LU85096A1 - ENZYMATIC SYNTHESIS OF L-SERINE - Google Patents

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LU85096A1
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LU
Luxembourg
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serine
tetrahydrofolate
hydroxymethyltransferase
concentration
plasmid
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LU85096A
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David Martin Anderson
Humg-Yu Hsiao
Ronald Lamont Somerville
Klaus Manfred Herrmann
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Genex Corp
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/06Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
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    • C12N9/1003Transferases (2.) transferring one-carbon groups (2.1)
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Description

r 1 • Synthèse enzymatique de L-sérine,r 1 • Enzymatic synthesis of L-serine,

La présente invention concerne un procédé en vue d'effectuer la synthèse de lucide aminé L-sérine. L'acide aminé L-sérine est un produit com-5 mercial intéressant qui est utilisé dans des composi tions d'hyperalimentation et des compositions nutri- * tives et que l'on emploie également comme produit intermédiaire ou matière de départ dans certains procédés de synthèse. Dès lors, il existe une demande 10 pour la L-sérine et différents procédés ont été élaborés pour sa préparation. Un certain nombre de ces procédés consistent à produire la L—sérine par fermentation (voir, par exemple, Morinagà, Y. et al., Agric. Biol. Chem. 45(6)1419-24 (198I) \ Morinaga, Y et al., 15 Agric. Biol. Chem. 45(6) 1425-1430 (198I)). De même, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3.616.224 accordé aux noms de Shiio et al., (1971)3 on décrit un procédé pour la production de différents acides aminés, y compris la sérine, par fermentation, procédé 20 au cours duquel on cultive des souches de certaines bactéries sur des milieux contenant du méthanol comme source de carbone assimilable. On se référera également au brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3*943.038 accordé aux noms de Morinaga et al. (1976) dans lequel 25 on décrit un procédé de préparation de sérine et , d'autres acides aminés en cultivant des souches spé cifiques de différentes bactéries dans un milieu de * culture aqueux en présence d'oxygène, d'hydrogène et d'anhydride carbonique.The present invention relates to a method for carrying out the synthesis of amino lucid L-serine. The amino acid L-serine is an interesting commercial product which is used in hyperalimentation and nutritional compositions and which is also used as an intermediate product or starting material in certain production processes. synthesis. Therefore, there is a demand for L-serine and various methods have been developed for its preparation. A number of these methods involve producing L-serine by fermentation (see, for example, Morinagà, Y. et al., Agric. Biol. Chem. 45 (6) 1419-24 (198I) \ Morinaga, Y and al., 15 Agric. Biol. Chem. 45 (6) 1425-1430 (198I)). Likewise, in US Patent 3,616,224 granted to the names of Shiio et al., (1971) 3 there is described a process for the production of different amino acids, including serine, by fermentation, process 20 in which strains of certain bacteria are cultivated on media containing methanol as an assimilable carbon source. Reference is also made to United States Patent No. 3 * 943,038 granted to the names of Morinaga et al. (1976) in which a process for the preparation of serine and other amino acids is described by cultivating specific strains of different bacteria in an aqueous culture medium in the presence of oxygen, hydrogen and anhydride carbonic.

30 Un inconvénient commun des procédés de fer mentation décrits dans la technique antérieure réside dans le fait que la concentration de L-sérine produite dans le bouillon et récupérée est relativement faible, même après des fermentations relativement longues.A common disadvantage of the fermentation methods described in the prior art is that the concentration of L-serine produced in the broth and recovered is relatively low, even after relatively long fermentations.

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On peut également préparer la sérine par des procédés chimiques de synthèse (voir, par exemple, Kanedo (éd.), ^Synthetic Production and Utili-zation of Amino Acids11 ,Halsted Press Books (1974))· 5 Très souvent, ces procédés chimiques produisent laSerine can also be prepared by synthetic chemical processes (see, for example, Kanedo (ed.), ^ Synthetic Production and Utili-zation of Amino Acids11, Halsted Press Books (1974)) · 5 Very often these chemical processes produce the

sérine sous forme d’un mélange racémique des isomè-; res optiques D et L ou sous forme de l’isomère Dserine as a racemic mixture of isomers; optical res D and L or in the form of the D isomer

moins préféré. Des mélanges d’isomères DL doivent être dédoublés par des procédés dans lesquels on 10 utilise une bactérie catabolisant la D-sérine, à savoir la racémase de sérine, par acylase d’acides L-aminés, par cristallisation fractionnée de dérivés de sérine ou par des procédés analogues, ce qui augmente le prix de revient du produit.less preferred. Mixtures of DL isomers must be split by methods in which a D-serine catabolizing bacterium, namely serine racemase, by L-amino acid acylase, by fractional crystallization of serine derivatives or by analogous processes, which increases the cost price of the product.

15 On sait que la L—sérine peut être produite à partir de la glycine. La production biologique de la L-sérine à partir de la glycine a été effectuée avec différents micro-organismes (voir, par exemple, Tanaka, Y. et al., 11 J. Ferment. Technol.11 59:447 20 (198I)). Tout comme pour les procédés de fermentation, un inconvénient de ce procédé réside dans le fait que le rendement de L—sérine n’est pas spécifiquement très élevé.It is known that L-serine can be produced from glycine. The biological production of L-serine from glycine has been carried out with different microorganisms (see, for example, Tanaka, Y. et al., 11 J. Ferment. Technol.11 59: 447 20 (198I) ). As with fermentation processes, a drawback of this process is that the yield of L-serine is not specifically very high.

Dès lors, il est nécessaire de trouver un 25 procédé en vue d’effectuer la synthèse de la L—sérine v avec de hauts rendements. En conséquence, un objet de la présente invention est d’élaborer un procédé ' de synthèse de la L—sérine, procédé dans lequel la sérine est produite en hautes concentrations dans 30 une solution de laquelle elle peut être efficacement récupérée.Therefore, it is necessary to find a method for carrying out the synthesis of L-serine v in high yields. Accordingly, an object of the present invention is to develop a process for the synthesis of L-serine, a process in which the serine is produced in high concentrations in a solution from which it can be efficiently recovered.

De même, un objet de l’invention est de fournir un moyen enzymatique en vue de produire la L-sérine, la réaction pouvant être effectuée dans un système.discontinu ou immobilisé.Similarly, an object of the invention is to provide an enzymatic means in order to produce L-serine, the reaction being able to be carried out in a continuous or immobilized system.

LL

, 3, 3

On a découvert que la L—sérine pouvait être synthétisée efficacement à partir de glycine et de formaldéhyde en présence de quantités bioca— talytiques de l’enzyme hydroxyméthyltransférase de 5 sérine et du co-facteur tétrahydrofolate dans des conditions donnant lieu à la production de sérine.It has been found that L-serine can be efficiently synthesized from glycine and formaldehyde in the presence of biocatalysts of the enzyme serine hydroxymethyltransferase and the co-factor tetrahydrofolate under conditions which give rise to serine production. .

* L’enzyme peut être présente en cellules entières, sous forme d’un extrait brut ou sous forme d’une ' enzyme purifiée et elle peut être sous forme immo- 10 bilisée ou non.* The enzyme can be present in whole cells, in the form of a crude extract or in the form of a purified enzyme and it can be in immobilized form or not.

