NO871687L - Fremgangsmaate for fremstilling av l-aminosyrer ved transaminering. - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av l-aminosyrer ved transaminering.Info
- Publication number
- NO871687L NO871687L NO871687A NO871687A NO871687L NO 871687 L NO871687 L NO 871687L NO 871687 A NO871687 A NO 871687A NO 871687 A NO871687 A NO 871687A NO 871687 L NO871687 L NO 871687L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- acid
- amino group
- transamination
- amino acids
- mmol
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005891 transamination reaction Methods 0.000 title claims description 9
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 title claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 12
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 3
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 3
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 3
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 claims description 3
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000004554 glutamine Nutrition 0.000 claims description 3
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 14
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 13
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 description 11
- 229960005190 phenylalanine Drugs 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 102000003929 Transaminases Human genes 0.000 description 8
- 108090000340 Transaminases Proteins 0.000 description 8
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 8
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 7
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 7
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 description 5
- BTNMPGBKDVTSJY-UHFFFAOYSA-N keto-phenylpyruvic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)CC1=CC=CC=C1 BTNMPGBKDVTSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- MQGYVGKMCRDEAF-UHFFFAOYSA-M sodium;2-oxo-3-phenylpropanoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C(=O)CC1=CC=CC=C1 MQGYVGKMCRDEAF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- MJPCOTCPKZTNHX-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,1-dinitroguanidine Chemical compound CN=C(N)N([N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O MJPCOTCPKZTNHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241000589597 Paracoccus denitrificans Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 2
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004716 alpha keto acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 description 2
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 description 2
- 150000004715 keto acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-N oxaloacetic acid Chemical compound OC(=O)CC(=O)C(O)=O KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001903 2-oxo-3-phenylpropanoic acid Substances 0.000 description 1
- QHKABHOOEWYVLI-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-2-oxobutanoic acid Chemical compound CC(C)C(=O)C(O)=O QHKABHOOEWYVLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKADPXVIOXHVKN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxyphenylpyruvic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)CC1=CC=C(O)C=C1 KKADPXVIOXHVKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010011485 Aspartame Proteins 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000223252 Rhodotorula Species 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- 241000006364 Torula Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C(O)=CC1=CC=CC=C1 DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000605 aspartame Substances 0.000 description 1
- IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N aspartame Chemical compound OC(=O)C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(=O)OC)CC1=CC=CC=C1 IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N 0.000 description 1
- 229960003438 aspartame Drugs 0.000 description 1
- 235000010357 aspartame Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- XMXOIHIZTOVVFB-JIZZDEOASA-L disodium;(2s)-2-aminobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CC([O-])=O XMXOIHIZTOVVFB-JIZZDEOASA-L 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003978 infusion fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSDUZFOSJDMAFZ-VIFPVBQESA-N methyl L-phenylalaninate Chemical compound COC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 VSDUZFOSJDMAFZ-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 238000012261 overproduction Methods 0.000 description 1
- KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-L oxaloacetate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CC(=O)C([O-])=O KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- KXFJZKUFXHWWAJ-UHFFFAOYSA-N p-hydroxybenzoylformic acid Natural products OC(=O)C(=O)C1=CC=C(O)C=C1 KXFJZKUFXHWWAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 229960004441 tyrosine Drugs 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/22—Tryptophan; Tyrosine; Phenylalanine; 3,4-Dihydroxyphenylalanine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/08—Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av L-aminosyrer ved transaminering.
Aminosyrer har en mangfoldig anvendelsesprofil. De finner anvendelse av supplement innenfor dyreernæring, som nærings-middeladdi ti v for mennesker eller som bestanddel av infu-sjonsoppløsninger. L-fenylalanin finner en ytterligere anvendelse som syntesebyggesten for søtningsstoffet Aspartam, som består av fenylalaninmetylester og asparaginsyre.
