JPWO2007097429A1 - Novel acylamidase gene and its use - Google Patents

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透 長澤
豊和 吉田
豊和 吉田
石田 浩一
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紀幸 伊藤
紀幸 伊藤
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Abstract

本発明の目的は、様々な基質に対して、温和な条件下でアミド化合物またはエステル化合物を加水分解する方法を提供することである。様々な土壌分離菌や保存菌株を対象としたスクリーニングを行った結果、アシルアミダーゼ活性をもつ微生物を取得した。また、その微生物から、該活性を有する酵素の単離精製に成功した。さらに、該酵素をコードする遺伝子を遺伝子組換えの手法で取得し、その塩基配列を明らかにした。さらに、該遺伝子を用いて当該酵素を産生する形質転換体を育種することで、より高活性な該形質転換体を作製した。その高活性な形質転換体を用いて、温和な条件下でアミド加水分解反応またはエステル加水分解反応を行う方法を確立した。An object of the present invention is to provide a method for hydrolyzing an amide compound or an ester compound under various conditions on various substrates. As a result of screening for various soil isolates and stored strains, microorganisms with acylamidase activity were obtained. Moreover, the enzyme having the activity was successfully isolated and purified from the microorganism. Furthermore, the gene encoding the enzyme was obtained by a genetic recombination technique, and the base sequence was clarified. Furthermore, the highly active transformant was produced by breeding a transformant that produces the enzyme using the gene. A method for performing an amide hydrolysis reaction or an ester hydrolysis reaction under mild conditions using the highly active transformant was established.

Description

本発明は、新規アシルアミダーゼ、そのアシルアミダーゼをコードするDNA、当該DNAを利用したアシルアミダーゼの製造方法、および、アシルアミダーゼを用いた光学活性化合物の製造方法に関する。アシルアミダーゼは、温和な条件下でアミド結合またはエステル結合を加水分解できる産業上有用な酵素である。 The present invention relates to a novel acylamidase, a DNA encoding the acylamidase, a method for producing an acylamidase using the DNA, and a method for producing an optically active compound using the acylamidase. Acylamidase is an industrially useful enzyme capable of hydrolyzing amide bonds or ester bonds under mild conditions.

アミド結合を化学的に加水分解するには強酸性や強塩基性など激しい条件下での反応が必要であるが、アミダーゼに代表されるアミド加水分解酵素を用いることで、温和な条件下でのアミド結合の加水分解反応が可能である。また、アミダーゼはエナンチオ選択的な反応が可能であり、光学活性な化合物を生成できることも知られている(特許文献1)。
しかし、酵素反応は一般に基質特異性が厳密であり、目的の反応に適用できない場合が多い。これまでに知られている広い基質特異性をもつアミダーゼとしては、ノカルディア・グロベルーラ(Nocardia globerula)由来のもの(特許文献2、非特許文献1)、アースロバクター・アウレセンス(Arthrobacter aurescens)由来のもの(非特許文献2)などが挙げられる。前者はアセトアニリド類、ベンズアミド等のアミド類、酢酸フェニル等のエステル類など広範な化合物に作用する。後者は広範なN−アセチルアリールアルキルアミンに作用するが、アセチル基以外のアシル基には作用しない。このようにさまざまな基質特異性をもつアミド加水分解酵素が見出されている。
特開昭61−88894号公報 特開平3−277281号公報 Eur.J.Biochem,199,17−24(1991) Appl.Microbiol.Biotechnol,47,650−657(1997)
Chemical hydrolysis of an amide bond requires a reaction under intense conditions such as strong acidity and strong basicity. However, by using an amide hydrolase such as amidase, Hydrolysis reaction of amide bond is possible. It is also known that amidase can perform an enantioselective reaction and can produce an optically active compound (Patent Document 1).
However, enzyme reactions generally have strict substrate specificity and are often not applicable to the target reaction. As the amidase having a wide substrate specificity known so far, those derived from Nocardia globulara (Patent Document 2, Non-Patent Document 1), derived from Arthrobacter aurescens Thing (nonpatent literature 2) etc. are mentioned. The former acts on a wide range of compounds such as acetanilides, amides such as benzamide, and esters such as phenyl acetate. The latter acts on a wide range of N-acetylarylalkylamines, but not on acyl groups other than acetyl groups. Thus, amide hydrolases having various substrate specificities have been found.
JP-A-61-88894 JP-A-3-277281 Eur. J. et al. Biochem, 199, 17-24 (1991) Appl. Microbiol. Biotechnol, 47, 650-657 (1997)

本発明の課題は、新規のアシルアミダーゼを取得することである。また、この新規なアシルアミダーゼをコードするDNAを単離し、それを利用して、様々な基質に対して、温和な条件下でのアミド加水分解反応またはエステル加水分解反応の方法を提供することにある。 An object of the present invention is to obtain a novel acylamidase. In addition, DNA encoding this novel acylamidase is isolated and used to provide a method for amide hydrolysis reaction or ester hydrolysis reaction under various conditions for various substrates. is there.

本発明者らは、様々な土壌分離菌や保存菌株を対象としたスクリーニングを行った結果、アシルアミダーゼ活性をもつ微生物を取得した。また、その微生物から、該活性を有する酵素の単離精製に成功した。
さらに、該酵素をコードする遺伝子を遺伝子組換えの手法で取得し、その塩基配列を明らかにした。さらに、該遺伝子を用いて当該酵素を産生する形質転換体を育種することで、より高活性な該形質転換体を作製した。その高活性な形質転換体を用いて、温和な条件下でアミド加水分解反応またはエステル加水分解反応を行う方法を確立した。
本発明は、以下の複数の特徴を有する。
As a result of screening for various soil isolates and storage strains, the present inventors have obtained microorganisms having acylamidase activity. Moreover, the enzyme having the activity was successfully isolated and purified from the microorganism.
Furthermore, a gene encoding the enzyme was obtained by a genetic recombination technique, and the base sequence was clarified. Furthermore, the highly active transformant was produced by breeding a transformant that produces the enzyme using the gene. A method for conducting an amide hydrolysis reaction or an ester hydrolysis reaction under mild conditions using the highly active transformant was established.
The present invention has the following features.

本発明の一つの特徴は、下記(1)から(6)の理化学的性質を有するアシルアミダーゼである:
(1)分子量:ゲルろ過分析で約90,000、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動分析で約40,000;
(2)基質特異性:ホルムアニリド、アセトアニリド、酢酸フェニルのそれぞれに実質的に作用し、かつ、ベンズアミド、n−ブチルアミド、N−アセチル−L−フェニルアラニン、N−アセチル−DL−トリプトファン、N−アセチル−L−チロシンのそれぞれに実質的に作用しない;
(3)作用至適pH:6〜9;
(4)作用至適温度:25〜45℃;
(5)熱安定性:10〜40℃;
(6)阻害剤:HgCl、AgNOで活性が完全に阻害される。
本発明の別の特徴は、配列番号1に記載のアミノ酸配列を有するポリペプチド、配列番号1に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、アシルアミダーゼ活性を有するポリペプチド、または、配列番号1に記載のアミノ酸配列と70%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、アシルアミダーゼ活性を有するポリペプチドである。
本発明の別の特徴は、前記ポリペプチドをコードするDNA、該DNAを含むベクター、および、このベクターにより形質転換された形質転換体である。
本発明の別の特徴は、一般式(1):
One feature of the present invention is an acylamidase having the following physicochemical properties (1) to (6):
(1) Molecular weight: about 90,000 by gel filtration analysis, about 40,000 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis analysis;
(2) Substrate specificity: It substantially acts on each of formanilide, acetanilide, and phenyl acetate, and benzamide, n-butyramide, N-acetyl-L-phenylalanine, N-acetyl-DL-tryptophan, N-acetyl Substantially does not act on each of the L-tyrosines;
(3) Optimum pH of action: 6-9;
(4) Optimum temperature of action: 25 to 45 ° C;
(5) Thermal stability: 10-40 ° C;
(6) Inhibitor: Activity is completely inhibited by HgCl 2 and AgNO 3 .
Another feature of the present invention is a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, inserted or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. And a polypeptide having acylamidase activity, or having a 70% or higher identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having acylamidase activity.
Another feature of the present invention is DNA encoding the polypeptide, a vector containing the DNA, and a transformant transformed with the vector.
Another feature of the present invention is the general formula (1):

Figure 2007097429
Figure 2007097429

(式中、mおよびnはそれぞれ独立して0〜7の整数を示し、R、Rはそれぞれ独立して、炭素数6〜14のアリール基、炭素数4〜14のヘテロアリール基、炭素数6〜14のアリールオキシ基、炭素数4〜14のヘテロアリールオキシ基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜5の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数2〜5のアルキニル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、シアノ基、メチル基またはカルボキシル基を示し、これらの基は置換されていてもよい。Rは水素原子、炭素数1〜6の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基を示す。Xは窒素原子あるいは酸素原子を示す。)で表されるエステル化合物あるいはアミド化合物に前記アシルアミダーゼ、ポリペプチドあるいは該酵素の生産能を持つ微生物の培養物を作用させることを特徴とする、一般式(2):(In the formula, m and n each independently represent an integer of 0 to 7, and R 1 and R 2 each independently represents an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, a heteroaryl group having 4 to 14 carbon atoms, C6-C14 aryloxy group, C4-C14 heteroaryloxy group, C1-C5 alkoxy group, C2-C5 alkoxycarbonyl group, C3-C5 branched alkyl group Represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, a cyano group, a methyl group or a carboxyl group, and these groups may be substituted. R 3 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and X represents a nitrogen atom or an oxygen atom). A general formula (2) characterized in that a culture of microorganisms capable of producing a repeptide or the enzyme is allowed to act:

Figure 2007097429
Figure 2007097429

(式中、X、m、n、R、Rは前記式(1)と同じ)で表される光学活性アルコールあるいは光学活性アミンの製造方法である。
本発明のその他の特徴及びその効果は、以下の実施形態の記載によって明らかにされる。
(Wherein, X, m, n, R 1 and R 2 are the same as those in the formula (1)).
Other features and effects of the present invention will become apparent from the description of the embodiments below.

以下、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、本明細書において記述されている、DNAの単離、ベクターの調製、形質転換等の遺伝子操作は、特に明記しない限り、Molecular Cloning 2nd Edition(Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)等の成書に記載されている方法により行うことができる。また、本明細書の記述に用いられる%は、特に断りのない限り、%(w/v)を意味する。また、本明細書の記述に用いられる酵素活性の1Uは、30℃で1分間に1μmolの生成物であるアミン、アルコールあるいはアンモニアを生成する酵素量と定義した。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. Unless otherwise specified, genetic manipulations such as DNA isolation, vector preparation, and transformation described in this specification are written documents such as Molecular Cloning 2nd Edition (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989). Can be carried out by the method described in. Further,% used in the description of the present specification means% (w / v) unless otherwise specified. In addition, 1 U of enzyme activity used in the description of the present specification was defined as the amount of enzyme that produces amine, alcohol or ammonia as 1 μmol of product per minute at 30 ° C.

