはNH4Clなどの無機アンモ
ニウム塩等を適宜反応液に添加することにより、飛躍的
に反応収率が向上する。
Preferred reaction conditions for this reaction are a reaction temperature of freezing point to 70 ° C., preferably 10 to 50 ° C., a pH of 2 to 12, preferably 7 to 11, and a reaction time of about 1 to 100 hours. It is. In addition, this reaction is to convert a keto group into an amino group in a stereoselective manner. Examples of enzymes involved in this reaction include transaminase and dehydrogenase, and any of these may be used. These enzymes require an amino group donor during the reaction, and are amino acids such as L-aspartic acid, L-alanine and β-alanine; amines such as isopropylamine; and inorganic ammonium salts such as NH 4 Cl. Is added to the reaction solution as appropriate, thereby dramatically increasing the reaction yield.

【0021】さらに、ピリドキサル5リン酸などの補酵
素;あるいはNAD(P)Hの再生に必要なグルコース、
ギ酸、グルコース脱水素酵素、ギ酸脱水素酵素などのエ
ネルギー源を必要に応じて添加することで、上記酵素反
応を促進することができる。上記反応により反応生成物
として光学活性なヒドロキシアルキル−α―アミノカル
ボン酸が得られる。上記生成物は、反応系中に共存して
いる金属イオン等により、一部は塩になっている。
A coenzyme such as pyridoxal pentaphosphate; or glucose necessary for the regeneration of NAD (P) H;
The enzyme reaction can be promoted by adding an energy source such as formic acid, glucose dehydrogenase, or formate dehydrogenase as needed. By the above reaction, an optically active hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid is obtained as a reaction product. Some of the above products are salts due to metal ions and the like coexisting in the reaction system.

【0022】これらの生成物は、遠心分離等にて菌体及
び/またはその処理物を除去した後、反応液に塩酸等の
無機酸やp−トルエンスルホン酸などの有機酸を添加し
て等電点沈殿法によりヒドロキシアルキル−α―アミノ
カルボン酸を析出させ分離するか、反応液からイオン交
換樹脂でヒドロキシアルキル−α―アミノカルボン酸を
単離精製する、などの公知の方法で単離・精製すること
が出来る。
These products are obtained by removing bacterial cells and / or processed products by centrifugation or the like, and then adding an inorganic acid such as hydrochloric acid or an organic acid such as p-toluenesulfonic acid to the reaction mixture. Hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid is precipitated and separated by an electrofocusing method, or hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid is isolated and purified from the reaction solution with an ion exchange resin. It can be purified.

【0023】尚、本反応で得られる、(S)−2−アミ
ノ−3,3−ジメチル−4−ヒドロキシ酪酸は新規化合
物である。また、上記生成物は、上記単離・精製処理後
にp−トルエンスルホン酸等の酸で処理することによ
り、α−アミノ基の立体化学を保持したまま閉環させ、
光学活性なアミノラクトンを製造することが出来る。
Incidentally, (S) -2-amino-3,3-dimethyl-4-hydroxybutyric acid obtained by this reaction is a novel compound. In addition, the product is treated with an acid such as p-toluenesulfonic acid after the isolation / purification treatment to close the ring while maintaining the stereochemistry of the α-amino group,
Optically active aminolactone can be produced.

【0024】[0024]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。 実施例1 オクロバクトラム・エスピー(Ochrobactrum sp.)IFO129
50の菌体を、グルコ−ス0.5%、酵母エキス1.0
%、ポリペプトン0.5%、フマル酸ナトリウム0.5
%、L-アスパラギン酸0.8%、KH2PO4 0.2
%,MgSO4 0.8%及びCaCl2 0.1%を含
み、pH7.0とした培地の500mlに植菌し、30
℃で24時間好気的に振盪培養した。培養終了後、遠心
分離により菌体を集め、生理食塩水で洗浄した後、菌体
をケトパントラクトン100mg、L−アラニン80m
g及びピリドキサル5リン酸1mgを含むリン酸緩衝液
(0.1M)50mlに懸濁させて、NaOHでpH9.0
に調整したのち、30℃で48時間の振盪反応を実施し
た。ダイセル・CHIRALPAK WHを用いたHP
LC分析により、反応液中のL−パントニンの濃度を測
定したところ、1.4mg/mlであった。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Ochrobactrum sp. IFO129
50 cells were prepared by adding 0.5% of glucose and 1.0 of yeast extract.
%, Polypeptone 0.5%, sodium fumarate 0.5
%, L-aspartic acid 0.8%, KH 2 PO 4 0.2
%, MgSO 4 0.8% and CaCl 2 0.1%, and inoculated into 500 ml of a pH 7.0 medium.
The cells were aerobically shake-cultured at 24 ° C. for 24 hours. After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, washed with physiological saline, and then the cells were washed with 100 mg of ketopantolactone and 80 m of L-alanine.
g and 1 mg of pyridoxal pentaphosphate in 50 ml of phosphate buffer (0.1 M) and pH 9.0 with NaOH.
After adjusting to, a shaking reaction was carried out at 30 ° C. for 48 hours. HP using Daicel CHIRALPAK WH
When the concentration of L-pantonin in the reaction solution was measured by LC analysis, it was 1.4 mg / ml.

