JPH02156892A - Production of optically active alpha-hydroxycarboxylic acid - Google Patents

Production of optically active alpha-hydroxycarboxylic acid

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JPH02156892A
JPH02156892A JP63311030A JP31103088A JPH02156892A JP H02156892 A JPH02156892 A JP H02156892A JP 63311030 A JP63311030 A JP 63311030A JP 31103088 A JP31103088 A JP 31103088A JP H02156892 A JPH02156892 A JP H02156892A
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esterase
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plasmid
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hydroxycarboxylic acid
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不二夫 湯
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千春 藤田
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject compound in remarkably high efficiency by treating a hydroxycarboxylic acid ester with a microorganism transformed with a recombinant plasmid containing a microorganism-originated esterase gene inserted into the plasmid. CONSTITUTION:A gene of an esterase performing asymmetric hydrolysis of a hydroxycarboxylic acid ester of formula I (R1 is alkyl, aryl, etc.; R2 is 1-4C alkyl) and originated from a microorganism (e.g. Pseudomonas fluorescens) is linked to a vector plasmid (e.g. pUC18 of Escherichia coli) to obtain a recombinant plasmid and a host microorganism is transformed with said plasmid. The objective compound of formula II is produced by treating the ester of formula I with cultured liquid or (treated) cell of the transformed microorganism.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般式 %式% (式中R,はアルキル基、アリール基、アラルキル基ま
たはアリールオキシル基、R2は低級アルキル基、CI
〜4(メチル基、エチル基等)を示す)で表わされるヒ
ドロキシカルボン酸エステルを不斉加水分解するエステ
ラーゼ(エステラーゼと略す)遺伝子DNAをベクター
プラスミドに連結した組換え体プラスミドを宿主微生物
に導入した形質転換微生物による、一般式 %式% (II) RI−CH−COOH (式中R1はアルキル基、アリール基、アラルキル基ま
たはアリールオキシル基を示す)で表わされる光学活性
ヒドロキシカルボン酸の製造法に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention is based on the general formula % (wherein R is an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an aryloxyl group, R2 is a lower alkyl group, CI
A recombinant plasmid in which esterase (abbreviated as esterase) gene DNA that asymmetrically hydrolyzes hydroxycarboxylic acid esters represented by ~4 (indicating methyl group, ethyl group, etc.) was linked to a vector plasmid was introduced into a host microorganism. A method for producing an optically active hydroxycarboxylic acid represented by the general formula % (II) RI-CH-COOH (wherein R1 represents an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an aryloxyl group) using a transformed microorganism. .

[従来の技術] 光学活性α−ヒドロキシカルボン酸誘導体の簡便な製造
法として、エステル加水分解能を有する菌を用いてラセ
ミ体エステルより製造する方法が知られている(特開昭
63−63397号)。しかし、同様の方法を光学活性
α−ヒドロキシカルボン酸の製造に利用した例はない。
[Prior Art] As a simple method for producing optically active α-hydroxycarboxylic acid derivatives, a method is known in which they are produced from racemic esters using bacteria capable of hydrolyzing esters (Japanese Patent Application Laid-open No. 63397/1983). . However, there is no example of utilizing a similar method for producing optically active α-hydroxycarboxylic acid.

本発明の特徴は、光学活性α−ヒドロキシカルボン酸を
微生物(及び酵素)を変換反応を利用し製造すること、
かつ遺伝子工学的手法により活性を増幅した菌を用いる
ことにある。
The characteristics of the present invention are that optically active α-hydroxycarboxylic acid is produced using a conversion reaction of microorganisms (and enzymes);
Moreover, it involves using bacteria whose activity has been amplified using genetic engineering techniques.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

遺伝子組換えの方法でクローン化されたエステラーゼ遺
伝子によるヒドロキシカルボン酸エステルの不斉加水分
解では、菌体内に多数の遺伝子を存在させることができ
るため微生物の触媒能力を従来の方法に比して飛躍的に
増大させることが期待できる。そこで、本発明者らは鋭
意研究を行いシュードモナス・フルオレッセンス(p3
B(Idomonasf 1uorescens)のエ
ステラーゼ遺伝子をニジエリシア・コリ (Esche
richia coli)のベクタープラスミドpUc
18およびpUc19に挿入して組換えプラスミドを得
、これをEscherichia coliに導入する
ことによりエステラーゼ遺伝子を発現させて本発明を完
成するに至った。
In the asymmetric hydrolysis of hydroxycarboxylic acid esters using an esterase gene cloned by genetic recombination, the catalytic ability of microorganisms can be greatly improved compared to conventional methods because a large number of genes can be present in the bacterial body. It can be expected that this will increase the Therefore, the present inventors conducted intensive research on Pseudomonas fluorescens (p3
The esterase gene of Idomonas f.
richia coli) vector plasmid pUc
18 and pUc19 to obtain a recombinant plasmid, which was introduced into Escherichia coli to express the esterase gene, thereby completing the present invention.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の、一般式 %式% (式中、R1はアルキル基、アリール基、アラルキル基
またはアリールオキシル基、R2は低級アルキル基、0
1〜4(メチル基、エチル基等)で表わされるヒドロキ
シカルボン酸エステルに、微生物由来の該ヒドロキシカ
ルボン酸エステルを不斉加水分解するエステラーゼの遺
伝子DNAをベクタープラスミドに連結した組換え体プ
ラスミドをで形質転換された形質転換微生物の菌体また
は菌体処理物を作用させて、一般式 (式中、R1はアルキル基、アリール基、アラルキル基
またはアリールオキシル基)で表わされる光学活性ヒド
ロキシカルボン酸を製造する方法である。
of the present invention, the general formula % formula % (wherein R1 is an alkyl group, aryl group, aralkyl group or aryloxyl group, R2 is a lower alkyl group, 0
A recombinant plasmid is produced in which the gene DNA of an esterase derived from a microorganism that asymmetrically hydrolyzes a hydroxycarboxylic acid ester represented by 1 to 4 (methyl group, ethyl group, etc.) is linked to a vector plasmid. An optically active hydroxycarboxylic acid represented by the general formula (wherein R1 is an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an aryloxyl group) is produced by acting on cells of the transformed microorganism or a processed product of the cells. This is a method of manufacturing.

式■のヒドロキシカルボン酸は光学活性を有する種々の
生理活性物質を合成するための原料として利用されてい
る。
Hydroxycarboxylic acid of formula (2) is used as a raw material for synthesizing various physiologically active substances having optical activity.

そして、上記組換え体プラスミドは下記で表わされるア
ミノ酸配列またはその一部の配列を含むエステラーゼ活
性を持ったベブタイドをコードするDNA遺伝子を含む
ものである。
The recombinant plasmid contains a DNA gene encoding Bebutide having esterase activity, which includes the amino acid sequence shown below or a partial sequence thereof.

Met  Thr  Glu Pro  Ala  Asp Leu  Gly  Ala Ala  Glu  Ala Arg Phe Val Val  Thr  l1e Trp Tyr Asp Ser  Ile  5er Lys Thr Val Arg Thr Gly Ala Gly Phe His  Thr  Ala Gly Gly  Val Thr  Phe  Asp Gln  Gln  Arg Gin Tyr Asp 八rg  Ser  Ala Val  Thr  Val His  Glu  Val Gly Ala Trp Pro  Leu  l1e Ala  Cys  Val Asp  Arg Tyr Leu Gln Glu Leu  Pro  Gln ^sn  Gly Gly 11e  Lys  Ala Leu  Glu  Glu Thr Asp Leu 11e  Asp  Thr Ser Gin  Gly Phe Lys  Lys lie  Ala  Leu Asn  Asp  Leu lie  Pro  Thr Glu  Val  Val Tyr Glu His Thr Trp Gin Leu  Pro  Gln 1611  Ala  Glu Leu  Gln  Pr。Met Thr Glu Pro Ala Asp Leu Gly Ala Ala Glu Ala Arg Phe Val Val Thr l1e Trp Tyr Asp Ser Ile 5er Lys Thr Val Arg Thr Gly Ala Gly Phe His Thr Ala Gly Gly Val Thr Phe Asp Gln Gln Arg Gin Tyr Asp 8rg Ser Ala Val Thr Val His Glu Val Gly Ala Trp Pro Leu l1e Ala Cys Val Asp Arg Tyr Leu Gln Glu Leu Pro Gln ^sn Gly Gly 11e Lys Ala Leu Glu Glu Thr Asp Leu 11e Asp Thr Ser Gin Gly Phe Lys Lys lie Ala Leu Asn Asp Leu lie Pro Thr Glu Val Val Tyr Glu His Thr Trp Gin Leu Pro Gln 1611 Ala Glu Leu Gln Pr.

