JPH11192097A - 光学活性なα−メルカプトカルボン酸の製造方法 - Google Patents

光学活性なα−メルカプトカルボン酸の製造方法

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JPH11192097A
JPH11192097A JP28631798A JP28631798A JPH11192097A JP H11192097 A JPH11192097 A JP H11192097A JP 28631798 A JP28631798 A JP 28631798A JP 28631798 A JP28631798 A JP 28631798A JP H11192097 A JPH11192097 A JP H11192097A
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Makoto Ueda
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Reiko Sashita
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学活性なα−メルカプトカルボン酸を従来
の化学的方法よりも安価に製造する方法の提供。 【解決手段】 一般式(I) 【化1】 (式中、Rは置換基を有してもよいアルキル基、置換基
を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいフ
ェニル基、置換基を有してもよいヘロアリール基を示
し、Xは酸素原子又は硫黄原子を示す)で表されるチア
ゾリジン化合物に、該化合物を光学活性なα−メルカプ
トカルボン酸に変換する能力を有する微生物の菌体及び
/又は該菌体処理物を作用させることを特徴とする一般
式(II) 【化2】 (式中、Rは式(I)と同義である)で表される光学活
性なα−メルカプトカルボン酸の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学活性なα−メ
ルカプトカルボン酸の製造方法に関する。詳しくは、チ
アゾリジン系化合物に微生物を作用させて光学活性なα
−メルカプトカルボン酸を製造する方法に関する。光学
活性なα−メルカプトカルボン酸は、医薬、農薬、染料
等の重要な合成中間体である。
【0002】
【従来の技術】光学活性なα−メルカプトカルボン酸
は、従来、光学活性なアミノ酸を原料として化学的な方
法により製造されている(ビー.ストレイトフェーン
(B.Strijtveen)ら、テトラヘドロン(T
etrahedron)、43,5039(198
7)、エヌ.アクトン(N.Acton)ら、オーガニ
ック プレパレイションズ アンド プロシーデュアズ
インターナショナル(Organic Prepar
ations and Procedures In
t.)14,381(1982)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、高価な原料を用いる等工業的には不利であった。
本発明は、光学活性なα−メルカプトカルボン酸を微生
物を用いて従来法より安価に製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、チアゾリジン系化
合物に特定の微生物を作用させることにより光学活性な
α−メルカプトカルボン酸が得られることを見出し、本
発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨は、一般
式(I)
【0005】
【化3】
【0006】(式中、Rは置換基を有していてもよいア
ルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置
換基を有していてもよいアリール基、置換基を有してい
てもよいヘテロアリール基を示し、Xは酸素原子又は硫
黄原子を示す)で表されるチアゾリジン化合物に、該化
合物を光学活性なα−メルカプトカルボン酸に変換する
能力を有する微生物の菌体及び/又は該菌体処理物を作
用させることを特徴とする一般式(II)
【0007】
【化4】
【0008】(式中、Rは式(I)と同義である)で表
される光学活性なα−メルカプトカルボン酸の製造方
法、にある。以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に原料として用いられるチ
アゾリジン系化合物は、式(I)で表されるチアゾリジ
ン化合物である。式(I)において、Rは、置換基を有
していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい
アラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、
置換基を有していてもよいヘテロアリール基である。上
記アルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれ
でもよいが、その炭素数は1〜6が好ましく、1〜3が
