JPS6296097A - Production of peptide or peptide derivative - Google Patents

Production of peptide or peptide derivative

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JPS6296097A
JPS6296097A JP23611285A JP23611285A JPS6296097A JP S6296097 A JPS6296097 A JP S6296097A JP 23611285 A JP23611285 A JP 23611285A JP 23611285 A JP23611285 A JP 23611285A JP S6296097 A JPS6296097 A JP S6296097A
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北畠 千嗣
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce the titled peptide useful as pharmaceuticals, etc., in high yield at a low cost without necessitating protective group, by reacting an alpha-amino acid with other amino acid, etc., in the presence of a specific enzyme, nucleotide-3-phosphate and a chelating agent. CONSTITUTION:A peptide (derivative) can be produced by mixing (A) >=0.1mM of an alpha-amino acid such as alanine, (B) 1-10<-9> equivalent of an aminoacyl- tRNA synthetase derived from thermophilic bacteria, etc., based on 1 equivalent of the amino acid A, (C) 10mM-10M of an amino acid (derivative) such as creatine, (D) 0.01mM-1M of a chelating agent such as ethylene diaminetetraacetic acid and, if necessary, (E) 0.01-500mM of a water-soluble organic catalyst such as methanol or a bivalent cation such as Mg and (F) <=100mM of Hepes buffer solution, etc. dissolving the mixture in an aqueous medium and reacting the components with each other at 7-9pH and 0-70 deg.C for several sec. - several days.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ペプチド又はペプチド誘導体の新規な製造方
法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a novel method for producing peptides or peptide derivatives.

(従来の技術) 近年、ペプチドに種々の生理活性が存在することが相つ
いで知られ、治療8診断などの医薬品としての重要性並
びに呈味物質としての重要性がますます増大しつつある
。それに伴いペプチド合成法の開発も活発である。現在
までに知られているペプチド合成法の主なものとしては
9例えばファルマシア、レビュー、3号、27〜47頁
(1980年)にまとめられているように、化学合成法
と酵素法の二つに大別することができる。その化学合成
法としては、アジド法、混合酸無水物法、活性エステル
法、カルボジイミド法でアミノ酸を逐次的に縮合する方
法とフラグメントで縮合させる方法などが代表的なもの
であるが、これらどの化学合成法においても、ラセミ化
及び副反応が起きやすく9反応時間が長く、末端アミノ
基を保護基にて反応前にあらかじめ保護しておく必要が
あるなど種々の問題がある。フラグメント縮合法の場合
(Prior Art) In recent years, it has become increasingly known that peptides have various physiological activities, and their importance as pharmaceuticals for treatment and diagnosis as well as as taste substances is increasing. Along with this, development of peptide synthesis methods is also active. The main methods of peptide synthesis known to date are the chemical synthesis method and the enzymatic method, as summarized in Pharmacia, Review, No. 3, pp. 27-47 (1980). It can be roughly divided into Typical chemical synthesis methods include the azide method, mixed acid anhydride method, active ester method, and carbodiimide method in which amino acids are condensed sequentially and fragments. The synthetic method also has various problems such as racemization and side reactions are likely to occur, the reaction time is long, and the terminal amino group must be protected with a protecting group before the reaction. For the fragment condensation method.

特にラセミ化が起こりやすいという重大な欠点を有する
ものである。
It has a serious drawback that racemization is particularly likely to occur.

一方、ラセミ化の生起を極力避ける方法として。On the other hand, as a way to avoid racemization as much as possible.

プロテアーゼを用いる酵素法が提案されているが。An enzymatic method using protease has been proposed.

この方法においてもやはり反応時間が長く、末端アミノ
基を保護基にて保護しておく必要があるなど、操作の煩
雑さを改良するには至らなかった。
Even in this method, the reaction time was long, and the terminal amino group had to be protected with a protecting group, so that the complexity of the operation could not be improved.

さらに、このプロテアーゼを用いる酵素法では、用いる
酵素が本来ペプチド分解活性を有しているため、生じた
ペプチドが合成と併行して分解され。
Furthermore, in the enzymatic method using this protease, since the enzyme used originally has peptidolytic activity, the resulting peptide is degraded while being synthesized.

しばしば目的のペプチドが得られないという重大な欠点
を示すものであった。特に、オリゴペプチドの合成を適
用した場合には、一部のアミノ酸が欠落した目的外のペ
プチドが得られる重大な欠点が指摘されている〔ジャー
ナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー誌、256
巻、1301頁(1981年)〕。また、酵素法による
ペプチド合成法としては、プロテアーゼ法の他に、特定
なアミノ酸配列を有する単一ペプチドの合成のみを司る
特殊な酵素を用いる方法が知られている。この種の酵素
としては1例えば、グルタミン酸/システィン/グリシ
ンの配列であるトリペプチドを合成するグルタチオン合
成酵素(特開昭54−122793公報)や、デカペプ
チドであるグラミシジンSを合成するグラミシジンS合
成酵素(現代化学 1974年12月号12頁)などが
報告されている。しかし、これらの酵素は特殊な酵素で
あって。
A serious drawback was that the desired peptide was often not obtained. In particular, it has been pointed out that when oligopeptide synthesis is applied, a serious drawback is that unintended peptides lacking some amino acids can be obtained [Journal of Biological Chemistry, 256
Volume, 1301 pages (1981)]. In addition to the protease method, methods for synthesizing peptides using enzymatic methods include methods using special enzymes that control only the synthesis of a single peptide having a specific amino acid sequence. Examples of this type of enzyme include glutathione synthase (Japanese Unexamined Patent Publication No. 122793/1983), which synthesizes a tripeptide with the sequence glutamic acid/cystine/glycine, and gramicidin S synthase, which synthesizes gramicidin S, a decapeptide. (Gendai Kagaku, December 1974 issue, p. 12) have been reported. However, these enzymes are special enzymes.

