JP5709154B2 - 酵母変異株 - Google Patents
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Description
(1)一般式(I):
で表される不飽和脂肪酸化合物を、一般式(II):
で表される不飽和脂肪酸誘導体に変換する能力を有し、カンジダ マルトーサに属する酵母変異株であって、
未変異の親株よりも低いエステラーゼ活性を有し、かつ前記未変異の親株よりも一般式(II)に示される不飽和脂肪酸誘導体の生産性が高く、トランス−2−デセン酸エチルエステルを10−ヒドロキシ−トランス−2−デセン酸に変換する能力を有し、
前記未変異の親株がカンジダ マルトーザ(Candida maltosa) KU83(受託番号:NITE P-266)である酵母変異株、および
(2)前記酵母変異株が、カンジダ マルトーザ(Candida maltosa) KU83−26(受託番号:NITE P−855)である前記(1)に記載の酵母変異株
に関する。
で表される不飽和脂肪酸化合物(以下、単に「不飽和脂肪酸化合物」という)を、一般式(II):
で表される不飽和脂肪酸誘導体(以下、単に「不飽和脂肪酸誘導体」という)に変換する能力を有し、カンジダ マルトーザに属する酵母変異株であり、
未変異の親株よりも低いエステラーゼ活性を有し、かつ前記未変異の親株よりも一般式(II)に示される不飽和脂肪酸誘導体の生産性が高いことを特徴とする。
(a)球形または短卵形の形態を有し、偽菌糸を形成している、
(b)(3.6〜7.2μm)・(3.6〜7.9μm)の大きさを有する、
(c)25℃で1ヵ月間培養した場合、クリーム色を呈し、円滑な外観を有し、偽菌糸の周縁部にシワを有するコロニーを形成する、
(d)グルコース、シュクロースおよびトレハロースをそれぞれ発酵する、
(e)ガラクトース、シュクロース、マルトース、トレハロース、メレジトース、D−キシロース、D−マンニトール、D−グルシトール、サリシンおよびコハク酸をそれぞれ資化する、
(f)Q9のキノンを有する、
(g)35.6〜36.8mol%のG+C含量を有する
という、カンジダ マルトーザに属する微生物に共通する微生物学的性質を有する。
(A)エステラーゼ活性が、カンジダ マルトーザ KU83のエステラーゼ活性と比べて低い(0.9倍以下、好ましくは0.85倍以下)、
(B)前記不飽和脂肪酸誘導体の生産能が、カンジダ マルトーザ KU83の前記不飽和脂肪酸誘導体の生産能と比べて高い(少なくとも1.1倍、好ましくは1.2倍以上、より好ましくは1.5倍以上、さらに好ましくは1.8倍以上、特に好ましくは2倍以上)、
(C)カンジダ マルトーザ KU83が、D−アラビトール、D−アドニトール、D−フルクトースを資化するのに対し、D−アラビトール、D−アドニトール、D−フルクトースを資化しない、
(D)カンジダ マルトーザ KU83が、アルブチンを分解するのに対し、D−アラビトール、D−アドニトール、D−フルクトース、アルブチンを分解しない、
(E)カンジダ マルトーザ KU83が、グリコーゲンを資化しないのに対して、グリコーゲンを資化する、
(F)D−マンニトール、D−ソルビトールおよびD−シュクロースそれぞれの資化速度が、カンジダ マルトーザ KU83によるD−マンニトール、D−ソルビトールおよびD−シュクロースそれぞれの資化速度と比べて遅い、
(G)ガラクトースの資化速度が、カンジダ マルトーザ KU83によるガラクトースの資化速度よりも速い、
(H)カンジダ マルトーザ KU83では、トランス−2−デセン二酸エチルエステルを生産しないのに対し、トランス−2−デセン二酸エチルエステルを生産する
という点で、カンジダ マルトーザ KU83株とは大きく異なる性質を有する。
(1)トランス−2−デセン酸を含有する液体培地中で本発明の酵母変異株を培養するステップ、
(2)前記ステップ(1)で得られた培養物から酵母変異株の細胞を除去して培養上清を得るステップ、および
(3)前記ステップ(2)で得られた培養上清中における10−ヒドロキシ−トランス−2−デセン酸の量(以下、「生産量A」という)を測定するステップ、
(4)前記ステップ(3)で測定された生産量Aと、前記(1)〜(3)と同様の条件で測定された前記未変異の親株による10−ヒドロキシ−トランス−2−デセン酸の生産量(以下、「生産量B」という)とを比較するステップ
を行なうことなどにより確認することができる。
(I)トランス−2−デセン酸を含有する液体培地中で本発明の酵母変異株を培養するステップ、
(II)前記ステップ(I)で得られた培養物から酵母変異株の細胞を除去して培養上清を得るステップ、および
