JP2005058212A - METHOD FOR PRODUCING alpha-L-ASPARTYL-L-PHENYLALANINE-beta-ESTER AND METHOD FOR PRODUCING alpha-L-ASPARTYL-L-PHENYLALANINE-alpha-METHYL ESTER - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING alpha-L-ASPARTYL-L-PHENYLALANINE-beta-ESTER AND METHOD FOR PRODUCING alpha-L-ASPARTYL-L-PHENYLALANINE-alpha-METHYL ESTER Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(または α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine(略称:α−ARP)ともいう)の製造方法およびα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステル(α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester(略称:α−APM))の製造方法に関し、より詳しくは、甘味料として大きな需要があるα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステル(製品名:アスパルテーム)製造の重要な中間体であるα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法、および、前記α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法を利用したα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (or α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine (abbreviation: α-ARP)) and α More specifically, a method for producing L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester (α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester (abbreviation: α-APM)) has a large demand as a sweetener. -L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester (product name: aspartame), an intermediate for production of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester, and the α-L The present invention relates to a method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester using a method for producing aspartyl-L-phenylalanine-β-ester.
α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステル(「α−APM」と略称される場合がある)の製造法としては従来から化学合成法、酵素合成法が知られている。化学合成法としては、N保護のL−アスパラギン酸無水物とL−フェニルアラニンメチルエステルを縮合させてN保護APMを合成し、このN保護基を脱離してAPMを得る方法、酵素合成法としては、N保護のL−アスパラギン酸とL−フェニルアラニンメチルエステルを縮合させてN保護APMを合成し、このN保護基を脱離してAPMを得る方法が知られているが、両方法とも保護基の導入、保護基の脱離工程が必要で、工程が極めて煩雑になっていた。一方、N保護基を使用しないAPM製法も検討されている(特許文献1)が、収率が極めて低く工業的生産には適していない。このような背景の下、アスパルテームの更なる安価な工業的製造法の開発が望まれていた。 Conventionally known methods for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester (sometimes abbreviated as “α-APM”) include chemical synthesis methods and enzyme synthesis methods. As a chemical synthesis method, N-protected L-aspartic anhydride and L-phenylalanine methyl ester are condensed to synthesize N-protected APM, and this N-protecting group is eliminated to obtain APM. , N-protected L-aspartic acid and L-phenylalanine methyl ester are condensed to synthesize N-protected APM, and this N-protecting group is eliminated to obtain APM. Introducing and removing the protecting group was necessary, and the process was extremely complicated. On the other hand, an APM production method that does not use an N-protecting group has been studied (Patent Document 1), but the yield is extremely low and it is not suitable for industrial production. Under such circumstances, development of a further inexpensive industrial production method for aspartame has been desired.
本発明は、複雑な合成方法を経ることなく、簡便かつ高収率で安価に、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルの中間体であるα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを製造することができる方法を提供することを課題とする。また、本発明は、簡便かつ高収率で安価な、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention relates to α-L-aspartyl-L-phenylalanine, which is an intermediate of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester, easily and at a low yield without complicated synthesis methods. It is an object to provide a method capable of producing a -β-ester. Another object of the present invention is to provide a method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester, which is simple, high yield and inexpensive.
上記目的に鑑み鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは新たに見出した酵素、あるいは酵素含有物が、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンから、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを選択的に生成する能力を有することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in view of the above-mentioned object, the present inventors have newly found an enzyme or an enzyme-containing substance from L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine, α-L-aspartyl- It has been found that it has the ability to selectively produce L-phenylalanine-β-ester and has led to the completion of the present invention.
即ち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕 L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる能力を有する酵素または酵素含有物を用いて、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンとからα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成することを特徴とする、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
〔2〕 前記酵素または酵素含有物が、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる能力を有する微生物の培養物、該培養物より分離した微生物菌体、および、該微生物の菌体処理物からなる群より選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする、上記〔1〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
〔3〕 前記微生物が、エアロモナス属、アゾトバクター属、アルカリゲネス属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、エシェリヒア属、エンペドバクター属、フラボバクテリウム属、ミクロバクテリウム属、プロピオニバクテリウム属、ブレビバチルス属、ペニバチルス属、シュードモナス属、セラチア属、ステノトロホモナス属、スフィンゴバクテリウム属、ストレプトマイセス属、キサントモナス属、ウィリオプシス属、キャンディダ属、ジオトリクム属、ピヒア属、サッカロミセス属、トルラスポーラ属、セルロファーガ属、ウイークセラ属、ペドバクター属、パーシコバクター属、フレキシスリクス属、チティノファーガ属、サイクロバクテリウム属、ルネラ属、サーモネマ属、サイクロセルペンス属、ゲリディバクター属、ディアドバクター属、フラメオビルガ属、スピロソマ属、フレクトバチルス属、テナシバクラム属、ロドターマス属、ゾベリア属、ムリカウダ属、サレゲンティバクター属、タキセオバクター属、チトファーガ属、マリニラビリア属、レビネラ属、サプロスピラ属、およびハリスコメノバクター属からなる群より選ばれる属に属する微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
〔4〕 前記微生物が、下記(A)または(B)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(A)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
〔5〕 前記微生物が、下記(C)または(D)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法。
(C)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列を有するタンパク質
(D)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
〔6〕 前記微生物が、下記(E)または(F)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、請求項2に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(E)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列を有するタンパク質
(F)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
〔7〕 前記微生物が、下記(G)または(H)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(G)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列を有するタンパク質
(H)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
〔8〕 前記微生物が、下記(I)または(J)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(I)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列を有するタンパク質
(J)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
〔9〕 前記微生物が、下記(K)または(L)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(K)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列を有するタンパク質
(L)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
〔10〕 前記微生物が、下記(M)または(N)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(M)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(N)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつペプチド生成活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
〔11〕 前記微生物が、下記(O)または(P)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法。
(O)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(P)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
〔12〕 前記微生物が、下記(Q)または(R)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(Q)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(R)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
〔13〕 前記微生物が、下記(S)または(T)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(S)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(T)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
〔14〕 前記微生物が、下記(U)または(V)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(U)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(V)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
〔15〕 前記微生物が、下記(W)または(X)に示すタンパク質を発現可能な、形質転換された微生物であることを特徴とする、上記〔2〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(W)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(X)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
〔16〕 前記酵素が、下記(A)から(X)からなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記〔1〕に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(i.e., α-L-(β-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine)の製造方法。
(A)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(C)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列を有するタンパク質
(D)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(E)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列を有するタンパク質
(F)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(G)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列を有するタンパク質
(H)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(I)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列を有するタンパク質
(J)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(K)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列を有するタンパク質
(L)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(M)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(N)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(O)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(P)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(Q)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(R)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(S)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(T)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(U)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(V)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(W)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(X)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
〔17〕 上記〔1〕から〔16〕のいずれか一項に記載のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法により、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル(i.e., α-L-(β-o-methyl aspartyl)-L-phenylalanine)を合成する反応工程と、
α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステルをα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルに変換する反応工程とを含む、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステル(i.e., α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester)の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] L-aspartic acid-α, β-, using an enzyme or an enzyme-containing product having the ability to selectively bond a peptide to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester. Α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (), characterized in that α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester is produced from diester and L-phenylalanine. β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
[2] A microorganism culture having the ability to selectively peptide bond L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester, which is separated from the enzyme or the enzyme-containing product. The α-L-aspartyl-L-phenylalanine according to the above [1], which is one or more selected from the group consisting of the microbial cells obtained and the processed microbial cells of the microorganisms -Production method of β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
[3] The microorganism is an Aeromonas genus, Azotobacter genus, Alkagenes genus, Brevibacterium genus, Corynebacterium genus, Escherichia genus, Empedobacter genus, Flavobacterium genus, Microbacterium genus, Propionibacterium genus, Brevibacillus, Penibacillus, Pseudomonas, Serratia, Stenotrophomonas, Sphingobacteria, Streptomyces, Xanthomonas, Williopsis, Candida, Geotricum, Pichia, Saccharomyces, Torraspola , Cerroferga, Weeksera, Pedobacter, Pericobacter, Flexitrix, Titinophaga, Cyclobacterium, Lunella, Thermonema, Cycloserpense, Gelidibacter Genus, diadbacter, flameovirga, spirosoma, flectobacils, tenashibakuramu, rhodotermas, zoberia, murikauda, salegentibacter, taxiobacter, chitophaga, marinilavillia, levinella, saprospira, and The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (ie, α-L- () described in the above [2], which is a microorganism belonging to a genus selected from the group consisting of the genus Harriskomenobacter. β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
[4] The α-L-aspartyl-L according to the above [2], wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (A) or (B): A method for producing phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
(A) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 616 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing (B) Amino acid residue number 23 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing ˜616 having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β -A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester [5] The microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (C) or (D): The method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester as described in [2] above.
(C) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 among the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 12 of the sequence listing (D) Amino acid residue number 21 of the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 12 of the sequence listing In the amino acid sequence of ˜619, having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine to L-aspartic acid-α, β -A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester [6] The microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (E) or (F): The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester according to claim 2 (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine) Manufacturing method.
(E) a protein having an amino acid sequence of amino acid residues 23 to 625 in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing (F) amino acid residue No. 23 in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing ˜625 amino acid sequence having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β -A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester [7] The microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (G) or (H) below. Α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine according to [2] above, ) Manufacturing method.
(G) A protein having an amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 23 of the sequence listing (H) Amino acid residue No. 23 of the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 23 of the sequence listing In an amino acid sequence of ˜645, having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine as L-aspartic acid-α, β -A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester [8] The microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (I) or (J) below: Α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine according to [2] above, ) Manufacturing method.
(I) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 25 in the sequence listing (J) Amino acid residue number 26 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 25 of the sequence listing An amino acid sequence comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β -A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester [9] The microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (K) or (L): Α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine according to [2] above, ) Manufacturing method.
(K) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644 among the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 27 of the sequence listing (L) Amino acid residue number 18 of the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 27 of the sequence listing An amino acid sequence comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β -A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester [10] The microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (M) or (N) below. The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine described in [2] above, ine) manufacturing method.
(M) A protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing (N) Substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing And / or a protein having an amino acid sequence containing an inversion and a mature protein region having peptide-forming activity [11] A transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (O) or (P) below: The method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester according to [2] above, which is a microorganism.
(O) Protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 12 in the Sequence Listing (P) Substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 12 in the Sequence Listing And / or a protein comprising a mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester [ [12] The α-L-aspartyl-L- described in [2] above, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (Q) or (R) below. A method for producing phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
(Q) Protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing (R) Substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing And / or a protein comprising a mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester [ [13] The α-L-aspartyl-L- described in [2] above, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (S) or (T) below. A method for producing phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
(S) a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 23 in the sequence listing (T) substitution or deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 23 in the sequence listing And / or a protein comprising a mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester [ [14] The α-L-aspartyl-L- described in [2] above, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (U) or (V): A method for producing phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
(U) a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 in the sequence listing (V) one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 in the sequence listing; And / or a protein comprising a mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester [ [15] The α-L-aspartyl-L- described in [2] above, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (W) or (X) below. A method for producing phenylalanine-β-ester (ie, α-L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine).
(W) a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 27 in the sequence listing (X) substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 27 in the sequence listing And / or a protein comprising a mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester [ [16] The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (ie, α) according to [1], wherein the enzyme is at least one selected from the group consisting of (A) to (X) below: -L- (β-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine)
(A) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 616 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing (B) Amino acid residue number 23 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing ˜616 having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β -Protein having the activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of the diester (C) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 among the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 12 of the Sequence Listing (D) In the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 12 in the sequence listing, 1 or a number Of amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is selectively used as an α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester A protein having an activity of peptide binding (E) The amino acid sequence described in SEQ ID NO: 18 of the protein (F) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 625 among the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 18 of the sequence table Among the amino acid sequences of amino acid residues 23 to 625, and having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine is L A protein (G) sequence having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester The amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23 of the protein (H) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23 Having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions and / or inversions, and L-phenylalanine is α- of L-aspartic acid-α, β-diester A protein having an activity of selectively binding a peptide to an ester site (I) A protein having an amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 among amino acid sequences set forth in SEQ ID NO: 25 of the sequence listing (J) SEQ ID NO: of the sequence listing In the amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 of the amino acid sequence described in 25, one or several amino acids Having an amino acid sequence containing no acid substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion, and L-phenylalanine selectively at the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 27 of the protein (L) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644 out of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 27 of the protein (K) sequence table having the activity to bind the peptide In the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644, and having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine is L -Sequence of the protein (M) sequence table having the activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester Amino acids comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions and / or inversions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the protein (N) sequence listing having the amino acid sequence set forth in No. 6 SEQ ID NO: of the protein (O) sequence listing having a sequence and having a mature protein region that selectively binds L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester Amino acid sequence comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12 of the protein (P) sequence listing having the amino acid sequence shown in FIG. And L-phenylalanine is selectively bonded to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 in the protein (R) sequence list, which has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 in the protein (Q) sequence list, including the mature protein region having the activity of one or several amino acids It has an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion, and L-phenylalanine is selectively peptide-bonded to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester. Substitution of one or several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 23 of the protein (T) sequence list having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 23 of the protein (S) sequence list including the mature protein region having activity , Deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is L- A protein (V) having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 25 in the protein (U) sequence table, which contains a mature protein region having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester It has an amino acid sequence containing substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 in the Table, and L-phenylalanine is converted to L-asparagine Protein (X) Sequence Listing having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 27 in the Protein (W) Sequence Listing, which contains a mature protein region having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of the acid-α, β-diester 1 or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and And / or a protein comprising a mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester [17] α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl by the method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester according to any one of [1] to [16] A reaction step of synthesizing an ester (ie, α-L- (β-o-methyl aspartyl) -L-phenylalanine);
a reaction step of converting α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester to α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester, α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α- A method for producing methyl ester (ie, α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester).
本発明により、酵素を用いて簡便にα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成することができる。本発明の方法により、保護基の導入・脱離などの複雑な合成方法を軽減し、簡便かつ高収率で安価にα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを製造することができる。 According to the present invention, α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester can be easily produced using an enzyme. By the method of the present invention, complicated synthesis methods such as introduction and removal of protecting groups can be reduced, and α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester can be produced simply and at a high yield at low cost. .
また、本発明によれば、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルを、簡便かつ高収率で安価に製造することができる。 Moreover, according to the present invention, α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester can be easily produced at a high yield and at a low cost.
以下、本発明について、
<1>α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法
1.α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法
2.本発明で用いられる微生物
3.本発明で用いられる酵素
<2>α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルの製造方法、
の順に説明する。
Hereinafter, regarding the present invention,
<1> Method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester 1. Method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester 2. Microorganisms used in the present invention A method for producing the enzyme <2> α-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester used in the present invention;
Will be described in the order.
<1>α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法1.α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法
本発明のα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを製造する方法(以下、「本発明のペプチド製造方法」ともいう)は、所定のペプチド生成活性を有する酵素の存在下で、L−フェニルアラニンとL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとを反応させる。すなわち、本発明のペプチド製造方法では、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる能力を有する酵素または酵素含有物を用いて、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンとからα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成せしめるものである。L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる能力を有する酵素または酵素含有物とは、実質的に、L−フェニルアラニンがL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのβ−エステル部位には求核攻撃できず、α−エステル部位のみを求核攻撃するような反応を触媒する能力または活性を有する酵素または酵素含有物のことをいう。なお、下記参考例に示したように、上記能力とは全く逆に、L−フェニルアラニンが、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位には求核攻撃できず、β−エステル部位のみを求核攻撃する反応を触媒する能力を有し、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンとからβ−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−エステル(または β-L-(α-o-substituted aspartyl)-L-phenylalanine(略称:β−ARP)ともいう)を生成する酵素または酵素含有物も得られている。
<1> Method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester Method for Producing α-L-Aspartyl-L-Phenylalanine-β-Ester Method for Producing α-L-Aspartyl-L-Phenylalanine-β-Ester of the Present Invention (hereinafter also referred to as “peptide production method of the present invention”) Reacts L-phenylalanine with L-aspartic acid-α, β-diester in the presence of an enzyme having a predetermined peptide-forming activity. That is, in the method for producing a peptide of the present invention, L-phenylalanine is used with an enzyme or an enzyme-containing substance having an ability to selectively bond a peptide to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester. Α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester is produced from aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine. An enzyme or an enzyme-containing substance having the ability to selectively peptide bond L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester is substantially defined as L-phenylalanine is L-aspartic acid- It refers to an enzyme or an enzyme-containing substance that has an ability or activity to catalyze a reaction that does not allow nucleophilic attack on the β-ester site of α, β-diester but only nucleophilic attack on only the α-ester site. In addition, as shown in the following reference examples, contrary to the above-mentioned ability, L-phenylalanine cannot undergo nucleophilic attack on the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester, and β-ester Having the ability to catalyze a reaction that nucleophilically attacks only the site, and β-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-ester (or β-L) from L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine An enzyme or an enzyme-containing product that produces-(α-o-substituted aspartyl) -L-phenylalanine (abbreviation: β-ARP) has also been obtained.
L−フェニルアラニンが、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位を求核攻撃して、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(α−ARP)が生成する反応式を、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとしてL−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステルを用いた場合の例を例にとって下記式(I−α)に示す(式中「Me」はメチル基を表す。)式(I−α)に示すように、本発明のペプチド製造方法では、L−フェニルアラニンのアミノ基が、L−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステルのα−メチルエステル部位と反応して、ペプチド結合を形成する。これに対し、下記式(I−β)は、L−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステルのβ−メチルエステル部位が求核攻撃されて、β−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステル(またはβ-L-(α-o-methyl aspartyl)-L-phenylalanine(略称:β−AMP)が生成する反応を示す。β−AMPにおけるペプチド結合は、L−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステルのβ−メチルエステル部位で形成される。本発明で用いられる酵素または酵素含有物は、実質的に式(I−α)のような反応のみを促進し、式(I−β)のような反応を実質的に生じさせない。α−AMPからは、簡便な反応工程により、α−APMを製造することができるが(式(II))、β−AMPからは直接的にα−APMを製造することはできない。すなわち、本発明の方法は、α−APMの中間体製造方法として極めて効率が良く、工業生産上有用である。 Reaction formula in which L-phenylalanine undergoes nucleophilic attack on the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester to produce α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (α-ARP) Is represented by the following formula (I-α) as an example when L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester is used as L-aspartic acid-α, β-diester (where “Me” is methyl As shown in the formula (I-α), in the peptide production method of the present invention, the amino group of L-phenylalanine and the α-methyl ester moiety of L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester Reacts to form a peptide bond. On the other hand, in the following formula (I-β), the β-methyl ester site of L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester is subjected to nucleophilic attack to produce β-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl. It shows a reaction in which an ester (or β-L- (α-o-methyl aspartyl) -L-phenylalanine (abbreviation: β-AMP) is formed. The peptide bond in β-AMP is L-aspartic acid-α, β- It is formed at the β-methyl ester site of dimethyl ester, and the enzyme or enzyme-containing substance used in the present invention substantially promotes only the reaction of the formula (I-α), and has the formula (I-β) From α-AMP, α-APM can be produced from α-AMP by a simple reaction step (formula (II)), but α-APM can be directly produced from β-AMP. Cannot be manufactured, ie, the present invention The method is very efficient as an intermediate production method of α-APM and is useful for industrial production.
酵素または酵素含有物を、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンに作用せしめる方法としては、当該酵素または酵素含有物と、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルと、L−フェニルアラニンとを混合すればよい。より具体的には、酵素または酵素含有物をL−アスパラギン酸ジエステルとL−フェニルアラニンを含む溶液中に添加して反応せしめる方法を用いてもよいし、当該酵素含有物として当該酵素を生産する微生物を用いる場合には、上記のように反応してもよいし、当該酵素を生産する微生物を培養し、微生物中または微生物の培養液中に当該酵素を生成・蓄積せしめ、培養液中にL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンを添加する方法などを用いてもよい。生成されたα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルは、定法により回収し、必要に応じて精製することができる。 As a method of allowing an enzyme or an enzyme-containing substance to act on L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine, the enzyme or the enzyme-containing material, L-aspartic acid-α, β-diester, L- What is necessary is just to mix with phenylalanine. More specifically, a method may be used in which an enzyme or an enzyme-containing material is added to a solution containing L-aspartic acid diester and L-phenylalanine and reacted, or a microorganism that produces the enzyme as the enzyme-containing material. May be reacted as described above, or the microorganism producing the enzyme may be cultured, the enzyme may be produced and accumulated in the microorganism or in the culture medium of the microorganism, and L- A method of adding aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine may be used. The produced α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester can be recovered by a conventional method and purified as necessary.
「酵素含有物」とは、当該酵素を含有するものであればよく、具体的形態としては、当該酵素を生産する微生物の培養物、当該培養物から分離された微生物菌体、菌体処理物などが含まれる。微生物の培養物とは、微生物を培養して得られる物のことであり、より具体的には、微生物菌体、その微生物の培養に用いた培地および培養された微生物により生成された物質の混合物などのことをいう。また、微生物菌体は洗浄し、洗浄菌体として用いてもよい。また、菌体処理物には、菌体を破砕、溶菌、凍結乾燥したものなどが含まれ、さらに菌体などを処理して回収される粗酵素、さらに精製した精製酵素なども含まれる。精製処理された酵素としては、各種精製法によって得られる部分精製酵素等を使用してもよい。また、これら酵素含有物を共有結合法、吸着法、包括法等によって固定化した固定化酵素を使用してもよい。また、使用する微生物によっては、培養中に一部、溶菌するものもあるので、この場合には培養液上清も酵素含有物として利用できる。 The “enzyme-containing product” may be any material that contains the enzyme. Specific examples of the enzyme-containing material include a culture of a microorganism that produces the enzyme, a microbial cell separated from the culture, and a treated product of the cell. Etc. are included. A microorganism culture is a product obtained by culturing a microorganism, and more specifically, a microbial cell, a medium used for culturing the microorganism, and a mixture of substances produced by the cultured microorganism. And so on. Further, the microbial cells may be washed and used as washed cells. In addition, the processed microbial cells include those obtained by crushing, lysing, lyophilizing the microbial cells, and further include crude enzymes recovered by treating the microbial cells, and further purified enzymes. As the purified enzyme, partially purified enzymes obtained by various purification methods may be used. Further, an immobilized enzyme obtained by immobilizing these enzyme-containing materials by a covalent bond method, an adsorption method, a comprehensive method, or the like may be used. In addition, some microorganisms lyse during culture, and in this case, the culture supernatant can also be used as an enzyme-containing material.
また、当該酵素を含む微生物としては野生株を用いても良いし、本酵素を発現した遺伝子組換え株を用いてもよい。当該微生物としては、酵素微生物菌体に限らず、アセトン処理菌体、凍結乾燥菌体等の菌体処理物を使用してもよいし、これらを共有結合法、吸着法、包括法等によって固定化した固定化菌体、固定化菌体処理物を使用してもよい。 Moreover, as a microorganism containing the enzyme, a wild strain may be used, or a genetically modified strain expressing the enzyme may be used. The microorganisms are not limited to enzyme microorganisms but may be treated with acetone, lyophilized cells, etc., and these may be fixed by a covalent bond method, adsorption method, inclusion method, etc. Immobilized microbial cells and immobilized microbial cell processed products may be used.
α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成する活性のあるペプチド生成酵素を生産できる野生株を用いる場合には、遺伝子組み換え株などを作製する手間なしに、より簡便にペプチド生産を行える点などで好適である。他方、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成する活性のあるペプチド生成酵素を発現可能なように形質転換した遺伝子組み換え株はペプチド生成酵素をより大量生成するように改変することが可能であるため、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの合成も大量により速く行うことが可能となり得る。野生株または遺伝子組み換え株の微生物を培地中で培養し、培地中および/または微生物中に、当該ペプチド生成酵素を蓄積させて、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンに混合して、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成することができる。 When using a wild strain capable of producing an active peptide-forming enzyme that produces α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester, peptide production can be carried out more easily without the need to prepare a genetically modified strain. It is preferable in that it can be performed. On the other hand, a genetically modified strain transformed so as to be able to express an active peptide-forming enzyme that produces α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester should be modified to produce a larger amount of peptide-forming enzyme. Therefore, it may be possible to synthesize α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester more quickly and in large quantities. A microorganism of a wild strain or a genetically modified strain is cultured in a medium, and the peptide-forming enzyme is accumulated in the medium and / or in the microorganism and mixed with L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine. Thus, α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester can be produced.
なお、培養物、培養菌体、洗浄菌体、菌体を破砕あるいは溶菌させた菌体処理物を用いる場合には、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの生成に関与せずに生成α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを分解する酵素が存在することが多く、この場合には、エチレンジアミン四酢酸 (EDTA)のような金属プロテアーゼ阻害剤を添加するほうが好ましい場合がある。添加量は、0.1mMから300mM の範囲で、好ましくは1mMから100mMである。 In the case of using a culture, cultured cells, washed cells, or a cell-treated product obtained by crushing or lysing cells, it is not involved in the production of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester. In many cases, there is an enzyme that degrades the produced α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester. In this case, it is preferable to add a metal protease inhibitor such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). There is. The addition amount is in the range of 0.1 mM to 300 mM, preferably 1 mM to 100 mM.
酵素または酵素含有物の使用量は、目的とする効果を発揮する量(有効量)であればよい。この有効量は当業者であれば簡単な予備実験により容易に求められるが、例えば酵素を用いる場合には、0.01から100ユニット(U)程度、洗浄菌体を用いる場合は0.1〜500g/L程度である。なお、1Uは、25℃の温度条件下で、1分間に100mMのL−アスパラギン酸-α,β-ジメチルエステルと200mMのL−フェニルアラニンより1μmoleのα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル(または α-L-(β-o-methyl aspartyl)-L-phenylalanine(略称:α−AMP)ともいう)を生成せしめる酵素量とする。 The amount of the enzyme or the enzyme-containing material used may be an amount (effective amount) that exhibits the intended effect. This effective amount can be easily determined by a person skilled in the art by a simple preliminary experiment. For example, when an enzyme is used, about 0.01 to 100 units (U), and when a washing cell is used, 0.1 to 0.1 unit. It is about 500 g / L. 1 U is 1 μmole of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β- from 100 mM L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester and 200 mM L-phenylalanine per minute at a temperature of 25 ° C. The amount of enzyme that produces methyl ester (or α-L- (β-o-methyl aspartyl) -L-phenylalanine (abbreviation: α-AMP)).
反応に用いられるL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとしては、L−フェニルアラニンと縮合してα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成できるものであれば、いかなるものを使用してよい。L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとしては、例えば、L−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステル、L−アスパラギン酸−α,β−ジエチルエステル等が挙げられる。L−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステルとL−フェニルアラニンを反応させた場合には、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル(α−AMP)が、L−アスパラギン酸−α,β−ジエチルエステルとL−フェニルアラニンを反応させた場合には、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エチルエステル(または α-L-(β-o-ethyl aspartyl)-L-phenylalanine (略称:α−AEP)ともいう)が生産される。 Any L-aspartic acid-α, β-diester used in the reaction may be used as long as it can be condensed with L-phenylalanine to produce α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester. It's okay. Examples of L-aspartic acid-α, β-diester include L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester, L-aspartic acid-α, β-diethyl ester, and the like. When L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester is reacted with L-phenylalanine, α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester (α-AMP) is converted to L-aspartic acid-α. , Β-diethyl ester and L-phenylalanine are reacted with α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ethyl ester (or α-L- (β-o-ethyl aspartyl) -L-phenylalanine ( (Abbreviation: α-AEP)) is produced.
出発原料であるL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルおよびL−フェニルアラニンの濃度は各々1mM〜10M、好ましくは0.05M〜2Mであるが、どちらかの基質を等量以上添加したほうが好ましい場合もあり、必要に応じて選択される。また、基質が高濃度だと反応を阻害するような場合には、反応中にこれらを阻害しない濃度にして逐次添加することができる。 The concentration of the starting materials L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine is 1 mM to 10 M, preferably 0.05 M to 2 M, respectively, but it is preferable to add an equal amount or more of either substrate There are also choices as needed. Further, when the reaction is inhibited when the concentration of the substrate is high, it can be added successively at a concentration that does not inhibit these during the reaction.
反応温度は0〜60℃で、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル生成が可能であり、好ましくは5〜40℃である。また反応pHはpH6.5〜10.5で、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル生成が可能であり、好ましくはpH7.0〜10.0である。 Reaction temperature is 0-60 degreeC, (alpha) -L-aspartyl-L-phenylalanine-beta-ester production | generation is possible, Preferably it is 5-40 degreeC. The reaction pH is pH 6.5 to 10.5, and α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester can be produced, preferably pH 7.0 to 10.0.
