JPS58116692A - Separation of l-threonine from threonine mixture - Google Patents
Separation of l-threonine from threonine mixtureInfo
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- JPS58116692A JPS58116692A JP20998581A JP20998581A JPS58116692A JP S58116692 A JPS58116692 A JP S58116692A JP 20998581 A JP20998581 A JP 20998581A JP 20998581 A JP20998581 A JP 20998581A JP S58116692 A JPS58116692 A JP S58116692A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はDL−スレオニンおよびDL−アロスレオニン
の混合物にし一アロスレオニンアルドラーゼと、新規な
酵素であるD−スレオニンアルドラーセを作用させるこ
とによってL−スレオニン以外の異性体であるD−スレ
オニン、D−アロスレオニン、およびL−アロスレオニ
ンを分解d−ff、L−スレオニンのみを純粋な形で取
得する方法に関する。Detailed Description of the Invention The present invention produces isomers other than L-threonine by treating a mixture of DL-threonine and DL-allothreonine with allothreonine aldolase and D-threonine aldolase, a novel enzyme. The present invention relates to a method for decomposing D-threonine, D-allothreonine, and L-allothreonine, and obtaining only L-threonine in a pure form.
L−スレオニンは人間および動物の必須アミノ酸の−で
あり、各種動、植物蛋白質中の含有量が此較的少ないこ
とから食品および飼料添加物として潜在需要の大きなも
のである。このL−スレオニンは、従来は天然物よりの
抽出法とか発酵法で製造さねできたが、比較的高価であ
ったために安価な製造法が待望されていた。一方、合成
法を用いればグリシン等を原料と(7て容易に合成でき
るが、D−スレオニンがソノL一体と同量副生じ、さら
にD−アロスレオニン、J−L−アロスレオニン(その
DL体として)も副生されることから分離精製工程が非
常に相体であり、したがって収率も低く、このため合成
法によって製造されるし一スレオニンを高価なものにし
ていた。すなわち、DL −スレオニンの光学分割法
としては、例えばBull、 SacChim、、
Vot、 2[1,p903 (1953)及び同Vo
t。L-threonine is an essential amino acid for humans and animals, and because its content in various animal and plant proteins is relatively low, it has great potential demand as a food and feed additive. Conventionally, L-threonine could be produced by extraction from natural products or fermentation, but since it was relatively expensive, an inexpensive production method was long awaited. On the other hand, if a synthetic method is used, it can be easily synthesized using glycine etc. as a raw material (7), but D-threonine is produced as a by-product in the same amount as Sono-L, and D-allothreonine and J-L-allothreonine (their DL form) are produced as by-products. Since DL-threonine is also produced as a by-product, the separation and purification process is very complex, and the yield is therefore low.This makes monothreonine, which is produced by synthetic methods, expensive.In other words, DL-threonine Examples of optical resolution methods include Bull, SacChim, .
Vot, 2[1, p903 (1953) and Vot.
t.
23、 p447 (1956) などに記載され
た方法があるか、この光学分割法は非常に煩雑で、かつ
また低収率である。そして、アロスレオニンを分離する
方法もビス(アセトアルデヒド)スレオニン鋼を用いる
方法(特公昭36−19562号)、エタノール中でナ
トリウムエチラートを用いてナトリウム塩にし、溶解度
差を利用する方法(米国特許第2461847号)など
の煩雑かつ非能率的な方法(/Cよらさるを得ない。23, p. 447 (1956), etc., but this optical resolution method is very complicated and has a low yield. There are also methods for separating allothreonine, including a method using bis(acetaldehyde)threonine steel (Japanese Patent Publication No. 36-19562), and a method using sodium ethylate in ethanol to form a sodium salt and utilizing the difference in solubility (US Patent No. 36-19562). No. 2461847) and other complicated and inefficient methods (/C).
−t(7)うえ、D−スレオニンとアロスレオニンニは
ほとんど需要がなく、ラセミ化等も容易でないという欠
点があった。-t(7) Moreover, D-threonine and allothreonine have the disadvantage that there is almost no demand and racemization is not easy.
本発明者らは上記の問題点を解消して合成法によってL
−スレオニンを安価に供給する方法を開発すべく種々検
討の結果、た−1に丑、し)−スレオニンおよびD−ア
ロスレオニンに作用してグリシンとアセトアルデヒドに
分解する新規z 酵素−iなわちD−スレオニンアルド
ラーゼを見出シ、この酵素にL−アロスレオニンアルド
ラーゼを組合わせて合成反応生成物であるDL−スレオ
ニンおよびOL −アロスレオニンの混合物に作用させ
れば[、−スレオニンのみが残存し、一方分解生成物が
有用なりリシンとアセトアルデヒドになるところから、
L−スレオニンを容易に取得する仁とができ、また副産
物の活用も容易であって、前記の問題点をごとごとく解
消しうろことを見出12、これに基いて本発明を完成す
るに至った。−1
すなわち本発明け、DL−スレオニンおよびDL−アロ
スレオニンの含有溶液にD−スレオニンアルドラーゼ、
およびL−アロスレオニンアルドラーゼを作用させるこ
とを特徴とするDL−スレオニンオヨヒDrJ−アロス
レオニンの混合物から[、−スレオニンを取得する方法
に関するものである。The present inventors solved the above problems and used a synthetic method to
- As a result of various studies to develop a method for supplying threonine at low cost, we have found that - 1) - A new enzyme that acts on threonine and D-allothreonine to decompose it into glycine and acetaldehyde - i.e. D -Threonine aldolase is discovered, and if this enzyme is combined with L-allothreonine aldolase and applied to a mixture of synthetic reaction products DL-threonine and OL-allothreonine, only -threonine remains, On the other hand, since the decomposition products become useful and become lysine and acetaldehyde,
It was discovered that L-threonine can be easily obtained and the by-products can be easily utilized, and that all of the above problems can be solved12, and based on this, the present invention has been completed. Ta. -1 That is, according to the present invention, in a solution containing DL-threonine and DL-allothreonine, D-threonine aldolase,
and L-allothreonine aldolase.
D−スレオニンアルドラーゼはD−スレオニンに作用し
てり゛リシンとアセトアルデヒドに分解する酵素であり
、かつD−アロスレオニンに作用してグリシンとアセト
アルデヒドに分解する酵素である。例えは、アルカリゲ
ネス・ハエ力リス(Alca]、igenes fae
ca]、is) IFO12669、シュードモナス(
Pseudomonas ) DK −2微丁研菌寄第
6200号、およびアリスロバクター(Arthrob
acter ) DK −19微工研菌寄第6201号
などの産生ずる酵素は、D−スレオニンアルドラーゼ活
性とD−アロスレオニンアルドラーゼ活性を併有してい
るところから本発明において使用することができる7、
シュードモナスDK−2微工研菌寄第6200号および
アリスロバクタ−DK−19微工研菌寄第6201号の
菌学的性質を次に示す。D-threonine aldolase is an enzyme that acts on D-threonine and decomposes it into lysine and acetaldehyde, and also acts on D-allothreonine and decomposes it into glycine and acetaldehyde. Examples are Alca, Alcaligenes fae.
ca], is) IFO12669, Pseudomonas (
Pseudomonas) DK-2 Bichoken Bacteria No. 6200, and Arthrobacter
Enzymes produced by DK-19 (acter) DK-19, which has both D-threonine aldolase activity and D-allothreonine aldolase activity, can be used in the present invention7. The mycological properties of Pseudomonas DK-2 No. 6200 and Arylobacter DK-19 No. 6201 are shown below.
(a)形 態
(b) 各培地における生育状態
(c)生理学的性質
沖
以上の菌学的性室をもとに「パージ単一ズ・マニュアル
・オブ・デターミネイティブ・バクテリオロジー第8版
(1974)Jを参照して分類すると、1)K−2菌は
クラム陰性の桿菌で極鞭毛を有し、オキシダーゼ陽性、
脱窒反応陽性であるところからシュードモナス属に属す
るものと同定した。一方、DK−19菌はクラム染色性
が弱い桿菌で多形性及・ひ周毛を有し、糖類を資化で@
ないことからアリスロバクターmに属するものと同定し
た。(a) Morphology (b) Growth status in each culture medium (c) Physiological properties Based on the above mycological chambers, "Purge Single's Manual of Determinative Bacteriology, 8th Edition" (1974) J, 1) K-2 bacteria are crumb-negative rods with polar flagella, oxidase-positive,
It was identified as belonging to the genus Pseudomonas because of the positive denitrification reaction. On the other hand, the DK-19 bacterium is a bacillus with weak crumb staining, has pleomorphic hairs, and is able to assimilate sugars.
