JPH0720433B2 - ウリジンの製造方法 - Google Patents

ウリジンの製造方法

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JPH0720433B2
JPH0720433B2 JP62233485A JP23348587A JPH0720433B2 JP H0720433 B2 JPH0720433 B2 JP H0720433B2 JP 62233485 A JP62233485 A JP 62233485A JP 23348587 A JP23348587 A JP 23348587A JP H0720433 B2 JPH0720433 B2 JP H0720433B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) ウリジンは医薬原料、特に種々の核酸系抗生物質、
2′,3′−ジデオキシアデノシン等の各種抗ウイルス剤
等の原料となる。
本発明は微生物を利用したこのウリジンの製造方法に関
するものである。
(従来の技術) ウリジンの製造法としてはRNA(リボ核酸)の加水分解
物よりの抽出法、更には直接発酵法が知られている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、従来の抽出法においては、RNAの加水分解物中
に目的のウリジン以外にアデノシン、グアノシン、シチ
ジン、更にはアデノシンの脱アミノ化されたイノシンが
含まれており抽出工程が繁雑しかもコスト高の方法であ
る。
また、直接発酵法も知られているが、収率が低いという
欠点がある。
従って、本発明の課題は従来にない簡便でしかも収率の
良いウリジンの製造方法の提供である。
(問題点を解決する為の手段) 本発明者はこのような目的を解決すべく鋭意検討を行っ
た結果、リボース−1−リン酸又はアデノシン、グアノ
シン等のリボヌクレオシドに化学合成法で安価に供給さ
れるウラシルを微生物の存在下に作用させることによ
り、これらの物質がウリジンに変換されることを見いだ
し本発明を完成させるに至った。
本発明で使用されるリボヌクレオシドはプリン系のリボ
ヌクレオシドでもピリミジン系のリボヌクレオシドで
も、どちらを用いてもよい。
しかし、好ましくはアデノシン、グアノシン、イノシン
等のプノン系のリボヌクレオシドを用いる方が良い。こ
れらのリボヌクレオシドは市販の試薬を用いてもよく、
RNAの加水分解物を用いてもよい。
また、リボース−1−リン酸も市販の試薬を用いてもよ
く、またRNAの加水分解生成物のリボヌクレオシドを更
に加リン酸分解して得たものを用いてもよい。
本発明のスキーム簡単に記すと以下の通りである。
即ち本発明はリボース−1−リン酸とウラシルからウ
リジンを生成せしめる方法、 アデノシン、グアノシン、イノシン等のウリジン以外
のリボヌクレオシドと無機リン酸またはその塩とウラシ
ルからウリジンを生成せしめる方法である。
本発明の更に有利な点は、リボヌクレオシドを混合して
用いても効率良く反応が進行するのでRNAを加水分解し
て得られるリボヌクレオシドを含む溶液に本発明に使用
される微生物(単独でも複数の微生物を混合しても良
い)の存在下、ウラシルを作用させれば上記加水分解物
中のアデノシン、グアノシン、アデノシンの脱アミノ化
されたイノシン等のリボヌクレオシドがウリジンに変換
されるためウリジン含量の極めて高い反応液が得られる
ことにある。
本発明に用いる微生物はアクロモバクター属、アグロバ
クテリウム属、アースロバクター属、バチルス属、ブレ
ビバクテリウム属、セルロモナス属、フラボバクテリウ
ム属、ロドコッカス属、ミクロバクテリウム属、ミクロ
コッカス属、ミコプラナ属、ノカルディア属、プラノコ
ッカス属、プロタミノバクター属、シュードモナス属、
リゾビウム属、ザルチナ属、ストレプトマイセス属、ビ
ブリオ属、エルビニア カロトボラ又はプロテウス ミ
ラビリスに属する。
本発明に用いる微生物としては具体的に以下のものがあ
る。
アクロモバクター ビスコサスATCC−12448 (Achrombacter viscosus) アグロバクテリウム ラジオバクターATCC−4718 (Agrobacterium radiobacter) アースロバクター シンプレクスATCC−6946 (Arthrobacter simplex) バチルス フィルムスATCC−8247 (Bacillus firmus) ブレビバクテリウム アセチリカムATCC−954 (Brevibacterium acetylicum) セルロモナス フラヴィゲナATCC−491 (Cellulomonas flavigena) エルビニア カロトボラATCC−7403 (Erwinia carotovora) フラボバクテリウム アウランシアヌムFERM−P7402 (Flavobacterium aurantianum) ロドコッカス エリスロポリスATCC−11048 (Rhodococcus erythropolis) ミクロバクテリウム ラクチクムATCC−8180 (Microbacterium lacticum) ミクロコッカス ルテウスFERM−P7399 (Micrococcus luteus) ミコプラナ ディモルファATCC−4279 (Mycoplana dimorpha) プラノコッカス ユーシナタスFERM−P9133 (Planococcus eucinatus) プロタミノバクター アルボフラブスATCC−8458 (Protaminobacter alboflavus) プロテウス ミラビリスFERM−P9599 (Proteus mirabilis) シュードモナス ディミュニュータATCC−11568 (Pseudomonas diminuta) リゾビウム メリロッティFERM−P8197 (Rhizobium meliloti) ザルチナ アルビダFERM−P7048 (Sartina albida) ストレプトマイセン タナシエンシスATCC−15238 (Streptomyces tanashiensis) ビブリオ メチュニコビATCC−7708 (Vibrio metschnikovii) ノカルディア コラリーナIFO−3338 (Nocardia corallina) クルチア ゾフィーATCC−6900 (Kurthia zopfii) これらの微生物を用いてウリジンを生成せしめる方法