この酵素によって合成しうるペプチドは、限定された一
種のみのペプチドであり、目的とする任意なペプチドを
合成することができない。このため。
The peptides that can be synthesized by this enzyme are limited to only one type, and it is not possible to synthesize any desired peptide. For this reason.

この方法は一般的なペプチド合成法とはなり得ないのが
現状である。
At present, this method cannot be used as a general peptide synthesis method.

本発明者らは、ペプチドの有用性に鑑み、上記のような
欠点、特にラセミ化、副反応の生起2反応の煩雑さなど
の原因となり、同時に経済性を損なう保護基の必要性を
解決し、汎用性のある新規なペプチド合成法を提供する
ことを目的として鋭意研究を重ねた結果、アミノ酸を核
酸の一種であるtRNAに結合させる作用を有する酵素
で、従来まったくペプチド結合を形成する作用が知られ
ていなかったアミノアシル−t RNAシンテターゼに
、驚くべきことにペプチド合成能があることを見い出し
、この酵素を縮合剤として用いると前記の目的がすべて
達成されることを見い出し、先に特許出願した(特開昭
58−146539号公報参照)。
In view of the usefulness of peptides, the present inventors sought to solve the above-mentioned drawbacks, particularly the need for protective groups that cause racemization, side reactions, and complexity of two reactions, and at the same time impair economic efficiency. As a result of extensive research with the aim of providing a new and versatile peptide synthesis method, we have discovered that an enzyme that has the ability to bind amino acids to tRNA, a type of nucleic acid, has not previously had the ability to form peptide bonds at all. They surprisingly discovered that a previously unknown aminoacyl-t RNA synthetase has the ability to synthesize peptides, and discovered that all of the above objectives could be achieved by using this enzyme as a condensing agent, and filed a patent application earlier. (Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-146539).

(発明が解決しようとする問題点) この特開昭58−146539号公報に記載されている
方法は、ペプチド又はペプチド誘導体を製造する際にヌ
クレオシド三リン酸を加えており。
(Problems to be Solved by the Invention) In the method described in JP-A-58-146539, nucleoside triphosphate is added when producing a peptide or a peptide derivative.

良好な収率でペプチド又はペプチド誘導体を得るには、
α−アミノ酸に対しモル比で10〜100倍と大過剰に
加えることが必要であった。
To obtain peptides or peptide derivatives in good yield,
It was necessary to add it in a large excess of 10 to 100 times the molar ratio to the α-amino acid.

(問題点を解決するための手段) そこで1本発明者らは上記の点を改良するためにさらに
鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに反応をキレート
剤の存在下で行うと、ヌクレオシド三リン酸をα−アミ
ノ酸に対し少なく用いても良好な収率でペプチド又はペ
プチド誘導体の合成が可能になることを見い出し1本発
明を完成した。
(Means for Solving the Problems) Therefore, the present inventors conducted further intensive research to improve the above points, and surprisingly found that when the reaction is carried out in the presence of a chelating agent, nucleoside The inventors have discovered that peptides or peptide derivatives can be synthesized in good yields even when a small amount of phosphoric acid is used relative to the α-amino acid, and the present invention has been completed.

すなわち9本発明は、α−アミノ酸と、アミノ酸又はア
ミノ酸から誘導されるアミノ酸誘導体とをアミノアシル
−t RNAシンテターゼ及びヌクレオシド三リン酸の
存在下で反応させてペプチド又はペプチド誘導体を製造
するに際し、該反応をキレート剤の存在下に行うことを
特徴とするペプチド又はペプチド誘導体の製造方法であ
る。
That is, the present invention provides a method for producing a peptide or a peptide derivative by reacting an α-amino acid with an amino acid or an amino acid derivative derived from the amino acid in the presence of an aminoacyl-t RNA synthetase and a nucleoside triphosphate. This is a method for producing a peptide or a peptide derivative, characterized in that the step is carried out in the presence of a chelating agent.

本発明に使用されるアミノアシル−t RNAシンテタ
ーゼは、酵素分類6.1.1に属し1次式アミノ酸+A
Tp+tRNA− アミノアシル−t RNA+AMP+ビロリン酸の反応
を触媒する酵素であり9例えば、ウサギ。
The aminoacyl-t RNA synthetase used in the present invention belongs to enzyme classification 6.1.1 and has the primary formula amino acid+A
Tp+tRNA- is an enzyme that catalyzes the reaction of aminoacyl-tRNA+AMP+birophosphoric acid.9 For example, rabbit.