より好ましい。アラルキル基としては、炭素数1〜6の
アルキル基にフェニル基、ナフチル基、フリル基、ピリ
ジル基、チアゾリル基、インドリル基等のアリール基ま
たはヘテロアリール基が結合している基を示す。具体的
には、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル
基、フェニルブチル基、ナフチルメチル基、フリルメチ
ル基、ピリジルメチル基、チアゾリルメチル基、インド
リルメチル基等が挙げられる。アリール基としては、フ
ェニル基またはナフチル基であり、ヘテロアリール基と
しては、炭素数5〜10であり、このうち酸素原子、硫
黄原子、窒素原子によって、1〜3個の炭素原子が置換
されているものが挙げられ、具体的には、フリル基、ピ
リジル基、チアゾリル基、インドリル基等が挙げられ
る。さらに、上記の各置換基は、それぞれハロゲン原
子、ヒドロキシ基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ
基等の置換基で置換されていても良い。上記置換基Rの
うち好ましくは、アラルキル基であり、特に好ましくは
ベンジル基である。なお、本発明により製造される光学
活性なα−メルカプトカルボン酸は、式(II)で表され
る化合物であるが、その具体例としては、例えばR−2
−メルカプト−3−フェニルプロピオン酸、S−2−メ
ルカプト−3−フェニルプロピオン酸、等が挙げられ
る。
【0010】本発明に用いられる微生物は、式(I)で
表されるチアゾリジン化合物を光学活性なα−メルカプ
トカルボン酸に変換する能力を有する微生物である。そ
の具体例としては、例えば微生物として、アグロバクテ
リウム属、アルカリゲネス属、アルスロバクター属、バ
チルス属、ブレビバクテリウム属、コマモナス属、コリ
ネバクテリウム属、エンテロバクター属、エルウィニア
属、フラビモナス属、グルコノバクター属、コキュリア
属、オクロバクトラム属、パントエア属、パラコッカス
属、シュードモナス属、ロドバクター属、ロドコッカス
属、ヴァリオヴォラクス属、バークホルデリア属又はボ
セア属に属するする微生物が挙げられ、微生物の菌株と
しては、例えばアグロバクテリウム・ラジオバクター(A
grobacterium radiobacter)IAM12048 、アグロバクテリ
ウム・リゾゲネス(Agrobacterium rhizogenes)IAM1357
0、アグロバクテリウム・リゾゲネス(Agrobacterium rh
izogenes)MAFF03-01724、アグロバクテリウム・ツメフ
ァシエンス(Agrobacterium tumefaciens)MAFF03-01222
、アルカリゲネス・ユウトロファス(Alcaligenes eutr
ophus)DSM428 、アルカリゲネス・フェカリス(Alcalige
nes faecalis)IFO13111、アルカリゲネス・エスピー(Al
caligenes sp.)IAM1015、アルスロバクター・アトロシ
アネウス(Arthrobacter atrocyaneus)JCM1329 、アルス
ロバクター・クリスタロポイエテス(Arthrobacter crys
tallopoietes)JCM2522、アルスロバクター・グロビフォ
ルミス(Arthrobacter globiformis)IFO12137、アルスロ
バクター・オキシダンス(Arthrobacter oxydans)JCM252
1、アルスロバクター・パラフィネウス(Arthrobacter p
araffineus)ATCC15590 、バチルス・メガテリウム(Baci
llus megaterium)IFO12108 、ブレビバクテリウム・ア
セチリカム(Brevibacterium acetylicum)IAM1790、ブレ
ビバクテリウム・ブタニカム(Brevibacterium butanicu
m)ATCC21196 、コマモナス・アシドボランス(Comamonas
acidovorans)DSM6426、コマモナス・テストステロニ(C
omamonas tesosteroni)ATCC11996、コリネバクテリウム
・フラベセンス(Corynebacterium flavescens)JCM1317
、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloac
ae)IFO12935、エルウィニア・ラポンチシ(Erwinia rhap
ontici)MAFF03-01331、フラビモナス・オリジハビタン
ス(Flavimonas oryzihabitans)IAM1568 、グルコノバク
ター・オキシダンス(Gluconobacter oxydans)IAM1813、
コキュリア・ロゼア(Kocuria rosea)IFO3764、オクロバ
クトラム・アンスロピ(Ochrobactrum anthropi)ATCC492
37、オクロバクトラム・アンスロピ(Ochrobactrum anth
ropi)IFO15819 、オクロバクトラム・エスピー(Ochroba
ctrum sp.)IFO12950、パントエア・アグロメランス(Pan