(III)前記ステップ(II)で得られた培養上清中におけるトランス−2−デセン二酸エチルエステルの存在の有無を評価するステップ
を含む方法によって確認することができる。
炭素数1〜4のアルキル基である不飽和脂肪酸アルキルエステルであるとき、対応する不飽和脂肪酸誘導体を効率よく製造する観点から、前記不飽和脂肪酸アルキルエステルから一般式(II)で表される不飽和脂肪酸誘導体を製造した後、さらに該不飽和脂肪酸誘導体に、該不飽和脂肪酸誘導体のエステル結合を加水分解させる酵素を作用させることが好ましい。これにより、一般式(II)において、R1が水素原子であり、R3がヒドロキシル基またはケトン基を有する炭素数2〜15のアルキル基である不飽和脂肪酸アルキルエステルを得ることができる。
したがって、本発明の酵母変異株は、例えば、不飽和脂肪酸化合物からヒドロキシ不飽和脂肪酸、オキソ不飽和脂肪酸などの所望の不飽和脂肪酸誘導体を製造するのに有用である。
カンジダ マルトーザ KU83株〔Candida maltosa KU83と命名・表示され、受託日:2006年10月4日、受託番号:NITE P-266として、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター(郵便番号:292−0818 日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8)に寄託されている〕を、YM液体培地{培地の組成:酵母エキス〔ベクトン、ディッキンソン・アンド・カンパニー(Becton,Dickinson and Company)社製〕0.3質量%、麦芽エキス0.3質量%、グルコース1.0質量%、ポリペプトン〔日本製薬(株)製〕0.5質量%、蒸留水(残部)、pH6.2}100mLに播種し、28℃で48時間培養した。その後、得られた培養物からカンジダ マルトーザ KU83株の細胞を回収した。得られた細胞を滅菌生理食塩水で洗浄し、0.2Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH8.0)10mLに懸濁し、細胞懸濁液を得た。
カンジダ マルトーザ KU83−26について、光学顕微鏡、酵母様真菌同定キット〔シスメックスビオメリュー(株)製、商品名:アピC オクサノグラム〕および最近同定研究用キット〔シスメックスビオメリュー(SYSMEX bioMerieux)製、商品名:アピCオクサノグラムおよび商品名:アピ50CH〕を用いて、一般的な微生物学的性質を調べた。その結果を以下に示す。
(a)球形または短卵形の形態を有し、偽菌糸を形成している、
(b)(3.6〜7.2μm)・(3.6〜7.9μm)の大きさを有する、
(c)25℃で1ヵ月間培養した場合、クリーム色を呈し、円滑な外観を有し、偽菌糸の周縁部にシワを有するコロニーを形成する、
(d)グルコース、シュクロースおよびトレハロースをそれぞれ発酵する、
(e)ガラクトース、シュクロース、マルトース、トレハロース、メレジトース、D−キシロース、D−マンニトール、D−グルシトール、サリシンおよびコハク酸をそれぞれ資化する、
(f)Q9のキノンを有する、
(g)35.6〜36.8mol%のG+C含量を有する
(A)エステラーゼ活性が、カンジダ マルトーザ KU83のエステラーゼ活性と比べて低い(0.9倍以下、好ましくは0.85倍以下)、
(B)前記不飽和脂肪酸誘導体の生産能が、カンジダ マルトーザ KU83の前記不飽和脂肪酸誘導体の生産能と比べて高い(少なくとも1.1倍、好ましくは1.2倍以上、より好ましくは1.5倍以上、さらに好ましくは1.8倍以上、特に好ましくは2倍以上)
(C)カンジダ マルトーザ KU83が、D−アラビトール、D−アドニトール、D−フルクトースを資化するのに対し、D−アラビトール、D−アドニトール、D−フルクトースを資化しない、
(D)カンジダ マルトーザ KU83が、アルブチンを分解するのに対し、D−アラビトール、D−アドニトール、D−フルクトース、アルブチンを分解しない、
(E)カンジダ マルトーザ KU83が、グリコーゲンを資化しないのに対して、グリコーゲンを資化する、
(F)D−マンニトール、D−ソルビトールおよびD−シュクロースそれぞれの資化速度が、カンジダ マルトーザ KU83によるD−マンニトール、D−ソルビトールおよびD−シュクロースそれぞれの資化速度と比べて遅い、
(G)ガラクトースの資化速度が、カンジダ マルトーザ KU83によるガラクトースの資化速度よりも速い、
(H)カンジダ マルトーザ KU83では、トランス−2−デセン二酸エチルエステルを生産しないのに対し、トランス−2−デセン二酸エチルエステルを生産する。
