JPS6043392A - L−トリプトフアンの製造法 - Google Patents

L−トリプトフアンの製造法

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JPS6043392A
JPS6043392A JP15095483A JP15095483A JPS6043392A JP S6043392 A JPS6043392 A JP S6043392A JP 15095483 A JP15095483 A JP 15095483A JP 15095483 A JP15095483 A JP 15095483A JP S6043392 A JPS6043392 A JP S6043392A
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 枝jじ汀り 本発明は、アントラニル酸に耐性を有し口つI。
−トリプトファン生産能を有する菌を用いる1,−トリ
プトファンの製造法に関し、更に詳しくは、アンI・ラ
ニル酸耐性菌由来のDNAを供ij体T)N(1) Aとし、アントラニル酸耐性度か低い1,トリプトファ
ン るごとによって得られた形質転換菌を用いろ1,−トリ
プトファンの製造法に関する。
従迷」苅籟 L−トリプトファン な化合物であり、特に栄養y的に不足しやすい物質であ
るため、その経済的な製箔法の開発が・1・1[<望ま
れCいる。かかる観点からtj(: AG種〕7の化学
的又は微生物学的合成〃、か提唱されていぼ1。
しかしながら、これらの6法は反j,1−、l’i匁+
選択111に問題があり、必ずしもlrYi足出来るも
のではなかった。近年、醗酵法に,LるL−トリブ1ソ
アンのrtA造においては、経済的な観j:.jからア
ン1−ラニル酸を前駆物質とする方性か開発され実用に
(」(されているが、比較的多口のアン1−ラニル酸又
はその塩を培養物中に添加すると1,−トリプトファン
の生合成が阻害されるノコめ高濃度の1.−lリグトフ
ァン含有培養液を得ることば口」難であり、より高い生
産性を目指すうえでのIljt害、となってい〕、。か
(2) かる現状から、近年、アントラニル酸耐性を有する微生
物を利用して微生物学的方法でアントラニル酸又はその
塩からL−l・リプトファンを製造する方θ局(提唱さ
れている(例えば、特開昭56−29998号公報参照
)。
介11!7i−Q−目的玖(ド横夕1!一本発明者等も
醗−IV法によって高い濃度のアン1フニル酸又はその
塩を含む培地においてL−1−リゾ1フアン培養液を製
造する方法について鋭意研究を進めた結果、アントラニ
ル酸に面1性を有しロー月7−1−リプトソアン生産能
を有する菌をアントラニル酸又はその塩を含む培地で培
浄して培養物中に1.−トリプl、ファンを生成・IL
め、これを採11W ’3−ることから成る17−トリ
プトファンの製造法が12?供され、前記菌としては、
アントラニル酸耐性菌由来の1)N八を供」う9体1)
 N Aとし、アントラニル酸嗣111度の11(い1
.−1− IJブトファン生産性菌を受容菌として形質
転換−ILめることによって得られ)こ形質転換菌、特
にバチルス5ll−41を使用するごとにより所期の]
」的を達成しfUることを(3) 見出した。
灸■!す1に玖μ卆逮。の」、俸的哉泗−以下、本発明
に係る1、、 −トリプトファン法について更に詳細に
説明する。
本発明方法に於て使用するバチルス・ズブチルスSD−
4 1は以下のようにして得た。
V乙乙し乞ミ火醇耐法菌−Φ夕濁1 本発明者等はアントラニル酸銅性菌のE安として比較的
高濃度のアントラニル酸を含有する培地にて■、−トリ
プトファンを生成蓄積する能力を有する菌を以下のよう
にして選抜した。即し、東京都大田区多摩川の土壌1g
