JPH02145192A - Production of d-n-carbamoyl-alpha-amino acids - Google Patents

Production of d-n-carbamoyl-alpha-amino acids

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JPH02145192A
JPH02145192A JP29962988A JP29962988A JPH02145192A JP H02145192 A JPH02145192 A JP H02145192A JP 29962988 A JP29962988 A JP 29962988A JP 29962988 A JP29962988 A JP 29962988A JP H02145192 A JPH02145192 A JP H02145192A
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JP
Japan
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substituted
carbamoyl
amino acids
group
alpha
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Application number
JP29962988A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Takeichi
竹市 守
Shinichirou Tawaki
新一郎 田脇
Hitoshi Tarukawa
樽川 仁
Toshikazu Aikawa
敏和 相川
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To readily enable obtaining of the subject acids in high yield by reacting D-5-substituted hydantoins with a specific microorganism. CONSTITUTION:(C) Bacillus cereus (FERM P-10384) strain having the ability to convert (A) D-5-substituted methylhydantoins, collected and separated from soil, having the following mycological properties. Shape of cell; bacilli having 1.2-1.5X3-5mu size. Mobility; yes. Germ staining properties; yes. Growth range; up to 45 deg.C. Catalase; positive, etc., and expressed by formula I [R is (substituted) alkyl, (substituted) aralkyl, (substituted) phenyl, furyl, pyridyl, thiazolyl, imidazolyl or indolyl] into (B) D-N-carbamoyl-alpha-amino acids expressed by formula II is obtained. Cultured microbial cells of the strain (C) are then added to a reaction solution containing 0.1-10wt.% substrate of the component (A), such as D-5-methylhydantoin, and reacted at 20-50 deg.C and pH5-9 to afford a reaction product. The resultant reaction product is subsequently purified by treatment with an ion exchange resin, etc., to recover the D-N-carbamoyl-alpha-amino acids which are the component (B).

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、D−5−置換ヒダントイン類をD−N−カル
バモイル−α−アミノ酸類に変換する能力を有するバチ
ルス・セレウス(Bacillus Cereus)(
FERM P−10384)を用いることにより、農薬
・抗生物置等の原料として工業的に重要な’l’!質で
あるD−アミノ酸類の原料である[)−N−カルバモイ
ル−α−ごアミノ酸類を極めて有利に製造する方法に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to Bacillus Cereus (
By using FERM P-10384), 'l', which is industrially important as a raw material for agricultural chemicals, antibiotic equipment, etc. The present invention relates to a very advantageous method for producing [)-N-carbamoyl-α-amino acids, which are raw materials for D-amino acids.

(従来の技術及び発明が解決しようとする課題)従来、
微生物の作用で5−置換ヒダントイン類から04−カル
バモイル〜 α−アミノ酸類を製造する方法は、特公昭
62−30758号等にバチルス・プレビス(Baci
llus Brevis)およびバチルス・スファエリ
カス(Bacillus 5phaericus)等の
報告例が知られているが、いずれも収率が低く、゛実用
的ではない。
(Prior art and problems to be solved by the invention) Conventionally,
A method for producing 04-carbamoyl to α-amino acids from 5-substituted hydantoins by the action of microorganisms is described in Japanese Patent Publication No. 30758/1983, etc.
Although reported examples include Bacillus brevis and Bacillus sphaericus, both have low yields and are not practical.

そこで、本発明は[1−5−置換ヒダントイン類をり。Therefore, the present invention provides [1-5-substituted hydantoins].

N−カルバモイル−α、アミノ酸類に変換する能力を有
するバチルス・セレウス(Bacillus Cere
us)(FERM P−10384)を用いることによ
り、工業的に有利に製造する方法を提供するものである
Bacillus cereus has the ability to convert N-carbamoyl-α into amino acids.
US) (FERM P-10384) provides an industrially advantageous manufacturing method.

