JPH04501056A - ジペプチドまたは構造関連化合物の酵素的製造方法 - Google Patents
ジペプチドまたは構造関連化合物の酵素的製造方法Info
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- JPH04501056A JPH04501056A JP1508952A JP50895289A JPH04501056A JP H04501056 A JPH04501056 A JP H04501056A JP 1508952 A JP1508952 A JP 1508952A JP 50895289 A JP50895289 A JP 50895289A JP H04501056 A JPH04501056 A JP H04501056A
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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】
ジペプチドまたは構造関連化合物の酵素的製造方法本発明は、一般式
%式%
〔式中、Aは側鎖が保護されていてもよいI7−もしくはD−α−アミノ酸残基
またはω−アミノ酸残基であり、BはAと同種もしくは異種の側鎖か保護されて
いてもよいし−もしくはD−α−アミ、!カルボン酸残基、およびL−もしくは
D−アミノリン酸残基またはL−もしくはD−アミノスルホン酸残基、または相
当するω−アミノ酸、またはそれらの塩もしくは水和物であり、YはOH。
H1アルキル、アリール、アラールキルまたはC−末端保護基であり、あるいは
BYは
B’ −CHY’ −0H
(式中、B’はBに関連して定義されたアミノカルボン酸のデカルボキシ誘導体
であり、YlはH、アルキル、了り−ルまたはアラールキルである)で示される
アミノアルコール残基を表す〕を存するジペプチドおよびジペプチド誘導体の酵
素的製造方法に関する。
最近、D−コンフィギユレーションのアミノ酸残基を含有していてもよいジペプ
チドおよびジペプチド誘導体6二対する興味か、それらの薬理学的効果たとえば
抗生物質作用の可能性に関連して高まってきている。同様に、ヒトならびに動物
の人工栄養、甘味剤の分野で、また農薬たとえば除草剤の分野でも、ジペプチド
は著しい興味をもたれている。
このようなジペプチドH−A−B−Yは公知の化学的カップリング反応によって
製造できるが、これらの方法はすべて、一般に、AおよびBに含まれるアミノ酸
のアミノ基およびカルボン酸基をそれぞれ、また多くの場合、これらが側鎖に官
能基ももつ場合には側鎖も、保護する必要があるという特徴をもっている。さら
に、使用する試薬のために、化学的カップリング反応に際して副反応が起こる危
険がついてまわり、主な副反応にはとくにA成分のラセミ化がある。化学的カッ
プリング工程を、緩和な条件下に進行する酵素的カップリング工程に置換えるこ
とによって、このような副反応およびラセミ化は回避することができて、立体化
学的に純粋な生成物が生成する。
アミノおよびカルボキシル保護基の存在は化学的カップリングにおいては必須で
あり、またエンドプロテアーゼを使用する従来技術での酵素的カップリングにお
いても一般的に必須と考えられてきた。
これは、これらの方法の工業的規模での経済性に大きな悪影響を与えるいくつか
の望ましくない特徴を付与し、これはジペプチド合成の場合と(に明白である。
この欠点は、これらの基の導入ならびにそれらの除去および処理操作時における
存在によるもので、全過程の費用および時間を増大させ、総収量に悪影響を与え
る。
共通して用いられるアミノ保護基の代表的な例には、カルボベンゾキシ(Z−)
および三級ブトキシカルボニル(B o c−)型の保護基があり、これらの分
子量はアミノ酸残基のそれに匹敵する。まず、保護基は、別個の反応工程で適当
な高価な試薬により出発原料に導入し、ついで単離工程を行わねばならない。そ
の存在時には、これらの疎水性の基が中間生成物および反応生成物の溶解度に著
しく影響する場合が多く、それらの処理に必要な溶媒の性質および量の両者に、
また精製および脱保護の容易さに問題を生じる。脱保護にも別個の工程を要し、
ついで精製工程が必要になる。
この目的では一連の反応が利用できるが、接触水素化の場合を除いて、それ自身
がまた工業的な問題を生じる。
これらの方法は、激烈な、多くの場合強酸性または塩基性条件下に行われ、一連
の副反応を生じ、不純な生成物を生成し、また繁雑な精製が必要になることが多
い。
この比較的長い一連の合成工程の最終工程は所望のペプチドを得るためのかなり
複雑な脱保護であり、はとんど不可避な二次反応によって、所望の高純度を有す
る生成物を提供するためにはかなりの労力を要する精製操作をしばしば必要とす
る。
最近とくに興味をひいているジペプチドには、甘味剤として広く使用されアスパ
ルテームとも呼ばれるL−Asp−L−Pheメチルエステルおよびその誘導体
がある。アスパルテームの化学的合成にも上述の欠点がある。
アスパルテームおよびその誘導体の製造に際してのアミノ末端の保護を回避する
試みから、EP−AI−074095、EP−A2−102529およびEP−
A2−154472に記載されている発酵法のような、微生物発酵によるアプロ
ーチが生まれている。この方法は、合成的アプローチとは基本的に異なり、アス
パルテームに特異的な生物体によるものである。したがって、一般的に他のジペ
プチドに関連して適用できるものではない。
さらに、収率は低く、発酵培地からの回収には労力を要する。
アスパルテームの既知の製造方法における上述の短所はEP−A2−26939
0に述べられている。この出願には、溶媒中でL−アスパラギン酸α−エステル
またはL−アスパラギン酸α−アミドをL−フェニルアラニンアルキルエステル
と、酵素、その酵素を含有する微生物、微生物の酵素含有分画、または固体支持
体上に固定化された酵素の存在下に反応させるL−Asp−L−Phe−アルキ
ルエステルが請求されている。この酵素は、L−アスパリン酸α−エステルまた
はL−アスパラギン酸α−アミドとL−フェニルアラニンアルキルエステルの縮
合によりL−アスパルチル−し−フェニルアラニンアルキルエステルを生成でき
るものである。
Aspに対して特異的なエステラーゼまたはアミダーゼ活性を有するがPheに
対しては活性を示さない酵素を使用しなければならないことが認められる。挙げ
られている唯一の酵素は5taphylococcus aureus V 8
のエステル分解活性をもつ細胞外プロテアーゼである。
したがって、N−保護もしくはβ−エステルまたはアミドとともに、N−α−非
保護Asp−エステルまたはアミドの適用可能なことが示唆されてはいるが、特
定のペプチドの製造に使用される1種の特異的酵素の開示は、かなり独特な反応
条件、すなわち5倍過剰の基質成分が用いられた1つの実施例によって支持され
ているのみで、この言及は、アミダーゼまたはエステラーゼ酵素によって触媒さ
れるジペプチド合成におけるN−非保護基質成分の適用可能性の一般的教示を提
供するものとは到底いうことができない。
すなわち、アミノおよびカルボキシ末端両者の保護基の回避を可能にすることは
、全過程の経済性という意味で明らかに有利である。側鎖に保護基をもつが末端
には保護基をもたないジペプチドを製造できることに興味がもたれる場合もあり
、それは、側鎖は保護されているがアミノ基は保護されていない出発原料に出発
する本発明の方法において示される。この場合、緩和な反応条件と全過程の経済
性の同じ利点が得られる。所望により、側鎖保護基は、一般的に、アミノ保護基
の場合よりも緩和な条件下に、化学的または酵素的手段で除去できる。
側鎖が保護されていなくてもよいアミノ酸誘導体とC−末端が保護されていなく
てもよいB−成分(求核試薬)の使用が可能な酵素触媒カップリング反応も知ら
れている。たとえば、DK特許明細書第155613号ならびに相当するEP特