Fremstillingen av L-aminosyrer ved biotransformasjon med transaminaser er i og for seg kjent. I den europeiske patentsøknaden 152 275 beskriver spesielt en fremgangsmåte for fremstilling av fenylalanin ved transaminering ved hjelp av en genetisk modifisert mikroorganisme som utmerker seg ved overproduksjon av aminotransferase. Transamineringsreaksjonen gjennomføres ved minst 40°C, idet mikroorganismecellene lettere gjennomtrenges ved disse høyere temperaturene.
Ifølge den euorpeiske patentsøknaden 135 846 (US 4.518.692; US 45 25 454) foregår fremstillingen av L-aminosyrene på en slik måte at cx-ketosyrer omsettes med L-asparaginsyre i nærvær av en transaminase som er isolert fra E. Coli. Fra asparaginsyren oppstår cx-aminosyren svarende til ketosyren, samt oksalacetat. Ved fjernelse av oksalacetat fra reaksjonsmediet etter dekarboksylering, forskyves reaksjonslikevekten i retning mot sluttproduktet. Oksalacetat dekarboksyleres i vandig oppløsning på grunn av sin instabilitet. Denne reaksjonen kan akselereres termisk, kjemisk eller enzymatisk.
Seleksjonen og mutasjonen av mikroorganismer fra gruppen E. coli, Paracoccus denitrificans, Torula, Rhodotorula og Streptomyces for fremstilling av L-fenylalanin fra fenyl-pyrodruesyre med et forbedret utbytte beskrives i den tyske patentsøknad nr. DE 3 423 936.
Overraskende er det nå funnet at det ved enkel gassbehandling av reaksjonsoppløsningen hvori transamineringen gjennomføres etter kort reaksjonstid kan oppnås et utbytte av den ønskede aminosyren på inntil 100%.
Oppfinnelsen vedrører følgelig en fremgangsmåte for mikrobiell fremstilling av L-aminosyrer ved transaminering av en cx-ketosyre ved hjelp av en aminogruppedonater som er kjennetegnet ved at det som aminogruppedonator anvendes asparagin, asparaginsyre, glutamin og glutaminsyre og at reaksjonsopp-løsningen gassbehandles.
I det følgende såkal oppfinnelsen beskrives nærmere og defineres også i patentkravene.
Tallrike mikroorganismer er i stand til å omvandle a-ketosyrer til L-aminosyre ved biotransformasjon. Disse mikroorganismene kan anvendes ifølge oppfinnelsen. Fortrinnsvis arbeides imidlertid med Paracoccus denitrificans DSM 65, samt med Streptomyceter isolert fra jordprøver. De beste resultatene oppnås med E. coli ATTC 11303. Det er fordelaktig, men ikke ubetinget nødvendig, at det ved seleksjon og mutasjon på i og for seg kjent måte, spesielt ved fremgangsmåten ifølge den tyske patentsøknad DE 3 423 936, for de videre arbeidene utvelges mikroorganismer mot økende mengder av den tilsvarende cx-ketosyren i dyrkningsmediene, som på grunn av sin tilpasning til ot-ketosyren gjennomfører bio-transf ormas j onen med bedre utbytter.
Ved seleksjon kan det eksempelvis legges til grunn trans-aminaseaktiviteter på 100-200 jjmol/min'1 kulturvæske. På denne måten kan det ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen transamineres en inntil 60 g/l cx-ketosyre med ca. 100$ utbytte til den tilsvarende aminosyren.
Mikroorganismene dyrkes fordelaktig i et næringsmedium som er optimalt for deres vekst under tilsvarende gunstige tempera- tur- og utluftningsbetingelser inntil en våtvekt på ca. 4 til 10 g/l næringsoppløsning. De for enhver mikroorganisme gunstige betingelsene er enten kjente for fagmannen eller kan bestemmes i enkle forforsøk. Cellene anvendes deretter for aminer ing av ketosyrene i næringsoppløsningen eller adskilt fra næringsoppløsningen. Tranamineringen kan gjennomføres med hele eller også med åpnede celler, hvorved vanlige åpnings-fremgangsmåter anvendes. For å lette arbeidet arbeides det fortrinnsvis med intakte celler. Det er videre mulig å anvende mikroorganismene i fiksert form. For fiksering kommer de vanlige fremgangsmåtene i betraktning, fordelaktig fremgangsmåtene ifølge de tyske utlegningsskriftene 32 37 341 (US 4 603 111) og 32 43 591 (US 4 542 069).