11e  Trp  Leu Asp  Phe  Leu Thr  Leu  Leu Ala  Pro  Thr Tyr  Glu  Met Met  Ser  Pr。11e Trp Leu Asp Phe Leu Thr Leu Leu Ala Pro Thr Tyr Glu Met Met Ser Pr.

Leu  Glu  Thr 11e  Glu  Thr Ser Arg  l1e Gly  Ala  Val Trp Glu  Gly Ser Thr Tyr Gln  Leu  5er Leu  Cys  Leu Gin  Asn  Ala Leu  Lys  Gly Glu  Tyr  Pr。Leu Glu Thr 11e Glu Thr Ser Arg l1e Gly Ala Val Trp Glu Gly Ser Thr Tyr Gln Leu 5er Leu Cys Leu Gin Asn Ala Leu Lys Gly Glu Tyr Pr.

Glu  Ile  His 八rg  Leu  Arg Ala  Lys His Gly Pro  Val Ser  Thr Arg  Pr。Glu Ile His 8rg Leu Arg Ala Lys His Gly Pro Val Ser Thr Arg Pr.

Pro  Ser ^1a  Arg Ser  Ala Gln  Gin Phe  Leu Val  Phe Pro  Leu 八Ia  Pr。Pro Ser ^1a Arg Ser Ala Gln Gin Phe Leu Val Phe Pro Leu 8Ia Pr.

八la  5er His Gly Met Gly Arg Gly Met Gly Asp  Ile 更に、エステラーゼ活性を持ったベプタイドをコードす
るDNA配列の例としては下記のものが挙げられる。
8 la 5er His Gly Met Gly Arg Gly Met Gly Asp Ile Examples of DNA sequences encoding peptides with esterase activity include the following.

ATG  ACCGAA  CCCTTG  ATT 
 CTT  CAG  CCCGCCAAGCCA  
GCA  GACGCCTGCGTT  ATCTGG
  CTG  CAT  GGCCTG  GGCGC
CGAT  CGCTACGACTTCCTG  CC
G  GTGGCCGAA GCG CTG CAG 
GAA ACCTTG CTG AGCACCCGCT
TT GTT TTG CCCCAG GCCCCCA
CG CGCCCGGTG  ACG  ATT  A
AT  GGCGGCTACGAG  ATG  CC
G  AGCTGG TACGACATCAAG GC
CATG AGCCCG GCCCGTTCG  AT
CAGCCTG  GAA  GAA  CTG  G
AA  ACG  TCG  GC八へAA  ACG
  GTT  ACG  GACCTG  ATCGA
G  ACA  CAA  CAGAGA ACCGG
A ATA GACACT TCG CGA ATT 
TTCCTCGCT GGT TTT TCT CAA
 GGCGGCGCCGTG GTT TTTCACA
CCGCG  TTCAAG  AAA  TGG  
GAG  GGG  CCCTTGGGCGGT  G
TG  ATCGCCCTCTCCACCTAT  G
CG  CCCACCTTCGAT  AAT  GA
CCTG  CAA  TTA  TCCGCCAGC
CAG  CAA  CGCATCCCT  ACG 
 CTCTGCCTG  CACGGCCAG  TA
CGACGAA  GTG  GTG  CAG  A
ACGCCATG  GGCCGCAGCGCCTAC
GAG  (、AT  TTG  Aへ^ GGCCG
T  GGTGTCACCGTG  ACA  TGG
  CAG  GAA  TACCCA  ATG  
GGCCACGAA  GTG  TTA  CCCC
へへ GAG  ATA  CACGAT  ATCG
GCGCCTGG  CTG  GCT  GAA  
CGG  CTG  CGC本発明におけるPseud
omonas fluorescens I F030
81のエステラーゼ遺伝子のEscherichia 
coliへのクローニングは次のようにして行われる。
ATG ACCGAA CCCTTG ATT
CTT CAG CCCGCCAAGCCA
GCA GACGCCTGCGTT ATCTGG
CTG CAT GGCCTG GGCGC
CGAT CGCTAC GACTTCCTG CC
G GTGGCCGAA GCG CTG CAG
GAA ACCTTG CTG AGCACCCGCT
TT GTT TTG CCCCAG GCCCCCA
CG CGCCCGGTG ACG ATT A
AT GGCGGCTACGAG ATG CC
G AGCTGG TACGACATCAAG GC
CATG AGCCCG GCCCGTTCG AT
CAGCCTG GAA GAA CTG G
AA ACG TCG GC 8 to AA ACG
GTT ACG GACCTG ATCGA
G ACA CAA CAGAGA ACCGG
A ATA GACACT TCG CGA ATT
TTCCTCGCT GGT TTT TCT CAA
GGCGGCGCCGTG GTT TTTCACA
CCGCG TTCAAG AAA TGG
GAG GGG CCCTTGGGCGGT G
TG ATCGCCCTCTCCACCTAT G
CG CCCACCTTCGAT AAT GA
CCTG CAA TTA TCCGCCAGC
CAG CAA CGCATCCCT ACG
CTCTGCCTG CACGGCAG TA
CGACGAA GTG GTG CAG A
ACGCCATG GGCCGCAGCGCCTAC
GAG (, AT TTG to A^ GGCCG
TGGTGTCACCGTG ACA TGG
CAG GAA TACCCA ATG
GGCCACGAA GTG TTA CCCC
Hehe GAG ATA CACGAT ATCG
GCGCCTGG CTG GCT GAA
CGG CTG CGC Pseud in the present invention
omonas fluorescens I F030
Escherichia of 81 esterase genes
Cloning into E.coli is performed as follows.

