JPH08266277A - Production of amide compound using transformant - Google Patents

Production of amide compound using transformant

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JPH08266277A
JPH08266277A JP7071032A JP7103295A JPH08266277A JP H08266277 A JPH08266277 A JP H08266277A JP 7071032 A JP7071032 A JP 7071032A JP 7103295 A JP7103295 A JP 7103295A JP H08266277 A JPH08266277 A JP H08266277A
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nitrile hydratase
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seq
gene
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俊文 八巻
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Abstract

PURPOSE: To obtain a nitrile hydratase useful for the production of an amide compound from a corresponding nitrile compound. CONSTITUTION: This nitrile hydratase is produced by the culture of Achromobacter xerosis IFO 12668, etc. The enzyme is constructed of an α- subunit having the amino acid sequence of formula I and a β-subunit having the amino acid sequence of formula II. It has high activity and enables the use of α-hydroxyisobutyronitrile as a substrate. It can be mass-produced by a transformant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はニトリルヒドラターゼ、
該酵素のα及びβサブユニットをコードする遺伝子、該
遺伝子を含有する組換えプラスミド及び該組換えプラス
ミドにより形質転換された形質転換体に関し、別の観点
から本願発明は上記形質転換体を用いてニトリルヒドラ
ターゼを製造する方法及び上記形質転換体を培養して得
られる培養液・分離菌体・菌体処理物を用いてニトリル
化合物から対応するアミド化合物を製造する方法に関す
る。
The present invention relates to nitrile hydratase,
A gene encoding the α and β subunits of the enzyme, a recombinant plasmid containing the gene, and a transformant transformed by the recombinant plasmid are provided. From another aspect, the present invention uses the above transformant. The present invention relates to a method for producing a nitrile hydratase and a method for producing a corresponding amide compound from a nitrile compound using a culture solution, a separated bacterial cell, or a treated product of the bacterial cell obtained by culturing the above transformant.

【0002】[0002]

【従来の技術】ニトリル化合物のニトリル基を水和して
アミド基に変換し対応するアミド化合物を製造する技術
においては、該水和反応の触媒として酸又はアルカリの
存在下加熱処理する方法や銅触媒を用いて加熱処理する
方法が知られていた。
2. Description of the Related Art In the technology for producing a corresponding amide compound by hydrating a nitrile group of a nitrile compound to convert it to an amide group, a method of heat treatment in the presence of an acid or an alkali as a catalyst for the hydration reaction or copper is used. A method of heat treatment using a catalyst has been known.

【0003】一方、近年該水和反応を触媒する機能を有
する酵素であるニトリルヒドラターゼを微生物を用いて
アミドを製造する方法が知られるようになった(特開昭5
9-2693号,同61-162193号,同62-91189号,同64-86889
号,特公昭56-17918号,同59-37951号,同62-21519号各
公報等)。この微生物を用いる製造方法は常温で水和反
応を行うことができ、ニトリルからアミドへの変換率も
高いため、他の化学的な方法に比較して優れている。し
かし微生物を水和反応の触媒とする場合、微生物本来の
ニトリル水和活性が十分とは言えないため、アミドの製
造コストに占める微生物触媒のコストが無視できないも
のとなり、工業的に利用可能なレベルにまで該コストを
引き下げることが重要となる。そのためには微生物菌体
重量当りのニトリル水和活性を向上させるためにはニト
リルヒドラターゼの菌体重量当りの発現量を向上させれ
ばよい。近年、ニトリルヒドラターゼの発現量を向上さ
せるためにニトリルヒドラターゼを遺伝子工学を用いて
菌体内に大量に発現させ、該菌体を利用してニトリル化
合物から対応するアミド化合物へ転換する方法が検討さ
れている。例えば、特公平3−54558号公報にはロ
ドコッカス(Rhodococcus)属に属する微生物由来の2
つのヘテロなサブユニットよりなるニトリルヒドラター
ゼが酵素レベルで記載され、特開平2−119778号
公報にはロドコッカス属に属する微生物由来の2つのヘ
テロなサブユニットよりなるニトリルヒドラターゼ遺伝
子が記載され、特開平3−251184号公報にはシュ
ードモナス(Pseudomonas)属に属する微生物由来の2
つのヘテロなサブユニットよりなるニトリルヒドラター
ゼ遺伝子が開示され、また欧州特許公開455646号
公報にはロドコッカス・ロドクロウス(Rhodococcus rh
odochrous)由来の2種のヘテロなサブユニットよりな
るニトリルヒドラターゼ遺伝子が開示されている。しか
し、これら公報に記載のニトリルヒドラターゼ遺伝子を
挿入断片として有する発現プラスミドによって形質転換
された大腸菌内に於けるニトリルヒドラターゼの活性発
現量は何れの場合も低く、形質転換体の菌体重量当りの
ニトリル水和活性は遺伝子の由来する元の微生物の活性
を下回っている(Ikehata,O., Nishiyama,M., Horinouch
i,S. and Beppu,T. ``Primary structure of nitrile
hydratase deduced from the nucleotide sequence of
a Rhodococcus speices N-774 and its expression in
Escherichia coli'' Eur. J. Biochem. 181(1989):563
-570、Nishiyama,M., Horinouchi,S., Kobayashi,M., N
agasawa,T., Yamada,H. and Beppu,T. ``Cloning and
Characterization of Genes Responsible for Metaboli
sm of Nitrile Compounds from Pseudomonas chlororap
his B23'' Journal of bacteriology 173(1991):2465-
2472、Kobayashi,M., Nishiyama,M., Nagasawa,T., Hor
inouchi,S., Beppu,T. and Yamada,H. ``Cloning nucl
eotide sequence andexpression in Escherichia coli
of two cobalt-containing nitrile hydratase genes f
rom Rhodococcus rhodochrous J1'' Biochimica et Bi
ophysica Acta. 1129(1991):23-33)。この様に大腸菌内
でのニトリルヒドラターゼの活性の発現自体は可能であ
るが、工業的なアミドの製造に利用し得るほど高いニト
リル水和活性を有する形質転換体を得るということは決
して容易でない。
On the other hand, in recent years, a method for producing an amide by using a nitrile hydratase, which is an enzyme having a function of catalyzing the hydration reaction, by using a microorganism has been known (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 5).
9-2693, 61-162193, 62-91189, 64-86889
Nos. 56-17918, 59-37951, 62-21519, etc.). Since the production method using this microorganism can perform the hydration reaction at room temperature and has a high conversion rate from nitrile to amide, it is superior to other chemical methods. However, when a microorganism is used as a catalyst for a hydration reaction, the nitrile hydration activity inherent in the microorganism is not sufficient, so the cost of the microbial catalyst in the amide production cost cannot be ignored, and it is at an industrially applicable level. It is important to reduce the cost to Therefore, in order to improve the nitrile hydration activity per microbial cell weight, the expression amount of nitrile hydratase per microbial cell weight may be improved. In recent years, in order to improve the expression level of nitrile hydratase, a method of expressing a large amount of nitrile hydratase in cells using genetic engineering and converting the nitrile compound to a corresponding amide compound by utilizing the cells was examined. Has been done. For example, in Japanese Patent Publication No. 3-54558, 2 derived from a microorganism belonging to the genus Rhodococcus
Nitrile hydratase consisting of two hetero subunits is described at the enzyme level, and JP-A-2-119778 describes a nitrile hydratase gene consisting of two hetero subunits derived from a microorganism belonging to the genus Rhodococcus. In Kaihei 3-251184, 2 derived from a microorganism belonging to the genus Pseudomonas
One of the heterologous been nitrile hydratase gene composed of subunits disclosure, also European Patent Unexamined Publication 455,646 Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rh
A nitrile hydratase gene consisting of two hetero subunits derived from odochrous ) is disclosed. However, the activity expression level of nitrile hydratase in Escherichia coli transformed with an expression plasmid having the nitrile hydratase gene described in these publications as an insert fragment is low in any case, and the amount of nitrile hydratase per weight of transformant is low. Nitrile hydration activity is lower than that of the original microorganism from which the gene was derived (Ikehata, O., Nishiyama, M., Horinouch
i, S. and Beppu, T. `` Primary structure of nitrile
hydratase deduced from the nucleotide sequence of
a Rhodococcus speices N-774 and its expression in
Escherichia coli '' Eur. J. Biochem. 181 (1989): 563
-570, Nishiyama, M., Horinouchi, S., Kobayashi, M., N
agasawa, T., Yamada, H. and Beppu, T. `` Cloning and
Characterization of Genes Responsible for Metaboli
sm of Nitrile Compounds from Pseudomonas chlororap
his B23 '' Journal of bacteriology 173 (1991): 2465-
2472, Kobayashi, M., Nishiyama, M., Nagasawa, T., Hor
inouchi, S., Beppu, T. and Yamada, H. `` Cloning nucl
eotide sequence and expression in Escherichia coli
of two cobalt-containing nitrile hydratase genes f
rom Rhodococcus rhodochrous J1 '' Biochimica et Bi
Ophysica Acta. 1129 (1991): 23-33). Thus, expression of nitrile hydratase activity in Escherichia coli is possible, but it is never easy to obtain a transformant having a high nitrile hydration activity that can be utilized for industrial amide production. .