Because there was no such thing, it was identified as belonging to Arilobacter m.
D−スレオニンアルドラーゼ活性およびD−アロスレオ
ニンアルドラーゼ活性を併有する酵素は例えばとノ1ら
の微生物を栄養培地に培養すれば生成させることができ
る。栄養培地は細菌を培養する通常のものでもよく、炭
素源としてはグルコース、グリセロール、糖蜜等の糖類
、あるいは酢酸、リンゴ酸叫の有機酸など、窒素源とし
ては硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素など、
有機栄養源として酵母エキス、ペプトン、肉エキス、コ
ーンステイープリカーなど、そして無機イオンとしてマ
グネシウム、鉄、マンガン、カリウム、リン酸塩なとな
・含むものを用いる。An enzyme having both D-threonine aldolase activity and D-allothreonine aldolase activity can be produced, for example, by culturing the microorganism of Tono 1 et al. in a nutrient medium. The nutrient medium may be a normal one for culturing bacteria, and carbon sources include sugars such as glucose, glycerol, and molasses, or organic acids such as acetic acid and malic acid, and nitrogen sources include ammonium sulfate, ammonium chloride, urea, etc.
Yeast extract, peptone, meat extract, cornstarch liquor, etc. are used as organic nutritional sources, and inorganic ions such as magnesium, iron, manganese, potassium, and phosphate are used.
培養方法も細菌を培養する常法に従って行なえばよく、
培地のpHを4〜10として菌を接種後20〜60℃で
1〜6日間好気的に培養すhけよい。The culture method can be carried out according to the conventional method for culturing bacteria.
The pH of the culture medium should be adjusted to 4 to 10, and after inoculating the bacteria, the culture should be aerobically cultured at 20 to 60°C for 1 to 6 days.
このようにして得られるD−スレオニンアルドラーゼ活
性およびD−アロスレオニンアルドラーゼ活性を併有す
る酵素は主に菌体内に生成蓄積される。そこで、培養液
からこの酵素を単離する場合にはまず菌体を機械的方法
、酵素処理する方法、自己溶解法などの公知与去躯の方
法によって破壊して粗抽出液を得る。それから、この粗
抽出液全硫安沈澱、アセトン又はエタノールなどによる
溶媒沈澱、DEAE−セファロース、DEAE−セファ
デックス、リン酸カルシウムゲル等の種々のイオン交換
体や吸着剤を用いたクロマトグラフィーなどを適宜組合
せて精製することによって高純度の酵素標品を得ること
ができる。本酵素の活性発現には、補酵素としてビリド
キザールー5′−リン酸を必要とするため、反応時には
通常10−3〜10−5Mで存在させる。The thus obtained enzyme having both D-threonine aldolase activity and D-allothreonine aldolase activity is mainly produced and accumulated within the bacterial cells. Therefore, when this enzyme is isolated from a culture solution, the bacterial cells are first destroyed by known methods such as mechanical methods, enzyme treatment methods, and autolytic methods to obtain a crude extract. Then, this crude extract is purified by an appropriate combination of methods such as total ammonium sulfate precipitation, solvent precipitation with acetone or ethanol, and chromatography using various ion exchangers and adsorbents such as DEAE-Sepharose, DEAE-Sephadex, and calcium phosphate gel. By doing so, a highly pure enzyme preparation can be obtained. Since pyridoxal-5'-phosphate is required as a coenzyme for the expression of activity of this enzyme, it is usually present at 10-3 to 10-5 M during the reaction.
次に、下記の酵素製造例1で得られた酵素標品について
理化学的性質を測定した結果を記す。Next, the results of measuring the physical and chemical properties of the enzyme preparation obtained in Enzyme Production Example 1 below will be described.
■ 作用および基質特異性
本酵素はD−スレオニンおよびD−アロスレオニンを分
解してグリシンとアセトアルデヒドを生成する。一方、
し−スレオニンおよびL−アロスレオニンにはまったく
作用しない。(2) Action and substrate specificity This enzyme decomposes D-threonine and D-allothreonine to produce glycine and acetaldehyde. on the other hand,
It has no effect on L-threonine and L-allothreonine.
■ 至適pH
D−スレオニンを基質として各pHにおいて30℃で1
0分間反応させ、生成したアルデヒドを定量したところ
、本酵素の至適pHけ7〜9にあった。尚、用いた緩衝
液はpF(4〜7.5までは0.1Mリン酸緩衝液、p
H7〜9nでは0.1M+−リス−H(l緩衝及びpH
9〜11までは0,1M炭酸ソーダ緩衝液である。■ Optimum pH 1 at 30°C at each pH using D-threonine as a substrate.
When the reaction was carried out for 0 minutes and the aldehyde produced was quantified, it was found to be at the optimum pH of the enzyme, 7 to 9. The buffer used was pF (0.1M phosphate buffer from 4 to 7.5, pF
For H7-9n, 0.1M+-Lis-H (l buffer and pH
9 to 11 are 0.1M sodium carbonate buffers.
■ 安定pH範囲
酵素溶液を各pHにおいて30℃で1時間加温後、溶液
中の残存活性を測定したところ、本酵素の安定pH範囲
は6〜9にあった。尚、用いた緩衝液はpH4〜7.5
までけ0.IMIJン酸緩衝液、p)(7〜9 ま
では0.1Mトリス−HCt緩衝液及びpH9〜111
では0.1M炭酸ソーダ緩衝液である。(2) Stable pH range After heating the enzyme solution at 30° C. for 1 hour at each pH, the residual activity in the solution was measured, and the stable pH range of this enzyme was found to be 6 to 9. The buffer used had a pH of 4 to 7.5.
Until 0. IMIJ acid buffer, p) (0.1M Tris-HCt buffer and pH 9-111 from 7 to 9)
This is a 0.1M sodium carbonate buffer.
■ 力価の測定法
酵素含有液0.1 mlを100 p mole の
D−スレオニンを含有するp[(8,0の0.1M)リ
ス−塩酸緩衝液0.4ml!に加え、30℃で10分間
加温して生成したアセトアルデヒドをPaz法(Arc
h、 Biochem、 Biophys、、
Voム 109゜p54B (1965)’) によ
って定量して求めた。■Measurement method of titer 0.1 ml of enzyme-containing solution was mixed with 0.4 ml of p[(8,0 0.1M) Lis-HCl buffer containing 100 p mole of D-threonine! In addition, the acetaldehyde produced by heating at 30°C for 10 minutes was subjected to the Paz method (Arc
h, Biochem, Biophys,
Vom 109°p54B (1965)').
尚、1分間に1μmoleのD−スレオニンを分解する
酵素活性を1Uとした。In addition, the enzyme activity that decomposes 1 μmole of D-threonine per minute was defined as 1 U.
■ 作用適温の範囲
D−スレオニンを基質としてpH8,0の0.1Mトリ
ス−塩酸緩衝液を用い、各温度で10分間反応させ、生
成しだアセトアルデヒドを測定したところ、本酵素の至
適温度は40〜50℃にあった。■ Range of suitable temperature for action Using D-threonine as a substrate and 0.1M Tris-HCl buffer at pH 8.0, the reaction was carried out for 10 minutes at each temperature, and the acetaldehyde produced was measured. The temperature was 40-50°C.
■ 熱安定性
pH8,0の0.1M)リス−塩酸緩衝液に溶解した酵
素溶液を各温度で1時間加熱後、溶液中の残存活性を測
定したところ、本酵素の安定温度は40℃以下であった
。■ Thermostability After heating an enzyme solution dissolved in 0.1M (pH 8.0) Lis-HCl buffer at each temperature for 1 hour, the residual activity in the solution was measured, and the stable temperature of this enzyme was 40℃ or lower. Met.