Pseudomonas fluorescensより
Thomasらの方法(Cantoni and Da
vies ed、  ”Proceduresin  
Nucleic  Ac1d  Re5earch  
”  Vol、1  p535.Harperand 
Row、New York(1966))にしたがって
染色体DNAを調製する。これを制限酵素EcoRIで
完全分解しDNA断片を得る。一方、ベクタープラスミ
ドpUc18を同酵素で切断する。pUc18はそのマ
ルチクローニング部位にのみ一ケ所のEcoRI切断部
位を有する。EcoRI切断により直線状となったpU
、c18とPseudomonas fluoresc
ens I F 03081からのDNA断片とを混ぜ
、T4DNAリガーゼで末端を結合させることにより雑
種DNAを形成させる。これを、あらかじめCaCl2
処理により外来DNAを受は入れやすくした宿主微生物
のEscherichia coli K−12株の一
つであるJM109株に導入する。ptJc18を含む
JM109株をアンピシリンとIPTGSXGa 1を
含むLB寒天培地で増殖させるとJM109株内で発現
されたβ−ガラクトシダーゼ活性によりXGa 1が切
断され青色のコロニーを形成する。ここでpUc18の
マルチクローニング部位に外来DNA断片が挿入された
場合はβ−ガラクトシダーゼ活性は発現されずコロニー
は無色になる。従って、Pseudomonasf l
 uorescens由来のエステラーゼ遺伝子を発現
する形質転換株を選び出すために、アンピシリンとIP
TC;、XGa 1を含むLB寒天培地において無色の
コロニーを選択し、そのうちでエステラーゼ活性を発現
する株をスクリーニングする。エステラーゼ遺伝子を持
つEscherichia coli J M2O3株
の検索は以下のように行う。10mM )リス−HC1
(pH7,5)、0.01%ブロモクレゾールパープル
、1%(±)−β−アセチルチオ−α−メチルプロピオ
ン酸メチルを染み込ませた口紙にコロニーを移し室温に
て数時間放置する。エステラーゼ活性を持つコロニーは
酸を生成しコロニー付近のpHは低下する。pH指示薬
であるブロモクレゾールパープルは青紫色から黄色に変
化するため、肉眼観察によりエステラーゼ遺伝子を持つ
株を得ることが出来る。
From Pseudomonas fluorescens, the method of Thomas et al. (Cantoni and Da
vies ed, ”Proceduresin
Nucleic Ac1d Re5earch
” Vol, 1 p535.Harperand
Chromosomal DNA is prepared according to Row, New York (1966). This is completely digested with the restriction enzyme EcoRI to obtain a DNA fragment. On the other hand, vector plasmid pUc18 is cut with the same enzyme. pUc18 has only one EcoRI cleavage site in its multiple cloning site. pU linearized by EcoRI cleavage
, c18 and Pseudomonas fluoresc
ens I F 03081 and the ends are joined with T4 DNA ligase to form a hybrid DNA. Add this in advance to CaCl2
The foreign DNA is introduced into the JM109 strain, which is one of the Escherichia coli K-12 strains, which is a host microorganism that has been treated to make it easier to accept foreign DNA. When the JM109 strain containing ptJc18 is grown on an LB agar medium containing ampicillin and IPTGSXGa1, XGa1 is cleaved by the β-galactosidase activity expressed in the JM109 strain, forming blue colonies. When a foreign DNA fragment is inserted into the multi-cloning site of pUc18, β-galactosidase activity is not expressed and the colonies become colorless. Therefore, Pseudomonas f l
Ampicillin and IP
Colorless colonies are selected on LB agar medium containing TC;, XGa 1, and strains expressing esterase activity are screened among them. The search for Escherichia coli J M2O3 strain having the esterase gene is performed as follows. 10mM) Lis-HC1
(pH 7.5), 0.01% bromocresol purple, and 1% (±)-β-acetylthio-α-methylpropionate methyl. The colony was transferred to a paper and left at room temperature for several hours. Colonies with esterase activity produce acid and the pH in the vicinity of the colony decreases. Since bromocresol purple, which is a pH indicator, changes from blue-purple to yellow, it is possible to obtain strains containing the esterase gene by visual observation.

この形質転換株から再びプラスミドDNAを取り出し、
これを種々の制限酵素で切断し、より小さなりNA断片
を持つプラスミドを作成する。これらのプラスミドによ
って形質転換された株のエステラーゼ活性の有無によっ
て、エステラーゼ遺伝子の位置を知ることが出来る。本
発明では、エステラーゼ遺伝子をpUc19上の1ac
UV5プロモーターの支配化におくことにより、形質転
換株のエステラーゼ活性を親株のPseudomona
s fluorescens I F 03081の持
つ活性に対し飛躍的に上げることが出来る。
Plasmid DNA was extracted again from this transformed strain,
This is cut with various restriction enzymes to create plasmids containing smaller NA fragments. The location of the esterase gene can be determined by the presence or absence of esterase activity in strains transformed with these plasmids. In the present invention, the esterase gene is transduced into 1ac on pUc19.
By placing the UV5 promoter under the control, the esterase activity of the transformed strain is reduced to that of the parent strain Pseudomonas.
It can dramatically increase the activity of S fluorescens I F 03081.

本発明のエステラーゼ遺伝子の供与微生物としてはシュ
ードモナス属の微生物の他にニジエリシア属、スタフィ
ロコッカス属、アルカリ土類金属、ストレプトマイセス
属、ノカルデイア属、マイコバクテリア属、トルロプシ
ス属、バシルス属、アスペルギルス属、キャンディダ属
、ポツリチス属、オフィロルス属、ケトミウム属または
タラトスポリウム属に属する微生物が挙げられ、具体的
にはそれぞれニジエリシア・コリI F 013500
 、スタフィロコッカス・アウレウスI F 0127
32 、ストレプトマイセス・グリセウスI F 03
355、ノカルデイア・エルスロポリスT F 012
538 、マイコバクテリウム・フレイI F 013
160 、ストレプトマイセス・タラブリゲルスI F
 013307、トルロプシス・グロベンギエセリI 
F 00659、バチルス・ズブチリス・パール・ニガ
ーIF○3108、アスペルギルス・ソージャエT A
 M2703、キャンディダ・ルゴーザI F 007
50.ポツリチス・シネリア■AM5126、オフィロ
ラス・ミャビアヌスIAM8053、ケトミウム・セミ
スピレールI F 08363、及びタラトスボリウム
・レシナエー・ファーアペラネウムHU T5050が
挙げられる。
In addition to microorganisms of the genus Pseudomonas, the donor microorganisms of the esterase gene of the present invention include microorganisms of the genus Nigellysia, genus Staphylococcus, alkaline earth metals, genus Streptomyces, genus Nocardia, genus Mycobacteria, genus Torulopsis, genus Bacillus, and genus Aspergillus. , Candida , Potulitis , Ophyllorus , Chaetomium , or Talatosporium , specifically N. coli I F 013500, respectively.
, Staphylococcus aureus I F 0127
32, Streptomyces griseus I F 03
355, Nocardia Elthropolis T F 012
538, Mycobacterium freyi I F 013
160, Streptomyces talabrigels IF
013307, Torulopsis globengieseri I
F 00659, Bacillus subtilis pearl niger IF○3108, Aspergillus sojae T A
M2703, Candida Rugoza I F 007
50. Potulitis cinerea AM5126, Ophyllorus myabianus IAM8053, Chaetomium semispirale I F 08363, and Thallatosborium recinae furapellaneum HU T5050.

本発明で用いるベクターは例えばp U C1B+ p
 UCl3及びM13m p 18であって、その制限
酵素地図は第1図、第2図及び第3図の通りである。こ
れらはいずれも宝酒造株式会社から購入することができ
る。形質転換される微生物としては、Esche−ri
chia colt J M2O3株が挙げられ、これ
も宝酒造株式会社から購入することができる。また、形
質転換され得る微生物としては上記Escher ic
h 1acoli J M2O3株 の他に酵母、枯草
菌、放線菌等が挙げられる。
Vectors used in the present invention include, for example, p U C1B+ p
The restriction enzyme maps of UCl3 and M13m p 18 are shown in FIGS. 1, 2, and 3. All of these can be purchased from Takara Shuzo Co., Ltd. The microorganism to be transformed is Esche-ri
chia colt J M2O3 strain, which can also be purchased from Takara Shuzo Co., Ltd. In addition, examples of microorganisms that can be transformed include the above-mentioned Escheric
In addition to the h 1 acoli J M2O3 strain, yeast, Bacillus subtilis, actinomycetes, and the like can be mentioned.

前記式■及びHの化合物の置換基R1のためのアルキル
基としては例えばメチル基、エチル基などが、アラルキ
ル基としては例えばベンジル基が、アリール基としては
例えばフェニル基が、アリールオキシル基としては例え
ばフェノキジル基がそれぞれ挙げられ、そして、ヒドロ
キシカルボン酸エステル(1)としては、例えばマンデ
ル酸メチル、乳酸メチル等が挙げられる。
Examples of the alkyl group for the substituent R1 of the compounds of formulas (1) and (H) include methyl group and ethyl group, examples of the aralkyl group include benzyl group, examples of the aryl group include phenyl group, and examples of the aryloxyl group include Examples include phenoxydyl groups, and examples of the hydroxycarboxylic acid ester (1) include methyl mandelate, methyl lactate, and the like.

本発明の形質転換微生物は、これを含む培養液、分離し
た菌体または菌体処理物として用いられる。
The transformed microorganism of the present invention is used as a culture solution containing the same, isolated bacterial cells, or a treated bacterial cell.