Mikroorganismene suspenderes i en for cellene fysiologisk buffer under tilsats av cx-ketosyren og aminogruppedonatoren. Avhengig av mengden av mikroorganismene kan den enzymatiske aktiviteten tilført til blandingen variere Innenfor vide områder. Hensiktsmessig ligger den mellom 10 og 20 000 pmol/min'1. Fortrinnsvis Inneholder blandingen cellemengder med en enzymaktivitet på 1500-2000 jjmol/min*l. ;Som aminogruppedonator anvendes aminosyrer, som f.eks. glycin, alanin, valin, leucin, spesielt asparagin, asparaginsyre, glutamin og glutaminsyre. Disse aminosyrene anvendes i form av deres frie syre eller egnede salter (i overens-stemmelse med det anvendte mediet). Aminogruppedonatoren anvendes i ekvimolare mengder, henholdsvis i overskudd, i forhold til cx-ketosyren. Forhold fra 1:1 til 5:1, fordelaktig 1:1 til 2:1, er funnet velegnede. ;Til sat sen av reaksj onskomponentene til reaksj onsblandingen kan foregå som oppløsning i vann eller ved tilsats av de faste stoffene samtidig. Foretrukket er imidlertid en trinnvis tilsats i mengder på 1-2$, spesielt 1,5-4,5$, beregnet på basis av vekten av reaksjonsblandingen, i løpet av et tidsrom på 1-90 timer, fortrinnsvis 2-40 timer. ;Det arbeides fordelaktig ved en pH-verdi mellom 5 og 9, spesielt mellom 7 og 8,5. Det er meget hensiktsmessig å gjennomføre transamineringen i et temperaturområde på 20-65°C. Ved lavere temperaturer forløper enzymreaksjonen stadig langsommere, mens enzymet ved høyere temperaturer i stadig større grad deaktiveres. ;Den mest gunstige fremgangsmåten avhenger av den aktuelle mikroorganismen og kan lett fastslås ved enkle forsøk. ;Det har vist seg spesielt hensiktsmessig å permeabilisere mikroorganismene før, henholdsvis under transamineringsreaksjonen. Dette kan foregå ved tilsats av egnede agenser, som toluen, cetyltrimetylammoniumbromid, dimetylsulfoksyd osv. til inkubasjonsmediet. ;Høye omsatshastigheter i løpet av kort tid oppnås overraskende når den omtalte reaksjonsblandingen, hvori biotrans-formasjonen finner sted, gassbehandles. Gassbehandlingen foregår i området fra 0,1-15 VVm, fordelaktig i området 0,2-3 VVm. Prinsipielt kan alle gasser anvendes som ikke i vesentlig grad reduserer enzymaktiviteten for mikroorganismen. Egnet er eksempelvis trykkluft, rent oksygen, nitrogen, men også forskjellige edelgasser, som helium, neon, argon eller krypton. ;På grunn av den gunstige prisen og tilgjengeligheten er trykkluft og rent nitrogen foretrukket. ;Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan prinsipielt alle a-ketosyrer amineres. Fortrinnsvis anvendes aminosyrer som bygges inn i naturlige proteiner, spesielt de som er oppført i den følgende tabellen. ;
De etterfølgende eksemplene skal illustrere oppfinnelsen nærmere. Prosentangivelser angir, så fremt ikke annet er angitt, vekt-$. ;Eksempel 1;Escherichia coli ATTC 11303 ble dyrket ved konvensjonelle fremgangsmåter og mutagenisert med N-metyl-N-nitro-N-nitro-guanidin (MNG). De med MNG-behandlede cellene ble påført på en autoklavbehandlet agar med følgende sammensetning: ;