toea agglomerans)IFO12686 、パラコッカス・デニトリ
フィカンス(Paracoccus denitrificans)IFO13301、シュ
ードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphi
s)IFO3904 、シュードモナス・フルオレセンス(Pseudom
onas fluorescens)IFO3081、シュードモナス・プチダ(P
seudomonas putida)IFO12653、シュードモナス・スツゼ
リ(Pseudomonas stutzeri)JCM5965 、ロドバクター・ス
ファエロイデス(Rhodobacter sphaeroides)IFO12203 、
ロドコッカス・エスピー(Rhodococcus sp.)ATCC15960、
ヴァリオヴォラクス・パラドクサス(Variovorax parado
xus)DSM30162、シュードモナス エスピー(Pseudomonas
sp.)MCI3549株、バークホルデリア エスピー
(Burkholderia sp.)MCI3550株、ボセア エスピ
ー(Bosea sp.)MCI3551株又はアルスロバクター
エスピー(Arthrobacter sp.) MCI3552株が挙
げられる。
【0011】MCI3549株、MCI3550株、M
CI3551株及びMCI3552株は、本発明者らに
より天然土壌から分離された細菌であり、それぞれ工業
技術院生命工学技術研究所にFERM P−1648
7、FERM P−16488、FERM P−164
89及びFERM P−16490として寄託されてい
る。また、その他の菌株は、それぞれ(財)発酵研究所
(IFO)、東京大学分子細胞生物学研究所(IA
M)、アメリカンタイプカルチャーコレクション(AT
CC)、理化学研究所微生物系統保存施設(JCM)、
農林水産省農業生物資源研究所(MAFF)又はドイチ
ュザムラングフォンミクロオルガニズメンウントツェル
クルトゥレンGmbH(DSM)から入手することがで
きる。
【0012】MCI3549株の菌学的性質は以下の通
りである。 MCI3549 1.形態的性質 (1)細胞の形 桿状 (2)細胞の多形性 なし (3)運動性 あり、複数の極鞭毛 (4)胞子の有無 なし
【0013】 2.培養的性質 (1)肉汁寒天平板培養 30℃ 1〜2日間培養後 円形、半レンズ 状、黄味白、半透明のコロニーを形成。コロ ニー表面は平滑 (2)肉汁液体培養 混濁が見られるが、液面における膜の形成は ない (3)肉汁ゼラチン穿刺培養 ゼラチン液化せず (4)リトマス・ミルク アルカリ性、ペプトン化なし
【0014】 3.生理学的性質 (1)グラム染色 陰性 (2)硝酸塩の還元 陰性 (3)脱窒反応 陰性 (4)MRテスト 陽性 (5)VPテスト 陽性 (6)インドールの生成 陰性 (7)硫化水素の生成 陰性 (8)デンプンの加水分解 陰性 (9)クエン酸の利用 クリステンセン培地上 陽性 (10)無機窒素源の利用 NO3 陽性 NH4 陽性 (11)色素の生成 キングA培地 蛍光色素の生成なし キングB培地 蛍光色素の生成なし (12)ウレアーゼ 陰性 (13)オキシダーゼ 陽性 (14)カタラーゼ 陽性 (15)生育の範囲 :温度 4〜30℃ :pH 5〜9 (16)酸素に対する態度 嫌気条件下で生育せず (17)O−Fテスト 酸化 (18)糖類からの酸の生成 L−アラビノース − D−キシロース − D−グルコース + D−マンノース − D−フラクトース − D−ガラクトース + マルトース + シュークロース − ラクトース − トレハロース − D−ソルビトール − D−マンニトール + イノシトール + グリセリン − デンプン − +:酸を生成する、−:生成しない
【0015】 4.化学分類学的性質 (1)主要なイソプレノイドキノン ユビキノン Q9 (2)DNA中のG+C含量 59.9モル% 5.分類学的考察 (1)高次の同定 本菌株MCI3549株は1)グラム陰性桿菌、2)好
気性、3)芽胞を形成しない、4)複数の極鞭毛による
運動性を有する、5)主要なイソプレノイドキノンはユ
ビキノンQ9を有する等の特徴を持っている。これらの
特徴から、本菌株はバージェイズマニュアル・システマ
ティック・バクテリオロジー(Bergey’s Ma
nual Systematic Bacteriol
ogy)第1巻、140〜219頁(1984)に記載
されているシュードモナダーシ科(Pseudomon
adaceae)に帰属することが示唆された。
【0016】(2)属の同定 現在、シュードモナダーシ科(Pseudomonad
aceae)にはシュードモナス属(Pseudomo
nas)、キサントモナス属(Xanthomona
s)、ズーグレア属(Zoogloea)及びフラトリ
ア属(Frateuria)の四属が含まれている。こ
の内、本菌株はユビキノンQ9を持つことから、シュー
ドモナス属(Pseudomonas)の特徴に一致す
ることが分かった。更にキサントモナス属(Xanth
omonas)とは黄色色素の生成、ズーグレア属(Z