これら形質転換微生物の培養は、通常は液体培養で行わ
れるが、固体培養によっても行うことができる。培地と
しては、例えばLB培地が用いられる。培養は10〜5
0°Cの温度で、pH2〜11の範囲で行われる。微生
物の生育を促進させるために通気撹拌を行ってもよい。
Cultivation of these transformed microorganisms is usually carried out by liquid culture, but it can also be carried out by solid culture. As the medium, for example, LB medium is used. Culture is 10-5
It is carried out at a temperature of 0°C and a pH range of 2-11. Aeration and stirring may be performed to promote the growth of microorganisms.

加水分解反応を行うに際しては、培養の開始時又は途中
で培地にヒドロキシカルボン酸エステル(I)を添加し
てもよく、あらかじめ微生物を培養したのち培養液にヒ
ドロキシカルボン酸エステル(1)を添加してもよい。
When carrying out the hydrolysis reaction, the hydroxycarboxylic acid ester (I) may be added to the medium at the beginning or during the culture, or the hydroxycarboxylic acid ester (1) may be added to the culture solution after culturing the microorganism in advance. You can.

また増殖した微生物の菌体を遠心分離等により採取し、
これをヒドロキシカルボン酸エステルを含む反応媒体に
加えてもよい。この場合菌体は取り扱い上の便宜から、
乾燥菌体例えば凍結乾燥菌体、噴霧乾燥菌体又は有機溶
媒例えばアセトン、トルエン等で処理した菌体、あるい
は菌体破壊物、菌体抽出物等の菌体処理物を用いること
もできる。反応媒体としては例えばイオン交換水又は緩
衝液が用いられる。反応媒体又は培養液中のヒドロキシ
カルボン酸エステルの濃度は0.01〜50重量%が好
ましい。ヒドロキシカルボン酸エステルは水に懸濁した
状態で加えることもできる。メタノール、アセトンなど
の有機溶媒を反応液に加えてエステルの溶解性を向上さ
せることもできる。反応液のpHは2〜11、好ましく
は5〜8の範囲である。反応が進行するに伴い生成した
ヒドロキシカルボン酸により反応液のpHが低下してく
るが、この場合は適当な中和剤で最適pHに維持するこ
とが好ましい。反応温度は5〜50°Cである。
In addition, the cells of the grown microorganisms are collected by centrifugation, etc.
This may be added to the reaction medium containing the hydroxycarboxylic ester. In this case, for convenience of handling, the bacterial cells are
Dried microbial cells, such as freeze-dried microbial cells, spray-dried microbial cells, microbial cells treated with organic solvents such as acetone, toluene, etc., or microbial cell-treated products such as microbial cell destruction products and microbial cell extracts can also be used. For example, ion-exchanged water or a buffer solution is used as the reaction medium. The concentration of hydroxycarboxylic acid ester in the reaction medium or culture solution is preferably 0.01 to 50% by weight. The hydroxycarboxylic acid ester can also be added in suspension in water. The solubility of the ester can also be improved by adding an organic solvent such as methanol or acetone to the reaction solution. The pH of the reaction solution is in the range of 2-11, preferably 5-8. As the reaction progresses, the pH of the reaction solution decreases due to the hydroxycarboxylic acid produced; in this case, it is preferable to maintain the pH at an optimum level using a suitable neutralizing agent. The reaction temperature is 5-50°C.

反応液又は培養液からの生成物の分離精製は、通常の方
法例えば抽出、再結晶、カラムクロマトグラフィ等によ
り行うことができる。
Separation and purification of the product from the reaction solution or culture solution can be carried out by conventional methods such as extraction, recrystallization, column chromatography, etc.

参考例1 (組換え体プラスミドの調製) 1) 染色体DNAの調製: 200m1のLB培地(1%バタトトリプトン、0.5
%バクトイ−ストエキス、0.5%NaC1)にPse
ud。
Reference Example 1 (Preparation of recombinant plasmid) 1) Preparation of chromosomal DNA: 200 ml of LB medium (1% Batato tryptone, 0.5
% Bacto yeast extract, 0.5% NaCl) and Pse
ud.

monas fluorescens  I F 03
081株を植菌し、−夜培養を行った。培養後、遠心分
離によって菌体を集める。菌体を30m1のS S C
(0,15M NaC1,15mMクエン酸ナトリウム
)、25%ショ糖、10mMEDTAに懸濁し、12m
gのリゾチームを加えた後数分間放置し、3dの10%
SDSを加え撹拌する。37°CIO分間インキュベー
トした後、24■のプロナーゼEを加え引き続き37°
Cにて90分間インキュベートした。これに等容の水及
び2倍容のフェノール(10mMTRI 5−HCI(
pH8)、1mMEDTAで飽和)を加えゆっくり撹拌
した。室温にて遠心にかけ、水層を取り、再度同フェノ
ールによる抽出を行った。得た水層に等容のクロロホル
ム(0,4%のイソアミルアルコールを含む)を加えゆ
っくり撹拌した。遠心復水層を取り再度同クロロホルム
による抽出を行った。水層に等容のエーテルを加え抽出
操作を行った。水層を取り残存するエーテルを窒素ガス
により除いた後、RNa s eAを50μg/dにな
るように加え37°C30分間インキュベートし、更に
上記プロナーゼEを100μg/dになるように加え3
7°C30分間インキュベートした。その後、先に述べ
たようにフェノール抽出を2回、クロロホルム抽出を2
回、エーテル抽出を1回行い、窒素ガス通気によりエー
テルを除いた。水層に2.5倍容のエタノールを加え遠
心によりDNAを回収し乾燥後水に溶解した。
monas fluorescens I F 03
081 strain was inoculated and cultured overnight. After culturing, the bacterial cells are collected by centrifugation. Bacterial cells were added to 30ml of SSC
(0,15M NaCl, 15mM sodium citrate), suspended in 25% sucrose, 10mM EDTA, 12m
After adding g of lysozyme, leave it for a few minutes and add 10% of 3d.
Add SDS and stir. After incubating for 37°CIO minutes, add 24μ of pronase E and continue to incubate at 37°C.
The cells were incubated at C for 90 minutes. This was combined with an equal volume of water and two volumes of phenol (10mM TRI 5-HCI (
pH 8), saturated with 1 mM EDTA) was added and slowly stirred. The mixture was centrifuged at room temperature, the aqueous layer was removed, and the mixture was extracted again with the same phenol. An equal volume of chloroform (containing 0.4% isoamyl alcohol) was added to the obtained aqueous layer and slowly stirred. The centrifugal condensate layer was taken and extracted again with the same chloroform. An equal volume of ether was added to the aqueous layer for extraction. After removing the aqueous layer and removing the remaining ether with nitrogen gas, RNaseA was added at a concentration of 50 μg/d and incubated at 37°C for 30 minutes, and the above pronase E was added at a concentration of 100 μg/d.
Incubate at 7°C for 30 minutes. Then, as mentioned above, phenol extraction was performed twice and chloroform extraction was performed twice.
Ether extraction was performed once, and the ether was removed by bubbling nitrogen gas. A 2.5-fold volume of ethanol was added to the aqueous layer, and the DNA was collected by centrifugation, dried, and then dissolved in water.

2) エステラーゼ遺伝子を含む組換え体プラスミドの
作成:・ 上で得た染色体DNAに制限酵素EcoRIを作用させ
染色体DNA断片を得た。一方、プラスミドpUc18
にも同制限酵素を作用させ直鎖上のプラスミドを得た。
2) Creation of a recombinant plasmid containing the esterase gene: - The chromosomal DNA obtained above was treated with the restriction enzyme EcoRI to obtain a chromosomal DNA fragment. On the other hand, plasmid pUc18
was treated with the same restriction enzyme to obtain a linear plasmid.

T4リガーゼを用い4°C−夜反応させることにより、
両DNA断片の結合を行った。
By reacting at 4°C overnight using T4 ligase,
Both DNA fragments were ligated.