【0004】また、ニトリルヒドラターゼのうち、α-
ヒドロキシイソブチロニトリルを基質とし得るものはあ
まり知られておらず、ニトリルヒドラターゼ遺伝子を挿
入断片として有する発現プラスミドによって形質転換さ
れた大腸菌を用いてα-ヒドロキシイソブチロニトリル
からα-ヒドロキシイソブチルアミドを製造する方法は
これまで全く知られていない。
Among nitrile hydratase, α-
There is little known that hydroxyisobutyronitrile can be used as a substrate, and α-hydroxyisobutyronitrile can be converted into α-hydroxyisobutyl using Escherichia coli transformed with an expression plasmid having a nitrile hydratase gene as an insert fragment. No method for producing amides has been known so far.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上の通り、ニトリル
から対応するアミドを工業的に製造するに際しては、該
製造に使用し得る程度に菌体重量当たりのニトリルヒド
ラターゼ活性が高い微生物を得ることが必要であった
が、その様なものは知られていなかった。
As described above, when the corresponding amide is industrially produced from nitrile, a microorganism having a high nitrile hydratase activity per cell weight to the extent that it can be used in the production is obtained. Was needed, but no such thing was known.

【0006】本発明の目的は、高いニトリル水和活性を
持つニトリルヒドラターゼ、特にα-ヒドロキシイソブ
チロニトリルをも基質とし得るニトリルヒドラターゼを
提供することにあり、また本発明の他の目的は、高いニ
トリル水和活性を持つニトリルヒドラターゼをコードす
る遺伝子、該遺伝子を含有する組換えプラスミド、該組
換えプラスミドにより形質転換された形質転換体を提供
することにある。そしてまた、本発明の他の目的は、高
いニトリル水和活性を発現する形質転換体を用いてニト
リルから対応するアミドを製造することにある。
An object of the present invention is to provide a nitrile hydratase having a high nitrile hydration activity, particularly a nitrile hydratase capable of using α-hydroxyisobutyronitrile as a substrate, and another object of the present invention. Is to provide a gene encoding nitrile hydratase having high nitrile hydration activity, a recombinant plasmid containing the gene, and a transformant transformed with the recombinant plasmid. And, another object of the present invention is to produce a corresponding amide from nitrile by using a transformant expressing high nitrile hydration activity.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる状況
のもと鋭意検討を重ねた結果、アクロモバクター・キセ
ロシス(Achromobacter xerosis IFO 12668)中に極め
て高いニトリル水和活性を有するニトリルヒドラターゼ
(以降AxNHと称することがある)を見出し、該酵素をコ
ードする遺伝子をDNA組換え技術によりクローニング
し、得られた遺伝子を発現ベクターに組み込んで得られ
る発現プラスミドを用いて大腸菌の形質転換を作製し、
得られた形質転換体によりAxNH蛋白質を大量に生産させ
ることに成功し、本発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies under such circumstances, the present inventor has shown that nitrile hydratase having extremely high nitrile hydration activity in Achromobacter xerosis IFO 12668. (Sometimes referred to as AxNH hereinafter), the gene encoding the enzyme was cloned by DNA recombination technology, and the resulting gene was incorporated into an expression vector to prepare an E. coli transformant using the resulting expression plasmid. Then
The obtained transformant succeeded in producing a large amount of AxNH protein, and completed the present invention.

【0008】即ち、本発明は配列表の配列番号:1記載
のアミノ酸配列或いは該アミノ酸配列の一部を削除、置
換、修飾又は挿入して得られたαサブユニット、及び配
列表の配列番号:2記載のアミノ酸配列或いは該アミノ
酸配列の一部を削除、置換、修飾又は挿入して得られた
βサブユニットよりなるニトリルヒドラターゼ、該酵素
のα、βサブユニットをコードする遺伝子、該遺伝子を
含む組換えプラスミド、該組換えプラスミドにより形質
転換された形質転換体、該形質転換体を用いたニトリル
ヒドラターゼの生産法、及び該形質転換体を用いたアミ
ドの製造方法を提供するものである。
That is, the present invention is the α subunit obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing, and SEQ ID NO: of the sequence listing: 2. A nitrile hydratase consisting of a β subunit obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the amino acid sequence of 2 or the amino acid sequence, a gene encoding the α and β subunits of the enzyme, and the gene A recombinant plasmid containing the same, a transformant transformed with the recombinant plasmid, a method for producing nitrile hydratase using the transformant, and a method for producing amide using the transformant. .