oogloea)とはウレアーゼの産生、フラトリア属
(Frateuria)とはオキシダーゼの産生及び酸
耐性の点でも明らかに区別された。従って、本菌株35
49株をシュードモナス エスピー(Pseudomo
nas sp.)と同定した。
【0017】次にMCI3550株の菌学的性質は以下
の通りである。 MCI3550 1.形態的性質 (1)細胞の形 桿状 (2)細胞の多形性 なし (3)運動性 あり、単極鞭毛 (4)胞子の有無 なし
【0018】 2.培養的性質 (1)肉汁寒天平板培養 30℃ 2〜3日間培養後 円形、半レンズ 状、黄味白、半透明のコロニーを形成。コロ ニー表面はシワ状 (2)肉汁液体培養 混濁が見られるが、液面における膜の形成は ない (3)肉汁ゼラチン穿刺培養 ゼラチン液化能あり (4)リトマス・ミルク ペプトン化あり
【0019】 3.生理学的性質 (1)グラム染色 陰性 (2)硝酸塩の還元 陰性 (3)脱窒反応 陰性 (4)MRテスト 陰性 (5)VPテスト 陰性 (6)インドールの生成 陰性 (7)硫化水素の生成 陰性 (8)デンプンの加水分解 陰性 (9)クエン酸の利用 クリステンセン培地上 陽性 (10)無機窒素源の利用 NO3 陽性 NH4 陽性 (11)色素の生成 黄色〜茶褐色、水溶性 (12)ウレアーゼ 陰性 (13)オキシダーゼ 陽性 (14)カタラーゼ 陽性 (15)生育の範囲 :温度 20〜37℃ :pH 4〜8 (16)酸素に対する態度 嫌気条件下で生育せず (17)O−Fテスト 酸化 (18)糖類からの酸の生成 L−アラビノース + D−キシロース − D−グルコース ± D−マンノース + D−フラクトース − D−ガラクトース ±+ マルトース + シュークロース − ラクトース ± トレハロース − D−ソルビトール − D−マンニトール − イノシトール − グリセリン − デンプン − +:酸を生成する、−:生成しない、±:どちらともいえない (19)その他の諸性質 エスクリンの分解 陽性 β−ガラクトシダーゼ 陰性
【0020】 4.化学分類学的性質 (1)主要なイソプレノイドキノン ユビキノン Q8 (2)DNA中のG+C含量 67.6モル% 5.分類学的考察 (1)高次の同定 本菌株MCI3550株は1)グラム陰性桿菌、2)絶
対好気性、3)芽胞を形成しない、4)単極鞭毛による
運動性を有する、5)硝酸塩を還元しない、6)主要な
イソプレノイドキノンはユビキノンQ8を有する等の特
徴を持っている。また、本菌株よりDNAを抽出、16
S rDNAの部分塩基配列の配列を決定した。その結
果に基づいてデータベース検索を行ったところ、本菌株
はマイクロバイオロジカル イムノロジー(Micro
biological Immunology)第36
巻、1251〜1275頁(1992)に記載されてい
るバークホルデリア属(Burkholderia)に
帰属することが判明した。(図1)
【0021】現在、バークホルデリア属には十一種が知
られているが、本菌株はDNA中のG+C含量及び糖か
らの酸の生成等の点で、いずれの種とも一致しなかっ
た。従って、本菌株MCI3550株をバークホルデリ
ア エスピー(Burkholderia sp.)と
同定した。
【0022】次にMCI3551株の菌学的性質は以下
の通りである。 MCI3551 1.形態的性質 (1)細胞の形 桿状 (2)細胞の多形性 なし (3)運動性 あり、単極鞭毛 (4)胞子の有無 なし
【0023】 2.培養的性質 (1)肉汁寒天平板培養 30℃ 1〜2日間培養後 円形、半レンズ 状、黄味白、不透明のコロニーを形成。コロ ニー表面は平滑 (2)肉汁液体培養 混濁が見られるが、液面における膜の形成は ない (3)肉汁ゼラチン穿刺培養 ゼラチン液化なし (4)リトマス・ミルク アルカリの生成
【0024】 3.生理学的性質 (1)グラム染色 陰性 (2)硝酸塩の還元 陽性 (3)脱窒反応 陰性 (4)MRテスト 陰性 (5)VPテスト 陰性 (6)インドールの生成 陰性 (7)硫化水素の生成 陰性 (8)デンプンの加水分解 陰性 (9)クエン酸の利用 クリステンセン培地上 陰性 (10)無機窒素源の利用 NO3 陰性 NH4 陰性 (11)色素の生成 なし (12)ウレアーゼ 陽性 (13)オキシダーゼ 陽性 (14)カタラーゼ 陽性 (15)生育の範囲 :温度 20〜37℃ :pH 6〜9 (16)酸素に対する態度 嫌気条件下で生育せず (17)O−Fテスト 酸化 (18)糖類からの酸の生成 L−アラビノース ± D−キシロース − D−グルコース − D−マンノース + D−フラクトース − D−ガラクトース − マルトース − シュークロース − ラクトース ± トレハロース − D−ソルビトール − D−マンニトール − イノシトール − グリセリン − デンプン − +:酸を生成する、−:生成しない、±:どちらともいえない (19)その他の諸性質 エスクリンの分解 陰性 β−ガラクトシダーゼ 陰性
【0025】 4.化学分類学的性質 (1)主要なイソプレノイドキノン ユビキノン Q10 (2)DNA中のG+C含量 66.5モル% 5.分類学的考察 (1)属の同定 本菌株MCI3551株は1)グラム陰性桿菌、2)絶