ウマ、ウシ、ラット、ニワトリ、ヘビなどの動物Mi織
より得られるもの、イネ、イモ、トマトなどの植物組織
より得られるもの、カビ、酵母、キノコ、細菌、放線菌
などの微生物及び藻類より得られるものなどがあげられ
る。なかでも、酵素の取得が容易であることから、微生
物より得られるものが好ましく、さらに酵素の安定性か
らバチルス・ステアロサーモフィルス、サーマス・サー
モフィルス、サーマス・ワラバス。クロストリジウム・
サーモアセチカム、サーマス・アクアティカスなどの耐
熱性細菌より得られるアミノアシル−tRNAシンテタ
ーゼが最適である。
Those obtained from animal tissues such as horses, cows, rats, chickens, and snakes, those obtained from plant tissues such as rice, potatoes, and tomatoes, and those obtained from microorganisms such as molds, yeasts, mushrooms, bacteria, and actinobacteria, and algae. There are things that can be done. Among these, enzymes obtained from microorganisms are preferred because they are easy to obtain, and Bacillus stearothermophilus, Thermus thermophilus, and Thermus warabas are preferred because of the stability of the enzyme. Clostridium
Aminoacyl-tRNA synthetases obtained from thermostable bacteria such as Thermoaceticum and Thermus aquaticus are most suitable.

これら各種のアミノアシル−tRNAシンテタ−ゼは1
種々のα−アミノ酸に特異性のあるものが用いられ1例
えば、チロシンに特異性のあるものとしてはチロシル−
t RNAシンテターゼが。
These various aminoacyl-tRNA synthetases are 1
Those with specificity for various α-amino acids are used. For example, one with specificity for tyrosine is tyrosyl-amino acid.
tRNA synthetase.

また、ロイシンに特異性のあるものとしてはロイツルー
t RNAシンテターゼが、さらにバリンに特異性のあ
るものとしてはバリル−tRNAシンテターゼ、その他
、イソロシルーtRNAシンテターゼ、フェニルアラニ
ル−t RNAシンテターゼ、アラニル−t RNAシ
ンテターゼ、グルタミニルーtRNAシンテターゼ、ア
スパラギニル−t RNAシンテターゼ、メチオニル−
tRNAシンテターゼ、ヒスチジル−tRNAシンテタ
ーゼ。
Leucine-specific tRNA synthetase is specific to valine, and valine-specific tRNA synthetase is valyl-tRNA synthetase, as well as isolosyl-tRNA synthetase, phenylalanyl-t RNA synthetase, and alanyl-t RNA. synthetase, glutaminyl-tRNA synthetase, asparaginyl-tRNA synthetase, methionyl-tRNA synthetase
tRNA synthetase, histidyl-tRNA synthetase.

リジル−t RNAシンテターゼ、トレオニルーtRN
Aシンテターゼ、セリル−tRNAシンテターゼ、アス
パラチル−t RNAシンテターゼ、グルタミル−t 
RNAシンテターゼ、システイニル−tRNAシンテタ
ーゼ、プロリル−tRNAシンテターゼ、グリシル−t
RNAシンテターゼ。
lysyl-t RNA synthetase, threonyl-tRN
A synthetase, seryl-tRNA synthetase, asparatyl-t RNA synthetase, glutamyl-t
RNA synthetase, cysteinyl-tRNA synthetase, prolyl-tRNA synthetase, glycyl-t
RNA synthetase.

アルギニル−t RNAシンテターゼ、トリプトファニ
ル−t RNAシンテターゼなどが具体例としてあげら
れる。
Specific examples include arginyl-t RNA synthetase and tryptophanyl-t RNA synthetase.

これらの各種アミノアシル−t RNAシンテターゼは
、上記組織又は細胞をホモジナイザーやダイノミルなど
で破砕したのち2例えば、バイオケミストリー誌、13
巻、2307頁(1974年)に記載されているように
、DEAE−セルロースカラムクロマトグラフィー、ヒ
ドロキシアパタイトカラムクロマトグラフィーなどのク
ロマトグラフィー及び硫酸アンモニウムによる分別沈澱
法など。
These various aminoacyl-t RNA synthetases can be obtained by disrupting the above-mentioned tissues or cells using a homogenizer, Dynomill, etc. 2 For example, Biochemistry Magazine, 13
Vol., p. 2307 (1974), chromatography such as DEAE-cellulose column chromatography, hydroxyapatite column chromatography, and fractional precipitation with ammonium sulfate.

通常の酵素精製法を用いて精製することによって得るこ
とができる。
It can be obtained by purification using a conventional enzyme purification method.

本発明に用いられるα−アミノ酸としては1例えば、チ
ロシン、アラニン、ロイシン、イソロイシン、フェニル
アラニン、メチオニン、リジン。
Examples of α-amino acids used in the present invention include tyrosine, alanine, leucine, isoleucine, phenylalanine, methionine, and lysine.

セリン、バリン、アスパラギン、アスパラギン酸。Serine, valine, asparagine, aspartic acid.

グリシン、グルタミン、グルタミン酸、システィン、ト
レオニン、トリプトファン、ヒスチジン。
Glycine, glutamine, glutamic acid, cysteine, threonine, tryptophan, histidine.

プロリン、アルギニンなどのアミノ酸があげられ。Examples include amino acids such as proline and arginine.

L体、D体のいずれでもよい。また、α−アミノ酸と反
応させるアミノ酸又はアミノ酸誘導体としては2例えば
、グリシン、アラニン、ロイシン。
Either L-form or D-form may be used. Examples of the amino acid or amino acid derivative to be reacted with the α-amino acid include glycine, alanine, and leucine.

イソロイシン、フェニルアラニン、グルタミン。Isoleucine, phenylalanine, glutamine.