pH ble innstilt på 7,2 med natronlut.;En sterilfUtrert oppløsning av fenylpyruvat ble helt i den fremdeles varme agaren, slik at det ble oppnådd en sluttkon-sentrasjon på 24 g/l fenylpyruvat. Platene ble inkubert ved 37° C i 4 dager. Kolonier med en diameter >1 mm ble isolert. 20% av de dyrkede stammene hadde en forhøyet transaminaseaktivitet sammenlignet med utgangsstammen. Transaminaseaktlvitetsbestemmelsen ble gjennomført med "Sigma Test-kit G 0390". I steden for oc-ketoglutarat ble 12 mmol/1 fenylpyruvat-natriumsalt anvendt. ;Eksempel 2;De ifølge eksempel 1 seleksjonerte mutantene av Escherichia coli ATCC 11303 ble dyrket i næringsoppløsningen fra eksempel 1 uten agar. De hadde en t ransaminaseakt ivitet på 170 jjmol/min'1 etter 20 timers dyrkning ved 37°C. Cellene ble frasentrifugert, vasket med 50 mmol/1 fosfatbuffer pH 7,4 og suspendert i 30 mmolar fosfatbuffer (pH 7,4), slik at suspensjonen inneholdt en transaminaseaktivitet på 1500 jjmol/min*l. 24 g/l Na-fenylpyruvat og 20 g/l asparaginsyre ble tilsatt til cellesuspensjonen.
Etter en inkubasjonstid på 6 timer ved 37°C inneholdt reaksj onesblandingen 21 g/l L-fenylalanin. Oppløsningen ble filtrert og ved fordampning av vannet konsentrert til 1:10. Fenylalanin ble krystallisert ved pH 5,5 og 5°C. Den kvali-tative og kvantitative bestemmelsen av aminosyren foregikk ved HPLC på en "RP 18"-søyle.
Eksempel 3
Cellematerialet oppnådd i eksempel 1 ble suspendert i 100 ml av en oppløsning av 42 g/l fenylpyruvat, 34 g/l asparaginsyre og 10 mmol/1 fosfatbuffer pH 7,4, slik at enzymaktiviteten i oppløsningen tilsvarte 1500 pmol/1'min. En halvdel av reaksj onsblandingen ble omrørt ved 37° C, mens den andre halvdelen i tillegg ble behandlet med 1 1 trykkluft pr. liter reaksjonsbuffer og minutt. Etter 4 timer inneholdt den ikke-luftbehandlede reaksjonsbeholderen 16,5 g/l fenylalanin, mens den luftbehandlede beholderen Inneholdt 26,9 g/l.
Eksempel 4
Celler av Paracoccus denitrificans DSM 65, hvis mengde tilsvarte en enzymaktivitet på 100 pmol/1'min, ble suspendert i 100 ml av en vandig oppløsning av følgende sammensetning: 90 mmol/1 asparaginsyre, 27 pmol/1 N-cetyl-N,N,N-trimetyl-ammoniumbromid, 20 mmol/1 4-hydroksyfenylpyruvat og 30 mmol/1 fosfatbuffer (pH 7,4).
Etter 20 timers inkubering ved 30°C og en gassbehandling med 0,5 VVm med nitrogen, ble det målt 18 mmol/1 L-tyrosin.
Eksempel 5
Cellematerialet som i eksempel 3 ble inkubert i 100 ml av en vandig oppløsning av 90 mmol/1 asparaginsyre, 27 jjmol/1 N-cetyl-N,N,N-trimetylammoniumbromid, 35 mmol/1 dimetylpyruvat og 30 mmol/1 fosfatbuffer (pH 7,4). Etter 20 timer ved 40° C og en gassbehandling på 1 VVm med trykkluft ble det målt 30 mmol/1 valin.