許明細書第17485号(EP−Bl−17485)に記載されている。この記
載は参考として本明細書に導入する。
略述すれば、EP−B!−17485には、一般にアミノ酸エステルおよびアミ
ノ酸アミドから選ばれる基質成分を、一般にL−アミノ酸アミド、L−アミノ酸
またはL−アミノ酸エステルから選ばれるアミン成分(求核試薬)と、L−特異
的セリンまたはチオールカルボキシペプチダーゼ酵素の存在下に反応させること
によりペプチドを製造する方法が記載されている。
EP−Bl−17485の方法によってジペプチドを製造しようとする場合には
、基質成分はN−末端保護アミノ酸誘導体であることが必須であり、構成成分ア
ミノ酸はL−アミノ酸であることか必須である。
EP−AI−278787(参考として導入)および1987年2月13日出願
のDK出願725 / 87から優先権を主張されている他の出願に記載されて
いるように、EP−Bl−17485に用いられるセリンおよびチオールカルポ
ギシペブチダーゼはジペ′ブチドおよびジペプチド誘導体の合成のための制御さ
れた反応において、驚くべきことに、基質成分としてN−非保護アミノ酸二のオ
リゴマー化を抑制できたことが見出された。
ある種のエンドプロテアーゼがL−コンフィギユレーションのある種のN−非保
護アミノ酸エステルのオリゴマー化を触媒できることは以前から知られていた通
りで−ではないジペプチドの製造に使用する試みはごれまでにはなか、った。一
般に、このようなオリゴマー化の結果は一連のオリゴマー、場合によっては長い
オリゴマーの混合物であった。オリゴマーの程度および混合物の複雑さは形成さ
れる生成物の溶解度に依存する。また、与えられた酵素が特定のN−α−非保護
アミノ酸誘導体を加水分解できれば、それが直ちに同じ誘導体が関与するカップ
リング反応を常に触媒できるというものではないことも留意すべきである(An
derson、 A、 J、 二 Peptides。
5tructure and Function″ 、Proe、of the
n1nth ann。
peptide sy+y+posi++m、Deber、C,M、ら編、Pi
erce、1985年、355頁によって引用された文献参照)。
この理由から、ペプチド合成に対するセリンおよびチオールエンドプロテアーゼ
の使用は、たとえばハバイン、ステムブロメレン、フィシン、キモパパインおよ
びキモトリプシンが挙げられているUS−A−4,086,136に例示されて
いるように、アミノおよびカルボキシ末端保護出発原料に限られていた。
さらに、これらの酵素に対しては、Y、 W、 AHtinら(fnt、J、P
eptide Protein Res、、23 : 528〜534.198
4)も述べているように、これまで一般的に、遊離アミノ酸はアミノ成分として
不適当と考えられてきた。
上述のアミノおよびカルボキシ末端保護出発原料はまた、US−A−3,972
,773に例示されているようにアスパラギン酸エンドプロテアーゼたとえばペ
プシンを使用する場合、EP−AI−009585にZ−Asp−PheOMe
、Phe OMe−塩の合成によって例示されているようにメタロエンドプロテ
アーゼを使用する場合にも必須である。
アミノおよびカルボキシ末端保護出発原料の使用は、非プロテアーゼたとえばア
ミダーゼ活性をもつエステラーゼについても必須と考えられていた。Blair
Westら(Tetrahedron Letters、28 (15) :
l 629〜32゜1987)による、水性緩衝液を含んでいてもよい有機媒
体中でのブタ膵リパーゼ、Candida cylindraceaリパーゼお
よびブタ肝エステラーゼの使用例かある。
一方、セルラーゼは、にitazume、 T、ら(J、 plourineC
hem、36 : 225〜236.1987)によって記載されているように
、これまで、完全に遊離のβ−アミノ酸の重合縮合型反応に合成的に使用された
ことがあるにすぎない。
アミノ非保護基質成分からのDL、LDおよびDD−コンフィギユレーションの
ジアステレオ−マージペプチドならびにβ−アミノ酸残基を含むペプチド゛の合
成は、これまで、EP−AI−2787871S!i連の記載を除くカルボキシ
ペプチダーゼまたは一般に蛋白分解酵素(EC3,4群)では不可能であった。
EP−AI−086053に示されているように、別の群の酵素、アミノアシル
−t−RNAシンテターゼ(EC6,1群)用いる試みも行われてきたが、この
場合には各種類のアミノ酸残基について特異的な酵素を使用せねばならず、しか
もATPのような高価な補因子を必要とする。同時に、収率もきわめて低く、あ
る程度の生成物は単離、同定されるものの、通常10倍過剰の補因子および10
0倍過剰の核試薬、また重量で!000倍過剰までの酵素を必要とした。
caertnerらの最近の研究(Proteins: 5tructure。
FunctionandGeneties、3 : 130〜137. 198
8)では、酵素的ペプチド合成における基質成分としてN−α−非保護アミノ酸
を使用することに対する偏見を間接的に確認している。初期に遭遇した大きな問
題は新たに合成された生成物の二次的加水分解であることから、有機溶媒の使用
により反応媒体中の水の活性を低下させる試みが行われた。Gaertnerら
は、有機媒体中への溶解度を上昇させるために化学的に修飾されたキモトリプシ
ンを用いてジペプチド合成法を報告しているのである。
多数の基質としてのN−α−保護アミノ酸エステルと核試薬としてのアミノ酸ア
ミドを用い、ベンゼン媒体中で、N−α−保護ジペプチドが好収率で得られた。
すなわち、a−Bz−Lys−Phe−NH2は、α−Bz−Lys−OMeを
P h e −N H*と反応させることにより、98%以上の収率で得られた
。しかしながらε−Z−LysOEt、すなわち側鎖は保護されているがN−α
−非保護リジンエステルを用いた場合には、ε−Z−Lys−Phe−NH!は
生成しなかった。この結果についてGaertnerらは意見を述べていないが
、基質成分のアミノ基保護が必須と考えていることは明白である。
EP−AI−278787の発明をさらに発展させた本発明は、ジペプチドおよ
びジペプチド誘導体の合成のための制御された反応における基質成分のN−α−
非保護アミノ酸エステルおよびアミドの利用可能性がセリンまたはチオールカル
ボキシペプチダーゼに限られるものではなく、一般にアミダーゼまたはエステラ
ーゼ、とくにセリンエンドプロテアーゼ、チオールエンドプロテアーゼ、リパー
ゼおよびエステラーゼによっても可能であるという驚くべき所見に基づくもので
ある。
さらに、驚くべきことに、これらの反応における基質としてはD−コンフィギユ
レーションのN−α−非保護アミノ酸誘導体も使用でき、したがってLL−ジペ
プチドのほかにDL−ジペプチドも合成できることが見出された。しかしながら
、D−基質についての反応速度は一般に、均一条件下では、L−基質についての
反応速度よりも若干低いが、D−基質がL−基質についての速度よりはるかに低
い速度で反応する相当するN−保護アミノ酸エステルの場合(Purdieら:
Biochem、 Biophys、 Acta。
268:523,1972)よりも速度差ははるかに小さい。しかしまた、この
点に関しては酵素間には大きな個体差がある。合成収率は非保護し一基質の場合
と同様に非保護り一基質でも高いことが多い。
ある種のエンドプロテアーゼが、N−保護基質成分との反応においてD−コンフ
ィギユレーションを育する核試薬成分を利用できることは知られている。すなわ
ち、本発明の方法によれば、実際の配列に応じて、LL−1DL−1LD−また
はDD−コンフィギユレーションを有するジペプチドを合成することが可能であ
る。
すなわち、本発明の方法は、式
(式中、Aは先に定義した通りで、R1は不活性置換基で置換されていてもよい
アルキル、アリールもしくはアラール基、またはアミノ酸のα−des−アミノ
フラグメントであり、R2およびR1は互いに同種または異種であってそれぞれ