【0009】本発明のニトリルヒドラターゼは、α、β
の二つのサブユニットからなる蛋白質であり、アクロモ
バクター・キセロシス(Achromobacter xerosis IFO 12
668)由来のニトリルヒドラターゼが第1に例示され
る。上記菌株は財団法人 発酵研究所(大阪府大阪市十
三本町2丁目17番85号)に番号IFO 12668として保
管され、何人にも請求により自由に分譲される。該酵素
はαサブユニットが193個、βサブユニットが220個のア
ミノ酸残基よりなるものである。そして本発明において
は該サブユニットのアミノ酸配列の一部を削除、置換、
修飾又は挿入して得られたものもニトリル水和活性を有
する限り本発明のニトリルヒドラターゼに含まれる。本
発明のニトリルヒドラターゼは、α、βサブユニットが
それぞれ1つずつ結合しているものと考えられる。本発
明のニトリルヒドラターゼを得るためには、アクロモバ
クター・キセロシスを培養し、通常の方法で菌体より分
離してもよいが、好ましくは以下に述べる方法により得
られた形質転換体より分離することができる。
The nitrile hydratase of the present invention comprises α, β
It is a protein consisting of two subunits of Achromobacter xerosis IFO 12
First, the nitrile hydratase derived from 668) is exemplified. The above strains are stored in the Fermentation Research Institute (2-17-85, 13 Sanhonmachi, Osaka City, Osaka Prefecture) under the number IFO 12668 and freely distributed to anyone by request. The enzyme consists of 193 alpha subunits and 220 beta subunits of 220 amino acid residues. And in the present invention, a part of the amino acid sequence of the subunit is deleted, replaced,
Those obtained by modification or insertion are also included in the nitrile hydratase of the present invention as long as they have nitrile hydration activity. The nitrile hydratase of the present invention is considered to have one α subunit and one β subunit bonded. In order to obtain the nitrile hydratase of the present invention, Achromobacter xylosis is cultured and may be separated from the bacterial cells by a usual method, but it is preferably separated from the transformant obtained by the method described below. can do.

【0010】本発明のニトリルヒドラターゼのα、βサ
ブユニットをコードする遺伝子としては、アクロモバク
ター・キセロシス(Achromobacter xerosis IFO 1266
8)由来のニトリルヒドラターゼ遺伝子が第1に例示さ
れる。そしてそのような遺伝子としては配列表の配列番
号:3或いは:4に示される塩基配列を有するものが挙
げられ、それらは各々全長582bp及び663bpの長さで
ある。また、該遺伝子の塩基配列の一部を削除、置換、
修飾又は挿入して得られたものもコードされる蛋白質が
ニトリル水和活性を有する限り本発明の遺伝子に含まれ
る。ニトリルヒドラターゼのα、βサブユニットをコー
ドする遺伝子を得るには、例えば以下のような方法が利
用できる。則ち、ニトリルヒドラターゼ活性を有する微
生物から染色体DNAを調製し、得られた染色体DNA
をT.Maniatisらの方法(Molecular Cloning 2nd Editio
n;Cold Spring Harbor Laboratory Press;1989)等に記
載の方法に従って大腸菌に導入してプラスミドライブラ
リーを作製する。得られた大腸菌を培養して、培養菌体
(或いは培養液)のニトリル水和活性を測定することに
よって大腸菌の陽性クローンを選択し、選別された陽性
クローンから常法に従いDNAを抽出することにより目
的とする遺伝子をコードするDNAを得る。プラスミド
ライブラリーを作製する際の染色体DNAの起源として
は、本発明の遺伝子をコードするものであればよく、そ
のようなものとしてアクロモバクター・キセロシス(Ac
hromobacter xerosis IFO 12668)が例示できる。以上
のようにして得られたニトリルヒドラターゼのα、βサ
ブユニットをコードする遺伝子の塩基配列を決定するた
めには、以下のような方法を用いればよい。則ち、目的
の遺伝子を含む陽性コロニーからT.Maniatisらの方法
(MolecularCloning 2nd Edition; Cold Spring Harbor
Laboratory Press;1989)によりDNAを調製し、適当
な制限酵素で切断後、pUC18(ファルマシア社製)等のベ
クタープラスミドにクローニングし、Sangerらのdideox
y法(Proceedings of National Academy Science USA;7
4,5463,1977)によって塩基配列を決定する。
The genes encoding the α and β subunits of the nitrile hydratase of the present invention include Achromobacter xerosis IFO 1266
The nitrile hydratase gene derived from 8) is first exemplified. Examples of such a gene include those having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NO: 3 or: 4 in the sequence listing, which are 582 bp and 663 bp in total length, respectively. In addition, a part of the nucleotide sequence of the gene is deleted or replaced,
The protein obtained by modification or insertion is also included in the gene of the present invention as long as the encoded protein has nitrile hydration activity. In order to obtain a gene encoding the α and β subunits of nitrile hydratase, the following method can be used, for example. That is, chromosomal DNA obtained by preparing chromosomal DNA from a microorganism having nitrile hydratase activity
The method of T. Maniatis et al. (Molecular Cloning 2nd Editio
n; Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1989) and the like, and introduced into E. coli to prepare a plasmid library. By culturing the obtained Escherichia coli, selecting a positive clone of Escherichia coli by measuring the nitrile hydration activity of the cultured bacterial cell (or culture solution), and extracting DNA from the selected positive clone by a conventional method. A DNA encoding the gene of interest is obtained. The origin of the chromosomal DNA in preparing the plasmid library may be any one that encodes the gene of the present invention, and as such, Achromobacter xerosis ( Ac
hromobacter xerosis IFO 12668) can be exemplified. In order to determine the nucleotide sequences of the genes encoding the α and β subunits of nitrile hydratase obtained as described above, the following method may be used. That is, from the positive colonies containing the gene of interest, the method of T. Maniatis et al. (Molecular Cloning 2nd Edition; Cold Spring Harbor
DNA was prepared by Laboratory Press; 1989), cleaved with an appropriate restriction enzyme, and then cloned into a vector plasmid such as pUC18 (Pharmacia).
y method (Proceedings of National Academy Science USA; 7
4,5463, 1977) to determine the nucleotide sequence.

【0011】本発明の組換えプラスミドは、上記ニトリ
ルヒドラターゼのα、βサブユニットをコードする遺伝
子を含むものであり、種々の発現ベクターに該遺伝子、
該遺伝子の発現を調節する領域及び/または選択マーカ
ーが含まれるものである。発現ベクターとして使用する
ものとしては、ColE1由来のori領域を有しているプラス
ミドが好ましい。選択マーカーとしてはampicillin,tet
racycline,kanamycin等といった抗生物質に対する薬剤
耐性遺伝子をコードしたものであれば取り扱いが容易で
ある。ニトリルヒドラターゼのα、βサブユニットをコ
ードする遺伝子発現を調節する領域とはプロモーター及
びリボゾーム結合部位(SD配列)が挙げられるが、組
換えプラスミドの宿主を大腸菌とする場合には、発現プ
ラスミドはプロモーターとしてlac,trp,tac,trcの何れ
かを有していることが好ましく、またリボゾーム結合部
位も大腸菌型であることが好ましい。プロモーターは本
発明の遺伝子が転写され得る位置に連結するべきであ
り、連結の順序は更にDNAの5’側から3’側に向か
ってプロモーター、リボゾーム結合部位、本発明の遺伝
子の順である。
The recombinant plasmid of the present invention contains a gene encoding the α and β subunits of the above-mentioned nitrile hydratase.
A region that regulates the expression of the gene and / or a selectable marker is included. A plasmid having an ori region derived from ColE1 is preferably used as an expression vector. Ampicillin, tet as selection markers
It is easy to handle if it encodes a drug resistance gene against antibiotics such as racycline and kanamycin. The region that regulates the expression of the gene encoding the α and β subunits of nitrile hydratase includes a promoter and a ribosome binding site (SD sequence). When E. coli is used as the host for the recombinant plasmid, the expression plasmid is The promoter preferably has any of lac, trp, tac, and trc, and the ribosome binding site is also preferably of E. coli type. The promoter should be ligated to a position where the gene of the present invention can be transcribed, and the order of ligation is from the 5 ′ side to the 3 ′ side of DNA in the order of the promoter, the ribosome binding site, and the gene of the present invention.

