JP2002325598A - エナンチオマー濃縮したアミノ酸の製法またはラセミ化法ならびにn−保護アミノ酸の保護基の切断法、および得られたアミノ酸の使用 - Google Patents
エナンチオマー濃縮したアミノ酸の製法またはラセミ化法ならびにn−保護アミノ酸の保護基の切断法、および得られたアミノ酸の使用Info
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Abstract
護されたアミノ酸のラセミ体混合物から光学的に濃縮さ
れたアミノ酸を製造するための方法を提供すること。 【解決手段】 式(I): 【化1】 [式中、X=O、NHであり、R1=CH3、CH3C
H2、tert−ブチル、ベンジルであり、ここでXがNH
であればR1はHであってよく、R2は、天然または合
成アミノ酸のα−基を表す]の化合物を、N−アセチル
アミノ酸ラセマーゼ活性(AAR)を示す酵素と、アミ
ノ酸アシラーゼ活性を示す酵素の存在下でまたは連続し
て反応させる、エナンチオマー濃縮されたアミノ酸の製
法。
Description
たアミノ酸の製造方法およびその使用に関する。特に方
法は、一方でラセミ化に関し、他方で特異的N−保護ラ
セミ体アミノ酸の光学的に純粋なアミノ酸への変換にお
ける、アシラーゼ/ラセマーゼ中での特異的N−保護ア
ミノ酸の脱保護に関する。
びに非経口栄養補給のための重要な出発物質である。光
学的に純粋なアミノ酸の製造に関する様々な方法が、当
業者に公知である。一方で触媒的に働き、他方で非常に
高いエナンチオマー濃度でアミノ酸を製造することが可
能であることから、好適な方法には、関連の酵素法が挙
げられる。
セチル−保護アミノ酸およびアミン/アルコールの分解
にのみ特異的であると考えられているにもかかわらず、
原則として、アミノ酸アシラーゼによりアセチル化アミ
ノ酸がL−アミノ酸に変換されることが知られている
(EP99118844.2;A. S. Bommarius et al.,
Tetrahedron; Asymmetry, 1997, vol. 8, 3197〜320
0)。
残留に使用できるようにも開発されてきた。DE199
35268.2から、アシラーゼ/アセチルアミノ酸ラ
セマーゼ系との合弁により、アセチルアミノ酸ラセマー
ゼがアセチルメチオニンを完全にL−メチオニンへと変
換することが分かる。
et al., Appl. Microbiol. Biotechnol. 1994, 40, 83
5〜840)およびAmycolatopsis sp. TS−1−60(To
kuyama et al., Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995a,
42, 853〜859)のN−アセチルアミノ酸ラセマーゼ
(AAR)が公知である。
モイルアミノ酸をラセミ化できることが知られている。
ルバモイル−保護アミノ酸以外のアミノ酸を、ラセミ化
しかつ更なる保護基の酵素切断により光学的に濃縮され
たアミノ酸へと光学的に完全に変換できる方法が必要と
されている。
は、ウレタンまたはカルバモイル保護基により保護され
たアミノ酸のラセミ体混合物から光学的に濃縮されたア
ミノ酸を製造するための方法を提供することである。
特徴を有する方法により達成される。請求項2は、本発
明の反応に関する第1の態様、すなわちラセミ化を示す
ものであり、請求項3は、本発明の反応に関する第2の
態様、すなわち保護基の切断を示すものである。請求項
4および5は、本発明の変換の特別な態様である。請求
項6は、この方法により製造されるアミノ酸の使用に関
する。
H3CH2、tert−ブチル、ベンジルであり、XがNH
の場合R1はHであり、R2は、天然または合成アミノ
酸のα−基である]化合物を、N−アセチルアミノ酸ラ
セマーゼ活性(AAR)を示す酵素と、アミノ酸アシラ
ーゼ活性を示す酵素の存在下に反応させるかまたは次い
でアミノ酸アシラーゼ活性を示す酵素と反応させること
から成るエナンチオマー濃縮されたアミノ酸の製法にお
いて、前記型の光学的に高く濃縮されたアミノ酸が、ア
セチルアミノ酸経路に負けずとも劣らない方法および手
段により製造され得ることは全くもって意外である(D
E19935268.2)。従来、アミノ酸アシラーゼ
は化合物の前記クラスに属するアセチルアミノ酸ラセマ
ーゼといっしょに使用できることが知られている。
H3CH2、tert−ブチル、ベンジル、R2は、天然ま
たは合成アミノ酸のα−ラジカルを示す]のN−保護ア
ミノ酸の、N−アセチルアミノ酸ラセマーゼ活性を示す
酵素を使用することによるラセミ化法である。
H3CH2、tert−ブチル、ベンジルであり、XがNH
である場合にR1はHであり、R2は天然または合成ア
ミノ酸のα−基を示す]のN−保護アミノ酸から、アミ
ノ酸アシラーゼ活性を示す酵素を使用することにより保
護基を切断する方法である。
記化合物を変換するという、前記のいずれの方法態様も
従来公知ではない。記載の酵素を化学的方法に上手く利
用することにより、導入部で述べたアミノ酸を製造でき
ることから、この新規活性が発見された。
語は、光学的に濃縮されたN−アセチルアミノ酸をラセ
ミ化できる酵素のクラスを表す。酵素のタンパク質レベ
ルがそれぞれの高く類似しているので、原則的に、従来
技術において当業者に公知の全てのN−アセチルアミノ