Eksempel 6
Cellematerialet som i eksempel 3 ble inkubert i 100 ml av en vandig oppløsning av 320 mmol/1 fenylpyruvat natriumsalt, 340 mmol/1 asparaginsyre, 10 jjmol/l toluen og 10 mmol/1 tris/HCl-buffer (pH 7,4). Etter 5 timer ved en gassbehandling på 0,5 VVm med oksygen, kunne det ved 37°C måles et fenylalanininnhold på 150 mmol/1 og ved 50° C et fenylalanininnhold på 270 mmol/1.
Eksempel 7
Cellematerialet som i eksempel 3 ble suspendert i 100 ml av en vandig oppløsning av 30 g/l fenylpyruvatnatriumsalt, 28 g/l asparaginsyre og 10 mmol/1 tris/HCl-buffer (pH 7,4). Suspensjonen ble inkubert ved 50° C under gassbehandling med 0,5 VVm trykkluft. Etter 2 timer kunne det måles en fenylalaninkonsentrasjon på 25 g/l. Det ble så tilsatt 30 g fast fenylpyruvatnatriumsalt og 26 g fast asparaginsyrenatrlumsalt pr. liter reaksjonsvolum. Etter ytterligere 2 timer kunne det måles en fenylalaninkonsentrasjon på 45 g/l.
Claims (7)
1.
Fremgangsmåte for mikrobiell fremstilling av L-aminosyrer ved transaminering av en cx-ketosyre ved hjelp av en aminogruppedonator i vandig oppløsning, karakterisert ved at det som aminogruppedonator anvendes asparagin, asparaginsyre, glutamin og glutaminsyre og at reaksjonsopp-løsningen gassbehandles.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at reaksjonsoppløsningen gassbehandles med 0,1-15 VVm.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at reaksjonsoppløsningen gassbehandles med 0,2-3 VVm.
4.
Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 3, karakterisert ved at cx-ketosyren og aminogruppedonatoren tilsettes samtidig til reaksjonsmediet i porsjoner i løpet av et tidsrom på 1-90 timer.
5.
Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at tilsatsen foregår på 2-40 timer.
6.
Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at aminogruppedonatoren og cx-ketosyren anvendes i forhold på 1:1 til 5:1 (mol:mol).
7.
Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at aminogruppedonatoren og cx-ketosyren anvendes i forhold på 1:1 til 2:1 (mol:mol).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863613952 DE3613952A1 (de) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | Verfahren zur herstellung von l-aminosaeuren durch transaminierung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO871687D0 NO871687D0 (no) | 1987-04-23 |
NO871687L true NO871687L (no) | 1987-10-26 |
Family
ID=6299476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO871687A NO871687L (no) | 1986-04-24 | 1987-04-23 | Fremgangsmaate for fremstilling av l-aminosyrer ved transaminering. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0242833B1 (no) |
JP (1) | JPS62257392A (no) |
AU (1) | AU7191387A (no) |
CA (1) | CA1291925C (no) |
DE (2) | DE3613952A1 (no) |
DK (1) | DK206287A (no) |
FI (1) | FI871761A (no) |
IL (1) | IL82297A0 (no) |
NO (1) | NO871687L (no) |
PT (1) | PT84743B (no) |
ZA (1) | ZA872880B (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3721838A1 (de) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von l-phenylalanin aus benzylidenhydantoin |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4600692A (en) * | 1983-02-10 | 1986-07-15 | Purification Engineering, Inc. | Immobilized cells for preparing phenylalanine |
NL8401049A (nl) * | 1983-08-05 | 1985-03-01 | Grace W R & Co | Werkwijze voor de bereiding van l-aminozuren uit alfa-ketozuren. |
DE3482982D1 (de) * | 1983-09-01 | 1990-09-20 | Genetics Inst | Herstellung von l-aminosaeuren durch transaminierung. |
GB2152503B (en) * | 1984-01-05 | 1986-03-19 | Grace W R & Co | Process for producing l-phenylalanine |