対好気性、3)芽胞を形成しない、4)単極鞭毛による
運動性を有する、5)無機窒素源としてNH4及びNO
3 を利用できない、6)生育範囲は20〜37℃、pH
6〜9、7)主要なイソプレノイドキノンはユビキノン
Q10を有する等の特徴を持っている。また、本菌株よ
りDNAを抽出、16S rDNAの部分塩基配列(6
90塩基)の配列を決定した。その結果に基づいてデー
タベース検索を行ったところ、本菌株はインターナショ
ナル ジャーナル オブ システマティック バクテリ
オロジー(International Journa
l SystematicBacteriology)
第46巻、981〜987頁(1996)に記載されて
いるボセア属(Bosea)に帰属することが示唆され
た。(図2)現在、ボセア属にはボセア チオキシダン
ス(Bosea thiooxidans)一種のみが
知られているが、DNA中のG+C含量が68.2モル
%であるのに対し、本菌株は66.5モル%と異なって
いた。従って以上の結果から、本菌株MCI3551株
をボセア エスピー(Bosea sp.)と同定し
た。
【0026】次にMCI3552株の菌学的性質は以下
の通りである。 MCI3552 1.形態的性質 (1)細胞の形 球状〜桿状 (2)細胞の多形性 あり 培養時間の経過に伴い、伸長して分枝した桿 状から、培養後期には球状〜短桿状に変化す る (3)運動性 なし (4)胞子の有無 なし
【0027】 2.培養的性質 (1)肉汁寒天平板培養 30℃ 2〜3日間培養後 円形、半レンズ 状、黄味白、不透明のコロニーを形成。コロ ニー表面は平滑 (2)肉汁液体培養 混濁が見られるが、液面における膜の形成は ない (3)肉汁ゼラチン穿刺培養 液化なし (4)リトマス・ミルク 弱い酸の生成あり、ミルクの凝固あり
【0028】 3.生理学的性質 (1)グラム染色 陽性、培養時間により不定 (2)硝酸塩の還元 陽性 (3)脱窒反応 陰性 (4)MRテスト 陰性 (5)VPテスト 陰性 (6)インドールの生成 陰性 (7)硫化水素の生成 陰性 (8)デンプンの加水分解 陰性 (9)クエン酸の利用 クリステンセン培地上 陽性 (10)無機窒素源の利用 NO3 陽性 NH4 どちらともいえない (11)色素の生成 なし (12)ウレアーゼ 陰性 (13)オキシダーゼ 陰性 (14)カタラーゼ 陽性 (15)生育の範囲 :温度 20〜34℃ :pH 5〜9 (16)酸素に対する態度 嫌気条件下で生育せず (17)O−Fテスト 変化なし (18)糖類からの酸の生成 L−アラビノース ± D−キシロース − D−グルコース − D−マンノース − D−フラクトース − D−ガラクトース − マルトース − シュークロース − ラクトース − トレハロース − D−ソルビトール − D−マンニトール − イノシトール − グリセリン − デンプン − +:酸を生成する、−:生成しない、±:どちらともいえない
【0029】 4.化学分類学的性質 (1)主要なイソプレノイドキノン メナキノン MK9(H2 ) (2)DNA中のG+C含量 66.2モル% (3)細胞壁組成 アミノ酸 リジン:アラニン:グルタミン酸=1 :5:1 糖 ラムノース、グルコース、ガラクトー ス及び未同定六単糖(TLC上でラム ノースより上方) アシル基型 アセチル型 (4)ミコール酸 なし
【0030】5.分類学的考察 (1)属の同定 本菌株MCI3552株は1)グラム陽性桿菌、2)好
気性、3)芽胞を形成しない、4)多形性を示す、5)
グルコース等の糖類から酸を生成しない、6)細胞壁の
主要アミノ酸としてリジンを有する、7)細胞壁のアシ
ル基型はアセチン型、8)主要なイソプレノイドキノン
はメナキノンMK9(H2 )を有する、等の特徴を持っ
ている。これらの特徴から、本菌株はバージェイズマニ
ュアル・システマティック・バクテリオロジー(Ber
gey’s Manual ofSystematic
Bacteriology)第2巻、1288〜13
01頁(1986)に記載されているアルスロバクター
(Arthrobacter)属に帰属することが判明
した。
【0031】(2)種の同定 現在、アルスロバクター属は、細胞壁のアミノ酸及び糖
組成、また、メナキノンの分子種によって種が区別され
ている。MCI3552株は細胞壁の架橋部分にアラニ
ンのみを有していることから、表1に周辺種との比較を
示した。本菌株は架橋部分にアラニン3モルを有する点
で、アルスロバクター グロビフォルミス(Arthr
obacter globiformis)と一致した
が、糖組成において異なっていた。また、スターチの加
水分解の有無においても異なることから、既存の種には
帰属しないと思われる。従って以上の結果から、本菌株
MCI3552株をアルスロバクター エスピー(Ar
throbacter sp.)と同定した。
【0032】