システィン、チロシン、アルギニン、バリン、リジン、
ヒスチジン、アスパラギン酸、メチオニン。
cysteine, tyrosine, arginine, valine, lysine,
histidine, aspartate, methionine.

トリプトファン、トレオニンなどのα−アミノ酸。α-amino acids such as tryptophan and threonine.

β−アラニン、β−アミノイソ酪酸などのβ−アミノ酸
、クレアチンなどの含窒素γ−アミノ酸。
β-amino acids such as β-alanine and β-aminoisobutyric acid, and nitrogen-containing γ-amino acids such as creatine.

ピペリジン酸などのγ−アミノ酸、ε−アミツカ、プロ
ン酸などのε−アミノ酸などの各種アミノ酸又はこれら
各種アミノ酸のエステル、チオエステル、アミド、ヒド
ロキサミドなどがあげられるが。
Examples include various amino acids such as γ-amino acids such as piperidic acid, ε-amino acids such as ε-amic acid and pronic acid, and esters, thioesters, amides, and hydroxamides of these various amino acids.

アミノ基が遊離の形であるアミノ酸誘導体であれば、上
記例示化合物に限定されるものではない。
The compounds are not limited to the above-mentioned exemplified compounds as long as they are amino acid derivatives in which the amino group is in a free form.

そのエステルとしては1例えば、メチル、エチル。Examples of the ester include methyl and ethyl.

プロピル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジルなどの
単純な炭化水素系のエステルから、tRNAの3’ −
OHで上記アミノ酸がエステル化したものまで1種々の
エステルを用いることができる。
From simple hydrocarbon esters such as propyl, cyclohexyl, phenyl, and benzyl, the 3'-
Various esters can be used, including those obtained by esterifying the above amino acids with OH.

また、アミドとしては、遊離のアミドの他2例えば、異
種あるいは同種のアミノ酸がアミド結合したオリゴペプ
チドやポリペプチドを用いることもできる。このオリゴ
ペプチドやポリペプチドがさらにエステル、チオエステ
ル、ヒドロキサミド。
Further, as the amide, in addition to a free amide, it is also possible to use an oligopeptide or a polypeptide in which two different or the same amino acids are amide-bonded. These oligopeptides and polypeptides are further processed into esters, thioesters, and hydroxamides.

エーテル化したものを用いることも可能である。It is also possible to use an etherified one.

本発明において用いられるヌクレオシド三リン酸は1反
応を進めるうえでのエネルギー源となる化合物であり、
そのような具体例としては、アデノシン三すン酸、3′
−デオキシアデノシン三リン酸、アデノシン三リン酸の
β又はγ−チオ類縁体。
The nucleoside triphosphate used in the present invention is a compound that serves as an energy source for one reaction,
Specific examples of such include adenosine trisonic acid, 3'
- Deoxyadenosine triphosphate, β or γ-thio analogs of adenosine triphosphate.

あるいはアデニン環に置換基の入ったアデノシン三リン
酸があげられる。
Another example is adenosine triphosphate, which has a substituent on the adenine ring.

本発明に用いられるキレート剤としては、二価金属カチ
オンとキレートを形成し得るものであればいかなるもの
でもよいが、Co”、Zn”、Cu”。
The chelating agent used in the present invention may be any agent as long as it can form a chelate with a divalent metal cation, including Co'', Zn'', and Cu''.

Ni2″″あるいはCa2+とキレートを形成し得るも
のが好ましい。このような化合物としては2例えば。
Those that can form a chelate with Ni2'' or Ca2+ are preferred. Examples of such compounds include 2.

エチレンジアミン四酢酸、トランス−1,2−ジアミノ
シクロヘキサン四節酸、エチレングリコール−ビス−(
β−アミノエチルエーテル)−四酢酸。
Ethylenediaminetetraacetic acid, trans-1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid, ethylene glycol-bis-(
β-aminoethyl ether)-tetraacetic acid.

オルト−フェナントロリン、8−ヒドロキシキノリン−
5−スルホン酸が好適である。
Ortho-phenanthroline, 8-hydroxyquinoline-
5-sulfonic acid is preferred.

本発明によれば、α−アミノ酸、アミノ酸又はアミノ酸
誘導体、アミノアシル−tRNAシンテターゼ、ヌクレ
オシド三リン酸及びキレート剤を混合して液相媒体中で
反応させることによってペプチド又はペプチド誘導体を
製造することができる。このとき、キレート剤の添加順
序はいかなる順序であってもよく、α−アミノ酸、アミ
ノ酸又はアミノ酸誘導体、アミノアシル−tRNAシン
テターゼ及びヌクレオシド三リン酸を含む水性媒体中に
キレート剤を添加してもよく、あるいはアミノアシル−
tRNAシンタテーゼを含有する溶液にあらかじめキレ
ート剤を添加して良く混合し。
According to the present invention, a peptide or a peptide derivative can be produced by mixing an α-amino acid, an amino acid or an amino acid derivative, an aminoacyl-tRNA synthetase, a nucleoside triphosphate, and a chelating agent and reacting the mixture in a liquid phase medium. . At this time, the chelating agent may be added in any order, and the chelating agent may be added to an aqueous medium containing an α-amino acid, an amino acid or an amino acid derivative, an aminoacyl-tRNA synthetase, and a nucleoside triphosphate; Or aminoacyl-
Add a chelating agent to the solution containing tRNA synthase in advance and mix well.