水素または不活性置換基で置換されていてもよいアルキル、アリールもしくはア
ラールキル基である)を有するアミノ酸誘導体である基質成分を、(a)式
%式%
(式中、Bは先に定義したようにアミノカルボン酸残基である)を有するアミノ
酸、(b)式
(式中、Bは先に定義したようにアミノカルボン酸残基であり、R2およびR3
は上述の意味を存するが、R1が水素である場合にはR3はヒドロキシまたはア
ミノであってもよい)を有するアミノ酸アミド、(C)式%式%
(式中、Bは先に定義したようにアミノカルボン酸残基であり、R4はアルキル
、アリールまたはアラールキルである)を有するアミノ酸エステル、(d)式%
式%
(式中、R″、R1およびR7はそれぞれ独立に水素、アルキルまたはアラール
キルを表し、又は1〜6、Zは2〜12である)を有する酸基が保護されていて
もよい直鎖状または分岐状アミノホスホン酸またはアミノスルホン酸、(e)式
%式%
(式中、B1は先に定義した通りであり、Ylは0またはその官能性誘導体、好
ましくはケタールであり、R8はH1アルキル、アリールまたはアラールキルで
ある)を有するアミノ酸アルデヒドもしくはケトンまたはその誘導体、およびC
f’)式
%式%
(式中、B1およびYlは上述の意味を有する)を有するアミノアルコールから
選ばれる核試薬成分と、セリンまたはチオールカルボキンペプチダーゼとは異な
るアミダーゼまたはエステラーゼの溶液または分散液としての存在下に反応させ
、ついで所望により存在する側鎖保護基もしくは保護基Yを切断し、および/ま
たは、得られたジペプチド誘導体を所望により塩または水和物に変換することを
特徴とする。
有用なアミノ酸の例には、脂肪族アミノ酸、たとえばグリシン(G 1 y)
、アラニン(A 1 a) 、バリン(Va 1) 、ノルバリン(Nva 1
) 、ロイシン(leu)、イソロイシン(iso−Leu)およびノルロイシ
ン(Nleu)のようなモノアミノモノカルボン酸、セリン(Set)、スレオ
ニン(Thr)およびホモセリン(homo−3et)のようなヒドロキシアミ
ノ酸、メチオニン(Met)またはシスチン(CysS)およびシスティン(C
ySH)のような含硫アミノ酸、アスパラギン酸(Asp)、グルタミン酸(G
1 u)ならびにそれらのアミドたとえばアスパラギン(Asn)およびグル
タミン(G I n)のようなモノアミノジカルボン酸、オルニチン(Orn)
、リジン(Lys)およびアルギニン(Arg)のようなジアミノモノカルボン
酸、フェニルアラニン(Phe)およびチロシン(Tyr)のような芳香族アミ
ノ酸、ヒスチジン(His)、プロリン(P r o)およびトリプトファン(
Trp)のような異項環アミノ酸が包含される。もっと異例の構造をもつ有用な
アミノ化合物の例としては、。
ペニシラミン(Pen、)、アラニンホスホン酸(A L a P>のようンー
アミノホスホン酸、タウリン(Tau)のような了ミノスルホン酸、β−アラニ
ン(BA 1 a)のようなω−アミノ酸、α−メチルアラニン(A i b)
のようなイソアミノ酸、不活性置換基たとえばハロゲンもしくはニトロで置換さ
れたアミノ酸、またはたとえばアラニンから誘導されるアルデヒド、ケトン、ケ
タールもしくはアルツー/しを挙げることができる。
すでに述べたように1、:れらは基質成分中にD−型として包含されてもよく、
また核試薬成分中にD−型で存与えられた定義は、「請求項1」に記載された様
々な核試薬成分に反映している。すなわち、(b)および(e)両者はC−末端
保護基を含存し、一方、Y=Hはアミノ酸アルデヒドに、Y;アルキル、アリー
ルまたはアラールキルはアミノケトンに相当する。所望により、アミ、ノケトン
の誘導体たとえばケタール、オキシムまたはサルファイドを核試薬として用いる
こともできる。
EP−A l−278787の方法の場合のように、上述の公知方法に対する本
発明の方法の利点は、側鎖の保護が最小限または不要なこと、D−およびL−コ
ンフィギユレーションのいずれでもよい基質成分のN−保護が不要なこと、ラセ
ミ化の危険がないこと、合成工程が少なくてよいこと、および期待される比較的
純粋な最終生成物が得らイ]ることであり、これらの組合せにより著しく簡単か
・つ経済的な製造方法が提供される。
好ましい基質成分は、R1が1〜8個の炭素原子を存する直鎖状または分岐状の
アルキルであるエステル、たとえばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、イソブチル、三級ブチル、アミル、ヘキシル、ヘプチルおよびオクチル
、またはアラールキル基96ベンジルである。とくに適当な核試薬成分は、R2
がHでR8がHもしくは01〜C6アルギルであるアミノ酸アミド、またはR4
が上述し7たような炭素原子1〜6個を存する直鎖状もしくは分岐状のアルキル
であるアミノ酸エステルである。上述のように、R1は不活性な置換基たとえば
ヒドロキシまたは二l・口で置換されていてもよいアルキル、アリールまたはア
ラールキル基であってもよい。
本発明はまた、基
を含有するペプチドを中間体を形成し、ついでこの基を切断してカルボン酸基を
形成させる方法をも包含する。
二の切断は、他の酵素、または反応条件は違っ°Cもペプチドの生成に使用した
のと同じ酵素によって触媒させることができる。基YのC−末端の修飾も可能で
ある。
酵素はまた、側鎖保護基の切断にも使用できる。適用可能な酵素はその保護基の
性質に応じて、蛋白分解酵素、リパーゼおよびエステラーゼである(”The
Peptides。
Analysis、 5ynthesis、 Biology” 、第9巻、
SpecialMethods in peptide 5ynthesis
Part C,J、 A、 Glass。
Enzymatic manipulation of Protecting
Groups 1nPeptide 5ynthesis、 Academi
c Press、 1987参照)。
エステラーゼおよび、/またはアミダーゼ活性をもち、したがって本発明の方法
における触媒としての活性が期待できる酵素の例としては、以下の表に掲げた酵
素がある。
これらの酵素の詳細については、とくに、Perlmann。
G、 E、ら: Colowick、 S、 P、 & Kaplan、 N、
O,編、Methods of Enzym、8 (1966) 、上9(1
970)。
28 (1972)、35 (1975)および45(1976) 、 Fru
ton、 S、 : Adv、 Enzymol、 53 : 239頁。
Wiley (+ 982 ) 、 Abassi、 A、ら: Biol、
Chem。
t(oppe−3eyler、 367 : 441〜45頁(1986)。
Dixon、 M、 & Webb、 E、 C,: ”Enzymes ”
、第3版。
Longman Group (1979) 、 Torrey、 S、纒:
“EnzymeTechnology、 Recent Advances″、
Biotech、 Rev、2 :Noyes Data Corporat
ion (1983) 、さらにり、aane。
C,、Tramper、S、、Li1ly、M、D、編: ”Bioeatal
ysisin Organic Media” 、 Elsevier (19
87) 、 Asano、 Y。
25〜236頁(1987)の記載が参考になる。これらの記載はすべて参考と
して本明細書に導入する。
酵素(略号) 通常の起源
フィシン(F) イチジク(Ficus)クロストリパイン Clostrid
ium(CL ) hjstolyticumエラスターゼ(E) 膵臓
ズブチリシン(S) Bacilluslicheniformis
または5ubtilis
テルミターゼ(TV) Termoactinomycesvulgaris
プロテナーゼK Tritirachium(K ) album
パリループロチ Candida
ナーゼ(V P ) tropicalisポストプロリン F1aVObaC
terium特異的