1.アシルアミダーゼ
本発明の実施形態の酵素は下記(1)から(6)の理化学的性質を有するアシルアミダーゼである:
(1)分子量:ゲルろ過分析で約90,000、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動分析で約40,000;
(2)基質特異性:ホルムアニリド、アセトアニリド、酢酸フェニルのそれぞれに実質的に作用し、かつ、ベンズアミド、n−ブチルアミド、N−アセチル−L−フェニルアラニン、N−アセチル−DL−トリプトファン、N−アセチル−L−チロシンのそれぞれに実質的に作用しない;
(3)作用至適pH:6〜9;
(4)作用至適温度:25〜45℃;
(5)熱安定性:10〜40℃;
(6)阻害剤:HgCl、AgNOで活性が完全に阻害される。
(分子量)
酵素の分子量は、例えば、TSK GEL−G−3000(0.75×60cm、東ソー株式会社製)を用いたゲルろ過分析により行い、標準蛋白質に対する相対溶出時間から決定しうる。溶離液としては、0.20M KClを含む0.05Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)を用いる。また、サブユニットの分子量は、10% SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により、標準蛋白質に対する相対移動度から決定しうる。
1. Acylamidase The enzyme of the embodiment of the present invention is an acylamidase having the following physicochemical properties (1) to (6):
(1) Molecular weight: about 90,000 by gel filtration analysis, about 40,000 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis analysis;
(2) Substrate specificity: It substantially acts on each of formanilide, acetanilide, and phenyl acetate, and benzamide, n-butyramide, N-acetyl-L-phenylalanine, N-acetyl-DL-tryptophan, N-acetyl Substantially does not act on each of the L-tyrosines;
(3) Optimum pH of action: 6-9;
(4) Optimum temperature of action: 25 to 45 ° C;
(5) Thermal stability: 10-40 ° C;
(6) Inhibitor: Activity is completely inhibited by HgCl 2 and AgNO 3 .
(Molecular weight)
The molecular weight of the enzyme can be determined by, for example, gel filtration analysis using TSK GEL-G-3000 (0.75 × 60 cm, manufactured by Tosoh Corporation) and the relative elution time with respect to the standard protein. As an eluent, 0.05 M potassium phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.20 M KCl is used. The molecular weight of the subunit can be determined from the relative mobility with respect to the standard protein by 10% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.

(基質特異性)
上記酵素の各基質に対するアミダーゼ活性は、例えば、後述の実施例3に記載の方法で測定することができる。即ち、精製酵素液0.1mLを下記組成を有する基質溶液0.9mLに添加し、30℃で反応させる。30分後、メタノールを1mL添加して反応を停止させ、生成したアミン、アルコールあるいはアンモニアを定量する。
[基質溶液組成]
基質:1〜100mM、
リン酸緩衝液(pH7.0):50mM
(Substrate specificity)
The amidase activity with respect to each substrate of the enzyme can be measured, for example, by the method described in Example 3 described later. That is, 0.1 mL of the purified enzyme solution is added to 0.9 mL of a substrate solution having the following composition and reacted at 30 ° C. After 30 minutes, 1 mL of methanol is added to stop the reaction, and the produced amine, alcohol or ammonia is quantified.
[Substrate solution composition]
Substrate: 1-100 mM,
Phosphate buffer solution (pH 7.0): 50 mM

本明細書における「アシルアミダーゼ」とは、P−CO−NH−Qで表される化合物(Pは任意の置換基、Qは水素原子以外の任意の置換基を示す)に実質的に作用し、P−COOHとQ−NHに加水分解する活性を有すればいかなるものでも意味する。例えば、IUBMBの分類によれば、アリルアシルアミダーゼ(E.C.3.5.1.13)、ペニシリンアシラーゼ(E.C.3.5.1.11)、アリルアルキルアシルアミダーゼ(E.C.3.5.1.76)、(S)−N−アセチル−1−フェネチルアミンヒドロラーゼ(E.C.3.5.1.85)、ホルムアミダーゼ(E.C.3.5.1.9)、ペプチドデホルミラーゼ(E.C.3.5.1.27)、N−サブスティテューティッドホルムアミドデホルミラーゼ(E.C.3.5.1.91)などが挙げられる。
しかし、IUBMBの分類ではアシルアミダーゼの分類が不明確な場合があることが知られている(酵素ハンドブック、朝倉書店、1982年、p.585)。したがって、本発明の酵素を他の酵素と区別するために、特定の基質に対する反応性の違いから特徴づけを行った。
In the present specification, “acylamidase” substantially acts on a compound represented by P—CO—NH—Q (P represents an arbitrary substituent, and Q represents an optional substituent other than a hydrogen atom). , P-COOH and Q-NH 2 have any activity to hydrolyze. For example, according to the classification of IUBMB, allyl acylamidase (EC 3.5.1.13), penicillin acylase (EC 3.5.1.11), allyl alkyl acylamidase (EC 3.5.1.7), (S) -N-acetyl-1-phenethylamine hydrolase (EC 3.5.1.85), formamidase (EC 3.5.1.9). ), Peptide deformylase (EC 3.5.1.1.27), N-substituted formamide deformylase (EC 3.5.1.91) and the like.
However, it is known that the classification of acylamidase may be unclear in the IUBMB classification (Enzyme Handbook, Asakura Shoten, 1982, p. 585). Therefore, in order to distinguish the enzyme of the present invention from other enzymes, the enzyme was characterized from the difference in reactivity with a specific substrate.

すなわち、本発明のアシルアミダーゼは、ホルムアニリド、アセトアニリド、酢酸フェニルのそれぞれに実質的に作用し、かつ、ベンズアミド、n−ブチルアミド、N−アセチル−L−フェニルアラニン、N−アセチル−DL−トリプトファン、N−アセチル−L−チロシンのそれぞれに実質的に作用しないアシルアミダーゼである。
ここで、上記の「実質的に作用しない」とは、後述の実施例3の方法でアミダーゼ活性を測定した場合において、各基質を用いたときの精製酵素の比活性が0.02U/mg以下であることを意味する。本発明のアシルアミダーゼとしては、上記比活性が0.002U/mg以下のものが好ましく、0.0002U/mg以下のものが更に好ましい。
また、「実質的に作用する」とは、上記の方法でアミダーゼ活性を測定した場合において、各基質を用いたときの精製酵素の比活性が0.2U/mg以上であることを意味する。本発明のアシルアミダーゼとしては、上記比活性が2.0U/mg以上のものが好ましい。
That is, the acylamidase of the present invention substantially acts on each of formanilide, acetanilide, and phenyl acetate, and benzamide, n-butylamide, N-acetyl-L-phenylalanine, N-acetyl-DL-tryptophan, N An acylamidase that does not substantially act on each of acetyl-L-tyrosine.
Here, “substantially does not act” means that the specific activity of the purified enzyme when each substrate is used is 0.02 U / mg or less when the amidase activity is measured by the method of Example 3 described later. It means that. The acylamidase of the present invention preferably has a specific activity of 0.002 U / mg or less, more preferably 0.0002 U / mg or less.
In addition, “substantially act” means that when the amidase activity is measured by the above method, the specific activity of the purified enzyme when each substrate is used is 0.2 U / mg or more. The acylamidase of the present invention preferably has a specific activity of 2.0 U / mg or more.

(作用至適pH)
酵素反応の至適pHは、例えば、アセトアニリドを基質とした活性を、pH4.0〜11.0の範囲で測定したとき、その最大の活性を100%として、おおよそ80%以上の相対活性を示す範囲とする。ただし、上記測定方法において、測定を行うpHに応じて基質溶液における緩衝液は下記のものを用いる。
pH4.0〜6.0 :0.1Mクエン酸緩衝液
pH6.0〜8.0 :0.1Mリン酸カリウム緩衝液
pH7.5〜9.0 :0.1Mトリス−塩酸緩衝液
pH9.0〜11.0:0.1Mグリシンナトリウム緩衝液
(Optimum pH for action)
The optimum pH of the enzyme reaction is, for example, a relative activity of approximately 80% or more when the activity using acetanilide as a substrate is measured in the range of pH 4.0 to 11.0, with the maximum activity being 100%. Range. However, in the above measurement method, the following buffer solution is used in the substrate solution depending on the pH at which the measurement is performed.
pH 4.0-6.0: 0.1 M citrate buffer pH 6.0-8.0: 0.1 M potassium phosphate buffer pH 7.5-9.0: 0.1 M Tris-HCl buffer pH 9.0 ˜11.0: 0.1 M glycine sodium buffer

(作用至適温度)
酵素反応の至適温度は、例えば、アセトアニリドを基質とした活性を、反応温度10〜80℃の範囲で測定し、30℃での活性を100%として、おおよそ80%以上の相対活性を示す範囲とする。
(Optimum temperature for action)
The optimum temperature for the enzyme reaction is, for example, a range in which the activity using acetanilide as a substrate is measured in the reaction temperature range of 10 to 80 ° C., and the activity at 30 ° C. is 100%, and the relative activity is approximately 80% or more. And

(熱安定性)
酵素の熱安定性は、例えば、精製酵素を0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)に添加し、これを10〜80℃において30分間処理した後、上記アミダーゼ活性を測定することで決定しうる。
(Thermal stability)
The thermal stability of the enzyme can be determined, for example, by adding the purified enzyme to 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 7.0), treating it at 10-80 ° C. for 30 minutes, and then measuring the amidase activity. Can be determined.

(阻害剤)
阻害剤(例えばHgCl、またはAgNOが含まれる)の添加効果は、例えば以下のように決定しうる。即ち、精製酵素液0.1mLを下記組成を有する基質溶液0.9mLに添加し、30℃で反応させる。30分後、メタノールを1mL添加して反応を停止させ、反応液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析し、生成したアニリンを定量する。ここで、「アミダーゼ活性を完全に阻害する」とは、阻害剤を添加して以下の測定を行ったときに、阻害剤を添加しない場合に比べて、その活性が、1/100以下であることをいう。本発明のアシルアミダーゼとしては、上記活性が1/1000以下であることが好ましく、さらに好ましくは1/10000以下である。
(Inhibitor)
The effect of adding an inhibitor (for example, containing HgCl 2 or AgNO 3 ) can be determined, for example, as follows. That is, 0.1 mL of the purified enzyme solution is added to 0.9 mL of a substrate solution having the following composition and reacted at 30 ° C. After 30 minutes, 1 mL of methanol is added to stop the reaction, the reaction solution is analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), and the produced aniline is quantified. Here, “completely inhibits amidase activity” means that when an inhibitor is added and the following measurement is performed, the activity is 1/100 or less compared to the case where an inhibitor is not added. That means. In the acylamidase of the present invention, the activity is preferably 1/1000 or less, more preferably 1/10000 or less.

[基質溶液組成]
アセトアニリド 5mM
リン酸緩衝液(pH7.0) 100mM
阻害剤 1mM
計0.9mL
[Substrate solution composition]
Acetanilide 5 mM
Phosphate buffer solution (pH 7.0) 100 mM
Inhibitor 1 mM
0.9 mL total

(アセトアニリドに対するKm)
酵素の、アセトアニリドに対するKmは、例えば以下のように決定しうる。即ち、精製酵素液0.1mLを下記組成を有する基質溶液0.9mLに添加し、30℃で反応させる。30分後、メタノールを1mL添加して反応を停止させ、反応液を高速液体クロマトグラフィーで分析し、生成したアニリンを定量し、Lineweaver−Burk PlotsによりKmを求める。
[基質溶液組成]
アセトアニリド 0.1〜2.5mM
リン酸緩衝液(pH7.0) 100mM
計0.9mL
本発明のアシルアミダーゼは、ラセミ体のアミド化合物あるいはエステル化合物を立体選択的に加水分解させることができる。
(Km for acetanilide)
The Km of the enzyme for acetanilide can be determined, for example, as follows. That is, 0.1 mL of the purified enzyme solution is added to 0.9 mL of a substrate solution having the following composition and reacted at 30 ° C. After 30 minutes, 1 mL of methanol is added to stop the reaction, the reaction solution is analyzed by high performance liquid chromatography, the produced aniline is quantified, and Km is determined by Lineweaver-Burk Plots.
[Substrate solution composition]
Acetanilide 0.1-2.5 mM
Phosphate buffer solution (pH 7.0) 100 mM
0.9 mL total
The acylamidase of the present invention can stereoselectively hydrolyze a racemic amide compound or ester compound.