■ pH1温度などによる失活の条件
本酵素はpH5以下、p[(11以上、および温度70
℃以上では1時間に失活する。■ Conditions for inactivation by pH 1 temperature, etc.
At temperatures above ℃, it becomes inactive within 1 hour.
■ 阻害、活性化および安定化
本酵素はシルカブトエタノール、亜硫酸ナトリウム、亜
硫酸水素ナトリウム、ジチオスレイトール、Mn”、C
oz+、F eZ +、M g 2+によって活性化さ
れ安定化される。一方 Ag + +、Cu2+、)(
g2+、zn2+、Pd2+、 ヒドロキシルアミン、
p−りpルマーキュリー安息香酸によって阻害される。■ Inhibition, activation and stabilization This enzyme contains silcabutoethanol, sodium sulfite, sodium bisulfite, dithiothreitol, Mn'', C
It is activated and stabilized by oz+, FeZ+, and Mg2+. On the other hand, Ag + +, Cu2+, )(
g2+, zn2+, Pd2+, hydroxylamine,
It is inhibited by p-remercury benzoic acid.
■補酵素
本酵素の補酵素はピリドキサール−5′−リン酸である
。(2) Coenzyme The coenzyme of this enzyme is pyridoxal-5'-phosphate.
酵素製造例1で得られた酵素は以上のような理化学的性
質を有しているが、従来知られているスレオニンアルド
ラーゼおよびアロスレオニンアルドラーゼはいずれも[
、一体を分解するものであってD一体を分解するものは
全く知られていないところからこの酵素は全く新しい作
用を有する新規な酵素である。The enzyme obtained in Enzyme Production Example 1 has the above-mentioned physicochemical properties, but the conventionally known threonine aldolase and allothreonine aldolase both [
This enzyme is a novel enzyme with a completely new action, as there is no known enzyme that decomposes D-1 and D-1.
本発明において使用されるO−スレオニンアルドラーゼ
は、要はD−スレオニン及びD−アロスレオニンヲ分解
してグリシンとアセトアルデヒドを生成しうるものであ
ればよい。The O-threonine aldolase used in the present invention may essentially be one that can decompose D-threonine and D-allothreonine to generate glycine and acetaldehyde.
L〜エアロレオニンアルドラーゼけL−アロスレオニン
ニ作用してグリシンとアセトアルデヒドに分解する酵素
であり、羊肝臓、トウモロコシ発芽体などにその存在が
知られているが、微生物が産生ずることは全く知られて
いない。L-Aerothreonine aldolase is an enzyme that decomposes L-allothreonine into glycine and acetaldehyde, and its existence is known in sheep liver, corn germination, etc., but it is completely unknown that microorganisms produce it. Not yet.
本発明者らはたまたまバチルス属、シュードモナス属、
アリスロバクター属、アルカリ土類風に属する細菌がこ
の酵素を産生ずることを押出し、この酵素を工業的に大
量生産する途をひらいた。The present inventors happened to find that Bacillus spp., Pseudomonas spp.
He discovered that bacteria belonging to the genus Arylobacter and the alkaline earth genus produced this enzyme, paving the way for industrial mass production of this enzyme.
バチルス属について、L−アロスレオニンアルドラーゼ
産生能を有する微生物の例として、土壌より分離したバ
チルスDK−315微工研菌を第6202号を挙げるこ
とができる。シュードモナス属については前記したシュ
ードモナスDK−2微工研菌寄第6200号、アリスロ
バクター属についてはアリスロバクターDK−19微工
研菌寄第621]1号、アルカリゲス属につぃてはアル
カリゲネス・ハエカリス(A1.cal、igenes
faecaNS) IFo 12669号を挙けるこ
とができる。Regarding the genus Bacillus, Bacillus DK-315 microorganism No. 6202 isolated from soil can be mentioned as an example of a microorganism having the ability to produce L-allothreonine aldolase. For the genus Pseudomonas, the above-mentioned Pseudomonas DK-2 Microtech Research Institute No. 6200, for the genus Arilobacter, the above-mentioned Arilobacter DK-19 Microtech Research Institute No. 621] No. 1, and for the genus Alcaliges. Alcaligenes flycalis (A1.cal, igenes
faecaNS) IFo No. 12669.
バチルスOK−315微工研菌寄第6202号の歯学的
性質を次に示す。The dental properties of Bacillus OK-315 FEI No. 6202 are shown below.
(a)形 態
■ 細胞の形、大きさ;桿菌、0.8X2.Gμ■ 多
形 性; な し
■ 運 動 性; あゆ、開毛
■ 胞 子; あり、ダ円形で中心よりすり、た位
置に存在
■ クラム染色; 陽 性
■ 抗 酸 性; な し
くb) 各培地における生育状態
■ 肉汁寒天平板培養 ; 生育良好、円形■ 肉汁寒
天斜面培養 ; 生育良好、半透明、光沢あシ
■ 肉汁液体培養 ; 生育良好
■ 肉汁セラチン穿刺培養 ; 糸状、表面によく生育
する
■ リドマス・ミルク ; 脱色しかつ液化する
(c)生理学的性質
■ 硝酸塩の還元; +
■ 脱 窒 反 応 ; +■ MR
テ ス ト ;+(弱い)■ vp テ
ス ト : 〜■ インドールの生成
; −
■ 硫化水素の生成 ;
■ テンプンの加水分解 ; +■ クエン酸の
利用
Koser培地; −
Christensen培地 ; −■ 無機窒素源
の利用
硝 酸 塩 ; −
アンモニウム塩 : 十
0色素の生成; −
■ ウレアーゼ; −
0オキシターゼ; 十
0 カ タ ラ − ゼ ;+(弱い)
■生育の範囲
pH:p85〜12
温 度 ; 5〜40℃
[相] 酸素に対する態度 ; 好気性Q O−Fテス
ト(Fiugh Leifson法);FO糖類から酸
およびガスの生成
(2)D−キシロース −
(3)D−グルコース + 十(4)D−
マンノース + 十(5)D−フラクトー
ス + +(6)D−ガラクトース
+ 十(7)麦芽糖 士
(8) シ ヨ 糖
−(9) 乳 糖 −
0□ トレハロース +
ell) D−ンルビット −α埠 D−マン
ニット + −(至)イノジット
q4 グリセリン + +
θ9 デ ン プ ン +[相] 耐
塩 性 ;NaC15チで生育せず0 ゼラチン分解
性 ; 十
@ DNAase : 十
■ ビタミン要求性 ; なし
以上の歯学的性質をもとに[バージニーズ・マニュアル
・オブ・デターミネイティブ・バクテリオロジー第8版
(1974)J を参照すると、DK−315菌はク
ラム陽性の桿菌であって周鞭毛で運動し、胞子形成能を
有することから、本菌はバチルス属に属するものと同定
した。(a) Morphology■ Cell shape and size; rod, 0.8X2. Gμ ■ Polymorphism: None ■ Motility: Ayu, hairy ■ Spores: Yes, circular and located at a distance from the center ■ Crumb staining: Positive ■ Anti-acidity: None b) Each Growth status in the medium■ Meat juice agar plate culture: Good growth, circular ■ Meat juice agar slant culture: Good growth, translucent, glossy ■ Meat liquid culture: Good growth■ Meat juice seratin puncture culture: Thread-like, grows well on the surface■ Lidomus milk; decolorizes and liquefies (c) Physiological properties ■ Nitrate reduction; + ■ Denitrification reaction; +■ MR
Test ;+(weak) ■ vp Te
St: ~■ Generation of indole
- ■ Production of hydrogen sulfide; ■ Hydrolysis of starch; +■ Koser medium using citric acid; - Christensen medium; - ■ Use of inorganic nitrogen sources Nitrate; - Ammonium salts: Production of ten pigments; - ■ Urease; -0 Oxidase; 10 Catalase; + (weak)
■Growth range pH: p85-12 Temperature: 5-40℃ [Phase] Attitude toward oxygen: Aerobic Q O-F test (Fuugh Leifson method); Generation of acid and gas from FO sugars (2) D-xylose - (3) D-glucose + ten (4) D-
Mannose + ten (5) D-fructose + + (6) D-galactose
+ 10 (7) maltose (8)
−(9) Lactose −
0□ trehalose + ell) D-nruvit - α埠 D-mannit + - (to) inosit q4 Glycerin + + θ9 Starch + [phase] Salt tolerance; Does not grow on NaC15 0 Gelatin degradability; 10@ DNAase: 10■ Vitamin requirement: None Based on the above dental properties [Referring to Virginie's Manual of Determinative Bacteriology, 8th edition (1974) J, DK-315 bacterium This bacterium was identified as belonging to the genus Bacillus because it is a clam-positive bacillus, moves with periflagella, and has the ability to form spores.