平衡化させたのち、α−アミノ酸、アミノ酸又はアミノ
酸誘導体及びヌクレオシド三リン酸を添加してもよい。
After equilibration, the α-amino acid, amino acid or amino acid derivative and nucleoside triphosphate may be added.

またこのときキレート剤を添加すると、ヌクレオシド三
リン酸の使用量がα−アミノ酸に対して1ないし10当
量となり、大過剰に加える必要がない。さらに、α−ア
ミノ酸の濃度しては0.1mM以上が適当で、1mM以
上が好ましい。そして1アミノアシル−tRNAシンテ
ターゼを、α−アミノ酸に対し1/1ないし1/10g
当量、好ましくは1/10”ないし1/10’当量の濃
度で、アミノ酸又はアミノ酸誘導体を0通常10mMな
いしIOMの範囲に、キレート剤を。
Furthermore, if a chelating agent is added at this time, the amount of nucleoside triphosphate used will be 1 to 10 equivalents relative to the α-amino acid, so there is no need to add a large excess. Furthermore, the concentration of α-amino acid is suitably 0.1 mM or more, preferably 1 mM or more. and 1/1 to 1/10 g of 1-aminoacyl-tRNA synthetase to α-amino acid.
The amino acid or amino acid derivative at a concentration of equivalents, preferably 1/10" to 1/10' equivalent, of the amino acid or amino acid derivative, usually in the range of 10 mM to IOM, and the chelating agent.

0.01mMないしLM、好ましくは1mMないし25
0mMの範囲で添加することが好ましい。
0.01mM to LM, preferably 1mM to 25
It is preferable to add in a range of 0mM.

このときに反応に用いる媒体としては9本法が酵素を触
媒とする反応であるため、主成分として水を含有する溶
媒が選ばれる。また、酵素の活性が維持できる限度で水
溶性の有機触媒を添加してもよい。水溶性の有機触媒と
しては1例えば、メタノール、エタノール1アセトニト
リル、ジオキサン、テトラハイドロフラン、N、N−ジ
メチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチル
スルホキシドなどがあげられる。このような有機触媒の
添加は、原料の一部が水に難溶性である場合、特に有効
である。このときに9反応を円滑に進行させること、あ
るいは酵素の失活を防ぐことを主目的として1反応系に
マグネシウム、マンガンなどの二価カチオン、メルカプ
トエタノール。
As the medium used for the reaction at this time, a solvent containing water as a main component is selected since the nine-method is a reaction using an enzyme as a catalyst. Furthermore, a water-soluble organic catalyst may be added to the extent that enzyme activity can be maintained. Examples of water-soluble organic catalysts include methanol, ethanol, acetonitrile, dioxane, tetrahydrofuran, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and dimethylsulfoxide. Addition of such an organic catalyst is particularly effective when some of the raw materials are poorly soluble in water. At this time, divalent cations such as magnesium and manganese, and mercaptoethanol are added to the reaction system for the main purpose of making the 9 reactions proceed smoothly or preventing enzyme deactivation.

ジチオスレイトールなどのスルフヒドリル剤、ピロホス
ファターゼを、単独又は混合して添加してもよい。各添
加剤の好適な濃度しては、二価カチオン0.01 mM
〜500 mM、 ス)L、7ヒドリル剤0、 OO1
mM〜100 mM、 ピロホスファターゼ0.001
1ニット/m(1〜 1002ニフト/ m  l で
あり。
Sulfhydryl agents such as dithiothreitol and pyrophosphatase may be added alone or in combination. The preferred concentration of each additive is 0.01 mM divalent cation.
~500mM, S)L, 7hydryl agent 0, OO1
mM to 100 mM, pyrophosphatase 0.001
1 nit/m (1 to 1002 nift/ml).

最適な濃度としては、それぞれ二価カチオン0.1mM
〜10mM、スルフヒドリル剤0.01mM〜1mM、
 ピロホスファターゼ1]ニフト/ m 1〜10ヱニ
7)/mllである。また、酵素の活性を維持するため
、溶媒に緩衝液を添加することが好ましい。
The optimal concentration is 0.1mM of each divalent cation.
~10mM, sulfhydryl agent 0.01mM to 1mM,
Pyrophosphatase 1]nift/ml 1 to 10 nift/ml. Further, in order to maintain the activity of the enzyme, it is preferable to add a buffer to the solvent.

その緩衝液の濃度としては100mM以下が好ましい。The concentration of the buffer solution is preferably 100 mM or less.

この緩衝液としては、α−アミノ酸、アミノ酸又はアミ
ノ酸誘導体、アミノアシル−tRNAシンテターゼ、ヌ
クレオシド三リン酸及びキレート剤が溶解し、しかも酵
素活性を維持し、所望のpHが得られ、かつ、副反応を
起こさないものであれば、いかなのものを使用してもよ
い。そのような具体例としては、ヘペス緩衝液、トリエ
タノールアミン緩衝液、マレート緩衝液、リン酸緩衝液
、ビシン緩衝液、エソプス緩衝液などがあげられる。
This buffer solution dissolves α-amino acids, amino acids or amino acid derivatives, aminoacyl-tRNA synthetase, nucleoside triphosphates, and chelating agents, maintains enzyme activity, obtains the desired pH, and prevents side reactions. You may use any material as long as it does not cause any irritation. Specific examples of such buffers include Hepes buffer, triethanolamine buffer, malate buffer, phosphate buffer, Bicine buffer, Esopus buffer, and the like.