2.酵素の取得およびアミノ酸配列
本発明の酵素は、上記性質を示す酵素であれば、いかなる酵素であっても含まれるが、例えば、バチルス(Bacillus)属の微生物から取得できる。本発明の酵素の起源となる微生物としては、好ましくは当業者が公的保存機関(例えば、独立行政法人製品評価技術基盤機構(NBRC))より容易に入手可能なバチルス エスピー(Bacillus sp.)が挙げられ、さらに好ましくは、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01が挙げられる。この、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01は、平成19年1月22日付けで、受託番号FERM BP−10765として、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(〒305−8566 日本国茨城県つくば市東1−1−1 中央第6)に寄託されている(原寄託日:平成18年1月26日の国内寄託をブダペスト条約に基づく国際寄託に移管)。上記バチルス エスピー(Bacillus sp.)の菌学的性質は当業者に周知である。上記バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01の菌学的性質は、所定のアシルアミダーゼ活性を有するほか、バチルス エスピー(Bacillus sp.)の菌学的性質と同様である。
2. Acquisition of enzyme and amino acid sequence The enzyme of the present invention may be any enzyme as long as it exhibits the above properties, and can be acquired from, for example, a microorganism belonging to the genus Bacillus. The microorganism that is the origin of the enzyme of the present invention is preferably Bacillus sp., Which can be easily obtained by a person skilled in the art from a public preservation agency (for example, National Institute of Technology and Evaluation (NBRC)). More preferably, Bacillus sp (Bacillus sp.) KNK-M01 is mentioned. The Bacillus sp. KNK-M01 is dated January 22, 2007, and has the accession number FERM BP-10765, the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Depositary Center (〒305-8866 Japan) It has been deposited at Tsukuba City 1-1-1 Chuo No. 6 in Tsukuba City, Ibaraki Prefecture (original deposit date: domestic deposit on January 26, 2006 has been transferred to an international deposit based on the Budapest Treaty). The bacteriological properties of the Bacillus sp. Are well known to those skilled in the art. The bacteriological properties of the Bacillus sp. KNK-M01 are the same as the bacteriological properties of Bacillus sp. In addition to having a predetermined acylamidase activity.

(培地成分)
本発明の酵素を生産する微生物のための培養培地としては、その微生物が増殖する限り、通常の炭素源、窒素源、無機塩類、有機栄養素などを含む液体栄養培地が用いられ得る。
(Medium components)
As the culture medium for the microorganism producing the enzyme of the present invention, a liquid nutrient medium containing a normal carbon source, nitrogen source, inorganic salts, organic nutrients and the like can be used as long as the microorganism grows.

(酵素精製)
本発明の酵素を生産する微生物からの該酵素の精製は、当業者に周知の蛋白質精製法により行い得る。例えば、当該微生物の培養液から遠心分離、あるいは、濾過により菌体を集め、得られた菌体を、超音波破砕機あるいはグラスビーズ等を用いた物理的手法で破砕した後、遠心分離にて菌体残さを除いて無細胞抽出液を調製し、この無細胞抽出液を、分別沈殿、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、限外濾過等に供することにより、アシルアミダーゼを単離できる。
(Enzyme purification)
Purification of the enzyme from the microorganism producing the enzyme of the present invention can be performed by protein purification methods well known to those skilled in the art. For example, the cells are collected from the microorganism culture solution by centrifugation or filtration, and the obtained cells are crushed by a physical method using an ultrasonic crusher or glass beads, and then centrifuged. A cell-free extract is prepared by removing cell residues, and this cell-free extract is subjected to fractional precipitation, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, gel filtration chromatography, reverse phase chromatography, ultrafiltration, etc. Thus, acylamidase can be isolated.

(アミノ酸配列)
精製したアシルアミダーゼは、後述する方法でそれをコードするDNA配列を明らかにでき、そのDNA配列からアシルアミダーゼのアミノ酸配列を決定できる。このようにして得られるアシルアミダーゼとしては、例えば、配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドを挙げることができる。しかし、本発明の酵素はこれに限定されず、配列番号1で示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列からなるポリペプチドも、それがアシルアミダーゼ活性(好ましくは立体選択的なアシルアミダーゼ活性)を有する限り、本発明に包含される。
本発明のアシルアミダーゼ及びポリペプチドは、天然のものであってもよいし、人工的に改変されたものであってもよい。
(Amino acid sequence)
The purified acylamidase can reveal the DNA sequence encoding it by the method described later, and the amino acid sequence of the acylamidase can be determined from the DNA sequence. Examples of the acylamidase thus obtained include a polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. However, the enzyme of the present invention is not limited to this, and a polypeptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, inserted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 Any acylamidase activity (preferably stereoselective acylamidase activity) is included in the present invention.
The acylamidase and polypeptide of the present invention may be natural or artificially modified.

配列番号1で示されるアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列からなるポリペプチドは、配列番号1で示されるアミノ酸配列を利用して、Current Protocols in Molecular Biology(John Wiley and Sons,Inc.,1989)等の実験書に記載の公知の方法に準じて調製することができる。
アミノ酸を置換、挿入、欠失または付加する場所は特に制限されないが、高度保存領域を避けるのが好ましい。ここで、高度保存領域とは、同様の機能を有する、由来の異なる複数の酵素について、例えば、ソフトウエアGENETYX(株式会社ゼネティックス社製)のマルチプルアライメント機能を利用して、アミノ酸配列を最適に整列させて比較した場合に、複数の配列間でアミノ酸が一致している位置を示す。
配列番号1における高度保存領域としては、例えば、111〜115番目、138〜149番目、163〜167番目のアミノ酸配列等が挙げられる。
In the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, a polypeptide consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, inserted or added is obtained by using Current Protocols shown in SEQ ID NO: 1. In Molecular Biology (John Wiley and Sons, Inc., 1989), it can prepare according to the well-known method as described in experiment documents.
The place where amino acids are substituted, inserted, deleted or added is not particularly limited, but it is preferable to avoid highly conserved regions. Here, the highly conserved region is the optimal alignment of amino acid sequences using multiple alignment functions of software GENETYX (manufactured by Genetics Co., Ltd.) for a plurality of enzymes with different origins having the same function. When compared, the positions where amino acids are identical among a plurality of sequences are shown.
Examples of the highly conserved region in SEQ ID NO: 1 include the 111st to 115th amino acids, the 138th to 149th amino acids, and the 163rd to 167th amino acid sequences.

置換、挿入、欠失または付加されるアミノ酸の数(上記「数個のアミノ酸」)としては、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。改変されたアミノ酸配列は、1種類のタイプ(例えば置換)のみを含むものであっても良いし、2種以上の改変(例えば、置換と挿入)を含んでいても良い。また、置換の場合には、置換後のアミノ酸はもとのアミノ酸の同族アミノ酸であるのが好ましい。
本明細書においては、以下に挙げる各群の同一群内のアミノ酸を同族アミノ酸とする。
(第1群:中性非極性アミノ酸)Gly,Ala,Val,Leu,Ile,Met,Cys,Pro,Phe
(第2群:中性極性アミノ酸)Ser,Thr,Gln,Asn,Trp,Tyr
(第3群:酸性アミノ酸)Glu,Asp
(第4群:塩基性アミノ酸)His,Lys,Arg
The number of amino acids to be substituted, inserted, deleted or added (the above “several amino acids”) is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 3 or less. The modified amino acid sequence may include only one type (for example, substitution), or may include two or more types of modification (for example, substitution and insertion). In the case of substitution, the amino acid after substitution is preferably a homologous amino acid of the original amino acid.
In the present specification, amino acids in the same group of the following groups are regarded as homologous amino acids.
(Group 1: neutral nonpolar amino acids) Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Cys, Pro, Phe
(Group 2: neutral polar amino acids) Ser, Thr, Gln, Asn, Trp, Tyr
(Group 3: acidic amino acids) Glu, Asp
(Group 4: basic amino acids) His, Lys, Arg

本発明において、配列番号1に記載のアミノ酸配列と70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、アシルアミダーゼ活性を有するポリペプチドも、本発明のポリペプチドである。
本明細書において、アミノ酸配列の同一性は、BLAST(Altschul、Stephen F. et al.、Nucleic Acids Res.25、3389−3402(1997))を用いたアミノ酸配列相同性解析により、決定することができる。
このように、配列番号1に記載のアミノ酸配列と70%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、アシルアミダーゼ活性を有するポリペプチドは、例えば、配列番号1に記載のポリペプチドへのランダムな変異導入や活性に不要な配列を除去することで得ることができる。
本発明のポリペプチドは、上述の(1)〜(6)の理化学的性質を示すアシルアミダーゼ活性を有するか、又は、少なくともホルムアニリドに作用するアシルアミダーゼ活性を有することが好ましい。
In the present invention, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 has an amino acid sequence having 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and further preferably 90% or more, and an acyl A polypeptide having amidase activity is also a polypeptide of the present invention.
In the present specification, amino acid sequence identity can be determined by amino acid sequence homology analysis using BLAST (Altschul, Stephen F. et al., Nucleic Acids Res. 25, 3389-3402 (1997)). it can.
Thus, a polypeptide having an amino acid sequence having 70% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having acylamidase activity is, for example, a polypeptide to the polypeptide shown in SEQ ID NO: 1. It can be obtained by random mutagenesis or removal of sequences unnecessary for activity.
The polypeptide of the present invention preferably has acylamidase activity exhibiting the physicochemical properties (1) to (6) described above, or has at least acylamidase activity that acts on formanilide.

3.DNA
本発明のDNAは、上述の新規アシルアミダーゼ、及び、ポリペプチドをコードするDNAであり、後述する方法に従って導入された宿主細胞内で上記ポリペプチドを発現し得るものであればいかなるものでもよく、任意の非翻訳領域を含んでいてもよい。精製された上記ポリペプチドが取得できれば、当業者であれば公知の方法により、該ポリペプチドの起源となる微生物より上記DNAを取得することができる。
3. DNA
The DNA of the present invention is a DNA encoding the above-mentioned novel acylamidase and polypeptide, and any DNA can be used as long as it can express the polypeptide in a host cell introduced according to the method described below. Any untranslated region may be included. If the purified polypeptide can be obtained, those skilled in the art can obtain the DNA from a microorganism that is the origin of the polypeptide by a known method.

以下に、本発明のDNAを取得する方法として、上記バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01を用いた例を記載するが、本発明はこれに限定されない。
まず、該微生物の無細胞抽出液より精製した上記ポリペプチド(酵素)を、適当なエンドペプチダーゼにより消化し、逆相HPLCにより切断された断片を精製後、例えば、ABI492型プロテインシークエンサー(Applied Biosystems社製)によりアミノ酸配列の一部を決定する。そして、得られた部分アミノ酸配列情報をもとにして、該ポリペプチドをコードするDNAの一部を増幅するためのPCR(Polymerase Chain Reaction)プライマーを合成する。
次に、通常のDNA単離法、例えばMurray等の方法(Nucl.,Acids Res.,8,4321−4325,1980)により、該微生物の染色体DNAを調製する。この染色体DNAを鋳型として、先述のPCRプライマーを用いてPCRを行い、上記ポリペプチドをコードするDNAの一部を増幅し、その塩基配列を決定する。塩基配列の決定は、例えば、ABI373A型DNA Sequencer(Applied Biosystems社製)等を用いて行われ得る。該ポリペプチドをコードするDNAの一部の塩基配列が明らかになれば、例えば、サザンハイブリダイゼーション法によりその全体の配列を決定することができる。
Hereinafter, examples of using the Bacillus sp. KNK-M01 as a method for obtaining the DNA of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
First, the polypeptide (enzyme) purified from the cell-free extract of the microorganism is digested with an appropriate endopeptidase, and a fragment cleaved by reverse-phase HPLC is purified. For example, an ABI492 type protein sequencer (Applied Biosystems) is used. A part of the amino acid sequence is determined. Then, based on the obtained partial amino acid sequence information, a PCR (Polymerase Chain Reaction) primer for amplifying a part of the DNA encoding the polypeptide is synthesized.
Next, the chromosomal DNA of the microorganism is prepared by a conventional DNA isolation method, for example, a method such as Murray (Nucl., Acids Res., 8, 4321-4325, 1980). Using this chromosomal DNA as a template, PCR is performed using the above-described PCR primers, a part of the DNA encoding the polypeptide is amplified, and the base sequence is determined. The determination of the base sequence can be performed using, for example, ABI373A type DNA Sequencer (Applied Biosystems). If the partial base sequence of DNA encoding the polypeptide is clarified, the entire sequence can be determined by, for example, Southern hybridization.