エンドペブチダ menlngosepticum−ゼ(PPSE)
Achromobacter Achromobacterlyticusブロ
テ 1yticusアーゼI(AL−I)
エンドブロテナ Submaxillaris−ゼArgC(AC) glan
ds
エンドブロテナ Lysobacter−ゼLysC(LC) enzymog
enesトロンビン(TB) 血漿
C)エキソペブ アミノペブチダ 動物、野菜また(まとくにAchromo−
bacter sp、起源
1−z五二止膨魚臣正亘工ゑ亘且互上ユニ01アリールヒドロラーゼ
(EC,3,1,1,2) 血漿
トリアジルグリセロリパーゼ 動物、野菜(EC,3,1,1,3)とくに ま
たは微生物ブタ膵臓またはCandida cylindraceaまたはLi
polase” (NOVO);(Aspergillussp、)
酢酸エステルアセチルエステラーゼ
(EC,3,1,1,6) 動物組織
アリールグリセロールリパーゼ
(EC,3,1,1,23) 動物または野菜■、グリコシダーゼ
セルラーゼ(EC,3,2,1,4)動物、野菜またはとくにTrichode
rma virideまたは 微生物Aspergillus niger起源
現時点で好ましい酵素はトリプシン、キモトリプシン、ズブチリシン、エラスタ
ーゼ、パパイン、キモパパイン、クロストリパイン、ブタ膵臓リパーゼおよびC
andidacylindraceaリパーゼである。
使用される酵素は、化学的に修飾されてもよく、また天然型の生合成的変異体で
あってもよい。
以下にさらに詳細に説明するように、本発明の方法はかなり単純である。
反応は水性反応媒体中、所望により、水混和性で特定の条件下に酵素と適合性を
存する極性有機溶媒90%まで好ましくは60%までを含有してもよい媒体中で
行われる。好ましい溶媒は、低級アルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド、ジメトキシエタンおよびエチレングリコールである。
反応混合物中のpHはかなり一定の値に維持することが重要である。このpH値
は3〜11、好ましくは5〜10゜5、さらに好ましくは6〜10、最も好まし
くは7〜9゜5であり、また具体的な出発原料、生成するペプチドおよび酵素に
依存する。
反応は別法として、水非混和性有機溶媒、たとえばベンゼン、トルエン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、ジアルキルエーテル、酢酸エチル、プロピオン酸エチ
ルおよびメチレンクロリド等からなる非水、非極性媒体中でも実施できる。これ
らの溶媒はエステラーゼおよび/またはアミダーゼ活性を存する酵素とくにリパ
ーゼと適合性を有する。
これらの本質的に非極性の反応媒体には、至適な酵素の働きまたは反応安定性を
促進するために、10%までの水を溶解型で含有させることができる。
反応温度は室温およびそれ以上、20〜50°Cが好ましいが、0〜80°Cの
範囲の温度もその条件下に他の利点があれば使用できる。高溶媒条件では、氷点
下または80°C以上の温度も使用できる。
2種類の反応成分の濃度は広範囲に変動させることができるが請求核試薬成分が
しばしば過剰に用いられ、また基質成分のオリゴマー化を回避するために上記成
分は全反応連鎖時にわたり間隔をおいて少量ずつ添加されることが多い。酵素に
対して良好な核試薬を大過剰に使用すれば、驚くべきことにすりゴマ−化は全く
認められず、高基質濃度を副反応を生じることなく使用できる。
A=Bのホモジペプチドを所望の場合には、基質および核試薬成分に別のカルボ
キシ保護基を用いることによって単一の核試薬のオリゴマー化を回避できる。
したがって、基質成分の開始濃度は通常0.005〜2モルであり請求核試薬成
分については、別個に添加される場合、0.005〜3モルである。大抵の場合
、過剰の核試薬成分および基質成分からの加水分解生成物は回収可能で、所望に
より再エステル化および再使用ができる。同成分の再循環は、それらの構造が簡
単で、また副反応および脱保護による損失がないので、とくに容易である。
酵素濃度も同様に変動させることができるが、N−保護アミノ酸基質を用いる場
合に適当な濃度よりも若干高く(5〜50μm、またはさらに高濃度、約500
μmまで)することが多い。しかし、合成の目的での所要量は、安定な固定化酵
素プレバレージョンを用い、したがって連続過程で酵素を使用できる場合には、
10倍以上減少させることができる。
反応媒体には、酵素の基質への結合に影響しまた酵素を安定化する塩たとえばN
aCl!およびCaCl!* 、ならびに存在する金属イオンに対する錯体結合
剤を含有させることもでき、また、たとえばチオールエンドペプチダーゼにはメ
ルカプト安定化剤たとえばDTT、BMEまたはシスティンを使用できる。
、二の驚くべき加水分解連鎖の結果は、様々な酵素を用(・1だ本発明の方法に
よる様々なジペプチドの製造を例示する以下の実施例トニ示)゛通りCある。
例1・〜13および20以下の一般的方法反応は、反応容量1−の分析的規模に
より、pHスタッ1〜中で実施し、個々の例に一ついて条件を指示した仔機溶媒
の高含量または固体化酵素の使用例を除き、選択された1)l(値はIN Na
OHの自動添加によって一定に保持さ第1た。反応温度はとくに指示のない限り
室温である。
表には、反応濃度、41機溶媒含量、生成物および収率も包含する。反応時間は
通常05〜5時間、どくに指示のない限り、酵素濃度は通常5〜20μn’lで
ある。
生成物の確認および生成物の収率の決定は(1:+INQVAI)AKカラム(
Waters、 RC%l ) 、L、50mM)リエヂルアニノモニウムリン
酸、pl(3,0,0%−80%アセト=トリル含有の速当な勾配溶出系を用い
、流速2rrJ!/分の逆相HPLC(Waters 6000Aポンプ、66
0勾配ブ[/ンダー、UK6インジy、フタ−)によって実施し5た。溶出は2
30nm、254%m、 278%mまたは290nmてUK検出器(Wate
rs480 ) i:よってモニタリングした。
生成物は、HPLC分析からの推定される生成物ピークに相当する分画のアミノ
酸分析および/または化学的に合成した標品どのHP L C比較(こよって同
定した。これらの標品は既知の原理に従い、油筒は、B OC−p、 −0Su
、基質アミノ酸の三級ブ升ルオギシ力ルポニルースクシニックイミドエステル誘
導体と使用される核試薬成分どの間の反応を用い、ついC末端アミノ酸残基の脱
保護によって製造された。いずれの場合t2、ジアステレオ−マーD L−およ
びLD−ジベブチドノJ、E放物からL5L−およびDD−ジペプチドを分離喋
ることか可能であった。。
230 rl、rnでのみ検出できる生成物−)いては、生成物の収率は、化学
的に合成された標品化合物の吸収7./濃度曲線によって決定した。他の生成物
については、収率は5゜(Sg連波長での%放物および反応原料の吸収に相当す
る演出クロマトグラムのビークF積分面積間の比に基づいで決定された。
製造例14〜17の反応条件は個々の例に記哉多゛る。
反応は記載したように分析HPLCで追跡した。、酵素濃度は、相当する分析例
の場合よりも一般ζこ低く、反応時間は長くしであるが、反応条件の至適化の試
みは行われ基質どしてL−アルギニンエチルエステル(50mM)と核試薬とし
てL−アミノ酸アミドをpH8,5の水中様々な濃度で用いるり、L−ジペプチ
ドのトリプシン−触媒合成
求核試薬 1窮O生成物 収率
ロイシンアミド (0,2M) ArgLeuN8. 20%ロイシンアミド
(0,7M) ArgLeuNH* 32%メチすニンアミド (0,25M)
ArgMetNT4s 31%メチオニンアミド (0,5M) ΔrgMe
tNHt 52!11iメ升才ニンアミド (1,0M) ArgMetNH,
90%セリンアミド (0,sho ArgSerNH* 45%ヂロシンアミ
F ((1,5M) ArgTyrNHy 46%a) IOlzM
例2