し−アロスレオニンアルドラーゼは例オは各種の上記微
生物を栄養培地に培養すれば生成させることができる。Allothreonine aldolase can be produced, for example, by culturing various of the above-mentioned microorganisms in a nutrient medium.
栄養培地は細菌を培養する通常のものでよく、炭素源と
してはグルコース、グリセロール、糖蜜等の糖類、酢酸
、リンゴ酸等の有機酸など、窒素源としては倣酸アンモ
ニウム、塩化アンモニウム、尿素など、有機栄養源とし
ては酵母エキス、ペプトン、肉エキス、コーンステイー
プリカーなど、そして無機イオンとしてはマクネシウム
、鉄、マンガン、カリウム、リン酸塩などを含むものを
用いる。The nutrient medium may be one commonly used for culturing bacteria; carbon sources include sugars such as glucose, glycerol, and molasses; organic acids such as acetic acid and malic acid; nitrogen sources include ammonium imilate, ammonium chloride, urea, etc. Organic nutritional sources include yeast extract, peptone, meat extract, cornstarch liquor, etc., and inorganic ions include magnesium, iron, manganese, potassium, phosphate, etc.
培養方法も細菌を培養する常法に従って行なえばよく、
培地のp[(を4〜10として菌を接種後20〜60℃
で1〜3日間好気的に培養すればよい。The culture method can be carried out according to the conventional method for culturing bacteria.
After inoculating the bacteria, set the p[( of the medium to 4 to 10) to
The cells may be cultured aerobically for 1 to 3 days.
このようにして得らねるし一アロスレメニンアルドラー
ゼは主に菌体内に生成蓄積される。Alloslemenine aldolase, which cannot be obtained in this way, is mainly produced and accumulated within the bacterial body.
そこで、培養液からこの酵素を単離する場合には、捷ず
菌体を機械的方法、酵素処理する方法、自己溶解法など
の公知の方法によって破壊して粗抽出液を得る。それか
ら、との粗抽u1液を硫安沈澱、アセトン又はエタノー
ルなとによる溶媒沈澱、DEAF−セファロース、DE
AE−セファテックス、リン酸カルシウムケル等の種々
のイオン交換体や吸着剤を用いたクロマトクラフィーな
どを適宜組合せて精製することによって高純度の酵素標
品を得ることかできる。以下に簡単な物性値を示す。Therefore, when this enzyme is to be isolated from a culture solution, a crude extract is obtained by destroying the bacterial cells by a known method such as a mechanical method, an enzyme treatment method, or an autolytic method. Then, the crude extracted solution was subjected to ammonium sulfate precipitation, solvent precipitation with acetone or ethanol, DEAF-Sepharose, DE
Highly pure enzyme preparations can be obtained by purification using appropriate combinations of chromatography using various ion exchangers and adsorbents such as AE-Sephatex and calcium phosphate gel. Simple physical property values are shown below.
1 至適pHpH8〜9
2、 至適温度 60〜70℃
3、 失活の条件 30℃でpF(5〜11 又はp
H8で50℃ 以上で、1時間で失活
4 阻害剤 Cu2+、HF2+、Ag I+により阻
害5、 安定剤 メルカプトエタノール、ジチオスレイ
トール、亜硫酸ナトリウ
ム
6、 補酵素 ピリドキサール−57−リン酸本酵素の
活性発現には補酵素としてピリドキサール−5′−リン
酸を必要とするため、反応時には通常10−3〜10−
5M存在させる。1. Optimum pH pH 8-9 2. Optimum temperature 60-70℃ 3. Conditions for deactivation pF (5-11 or p
Inactivated in 1 hour at 50°C or higher in H84 Inhibitor: Inhibited by Cu2+, HF2+, Ag I+5, Stabilizer: Mercaptoethanol, dithiothreitol, sodium sulfite6, Coenzyme: Pyridoxal-57-phosphate Activity of the main enzyme Since expression requires pyridoxal-5'-phosphate as a coenzyme, 10-3 to 10-
Let 5M exist.
本発明において使用されるし一アロスレオニンアルドラ
ーゼは要はL−アロスレオニンを分解してクリシンとア
セトアルデヒドを生成するものであればたり、上述の微
生物由来のものに限定されないことはいうまでもない。It goes without saying that the allothreonine aldolase used in the present invention is not limited to those derived from the above-mentioned microorganisms, as long as it decomposes L-allothreonine to produce chrysin and acetaldehyde.
また、本発明において使用される酵素は、D−スレオニ
ンアルドラーゼ、およびL−アロスレオニンアルドラー
ゼのいずれも酵素活性を発渾しうる形態であればたり、
単離された形に限定されるもの1はない。従って、生籾
製品でもよく、粗抽出液、さらには培養物、生繭体、凍
結乾燥菌体、アセトン乾燥菌体、菌体の磨砕物、羊肝臓
等の磨砕物等であってもJ:い。さらに酵素自体あるい
け菌体等のま\公知の固定化生段で固定化して用いても
よい。固定化方法は担体結合法、架橋法、包括法、凝集
法などを広く利用できる1、
DL−スレオニントDL−アロスレオニンの混合物は公
知のいかなる方法で得らJ9たものであってもよく、例
えばアセト酢酸エステルを出発物質としてα−アミノ−
β−ヒドロキシ酪酸エステルを合成し、これに塩化チオ
ニルを作用させてオキザゾリンエステルとして加熱下で
加水分解する方法(、T、 Am、 Chem、 S+
nc、、 Vat、 71゜pH01(1949))、
酢酸ビニルを原料としてオキソ法によってヒドロホルミ
ル化してα−アセトキシブロビオンアルテヒドを合成し
、シアン化水素とアンモニアを反応させてα−アミン−
β−ヒドロキシブチロニトリルを得、これにホスゲンを
作用させてオキサゾリドン誘導体として加水分解する方
法(特公昭40−11608号)などを利用することが
できる。しかしながら、本発明の方法においては目的物
質がL−スレオニンであり、副産物かクリシンとアセト
アルデヒドであるから、合成反応はアロ体の副生が少な
く、マたグリシンとアセトアルデヒドを原料とするもの
が好都合である。この点で、クリシンに金属塩を作用さ
せてグリシン金属錯体を形成させ、これにアセトアルデ
ヒドを縮合させる方法(特公昭56−19562号、特
公昭47−39093号など)は本発明においてD L
−スレオニンとDL−アロスレオニンの混合物を製造す
る方法として好適である。この混合物を含有する溶液は
一旦結晶の形で取得したものを水に溶解したものでもよ
いが、合成反応液、あるいはそこから前記の混合物結晶
を取得する各種の中間精製工程液であってもよい。すな
わち、本発明においてOL−スレオニンおよびDL−ア
ロスレオニンの含有液とけ、要はこれらのものを含んだ
溶液であればよく、D一体とし一体の比率とか、スレオ
体とアロ体の比率などは問うところではない。また、こ
れら以外に各種の不純物をも含んだものであってもよい
ことはいうまでもない。その場合、酵素反応阻害物質が
あれば事前に除去しておく。例えは、合成反応に用いる
金属イオンが有害であれはカチオン交換樹脂等で事前に
除去しておく。Furthermore, the enzyme used in the present invention may be either D-threonine aldolase or L-allothreonine aldolase in a form that can develop enzymatic activity;
Nothing 1 is limited to isolated form. Therefore, raw rice products, crude extracts, cultures, raw cocoons, freeze-dried bacterial cells, acetone-dried bacterial cells, crushed bacterial cells, crushed sheep liver, etc. may be used. . Furthermore, the enzyme itself or bacterial cells may be immobilized using a known immobilization stage. A wide variety of immobilization methods such as carrier binding, crosslinking, entrapping, and aggregation methods can be used.1 The mixture of DL-threonine and DL-allothreonine may be obtained by any known method. For example, α-amino-
A method of synthesizing β-hydroxybutyric acid ester, reacting it with thionyl chloride, and hydrolyzing it under heat to form an oxazoline ester (T, Am, Chem, S+
nc,, Vat, 71°pH01 (1949)),
Using vinyl acetate as a raw material, α-acetoxybrobionaltehyde is synthesized by hydroformylation using the oxo method, and α-amine-
A method may be used in which β-hydroxybutyronitrile is obtained and hydrolyzed to form an oxazolidone derivative by the action of phosgene (Japanese Patent Publication No. 11608/1983). However, in the method of the present invention, the target substance is L-threonine, and the by-products are chrysin and acetaldehyde, so the synthesis reaction produces less allo-isomer by-products, and it is convenient to use mataglycine and acetaldehyde as raw materials. be. In this respect, the method of treating chrysin with a metal salt to form a glycine metal complex and condensing acetaldehyde therewith (Japanese Patent Publication No. 56-19562, Japanese Patent Publication No. 47-39093, etc.) is a method of D L in the present invention.