On sait que l'enzyme hydroxyméthyltrans— férase de sérine catalyse le clivage de la sérine en glycine dans une réaction dépendant des co-facteurs pyridoxal-5’-phosphate et tétrahydrofolate. La réac-15 tion donne de la glycine et du tétrahydrofolate de méthylène. (Voir Schirck L., Advances in Enzymology 53.:83 (1982)), A présent, on a découvert que l’enzyme hydroxyméthyltransférase de sérine pouvait être utilisée efficacement comme biocatalyseur pour pro-20 duire de la L-sérine à partir de glycine et de formaldéhyde. La réaction a lieu en présence du cofacteur tétrahydrofolate. La source du tétrahydrofolate peut être la source de 1'hydroxyméthyltransférase de sérine, car le tétrahydrofolate se trouve 25 dans des cellules de micro-organismes contenant de 1’hydroxyméthyltransférase de sérine ou le tétrahydrofolate peut être ajouté à partir d'une source ^ exogène. Un avantage de ce procédé réside dans le fait qu’il produit uniquement l’isomère optique 30 L-sérine. Un autre avantage réside dans le fait qu'après avoir effectué la réaction, le produit sortant du réacteur contient uniquement de la glycine et de la L—sérine plutôt qu’un mélange complexe que l'on escompterait trouver dans un bouillon de fermen-35 tation ou à la suite d’une synthèse chimique.It is known that the enzyme serine hydroxymethyltransferase catalyzes the cleavage of serine to glycine in a reaction dependent on the co-factors pyridoxal-5’-phosphate and tetrahydrofolate. The reaction gives glycine and methylene tetrahydrofolate. (See Schirck L., Advances in Enzymology 53.:83 (1982)), Now it has been discovered that the enzyme serine hydroxymethyltransferase can be used effectively as a biocatalyst to produce L-serine from glycine and formaldehyde. The reaction takes place in the presence of the cofactor tetrahydrofolate. The source of the tetrahydrofolate may be the source of the serine hydroxymethyltransferase, since the tetrahydrofolate is found in cells of microorganisms containing serine hydroxymethyltransferase or the tetrahydrofolate may be added from an exogenous source. An advantage of this process is that it produces only the 30 L-serine optical isomer. Another advantage is that after carrying out the reaction, the product leaving the reactor contains only glycine and L-serine rather than a complex mixture which one would expect to find in a broth of fermen-35. or following a chemical synthesis.

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Il est surprenant de constater que la L— sérine puisse être synthétisée à partir de glycine et de formaldéhyde, car on sait que le formaldéhyde réagit chimiquement avec des protéines et provoque 5 l’inactivation des enzymes (French, D. et al., “Advances in Protein Chemistry” 2:277-335 (1945))· " En fait, l'hydroxyméthyltransférase de sérine est inactivée rapidement par le formaldéhyde. Toutefois, on a découvert que l’on pouvait protéger l'enzyme 10 en ajoutant un excès de tétrahydrofolate au mélange réactionnel. Le tétrahydrofolate réagit avec le formaldéhyde, protégeant ainsi l'enzyme.It is surprising to find that L-serine can be synthesized from glycine and formaldehyde, since it is known that formaldehyde reacts chemically with proteins and causes the inactivation of enzymes (French, D. et al., “ Advances in Protein Chemistry ”2: 277-335 (1945))" In fact, serine hydroxymethyltransferase is rapidly inactivated by formaldehyde. However, it has been discovered that enzyme 10 can be protected by adding an excess tetrahydrofolate to the reaction mixture, tetrahydrofolate reacts with formaldehyde, protecting the enzyme.

Une modification chimique de l’hydroxyméthyltransférase de sérine assure également une 15 stabilité et une protection contre l'inactivation par le formaldéhyde. Par exemple, on a trouvé que la réaction d’imido-esters avec des groupes amino (voir Means, G., et al,, Chemical Modification of Proteins, Holden-Day, Inc., 1971) sur la surface de 20 l'enzyme permettait,à l'enzyme, de fonctionner en présence de formaldéhyde en .concentrations plus élevées que dans le cas de l'enzyme non modifiée.A chemical modification of serine hydroxymethyltransferase also provides stability and protection against inactivation by formaldehyde. For example, it has been found that the reaction of imido-esters with amino groups (see Means, G., et al, Chemical Modification of Proteins, Holden-Day, Inc., 1971) on the surface of the enzyme allowed the enzyme to function in the presence of formaldehyde in higher concentrations than in the case of the unmodified enzyme.

On donnera ci-après la voie enzymatique que l'on pense être responsable de la synthèse de la 25 L-sérine à partir de glycine : formaldéhyde + tétrahydrofolate tétrahydro- <5— folate de méthylène tétrahydrofolate de méthylène + 30 glycine ‘^ZJIZZZZZZZZ-ZZZZZZZZJIJIZ___I_I___ L- sérine + tétrahydrofolate.The following is the enzymatic route which is thought to be responsible for the synthesis of L-serine from glycine: formaldehyde + tetrahydrofolate tetrahydro- <5 - methylene folate methylene tetrahydrofolate + 30 glycine '^ ZJIZZZZZZZZ- ZZZZZZZZJIJIZ___I_I___ L- serine + tetrahydrofolate.

Il est préférable d'effectuer la réaction dans des conditions anaérobies, par exemple, sous une atmosphère d'azote, afin d'empêcher l'oxydation 35 du tétrahydrofolate.It is preferable to carry out the reaction under anaerobic conditions, for example, under a nitrogen atmosphere, in order to prevent oxidation of the tetrahydrofolate.