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者らは、
このような従来の製造法に対し、より効率のよい製造方
法を研究した結果、バチルス・セレウス(Bacill
us Cereus) (FERM P−10384)
にD−5−?1[換ヒダントイン類を[1−N−カルバ
モイル−α−アミノ酸類に効率よく、変換する能力を有
することを見出し、本発明を完成するに至った。
[Means and effects for solving the problem] The present inventors,
As a result of research into a more efficient manufacturing method compared to the conventional manufacturing method, we discovered that Bacillus cereus (Bacillus cereus)
(FERM P-10384)
D-5-? The present inventors have discovered that the present invention has the ability to efficiently convert hydantoins into [1-N-carbamoyl-α-amino acids, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は 一般式(1) %式% (式中、Rはアルキル基、置換アルキル基、アラルキル
基、置換アラルキル基、フェニル基、置換フェニル基、
フリル基、ピリジル基、チアゾリル基、イミダゾリル基
またはインドリル基を示す。
That is, the present invention is based on the general formula (1) % formula % (wherein R is an alkyl group, a substituted alkyl group, an aralkyl group, a substituted aralkyl group, a phenyl group, a substituted phenyl group,
It represents a furyl group, a pyridyl group, a thiazolyl group, an imidazolyl group, or an indolyl group.

)で表されるり、5.置換ヒダントイン類にD−5−置
換ヒダントイン類をD−N−カルバモイル、α−アミノ
酸類に変換する能力を育するバチルス・セレウス(Ba
cillus Cereus)(FERM P−103
84)を作用せしめてD−N−カルバモイル−α−アミ
ノ酸類に変換せしめることを特徴とする一瓜式(II) (式中、Rは一瓜式(1) と間し。)で表されるD−
N−カルバモイル−α−アミノ酸類の製造方法に関する
ものである。
) or 5. Bacillus cereus (Ba.
cillus Cereus) (FERM P-103
84) to convert it into D-N-carbamoyl-α-amino acids. D-
The present invention relates to a method for producing N-carbamoyl-α-amino acids.

本発明で使用する微生物は、土壌から採取・分離された
細菌で、以下に示す菌学的性状の所見よりバチルス・セ
レウス(Bacillus Cereus)(FERM
 P−10384) と同定した。
The microorganisms used in the present invention are bacteria collected and isolated from soil, and based on the findings of the mycological properties shown below, they are Bacillus Cereus (FERM).
P-10384).

A=形態 ■細胞の形状、大きさ=1.2〜L、5 X3.O〜5
.0μ桿菌 無二あり 成:あり、楕円形 性:あり ■運動性の有 ■胞 子 の 形 ■ダラム染色 B:生理学的性質 ■生 育 の 範 囲:温度45°Cまで生育■無 機
 窒 素 源:硝酸塩 十 ■カ  タ  ラ  −  ゼ: + ■酸素に対する態度 :好気性 ■vp  テ  ス  ト: @糖類からの酸ニゲルコース   − 二L−アラビノース :キシロース :アンニトール ■グルコー久からのガス: ■し シ チ す − ゼ: ■スターチの加水分M : ■グルタチンの加水分解: ■カゼインの加水分解 : ■クエン酸の資化性:+ ■プロピオン酸の資化性: ■チロシンの分M:+ ■硝酸塩の利用:+ [相]インドールの精製; ■フェニルアラニンジアミナーゼ:− ■アルギニンジヒドロラーゼ:十 D−5−f換ヒダントイン類に本発明のバチルス・セレ
ウス(Bacillus Cereus)(FERM 
P−10384)を作用せしめる方法は、本微生物の菌
体または菌体の処理物を水溶液中で接触せしめる方法で
ある。
A = Morphology ■Cell shape, size = 1.2-L, 5 X3. O~5
.. 0μ Bacillus Unique formation: Yes, ellipticity: Yes ■Motile ■Spore shape ■Durham staining B: physiological properties ■Growth range: Grows up to 45°C ■Inorganic nitrogen Source: Nitrate Catalase: + ■Attitude towards oxygen: Aerobic ■vp Test: @ Acid Nigelcose from sugars - L-arabinose: Xylose: Annitol ■ Gas from glucose: ■ Hydrolysis of starch M: ■Hydrolysis of glutatine: ■Hydrolysis of casein: ■Assimilation of citric acid: + ■Assimilation of propionic acid: ■Tyrosine M: + ■ Utilization of nitrate: + [Phase] Purification of indole; ■ Phenylalanine diaminase: - ■ Arginine dihydrolase: Bacillus Cereus (FERM) of the present invention to 10D-5-f-converted hydantoins.
P-10384) is a method in which cells of the present microorganism or a treated product of the cells are brought into contact with each other in an aqueous solution.