カンジダ マルトーザ KU83−26(実施例3)およびカンジダ マルトーザ KU83(比較例1)それぞれについて、実施例1と同様にして、前記LM改良培地中で、140min-1で振盪しながら28℃培養した。LM改良培地による培養開始から0時間、24時間、48時間、72時間および96時間の時点で、5mLずつ培養物を採取し、かかる培養物より培養上清を得た。得られた培養物5mLに、6N塩酸0.2mLを添加し、さらに酢酸エチル5mLを添加して、抽出物を得た。得られた抽出物をアセトニトリル1mLに溶解し、試料を得た。得られた試料を用い、実施例1におけるHPLCと同様にして、カンジダ マルトーザ KU83−26およびカンジダ マルトーザ KU83の培養物の培養上清中におけるトランス−2−デセン酸エチルエステル、トランス−2−デセン酸および10−ヒドロキシ−トランス−2−デセン酸の各濃度の経時的変化を調べた。
カンジダ マルトーザ KU83−26を前記YM液体培地100mL中、28℃で48時間培養した。培養後のカンジダ マルトーザ KU83−26の細胞を回収し、得られた細胞を滅菌生理食塩水に懸濁し、OD660が100である懸濁液を得た。得られた懸濁液1mLを、バッフル付三角フラスコ中の前記LM改良培地149mLに添加した。その後、変異株を140min-1で振盪しながら28℃で24時間培養した。
カンジダ マルトーザ KU83−26(実施例5)およびカンジダ マルトーザ KU83(比較例2)を、それぞれ、実施例1と同様にして、バッフル付三角フラスコ中の前記LM改良培地中、140min-1で振盪しながら28℃で培養した。培養開始から24時間および51時間経過後に、培養液のOD660を測定した。
カンジダ マルトーザ KU83−26を、バッフル付三角フラスコ中の前記LM改良培地150mL中、140min-1で振盪しながら、培養物のOD660が5になるまで28℃で培養した。その後、得られた培養物を、卓上型培養装置〔(株)丸菱バイオエンジ製、商品名:Bioneer500−5L、容量:5L〕中の大量培養用変換培地〔培地の組成:KH2PO4 0.2質量%、Na2HPO4 0.35質量%、ポリペプトン〔日本製薬(株)製〕0.025質量%、尿素0.3質量%、MgSO4・7H2O 0.05質量%、酵母エキス〔ベクトン、ディッキンソン・アンド・カンパニー社製〕 0.025質量%、FeSO4・7H2O 0.002質量%、ZnSO4・7H2O 0.002質量%、MnCl2・4H2O 0.002質量%、トランス−2−デセン酸エチルエステル〔東京化成工業(株)製〕1.0質量%、pH6.9〕2.5Lに添加し、28℃で培養した。なお、カンジダ マルトーザ KU83−26の培養中には、大量培養用変換培地のpHを調整しなかった。また、培養中、培養開始から培養開始後5時間までの間は100m≡n-1で撹拌しながら1.0L/minで通気を行ない、培養開始後5時間から7時間までの間は250m≡n-1で撹拌しながら2.0L/m≡nで通気を行ない、培養開始後7時間以降は300m≡n-1で撹拌しながら3.0L/m≡nで通気を行なうことにより、大量培養用変換培地中の溶存酸素量が、培養開始時の大量培養用変換培地における溶存酸素量(酸素飽和状態)を100%として、65〜110%に維持されるように、培養中に大量培養用変換培地中の溶存酸素量を調整した。
培養中における大量培養用変換培地のpHが7.5に維持されるように、培養中に大量培養用変換培地のpHを調整したことを除き、試験例1と同様にしてカンジダ マルトーザ KU83−26(実施例6)およびカンジダ マルトーザ KU83(比較例3)を培養した。
Claims (2)
- 一般式(I):
(式中、R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、R2は炭素数2〜15のアルキル基を示す)
で表される不飽和脂肪酸化合物を、一般式(II):
(式中、R1は前記と同じ。R3はヒドロキシル基またはケトン基を有する炭素数2〜15のアルキル基を示す)
で表される不飽和脂肪酸誘導体に変換する能力を有し、カンジダ マルトーサに属する酵母変異株であって、
未変異の親株よりも低いエステラーゼ活性を有し、かつ前記未変異の親株よりも一般式(II)に示される不飽和脂肪酸誘導体の生産性が高く、トランス−2−デセン酸エチルエステルを10−ヒドロキシ−トランス−2−デセン酸に変換する能力を有し、
前記未変異の親株がカンジダ マルトーザ(Candida maltosa) KU83(受託番号:NITE P-266)である酵母変異株。 - 前記酵母変異株が、カンジダ マルトーザ(Candida maltosa) KU83−26(受託番号:NITE P−855)である請求項1に記載の酵母変異株。
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