3) 組換え体プラスミドのEscherichia 
coliへの導入: Escherichia colt J M2O3株を
LB培地で37°C2−3時間培養した後集菌し、水冷
した50mM CaC1z溶液に懸濁した。遠心集菌後
、氷冷した50mM CaC1z溶液に再度懸濁し、水
中で30分間静置した。約100−200μ!を試験管
に取り2)で得た組換えプラスミドを加え水中で30分
間静置した。37°c2分間加熱しLB培地を1111
/加え37’C60分間振盪した。
3) Recombinant plasmid Escherichia
Introduction into E.coli: Escherichia colt J M2O3 strain was cultured in LB medium at 37°C for 2-3 hours, then collected and suspended in a water-cooled 50mM CaC1z solution. After centrifugation, the cells were resuspended in an ice-cold 50mM CaC1z solution and left standing in water for 30 minutes. About 100-200μ! The recombinant plasmid obtained in 2) was added to a test tube, and the mixture was left standing in water for 30 minutes. Heat LB medium at 37°C for 2 minutes to 1111
/ and shaken for 60 minutes at 37'C.

100ufをLB寒天培地(100μg/Inlアンピ
シリン、0.5mM  I PTG、 0.2%XGa
 lを含む)にひろげ37°Cで一夜保ちコロニーを形
成させた。
100uf was added to LB agar medium (100μg/Inl ampicillin, 0.5mM IPTG, 0.2% XGa
1) was expanded and kept overnight at 37°C to form colonies.

青色を呈していない無色のコロニーについて、下記の方
法でエステラーゼ遺伝子を含む組換えプラスミドが導入
されている形質転換株を選択した。
From colorless colonies that did not exhibit blue color, transformants into which a recombinant plasmid containing an esterase gene had been introduced were selected using the method described below.

10mM )リス−HC1(pH7,5)、0.01%
ブロモクレゾールパープル、1%(±)−β−アセチル
チオ−α−メチルプロピオン酸メチルを染み込、ませた
口紙にコロニーを移し室温にて数時間放置する。
10mM) Lis-HC1 (pH 7,5), 0.01%
Colonies are transferred to paper that has been impregnated with bromocresol purple and 1% (±)-β-acetylthio-α-methylpropionate, and left at room temperature for several hours.

エステラーゼ活性を持つコロニーは酸を生成しコロニー
付近のpHは低下する。pH指示薬であるブロモクレゾ
ールパープルは青紫色から黄色に変化するため、肉眼観
察によりエステラーゼ遺伝子を持つ株を得ることが出来
る。
Colonies with esterase activity produce acid and the pH in the vicinity of the colony decreases. Since bromocresol purple, which is a pH indicator, changes from blue-purple to yellow, it is possible to obtain strains containing the esterase gene by visual observation.

こうして得られた形質転換微生物(微工研条寄第146
8号)を増殖させ、BirnboimとDoryの方法
(Nuc Ac1d Res、  7.1513〜15
23(1979))に従いプラスミドを調製し、これに
各種制限酵素を作用させその切断部位を決定した(第4
図)。このプラスミドDNAをpFY501 と命名し
た。
The transformed microorganism thus obtained (Feikoken Joyori No. 146
8) and the method of Birnboim and Dory (Nuc Ac1d Res, 7.1513-15).
23 (1979)), the plasmid was treated with various restriction enzymes to determine the cleavage site (No. 4).
figure). This plasmid DNA was named pFY501.

参考例2  Escherichia coli形質転
換株によるエステラーゼの発現 1)(±)−β−アセチルチオ−α−メチルプロピオン
酸メチルの不斉加水分解: 上記の形質転換株をアンピシリン50μg/−を含む5
00−のLB培地にて37°C−夜振盪培養した後、遠
心分離により菌体を得た。この菌体全量を2%(±)−
β−アセチルチル−α−メチルプロピオン酸メチル15
0dに懸濁して、0.IN NaOHでpH7,0に制
御しながら、30°Cにて5時間反応を行った。反応終
了後、菌体を遠心分離により除き、上清より未反応のβ
−アセチルチオ−α−メチルプロピオン酸メチルを酢酸
エチルで抽出除去した。
Reference Example 2 Expression of esterase by Escherichia coli transformed strain 1) Asymmetric hydrolysis of methyl (±)-β-acetylthio-α-methylpropionate: The above transformed strain was treated with 50 μg/− of ampicillin.
After overnight shaking culture at 37°C in 00-LB medium, bacterial cells were obtained by centrifugation. The total amount of bacterial cells was reduced to 2% (±)-
Methyl β-acetylthyl-α-methylpropionate 15
Suspended in 0d, 0. The reaction was carried out at 30°C for 5 hours while controlling the pH to 7.0 with IN NaOH. After the reaction is complete, the bacterial cells are removed by centrifugation, and the unreacted β is extracted from the supernatant.
Methyl -acetylthio-α-methylpropionate was extracted and removed with ethyl acetate.

次いで抽出残液の水層のpHを希硫酸で2.0以下に下
げた後、β−アセチルチオ−α−メチルプロピオン酸を
酢酸エチルで抽出した。そしてその抽出液に無水硫酸ナ
トリウムを加えて脱水処理したのち溶媒を蒸発除去し、
油状物を得た。一部を取り水で希釈後HPLCによりβ
−アセチルチオ−α−メチルプロピオン酸を定量した。
Next, the pH of the aqueous layer of the extraction residue was lowered to 2.0 or less with dilute sulfuric acid, and then β-acetylthio-α-methylpropionic acid was extracted with ethyl acetate. Then, after adding anhydrous sodium sulfate to the extract and dehydrating it, the solvent was removed by evaporation.
An oil was obtained. After diluting a portion with water, β was determined by HPLC.
-Acetylthio-α-methylpropionic acid was quantified.

また一部はクロロホルムに溶解し、デジタル自動旋光度
計(日本分光製DIP−360型)で旋光度を測定した
A part of the solution was dissolved in chloroform, and the optical rotation was measured using a digital automatic polarimeter (Model DIP-360, manufactured by JASCO Corporation).

その結果、目的の生成物は270■得られ、比旋光度は
[α]6°=−48.6 (C=1.10CHct:+
で親株(Pseudomonas fluoresce
ns IF03081株)による生成物の比旋光度−4
8,1とほぼ同等であった。
As a result, 270 μ of the desired product was obtained, and the specific optical rotation was [α]6°=-48.6 (C=1.10CHct:+
The parent strain (Pseudomonas fluoresce)
Specific rotation of the product by ns IF03081 strain -4
It was almost equivalent to 8.1.

なお、対照実験としては、ベクタープラスミド(pUc
18)による形質転換株を用いたが反応中のNaOH消
費はなかったし、また目的の生成物も得られなかった。
In addition, as a control experiment, vector plasmid (pUc
18) was used, but there was no consumption of NaOH during the reaction, and the desired product was not obtained.

2) プラスミドpFY501上のエステラーゼ遺伝子
の位置及び新しいプラスミドの作成と形質転換株におけ
るエステラーゼ活性の増幅:pFY501上のエステラ
ーゼ遺伝子の位置を明らかにするため、まずpFY50
1を各制限酵素で切断し、得られた親株由来のDNA断
片をpUC18に結合させ、Escherichia 
coli J M2O3株に導入した。その中で、4.
9KbHindI[[断片を含むプラスミドpFY50
3の導入された形質転換株がエステラーゼ活性を保持し
ていた(第5図A)。
2) Location of the esterase gene on plasmid pFY501, construction of a new plasmid, and amplification of esterase activity in the transformed strain: In order to clarify the location of the esterase gene on pFY501, we first
1 was cut with each restriction enzyme, the obtained DNA fragment derived from the parent strain was ligated to pUC18, and Escherichia
coli J M2O3 strain. Among them, 4.
Plasmid pFY50 containing the 9Kb HindI [[ fragment
Three introduced transformants retained esterase activity (Fig. 5A).