本微生物の培養に用いられる培地は、通常、責化しうる
炭素源、窒素源および微生物の生育に必要な無機塩栄養
素を含有させる、通常の培地である。
The medium used for culturing the present microorganism is a conventional medium that usually contains a carbon source, a nitrogen source, and inorganic salt nutrients necessary for the growth of the microorganism.

培養条件は、好気的条件下にて、pH・4〜9、温度2
5〜45’Cの適当な箱面に制御しつつ行えば望ましい
The culture conditions are aerobic, pH 4-9, temperature 2.
It is desirable to control the temperature to a suitable box surface of 5 to 45'C.

本発明で用いられる微生物は、自然界に存在する野性法
からD−5−置換ヒダントイン類をD−N−カルハモイ
ル−α−アミノ酸類に変換する能力の有無を調べること
によって分離、選択されたものである。
The microorganisms used in the present invention were isolated and selected by examining whether they have the ability to convert D-5-substituted hydantoins into D-N-carhamoyl-α-amino acids using wild methods that exist in nature. be.

この0.5.置換ヒダントイン類をD−N−カルバモイ
ル4α−アミノ酸類への変換する能力のt★定方法とし
ては、例えば、次のような方法が用いられる。
This 0.5. For example, the following method is used to determine the ability to convert substituted hydantoins into DN-carbamoyl 4α-amino acids.

検定微生物の培養液5m2を採取し、遠心分離によって
集菌した後、この藁N菌体を同容積の殺菌した生理食塩
水で洗浄後、2Il11の0.5重量%D−イソプロピ
ルヒダントインの塩化アンモニウム−水酸化アンモニウ
ム緩衝液(0,1M濃度pl(9,0)基質液中に分散
させて、温度35°C124時間反応させる。
After collecting 5 m2 of the culture solution of the test microorganisms and collecting them by centrifugation, the straw N bacterial cells were washed with the same volume of sterilized physiological saline, and then 2Il11 of 0.5% by weight of D-isopropylhydantoin ammonium chloride was added. - Ammonium hydroxide buffer (0.1M concentration pl(9,0)) is dispersed in the substrate solution and reacted at a temperature of 35°C for 124 hours.

次いで、12重量%トリクロル酢酸水溶液0.5mlを
添加して反応を停止させる。
Next, 0.5 ml of a 12% by weight aqueous trichloroacetic acid solution is added to stop the reaction.

反応停止液中に10重量%パラジメチルアミノベンズア
ルデヒドの濃塩酸溶液0.5m ftを添加し、100
00rp−で10分間遠心分雄して上澄み液を得る。
Add 0.5 m ft of a concentrated hydrochloric acid solution of 10% by weight paradimethylaminobenzaldehyde to the reaction stop solution, and
Centrifuge at 00 rpm for 10 minutes to obtain a supernatant.

このようにして、カルバモイル基の発色により、420
niにて、生成したD−N−カルバミル−バリンを比色
定量する。
In this way, due to the color development of the carbamoyl group, 420
The produced DN-carbamyl-valine is colorimetrically determined at Ni.

上記のようにして、り−5−置換ヒダントイン類をD−
N−カルバモイル−α−アミノ酸類に変換する能力を有
すると認められた菌株について、さらに、生成したD−
N−カルバモイル−α−アミノ酸類を常法により単離・
精製し、旋光度を測定することにより検定した。 本発
明で用いられる微生物であるバチルス・セレウス(Ba
cillus Cereus)(FERM P−103
84)は、前記の検定に合格したものである。
As described above, the di-5-substituted hydantoins were converted to D-
For strains recognized to have the ability to convert into N-carbamoyl-α-amino acids, the produced D-
Isolate N-carbamoyl-α-amino acids by conventional methods.
It was purified and assayed by measuring the optical rotation. The microorganism used in the present invention, Bacillus cereus (Ba
cillus Cereus) (FERM P-103
84) passed the above test.