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Le substrat, à savoir 11hydroxyméthyl-transférase de sérine, de même que le co-facteur, à savoir le tétrahydrofolate, peuvent réagir ensemble de diverses manières. Bien que 1*ordre dans 5 lequel les réactifs et les catalyseurs sont introduits, ne soit pas critique, il est préférable d'ajouter lentement la glycine et le formaldéhyde ! à 1’hydroxyméthyltransférase de sérine en présence !" de tétrahydrofolate. La réaction est effectuée dans 10 des conditions donnant lieu à la production de L- sérine. Lorsque le gène d·hydroxyméthyltransférase de sérine (glyA) d’E. coli est utilisé comme source d1hydroxyméthyltransférase de sérine, ces conditions englobent généralement une température réactionnelle 15 d’environ 4 à environ 60°C et un pH se situant dans l’intervalle allant d’environ 4 à environ 11. Les conditions réactionnelles préférées consistent à effectuer la réaction à une température d’environ 20 à environ 45°C et à un pH d’environ 6 à 8,5. Si la tem-20 pérature est inférieure à environ 4°C, le temps de ; réaction est considérablement ralenti et, si la tem pérature s’élève au-delà d’environ 60°C, l’enzyme peut être dénaturée. De la même manière, à un pH inférieur à environ 4 ou supérieur à environ 11, 25 l’enzyme peut être inactivée. L’hydroxyméthyltransférase de sérine est une enzyme centrale dans le métabolisme des micro-organismes et des organismes supé-- rieurs ; dès lors, il existe de nombreuses sources virtuelles de cette enzyme. Les intervalles des con-30 ditions dans lesquelles la réaction de production de L-sérine est effectuée, sont en relation avec la source de l’enzyme utilisée. Par exemple, des enzymes obtenues à partir des micro—organismes thermophiles pour— I raient être utilisées à une température supérieure à |i 35 celle pouvant être envisagée lorsque la source deThe substrate, namely serine hydroxymethyl transferase, as well as the co-factor, namely tetrahydrofolate, can react together in various ways. Although the order in which the reactants and catalysts are introduced is not critical, it is preferable to add glycine and formaldehyde slowly! with serine hydroxymethyltransferase in the presence of tetrahydrofolate. The reaction is carried out under conditions giving rise to the production of L-serine. When the E. coli serum hydroxymethyltransferase (glyA) gene is used as source of serine hydroxymethyltransferase, these conditions generally include a reaction temperature of about 4 to about 60 ° C and a pH in the range of about 4 to about 11. The preferred reaction conditions are to carry out the reaction at a temperature of about 20 to about 45 ° C. and a pH of about 6 to 8.5. If the temperature is less than about 4 ° C., the reaction time is considerably slowed down and, if the The temperature rises above about 60 ° C., the enzyme can be denatured. Similarly, at a pH below about 4 or above about 11, the enzyme can be inactivated. serine hydroxymethyltransferase is a central enzyme in metabolism microorganisms and higher organisms; therefore, there are many virtual sources of this enzyme. The intervals of the conditions in which the L-serine production reaction is carried out are related to the source of the enzyme used. For example, enzymes obtained from thermophilic microorganisms could be used at a temperature higher than that which could be envisaged when the source of

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6 1*enzyme est E. coli.6 1 * enzyme is E. coli.

L1 hydroxyméthyltransférase de sérine peut être sous forme de cellules entières, d’un extrait brut ou d’une enzyme purifiée· L’enzyme peut être 5 utilisée sous forme immobilisée ou non· L’enzyme est utilisée en quantités suffisantes pour catalyser la réaction.The serine hydroxymethyltransferase may be in the form of whole cells, a crude extract or a purified enzyme. The enzyme may be used in immobilized form or not. The enzyme is used in amounts sufficient to catalyze the reaction.

L’enzyme peut être obtenue à partir de micro-organismes qui ont été modifiés en adoptant 10 des techniques génétiques classiques pour la produire avec de hauts rendements (voir Stauffer, G· et al.,The enzyme can be obtained from microorganisms which have been modified by adopting conventional genetic techniques to produce it with high yields (see Stauffer, G · et al.,

Gene 15:63-72 (1981)). Le gèn e d ’ hydr oxyméthylt rans-férase de sérine (glyA) peut être isolé et cloné en un plasmide qui peut alors être utilisé pour trans— 15 former des cellules hôtes appropriées donnant lieu à l’expression de 1 ’ hydr oxyméthylt r ans feras e de sérine à un haut niveau· Des micro-organismes mutants qui ont été modifiés dans leur métabolisme de méthionine donnent également lieu à une surproduction d'hydroxy-20 méthyltransférase de sérine, (Voir Stauffer, G.V., et Brenchley, J.E., Genetics.88a 221 (1978) et Stauffer, G.V· et Brenchley, J.E., J. Bacteriol. 129, 740 (1977))· En adoptant des techniques de clonage de gènes, l’activité enzymatique a été accrue jusqu’à 20 fois 25 et elle peut représenter plus de 10$ de la protéine . soluble de la cellule. Une souche E, coli (Gxl703) transformée avec un tel plasmide, spécifiquement un J - dérivé de pBR322 dans lequel le gène glyA a été cloné, pGxl22, a été déposée au ‘'Northern Regional Research 30 Laboratory", Peoria, Illinois, E.U.A. sous le numéro NRRL B-15215· Une souche Klebsiella aerogenes (Gxl704) transformée avec un plasmide semblable, mais plus petit avec une altération provoquant un nombre élevé de copies, pGxl39 a été déposée à l"1 American 35 Type Culture Collection", Rockville, Maryland, E.U.A·, /Gene 15: 63-72 (1981)). The serine hydr oxymethyltansferase (glyA) gene can be isolated and cloned into a plasmid which can then be used to transform suitable host cells resulting in the expression of hydroxymethyltans feras e of serine at a high level · Mutant microorganisms which have been modified in their methionine metabolism also give rise to an overproduction of serine hydroxy-20-methyltransferase, (See Stauffer, GV, and Brenchley, JE, Genetics. 88a 221 (1978) and Stauffer, GV · and Brenchley, JE, J. Bacteriol. 129, 740 (1977)) · By adopting gene cloning techniques, the enzymatic activity was increased up to 20 times 25 and it can represent more than $ 10 of the protein. soluble in the cell. A strain E, coli (Gxl703) transformed with such a plasmid, specifically a J - derivative of pBR322 in which the glyA gene has been cloned, pGxl22, has been deposited at the "Northern Regional Research 30 Laboratory", Peoria, Illinois, USA under number NRRL B-15215 · A strain Klebsiella aerogenes (Gxl704) transformed with a similar but smaller plasmid with an alteration causing a high number of copies, pGxl39 has been deposited in the "1 American 35 Type Culture Collection", Rockville , Maryland, USA ·, /

LL

* , 7 sous le numéro ATCC 39214* tandis qu’une souche Salmonella typhimurium (Gxl682) transformée avec pGxl39 a été déposée sous le numéro ATCC 39215· 1 De plus, lorsque le gène est retiré d’une 5 source telle que E. coli« il peut être modifié par mutagénèse au hasard ou par mutagénèse dirigée sur un siège pour produire une enzyme ayant une meilleure stabilité. En variante, le gène peut être complètement synthétisé chimiquement avec des chan-10 gements multiples afin d’améliorer la stabilité de l’enzyme au cours du procédé décrit.*, 7 under number ATCC 39214 * while a strain Salmonella typhimurium (Gxl682) transformed with pGxl39 has been deposited under number ATCC 39215 · 1 Furthermore, when the gene is removed from a source such as E. coli “It can be modified by random mutagenesis or by site-directed mutagenesis to produce an enzyme with better stability. Alternatively, the gene can be completely synthesized chemically with multiple changes to improve the stability of the enzyme during the process described.