を生理食塩水[Omlに懸濁し、この懸濁液を80℃で
20分間加熱し、適当に希釈した希釈液0.1mlを肉
ン1寒天培地に塗布し、30℃で48時間培養し、菌株
を純粋分離した。これらの菌株のうち、グラム陽性を有
し、澱粉を加水分解し、酸素に対して好気性を示し且つ
胞子形成能を有する菌を選択し、アントラニル酸1 0
 0 0 ppmを含有するスピザイゼン培地にて培養
してI2−1−リプトファン生産能を有する菌を得(4
) た。
このようにして17られノこ原株のL−トリプトファン
生産11ヒを高めるため、原株を更に常法に従ってN−
メーfールーN′−二l− 1:J − pJ−二トロ
ソグアニジン(NTC)を用いて人工突然変異誘発処理
し、ごの変5■処理株を5−フルオロトリプトファン(
5−1に「゛)を添加した培地で仕青さ・U、数百のコ
lに一についてそれぞれL−トリプトファンの生産性を
調べ、この中がらL−トリプトファン生産能の高い5 
− F TiJ性株SD−4 0を選抜しノこ。
尚、培養は各種濃度アントラニル酸を含むスピーリ・イ
セン培11n5mlを試験管(18X180++++n
)に入れ、種菌を接種後37℃、16時間振盪で行い、
培地中の生成1,−トリプトファン (スピリ′イゼン培池) (NI+71)2S(14 2 g − Kzllr’
04 1 4 g1KllzPO46■、クエン酸すト
リウム・211λo Ig、及び蒸留水 800ml これに次のものを別々に滅菌して加える。
(5) MgSO4 ’ 7 1120 0. 2 g 蒸留水
 100+nlブ1:つ糖 5g 蒸留水 100ml
このようにして得られ六二Sl)40は、以下に述べる
ような菌学的(’l質をイ1し、バージニーCズ・マニ
ュアル・オブ・ディタミネイうーイゾ°ハクラーリオロ
シー第8版によt′)バチルス・ズブチルスに属する菌
であると同定された。
以下余白 (6) 5l−)−ニー−4−Q−の洋i−9’「白111.司
ダラム染色:陽(’1 形 態 :桿菌 大きさ ;0.7〜n、 8 tt x、 2.0〜3
. Op多形性 :なし 運動性 :あり 鞭 [L : L’71 ’Vf11 胞 了 :形成する。0.9〜1.0μ×1.0〜1、
5 tl、卵型 抗酸性 :なL7 集合形態、 IJ’j−又り、1連鎖状、(?−りりI
」所−レξ 肉ン11人V171及:ηイI良好、灰白色不透明コロ
ニーを形成、黄褐色の色素を生成 肉汁寒天斜面、 ZL育良好 肉ン1液体 : 〜 、表■1に膜形成、液かすかに濁
る 肉汁セラチン穿4・す:液・化する りI・マスミルク:アルカリ性を示す、凝固−1ず(7
) 一す]」」II倶℃W 硝酸塩の還元 :1− 脱窒反応 ニー MRテスト ニー ■Pテスト ;+ インドールの生成ニー 硫化水素の生成(酢酸鉛)ニー デンプンの加水分解ニー1 クエン酸の利用(コーザー培II!り:1硝酸塩の利用
 二十 アンモニウム塩 :→− ウレアーゼ:+ オキシダーゼ二十 カタラーゼ二十 生育の範囲(pH) : 5. O〜8.6(温度);
20℃〜40℃ 酸素に対する態度:好気的 OFテスト二〇 (8) −<−4−)−糖↓n−グーζψ醇11tζ莢人介生苅
p裏I岨化茸−1、’j−−− 類 醇−新−ノ−司化
−11Lグリセリン 1−−− L−アラヒノース 」 ± D−;1−シ■−ス →−−十 1)−グルコース 十 −+ D−マンノース + −十 り−フラクト−ス ]−十 D−ガシクト−ス −)−−I マル1・−ス + −+ シュクロース + −十 1〕−ラクト−ス −−→ 1−レバに1−ス −ト − 」 I〕−ソルヒト−ル −−」− D−マニト−ル −1−−+ イノシトール スターチ 。
(9) 超Jす1住」ト家工Ap−1吐串分濤1[」二で得たバ
チルス・スフチルスSl)40をPenassay培地