更に詳細に検討した結果、4.9KbHindII[断
片の2.2KbSmaI断片中にエステラーゼ遺伝子の
存在することが確認された(第5図B)。この2.2K
bSmal断片を持つプラスミドpFY513のエステ
ラーゼ活性がイソプロピルβ−D−チオガラクトピラノ
シド(和光純薬製;略称IPTG)により誘導されるこ
とから、エステラーゼ遺伝子はベクタ一部分にあるIa
cUV5プロモーター支配下におかれていることが明ら
かとなった。また、このことよりエステラーゼ遺伝子の
方向が確認された。
As a result of further detailed examination, it was confirmed that the esterase gene was present in the 2.2 Kb SmaI fragment of the 4.9 Kb HindII fragment (Fig. 5B). This 2.2K
Since the esterase activity of plasmid pFY513 containing the bSmal fragment is induced by isopropyl β-D-thiogalactopyranoside (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; abbreviated as IPTG), the esterase gene is located in the Ia portion of the vector.
It became clear that it was under the control of the cUV5 promoter. This also confirmed the direction of the esterase gene.

さらにSma I断片の一端からExonucleas
e III +Mung Bean Nuclease
 (宝酒造製TAKARAキロシーケンス用プリージョ
ンキット使用)を用いてエステラーゼ遺伝子の5″ f
 lanking領域を削り取りpFY520(第6図
)を作成した。このプラスミドpFY520を含む形質
転換株(微工研条寄第1469号)もエステラーゼ遺伝
子を持ち、また1acUV5プロモーター支配下にあっ
た。
Furthermore, Exonucleas from one end of the Sma I fragment
e III +Mung Bean Nuclease
(using Takara Shuzo's TAKARA Kilo Sequencing Precision Kit)
The ranking region was removed to create pFY520 (Figure 6). The transformed strain containing this plasmid pFY520 (Feikoken Joyori No. 1469) also had an esterase gene and was under the control of the 1acUV5 promoter.

ρFY520を含む形質転換株について、0.2mMI
PTG存在下で培養した以外は上記1)と同様な方法に
よりエステラーゼ活性を定量した結果、下記に示した通
りpFY501形質転換株の約19倍の比活性を持つこ
とが明らかとなった。
For transformants containing ρFY520, 0.2mM
The esterase activity was quantified by the same method as in 1) above, except that the culturing was performed in the presence of PTG, and as shown below, it was revealed that the pFY501 transformed strain had a specific activity about 19 times that of the transformed strain.

形質転換株     比活性〔ユニ7 )/g乾燥菌体
]E、coli JM109/pFY501     
 260E、coli JM109/pFY520  
   4900但し、前述の反応条件下において、初期
1時間に於ける目的の酸1 mgを生成する酵素量を1
ユニツトと定義した。
Transformed strain Specific activity [uni7)/g dry bacterial cells] E. coli JM109/pFY501
260E, coli JM109/pFY520
4900 However, under the above reaction conditions, the amount of enzyme that produces 1 mg of the target acid in the initial 1 hour is 1
defined as a unit.

第5図において、(A)活性の有無は実施例1で述べた
ように、ブロモクレゾールパープルの、色の変化を口紙
上で観察することにより求めた。
In FIG. 5, the presence or absence of (A) activity was determined by observing the change in color of bromocresol purple on the paper as described in Example 1.

(A)pFY503(第6図参照)とpFY508はそ
れぞれpFY501からの4.9 K bおよび2.7
 K bHindII[断片をpUc18のHindI
[I切断部位に挿入することにより作成した。pFY5
06とρFY509はpFY501をそれぞれHind
I[[、XhoIで切断後、セルフライゲーションによ
り作成した。
(A) pFY503 (see Figure 6) and pFY508 have 4.9 K b and 2.7 K b from pFY501, respectively.
K bHindII [fragment was converted into HindI of pUc18]
[Created by inserting into the I cleavage site. pFY5
06 and ρFY509 are Hind of pFY501, respectively.
I[[, was created by self-ligation after cutting with XhoI.

(B)pFY513はpFY503の2.2 K b 
S m a■断片をpUc18のSma I切断部位に
挿入することにより作成した。pFY510とpFY5
12はpFY503を゛それぞれ5ail、PstIで
切断後セルフライゲーションにより作成した(第6図参
照) 参考例3 エステラーゼ遺伝子の塩基配列の決定と予想
されるアミノ酸配列 プラスミドpFY520から更にHincII−3ma
r領域を欠失したプラスミドpFY525を作成したが
(第6図)、このpFY525の形質転換株も参考例2
の1)に示した方法で試験したところ、エステラーゼ活
性を保持していた。そこで、pFY525に含まれる親
株由来のDNA断片の全塩基配列を、M13ファージベ
クターを用いたChainterminater法(S
anger、F、5cience 214.1205−
1210(1981) )により決定した。その結果、
この親株由来の約IKbのDNA断片の塩基配列は第8
回に示した通りであった。この塩基配列中にはエステラ
ーゼ遺伝子をコードしていると想定されるOpenre
ading frameはただ一つしか存在しないこと
、またPstl切断部位より上流を欠いたpFY512
はエステラーゼ活性を持たないこと(第5図B)および
前述したエステラーゼ遺伝子の方向により、この0pe
n reading frameがエステラーゼ遺伝子
をコードしており、これから予想されるアミノ酸配列ま
たはその一部が目的のエステラーゼのアミノ酸配列であ
ることが、明らかとなった。
(B) pFY513 is 2.2 K b of pFY503
It was created by inserting the Sma ■ fragment into the Sma I cleavage site of pUc18. pFY510 and pFY5
No. 12 was created by self-ligation after cutting pFY503 with 5ail and PstI (see Figure 6). Reference Example 3 Determination of base sequence of esterase gene and predicted amino acid sequence From plasmid pFY520, HincII-3ma
A plasmid pFY525 lacking the r region was created (Fig. 6), and a transformed strain of this pFY525 was also used in Reference Example 2.
When tested using the method shown in 1), it was found that it retained esterase activity. Therefore, the entire base sequence of the DNA fragment derived from the parent strain contained in pFY525 was extracted using the Chain terminator method (S
angel, F, 5science 214.1205-
1210 (1981)). the result,
The base sequence of the approximately IKb DNA fragment derived from this parent strain is
It was as shown in the previous section. This base sequence contains Openre, which is assumed to encode the esterase gene.
There is only one adding frame, and pFY512 lacks the region upstream of the Pstl cleavage site.
This Ope has no esterase activity (Fig. 5B) and the orientation of the esterase gene described above
It was revealed that the n reading frame encodes an esterase gene, and that the amino acid sequence predicted from this or a portion thereof is the amino acid sequence of the esterase of interest.

実施例1  pcFOO5の作成 プラスミドpcFOO5は以下のようにして得られた(
第7図)。pFY520を制限酵素NaeIで切断し、
切断部分に制限酵素旧ndIII リンカ−を挿入した
。こうして得られたプラスミドpcFOO1を制限酵素
旧ndIIIで切断し、エステラーゼ遺伝子を含む薬a
oobpのDNA断片を得た。この断片をHindII
Iで切断したプラスミドベクターPUC18に挿入した
。こうして得られたプラスミドpCF005においては
、エステラーゼ遺伝子はベクターpUc18由来の1a
cUV5プロモーター支配下にある。
Example 1 Creation of pcFOO5 Plasmid pcFOO5 was obtained as follows (
Figure 7). Cut pFY520 with restriction enzyme NaeI,
A restriction enzyme old ndIII linker was inserted into the cut site. The thus obtained plasmid pcFOO1 was cut with the restriction enzyme old ndIII, and the drug a containing the esterase gene was prepared.
A DNA fragment of oobp was obtained. This fragment was
It was inserted into the plasmid vector PUC18 cut with I. In the thus obtained plasmid pCF005, the esterase gene is 1a derived from vector pUc18.
It is under the control of the cUV5 promoter.