- Suitable as a method for producing a mixture of threonine and DL-allothreonine. The solution containing this mixture may be obtained once in the form of crystals and dissolved in water, but it may also be a synthesis reaction solution or various intermediate purification process solutions from which the above-mentioned mixture crystals are obtained. . In other words, in the present invention, a solution containing OL-threonine and DL-allothreonine may be dissolved as long as it contains these substances, and the ratio of D-integral to integral, the ratio of threo-to-allo-isomer, etc. does not matter. By the way, it's not. Moreover, it goes without saying that it may also contain various impurities in addition to these. In that case, remove any enzyme reaction inhibitors in advance. For example, if the metal ions used in the synthesis reaction are harmful, they are removed in advance using a cation exchange resin or the like.
Dし−スレオニンおよびDし一アロスレオニンの含有溶
液にD−スレオニンアルドラーセ、およヒ1.−アロス
レオニンアルドラーゼを作用させるには特に困難はなく
、要はこの溶液にこれらの酵素を存在せしめhはよい。A solution containing D-threonine and D-allothreonine is added with D-threonine aldolase and - There is no particular difficulty in making allothreonine aldolase act; the key is to have these enzymes present in this solution.
DL−スレオニンおよびDL−アロスレオニンの濃度は
酵素活性を著しく阻害しない程度でおればよいが、スレ
オニンとアロスレオニンの合計で0.1〜2モル/を程
度が好ましい。反応系の溶媒は原則として水であるが、
酵素反応を阻害しない有機溶媒等が含まれていてもよい
。及応時のpF(は使用する酵素によって異なるが、酵
素製造例で得られた酵素の場合にはpi(7〜10付近
が好ましい。反応温度も使用する酵素によるが、酵素製
造例で得られた酵素の場合には30〜45℃の範囲が好
適である。また、この製造例の酵素の場合には補酵素と
して10−3〜10−5M 程度のピリドキサール−
5−リン酸を共存させると酵素反応を促進させることが
できる。その他種々の目的で界面活性剤などを添加し7
てもよい。反応はバッチ式で行なってもよく、連続式で
行なってもよい。また、酵素は両者全−緒に加えて同時
に反応を進行させてもよく、個別に反応させてもよい。The concentration of DL-threonine and DL-allothreonine should be at a level that does not significantly inhibit enzyme activity, but the total amount of threonine and allothreonine is preferably about 0.1 to 2 mol/. In principle, the solvent for the reaction system is water, but
It may also contain an organic solvent that does not inhibit the enzymatic reaction. The pF at the time of reaction varies depending on the enzyme used, but in the case of the enzyme obtained in the enzyme production example, pi (around 7 to 10 is preferable.The reaction temperature also depends on the enzyme used, but In the case of enzymes, a temperature range of 30 to 45°C is suitable.In addition, in the case of the enzyme of this production example, about 10-3 to 10-5M of pyridoxal is added as a coenzyme.
When 5-phosphoric acid is present, the enzymatic reaction can be promoted. Addition of surfactants etc. for various other purposes7
It's okay. The reaction may be carried out batchwise or continuously. Furthermore, both enzymes may be added together and the reaction may proceed simultaneously, or may be reacted individually.
反応時間は各酵素とも5〜100時間程度でよい。The reaction time for each enzyme may be about 5 to 100 hours.
反応終了後は、必要により遠心分離、濾過等で懸濁物を
除去してから、イオン交換樹脂処理、晶析等で精製し、
活性炭等で脱色してこの脱色液f:濃縮することによっ
て【−6−スレオニア結Aを純粋な形で取得することが
できる。反応生成物はいずれの酵素の場合もグリシンと
アセトアルデヒドであるが、グリシンは例えはイオン交
換樹脂を用いたクロマトグラフィーによって容易に分離
回収することができる。アセトアルデヒドは酵素反応中
に同時に副生するグリシンと縮合反応したり、各酵素に
よって逆反応しグリシンと再結合1.たりするので、ア
セトアルデヒドはむしろ反応中に蒸溜等で回収(−でし
捷うのがよい。After the reaction is completed, if necessary, remove suspended matter by centrifugation, filtration, etc., and then purify by ion exchange resin treatment, crystallization, etc.
[-6-threonia bond A can be obtained in a pure form by decolorizing with activated carbon or the like and concentrating the decolorizing solution f. The reaction products of any enzyme are glycine and acetaldehyde, and glycine can be easily separated and recovered, for example, by chromatography using an ion exchange resin. Acetaldehyde condenses with glycine, which is produced as a by-product during the enzymatic reaction, or undergoes a reverse reaction with each enzyme and recombines with glycine.1. Therefore, it is preferable to recover acetaldehyde by distillation or the like during the reaction.
本発明の方法を用いれは従来分離が困難であったD ス
レオニンとかアロスレオニンヲ簡便な手段で一挙にL−
スレオニンから除去することができる。従って、従来合
成法でL−スレオニンを製造する場合大きな問題点とし
て立ちはだかつていた前記の異性体の分離手段を一挙に
解決し、L−スレオニンを合成法で安値に提供する途を
ひらいたものて〜ある。また、副生ずるグリシンとアセ
トアルデヒドも市場価値の高いものであり、特にグリシ
ン、またはグリシンとアセトアルデヒドを原料とするス
レオニンの合成法と組合わせればこれらの副産物を合成
原料として再利用できるのでさらに好ましい。By using the method of the present invention, D-threonine and allothreonine, which were previously difficult to separate, can be easily separated from L-threonine and allothreonine.
It can be removed from threonine. Therefore, the method for separating the above-mentioned isomers, which had been a major problem when producing L-threonine by the conventional synthetic method, was solved all at once, and a way was opened to provide L-threonine at a low price by the synthetic method. There are some things. In addition, the by-products glycine and acetaldehyde also have high market value, and it is particularly preferable to combine this method with a method for synthesizing threonine using glycine or glycine and acetaldehyde as raw materials, since these by-products can be reused as raw materials for synthesis.
次に、酵素製造例を示す。なお、チはすべてit%であ
り、D−アロスレオニンアルドラーゼ活性および1.−
アロスレオニンアルドラーゼ活性は、前述のD−スレオ
ニンアルドラーゼの力価の測定法において、基質を各酵
素に対応して変えたほかは同様に行なった。賛だ、力価
も同様に1分間に基質であるアロスレオニン1μmol
eを分解する活性を1Uとした。Next, an example of enzyme production will be shown. In addition, all ts are it%, D-allothreonine aldolase activity and 1. −
Allothreonine aldolase activity was measured in the same manner as in the method for measuring the titer of D-threonine aldolase described above, except that the substrate was changed according to each enzyme. I agree, the titer is also 1 μmol of the substrate allothreonine per minute.