(米国デイフ:1社)5m1中で一夜イ1イi′させ、
これをPen assay培地17!に接種し、6〔;
Onmの吸光度が0.5になるまで4に育さmlた。培
養液を遠心分離し、細胞を望め、生理食塩水で洗浄した
。次に洗浄細胞を桜f%行夜A15ml中に1−濁し、
リゾチーム(最終濃度1 m++/ ml)を添加し、
37℃にて1貼間保持した。その後、10%ラウリル硫
酸すトリウム水溶液3n+lを添加I〜、lIM 1+
−+後プロティナーゼK(西独メルクン1:) l 1
118を添加し、溶液を50℃で15分間保持後、等用
の飽和フェノール溶液を加え、混和した。この混合ll
シを8000 rpmで10分間遠心し、l) N A
を含む水層を回収しノコ(蛋白質を含む中間層は除去)
。ごの操11を繰り返し、最終1) N A /8 l
l*を−・夜桜iΦi ll>八に透析し六−後、2倍
容■のエタノールを加え、−2 41℃に一夜保った。
その後、このコータノール冷llkを8 0 0 O 
rpmで30分間遠心して沈74y +′)N八を得た
。このDNAば緩((iン11jAにン容IEして保存
し〕こ。
(10) 1+Ufli?+k A : 50 mMNac+及び
50mMET)TAを含む50m旧・リス塩酸媛饅i 
llk、1+l18.0 劣形質−転携菌の7LP、?− 1=テf!77:積!!、!D N A (0,1〜l
 It g ) ヲ、受容菌、例えば、バチルス・ズブ
チルスG13153(米国オハイオ人パvバチルス属菌
保存センター)、バチルス・スブチルス31)−9(微
工研菌寄第14831;j、特開昭49−、、2039
1号)バチルス・アミ11リクイフアシコニンスIAM
1521の5F T 1lliJ性菌、その4fil供
Ij体1) N Aと相同性を有し11つアンI・ラニ
ル111Qll]旧牛度が(氏いL−1−リフブトファ
ン生産閑に、公知の形質転換の方法(例えば、Comp
e 1.en 1. Ice l l法: J、1la
cteri+il 倶14((1961)又4;I P
roLo−pl+ist法; Mo1ec、にen、G
eneL、 179589(14))+0)など)によ
ってr&り込ませる。尚、形質転換にあたり、その転換
の有無をMr認するノこめ予め受容菌を公知の方法、例
えばNTGによる突然変W誘発処理後ペニシリンスクリ
ーニング法等によりi巽抜してl、−1−リプトファン
要求性変異株(T r p−)に変換することが行われ
る。(11シ、これは転換の有無を確認するための処理
−(あって6(1゜認法としては必ずしもこの方法にの
み限られるものではない。形質転換により11]られた
菌の中からアン1ラニル酸を含むスピザイセン培地中で
生育−υ゛しめ親株より生成トリプトファンIiJ度が
高いYvlを選択することによって高濃度アン1−フニ
ル酸又はその塩の存在下において1、−1リプトソアン
1rli蓄積性を示す、所謂アン1−フニル酸耐性菌を
選1友することができる。
上記方法に従って、S 1)−n j、すfj7ノこト
リプI・ファン要求性(Trp−″)変W株を受容菌と
して、前記S D −4(lより得た染色体II) N
 Aを供1」1体1)NAとして形質転換しζ、アン1
〜ラニル酸耐性を有し且つr、 −+−リプトファン高
生産性のトリプトファン 株はバチルスSD−4 1と命名し、昭和58年7月4
日工業技術院敞η−物工業技術研究riJiに一1f託
(微]−研菌寄第7 1 3 5 ’;シ)した。
旦エーニA↓の一菌慣的性一質− −く↓pjj4r−貨り条rB <−合−重%Qq−)
 Qすjソ1↓↓−グラム染色:陽牲 形 態 :桿菌 大きさ : 0. 7〜0. 8 11 X 2. 0
〜3. 0 11多形性 :なし 運動性 二あり 鞭 毛 :周鞭毛 胞 了 :形成する。0.9〜1.0μ×1.0〜].