は、微生物の培養中に基質を添加する培養法を用いても
良いし、また培養した菌体あるいはこの処理物を基質に
作用させる酵素法を用いても良い。
培養法を用いる場合には、炭素源、窒素源、P,S,Fe,Mn
等の無機イオン更に必要ならばビタミン等の微量栄養素
または蛋白分解物、酵母エキスのような有機窒素源を含
有する通常の培地を基本に用いれば良い。
即ち、リボース−1−リン酸又はその塩からウリジンを
生産する場合いは、上記基本培地にリボース−1−リン
酸又はその塩とウラシルを適宜添加すればよい。
更に、ウリジン以外のリボヌクレオシドからウリジンを
直接生産する場合には、上記基本培地に、リボヌクレオ
シドとリン酸もしくはその塩とウラシル添加して培養す
ればよい。
上記基質の添加は培養初期でも培養途中でも構わない。
なお、培養法を用いる場合には反応終了後、ウリジンを
適当な方法で単離すればよい。次に酵素法を用いる場合
の酵素源としては、炭素源、窒素源、P、S、Fe、Mn等
の無機イオン、更に必要ならばビタミン等の微量栄養素
または蛋白分解物、酵母エキスのような有機窒素源を含
有する通常の培地で培養した培養液、洗浄菌体が使用で
きる他に、菌体処理物も使用できる。菌体処理物として
は、アセトン乾燥菌体、菌体の磨砕物、菌体の超音波処
理物、界面活性剤あるいはトルエン等の処理菌体、リゾ
チーム等の酵素処理菌体、菌体より抽出した後、塩析等
により分離した菌体の蛋白区分、本反応の酵素活性を有
する蛋白区分の精製物、更に本菌体および菌体処理物の
固定化物等いずれもが使用できる。培養法を用いる場合
でも、酵素を用いる場合でも基質として使用するリボー
ス−1−リン酸もしくはその塩又はアデノシン、グアノ
シン、イノシン等のリボヌクレオシドの濃度は1−1000
mM程度が適当であり、リン酸またはその塩の濃度は上記
基質の0.01−10倍モル程度が適当である。無機リン酸の
塩も反応の進行を大きく阻害しないものであればいずれ
を用いても良く、例えばナトリウム塩、カリウム塩、ア
ンモニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等の無機
塩、さらにはトリメチルアンモニウム塩等の有機塩が用
いられる。
アデノシン等のリボヌクレオシドからウリジンを直接生
産する場合でも、リボース−1−リン酸もしくはその塩
からウリジンを生産する場合でもウラシルの添加量は上
記基質と等モルあるいはそれ以上が適当で、通常1−10
倍モル程度が適当である。また、直接生産させる場合に
おいて、基質のリボヌクレオシドが反応液に残っても良
い場合には、ウラシルの添加量はこれらの基質の等モル
以下でもよい。
さて、これらを含む水溶液に前記菌体、またはその処理
物を加え、pHを4−10の反応に調製した後、20−70℃、
望ましくは50−70℃で静置あるいは攪拌しながら10分−
10日間保持すると反応が進行し、反応液中に目的とする
ウリジンが著量蓄積される。
反応液よりウリジンを採取する方法は、水等の溶媒に対
する溶解度差を利用したり、イオン交換樹脂や吸着樹脂
を用いる方法で行うことができる。またチミジンの定量
は高速液体クロマトグラフィーを用いる方法で行なえば
よい。
以下、実施例に従って本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 酵母エキス0.5g/dl、ペプトン1.0g/dl、肉エキス1.0g/d
lおよびNaCl0.5g/dlを含む培地(pH7.0)50mlを500ml容
肩付フラスコに分注し殺菌した。この培地に、ブイヨン
寒天培地にて30℃,16時間前培養した第1表に示す微生
物を1白金耳ずつ接種し、30℃にて16時間振とう培養し
た。得られた培養液より菌体を遠心分離により分離した
後、0.05Mリン酸バッファー(pH7.0)で洗浄し、更に遠
心分離することにより洗浄菌体を調製した。
上記洗浄菌体を50mMのリボース−1−リン酸と50mMのウ
ラシルを含む0.05Mトリスバッファー(pH7.2)10mlに5g
/dlになる様に添加し、60℃,16時間反応させた。各反応
液中に生成したウリジンの濃度を高速液体クロマトグラ
フィーを用いて測定しその結果を第1表に示した。
実施例2 実施例1と同様に培養調製した第2表に示す微生物の洗
浄菌体を50mMのグアノシンあるいはアデノシンあるいは
イノシンと50mMのウラシルを含む100mMのリン酸バッフ
ァー(pH7.0)10mlに5g/dlになる様に添加し、60℃,16
時間反応させた。各反応液中に生成したウリジンを実施
例1と同様の方法で測定し、その結果を第2表及び第3
表に示した。
実施例3 実施例1と同様の培地を用いて、実施例1と同様の方法
で、37℃,16時間培養したミクロバクテリウム△ラクチ