2.本発明で用いられる微生物
本発明に使用される微生物としては、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンとからα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成する能力を有する微生物を特に限定なく使用することができる。L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンとからα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成する能力を有する微生物としては、例えば、エアロモナス属、アゾトバクター属、アルカリゲネス属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、エシェリヒア属、エンペドバクター属、フラボバクテリウム属、ミクロバクテリウム属、プロピオニバクテリウム属、ブレビバチルス属、ペニバチルス属、シュードモナス属、セラチア属、ステノトロホモナス属、スフィンゴバクテリウム属、ストレプトマイセス属、キサントモナス属、ウィリオプシス属、キャンディダ属、ジオトリクム属、ピヒア属、サッカロミセス属、トルラスポーラ属、セルロファーガ属、ウイークセラ属、ペドバクター属、パーシコバクター属、フレキシスリクス属、チティノファーガ属、サイクロバクテリウム属、ルネラ属、サーモネマ属、サイクロセルペンス属、ゲリディバクター属、ディアドバクター属、フラメオビルガ属、スピロソマ属、フレクトバチルス属、テナシバクラム属、ロドターマス属、ゾベリア属、ムリカウダ属、サレゲンティバクター属、タキセオバクター属、チトファーガ属、マリニラビリア属、レビネラ属、サプロスピラ属、およびハリスコメノバクター属に属する微生物を挙げることができるが、具体的には以下のものを例示することができる。
2. Microorganism used in the present invention The microorganism used in the present invention has the ability to produce α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester from L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine. The microorganisms can be used without any particular limitation. Examples of microorganisms having the ability to produce α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester from L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine include, for example, Aeromonas, Azotobacter, Alkagenes, Brevibacterium, Corynebacterium, Escherichia, Empedobacter, Flavobacterium, Microbacteria, Propionibacterium, Brevibacillus, Penibacillus, Pseudomonas, Serratia, Stenotrohomonanas Genus, Sphingobacterium, Streptomyces, Xanthomonas, Williopsis, Candida, Geotricum, Pichia, Saccharomyces, Torlaspola, Cellulophaga, Weekera, Pedobacter, -Shikobacter, Flexitrix, Titinophaga, Cyclobacteria, Lunella, Thermonema, Cycloserpence, Gelidibacter, Diadacter, Flameovirga, Spirosoma, Frectobacilli, Tenasibacrum, Rhodothermas The microorganisms belonging to the genus, Zoberia, Murikauda, Salegentibacter, Taxebacter, Chitophaga, Marinillaviria, Levinella, Saprospira, and Harris Comobacter can be mentioned. Things can be illustrated.
エアロモナス ハイドロフィラ ATCC 13136
(Aeromonas hydrophila)
アゾトバクター ビネランディ IFO 3741
(Azotobacter vinelandii)
アルカリゲネス フェカリス FERM P-8460
(Alcaligenes faecalis)
ブレビバクテリウム ミヌティフェルナ FERM BP-8277
(Brevibacterium minutiferuna)
コリネバクテリウム フラベッセンス ATCC 10340
(Corynebacterium flavescens)
エシェリヒア コリ FERM BP-8276
(Escherichia coli)
エンペドバクター ブレビス ATCC 14234
(Empedobacter brevis)
フラボバクテリウム レジノボラム ATCC 14231
(Flavobacterium resinovorum)
ミクロバクテリウム アルボレッセンス ATCC 4348
(Microbacterium arborescens)
プロピオニバクテリウム シェルマーニ FERM BP-8100
(Propionibacterium shermanii)
ブレビバチルス パラブレビス ATCC 8185
(Brevibacillus parabrevis)
ペニバチルス アルベイ IFO 14175
(Paenibacillus alvei)
シュードモナス フラジ IFO 3458
(Pseudomonas fragi)
セラチア グリメシイ ATCC 14460
(Serratia grimesii)
ステノトロホモナス マルトフィリア ATCC 13270
(Stenotrophomonas maltophilia)
スフィンゴバクテリウム エスピー FERM BP-8124
(Sphingobacterium sp.)
ストレプトマイセス グリセオラス NRRL B-1305
(Streptomyces griseolus、別名;Streptomyces lavendulae)
キサントモナス マルトフィリア FERM BP-5568
(Xanthomonas maltophilia)
ウィリオプシス サターナス IFO 0895
(Williopsis saturnus)
キャンディダ マグノリアエ IFO 0705
(Candida magnoliae)
ジオトリクム フラグランス CBS 152.25
(Geotrichum flagrance、別名;Geotrichum amycelium)
ジオトリクム アミセリウム IFO 0905
(Geotrichum amycelium)
ピヒア シフェリイ IFO 0905
(Pichia ciferrii)
サッカロミセス ユニスポーラス IFO 0724
(Saccharomyces unisporus)
トルラスポーラ デルブルッキ IFO 0422
(Torulaspora delbrueckii)
セルロファーガ リティカ NBRC 14961
(Cellulophaga lytica)
ウイークセラ ビロサ NBRC 16016
(Weeksella virosa)
ペドバクター ヘパリナス NBRC 12017
(Pedobacter heparinus)
パーシコバクター ディフルエンス NBRC 15940
(Persicobacter diffluens)
フレキシスリクス ドロテア NBRC 15987
(Flexithrix dorotheae)
チティノファーガ ピネンシス NBRC 15968
(Chitinophaga pinensis)
サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205
(Cyclobacterium marinum)
ルネラ スリシフォルミス ATCC 29530
(Runella slithyformis)
サーモネマ ラプサム ATCC 43542
(Thermonema lapsum)
サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359
(Psychroserpens burtonensis)
ゲリディバクター アルゲンス ATCC 700364
(Gelidibacter algens)
ディアドバクター ファーメンタンス ATCC 700827
(Dyadobacter fermentans)
フラメオビルガ アプリカ NBRC 15941
(Flammeovirga aprica)
スピロソマ リングアレ DSMZ 74
(Spirosoma linguale)
フレクトバチルス マジョール DSMZ 103
(Flectobacillus major)
テナシバクラム マリティマム ATCC43398
(Tenacibaculum maritimum)
ロドターマス マリナス DSMZ 4252
(Rhodothermus marinus)
ゾベリア ガラクタニボランス DSMZ 12802
(Zobellia galactanivorans)
ムリカウダ ルエストリンゲンシス DSMZ 13258
(Muricauda ruestringensis)
サレゲンティバクター サレゲンス DSMZ 5424
(Salegentibacter salegens)
タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116
(Taxeobacter gelupurpurascens)
チトファーガ フッチンソニイ NBRC 15051
(Cytophaga hutchinsonii)
マリニラビリア サルモニカラー NBRC 15948
(Marinilabilia salmonicolor)
レビネラ コハエレンス ATCC 23123
(Lewinella cohaerens)
サプロスピラ グランディス ATCC 23119
(Saprospira grandis)
ハリスコメノバクター ヒドロシス ATCC 27775
(Haliscomenobacter hydrossis)
Aeromonas Hydrophila ATCC 13136
(Aeromonas hydrophila)
Azotobacter Vinelandi IFO 3741
(Azotobacter vinelandii)
Alkali Genes Fecaris FERM P-8460
(Alcaligenes faecalis)
Brevibacterium Minutifera FERM BP-8277
(Brevibacterium minutiferuna)
Corynebacterium flavesens ATCC 10340
(Corynebacterium flavescens)
Escherichia coli FERM BP-8276
(Escherichia coli)
Empedobacter Brevis ATCC 14234
(Empedobacter brevis)
Flavobacterium Resinovoram ATCC 14231
(Flavobacterium resinovorum)
Microbacterium Arborescens ATCC 4348
(Microbacterium arborescens)
Propionibacterium Shermani FERM BP-8100
(Propionibacterium shermanii)
Brevibacillus Parabrevis ATCC 8185
(Brevibacillus parabrevis)
Penibacillus albey ifo 14175
(Paenibacillus alvei)
Pseudomonas Frazi IFO 3458
(Pseudomonas fragi)
Serratia Grimesi ATCC 14460
(Serratia grimesii)
Stenotrophomonas Martofilia ATCC 13270
(Stenotrophomonas maltophilia)
Sphingobacterium sp FERM BP-8124
(Sphingobacterium sp.)
Streptomyces griseorus NRRL B-1305
(Streptomyces griseolus, aka Streptomyces lavendulae)
Xanthomonas maltophilia FERM BP-5568
(Xanthomonas maltophilia)
Williopsis Saturnas IFO 0895
(Williopsis saturnus)
Candida Magnoliae IFO 0705
(Candida magnoliae)
Geotricum Fragrance CBS 152.25
(Geotrichum flagrance, also known as Geotrichum amycelium)
Geotricum Amicerium IFO 0905
(Geotrichum amycelium)
Pichia Ciferilly IFO 0905
(Pichia ciferrii)
Saccharomyces Unisporous IFO 0724
(Saccharomyces unisporus)
Torlas Polar Del Brucchi IFO 0422
(Torulaspora delbrueckii)
Cellulofagaritica NBRC 14961
(Cellulophaga lytica)
Week Sera Bilosa NBRC 16016
(Weeksella virosa)
Pedobacter Heparinas NBRC 12017
(Pedobacter heparinus)
Persicobacter fluence NBRC 15940
(Persicobacter diffluens)
Flexitrix Dorothe NBRC 15987
(Flexithrix dorotheae)
Chitinofaga Pinensis NBRC 15968
(Chitinophaga pinensis)
Cyclobacterium marinum ATCC 25205
(Cyclobacterium marinum)
Renella Sriciformis ATCC 29530
(Runella slithyformis)
Thermonema Lapsum ATCC 43542
(Thermonema lapsum)
Cycloserpence Brutonensis ATCC 700359
(Psychroserpens burtonensis)
Geridi Bacter Argens ATCC 700364
(Gelidibacter algens)
Dead Bacter Fermentance ATCC 700827
(Dyadobacter fermentans)
Flameo Bilga Aprica NBRC 15941
(Flammeovirga aprica)
Spirosoma ring array DSMZ 74
(Spirosoma linguale)
Frecto Bacillus Major DSMZ 103
(Flectobacillus major)
Tenashi Bacram Maritimum ATCC43398
(Tenacibaculum maritimum)
Rhodotamus Marinas DSMZ 4252
(Rhodothermus marinus)
Zoberia Galactanibolans DSMZ 12802
(Zobellia galactanivorans)
Murikauda Ruestringensis DSMZ 13258
(Muricauda ruestringensis)
Salegentibacter Salegens DSMZ 5424
(Salegentibacter salegens)
Taxiobacter gel pull pull essence DSMZ 11116
(Taxeobacter gelupurpurascens)
Chitofaga Fucchin Sonny NBRC 15051
(Cytophaga hutchinsonii)
Marinillaville Salmoni Color NBRC 15948
(Marinilabilia salmonicolor)
REVINELLA COHAERENCE ATCC 23123
(Lewinella cohaerens)
Saprospira Grandis ATCC 23119
(Saprospira grandis)
Harris Comenobacter Hydrosis ATCC 27775
(Haliscomenobacter hydrossis)
上記菌株のうち、FERM番号が記載されているものは、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1 中央第6)に寄託されており、各番号を参照して分譲を受けることができる。
上記菌株のうち、ATCC番号が記載されているものは、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(P.O.Box 1549 Manassas, VA 20110, the UnitedStates of America)に寄託されており、各番号を参照して分譲を受けることができる。
上記菌株のうち、IFO番号が記載されているものは、財団法人発酵研究所(日本国大阪市淀川区十三本町2丁目17−85)に寄託されており、各番号を参照して分譲を受けることができる。
上記菌株のうち、NBRC番号が記載されているものは、独立行政法人製品評価機構生物遺伝資源部門(日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8)に寄託されており、各番号を参照して分譲を受けることができる。
上記の菌株のうち、DSMZ番号が記載されているものは、Deutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures)(Mascheroder Weg 1b, 38124 Braunschweig, Germany)に寄託されており、各番号を参照して分譲を受けることができる。
Among the above strains, those with a FERM number are deposited at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Biological Deposit Center (1st, 1st East, 1st Street, Tsukuba City, Ibaraki, Japan). You can get a lot by referring to the number.
Among the above strains, those with ATCC numbers are deposited with the American Type Culture Collection (POBox 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America), and will be sold with reference to each number. be able to.
Among the above strains, those with IFO numbers are deposited with the Fermentation Research Institute (2-17-85 Juzahoncho, Yodogawa-ku, Osaka, Japan). Can receive.
Among the above strains, those with NBRC numbers are deposited in the Biological Genetic Resource Department of the National Institute for Product Evaluation (2-5-8, Kazusa Kamashi, Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan). You can get a lot by referring.
Among the above strains, those with DSMZ numbers are deposited in the Dutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures) (Mascheroder Weg 1b, 38124 Braunschweig, Germany). You can get a lot by referring to.
上記菌株のように、FERM番号が記載されているものは、独立行政法人産業技術総合研究所特許微生物寄託センター(〒305−8566 日本国茨城県つくば市東1−1−1 中央第6)に寄託され、受託番号が付与された微生物である。アルカリゲネス フェカリス FERM P−8460は、1985年9月30日に寄託がされ、受託番号FERM P−8460が付与された微生物である。プロピオニバクテリウム シェルマーニ FERM P−9737は、1987年12月4日に原寄託がされ、2002年7月1日にブダペスト条約に基づく国際寄託に移管され、受託番号FERM BP−8100が付与された微生物である。キサントモナス マルトフィリア FERM BP−5568は、1995年6月14日に原寄託がなされ、1996年6月14日にブダペスト条約に基づく国際寄託に移管されている。ブレビバクテリウム ミヌティフェルナ FERM BP−8277は、2002年1月20日にブダペスト条約に基づく国際寄託に委託されている。エシェリヒア コリ FERM BP−8276は、2002年1月20日にブダペスト条約に基づく国際機関に委託されている。 Like the above strains, those with a FERM number are deposited at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Microorganism Depositary Center (Central 1-1, Higashi 1-1-1 Tsukuba, Ibaraki, Japan 305-8586) It is a microorganism that has been assigned a trust number. Alkaligenes faecalis FERM P-8460 is a microorganism that was deposited on September 30, 1985 and was assigned the deposit number FERM P-8460. Propionibacterium Shermani FERM P-9737 was originally deposited on December 4, 1987, transferred to an international deposit based on the Budapest Treaty on July 1, 2002, and assigned the accession number FERM BP-8100. Microorganisms. Xanthomonas maltophilia FERM BP-5568 was originally deposited on June 14, 1995 and transferred to an international deposit on June 14, 1996 under the Budapest Treaty. Brevibacterium Minutifera FERM BP-8277 is entrusted to the international deposit under the Budapest Treaty on January 20, 2002. Escherichia coli FERM BP-8276 was commissioned to an international organization based on the Budapest Treaty on January 20, 2002.
エンペドバクター ブレビス ATCC 14234株(FERM P−18545株、FERM BP−8113株)は、2001年10月1日に独立行政法人産業技術総合研究所特許微生物寄託センター(〒305−8566 日本国茨城県つくば市東1丁目1番地 中央第6)に寄託され、FERM P−18545の受託番号が付与され、さらに平成14年7月8日に、独立行政法人産業技術総合研究所特許寄託センターにおいて、ブダペスト条約に基づく寄託へ移管され、FERM BP−8113が付与された微生物である(微生物の表示:Empedobacter brevis AJ 13933株)。 Empedobacter Brevis ATCC 14234 strain (FERM P-18545 strain, FERM BP-8113 strain) was established on October 1, 2001 by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Microbiology Depositary Center (Ibaraki, 305-8586, Japan) Deposited at Tsukuba City East 1-chome, 1st Central 6) and given the FERM P-18545 deposit number, and on July 8, 2002, at the Patent Deposit Center of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, the Budapest Treaty The microorganism was transferred to the deposit based on the above and given FERM BP-8113 (indication of microorganism: Empedobacter brevis AJ 13933 strain).
スフィンゴバクテリウム エスピー AJ 110003株は、2002年7月22日に独立行政法人産業技術総合研究所特許微生物寄託センターに寄託され、FERM BP−8124の受託番号が付与されている。 Sphingobacterium sp. AJ 110003 strain was deposited on July 22, 2002 at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Microorganism Depositary, and has been assigned a deposit number of FERM BP-8124.
尚、AJ 110003(FERM BP−8124)株は、以下の分類実験により、上述のスフィンゴバクテリウム エスピーであることが同定された。FERM BP−8124株は、桿菌(0.7〜0.8×1.5〜2.0μm)、グラム陰性、胞子形成なし、運動性なし、コロニー形態は円形、全縁滑らか、低凸状、光沢あり、淡黄色、30℃で生育、カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陽性、OFテスト(グルコース)陰性の性質より、スフィンゴバクテリウムに属する細菌と同定された。更に、硝酸塩還元陰性、インドール産生陰性、グルコースからの酸生成陰性、アルギニンジヒドロラーゼ陰性、ウレアーゼ陽性、エスクリン加水分解陽性、ゼラチン加水分解陰性、β―ガラクトシダーゼ陽性、グルコース資化陽性、L−アラビノース資化陰性、D−マンノース資化陽性、D−マンニトール資化陰性、N−アセチル−D−グルコサミン資化陽性、マルトース資化陽性、グルコン酸カリウム資化陰性、n−カプリン酸資化陰性、アジピン酸資化陰性、dl−リンゴ酸資化陰性、クエン酸ナトリウム資化陰性、酢酸フェニル資化陰性、チトクロームオキシダーゼ陽性の性質より、スフィンゴバクテリウム マルチボーラムあるいはスフィンゴバクテリウム スピリチボーラムの性状に類似することが判明した。更に16SrRNA遺伝子の塩基配列のホモロジー解析の結果、スフィンゴバクテリウム マルチボーラムと最も高いホモロジー(98.8%)を示したが、完全に一致する株はなかったことより、本菌株をスフィンゴバクテリウム エスピー(Sphingobacterium sp.)と同定した。 The AJ 110003 (FERM BP-8124) strain was identified as the sphingobacterium sp. By the following classification experiment. FERM BP-8124 strain is gonococcus (0.7-0.8 × 1.5-2.0 μm), gram negative, no sporulation, no motility, colony shape is circular, smooth all edges, low convex, It was identified as a bacterium belonging to sphingobacterium because of its glossy, pale yellow color, growth at 30 ° C., catalase positive, oxidase positive, and OF test (glucose) negative. Furthermore, nitrate reduction negative, indole production negative, acid generation from glucose negative, arginine dihydrolase negative, urease positive, esculin hydrolysis positive, gelatin hydrolysis negative, β-galactosidase positive, glucose utilization positive, L-arabinose utilization Negative, D-mannose utilization positive, D-mannitol utilization negative, N-acetyl-D-glucosamine utilization positive, maltose utilization positive, potassium gluconate utilization negative, n-capric acid utilization negative, adipic acid utilization It is similar to the properties of sphingobacterium multiborum or sphingobacterum spiritibolum due to its negative properties, negative dl-malate utilization, negative use of sodium citrate, negative use of phenyl acetate, and positive cytochrome oxidase. There was found. Furthermore, as a result of homology analysis of the base sequence of the 16S rRNA gene, it showed the highest homology (98.8%) with the sphingobacterium multiborum. It was identified as SP (Sphingobacterium sp.).
これらの微生物としては、野生株または変異株のいずれを用いてもよいし、また、細胞融合もしくは遺伝子操作などの遺伝学的手法により誘導される組み換え株等も用いることができる。 As these microorganisms, either wild strains or mutant strains may be used, and recombinant strains induced by genetic techniques such as cell fusion or genetic manipulation may also be used.
このような微生物の菌体を得るには、当該微生物を適当な培地で培養増殖せしめるとよい。このための培地はその微生物が増殖し得るものであれば特に制限はなく、通常の炭素源、窒素源、リン源、硫黄源、無機イオン、更に必要に応じ有機栄養源を含む通常の培地でよい。 In order to obtain cells of such microorganisms, the microorganisms are preferably grown and cultured in an appropriate medium. The medium for this is not particularly limited as long as the microorganism can grow, and is a normal medium containing a normal carbon source, nitrogen source, phosphorus source, sulfur source, inorganic ions, and if necessary, an organic nutrient source. Good.
例えば、炭素源としては上記微生物が利用可能であればいずれも使用でき、具体的には、グルコース、フラクトース、マルトース、アミロース等の糖類、ソルビトール、エタノール、グリセロール等のアルコール類、フマル酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸類及びこれらの塩類、パラフィンなどの炭化水素類あるいはこれらの混合物などを使用することができる。 For example, any of the above microorganisms can be used as the carbon source. Specifically, sugars such as glucose, fructose, maltose and amylose, alcohols such as sorbitol, ethanol and glycerol, fumaric acid and citric acid In addition, organic acids such as acetic acid and propionic acid and salts thereof, hydrocarbons such as paraffin or mixtures thereof can be used.
窒素源としては、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムなどの無機酸のアンモニウム塩、フマル酸アンモニウム、クエン酸アンモニウムなどの有機酸のアンモニウム塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどの硝酸塩、ペプトン、酵母エキス、肉エキス、コーンスティープリカーなどの有機窒素化合物あるいはこれらの混合物を使用することができる。 Nitrogen sources include ammonium salts of inorganic acids such as ammonium sulfate and ammonium chloride, ammonium salts of organic acids such as ammonium fumarate and ammonium citrate, nitrates such as sodium nitrate and potassium nitrate, peptone, yeast extract, meat extract, corn steep Organic nitrogen compounds such as liquor or mixtures thereof can be used.
他に無機塩類、微量金属塩、ビタミン類等、通常の培地に用いられる栄養源を適宜混合して用いることができる。 In addition, nutrient sources used in normal media such as inorganic salts, trace metal salts, vitamins, and the like can be appropriately mixed and used.
培養条件にも格別の制限はなく、例えば、好気的条件下にてpH5〜8、温度15〜40℃の範囲でpHおよび温度を適当に制限しつつ12〜48時間程度培養を行えばよい。 The culture conditions are not particularly limited. For example, the culture may be performed for about 12 to 48 hours while appropriately limiting the pH and temperature in the range of pH 5 to 8 and temperature 15 to 40 ° C. under aerobic conditions. .
3.本発明で用いられる酵素
上記本発明のペプチド製造方法では、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる能力を有する酵素が用いられる。本発明のペプチド製造方法では、このような活性を有する酵素であれば、その由来、取得方法などに限定されるものではない。以下に、本発明で用いられる酵素の精製、遺伝子工学的な手法の利用などについて説明する。
3. Enzyme used in the present invention In the peptide production method of the present invention, an enzyme having the ability to selectively peptide bond L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester is used. In the method for producing a peptide of the present invention, as long as the enzyme has such activity, it is not limited to its origin and acquisition method. Hereinafter, purification of the enzyme used in the present invention, utilization of genetic engineering techniques, and the like will be described.
(3−1)本発明の製法に用いることができる酵素を有する微生物
本発明の酵素を生産する微生物としては、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンからα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを生成する能力を有する微生物であれば全て使用できる。例えばエアロモナス属、アゾトバクター属、アルカリゲネス属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、エシェリヒア属、エンペドバクター属、フラボバクテリウム属、ミクロバクテリウム属、プロピオニバクテリウム属、ブレビバチルス属、ペニバチルス属、シュードモナス属、セラチア属、ステノトロホモナス属、スフィンゴバクテリウム属、属、ストレプトマイセス属、キサントモナス属、ウィリオプシス属、キャンディダ属、ジオトリクム属、ピヒア属、サッカロミセス属、トルラスポーラ属、セルロファーガ属、ウイークセラ属、ペドバクター属、パーシコバクター属、フレキシスリクス属、チティノファーガ属、サイクロバクテリウム属、ルネラ属、サーモネマ属、サイクロセルペンス属、ゲリディバクター属、ディアドバクター属、フラメオビルガ属、スピロソマ属、フレクトバチルス属、テナシバクラム属、ロドターマス属、ゾベリア属、ムリカウダ属、サレゲンティバクター属、タキセオバクター属、チトファーガ属、マリニラビリア属、レビネラ属、サプロスピラ属、およびハリスコメノバクター属からなる群より選ばれる属に属する細菌などが挙げられ、より具体的にはエンペドバクター ブレビス(Empedobacter brevis)ATCC 14234株(FERM P−18545株、FERM BP−8113株)、スフィンゴバクテリウム エスピー(Sphingobacterium sp.)FERM BP−8124 株、ペドバクター ヘパリナス(Pedobacter heparinus)IFO 12017株、タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス(Taxeobacter gelupurpurascens)DSMZ 11116株、サイクロバクテリウム マリナム(Cyclobacterium marinum)ATCC 25205株、サイクロセルペンス ブルトネンシス(Psycloserpens burtonensis)ATCC 700359株などが挙げられる。エンペドバクター ブレビス ATCC 14234株(FERM P−18545株、FERM BP−8113株)およびスフィンゴバクテリウム エスピー(Sphingobacterium sp.)FERM BP−8124株、ペドバクター ヘパリナス(Pedobacter heparinus)IFO 12017株、タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス(Taxeobacter gelupurpurascens)DSMZ 11116株、サイクロバクテリウム
マリナム(Cyclobacterium marinum)ATCC 25205株、サイクロセルペンス ブルトネンシス(Psycloserpens burtonensis)ATCC 700359株などは、本発明者らが、L−アスパラギン酸−α,β−ジエステルとL−フェニルアラニンからα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルを高収率で生産する酵素の生産菌を検索した結果に選出した微生物である。
(3-1) Microorganism having an enzyme that can be used in the production method of the present invention The microorganism producing the enzyme of the present invention includes α-L-aspartyl-from L-aspartic acid-α, β-diester and L-phenylalanine. Any microorganism having an ability to produce L-phenylalanine-β-ester can be used. For example, Aeromonas, Azotobacter, Alkagenes, Brevibacterium, Corynebacterium, Escherichia, Empedobacter, Flavobacterium, Microbacterium, Propionibacterium, Brevibacillus, Penibacillus Pseudomonas sp. Weeksera, Pedobacter, Pericobacter, Flexitrix, Titinophaga, Cyclobacterium, Lunella, Thermonema, Cycloserpense, Gelidibacter, Dia Bacter, Flameovirga, Spirosoma, Flectobacillus, Tenacibacrum, Rhodotermas, Zoberia, Murikauda, Salegentibacter, Taxobacter, Chitophaga, Marinillaviria, Levinella, Saprospira Examples include bacteria belonging to a genus selected from the group consisting of a genus, and more specifically, Empedobacter brevis ATCC 14234 strain (FERM P-18545 strain, FERM BP-8113 strain), Sphingobacterium sp. (Sphingobacterium sp.) FERM BP-8124 strain, Pedobacter heparinus IFO 12017 strain, Taxeobacter gelupurpurascens DSMZ 11116 strain, Examples thereof include Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain, Cycloserpens burtonensis ATCC 70000359 strain, and the like. Empedobacter brevis ATCC 14234 strain (FERM P-18545 strain, FERM BP-8113 strain) and Sphingobacterium sp. FERM BP-8124 strain, Pedobacter heparinus IFO 12017 strain, Taxeobacter gel Sense (Taxeobacter gelupurpurascens) DSMZ 11116 strain, Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain, Cycloserpens burtonensis ATCC 70000359 strain, etc. are obtained by the present inventors as L-aspartic acid-α, β- Selected as a result of searching for bacteria producing enzymes that produce α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester in high yield from diester and L-phenylalanine It is biological.
(3−2)酵素の精製
上記のように、本発明で用いられるペプチド生成酵素は、例えばエンペドバクター属に属する細菌から精製することができる。当該酵素を精製する例として、エンペドバクター ブレビスからペプチド生成酵素を単離・精製する方法を説明する。
(3-2) Purification of enzyme As described above, the peptide-forming enzyme used in the present invention can be purified from bacteria belonging to the genus Empedobacter, for example. As an example of purifying the enzyme, a method for isolating and purifying a peptide-forming enzyme from Empedobacter brevis is described.
まず、エンペドバクター ブレビス、例えばFERM BP−8113株の菌体から、超音波破砕等の物理的方法、あるいは細胞壁溶解酵素等を用いた酵素法等により菌体を破壊し、遠心分離等により不溶性画分を除いて菌体抽出液を調製する。このようにして得られる菌体抽出液を、通常のタンパク質の精製法、陰イオン交換クロマトグラフィー、陽イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィーなどを組み合わせて分画することによって、ペプチド生成酵素を精製することができる。 First, from the cells of Empedobacter brevis, for example, FERM BP-8113 strain, the cells are destroyed by a physical method such as ultrasonic disruption or an enzyme method using cell wall lysing enzyme, etc., and insoluble by centrifugation or the like. A bacterial cell extract is prepared by removing the fraction. Peptide-producing enzyme is purified by fractionating the bacterial cell extract obtained in this way by combining conventional protein purification methods, anion exchange chromatography, cation exchange chromatography, gel filtration chromatography, etc. can do.
陰イオン交換クロマトグラフィー用の担体としては、Q−Sepharose
HP(アマシャム社製)が挙げられる。本酵素を含む抽出液をこれらの担体を詰めたカラムに通液させると当該酵素はpH8.5の条件下で非吸着画分に回収される。
As a carrier for anion exchange chromatography, Q-Sepharose is used.
HP (made by Amersham) is mentioned. When the extract containing the present enzyme is passed through a column packed with these carriers, the enzyme is recovered in the non-adsorbed fraction under the condition of pH 8.5.
陽イオンクロマトグラフィー用担体としては、MonoS HR(アマシャム社製)が挙げられる。本酵素を含む抽出液をこれらの担体を詰めたカラムに通液させて本酵素をカラムに吸着させ、カラムを洗浄した後に、高塩濃度の緩衝液を用いて酵素を溶出させる。その際、段階的に塩濃度を高めてもよく、濃度勾配をかけてもよい。例えば、MonoS HRを用いた場合には、カラムに吸着した本酵素は、0.2〜0.5 M程度のNaClで溶出される。 As the carrier for cation chromatography, MonoS HR (manufactured by Amersham) can be mentioned. The extract containing the enzyme is passed through a column packed with these carriers to adsorb the enzyme to the column, the column is washed, and then the enzyme is eluted using a buffer solution with a high salt concentration. At that time, the salt concentration may be increased stepwise, or a concentration gradient may be applied. For example, when MonoS HR is used, the present enzyme adsorbed on the column is eluted with about 0.2 to 0.5 M NaCl.
上記のようにして精製された本酵素は、さらにゲル濾過クロマトグラフィー等により均一に精製できる。ゲル濾過クロマトグラフィー用担体としては、Sephadex 200pg(アマシャム社製)が挙げられる。 The enzyme purified as described above can be further purified uniformly by gel filtration chromatography or the like. Examples of the carrier for gel filtration chromatography include Sephadex 200 pg (manufactured by Amersham).
上記精製操作において、本酵素を含む画分は、後述する実施例に示される方法等により、各画分のペプチド生成活性を測定することにより、確認することができる。上記のようにして精製された本酵素の内部アミノ酸配列を、配列表の配列番号1及び配列番号2に示す。 In the above purification operation, the fraction containing the present enzyme can be confirmed by measuring the peptide-forming activity of each fraction by the method shown in Examples described later. The internal amino acid sequences of the present enzyme purified as described above are shown in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
(3−3)DNAの単離、形質転換体の作製およびペプチド生成酵素の精製
(3−3−1)DNAの単離
本発明者らは、まずエンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株などから、本発明のペプチド製造方法で用いることができるペプチド生成酵素のDNAの1種を単離することに成功した。
(3-3) Isolation of DNA, preparation of transformant and purification of peptide-forming enzyme (3-3-1) Isolation of DNA The present inventors firstly employed Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain and the like. The present inventors succeeded in isolating one kind of peptide-forming enzyme DNA that can be used in the peptide production method of the present invention.