L’utilisation de cellules entières peut fournir une source de tétrahydrofolate. On peut éventuellement ajouter une quantité supplémentaire 15 de tétrahydrofolate pour atteindre des niveaux de saturation qui dépendent du pH et de la température. Par exemple, à tin pH d’environ 7*5 et à une température réactionnelle d’environ 37°C, dans une solution aqueuse, on peut ajouter du tétrahydrofolate 20 pour atteindre une concentration nettement supérieure à 50 mM. Le pH doit être réglé tandis que le tétrahydrofolate se dissout. Si l’on ajoute l’hydroxy— méthyltransférase de sérine sous forme d’un extrait brut ou d’une enzyme purifiée, une source indépendants te de tétrahydrofolate est nécessaire. La quantité ‘ , de tétrahydrofolate que l’on peut ajouter, varie avec j les conditions relatives à la température et au sol— j - vant, ainsi qu’avec le pH auquel est effectuée la j réaction.The use of whole cells can provide a source of tetrahydrofolate. Optionally an additional amount of tetrahydrofolate can be added to achieve saturation levels which are dependent on pH and temperature. For example, at a pH of about 7 * 5 and at a reaction temperature of about 37 ° C, in an aqueous solution, tetrahydrofolate 20 can be added to achieve a concentration well above 50 mM. The pH must be adjusted while the tetrahydrofolate dissolves. If serine hydroxy methyltransferase is added as a crude extract or a purified enzyme, an independent source of tetrahydrofolate is required. The amount ‘of tetrahydrofolate which can be added varies with the temperature and soil conditions, as well as with the pH at which the reaction is carried out.

j 30 On a découvert que le tétrahydrofolate j conservait son activité vis-à-vis de 1’hydroxyméthyl- transférase de sérine lors de l’immobilisation.j 30 It was discovered that tetrahydrofolate j retained its activity with respect to serine hydroxymethyltransferase upon immobilization.

Il est avantageux d’immobiliser le tétrahydrofolate en le fixant sur un support qui peut être retenu à 35 l’intérieur d’un bioréacteur .utilisé pour effectuer •f / 8 » la réaction, car ainsi on favorise l’utilisation répétée du co-facteur au terme de la synthèse de la L-sérine. Par exemple, le tétrahydrofolate peut " être immobilisé avec des polymères solubles tels que 5 le dextrane, le polyéthylène-glycol ou la polyéthy- lène-imine. L’immobilisation a lieu moyennant une fixation covalente dans les deux premiers cas et par interaction ionique dans le troisième cas. La fixation covalente a généralement lieu à l’intervention 10 des groupes carboxy du tétrahydrofolate avec un groupe amino du support. En variante, en adoptant des procédés de fixation analogues, on peut également fixer le tétrahydrofolate sur un support' insoluble.It is advantageous to immobilize the tetrahydrofolate by fixing it on a support which can be retained inside a bioreactor used to carry out the reaction, since this promotes the repeated use of the co- factor at the end of the synthesis of L-serine. For example, tetrahydrofolate can "be immobilized with soluble polymers such as dextran, polyethylene glycol or polyethylene imine. Immobilization takes place by covalent fixation in the first two cases and by ionic interaction in the third case, covalent attachment generally takes place through the intervention of the carboxy groups of the tetrahydrofolate with an amino group of the carrier, or alternatively, by adopting analogous attachment methods, the tetrahydrofolate can also be attached to an insoluble carrier.

En variante, si la sérine est synthétisée 15 dans un procédé discontinu, on peut recycler le tétrahydrofolate. Par exemple, après avoir effectué la synthèse de la L-sérine, on peut faire passer la solution réactionnelle à travers du charbon activé ou à travers une colonne échangeuse d’ions qui retien-20 dra et séparera le tétrahydrofolate de la solution de L-sérine obtenue. Le tétrahydrofolate peut alors être libéré et neutralisé. En variante, le tétrahydrofolate peut être modifié par fixation covalente sur une petite molécule telle qu’une glucosamine, 25 afin de faciliter la récupération du co-facteur.Alternatively, if the serine is synthesized in a batch process, the tetrahydrofolate can be recycled. For example, after performing the synthesis of L-serine, the reaction solution can be passed through activated charcoal or through an ion exchange column which retains-20 dra and separates the tetrahydrofolate from the L-solution serine obtained. The tetrahydrofolate can then be released and neutralized. Alternatively, tetrahydrofolate can be modified by covalent attachment to a small molecule such as a glucosamine, to facilitate recovery of the co-factor.

, Après avoir effectué la synthèse de la L-sérine, on fait passer la solution du réacteur dans une colonne • de borate. Le borate se fixe uniquement sur le tétrahydrofolate/glucosamine et le tétrahydro-30 folate modifié peut être libéré et recyclé., After carrying out the synthesis of L-serine, the solution of the reactor is passed through a column of borate. Borate binds only to tetrahydrofolate / glucosamine and the modified tetrahydro-folate can be released and recycled.

De préférence, on ajoute la glycine et le formaldéhyde au mélange de tétrahydrofolate et d’hy-droxyméthyltransférase de sérine. La quantité de glycine que l’on peut ajouter, varie avec les condi— 35 tions réactionnelles relatives au pH, à la tempéra- L· ' 9 ture et au solvant, mais on peut généralement l’ajouter jusqu’à ce que le niveau de saturation soit atteint.Preferably, glycine and formaldehyde are added to the mixture of tetrahydrofolate and serine hy-droxymethyltransferase. The amount of glycine which can be added varies with the reaction conditions relating to pH, temperature and solvent, but it can generally be added until the level is reached. saturation is reached.

- Comme on l’a indiqué précédemment, le for- 5 maldéhyde peut être hautement toxique vis-à-vis de l’hydroxyméthyltransférase de sérine. En conséquence, . le formaldéhyde est généralement ajouté lentement aux autres composants et son addition est réglée. Le ' formaldéhyde est ajouté en une quantité suffisante 10 pour maintenir l’activité enzymatique, généralement pour maintenir une concentration supérieure de moins d’environ 10 mM à la concentration utilisée en tétra— hydrofolate, encore que le formaldéhyde puisse être ajouté pour maintenir une concentration aussi élevée 15 qu’une concentration supérieure d’environ 50 mM à la concentration utilisée en tétrahydrofolate. Plus la concentration en tétrahydrofolate dans le système est importante, plus la concentration de formaldéhyde peut être maintenue élevée, car le tétrahydro-20 folate réagit favorablement avec le formaldéhyde, protégeant ainsi l’enzyme, le mécanisme de la réaction du tétrahydrofolate et du formaldéhyde est décrit par Kallen, R.G. et al., J. Biol. Chem. 241(24) 585I-5863 (1966). Plus l’activité de l’enzyme dans le réacteur 25 est forte, plus le formaldéhyde est ajouté rapidement pour maintenir la concentration désirée.- As previously indicated, formaldehyde can be highly toxic to serine hydroxymethyltransferase. Consequently, . formaldehyde is usually added slowly to the other components and its addition is controlled. Formaldehyde is added in an amount sufficient to maintain the enzymatic activity, generally to maintain a concentration less than about 10 mM higher than the concentration used for tetrahydrofolate, although formaldehyde can be added to maintain a concentration as high as a concentration about 50 mM higher than the concentration used for tetrahydrofolate. The higher the concentration of tetrahydrofolate in the system, the higher the concentration of formaldehyde can be maintained, since tetrahydro-folate reacts favorably with formaldehyde, thus protecting the enzyme, the reaction mechanism of tetrahydrofolate and formaldehyde is described by Kallen, RG et al., J. Biol. Chem. 241 (24) 585I-5863 (1966). The higher the activity of the enzyme in reactor 25, the faster the formaldehyde is added to maintain the desired concentration.