このようにして得られるDNAとしては、例えば、配列番号2に記載の塩基配列を有するDNAを挙げることができる。しかし、本発明のDNAはこれに限定されず、上述した本発明のポリペプチドをコードするDNAはすべて本発明に包含される。例えば、配列番号2に示す塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、アシルアミダーゼ活性を有するポリペプチドをコードするDNAは本発明に包含される。
ここで、「配列番号2に示す塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNA」とは、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法、あるいはサザンハイブリダイゼーション法等を実施した際、配列番号2に示す塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAが、特異的にハイブリッドを形成するDNAを言う。
本発明のDNAは、天然のものであってもよいし、人工的に改変されたものであってもよい。
Examples of the DNA thus obtained include DNA having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 2. However, the DNA of the present invention is not limited to this, and all DNAs encoding the above-described polypeptides of the present invention are included in the present invention. For example, DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and encodes a polypeptide having acylamidase activity is included in the present invention.
Here, “DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA consisting of a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2” means colony hybridization, plaque hybridization, or Southern high When the hybridization method or the like is carried out, DNA consisting of a base sequence complementary to the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 refers to DNA that specifically forms a hybrid.
The DNA of the present invention may be natural or artificially modified.

本明細書において、「ストリンジェントな条件」とは、コロニーあるいはプラーク由来のポリヌクレオチドを固定化したフィルターを用いて、0.7〜1.0MのNaCl存在下、65℃でハイブリダイゼーションを行った後、2倍濃度のSSC溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mM塩化ナトリウム、15mMクエン酸ナトリウムよりなる)を用い、65℃の条件下でフィルターを洗浄する条件である。好ましくは、上記と同様にハイブリダイゼーションを行った後、65℃で0.5倍濃度のSSC溶液で洗浄を行う条件であり、より好ましくは上記と同様にハイブリダイゼーションを行った後、65℃で0.2倍濃度のSSC溶液で洗浄する条件であり、更に好ましくは上記と同様にハイブリダイゼーションを行った後、65℃で0.1倍濃度のSSC溶液で洗浄する条件である。
本発明のDNAは、上述の(1)〜(6)の理化学的性質を示すアシルアミダーゼをコードするか、又は、少なくともホルムアニリドに作用するアシルアミダーゼ活性を有するアシルアミダーゼをコードすることが好ましい。
In this specification, “stringent conditions” means hybridization at 65 ° C. in the presence of 0.7 to 1.0 M NaCl using a filter on which a colony or plaque-derived polynucleotide is immobilized. Thereafter, the filter is washed under a condition of 65 ° C. using a 2 × concentration SSC solution (composition of a 1 × concentration SSC solution consists of 150 mM sodium chloride and 15 mM sodium citrate). Preferably, hybridization is performed in the same manner as described above, followed by washing with an SSC solution having a concentration of 0.5 times at 65 ° C. More preferably, hybridization is performed at 65 ° C. Conditions for washing with a 0.2 times concentrated SSC solution, more preferably conditions for washing with a 0.1 times concentrated SSC solution at 65 ° C. after hybridization as described above.
The DNA of the present invention preferably encodes an acylamidase exhibiting the above physicochemical properties (1) to (6), or at least an acylamidase having an acylamidase activity that acts on formanilide.

4.ベクター
本発明のDNAを宿主微生物内に導入し、それをその導入された宿主微生物内で発現させるために用いられるベクターDNAとしては、適切な宿主微生物内で該DNAがコードする遺伝子を発現できるものであればいずれもが用いられ得る。このようなベクターDNAとしては、例えば、プラスミドベクター、ファージベクター、コスミドベクターなどが挙げられる。また、他の宿主株との間での遺伝子交換が可能なシャトルベクターも使用され得る。
4). Vector A vector DNA used for introducing the DNA of the present invention into a host microorganism and expressing it in the introduced host microorganism includes a gene encoded by the DNA in an appropriate host microorganism. Any one can be used as long as it can express. Examples of such vector DNA include a plasmid vector, a phage vector, and a cosmid vector. A shuttle vector capable of gene exchange with other host strains can also be used.

このようなベクターは、作動可能に連結されたプロモーター(lacUV5プロモーター、trpプロモーター、trcプロモーター、tacプロモーター、lppプロモーター、tufBプロモーター、recAプロモーター、pLプロモーター等)等の制御因子を含み、本発明のDNAと作動可能に連結された発現単位を含むベクターとして好適に用いられ得る。例えば、pUC18(東洋紡社製)、pUC19(東洋紡社製)、国際公開第94/03613号パンフレットに記載の方法によって当業者が作成可能なpUCNT等に本発明のDNAを発現可能な状態で連結し、好適に用いることができる。 Such a vector contains control elements such as an operably linked promoter (lacUV5 promoter, trp promoter, trc promoter, tac promoter, lpp promoter, tufB promoter, recA promoter, pL promoter, etc.), and the DNA of the present invention. And a vector containing an expression unit operably linked to each other. For example, pUC18 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), pUC19 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), pUCNT or the like that can be prepared by a person skilled in the art by the method described in International Publication No. 94/03613 pamphlet in a state in which the DNA of the present invention can be expressed. Can be preferably used.

本明細書で用いる用語「制御因子」は、機能的プロモーター及び、任意の関連する転写要素(例えばエンハンサー、CCAATボックス、TATAボックス、SPI部位など)を有する塩基配列をいう。
本明細書で用いる用語「作動可能に連結」は、遺伝子の発現を調節するプロモーター、エンハンサー等の種々の調節エレメントと遺伝子が、宿主細胞中で作動し得る状態で連結されることをいう。制御因子のタイプ及び種類が、宿主に応じて変わり得ることは、当業者に周知の事項である。
As used herein, the term “regulatory element” refers to a base sequence having a functional promoter and any associated transcription element (eg, enhancer, CCAAT box, TATA box, SPI site, etc.).
As used herein, the term “operably linked” means that a gene is operably linked to various regulatory elements such as promoters and enhancers that regulate the expression of the gene. It is well known to those skilled in the art that the type and kind of the control factor can vary depending on the host.

5.宿主
本発明のDNAを含むベクターを導入する宿主細胞としては、細菌、酵母、糸状菌、植物細胞、動物細胞などが挙げられるが、大腸菌が特に好ましい。本発明のDNAを含むベクターは公知の方法により宿主細胞に導入し得る。宿主細胞として大腸菌を用いた場合、例えば塩化カルシウム法により、当該ベクターを導入することができる。
5). Host Host cells into which a vector containing the DNA of the present invention is introduced include bacteria, yeasts, filamentous fungi, plant cells, animal cells, etc., but Escherichia coli is particularly preferred. A vector containing the DNA of the present invention can be introduced into a host cell by a known method. When Escherichia coli is used as a host cell, the vector can be introduced by, for example, the calcium chloride method.

6.アシルアミダーゼあるいはポリペプチドの製造方法
本発明は、また、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、または、上述の形質転換体を栄養培地中で培養し、得られた培養液から、上述のアシルアミダーゼあるいはポリペプチドを取得することにより、アシルアミダーゼあるいはポリペプチドを製造する方法に関する。
すなわち、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01、又は本発明の形質転換体を培養することにより、アシルアミダーゼを効率良く製造することができる。バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01、及び、本発明の形質転換体の培養は、それが増殖する限り、通常の、炭素源、窒素源、無機塩類、有機栄養素などを含む液体栄養培地を用いて実施できる。バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01、及び、本発明の形質転換体の培養液中に蓄積したアシルアミダーゼは、当該培養液のままアシルアミダーゼ含有物として使用することも可能であるが、通常公知の蛋白質精製手法を用いて、精製もしくは部分精製した後に使用することもできる。
6). Method for producing acylamidase or polypeptide The present invention also comprises culturing Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765) or the above transformant in a nutrient medium, The present invention relates to a method for producing an acylamidase or polypeptide by obtaining the above-mentioned acylamidase or polypeptide from the obtained culture broth.
That is, acylamidase can be efficiently produced by culturing Bacillus sp. KNK-M01 or the transformant of the present invention. As long as the Bacillus sp. KNK-M01 and the transformant of the present invention are grown, a normal liquid nutrient medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, organic nutrients and the like is used. Can be implemented. The acylamidase accumulated in the culture solution of Bacillus sp. KNK-M01 and the transformant of the present invention can be used as an acylamidase-containing product in the culture solution. It can also be used after purification or partial purification using known protein purification techniques.

7.アミド化合物あるいはエステル化合物の加水分解
アミド化合物あるいはエステル化合物に、上述の新規アシルアミダーゼあるいはポリペプチド、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、または、上述の形質転換体の培養物を作用させ、前記アミド化合物あるいはエステル化合物を加水分解させることにより、カルボン酸、アルコール、あるいは、アミンを製造することができる。本発明のアシルアミダーゼまたは当該酵素の生産能を持つ微生物は、光学活性化合物の製造に好適である。
7). Hydrolysis of amide compound or ester compound The amide compound or ester compound is added to the above-mentioned novel acylamidase or polypeptide, Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765), or the above-mentioned trait. Carboxylic acid, alcohol, or amine can be produced by allowing the culture of the transformant to act and hydrolyzing the amide compound or ester compound. The acylamidase of the present invention or a microorganism capable of producing the enzyme is suitable for producing an optically active compound.

8.光学活性化合物の製造方法
次に、本発明のアシルアミダーゼまたは当該酵素の生産能を持つ微生物を用いて光学活性化合物を製造する方法について説明する。
本発明の光学活性体の製造方法は、ラセミ体のアミド化合物あるいはエステル化合物に上述のアシルアミダーゼあるいはポリペプチド、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、または、上述の形質転換体の培養物を作用させ、前記ラセミ体の一方の立体のみを選択的に加水分解させることを特徴とする。
本発明のアミダーゼの生産能を持つ微生物としては、例えば、前記バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、及び、上述のDNAを含むベクターが導入された形質転換体が挙げられる。
本製造方法によれば、一般式(1):
8). Production method <br/> Next optically active compounds, a method for producing an optically active compound by using a microorganism having an ability to produce acylamidase or the enzyme of the present invention.
The method for producing an optically active substance of the present invention comprises a racemic amide compound or an ester compound, the aforementioned acylamidase or polypeptide, Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765), or the aforementioned trait. It is characterized in that a culture of a transformant is allowed to act to selectively hydrolyze only one of the racemates.
Examples of the microorganism having the ability to produce the amidase of the present invention include, for example, the Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765) and a transformant introduced with the above-described vector containing DNA. It is done.
According to this production method, the general formula (1):

Figure 2007097429
Figure 2007097429

で表されるエステル化合物あるいはアミド化合物に前記酵素あるいは該酵素の生産能を持つ微生物の培養物を作用させることにより、一般式(2): The above-mentioned enzyme or a culture of a microorganism capable of producing the enzyme is allowed to act on the ester compound or amide compound represented by general formula (2):

Figure 2007097429
Figure 2007097429

で表される光学活性アルコールあるいは光学活性アミンを製造することができる。
前記式(1)および(2)において、mおよびnはそれぞれ独立して0〜7の整数を示し、R、Rはそれぞれ独立して、炭素数6〜14のアリール基、炭素数4〜14のヘテロアリール基、炭素数6〜14のアリールオキシ基、炭素数4〜14のヘテロアリールオキシ基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜5の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数2〜5のアルキニル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、シアノ基、メチル基またはカルボキシル基を示し、これらの基は置換されていてもよい。Rは水素原子、炭素数1〜6の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基を示す。Xは窒素原子あるいは酸素原子を示す。
An optically active alcohol or an optically active amine represented by the formula can be produced.
In the above formulas (1) and (2), m and n each independently represent an integer of 0 to 7, and R 1 and R 2 each independently represent an aryl group having 6 to 14 carbon atoms and 4 carbon atoms. -14 heteroaryl group, C6-C14 aryloxy group, C4-C14 heteroaryloxy group, C1-C5 alkoxy group, C2-C5 alkoxycarbonyl group, C3-C3 Represents a branched alkyl group having 5 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, a cyano group, a methyl group or a carboxyl group, and these groups May be substituted. R 3 represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. X represents a nitrogen atom or an oxygen atom.