【0012】上述のようにして構築された組換え発現プ
ラスミドは大腸菌,酵母,他の微生物,動物細胞等の宿
主細胞に公知の形質転換法によって導入される。得られ
た形質転換体の培養はMolecular Cloning 2nd Edition
(Cold Spring Harbor Laboratory Press;1989)に記載の
方法を参考にして行うことができる。培養温度は28〜42
℃が適当である。この様にして培養された細胞から本発
明のニトリルヒドラターゼを分離精製することができ
る。
The recombinant expression plasmid constructed as described above is introduced into host cells such as Escherichia coli, yeast, other microorganisms and animal cells by a known transformation method. The obtained transformant was cultured in Molecular Cloning 2nd Edition.
(Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1989). Culture temperature is 28-42
℃ is suitable. The nitrile hydratase of the present invention can be separated and purified from the cells thus cultured.

【0013】本発明の形質転換体或いは上述のニトリル
ヒドラターゼを用いてニトリル化合物から対応するアミ
ドを製造するには、ニトリルヒドラターゼ、或いは形質
転換体の培養液、培養液から得られた分離細胞、該細胞
の処理物等の存在下、ニトリルを水性媒体中で反応すれ
ばよい。反応温度は特に限定されないが、ニトリルヒド
ラターゼが失活しない範囲でしかもニトリルヒドラター
ゼが充分発揮される温度である。
In order to produce a corresponding amide from a nitrile compound using the transformant of the present invention or the above-mentioned nitrile hydratase, a nitrite hydratase, a transformant culture solution, or an isolated cell obtained from the culture solution is used. The nitrile may be reacted in an aqueous medium in the presence of a treated product of the cells. Although the reaction temperature is not particularly limited, it is a temperature within which nitrile hydratase is not inactivated and nitrile hydratase is sufficiently exhibited.

【0014】本発明の製造法に利用されるニトリル化合
物としては、アセトニトリル,プロピオニトリル,アク
リロニトリル,メタクリロニトリル,n-ブチロニトリ
ル,イソブチロニトリル,α-ヒドロキシイソブチロニ
トリル等といった炭素数2〜4のニトリル化合物が挙げら
れる。これら原料の反応液への添加量は、原料基質によ
る酵素の失活を考慮して決定される。
The nitrile compound used in the production method of the present invention has 2 carbon atoms such as acetonitrile, propionitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, n-butyronitrile, isobutyronitrile, α-hydroxyisobutyronitrile and the like. ~ 4 nitrile compounds. The amount of these raw materials added to the reaction solution is determined in consideration of the inactivation of the enzyme by the raw material substrate.

【0015】[0015]

【実施例】以下の実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明は以下の実施例によって何等限定される
ものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0016】〔実施例1〕(1) アクロモバクター・キセロシスの染色体DNAの調製 アクロモバクター・キセロシス(Achromobacter xerosis
IFO 12668)の染色体DNAを常法に従って調製した。即
ち、アクロモバクター キセロシス(Achromobacter xero
sis:IFO12668)を1lのLB培地(バクトトリプトン 1
0g/l、酵母エキス 5g/l、NaCl 10g/
l、pH7.2)に植菌して培養した後、遠心分離によ
り集菌した。得られた菌体を50mM EDTAを含む
0.15M NaCl水溶液(pH8.0)160ml
に懸濁し、リゾチーム160mgを加えて37℃にて2
0分間緩やかに攪拌した後、20%SDS4mlを加
え、65℃にて20分保温した。更に8mgのProteina
se Kを加え、37℃にて1時間保温した。次にTE(1
0mM Tris−HCl,1mM EDTA, pH
8.0)により飽和したフェノール160mlを加え、
緩やかに攪拌した。遠心分離後の上層にクロロホルム1
60mlを加えて再抽出した。更にこれを遠心分離して
上層を回収し、エタノール320mlを加え、ガラス棒
でDNAを巻取り、回収したDNAを70%、80%、90%
のエタノールで順次脱水した。次にDNAをTE40ml
に溶解させ、10mg/ml RNase A水溶液を200μ
l加えて37℃で1.5時間保温した。その後フェノー
ル抽出,クロロホルム抽出を施し、エタノール沈殿によ
ってDNAを回収した。その結果、最終的に2mgのアク
ロモバクター・キセロシス染色体DNAが得られた。
[Example 1] (1) Preparation of chromosomal DNA of Achromobacter xerosis Achromobacter xerosis
Chromosomal DNA of IFO 12668) was prepared according to a conventional method. That is, Achromobacter xerosis
sis: IFO12668) was added to 1 liter of LB medium (Bactotryptone 1
0 g / l, yeast extract 5 g / l, NaCl 10 g /
(1), pH 7.2), the cells were cultured and then collected by centrifugation. 160 ml of 0.15 M NaCl aqueous solution (pH 8.0) containing 50 mM EDTA
Suspended in water, added 160 mg of lysozyme and added at 37 ° C for 2
After gently stirring for 0 minutes, 4 ml of 20% SDS was added, and the mixture was kept at 65 ° C. for 20 minutes. Another 8 mg of Proteina
se K was added and the mixture was kept at 37 ° C. for 1 hour. Then TE (1
0 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH
Add 160 ml of phenol saturated with 8.0),
Stir gently. Chloroform 1 in the upper layer after centrifugation
It re-extracted by adding 60 ml. Furthermore, this is centrifuged to collect the upper layer, 320 ml of ethanol is added, and the DNA is wound with a glass rod, and the recovered DNA is 70%, 80%, 90%.
Was sequentially dehydrated with ethanol. Next, 40 ml of DNA
And 10 μg / ml RNase A aqueous solution to 200 μl.
1 and the mixture was kept at 37 ° C. for 1.5 hours. Then, phenol extraction and chloroform extraction were performed, and DNA was collected by ethanol precipitation. As a result, 2 mg of Achromobacter xerosis chromosomal DNA was finally obtained.