また、ペプチド又はペプチド誘導体を製造する際の反応
液のpHは、触媒として使用されるアミノアシル−tR
NAシンテターゼが1通常その反応の至適pHを7ない
し9付近に持つため、前述の緩衝液で5ないし11に、
好ましくは6ないし10に保つことが好ましい。また1
反応の温度としては、アミノアシル−tRNAシンテタ
ーゼの触媒活性が維持できる限り特に限定されないが。
In addition, the pH of the reaction solution when producing the peptide or peptide derivative is
Since NA synthetase 1 normally has an optimum pH for its reaction around 7 to 9,
Preferably, it is kept at 6 to 10. Also 1
The reaction temperature is not particularly limited as long as the catalytic activity of aminoacyl-tRNA synthetase can be maintained.

通常0〜70℃が好ましく、最適には10〜40℃で行
うことが好ましい。
The temperature is usually preferably 0 to 70°C, most preferably 10 to 40°C.

上記条件でペプチド化反応は数秒から数日で完結し、目
的のペプチド又はペプチド誘導体を得ることができる。
Under the above conditions, the peptidation reaction is completed in a few seconds to several days, and the desired peptide or peptide derivative can be obtained.

(実施例) 以下1本発明を実施例により具体的に説明する。(Example) The present invention will be specifically explained below using examples.

参考例1 バチルス・ステアロサーモフィルスUK788(微工研
寄 第5141号)の菌体6 kgを、2倍量の100
mMトリス・塩B2”D衝液(pH7,5)に懸濁し、
ダイノミルを用いて細胞を破砕後、遠心分離により不溶
物を除去し、チロシンに特異的なチロシル−tRNAシ
ンテターゼを含む粗抽出ン夜を得た。あらかじめ5mM
メルカプトエタノールび0.1mMホスホフェニルスル
ホニルフルオリドを含む50mMトリス緩衝液(pH7
.5)で平衡化したマートレソクスゲルブルーA(アミ
コン社製)を充填したカラムに,上記の粗抽出液を通し
Reference Example 1 6 kg of bacterial cells of Bacillus stearothermophilus UK788 (Feikoken Kyori No. 5141) were added to 100
Suspended in mM Tris-Salt B2”D buffer (pH 7.5),
After disrupting the cells using Dynomill, insoluble materials were removed by centrifugation to obtain a crude extract containing tyrosine-specific tyrosyl-tRNA synthetase. 5mM in advance
50mM Tris buffer (pH 7) containing mercaptoethanol and 0.1mM phosphophenylsulfonyl fluoride.
.. 5) Pass the above crude extract through a column filled with Martresox Gel Blue A (manufactured by Amicon) equilibrated with 5).

塩化カリウムを上記緩衝液に加えた溶液で,線速度60
■・h−1で溶出せしめると,チロシル−LRNAシン
テターゼが溶出した。この区分を集め。
A solution of potassium chloride added to the above buffer solution at a linear velocity of 60
When eluted with .h-1, tyrosyl-LRNA synthetase was eluted. Collect this division.

濃縮1脱塩を行った結果,約70%の収率でチロシンに
特異的なチロシル−t RNAシンテターゼを含む粗酵
素液を得た。上記操作をすべて4℃で行った。
As a result of concentration 1 and desalting, a crude enzyme solution containing tyrosine-specific tyrosyl-t RNA synthetase was obtained with a yield of about 70%. All the above operations were performed at 4°C.

参考例2 サツカロミセス・セルビシアエαS288C1 0 0
 0 kgをダイノミルで細胞破砕後,得られた粗抽出
液を硫酸アンモニウム分画,DEAE−セルロースクロ
マトグラフィー、リン酸セルロース(ワットマン社製)
クロマトグラフィー、DEAE−セファセル(ファルマ
シア社製)クロマトグラフィー、ウルトロゲルACA3
4クロマトグラフィー及びCM−セルロース(ワットマ
ン社製)クロマトグラフィーで,ロイシンに特異的なロ
イシル−tRNAシンテターゼを3.2g得た。
Reference example 2 Satucharomyces cerevisiae αS288C1 0 0
After disrupting 0 kg of cells with Dynomill, the resulting crude extract was subjected to ammonium sulfate fractionation, DEAE-cellulose chromatography, and cellulose phosphate (Whatman).
Chromatography, DEAE-Sephacel (manufactured by Pharmacia) Chromatography, Ultrogel ACA3
4 chromatography and CM-cellulose (Whatman) chromatography, 3.2 g of leucine-specific leucyl-tRNA synthetase was obtained.

実施例1,比較例1,2 参考例1で得たチロシル−tRNAシンテターゼ0. 
6 mgを.20mMヘベス緩衝液(pH8.0)1m
A及び200rr+Mエチレンジアミン四酢酸二ナトリ
ウム(pH8.0)3mj+と混合し,30℃の条件下
で1時間放置した。その後,この混合液を塩化マグネシ
ウム0.3g,L−チロシン10■。
Example 1, Comparative Examples 1 and 2 Tyrosyl-tRNA synthetase 0.0 obtained in Reference Example 1.
6 mg. 20mM Heves buffer (pH 8.0) 1m
A and 200rr+M disodium ethylenediaminetetraacetate (pH 8.0) 3mj+ were mixed and left at 30° C. for 1 hour. Thereafter, this mixed solution was mixed with 0.3 g of magnesium chloride and 10 μg of L-tyrosine.