【表1】 表1 菌種名 細胞壁 架橋部分のアミノ酸組成 糖組成 スターチの加水分解 MCI3552 Lys−Ala3 ラムノース 陰性 グルコース ガラクトース 未同定六単糖 A.globiformis Lys−Ala3 グルコース 陽性 ガラクトース A.crystallopoietes Lys−Ala グルコース 陰性 ガラクトース A.pascens Lys−Ala2 グルコース 陽性 ガラクトース A.ramosus Lys−Ala4 ラムノース 陰性 マンノース ガラクトース
【0033】また、上記微生物は、変異株、或いは細胞
融合若しくは遺伝子組換え法等の遺伝学的手法により誘
導される組換え株等のいずれの株であってもよい。本発
明の製造方法においては、上記微生物の一種或いは二種
以上が菌体及び/又は菌体処理物として用いられる。具
体的には、上記微生物を培養して得られた菌体をそのま
ま、或いは培養して得られた菌体を公知の手法で処理し
たもの、即ち、アセトン処理したもの、凍結乾燥処理し
たもの、菌体を物理的又は酵素的に破砕したもの等の菌
体処理物を用いることができる。また、これらの菌体又
は菌体処理物から、式(I)で表されるチアゾリジン化
合物に作用しこれを式(II)で表される光学活性なα−
メルカプトカルボン酸へ変換する能力を有する酵素画分
を粗製物或いは精製物として取り出して用いることも可
能である。更には、このようにして得られた菌体、菌体
処理物、酵素画分等をポリアクリルアミドゲル、カラギ
ーナンゲル等の担体に固定化したもの等を用いることも
可能である。そこで本明細書において、「菌体及び/又
は該菌体処理物」の用語は、上述の菌体、菌体処理物、
酵素画分、及びそれらの固定化物全てを含有する概念と
して用いられる。
【0034】次に、本発明の製造方法について具体的に
説明する。本発明の製造方法において微生物は、通常、
培養して用いられるが、この培養については定法通り行
うことができる。本微生物の培養の為に用いられる培地
には本微生物が資化しうる炭素源、窒素源、及び無機イ
オン等が含まれる。炭素源としては、グルコース等の炭
水化物、グリセロール等のアルコール類、有機酸その他
が適宜使用される。窒素源としては、NZアミン、トリ
プトース、酵母エキス、ポリペプトンその他が適宜使用
される。無機イオンとしては、リン酸イオン、マグネシ
ウムイオン、鉄イオン、マンガンイオン、モリブデンイ
オンその他が必要に応じ適宜使用される。更に、イノシ
トール、パントテン酸、ニコチン酸アミドその他のビタ
ミン類を必要に応じ添加することは有効である。また、
5−メチルヒダントイン等のヒダントイン類、イミド
類、5−置換チアゾリジンジオン類、ラウシル等を添加
することも有効である。培養は、好気的条件下に、pH
約6〜8、温度約20〜35℃の適当な範囲に制御しつ
つ15〜100時間行う。
【0035】式(I)で表されるチアゾリジン化合物に
上記微生物を作用させて光学活性なα−メルカプトカル
ボン酸を製造する方法として、本微生物を培養し、得ら
れた菌体懸濁液と式(I)で表されるチアゾリジン化合
物を混合し反応させ光学活性なα−メルカプトカルボン
酸を得る方法、培地に式(I)で表されるチアゾリジン
化合物を添加し培養と反応を同時に行う方法、或いは培
養終了後、式(I)で表されるチアゾリジン化合物を添
加して更に反応を行う方法等を用いることができる。反
応温度は15〜40℃が好ましく、pH5〜10の範囲
である。式(I)で表されるチアゾリジン化合物の濃度
は0.1〜3%の範囲が望ましく、必要ならば式(I)
で表されるチアゾリジン化合物は反応の間、追補添加さ
れる。また、必要に応じて金属イオンを添加することに
より反応が促進される場合がある。培養及び反応で得ら
れた光学活性なα−メルカプトカルボン酸の採取方法と
しては溶媒抽出等の通常の分離・精製方法を行うことが
できる。
【0036】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限りその技
術分野における通常の変更をすることができる。 実施例1 硫酸アンモニウム1g/L、リン酸二水素カリウム1g
/L、リン酸水素二カリウム1g/l、硫酸マグネシウ
ム300mg/l、硫酸鉄100mg/l、イーストエ
キス3.0g/l、肉エキス3.0g/l、ポリペプト
ン2.0g/l、イソプロピルヒダントイン1.0g/
l、ウラシル1.0g/l(pH7.0)の組成からな
る液体培地50mLに、MCI3552株を接種し、3
0℃で20時間好気的に培養した。培養終了後、菌体を
集め50mM塩化カリウム水溶液で洗浄した。これに2
g/lの5−ベンジルチアゾリジンジオンを含む30m
Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)を加え、全量を
5mLとし30℃で24時間反応させた。反応終了時の
2−メルカプト−3−フェニルプロピオン酸生成蓄積量
は0.56g/lであった。上述反応液上清を酸性化し
た後、ジエチルエーテル50mlと混合し溶媒抽出操作
を行い、分離したジエチルエーテルを減圧濃縮し生産物
を得た。
【0037】これをNMRにより分析したところ1H−
NMR(CDCl3,500MHz):δ(p.p.
m) 2.15(d,J=9Hz,1H,SH)、2.