基質としてL−またはD−アルギニンエチルエステル(50mM)ど請求核試薬
として1.−またはD−ロイシンおよびメチオニンアミドを用いるpH8,5の
水中でのり。
D−−およびり、I、−ジペプチドアミドジアステレオ−マーのトリプシン“ゝ
触媒合成
基vt 請求核試薬 (濃[生成物 収率D−argOEt L−aイシ〉アミ
ド (0,2M) argLeuNH,20%D−argOEt L−oイソン
アミド (1,0M) argLeuNH* 30%D−argOEtL−メチ
オニンアミド (0,5M) argMetNH* 68%L−ArgOEt
D−メチオニンアミド 0.ONθ ΔrHmetNf(驚 5%a) IOu
M
例3
求核試薬としてL−アミノ酸アミド(0,5M)および基質としてL−リジンま
たはヒスチジンエヂルエズデル(50mM)を用いるpH8,5の水中での11
.L−ジペプチドのトリプシン1触媒合成
基質 請求核試薬 生成物 収率
LysOEt メチオニンアミド LysMetNHv 81%LysOEt
hリブトファンrミド LysTrpNH,32%LysOEt アラニンアミ
ド LysΔ1aNHf 5%HisOEt メチオニンアミド HisMet
NH* 62%a) *OttM
例4
基質としてL−チロシンエチルエスデノl、(50d)および核試薬とll、で
L−アミノ酸アミドを用いる水中でのり、L−ジペプチドアミドのα−ギをトリ
プシン1触媒合成
求核試薬 (4リ 団 生成物 収率
ロイシンアミド (0,2Nυ 9.OTyrl、euNHfi 68%アルギ
ニンアミド (0,4M) 8.5 TyrArgNH* 90%セリンアミド
(0,4M) 8.5 TyrSerNHt 75%a) 5μM
例5
基質としてL−チロシンエチルエステル(5または50 mM)と核試薬として
D−アミノ酸アミドを用いる水中でのり、 D−ジペプチドのα−キモトリプシ
ン1触媒合成
求核試薬 (測り 州 生成物 収率
り一ロイシンアミド (0,2M) 9.OTyr1euNH禦 17%ID−
イソロイシンアミド (0,3M) 9.OTyrileNH禦 23%11D
−セリンアミド (0,4M) 8.5 TyrserNH茸 35%m) 5
MM
b) 5dl基質
例6
基質としてD−チロシンエチルエステル(50mM)と核試薬としてL−ロイシ
ンアミドを用いる水中ptt9.0でのり、L−ジペプチドのα−キモトリプシ
ン触媒合成
求核試薬 (No 生成物 収率O
L−ロイシンアミド (o、2M) D、l、−tyrLeuNH= 40%I
L−ロイシンアミド (0,3M) D、L−tyrLeuNH,68%1a)
50μM酵素
b)100μM酵素
C)長い反応時間−Ff単位
例7
様々なL−アミノ酸エステル(50InM)を基質として、L−またはD−アミ
ノ酸エステル(0,8M)またはアミドを核試薬として用いるpH8,5でのり
、L−およびり、D−ジペプチドアミドおよびエステルのα−キモトリプシン畠
)触媒合成
基質 請求核試薬 溶媒 生成物 収率−〉L−PheOEt L ArgNH
x” 水 PheArgNHt 82%L−TyrOEt L−5erOEt
水 TyrSerOEt 4896”L−TyrOBzl L−3erOEt
30%DMF TyrSerOEt 40%elL−TyrOBzl L−5e
rOMe 30%DMF TyrSerOMe 3996”L−TyrOBzl
D−3erOMe 30%DMF Tyrse、rOMe 21%0a)5
μM
b) 0.請求核試薬
C)90%変換において
d)生成物の化学的不安定性により、これらの条件下15〜35%量の加水分解
/ジケトピペラジン生成が認められたが、これは記録された収率には含まれてい
ない。
例8
L−アスパルチルジエステル(0,1M)を基質として、D−アラニンアミドを
核試薬として用いるpH8,5での側鎖保護し一アスパルチルーD−アラニルア
ミドのズブチリシンA”触媒合成
求核試薬
基質 UMD 溶媒 生成物 収率
L−Asp(OEt)g (1,0M) 水 Asp(OEt)alaNHm
9%L ASp(OEt)* (2,OM) 水 Asp(OEt)alaF&
24%1、−ASPωBzl)*” (0,5M) 30%l[l Asp(
OBzl)a層札8%L −Asp(OBzl)*” (t、OM) 3096
rMJASP(OBZI)alalllm 20%m) 5MM
b) 5〇−基質、20μM酵素
例9
基質としてアミノ酸ベンジルエステル(50ml)および核試薬としてアミノ酸
アミド(0,5M)を用いるpH8,5における水中でのり、L−アミドのエラ
スターゼ0触媒合成
基質 請求核試薬 生成物 収率
L−ValOBzl L−アルギニンアミド ValArgNH,59$a14
0μM
例10
基質としてアミノ酸エステル(50mM)および核試薬としてL−アミノ酸アミ
ド(0,8M)を用いるpH8,5における水中での、パパイヤチオールエンド
プロテアーゼ6)触媒り、L−ジペプチドアミドの合成酵素 基質 請求核試薬
生成物 収率ノ0(イン LysOEt AlaNHt LysAIaNHx
60%パパイン LysOMe AlaNHt LysAIaNHx 55%
キモパパイン LysOEt AlaNHt LysAIaNHx 23%キモ
パパイン LysOMe AlaNHt LysAIaNHx 34%i) 1
008M、 2mEIT^、10−システィン例11
基質としてL−アルギニンエチルエステル(50mM)および核試薬としてL−
アミノ酸アミドを用いるpH8,5でのクロストリパイン1′触媒り、L−ジペ
プチドアミドの合成
求核試薬 C駐り 溶媒 生成物 収率L−メチオニンアミド ((L5!iD
水 ArgMetNHt 38%L−フェニルアラニンアミド(0,2M)
30%IjOHArgPheNH,6%L−フェニルアラニンアミド(8,6M
)30%DMF ArgPheNH,85%6a) 5μM酵素、50dl C
aC1m、I (nM DTT、 pHはTEAで請贅例12
基質としてL−アミノ酸エチルエステル(50[DM)および核試薬としてL−
アミノ酸アミドを用いる30%EtOH中pH8,5でのブタ膵臓リパーゼa′
触媒り、 L−ジペプチドアミドの合成
基質 請求核試薬 l駄わ 生成物 収率L−TrpOEt L−MetNHz
(1,5M) TrpMetNHt 71%L−TrpOEt L−MetN
Hs (1,0M) TrpMetNHt 54%L−TyrOEt L−Se
rNH* (1,5M) TyrSerNHt 6996L−MetOEt L
−MetNHs”(1,0M> MetMetNHt 31%0a)500μM
b)純粋な水中での反応
C)不完全な変換において
例13
基質としてL−アミノ酸エチルエステル(50mM)および核試薬としてL−ア
ミノ酸アミドを用いる3o%EtOH中pH8,5でのCandida Cyl
indraceaリパーゼ0触媒り、L−ジペプチドアミドの合成基質 請求搗
試薬 Iしり 生成物 収率L−TrpOEt L−MetNHt (1,5M
) TrpMejNHt ys%−)L−TrpOEt L−5erNHt (
1,5hOTyrSerNHt 50%峠a)100μM、長時間反応
b) 50%未満の変換での付加水分解操作
り一トリブトファンエチルエステル塩酸塩(4,0g、15ミリモル)とL−メ
チオニンアミド塩酸塩(55,7g、300ミリモル)を水195ydとエタノ
ール90rnlに溶解し、pHを水酸化ナトリウムで8.5に調整した。反応は
0.8gの粗製ブタ膵臓リパーゼを加えて開始させ、反応期間中pHを8.5に
保持した。5時間後に基質の残部(4,0g、15ミリモル)を加え、反応を一
夜継続させた。ついでHCI溶液でpHを3に調整して反応を停止させた。
混合物を次に希釈し、エタノールを減圧下に蒸発させて除去し、混合物を濾過し
た。濾液を、60μmC−18粒子を充填した2本のカラム(5,7X30an
)と溶出液として5 mM HCl /エタノール混合物を用いたRP−製造H