アデノシン三リン酸二ナトリウム100■(チロシンに
対し3.3当量に相当する。)、L−フェニルアラニン
メチルエステル5g,ピロホスファターゼ(ベーリンガ
ーマンハイム社製)2001ニフト及びジチオスレイト
ール0.01mgを含む20mMヘペス緩衝液(pH8
.0)46mj!に加え,pHを8.0に維持した状態
でよく混合し,反応温度を30°Cに保って18時間反
応させた。
20mM Hepes containing 100 μm of disodium adenosine triphosphate (equivalent to 3.3 equivalents to tyrosine), 5g of L-phenylalanine methyl ester, pyrophosphatase (manufactured by Boehringer Mannheim) 2001 Nift, and 0.01mg of dithiothreitol. Buffer solution (pH 8
.. 0) 46mj! were added to the solution, mixed well while maintaining the pH at 8.0, and allowed to react for 18 hours while maintaining the reaction temperature at 30°C.

次いで.得られた反応液をμポンダパックClllカラ
ム(ウォーターズ社製)に供し,アセトニトリル10.
 0 I N塩酸水溶液 85/15  pH4を展開
溶媒として用いて分離し,L−チロシル−L−フェニル
アラニンメチルエステル塩酸塩ヲ1 7. 1■得た。
Next. The resulting reaction solution was applied to a µponda pack Clll column (manufactured by Waters) and treated with acetonitrile for 10.
0 IN Hydrochloric acid aqueous solution 85/15 pH 4 was used as a developing solvent to separate L-tyrosyl-L-phenylalanine methyl ester hydrochloride. I got 1.

その元素分析(C,9H23C I N20.=378
.89)は。
Its elemental analysis (C,9H23C I N20.=378
.. 89).

計算値(%)   C=60.23   H=6.13
N=7.40 測定値(%>   c−6o.2’y   H=6.2
ON=7.35 であった。
Calculated value (%) C=60.23 H=6.13
N=7.40 Measured value (%>c-6o.2'y H=6.2
ON=7.35.

また、比較(比較例1)のため、エチレンジアミン四酢
酸二ナトリウムを加えなかった以外,実施例1とまった
く同様に行った。
For comparison (Comparative Example 1), the same procedure as in Example 1 was conducted except that disodium ethylenediaminetetraacetate was not added.

その結果,L−チロシル−し−フェニルアラニンメチル
エステル塩酸塩の収量は6■であり,実施例1の収量の
35%であった。
As a result, the yield of L-tyrosyl-d-phenylalanine methyl ester hydrochloride was 6 ml, which was 35% of the yield in Example 1.

さらに、比較(比較例2)のため、エチレンジアミン四
酢酸二ナトリウムを加えず,アデノシン三リン酸二ナト
リウムを,100■から300■(チロシンに対し17
当量に相当する。)に代えた以外は,実施例1とまった
く同様に行った。
Furthermore, for comparison (Comparative Example 2), disodium adenosine triphosphate was added from 100 ■ to 300 ■ (17
Corresponds to equivalent weight. ) was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that

その結果,L−チロシン−し−フェニルアラニンメチル
エステル塩酸塩の収量は16.5[1gであり。
As a result, the yield of L-tyrosine-phenylalanine methyl ester hydrochloride was 16.5 [1 g].

実施例1の収量とほぼ同じであった。The yield was almost the same as that of Example 1.

実施例2.3 実施例1で用いたエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
の代わりに,50mMのエチレングリコール−ビス−(
β−アミノエチルエーテル)−四酢酸二ナトリウム(p
H8.0)3mJを用いて(実施例2)、また、20m
Mの1,10−オルト−フェナントロリン6mlを用い
て(実施例3)、それぞれ実施例1とまったく同様に行
った。
Example 2.3 Instead of disodium ethylenediaminetetraacetate used in Example 1, 50 mM ethylene glycol-bis-(
β-aminoethyl ether)-tetraacetic acid disodium (p
H8.0) using 3 mJ (Example 2), and 20 m
Using 6 ml of M 1,10-ortho-phenanthroline (Example 3), the same procedure as in Example 1 was carried out.

その結果,L−チロシル−し−フェニルアラニンメチル
エステル塩酸塩の収量は以下に示すとおりであった。
As a result, the yield of L-tyrosyl-phenylalanine methyl ester hydrochloride was as shown below.

収量(■) 実施例2      17.8 実施例3      16.6 実施例4.比較例3.4 参考例2で得たロイシル−t RNAシンテターゼ6■
、塩化マグネシウム40■、L−ロイシン20■、アデ
ノシン三リン酸二ナトリウム130■(ロイシンに対し
て1.54当量に相当する。)。
Yield (■) Example 2 17.8 Example 3 16.6 Example 4. Comparative Example 3.4 Leucyl-t RNA synthetase 6 obtained in Reference Example 2
, 40 μm of magnesium chloride, 20 μm of L-leucine, and 130 μm of disodium adenosine triphosphate (corresponding to 1.54 equivalents to leucine).

L−フェニルアラニンアミド1.5g、  ピロホスフ
ァターゼ(ベーリンガーマンハイム社製)201ニフト
1.5 g of L-phenylalanine amide, pyrophosphatase (manufactured by Boehringer Mannheim) 201 Nift.