99(dd,J=14.7Hz,1H,benzyli
c)、3.25(dd,J=14,8Hz,1H,be
nzylic)、3.61(m,1H,α−H)、7.
25(m,5H,aromatic)、8.25(br
s,1H,COOH)であり、本生成物が2−メルカ
プト−3−フェニルプロピオン酸であることを確認し
た。本生成物を高速液体クロマトグラフィー(カラム:
ダイセルキラルセルOD−H)で分析し、絶対配置を求
めた結果、生成物はR−2−メルカプト−3−フェニル
プロピオン酸(光学純度87%e.e.)であった。
【0038】実施例2 硫酸アンモニウム1g/L、リン酸二水素カリウム1g
/L、リン酸水素二カリウム1g/l、硫酸マグネシウ
ム300mg/l、硫酸鉄100mg/l、グリセロー
ル10g/l、イーストエキス3.0g/L、肉エキス
3.0g/l、ポリペプトン2.0g/l、イソプロピ
ルヒダントイン1.5g/l、ウラシル1.5g/l、
N−カルバメート−L−ロイシン1.5g/1(pH
7.0)の組成からなる液体培地50mLに、MCI3
551株を接種し、30℃で20時間好気的に培養し
た。培養終了後、菌体を集め50mM塩化カリウム水溶
液で洗浄した。これに2g/lの5−ベンジルチアゾリ
ジンジオンを含む30mMリン酸カリウム緩衝液(pH
7.5)を加え、全量を5mLとし30℃で24時間反
応させた。反応終了時の2−メルカプト−3−フェニル
プロピオン酸生成蓄積量は0.45g/lであった。
【0039】実施例1と同様の方法により生産物を分離
同定し、本生成物が2−メルカプト−3−フェニルプロ
ピオン酸であることを確認した。本生成物を高速液体ク
ロマトグラフィー(カラム:ダイセルキラルセルOD−
H)で分析し、絶対配置を求めた結果、生成物はR−2
−メルカプト−3−フェニルプロピオン酸(光学純度8
7%e.e)であった。
【0040】実施例3 肉エキス7.0g/l、ペプトン10.0g/l、塩化
ナトリウム3.0g/1、5−ベンジルチアゾリジンジ
オン0.1g/l(pH7.0)の組成からなる液体培
地50mLに、MCI3550株を接種し、30℃で4
8時間好気的に培養した。培養終了後、菌体を集め50
mM塩化カリウム水溶液で洗浄した。これに2g/lの
5−ベンジルチアゾリジンジオンを含む30mMリン酸
カリウム緩衝液(pH7.5)を加え、全量を5mLと
し30℃で24時間反応させた。反応終了時の2−メル
カプト−3−フェニルプロピオン酸生成蓄積量は0.7
1g/lであった。
【0041】実施例1と同様の方法により生産物を分離
同定し、本生成物が2−メルカプト−3−フェニルプロ
ピオン酸であることを確認した。本生成物を高速液体ク
ロマトグラフィー(カラム:ダイセルキラルセルOD−
H)で分析し、絶対配置を求めた結果、生成物はS−2
−メルカプト−3−フェニルプロピオン酸(光学純度8
2%e.e)であった。
【0042】実施例4 肉エキス7.0g/l、ペプトン10.0g/l、塩化
ナトリウム3.0g/1,5−ベンジルチアゾリジンジ
オン0.1g/l(pH7.0)の組成からなる液体培
地50mLに、MCI3549株を接種し、30℃で4
8時間好気的に培養した。培養終了後、菌体を集め50
mM塩化カリウム水溶液で洗浄した。これに2g/lの
5−ベンジルチアゾリジンジオンを含む30mMリン酸
カリウム緩衝液(pH7.5)を加え、全量を5mLと
し30℃で24時間反応させた。反応終了時の2−メル
カプト−3−フェニルプロピオン酸生成蓄積量は0.6
9g/lであった。
【0043】実施例1と同様の方法により生産物を分離
同定し、本生成物が2−メルカプト−3−フェニルプロ
ピオン酸であることを確認した。本生成物を高速液体ク
ロマトグラフィー(カラム:ダイセルキラルセルOD−
H)で分析し、絶対配置を求めた結果、生成物はS−2
−メルカプト−3−フェニルプロピオン酸(光学純度6
3%e.e.)であった。
【0044】実施例5 下記表2に示す各種微生物を、それぞれ実施例3と同様
にして培養した後、それぞれ反応を実施した。反応終了
時の2−メルカプト−3−フェニルプロピオン酸の生成
蓄積量を求めて、さらに実施例1と同様にして、光学純
度を求めた。得られた結果を表2に示す。
【0045】
【表2】 表 2 微 生 物 生成物蓄積量 光学純度 絶対配置 (g/l) (%ee) アグロバクテリウム・ラジオバクター 0.49 64.0 S IAM12048 アグロバクテリウム・リゾゲネス 0.58 48.5 S IAM13570 アグロバクテリウム・リゾゲネス 0.32 63.0 S MAFF03−01724 アグロバクテリウム・ツメファシエンス 0.76 58.0 S MAFF03−01222 アルカリゲネス・ユウトロファス 0.24 49.7 S DSM428 アルカリゲネス・フェカリス 0.38 63.2 S IFO13111 アルカリゲネス・エスピー 0.21 70.0 S IAM1015 アルスロバクター・アトロシアネウス 0.29 58.7 S JCM1329 アルスロバクター・クリスタロポイエテス 0.32 80.0 R JCM2522 アルスロバクター・グロビフォルミス 0.16 48.3 S IFO12137 アルスロバクター・オキシダンス 0.39 57.6 R JCM2521