On a également découvert qu’il pouvait être - avantageux d’ajouter, aux réactifs, un deuxième co facteur d’hydroxyméthyltransférase de sérine, à savoir 30 le pyridoxal-5*-phosphate. Le pyridoxal-5’-phosphate est fermement lié à l’enzyme. Si la L-sérine est synthétisée dans un réacteur au cours d’une période prolongée, le pyridoxal-phosphate peut être perdu ou inactivé, auquel cas on peut ajouter une quantité 35 supplémentaire de pyridoxal-phosphate. La perte du f,It has also been found that it may be advantageous to add a second co-factor of serine hydroxymethyltransferase, namely pyridoxal-5 * -phosphate, to the reagents. Pyridoxal-5’-phosphate is firmly bound to the enzyme. If L-serine is synthesized in a reactor over an extended period, the pyridoxal-phosphate may be lost or inactivated, in which case an additional amount of pyridoxal-phosphate may be added. The loss of f,

HH

* 10 co-facteur au cours de la synthèse est indiquée par la perte de couleur jaune de la solution réactionnelle et la perte d*activité, par 1*hydroxyméthyltrans-férase de sérine. La concentration de pyridoxal-5 phosphate ajouté à la réaction peut varier de 0 à environ 20 iriM (selon les nécessités) et elle se situe, de préférence, entre environ 0,1 iriM et environ 1 iriM.* 10 co-factor during the synthesis is indicated by the loss of yellow color of the reaction solution and the loss of activity, by 1 * serum hydroxymethyltrans-ferase. The concentration of pyridoxal-5 phosphate added to the reaction can vary from 0 to about 20 µm (as necessary) and is preferably between about 0.1 µm and about 1 µM.

L1addition d’un excès de pyridoxal-phosphate peut exercer une fonction supplémentaire. On a trouvé 10 que, dans certains micro-organismes qui ont été transformés par des plasmides contenant le gène glyA et qui expriment de hautes teneurs en hydroxyméthyltransfé-rase de sérine, l’addition de pyridoxal-5’-phosphate était nécessaire pour saturer 11hydroxyméthyltrans— 15 férase de sérine présente et améliorer l’activité enzymatique observée. Un micro—organisme de ce type est Klebsiella aerogenes contenant le plasmide pGxl39 identifié ci-dessus.Adding an excess of pyridoxal-phosphate may perform an additional function. It has been found that in certain microorganisms which have been transformed by plasmids containing the glyA gene and which express high levels of serine hydroxymethyltransferase, the addition of pyridoxal-5'-phosphate is necessary to saturate the hydroxymethyltrans - 15 serine ferase present and improve the enzymatic activity observed. One such microorganism is Klebsiella aerogenes containing the plasmid pGx139 identified above.

La réaction de synthèse peut être effectuée 20 en présence de n’importe quel solvant non néfaste.The synthesis reaction can be carried out in the presence of any non-harmful solvent.

Parmi ces solvants, il y a, par exemple, l’éthanol, le inéthanol, l’isopropanol et le dioxanne.Among these solvents are, for example, ethanol, inethanol, isopropanol and dioxane.

Les exemples ci-après sont donnés afin d’illustrer l’invention de manière plus détaillée.The following examples are given to illustrate the invention in more detail.

25 Exemple 1 . On a cultivé des souches bactériennes avec et sans le plasmide pGxl39 dans un milieu LB (10 g/l • de tryptone Bacto, 5 g/l d’extrait de levure, 5 g/l de NaCl) ou un milieu minimum (10,5 g/l de K^HPO^, 30 4,5 g/l de KH2P04, 1 g/l de (NH4)2S04 et 0,5 g/l de citrate de sodium,21^0) complété avec 0,4$ de glucose ou de lactose. Lorsque cela était indiqué, on a ajouté des acides aminés à raison de 20 jig/ml. et des vitamines à raison de 1 ^ig/ml. L’activité spécifique de 35 1’hydroxyméthyltransférase de sérine est exprimée en25 Example 1. Bacterial strains were cultivated with and without the plasmid pGxl39 in LB medium (10 g / l • tryptone Bacto, 5 g / l yeast extract, 5 g / l NaCl) or a minimum medium (10, 5 g / l of K ^ HPO ^, 30 4.5 g / l of KH2PO4, 1 g / l of (NH4) 2SO4 and 0.5 g / l of sodium citrate, 21 ^ 0) supplemented with 0.4 $ of glucose or lactose. Where indicated, amino acids were added at a rate of 20 µg / ml. and vitamins at a rate of 1 ^ ig / ml. The specific activity of serine hydroxymethyltransferase is expressed in

LL

11 nmoles de β-phényl-sérine transformée en benzaldéhyde et en glycine par minute et par mg de protéine extractible après traitement des cellules aux ultra-- sons· 5 Les titrages ont été effectués dans un tam pon de phosphate 50mM à un pH de 7j3 avec du pyri-doxal-phosphate 0,1 mM et de la β-phényl-sérine 35 mM à 20°C. L’apparition du benzaldéhyde a été contrôlée à 279 nM dans un spectrophotomètre d’enregistrement.11 nmoles of β-phenyl-serine transformed into benzaldehyde and glycine per minute and per mg of extractable protein after treatment of the cells with ultrasound · 5 The titrations were carried out in a 50 mM phosphate tam pon at a pH of 7 d with 0.1 mM pyri-doxal-phosphate and 35 mM β-phenyl-serine at 20 ° C. The appearance of benzaldehyde was monitored at 279 nM in a recording spectrophotometer.

/Î/-N, / a> « w « 12/ Î / -N, / a> "w" 12

Activité spécifique d*hydroxyméthyltransférase de sérine (nmoles/min/mg)Specific activity of serine hydroxymethyltransferase (nmoles / min / mg)

Souche Plasmide Milieu LB Milieu Supplément - minimum 5 Eb coli GX1698 - 39 N.D.* GX1671 pGxl39 221 N.D.Plasmid strain Medium LB Medium Supplement - minimum 5 Eb coli GX1698 - 39 N.D. * GX1671 pGxl39 221 N.D.

GX1703 pGxl39 141 533 Glucose, ’ phénylala- 10 nine, thia- mine GX1703 pGxl22 218 682 glucose, ' phénylala- nine, thia- 15 mineGX1703 pGxl39 141,533 Glucose, ’phenylalanine, thia- mine GX1703 pGxl22 218,682 glucose, 'phenylalanine, thia- mine

Salmonella typhimurium LT2 GX1682 - 28 10 glucose, tryptophane 17 lactose, 20 tryptophane GX1682 pGxl39 152 . 133 glucose, tryptophane 306 lactose, tryptophane 25 Klebsiella aerogenes GX1704 - 36 N.D.Salmonella typhimurium LT2 GX1682 - 28 10 glucose, tryptophan 17 lactose, 20 tryptophan GX1682 pGxl39 152. 133 glucose, tryptophan 306 lactose, tryptophan 25 Klebsiella aerogenes GX1704 - 36 N.D.