 5 p、卵型 抗酸性 :なし 集合形態, 、i−1′i−又は連鎖状]−り一1f5
.養所見− 肉汁寒天平板:生育良好、灰白色不透明なコロニーを形
成、黄褐色の色素を生 成 肉ン1寒入斜面:牛育良好 肉汁液体 :〃、表面に膜形成、液が ずかに濁る 肉汁ゼラチン穿刺:液化する りl・マスミルク:アルカリ性を示す、凝固・lず(I
3) (3)生理学的性質 硝酸塩の還元 :→ 脱窒反応 ニー MRテスト ニー VPテスト 二十 インドールの生成ニー 硫化水素の生成(酢酸鉛)ニー デンプンの加水分解:1 クエン酸の利用(コーザー培地)二重 硝酸塩の利用 二十 アンモニウム塩 :+ ウレアーゼ:+ オキシダーゼ8十 カタラーゼ:+ 生育の範囲(pH) : 5. 0〜8.6(温度):
20℃〜40℃ 酸素に対する態度:好気的 OFテスト 二〇 (14) (4)糖類などの酸化とガス発生並びに資化能グリセリ
ン 士 −− L−アラビノース 士 ± D−キシ1」−ス 十 −→− 1)−グルコース + ( ■)−ン ンノ −ス + −−ト 1〕−ソラク1−ス ト − + ()−ガラクトース 」−−→− マルトース 十 −十 シュク1」−ス ← −+ 1)−ラクト−ス − −+ トレハr、I−ス + + 1〕−ソルビトール −−]− D=7二 ト −ル + −−−ト イフシ1−ル + + スターチ 、1 この菌株と、親株S 11−9とのL −トリプトファ
ン る。尚、培養はP−5と同じ(但し12時間)。
紅 初発アントラ し−トリプトファン蓄積濃度ρpmニル
酸濃度pμm 圏)氾二」」− 菌〉−レニp−80 
13 87 160 167 103 240 244 88 320 312 95 本発明方法に従えば、バチルスSt)−41を一lント
ラニル酸又はその塩を含む栄養培地で培養することによ
りl、−トリプトファンを生成せしめることができる。
栄養培地中のアントラニル酸又はその塩の濃度には特に
限定はないが目的し一トリプトファンの収量、培養条件
及び経済的観点から一般には0. 1 − 3 0 0
 0 mg/ 1、好ましくは100 〜I O 0 
0mg/eの濃度とする。
本発明方法において使用することのできる培地としては
、前記微生物が培養により増殖し得るものであれば任意
のものでよく、例えば、炭素源としては、ブドウ糖、糖
蜜、蔗糖、澱粉、澱粉糖化液、セルロース分IW物等の
糖類、酢酸、エチルアルコール、グリセリンなど、窒素
源としては、アンモニア、硫安、塩安、硝安、燐安など
のアンモニウム塩や尿素、硝酸塩等が適宜使用される。
無機塩としては3A酸、カリウム、マグネシウム、マン
ガン等の塩類、例えば燐酸アンモニウム、燐酸カリウム
、燐酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸第一鉄、硫
酸マンガン、苛性カリ等の工業的薬品で良く、他に微量
元素としてカルシウム、亜鉛、硼素、銅、コバルト、モ
リブデン等の塩類を添加してもよく、また微匿有機栄養
素としてビタミン、アミノ酸、核酸関連物質等は菌の生
育上特に必要ではないが、これらを添加したり、肉エキ
ス、酵母エキス、コーンステイープリカー、ペプトン等
の有機物を添加してもよい。アントラニル酸はナトリウ
ム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等の水溶液や遊離酸
のエタノール又はメタノール溶液として添力1目゛れば
良い。
(17) 本発明方法における培養ば好気的条件下に、例えば通気
攪拌や往復振嚇方法によって培養することができる。培
養条件は、特に限定はないが、一般的に言えば、温度3
0〜45℃、pl+6.0〜8.0及び15〜60時間
程度の条件で実施する。
培養液又は培養物からの目的の■7ー1リプトファンの
採取方法は慣用方法に従って行・うごとができる。例え
ば、培養液を遠心分離し、その−に清からイオン交換樹
脂処理法、活性炭処理法などの操作を適宜組み合せてL
 − 1−リプトファンを単離することができる。
実」缶−肘 以下に本発明の詳細な説明するが、本発明の範囲をこれ
らの実施例に限定するものでないことはいうまでもない
例」− グルコース5%、硫安0.2%、K211回4 1.4
%、Kl12PO4 0. 6%、クエン酸ナトリウム
・211zOIg, MgSO4 ・7 H2L0 0
.0 2%、FeSO4 ・7 IIJ l!11)m
及びMnSO4 1 pI)Inを含む液体培地( p
H7、 0 )(18) 21を51ジャーファーメンタ−に入れアントラニル酸
すトリウム500 ppmを添加し、常法により滅菌処
理後バチルス5D−41を接種し、35℃で1ffl気
攪11!培養した。培養中、アントラニル酸濃度が11
00pp以下まで減少した時点でアントラニル酸すi・
リウムを1&地中のアントラニル酸濃度が約1 (10
0pp+nになるよう適宜追加添加し、また培#途中で
グルコースを100g追加し、更にアンモニア水の添加