炭素数6〜14のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。炭素数4〜14のヘテロアリール基としては、ピリジル基、チエニル基、オキサジアゾリル基、イミダゾリル基、チアゾリル基、フリル基、ピロリル基等が挙げられる。炭素数6〜14のアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフトキシ基等が挙げられる。炭素数4〜14のヘテロアリールオキシ基としては、ピリジルオキシ基、チエニルオキシ基、オキサジアゾリルオキシ基、イミダゾリルオキシ基、チアゾリルオキシ基、フリルオキシ基、ピロリルオキシ基等が挙げられる。炭素数1〜5のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等が挙げられる。炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。炭素数3〜5の分岐アルキル基としてはイソプロピル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。炭素数2〜5のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基等が挙げられる。炭素数2〜5のアルキニル基としては、アセチレン基等が挙げられる。炭素数5〜7のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等が挙げられる。なお、アルコキシカルボニル基の炭素数はカルボニル炭素を含めた数である。
これらの基は更に置換されていてもよく、その置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、メトキシ基、エトキシ基やメチレンジオキシ等の炭素数1〜4のアルコキシ基等が挙げられる。
Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the heteroaryl group having 4 to 14 carbon atoms include a pyridyl group, a thienyl group, an oxadiazolyl group, an imidazolyl group, a thiazolyl group, a furyl group, and a pyrrolyl group. Examples of the aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms include a phenoxy group and a naphthoxy group. Examples of the heteroaryloxy group having 4 to 14 carbon atoms include a pyridyloxy group, a thienyloxy group, an oxadiazolyloxy group, an imidazolyloxy group, a thiazolyloxy group, a furyloxy group, and a pyrrolyloxy group. Examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, and a tert-butoxy group. Examples of the alkoxycarbonyl group having 2 to 5 carbon atoms include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a tert-butoxycarbonyl group. Examples of the branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms include isopropyl group, sec-butyl group, tert-butyl group and the like. Examples of the alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms include a vinyl group and an allyl group. An acetylene group etc. are mentioned as a C2-C5 alkynyl group. Examples of the cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cycloheptyl group. The number of carbon atoms of the alkoxycarbonyl group includes the carbonyl carbon.
These groups may be further substituted, and examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a methoxy group, an ethoxy group and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as methylenedioxy.

前記式(1)で表される化合物の中では、m=0〜3かつRが置換されていてもよいメチル基、n=0〜4かつRがメチル基あるいは炭素数6〜12のアリール基であり、Rが水素原子又は炭素数1〜3の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基であることが好ましい。具体的には、N−(1−フェニルエチル)アセトアミド、1−フェニルエチルアセテート等が挙げられる。
前記式(1)で表される化合物が、m=0〜3かつRが置換されていてもよいメチル基、n=0〜4かつRがメチル基あるいは炭素数6〜12のアリール基であり、Rが炭素数1〜3の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基である場合、生成するアミンあるいはアルコールが37%e.e.、51%e.e.、さらには99%e.e.以上の高い光学純度で得ることができる。
本発明の製造方法においては、前記アミドあるいはエステル化合物に、前記本発明の酵素または当該酵素の生産能を有する微生物の培養物を作用させる。ここで、「培養物」とは、菌体を含む培養液、培養菌体、又はその処理物を意味する。ここで「その処理物」とは、例えば、無細胞抽出液、凍結乾燥菌体、アセトン乾燥菌体、又はそれら菌体の磨砕物等を意味する。さらにこれら酵素及び培養物は、公知の手段により固定化酵素あるいは固定化菌体の形態として用いることもできる。固定化は、当業者に周知の方法(例えば架橋法、物理的吸着法、包括法等)で行うことができる。
Among the compounds represented by the formula (1), m = 0 to 3 and R 1 may be substituted methyl group, n = 0 to 4 and R 2 is methyl group or 6 to 12 carbon atoms. It is an aryl group, and R 3 is preferably a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples include N- (1-phenylethyl) acetamide, 1-phenylethyl acetate and the like.
The compound represented by the formula (1) is a methyl group in which m = 0 to 3 and R 1 may be substituted, n = 0 to 4 and R 2 is a methyl group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. And R 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, the resulting amine or alcohol is 37% e.e. e. 51% e. e. And 99% e.e. e. It can be obtained with the above high optical purity.
In the production method of the present invention, the amide or ester compound is allowed to act on the enzyme of the present invention or a culture of a microorganism capable of producing the enzyme. Here, the “culture product” means a culture solution containing microbial cells, cultured microbial cells, or a processed product thereof. Here, “the treated product” means, for example, a cell-free extract, freeze-dried cells, acetone-dried cells, or a ground product of these cells. Furthermore, these enzymes and cultures can also be used in the form of immobilized enzymes or immobilized cells by known means. Immobilization can be performed by methods well known to those skilled in the art (for example, a crosslinking method, a physical adsorption method, a comprehensive method, etc.).

(基質濃度)
反応に用いる基質の濃度としては、アミドあるいはエステル化合物が、反応液組成中、0.1〜50重量%、好ましくは1〜20重量%である。
(Substrate concentration)
The concentration of the substrate used in the reaction is 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 20% by weight, of the amide or ester compound in the reaction solution composition.

(反応pH)
本発明の酵素を作用させる際のpHは、酵素の作用至適pHの観点から、下限は、好ましくはpH5.0以上であり、より好ましくはpH6.0以上であり、上限は、好ましくはpH10.0以下であり、より好ましくはpH9.0以下である。
(Reaction pH)
From the viewpoint of the optimum pH of the enzyme action, the pH when the enzyme of the present invention is allowed to act is preferably pH 5.0 or more, more preferably pH 6.0 or more, and the upper limit is preferably pH 10. 0.0 or less, more preferably pH 9.0 or less.

(反応温度)
本発明の酵素を作用させる際の温度は、酵素の作用至適温度および熱安定性の観点から、好ましくは20℃以上であり、より好ましくは25℃以上であり、好ましくは45℃以下であり、より好ましくは40℃以下である。
(Reaction temperature)
The temperature at which the enzyme of the present invention is allowed to act is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher, and preferably 45 ° C. or lower, from the viewpoint of the optimal temperature and thermal stability of the enzyme. More preferably, it is 40 ° C. or lower.

(溶媒)
反応溶媒は、通常、イオン交換水、緩衝液等の水性媒体を使用するが、有機溶媒を含んだ系でも反応を行うことができる。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;その他、アセトニトリル等を適宜使用できる。
上記反応は、1相系で行ってもよいし、必要に応じて、上記の有機溶媒を水への溶解度以上に加えて、水相と有機溶媒相との2相系で反応を行うこともできる。有機溶媒を反応系に共存させることで、選択率、変換率、収率などが向上する場合も多い。
(solvent)
As the reaction solvent, an aqueous medium such as ion-exchanged water or a buffer solution is usually used, but the reaction can also be performed in a system containing an organic solvent. Examples of the organic solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and butanol; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane and hexane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene; methylene chloride and chloroform. Halogenated hydrocarbon solvents such as: ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone;
The above reaction may be carried out in a one-phase system, or if necessary, the above organic solvent may be added to a solubility higher than water to carry out the reaction in a two-phase system of an aqueous phase and an organic solvent phase. it can. The coexistence of an organic solvent in the reaction system often improves the selectivity, conversion rate, yield, and the like.

(反応時間)
反応は、通常、ラセミ体のエステルあるいはアミド化合物の半量程度が加水分解されるまでの反応をおこなう。通常、1時間〜1週間、好ましくは1〜72時間であり、そのような時間で反応が終了する反応条件を選択することが好ましい。なお、求められる生成物の光学純度や収率に応じて、反応の初期の段階で反応を中断したり、あるいは過剰に反応させてもよい。
(Reaction time)
The reaction is usually carried out until about half of the racemic ester or amide compound is hydrolyzed. Usually, the reaction time is 1 hour to 1 week, preferably 1 to 72 hours, and it is preferable to select reaction conditions for completing the reaction in such time. Depending on the optical purity and yield of the desired product, the reaction may be interrupted at an early stage of the reaction or may be allowed to react excessively.

(抽出精製)
上記の反応により、一般式(2)で表される光学活性化合物と未反応の対掌体の基質が生成する。生成した光学活性化合物、および未反応の対掌体の基質は反応混合液から抽出、蒸留、再結晶、カラム分離など公知の方法によって単離することができる。
例えば、生成物が光学活性アミンである場合、pHを酸性に調節後、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ヘキサン、オクタン、ベンゼン等の炭化水素類;塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素等一般的な溶媒により、生成した光学活性アミノ化合物を水相に残したまま、未反応の対掌体の基質を選択的に抽出することができる。その後、pHを塩基性に調節し、同様に一般的な有機溶媒をもちいて生成した光学活性アミノ化合物抽出することができる。
上記の反応における未反応の対掌体の基質は、光学活性を維持したままエステルあるいはアミド部分を通常の方法で加水分解することができ、必要に応じて、上記反応で得られた光学活性体とは逆の立体のアルコールあるいはアミンを導くことができる。
また、上記の反応によって得られた光学活性アルコールあるいはアミンは、光学活性を維持したままエステル化あるいはアミド化することができる。このようにして得られた基質で実施形態の酵素反応を複数回繰り返すことにより、必要に応じて、より光学純度の高い目的化合物を得ることも可能である。
(Extraction purification)
By the above reaction, an optically active compound represented by the general formula (2) and an unreacted enantiomer substrate are generated. The produced optically active compound and the unreacted enantiomer substrate can be isolated from the reaction mixture by known methods such as extraction, distillation, recrystallization and column separation.
For example, when the product is an optically active amine, after adjusting the pH to acidic, ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; hydrocarbons such as hexane, octane and benzene; With a general solvent such as a halogenated hydrocarbon such as methylene chloride, the unreacted enantiomer substrate can be selectively extracted while leaving the generated optically active amino compound in the aqueous phase. Thereafter, the pH is adjusted to basic, and an optically active amino compound produced using a common organic solvent can be extracted.
The unreacted enantiomer substrate in the above reaction can hydrolyze the ester or amide moiety by a conventional method while maintaining the optical activity, and the optically active substance obtained in the above reaction, if necessary. The opposite stereo alcohol or amine can be derived.
The optically active alcohol or amine obtained by the above reaction can be esterified or amidated while maintaining optical activity. By repeating the enzyme reaction of the embodiment with the substrate thus obtained a plurality of times, it is possible to obtain a target compound with higher optical purity as required.

本発明により、新規のアシルアミダーゼ、この新規なアシルアミダーゼをコードするDNA、または、それらのいずれかを利用して、様々な基質に対して、温和な条件下でアミド化合物あるいはエステル化合物を加水分解する方法が提供される。 According to the present invention, a novel acylamidase, a DNA encoding the novel acylamidase, or any of them is used to hydrolyze an amide compound or an ester compound under various conditions on various substrates. A method is provided.

以下、実施例で本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
(実施例1) アシルアミダーゼHBSの精製
バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)を5Lの培地(組成:ポリペプトン 10g/L、Meat Extract 10g/L、NaCl 3g/L、Yeast Extract 5g/L(pH7.2))にて、28℃で24時間培養した。ついで、遠心分離により培養液から菌体を集め、生理食塩水で十分に洗浄したのち、1mM DTTを含む100mMリン酸緩衝液(pH7.0)に懸濁した。得られた懸濁液を超音波破砕により破砕した。次に、該破砕物中の固形物を遠心分離により除去し、無細胞抽出液を調整した。
得られた無細胞抽出液に30%飽和となるように硫酸アンモニウムを添加し、これを溶解させ、ついで生じた沈殿を遠心分離により除去した。この上清に60%飽和となるように硫酸アンモニウムを添加し、これを溶解させて、ついで遠心分離により生じた沈殿を回収した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by these.
Example 1 Purification of acylamidase HBS Bacillus sp. Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765) in 5 L of medium (composition: polypeptone 10 g / L, meat extract 10 g / L, NaCl 3 g) / L, Yeast Extract 5 g / L (pH 7.2)) at 28 ° C. for 24 hours. Next, the cells were collected from the culture solution by centrifugation, washed thoroughly with physiological saline, and then suspended in a 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 1 mM DTT. The obtained suspension was crushed by ultrasonic crushing. Next, solids in the crushed material were removed by centrifugation to prepare a cell-free extract.
Ammonium sulfate was added to the obtained cell-free extract so as to be 30% saturated, this was dissolved, and the resulting precipitate was removed by centrifugation. Ammonium sulfate was added to this supernatant so as to be 60% saturated, and this was dissolved, and then the precipitate produced by centrifugation was collected.