【0025】さらに、反応終了後、遠心分離により菌体
を除去した反応上清を、陽イオン交換樹脂SK1B(H+
型)のカラムに通した後、水洗して、希アンモニア水で
溶出した。L−パントニンの画分をあつめて濃縮乾固し
て、55mgのL−パントニンを得た。 実施例2 オクロバクトラム・エスピー(Ochrobactrum sp.)IFO129
50の菌体を、グルコ−ス0.5%、酵母エキス0.4
%、ポリペプトン1.0%、NaCl0.5%およびK
2HPO4 0.2%を含み、pH7.0とした培地の1
00mlに植菌し、30℃で24時間好気的に振盪培養
した。培養終了後、遠心分離により菌体を集め、生理食
塩水で洗浄した後、菌体をケトパントラクトン20m
g、グルコース60mg及びギ酸アンモニウム60mg
を含むリン酸緩衝液(0.1M)10mlに懸濁させ
て,NaOHでpH9.0に調整したのち、30℃で48時
間の振盪反応を実施した。反応液中のL−パントニンの
濃度を測定したところ、1.2mg/mlであった。
Further, after completion of the reaction, the reaction supernatant from which the cells were removed by centrifugation was washed with a cation exchange resin SK1B (H +
After passing through a column (type), the column was washed with water and eluted with dilute aqueous ammonia. The fractions of L-pantonin were collected and concentrated to dryness to obtain 55 mg of L-pantonin. Example 2 Ochrobactrum sp. IFO129
50 cells, 0.5% glucose, 0.4 yeast extract
%, Polypeptone 1.0%, NaCl 0.5% and K
1 of a medium containing 0.2% 2 HPO 4 and having a pH of 7.0
The cells were inoculated into 00 ml and aerobically shake cultured at 30 ° C. for 24 hours. After the completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, washed with a physiological saline, and the cells were washed with ketopantolactone 20m.
g, glucose 60mg and ammonium formate 60mg
Was suspended in 10 ml of a phosphate buffer solution (0.1 M) containing, and adjusted to pH 9.0 with NaOH, followed by a shaking reaction at 30 ° C. for 48 hours. When the concentration of L-pantonin in the reaction solution was measured, it was 1.2 mg / ml.

【0026】実施例3 表1に示す菌体を用いて、実施例1と同様の培養操作お
よび反応操作を行った。得られた結果を表1に示す。
Example 3 Using the cells shown in Table 1, the same culturing operation and reaction operation as in Example 1 were performed. Table 1 shows the obtained results.

【0027】[0027]