本発明に用いられる酵素反応基質とは、各種D−5−置
換ヒダントイン類で具体的に例示すると、D−5−メチ
ルヒダントイン、D−5−イソプロピルヒダントイン、
D−5−イソブチルヒダントイン、D−5−secブチ
ルヒダントイン、[)−5−メチルチオエチルヒダント
イン、D−5−フェニルヒダントイン、D−5−ベンジ
ルヒダントイン、D−5−インドリルメチルヒダントイ
ン等がある。
The enzyme reaction substrate used in the present invention includes various D-5-substituted hydantoins, such as D-5-methylhydantoin, D-5-isopropylhydantoin,
Examples include D-5-isobutylhydantoin, D-5-sec butylhydantoin, [)-5-methylthioethylhydantoin, D-5-phenylhydantoin, D-5-benzylhydantoin, and D-5-indolylmethylhydantoin.

酵素反応における反応基質の濃度は、0.1〜10重量
%の濃度まで用いることができる。
The concentration of the reaction substrate in the enzyme reaction can range from 0.1 to 10% by weight.

反応温度は、使用する微生物の[+−N−カルバモイル
−α−アミノ酸類への変換する能力を持つ酵素の至ii
!I’i度が採用されるが、通常、20〜60°Cの範
囲にある。
The reaction temperature is determined by the temperature of the microorganism used and the enzyme capable of converting into [+-N-carbamoyl-α-amino acids].
! I'i degrees are employed, but are usually in the range of 20-60°C.

反応中のpHは、使用する微生物のD−N−カルバモイ
ル、α−アミノ酸類への変換する能力を持つ酵素の至適
pHが採用されるが、通常、pH・5〜9の範囲にある
。特に好ましくは、温度20〜50°C%pH・6〜1
0である。
The pH during the reaction is the optimum pH of the microorganism used for the enzyme having the ability to convert into DN-carbamoyl and α-amino acids, and is usually in the range of pH 5 to 9. Particularly preferably, temperature: 20-50°C% pH: 6-1
It is 0.

前述したようなり−5−置換ヒダントイン類を不斉的に
変換して生成した[)−N−カルバモイル−α−アミノ
酸類の単離は、濃縮・中和・イオン交換樹脂処理等の公
知の方法を利用することにより、巨的物であるn−N−
カルバモイル−α−アミノ酸類を取得できる。
[)-N-carbamoyl-α-amino acids produced by asymmetrically converting -5-substituted hydantoins as described above can be isolated by known methods such as concentration, neutralization, and ion exchange resin treatment. By using the gigantic n-N-
Carbamoyl-α-amino acids can be obtained.

本発明の実施においては、技術常識に従い適宜界面活性
剤を併用することができる。
In carrying out the present invention, a surfactant may be appropriately used in combination according to common general knowledge.

〔実施例] 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらの例のみに限定されるものではない。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically explained using Examples, but the present invention is not limited only to these Examples.

実施例1 表1に示した培地を250m l三角フラスコに20!
ll入れ、120℃、15分間殺菌し、DL−イソプロ
ピルヒダントインは、別に殺菌して混合した。これにブ
イヨン寒天培地で温度28°C216時間培養したバチ
ルス・セレウス(Bacillus Cereus)(
FERM P−10384)を1白金耳接種し、温度2
8°C124時間培養した。 この培養液を遠心分離に
より面体を採取し、培養液と同量の殺菌された生理食塩
水にて1回洗浄し、面体を集めた。
Example 1 20ml of the culture medium shown in Table 1 was placed in a 250ml Erlenmeyer flask.
The mixture was sterilized at 120° C. for 15 minutes, and DL-isopropylhydantoin was sterilized and mixed separately. To this, Bacillus Cereus (
FERM P-10384) was inoculated with one platinum loop, and the temperature was 2.
Cultured at 8°C for 124 hours. The facepieces were collected by centrifuging the culture solution, washed once with sterilized physiological saline in the same amount as the culture solution, and collected.