The activity to decompose e was defined as 1U.
酵素製造例1
ポリペプトン0.5 %、酵母エキス0.2係、KH2
PO40,1%、M、gsO40,05係、 L−グル
タミン酸0.1%、およびD−スレオニン0.5係から
なるpH7,5の培地を調製し、5を容の培養槽にその
3tを投入して120℃で10分間加熱殺菌した。この
培地にアリスロバクタ−0K−19微工研菌寄第620
1号を接種1〜、pFJ 8に保ちながら30℃で20
時間通気および攪拌をしつつ培養した。Enzyme production example 1 Polypeptone 0.5%, yeast extract 0.2%, KH2
Prepare a pH 7.5 medium consisting of PO40.1%, M, gsO40.05, L-glutamic acid 0.1%, and D-threonine 0.5, and put 3 tons of it into a culture tank with a capacity of 5. and heat sterilized at 120°C for 10 minutes. In this medium, Arylobacter 0K-19
Inoculate No. 1 from 1 to 20 at 30℃ while maintaining pFJ 8.
The cells were cultured for hours with aeration and stirring.
培養終了後、培養液から菌体を遠心分離1〜、o、q%
食塩水で洗浄後この湿菌体を10mM メルカプトエ
タノールおよび0.1mMピリドキサール−5−リン酸
を含むpH7,5の0.1Mリン酸緩衝液100 me
中に分散した。この菌体分散液を20KHzの超音波で
5分間5回処理し7てから遠心し、上清液を分取した−
0次いで、上清液にプロタミン硫酸を加えて核酸を除去
し、さらに硫安分画してD−スレオニンアルドラーゼ活
性含有画分を集めた。After culturing, centrifuge the bacterial cells from the culture solution 1~, o, q%
After washing with saline, the wet bacterial cells were soaked in 100 me of 0.1M phosphate buffer, pH 7.5, containing 10mM mercaptoethanol and 0.1mM pyridoxal-5-phosphate.
dispersed inside. This bacterial cell dispersion was treated with 20 KHz ultrasound five times for 5 minutes, then centrifuged, and the supernatant liquid was collected.
Next, protamine sulfate was added to the supernatant to remove nucleic acids, and the supernatant was further fractionated with ammonium sulfate to collect fractions containing D-threonine aldolase activity.
この両分を10.71MメルカプトエタノールおよびQ
、1mMビリドキザールー5〜リン酸を含むpH7,5
の0.01MIJン酸緩衝液で透析後DEAE−セファ
デックス八−5へ 100−を充填した一カラムに通
液し、KC1塩濃度勾配法にて溶出し、D−スレオニン
アルドラーゼ活性区分ヲ集めた。この区分を限外濾過法
にて濃縮し、[。Both parts were combined with 10.71M mercaptoethanol and Q
, pH 7,5 containing 1mM pyridoxalu-5 to phosphoric acid.
After dialysis with 0.01MIJ acid buffer, the solution was passed through a column packed with DEAE-Sephadex 8-5 and 100-, and eluted using the KC1 salt concentration gradient method, and the D-threonine aldolase activity fraction was collected. . This fraction was concentrated by ultrafiltration and [.
−スレオニン脱アミン酵素を含まない精製D−スレオニ
ンアルドラーゼ溶液10−を得た。この溶液のD−スレ
オニンアルドラーゼ活性は5U/−1そしてD−アロス
レオニンアルドラーゼ活性は12.5U/−であった。- A purified D-threonine aldolase solution 10- containing no threonine deaminase was obtained. The D-threonine aldolase activity of this solution was 5 U/-1 and the D-allothreonine aldolase activity was 12.5 U/-.
酵素製造例2
シュードモナスDK−2微工研菌寄第6200号および
アルカリゲネスハエカリスTFO12669を用い、い
ずれも酵素製造例1と同じ培地に同様に培養し、培養液
から同様に分離精製操作を行なって精製D−スレオニン
アルドラーゼ溶液10づを得た。得られた溶液の酵素活
性は、シュードモナス0K−2菌の場合にはD−スレオ
ニンアルドラーゼ活性4.5 U/m/!でD−アロス
レオニンアルドラーゼ活性10.8 U/+++/であ
り、アルカリゲネスノ・エカリス菌の場合にはD−スレ
オニンアルドラーゼ活性4.2 U/mlそしてD−ア
ロスレオニンアルドラーゼ活性9.5U/ゴ であった
。Enzyme Production Example 2 Using Pseudomonas DK-2 Microtechnological Laboratory No. 6200 and Alcaligenes flycharis TFO12669, both were cultured in the same medium as in Enzyme Production Example 1, and the separation and purification operations from the culture solution were performed in the same manner. Ten purified D-threonine aldolase solutions were obtained. The enzyme activity of the obtained solution was D-threonine aldolase activity of 4.5 U/m/! in the case of Pseudomonas 0K-2. In the case of Alcaligenes no. there were.
酵素製造例3
バチルスDK−315微工研菌寄第6202号を用い、
酵素製造例1と同じ培地に同様建培養j〜、培養液から
同様に分離精製操作を行なつ−Cff製L−アロスレオ
ニンアルドラーゼ溶液10meを得た。この溶液のし一
アロスレオニンアルドラーゼ活性は4.5U/−であり
、D−アロスレオニンおよOo−スレオニンニは全く作
用1.なかった。Enzyme Production Example 3 Using Bacillus DK-315 FEI No. 6202,
A standing culture was carried out in the same medium as in Enzyme Production Example 1, and the separation and purification operation was carried out in the same manner from the culture solution to obtain L-allothreonine aldolase solution 10me manufactured by Cff. The allothreonine aldolase activity of this solution was 4.5 U/-, and D-allothreonine and Oo-threonine had no activity at all. There wasn't.
以下、実施例を示す。なお、スレオニン、アロスレオニ
ン、およびグリシンIri、tert、−フチルアルコ
ール二メチルエチルケトン:水:濃アンモニアの比が4
:3:2:jの混合溶液を展開溶媒としてペーパークロ
マトグラフィーヲ行々い、ニンヒドリンで発色させてグ
リシン、スレオニンおよびアロスレオニンのスポットを
切り抜き、硝酸鋼を0.005%含むメタノールで抽出
して比色定量した。また、アセトアルデヒドハPEG
6000 X 6mのカラムを用いたガスクロマトグラ
フィーで定量し7た。Examples are shown below. In addition, the ratio of threonine, allothreonine, and glycine Iri, tert, -phthyl alcohol dimethyl ethyl ketone: water: concentrated ammonia is 4.
Perform paper chromatography using a mixed solution of :3:2:j as a developing solvent, develop the color with ninhydrin, cut out spots of glycine, threonine, and allothreonine, and extract with methanol containing 0.005% steel nitrate. It was determined colorimetrically. In addition, acetaldehyde PEG
It was quantified by gas chromatography using a 6000 x 6m column.
次に本発明を実施例について説明するが、本発明(rよ
これによりなんら限定されるものではない。又以下の実
施例において使用するDL−アロスレオニン10チスる
DL−スレオニンは次の合成法によった。Next, the present invention will be explained with reference to Examples, but the present invention (r) is not limited thereto. Also, DL-threonine used in the following Examples is synthesized by the following synthesis method. According to
OL −スレオニンの合成例
グリシン75?を3.8tの水圧加熱溶解し塩基性炭酸
鋼jOor ’c徐々に加え加熱故応させる。Fj応
終了後過剰の塩基性炭酸銅を熱溶液から戸別しこのp液
を減圧濃縮稜冷却すると結晶グリシン鋼110F を得
る。Synthesis example of OL-Threonine Glycine 75? was heated and melted under 3.8 tons of water pressure, and basic carbonated steel was gradually added to react by heating. After the Fj reaction is completed, excess basic copper carbonate is removed from the hot solution, and the p solution is cooled under reduced pressure to obtain crystalline glycine steel 110F.