GB8403244D0 (en) * | 1984-02-07 | 1984-03-14 | Searle & Co | Aminoacids via bioconversion |
DE3423936A1 (de) * | 1984-06-29 | 1986-01-02 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von l-phenylalanin |
BE902313A (fr) * | 1985-04-29 | 1985-08-16 | Genex Corp | Procede de production de phenylalanine ammonia-lyase par fermentation. |
-
1986
- 1986-04-24 DE DE19863613952 patent/DE3613952A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-04-18 DE DE8787105790T patent/DE3776717D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-04-18 EP EP87105790A patent/EP0242833B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-22 FI FI871761A patent/FI871761A/fi not_active Application Discontinuation
- 1987-04-22 IL IL82297A patent/IL82297A0/xx unknown
- 1987-04-23 AU AU71913/87A patent/AU7191387A/en not_active Abandoned
- 1987-04-23 NO NO871687A patent/NO871687L/no unknown
- 1987-04-23 PT PT84743A patent/PT84743B/pt unknown
- 1987-04-23 JP JP62098759A patent/JPS62257392A/ja active Pending
- 1987-04-23 ZA ZA872880A patent/ZA872880B/xx unknown
- 1987-04-23 CA CA000535341A patent/CA1291925C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-04-23 DK DK206287A patent/DK206287A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1291925C (en) | 1991-11-12 |
NO871687D0 (no) | 1987-04-23 |
DK206287D0 (da) | 1987-04-23 |
FI871761A (fi) | 1987-10-25 |
DE3776717D1 (de) | 1992-03-26 |
PT84743A (de) | 1987-05-01 |
FI871761A0 (fi) | 1987-04-22 |
JPS62257392A (ja) | 1987-11-09 |
IL82297A0 (en) | 1987-10-30 |
DK206287A (da) | 1987-10-25 |
EP0242833B1 (de) | 1992-02-19 |
DE3613952A1 (de) | 1987-10-29 |
EP0242833A1 (de) | 1987-10-28 |
AU7191387A (en) | 1987-10-29 |
PT84743B (de) | 1989-06-08 |
ZA872880B (en) | 1987-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5919669A (en) | Process for preparing L-tertiary-leucine and L-phosphinothricine by transamination | |
KR100249532B1 (ko) | L-트레오닌의 제조방법 | |
US5705370A (en) | Process for producing L-amino acids by fermentation | |
HU225737B1 (en) | Process for producing l-amino acids by fermentation | |
KR100198039B1 (ko) | 발효에 의한 l-글루탐산의 제조방법 | |
EP0513872A1 (en) | L-phenylalanine dehydrogenase and use thereof | |
De Boer et al. | Phenylalanine and tyrosine metabolism in the facultative methylotroph Nocardia sp. 239 | |
CA1219828A (en) | Phenylalanine ammonia lyase-producing microbial cells | |
US4745059A (en) | Process for the preparation of L-phenylalanine | |
GB2147579A (en) | Production of L-amino acids from alpha-keto acids by fermentation | |
US4584273A (en) | Method for the production of phenylalanine ammonia-lyase by fermentation | |
US5783428A (en) | Method of producing fumaric acid | |
NO871687L (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av l-aminosyrer ved transaminering. | |
CZ279492B6 (cs) | Mikrobiologický způsob výroby kyseliny 6-hydroxypikolinové | |
US5643769A (en) | Process for producing an optically active γ-hydroxy-L-glutamic acid | |
GB2161159A (en) | Improved transamination process for producing L-amino acids | |
US5587319A (en) | Process for the preparation of L-phosphinothricin using transaminases of different specificities in a linked process | |
US5149651A (en) | Process for culturing microorganisms of the genus pseudomonas and process for producing l-alanine using said microorganisms | |
US5034319A (en) | Process for producing L-arginine | |
US4859591A (en) | Transamination process for producing amino acids | |
KR900008251B1 (ko) | 미생물에 의한 l-트립토판의 제조방법 | |
EP0212972A2 (en) | Bioconversion process | |
JPH0716428B2 (ja) | L−アミノ酸の製造法 | |
JPS62205781A (ja) | シユ−ドモナス属菌株の培養方法 | |
JPH04330291A (ja) | 発酵法によるl−アラニンの製造法 |