酸を本発明の変換に利用できる。有利に使用されるラセ
マーゼは、Streptomyces atratusY−53ならびにAmyc
olatopsis sp.TS−1−60由来のものである。しか
し、方法は特に有利にAmycolatopsis orientalis亜種lu
rida由来のアセチルアミノ酸(配列番号2)を使用す
る、というのも、このクラスに属する他の典型的アセチ
ルアミノ酸の中で、金属イオン依存性および活性に関し
て優れているからである(EP99118844.
2)。
用語は、立体特異的方法においてN−アシルアミノ酸を
脱アセチル化する酵素を表すものと理解される。原則的
に、この化合物クラスに属する従来技術において当業者
に公知のもでありかつ本発明の反応に好適な全ての典型
的アミノ酸アシラーゼを使用してよい。しかし、Asperg
illus oryzae由来のL−特異的アシラーゼIまたはD−
特異的アシラーゼのようなアミノ酸アシラーゼを使用す
るのが有利である。いずれのアミノ酸アシラーゼもAm
anoCompanyから入手できる。反応に使用でき
る別のアシラーゼは以下の引用文献に記載される:Waka
yama M, Yada H, Kanda S, Hayashi S,Yatsuda Y, Saka
i K, Moriguchi M, Role of conserved histidine resi
dues inD-aminoacylase from Alcaligenes xylosocydan
s subsp. xylosoxydans A-6, Biosci. Biotechnol. Bio
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S, Yatsuda Y, Katsuno Y, Sakai K, Moriguchi M., Ov
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96 Jun; 7(4):395〜9; Wakayama M, Katusno Y, Hayash
i S, Miyamoto Y, Sakai K, Moriguchi M., Cloning an
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om Alcaligenes xylosoxydans subsp. xylosoxydans A-
6 and expression of the gene inEscherichia coli, B
iosci. Biotechnol. Biochem. 1995 Nov; 59(11): 2115
〜9; Wakayama M, Ashika T, Miyamoto Y, Yoshikawa
T, Sonoda Y, Sakai K, Moriguchi M.; Primary struct
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ligenes xylosoxydans subsp. xylosoxydans A-6, J. B
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P, Wu SH, Wang KT., D-Aminoacylase from Alcaligene
s faecalis possesses novel activities on D-methion
ine, Bioorg. Med. Chem. 1994 Jan; 2(1): 1〜5; Mori
guchi M, skai K, Miyamoto Y, WakayamaM., Productio
n, purification, and characterization of D-aminoac
ylase from Alcaligenes xylosoxydans subsp. xylosox
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re organized in a common operon in Bacillus stearo
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of porcine aminoacylase 1 deduced from cDNA seque
nce, J. Biochem. (Tokyo). 1992 Dec; 112(6): 737〜4
2;Bommarius AS, Drauz K, Klenk H, Wandery C., Oper
ational stability of enzymes. Acylase-catalyzed re
solution of N-acetyl amino acids to enanatiomerica
lly pure L-amino acids, Ann. N Y Acad. Sci. 1992 N
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der F., Aminoacylase from Aspergillus oryzae. Comp
arison with the pig kidney enzyme, Z. Naturforsch.