GX1704 pGxl39 590 114 glucose 223 108 lactose «P wGX1704 pGxl39 590 114 glucose 223 108 lactose “P w

Souche Génotype 30 E» coli GXI698 trpEA, tna2, serB, laclq ts 402 GX1671 thi, ara j strR, glyA, fserB trpR] , laclql, lacZt:tn5Genotype 30 E strain »coli GXI698 trpEA, tna2, serB, laclq ts 402 GX1671 thi, ara j strR, glyA, fserB trpR], laclql, lacZt: tn5

GX1703 glyA, pheA, thi, lac, ara, strRGX1703 glyA, pheA, thi, lac, ara, strR

L· 13L13

Salmonella typhimurium LT2 * GX1682 trpBEDC43 F* laclq ts420 proSalmonella typhimurium LT2 * GX1682 trpBEDC43 F * laclq ts420 pro

Klebsiella aerogenes ? GX1704 lsd (mutant de déaminase de L-sérine).Klebsiella aerogenes? GX1704 lsd (L-serine deaminase mutant).

5 * Non déterminé.5 * Not determined.

La souche E, coli GXI67I, qui contient le , plasmide pGxl39, est une souche supplémentaire re présentative qui a été utilisée comme source d'hydro-’ xyméthyltransferase de sérine dans le procédé de la 10 présente invention.Strain E, coli GXI67I, which contains the plasmid pGx139, is an additional representative strain which has been used as a source of serine hydro- xymethyltransferase in the process of the present invention.

Exemple 2Example 2

On a inoculé une colonie de la souche Escherichia coli GX 1703 (contenant pGxl22) qui a été déposée sous le numéro NRRL B-15215, dans 100 ml 15 du milieu de culture I décrit ci-dessous et on a agité à 37°C pendant une nuit.A colony of the Escherichia coli GX 1703 strain (containing pGx122) which was deposited under the number NRRL B-15215 was inoculated into 100 ml of culture medium I described below and stirred at 37 ° C for a night.

Milieu de culture I : k2hpo4 10,5 g/1 KH2P04 4,5 g/1 20 (NH4)2S04 1 g/1 j Citrate de sodium . 2H20 „ 0,5 g/lCulture medium I: k2hpo4 10.5 g / 1 KH2PO4 4.5 g / 1 20 (NH4) 2SO4 1 g / 1 day Sodium citrate. 2H20 „0.5 g / l

Phénylalanine 20 ^ig/mlPhenylalanine 20 ^ ig / ml

Vitamine B^ 1 ^ig/mlVitamin B ^ 1 ^ ig / ml

Ampicilline 100 ^ig/mlAmpicillin 100 ^ ig / ml

25 - MgS04 2 mM25 - MgS04 2 mM

' FeSO. 5 mg/ml'FeSO. 5 mg / ml

On a recueilli des cellules par centrifugation du milieu de culture de cellules et on les a utilisées comme source d’enzyme. Sous une couverture 30 d'azote, on a mélangé de la glycine (concentration finale : 12 mM) avec du tétrahydrofolate (concentration finale ï 5 mM), du pyridoxal-phosphate (l mM) et du formaldéhyde (concentration finale : 10 mM)· On a maintenu le pH à 7,6 avec un tampon de phosphate 35 de potassium 0,1M et le volume final de ce mélange /Cells were collected by centrifugation from the cell culture medium and used as an enzyme source. Under a nitrogen blanket, glycine (final concentration: 12 mM) was mixed with tetrahydrofolate (final concentration 5 mM), pyridoxal phosphate (1 mM) and formaldehyde (final concentration: 10 mM) · The pH was kept at 7.6 with 0.1 M potassium phosphate buffer and the final volume of this mixture /

/U/ U

14 réactionnel était de 100 ml. On a fait démarrer la réaction en mélangeant les cellules et la solution réactionnelle ci-dessus à 37°C avec agitation. Après 8 heures, on a obtenu une concentration de 5 mM de 5 sérine (le rendement était de 45%j calculé sur la glycine). Toute l'activité enzymatique a été retenue.The reaction was 100 ml. The reaction was started by mixing the cells and the above reaction solution at 37 ° C with stirring. After 8 hours, a concentration of 5 mM of serine was obtained (the yield was 45% calculated on the glycine). All the enzymatic activity was retained.

» On a déterminé les concentrations en glycine et en sérine par chromatographie liquide à haut rendement.The glycine and serine concentrations were determined by high yield liquid chromatography.

Exemple 3 10 On a inoculé une colonie de la soucheExample 3 A colony of the strain was inoculated

Klebsiella aerogenes GX1704 (contenant pGxl39) qui a été déposée sous le numéro ATCC 39214j dans 100 ml du milieu de culture XX décrit ci—dessous et on a agité à 30°C pendant une nuit.Klebsiella aerogenes GX1704 (containing pGx139) which was deposited under number ATCC 39214j in 100 ml of culture medium XX described below and stirred at 30 ° C overnight.

15 Milieu de culture II15 Culture medium II

Trypton e 10 g/1Trypton e 10 g / 1

NaCl 10 g/1NaCl 10 g / 1

Extrait de levure 5 g/lYeast extract 5 g / l

Glucose 10 g/l 20 On a recueilli les cellules par centrifuga tion du milieu de culture de^cellules et on les a utilisées comme source d'enzyme.Glucose 10 g / l The cells were collected by centrifugation of the cell culture medium and used as an enzyme source.

On a suivi le procédé de l'exemple 1 pour la production de sérine, avec cette exception qu'au 25 lieu de E. coli, on a utilisé Klebsiella aerogenes.'The procedure of Example 1 was followed for the production of serine, with the exception that, instead of E. coli, Klebsiella aerogenes was used.

Après 8 heures, on a obtenu une concentration de 7 niM de sérine (le rendement était de 64^5 calculé sur la • glycine). Toute l'activité enzymatique a été retenue.After 8 hours, a concentration of 7 µl of serine was obtained (the yield was 64 ^ 5 calculated on the glycine). All the enzymatic activity was retained.

Exemple 4 30 On a suivi le procédé de l'exemple 1, avec cette exception que l'on a utilisé 1'hydroxyméthyl-transférase de sérine partiellement purifiée provenant de E. coli (souche GX1703)· On a brisé les cellules par traitement aux ultrasons à 4°C. On a mélan— 35 gé le produit surnageant recueilli après centrifuga— il / -\ 15 tion avec du sulfate d'ammonium (saturation ï 50$) à 4°C et à un pH de 7*5· Après élimination du solide par centrifugation, on a chassé l'enzyme hors de - la solution en portant la teneur en sulfate d'ammo- 5 nium à une saturation de 100/&. On a recueilli l'enzyme par centrifugation et on l'a soumise à une dialyse, . Après réaction pendant 4 heures, on a obtenu une con centration de 10 iriM de sérine. Le rendement était de 90$, Galculé sur la glycine. Toute l'activité enzy— 10 matique a été retenue.Example 4 The procedure of Example 1 was followed, with the exception that partially purified serine hydroxymethyl transferase from E. coli (strain GX1703) was used. Cells were broken by treatment with ultrasound at 4 ° C. The supernatant collected after centrifugation was mixed with ammonium sulphate (saturation at $ 50) at 4 ° C and pH 7 * 5. After removal of the solid by centrifugation , the enzyme was removed from the solution bringing the ammonium sulfate content to a saturation of 100%. The enzyme was collected by centrifugation and subjected to dialysis,. After reaction for 4 hours, a concentration of 10 μm of serine was obtained. The yield was $ 90, Galculé sur la glycine. All enzyme activity was retained.