【0017】(2) AxNH蛋白質遺伝子をその挿入断片に含
むクローンのスクリーニング 前述の染色体DNA標品の100μgを制限酵素XhoI(宝酒
造社製)によって消化し、ショ糖密度勾配遠心分離を行
って5kb以上のDNA断片を分離・回収した。回収され
たDNA断片約100ngとプラスミドベクターpBluescri
pt SK+(ストラタジーン社製)のDNAを制限酵素XhoIによ
って消化したものを、更にバクテリアル・アルカリフォ
スタファーゼ(宝酒造社製)(BAP)で5’末端を脱リ
ン酸化した後、フェノール/クロロホルム抽出,エタノ
ール沈殿することによって得たpBluescript SK+/XhoI
BAP約30ngとをDNAライゲーションキット(宝酒造社
製)を用いたライゲーション反応に供した。以上の様に
して得られたライゲーション産物によって大腸菌DH5コ
ンピテントセル(Competent High DH5:東洋紡績社製)を
形質転換し、直径14cmのアンピシリン含有(100
μg/ml)LB寒天培地入りシャーレに菌液を塗布し
た。シャーレを28℃にて一晩保温した結果、一枚当り
2000〜3000個のコロニーが出現した。この様に
して生じたコロニーをスクリーニングのライブラリーと
して用いた。ライブラリーのコロニーの一部を掻き採
り、2.5%のアクリロニトリルを含んだ50mM リ
ン酸カリウム緩衝液(pH7.0) 100μlに懸濁
し、10℃にて一晩保温した。遠心分離によって得られ
る上清を蒸留水にて10倍に希釈し、HPLC(High Perfor
mance Liquid Chromatography)によるアクリルアミドの
検出を行った。アクリルアミドの検出が見られた陽性コ
ロニーをLB培地に懸濁して直径8cmのアンピシリン含
有(100μg/ml)LB寒天培地入りシャーレに一
枚当たりコロニーが100個程度出現する様に塗布し、
再度同様なスクリーニングを行うことによって陽性クロ
ーンの純化を行った。
(2) Include the AxNH protein gene in its insert.
Screening of clones 100 μg of the above-mentioned chromosomal DNA preparation was digested with restriction enzyme XhoI (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) and subjected to sucrose density gradient centrifugation to separate and collect DNA fragments of 5 kb or more. About 100 ng of recovered DNA fragment and plasmid vector pBluescri
pt SK + (Stratagene) DNA digested with the restriction enzyme XhoI was further dephosphorylated at the 5'end with bacterial alkaline phosphatase (Takara Shuzo) (BAP), and then phenol / chloroform. PBluescript SK + / XhoI obtained by extraction and ethanol precipitation
About 30 ng of BAP was subjected to a ligation reaction using a DNA ligation kit (Takara Shuzo). Escherichia coli DH5 competent cells (Competent High DH5: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) were transformed with the ligation product obtained as described above, and ampicillin containing 14 cm in diameter (100
The bacterial solution was applied to a petri dish containing μg / ml) LB agar medium. As a result of keeping the dish at 28 ° C. overnight, 2000 to 3000 colonies appeared per sheet. The colonies thus generated were used as a screening library. A part of the colony of the library was scraped, suspended in 100 μl of 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) containing 2.5% acrylonitrile, and incubated at 10 ° C. overnight. The supernatant obtained by centrifugation is diluted 10-fold with distilled water, and subjected to HPLC (High Perforation).
Acrylamide was detected by mance Liquid Chromatography). A positive colony in which acrylamide was detected was suspended in LB medium and applied to a petri dish containing ampicillin (100 μg / ml) LB agar medium having a diameter of 8 cm so that about 100 colonies would appear per plate,
Positive clones were purified by performing similar screening again.

【0018】〔実施例2〕得られた陽性クローンの挿入DNA断片のサブクローニン
グ及び塩基配列の決定 純化した陽性クローンからプラスミドDNA pBAN-7(図
1)をアルカリ法を用いて調製し、必要なDNA領域を適
宜制限酵素で小断片化した後、プラスミドベクターpUC1
8及び19(ファルマシア社製)へのサブクローニングを行
った。得られたサブクローンからプラスミドDNAをQIApr
ep-spin(DIAGEN社製)により調製し、abi社製のシークエ
ンシングキットとオートシークエンサー373Aを用いて塩
基配列を決定した。この結果、配列表の配列番号:3及
び:4に示す塩基配列が得られた。
[Example 2] Subclonin of the inserted DNA fragment of the obtained positive clone
Plasmid DNA pBAN-7 from grayed and sequencing purified by positive clones (Fig. 1) were prepared using the alkali method, after a small fragmented appropriate restriction enzyme the necessary DNA region, a plasmid vector pUC1
Subcloning into 8 and 19 (Pharmacia) was performed. The plasmid DNA from the obtained subclone is QIApr
It was prepared by ep-spin (manufactured by DIAGEN), and the nucleotide sequence was determined using a sequencing kit manufactured by abi and auto sequencer 373A. As a result, the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4: in the sequence listing were obtained.

【0019】〔実施例3〕AxNH蛋白質発現用プラスミド及び形質転換体の構築 実施例2で得たAxNH蛋白質遺伝子DNAを含むプラスミドp
BAN-7DNA100ngを制限酵素KpnI(宝酒造社製)及びSacII
(宝酒造社製)で消化した後にアガロースゲル電気泳動に
より、AxNH蛋白質遺伝子を含む約3kbpのDNA断片及
びベクター(pBluescriptSK+)を含む約2.9kbpのDN
A断片を分離した後、エタノール沈殿により該DNA断片混
合物を濃縮し5μlのTE(10mM Tris−HC
l,1mMEDTA,pH8.0)に溶解した。この断
片同士をDNAライゲーションキット(宝酒造社製)を用い
たライゲーション反応に供した。この反応液を用いて大
腸菌DH5コンピテントセルの形質転換を行うことによ
り、AxNH蛋白質遺伝子を含むDNA断片が挿入された発現
用プラスミドであるpBAN-2(図2)を含有する形質転換
体MT10770を得た。MT10770は受託番号FERM P-14756とし
て茨城県つくば市東1丁目1番3号にある工業技術院生
命工学工業技術研究所に寄託されている。
Example 3 Construction of AxNH Protein Expression Plasmid and Transformant Plasmid p containing the AxNH protein gene DNA obtained in Example 2
BAN-7 DNA 100ng with restriction enzymes KpnI (Takara Shuzo) and SacII
After digestion with (Takara Shuzo), by agarose gel electrophoresis, a DNA fragment of about 3 kbp containing the AxNH protein gene and a DN of about 2.9 kbp containing the vector (pBluescript SK +).
After separating the A fragment, the DNA fragment mixture was concentrated by ethanol precipitation and 5 μl of TE (10 mM Tris-HC
1, 1 mM EDTA, pH 8.0). The fragments were subjected to a ligation reaction using a DNA ligation kit (Takara Shuzo). By transforming Escherichia coli DH5 competent cells using this reaction solution, a transformant MT10770 containing pBAN-2 (Fig. 2), which is an expression plasmid into which a DNA fragment containing the AxNH protein gene was inserted, was obtained. Obtained. MT10770 has been deposited with the deposit number FERM P-14756 at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Technology, 1-3-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki.