実施例2 組換え体プラスミドpcFOO5のEscherich
iacoliへの導入 Escherichia coli J M2O3株を
LB培地で37°C2−3時間培養した後集菌し、氷冷
した50mM CaC1z溶液に懸濁した。遠心集菌後
、水冷した50mM CaCIz溶液に再度懸濁し、水
中で30分間静置した。約100−200μlを試験管
に取り実施例1で得た組換えプラスミドpcFOO5を
加え水中で30分間静置した。
Example 2 Escherich of recombinant plasmid pcFOO5
Introduction to Escherichia coli J M2O3 strain was cultured in LB medium at 37°C for 2-3 hours, then harvested and suspended in ice-cold 50mM CaC1z solution. After microbial collection by centrifugation, the cells were resuspended in a water-cooled 50 mM CaCIz solution and left standing in water for 30 minutes. Approximately 100-200 μl was placed in a test tube, and the recombinant plasmid pcFOO5 obtained in Example 1 was added thereto, and the tube was left standing in water for 30 minutes.

37°C2分間加熱しLB培地を1rn1加え37°C
60分間振盪した。100μffiをLB寒天培地(l
oOug/mlアンピシリンを含む)にひろげ37°C
で一夜保ちコロニーを形成させた。
Heat at 37°C for 2 minutes and add 1rn1 LB medium to 37°C.
Shake for 60 minutes. Transfer 100μffi to LB agar medium (l
(contains oug/ml ampicillin) at 37°C.
The cells were kept overnight to form colonies.

微生物のEscherichia coli J M1
09/ p CF 005は微工研条寄第2166号と
して寄託されている。
Microorganism Escherichia coli J M1
09/p CF 005 has been deposited as FEIKEN Article No. 2166.

実施例3 J M109/ p F Y525およびJ M 10
9/ p CF 005によるマンデル酸メチルの不斉
加水分解Escherichia coli J M1
09/ p F Y525およびJM109/ p C
F 005を100/dのLB培地(0,1mMのIP
TG(イソプロピル−β−チオガラクトシド)を含む)
で37°C115時間培養後、菌体を遠心により回収し
た。遺伝子供与菌であるPseudomonas fl
uorescensI F 03081は、100dの
肉エキス培地で25°C140時間培養後、同様にして
菌体を回収した。これらを冷水に懸濁し、その一部を反
応に用いた。
Example 3 J M109/ p F Y525 and J M 10
9/p Asymmetric hydrolysis of methyl mandelate by CF 005 Escherichia coli J M1
09/p F Y525 and JM109/p C
F005 was added to 100/d LB medium (0.1mM IP
Contains TG (isopropyl-β-thiogalactoside)
After culturing at 37°C for 115 hours, the bacterial cells were collected by centrifugation. Pseudomonas fl, a gene-donor bacterium
uorescens IF 03081 was cultured in a 100 d meat extract medium at 25°C for 140 hours, and then the bacterial cells were collected in the same manner. These were suspended in cold water, and a portion thereof was used for the reaction.

1戚の0.1 Mりん酸ナトリウム緩衝液(pH7,0
)1%D、L−マンデル酸メチルに菌体?A濁液を加え
、30°Cで反応を行った。反応液の菌体濃度はE、c
oli  J M109/ pF Y525およびJ 
M109/ pCF005については0.35111g
/mL  I F 03081については5.0mg/
mに設定した(いずれも乾燥重量)。
1 relative 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.0
) 1% D, L-methyl mandelate with bacterial cells? A suspension was added and the reaction was carried out at 30°C. The bacterial cell concentration of the reaction solution is E, c
oli J M109/ pF Y525 and J
0.35111g for M109/pCF005
/mL 5.0mg/mL for IF 03081
m (all dry weight).

途中50μ2のサンプリングを数回行い450μgの0
.2N塩酸に加えることにより反応を停止させた。
On the way, we sampled 50μ2 several times and found 450μg of 0.
.. The reaction was stopped by addition to 2N hydrochloric acid.

反応停止後、基質および生成物を高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)により分析し、マンデル酸メチルか
らマンデル酸への変換率を算出した。
After stopping the reaction, the substrate and product were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), and the conversion rate of methyl mandelate to mandelic acid was calculated.

(条件) カラム: ODS−80TM (東ソー■)溶 媒:メ
タノール;水;りん酸; (5015010,025)
温度:40°C 流速:1戚/min 検 出: 254nm また、生成物(マンデル酸)立体異性はCHIRALP
ACK−WHカラム(ダイセル化学工業■)を用いたH
PLCにより分析した。その結果、L−マンデル酸メチ
ルが選択的に加水分解されることがわかった。
(Conditions) Column: ODS-80TM (Tosoh ■) Solvent: Methanol; Water; Phosphoric acid; (5015010,025)
Temperature: 40°C Flow rate: 1 relative/min Detection: 254 nm In addition, the stereoisomerism of the product (mandelic acid) is determined by CHIRALP.
H using an ACK-WH column (Daicel Chemical Industries ■)
Analyzed by PLC. As a result, it was found that methyl L-mandelate was selectively hydrolyzed.

(条件) 溶 媒:0.25mM硫酸銅 流速: l In1/min 検 出: 254nm 第1表に変換率および生成したマンデル酸の光学純度の
経時変化を示す。
(Conditions) Solvent: 0.25mM copper sulfate Flow rate: lIn1/min Detection: 254nm Table 1 shows changes over time in the conversion rate and the optical purity of the produced mandelic acid.

また、−分間に1μmo+のマンデル酸を生成する活性
を1ユニツトとすると、J M109/ p F Y5
25およびJ M109/ p CFOO5、I F 
03081の比活性はそれぞれ1.1.1.4.0.0
08ユニット/■乾燥菌体となった。
Furthermore, if the activity of producing 1 μmo+ mandelic acid in − minutes is 1 unit, then J M109/ p F Y5
25 and J M109/p CFOO5, IF
The specific activities of 03081 are 1.1.1.4.0.0, respectively.
08 units/■ dry bacterial cells.

第1表 第2表 実施例4 J M109/ p CFOO5による乳酸エステルの
不斉加水分解 実施例2と同様にした得られた菌体を反応に用いた。1
In1.の0. I Mりん酸ナトリウム緩衝液(pH
7,0)−1%D、L乳酸メチルに菌体懸濁液を加え、
30″C1時間反応を行った。反応後、実施例3と同様
にして分析を行った。ODSカラムでの検出には210
nmを使用した。
Table 1 Table 2 Example 4 Asymmetric hydrolysis of lactic acid ester using J M109/p CFOO5 The bacterial cells obtained in the same manner as in Example 2 were used for the reaction. 1
In1. 0. IM sodium phosphate buffer (pH
7,0) - Add the bacterial cell suspension to 1% D, L methyl lactate,
The reaction was carried out for 1 hour at 30"C. After the reaction, analysis was carried out in the same manner as in Example 3. For detection with the ODS column, 210"
nm was used.

実施例5 酵素の精製 Escherichia colt J M109/ 
p CF 005を3LのLB培地(0,1mMのIP
TGを含む)で37°C115時間培養後、菌体を遠心
により回収した。冷水で2回洗浄した後、約20gの湿
菌体が得られた。菌体を20mMのTris塩酸緩衝液
(p H8)で懸濁し、セルミル(Edmund Bj
ihler社製、直径0.1mrnのグラスビーズ使用
)を用いて破壊した。遠心により膜画分を除き、可溶性
画分を20mMTris塩酸緩衝液(pH8)に対して
透析した後イオン交換クロマトグラフィーにより分画し
た。イオン交換体は同緩衝液で平衡化したDEAEセル
ロファイン(生化学工業■)を用い、エステラーゼの溶
出にはO−0,8M塩化ナトリウム濃度匂配を用いた。
Example 5 Purification of enzyme Escherichia colt J M109/
pCF 005 was added to 3L of LB medium (0.1mM IP
After culturing for 115 hours at 37°C (containing TG), the bacterial cells were collected by centrifugation. After washing twice with cold water, about 20 g of wet bacterial cells were obtained. The bacterial cells were suspended in 20mM Tris hydrochloric acid buffer (pH 8), and cellumil (Edmund Bj.
Glass beads (manufactured by IHLER) with a diameter of 0.1 mrn were used to destroy the beads. The membrane fraction was removed by centrifugation, and the soluble fraction was dialyzed against 20mM Tris-HCl buffer (pH 8) and fractionated by ion exchange chromatography. DEAE Cellulofine (Seikagaku Kogyo ■) equilibrated with the same buffer was used as the ion exchanger, and a concentration of O-0.8M sodium chloride was used for elution of the esterase.

