RU2014100965A

RU2014100965A - Ферментативное аминирование

Info

Publication number: RU2014100965A
Application number: RU2014100965/10A
Authority: RU
Inventors: Томас ХААС; Ян Кристоф ПФЕФФЕР; Курт ФАБЕР; Михаэль ФУКС
Original assignee: Эвоник Дегусса Гмбх
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2015-07-20
Also published as: CA2839364A1; US20140120587A1; WO2012171666A1; CN103635583A; JP2014516572A; US20160244790A1; CN103635583B; EP2557176A1

Abstract

1. Способ получения аминов, который включает стадии(a) контактирования углеводорода, содержащего гидроксильную группу, сполипептидом, обладающим активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептидв присутствии кислорода и кофактора углеводоксидазы и(b) контактирования углеводорода, полученного на стадии а), сполипептидом, обладающим трансаминазной активностью, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептид, иполипептидом, обладающим активностью кофактор-зависимой аминокислотной дегидрогеназой, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептид,в присутствии кофактора аминокислотной дегидрогеназы и аминокислотного субстрата аминокислотной дегидрогеназы,где углеводород, содержащий гидроксильную группу, содержит 5- или 6-членное кольцо, несущее по меньшей мере один заместитель, выбранный из группы, включающей -(CH)-OH, где x равен от 0 до 4, игде полипептид, обладающий активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, выбирается из группы, включающей M1 вариант галактозоксидазы из Fusarium NRRL 2903, пиранозооксидазы из Phanerochaete chrysosporium, гексозооксидазы из Chondrus crispusa и их гомологи.2. Способ по п.1, в котором углеводород, содержащий гидроксильную группу, выбирается из группы соединений, представленных формулами (I) или (II)где вплоть до двух из А, В, С, D, Е и F представляют собой атомы, каждый из которых независимо выбирается из группы, включающей N, S и О, а другие являются атомами С,где Rвыбирается из группы, включающей Н, галоген, замещенный или незамещенный алкил, алкенил, алкинил, -(CH)-CRO, -(CH)

Claims

1. Способ получения аминов, который включает стадии

(a) контактирования углеводорода, содержащего гидроксильную группу, с

полипептидом, обладающим активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептид

в присутствии кислорода и кофактора углеводоксидазы и

(b) контактирования углеводорода, полученного на стадии а), с

полипептидом, обладающим трансаминазной активностью, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептид, и

полипептидом, обладающим активностью кофактор-зависимой аминокислотной дегидрогеназой, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептид,

в присутствии кофактора аминокислотной дегидрогеназы и аминокислотного субстрата аминокислотной дегидрогеназы,

где углеводород, содержащий гидроксильную группу, содержит 5- или 6-членное кольцо, несущее по меньшей мере один заместитель, выбранный из группы, включающей -(CH₂)_x-OH, где x равен от 0 до 4, и

где полипептид, обладающий активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, выбирается из группы, включающей M1 вариант галактозоксидазы из Fusarium NRRL 2903, пиранозооксидазы из Phanerochaete chrysosporium, гексозооксидазы из Chondrus crispusa и их гомологи.

2. Способ по п.1, в котором углеводород, содержащий гидроксильную группу, выбирается из группы соединений, представленных формулами (I) или (II)

где вплоть до двух из А, В, С, D, Е и F представляют собой атомы, каждый из которых независимо выбирается из группы, включающей N, S и О, а другие являются атомами С,

где R³ выбирается из группы, включающей Н, галоген, замещенный или незамещенный алкил, алкенил, алкинил, -(CH₂)_x-CR⁴O, -(CH₂)_x-NH₂, -(CH₂)_х-NO₂, -(CH₂)_x-O-R⁴, -(CH₂)_x-CH₂SH, -(CH₂)_x-COOR⁴, где x равно от 0 до 20, предпочтительно от 0 до 4,

и где R⁴ выбирается из группы, включающей Н и замещенный или незамещенный алкил, циклоалкил, арил и гетероарил.

3. Способ по п.2, где вплоть до двух из А, В, С, D, Е и F представляют собой атомы, каждый из которых независимо выбирается из группы, включающей N и О, а другие являются атомами С,

где R³ выбирается из группы, включающей -(CH₂)_x-CR⁴O, -(CH₂)_x-NH₂, -(СН₂)_х-O-R⁴ и -(CH₂)_x-COOR⁴, где x равен от 0 до 4,

и где R⁴ выбирается из группы, включающей Н и алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода.

4. Способ по п.3, в котором углеводород, содержащий гидроксильную группу, представляет собой циклоалканол, предпочтительно циклогексанол.