クムATCC−8180の培養液に予め殺菌した200mMのグアノ
シンと200mMのウラシルを含む500mMのリン酸バッファー
(pH7.0)5mlを添加し、更に10時間培養を続けた。この
培養液中に生成したウリジンを実施例1の方法と同様に
定量した結果、68mg/dlのウリジンが生成していた。
比較例1 実施例1と同様に培養調製した第4表に示す微生物の洗
浄菌体を50mMのリボース−1−リン酸と50mMのウラシル
を含む0.05Mトリスバッファー(pH7.2)10mlに5g/dlに
なる様に添加し、60℃、16時間反応させた。各反応液中
に生成したウリジンを実施例1と同様の方法で測定し、
その結果を第4表に示した。
第1表と第4表の比較により、エルビニア カロトボラ
ATCC-7403によるウリジンの生成量はエルビニア アミ
ロバラCCM-1017及びエルビニア ヘルビコラATCC-14537
と比べて顕著に高く、また、プロテウス ミラビリスFE
RM-P9599によるウリジンの生成量はプロテウス ブルガ
リスFERM-P4795と比べて顕著に高いことは明らかであ
る。
比較例2 実施例1と同様に培養調製した第5表に示す微生物の洗
浄菌体を50mMのグアノシンあるいはアデノシンあるいは
イノシンと50mMのウラシルを含む100mMのリン酸バッフ
ァー(pH7.0)10mlに5g/dlになる様に添加し、60℃、16
時間反応させた。各反応液中に生成したウリジンを実施
例1と同様の方法で測定し、その結果を第5表に示し
た。
第2表、第3表と第5表の比較により、エルビニア カ
ロトボラATCC-7403によるウリジンの生成量はエルビニ
ア アミロバラCCM-1017及びエルビニア ヘルビコラAT
CC-14537と比べて顕著に高く、また、プロテウス ミラ
ビリスFERM-P9599によるウリジンの生成量はプロテウス
ブルガリスFERM-P4795と比べて顕著に高いことは明ら
かである。
〔効果〕 本発明の方法を用いるとリボース−1−リン酸もしくは
その塩又はウリジン以外のリボヌクレオシドから効率よ
く、しかも大量にウリジンを生産することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 19/40 C12R 1:06) (C12P 19/40 C12R 1:07) (C12P 19/40 C12R 1:13) (C12P 19/40 C12R 1:20) (C12P 19/40 C12R 1:32) (C12P 19/40 C12R 1:265) (C12P 19/40 C12R 1:365) (C12P 19/40 C12R 1:38) (C12P 19/40 C12R 1:41) (C12P 19/40 C12R 1:465) (C12P 19/40 C12R 1:63) (C12P 19/40 C12R 1:18)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクロモバクター属、アグロバクテリウム
    属、アースロバクター属、バチルス属、ブレビバクテリ
    ウム属、セルロモナス属、フラボバクテリウム属、ロド
    コッカス属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス
    属、ミコプラナ属、ノカルディア属、プラノコッカス
    属、プロタミノバクター属、シュードモナス属、リゾビ
    ウム属、ザルチナ属、ストレプトマイセス属、ビブリオ
    属、エルビニア カロトボラ又はプロテウス ミラビリ
    スに属し、リボース−1−リン酸又はその塩とウラシル
    からウリジンを生成する能力を有する微生物を水性媒体
    中でリボース−1−リン酸又はその塩とウラシルに作用
    させてウリジンを生成させることを特徴とするウリジン
    の製造方法。
  2. 【請求項2】アクロモバクター属、アグロバクテリウム
    属、アースロバクター属、バチルス属、ブレビバクテリ
    ウム属、セルロモナス属、フラボバクテリウム属、ロド
    コッカス属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス
    属、ミコプラナ属、ノカルディア属、プラノコッカス
    属、プロタミノバクター属、シュードモナス属、リゾビ
    ウム属、ザルチナ属、ストレプトマイセス属、ビブリオ
    属、エルビニア カロトボラ又はプロテウス ミラビリ
    スに属し、ウリジン以外のリボヌクレオシド及び無機リ
    ン酸もしくはその塩とウラシルからウリジンを生成する
    能力を有する微生物を水性媒体中でウリジン以外のリボ
    ヌクレオシド及び無機リン酸もしくはその塩とウラシル
    に作用させて、ウリジンを生成させることを特徴とする
    ウリジンの製造方法。
  3. 【請求項3】ウリジン以外のリボヌクレオシドがアデノ
    シン、グアノシン又はイノシンであることを特徴とする
    特許請求の範囲第(2)項記載の製造方法。
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JPS56102794A (en) * 1979-05-01 1981-08-17 Ajinomoto Co Inc Preparation of pyrimidine ribonucleosides and pyrimidine deoxyribonucleosides

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