本発明のDNAである配列番号5に記載の塩基番号61〜1908の塩基配列からなるDNAは、エンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株(寄託機関;独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター、寄託機関住所;日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1 中央第6、国際寄託移管日;2002年7月8日)より単離されたものである。なお、塩基番号61〜1908の塩基配列からなるDNAは、コードシーケンス(CDS)部分である。塩基番号61〜1908の塩基配列には、シグナル配列領域と成熟タンパク質領域とが含まれている。シグナル配列領域は塩基番号61〜126の領域であり、成熟タンパク質領域は塩基番号127〜1908の領域である。すなわち、本発明は、シグナル配列を含むペプチド酵素タンパク質遺伝子と、成熟したタンパク質としてのペプチド酵素タンパク質遺伝子の双方を提供する。配列番号5に記載の配列に含まれるシグナル配列は、リーダー配列の類であり、リーダー配列がコードするリーダーペプチドの主たる機能は、細胞膜内から細胞膜外に分泌させることにあると推定される。塩基番号127〜1908でコードされるタンパク質、すなわちリーダーペプチドを除く部位が成熟タンパク質であり、高いペプチド生成活性を示すと推定される。 The DNA comprising the nucleotide sequence of nucleotide numbers 61 to 1908 set forth in SEQ ID NO: 5, which is the DNA of the present invention, is Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain (depositing institution; 1) Higashi 1-chome, 1-chome Tsukuba, Ibaraki, Japan, Chuo No. 6, International deposit transfer date; July 8, 2002). The DNA consisting of the base sequences of base numbers 61 to 1908 is a code sequence (CDS) part. The base sequence of base numbers 61 to 1908 includes a signal sequence region and a mature protein region. The signal sequence region is a region of base numbers 61 to 126, and the mature protein region is a region of base numbers 127 to 1908. That is, the present invention provides both a peptide enzyme protein gene containing a signal sequence and a peptide enzyme protein gene as a mature protein. The signal sequence contained in the sequence described in SEQ ID NO: 5 is a kind of leader sequence, and it is presumed that the main function of the leader peptide encoded by the leader sequence is to secrete it from the cell membrane to the outside of the cell membrane. The protein encoded by base numbers 127 to 1908, that is, the site excluding the leader peptide is a mature protein, and is presumed to exhibit high peptide production activity.
また、本発明のDNAである配列番号11に記載の塩基番号61〜1917の塩基配列からなるDNAは、スフィンゴバクテリウム エスピー FERM BP−8124株(寄託機関;独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター、寄託機関住所;日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1 中央第6、国際寄託日;2002年7月22日)より単離されたものである。配列番号11に記載の塩基番号61〜1917の塩基配列からなるDNAは、コードシーケンス(CDS)部分である。塩基番号61〜1917の塩基配列には、シグナル配列領域と成熟タンパク質領域とが含まれている。シグナル配列領域は塩基番号61〜120の領域であり、成熟タンパク質領域は塩基番号121〜1917の領域である。すなわち、本発明は、シグナル配列を含むペプチド酵素タンパク質遺伝子と、成熟したタンパク質としてのペプチド酵素タンパク質遺伝子の双方を提供する。配列番号11に記載の配列に含まれるシグナル配列は、リーダー配列の類であり、当該リーダー配列領域にコードされるリーダーペプチドの主たる機能は、細胞膜内から細胞膜外に分泌させることにあると推定される。塩基番号121〜1917でコードされるタンパク質、すなわちリーダーペプチドを除く部位が成熟タンパク質であり、高いペプチド生成活性を示すと推定される。 The DNA of the present invention comprising the nucleotide sequence of nucleotide numbers 61 to 1917 described in SEQ ID NO: 11 is sphingobacterium sp. FERM BP-8124 strain (deposited organization; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) Deposit center, depository institution address; 1-1-1 Higashi 1-chome Tsukuba-shi, Ibaraki, Japan Chuo 6th, international deposit date; July 22, 2002). DNA consisting of the base sequences of base numbers 61 to 1917 described in SEQ ID NO: 11 is a code sequence (CDS) portion. The base sequences of base numbers 61 to 1917 include a signal sequence region and a mature protein region. The signal sequence region is a region of base numbers 61 to 120, and the mature protein region is a region of base numbers 121 to 1917. That is, the present invention provides both a peptide enzyme protein gene containing a signal sequence and a peptide enzyme protein gene as a mature protein. The signal sequence contained in the sequence described in SEQ ID NO: 11 is a kind of leader sequence, and it is presumed that the main function of the leader peptide encoded in the leader sequence region is to secrete it from the cell membrane to the outside of the cell membrane. The The protein encoded by base numbers 121 to 1917, that is, the site excluding the leader peptide is a mature protein, and is presumed to exhibit high peptide production activity.
また、本発明のDNAである配列番号17に記載の塩基番号61〜1935の塩基配列からなるDNAは、ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株(寄託機関;財団法人発酵研究所、寄託先住所;日本国大阪市淀川区十三本町2丁目17−85)より単離されたものである。配列番号17に記載の塩基番号61〜1935の塩基配列からなるDNAは、コードシーケンス(CDS)部分である。塩基番号61〜1935の塩基配列には、シグナル配列領域と成熟タンパク質領域とが含まれている。シグナル配列領域は塩基番号61〜126の領域であり、成熟タンパク質領域は塩基番号127〜1935の領域である。すなわち、本発明は、シグナル配列を含むペプチド酵素タンパク質遺伝子と、成熟したタンパク質としてのペプチド酵素タンパク質遺伝子の双方を提供する。配列番号17に記載の配列に含まれるシグナル配列は、リーダー配列の類であり、当該リーダー配列領域にコードされるリーダーペプチドの主たる機能は、細胞膜内から細胞膜外に分泌させることにあると推定される。塩基番号127〜1935でコードされるタンパク質、すなわちリーダーペプチドを除く部位が成熟タンパク質であり、高いペプチド生成活性を示すと推定される。 In addition, the DNA of the present invention, which consists of the nucleotide sequence of base numbers 61 to 1935 set forth in SEQ ID NO: 17, is Pedobacter heparinus IFO 12017 strain (deposited organization; Foundation for Fermentation Research Institute, deposited address: Osaka, Japan) 2-17-85 Jusohoncho, Yodogawa-ku). DNA consisting of the base sequence of base numbers 61 to 1935 described in SEQ ID NO: 17 is a coding sequence (CDS) part. The base sequence of base numbers 61 to 1935 includes a signal sequence region and a mature protein region. The signal sequence region is a region of base numbers 61 to 126, and the mature protein region is a region of base numbers 127 to 1935. That is, the present invention provides both a peptide enzyme protein gene containing a signal sequence and a peptide enzyme protein gene as a mature protein. The signal sequence contained in the sequence described in SEQ ID NO: 17 is a kind of leader sequence, and it is presumed that the main function of the leader peptide encoded in the leader sequence region is to secrete it from the cell membrane to the outside of the cell membrane. The The protein encoded by base numbers 127 to 1935, that is, the site excluding the leader peptide is a mature protein, and is presumed to exhibit high peptide production activity.
また、本発明のDNAである配列番号22に記載の塩基番号61〜1995の塩基配列からなるDNAは、タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株(寄託機関;Deutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures、寄託先住所;Mascheroder Weg 1b, 38124 Braunschweig, Germany)より単離されたものである。配列番号22に記載の塩基番号61〜1995の塩基配列からなるDNAは、コードシーケンス(CDS)部分である。塩基番号61〜1995の塩基配列には、シグナル配列領域と成熟タンパク質領域とが含まれている。シグナル配列領域は塩基番号61〜126の領域であり、成熟タンパク質領域は塩基番号127〜1995の領域である。すなわち、本発明は、シグナル配列を含むペプチド酵素タンパク質遺伝子と、成熟したタンパク質としてのペプチド酵素タンパク質遺伝子の双方を提供する。配列番号22に記載の配列に含まれるシグナル配列は、リーダー配列の類であり、当該リーダー配列領域にコードされるリーダーペプチドの主たる機能は、細胞膜内から細胞膜外に分泌させることにあると推定される。塩基番号127〜1995でコードされるタンパク質、すなわちリーダーペプチドを除く部位が成熟タンパク質であり、高いペプチド生成活性を示すと推定される。 In addition, the DNA of the present invention, which has the base sequence of base numbers 61 to 1995 set forth in SEQ ID NO: 22, is a Taxobacter gelpurpurense DSMZ 11116 strain (deposited institution; Deutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures, deposited address: Mascheroder Weg 1b, 38124 Braunschweig, Germany) DNA consisting of the base sequence of base numbers 61 to 1995 described in SEQ ID NO: 22 is a coding sequence (CDS). The signal sequence region and the mature protein region are included in the base sequence of base numbers 61 to 1995. The signal sequence region is the region of base numbers 61 to 126, and the mature protein region is the base number. 127 to 1995. That is, the present invention includes a signal sequence. It provides both a peptide enzyme protein gene and a peptide enzyme protein gene as a mature protein The signal sequence contained in the sequence of SEQ ID NO: 22 is a kind of leader sequence and is encoded by the leader sequence region. The main function of the leader peptide is presumed to be secreted from inside the cell membrane to the outside of the cell membrane, the protein encoded by base numbers 127 to 1995, that is, the site excluding the leader peptide is a mature protein, and has high peptide production activity. It is estimated that
本発明のDNAである配列番号24に記載の塩基番号29〜1888の塩基配列からなるDNAは、サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株(寄託機関;アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、寄託先住所;P.O.Box 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America)より単離されたものである。配列番号24に記載の塩基番号29〜1888の塩基配列からなるDNAは、コードシーケンス(CDS)部分である。塩基番号29〜1888の塩基配列には、シグナル配列領域と成熟タンパク質領域とが含まれている。シグナル配列領域は塩基番号29〜103の領域であり、成熟タンパク質領域は塩基番号104〜1888の領域である。すなわち、本発明は、シグナル配列を含むペプチド酵素タンパク質遺伝子と、成熟したタンパク質としてのペプチド酵素タンパク質遺伝子の双方を提供する。配列番号24に記載の配列に含まれるシグナル配列は、リーダー配列の類であり、当該リーダー配列領域にコードされるリーダーペプチドの主たる機能は、細胞膜内から細胞膜外に分泌させることにあると推定される。塩基番号104〜1888でコードされるタンパク質、すなわちリーダーペプチドを除く部位が成熟タンパク質であり、高いペプチド生成活性を示すと推定される。 The DNA comprising the nucleotide sequence of nucleotide numbers 29 to 1888 described in SEQ ID NO: 24, which is the DNA of the present invention, is Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain (depositing institution; American Type Culture Collection, depositing address; POBox 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America). DNA consisting of the nucleotide sequences of nucleotide numbers 29 to 1888 described in SEQ ID NO: 24 is a coding sequence (CDS) portion. The base sequence of base numbers 29 to 1888 includes a signal sequence region and a mature protein region. The signal sequence region is a region of base numbers 29 to 103, and the mature protein region is a region of base numbers 104 to 1888. That is, the present invention provides both a peptide enzyme protein gene containing a signal sequence and a peptide enzyme protein gene as a mature protein. The signal sequence contained in the sequence described in SEQ ID NO: 24 is a kind of leader sequence, and it is presumed that the main function of the leader peptide encoded in the leader sequence region is to secrete it from the cell membrane to the outside of the cell membrane. The The protein encoded by base numbers 104 to 1888, that is, the site excluding the leader peptide is a mature protein, and is presumed to exhibit high peptide production activity.
本発明のDNAである配列番号26に記載の塩基番号61〜1992の塩基配列からなるDNAは、サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株(寄託機関;アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、寄託先住所;P.O.Box 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America)より単離されたものである。配列番号26に記載の塩基番号61〜1992の塩基配列からなるDNAは、コードシーケンス(CDS)部分である。塩基番号61〜1992の塩基配列には、シグナル配列領域と成熟タンパク質領域とが含まれている。シグナル配列領域は塩基番号61〜111の領域であり、成熟タンパク質領域は塩基番号112〜1992の領域である。すなわち、本発明は、シグナル配列を含むペプチド酵素タンパク質遺伝子と、成熟したタンパク質としてのペプチド酵素タンパク質遺伝子の双方を提供する。配列番号26に記載の配列に含まれるシグナル配列は、リーダー配列の類であり、当該リーダー配列領域にコードされるリーダーペプチドの主たる機能は、細胞膜内から細胞膜外に分泌させることにあると推定される。塩基番号112〜1992でコードされるタンパク質、すなわちリーダーペプチドを除く部位が成熟タンパク質であり、高いペプチド生成活性を示すと推定される。 The DNA comprising the nucleotide sequence of nucleotide numbers 61 to 1992 set forth in SEQ ID NO: 26, which is the DNA of the present invention, is Cycloserpens brutonensis ATCC 7000035 strain (depositing organization; American Type Culture Collection, depositing address; POBox 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America). The DNA consisting of the base sequence of base numbers 61 to 1992 described in SEQ ID NO: 26 is a code sequence (CDS) part. The base sequence of base numbers 61 to 1992 includes a signal sequence region and a mature protein region. The signal sequence region is a region of base numbers 61 to 111, and the mature protein region is a region of base numbers 112 to 1992. That is, the present invention provides both a peptide enzyme protein gene containing a signal sequence and a peptide enzyme protein gene as a mature protein. The signal sequence contained in the sequence shown in SEQ ID NO: 26 is a kind of leader sequence, and it is presumed that the main function of the leader peptide encoded in the leader sequence region is to secrete it from the cell membrane to the outside of the cell membrane. The It is presumed that the protein encoded by base numbers 112 to 1992, that is, the site excluding the leader peptide is a mature protein and exhibits high peptide production activity.
なお、以下に挙げる種々の遺伝子組換え技法については、Molecular Cloning,2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989)などの記載に準じて行うことができる。 The various gene recombination techniques listed below can be performed according to the description in Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989), etc.
本発明で用いることができる酵素をコードするDNAは、エンペドバクター ブレビス、スフィンゴバクテリウム エスピー、ペドバクター ヘパリナス、タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス、サイクロバクテリウム マリナム、もしくはサイクロセルペンス ブルトネンシスなどの染色体DNA、もしくはDNAライブラリーから、PCR(polymerase chain reacion、White,T.J. et al;Trends Genet., 5, 185(1989)参照)またはハイブリダイゼーションによって取得することができる。PCRに用いるプライマーは、上記(3)の欄で説明したようにして精製されたペプチド生成酵素に基づいて決定された内部アミノ酸配列に基づいて設計することができる。また、本発明によりペプチド生成酵素遺伝子(配列番号5、配列番号11、配列番号17、配列番号22、配列番号24および配列番号26)の塩基配列が明らかになったので、これらの塩基配列に基づいてプライマーまたはハイブリダイゼーション用のプローブを設計することもでき、プローブを使って単離することもできる。PCR用のプライマーとして、5'非翻訳領域及び3'非翻訳領域に対応する配列を有するプライマーを用いると、本酵素のコード領域全長を増幅することができる。配列番号5に記載された、リーダー配列および成熟タンパク質コード領域の双方を含む領域を増幅する場合を例にとると、具体的には、5'側プライマーとしては配列番号5において塩基番号61よりも上流の領域の塩基配列を有するプライマーが、3'側プライマーとしては塩基番号1908よりも下流の領域の塩基配列に相補的な配列を有するプライマーが挙げられる。 The DNA encoding the enzyme that can be used in the present invention is chromosomal DNA such as Empedobacter brevis, Sphingobacterium sp, Pedobacter heparinus, Taxobacter gelpurpurense, Cyclobacterium marinum, or Cycloserpens brutenensis, or DNA From the library, it can be obtained by PCR (polymerase chain reacion, White, TJ et al; Trends Genet., 5, 185 (1989)) or hybridization. Primers used for PCR can be designed based on the internal amino acid sequence determined based on the peptide-forming enzyme purified as described in the section (3) above. In addition, since the base sequences of the peptide-generating enzyme genes (SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 24 and SEQ ID NO: 26) have been clarified by the present invention, based on these base sequences Primers or probes for hybridization can be designed and isolated using probes. When a primer having a sequence corresponding to a 5 ′ untranslated region and a 3 ′ untranslated region is used as a primer for PCR, the entire coding region of the present enzyme can be amplified. Taking the case of amplifying the region containing both the leader sequence and the mature protein coding region described in SEQ ID NO: 5 as an example, specifically, as a 5′-side primer, SEQ ID NO: 5 is more than base number 61 Examples of the primer having the base sequence in the upstream region include a primer having a sequence complementary to the base sequence in the region downstream from the base number 1908 as the 3′-side primer.
プライマーの合成は、例えば、Applied Biosystems社製DNA合成機 model 380Bを使用し、ホスホアミダイト法を用いて(Tetrahedron Letters(1981),22,1859参照)常法に従って合成できる。PCR反応は、例えばGene Amp PCR System 9600(PERKIN ELMER社製)及びTaKaRa LA PCR in vitro Cloning Kit(宝酒造社製)を用い、各メーカーなど供給者により指定された方法に従って行うことができる。 The primer can be synthesized, for example, using a DNA synthesizer model 380B manufactured by Applied Biosystems, using the phosphoamidite method (see Tetrahedron Letters (1981), 22, 1859) according to a conventional method. The PCR reaction can be performed, for example, using Gene Amp PCR System 9600 (manufactured by PERKIN ELMER) and TaKaRa LA PCR in vitro Cloning Kit (manufactured by Takara Shuzo) according to the method specified by the supplier such as each manufacturer.
本発明のペプチド製造方法で用いることができる酵素をコードするDNAとしては、リーダー配列を含む場合および含まない場合のいずれにせよ、配列表の配列番号5に記載のCDSからなるDNAと実質的に同一のDNAも含まれる。すなわち、変異を有する本酵素をコードするDNAまたはこれを保持する細胞などから、配列表の配列番号5に記載のCDSと相補的な塩基配列からなるDNAもしくは同塩基配列から調製されるプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするDNAを単離することによっても、本発明のDNAと実質的に同一のDNAが得られる。 The DNA encoding the enzyme that can be used in the method for producing a peptide of the present invention is substantially the same as the DNA consisting of CDS described in SEQ ID NO: 5 in the Sequence Listing, whether or not it contains a leader sequence. Identical DNA is also included. That is, from a DNA encoding the present enzyme having a mutation or a cell retaining the same, a DNA comprising a nucleotide sequence complementary to the CDS described in SEQ ID NO: 5 in the sequence listing or a probe and a string prepared from the nucleotide sequence By isolating a DNA that hybridizes under a gentle condition and encodes a protein having a peptide-forming activity, a DNA substantially identical to the DNA of the present invention can be obtained.
本発明のDNAには、リーダー配列を含む場合および含まない場合のいずれにせよ、配列表の配列番号11に記載のCDSからなるDNAと実質的に同一のDNAも含まれる。すなわち、変異を有する本酵素をコードするDNAまたはこれを保持する細胞などから、配列表の配列番号11に記載のCDSと相補的な塩基配列からなるDNAもしくは同塩基配列から調製されるプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするDNAを単離することによっても、本発明のDNAと実質的に同一のDNAが得られる。 The DNA of the present invention includes substantially the same DNA as the DNA consisting of CDS described in SEQ ID NO: 11 in the sequence listing, whether or not the leader sequence is included. That is, from a DNA encoding the present enzyme having a mutation or a cell holding the same, a DNA comprising a nucleotide sequence complementary to the CDS described in SEQ ID NO: 11 of the Sequence Listing or a probe and a string prepared from the nucleotide sequence By isolating a DNA that hybridizes under a gentle condition and encodes a protein having a peptide-forming activity, a DNA substantially identical to the DNA of the present invention can be obtained.
本発明のDNAには、リーダー配列を含む場合および含まない場合のいずれにせよ、配列表の配列番号17に記載のCDSからなるDNAと実質的に同一のDNAも含まれる。すなわち、変異を有する本酵素をコードするDNAまたはこれを保持する細胞などから、配列表の配列番号17に記載のCDSと相補的な塩基配列からなるDNAもしくは同塩基配列から調製されるプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするDNAを単離することによっても、本発明のDNAと実質的に同一のDNAが得られる。 The DNA of the present invention includes substantially the same DNA as the DNA consisting of CDS described in SEQ ID NO: 17 in the sequence listing, whether or not it contains a leader sequence. That is, from a DNA encoding the present enzyme having a mutation or a cell retaining the enzyme, a DNA comprising a nucleotide sequence complementary to CDS described in SEQ ID NO: 17 of the sequence listing or a probe and a string prepared from the nucleotide sequence By isolating a DNA that hybridizes under a gentle condition and encodes a protein having a peptide-forming activity, a DNA substantially identical to the DNA of the present invention can be obtained.
本発明のDNAには、リーダー配列を含む場合および含まない場合のいずれにせよ、配列表の配列番号22に記載のCDSからなるDNAと実質的に同一のDNAも含まれる。すなわち、変異を有する本酵素をコードするDNAまたはこれを保持する細胞などから、配列表の配列番号22に記載のCDSと相補的な塩基配列からなるDNAもしくは同塩基配列から調製されるプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするDNAを単離することによっても、本発明のDNAと実質的に同一のDNAが得られる。 The DNA of the present invention includes DNA substantially the same as the DNA consisting of CDS described in SEQ ID NO: 22 in the sequence listing, whether or not the leader sequence is included. That is, from a DNA encoding the present enzyme having a mutation or a cell holding the same, a DNA comprising a nucleotide sequence complementary to the CDS described in SEQ ID NO: 22 in the sequence listing or a probe and a string prepared from the nucleotide sequence By isolating a DNA that hybridizes under a gentle condition and encodes a protein having a peptide-forming activity, a DNA substantially identical to the DNA of the present invention can be obtained.
本発明のDNAには、リーダー配列を含む場合および含まない場合のいずれにせよ、配列表の配列番号24に記載のCDSからなるDNAと実質的に同一のDNAも含まれる。すなわち、変異を有する本酵素をコードするDNAまたはこれを保持する細胞などから、配列表の配列番号24に記載のCDSと相補的な塩基配列からなるDNAもしくは同塩基配列から調製されるプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするDNAを単離することによっても、本発明のDNAと実質的に同一のDNAが得られる。 The DNA of the present invention includes DNA substantially identical to the DNA consisting of CDS described in SEQ ID NO: 24 in the Sequence Listing, whether or not it contains a leader sequence. That is, from a DNA encoding the present enzyme having a mutation or a cell retaining the same, a DNA comprising a nucleotide sequence complementary to the CDS described in SEQ ID NO: 24 of the Sequence Listing or a probe and a string prepared from the nucleotide sequence By isolating a DNA that hybridizes under a gentle condition and encodes a protein having a peptide-forming activity, a DNA substantially identical to the DNA of the present invention can be obtained.
本発明のDNAには、リーダー配列を含む場合および含まない場合のいずれにせよ、配列表の配列番号26に記載のCDSからなるDNAと実質的に同一のDNAも含まれる。すなわち、変異を有する本酵素をコードするDNAまたはこれを保持する細胞などから、配列表の配列番号26に記載のCDSと相補的な塩基配列からなるDNAもしくは同塩基配列から調製されるプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、ペプチド生成活性を有するタンパク質をコードするDNAを単離することによっても、本発明のDNAと実質的に同一のDNAが得られる。 The DNA of the present invention includes DNA substantially the same as the DNA consisting of CDS described in SEQ ID NO: 26 in the sequence listing, whether or not it contains a leader sequence. That is, from a DNA encoding the present enzyme having a mutation or a cell holding the same, a DNA comprising a nucleotide sequence complementary to CDS described in SEQ ID NO: 26 of the Sequence Listing or a probe and a string prepared from the nucleotide sequence By isolating a DNA that hybridizes under a gentle condition and encodes a protein having a peptide-forming activity, a DNA substantially identical to the DNA of the present invention can be obtained.
プローブは、例えば配列番号5に記載の塩基配列に基づいて定法により作製することができる。また、プローブを用いてこれとハイブリダイズするDNAをつり上げ、目的とするDNAを単離する方法も、定法に従って行えばよい。例えば、DNAプローブはプラスミドやファージベクターにクローニングされた塩基配列を増幅し、プローブとして用いたい塩基配列を制限酵素により切り出し、抽出して調製することができる。切り出す箇所は、目的とするDNAに応じて調節することができる。 The probe can be prepared by a conventional method based on the base sequence described in SEQ ID NO: 5, for example. A method for picking up DNA that hybridizes with a probe using a probe and isolating the target DNA may be performed according to a conventional method. For example, a DNA probe can be prepared by amplifying a base sequence cloned in a plasmid or a phage vector, and cutting out and extracting the base sequence to be used as a probe with a restriction enzyme. The part to be cut out can be adjusted according to the target DNA.
ここでいう「ストリンジェントな条件」とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。この条件を明確に数値化することは困難であるが、一例を示せば、相同性が高いDNA同士、例えば50%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の相同性を有するDNA同士がハイブリダイズし、それより相同性が低いDNA同士がハイブリダイズしない条件、あるいは通常のサザンハイブリダイゼーションの洗いの条件である60℃、1×SSC、0.1%SDS、好ましくは、0.1×SSC、0.1%SDSに相当する塩濃度でハイブリダイズする条件が挙げられる。このような条件でハイブリダイズする遺伝子の中には途中にストップコドンが発生したものや、活性中心の変異により活性を失ったものも含まれるが、それらについては、市販の発現ベクターにつなぎ、適当な宿主で発現させて、発現産物の酵素活性を後述の方法で測定することによって容易に取り除くことができる。 The “stringent conditions” referred to herein are conditions under which so-called specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. Although it is difficult to clearly quantify this condition, for example, DNAs having high homology, for example, 50% or more, more preferably 80% or more, and more preferably 90% or more have high homology. 60 ° C., 1 × SSC, 0.1% SDS, preferably 0, which is a condition in which DNAs hybridize and DNAs having lower homology do not hybridize, or washing conditions of normal Southern hybridization Conditions for hybridizing at a salt concentration corresponding to 0.1 × SSC and 0.1% SDS are included. The genes that hybridize under these conditions include those that have generated stop codons in the middle and those that have lost activity due to mutations in the active center. It can be easily removed by expressing in an appropriate host and measuring the enzyme activity of the expression product by the method described below.
ただし、上記のようにストリンジェントな条件でハイブリダイズする塩基配列の場合には、50℃、pH8の条件下で、元となる塩基配列によりコードされるアミノ酸配列を有するタンパク質の半分程度以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の酵素活性を保持していることが望ましい。例えば、配列番号5に記載の塩基配列のうち塩基番号127〜1908にの塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズする塩基配列の場合について説明すると、50℃、pH8の条件下で、配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列を有するタンパク質の半分程度以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の酵素活性を保持していることが望ましい。 However, in the case of a base sequence that hybridizes under stringent conditions as described above, about 50% or more of a protein having an amino acid sequence encoded by the original base sequence under conditions of 50 ° C. and pH 8, It is desirable that the enzyme activity is maintained at 80% or more, more preferably 90% or more. For example, in the case of a base sequence that hybridizes under stringent conditions with DNA consisting of a base sequence complementary to the base sequence of base numbers 127 to 1908 of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 5, Enzyme activity of about 8% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more of the protein having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 616 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 under the condition of pH 8 It is desirable to hold
配列表の配列番号5に記載のCDSによりコードされるアミノ酸配列は、配列表の配列番号6に示される。また、配列表の配列番号11に記載のCDSによりコードされるアミノ酸配列は、配列表の配列番号12に示される。配列表の配列番号17に記載のCDSによりコードされるアミノ酸配列は、配列表の配列番号18に示される。配列表の配列番号22に記載のCDSによりコードされるアミノ酸配列は、配列表の配列番号23に示される。配列表の配列番号24に記載のCDSによりコードされるアミノ酸配列は、配列表の配列番号25に示される。また、配列表の配列番号26に記載のCDSによりコードされるアミノ酸配列は、配列表の配列番号27に示される。 The amino acid sequence encoded by the CDS described in SEQ ID NO: 5 in the sequence listing is shown in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing. The amino acid sequence encoded by the CDS described in SEQ ID NO: 11 in the sequence listing is shown in SEQ ID NO: 12 in the sequence listing. The amino acid sequence encoded by the CDS described in SEQ ID NO: 17 in the sequence listing is shown in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing. The amino acid sequence encoded by the CDS described in SEQ ID NO: 22 in the sequence listing is shown in SEQ ID NO: 23 in the sequence listing. The amino acid sequence encoded by the CDS described in SEQ ID NO: 24 in the sequence listing is shown in SEQ ID NO: 25 in the sequence listing. The amino acid sequence encoded by the CDS described in SEQ ID NO: 26 in the sequence listing is shown in SEQ ID NO: 27 in the sequence listing.
配列番号6に記載されたアミノ酸配列の全体には、リーダーペプチドと成熟タンパク質領域が含まれ、アミノ酸残基番号1〜22までがリーダーペプチドにあたり、23〜616までが成熟タンパク質領域である。 The entire amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 includes a leader peptide and a mature protein region, amino acid residues 1 to 22 are leader peptides, and 23 to 616 are mature protein regions.
配列番号11に記載されたアミノ酸配列の全体には、リーダーペプチドと成熟タンパク質領域が含まれ、アミノ酸残基番号1〜20までがリーダーペプチドにあたり、21〜619までが成熟タンパク質領域である。 The entire amino acid sequence described in SEQ ID NO: 11 includes a leader peptide and a mature protein region, amino acid residues 1 to 20 are leader peptides, and 21 to 619 are mature protein regions.