メルカプトエタノール40μ!及びエチレングリコール
−ビス−(β−アミノエチルエーテル)−四酢酸二ナト
リウム50■を含む50mMエプス緩衝液(p H8,
5)30 m I!にL−ロイシン20mgを加え3反
応のp)(を8.5に維持した状態で、30℃で5時間
反応させた。
Mercaptoethanol 40μ! 50mM Ebbs buffer (pH 8,
5) 30 m I! 20 mg of L-leucine was added to the mixture, and the reaction was carried out at 30° C. for 5 hours while maintaining p) (of 3 reactions at 8.5).

次いで、得られた反応物をμボンダパックカラムに供し
、アセトニトリル150mMリン酸カリウム水溶液を展
開溶媒として生成物を分離した。
Next, the obtained reaction product was applied to a μ Bondapak column, and the product was separated using an acetonitrile 150 mM potassium phosphate aqueous solution as a developing solvent.

この生成物は、L−口イシル−L−フェニルアラニンア
ミドで、収量は36■であった。
The product was L-isoyl-L-phenylalanine amide, and the yield was 36 ml.

その元素分析(C+ s H23N :l O□=27
7.41)は。
Its elemental analysis (C+ s H23N :l O□=27
7.41).

計算値(%)C=64.94  8=8.37N=15
.15 測定値(%)   C=64.96   H=8.47
N=15.09 であった。
Calculated value (%) C=64.94 8=8.37N=15
.. 15 Measured value (%) C=64.96 H=8.47
N=15.09.

また、比較(比較例3)のため、エチレングリコール−
ビス−(β−アミノエチルエーテル)−四酢酸二ナトリ
ウムを加えなかった以外は、実施例4とまったく同様に
行った。
In addition, for comparison (comparative example 3), ethylene glycol-
The procedure was exactly as in Example 4, except that disodium bis-(β-aminoethyl ether)-tetraacetate was not added.

さらに、比較(比較例4)のため、エチレングリコール
−ビス−(β−アミノエチルエーテル)−四酢酸二ナト
リウムを加えず、アデノシン三リン酸二ナトリウムを1
30nvからIg(ロイシンに対し12当量に相当する
。)に代えた以外は、実施例4とまったく同様に行った
Furthermore, for comparison (Comparative Example 4), disodium adenosine triphosphate was added without adding disodium ethylene glycol-bis-(β-aminoethyl ether)-tetraacetate.
The same procedure as in Example 4 was carried out except that 30 nv was replaced with Ig (corresponding to 12 equivalents to leucine).

その結果、L−ロイシル−し−フェニルアラニンアミド
の収量は、以下に示すとおりであった。
As a result, the yield of L-leucyl-phenylalanine amide was as shown below.

収量(■) 比較例3      19.3 比較例4      35.1 実施例5 実施例4で用いたエチレングリコール−ビス−(β−ア
ミノエチルエーテル)−四酢酸二ナトリウムの代わりに
、5−ニトロ−1,10−フェナントロリン31可を加
えた以外は、実施例4とまったく同様に行った。
Yield (■) Comparative Example 3 19.3 Comparative Example 4 35.1 Example 5 Instead of disodium ethylene glycol-bis-(β-aminoethyl ether)-tetraacetate used in Example 4, 5-nitro- The same procedure as in Example 4 was carried out except that 1,10-phenanthroline 31 was added.

その結L  L−ロイシル−し−フェニルアラニンアミ
ドの収量は33.2■であった。
The yield of the condensed L L-leucyl-phenylalaninamide was 33.2 .

(発明の効果) 本発明によって得られるペプチド誘導体は9例えば、血
圧降下作用等のあるブラジキニンや、内・外分泌抑制作
用等のあるソフトスタチンなどの各種ホルモン及び抗生
物質ペプチド、呈味ペプチドのような他の生物学的活性
物質として有用である。
(Effects of the Invention) The peptide derivatives obtained by the present invention are useful for various hormones such as bradykinin, which has antihypertensive effects, softstatin, which has endocrine and exocrine suppressive effects, antibiotic peptides, and taste peptides. Useful as other biologically active substances.

本発明によれば、上記有用ペプチド又はペプチド誘導体
を、保護基を用いることなく、また、ヌクレオシド三リ
ン酸使用量を少なくしても良好な収率で製造することが
できるので、製造コストも安価である。
According to the present invention, the above-mentioned useful peptides or peptide derivatives can be produced in good yields without using protective groups and even with a reduced amount of nucleoside triphosphates, resulting in low production costs. It is.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)α−アミノ酸と、アミノ酸又はアミノ酸から誘導
されるアミノ酸誘導体とをアミノアシル−tRNAシン
テターゼ及びヌクレオシド三リン酸の存在下で反応させ
てペプチド又はペプチド誘導体を製造するに際し、該反
応をキレート剤の存在下に行うことを特徴とするペプチ
ド又はペプチド誘導体の製造方法。
(1) When producing a peptide or peptide derivative by reacting an α-amino acid with an amino acid or an amino acid derivative derived from the amino acid in the presence of an aminoacyl-tRNA synthetase and a nucleoside triphosphate, the reaction is carried out using a chelating agent. A method for producing a peptide or a peptide derivative, characterized in that the method is carried out in the presence of a peptide or a peptide derivative.
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