この沈殿を1mM DTTを含む100mMリン酸緩衝液(pH7.0)で溶解させ、さらに同緩衝液に対して透析をおこなった。これを、同じ緩衝液で平衡化させたDEAE−Sephacel(アマシャムバイオサイエンス株式会社製)カラム(size:30x215mm)に供し、活性画分を吸着させた。同一緩衝液でカラムを洗浄した後、0.2M塩化ナトリウムおよび、1mM DTTを含む100mMリン酸緩衝液(pH7.0)により活性画分を溶出させた。 This precipitate was dissolved in a 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 1 mM DTT, and dialyzed against the same buffer. This was applied to a DEAE-Sephacel (Amersham Biosciences) column (size: 30 × 215 mm) equilibrated with the same buffer to adsorb the active fraction. After washing the column with the same buffer, the active fraction was eluted with 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.2 M sodium chloride and 1 mM DTT.

溶出させた活性画分を集めて、これに、終濃度20%となるように硫酸アンモニウムを溶解し、20%硫酸アンモニウムおよび1mM DTTを含む10mMリン酸緩衝液(pH7.0)であらかじめ平衡化したOctyl−Sepharose(アマシャムバイオサイエンス株式会社製)カラム(size:20×65mm)に供し、活性画分を吸着させた。10%硫酸アンモニウムおよび1mM DTTを含む10mMリン酸緩衝液(pH7.0)、ついで5%硫酸アンモニウムおよび1mM DTTを含む10mMリン酸緩衝液(pH7.0)でカラムを洗浄したのち、1mM DTTを含む25mMリン酸緩衝液(pH7.0)で活性画分を溶出させた。 The eluted active fractions were collected, dissolved in ammonium sulfate to a final concentration of 20%, and Octyl previously equilibrated with 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 20% ammonium sulfate and 1 mM DTT. -Sepharose (manufactured by Amersham Biosciences) column (size: 20 x 65 mm) was used to adsorb the active fraction. After washing the column with 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 10% ammonium sulfate and 1 mM DTT, and then with 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 5% ammonium sulfate and 1 mM DTT, 25 mM containing 1 mM DTT The active fraction was eluted with a phosphate buffer (pH 7.0).

溶出させた活性画分を集めて、1mM DTTを含む5mMリン酸緩衝液(pH7.0)に対して透析をおこなった。これを、同じ緩衝液で平衡化させたHydroxyapatite(アマシャムバイオサイエンス株式会社製)カラム(size:20x15mm)に供し、活性画分を吸着させた。1mM DTTを含む10mMリン酸緩衝液(pH7.0)でカラムを洗浄したのち、1mM DTTを含む25mMリン酸緩衝液(pH7.0)で活性画分を溶出させた。 The eluted active fractions were collected and dialyzed against 5 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 1 mM DTT. This was applied to a Hydroxyapatite (manufactured by Amersham Biosciences) column (size: 20 × 15 mm) equilibrated with the same buffer to adsorb the active fraction. After washing the column with 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 1 mM DTT, the active fraction was eluted with 25 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 1 mM DTT.

溶出させた活性画分を集めて、20%硫酸アンモニウムおよび1mM DTTを含む100mMリン酸緩衝液(pH7.0)で十分に希釈した。これを、同じ緩衝液で平衡化させたButyl−Toyopearl(東ソー株式会社製)カラム(size:20x20mm)に供し、活性画分を吸着させた。15%硫酸アンモニウムおよび1mM DTTを含む100mMリン酸緩衝液(pH7.0)、ついで10%硫酸アンモニウムおよび1mMDTTを含む100mMリン酸緩衝液(pH7.0)でカラムを洗浄したのち、5%硫酸アンモニウムおよび1mM DTTを含む100mMリン酸緩衝液(pH7.0)で活性画分を溶出させた。 The eluted active fractions were collected and fully diluted with 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 20% ammonium sulfate and 1 mM DTT. This was applied to a Butyl-Toyopearl (manufactured by Tosoh Corporation) column (size: 20 × 20 mm) equilibrated with the same buffer to adsorb the active fraction. The column was washed with 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 15% ammonium sulfate and 1 mM DTT, and then with 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 10% ammonium sulfate and 1 mM DTT, and then 5% ammonium sulfate and 1 mM DTT. The active fraction was eluted with 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing.

溶出させた活性画分を集めて、電気泳動的に単一な精製酵素標品を得た。以後、この酵素をHBSと称する。
なお、アシルアミダーゼの活性は以下のように測定した。即ち、酵素液0.1mLを下記組成を有する基質溶液0.9mLに添加し、30℃で反応させた。30分後、メタノールを1mL添加して反応を停止させ、反応液を高速液体クロマトグラフィーで分析し、生成したアニリン濃度を定量した。得られたアシルアミダーゼの活性は、精製酵素1mgあたり2.7Uであった。
The eluted active fractions were collected to obtain a single purified enzyme preparation electrophoretically. Hereinafter, this enzyme is referred to as HBS.
Acylamidase activity was measured as follows. That is, 0.1 mL of the enzyme solution was added to 0.9 mL of a substrate solution having the following composition and reacted at 30 ° C. After 30 minutes, 1 mL of methanol was added to stop the reaction, the reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography, and the produced aniline concentration was quantified. The activity of the obtained acylamidase was 2.7 U per 1 mg of the purified enzyme.

[基質溶液組成]
アセトアニリド 5.0mM
リン酸緩衝液(pH7.0) 100mM
計0.9mL
[Substrate solution composition]
Acetanilide 5.0 mM
Phosphate buffer solution (pH 7.0) 100 mM
0.9 mL total

[高速液体クロマトグラフィーによる測定条件]
カラム :Wakosil−II5C18AR 4.6mmx150mm(和光純薬工業株式会社製)
移動相 :10mM リン酸カリウム緩衝液(pH7.0):メタノール=4:1
流速 :1.0mL/min
検出波長:265nm
[Measurement conditions by high performance liquid chromatography]
Column: Wakosil-II5C18AR 4.6 mm × 150 mm (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Mobile phase: 10 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0): methanol = 4: 1
Flow rate: 1.0 mL / min
Detection wavelength: 265 nm

(実施例2) 精製酵素の理化学的性質1
実施例1で得たHBS精製酵素について、その理化学的性質について調べた。
(1)作用
HBS精製酵素のアシルアミダーゼ活性は、実施例1と同様に測定した。
Example 2 Physicochemical properties 1 of purified enzyme
The physicochemical properties of the purified HBS enzyme obtained in Example 1 were examined.
(1) Action The acylamidase activity of the purified HBS enzyme was measured in the same manner as in Example 1.

(2)分子量
精製酵素をTSK GEL−G−3000(0.75x60cm、東ソー株式会社製)を用いたゲルろ過分析により行ったところ、分子量は約90,000であった。また、サブユニットの分子量を10% SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により測定したところ、分子量は約40,000であった。
(2) When the molecular weight purified enzyme was analyzed by gel filtration analysis using TSK GEL-G-3000 (0.75 × 60 cm, manufactured by Tosoh Corporation), the molecular weight was about 90,000. The molecular weight of the subunit was measured by 10% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, and the molecular weight was about 40,000.

(3)至適pH
pH4.0〜11.0の範囲で、上記と同様にしてアセトアニリドを基質とした活性を、測定し、HBSの至適pHを調べた。その結果、至適pHは6〜9であった。ただし、上記測定方法において、測定を行うpHに応じて基質溶液における緩衝液は下記のものを用いた。
pH4.0〜6.0 :0.1Mクエン酸緩衝液
pH6.0〜8.0 :0.1Mリン酸カリウム緩衝液
pH7.5〜9.0 :0.1Mトリス−塩酸緩衝液
pH9.0〜11.0:0.1Mグリシンナトリウム緩衝液
(3) Optimum pH
In the range of pH 4.0 to 11.0, the activity using acetanilide as a substrate was measured in the same manner as described above, and the optimum pH of HBS was examined. As a result, the optimum pH was 6-9. However, in the above measurement method, the following buffer solution was used in the substrate solution according to the pH at which the measurement was performed.
pH 4.0-6.0: 0.1 M citrate buffer pH 6.0-8.0: 0.1 M potassium phosphate buffer pH 7.5-9.0: 0.1 M Tris-HCl buffer pH 9.0 ˜11.0: 0.1 M glycine sodium buffer

(4)至適温度
上記と同様にしてアセトアニリドを基質とした活性を、反応温度10〜80℃の範囲で測定した。その結果、至適温度は25〜45℃であった。
(4) Optimum temperature In the same manner as described above, the activity using acetanilide as a substrate was measured in the reaction temperature range of 10 to 80 ° C. As a result, the optimum temperature was 25 to 45 ° C.

(5)熱安定性
精製酵素を0.1Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)に添加し、これを10〜80℃において30分間処理した後、上記アミダーゼ活性を測定した。その結果、処理前と比べて、10℃〜40℃処理では90%以上の活性が残存していた。
(5) A thermostable purified enzyme was added to 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 7.0), and this was treated at 10-80 ° C. for 30 minutes, and then the amidase activity was measured. As a result, 90% or more of the activity remained in the treatment at 10 ° C. to 40 ° C. as compared with that before the treatment.

(6)阻害剤
精製酵素液0.1mLを下記組成を有する基質溶液0.9mLに添加し、30℃で反応させた。30分後、メタノールを1mL添加して反応を停止させ、反応液を高速液体クロマトグラフィーで分析し、生成したアニリンを定量した。その結果、HgClまたはAgNOのいずれを添加した場合であっても、反応が進行しなかった。
[基質溶液組成]
アセトアニリド 5mM
リン酸緩衝液(pH7.0) 100mM
阻害剤 1mM
計0.9mL
(6) 0.1 mL of the purified inhibitor enzyme solution was added to 0.9 mL of a substrate solution having the following composition, and reacted at 30 ° C. After 30 minutes, 1 mL of methanol was added to stop the reaction, the reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography, and the produced aniline was quantified. As a result, the reaction did not proceed even when either HgCl 2 or AgNO 3 was added.
[Substrate solution composition]
Acetanilide 5 mM
Phosphate buffer solution (pH 7.0) 100 mM
Inhibitor 1 mM
0.9 mL total

(実施例3)精製酵素の理化学的性質2(基質特異性)
精製酵素液0.1mLを、下記組成を有する基質溶液0.9mLに添加し、30℃で反応させた。30分後、メタノールを1mL添加して反応を停止させ、反応液中に生成したアルコール、アミン、あるいはアンモニアを表1および表2に示す条件で分析した。
ただし、p−ニトロフェニルアセテート、p−ニトロフェニルプロピオネート、p−ニトロフェニルブチレートを基質としたときは、反応液をNaHCOで塩基性にしたのち、400nmでの吸光度で、生成したp−ニトロフェノールを測定した。
また、アセトアミド、n−ブチルアミド、ベンズアミドを基質とした反応は、生成したアンモニアをConwayの拡散分析法を用いて測定した。すなわち、Conwayの拡散ユニットの外室に反応液上清0.2mLと炭酸カリウム飽和溶液2.0mLをそれぞれ加えた。また、内室に0.01N硫酸1.5mLを加えた後、蓋をし、外室の2液を接触させて3時間放置した。その後、内室の反応液0.5mLを採取した。
採取した内液0.5mLに0.5mLの330mMナトリウムフェノキシドと0.5mLの0.01%(w/v)のニトロプルシドナトリウム、0.5mLの0.84%(v/v)次亜塩素酸ナトリウム水溶液を加えた後、100℃で5分加熱した。その後蒸留水を3mL加え、その反応液の吸光度(A640)を標準サンプルの吸光度と比較し、活性値を求めた。
(Example 3) Physicochemical property 2 of purified enzyme (substrate specificity)
0.1 mL of the purified enzyme solution was added to 0.9 mL of a substrate solution having the following composition and reacted at 30 ° C. After 30 minutes, 1 mL of methanol was added to stop the reaction, and the alcohol, amine, or ammonia produced in the reaction solution was analyzed under the conditions shown in Tables 1 and 2.
However, when p-nitrophenyl acetate, p-nitrophenyl propionate, and p-nitrophenyl butyrate were used as substrates, the reaction solution was made basic with NaHCO 3 , and the generated p- Nitrophenol was measured.
In the reaction using acetamide, n-butylamide, and benzamide as substrates, the produced ammonia was measured using Conway's diffusion analysis method. That is, 0.2 mL of the reaction solution supernatant and 2.0 mL of saturated potassium carbonate solution were added to the outer chamber of the Conway diffusion unit, respectively. Further, after adding 1.5 mL of 0.01N sulfuric acid to the inner chamber, the lid was covered, and the two liquids in the outer chamber were contacted and left for 3 hours. Thereafter, 0.5 mL of the reaction solution in the inner chamber was collected.
0.5 mL of the collected internal solution 0.5 mL of 330 mM sodium phenoxide and 0.5 mL of 0.01% (w / v) sodium nitroprusside, 0.5 mL of 0.84% (v / v) hypochlorous acid After adding an aqueous sodium solution, the mixture was heated at 100 ° C. for 5 minutes. Thereafter, 3 mL of distilled water was added, and the absorbance (A 640 ) of the reaction solution was compared with the absorbance of the standard sample to determine the activity value.