配列番号18に記載されたアミノ酸配列の全体には、リーダーペプチドと成熟タンパク質領域が含まれ、アミノ酸残基番号1〜22までがリーダーペプチドにあたり、23〜625までが成熟タンパク質領域である。 The entire amino acid sequence described in SEQ ID NO: 18 includes a leader peptide and a mature protein region, amino acid residues 1 to 22 are leader peptides, and 23 to 625 are mature protein regions.
配列番号23に記載されたアミノ酸配列の全体には、リーダーペプチドと成熟タンパク質領域が含まれ、アミノ酸残基番号1〜22までがリーダーペプチドにあたり、23〜645までが成熟タンパク質領域である。 The entire amino acid sequence described in SEQ ID NO: 23 includes a leader peptide and a mature protein region, amino acid residues 1 to 22 are leader peptides, and 23 to 645 are mature protein regions.
配列番号25に記載されたアミノ酸配列の全体には、リーダーペプチドと成熟タンパク質領域が含まれ、アミノ酸残基番号1〜25までがリーダーペプチドにあたり、26〜620までが成熟タンパク質領域である。 The entire amino acid sequence described in SEQ ID NO: 25 includes a leader peptide and a mature protein region, amino acid residues 1 to 25 are leader peptides, and 26 to 620 are mature protein regions.
配列番号27に記載されたアミノ酸配列の全体には、リーダーペプチドと成熟タンパク質領域が含まれ、アミノ酸残基番号1〜17までがリーダーペプチドにあたり、18〜644までが成熟タンパク質領域である。 The entire amino acid sequence described in SEQ ID NO: 27 includes a leader peptide and a mature protein region, amino acid residues 1 to 17 are leader peptides, and 18 to 644 are mature protein regions.
本発明のDNAによりコードされるタンパク質は、その成熟タンパク質がペプチド生成活性を有するタンパク質であり、リーダーペプチドを含むか含まないかに関わらず、配列表の配列番号6、配列番号12、配列番号18、配列番号23、配列番号25もしくは配列番号27に記載されたアミノ酸配列を有するタンパク質と実質的に同一のタンパク質をコードするDNAも、本発明で用いることができるDNAに含まれる(なお、ユニバーサルコドンのコードに従ってアミノ酸配列から塩基配列は特定される)。すなわち、本発明により、以下の(A)から(X)に示されるタンパク質をコードするDNAが提供される。 The protein encoded by the DNA of the present invention is a protein whose mature protein has peptide-forming activity, and whether or not it contains a leader peptide, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 18, DNA encoding a protein that is substantially the same as the protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 23, SEQ ID NO: 25, or SEQ ID NO: 27 is also included in the DNA that can be used in the present invention (note that the universal codon The base sequence is specified from the amino acid sequence according to the code). That is, according to the present invention, DNAs encoding the proteins shown in the following (A) to (X) are provided.
(A)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(C)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列を有するタンパク質
(D)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(E)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列を有するタンパク質
(F)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(G)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列を有するタンパク質
(H)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(I)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列を有するタンパク質
(J)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(K)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列を有するタンパク質
(L)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(M)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(N)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(O)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(P)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(Q)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(R)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(S)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(T)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(U)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(V)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(W)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(X)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(A) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 616 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing (B) Amino acid residue number 23 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing ˜616 having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β -Protein having the activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of the diester (C) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 among the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 12 of the Sequence Listing (D) In the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 12 in the sequence listing, 1 or a number Of amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is selectively used as an α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester A protein having an activity of peptide binding (E) The amino acid sequence described in SEQ ID NO: 18 of the protein (F) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 625 among the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 18 of the sequence table Among the amino acid sequences of amino acid residues 23 to 625, and having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine is L A protein (G) sequence having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester The amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23 of the protein (H) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23 Having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions and / or inversions, and L-phenylalanine is α- of L-aspartic acid-α, β-diester A protein having an activity of selectively binding a peptide to an ester site (I) A protein having an amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 among amino acid sequences set forth in SEQ ID NO: 25 of the sequence listing (J) SEQ ID NO: of the sequence listing In the amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 of the amino acid sequence described in 25, one or several amino acids Having an amino acid sequence containing no acid substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion, and L-phenylalanine selectively at the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 27 of the protein (L) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644 out of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 27 of the protein (K) sequence table having the activity to bind the peptide In the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644, and having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine is L -Sequence of the protein (M) sequence table having the activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester Amino acids comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions and / or inversions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the protein (N) sequence listing having the amino acid sequence set forth in No. 6 SEQ ID NO: of the protein (O) sequence listing having a sequence and having a mature protein region that selectively binds L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester Amino acid sequence comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12 of the protein (P) sequence listing having the amino acid sequence shown in FIG. And L-phenylalanine is selectively bonded to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 in the protein (R) sequence list, which has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 in the protein (Q) sequence list, including the mature protein region having the activity of one or several amino acids It has an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion, and L-phenylalanine is selectively peptide-bonded to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester. Substitution of one or several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 23 of the protein (T) sequence list having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 23 of the protein (S) sequence list including the mature protein region having activity , Deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is L- A protein (V) having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 25 in the protein (U) sequence table, which contains a mature protein region having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester It has an amino acid sequence containing substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 in the Table, and L-phenylalanine is converted to L-asparagine Protein (X) Sequence Listing having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 27 in the Protein (W) Sequence Listing, which contains a mature protein region having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of the acid-α, β-diester 1 or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and Has an amino acid sequence comprising a beauty / or inversions, and, L- phenylalanine L- aspartic acid-.alpha., proteins comprising the mature protein region having a selectively active for peptide bond α- ester moiety β- diester
ここで、「数個」とは、アミノ酸残基のタンパク質の立体構造における位置や種類によっても異なるが、アミノ酸残基のタンパク質の立体構造や活性を大きく損なわない範囲のものであり、具体的には、2〜50個、好ましくは2〜30個、さらに好ましくは2〜10個である。ただし、(B)、(D)、(F)、(H)、(J)、(L)、(N)、(P)、(R)、(T)、(V)、(X)のタンパク質のアミノ酸配列において1または数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、付加および/または逆位を含むアミノ酸配列の場合には、50℃、pH8の条件下で、変異を含まない状態でのタンパク質の半分程度以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の酵素活性を保持していることが望ましい。例えば、(B)の場合について説明すると、(B)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列において1または数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入、付加および/または逆位を含むアミノ酸配列の場合には、50℃、pH8の条件下で配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質の半分程度以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の酵素活性を保持していることが望ましい。 Here, “several” means a range that does not greatly impair the three-dimensional structure and activity of the amino acid residue protein, although it varies depending on the position and type of the three-dimensional structure of the amino acid residue protein. Is 2-50, preferably 2-30, and more preferably 2-10. However, (B), (D), (F), (H), (J), (L), (N), (P), (R), (T), (V), (X) In the case of an amino acid sequence containing substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion of one or several amino acid residues in the amino acid sequence of the protein, a state containing no mutation at 50 ° C. and pH 8 It is desirable to maintain an enzyme activity of about half or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 90% or more of the protein. For example, in the case of (B), (B) including substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion of one or several amino acid residues in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing In the case of an amino acid sequence, enzyme activity of about half or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more of the protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing under conditions of 50 ° C. and pH 8 It is desirable to hold
上記(B)などに示されるようなアミノ酸の変異は、例えば部位特異的変異法によって、本酵素遺伝子の特定の部位のアミノ酸が置換、欠失、挿入、付加されるように塩基配列を改変することによって得られる。また、上記のような改変されたDNAは、従来知られている突然変異処理によっても取得され得る。突然変異処理としては、本酵素をコードするDNAをヒドロキシルアミン等でインビトロ処理する方法、及び本酵素をコードするDNAを保持するエシェリヒア属細菌を、紫外線照射またはN−メチル−N'−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)もしくは亜硝酸等の通常人工突然変異に用いられている変異剤によって処理する方法が挙げられる。 For amino acid mutations as shown in (B) above, the nucleotide sequence is modified by, for example, site-specific mutagenesis so that the amino acid at a specific site of this enzyme gene is substituted, deleted, inserted, or added. Can be obtained. The modified DNA as described above can also be obtained by a conventionally known mutation treatment. Mutation treatment includes a method of treating DNA encoding the enzyme in vitro with hydroxylamine or the like, and an Escherichia bacterium carrying the DNA encoding the enzyme by ultraviolet irradiation or N-methyl-N′-nitro-N -A method of treating with a mutating agent usually used for artificial mutation such as nitrosoguanidine (NTG) or nitrous acid.
また、上記のような塩基の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位等には、微生物の種あるいは菌株による差等、天然に生じる変異も含まれる。上記のような変異を有するDNAを適当な細胞で発現させ、発現産物の本酵素活性を調べることにより、配列表の配列番号6、12、18、23、25または27に記載のタンパク質と実質的に同一のタンパク質をコードするDNAが得られる。 Moreover, naturally occurring mutations such as differences between microorganism species or strains are included in the above-described base substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion. By substantially expressing the DNA having the mutation as described above in an appropriate cell and examining the enzyme activity of the expression product, it is substantially the same as the protein shown in SEQ ID NO: 6, 12, 18, 23, 25 or 27 in the sequence listing. DNA encoding the same protein is obtained.
(3−3−2)形質転換体の作製およびペプチド生成酵素の生成
上記(3−3−1)で説明したDNAを適当な宿主に導入し、発現させることによって、本発明のペプチド製造方法で用いることができるペプチド生成酵素を生成することができる。
(3-3-2) Production of transformant and production of peptide-forming enzyme In the method for producing a peptide of the present invention, the DNA described in (3-3-1) above is introduced into a suitable host and expressed. Peptide producing enzymes that can be used can be produced.
DNAにより特定されるタンパク質を発現させるための宿主としては、宿主としては、エシェリヒア コリ(Escherichia coli)等のエシェリヒア属細菌、エンペドバクター属細菌、スフィンゴバクテリウム属細菌、フラボバクテリウム細菌及びバチルス ズブチリス(Bacillus subtilis)をはじめとする種々の原核細胞、サッカロマイセス セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、ピヒア スティピティス(Pichia stipitis)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)をはじめとする種々の真核細胞を用いることができる。 As a host for expressing a protein specified by DNA, Escherichia coli such as Escherichia coli, Empedobacter bacterium, Sphingobacteria bacterium, Flavobacterium bacterium and Bacillus subtilis Various prokaryotic cells, including (Bacillus subtilis), Saccharomyces cerevisiae, Pichia stipitis, Aspergillus oryzae, and other cells such as Aspergillus oryzae
DNAを宿主に導入するのに用いる組換えDNAは、発現させようとする宿主の種類に応じたベクターに、導入しようとするDNAを、該DNAがコードするタンパク質が発現可能な形態で挿入することで調製可能である。本発明のDNAを発現させるためのプロモータとしては、エンペドバクター ブレビスなどのペプチド生成酵素遺伝子固有のプロモータが宿主細胞で機能する場合には該プロモータを使用することができる。また、必要に応じて宿主細胞で働く他のプロモータを本発明のDNAに連結し、該プロモータ制御下で発現させるようにしてもよい。 Recombinant DNA used to introduce DNA into a host is inserted into a vector corresponding to the type of host to be expressed in a form in which the protein encoded by the DNA can be expressed. Can be prepared. As a promoter for expressing the DNA of the present invention, when a promoter specific to a peptide-generating enzyme gene such as Empedobacter brevis functions in a host cell, the promoter can be used. Further, if necessary, another promoter that works in the host cell may be linked to the DNA of the present invention and expressed under the control of the promoter.
組換えDNAを宿主細胞に導入するための形質転換法としては、D.M.Morrisonの方法(Methods in Enzymology 68, 326 (1979))あるいは受容菌細胞を塩化カルシウムで処理してDNAの透過性を増す方法(Mandel,M. and Higa,A.,J.Mol.Biol.,53,159(1970))等が挙げられる。 Transformation methods for introducing recombinant DNA into host cells include DM Morrison's method (Methods in Enzymology 68, 326 (1979)) or a method in which recipient cells are treated with calcium chloride to increase DNA permeability. (Mandel, M. and Higa, A., J. Mol. Biol., 53, 159 (1970)).
タンパク質を組換えDNA技術を用いて大量生産する場合、該タンパク質を生産する形質転換体内で該タンパク質が会合し、タンパク質の封入体(inclusion body)を形成させる形態も好ましい一実施形態として挙げられる。この発現生産方法の利点は、目的のタンパク質を菌体内に存在するプロテアーゼによる消化から保護する点および目的のタンパク質を菌体破砕に続く遠心分離操作によって簡単に精製できる点等である。 When a protein is mass-produced using recombinant DNA technology, a form in which the protein associates in a transformant producing the protein to form an inclusion body of the protein is also mentioned as a preferred embodiment. Advantages of this expression production method are that the target protein is protected from digestion by proteases present in the microbial cells, and that the target protein can be easily purified by centrifugation following cell disruption.
このようにして得られるタンパク質封入体は、タンパク質変性剤により可溶化され、主にその変性剤を除去することによる活性再生操作を経た後、正しく折り畳まれた生理的に活性なタンパク質に変換される。例えば、ヒトインターロイキン−2の活性再生(特開昭61−257931号公報)等多くの例がある。 The protein inclusion body obtained in this way is solubilized by a protein denaturing agent, and after being subjected to an activity regeneration operation mainly by removing the denaturing agent, it is converted into a correctly folded physiologically active protein. . For example, there are many examples such as activity regeneration of human interleukin-2 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-257931).
タンパク質封入体から活性型タンパク質を得るためには、可溶化・活性再生等の一連の操作が必要であり、直接活性型タンパク質を生産する場合よりも操作が複雑になる。しかし、菌体の生育に影響を及ぼすようなタンパク質を菌体内で大量に生産させる場合は、不活性なタンパク質封入体として菌体内に蓄積させることにより、その影響を抑えることができる。 In order to obtain an active protein from a protein inclusion body, a series of operations such as solubilization and activity regeneration are necessary, and the operation becomes more complicated than when directly producing an active protein. However, when a large amount of a protein that affects the growth of bacterial cells is produced in the bacterial cells, the effect can be suppressed by accumulating them in the bacterial cells as inactive protein inclusion bodies.
目的タンパク質を封入体として大量生産させる方法として、強力なプロモータの制御下、目的のタンパク質を単独で発現させる方法の他、大量発現することが知られているタンパク質との融合タンパク質として発現させる方法がある。 As a method for mass production of the target protein as inclusion bodies, there is a method of expressing the target protein alone under the control of a strong promoter, or a method of expressing it as a fusion protein with a protein known to be expressed in large quantities. is there.
以下、形質転換された大腸菌を作製し、これを用いてペプチド生成酵素を製造する方法を例として、より具体的に説明する。なお、大腸菌などの微生物にペプチド生成酵素を作製させる場合、タンパク質のコード配列として、リーダー配列を含む前駆タンパク質をコードするDNAを組み込こんでも、リーダー配列を含まない成熟タンパク質領域のDNAのみを組み込んでもよく、作製しようとする酵素の製造条件、形態、使用条件などにより適宜選択することができる。 Hereinafter, a method for producing transformed Escherichia coli and producing a peptide-producing enzyme using the transformed Escherichia coli will be described more specifically. When preparing a peptide-generating enzyme in a microorganism such as Escherichia coli, only the DNA of the mature protein region that does not contain the leader sequence is incorporated even if the DNA encoding the precursor protein containing the leader sequence is incorporated as the protein coding sequence. However, it can be appropriately selected depending on the production conditions, form, use conditions, etc. of the enzyme to be produced.
ペプチド生成酵素をコードするDNAを発現させるプロモータとしては、通常大腸菌における異種タンパク質生産に用いられるプロモータを使用することができ、例えば、T7プロモータ、lacプロモータ、trpプロモータ、trcプロモータ、tacプロモータ、ラムダファージのPRプロモータ、PLプロモータ等の強力なプロモータが挙げられる。また、ベクターとしては、pUC19、pUC18、pBR322、pHSG299、pHSG298、pHSG399、pHSG398、RSF1010、pMW119、pMW118、pMW219、pMW218等を用いることができる。他にもファージDNAのベクターも利用できる。さらに、プロモータを含み、挿入DNA配列を発現させることができる発現ベクターを使用することもできる。 As a promoter for expressing DNA encoding a peptide-forming enzyme, a promoter usually used for heterologous protein production in E. coli can be used. For example, T7 promoter, lac promoter, trp promoter, trc promoter, tac promoter, lambda phage Powerful promoters such as PR promoter and PL promoter. Moreover, as a vector, pUC19, pUC18, pBR322, pHSG299, pHSG298, pHSG399, pHSG398, RSF1010, pMW119, pMW118, pMW219, pMW218, etc. can be used. In addition, phage DNA vectors can also be used. Furthermore, an expression vector containing a promoter and capable of expressing the inserted DNA sequence can also be used.
ペプチド生成酵素を融合タンパク質封入体として生産させるためには、ペプチド生成酵素遺伝子の上流あるいは下流に、他のタンパク質、好ましくは親水性であるペプチドをコードする遺伝子を連結して、融合タンパク質遺伝子とする。このような他のタンパク質をコードする遺伝子としては、融合タンパク質の蓄積量を増加させ、変性・再生工程後に融合タンパク質の溶解性を高めるものであればよく、例えば、T7gene 10、β−ガラクトシダーゼ遺伝子、デヒドロ葉酸還元酵素遺伝子、γインターフェロン遺伝子、インターロイキン−2遺伝子、プロキモシン遺伝子等が候補として挙げられる。 In order to produce a peptide-forming enzyme as a fusion protein inclusion body, a gene encoding another protein, preferably a hydrophilic peptide, is linked upstream or downstream of the peptide-forming enzyme gene to form a fusion protein gene. . Such a gene encoding another protein may be any gene that increases the accumulation amount of the fusion protein and enhances the solubility of the fusion protein after the denaturation / regeneration process. For example, T7gene 10, β-galactosidase gene, Dehydrofolate reductase gene, γ interferon gene, interleukin-2 gene, prochymosin gene and the like are listed as candidates.
これらの遺伝子とペプチド生成酵素をコードする遺伝子とを連結する際には、コドンの読み取りフレームが一致するようにする。適当な制限酵素部位で連結するか、あるいは適当な配列の合成DNAを利用すればよい。 When these genes and a gene encoding a peptide-forming enzyme are linked, the codon reading frames are made to coincide. Ligation may be performed at an appropriate restriction enzyme site, or synthetic DNA having an appropriate sequence may be used.
また、生産量を増大させるためには、融合タンパク質遺伝子の下流に転写終結配列であるターミネータを連結することが好ましい場合がある。このターミネータとしては、T7ターミネータ、fdファージターミネータ、T4ターミネータ、テトラサイクリン耐性遺伝子のターミネータ、大腸菌trpA遺伝子のターミネータ等が挙げられる。 In order to increase the production amount, it may be preferable to link a terminator, which is a transcription termination sequence, downstream of the fusion protein gene. Examples of the terminator include T7 terminator, fd phage terminator, T4 terminator, tetracycline resistance gene terminator, E. coli trpA gene terminator, and the like.
ペプチド生成酵素またはペプチド生成酵素と他のタンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を大腸菌に導入するためのベクターとしては、いわゆるマルチコピー型のものが好ましく、ColE1由来の複製開始点を有するプラスミド、例えばpUC系のプラスミドやpBR322系のプラスミドあるいはその誘導体が挙げられる。ここで、「誘導体」とは、塩基の置換、欠失、挿入、付加および/または逆位などによってプラスミドに改変を施したものを意味する。なお、ここでいう改変とは、変異剤やUV照射などによる変異処理、あるいは自然変異などによる改変をも含む。 As a vector for introducing a gene encoding a peptide-forming enzyme or a gene encoding a peptide-forming enzyme and another protein into E. coli, a so-called multi-copy type is preferable, and a plasmid having a replication origin derived from ColE1, for example, Examples include pUC plasmids, pBR322 plasmids, and derivatives thereof. Here, the “derivative” means one obtained by modifying a plasmid by base substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion. In addition, the modification here includes modification by mutation treatment with a mutation agent, UV irradiation, or natural mutation.
また、形質転換体を選別するために、該ベクターがアンピシリン耐性遺伝子等のマーカーを有することが好ましい。このようなプラスミドとして、強力なプロモータを持つ発現ベクターが市販されている(pUC系(宝酒造(株)製)、pPROK系(クローンテック製)、pKK233−2(クローンテック製)ほか)。 In order to select transformants, the vector preferably has a marker such as an ampicillin resistance gene. As such plasmids, expression vectors having a strong promoter are commercially available (pUC system (Takara Shuzo Co., Ltd.), pPROK system (Clontech), pKK233-2 (Clontech), etc.).
プロモータ、ペプチド生成酵素またはペプチド生成酵素と他のタンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子、場合によってはターミネータの順に連結したDNA断片と、ベクターDNAとを連結して組換えDNAを得る。 A DNA encoding a promoter, a peptide-forming enzyme or a gene encoding a fusion protein of a peptide-forming enzyme and another protein, or in some cases a terminator-linked DNA fragment, and vector DNA are ligated to obtain recombinant DNA.
該組換えDNAを用いて大腸菌を形質転換し、この大腸菌を培養すると、ペプチド生成酵素またはペプチド生成酵素と他のタンパク質との融合タンパク質が発現生産される。形質転換される宿主は、異種遺伝子の発現に通常用いられる株を使用することができるが、エシェリヒア コリ JM109株が好ましい。形質転換を行う方法、および形質転換体を選別する方法はMolecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989)等に記載されている。 When E. coli is transformed with the recombinant DNA and the E. coli is cultured, a peptide-forming enzyme or a fusion protein of a peptide-forming enzyme and another protein is expressed and produced. As a host to be transformed, a strain usually used for expression of a heterologous gene can be used, but Escherichia coli JM109 strain is preferable. Methods for performing transformation and methods for selecting transformants are described in Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press (1989) and the like.
融合タンパク質として発現させた場合、血液凝固因子Xa、カリクレインなどの、ペプチド生成酵素内に存在しない配列を認識配列とする制限プロテアーゼを用いてペプチド生成酵素を切り出せるようにしてもよい。 When expressed as a fusion protein, the peptide-forming enzyme may be excised using a restriction protease such as blood coagulation factor Xa, kallikrein, etc., which has a sequence not present in the peptide-forming enzyme as a recognition sequence.
生産培地としては、M9−カザミノ酸培地、LB培地など、大腸菌を培養するために通常用いる培地を用いてもよい。また、培養条件、生産誘導条件は、用いたベクターのマーカー、プロモータ、宿主菌等の種類に応じて適宜選択する。 As the production medium, a medium usually used for culturing Escherichia coli such as M9-casamino acid medium and LB medium may be used. The culture conditions and production induction conditions are appropriately selected according to the type of the marker, promoter, host fungus and the like used.
ペプチド生成酵素またはペプチド生成酵素と他のタンパク質との融合タンパク質を回収するには、以下の方法などがある。ペプチド生成酵素あるいはその融合タンパク質が菌体内に可溶化されていれば、菌体を回収した後、菌体を破砕あるいは溶菌させ、粗酵素液として使用できる。さらに、必要に応じて、通常の沈澱、濾過、カラムクロマトグラフィー等の手法によりペプチド生成酵素あるいはその融合タンパク質を精製して用いることも可能である。この場合、ペプチド生成酵素あるいは融合タンパク質の抗体を利用した精製法も利用できる。 There are the following methods for recovering a peptide-forming enzyme or a fusion protein of a peptide-forming enzyme and another protein. If the peptide-forming enzyme or its fusion protein is solubilized in the microbial cells, the microbial cells can be recovered and then disrupted or lysed to be used as a crude enzyme solution. Furthermore, if necessary, the peptide-forming enzyme or its fusion protein can be purified and used by a conventional method such as precipitation, filtration or column chromatography. In this case, a purification method using a peptide-forming enzyme or a fusion protein antibody can also be used.
タンパク質封入体が形成される場合には、変性剤でこれを可溶化する。菌体タンパク質とともに可溶化してもよいが、以降の精製操作を考慮すると、封入体を取り出して、これを可溶化するのが好ましい。封入体を菌体から回収するには、従来公知の方法で行えばよい。例えば、菌体を破壊し、遠心分離操作等によって封入体を回収する。タンパク質封入体を可溶化させる変性剤としては、グアニジン塩酸(例えば、6M、pH5〜8)や尿素(例えば8M)などが挙げられる。 When protein inclusion bodies are formed, they are solubilized with a denaturing agent. Although it may be solubilized together with the bacterial protein, it is preferable to take out the inclusion body and solubilize it in consideration of the subsequent purification operation. In order to recover the inclusion body from the microbial cell, a conventionally known method may be used. For example, the microbial cells are destroyed, and the inclusion bodies are collected by centrifugation operation or the like. Examples of denaturing agents that solubilize protein inclusion bodies include guanidine hydrochloride (eg, 6M, pH 5-8), urea (eg, 8M), and the like.
これらの変性剤を透析等により除くと、活性を有するタンパク質として再生される。透析に用いる透析溶液としては、トリス塩酸緩衝液やリン酸緩衝液などを用いればよく、濃度としては20mM〜0.5M、pHとしては5〜8が挙げられる。 When these denaturing agents are removed by dialysis or the like, they are regenerated as active proteins. As a dialysis solution used for dialysis, a Tris-HCl buffer or a phosphate buffer may be used, and the concentration may be 20 mM to 0.5 M, and the pH may be 5 to 8.
再生工程時のタンパク質濃度は、500μg/ml程度以下に抑えるのが好ましい。再生したペプチド生成酵素が自己架橋を行うのを抑えるために、透析温度は5℃以下であることが好ましい。また、変性剤除去の方法として、この透析法のほか、希釈法、限外濾過法などがあり、いずれを用いても活性の再生が期待できる。 The protein concentration during the regeneration step is preferably suppressed to about 500 μg / ml or less. In order to suppress the regenerated peptide-forming enzyme from self-crosslinking, the dialysis temperature is preferably 5 ° C. or lower. Further, as a method for removing the denaturant, there are a dialysis method, a dilution method, an ultrafiltration method, and the like, and the regeneration of activity can be expected by using any of them.
<2>α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルの製造方法
本発明のα−APMの製造方法は、上記の「<1>α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法」に沿ってα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステルを合成する第1の工程と、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステルをα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルに変換する第2の工程、とを含む。
<2> Method for Producing α-L-Aspartyl-L-Phenylalanine-α-Methyl Ester The method for producing α-APM of the present invention is the above-mentioned “<1> α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester”. First step of synthesizing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester in accordance with the “Production Method” and α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester as α-L-aspartyl A second step of converting to -L-phenylalanine-α-methyl ester.
第1の工程における好ましい条件等は、上記の「<1>α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステルの製造方法」の欄に記載の通りである。また、第2の工程については、公知の方法により行うことができ、例えば、特許公告平4−41155号公報などに記載の方法、好適な条件が参照される。本発明のα−APMの製造方法によれば、甘味料等として重要なα−APMを簡便かつ高収率で安価に製造することができる。 Preferred conditions and the like in the first step are as described in the column of “<1> Production method of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester” above. Moreover, about a 2nd process, it can carry out by a well-known method, for example, refer to the method described in patent publication 4-41155 etc., and suitable conditions. According to the method for producing α-APM of the present invention, α-APM important as a sweetener or the like can be produced simply and at a high yield at a low cost.
以下、実施例をあげて、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。生成物の測定には、薄層クロマトグラムのニンヒドリン発色での確認(定性)に加え、定量的には以下に示す高速液体クロマトグラフィーにて定量した。カラム:InertsiL ODS−2(GLサイエンス社製)、溶離液:5.0mM 1−オクタンスルホン酸ナトリウムを含むリン酸水溶液(pH2.1):メタノール=100:15〜50、流量:1.0mL/min、検出 210nm。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and it demonstrates further in detail, this invention is not limited to these. In the measurement of the product, in addition to the confirmation (qualitative) of the thin-layer chromatogram by ninhydrin coloration, the product was quantitatively determined by high performance liquid chromatography shown below. Column: InertsiL ODS-2 (manufactured by GL Science), eluent: phosphoric acid aqueous solution (pH 2.1) containing 5.0 mM sodium 1-octanesulfonate: methanol = 100: 15-50, flow rate: 1.0 mL / min, detection 210 nm.
(実施例1)α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステルを生成する微生物
表1−1に示す細菌、放線菌の培養には、1L中にグリセロール 20g、硫酸アンモニウム 5g、リン酸一カリウム 1g、リン酸二カリウム 3g、硫酸マグネシウム 0.5g、酵母エキス 10g、ペプトン 10gを含む培地(pH7.0)50mLを500mL坂口フラスコに分注し、115℃で15分殺菌したものを用いた(培地1)。この培地1に、1L中にグルコース 5g、酵母エキス 10g、ペプトン 10g、NaCl 5g、寒天 20gを含む斜面寒天培地(pH7.0)にて30℃、24時間培養した表1に示す微生物を1白金耳接種し、30℃、120往復/分、で17時間振とう培養を行った。培養後菌体を遠心分離し、湿菌体として100g/Lになるように10mMのEDTAを含む0.1Mホウ酸緩衝液(pH9.0)にて懸濁した。
(Example 1) Microorganism producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester For culturing bacteria and actinomycetes shown in Table 1-1, 20 g of glycerol, 5 g of ammonium sulfate, and monophosphate 50 mL of a medium (pH 7.0) containing 1 g of potassium, 3 g of dipotassium phosphate, 0.5 g of magnesium sulfate, 10 g of yeast extract, and 10 g of peptone was dispensed into a 500 mL Sakaguchi flask and sterilized at 115 ° C. for 15 minutes. (Medium 1). 1 platinum of the microorganisms shown in Table 1 cultured for 24 hours at 30 ° C. on a slope agar medium (pH 7.0) containing 5 g glucose, 10 g yeast extract, 10 g peptone, 5 g NaCl, 20 g agar in 1 L. Inoculated by ear and cultured with shaking at 30 ° C. and 120 reciprocations / minute for 17 hours. After cultivation, the cells were centrifuged and suspended in 0.1 M borate buffer (pH 9.0) containing 10 mM EDTA so as to be 100 g / L as wet cells.