【0020】〔実施例4〕MT10770を用いたAxNH蛋白質の産生及びニトリル化合物
からアミド化合物への変換 実施例3で得られた形質転換体MT10770を100μg/
mlのアンピシリン及び40μg/ml FeSO4・7
2O,10μg/ml CoCl2 2H2Oを含む10
mlのLB培地に接種し、28℃にて一晩(約15時
間)培養した。培養終了後、遠心分離により得られた集
菌体を生理食塩水にて洗浄した後、2mlの50mM
リン酸カリウム緩衝液(pH7.0)に懸濁した。この
懸濁液200μlを3%(w/v)アクリロニトリルを
含む50mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)80
0μlに懸濁し、10℃にて1時間反応させた。反応終
了後、HPLCを用いて反応液の分析を行ったところ、反応
液中にはアクリルアミドのみが検出され、アクリロニト
リル及びアクリル酸の存在は認められなかった。転換効
率は100%であった。同様にして上にて得られたMT10
770の懸濁液200μlを4%(v/v)α−ヒドロキ
シイソブチロニトリル及び25%(v/v) アセトン
を含む50mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)8
00μlに懸濁し、10℃にて1時間反応させた。反応
終了後、HPLCを用いて反応液の分析を行ったところ、反
応液中にはα−ヒドロキシイソブチルアミドのみが検出
され、α−ヒドロキシイソブチロニトリルの存在は認め
られなかった。転換効率は100%であった。これに対
し、上記発現プラスミドpBAN-2の代りにそのベクター部
分であるpBluescript SK+のみを含む形質転換体(DH5(pB
luescript SK+))を用いて同様な実験を行ったところ、
反応終了後の反応液中にアクリルアミド及びα−ヒドロ
キシイソブチルアミドを検出することはできなかった。
尚、培地への金属成分の添加は重要であり、添加を行わ
ない培地を用いてMT10770を培養して同様な実験を行っ
たところ、反応終了後の反応液中に於けるアクリルアミ
ド及びα−ヒドロキシイソブチルアミドの検出量は極め
て少量であった。
[Example 4] Production of AxNH protein using MT10770 and nitrile compound
From the amide compound to 100 μg of the transformant MT10770 obtained in Example 3
ml ampicillin and 40μg / ml FeSO 4 · 7
H 2 O, containing 10 μg / ml CoCl 2 2H 2 O 10
It was inoculated into ml of LB medium and cultured at 28 ° C. overnight (about 15 hours). After completion of the culture, the collected cells obtained by centrifugation were washed with physiological saline, and then 2 ml of 50 mM was added.
It was suspended in a potassium phosphate buffer (pH 7.0). 200 μl of this suspension was added to 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) containing 3% (w / v) acrylonitrile.
It was suspended in 0 μl and reacted at 10 ° C. for 1 hour. After the reaction was completed, the reaction solution was analyzed using HPLC. As a result, only acrylamide was detected in the reaction solution, and the presence of acrylonitrile and acrylic acid was not observed. The conversion efficiency was 100%. MT10 obtained above in the same manner
200 μl of a suspension of 770 was added to a 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) containing 4% (v / v) α-hydroxyisobutyronitrile and 25% (v / v) acetone.
It was suspended in 00 μl and reacted at 10 ° C. for 1 hour. After the reaction was completed, the reaction solution was analyzed by HPLC. As a result, only α-hydroxyisobutyramide was detected in the reaction solution, and the presence of α-hydroxyisobutyronitrile was not observed. The conversion efficiency was 100%. On the other hand, instead of the above expression plasmid pBAN-2, a transformant containing only the vector portion pBluescript SK + (DH5 (pB
When I performed a similar experiment using luescript SK +)),
Acrylamide and α-hydroxyisobutyramide could not be detected in the reaction solution after the reaction was completed.
The addition of metal components to the medium is important, and MT10770 was cultured in a medium without addition, and a similar experiment was conducted.As a result, acrylamide and α-hydroxy in the reaction solution after the reaction were completed. The detected amount of isobutyramide was extremely small.

【0021】〔比較例1〕MT10770とアクロモバクター・キセロシスとのニトリル
水和活性の比較 実施例4で得られたMT10770の集菌体及び実施例1で得
られたアクロモバクター・キセロシス集菌体を各々用
い、アクリロニトリルの水和活性を比較する実験を行っ
た。2.7%(w/v) アクリロニトリルを含む50
mM リン酸カリウム緩衝液(pH7.0)10mlに
菌体2mgを懸濁し、10℃にて1時間反応させた。反
応終了後、HPLCを用いて反応液中に含まれるアクリルア
ミド量の定量を行った。その結果を図3に示した。この
結果よりMT10770はその元株であるアクロモバクター・
キセロシス IFO12668と比較して、菌体重量当り約20
倍のアクリロニトリル水和活性を有していることが示さ
れた。
Comparative Example 1 Nitrile of MT10770 and Achromobacter xylosis
Comparison of Hydration Activity Using the MT10770 harvested cells obtained in Example 4 and the Achromobacter xerosis harvested cells obtained in Example 1, experiments were conducted to compare the hydration activity of acrylonitrile. 50 including 2.7% (w / v) acrylonitrile
2 mg of bacterial cells were suspended in 10 ml of mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) and reacted at 10 ° C for 1 hour. After completion of the reaction, the amount of acrylamide contained in the reaction solution was quantified using HPLC. The results are shown in Fig. 3. From this result, MT10770 is the original stock of Achromobacter.
Approximately 20 per cell weight compared to Xerosis IFO12668
It was shown to have double the acrylonitrile hydration activity.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明により、ニトリルヒドラターゼ活
性の高いニトリルヒドラターゼが得られる。また、本発
明により工業的にニトリルから対応するアミドを製造、
とりわけ、形質転換体を用いてイソブチロニトリルをア
ミドに変換する方法が提供される。ニトリルヒドラター
ゼ活性を有するαサブユニット,βサブユニットの二つ
のポリペプチドから成るAchromobacter xerosis IFO126
68由来のAxNH蛋白質をコードする新規なDNA断片が得ら
れた。さらに本発明で構築した発現プラスミドによって
形質転換を行った大腸菌を用いることでニトリル化合物
をその対応するアミド化合物に変換させることが可能と
なった。また、本発明の方法を用いることにより、ニト
リル化合物よりアミド化合物を効率良く製造することが
可能となる。
According to the present invention, a nitrile hydratase having a high nitrile hydratase activity can be obtained. Further, according to the present invention, the corresponding amide is industrially produced from nitrile,
In particular, a method of converting isobutyronitrile to an amide using a transformant is provided. Achromobacter xerosis IFO126 consisting of two polypeptides, α subunit and β subunit, which have nitrile hydratase activity
A new DNA fragment encoding the AxNH protein derived from 68 was obtained. Furthermore, by using Escherichia coli transformed with the expression plasmid constructed in the present invention, it became possible to convert a nitrile compound into its corresponding amide compound. Moreover, by using the method of the present invention, it becomes possible to efficiently produce an amide compound from a nitrile compound.