基質特異性の測定に用いる酵素量は、使用する基質によって異なり、その量を表1の酵素使用量の欄に記載した。この酵素使用量の単位(mU)はアセトアニリドを基質として用いた場合の酵素活性で示した。相対活性は単位酵素量あたりの各基質に対する活性をアセトアニリドに対する活性を100としたときの相対値で示した。
その結果を表1に示した。この酵素は、アセトアニリド、ホルムアニリド、酢酸フェニルに高い活性を示した。また、ベンズアミド、n−ブチルアミド、N−アセチル−L−フェニルアラニン、N−アセチル−DL−トリプトファン、N−アセチル−L−チロシンには作用しなかった。
The amount of enzyme used for the measurement of substrate specificity varies depending on the substrate used, and the amount is listed in the column of enzyme usage in Table 1. The unit (mU) of the amount of enzyme used is indicated by the enzyme activity when acetanilide is used as a substrate. The relative activity was expressed as a relative value when the activity for each substrate per unit enzyme amount was defined as 100 for the activity against acetanilide.
The results are shown in Table 1. This enzyme showed high activity on acetanilide, formanilide, and phenyl acetate. Moreover, it did not act on benzamide, n-butylamide, N-acetyl-L-phenylalanine, N-acetyl-DL-tryptophan, and N-acetyl-L-tyrosine.

したがって、本実施例のアシルアミダーゼは、ホルムアニリド、アセトアニリド、酢酸フェニルのそれぞれに実質的に作用し、かつ、ベンズアミド、n−ブチルアミド、N−アセチル−L−フェニルアラニン、N−アセチル−DL−トリプトファン、N−アセチル−L−チロシンのそれぞれに実質的に作用しないという、従来のアシルアミダーゼの基質特異性とは異なる、ユニークかつ有用な基質特異性を有することが明らかとなった。 Therefore, the acylamidase of this example substantially acts on each of formanilide, acetanilide, and phenyl acetate, and benzamide, n-butylamide, N-acetyl-L-phenylalanine, N-acetyl-DL-tryptophan, It has been found that it has a unique and useful substrate specificity that differs from the substrate specificity of conventional acylamidases in that it does not substantially act on each of N-acetyl-L-tyrosine.

[基質溶液組成]
基質 1〜100mM
リン酸緩衝液(pH7.0) 50mM
[Substrate solution composition]
Substrate 1-100 mM
Phosphate buffer solution (pH 7.0) 50 mM

Figure 2007097429
Figure 2007097429

Figure 2007097429
Figure 2007097429

(実施例4)精製酵素の理化学的性質3(立体選択性)
実施例3で得られた反応液のうち、1−フェニルエチルアセテートとN−(1−フェニルエチル)アセトアミドについて下記の測定条件で生成物の光学純度を測定した。その結果、1−フェニルエタノールはR体で37%e.e.、1−フェネチルアミンはR体で51%e.e.であった。
[高速液体クロマトグラフィーによる測定条件(1−フェニルエタノール)]
カラム :Chiralcel OB 4.6mmx250mm
(ダイセル化学工業社製)
移動相 :n−Hexane:2−Propanol=9:1
流速 :1.0mL/min
検出波長:254nm
(Example 4) Physicochemical property 3 (stereoselectivity) of purified enzyme
Among the reaction solutions obtained in Example 3, the optical purity of the product was measured under the following measurement conditions for 1-phenylethyl acetate and N- (1-phenylethyl) acetamide. As a result, 1-phenylethanol was R-form with 37% e.e. e. 1-phenethylamine is 51% e.e. in R form. e. Met.
[Measurement conditions by high performance liquid chromatography (1-phenylethanol)]
Column: Chiralcel OB 4.6mm x 250mm
(Daicel Chemical Industries)
Mobile phase: n-Hexane: 2-Propanol = 9: 1
Flow rate: 1.0 mL / min
Detection wavelength: 254 nm

[高速液体クロマトグラフィーによる測定条件(1−フェネチルアミン)]
カラム :Chiralcel CR(+) 4.6mmx150mm
(ダイセル化学工業社製)
移動相 :HClO(pH1.5)
流速 :0.8mL/min
検出波長:210nm
[Measurement conditions by high performance liquid chromatography (1-phenethylamine)]
Column: Chiralcel CR (+) 4.6 mm x 150 mm
(Daicel Chemical Industries)
Mobile phase: HClO 4 (pH 1.5)
Flow rate: 0.8 mL / min
Detection wavelength: 210 nm

(実施例5) 精製酵素の理化学的性質4(アセトアニリドに対するKm)
実施例1で得たHBS精製酵素について、アセトアニリドに対するKmを調べた。精製酵素液0.1mLを下記組成を有する基質溶液0.9mLに添加し、30℃で反応させた。30分後、メタノールを1mL添加して反応を停止させ、反応液を高速液体クロマトグラフィーで分析し、生成したアニリンを定量し、Lineweaver−Burk PlotsによりKmを求めところ、0.21mMであった。高速液体クロマトグラフィーは、実施例1と同じ条件で行った。
[基質溶液組成]
アセトアニリド 0.1〜2.5mM
リン酸緩衝液(pH7.0) 100mM
計0.9mL
(Example 5) Physicochemical property 4 of purified enzyme (Km for acetanilide)
For the HBS purified enzyme obtained in Example 1, the Km for acetanilide was examined. 0.1 mL of the purified enzyme solution was added to 0.9 mL of a substrate solution having the following composition and reacted at 30 ° C. After 30 minutes, 1 mL of methanol was added to stop the reaction, the reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography, the produced aniline was quantified, and the Km was determined by Lineweaver-Burk Plots to be 0.21 mM. High performance liquid chromatography was performed under the same conditions as in Example 1.
[Substrate solution composition]
Acetanilide 0.1-2.5 mM
Phosphate buffer solution (pH 7.0) 100 mM
0.9 mL total

(実施例6) HBS遺伝子のクローニング
(PCRプライマーの作成)
実施例1で得られた精製HBSのN末端アミノ酸配列をABI492型プロテインシーケンサー(PerkinElmer Biosystems社)により決定した。また、実施例1で得られた精製HBSをリシルエンドペプチダーゼで消化し、得られたペプチド断片のアミノ酸配列をN末端アミノ酸配列と同様の方法で決定した。このアミノ酸配列から予想される塩基配列を考慮し、HBS遺伝子の一部をPCRにより増幅するためのプライマー1(配列番号3)、および、プライマー2(配列番号4)を合成した。
(PCRによるHBS遺伝子の増幅)
バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)の培養液から、Murray等(Nucl.Acids Res.,8,4321,1980)に記載の方法に従って染色体DNAを抽出した。得られた染色体DNAを鋳型に、上記で合成したプライマーを用いてPCRを行った。その結果、HBS遺伝子の一部と考えられる約134bpのDNA断片を取得した。
このDNA断片を、プラスミドpT7Blue T−Vector(Novagen社製)にクローニングし、ABI PRISM Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit(Perkin Elmer社製)およびABI 310 DNA Sequencer(Perkin Elmer社製)を用いてその塩基配列を決定した。
(Example 6) Cloning of HBS gene (creation of PCR primers)
The N-terminal amino acid sequence of the purified HBS obtained in Example 1 was determined using an ABI492 type protein sequencer (PerkinElmer Biosystems). Further, the purified HBS obtained in Example 1 was digested with lysyl endopeptidase, and the amino acid sequence of the obtained peptide fragment was determined in the same manner as the N-terminal amino acid sequence. In consideration of the base sequence predicted from this amino acid sequence, primer 1 (SEQ ID NO: 3) and primer 2 (SEQ ID NO: 4) for amplifying a part of the HBS gene by PCR were synthesized.
(Amplification of HBS gene by PCR)
Chromosomal DNA was extracted from the culture solution of Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765) according to the method described in Murray et al. (Nucl. Acids Res., 8, 4321, 1980). PCR was performed using the obtained chromosomal DNA as a template and the primers synthesized above. As a result, a DNA fragment of about 134 bp considered to be a part of the HBS gene was obtained.
This DNA fragment was cloned into plasmid pT7Blue T-Vector (Novagen), and ABI PRISM Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit (Perkin Elmer) and ABI 310 DNA Sequen (Sequen). The sequence was determined.

(サザンハイブリダイゼーション)
上記染色体DNAを制限酵素HindIIIで処理し、DNA断片を調整した。決定したDNA配列をプローブとして、サザンハイブリダイゼーションを行い、プローブとハイブリダイズするDNA断片をゲルから抽出した。抽出したDNA断片をpBluescriptベクターに挿入し、ミニライブラリーを作成後、大腸菌E.coli(JM109)を形質転換した。形質転換された大腸菌ライブラリーの中から、コロニーハイブリダイゼーション法により、プローブとハイブリダイズするポジディブクローンを選択し、インサートのDNA配列をABI 310 DNA Sequencer(Perkin Elmer社製)を用いて決定した。その結果、1050bpのORF(配列番号2)が明らかとなった。
(Southern hybridization)
The chromosomal DNA was treated with the restriction enzyme HindIII to prepare a DNA fragment. Southern hybridization was performed using the determined DNA sequence as a probe, and a DNA fragment hybridizing with the probe was extracted from the gel. The extracted DNA fragment was inserted into a pBluescript vector to create a mini library, and then E. coli E. coli. E. coli (JM109) was transformed. A positive clone that hybridizes with the probe was selected from the transformed E. coli library by colony hybridization, and the DNA sequence of the insert was determined using ABI 310 DNA Sequencer (manufactured by Perkin Elmer). As a result, a 1050 bp ORF (SEQ ID NO: 2) was revealed.