P L C(Waters Prep LC/System 500 A)によ
って精製した。
純粋な生成物を含む分画を集め、減圧下に濃縮し、最後に凍結乾燥した。
この操作でり、L−1−リブトファニルメチオニンアミド塩酸塩4.78g(1
2,9ミリモル、43%)が無生成物は、塩素1O83%(W / W )を含
有する塩酸塩として同定された。
アミノ酸分析では遊離のアミノ酸は存在せず、酸加水分解後次のような結果が得
られた。
Met (1,00)
Trp (1,00)
ナトリウムD線を用いた50%MeOH,c=0.2における比旋光度は20°
Cで+40.0’であった。
純度
HPLC−純度:92.4%(Novapak 4 μm C−18、O,1M
リン酸アンモニウム、pH3,0/アセトニトリル、220 nm)
カールフィッシャーによる水含量:5.3%(w / w )
トリニトロベンゼンスルホン酸との反応およびUV−検出によるα−アミン基の
定量ニア5.8%(W / W )UV一定量によるペプチド含量:88.3%
(W/w)(281nm、MeOH:O,IN KOH(1:1)中Trp吸収
)
L−千ロシンエチルエステル塩酸塩(2,5g、10ミリモル)とD−セリンア
ミド塩酸塩(17,5g、100ミリモル)を水200m1に溶解し、pHを水
酸化ナトリウムで8.5に調整した。反応は50■のα−キモトリプシンを添加
して開始させ、反応期間中pHを8.5に維持した。30分後に遊離チロシンの
沈殿が始まった。
基質の残部(5,0g、20ミリモル)を1時間内に2.5gずつ2部に分けて
加えた。反応液を2時間攪拌したのち、HCI!溶液でpHを3に調整して反応
を停止させた。
生成したチロシンを濾過し、濾液を20℃mC−18粒子を充填した2本のカラ
ム(5,7X30an)と溶出液として50℃M酢酸を用いたRP−製造HPL
C<Waters Prep LC/System 500 A)によって精製
した。
純粋な生成物を含有する分画を集め、減圧下に濃縮し、最後にHCI!水溶液を
加えて凍結乾燥した。
この操作により、L、D−チロシルセリンアミド塩酸塩2.8g (9,2ミリ
モル、31%)が無定形の粉末として得られた。
同定
この生成物は、塩素16.0%(W/W)を含む塩酸塩として同定された。 −
アミノ酸分析では、遊離のアミノ酸は存在しないことが示され、酸加水分解後に
は次の結果を与えた。
Set (1,10)
Tyr (0,90)
ナトリウムD線を用い、50%MeOH中C=O33での比旋光度は20℃で+
58.0°であった。
純度
HPLC−純度:97.4%(Novapak 4 μm C−18、O,1M
リン酸アンモニウム、pH3,0/アセトニトリル、220 nm)
カールフィッシャーによる水含量:1.8%(w / w )
トリニトロベンゼンスルホン酸との反応およびUV−検出によるα−アミノ基の
定量二81%(W/W)D−チロシンエチルエステル塩酸塩(3,5gS 14
ミリモル)およびL−ロイシンアミド塩酸塩(14g。
84ミリモル)をO,IM KCI!246−に溶解し、水酸化ナトリウムでp
Hを9.0に調整した。反応はα−キモトリプシン0.7gを添加して開始させ
、室温で2日間攪拌した。反応期間中pHは9.0に維持した。
HCj!溶液を用いてpHを3に調整して反応を停止させた。
生成したチロシンを濾過し、濾液を、20℃M C−18粒子を充填した2本の
カラム(5,7x30an)および溶出液として5mMHCfを用いるRP−製
造HPL C(Waters Prep LC/System 500 A)に
よって精製した。
純粋な生成物を含有する分画を集めて減圧下に蒸発させて濃縮し、最後に凍結乾
燥した。
この操作により、D、L−チロシルロイシンアミド塩酸塩2.50g(7,6ミ
リモル、54%)が無定形粉末として得られた。
同定
生成物は、塩素9.8%(W / W )を含有する塩酸塩として同定された。
アミノ酸分析では遊離アミノ酸の存在は認められなかったが、酸加水分解後には
以下の結果を与えた。
Tyr (0,98)
Leu(1,03)
ナトリウムD線を用いた水中、c=0.1での比旋光度は20°Cで−129,
4°であっに。
純度
HPLC−純度:92.9%(Novapak 4 μm C−18,0,1M
リン酸アンモニウム、p)13.0/アセトニトリル、220 nm)
カールフィッシャーによる水含量・6.8%(W/W)
トリニトロベンゼンスルホン酸との反応およびUV−検出によるα−アミノ基の
定量ニア4.9%UV一定量:74.9%(0,IM KOH中293nmにお
けるチロシンフェルレートの吸収)ArgMetNHtの調製的合成
L−アルギニンエチルエテルニ塩酸塩(4,1g、15ミリモル)およびL−メ
チオニンアミド塩酸塩(55,4g、300ミリモル)を水300dに溶解し、
水酸化ナトリウムでpHを8.5に調整した。反応はトリプシン50■の添加に
より開始した。反応期間中pHは8゜5に維持した。ついでpHをHC1溶液に
よって3に調整して反応を停止させた。
反応混合物を次に希釈し、DOWEX A650WX4およびCM −5eph
arose 6 Bカラム上、それぞれ酢酸アンモニウムおよびN a C12
/ HCl塩勾配を用いる連続陽イオン交換によって精製し、最終的に脱塩した
。
純粋な生成物を含む分画を集め、減圧下に濃縮し、最後に凍結乾燥した。
この操作により、L、L−アルギニルメチオニンニ塩酸塩10.7g (28,
3ミリモル、63%)が、白色の無定形粉末として得られた。
同定
0.2%(w / w )未満の酢酸および22.9%(W/W)の塩素が測定
され、生成物は二塩酸塩として存在した。
アミノ酸分析では、遊離アミノ酸の存在は認められなかったが、加水分解後には
以下の結果が得られた。
Arg (1,00)
Met (0,80)
ナトリウムD線を用いた50%MeOH中c=0.2での比旋光度は20°Cに
おいて+19.56であった。
純度
HP L C−純度:95.1%(Novapak C−18。
0.1Mリン酸アンモニウム、アルキルスルホネート含有、pH4,5/アセト
ニトリル、220 r+m)カールフィッシャーによる水含量:9,1%(W/
W)
アミノ酸分析によるペプチド含量:アルギニンに基づいて72%(w / w
)
例18
基質として請求
としてL−メチオニンアミドを用いる水中および水/存機溶媒均−混合物中pH
8,5での、Eupergit C固定化ブタ膵臓リパーゼ”ゝ触媒り、L−メ
チオニルメチニジアミドの合成
濃度
基質 請求核試薬 % 有機溶媒 収率b)50mM 1.OM O−68%
100mM O,5M 30 イソプロパ 26%ノール
a)ブタ膵臓リパーゼをEupergit C上に、製造業者の推薦する操作に
従い、活性アッセイでゲル上約400μMに相当する最終濃度になるように固定
化した。
b)酵素ゲルを充填したカラム上に1〜3反応ベッド容量の容量で反応混合物を
、HPLCで測定して基質が完全に変換するまで(0,5〜2日間)再循環させ
、この間plはpH−スタット制御によって一定に維持した。
例19
純粋な有機溶媒中、基質としてL−1−リブトファンエチルエステル(50mM
)および核試薬としてL−アラニン−三級ブチルエステル(0,3M)をいずれ
も塩を含まない形で用いるブタ膵臓リパーゼ魯)およびα−キモトリプシン1触
媒、L、L−トリプトファニル−アラニン−三級ブチルエステルの合成
酵素゛1 溶媒 変換゛1 収率e′
PPL CH,CL /n−ヘキサン(1: 3) 3(1% 13%CT C
H,CI!t /n−ヘキサ:/(1:3) 56% 17%PPL CHtC
et 7% 10%
CT (J(、C650% 3%
PPL” CHt C1!?/イソオクタン(1: I) 82%″ 26%a
)500〜2000μMの水分含有、凍結乾燥酵素を混合物に直接加え、これを
24時間攪拌した。
b)この場合は、酵素500μ藺、反応時間3日を適用した。
C)出発原料の変換率と生成対加水分解は、DMFで反応を停止Iニジ、蒸発さ