【0046】
【表3】 表 2(つづき) 微 生 物 生成物蓄積量 光学純度 絶対配置 (g/l) (%ee) アルスロバクター・パラフィネウス 0.42 48.1 S ATCC15590 バチルス・メガテリウム 0.26 45.2 R IFO12108 ブレビバクテリウム・アセチリカム 0.54 47.6 S IAM1790 ブレビバクテリウム・ブタニカム 0.49 49.2 S ATCC21196 コマモナス・アシドボランス 0.13 20.0 R DSM6426 コマモナス・テストステロニ 0.37 54.7 S ATCC11996 コリネバクテリウム・フラベセンス 0.17 55.3 S JCM1317 エンテロバクター・クロアカエ 0.15 42.0 S IFO12935 エルウィニア・ラポンチシ 0.63 43.5 S MAFF03−01331 フラビモナス・オリジハビタンス 0.14 59.5 S IAM1568 グルコノバクター・オキシダンス 0.17 51.6 S IAM1813 コキュリア・ロゼア 0.23 46.4 S IFO3764
【0047】
【表4】 表 2(つづき) 微 生 物 生成物蓄積量 光学純度 絶対配置 (g/l) (%ee) オクロバクトラム・アンスロピ 0.96 75.0 S ATCC49237 オクロバクトラム・アンスロピ 1.20 73.6 S IFO15819 オクロバクトラム・エスピー 0.65 74.5 S IFO12950 パントエア・アグロメランス 0.23 39.8 S IFO12686 パラコッカス・デニトリフィカンス 0.60 43.3 R IFO13301 シュードモナス・クロロラフィス 0.44 66.1 S IFO3904 シュードモナス・フルオレセンス 0.46 53.6 S IFO3081 シュードモナス・プチダ 0.27 60.6 S IFO12653 シュードモナス・スツゼリ 0.23 65.9 S JCM5965 ロドバクター・スファエロイデス 0.46 61.8 S IFO12203 ロドコッカス・エスピー 0.36 39.0 S ATCC15960 ヴァリオヴォラクス・パラドクサス 0.53 67.8 S DSM30162
【0048】
【発明の効果】本発明の微生物を用いた光学活性なα−
メルカプトカルボン酸の製造方法は従来の方法に比べ安
価な方法であることから、光学活性なα−メルカプトカ
ルボン酸の工業的な生産を行う際に非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】MCI3550の樹状図。
【図2】MCI3551の樹状図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI (C12P 11/00 C12R 1:01) (72)発明者 山岸 正博 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 指田 玲子 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 阪本 剛 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、Rは置換基を有していてもよいアルキル基、置
    換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有して
    いてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテ
    ロアリール基を示し、Xは酸素原子又は硫黄原子を示
    す)で表されるチアゾリジン化合物に、該化合物を光学
    活性なα−メルカプトカルボン酸に変換する能力を有す
    る微生物の菌体及び/又は該菌体処理物を作用させるこ
    とを特徴とする一般式(II) 【化2】 (式中、Rは式(I)と同義である)で表される光学活
    性なα−メルカプトカルボン酸の製造方法。
  2. 【請求項2】 式(I)の化合物が、Rが置換基を有し
    てもよいベンジル基であるチアゾリジン化合物である請
    求項1に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 微生物として、アグロバクテリウム属、
    アルカリゲネス属、アルスロバクター属、バチルス属、
    ブレビバクテリウム属、コマモナス属、コリネバクテリ
    ウム属、エンテロバクター属、エルウィニア属、フラビ
    モナス属、グルコノバクター属、コキュリア属、オクロ
    バクトラム属、パントエア属、パラコッカス属、シュー
    ドモナス属、ロドバクター属、ロドコッカス属、ヴァリ
    オヴォラクス属、バークホルデリア属又はボセア属の微
    生物を用いる請求項1又は2に記載の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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