【表1】 表1 微生物 L−パントニン生成量 [mg/mL] オクロバクトラム・アンスロピIFO12951 0.8 シュードモナス・プチダIFO14796 1.0 シュードモナス・プチダIFO12996 0.4 アグロバクテリウム・ツメファシエンスIAM13129 0.6 ブレビバクテリウム・リネンスIFO12142 0.4 シノリゾビウム・メリロティIAM12611 0.6 以上の結果から、上記本発明の製造方法によれば、L−
パントニン等を効率的に製造できることがわかる。
Table 1 Microorganisms L-Pantonin production [mg / mL] Ochrobactrum anthropi IFO12951 0.8 Pseudomonas putida IFO14796 1.0 Pseudomonas putida IFO12996 0.4 Agrobacterium tumefaciens IAM13129 0.6 Brevibacterium lineens IFO12142 0.4 Sinorizobiium IA From the results of 0.6 or more, according to the production method of the present invention, L-
It can be seen that pantonin and the like can be efficiently produced.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の製造方法によりα−ケトラクト
ンから光学活性なヒドロキシアルキル−α―アミノカル
ボン酸を微生物を用いて効率的に製造することが可能で
ある。
According to the production method of the present invention, it is possible to efficiently produce optically active hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid from α-keto lactone using a microorganism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:13) C12R 1:13) (C12P 13/04 (C12P 13/04 C12R 1:40) C12R 1:40) (72)発明者 上田 誠 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Fターム(参考) 4B064 AE03 CA02 CC03 CD08 DA01 DA11 4H006 AA01 AB84 BN10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12R 1:13) C12R 1:13) (C12P 13/04 (C12P 13/04 C12R 1:40) C12R 1 : 72) Inventor Makoto Ueda 1000 Kamoshita-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Yokohama Research Laboratory, Mitsubishi Chemical Corporation 4B064 AE03 CA02 CC03 CD08 DA01 DA11 4H006 AA01 AB84 BN10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 α−ケトカルボン酸のケト基をアミノ基
に立体選択的に変換する能力を有する微生物の菌体及び
/またはそれらの処理物を、α−ケトラクトンに作用さ
せることを特徴とする光学活性なヒドロキシアルキル−
α―アミノカルボン酸及び/またはその塩の製造方法。
The present invention relates to an optical system characterized in that microbial cells having a capability of stereoselectively converting a keto group of an α-ketocarboxylic acid to an amino group and / or a treated product thereof are allowed to act on α-ketolactone. Active hydroxyalkyl-
A method for producing α-aminocarboxylic acid and / or a salt thereof.
【請求項2】 ヒドロキシアルキル−α―アミノカルボ
ン酸及び/またはその塩が(S)−体であることを特徴
とする請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the hydroxyalkyl-α-aminocarboxylic acid and / or a salt thereof is in the (S) -form.
【請求項3】 α−ケトラクトンが下記一般式(1) 【化1】 (上記式中、R1〜R3はそれぞれ独立して水素原子また
はアルキル基であり、nは1以上の整数である)で示さ
れる化合物であることを特徴とする請求項1または2に
記載の製造方法。
3. An α-keto lactone represented by the following general formula (1): (Wherein R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, and n is an integer of 1 or more). Manufacturing method.
【請求項4】 α−ケトラクトンがケトパントラクトン
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the α-ketolactone is ketopantolactone.
【請求項5】 α−ケトカルボン酸のケト基をアミノ基
に立体選択的に変換する能力を有する微生物が、オクロ
バクトラム(Ochrobactrum)属、シュードモナス(Pseudom
onas)属、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属、ブレ
ビバクテリウム(Brevibacterium)属およびシノリゾビ
ウム(Sinorhizobium)属から成る群から任意に選択さ
れた微生物であることを特徴とする請求項1〜4のいず
れかに記載の製造方法。
5. A microorganism capable of stereoselectively converting a keto group of α-ketocarboxylic acid to an amino group is a microorganism of the genus Ochrobactrum or Pseudodom.
ona), Agrobacterium, Brevibacterium and Sinorhizobium are microorganisms arbitrarily selected from the group consisting of the genus Agrobacterium, Agrobacterium, Brevibacterium and Sinorhizobium. The production method described in 1.
【請求項6】 α−ケトカルボン酸のケト基をアミノ基
に立体選択的に変換する能力を有する微生物が、オクロ
バクトラム・アンスロピ(Ochrobactrum anthropi)、オ
クロバクトラム・エスピー(Ochrobactrum sp.)、シュー
ドモナス・プチダ(Pseudomonas putida)、アグロバクテ
リウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefacien
s)、ブレビバクテリウム・リネンス(Brevibacterium l
inens)およびシノリゾビウム・メリロティ(Sinorhizo
bium meliloti)から成る群から任意に選択された微生
物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記
載の製造方法。
6. A microorganism capable of stereoselectively converting a keto group of an α-ketocarboxylic acid to an amino group includes Ochrobactrum anthropi, Ochrobactrum sp., And Pseudomonas putida. putida), Agrobacterium tumefacien
s), Brevibacterium lens
inens) and Sinorhizobium meliloti (Sinorhizo)
The method according to any one of claims 1 to 4, which is a microorganism arbitrarily selected from the group consisting of Bium meliloti).
【請求項7】 下記式で示される(S)−2−アミノ−
3,3−ジメチル−4−ヒドロキシ酪酸。 【化2】
7. An (S) -2-amino- represented by the following formula:
3,3-dimethyl-4-hydroxybutyric acid. Embedded image
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