(ORFのデータベース解析)
得られたORFのDNA配列についてBLASTによる相同性検索を行ったところ、相同性の高い上位3つの遺伝子とその相同性は以下のとおりであった。
Homoserine acetyltransferase(Corynebacterium glutamicum ATCC 13032):64%
Homoserine acetyltransferase(Rhodococcus sp.DK 17):63%
Deacetylcephalosporin C acetyltransferase(Streptomyces clavuligerus):34%
(ORF database analysis)
When the homology search by BLAST was performed on the DNA sequence of the obtained ORF, the top three genes having high homology and their homology were as follows.
Homoserine acyltransferase (Corynebacterium glutamicum ATCC 13032): 64%
Homoserine acyltransferase (Rhodococcus sp. DK 17): 63%
Deacetycephalosporin C acyltransferase (Streptomyces cvululigerus): 34%

(実施例7) HBS遺伝子を含む組換えプラスミドの作製
実施例6で得られたORFの情報をもとに、ORFの5’末端に制限酵素NdeIのサイトを付加させるように設計したプライマー3(配列番号5)、および、ORFの3’末端に制限酵素HindIIIのサイトを付加させるように設計したプライマー4(配列番号6)を合成した。このプライマーを用いて、ポジティブクローンから得られたプラスミドを鋳型にしてPCRを行い、増幅したDNA断片を制限酵素NdeIおよびHindIIIで処理し、DNA ligation Kit(タカラバイオ社製)を用いてpET21a(+)ベクター(Novagen社製)に組み込んで、組換えベクターpET21HBSを得た。
(Example 7) Preparation of recombinant plasmid containing HBS gene Based on the ORF information obtained in Example 6, designed to add a site of restriction enzyme NdeI to the 5 'end of ORF. Primer 3 (SEQ ID NO: 5) and primer 4 (SEQ ID NO: 6) designed to add a restriction enzyme HindIII site to the 3 ′ end of the ORF were synthesized. Using this primer, PCR was carried out using the plasmid obtained from the positive clone as a template, the amplified DNA fragment was treated with restriction enzymes NdeI and HindIII, and pET21a (+) using DNA ligation Kit (Takara Bio Inc.). ) Incorporated into a vector (manufactured by Novagen) to obtain a recombinant vector pET21HBS.

(実施例8) HBS遺伝子を含む組換え大腸菌の作製とHBSの発現
実施例7で得た組換えベクターpET21HBSを用いて大腸菌E.coli BL21(DE3)コンピテントセル(Novagen社製)を取扱説明書にしたがって形質転換し、組換え大腸菌E.coli BL21(DE3)(pET21HBS)を得た。得られた組換え大腸菌E.coli BL21(DE3)(pET21HBS)をLB培地に植菌し、37℃で4−6時間培養した後、IPTGを終濃度1mMになるように無菌的に添加し、さらに20℃で20時間培養した。得られた培養液を集菌後、100mMリン酸緩衝液(pH7.0)に懸濁し、超音波破砕により無細胞抽出液を得た。この無細胞抽出液について実施例3と同様にアセトアニリドを基質としてアミダーゼ活性を測定したところ、培養液1mLあたり0.73Uの該活性が見られた。
(Example 8) Production of recombinant E. coli containing HBS gene and expression of HBS E. coli E. coli using recombinant vector pET21HBS obtained in Example 7. E. coli BL21 (DE3) competent cells (Novagen) were transformed according to the instruction manual. coli BL21 (DE3) (pET21HBS) was obtained. The resulting recombinant E. coli E. coli BL21 (DE3) (pET21HBS) was inoculated into LB medium and cultured at 37 ° C. for 4-6 hours, then IPTG was aseptically added to a final concentration of 1 mM, and further cultured at 20 ° C. for 20 hours. . The obtained culture broth was collected, suspended in 100 mM phosphate buffer (pH 7.0), and a cell-free extract was obtained by ultrasonic disruption. When the amidase activity of this cell-free extract was measured using acetanilide as a substrate in the same manner as in Example 3, the activity was found to be 0.73 U per 1 mL of the culture solution.

Claims (19)

以下の理化学的性質を有するアシルアミダーゼ:
(1)分子量:ゲルろ過分析で約90,000、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動分析で約40,000;
(2)基質特異性:ホルムアニリド、アセトアニリド、酢酸フェニルのそれぞれに実質的に作用し、かつ、ベンズアミド、n−ブチルアミド、N−アセチル−L−フェニルアラニン、N−アセチル−DL−トリプトファン、N−アセチル−L−チロシンのそれぞれに実質的に作用しない;
(3)作用至適pH:6〜9;
(4)作用至適温度:25〜45℃;
(5)熱安定性:10〜40℃;
(6)阻害剤:HgCl、AgNOで活性が完全に阻害される。
Acylamidases with the following physicochemical properties:
(1) Molecular weight: about 90,000 by gel filtration analysis, about 40,000 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis analysis;
(2) Substrate specificity: It substantially acts on each of formanilide, acetanilide, and phenyl acetate, and benzamide, n-butyramide, N-acetyl-L-phenylalanine, N-acetyl-DL-tryptophan, N-acetyl Substantially does not act on each of the L-tyrosines;
(3) Optimum pH of action: 6-9;
(4) Optimum temperature of action: 25 to 45 ° C;
(5) Thermal stability: 10-40 ° C;
(6) Inhibitor: Activity is completely inhibited by HgCl 2 and AgNO 3 .
バチルス(Bacillus)属に属する微生物から得られた酵素である、請求項1記載のアシルアミダーゼ。 The acylamidase according to claim 1, which is an enzyme obtained from a microorganism belonging to the genus Bacillus. バチルス エスピー(Bacillus sp.)から得られた酵素である請求項1記載のアシルアミダーゼ。 The acylamidase according to claim 1, which is an enzyme obtained from Bacillus sp. バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)から得られた酵素である、請求項1記載のアシルアミダーゼ。 The acylamidase according to claim 1, which is an enzyme obtained from Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765). 下記のいずれかのポリペプチド:
(1)配列番号1に記載のアミノ酸配列を有するポリペプチド;
(2)配列番号1に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、アシルアミダーゼ活性を有するポリペプチド;
(3)配列番号1に記載のアミノ酸配列と70%以上の同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、アシルアミダーゼ活性を有するポリペプチド。
Any of the following polypeptides:
(1) a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1;
(2) a polypeptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, inserted or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and having acylamidase activity;
(3) A polypeptide having an amino acid sequence having 70% or more identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having acylamidase activity.
請求項1記載の理化学的性質を示すアシルアミダーゼ活性を有する請求項5に記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 5, which has an acylamidase activity exhibiting the physicochemical properties according to claim 1. 少なくともホルムアニリドに作用するアシルアミダーゼ活性を有する請求項5に記載のポリペプチド。 6. The polypeptide according to claim 5, which has an acylamidase activity that acts at least on formanilide. 請求項5〜7のいずれか1項に記載のポリペプチドをコードするDNA。 DNA encoding the polypeptide according to any one of claims 5 to 7. 下記(A)又は(B)に示すDNA:
(A)配列番号2に記載の塩基配列を含むDNA;
(B)配列番号2に記載の塩基配列と相補的なDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、アシルアミダーゼ活性を有する酵素をコードするDNA。
DNA shown in the following (A) or (B):
(A) DNA comprising the base sequence set forth in SEQ ID NO: 2;
(B) A DNA that hybridizes with a DNA complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 2 under stringent conditions and encodes an enzyme having acylamidase activity.
請求項1記載の理化学的性質を示すアシルアミダーゼをコードする請求項9記載のDNA。 The DNA according to claim 9, which encodes an acylamidase exhibiting the physicochemical properties according to claim 1. 少なくともホルムアニリドに作用するアシルアミダーゼ活性を有するアシルアミダーゼをコードする請求項9記載のDNA。 The DNA according to claim 9, which encodes an acylamidase having an acylamidase activity that acts at least on formanilide. 請求項9〜11のいずれか1項に記載のDNAを含むベクター。 A vector comprising the DNA according to any one of claims 9 to 11. 請求項12に記載のベクターにより宿主細胞を形質転換して得られる形質転換体。 A transformant obtained by transforming a host cell with the vector according to claim 12. 前記宿主細胞が大腸菌である請求項13に記載の形質転換体。 The transformant according to claim 13, wherein the host cell is Escherichia coli. バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、または、請求項13または14に記載の形質転換体を栄養培地中で培養し、得られた培養液から、請求項1〜4のいずれか1項に記載のアシルアミダーゼあるいは請求項5〜7のいずれか1項に記載のポリペプチドを取得することを特徴とする、アシルアミダーゼあるいはポリペプチドの製造方法。 Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765) or the transformant according to claim 13 or 14 is cultured in a nutrient medium, and from the obtained culture broth, claims 1-4 A method for producing an acylamidase or polypeptide, comprising obtaining the acylamidase according to any one of claims 1 to 5 or the polypeptide according to any one of claims 5 to 7. アミド化合物あるいはエステル化合物に請求項1〜4のいずれか1項に記載のアシルアミダーゼあるいは請求項5〜7のいずれか1項に記載のポリペプチド、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、または、請求項13又は14に記載の形質転換体の培養物を作用させ、前記アミド化合物あるいはエステル化合物を加水分解させることを特徴とするカルボン酸、アルコール、あるいは、アミンの製造方法。 The acylamidase according to any one of claims 1 to 4 or the polypeptide according to any one of claims 5 to 7, Bacillus sp. KNK-M01 (FERM) BP-10765) or a culture of the transformant according to claim 13 or 14 to act to hydrolyze the amide compound or ester compound, thereby producing a carboxylic acid, alcohol, or amine Method. ラセミ体のアミド化合物あるいはエステル化合物に請求項1〜4のいずれか1項に記載のアシルアミダーゼあるいは請求項5〜7のいずれか1項に記載のポリペプチド、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、または、請求項13又は14に記載の形質転換体の培養物を作用させ、前記ラセミ体の一方の立体のみを選択的に加水分解させることを特徴とする光学活性体の製造方法。 The acylamidase according to any one of claims 1 to 4 or the polypeptide according to any one of claims 5 to 7, Bacillus sp. KNK- An optical activity characterized in that M01 (FERM BP-10765) or a culture of the transformant according to claim 13 or 14 is allowed to act to selectively hydrolyze only one of the racemates. Body manufacturing method. 一般式(1):
Figure 2007097429
(式中、mおよびnはそれぞれ独立して0〜7の整数を示し、R、Rはそれぞれ独立して、炭素数6〜14のアリール基、炭素数4〜14のヘテロアリール基、炭素数6〜14のアリールオキシ基、炭素数4〜14のヘテロアリールオキシ基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜5の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数2〜5のアルキニル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基、シアノ基、メチル基またはカルボキシル基を示し、これらの基は置換されていてもよい。Rは水素原子、炭素数1〜6の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基を示す。Xは窒素原子あるいは酸素原子を示す。)で表されるエステル化合物あるいはアミド化合物に請求項1〜4のいずれか1項に記載のアシルアミダーゼあるいは請求項5〜7のいずれか1項に記載のポリペプチド、バチルス エスピー(Bacillus sp.)KNK−M01(FERM BP−10765)、または、請求項13又は14に記載の形質転換体の培養物を作用させることによる、一般式(2):
Figure 2007097429
(式中、X、m、n、R、Rは前記式(1)と同じ)で表される光学活性アルコールあるいは光学活性アミンの製造方法。
General formula (1):
Figure 2007097429
(In the formula, m and n each independently represent an integer of 0 to 7, and R 1 and R 2 each independently represents an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, a heteroaryl group having 4 to 14 carbon atoms, C6-C14 aryloxy group, C4-C14 heteroaryloxy group, C1-C5 alkoxy group, C2-C5 alkoxycarbonyl group, C3-C5 branched alkyl group Represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, a cyano group, a methyl group or a carboxyl group, and these groups may be substituted. R 3 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and X represents a nitrogen atom or an oxygen atom). Any one of The acylamidase according to claim 8, or the polypeptide according to any one of claims 5 to 7, Bacillus sp. KNK-M01 (FERM BP-10765), or the claim 13 or 14, General formula (2) by allowing a culture of transformants to act:
Figure 2007097429
(Wherein, X, m, n, R 1 and R 2 are the same as those in the above formula (1)).
一般式(1)で表される化合物において、m=0〜3かつRが置換されていてもよいメチル基、n=0〜4かつRがメチル基あるいは炭素数6〜12のアリール基であり、Rが水素原子又は炭素数1〜3の直鎖あるいは分岐鎖のアルキル基である請求項18記載の製造方法。In the compound represented by the general formula (1), m = 0 to 3 and R 1 may be a substituted methyl group, n = 0 to 4 and R 2 is a methyl group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. The production method according to claim 18, wherein R 3 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
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