次に水酸化カリウム61を溶解したメタノール0.8t
に結晶グリシン銅587.アセトアルテヒト502を加
え50−60℃で1,5時間かき捷せながら反応する。Next, 0.8t of methanol in which 61% of potassium hydroxide was dissolved
crystalline glycine copper 587. Acetaltecht 502 was added and reacted at 50-60°C for 1.5 hours with stirring.
反応後溶液を戸遇して少量の不溶物を除きP液に酢酸6
.42を加えて減圧下で溶媒を留去する。残留する粗ス
レオニン銅化合物を十分に水洗したのち6規定アンモニ
ア水0,5tにて結晶ケ溶解し、この溶液を6倍に稀釈
した後、キレート樹脂タウエックスA−1(NH4型)
2tを充てんしたカラムに通過させ銅を除去し、スレオ
ニン流出区分を集める。この溶液を減圧にて100 m
l に#縮し、濃縮液VCメタノール4007加えて冷
却し、析出した結晶を含水メタノールより再結晶すれは
DL−スレオニンの結晶382を得る。本品のアロスレ
オニン含量は10チであった1、
実施例1
前記の合成例により得られたDL−アロスレオニン10
チを含有するDL−スレオニン結晶2.3El’、
ピリドキサール5−リン酸10−6モル、メルカプトエ
タノール10−4モル、および塩化マンガン10−3モ
ルを含む20 mlの水溶液に酵素製造例1で得られた
D−アロスレオニンアルドラーゼ活性を併有する精製D
−スレオニンアルドラーゼ溶液10m1!および酵素製
造例6で得られ* 精’A T−−アルスレオニンアル
ドラーゼ溶液10 m(!を加え、減圧蒸溜して生成し
/ζアセトアルテヒドを反応液から除去、回収し4から
50℃で24時間反応させた。反応中は0. I NN
aOHで反応液のpHを7.5〜8.5に保った。After the reaction, take the solution, remove a small amount of insoluble matter, and add acetic acid 6 to the P solution.
.. 42 was added and the solvent was distilled off under reduced pressure. After thoroughly washing the remaining crude threonine copper compound with water, the crystals were dissolved in 0.5 t of 6N ammonia water, and this solution was diluted 6 times, followed by chelate resin TOWEX A-1 (NH4 type).
Pass through a column packed with 2t to remove copper and collect the threonine effluent fraction. This solution was heated to 100 m under reduced pressure.
The mixture was condensed to a volume of 400 g, and the concentrate was added to VC methanol 4007 and cooled. The precipitated crystals were recrystallized from water-containing methanol to obtain DL-threonine crystals 382. The allothreonine content of this product was 10%. Example 1 DL-allothreonine obtained by the above synthesis example 10%.
DL-threonine crystal 2.3El' containing
Purified D containing D-allothreonine aldolase activity obtained in Enzyme Production Example 1 was added to 20 ml of an aqueous solution containing 10-6 moles of pyridoxal 5-phosphate, 10-4 moles of mercaptoethanol, and 10-3 moles of manganese chloride.
-10ml of threonine aldolase solution! and 10 m of the purified A T-arthreonine aldolase solution obtained in Enzyme Production Example 6 (!) was added and distilled under reduced pressure. Reaction was carried out for 24 hours.During the reaction, 0.I NN
The pH of the reaction solution was maintained at 7.5-8.5 with aOH.
反応終了後、反応液を:#塩酸で中和(〜てからH+型
のDowex 50 WX 8 100−を充填し/こ
カラムに池赦し、水洗後、0.2Nアンモニアで吸着し
たスレオニン、グリシン等を溶出した。溶出液を減圧濃
縮して乾固し、水20−で再溶解して希塩酸を加えて酸
性水溶液にしく1)H3)、再びH+型のDowex
50WX B 100− を充填したカラムに通液I
−た。水洗後、こスどは0.05Nアンモニアを通液し
てまずスレオニン含有区分を溶出させ、溶出液を減圧下
で乾固した。この乾固物に水10me を加えて溶解し
、エタノール10−を徐々に添加して析出した結晶を分
離した。得らねた結晶は乾燥重量で0.9tであり、ペ
ーパークロマトグラフィーによってスレオニンの純品で
あることを確認した。また、比旋光度も〔α〕好−−2
8.7 (H2O) であり、L−スレオニンの純品
のそれと一致した。After the reaction is completed, the reaction solution is neutralized with #hydrochloric acid (~), then filled with H+ type Dowex 50 WX 8 100-, left in the column, washed with water, and adsorbed threonine, glycine, etc. with 0.2N ammonia. The eluate was concentrated under reduced pressure to dryness, redissolved in water, diluted with dilute hydrochloric acid, and made into an acidic aqueous solution.
Pass liquid I through the column packed with 50WX B 100-
-ta. After washing with water, 0.05N ammonia was passed through to elute the threonine-containing fraction, and the eluate was dried under reduced pressure. To this dried product was added 10 me of water to dissolve it, and 10 me of ethanol was gradually added to separate the precipitated crystals. The dry weight of the obtained crystals was 0.9 t, and it was confirmed by paper chromatography that they were pure threonine. In addition, the specific optical rotation is also [α] -2
8.7 (H2O), which was consistent with that of pure L-threonine.
0.05N アンモニアを更に通液し、グリシン含有区
分を溶出(7、溶出液を減圧下で乾固した。0.05N ammonia was further passed through to elute the glycine-containing fraction (7. The eluate was dried under reduced pressure.
乾固物に水4m/を加えて溶解し、エタノール4mlを
徐々に添加して析出した結晶を分離した。4 ml of water was added to the dried product to dissolve it, and 4 ml of ethanol was gradually added to separate the precipitated crystals.
得られた結晶は乾燥車量で0.65 f であり、ペー
パークロマトグラフィーで分析したところグリシンのみ
であった。The obtained crystal had a dry weight of 0.65 f, and analysis by paper chromatography revealed that it contained only glycine.
一方、反応中に減圧蒸溜で回収されたアセトアルデヒド
は0.34 t であった。On the other hand, the amount of acetaldehyde recovered by vacuum distillation during the reaction was 0.34 t.
実施例2
酵素製造例1で得られたn製D−スレオニンアルドラー
ゼ溶液のかわりに酵素製造例2でシュードモナスOK、
−2微工研菌寄第6200号よす得られた精製D−ス
レオニンアルドラーセ溶液10m1を用い、実施例1と
同様に反応させ、分離操作を行なったところ、やはりア
ロスレオニンを全く含まないスレオニンの結晶0.91
F、グリシン結晶0.66f、 およびアセトアルデ
ヒド0.34Fが得られた。なお、スレオニン結晶の比
旋光度は〔α)27 = −28,7(H2O)で、L
−スレオニンのみであった。Example 2 Pseudomonas OK, using enzyme production example 2 instead of the D-threonine aldolase solution made by n obtained in enzyme production example 1.
-2 Fine Technology Research Institute No. 6200 Using 10 ml of the obtained purified D-threonine aldolase solution, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and the separation operation was performed. As expected, it did not contain any allothreonine. Threonine crystal 0.91
F, 0.66f of glycine crystals, and 0.34f of acetaldehyde were obtained. The specific rotation of the threonine crystal is [α)27 = -28,7(H2O), and L
- It was only threonine.
実施例3
酵素製造例1で得られた精製D−スレオニンアルドラー
ゼ溶液のかわりに酵素製造例2でアルカリゲネスハエ力
リスIFO12669より得られた精製D−スレオニン
アルドラーゼ溶液10 mlを用い、実施例1と同様に
反応はせ、分離操作を行なったところ、アロスレオニン
ヲ全く含マないスレオニンの結晶0.91F、 グリシ
ン結晶0.66f、 およびアセトアルデヒド0,3
41か得られた。なお、スレオニン結晶の比旋光度は〔
α)z、t = −28,7(H2O) で、L−ス
レオニンのみであった。Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 10 ml of the purified D-threonine aldolase solution obtained from Alcaligenes hygrophilis IFO12669 in Enzyme Production Example 2 was used instead of the purified D-threonine aldolase solution obtained in Enzyme Production Example 1. After reaction and separation, we found 0.91 F crystals of threonine containing no allothreonine, 0.66 F crystals of glycine, and 0.3 F crystals of acetaldehyde.
