JPH02177891A - 複合酵素反応によるシチジン‐5′‐モノホスフオシアル酸の合成方法 - Google Patents

複合酵素反応によるシチジン‐5′‐モノホスフオシアル酸の合成方法

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JPH02177891A
JPH02177891A JP63334782A JP33478288A JPH02177891A JP H02177891 A JPH02177891 A JP H02177891A JP 63334782 A JP63334782 A JP 63334782A JP 33478288 A JP33478288 A JP 33478288A JP H02177891 A JPH02177891 A JP H02177891A
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Sakanori Shukke
栄記 出家
Toshiaki Suguri
須栗 俊朗
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 崖!l(M=すW氷顆 本発明は、生体内に存在し、シアル酸転移酵素の基質で
あるシチジン−5′−モノホスフオシアル酸(以下CM
P−シアル酸と略記する)を短時間の反応により高収率
で合成する方法に関する。
従来技(侘 CMP−シアル酸は、広く生体内に分布していて生理上
重要な働きをしていることが知られている。
因に、シアル酸は20種以上のノイラミン酸誘導体の総
称であって、アミノ基がアセチル化されたN−アセチル
ノイラミン酸、アミノ基がグリコリル化されたN−グリ
コリルノイラミン酸、さらにはシアル酸の1分子に0置
換基が存在する0−アセチルノイラミン酸等を包含する
。例えば、糖タンパク、糖脂質、オリゴ糖等の複合糖類
の生合成前駆体として存在し、生化学的試薬あるいは医
薬として、その価値が重要視されている。
本発明が対象とするCMP−シアル酸の合成法について
は、5chauer、et al の報告(Hoppe
 5eyler’s2、「フィロジカルケミストリイ(
Physiol、 Chem、)353、883−88
6 (1972) )がある。
上記方法は、シチジン−57−ドリリン酸(以下CTP
と略記する)とシアル酸を基質とし、これに牛顎下腺由
来のシチジン−5′−モノホスフオシアル酸合成酵素(
以下CMP−シアル酸シンターゼと称する)を作用させ
てCMP−シアル酸を合成することからなる。しかし、
この合成法は基質として用いるCTPだ高価であるため
工業的製法としては実用性に乏しい。
一方、基質であるCTPの製造法としてCMPあるいは
シチジン等を含む反応液に、サツカロミセス属(Sac
charomyces)、キャンデイダ属(Candi
da)等の微生物の菌体もしくは乾燥菌体等を作用させ
ることにより、CTPを比較的高収率で合成する方法(
特公昭5]、−27754号)が提案されている。
しかし、上記方法を利用してCMP−シアル酸を合成す
るには、該方法により精製して得られたCTPを基質と
しシアル酸とともに、CMP−シアル酸シンターゼを作
用させ、反応させるという2工程の組み合わせが必要で
あり、各工程毎に複雑な作業工程をともなうもので工業
上有利な合成法とは言えない。
因に、従来の上記2工程力式では、CTPを反応液から
活性炭やイオン交換樹脂を用いて精製する必要があり、
長時間の繁雑な工程を要するという問題もある。
発■が解決しようとする1題 本発明者らは、CMP−シアル酸を工業的により効率よ
く合成するための方法について検討した結果、5′−シ
チジンモノリン酸(以下CMPと略記する)からCTP
への合成反応と、CTPとシアル酸からCMP−シアル
酸への合成反応をオクタノール、トルエンもしくはフェ
ノール等の有機溶媒存在下の同一反応系において、1工
程で行い、効率よく上記目的物質を合成し得る方法を達
成し本発明を成すに至った。
すなわち、本発明はCTPの合成反応とCMP・−シア
ル酸合成反応を、オクタノール、トルエンもしくはフェ
ノール等の有機溶媒存在下の同一系内で行うことにより
、CM、P−シアル酸を極め、て短時間で、効率よく合
成するための方法を提供することを課題とする。
光呪■盪底 本発明の特徴は、CMPおよびシアル酸を含む反応液(
基質)に、サツカロミセス属等に属するCTP産生能を
有する微生物と、CMP−シアル酸シンターゼとを同時
的に反応させてオクタツル、トルエンもしくはフェノー
ル等の有機溶媒存在下の同一系内においてCMP−シア
ル酸を合成することにある。
課題を解決するための手段 本発明において用いる微生物は、サツカロミセス属、キ
ャンディダ属等に属する酵母であって、菌体自体、菌体
破砕物1.菌体抽出物、もしくは乾燥菌体等の形態で使
用し得る。
ここで利用する微生物としては、サツカロミセス0セレ
ビシエ(Saccharomyces cerevis
iae)、製パン用市販乾燥パン酵母(オリエンタル酵
母社製)、さらにはキャンディダ・ニーティリス(Ca
ndida utilis)を例示できる。これら微生
物の培養はその特性に応じて行われるが、通常の微生物
の培養に用いられる培地中で行われる。例えば、炭素源
として、乳糖、グルコース、ガラクトース、ショ糖等、
窒素源として、ペプトン、肉エキス、酵母抽出物を含む
培地を用いることができる。なお、市販製パン用乾燥酵