せ、DMF/酸性水中に再溶解したサンプルのHPLCで測定した。対照は変換
も生成も示さなかった。
例20
基質としてL−チロシンまたはL−フェニルアラニンエチルエステル(50mM
)および核試薬としてL−S−アセトアミドメチルシスティンアミド(0,6M
)を用いるpH8,5における水中での、α−キモトリプシン”)触媒、側鎖保
護り、L−ジペプチドの合成基質 生成物 収率
L−チロシンエチルエステル TyrCys(−SAem)NL 62%L−フ
ェニルアラニンエ千ル PheC)’S(−SAcm)NHt 78%基質とし
てL−チロシンおよびL−フェニルアラニンエチルエステル(50mM)および
核試薬としてL−アミノ酸アルコール(0,5M)を用いるpH8,5における
水中での、α−キモトリプシン1′触媒り、L−ジペプチドアルコールの合成
左−質 請求核試薬 生成物 収率
1、−TyrOEt L−MetCHtOHTyrMetCHxOH42%L−
TyrOEt L−LeuCHzOHTyrLeuCH*OH46%1、、Ph
eOEt L MetCHyOH、PheMetCHsOH60%a)10μM
例22
基質としてアミノ゛酸エチルエステル(50mM)および核試薬として遊#L−
アミノ酸を用いる、I)88.5における水中での、千オールエンドプロテアー
ゼ・ゝ触媒、Il、L−ジペプチドの合成
酵素 基質 請求核試薬 CMjD 生成物 収率1″1)フィシン ArgO
Et ArgOH(1,0M) ArgArgOH6%パパイン ArgOEt
ArgOH(1,0M) ArgArgOH7%フィシン LysOEt A
IaOH(1,5M) LysAIaOH5%/ (/ (イン LysOEt
八IaOH(1,5M) LysAIaO)1 6%a)100 μm 、2
mM EDTA、 0.1M KCI、5mM DTT、10mMシスティン
b)変換率50%未満で、標品によって加水分解に対して測定
C)酵素のない対照は、上述の条件下では加アミノ分解は検出できなかった。
例23
基質としてアルギニン−パラニトロアニリド(10mM)および核試薬としてL
−アミノ酸アミド(0,3M)を用いる、pH8,5における40%DMF中で
の、トリプシン1触媒、L、L−ジペプチドアミドの合成求核試薬 生成物 収
率b′
ロイシンアミド ArgLeuNH* 31%チロシンアミド ArgTYrN
Ht 14%b)変換率80%未満で、標準により加水分解に対して測定
例24
基質としてL−リジンエチルエステル(50mM)および核試薬としてL−アラ
ニンアミド(0,8M)を用いる、様々なpHの水中での、パパイン・″′触媒
、L、 L−リジルアラニンの合成
pH収率0
6.5 21%
4.5 47%
a)50μM 、 2mM EDTAS10mMシスティンb)長時間反応;変
換率50%未満
C)標準を用いて加水分解に対して測定し、不完全な変換について補正した。
例25
基質としてL−アミノ酸エチルエステル(50mM)および核試薬としてL−ア
ミノ酸エチルまたは三級ブチルエステルを用いる、pH7,5および8.5にお
ける水中での、α−キモトリプシン1)およびクロストリバインゝ)触媒り、L
−ジペプチドエステルの合成猷 基質 請求核試薬 C1υ 生成物 収率CT
TrpOEt AIaOtBu (0,8M) TrpAlaOtBu 12
%CT TrpOEt ValOEt (0,8M) TrpValOEt 1
8%CL ArgOEt MetOEt (t、OM) ArgMetOEt
33%11a)5μM 、0.1M KCI、 pH7,5b) 10 μM
、 50mM CaC1* 、10mM DTTlTEAでpH8,5に調整
C)変換率50%未満で測定
例26
基質として様々なし一メチオニンエステルおよび核試薬としてL−メチオニンア
ミドを用いる、様々な水/存機溶媒均−混合物中、pH8,5、とくに指示のな
い限り核試薬1.0Mにおける、ブタ膵臓リパーゼ1)およびLipolase
(Nova)(LIP)”およびRh1zopus Arrhizus リパ
ーゼ(RA)”触媒、L、 L−メチオニル−メチオニンアミドの合成
基質
酵素 エステル m % 有機溶媒 収率°1PPL” エチル (奮 〇 −
式
PPL” エチル 6伽り 〇 −式
PPL エチtk (150niJ) O−43PPL エチル (加伽メ15
ジメトキシエタン 20%PPL エチル (151kM) 30 イソプロ
パツール 式PPL エチル (奮轄 エチレングリコール dPPL n−プ
ロピル (5011M)0− 55%PPL n−\キシル (鷲 0 − ま
戊LIP エチル 6伽め O−4)
LIP エチル (50nffi 15 ジメトキシエタン gLIP n−\
キシル (鷲 0 − !jRA エチル (50+、l (9) エタノール
23%a) 1000μM 〜2000μM
b) 50μM
c) pH9,0
d) 0.請求核試薬
e) これらの条件下では、量的に変動する少量の脱アミド生成物が認められた
が、記載した収率には包含されて基質としてL−チロシンエチルエステルおよび
核試薬としてグリシンアミドを用いる、水中での、Trichoderma V
iridaeセルラーゼ触媒、L、L−TyrG 1 y N Hxの合成
基質 Ca+t+ *核試薬 C@ta 生成物 収率1ゝTyrOEt” (
20dD GIyNHy (0゜6hOTyrGlyNHt 23%TyrOE
t″ (10m GIyNHy (0,8M)TyrGIyNH,34%a)
1000μM $11酵素、pH8,5b) 500μM粗酵素、pH8,0
C)変換率30%未満で加水分解に対して測定し、同一条件下における対照に認
められた加水分解および加アミノ分解に対して補正した。
補正書の翻訳文提出書 (曲舖184i08 )
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.一般式 H−A−B−Y 〔式中、Aは側鎖が保護されていてもよいL−もしくはD−α−アミノ酸残基ま たはω−アミノ酸残基であり、BはAと同種もしくは異種の側鎖が保護されてい てもよいL−もしくはD−α−アミノカルボン酸残基、およびL−もしくはD− アミノリン酸残基またはL−もしくはD−アミノスルホン酸残基、または相当す るω−アミノ酸、またはそれらの塩もしくは水和物であり、YはOH、H、アル キル、アリール、アラールキルまたはC−末端保護基であるか、あるいはBYは B1−CHY1−OH (式中、B1はBに関連して定義されたアミノカルボン酸のデカルボキシ誘導体 であり、Y1はH、アルキル、アリールまたはアラールキルである)で示される アミノアルコール残基を表す〕を有するジペプチドまたは構造的に類縁の化合物 を製造するにあたり、式H−A−OR1または▲数式、化学式、表等があります ▼(式中、Aは上に定義したとおりであり、R1は不活性置換基で置換されてい てもよいアルキル、アリールもしくはアラール基であるかまたはアミノ酸のα− des−アミノフラグメントであり、R2およびR3は互いに同種または異種で ありそれぞれ水素または不活性置換基で置換されていてもよいアルキル、アリー ルもしくはアラールキル基である)を有するアミノ酸誘導体である基質成分を、 (a)式 H−B−OH (式中、Bは上に定義したようにアミノカルボン酸残基である)を有するアミノ 酸、 (b)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Bは上に定義したようにアミノカルボン酸残基であり、R2およびR3 は、R2が水素である場合にはR3はヒドロキシまたはアミノでもよいことを除 いて、上記の意味を有する)を有するアミノ酸アミド、(c)式 H−B−OR4 (式中、Bは上に定義したようにアミノカルボン酸残基であり、R4はアルキル 、アリールまたはアラールキルである)を有するアミノ酸エステル、 (d)式 NH2CxHzPO3R6R6または NH2CxHzSO3R7 (式中、R5、R6およびR7はそれぞれ独立に水素、アルキル、アリールまた はアラールキルであり、xは1〜6、zは2〜12である)を有する、酸基が保 護されていてもよい直鎖状または分岐状アミノホスホン酸またはアミノスルホン 酸、 (e)式 H−B1−CY2−R3 (式中、B1は上に定義した通りであり、Y2はOまたはその官能性誘導体、好 ましくはケタールであり、R■はH、アルキル、アリールまたはアラールキルで ある)を有するアミノ酸アルデヒドもしくはケトンまたはそれらの誘導体、およ び式 H−B1−CHY1−OH (式中、B1およびY1は上記の意味を有する)を有するアミノアルコールから 選ばれる求核試薬成分と、セリンまたはチオールカルボキシペプチダーゼとは異 なるアミダーゼまたはエステラーゼの溶液または分散液としての存在下に反応さ せ、ついで所望により存在する側鎖保護基もしくは保護基Yの切断および/また は、所望により得られたジペプチドの塩もしくは水和物への変換を行う方法 2.