表1−1に示す酵母の培養には、1L中にグルコース 10g、グリセロール
10g、硫酸アンモニウム 5g、リン酸一カリウム 1g、リン酸二カリウム 3g、硫酸マグネシウム 0.5g、酵母エキス 5g、マルツエキス 5g、ペプトン 10gを含む培地(pH6.0)50mLを500mL坂口フラスコに分注し、115℃で15分殺菌したものを用いた(培地2)。この培地2に、1L中にグルコース 5g、酵母エキス 5g、寒天 20g、マルツエキス 5g、ペプトン 10g、NaCl 5gを含む斜面寒天培地(pH6.0)にて30℃、24時間培養した下表に示す酵母を1白金耳接種し、25℃、120往復/分、で17時間振とう培養を行った。培養終了後、これらの培養液から菌体を遠心分離し、湿菌体として100g/Lになるように10mMのEDTAを含む0.1Mホウ酸緩衝液(pH9.0)にて懸濁した。
For yeast culture shown in Table 1-1, 10 g glucose, 10 g glycerol, 5 g ammonium sulfate, 1 g monopotassium phosphate, 3 g dipotassium phosphate, 0.5 g magnesium sulfate, 5 g yeast extract, 5 g malt extract, 1 peptone per liter. A medium (pH 6.0) containing 10 g (50 mL) was dispensed into a 500 mL Sakaguchi flask and sterilized at 115 ° C. for 15 minutes (Medium 2). This medium 2 was cultured in a slope agar medium (pH 6.0) containing 5 g of glucose, 5 g of yeast extract, 5 g of yeast extract, 5 g of agar extract, 5 g of malt extract, 10 g of peptone, and 5 g of NaCl in 1 L, as shown in the table below. 1 platinum ear was inoculated and cultured with shaking at 25 ° C. and 120 reciprocations / min for 17 hours. After completion of the culture, the cells were centrifuged from these cultures and suspended in 0.1 M borate buffer (pH 9.0) containing 10 mM EDTA so as to be 100 g / L as wet cells.
表1−2に示す微生物は以下のように培養した。Cellulophaga lytica NBRC 14961 あるいは Flexithrix dorotheae NBRC 15987 の培養には、ダイゴ人工海水SP 1L中に、トリプトン 1g、酵母エキス 1g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH7.2、120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて30℃、48時間、シード培養したCellulophaga lytica NBRC 14961あるいは Flexithrix dorotheae NBRC 15987 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。 The microorganisms shown in Table 1-2 were cultured as follows. Cellulophaga lytica NBRC 14961 or Flexithrix dorotheae NBRC 15987 is cultured using an agar solid medium (pH7.2, sterilized at 120 ° C for 15 minutes) containing 1 g of tryptone, 1 g of yeast extract, and 15 g of agar in 1 L of Daigo artificial seawater SP It was. Cellulophaga lytica NBRC 14961 or Flexithrix dorotheae NBRC 15987 cells seed-cultured at 30 ° C. for 48 hours in this medium were applied to the same medium, and main culture was performed at 30 ° C. for 48 hours.
Weeksella virosa NBRC 16016 の培養には、羊血液寒天培地(日水プレート、日水製薬製)を用いた。この培地にて30℃、48時間、シード培養したWeeksella virosa NBRC 16016 を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養培養した。 For the culture of Weeksella virosa NBRC 16016, sheep blood agar medium (Nissui Plate, Nissui Pharmaceutical) was used. Weeksella virosa NBRC 16016 seed-cultured at 30 ° C. for 48 hours in this medium was applied to the same medium and cultured at 30 ° C. for 48 hours.
Pedobacter heparinus NBRC 12017 の培養には、蒸留水1L中に、ペプトン
10g、酵母エキス 2g、MgSO4・7H2O 1g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.0p、120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて30℃、48時間、シード培養した Pedobacter heparinus NBRC 12017 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。
For the culture of Pedobacter heparinus NBRC 12017, an agar solid medium (pH 7.0p, sterilized at 120 ° C for 15 minutes) containing 10 g of peptone, 2 g of yeast extract, 1 g of MgSO 4 · 7H 2 O and 15 g of agar in 1 L of distilled water Using. Cells of Pedobacter heparinus NBRC 12017 seed-cultured in this medium at 30 ° C. for 48 hours were applied to the same medium, and main culture was performed at 30 ° C. for 48 hours.
Persicobacter diffluens NBRC 15940 の培養には、ダイゴ人工海水SP 1L中に、KNO3 0.5g、グリセロリン酸ナトリウム 0.1g、トリスヒドロキシメチルアミノメタン 1g、トリプトン 5g、酵母エキス5g、寒天 15g、微量元素溶液 1mlを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いた(尚、微量元素溶液は蒸留水1L中に、H3BO4 2.85g, MnCl2・4H20 1.8g, FeSO4・7H20 1.36g, CuCl2・2H20 26.9 mg, ZnCl2 20.8 mg, CoCl2・6H20 40.4 mg, Na2MoO4・2H20 25.2 mg, sodium tartarate 1.77 gを含む)。この培地にて25℃、48時間、シード培養した Persicobacter diffluens NBRC 15940 の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。
For cultivation of Persicobacter diffluens NBRC 15940, 1 g of Daigo artificial seawater SP, 0.5 g of KNO 3 , 0.1 g of sodium glycerophosphate, 1 g of trishydroxymethylaminomethane, 5 g of tryptone, 5 g of yeast extract, 15 g of agar, trace element solution agar solid medium containing 1ml was used (pH 7.0, 15 minutes sterilized at 120 ° C.) (Note that trace elements solution in distilled water 1L, H 3 BO 4 2.85g, MnCl 2 · 4H 2 0 1.8g, FeSO 4 ·
Chitinophaga pinensis NBRC 15968 の培養には、蒸留水 1L中に、バクトカジトン 3g、酵母エキス 1g、CaCl2・2H20 1.36g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて25℃、48時間、シード培養したChitinophaga pinensis NBRC 15968の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。
Chitinophaga pinensis NBRC 15968 is cultured in an agar solid medium (pH 7.0, sterilized at 120 ° C for 15 minutes) containing 3 g of bactocaditone, 1 g of yeast extract, 1.36 g of CaCl 2 ·
Cyclobacterium marinum ATCC 25205 の培養には、ダイゴ人工海水SP 1L中に、ペプトン 5g、酵母エキス 1g、FeSO4・7H20 0.2g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて25℃、48時間、シード培養したCyclobacterium marinum ATCC 25205の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。 Cyclobacterium marinum ATCC 25205 is cultured in an agar solid medium (pH 7.0, 15 minutes at 120 ° C.) containing 5 g of peptone, 1 g of yeast extract, FeSO 4 · 7H 2 0.2 g, and 15 g of agar in 1 L of Daigo artificial seawater SP. Sterilization) was used. Cells of Cyclobacterium marinum ATCC 25205 seed-cultured in this medium at 25 ° C. for 48 hours were applied to the same medium, and main culture was performed at 25 ° C. for 48 hours.
Runella slithyformis ATCC 29530 の培養には、蒸留水1L中に、ペプトン
1g、酵母エキス 1g、グルコース 1g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて25℃、48時間、シード培養したRunella slithyformis ATCC 29530 の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。
For culturing Runella slithyformis ATCC 29530, an agar solid medium (pH 7.0, sterilized at 120 ° C. for 15 minutes) containing 1 g of peptone, 1 g of yeast extract, 1 g of glucose, and 15 g of agar in 1 L of distilled water was used. The cells of Runella slithyformis ATCC 29530 seed-cultured in this medium at 25 ° C. for 48 hours were applied to the same medium and cultured at 25 ° C. for 48 hours.
Thermonema lapsum ATCC 43542 の培養には、蒸留水 1L中に、Nitrilotriacetic acid 0.2g、0.03% FeCl3溶液 2ml、CaSO4・2H20 0.12g、MgSO4・7H20 0.2g、NaCl 0.016g、KNO3 0.21g、NaNO3 1.4g、Na2HPO4 0.22g、微量元素溶液 2ml、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 8.2, 120℃で15分殺菌)を用いた(尚、微量元素溶液は蒸留水1L中に、H2SO4 0.5ml, MnSO4・2.2g, ZnSO4 0.5g, H3BO3 0.5g, CuSO4 0.016g, Na2MoO4 0.025g, CoCl2 0.046gを含む)。この培地にて60℃、48時間、シード培養した Thermonema lapsum ATCC 43542 の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。
For cultivation of Thermonema lapsum ATCC 43542, 1 g of distilled water, 0.2 g of Nitrilotriacetic acid, 2 ml of 0.03% FeCl 3 solution, 0.12 g of CaSO 4 ·
Gelidibacter algens ATCC 700364 あるいは Lewinella cohaerens ATCC 23123 あるいは Psychroserpens burtonensis ATCC 700359 あるいは Salegentibacter salegens DSMZ 5424 の培養には、Marine Agar 2216(Difco製)を用いた。この培地にて、Gelidibacter algens ATCC 700364 あるいはPsychroserpens burtonensis ATCC 700359 の場合には10℃、72時間、シード培養した菌体を同培地に塗布し、10℃、72時間、メイン培養培養した。Lewinella cohaerensATCC 23123 の場合には、30℃、48時間、シード培養した菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養培養した。Salegentibacter salegens DSMZ 5424 の場合には、25℃、48時間、シード培養した菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養培養した。 Marine Agar 2216 (Difco) was used for culturing Gelidibacter algens ATCC 700364, Lewinella cohaerens ATCC 23123, Psychroserpens burtonensis ATCC 700359 or Salegentibacter salegens DSMZ 5424. In this medium, in the case of Gelidibacter algens ATCC 700364 or Psychroserpens burtonensis ATCC 700359, the seed cells cultured at 10 ° C. for 72 hours were applied to the same medium and cultured at 10 ° C. for 72 hours. In the case of Lewinella cohaerensATCC 23123, the seed cells cultured at 30 ° C. for 48 hours were applied to the same medium and cultured at 30 ° C. for 48 hours. In the case of Salegentibacter salegens DSMZ 5424, the seed cells cultured at 25 ° C. for 48 hours were applied to the same medium and cultured at 25 ° C. for 48 hours.
Dyadobacter fermentans ATCC 700827 の培養には、蒸留水 1L中に、NH4Cl0.8g、KH2PO4 0.25g、K2HPO4 0.4g、KNO3 0.505g、CaCl2・2H20 15mg、MgCl2・6H20 20mg、FeSO4・7H20 7mg、Na2SO4 5mg、MnCl2・4H20 5mg、H3BO3 0.5mg、ZnCl2 0.5mg、CoCl2・6H20 0.5mg、NiSO4・6H20 0.5mg、CuCl2・2H20 0.3mg、 Na2MoO4・2H20 10mg、酵母エキス 0.5g、ペプトン 0.5g、カザミノ酸 0.5g、デキストロース 0.5g、可溶性デンプン 0.5g、ピルビン酸ナトリウム 0.5g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いたこの培地にて25℃、48時間、シード培養した Dyadobacter fermentans ATCC 700827 の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。
For the culture of Dyadobacter fermentans ATCC 700827, 1 g of distilled water was charged with 0.8 g of NH 4 Cl, 0.25 g of KH 2 PO 4 , 0.4 g of K 2 HPO 4 , 0.505 g of KNO 3 , CaCl 2 ·
Flammeovirga aprica NBRC 15941の培養には、ダイゴ人工海水SP 1L中に、トリプトン 2g、牛肉エキス 0.5g、酵母エキス 0.5g、酢酸ナトリウム 0.2g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.2, 120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて25℃、48時間、シード培養したFlammeovirga aprica NBRC 15941の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。 Flammeovirga aprica NBRC 15941 was cultured in an agar solid medium (pH 7.2, 120) containing 2 g of tryptone, 0.5 g of beef extract, 0.5 g of beef extract, 0.2 g of sodium acetate and 15 g of agar in 1 L of Daigo artificial seawater SP. Sterilized at 15 ° C. for 15 minutes). The cells of Flammeovirga aprica NBRC 15941 seed-cultured at 25 ° C. for 48 hours in this medium were applied to the same medium, and main culture was performed at 25 ° C. for 48 hours.
Spirosoma linguale DSMZ 74 あるいは Flectobacillus major DSMZ 103の培養には、蒸留水1L中に、グルコース 1g、ペプトン 1g、酵母エキス 1g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて25℃、48時間、シード培養したSpirosoma linguale DSMZ 74 あるいは Flectobacillus major DSMZ 103の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。 For culturing Spirosoma linguale DSMZ 74 or Flectobacillus major DSMZ 103, use an agar solid medium (pH 7.0, sterilized at 120 ° C for 15 minutes) containing 1 g of glucose, 1 g of peptone, 1 g of yeast extract and 15 g of agar in 1 L of distilled water. It was. Cells of Spirosoma linguale DSMZ 74 or Flectobacillus major DSMZ 103 seed-cultured at 25 ° C. for 48 hours in this medium were applied to the same medium, and main culture was performed at 25 ° C. for 48 hours.
Tenacibaculum maritimum ATCC43398 の培養には、蒸留水300ml、ダイゴ人工海水SP700ml中に、トリプトン 0.5g、酵母エキス 0.5g、牛肉エキス 0.2g、酢酸ナトリウム 0.2g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて25℃、48時間、シード培養したTenacibaculum maritimum ATCC43398 の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。 Tenacibaculum maritimum ATCC43398 was cultured in 300 ml of distilled water and 700 ml of Daigo artificial seawater SP with an agar solid medium containing 0.5 g of tryptone, 0.5 g of yeast extract, 0.2 g of beef extract, 0.2 g of sodium acetate, and 15 g of agar ( Sterilized at pH 7.0, 120 ° C. for 15 minutes). The cells of Tenacibaculum maritimum ATCC43398 seed-cultured at 25 ° C. for 48 hours in this medium were applied to the same medium and cultured at 25 ° C. for 48 hours.
Rhodothermus marinus DSMZ 4252 の培養には、1L中に、酵母エキス 2.5g、トリプトン2.5g、Nitrilotriacetic acid 100mg、CaSO4・2H20 40mg、MgCl2・6H20 200mg、0.01M Fe citrate 0.5ml、微量元素溶液 0.5ml、リン酸バッファー 100ml、蒸留水900ml、寒天 28gを含む寒天固体培地(pH 7.2, 120℃で15分殺菌)を用いた(尚、微量元素溶液は蒸留水1L中に、Nitrilotriacetic acid 12.8 g, FeCl2・4H20 1g, MnCl2・4H20 0.5g, CoCl2・4H20 0.3g, CuCl2・2H20 50mg, Na2MoO4・2H20 50mg, H3BO320mg, NiCl2・6H20 20mgを含む。リン酸バッファーは蒸留水1L中にKH2PO4 5.44g, K2HPO4 43gを含む)。この培地にて60℃、48時間、シード培養した Rhodothermus marinus DSMZ 4252 の菌体を同培地に塗布し、60℃、48時間、メイン培養した。
For cultivation of Rhodothermus marinus DSMZ 4252, 1 g of yeast extract 2.5 g, tryptone 2.5 g, Nitrilotriacetic acid 100 mg, CaSO 4 ·
Zobellia galactanivoransDSMZ 12802 の培養には、 BACTO MARINE BROTH (DIFCO 2216)を含む寒天固体培地(寒天 1.5%、pH 7.6, 120℃で15分殺菌)を用いた。この培地にて30℃、48時間、シード培養した Zobellia galactanivoransDSMZ 12802 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。 For the cultivation of Zobellia galactanivorans DSMZ 12802, an agar solid medium (Agar 1.5%, pH 7.6, sterilized at 120 ° C. for 15 minutes) containing BACTO MARINE BROTH (DIFCO 2216) was used. Bacterial cells of Zobellia galactanivorans DSMZ 12802 seed-cultured at 30 ° C. for 48 hours in this medium were applied to the same medium, and main culture was performed at 30 ° C. for 48 hours.
Muricauda ruestringensis DSMZ 13258 の培養には、蒸留水1L中に、酵母エキス 1.5g、ペプトン 2.5g、ヘキサデカン 2g、NaCl 17.7g、KCl 0.48g、MgCl2・6H20 3.4g、MgSO4・7H20 4.46g、CaCl2 0.98g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.2, 120℃で15分殺菌)を用いたこの培地にて30℃、48時間、シード培養した Muricauda ruestringensis DSMZ 13258 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。 For the cultivation of Muricauda ruestringensis DSMZ 13258, 1 g of distilled water, 1.5 g of yeast extract, 2.5 g of peptone, 2 g of hexadecane, 17.7 g of NaCl, 0.48 g of KCl, 3.4 g of MgCl 2 · 6H 2 , MgSO 4 · 7H 2 0 4.46g, CaCl 2 0.98g, agar solid medium containing agar 15 g (pH 7.2, 15 minutes sterilized at 120 ° C.) 30 ° C. at the medium with, 48 hours, Muricauda were seeded culture The cells of ruestringensis DSMZ 13258 were applied to the same medium and cultured at 30 ° C. for 48 hours.
Taxeobacter gelupurpurascens DSMZ 11116 の培養には、蒸留水1L中に、カジトン 3g、酵母エキス 1g、CaCl2・2H20 1.36g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.2, 120℃で15分殺菌)を用いたこの培地にて30℃、48時間、シード培養した Taxeobacter gelupurpurascens DSMZ 11116 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。
For cultivation of Taxeobacter gelupurpurascens DSMZ 11116, an agar solid medium (pH 7.2, sterilized at 120 ° C. for 15 minutes) containing 3 g of kaditon, 1 g of yeast extract, 1.36 g of CaCl 2 .
Cytophaga hutchinsonii NBRC 15051 の培養には、蒸留水1L中に、カジトン 3g、酵母エキス 1g、CaCl2・2H20 1.36g、セロビオース 5g、寒天15gを含む寒天固体培地(pH 7.2, 120℃で15分殺菌)を用いたこの培地にて30℃、48時間、シード培養した Cytophaga hutchinsonii NBRC 15051 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。
Cytophaga hutchinsonii NBRC 15051 was cultured in an agar solid medium (pH 7.2, 120 ° C.) containing 3 g of kaditon, 1 g of yeast extract, 1.36 g of CaCl 2 .
Marinilabilia salmonicolor NBRC 15948 の培養には、蒸留水 250ml、ダイゴ人工海水SP 750ml中に、ペプトン 10g、酵母エキス 2g、MgSO4・7H20 0.5g、寒天 15gを含む寒天固体培地(pH 7.2, 120℃で15分殺菌)を用いたこの培地にて30℃、48時間、シード培養した Marinilabilia salmonicolor NBRC 15948 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。
For the cultivation of Marinilabilia salmonicolor NBRC 15948, an agar solid medium (pH 7.2, 120) containing 250 g of distilled water, 750 ml of Daigo artificial seawater SP, 10 g of peptone, 2 g of yeast extract, 0.5 g of MgSO 4 .
Saprospira grandis ATCC 23119 の培養には、ダイゴ人工海水SP 1L中に、KNO3 0.5g、グリセロリン酸ナトリウム 0.1g、トリスヒドロキシメチルアミノメタン 1g、トリプトン 2g、酵母エキス 2g、寒天 15g、微量元素溶液 1mlを含む寒天固体培地(pH 7.0, 120℃で15分殺菌)を用いた(尚、微量元素溶液は蒸留水1L中に、H3BO4 2.85g, MnCl2・4H20 1.8g, FeSO4・7H20 1.36g, CuCl2・2H20 26.9 mg, ZnCl2 20.8 mg, CoCl2・6H20 40.4 mg, Na2MoO4・2H20 25.2 mg, sodium tartrate 1.77 gを含む)。この培地にて30℃、48時間、シード培養した Saprospira grandis ATCC 23119 の菌体を同培地に塗布し、30℃、48時間、メイン培養した。
For culturing Saprospira grandis ATCC 23119, 1 g of Daigo artificial seawater SP, 0.5 g of KNO 3 , 0.1 g of sodium glycerophosphate, 1 g of trishydroxymethylaminomethane, 2 g of tryptone, 2 g of yeast extract, 15 g of agar, trace element solution 1 ml of agar solid medium (pH 7.0, sterilized at 120 ° C. for 15 minutes) was used. (The trace element solution was H 3 BO 4 2.85 g, MnCl 2 ·
Haliscomenobacter hydrossis ATCC 27775 の培養には、蒸留水1L中に、KH2PO4 27mg、K2HPO4 40mg、Na2HPO4・2H20 40mg、CaCl2・2H20 50mg、 MgSO4・7H20 75mg、FeCl3・6H20 5mg、MnSO4・H20 3mg、グルタミン酸 1.31g、Trypticase Soy Broth without glucose 2.5mg、チアミン 0.4mg、ビタミンB12 0.01mg、グルコース 2g、微量元素溶液 1mlを含む寒天固体培地(pH 7.5, 120℃で15分殺菌)を用いた(尚、微量元素溶液は蒸留水1L中に、ZnSO4・7H20 0.1g, MnCl2・4H20 0.03g, H3BO3 0.3g, CoCl2・6H20 0.2g, CuCl2・2H20 0.01g, NiCl2 ・6H20 0.02g, Na2MoO4・H20 0.03gを含む)。この培地にて25℃、48時間、シード培養した Haliscomenobacter hydrossis ATCC 27775 の菌体を同培地に塗布し、25℃、48時間、メイン培養した。
Haliscomenobacter hydrossis ATCC 27775 was cultured in 1 L of distilled water with 27 mg KH 2 PO 4 , 40 mg K 2 HPO 4, 40 mg Na 2 HPO 4 ·
このようにして得られたそれぞれの菌体を寒天培地より集菌し、湿菌体として100g/Lになるように10mMのEDTAを含む0.1Mホウ酸緩衝液(pH9.0)にて懸濁した。 Each bacterial cell thus obtained is collected from an agar medium and suspended in 0.1 M borate buffer (pH 9.0) containing 10 mM EDTA so as to be 100 g / L as a wet bacterial cell. It became cloudy.
これらの微生物の菌体懸濁液0.1mLに、EDTA10mM、L−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステル塩酸塩100mM、及びL−フェニルアラニン200mMを含む100mMホウ酸緩衝液(pH9.0)0.1mLをそれぞれ添加し、全量を0.2mLとした後、20℃にて、表1−1に示した微生物を用いた場合には3時間、表1−2に示した微生物を用いた場合には1時間、反応をおこなった。このときのα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル(α−AMP)の生成量(mM)を表1−1および表1−2に示した。なお、β−AMPは何れの微生物の場合からも検出されなかった。
100 mL borate buffer (pH 9.0) containing EDTA 10 mM, L-aspartic acid-α, β-
(参考例1)β−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステルを生成する微生物
表2に示す微生物を実施例1の表1の細菌の場合と同様に培養した。培養後菌体を遠心分離し、湿菌体として100g/Lになるように10mMのEDTAを含む0.1Mホウ酸緩衝液(pH9.0)にて懸濁した。これらの微生物の菌体懸濁液0.1mLに、EDTA10mM、L−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステル塩酸塩100mM、及びL−フェニルアラニン200mMを含む100mMホウ酸緩衝液(pH9.0)0.1mLをそれぞれ添加し、全量を0.2mLとした後、30℃にて2時間反応をおこなった。このときのβ−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−α−メチルエステル(β−AMP)の生成量(mM)を表2に示した。なお、いずれの微生物においてもα−AMPは検出されなかった。
(Reference Example 1) Microorganism producing β-L-aspartyl-L-phenylalanine-α-methyl ester The microorganisms shown in Table 2 were cultured in the same manner as in the case of the bacteria in Table 1 of Example 1. After cultivation, the cells were centrifuged and suspended in 0.1 M borate buffer (pH 9.0) containing 10 mM EDTA so as to be 100 g / L as wet cells. 100 mL borate buffer (pH 9.0) containing EDTA 10 mM, L-aspartic acid-α, β-
(実施例2)エンペドバクター ブレビス からの酵素の精製
1L中にグルコース 5g、硫酸アンモニウム 5g、リン酸一カリウム 1g、リン酸二カリウム 3g、硫酸マグネシウム 0.5g、酵母エキス 10g、ペプトン 10gを含む培地(pH6.2)50mLを500mL坂口フラスコに分注し、115℃で15分殺菌した(培地3)。培地3に、同培地で30℃、16時間培養したエンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株(寄託機関;独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター、寄託機関住所;日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1 中央第6、国際寄託移管日;2002年7月8日)を2ml接種し、30℃、120往復/分で16時間振盪培養を行った。
(Example 2) Purification of enzyme from Empedobacter brevis Medium containing 1 g of glucose, 5 g of glucose, 5 g of ammonium sulfate, 1 g of monopotassium phosphate, 3 g of dipotassium phosphate, 0.5 g of magnesium sulfate, 10 g of yeast extract, 10 g of peptone (PH 6.2) 50 mL was dispensed into a 500 mL Sakaguchi flask and sterilized at 115 ° C. for 15 minutes (medium 3). Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain cultured in medium 3 at 30 ° C. for 16 hours in the same medium (deposited organization; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary, Depositary Organization Address; East Tsukuba City, Ibaraki, Japan 1-chome, 1-address 1 Chuo No. 6, International Deposit Transfer Date; July 8, 2002) 2 ml of inoculation, followed by shaking culture at 30 ° C. and 120 reciprocations / min for 16 hours.
以下、遠心分離以降の操作は氷上あるいは4℃にて行った。得られた培養液を遠心分離(10,000rpm,15分)し、菌体を集めた。菌体16gを50mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)にて洗浄後、同緩衝液40mlに懸濁し、195Wにて45分間超音波破砕処理を行った。この超音波破砕液を遠心分離(10,000rpm,30分)し、破砕菌体片を除去することにより超音波破砕液上清を得た。この超音波破砕液上清を50mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)に対して一夜透析し、超遠心分離(50,000rpm,30分)にて不溶性画分を除去することにより、上清液として可溶性画分を得た。得られた可溶性画分をトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)にて予め平衡化したQ−Sepharose HPカラム(アマシャム社製)に供し、非吸着画分から活性画分を集めた。この活性画分を50mM酢酸緩衝液(pH4.5)に対して一夜透析し、遠心分離(10,000rpm,30分)にて不溶性画分を除去することにより、上清液として透析画分を得た。この透析画分を50mM酢酸緩衝液(pH4.5)で予め平衡化したMono Sカラム(アマシャム社製)に供し、0〜1M NaClを含む同緩衝液の直線的な濃度勾配で酵素を溶出させた。活性画分の内、夾雑タンパクの最も少ない一画分を1M NaClを含む50mM酢酸緩衝液(pH4.5)で予め平衡化したSuperdex 200pg カラム(アマシャム社製)に供し、1M NaClを含む同緩衝液(pH4.5)を流すことによりゲル濾過を行い、活性画分溶液を得た。これらの操作により、本実施例2で得られたペプチド生成酵素は電気泳動の実験結果より均一に精製されたことが確認された。上記の精製工程における活性の回収率は12.2%、精製度は707倍であった。 Hereinafter, the operations after centrifugation were performed on ice or at 4 ° C. The obtained culture solution was centrifuged (10,000 rpm, 15 minutes), and the cells were collected. 16 g of cells were washed with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), suspended in 40 ml of the same buffer, and subjected to ultrasonic crushing at 195 W for 45 minutes. This ultrasonic disruption liquid was centrifuged (10,000 rpm, 30 minutes), and the ultrasonic disruption liquid supernatant was obtained by removing the fragment of disrupted cells. The ultrasonic disrupted supernatant was dialyzed overnight against 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), and the insoluble fraction was removed by ultracentrifugation (50,000 rpm, 30 minutes). A soluble fraction was obtained as a liquid. The obtained soluble fraction was applied to a Q-Sepharose HP column (manufactured by Amersham) equilibrated in advance with Tris-HCl buffer (pH 8.0), and the active fraction was collected from the non-adsorbed fraction. This active fraction is dialyzed overnight against 50 mM acetate buffer (pH 4.5), and the insoluble fraction is removed by centrifugation (10,000 rpm, 30 minutes), whereby the dialysis fraction is obtained as a supernatant. Obtained. This dialysis fraction is applied to a Mono S column (manufactured by Amersham) previously equilibrated with 50 mM acetate buffer (pH 4.5), and the enzyme is eluted with a linear concentration gradient of the same buffer containing 0 to 1 M NaCl. It was. Among the active fractions, the fraction with the least contaminating protein was applied to a Superdex 200 pg column (manufactured by Amersham) pre-equilibrated with 50 mM acetate buffer (pH 4.5) containing 1 M NaCl, and the same buffer containing 1 M NaCl. Gel filtration was performed by flowing a liquid (pH 4.5) to obtain an active fraction solution. By these operations, it was confirmed that the peptide-forming enzyme obtained in Example 2 was uniformly purified from the results of electrophoresis experiments. The activity recovery rate in the above purification step was 12.2%, and the degree of purification was 707 times.
(実施例3)エンペドバクター ブレビス の酵素画分を用いたα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステルの生産
実施例2で得られたMonoS画分酵素(約20U/ml)10μlを、105.3mMのL−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステル塩酸塩、210.5mMのL−フェニルアラニン、10.51mMのEDTAを含む190μlのホウ酸緩衝液(pH9.0)に加え、20℃にて反応した。α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル(α−AMP)の生成経過を表3に示した。尚、酵素無添加区でのα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル生成はほとんど認められなかった。
(Example 3) Production of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester using Empedobacter brevis enzyme fraction 10 μl of MonoS fraction enzyme (about 20 U / ml) obtained in Example 2 Is added to 190 μl borate buffer (pH 9.0) containing 105.3 mM L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester hydrochloride, 210.5 mM L-phenylalanine, 10.51 mM EDTA, and 20 Reacted at ° C. The production process of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester (α-AMP) is shown in Table 3. In addition, almost no α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester was formed in the enzyme-free group.