【0023】[0023]

【配列表】[Sequence list]

【0024】配列番号:1 配列の長さ:193 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Protein 起源 生物名:Achromobacter xerosis 株名:IFO12668 直接の起源 クローン名:pBAN-2 配列の特徴 特徴を決定した方法:E 他の情報:AxNH蛋白質αサブユニット SEQ ID NO: 1 Sequence length: 193 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Protein Origin organism name: Achromobacter xerosis Strain name: IFO12668 Direct origin Clone name: pBAN-2 Sequence characteristics Method of characterizing: E Other information: AxNH protein α subunit

【0025】配列番号:2 配列の長さ:220 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Protein 起源 生物名:Achromobacter xerosis 株名:IFO12668 直接の起源 クローン名:pBAN-2 配列の特徴 特徴を決定した方法:E 他の情報:AxNH蛋白質βサブユニット SEQ ID NO: 2 Sequence length: 220 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Protein Origin organism name: Achromobacter xerosis Strain name: IFO12668 Direct origin Clone name: pBAN-2 Sequence features Method of characterizing: E Other information: AxNH protein β subunit

【0026】配列番号:3 配列の長さ:582 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 起源 生物名:Achromobacter xerosis IFO12668 直接の起源 クローン名:pBAN-2 配列の特徴 特徴を決定した方法:E 他の情報:AxNH蛋白質αサブユニット 配列 ATGACGGCAA CTTCAACCCC TGGTGAGCGC GCACGCGCAC TGTTTGCAGT GCTCAAGCGC 60 AAAGACCTCA TCCCCGAGGG CTACATCGAA CAGCTCACCC AGCTGATGGA ACACGGCTGG 120 AGCCCGGAAA ACGGCGCGCG CATCGTCGCC AAGGCCTGGG TCGATCCGCA GTTTCGCGAG 180 CTGCTGCTCA AGGACGGTAC GGCCGCCTGC GCCCAGTTCG GCTTCACCGG CCCACAGGGT 240 GAATACATCG TCGCCCTGAA AAACACCCCG CAGTTGAAAA ACGTGATCGT CTGCAGCCTG 300 TGCTCCTGCA CGAACTGGAC GGTGATGGGA CTGCCGCCTG AGTGGTACAA GGGCTTCGAG 360 TTCCGTGAGC GGTTGGTCCG GAAGGGCCGC ACGGTATTGC GCGAGCTGGG CACCGAGTTG 420 CCCGGTGACA TGGTGGTCAA GGTCTGGGAT ACCAGCGCTG AAAGCCGCTA CCTGGTGCTG 480 CCGCAACGGC CAGCGGGATC AGAGCATATG AACGAAGAGC AGTTGCGGCA ACTGGTCACC 540 AAGGATGTGC TGATCGGCGT CGCCCTGCCC CGCGTTGGCT GA 582SEQ ID NO: 3 Sequence length: 582 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Origin organism name: Achromobacter xerosis IFO12668 Direct origin Clone name: pBAN -2 methods to determine the characteristics features of the sequence: E other information: AxNH protein α subunit sequence ATGACGGCAA CTTCAACCCC TGGTGAGCGC GCACGCGCAC TGTTTGCAGT GCTCAAGCGC 60 AAAGACCTCA TCCCCGAGGG CTACATCGAA CAGCTCACCC AGCTGATGGA ACACGGCTGG 120 AGCCCGGAAA ACGGCGCGCG CATCGTCGCC AAGGCCTGGG TCGATCCGCA GTTTCGCGAG 180 CTGCTGCTCA AGGACGGTAC GGCCGCCTGC GCCCAGTTCG GCTTCACCGG CCCACAGGGT 240 GAATACATCG TCGCCCTGAA AAACACCCCG CAGTTGAAAA ACGTGATCGT CTGCAGCCTG 300 TGCTCCTGCA CGAACTGGAC GGTGATGGGA CTGCCGCCTG AGTGGTACAA GGGCTTCGAG 360 TTCCGTGAGC GGTTGGTCCG GAAGGGCCGC ACGGTATTGC GCGAGCTGGG CACCGAGTTG 420 CCCGGTGACA TGGTGGTCAA GGTCTGGGAT ACCAGCGCTG AAAGCCGCTA CCTGGTGCTG 480 CCGCAACGGC CAGCGGGATC AGAGCATATG AACGAAGAGC AGTTGCGGCA ACTGGTCACC 540 AAGGATGTGC TGATCG GCGT CGCCCTGCCC CGCGTTGGCT GA 582

【0027】配列番号:4 配列の長さ:663 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 起源 生物名:Achromobacter xerosis 株名:IFO12668 直接の起源 クローン名:pBAN-2 配列の特徴 特徴を決定した方法:E 他の情報:AxNH蛋白質βサブユニット 配列 ATGGATGGCT TTCACGATCT CGGCGGTTTC CAGGGCTTTG GCAAAGTGTC CCACCGCATC 60 AACAGCCTGA GCTACAAGCA GGTGTTCAAG CAGGACTGGG AACACCTGGC CTACAGCCTG 120 ATGTTCATCG GCGTCGACCA CCTGAACAAG TTCAGCGTCG ATGAAATACG TCATGCCGTC 180 GAACGCATTG ACGTGCGCCA GCACGTCGGC ACCGAATACT ACGAACGTTA TGTGATCGCC 240 ACTGCCACGC TGCTGGTCGA AACAGGCGTC ATCACCCAGG CCGAACTGGA TGAAGCACTC 300 GGCTCGCACT TCAAGCTGGC CAACCCCGCC CATGCGCAAG GGCGTGCTGC AATTACCGGG 360 CGAGCGCCTT TTGAAGTGGG CGACCGGGTC ATCGTACGCG ATGAATACGT GGCCGGGCAT 420 GTGCGCATGC CTGCATATGT GCGCGGCAAG CAAGGCGTAG TGCTGCACCG GACCACTGAA 480 CAGTGGCCGT TTCCGGACGC GATTGGCCAT GGCGACCAGA ACGCTGCGCA TCAACCGACC 540 TACCATGTCG AGTTCCGCGT GCGGGACCTG TGGGGCGATG CCGCAGACGA CGGCCTGGTG 600 GTGGTAGACC TGTTTGAAAG CTATCTGGAC AGGGTCGAAA GCCCGCGAGT GGTGCGCGCA 660 TGA 663SEQ ID NO: 4 Sequence length: 663 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Origin organism name: Achromobacter xerosis Strain name: IFO12668 Direct origin clone name: pBAN-2 sequence method to determine the characteristics features: E other information: AxNH protein β subunit sequence ATGGATGGCT TTCACGATCT CGGCGGTTTC CAGGGCTTTG GCAAAGTGTC CCACCGCATC 60 AACAGCCTGA GCTACAAGCA GGTGTTCAAG CAGGACTGGG AACACCTGGC CTACAGCCTG 120 ATGTTCATCG GCGTCGACCA CCTGAACAAG TTCAGCGTCG ATGAAATACG TCATGCCGTC 180 GAACGCATTG ACGTGCGCCA GCACGTCGGC ACCGAATACT ACGAACGTTA TGTGATCGCC 240 ACTGCCACGC TGCTGGTCGA AACAGGCGTC ATCACCCAGG CCGAACTGGA TGAAGCACTC 300 GGCTCGCACT TCAAGCTGGC CAACCCCGCC CATGCGCAAG GGCGTGCTGC AATTACCGGG 360 CGAGCGCCTT TTGAAGTGGG CGACCGGGTC ATCGTACGCG ATGAATACGT GGCCGGGCAT 420 GTGCGCATGC CTGCATATGT GCGCGGCAAG CAAGGCGTAG TGCTGCACCG GACCACTGAA 480 CAGTGGCCGT TTCCGGACGC GATTGGCCAT GGCGACCAGA ACGCTGCGCA TCAACCGACC 540 TACCATGT CG AGTTCCGCGT GCGGGACCTG TGGGGCGATG CCGCAGACGA CGGCCTGGTG 600 GTGGTAGACC TGTTTGAAAG CTATCTGGAC AGGGTCGAAA GCCCGCGAGT GGTGCGCGCA 660 TGA 663