により培地のpl+を7.0±0゜2に保ら乍ら30時
間培養した。
L、 −1リプトファンの蓄積濃度は23.5 g /
 j!、対アントラニル酸のモル収率は98%であった
バチルスSD−/IIに代えてバチルス・ズブチルスS
 l) −9を用いた他は全て同様にして培養した結果
、L−1−リプI・ファンの蓄積濃度は8.9g/p1
対アン:・ラニル酸のモル収率ば93%であっ人二。
一方、バチルス・ズブチルスsr+−40を用いた他は
全てiiI記と同様にして培養した結果、L−トリプト
ファン トラニル酸のモル収率は70%であった。
例↓ アントシェル酸の初発濃度を5 (l ppm 謁し、
培地中のアントラニルM1度が5 0 ppm以下にな
った時点で培地の了ントラニル酸濃度がl O O p
pm以下になるよう培地中にアントシェル酸を適宜添加
して培養を実施した以外は、例1の方法に従って30時
間培養せしめたとごろ、L−トリプ1ファンノ蓄積濃度
は19。Og/14、対アントシェル酸のモル収率ば9
6%であっ)ご。
手続補正書(自発) 昭和58年10月3日 特許庁長官 若杉 和夫殿 1、事件の表示 昭和58年 特許願第150954号 2、発明の名称 I7−トリプトファンの製造法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称(20(1)昭和電工株式会社 4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門−丁目8番10号静光虎ノ門ビ
ル 〒105 電話(504−)0721 5、補正の対象 明細書の[発明の詳細な説明−1の欄 6、補正の内容 明細書第12頁第20行〜第15頁最下行スターチ +
 」 を削除し、以下の記載を加入する。
r本発明において使用するバチルスSD−41と、バチ
ルス・アミロリクイファシェンスIAM1521の主な
菌学的性質は以下に示す通りである。
IAM−1521 SI)−41 顕i鏡所見 グラム染色 陽性 陽性 形態 桿菌 桿菌 大きさ 0.7〜0.8μ×0.7〜0.8μ×2、0
〜3.0μ 2.0〜3.0μ 多形性 なし なし 運動性 あり あり 鞭毛 周鞭毛 周鞭毛 (2) 胞子 形成する 形成する 0、8〜1.0μ×0.8〜1.0μ×1.3〜1.8
11 1.3〜1.8μ抗酸性染色 なし なし 果合JFE態 単−或いは連鎖状 同左JAM−152
13D−41 培養所見 肉汁寒天 生育良好、灰白色 生育良好、灰白色平板 
コロニーを形成し コロニーを形成しコロニーの形状は
 コロニーの形状は 円形、周縁、ば波状 円形、周縁は波状肉汁寒天 生育
良好、灰白色 生育良好、灰白色斜面 拡布状 拡布状 肉汁液体 表面膜状、液透明 表面膜状、液透明肉汁ゼ
ラ 層状に液化する 層状に液化するチン リドマス アルカリ性を示し アルカリ性を示しミルク
 ペプトン化 ペプトン化 (3) 硝酸塩の還元 + + 脱窒反応 − MRテスト − vpテスト + + インドールの生成 −− 硫化水素の生成 士 士 デンプンの + + 加水分解 クエン酸の利用 + 十 硝酸の利用 」−十 アンモニアの利用 士 十 色素の形成 褐色の菌体外 褐色の菌体外可溶性色素を
 可溶性色素を わずかに生成 わずかに生成 ウレアーゼ + 十 オキシターゼ 士 十 カタラーゼ + 十 生育の範囲 pH5,0〜9.0 5.Q〜9.0 温度 5〜40℃ 5〜40”c (4) 酸素に対する 好気的 好気的 態度 OFテスト o。
L−アラビノース +−十− D−キシロース ± −→−〜± − 〇−グルコース 十 −十一 〇−マンノース ± −十 − 〇−フラクトース 十 −十一 〇−ガラクトース 十 −十− 麦芽糖 十 −士 − 蔗糖 十 −十− 乳糖 − トレハロース 十 −± − トソルビット 十 −+− D−マンニット 十 −十− イノジット +−十一 (5) グリセリン +−十− デンプン 士−+− 以 −ヒ (6)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アントラニル酸耐性141山来のD N Aを11
     ’v一体DNAとし、アントラニル酸111旧’1度
    が11(いL−)リプトファン生産性菌を受容菌として
    形質転換せしめることによって得られた形質転換菌をア
    ントラニル酸又はその塩を含む培地で18促して培養物
    中にL−1−リプトファンを生成−lしめ、これを11
    取することを特徴とするL−1、リプトフアンの製造法
    。 2、 iii記形質転換菌がハチルソ、Sl)41であ
    る特許請求の範囲第1項記載の製造法。
JP15095483A 1983-08-20 1983-08-20 L−トリプトフアンの製造法 Granted JPS6043392A (ja)

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