Exemple 5Example 5

On a suivi le procédé de l'exemple 3j avec cette exception que la concentration initiale en glycine était de 340 mM et que l'on a introduit le for- % 15 maldéhyde (concentration initiale : 2m) à raison de 1 ml/heure. Après 12 heures, on a obtenu une concentration de 119 mM de sérine.The procedure of Example 3j was followed with the exception that the initial glycine concentration was 340 mM and that the form% maldehyde (initial concentration: 2 m) was introduced at a rate of 1 ml / hour. After 12 hours, a concentration of 119 mM of serine was obtained.

Exemple 6Example 6

On a suivi le procédé de l'exemple 3, avec 20 cette exception que l'on a introduit la glycine (concentration initiale î 2M) et le formaldéhyde (concentration initiale î 2M) à la même vitesse de 1 ml/ heure. Après 5 heures, on a obtenu une concentration de 57 mM de sérine.The procedure of Example 3 was followed, with the exception that glycine (initial concentration 2 2M) and formaldehyde (initial concentration 2 2M) were introduced at the same rate of 1 ml / hour. After 5 hours, a concentration of 57 mM of serine was obtained.

25 ' Exemple 725 'Example 7

On a suivi le procédé de l'exemple 3j avec cette exception que l'on a modifié le tétrahydrofolate. On a dissous 5 g de dextrane ("Pharmacia T40") dans l'eau à une concentration finale de 5%· On a oxydé 30 · la solution de dextrane au moyen de NalO^ 0,1M pendant une heure à la température ambiante. On a précipité le dextrane oxydé par addition d'éthanol jusqu'à 60$ (volume/volume) . On a répété deux fois cette étape.The procedure of Example 3j was followed with the exception that the tetrahydrofolate was modified. 5 g of dextran ("Pharmacia T40") were dissolved in water to a final concentration of 5% · The dextran solution was oxidized 30 · using 0.1 M NalO 4 for 1 hour at room temperature. The oxidized dextran was precipitated by the addition of ethanol to $ 60 (volume / volume). This step was repeated twice.

On a dissous le dextrane oxydé dans 100 ml de 1,6-35 hexane-diamine 0,2M à un pH de 9· On a ajouté 0,2 gThe oxidized dextran was dissolved in 100 ml of 1.6-35 0.2M hexane diamine at a pH of 9 · 0.2 g was added

LL

« 16 de borohydrure de sodium après 30 et 60 minutes respectivement. On a dialysé le 1,6— hexane-diamine/dextrane vis-à-vis de 11 eau pendant * une nuit et on l’a lyophilisé. On a mélange du 5 tétrahydrofolate (5 mM) avec 10 iriM de l-éthyl-3-(3-diméthylaminopropyl)-carbodiimide et 0,5$ de . 1,6-hexane-diamine/dextrane à un pH de 7 sous une atmosphère d’azote. On a recueilli le précipité formé par centrifugation et on l’a lavé deux fois 10 avec une solution de NaCl 0,5M. On a mélangé le tétrahydrofolate solide avec le mélange réactionnel comme décrit à l’exemple 3· Après réaction pendant 3 heures, on a obtenu une concentration de 7 “M de sérine."16 sodium borohydride after 30 and 60 minutes respectively. The 1,6-hexane diamine / dextran was dialyzed against water overnight and lyophilized. Tetrahydrofolate (5 mM) was mixed with 10 µM 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide and 0.5% of. 1,6-hexane-diamine / dextran at a pH of 7 under a nitrogen atmosphere. The precipitate formed was collected by centrifugation and washed twice with 0.5M NaCl solution. The solid tetrahydrofolate was mixed with the reaction mixture as described in Example 3 · After reaction for 3 hours, a concentration of 7 "M of serine was obtained.

AAT

(A(AT

Claims (25)