二の7体を表2に示すD−5−2換ヒダントイン類のい
ずれか一種壱Log/ f含む0.1j塩化アンモニウ
ムー水酸化アンモニウム緩衝液(pH・9.0)・・・
終末5mj2・・・に1.#!になるように添加し、温
度36°C820時間反応した。生成するD−N−カル
バモイル−α−アミノ酸類は、前記の方法にて測定し、
また、これらのD−N−カルバモイル−α−アミノ酸類
を分離・精製し、旋光度の測定を行った結果、生成する
アミノ酸は、すべての場合り体であることを確認した。
A 0.1j ammonium chloride-ammonium hydroxide buffer (pH 9.0) containing one Log/f of any one of the D-5-2-converted hydantoins shown in Table 2.
1 at the end 5mj2... #! The mixture was added so as to be reacted at a temperature of 36° C. for 820 hours. The produced DN-carbamoyl-α-amino acids are measured by the method described above,
In addition, as a result of separating and purifying these DN-carbamoyl-α-amino acids and measuring their optical rotations, it was confirmed that the produced amino acids were all in the form of a polymer.

結果は表2に示す。The results are shown in Table 2.

(以下、余白) 〔発明の効果] 本発明は、[1−5=置換ヒダントイン類をD−N−カ
ルバモイル−α−アミノ酸類に変換する能力を有するバ
チルス・セレウス(Bacillus Cereus)
(FERM P−10384)を用いることにより、D
−5−置換ヒダントイン類から容易に高収率でD−N−
カルバモイル−α−アミノ酸類を取得できるので、D−
N−カルバモイル−α−アミノ酸類の製造に際し、極め
て有利な方ン去である。
(Hereinafter, the margins) [Effects of the Invention] The present invention is directed to the use of Bacillus Cereus, which has the ability to convert [1-5=substituted hydantoins into D-N-carbamoyl-α-amino acids].
By using (FERM P-10384), D
D-N- can be easily obtained in high yield from -5-substituted hydantoins.
Since carbamoyl-α-amino acids can be obtained, D-
This is an extremely advantageous method for producing N-carbamoyl-α-amino acids.

特許出願人  三井東圧化学株式会社Patent applicant: Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rはアルキル基、置換アルキル基、アラルキル
基、置換アラルキル基、フェニル基、置換フェニル基、
フリル基、ピリジル基、チアゾリル基、イミダゾリル基
またはインドリル基を示す。 )で表されるD−5−置換ヒダントイン類にD−5−置
換ヒダントイン類をD−N−カルバモイル−α−アミノ
酸類に変換する能力を有するバチルス・セレウス(Ba
cillus Cereus)(FERMP−1038
4)を作用せしめてD−N−カルバモイル−α−アミノ
酸類に変換せしめることを特徴とする一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、Rは一般式( I )と同じ。)で表されるD−
N−カルバモイル−α−アミノ酸類の製造方法。
[Claims] 1 General formula (I) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (I) (In the formula, R is an alkyl group, a substituted alkyl group, an aralkyl group, a substituted aralkyl group, a phenyl group, a substituted phenyl group) basis,
It represents a furyl group, a pyridyl group, a thiazolyl group, an imidazolyl group, or an indolyl group. ) has the ability to convert D-5-substituted hydantoins into D-N-carbamoyl-α-amino acids.
cillus Cereus) (FERMP-1038
General formula (II) characterized by converting 4) into D-N-carbamoyl-α-amino acids ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(II) (In the formula, R is the general formula (same as (I))
Method for producing N-carbamoyl-α-amino acids.
JP29962988A 1988-11-29 1988-11-29 Production of d-n-carbamoyl-alpha-amino acids Pending JPH02145192A (en)

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