更に、実施例2で得られたMonoS画分酵素(約20U/ml)10μlを、105.3mMのL−アスパラギン酸−α−メチルエステル塩酸塩または105.3mMのL−アスパラギン酸−β−メチルエステル塩酸塩のそれぞれについてと、210.5mMのL−フェニルアラニン、10.51mMのEDTAを含む190μlのホウ酸緩衝液(pH9.0)に加え、20℃にて反応した結果、対応するペプチドの生成は見られなかった。 Furthermore, 10 μl of the MonoS fraction enzyme (about 20 U / ml) obtained in Example 2 was added to 105.3 mM L-aspartic acid-α-methyl ester hydrochloride or 105.3 mM L-aspartic acid-β-methyl. Each ester hydrochloride was reacted with 190 μl borate buffer (pH 9.0) containing 210.5 mM L-phenylalanine and 10.51 mM EDTA and reacted at 20 ° C. to produce the corresponding peptide. Was not seen.
(実施例4)スフィンゴバクテリウム エスピー からの酵素の精製
実施例2に示した培地を用い、実施例2と同様の方法でスフィンゴバクテリウム エスピー FERM BP−8124株(寄託機関;独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター、寄託機関住所;日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1 中央第6、国際寄託日;2002年7月22日)を培養した。以下、遠心分離以降の操作は氷上あるいは4℃にて行った。得られた培養液を遠心分離(10,000rpm,15分)し、菌体を集めた。菌体2gを20mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.6)にて洗浄後、同緩衝液8mlに懸濁し、195Wにて45分間超音波破砕処理を行った。この超音波破砕液を遠心分離(10,000rpm,30分)し、破砕菌体片を除去することにより超音波破砕液上清を得た。この超音波破砕液上清を20mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.6)に対して一夜透析し、超遠心分離(50,000rpm,30分)にて不溶性画分を除去することにより、上清液として可溶性画分を得た。得られた可溶性画分をトリス−塩酸緩衝液(pH7.6)にて予め平衡化したQ−Sepharose HPカラム(アマシャム社製)に供し、非吸着画分から活性画分を集めた。この活性画分を20mM酢酸緩衝液(pH5.0)に対して一夜透析し、遠心分離(10,000rpm,30分)にて不溶性画分を除去することにより、上清液として透析画分を得た。この透析画分を20mM酢酸緩衝液(pH5.0)で予め平衡化したSP−Sepharose HPカラム(アマシャム社製)に供し、0〜1M NaClを含む同緩衝液の直線的な濃度勾配で酵素を溶出させた活性画分を得た。
(Example 4) Purification of enzyme from Sphingobacterium sp. Using the medium shown in Example 2, the same method as in Example 2 was carried out in the same manner as in Example 2, but the strain Sphingobacterium sp. FERM BP-8124 (deposited institution; Research Center for Patent Biological Deposits, Address of Depositary Institution; 1-1-1 Higashi 1-chome, Tsukuba City, Ibaraki, Japan 6th, International Deposit Date; July 22, 2002). Hereinafter, the operations after centrifugation were performed on ice or at 4 ° C. The obtained culture solution was centrifuged (10,000 rpm, 15 minutes), and the cells were collected. 2 g of cells were washed with 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.6), suspended in 8 ml of the same buffer, and subjected to ultrasonic crushing at 195 W for 45 minutes. This ultrasonic disruption liquid was centrifuged (10,000 rpm, 30 minutes), and the ultrasonic disruption liquid supernatant was obtained by removing the fragment of disrupted cells. The supernatant of this ultrasonic disruption solution was dialyzed overnight against 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.6), and the insoluble fraction was removed by ultracentrifugation (50,000 rpm, 30 minutes). A soluble fraction was obtained as a liquid. The obtained soluble fraction was applied to a Q-Sepharose HP column (manufactured by Amersham) previously equilibrated with Tris-HCl buffer (pH 7.6), and the active fraction was collected from the non-adsorbed fraction. This active fraction is dialyzed overnight against 20 mM acetate buffer (pH 5.0), and the insoluble fraction is removed by centrifugation (10,000 rpm, 30 minutes). Obtained. This dialysis fraction is applied to an SP-Sepharose HP column (manufactured by Amersham) previously equilibrated with 20 mM acetate buffer (pH 5.0), and the enzyme is extracted with a linear concentration gradient of the same buffer containing 0 to 1 M NaCl. The eluted active fraction was obtained.
(実施例5)スフィンゴバクテリウム エスピーの酵素画分を用いたα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エチルエステルの生産
実施例4で得られたSP−Sepharose HP画分の濃縮液(約15U/ml)15μlを、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−メチルエステル(α−AMP)生産の場合には、108.1mMのL−アスパラギン酸−α,β−ジメチルエステル塩酸塩、216.2mMのL−フェニルアラニン、10.8mMのEDTAを含む185μlのホウ酸緩衝液(pH9.0)に加え、20℃にて反応した。同様に、α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エチルエステル(α−AEP)生産の場合には、実施例4で得られたSP−Sepharose HP画分の濃縮液(約15U/ml)10μlを、52.6mMのL−アスパラギン酸−α,β−ジエチルエステル塩酸塩、105.2mMのL−フェニルアラニン、10.8mMのEDTAを含む190μlのホウ酸緩衝液(pH9.0)に加え、20℃にて反応した。AMPあるいはAEPの生成経過を表4に示した。尚、酵素無添加区でのAMPあるいはAEPの生成はほとんど認められなかった。尚、AEPの生成はAMPの標準品を用いた値を記載した。
(Example 5) Production of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester and α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ethyl ester using an enzyme fraction of Sphingobacteria sp. In the case of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-methyl ester (α-AMP) production, 108.1 mM of the concentrated solution (about 15 U / ml) of the SP-Sepharose HP fraction obtained in step 1 L-aspartic acid-α, β-dimethyl ester hydrochloride was added to 185 μl borate buffer (pH 9.0) containing 216.2 mM L-phenylalanine, 10.8 mM EDTA, and reacted at 20 ° C. . Similarly, in the case of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ethyl ester (α-AEP) production, a concentrated solution (about 15 U / ml) of the SP-Sepharose HP fraction obtained in Example 4 10 μl is added to 190 μl borate buffer (pH 9.0) containing 52.6 mM L-aspartic acid-α, β-diethyl ester hydrochloride, 105.2 mM L-phenylalanine, 10.8 mM EDTA, The reaction was performed at 20 ° C. Table 4 shows the production process of AMP or AEP. In addition, almost no AMP or AEP production was observed in the enzyme-free group. In addition, the production | generation of AEP described the value using the standard product of AMP.
(実施例6)エンペドバクター ブレビス由来のペプチド生成酵素遺伝子の単離
以下、ペプチド生成酵素遺伝子の単離について述べるが、微生物はエンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株を用いた。遺伝子の単離にはエシェリヒア コリ(Escherichia coli)JM−109を宿主に用い、ベクターはpUC118を用いた。
(Example 6) Isolation of peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter brevis Hereinafter, the isolation of the peptide-forming enzyme gene will be described, but the microorganism used was Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain. For isolation of the gene, Escherichia coli JM-109 was used as the host, and pUC118 was used as the vector.
(1)決定内部アミノ酸配列に基づいたPCRプライマーの作製
前述のエンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株由来のペプチド生成酵素のリジルエンドペプチダーゼによる消化物をエドマン分解法により決定したアミノ酸配列(配列番号1及び2)をもとに、配列番号3及び4にそれぞれ示す塩基配列を有するミックスプライマーを作成した。
(1) Preparation of PCR Primer Based on Determined Internal Amino Acid Sequence Amino acid sequence (SEQ ID NO: 1) determined by Edman degradation method of digestion by lysyl endopeptidase of peptide producing enzyme derived from the aforementioned Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain And 2), mixed primers having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4 were prepared.
(2)菌体の取得
エンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株をCM2G寒天培地(50g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l ペプトン、5g/l 塩化ナトリウム、20g/l寒天,pH7.0))上で30℃、24時間培養した。この菌体を、50mlのCM2G液体培地(上記培地より寒天を除いた培地)を張り込んだ500mlの坂口フラスコに1白金耳植菌し、30℃で振盪培養した。
(2) Acquisition of bacterial cells Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain was added to CM2G agar medium (50 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l peptone, 5 g / l sodium chloride, 20 g / l agar, pH 7. 0)) and cultured at 30 ° C. for 24 hours. One microbial ear of this bacterial cell was inoculated into a 500 ml Sakaguchi flask in which 50 ml of CM2G liquid medium (medium obtained by removing agar from the above medium) was placed, and cultured at 30 ° C. with shaking.
(3)菌体からの染色体DNAの取得
培養液50mlを遠心分離(12,000rpm、4℃、15分間)し、集菌した。QIAGEN Genomic−tip System(Qiagen社)を用いて、説明書の方法に基づき、この菌体から染色体DNAを取得した。
(3) Acquisition of chromosomal DNA from microbial cells 50 ml of the culture solution was centrifuged (12,000 rpm, 4 ° C., 15 minutes) and collected. Using QIAGEN Genomic-tip System (Qiagen), chromosomal DNA was obtained from the cells based on the method described in the manual.
(4)PCR法によるペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片の取得エンペドバクター ブレビスFERM BP−8113株由来のペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片を、LA−Taq(宝酒造社製)を用いたPCR法により取得した。エンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株から取得した染色体DNAに対し、配列番号3及び4に示す塩基配列を有するプライマーを使用してPCR反応を行った。 (4) Obtaining a DNA fragment containing a part of a peptide-forming enzyme gene by PCR method A DNA fragment containing a part of a peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain was obtained by LA-Taq (manufactured by Takara Shuzo). ). PCR reaction was performed on the chromosomal DNA obtained from Empedobacter brevis FERM BP-8113 using primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4.
PCR反応は、Takara PCR Thermal Cycler PERSONAL(宝酒造製)を用いて行い、以下の条件の反応を30サイクル行った。 The PCR reaction was performed using Takara PCR Thermal Cycler PERSONAL (Takara Shuzo), and the reaction under the following conditions was performed for 30 cycles.
94℃ 30秒
52℃ 1分
72℃ 1分
94 ° C 30 seconds 52 ° C 1 minute 72 ° C 1 minute
反応後、反応液3μlを0.8%アガロース電気泳動に供した。その結果、約1.5kbのDNA断片が増幅されていることが確認された。 After the reaction, 3 μl of the reaction solution was subjected to 0.8% agarose electrophoresis. As a result, it was confirmed that a DNA fragment of about 1.5 kb was amplified.
(5)遺伝子ライブラリーからのペプチド生成酵素遺伝子のクローニング
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、まず、上記PCRにおいて増幅されたDNA断片をプローブとして用いたサザンハイブリダイゼーションを行った。サザンハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。
(5) Cloning of the peptide-forming enzyme gene from the gene library In order to obtain the full-length peptide-forming enzyme gene, first, Southern hybridization was performed using the DNA fragment amplified in the PCR as a probe. Southern hybridization of operation, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
上記PCRで増幅された約1.5kbDNA断片を、0.8%アガロース電気泳動により分離した。目的のバンドを切り出し、精製した。このDNA断片をDIG High Prime(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づきプローブのジゴキシニゲンによる標識を行った。 The approximately 1.5 kb DNA fragment amplified by the PCR was separated by 0.8% agarose electrophoresis. The target band was cut out and purified. Using this DNA fragment, DIG High Prime (manufactured by Boehringer Mannheim) was used to label the probe with digoxinigen based on the instructions.
本実施例6(3)で取得したエンペドバクター ブレビスの染色体DNAを制限酵素HindIIIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、0.8%アガロースゲルで電気泳動した。電気泳動後のアガロースゲルからナイロンメンブレンフィルターNylon memebranes positively charged(ロシュ・ダイアグノティクス社製)にブロッティングし、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを50℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記で作製した、ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む2×SSCで室温、20分間洗浄した。さらに0.1%SDSを含む0.1×SSCで65℃、15分間洗浄を2回行った。 The chromosomal DNA of Empedobacter brevis obtained in Example 6 (3) was reacted with the restriction enzyme HindIII at 37 ° C. for 16 hours for complete digestion, and then electrophoresed on a 0.8% agarose gel. The agarose gel after electrophoresis was blotted onto a nylon membrane filter Nylon membranes positively charged (manufactured by Roche Diagnostics), and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 50 ° C. for 1 hour, and then the digoxinigen-labeled probe prepared above was added, and hybridization was carried out at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed with 2 × SSC containing 0.1% SDS at room temperature for 20 minutes. Further, washing was performed twice at 65 ° C. for 15 minutes with 0.1 × SSC containing 0.1% SDS.
プローブとハイブリダイズするバンドの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、プローブとハイブリダイズする約4kbのバンドが検出できた。 Detection of the band hybridizing with the probe was performed based on the instructions using a DIG Nucleotide Detection Kit (manufactured by Boehringer Mannheim). As a result, a band of about 4 kb that hybridized with the probe could be detected.
本実施例6(3)で調製した染色体DNA5μgをHindIIIで完全に消化した。0.8%アガロースゲル電気泳動により約4kbのDNAを分離し、Gene Clean II Kit(フナコシ社製)を用いてDNAを精製し、10μlのTEに溶解した。このうち4μlと、pUC118 HindIII/BAP(宝酒造製)とを混合し、DNA Ligation Kit Ver.2(宝酒造製)を用いて連結反応を行った。このライゲーション反応液5μlとEscherichia coli JM109のコンピテント・セル(東洋紡績製)100μlとを混合して、Escherichia coliを形質転換した。これを適当な固形培地に塗布し、染色体DNAライブラリーを作製した。 5 μg of chromosomal DNA prepared in Example 6 (3) was completely digested with HindIII. About 4 kb of DNA was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, and the DNA was purified using Gene Clean II Kit (manufactured by Funakoshi) and dissolved in 10 μl of TE. 4 μl of this was mixed with pUC118 HindIII / BAP (Takara Shuzo), and DNA Ligation Kit Ver. The ligation reaction was performed using 2 (Takara Shuzo). Escherichia coli was transformed by mixing 5 μl of this ligation reaction solution and 100 μl of Escherichia coli JM109 competent cell (manufactured by Toyobo). This was applied to an appropriate solid medium to prepare a chromosomal DNA library.
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションによる染色体DNAライブラリーのスクリーニングを行った。コロニーハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。 In order to obtain the full length of the peptide-forming enzyme gene, a chromosomal DNA library was screened by colony hybridization using the probe. The procedure for colony hybridization, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
染色体DNAライブラリーのコロニーをナイロンメンブレンフィルターNylon Membranes for Colony and Plaque Hybridization(ロシュ・ダイアグノティクス社製)に移し、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む2×SSCで室温、20分間洗浄した。さらに0.1%SDSを含む0.1×SSCで65℃、15分間洗浄を2回行った。 The colonies of the chromosomal DNA library were transferred to a nylon membrane filter Nylon Membranes for Colony and Place Hybridization (Roche Diagnostics), and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the above labeled probe with digoxinigen was added, followed by hybridization at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed with 2 × SSC containing 0.1% SDS at room temperature for 20 minutes. Further, washing was performed twice at 65 ° C. for 15 minutes with 0.1 × SSC containing 0.1% SDS.
標識プローブとハイブリダイズするコロニーの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、標識プローブとハイブリダイズするコロニーを2株確認できた。 Detection of colonies that hybridized with the labeled probe was performed based on the instructions using DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, two colonies that hybridize with the labeled probe were confirmed.
(6)エンペドバクター ブレビス由来ペプチド生成酵素遺伝子の塩基配列
標識プローブとハイブリダイズしたことが確認された上記2菌株から、エシェリヒア コリ JM109が保有するプラスミドを、Wizard Plus Minipreps DNA Purification System (プロメガ社製)を用いて調製し、プローブとハイブリダイズした近傍の塩基配列を決定した。シーケンス反応はCEQ DTCS−Quick Start Kit(ベックマン・コールター社製)を用いて、説明書に基づき行った。また、電気泳動はCEQ 2000−XL(ベックマン・コールター社製)を用いて行った。
(6) Base sequence of Empedobacter brevis-derived peptide-forming enzyme gene From the two strains confirmed to hybridize with the labeled probe, plasmids possessed by Escherichia coli JM109 were obtained from Wizard Plus Minipreps DNA Purification System (manufactured by Promega). ) And the base sequence in the vicinity of the hybridized probe was determined. The sequence reaction was performed using CEQ DTCS-Quick Start Kit (manufactured by Beckman Coulter) based on the instructions. Electrophoresis was performed using CEQ 2000-XL (Beckman Coulter, Inc.).
その結果、ペプチド生成酵素の内部アミノ酸配列(配列番号1及び2)を含むタンパク質をコードするオープンリーディングフレームが存在し、ペプチド生成酵素をコードする遺伝子であることを確認した。ペプチド生成酵素遺伝子全長の塩基配列とこれに対応するアミノ酸配列を配列表配列番号5に示した。得られたオープンリーディングフレームをBLASTP.プログラムで相同性解析した結果、二つの酵素に相同性が見出され、Acetobacter pasteurianusのα−アミノ酸エステルハイドロラーゼ(Appl. Environ. Microbiol., 68(1), 211-218(2002) とは、アミノ酸配列で34%、Brevibacillus laterosporum (J. Bacteriol., 173(24), 7848-7855(1991) のグルタリル-7ACAアシラーゼとは、アミノ酸配列で26%の相同性を示した。 As a result, it was confirmed that there was an open reading frame encoding a protein containing the internal amino acid sequence (SEQ ID NOs: 1 and 2) of the peptide generating enzyme, and the gene was encoding the peptide generating enzyme. The full-length base sequence of the peptide-forming enzyme gene and the corresponding amino acid sequence are shown in SEQ ID NO: 5 in the sequence listing. The resulting open reading frame was BLASTP. As a result of the homology analysis by the program, homology was found between the two enzymes. Acetobacter pasteurianus α-amino acid ester hydrolase (Appl. Environ. Microbiol., 68 (1), 211-218 (2002) The amino acid sequence showed 34% homology with the glutaryl-7ACA acylase of Brevibacillus laterosporum (J. Bacteriol., 173 (24), 7848-7855 (1991)).
(7)エンペドバクター属由来のペプチド生成酵素遺伝子の大腸菌における発現
エシェリヒア コリ(Escherichia coli)W3110染色体DNA上のtrpオペロンのプロモーター領域を配列番号7、8に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRにより目的遺伝子領域を増幅し、得られたDNA断片をpGEM―Teasyベクター(プロメガ製)にライゲーションした。このライゲーション溶液でE.coli JM109を形質転換し、アンピシリン耐性株の中からtrpプロモーターの方向がlacプロモーターと反対向きに挿入された目的のプラスミドを有する株を選択した。次にこのプラスミドをEcoO109I/EcoRIにて処理して得られるtrpプロモーターを含むDNA断片と、pUC19(Takara製)のEcoO109I/EcoRI処理物とライゲーションした。このライゲーション溶液でエシェリヒア コリ JM109を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択した。次にこのプラスミドをHindIII/PvuIIにて処理して得られるDNA断片と、pKK223−3(Amersham Pharmacia製)をHindIII/HincIIにて処理し、得られたrrnBターミネーターを含むDNA断片とをライゲーションした。このライゲーション溶液でE.coli JM109を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択し、このプラスミドをpTrpTと命名した。
(7) Expression of peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter genus in Escherichia coli The target gene by PCR using the trp operon promoter region on Escherichia coli W3110 chromosomal DNA as the primers shown in SEQ ID NOs: 7 and 8 The region was amplified, and the obtained DNA fragment was ligated into a pGEM-Teasy vector (Promega). With this ligation solution E. coli JM109 was transformed, and a strain having the desired plasmid in which the direction of the trp promoter was inserted in the opposite direction to the lac promoter was selected from ampicillin resistant strains. Next, this plasmid was ligated with a DNA fragment containing the trp promoter obtained by treating with EcoO109I / EcoRI and an EcoO109I / EcoRI-treated product of pUC19 (manufactured by Takara). Escherichia coli JM109 was transformed with this ligation solution, and a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains. Next, the DNA fragment obtained by treating this plasmid with HindIII / PvuII and the DNA fragment containing the rrnB terminator obtained by treating pKK223-3 (manufactured by Amersham Pharmacia) with HindIII / HincII were ligated. With this ligation solution E. coli JM109 was transformed, a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains, and this plasmid was named pTrpT.
エンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株の染色体DNAを鋳型として配列番号9、10に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRにより目的遺伝子を増幅した。このDNA断片をNdeI/PstIにて処理し、得られたDNA断片とpTrpTのNdeI/PstI処理物をライゲーションした。このライゲーション溶液でエシェリヒア コリ JM109を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択し、このプラスミドをpTrpT_Gtg2と命名した。 The target gene was amplified by PCR using the chromosomal DNA of Empedobacter brevis FERM BP-8113 as a template and the oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 9 and 10 as primers. This DNA fragment was treated with NdeI / PstI, and the obtained DNA fragment was ligated with the NdeI / PstI-treated product of pTrpT. Escherichia coli JM109 was transformed with this ligation solution, a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains, and this plasmid was named pTrpT_Gtg2.
pTrpT_Gtg2を有するエシェリヒア コリ JM109を100mg/lアンピシリンを含むLB培地で、30℃、24時間シード培養した。得られた培養液1mlを、50mlの培地(2 g/lD−グルコース、10g/l酵母エキス、10g/lカザミノ酸、5g/l硫酸アンモニウム、3g/lリン酸二水素カリウム、1g/lリン酸水素二カリウム、0.5g/l硫酸マグネシウム七水和物、100mg/lアンピシリン)を張り込んだ500ml坂口フラスコにシードし、25℃、24時間の本培養を行った。培養液1mlあたり0.11Uのα−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル生成活性を有しており、クローニングした遺伝子がE.coliで発現したことを確認した。なお、対照としてpTrpTのみを導入した形質転換体には、活性は検出されなかった。 Escherichia coli JM109 having pTrpT_Gtg2 was seed-cultured at 30 ° C. for 24 hours in an LB medium containing 100 mg / l ampicillin. 1 ml of the obtained culture solution was added to 50 ml of a medium (2 g / l D-glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l casamino acid, 5 g / l ammonium sulfate, 3 g / l potassium dihydrogen phosphate, 1 g / l phosphate. A 500 ml Sakaguchi flask filled with dipotassium hydrogen, 0.5 g / l magnesium sulfate heptahydrate, 100 mg / l ampicillin) was seeded, and main culture was performed at 25 ° C. for 24 hours. It has 0.11 U of α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester producing activity per 1 ml of culture solution. It was confirmed that it was expressed in E. coli. In addition, the activity was not detected in the transformant into which only pTrpT was introduced as a control.
(シグナル配列予測)
配列表に記載の配列番号6番のアミノ酸配列をSignalP v1.1プログラム(Protein Engineering, vol12, no.1, pp.3-9, 1999)にて解析したところ、アミノ酸配列の1−22番目までがシグナルとして機能してペリプラズムに分泌すると予測され、成熟タンパクは23番目より下流であると推定された。
(Signal sequence prediction)
The amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 described in the sequence listing was analyzed with the SignalP v1.1 program (Protein Engineering, vol12, no.1, pp.3-9, 1999). Was predicted to function as a signal and secreted into the periplasm, and the mature protein was assumed to be downstream from the 23rd.
(分泌の確認)
pTrpT_Gtg2を有するエシェリヒア コリ JM109を100mg/lアンピシリンを含むLB培地で、30℃、24時間シード培養した。得られた培養液1mlを、50mlの培地(2g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/lカザミノ酸、5g/l硫酸アンモニウム、3g/lリン酸二水素カリウム、1g/lリン酸水素二カリウム、0.5g/l硫酸マグネシウム七水和物、100mg/lアンピシリン)を張り込んだ500ml坂口フラスコにシードし、25℃、24時間の本培養を行い培養菌体を得た。
(Confirmation of secretion)
Escherichia coli JM109 having pTrpT_Gtg2 was seed-cultured at 30 ° C. for 24 hours in an LB medium containing 100 mg / l ampicillin. 1 ml of the obtained culture broth was added to 50 ml of medium (2 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l casamino acid, 5 g / l ammonium sulfate, 3 g / l potassium dihydrogen phosphate, 1 g / l dihydrogen phosphate. A 500 ml Sakaguchi flask filled with potassium, 0.5 g / l magnesium sulfate heptahydrate, 100 mg / l ampicillin) was seeded, and main culture was performed at 25 ° C. for 24 hours to obtain cultured cells.
上記培養菌体を20g/dlのスクロース溶液を用いた浸透圧ショック法により、ペリプラズム画分とサイトプラズム画分に分画した。20g/dlのスクロース溶液に浸した菌体を5mM MgSO4水溶液に浸し、この遠心上清をペリプラズム画分(Pe)とした。また、その遠心沈殿を再懸濁し、超音波破砕したものをサイトプラズム画分(Cy)とした。サイトプラズムを分離したことを確認するために、サイトプラズムに存在することが知られているグルコース6燐酸デヒロドロゲナーゼの活性を指標とした。測定法は1mM グルコース6燐酸、0.4mM NADP、10mM MgSO4、50mM Tris-Cl(pH8)、30℃の反応溶液の中に適当量の酵素を添加し、340nmの吸光度の測定によりNADPHの生成を測定することにより行った。 The cultured cells were fractionated into a periplasm fraction and a cytoplasm fraction by an osmotic shock method using a 20 g / dl sucrose solution. The bacterial cells immersed in a 20 g / dl sucrose solution were immersed in 5 mM MgSO 4 aqueous solution, and this centrifugal supernatant was used as a periplasm fraction (Pe). Further, the centrifugal precipitate was resuspended and subjected to ultrasonic disruption to obtain a cytoplasm fraction (Cy). In order to confirm that the cytoplasm was separated, the activity of glucose 6-phosphate dehydrogenase known to exist in the cytoplasm was used as an index. The measurement method is 1 mM glucose 6 phosphate, 0.4 mM NADP, 10 mM MgSO 4 , 50 mM Tris-Cl (pH 8), an appropriate amount of enzyme is added to the reaction solution at 30 ° C., and NADPH is generated by measuring absorbance at 340 nm. It was performed by measuring.
別途調整した無細胞抽出液の活性を100%としたときの、サイトプラズム画分、ペリプラズム画分の酵素量を図1に示す。グルコース6燐酸デヒロドロゲナーゼ活性がペリプラズム画分に混入していないことは、サイトプラズム画分にペリプラズム画分が混入していないことを示す。α−L−アスパルチル−L−フェニルアラニン−β−エステル(α-AMP)生成活性のうち約60%がペリプラズム画分に回収され、上記SignalP vl.1プログラムを用いてアミノ酸配列から予測されたように、α-AMP生成酵素がペリプラズムに分泌していることが確認された。 FIG. 1 shows the enzyme amounts of the cytoplasmic fraction and the periplasmic fraction when the activity of the cell-free extract prepared separately is 100%. The absence of glucose 6-phosphate dehydrodrogenase activity in the periplasm fraction indicates that the periplasm fraction is not mixed in the cytoplasm fraction. About 60% of the α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester (α-AMP) producing activity was recovered in the periplasm fraction, and the above SignalP vl. As predicted from the amino acid sequence using one program, it was confirmed that α-AMP producing enzyme was secreted into the periplasm.
(実施例7)スフィンゴバクテリウム エスピー由来のペプチド生成酵素遺伝子の単離
以下、ペプチド生成酵素遺伝子の単離について述べるが、微生物はスフィンゴバクテリウム エスピー FERM BP−8124株を用いた。遺伝子の単離にはエシェリヒア コリ(Escherichia coli)DH5αを宿主に用い、ベクターはpUC118を用いた。
(Example 7) Isolation of peptide-forming enzyme gene derived from sphingobacterium sp. Hereinafter, isolation of the peptide-forming enzyme gene will be described. For isolation of the gene, Escherichia coli DH5α was used as a host, and pUC118 was used as a vector.
(1)菌体の取得
スフィンゴバクテリウム エスピー FERM BP−8124株をCM2G寒天培地(50g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l ペプトン、5g/l 塩化ナトリウム、20g/l寒天,pH7.0))上で25℃、24時間培養した。この菌体を、50mlのCM2G液体培地(上記培地より寒天を除いた培地)を張り込んだ500mlの坂口フラスコに1白金耳植菌し、25℃で振盪培養した。
(1) Acquisition of bacterial cells Sphingobacterium sp. FERM BP-8124 strain was obtained from CM2G agar medium (50 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l peptone, 5 g / l sodium chloride, 20 g / l agar, pH 7. 0)) and cultured at 25 ° C. for 24 hours. This microbial cell was inoculated with 1 platinum ear in a 500 ml Sakaguchi flask in which 50 ml of CM2G liquid medium (medium obtained by removing agar from the above medium) was spread, and cultured at 25 ° C. with shaking.
(2)菌体からの染色体DNAの取得
培養液50mlを遠心分離(12,000rpm、4℃、15分間)し、集菌した。QIAGEN Genomic−tip System(Qiagen社)を用いて、説明書の方法に基づき、この菌体から染色体DNAを取得した。
(2) Acquisition of chromosomal DNA from microbial cells 50 ml of the culture solution was centrifuged (12,000 rpm, 4 ° C., 15 minutes) and collected. Using QIAGEN Genomic-tip System (Qiagen), chromosomal DNA was obtained from the cells based on the method described in the manual.
(3)PCR法によるプローブ用DNA断片の取得
エンペドバクター ブレビス FERM BP−8113株由来のペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片を、LA−Taq(宝酒造社製)を用いたPCR法により取得した。エンペドバクター ブレビス FERMBP−8113株から取得した染色体DNAに対し、配列番号3及び4に示す塩基配列を有するプライマーを使用してPCR反応を行った。
(3) Acquisition of DNA fragment for probe by PCR method DNA fragment containing a part of peptide-forming enzyme gene derived from Empedobacter brevis FERM BP-8113 strain was obtained by PCR method using LA-Taq (Takara Shuzo). I got it. PCR reaction was performed on the chromosomal DNA obtained from Empedobacter brevis FERMBP-8113 using primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 3 and 4.
PCR反応は、Takara PCR Thermal Cycler PERSONAL(宝酒造製)を用いて行い、以下の条件の反応を30サイクル行った。 The PCR reaction was performed using Takara PCR Thermal Cycler PERSONAL (Takara Shuzo), and the reaction under the following conditions was performed for 30 cycles.