I got 41. In addition, the specific optical rotation of threonine crystal is [
α)z, t = −28,7(H2O), and only L-threonine was present.
実施例4
反応中に減圧蒸溜操作を行なわなかった点を除いて、実
施例1と同様に反応、分離操作を行なったところ、アロ
スレオニン1o%を含むスレオニン結晶0.8F、
グリシン結晶0.5f、およびアセトアルデヒド0.0
5f が得られた。Example 4 The reaction and separation operations were carried out in the same manner as in Example 1, except that the vacuum distillation operation was not performed during the reaction. As a result, threonine crystals containing 10% allothreonine, 0.8F,
Glycine crystal 0.5f, and acetaldehyde 0.0
5f was obtained.
実施例5
シュウトモナスDK−2微工研菌寄第6200号を酵素
製造例1に準じて酵素精製(−D−スレオニンアルトラ
〜ゼ活性区分10−とL−アロスレオニンアルドラーゼ
区分10−を集めこの溶液を各々限外濾過にて#縮しL
−スレオニン脱アミン酵素を含まない2種の酵素溶液を
得た。Example 5 Shutomonas DK-2 microtechnical research group No. 6200 was purified according to Enzyme Production Example 1 (-D-threonine aldolase activity class 10- and L-allothreonine aldolase class 10- were collected). Each solution was condensed by ultrafiltration.
- Two types of enzyme solutions containing no threonine deaminase were obtained.
この酵素液とL−スレオニン2vとL−アロスレオニン
1りの混合物を反応温度が55℃以外は実施例7と同様
に操作して、D−スレオニン及びDL−アロスレオニン
を全く含マないし−スレオニン結晶0.85f’、〔α
〕q: = −28,6(H2O) グリシン0.6
4f、及びアセトアルデヒド0.3Orを得た1、
特許出願人 電気化学工業株式会社
代理人 中 本 宏
代理人 井 −ヒ 昭
第1頁の続き
@発 明 者 小泉典秋
茨城県新治郡桜村干現2−11−
8篠内ハイッ102号
42発 明 者 山田秀明
京都市左京区松ケ崎本の不可19
番地の1
手続補正書(自発補正)
昭和57年4月19日
特許庁長官 島 1)春 樹 殿
1事件の表示 昭和56年特許願第209985号2
発明の名称
スレオニン混付物からのL−スレオニン取得方法6@正
をする者
事件との関係 特許出願人
住 所 東京都千代田区有楽町1丁目4番1号名称
(329) 電気化学工業株式会社代表者 篠
原 晃
住所 東京都港区西新橋3丁目15番8号西新橋中央ビ
ル3f12号電話(437)−3467氏 名 弁理
士(7850) 中 本 安住所 同
上
元素分析値は次の通りである。A mixture of this enzyme solution, 2v of L-threonine, and 1 part of L-allothreonine was operated in the same manner as in Example 7 except that the reaction temperature was 55°C. Crystal 0.85f', [α
]q: = -28,6(H2O) Glycine 0.6
4f, and 0.3Or of acetaldehyde 1. Patent applicant Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Agent Hiroshi Nakamoto Agent I-hi Akira Continued from page 1 Inventor Noriaki Koizumi Kangen, Sakuramura, Niiharu District, Ibaraki Prefecture 2-11-8 Shinouchi High No. 102 No. 42 Author: Hideaki Yamada No. 1, No. 19, Matsugasakimoto, Sakyo Ward, Kyoto City Procedural amendment (voluntary amendment) April 19, 1980 Commissioner of the Japan Patent Office Shima 1) Haruki Indication of Tono 1 case 1982 Patent Application No. 209985 2
Name of the invention Method for obtaining L-threonine from threonine admixtures 6@Relationship with the person who makes a correction Patent applicant address 1-4-1 Yurakucho, Chiyoda-ku, Tokyo Name
(329) Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Representative Shino
Akira Hara Address: 3F12, Nishi-Shinbashi Chuo Building, 3-15-8 Nishi-Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Telephone: (437)-3467 Name: Patent Attorney (7850) Yasu Nakamoto Address: Same
The upper elemental analysis values are as follows.
6補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄Z補正
の内容
明細書の発明の詳細な説明の欄の記載を下記σ)とおり
補正する。6. Subject of amendment Detailed explanation of the invention column of the specification Z Contents of amendment The description in the column of the detailed explanation of the invention of the specification is amended as shown in σ) below.
(イ) 明細書第15頁12行の次に下記の記載全加入
する。(b) Add the following statement in its entirety next to page 15, line 12 of the specification.
60 分 子 量
セファデックスG−200Fよるゲル痘過の結果分子量
1nO,000〜150,000と測定さnた。60 Molecular Weight As a result of gel pox filtration with Sephadex G-200F, the molecular weight was determined to be 1 nO,000 to 150,000.
■ 元素分析値 元素分析値は次の通りである。■ Elemental analysis value The elemental analysis values are as follows.
U:51.7% ■(: 18% N:15.7% (ロ)同第22頁9行の次に下記の記載を加入する。U: 51.7% ■(: 18% N: 15.7% (b) Add the following statement next to page 22, line 9.
7分子量
セファデックスG−200(Fよるゲル濾過の結果分子
量 100,000〜150,000と測定さ′nた。As a result of gel filtration with 7 molecular weight Sephadex G-200 (F), the molecular weight was determined to be 100,000 to 150,000.
8 元素分析値
(21
Hニア、5%
N: 1 5.2 %
(ハ)同第26頁13〜14行「反応時間は・・・程度
でよい0」全下記の記載に訂正する。8. Elemental analysis value (21H near, 5% N: 15.2% (c) Page 26, lines 13-14 "Reaction time may be as long as 0" The entire statement is corrected to the following.
「反応時間は得られる■、−スレオニンの使用目的に応
じ適宜選択さ扛る。たとえば未分解異性体の混在が許さ
nるようなI、−スレオニンケ得たい場合には、酵素分
解反応が完結する前に反応を停止す扛ばよい。いす、f
″Lにしても反応時間は各酵素とも5〜100時間程度
時間分である。」
以上The reaction time is selected appropriately depending on the intended use of the -threonine.For example, if you want to obtain an I, -threonine that allows the mixture of undecomposed isomers, the enzymatic decomposition reaction is completed. All you have to do is stop the reaction before
``Even at L, the reaction time for each enzyme is about 5 to 100 hours.''
Claims (1)
含有溶液にD−スレオニンアルドラーセ、およびし−ア
ロスレオニンアルドラーゼヲ作用さゼることを特徴とす
るDL−スレオニンおよヒDL−アロスレオニンのa合
物カラL −スL/オニンを取得する方法。A combination of DL-threonine and HDL-allothreonine characterized by acting on a solution containing DL-threonine and DL-allothreonine with D-threonine aldolase and -allothreonine aldolase. How to obtain Monokara L-su L/Onin.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20998581A JPS58116692A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Separation of l-threonine from threonine mixture |
US06/449,216 US4492757A (en) | 1981-12-28 | 1982-12-13 | Process for preparing L-threonine |
GB08236625A GB2113691B (en) | 1981-12-28 | 1982-12-23 | Production of l-threonine |
DE3247703A DE3247703C2 (en) | 1981-12-28 | 1982-12-23 | Process for the production of L-threonine |
FR8221816A FR2518988A1 (en) | 1981-12-28 | 1982-12-27 | PROCESS FOR PREPARING L-THREONINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20998581A JPS58116692A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Separation of l-threonine from threonine mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58116692A true JPS58116692A (en) | 1983-07-11 |
Family
ID=16581945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20998581A Pending JPS58116692A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Separation of l-threonine from threonine mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58116692A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010017094A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Thermostable Enzyme Laboratory Co Ltd | Method for producing acetaldehyde by enzyme reaction |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP20998581A patent/JPS58116692A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010017094A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Thermostable Enzyme Laboratory Co Ltd | Method for producing acetaldehyde by enzyme reaction |
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