[C]. 1980Jul-Aug; 35(7〜8): 54〜50。
実施される(DE19910691.6)。
により製造されるアミノ酸の使用に関する。原則的にこ
れらのアミノ酸は、エナンチオマー−濃縮されたアミノ
酸、例えば非経口栄養補給または動物の栄養補給のため
の、従来技術において当業者に公知の、全ての可能な適
用に使用できる。しかし、有利には光学的に濃縮された
アミノ酸を、生物学的に活性な化合物の合成に利用す
る。
または組み換え製造された酵素として、遊離の形で、い
っしょにまたは連続して使用してよい。さらに、酵素を
ゲスト生物の構成成分として(US09/407062
の全細胞触媒)使用するか、またはホスト生物の破砕細
胞マスとの結合に使用してもよい。同様に、酵素の固定
化形での使用も可能である(Bhavender P. Sharma, Lor
raine F. Bailey andRalph A. Messing "Immobilisiert
e Biomaterialiern - Techniken und Anwendungen", An
gew. Chem. 1982, 94, 836〜852)。有利には固定化を
凍結乾燥により実施する(Dordick等. J. Am. Chem. So
c. 194, 116, 5009〜5010;Okahata等 Tetrahedron Let
t.1997, 38, 1971〜1974;Adlercreutz等 Biocatalysis
1992, 6, 291〜305)。特に有利であるのは、エアロゾ
ールOTまたはポリビニルピロリドンまたはポリエチレ
ングリコール(PEG)またはBrij52(ジエチレ
ングリコール−モノ−セチルエーテル)のような界面活
性物質の存在下での凍結乾燥である(Goto等 Biotechno
l. Techniques 1997, 11, 375〜378)。
マー濃縮)という概念は、一方の光学対掌体が、他方の
対掌体との混合物中で>50モル%で存在することとし
て理解される。
ノ酸のα−C原子上に位置する基を表すと理解される。
この基は、Beyer-Walter, Lehrbuch der organischen C
hemie, S. Hirzel Verlag Stuttgart, 22版, 1991, p.8
22fに記載される天然アミノ酸に由来してよい。しか
し、また、合成α−アミノ酸のα−基でもよく、DE1
9903268.8に例が挙げられている。
luridaは、ドイツ微生物寄託所(German Collection fo
r Microorganisms)に、番号DSM43134として申
請されている。
性の検出 Amycolatopsis orientalis
sp.lurida由来のN−アセチルアミノ酸ラセマ
ーゼの基質スペクトルを下記の酵素アッセイにより試験
した。
体を使用し、相当のラセミ体の形成を旋光計(Perkin -
Elmer 241)により追跡した。30℃(加熱可能なキュ
ベット)で3〜12時間インキュベートした。λ=36
5nmの波長で測定した。
(RP18);酵素のユニットデータは、N−Ac−L
−MetおよびN−Ac−D−Metを基質とした場合
の特異活性を参照する。
Claims (6)
- 【請求項1】 式(I): 【化1】 [式中、X=O、NHであり、R1=CH3、CH3C
H2、tert−ブチル、ベンジルであり、ここでXがNH
であればR1はHであってよく、R2は、天然または合
成アミノ酸のα−基を表す]の化合物を、N−アセチル
アミノ酸ラセマーゼ活性(AAR)を示す酵素と、アミ
ノ酸アシラーゼ活性を示す酵素の存在下で反応させるか
または引き続きアミノ酸アシラーゼ活性を示す酵素と反
応させることを特徴とする、エナンチオマー濃縮された
アミノ酸の製法。 - 【請求項2】 N−アセチルアミノ酸ラセマーゼ活性を
示す酵素を使用することを特徴とする、一般式(I): 【化2】 [式中、X=O、NHであり、R1=CH3、CH3C
H2、tert−ブチル、ベンジルであり、R2は、天然ま
たは合成アミノ酸のα−基を表す]のN−保護アミノ酸
のラセミ化法。 - 【請求項3】 アミノ酸アシラーゼ活性を示す酵素を使
用することを特徴とする、一般式(I): 【化3】 [式中、X=O、NHであり、R1=CH3、CH3C
H2、tert−ブチル、ベンジルであり、ここでXがNH
であればR1はHであってよく、R2は、天然または合
成アミノ酸のα−基を表す]のN−保護アミノ酸の保護
基の切断法。 - 【請求項4】 アミコラトプシス オリエンタリス亜種
ルリダ由来のN−アセチルアミノ酸ラセマーゼを使用す
る、請求項1または2記載の方法。 - 【請求項5】 アスペルギルス オリザエ由来のアシラ
ーゼを使用する、請求項1または3記載の方法。 - 【請求項6】 生物学的に活性な化合物の合成におけ
る、請求項1または3により製造されるアミノ酸の使
用。
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