94℃ 30秒
52℃ 1分
72℃ 1分
94 ° C 30 seconds 52 ° C 1 minute 72 ° C 1 minute
反応後、反応液3μlを0.8%アガロース電気泳動に供した。その結果、約1.5kbのDNA断片が増幅されていることが確認された。 After the reaction, 3 μl of the reaction solution was subjected to 0.8% agarose electrophoresis. As a result, it was confirmed that a DNA fragment of about 1.5 kb was amplified.
(4)遺伝子ライブラリーからのペプチド生成酵素遺伝子のクローニング
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、まず、上記PCRにおいて増幅されたDNA断片をプローブとして用いたサザンハイブリダイゼーションを行った。サザンハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。
(4) Cloning of peptide-forming enzyme gene from gene library In order to obtain the full-length peptide-forming enzyme gene, Southern hybridization was first performed using the DNA fragment amplified in the PCR as a probe. Southern hybridization of operation, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
上記PCRで増幅された約1.5kbDNA断片を、0.8%アガロース電気泳動により分離した。目的のバンドを切り出し、精製した。このDNA断片をDIG High Prime(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づきプローブのジゴキシニゲンによる標識を行った。 The approximately 1.5 kb DNA fragment amplified by the PCR was separated by 0.8% agarose electrophoresis. The target band was cut out and purified. Using this DNA fragment, DIG High Prime (manufactured by Boehringer Mannheim) was used to label the probe with digoxinigen based on the instructions.
本実施例7(2)で取得したスフィンゴバクテリウム エスピーの染色体DNAを制限酵素SacIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、0.8%アガロースゲルで電気泳動した。電気泳動後のアガロースゲルからナイロンメンブレンフィルターNylon memebranes positively charged(ロシュ・ダイアグノティクス社製)にブロッティングし、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記で作製した、ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、37℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The sphingobium sp. Chromosomal DNA obtained in Example 7 (2) was reacted with the restriction enzyme SacI at 37 ° C. for 16 hours to complete digestion, and then electrophoresed on a 0.8% agarose gel. The agarose gel after electrophoresis was blotted onto a nylon membrane filter Nylon membranes positively charged (manufactured by Roche Diagnostics), and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the digoxinigen-labeled probe prepared above was added, and hybridization was carried out at 37 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
プローブとハイブリダイズするバンドの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、プローブとハイブリダイズする約3kbのバンドが検出できた。 Detection of the band hybridizing with the probe was performed based on the instructions using a DIG Nucleotide Detection Kit (manufactured by Boehringer Mannheim). As a result, a band of about 3 kb that hybridized with the probe could be detected.
本実施例7(2)で調製した染色体DNA5μgをSacIで完全に消化した。0.8%アガロースゲル電気泳動により約3kbのDNAを分離し、Gene Clean II Kit(フナコシ社製)を用いてDNAを精製し、10μlのTEに溶解した。このうち4μlと、SacIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、Alkaline Phosphatase(E.coli C75)で37℃、30分、50℃、30分処理したpUC118とを混合し、DNA Ligation Kit Ver.2(宝酒造製)を用いて連結反応を行った。このライゲーション反応液5μlとEscherichia coli DH5αのコンピテント・セル(宝酒造社製)100μlとを混合して、Escherichia coliを形質転換した。これを適当な固形培地に塗布し、染色体DNAライブラリーを作製した。 5 μg of the chromosomal DNA prepared in Example 7 (2) was completely digested with SacI. About 3 kb of DNA was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, and the DNA was purified using Gene Clean II Kit (manufactured by Funakoshi) and dissolved in 10 μl of TE. 4 μl of this was reacted with SacI at 37 ° C. for 16 hours and completely digested, and then mixed with pUC118 treated with Alkaline Phosphatase (E. coli C75) at 37 ° C. for 30 minutes, 50 ° C. for 30 minutes, and DNA was mixed. Ligation Kit Ver. The ligation reaction was performed using 2 (Takara Shuzo). Escherichia coli was transformed by mixing 5 μl of this ligation reaction solution and 100 μl of Escherichia coli DH5α competent cell (Takara Shuzo). This was applied to an appropriate solid medium to prepare a chromosomal DNA library.
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションによる染色体DNAライブラリーのスクリーニングを行った。コロニーハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。 In order to obtain the full length of the peptide-forming enzyme gene, a chromosomal DNA library was screened by colony hybridization using the probe. The procedure for colony hybridization, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
染色体DNAライブラリーのコロニーをナイロンメンブレンフィルターNylon Membranes for Colony and Plaque Hybridization(ロシュ・ダイアグノティクス社製)に移し、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、37℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The colonies of the chromosomal DNA library were transferred to a nylon membrane filter Nylon Membranes for Colony and Place Hybridization (Roche Diagnostics), and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the above labeled probe with digoxinigen was added, and hybridization was carried out at 37 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
標識プローブとハイブリダイズするコロニーの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、標識プローブとハイブリダイズするコロニーを6株確認できた。 Detection of colonies that hybridized with the labeled probe was performed based on the instructions using DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, 6 colonies that hybridize with the labeled probe were confirmed.
(5)スフィンゴバクテリウム エスピー由来ペプチド生成酵素遺伝子の塩基配列
標識プローブとハイブリダイズしたことが確認された上記6菌株から、エシェリヒア コリ DH5αが保有するプラスミドを、Wizard Plus Minipreps DNA Purification System (プロメガ社製)を用いて調製し、プローブとハイブリダイズした近傍の塩基配列を決定した。シーケンス反応はCEQ DTCS−Quick Start Kit(ベックマン・コールター社製)を用いて、説明書に基づき行った。また、電気泳動はCEQ 2000−XL(ベックマン・コールター社製)を用いて行った。
(5) Sphingobacterium sp.-derived peptide-forming enzyme gene base sequence From the six strains confirmed to hybridize with the labeled probe, plasmids possessed by Escherichia coli DH5α were obtained from Wizard Plus Minipreps DNA Purification System (manufactured by Promega). ) And the base sequence in the vicinity of the hybridized probe was determined. The sequence reaction was performed using CEQ DTCS-Quick Start Kit (manufactured by Beckman Coulter) based on the instructions. Electrophoresis was performed using CEQ 2000-XL (Beckman Coulter, Inc.).
その結果、ペプチド生成酵素をコードするオープンリーディングフレームが存在した。スフィンゴバクテリウム エスピー由来ペプチド生成酵素遺伝子全長の塩基配列とこれに対応するアミノ酸配列を配列表配列番号11に示した。スフィンゴバクテリウム エスピー由来ペプチド生成酵素は、エンペドバクターブレビス由来ペプチド生成酵素とアミノ酸配列で63.5%の相同性を示した(BLASTPプログラムを使用)。 As a result, there was an open reading frame encoding a peptide generating enzyme. The full-length nucleotide sequence of the sphingobacterium sp.-derived peptide-forming enzyme gene and the amino acid sequence corresponding thereto are shown in SEQ ID NO: 11 in the Sequence Listing. Sphingobacterium sp.-derived peptide-forming enzyme showed 63.5% homology in amino acid sequence with Empedobacter brevis-derived peptide-forming enzyme (using the BLASTP program).
(6)スフィンゴバクテリウム属由来のペプチド生成酵素遺伝子の大腸菌における発現
スフィンゴバクテリウム エスピー FERM BP−8124の染色体DNAを鋳型として配列番号13、14に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRにより目的遺伝子を増幅した。このDNA断片をNdeI/XbaIにて処理し、得られたDNA断片とpTrpTのNdeI/XbaI処理物をライゲーションした。このライゲーション溶液でエシェリヒア コリ JM109を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択し、このプラスミドをpTrpT_Sm_aetと命名した。
(6) Expression in Escherichia coli of a peptide-forming enzyme gene derived from the genus Sphingobacteria The target gene was amplified by PCR using the chromosomal DNA of Sphingobacterium sp. . This DNA fragment was treated with NdeI / XbaI, and the obtained DNA fragment was ligated with the NdeI / XbaI-treated product of pTrpT. Escherichia coli JM109 was transformed with this ligation solution, a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains, and this plasmid was named pTrpT_Sm_aet.
pTrpT_Sm_aetを有するエシェリヒア コリ JM109を3mlの培地(2g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/lカザミノ酸、5g/l硫酸アンモニウム、3g/lリン酸二水素カリウム、1g/lリン酸水素二カリウム、0.5g/l硫酸マグネシウム七水和物、100mg/lアンピシリン)を張り込んだ普通試験管に一白金耳植菌し、25℃、20時間の本培養を行った。培養液1mlあたり0.53Uのα-AMP生成活性を有しており、クローニングした遺伝子がエシェリヒア コリで発現したことを確認した。なお、対照としてpTrpTのみを導入した形質転換体には、活性は検出されなかった。 Escherichia coli JM109 containing pTrpT_Sm_aet in 3 ml of medium (2 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l casamino acid, 5 g / l ammonium sulfate, 3 g / l potassium dihydrogen phosphate, 1 g / l dipotassium hydrogen phosphate , 0.5 g / l magnesium sulfate heptahydrate, 100 mg / l ampicillin) was inoculated with one platinum ear in a normal test tube, followed by main culture at 25 ° C. for 20 hours. It has confirmed that the cloned gene was expressed in Escherichia coli having 0.53 U of α-AMP generating activity per 1 ml of the culture solution. In addition, the activity was not detected in the transformant into which only pTrpT was introduced as a control.
(シグナル配列予測)
配列表に記載の配列番号12番のアミノ酸配列をSignalP v1.1プログラム(Protein Engineering, vol12, no.1, pp.3-9, 1999)にて解析したところ、アミノ酸配列の1−20番目までがシグナルとして機能してペリプラズムに分泌すると予測され、成熟タンパクは21番目より下流であると推定された。
(Signal sequence prediction)
When the amino acid sequence of SEQ ID NO: 12 described in the sequence listing was analyzed by the SignalP v1.1 program (Protein Engineering, vol12, no.1, pp.3-9, 1999), the amino acid sequence up to the 1-20th position Was predicted to function as a signal and secreted into the periplasm, and the mature protein was assumed to be downstream from the 21st.
(シグナル配列の確認)
pTrpT_Sm_aetを有するエシェリヒア コリ JM109を50mlの培地(2g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/lカザミノ酸、5g/l硫酸アンモニウム、3g/lリン酸二水素カリウム、1g/lリン酸水素二カリウム、0.5g/l硫酸マグネシウム七水和物、100mg/lアンピシリン)を張り込んだ普通試験管に一白金耳植菌し、25℃、20時間の本培養を行った。
(Confirmation of signal sequence)
Escherichia coli JM109 with pTrpT_Sm_aet in 50 ml medium (2 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l casamino acid, 5 g / l ammonium sulfate, 3 g / l potassium dihydrogen phosphate, 1 g / l dipotassium hydrogen phosphate , 0.5 g / l magnesium sulfate heptahydrate, 100 mg / l ampicillin) was inoculated with a platinum ear in a normal test tube, followed by main culture at 25 ° C. for 20 hours.
以下、遠心分離以降の操作は氷上あるいは4℃にて行った。培養終了後、これらの培養液から菌体を遠心分離し、100mMリン酸緩衝液(pH7)にて洗浄後、同緩衝液に懸濁した。195Wにて20分間超音波破砕処理を行い、超音波破砕処理液を遠心分離(12,000rpm、30分)し、破砕菌体片を除去することにより可溶性画分を得た。得られた可溶性画分を100mMリン酸緩衝液(pH7)にて予め平衡化したCHT-IIカラム(バイオラッド製)に供し、500mMリン酸緩衝液による直線的な濃度勾配で酵素を溶出させた。活性画分と5倍量の2M硫酸アンモニウム、100mMリン酸緩衝液とを混合した溶液を、2M硫酸アンモニウム、100mMリン酸緩衝液にて予め平衡化したResource-PHEカラム(アマシャム社製)に供し、2〜0M硫酸アンモニウムによる直線的な濃度勾配で酵素を溶出させ、活性画分溶液を得た。これらの操作により、ペプチド生成酵素は電気泳動的に単一に精製されたことが確認された。 Hereinafter, the operations after centrifugation were performed on ice or at 4 ° C. After completion of the culture, the cells were centrifuged from these cultures, washed with 100 mM phosphate buffer (pH 7), and suspended in the same buffer. An ultrasonic disruption treatment was performed at 195 W for 20 minutes, the ultrasonic disruption solution was centrifuged (12,000 rpm, 30 minutes), and the disrupted cell fragments were removed to obtain a soluble fraction. The obtained soluble fraction was applied to a CHT-II column (manufactured by Bio-Rad) pre-equilibrated with 100 mM phosphate buffer (pH 7), and the enzyme was eluted with a linear concentration gradient with 500 mM phosphate buffer. . A solution obtained by mixing the active fraction with 5 volumes of 2M ammonium sulfate and 100 mM phosphate buffer was applied to a Resource-PHE column (Amersham) previously equilibrated with 2M ammonium sulfate and 100 mM phosphate buffer. The enzyme was eluted with a linear concentration gradient with ˜0 M ammonium sulfate to obtain an active fraction solution. By these operations, it was confirmed that the peptide-forming enzyme was purified by electrophoresis.
上記ペプチド生成酵素をエドマン分解法によりアミノ酸配列を決定したところ、配列番号15のアミノ酸配列を取得し、SignalP v1.1プログラムで予測されたとおり成熟タンパクは21番目より下流であることが確認された。 When the amino acid sequence of the above peptide-forming enzyme was determined by the Edman degradation method, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15 was obtained, and it was confirmed that the mature protein was downstream from the 21st position as predicted by the SignalP v1.1 program. .
(実施例8)ペドバクター ヘパリナス IFO 12017由来のペプチド生成酵素遺伝子の単離
以下、ペプチド生成酵素遺伝子の単離について述べるが、微生物はペドバクター ヘパリナス IFO 12017株(寄託機関;財団法人発酵研究所、寄託先住所;日本国大阪市淀川区十三本町2丁目17−85)を用いた。遺伝子の単離にはエシェリヒア コリ(Escherichia coli)JM109を宿主に用い、ベクターはpUC118を用いた。
(Example 8) Isolation of Peptobacter Heparinas IFO 12017-derived peptide-forming enzyme gene The following describes the isolation of peptide-forming enzyme genes. Address; 2-17-85 Jusohoncho, Yodogawa-ku, Osaka, Japan. For gene isolation, Escherichia coli JM109 was used as a host, and pUC118 was used as a vector.
(1)菌体の取得
ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株をCM2G寒天培地(50g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l ペプトン、5g/l 塩化ナトリウム、20g/l寒天,pH7.0))上で25℃、24時間培養した。この菌体を、50mlのCM2G液体培地(上記培地より寒天を除いた培地)を張り込んだ500mlの坂口フラスコに1白金耳植菌し、25℃で振盪培養した。
(1) Acquisition of bacterial cells Pedobacter heparinus IFO 12017 strain on CM2G agar medium (50 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l peptone, 5 g / l sodium chloride, 20 g / l agar, pH 7.0)) And cultured at 25 ° C. for 24 hours. This microbial cell was inoculated with 1 platinum ear in a 500 ml Sakaguchi flask in which 50 ml of CM2G liquid medium (medium obtained by removing agar from the above medium) was spread, and cultured at 25 ° C. with shaking.
(2)菌体からの染色体DNAの取得
培養液50mlを遠心分離(12,000rpm、4℃、15分間)し、集菌した。QIAGEN Genomic-tip System(Qiagen社)を用いて、説明書の方法に基づき、この菌体から染色体DNAを取得した。
(2) Acquisition of chromosomal DNA from microbial cells 50 ml of the culture solution was centrifuged (12,000 rpm, 4 ° C., 15 minutes) and collected. Chromosomal DNA was obtained from the cells using QIAGEN Genomic-tip System (Qiagen) based on the method described in the manual.
(3)PCR法によるプローブ用DNA断片の取得
ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株由来のペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片を、LA-Taq(宝酒造社製)を用いたPCR法により取得した。ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株から取得した染色体DNAに対し、配列番号15及び16に示す塩基配列を有するプライマーを使用してPCR反応を行った。PCRで増幅された約1kbDNA断片を、0.8%アガロース電気泳動により分離した。目的のバンドを切り出し、精製した。このDNA断片をDIG High Prime(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づきプローブのジゴキシニゲンによる標識を行った。
(3) Acquisition of DNA fragment for probe by PCR method A DNA fragment containing a part of the peptide-forming enzyme gene derived from Pedobacter heparinus IFO 12017 was obtained by PCR method using LA-Taq (Takara Shuzo). PCR reaction was performed on the chromosomal DNA obtained from Pedobacter heparinus IFO 12017 using primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 15 and 16. The approximately 1 kb DNA fragment amplified by PCR was separated by 0.8% agarose electrophoresis. The target band was cut out and purified. The DNA fragment was labeled with digoxinigen on the probe based on the instructions using DIG High Prime (Boehringer Mannheim).
(4)遺伝子ライブラリーからのペプチド生成酵素遺伝子のクローニング
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、まず、上記PCRにおいて増幅されたDNA断片をプローブとして用いたサザンハイブリダイゼーションを行った。サザンハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。
(4) Cloning of peptide-forming enzyme gene from gene library In order to obtain the full-length peptide-forming enzyme gene, Southern hybridization was first performed using the DNA fragment amplified in the PCR as a probe. Southern hybridization of operation, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株の染色体DNAを制限酵素HindIIIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、0.8%アガロースゲルで電気泳動した。電気泳動後のアガロースゲルからナイロンメンブレンフィルターNylon memebranes positively charged(ロシュ・ダイアグノティクス社製)にブロッティングし、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを50℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記で作製した、ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The chromosomal DNA of Pedobacter heparinus IFO 12017 was reacted with the restriction enzyme HindIII at 37 ° C. for 16 hours for complete digestion, and then electrophoresed on a 0.8% agarose gel. The agarose gel after electrophoresis was blotted onto a nylon membrane filter Nylon memebranes positively charged (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 50 ° C. for 1 hour, and then the digoxinigen-labeled probe prepared above was added, and hybridization was carried out at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
プローブとハイブリダイズするバンドの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、プローブとハイブリダイズする約5kbのバンドが検出できた。 Detection of the band hybridizing with the probe was performed based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, a band of about 5 kb that hybridized with the probe could be detected.
ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株の染色体DNA5μgをHindIIIで完全に消化した。0.8%アガロースゲル電気泳動により約5kbのDNAを分離し、Gene CleanII Kit(フナコシ社製)を用いてDNAを精製し、10μlのTEに溶解した。このうち4μlと、pUC118 HindIII/BAP(宝酒造製)とを混合しとを混合し、DNA Ligation Kit Ver.2(宝酒造製)を用いて連結反応を行った。このライゲーション反応液5μlとEscherichia coli JM109のコンピテント・セル(宝酒造社製)100μlとを混合して、Escherichia coliを形質転換した。これを適当な固形培地に塗布し、染色体DNAライブラリーを作製した。 5 μg of chromosomal DNA of Pedobacter heparinus IFO 12017 strain was completely digested with HindIII. About 5 kb of DNA was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, the DNA was purified using Gene Clean II Kit (manufactured by Funakoshi), and dissolved in 10 μl of TE. Of these, 4 μl was mixed with pUC118 HindIII / BAP (Takara Shuzo), and a ligation reaction was performed using DNA Ligation Kit Ver.2 (Takara Shuzo). Escherichia coli was transformed by mixing 5 μl of this ligation reaction solution and 100 μl of Escherichia coli JM109 competent cell (Takara Shuzo). This was applied to an appropriate solid medium to prepare a chromosomal DNA library.
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションによる染色体DNAライブラリーのスクリーニングを行った。コロニーハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。 In order to obtain the full length of the peptide-forming enzyme gene, a chromosomal DNA library was screened by colony hybridization using the probe. The procedure for colony hybridization, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
染色体DNAライブラリーのコロニーをナイロンメンブレンフィルターNylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization(ロシュ・ダイアグノティクス社製)に移し、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、37℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The colonies of the chromosomal DNA library were transferred to a nylon membrane filter NylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the above labeled probe with digoxinigen was added, and hybridization was carried out at 37 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
標識プローブとハイブリダイズするコロニーの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、標識プローブとハイブリダイズするコロニーを1株確認できた。 Colonies that hybridize with the labeled probe were detected based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, one strain of colonies that hybridized with the labeled probe could be confirmed.
(5)ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株由来ペプチド生成酵素遺伝子の塩基配列
標識プローブとハイブリダイズしたことが確認された上記1菌株から、エシェリヒア コリ JM109が保有するプラスミドを調製し、プローブとハイブリダイズした近傍の塩基配列を決定した。シーケンス反応はCEQ DTCS-Quick Start Kit(ベックマン・コールター社製)を用いて、説明書に基づき行った。また、電気泳動はCEQ 2000-XL(ベックマン・コールター社製)を用いて行った。
(5) Pedobacter Heparinus IFO 12017-derived peptide-forming enzyme gene base sequence From the above-mentioned one strain confirmed to hybridize with the labeled probe, a plasmid possessed by Escherichia coli JM109 was prepared, and the vicinity of the hybridized with the probe The base sequence was determined. The sequencing reaction was performed using CEQ DTCS-Quick Start Kit (manufactured by Beckman Coulter) based on the instructions. Electrophoresis was performed using CEQ 2000-XL (Beckman Coulter).
その結果、ペプチド生成酵素をコードするオープンリーディングフレームが存在した。ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株由来ペプチド生成酵素遺伝子全長の塩基配列とこれに対応するアミノ酸配列を配列表配列番号17に示した。 As a result, there was an open reading frame encoding a peptide generating enzyme. The base sequence of the full-length peptide-forming enzyme gene derived from Pedobacter heparinus IFO 12017 and the amino acid sequence corresponding thereto are shown in SEQ ID NO: 17 in the Sequence Listing.
(実施例9)ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株由来のペプチド生成酵素遺伝子の大腸菌における発現
ペドバクター ヘパリナス IFO 12017株の染色体DNAを鋳型として配列番号19、20に示すオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRにより目的遺伝子を増幅した。このDNA断片をNdeI/HindIIIにて処理し、得られたDNA断片とpTrpTのNdeI/HindIII処理物をライゲーションした。このライゲーション溶液でエシェリヒア
(Example 9) Expression in Escherichia coli of a peptide-forming enzyme gene derived from Pedobacter heparinus IFO 12017 strain The target gene was amplified by PCR using the chromosomal DNA of Pedobacter heparinus IFO 12017 strain as a template and the oligonucleotides shown in SEQ ID NOs: 19 and 20 as primers. . This DNA fragment was treated with NdeI / HindIII, and the resulting DNA fragment was ligated with the NdeI / HindIII-treated product of pTrpT. Escherichia with this ligation solution
コリ JM109を形質転換し、アンピシリン耐性株の中から目的のプラスミドを有する株を選択し、このプラスミドをpTrpT_Ph_aetと命名した。
pTrpT_Ph_aetを有するエシェリヒア コリ JM109を3mlの培地(2g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/lカザミノ酸、5g/l硫酸アンモニウム、3g/lリン酸二水素カリウム、1g/lリン酸水素二カリウム、0.5g/l硫酸マグネシウム七水和物、100mg/lアンピシリン)を張り込んだ普通試験管に一白金耳植菌し、25℃、20時間の本培養を行った。培養液1mlあたり0.01Uのα-AMP生成活性を有しており、クローニングした遺伝子がエシェリヒア コリで発現したことを確認した。なお、対照としてpTrpTのみを導入した形質転換体には、活性は検出されなかった。
E. coli JM109 was transformed, a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains, and this plasmid was named pTrpT_Ph_aet.
Escherichia coli JM109 containing pTrpT_Ph_aet in 3 ml of medium (2 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l casamino acid, 5 g / l ammonium sulfate, 3 g / l potassium dihydrogen phosphate, 1 g / l dipotassium hydrogen phosphate , 0.5 g / l magnesium sulfate heptahydrate, 100 mg / l ampicillin) was inoculated with a platinum ear in a normal test tube, followed by main culture at 25 ° C. for 20 hours. It has confirmed that the cloned gene was expressed in Escherichia coli with 0.01 U α-AMP producing activity per 1 ml of the culture solution. As a control, no activity was detected in the transformant into which only pTrpT was introduced.
(実施例10)タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス(Taxeobacter gelupurpurascens) DSMZ 11116株由来のペプチド生成酵素遺伝子の単離
以下、ペプチド生成酵素遺伝子の単離について述べるが、微生物はタキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株(寄託機関;Deutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (German Collectionof Microorganisms and Cell Cultures、寄託先住所;Mascheroder Weg 1b, 38124 Braunschweig, Germany)を用いた。遺伝子の単離にはエシェリヒア コリ(Escherichia coli)JM109を宿主に用い、ベクターはpUC118を用いた。
(Example 10) Taxeobacter gelupurpurascens Isolation of peptide-forming enzyme gene derived from DSMZ 11116 strain Hereinafter, isolation of peptide-forming enzyme gene will be described. Depositary organization: Deutche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures, deposit address: Mascheroder Weg 1b, 38124 Braunschweig, Germany), using Escherichia coli JM109 The vector used was pUC118.
(1)菌体の取得
タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株をCM2G寒天培地(50g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l ペプトン、5g/l 塩化ナトリウム、20g/l寒天,pH7.0)上で25℃、24時間培養した。この菌体を、50mlのCM2G液体培地(上記培地より寒天を除いた培地)を張り込んだ500mlの坂口フラスコに1白金耳植菌し、25℃で振盪培養した。
(1) Acquisition of bacterial cells Taxeobacter gelpurpurense DSMZ 11116 strain was treated with CM2G agar medium (50 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l peptone, 5 g / l sodium chloride, 20 g / l agar, pH 7.0). ) At 25 ° C. for 24 hours. This microbial cell was inoculated with 1 platinum ear in a 500 ml Sakaguchi flask in which 50 ml of CM2G liquid medium (medium obtained by removing agar from the above medium) was spread, and cultured at 25 ° C. with shaking.
(2)菌体からの染色体DNAの取得
培養液50mlを遠心分離(12,000rpm、4℃、15分間)し、集菌した。QIAGEN Genomic-tip System(Qiagen社)を用いて、説明書の方法に基づき、この菌体から染色体DNAを取得した。
(2) Acquisition of chromosomal DNA from microbial cells 50 ml of the culture solution was centrifuged (12,000 rpm, 4 ° C., 15 minutes) and collected. Chromosomal DNA was obtained from the cells using QIAGEN Genomic-tip System (Qiagen) based on the method described in the manual.
(3)PCR法によるプローブ用DNA断片の取得
タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株由来のペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片を、LA-Taq(宝酒造社製)を用いたPCR法により取得した。タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株から取得した染色体DNAに対し、配列番号21及び16に示す塩基配列を有するプライマーを使用してPCR反応を行った。PCRで増幅された約1kbDNA断片を、0.8%アガロース電気泳動により分離した。目的のバンドを切り出し、精製した。このDNA断片をDIG High Prime(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づきプローブのジゴキシニゲンによる標識を行った。
(3) Acquisition of DNA fragment for probe by PCR method DNA fragment containing a part of the peptide-forming enzyme gene derived from Taxobacter gel pullulase DSMZ 11116 strain is acquired by PCR method using LA-Taq (Takara Shuzo). did. A PCR reaction was performed on the chromosomal DNA obtained from Taxeobacter gelpurpurense DSMZ 11116 strain using primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 21 and 16. The approximately 1 kb DNA fragment amplified by PCR was separated by 0.8% agarose electrophoresis. The target band was cut out and purified. The DNA fragment was labeled with digoxinigen on the probe based on the instructions using DIG High Prime (Boehringer Mannheim).
(4)遺伝子ライブラリーからのペプチド生成酵素遺伝子のクローニング
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、まず、上記PCRにおいて増幅されたDNA断片をプローブとして用いたサザンハイブリダイゼーションを行った。サザンハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。
(4) Cloning of peptide-forming enzyme gene from gene library In order to obtain the full-length peptide-forming enzyme gene, Southern hybridization was first performed using the DNA fragment amplified in the PCR as a probe. Southern hybridization of operation, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株の染色体DNAを制限酵素PstIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、0.8%アガロースゲルで電気泳動した。電気泳動後のアガロースゲルからナイロンメンブレンフィルターNylon memebranes positively charged(ロシュ・ダイアグノティクス社製)にブロッティングし、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを50℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記で作製した、ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 Texeobacter gel pull pullense DSMZ 11116 chromosomal DNA was reacted with the restriction enzyme PstI at 37 ° C. for 16 hours for complete digestion, and then electrophoresed on a 0.8% agarose gel. The agarose gel after electrophoresis was blotted onto a nylon membrane filter Nylon memebranes positively charged (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 50 ° C. for 1 hour, and then the digoxinigen-labeled probe prepared above was added, and hybridization was carried out at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
プローブとハイブリダイズするバンドの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、プローブとハイブリダイズする約5kbのバンドが検出できた。 Detection of the band hybridizing with the probe was performed based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, a band of about 5 kb that hybridized with the probe could be detected.
タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株の染色体DNA5μgをPstIで完全に消化した。0.8%アガロースゲル電気泳動により約5kbのDNAを分離し、Gene CleanII Kit(フナコシ社製)を用いてDNAを精製し、10μlのTEに溶解した。このうち4μlと、pUC118 PstI/BAP(宝酒造製)とを混合し、DNA Ligation Kit Ver.2(宝酒造製)を用いて連結反応を行った。このライゲーション反応液5μlとEscherichia coli JM109のコンピテント・セル(宝酒造社製)100μlとを混合して、Escherichia coliを形質転換した。これを適当な固形培地に塗布し、染色体DNAライブラリーを作製した。 Taxeobacter gel pull pullense DSMZ 11116 strain chromosomal DNA 5 μg was completely digested with PstI. About 5 kb of DNA was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, the DNA was purified using Gene Clean II Kit (manufactured by Funakoshi), and dissolved in 10 μl of TE. Of these, 4 μl and pUC118 PstI / BAP (Takara Shuzo) were mixed, and a ligation reaction was performed using DNA Ligation Kit Ver.2 (Takara Shuzo). Escherichia coli was transformed by mixing 5 μl of this ligation reaction solution and 100 μl of Escherichia coli JM109 competent cell (Takara Shuzo). This was applied to an appropriate solid medium to prepare a chromosomal DNA library.