5. Способ по п.1, в котором аминокислотная дегидрогеназа представляет собой аланин-дегидрогеназу.

6. Способ по п.1, в котором полипептид, обладающий ативностью трансаминазы, выбирается из группы, включающей ω-трансаминазы из Vibrio fluvialis и Paracoccus denitrificans и их гомологи.

7. Способ по п.1, в котором стадию b) проводят в присутствии полипептида, обладающего активностью формиатдегидрогеназы, или цельноклеточного биокатализатора, содержащего такой полипептид.

8. Способ по п.1, в котором стадию b) проводят в присутствии полипептида, обладающего активностью глюкозодегидрогеназы, или цельноклеточного биокатализатора, содержащего такой полипептид.

9. Способ по п.1, в котором показатель окислительно-восстановительного равновесия, продуцируемый полипептидом, обладающим активностью кофактор-зависимой аминокислотной дегидрогеназы, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептид, потребляется полипептидом, обладающим активностью формиатдегидрогеназы, или цельноклеточным биокатализатором, содержащим такой полипептид.

10. Способ по п.1, в котором стадию а) проводят в присутствии агента, обладающего Н₂О₂-деградирующей активностью.

11. Способ по п.10, в котором агент, обладающий Н₂О₂-деградирующей активностью, обеспечивается посредством полипептида, выбранного из группы, включающей каталазу и пероксидазу хрена/ABTS и их гомологи, или цельноклеточного биокатализатора, содержащего такой полипептид.

12. Способ по п.1, в котором стадии а) и b) осуществляют одновременно в одной реакционной смеси.

13. Способ по п.1, в котором полипептид, обладающий трансаминазной активностью, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, добавляется к реакционной смеси после добавления полипептида, обладающего активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, или цельноклеточного биокатализатора, содержащего такой полипептид.

14. Способ по п.1, в котором уровень давления кислорода составляет от 2 до 7 бар, предпочтительно от 3 до 5 бар.

15. Способ по любому из пп.1-14, в котором один или более, предпочтительно все из полипептидов, выбранных из группы, включающей полипептид, обладающий активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, полипептид, обладающий трансаминазной активностью, и полипептид, обладающий активностью кофактор-зависимой аланин-дегидрогеназы, ассоциированы с жизнеспособной клеткой.

16. Применение смеси, содержащей полипептид, обладающий активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, полипептид, обладающий трансаминазной активностью, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, полипептид, обладающий активностью аминокислотной дегидрогеназы, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, кислород, аминокислотный субстрат аминокислотной дегидрогеназы, кофактор углеводоксидазы и кофактор аминокислотной дегидрогеназы и предпочтительно полипептид, обладающий активностью формиат- или глюкозодегидрогеназы, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, для трансаминирования углеводорода, содержащего гидроксильную группу,

где углеводород, содержащий гидроксильную группу, содержит 5- или 6-членное кольцо, несущее по меньшей мере один заместитель, выбранный из группы, содержащей -(СН₂)_x-ОН, где x равен от 0 до 4, и где полипептид, обладающий активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, выбирается из группы, включающей Ml вариант галактозоксидазы из Fusarium NRRL 2903, пиранозооксидазы из Phanerochaete Chrysosporium, гексозооксидазы из Chondrus crispus и их гомологов.

17. Водная реакционная смесь для получения аминов, которая содержит углеводород, содержащий гидроксильную группу, полипептид, обладающий активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, кислород, кофактор углеводоксидазы, полипептид, обладающий трансаминазной активностью, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, полипептид, обладающий активностью аминокислотной дегидрогеназы, кофакторы аминокислотной дегидрогеназы, аминокислотный субстрат аминокислотной дегидрогеназы, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, и предпочтительно полипептид, обладающий активностью глюкозо- или формиатдегидрогеназы, или цельноклеточный биокатализатор, содержащий такой полипептид, в котором один или более чем один, предпочтительно все названные полипептиды или цельноклеточные биокатализаторы имеют или содержат соответственно гетерологичный полипептид, имеющий соответствующую активность, представляющую интерес,

где углеводород, содержащий гидроксильную группу, содержит 5- или 6-членное кольцо, несущее по меньшей мере один заместитель, выбранный из группы, включающей -(CH₂)_x-OH, где x равен от 0 до 4,

и где полипептид, обладающий активностью кислород-зависимой и кофактор-зависимой углеводоксидазы, выбирается из группы, включающей M1 вариант галактозоксидазы из Fusarium NRRL 2903, пиранозооксидазы из Phanerochaete chrysosporium, гексозооксидазы из Chondrus crispusa и их гомологи.