活性画分を濃縮しゲル濾過カラム(東ソー■、G300
0SW)を用いたHPLCによりさらに精製した。溶媒
としては50mMりん酸ナトリウム緩衝液(pH7,0
)を使用した。
The active fraction was concentrated and gel filtration column (Tosoh ■, G300
Further purification was performed by HPLC using 0SW). As a solvent, 50mM sodium phosphate buffer (pH 7.0
)It was used.

こうして得られたエステラーゼをSDSゲル電気泳動で
分析したところ、はぼ単一のバンドを示した。精製エス
テラーゼは以下の実験に用いられた。
When the esterase thus obtained was analyzed by SDS gel electrophoresis, it showed a single band. Purified esterase was used in the following experiments.

実施例6 精製エステラーゼによる乳酸エステルの不斉加水分解 ldの0.1 M )リス塩酸緩衝液(pH7,5)−
1%D、L乳酸メチル(あるいは乳酸エチル)に1Mg
の精製エステラーゼを加え、30°C130時間反応さ
せた。反応後、実施例2と同様にして分析を行った。O
DSカラムでの検出には波長210nmを用いた。
Example 6 Asymmetric hydrolysis of lactic acid ester by purified esterase ld 0.1 M) Lis-HCl buffer (pH 7,5) -
1Mg in 1% D, L methyl lactate (or ethyl lactate)
of purified esterase was added and reacted at 30°C for 130 hours. After the reaction, analysis was performed in the same manner as in Example 2. O
A wavelength of 210 nm was used for detection with the DS column.

L−乳酸エステルが選択的に加水分解をうけL〜乳酸が
生成した。第3表に反応30時間後の変換率および生成
した乳酸の光学純度を示す。
L-lactic acid ester was selectively hydrolyzed to produce L-lactic acid. Table 3 shows the conversion rate after 30 hours of reaction and the optical purity of the produced lactic acid.

第3表 実施例7 精製エステラーゼによる乳酸メチルの不斉加水分解 1成の0.1Mりん酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)
−1%D、L乳酸メチルに1Mgの精製エステラーゼを
加え、30°C130時間反応させた。反応後、実施例
5と同様にして分析を行った。結果を第4表に示す。
Table 3 Example 7 Asymmetric hydrolysis of methyl lactate by purified esterase 0.1M sodium phosphate buffer (pH 7.0)
-1 Mg of purified esterase was added to 1% D, L methyl lactate and reacted at 30°C for 130 hours. After the reaction, analysis was performed in the same manner as in Example 5. The results are shown in Table 4.

第4表 実施例8 精製エステラーゼによるマンデル酸メチルの不斉加水分
解 1 mlの0.1 Mりん酸ナトリウム緩衝液(pH7
,0)−1%D、Lマンデル酸メチルに1Mgの精製エ
ステラーゼを加え、30″Cで反応を行った。途中40
μ!のサンプリングを数回行い450μlの0.2 N
塩酸に加えることにより反応を停止させた。分析は実施
例3と同様にして行った。第5表に変換率及び生成した
マンデル酸の光学純度の経時変化を示す。
Table 4 Example 8 Asymmetric hydrolysis of methyl mandelate by purified esterase 1 ml of 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7)
, 0)-1% D, L 1Mg of purified esterase was added to methyl mandelate, and the reaction was carried out at 30"C.
μ! Sampling was carried out several times and 450 μl of 0.2 N
The reaction was stopped by adding to hydrochloric acid. The analysis was carried out in the same manner as in Example 3. Table 5 shows the change over time in the conversion rate and the optical purity of the produced mandelic acid.

第5表 〔発明の効果〕 本発明により得られる組換え体プラスミドpFY501
、pFY520、pF Y525 、p CFOO5お
よびこれにより形質転換されたEscherichia
 col、i形質転換株は、ヒドロキシカルボン酸エス
テル(1)を不斉加水分解するエステラーゼ遺伝子を含
有する。そして、pcFO05等の形質転換株のエステ
ラーゼ活性はその親株のそれに比して飛躍的に増大させ
ることができた。更に、この形質転換株の菌体またはそ
の処理物をヒドロキシカルボン酸エステル(1)に作用
させて光学活性カルボン酸を効率的に得ることができた
Table 5 [Effects of the invention] Recombinant plasmid pFY501 obtained by the present invention
, pFY520, pF Y525, pCFOO5 and Escherichia transformed therewith.
The col, i transformed strain contains an esterase gene that asymmetrically hydrolyzes hydroxycarboxylic acid ester (1). Furthermore, the esterase activity of transformed strains such as pcFO05 was able to be dramatically increased compared to that of its parent strain. Furthermore, it was possible to efficiently obtain an optically active carboxylic acid by allowing the cells of this transformed strain or a treated product thereof to act on the hydroxycarboxylic acid ester (1).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図及び第3図は、それぞれベクター pU
 C18,pU C19及びM13m p 18の制限
酵素地図を示す。第4図はエステラーゼ遺伝子を含むプ
ラスミドpFY501の制限酵素地図を示す。第5図は
pFY501より作成された欠失プラスミドとエステラ
ーゼ活性を示す。第6図は本発明において使用される主
要プラスミドの作成過程を示す。 第7図はプラスミドpcFO05作成過程を示す。 第8図はpFY525中の親株由来DNAの全塩基配列
とその中に含まれる0pen reading fra
meがら予想されるエステラーゼのアミノ酸配列を示す
Figures 1, 2 and 3 are vector pU
Restriction enzyme maps of C18, pU C19 and M13m p18 are shown. FIG. 4 shows a restriction enzyme map of plasmid pFY501 containing the esterase gene. Figure 5 shows the deletion plasmid constructed from pFY501 and esterase activity. FIG. 6 shows the construction process of the main plasmid used in the present invention. Figure 7 shows the process of creating plasmid pcFO05. Figure 8 shows the entire base sequence of the parent strain-derived DNA in pFY525 and the 0 pen reading fra contained therein.
The predicted amino acid sequence of esterase is shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中R_2はアルキル基、アリール基、アラルキル基
またはアリールオキシル基、R_2は低級アルキル基C
_1_〜_4(メチル基、エチル基等)を示す)で表わ
されるヒドロキシカルボン酸エステルに、微生物由来の
該ヒドロキシカルボン酸エステルを不斉加水分解するエ
ステラーゼの遺伝子DNAをベクタープラスミドに連結
した組換え体プラスミドで形質転換された形質転換微生
物の培養液、菌体または菌体処理物を作用させることを
特徴とする、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中R_1はアルキル基、アリール基、アラルキル基
またはアリールオキシル基を示す)で表わされる光学活
性ヒドロキシカルボン酸の製造法。
[Claims] 1. General formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (I) (In the formula, R_2 is an alkyl group, aryl group, aralkyl group, or aryloxyl group, R_2 is a lower alkyl group C
A recombinant in which gene DNA of an esterase derived from a microorganism that asymmetrically hydrolyzes a hydroxycarboxylic ester represented by _1_ to _4 (indicating a methyl group, an ethyl group, etc.) is linked to a vector plasmid. There are general formulas ▲ mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (II) (in the formula, R_1 is alkyl A method for producing an optically active hydroxycarboxylic acid represented by a group, an aryl group, an aralkyl group, or an aryloxyl group.
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