セリンまたはチオールプロテアーゼ、リパーゼ、エステラーゼおよびグリコ シダーゼから選ばれるエステラーゼまたはアミダーゼ活性を有する酵素を使用す る請求項1記載の方法 3.使用する酵素は化学的に修飾されているかまたは天然型の生合成的変異体で ある請求項1または2記載の方法 4.固定化を使用する請求項1〜3のいずれかに記載の方法 5.0〜90%好ましくは0〜60%の極性水混和性有機溶媒を含有し、pH値 3〜11、好ましくは5〜10.5、さらに好ましくは6〜10、とくに7〜9 .5を有する水性反応溶液を用いる請求項1〜4のいずれかに記載の方法 6.有機溶媒はアルカノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、 ジメトキシエタンおよびエチレングリコールから選ばれる請求項5記載の方法7 .0〜10%の水を含有する有機反応溶液または分散液を使用する請求項1〜4 のいずれかに記載の方法8.好ましくはジアルキルエーテル、酢酸エチル、プロ ピオン酸エチル、オクタン、ヘプタン、ヘキサン、石油エーテルおよびメチレン クロリドから選ばれる非極性春機溶媒を用いる請求項7記載の方法 9.有機溶媒としても働く液体基質または求核試薬成分を使用する請求項7記載 の方法 10.基質成分として、不活性置換基で置換されていてもよいベンジルエステル または直鎖状もしくは分岐状C1〜C■アルキルエステルから選ばれるD−また はL−アミノ酸エステルを使用する請求項1〜9のいずれかに記載の方法 11.求核試薬成分として、式 H−B−NH尺2 (式中、R3は水素またはC1〜C3アルキルであり、BはL−またはD−アミ ノカルボン酸残基である)を存するアミノ酸アミドを使用する請求項1〜10の いずれかに記載の方法 12.求核試薬成分として、式 H−B−OR4 (式中、BはL−またはD−アミノカルボン酸残基であり、R4はC1〜C3ア ルキルである)を有するエステルを使用する請求項1〜10のいずれかに記載の 方法13.生成したジペプチドは1個または2個以上のC−末端保護基Yを包含 し、これらの基の1個または2個以上を、それに先立つ反応に使用されたのと同 一の酵素によりまたは異なるエステルもしくはアミド特異性を有する酵素により 、酵素的に切断する請求項1〜12のいずれかに記載の方法 14.生成したジペプチドは1個または2個以上の側鎖保護基を包含し、これら の基の1個または2個以上を、好ましくはエステラーゼもしくはリパーゼまたは 蛋白分解酵素により、酵素的に切断する請求項1〜13のいずれかに記載の方法 発明の詳細な説明
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7338780B2 (en) | 2002-07-26 | 2008-03-04 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for producing tripeptides and/or peptides longer than tripeptides |
JP2011152075A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Tottori Univ | D−,l−ペプチドの立体選択的合成法 |
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KR930002966B1 (ko) * | 1990-11-24 | 1993-04-16 | 주식회사 미 원 | 디펩티드의 제조방법 |
US5508182A (en) * | 1991-02-13 | 1996-04-16 | Schneider; Manfred P. | Esterification of hydrophilic polyols by adsorption onto a solid support and employing a substrate-immiscible solvent |
DK53191D0 (da) * | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Carlbiotech Ltd As | Organosvovlforbindelse og farmaceutisk praeparat indeholdende en saadan forbindelse |
WO1995003321A1 (en) * | 1993-07-20 | 1995-02-02 | Bionebraska, Inc. | Method for endomodification of proteins |
FR2708938B1 (fr) * | 1993-08-09 | 1995-11-03 | Bioeurope | Procédé enzymatique perfectionné de préparation d'oligomères de L-lysine. |
DE19834308C2 (de) * | 1998-07-30 | 2002-11-07 | Univ Leipzig | Verfahren zur Herstellung von Säureamiden |
RU2280077C2 (ru) * | 2001-07-26 | 2006-07-20 | Адзиномото Ко., Инк. | Ген пептидообразующего фермента, пептидообразующий фермент и способ получения дипептида |
KR20030080439A (ko) * | 2002-04-08 | 2003-10-17 | 새롬시엠에스 주식회사 | 인쇄매체를 이용한 홀로그램 부분 정착, 박리방법 및 그에의해 형성된 플라스틱 필름 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7338780B2 (en) | 2002-07-26 | 2008-03-04 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for producing tripeptides and/or peptides longer than tripeptides |
US7749742B2 (en) | 2002-07-26 | 2010-07-06 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for producing tripeptides and/or peptides longer than tripeptides |
JP2011152075A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Tottori Univ | D−,l−ペプチドの立体選択的合成法 |
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