4 174 17 1. Procédé de synthèse de la L-sérine, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir de la glycine et du formaldéhyde en présence de quan- 5 tités biocatalytiques d'hydroxyméthyltransférase de sérine et de tétrahydrofolate dans des conditions de - production de L-sérine.1. Process for the synthesis of L-serine, characterized in that it consists in reacting glycine and formaldehyde in the presence of biocatalytic quantities of serine hydroxymethyltransferase and tetrahydrofolate under conditions of production of L-serine. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la température est maintenue entre 1Ό environ 4 eh environ 60°C, tandis que le pH se situe dans l'intervalle allant d'environ 4 à environ 11.2. Method according to claim 1, characterized in that the temperature is maintained between 1Ό about 4 eh about 60 ° C, while the pH is in the range from about 4 to about 11. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la température' se situe dans l'intervalle allant d'environ 20 à environ 45°C, tandis v 15 que le pH se situe dans l'intervalle allant d'environ 6 à environ 8,5. 4» Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydroxyméthyltransférase de sérine est contenue dans des cellules entières. 20 5· Procédé suivant la revendication 1, ca ractérisé en ce que l'hydroxyméthyltransférase de sérine est sous forme d'un extrait brut.3. Method according to claim 2, characterized in that the temperature is in the range from about 20 to about 45 ° C, while the pH is in the range from about 6 to about 8.5. 4 »Process according to claim 1, characterized in that the serine hydroxymethyltransferase is contained in whole cells. 5. The process according to claim 1, ca characterized in that the serine hydroxymethyltransferase is in the form of a crude extract. 6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydroxyméthyltransférase de 25 sérine est sous forme“ d'une enzyme purifiée.6. Method according to claim 1, characterized in that the serine hydroxymethyltransferase is in the form of a purified enzyme. 7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydroxyméthyltransférase de sérine est immobilisée.7. Method according to claim 1, characterized in that the serine hydroxymethyltransferase is immobilized. 8. Procédé suivant la revendication 1, ca- 30 ractérisé en ce qu'on effectue la réaction sous forme d'un système discontinu.8. Process according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out in the form of a batch system. 9. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction sous forme d'un système continu. L~ 9 189. Method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out in the form of a continuous system. L ~ 9 18 10. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la source de tétrahydrofolate est constituée de cellules microbiennes entières - contenant l,hydroxyméthyltransférase de sérine.10. Process according to claim 1, characterized in that the source of tetrahydrofolate consists of whole microbial cells - containing the serine hydroxymethyltransferase. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on ajoute une quantité supplé-- mentaire de tétrahydrofolate au système réactionnel afin de porter la concentration du tétrahydrofolate ( * à un maximum du degré de saturation.11. Method according to claim 10, characterized in that an additional quantity of tetrahydrofolate is added to the reaction system in order to bring the concentration of tetrahydrofolate (* to a maximum of the degree of saturation. 12. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration du tétrahydrofolate se situe dans l'intervalle allant d'environ 0,15 à environ 50 mM.12. The method of claim 1, characterized in that the concentration of tetrahydrofolate is in the range of from about 0.15 to about 50 mM. 13· Procédé suivant la revendication 1, % 15 caractérisé en ce que le tétrahydrofolate est immobilisé.13 · A method according to claim 1,% 15 characterized in that the tetrahydrofolate is immobilized. 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le tétrahydrofolate est immobilisé avec un polymère soluble,14. Method according to claim 13, characterized in that the tetrahydrofolate is immobilized with a soluble polymer, 15. Procédé suivant la revendication 133 caractérisé en ce que le tétrahydrofolate est immobilisé par fixation sur un support solide.15. The method of claim 133 characterized in that the tetrahydrofolate is immobilized by attachment to a solid support. 16. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tétrahydrofolate est modifié 25 de telle sorte qu'il puisse être recyclé.16. The method of claim 1, characterized in that the tetrahydrofolate is modified so that it can be recycled. 17· Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la glycine peut être ajoutée : - jusqu'à ce que la solution réactionnelle en soit saturée. ; , 30 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute le formaldéhyde jusqu'à une concentration maximum supérieure d'environ 30 mM à environ 50 mM à la concentration du tétrahydrofolate. L 1917 · Process according to claim 1, characterized in that the glycine can be added: - until the reaction solution is saturated with it. ; , 30 A method according to claim 1, characterized in that formaldehyde is added to a maximum concentration higher from about 30 mM to about 50 mM than the concentration of tetrahydrofolate. L 19 19· Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la concentration de formaldéhyde est portée à un état constant d’une concentra— « tion supérieure d'environ 10 mM à la concentration 5 de tétrahydrofolate,19 · A method according to claim 18, characterized in that the concentration of formaldehyde is brought to a constant state of a concentration— "tion greater than about 10 mM to the concentration 5 of tetrahydrofolate, 20. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu’on ajoute du pyridoxal-phosphate aux réactifs à une concentration de 0 à environ 20 mM.20. The method of claim 1, characterized in that pyridoxal-phosphate is added to the reagents at a concentration of 0 to about 20 mM. 21. Procédé suivant la revendication 20, 10 caractérisé en ce que la concentration du pyridoxal- phosphate se situe dans l'intervalle allant d'environ 0,1 à 1,0 mM.21. The method of claim 20, characterized in that the concentration of pyridoxalphosphate is in the range of about 0.1 to 1.0 mM. 22. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la source d'hydroxyméthyltrans- 15 férase de sérine est la souche Escherichia coli GX1703 contenant le plasmide pGxl22 et déposée au "Northern Regional Research Laboratory" sous le numéro NRRL B-15215.22. The method of claim 1, characterized in that the source of serine hydroxymethyltransferase is the strain Escherichia coli GX1703 containing the plasmid pGxl22 and deposited at the "Northern Regional Research Laboratory" under number NRRL B-15215. 23. Procédé suivant la revendication 1, 20 caractérisé en ce que la source d'hydroxyméthyltrans-férase de sérine est la soucjhe Salmonella thyphimurium Gxl682, contenant le plasmide pGxl39 et déposée à 1'"American Type Culture Collection" sous le numéro ATCC 39215.23. The method of claim 1, characterized in that the source of serine hydroxymethyltrans-ferase is Marigold Salmonella thyphimurium Gxl682, containing the plasmid pGxl39 and deposited in the "American Type Culture Collection" under number ATCC 39215. 24. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la source d'hydroxyméthyltrans— férase de sérine est la souche Klebsiella aerogenes GX1704j contenant le plasmide pGxl39 et déposée à 1'"American Type Culture Collection" sous le numéro 30 ATCC 39214.24. The method of claim 1, characterized in that the source of serine hydroxymethyltrans ferase is the strain Klebsiella aerogenes GX1704j containing the plasmid pGxl39 and deposited in the "American Type Culture Collection" under number 30 ATCC 39214. 25. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'activité d'hydroxyméthyl-transférase de sérine en cellules a été amplifiée par manipulation génétique. h ‘ i 2025. The method of claim 1, characterized in that the activity of serine hydroxymethyl transferase in cells has been amplified by genetic manipulation. h ‘i 20 26, Procédé suivant la revendication 1, ! caractérisé en ce que l’activité d’hydroxyméthyl- transférase de sérine en cellules a été amplifiée par clonage du gène d’hydroxyméthyltransférase de | 5 sérine en un plasmide et par transformation d’une cellule hôte avec ce plasmide pour donner lieu à ;j - une surproduction d’hydroxyméthyltransférase de ;i serine. k ; 27· Procédé suivant la revendication 1, i 10 caractérisé en ce que 1’hydroxyméthyltransferase de i sérine est obtenue à partir de n’importe quelle 'i source biologique. i 28, Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gène d’hydroxyméthyltrans-15 férase de sérine a été modifié par mutagénèse au hasard ou par mutagénèse dirigée sur siège pour ac-’ croître la stabilité de l’enzyme,26, Method according to claim 1,! characterized in that the serum hydroxymethyltransferase activity in cells has been amplified by cloning the hydroxymethyltransferase gene from | 5 serine into a plasmid and by transformation of a host cell with this plasmid to give rise to; j - an overproduction of hydroxymethyltransferase from; i serine. k; 27 · Process according to claim 1, i 10 characterized in that the hydroxymethyltransferase of i serine is obtained from any i biological source. i 28, A method according to claim 1, characterized in that the serine hydroxymethyltrans-15 ferase gene has been modified by random mutagenesis or by site-directed mutagenesis to increase the stability of the enzyme, 29. Procédé suivant la revendication 1, ri |j caractérisé en ce que l’enzyme hydroxyméthyltrans- 20 férase de sérine est modifiée chimiquement pour ac-1! croître sa stabilité. '1 30. Procédé suivant la revendication 29, lj caractérisé en ce que l’enzyme est modifiée par réac- tion avec des imido-esters, Ί 25 31· Culture pratiquement biologiquement pure de la souche Escherichia coli GX1703 contenant 1 le plasmide pGxl22, îj :j ~ 32. Culture pratiquement biologiquement r> i: pure de la souche Salmonella typhimurium GX1682 con- jj 30 tenant le plasmide pGxl39· ,| 33· Culture pratiquement biologiquement ï pure de la souche Klebsiella aerogenes^ GX1704 conte- H =! λ nant le plasmxde pGxl39· i29. The method of claim 1, characterized in that the enzyme serum hydroxymethyltransferase is chemically modified for ac-1! increase its stability. 30. The method according to claim 29, characterized in that the enzyme is modified by reaction with imido-esters, pratiquement 25 31 · An essentially biologically pure culture of the Escherichia coli GX1703 strain containing 1 the plasmid pGx122, îj: j ~ 32. Virtually biologically r> i: pure culture of the strain Salmonella typhimurium GX1682 containing the plasmid pGxl39 ·, | 33 · Virtually biologically pure culture of the strain Klebsiella aerogenes ^ GX1704 cont- H =! λ ning the plasmid of pGxl39 · i
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