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】プラスミドpBAN-7の制限酵素切断点地図を示
す。
FIG. 1 shows a restriction enzyme cleavage map of plasmid pBAN-7.

【図2】プラスミドpBAN-2の制限酵素切断点地図を示
す。
FIG. 2 shows a restriction enzyme digestion map of plasmid pBAN-2.

【図3】MT10770とAchromobacter xerosis IFO 12668の
アクリロニトリルの水和活性を比較する実験結果を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing the experimental results comparing the hydration activities of MT10770 and Achromobacter xerosis IFO 12668 for acrylonitrile.

───────────────────────────────────────────────────── 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 //(C12N 9/88 C12R 1:025) (C12N 9/88 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12P 13/02 C12R 1:19) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // (C12N 9/88 C12R 1: 025) (C12N 9/88 C12R 1:19) (C12N 1 / 21 C12R 1:19) (C12P 13/02 C12R 1:19)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配列表の配列番号:1記載のアミノ酸配
列或いは該アミノ酸配列の一部を削除、置換、修飾又は
挿入して得られたαサブユニット、及び配列表の配列番
号:2記載のアミノ酸配列或いは該アミノ酸配列の一部
を削除、置換、修飾又は挿入して得られたβサブユニッ
トよりなるニトリルヒドラターゼ。
1. An α subunit obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, or the SEQ ID NO: 2 of the sequence listing. A nitrile hydratase comprising a β subunit obtained by deleting, substituting, modifying or inserting an amino acid sequence or a part of the amino acid sequence.
【請求項2】 アクロモバクター・キセロシス(Achrom
obacter xerosis IFO 12668)由来である請求項1記載
のニトリルヒドラターゼ。
2. Achromobacter Xerosis
The nitrile hydratase according to claim 1, which is derived from bacterium xerosis IFO 12668).
【請求項3】 配列表の配列番号:3に記載の塩基配列
或いは該塩基配列の一部を削除、置換、修飾又は挿入し
て得られた塩基配列で表わされるニトリルヒドラターゼ
αサブユニットをコードする遺伝子。
3. A nitrile hydratase α subunit represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 in the sequence listing or a nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence. Gene to do.
【請求項4】 配列表の配列番号:4に記載の塩基配列
或いは該塩基配列の一部を削除、置換、修飾又は挿入し
て得られた塩基配列で表わされるニトリルヒドラターゼ
βサブユニットをコードする遺伝子。
4. A nitrile hydratase β subunit represented by a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 4 in the sequence listing or a nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence is encoded. Gene to do.
【請求項5】 配列表の配列番号:3に記載の塩基配列
或いは該塩基配列の一部を削除、置換、修飾又は挿入し
て得られた塩基配列で表わされるニトリルヒドラターゼ
αサブユニットをコードする遺伝子と配列表の配列番
号:4に記載の塩基配列或いは該塩基配列の一部を削
除、置換、修飾又は挿入して得られた塩基配列で表わさ
れるニトリルヒドラターゼβサブユニットをコードする
遺伝子とを含む組換えプラスミド。
5. A nitrile hydratase α subunit represented by a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 in the sequence listing or a nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence is encoded. Gene and a gene encoding the nitrile hydratase β subunit represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 in the sequence listing or the nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence A recombinant plasmid containing and.
【請求項6】 配列表の配列番号:3に記載の塩基配列
或いは該塩基配列の一部を削除、置換、修飾又は挿入し
て得られた塩基配列で表わされるニトリルヒドラターゼ
αサブユニットをコードする遺伝子と配列表の配列番
号:4に記載の塩基配列或いは該塩基配列の一部を削
除、置換、修飾又は挿入して得られた塩基配列で表わさ
れるニトリルヒドラターゼβサブユニットをコードする
遺伝子とを含む組換えプラスミドにより形質転換された
形質転換体。
6. A nitrile hydratase α subunit represented by a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 in the sequence listing or a nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence is encoded. Gene and a gene encoding the nitrile hydratase β subunit represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 in the sequence listing or the nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence A transformant transformed with a recombinant plasmid containing
【請求項7】 配列表の配列番号:3に記載の塩基配列
或いは該塩基配列の一部を削除、置換、修飾又は挿入し
て得られた塩基配列で表わされるニトリルヒドラターゼ
αサブユニットをコードする遺伝子と配列表の配列番
号:4に記載の塩基配列或いは該塩基配列の一部を削
除、置換、修飾又は挿入して得られた塩基配列で表わさ
れるニトリルヒドラターゼβサブユニットをコードする
遺伝子とを含む組換え発現プラスミドにより形質転換さ
れた形質転換体を培養してニトリルヒドラターゼを生産
する方法。
7. A nitrile hydratase α subunit represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 in the sequence listing or a nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence is encoded. Gene and a gene encoding the nitrile hydratase β subunit represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 in the sequence listing or the nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence A method for producing a nitrile hydratase by culturing a transformant transformed with a recombinant expression plasmid containing and.
【請求項8】 配列表の配列番号:3に記載の塩基配列
或いは該塩基配列の一部を削除、置換、修飾又は挿入し
て得られた塩基配列で表わされるニトリルヒドラターゼ
αサブユニットをコードする遺伝子と配列表の配列番
号:4に記載の塩基配列或いは該塩基配列の一部を削
除、置換、修飾又は挿入して得られた塩基配列で表わさ
れるニトリルヒドラターゼβサブユニットをコードする
遺伝子とを含む組換え発現プラスミドにより形質転換さ
れた形質転換体を培養して得られる培養液、該培養液か
ら分離された菌体及び菌体処理物の存在下、ニトリル化
合物から対応するアミド化合物を製造する方法。
8. A nitrile hydratase α subunit represented by a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 in the sequence listing or a nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence is encoded. Gene and a gene encoding the nitrile hydratase β subunit represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 in the sequence listing or the nucleotide sequence obtained by deleting, substituting, modifying or inserting a part of the nucleotide sequence A culture solution obtained by culturing a transformant transformed with a recombinant expression plasmid containing and a amide compound corresponding to a nitrile compound in the presence of a bacterium isolated from the culture and a treated product of the bacterium. Method of manufacturing.
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