母はこのまま用いることができる。
また、本発明で用いられるCMP−シアル酸シンターゼ
は、牛顎下腺から抽出精製したものが用いられるが、必
ずしも高度に精製したものでなくてもよく、部分精製し
たものでも有効に用い得る。
本発明では、上記微生物およびCMP−シアル酸シンタ
ーゼをCMPおよびシアル酸を基質とした同一反応系に
添加して作用させる。
この場合、反応開始時間はpHを7,0〜8.5、温度
を30℃に保持し、8〜12時間作用させることが好ま
しい。また、反応系における各原料物質はCMPを10
〜30mM濃度、シアル酸を5〜30 m M?fB度
、及びリン酸緩衝液0.1〜0゜3F濃度とし、上記酵
素、例えば乾燥酵母菌体を5〜20%(w/v)、CM
P−シアル酸シンターゼを5〜10%(V/V)の組成
割合で用いることが好ましい。なお、反応におりる補助
因子としてマグネシウム塩(Mgso4等)を10〜3
0mM濃度の割合で添加することが好ましい。このもの
は、酵母のエネルギー生成反応に関与する酵素及びCM
P−シアル酸シンターゼを活性化する。
さらに、本発明では反応系にオクタノール、トルエンも
しくはフェノール等を添加して存在させることが必要で
あって、上記有機溶媒の存在によりCMP−シアル酸の
生成が促進される。また、反応進行の際、苛性ソーダ溶
液あるいはアムモニア水溶液等を用いて反応系のpHを
7.0〜8.0に維持することが好ましい。
上記CMPとシアル酸を含む基質と上記酵素をオクタノ
ール、トルエンもしくはフェノール等の有機溶媒存在下
の同一反応系で作用させると、酵母の作用によるCMP
からのCTP合成反応と、CMP−シアル酸シンターゼ
によるCTPとシアル酸からのCMP−シアル酸の合成
反応が同一系内で効率良く行われ、CMP−シアル酸が
従来の2工程の組み合わせから成る方法に比べて非常に
短時間かつ簡便に合成される。
上述のようにして得られたCMP−シアル酸は、必要に
応じて、イオン交換樹脂およびゲル濾過剤で処理して分
離精製される。
以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説明する。
実施例 乾燥詐母■糎袈 市販製パン用乾燥酵母(オリエンタル酵母社製)を乾燥
酵母として用いた。
CMP−シアル酸シンターゼの調製 500gの牛顎下腺に、10100O)リス緩衝液(0
,1M濃度、pH8,0)を加えミキサー等でホモジナ
イズした。次に、得られた懸濁液を12.0OOXGで
15分間遠心分離し、沈澱物を除いた。得られた上清液
約1000+++EをCMP−シアル酸シンターゼの粗
酵素として用いた。
CM P−N−アセチルノイラミン酸の合成CM P 
20mM、 N−アセチルノイラミン酸5mM、グルコ
ース0.8M、硫酸マグネシウム30mMを含むO,1
Mリン酸緩衝液0.1M(pH7,5)10βに、上記
方法により調製した乾燥酵母1000g及びCMP−シ
アル酸合成酵素500mfを添加し、更に20m!オク
ジオクタを添加した混液を30°Cで8時間反応させた
。反応の進行に際して2N苛性ソーダ溶液により反応系
のpHを7.0〜8.0に維持した。上記方法により、
2.0〜3.0mMのCMP−N−アセチルノイラミン
酸を生成した。
CMP−N−グリコリルノイラミン酸の合前記CMP−
N−アセチルノイラミン酸の合成において基質の1つで
あるN−アセチルノイラミン酸に代えてN−グリコリル
ノイラミン酸を用いることにより、同量のCM P−N
−グリコリルノイラミン酸を生成した。
CMP−o−アセチルノイラミン酸の合成前記CMP−
N−アセチルノイラミン酸の合成において基質の1つで
あるN−アセチルノイラミン酸に代えて0−アセチルノ
イラミン酸を用いることにより、同量のCMP−N−ア
セチルノイラミン酸を生成した。
なお、 上記オフタラ ルに代えてトルエン又は フェノールを用いても同様の結果力<1昇られる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)5′−シチジンモノリン酸およびシアル酸を含む
    基質に、サッカロミセス属もしくはキャンディダ属に属
    するシチジン−5′−トリリン酸生産能を有する微生物
    と、動物あるいは微生物由来のシチジン−5′−モノホ
    スフオシアル酸合成酵素とをオクタノール、トルエンも
    しくはフェノール等の有機溶媒存在下の同一反応系にお
    いて作用させて、上記微生物による5′−シチジンモノ
    リン酸からシチジン−5′−トリリン酸への合成反応と
    、動物あるいは微生物由来の上記合成酵素によるシチジ
    ン−5′−トリリン酸とシアル酸からのシチジン−5′
    −モノホスフオシアル酸への合成反応とを同一系内で行
    うことを特徴とするシチジン−5′−モノホスフオシア
    ル酸の合成方法。
  2. (2)シアル酸がN−アセチルノイラミン酸である請求
    項(1)に記載のシチジン−5′−モノホスフオシアル
    酸の合成方法。
  3. (3)シアル酸がN−グリコリルノイラミン酸である請
    求項(1)に記載のシチジン−5′−モノホスフオシア
    ル酸の合成方法。
  4. (4)シアル酸がo−アセチルノイラミン酸である請求
    項(1)に記載のシチジン−5′−モノホスフオシアル
    酸の合成方法。
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