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションによる染色体DNAライブラリーのスクリーニングを行った。コロニーハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。 In order to obtain the full length of the peptide-forming enzyme gene, a chromosomal DNA library was screened by colony hybridization using the probe. The procedure for colony hybridization, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
染色体DNAライブラリーのコロニーをナイロンメンブレンフィルターNylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization(ロシュ・ダイアグノティクス社製)に移し、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、37℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The colonies of the chromosomal DNA library were transferred to a nylon membrane filter NylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the above labeled probe with digoxinigen was added, and hybridization was carried out at 37 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
標識プローブとハイブリダイズするコロニーの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、標識プローブとハイブリダイズするコロニーを1株確認できた。 Colonies that hybridize with the labeled probe were detected based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, one strain of colonies that hybridized with the labeled probe could be confirmed.
(5)タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株由来ペプチド生成酵素遺伝子の塩基配列
標識プローブとハイブリダイズしたことが確認された上記1菌株から、エシェリヒア コリ JM109が保有するプラスミドを調製し、プローブとハイブリダイズした近傍の塩基配列を決定した。シーケンス反応はCEQ DTCS-Quick Start Kit(ベックマン・コールター社製)を用いて、説明書に基づき行った。また、電気泳動はCEQ 2000-XL(ベックマン・コールター社製)を用いて行った。
(5) Taxobabacter gel pullulase DSMZ 11116 strain-derived peptide-forming enzyme gene base sequence From the above-mentioned one strain confirmed to hybridize with the labeled probe, a plasmid possessed by Escherichia coli JM109 is prepared and hybridized with the probe. The base sequence in the vicinity was determined. The sequencing reaction was performed using CEQ DTCS-Quick Start Kit (manufactured by Beckman Coulter) based on the instructions. Electrophoresis was performed using CEQ 2000-XL (Beckman Coulter).
その結果、ペプチド生成酵素をコードするオープンリーディングフレームが存在した。タキセオバクター ゲルプルプルアッセンス DSMZ 11116株由来ペプチド生成酵素遺伝子全長の塩基配列とこれに対応するアミノ酸配列を配列表配列番号22に示した。 As a result, there was an open reading frame encoding a peptide generating enzyme. The base sequence of the full-length peptide-forming enzyme gene derived from Taxeobacter gelpurpurense DSMZ 11116 strain and the amino acid sequence corresponding thereto are shown in SEQ ID NO: 22 in Sequence Listing.
(実施例11) サイクロバクテリウム マリナム (Cyclobacterium marinum) ATCC 25205株由来のペプチド生成酵素遺伝子の単離
以下、ペプチド生成酵素遺伝子の単離について述べるが、微生物はサイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株(寄託機関;アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、寄託先住所;P.O.Box 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America)を用いた。遺伝子の単離にはエシェリヒア コリ(Escherichia coli)JM109を宿主に用い、ベクターはpUC118を用いた。
(Example 11) Isolation of a peptide-forming enzyme gene from Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain Hereinafter, isolation of a peptide-forming enzyme gene will be described. American Type Culture Collection, deposit address; POBox 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America). For gene isolation, Escherichia coli JM109 was used as a host, and pUC118 was used as a vector.
(1)菌体の取得
サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株をCM2G寒天培地(50g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l ペプトン、5g/l 塩化ナトリウム、20g/l寒天,pH7.0))上で25℃、24時間培養した。この菌体を、50mlのCM2G液体培地(上記培地より寒天を除いた培地)を張り込んだ500mlの坂口フラスコに1白金耳植菌し、25℃で振盪培養した。
(1) Acquisition of bacterial cells Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain was obtained from CM2G agar medium (50 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l peptone, 5 g / l sodium chloride, 20 g / l agar, pH 7.0). ) At 25 ° C. for 24 hours. This microbial cell was inoculated with 1 platinum ear in a 500 ml Sakaguchi flask in which 50 ml of CM2G liquid medium (medium obtained by removing agar from the above medium) was spread, and cultured at 25 ° C. with shaking.
(2)菌体からの染色体DNAの取得
培養液50mlを遠心分離(12,000rpm、4℃、15分間)し、集菌した。QIAGEN Genomic-tip System(Qiagen社)を用いて、説明書の方法に基づき、この菌体から染色体DNAを取得した。
(2) Acquisition of chromosomal DNA from microbial cells 50 ml of the culture solution was centrifuged (12,000 rpm, 4 ° C., 15 minutes) and collected. Chromosomal DNA was obtained from the cells using QIAGEN Genomic-tip System (Qiagen) based on the method described in the manual.
(3)PCR法によるプローブ用DNA断片の取得
サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株由来のペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片を、LA-Taq(宝酒造社製)を用いたPCR法により取得した。サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株から取得した染色体DNAに対し、配列番号15及び16に示す塩基配列を有するプライマーを使用してPCR反応を行った。PCRで増幅された約1kbDNA断片を、0.8%アガロース電気泳動により分離した。目的のバンドを切り出し、精製した。このDNA断片をDIG High Prime(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づきプローブのジゴキシニゲンによる標識を行った。
(3) Acquisition of DNA fragment for probe by PCR method A DNA fragment containing a part of the peptide-forming enzyme gene derived from Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain was acquired by PCR method using LA-Taq (Takara Shuzo). . PCR reaction was performed on the chromosomal DNA obtained from Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain using primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 15 and 16. The approximately 1 kb DNA fragment amplified by PCR was separated by 0.8% agarose electrophoresis. The target band was cut out and purified. The DNA fragment was labeled with digoxinigen on the probe based on the instructions using DIG High Prime (Boehringer Mannheim).
(4)遺伝子ライブラリーからのペプチド生成酵素遺伝子のクローニング
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、まず、上記PCRにおいて増幅されたDNA断片をプローブとして用いたサザンハイブリダイゼーションを行った。サザンハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。
(4) Cloning of peptide-forming enzyme gene from gene library In order to obtain the full-length peptide-forming enzyme gene, Southern hybridization was first performed using the DNA fragment amplified in the PCR as a probe. Southern hybridization of operation, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株の染色体DNAを制限酵素PstIもしくはHincIIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、それぞれ0.8%アガロースゲルで電気泳動した。電気泳動後のアガロースゲルからナイロンメンブレンフィルターNylon memebranes positively charged(ロシュ・ダイアグノティクス社製)にブロッティングし、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを50℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記で作製した、ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The chromosomal DNA of Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain was reacted with restriction enzymes PstI or HincII at 37 ° C. for 16 hours for complete digestion, and each was electrophoresed on a 0.8% agarose gel. The agarose gel after electrophoresis was blotted onto a nylon membrane filter Nylon memebranes positively charged (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 50 ° C. for 1 hour, and then the digoxinigen-labeled probe prepared above was added, and hybridization was carried out at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
プローブとハイブリダイズするバンドの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、プローブとハイブリダイズするPstI消化産物では7k、HincII消化産物では2kのバンドが検出できた。 Detection of the band hybridizing with the probe was performed based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, a 7k band was detected for the PstI digested product hybridized with the probe, and a 2k band was detected for the HincII digested product.
サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株の染色体DNA5μgをPstIもしくはHincIIで完全に消化した。0.8%アガロースゲル電気泳
動によりそれぞれ約7kbもしくは2kbのDNAを分離し、Gene CleanII Kit(フナコシ社製)を用いてDNAを精製し、10μlのTEに溶解した。このうち4μlと、それぞれpUC118 PstI/BAP(宝酒造製)もしくはpUC118 HincII/BAP(宝酒造製)とを混合し、DNA Ligation Kit Ver.2(宝酒造製)を用いて連結反応を行った。このライゲーション反応液5μlとEscherichia coli JM109のコンピテント・セル(宝酒造社製)100μlとをそれぞれ混合して、Escherichiacoliを形質転換した。これを適当な固形培地に塗布し、染色体DNAライブラリーを作製した。
5 μg of chromosomal DNA of Cyclobacterium marinum ATCC 25205 strain was completely digested with PstI or HincII. About 7 kb or 2 kb of DNA was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, and the DNA was purified using Gene Clean II Kit (manufactured by Funakoshi) and dissolved in 10 μl of TE. Of these, 4 μl and pUC118 PstI / BAP (Takara Shuzo) or pUC118 HincII / BAP (Takara Shuzo) were mixed, and ligation reaction was performed using DNA Ligation Kit Ver.2 (Takara Shuzo). Escherichia coli was transformed by mixing 5 μl of this ligation reaction solution and 100 μl of Escherichia coli JM109 competent cell (Takara Shuzo). This was applied to an appropriate solid medium to prepare a chromosomal DNA library.
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションによる染色体DNAライブラリーのスクリーニングを行った。コロニーハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。 In order to obtain the full length of the peptide-forming enzyme gene, a chromosomal DNA library was screened by colony hybridization using the probe. The procedure for colony hybridization, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
染色体DNAライブラリーのコロニーをナイロンメンブレンフィルターNylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization(ロシュ・ダイアグノティクス社製)に移し、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、37℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The colonies of the chromosomal DNA library were transferred to a nylon membrane filter NylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the above labeled probe with digoxinigen was added, and hybridization was carried out at 37 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
標識プローブとハイブリダイズするコロニーの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、標識プローブとハイブリダイズするコロニーをそれぞれ1株確認できた。 Colonies that hybridize with the labeled probe were detected based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, one strain of each colony hybridizing with the labeled probe was confirmed.
(5)サイクロバクテリウム マリナム ATCC25205株由来ペプチド生成酵素遺伝子の塩基配列
上記、標識プローブとハイブリダイズしたことが確認されたそれぞれ1菌株から、エシェリヒア コリ JM109が保有するプラスミドを調製し、プローブとハイブリダイズした近傍の塩基配列を決定した。シーケンス反応はCEQ DTCS-Quick Start Kit(ベックマン・コールター社製)を用いて、説明書に基づき行った。また、電気泳動はCEQ 2000-XL(ベックマン・コールター社製)を用いて行った。
(5) Nucleotide sequence of the peptide-forming enzyme gene derived from Cyclobacterium marinum ATCC25205 strain From each of the strains confirmed to hybridize with the labeled probe, plasmids possessed by Escherichia coli JM109 were prepared and hybridized with the probe. The base sequence in the vicinity was determined. The sequencing reaction was performed using CEQ DTCS-Quick Start Kit (manufactured by Beckman Coulter) based on the instructions. Electrophoresis was performed using CEQ 2000-XL (Beckman Coulter).
その結果、ペプチド生成酵素をコードするオープンリーディングフレームが存在した。サイクロバクテリウム マリナム ATCC 25205株由来ペプチド生成酵素遺伝子全長の塩基配列とこれに対応するアミノ酸配列を配列表配列番号24に示した。 As a result, there was an open reading frame encoding a peptide generating enzyme. The base sequence of the full length peptide-forming enzyme gene derived from Cyclobacterium marinum ATCC 25205 and the amino acid sequence corresponding thereto are shown in SEQ ID NO: 24.
(実施例12)サイクロセルペンス ブルトネンシス(Psycloserpens burtonensis)ATCC 700359由来のペプチド生成酵素遺伝子の単離
以下、ペプチド生成酵素遺伝子の単離について述べるが、微生物はサイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株(寄託機関;アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、寄託先住所;P.O.Box 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America)を用いた。遺伝子の単離にはエシェリヒア コリ(Escherichia coli)JM109を宿主に用い、ベクターはpUC118を用いた。
(Example 12) Isolation of a peptide-forming enzyme gene derived from Psycloserpens burtonensis ATCC 70000359 Hereinafter, the isolation of a peptide-forming enzyme gene will be described. American Type Culture Collection, deposit address: POBox 1549 Manassas, VA 20110, the United States of America). For gene isolation, Escherichia coli JM109 was used as a host, and pUC118 was used as a vector.
(1)菌体の取得
サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株をCM2G寒天培地(50g/l グルコース、10g/l 酵母エキス、10g/l ペプトン、5g/l 塩化ナトリウム、20g/l寒天,pH7.0))上で25℃、24時間培養した。この菌体を、50mlのCM2G液体培地(上記培地より寒天を除いた培地)を張り込んだ500mlの坂口フラスコに1白金耳植菌し、10℃で振盪培養した。
(1) Acquisition of bacterial cells Cycloserpens bluetonensis ATCC 70000359 strain was obtained from CM2G agar medium (50 g / l glucose, 10 g / l yeast extract, 10 g / l peptone, 5 g / l sodium chloride, 20 g / l agar, pH 7.0). ) At 25 ° C. for 24 hours. This cell was inoculated with 1 platinum ear in a 500 ml Sakaguchi flask in which 50 ml of CM2G liquid medium (medium obtained by removing agar from the above medium) was spread, and cultured at 10 ° C. with shaking.
(2)菌体からの染色体DNAの取得
培養液50mlを遠心分離(12,000rpm、4℃、15分間)し、集菌した。QIAGEN Genomic-tip System(Qiagen社)を用いて、説明書の方法に基づき、この菌体から染色体DNAを取得した。
(2) Acquisition of chromosomal DNA from microbial cells 50 ml of the culture solution was centrifuged (12,000 rpm, 4 ° C., 15 minutes) and collected. Chromosomal DNA was obtained from the cells using QIAGEN Genomic-tip System (Qiagen) based on the method described in the manual.
(3)PCR法によるプローブ用DNA断片の取得
サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株由来のペプチド生成酵素遺伝子の一部を含むDNA断片を、LA-Taq(宝酒造社製)を用いたPCR法により取得した。サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株から取得した染色体DNAに対し、配列番号15及び16に示す塩基配列を有するプライマーを使用してPCR反応を行った。PCRで増幅された約1kbDNA断片を、0.8%アガロース電気泳動により分離した。目的のバンドを切り出し、精製した。このDNA断片をDIG High Prime(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づきプローブのジゴキシニゲンによる標識を行った。
(3) Acquisition of DNA fragment for probe by PCR method A DNA fragment containing a part of the peptide-forming enzyme gene derived from Cycloserpens brtonensis ATCC 70000359 was acquired by PCR method using LA-Taq (Takara Shuzo). . PCR reaction was carried out on the chromosomal DNA obtained from Cyclocerpense brtonensis ATCC 70000359 using primers having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 15 and 16. The approximately 1 kb DNA fragment amplified by PCR was separated by 0.8% agarose electrophoresis. The target band was cut out and purified. The DNA fragment was labeled with digoxinigen on the probe based on the instructions using DIG High Prime (Boehringer Mannheim).
(4)遺伝子ライブラリーからのペプチド生成酵素遺伝子のクローニング
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、まず、上記PCRにおいて増幅されたDNA断片をプローブとして用いたサザンハイブリダイゼーションを行った。サザンハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。
(4) Cloning of peptide-forming enzyme gene from gene library In order to obtain the full-length peptide-forming enzyme gene, Southern hybridization was first performed using the DNA fragment amplified in the PCR as a probe. Southern hybridization of operation, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株の染色体DNAを制限酵素EcoRIで37℃、16時間反応させて完全に消化した後、0.8%アガロースゲルで電気泳動した。電気泳動後のアガロースゲルからナイロンメンブレンフィルターNylon memebranes positively charged(ロシュ・ダイアグノティクス社製)にブロッティングし、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを50℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記で作製した、ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、50℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The chromosomal DNA of Cycloserpens bluetonensis ATCC 70000359 strain was reacted with the restriction enzyme EcoRI at 37 ° C. for 16 hours for complete digestion, and then electrophoresed on a 0.8% agarose gel. The agarose gel after electrophoresis was blotted onto a nylon membrane filter Nylon memebranes positively charged (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 50 ° C. for 1 hour, and then the digoxinigen-labeled probe prepared above was added, and hybridization was carried out at 50 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
プローブとハイブリダイズするバンドの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、プローブとハイブリダイズする約7kbのバンドが検出できた。 Detection of the band hybridizing with the probe was performed based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, a band of about 7 kb that hybridized with the probe could be detected.
サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株の染色体DNA5μgをEcoRIで完全に消化した。0.8%アガロースゲル電気泳動により約7kbのDNAを分離し、Gene CleanII Kit(フナコシ社製)を用いてDNAを精製し、10μlのTEに溶解した。このうち4μlと、pUC118 EcoRI/BAP
(宝酒造製)とを混合し、DNA Ligation Kit Ver.2(宝酒造製)を用いて連結反応を行った。このライゲーション反応液5μlとEscherichia coli JM109のコンピテント・セル(宝酒造社製)100μlとを混合して、Escherichia coliを形質転換した。これを適当な固形培地に塗布し、染色体DNAライブラリーを作製した。
5 μg of chromosomal DNA of Cycloserpens brtonensis ATCC 70000359 strain was completely digested with EcoRI. About 7 kb of DNA was separated by 0.8% agarose gel electrophoresis, DNA was purified using Gene Clean II Kit (manufactured by Funakoshi), and dissolved in 10 μl of TE. 4 μl of this, pUC118 EcoRI / BAP
(Manufactured by Takara Shuzo) was mixed, and a ligation reaction was performed using DNA Ligation Kit Ver.2 (Takara Shuzo). Escherichia coli was transformed by mixing 5 μl of this ligation reaction solution and 100 μl of Escherichia coli JM109 competent cell (Takara Shuzo). This was applied to an appropriate solid medium to prepare a chromosomal DNA library.
ペプチド生成酵素遺伝子全長を取得するために、上記プローブを用いたコロニーハイブリダイゼーションによる染色体DNAライブラリーのスクリーニングを行った。コロニーハイブリダイゼーションの操作は、Molecular Cloning, 2nd edition, Cold Spring Harbor press(1989)に説明されている。 In order to obtain the full length of the peptide-forming enzyme gene, a chromosomal DNA library was screened by colony hybridization using the probe. The procedure for colony hybridization, Molecular Cloning, 2 nd edition, is described in Cold Spring Harbor press (1989).
染色体DNAライブラリーのコロニーをナイロンメンブレンフィルターNylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization(ロシュ・ダイアグノティクス社製)に移し、アルカリ変性、中和、固定化の処理を行った。ハイブリダイゼーションはEASY HYB(ベーリンガー・マンハイム社製)を用いて行った。フィルターを37℃で1時間プレハイブリダイゼーションを行った後、上記ジゴキシニゲンによる標識プローブを添加し、37℃で16時間ハイブリダイゼーションを行った。この後、フィルターを0.1%SDSを含む1×SSCで60℃で洗浄を2回行った。 The colonies of the chromosomal DNA library were transferred to a nylon membrane filter NylonMembranes for Colony and Plaque Hybridization (Roche Diagnostics) and subjected to alkali denaturation, neutralization, and immobilization. Hybridization was performed using EASY HYB (Boehringer Mannheim). The filter was prehybridized at 37 ° C. for 1 hour, and then the above labeled probe with digoxinigen was added, and hybridization was carried out at 37 ° C. for 16 hours. Thereafter, the filter was washed twice at 60 ° C. with 1 × SSC containing 0.1% SDS.
標識プローブとハイブリダイズするコロニーの検出は、DIG Nucleotide Detection Kit(ベーリンガー・マンハイム社製)を使用して、説明書に基づき行った。その結果、標識プローブとハイブリダイズするコロニーを1株確認できた。 Colonies that hybridize with the labeled probe were detected based on the instructions using the DIG Nucleotide Detection Kit (Boehringer Mannheim). As a result, one strain of colonies that hybridized with the labeled probe could be confirmed.
(5)サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株由来ペプチド生成酵素遺伝子の塩基配列
標識プローブとハイブリダイズしたことが確認された上記1菌株から、エシェリヒア コリ JM109が保有するプラスミドを調製し、プローブとハイブリダイズした近傍の塩基配列を決定した。シーケンス反応はCEQ DTCS-Quick Start Kit(ベックマン・コールター社製)を用いて、説明書に基づき行った。また、電気泳動はCEQ 2000-XL(ベックマン・コールター社製)を用いて行った。
(5) Cycloserpens Brutonensis A base sequence of peptide-forming enzyme gene derived from ATCC 7003009 strain From the above-mentioned one strain confirmed to hybridize with the labeled probe, a plasmid possessed by Escherichia coli JM109 was prepared and hybridized with the probe. The nearby nucleotide sequence was determined. The sequencing reaction was performed using CEQ DTCS-Quick Start Kit (manufactured by Beckman Coulter) based on the instructions. Electrophoresis was performed using CEQ 2000-XL (Beckman Coulter).
その結果、ペプチド生成酵素をコードするオープンリーディングフレームが存在した。サイクロセルペンス ブルトネンシス ATCC 700359株由来ペプチド生成酵素遺伝子全長の塩基配列とこれに対応するアミノ酸配列を配列表配列番号26に示した。 As a result, there was an open reading frame encoding a peptide generating enzyme. The base sequence of the full length peptide-forming enzyme gene derived from Cycloserpens brtonensis ATCC 70000359 and the amino acid sequence corresponding thereto are shown in SEQ ID NO: 26 in the Sequence Listing.
配列番号1;エンペドバクター ブレビス由来のペプチド生成酵素の一部
配列番号2;エンペドバクター ブレビス由来のペプチド生成酵素の一部
配列番号3;合成プライマー1
配列番号4;合成プライマー2
配列番号5;ペプチド生成酵素をコードする遺伝子
配列番号6;ペプチド生成酵素のアミノ酸配列
配列番号7;pTrpT調製用合成プライマー
配列番号8;pTrpT調製用合成プライマー
配列番号9;pTrpT_Gtg2調製用合成プライマー
配列番号10;pTrpT_Gtg2調製用合成プライマー
配列番号11;ペプチド生成酵素をコードする遺伝子
配列番号12;ペプチド生成酵素のアミノ酸配列
配列番号13;pTrpT_Sm_aet調製用合成プライマー
配列番号14;pTrpT_Sm_aet調製用合成プライマー
配列番号15;Aet用ミックスプライマー1
配列番号16;Aet用ミックスプライマー2
配列番号17;ペプチド生成酵素をコードする遺伝子
配列番号18;ペプチド生成酵素のアミノ酸配列
配列番号19;ペドバクター由来のaet発現ベクターを構築するためのプライマー1
配列番号20;ペドバクター由来のaet発現ベクターを構築するためのプライマー2
配列番号21;Aet用ミックスプライマー3
配列番号22;ペプチド生成酵素をコードする遺伝子
配列番号23;ペプチド生成酵素のアミノ酸配列
配列番号24;ペプチド生成酵素をコードする遺伝子
配列番号25;ペプチド生成酵素のアミノ酸配列
配列番号26;ペプチド生成酵素をコードする遺伝子
配列番号27;ペプチド生成酵素をコードする遺伝子
SEQ ID NO: 1; partial peptide-forming enzyme derived from Empedobacter brevis SEQ ID NO: 2; partial peptide-forming enzyme derived from Empedobacter brevis SEQ ID NO: 3; synthetic primer 1
SEQ ID NO: 4; synthetic primer 2
SEQ ID NO: 5; SEQ ID NO: 6 encoding a peptide-forming enzyme; amino acid sequence SEQ ID NO: 7 of peptide-forming enzyme; synthetic primer SEQ ID NO: 8 for pTrpT preparation; synthetic primer SEQ ID NO: 9 for pTrpT preparation; synthetic primer SEQ ID NO: pTrpT_Gtg2 preparation 10; synthetic primer SEQ ID NO: 11 for preparing pTrpT_Gtg2; gene SEQ ID NO: 12 encoding the peptide-forming enzyme; amino acid sequence SEQ ID NO: 13 of the peptide-forming enzyme; synthetic primer SEQ ID NO: 14 for preparing pTrpT_Sm_aet; synthetic primer SEQ ID NO: 15 for preparing pTrpT_Sm_aet; Mix primer for Aet 1
Sequence number 16; Mix primer 2 for Aet
SEQ ID NO: 17; gene SEQ ID NO: 18 encoding a peptide-forming enzyme; amino acid sequence SEQ ID NO: 19 of a peptide-forming enzyme; primer 1 for constructing an aet expression vector derived from Pedobacter
SEQ ID NO: 20: Primer 2 for constructing an aet expression vector derived from Pedobacter
Sequence number 21; Mix primer 3 for Aet
SEQ ID NO: 22; gene SEQ ID NO: 23 encoding peptide-forming enzyme; amino acid sequence SEQ ID NO: 24 of peptide-generating enzyme; gene SEQ ID NO: 25 encoding peptide-generating enzyme; amino acid sequence SEQ ID NO: 26 of peptide-generating enzyme; Encoding gene SEQ ID NO: 27; gene encoding peptide-forming enzyme
Claims (17)
(A)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (A) or (B) below. -Manufacturing method of ester.
(A) A protein having an amino acid sequence of amino acid residues 23 to 616 in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing (B) Amino acid residue No. 23 in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing ˜616 having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β A protein having an activity of selectively binding a peptide to an α-ester site of a diester
(C)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列を有するタンパク質
(D)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (C) or (D) below. -Manufacturing method of ester.
(C) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 12 of the sequence listing (D) Amino acid residue number 21 of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 12 of the sequence listing In the amino acid sequence of ˜619, having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine to L-aspartic acid-α, β A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester
(E)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列を有するタンパク質
(F)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (E) or (F) below. -Manufacturing method of ester.
(E) a protein having an amino acid sequence of amino acid residues 23 to 625 in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing (F) amino acid residue No. 23 in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing ˜625 amino acid sequence having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester
(G)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列を有するタンパク質
(H)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (G) or (H) below. -Manufacturing method of ester.
(G) A protein having an amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 23 of the sequence listing (H) Amino acid residue No. 23 of the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 23 of the sequence listing In the amino acid sequence of ˜645, which has an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β A protein having an activity of selectively binding a peptide to an α-ester site of a diester
(I)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列を有するタンパク質
(J)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (I) or (J). -Manufacturing method of ester.
(I) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 25 of the sequence listing (J) Amino acid residue # 26 of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 25 of the sequence listing In the amino acid sequence of ˜620, having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine as L-aspartic acid-α, β A protein having an activity of selectively binding a peptide to an α-ester site of a diester
(K)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列を有するタンパク質
(L)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (K) or (L). -Manufacturing method of ester.
(K) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644 among the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 27 of the sequence listing (L) Amino acid residue number 18 of the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 27 of the sequence listing An amino acid sequence comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β A protein having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of a diester
(M)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(N)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (M) or (N). -Manufacturing method of ester.
(M) A protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing (N) Substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing And / or a protein comprising a mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester
(O)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(P)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing a protein represented by the following (O) or (P): -Manufacturing method of ester.
(O) Protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 12 in the Sequence Listing (P) Substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 12 in the Sequence Listing And / or a protein comprising an mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester
(Q)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(R)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (Q) or (R) below. -Manufacturing method of ester.
(Q) Protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing (R) Substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 18 in the sequence listing And / or a protein comprising an mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester
(S)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(T)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in (S) or (T) below. -Manufacturing method of ester.
(S) Protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 23 in the Sequence Listing (T) Substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 23 in the Sequence Listing And / or a protein comprising an mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester
(U)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(V)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (U) or (V). -Manufacturing method of ester.
(U) a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 in the sequence listing (V) substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 in the sequence listing And / or a protein comprising an mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester
(W)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(X)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質 The α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β according to claim 2, wherein the microorganism is a transformed microorganism capable of expressing the protein shown in the following (W) or (X). -Manufacturing method of ester.
(W) a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 27 in the sequence listing (X) substitution, deletion, insertion, addition of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 27 in the sequence listing And / or a protein comprising an mature protein region having an amino acid sequence containing an inversion and having an activity of selectively peptide-binding L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester
(A)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列を有するタンパク質
(B)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜616のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(C)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列を有するタンパク質
(D)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号21〜619のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(E)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列を有するタンパク質
(F)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜625のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(G)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列を有するタンパク質
(H)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号23〜645のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(I)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列を有するタンパク質
(J)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号26〜620のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(K)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列を有するタンパク質
(L)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列のうちアミノ酸残基番号18〜644のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有するタンパク質
(M)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(N)配列表の配列番号6に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(O)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(P)配列表の配列番号12に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(Q)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(R)配列表の配列番号18に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(S)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(T)配列表の配列番号23に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(U)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(V)配列表の配列番号25に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質
(W)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質
(X)配列表の配列番号27に記載のアミノ酸配列において、1若しくは数個のアミノ酸の置換、欠失、挿入、付加、および/または逆位を含むアミノ酸配列を有し、かつ、L−フェニルアラニンをL−アスパラギン酸−α,β−ジエステルのα−エステル部位に選択的にペプチド結合させる活性を有する成熟タンパク質領域を含むタンパク質 The method for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine-β-ester according to claim 1, wherein the enzyme is at least one selected from the group consisting of (A) to (X) below.
(A) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 616 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing (B) Amino acid residue number 23 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing ˜616 having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is converted to L-aspartic acid-α, β -Protein having the activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of the diester (C) Protein having the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 among the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 12 of the Sequence Listing (D) In the amino acid sequence of amino acid residues 21 to 619 in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 12 in the sequence listing, 1 or a number Of amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is selectively used as an α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester A protein having an activity of peptide binding (E) The amino acid sequence described in SEQ ID NO: 18 of the protein (F) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 625 among the amino acid sequences described in SEQ ID NO: 18 of the sequence table Among the amino acid sequences of amino acid residues 23 to 625, and having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine is L A protein (G) sequence having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester The amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23 of the protein (H) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 23 to 645 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 23 Having an amino acid sequence containing one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions and / or inversions, and L-phenylalanine is α- of L-aspartic acid-α, β-diester A protein having an activity of selectively binding a peptide to an ester site (I) A protein having an amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 among amino acid sequences set forth in SEQ ID NO: 25 of the sequence listing (J) SEQ ID NO: of the sequence listing In the amino acid sequence of amino acid residues 26 to 620 of the amino acid sequence described in 25, one or several amino acids Having an amino acid sequence containing no acid substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion, and L-phenylalanine selectively at the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 27 of the protein (L) sequence table having the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644 out of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 27 of the protein (K) sequence table having the activity to bind the peptide In the amino acid sequence of amino acid residues 18 to 644, and having an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids, and L-phenylalanine is L -Sequence of the protein (M) sequence table having the activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester Amino acids comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions and / or inversions in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 in the protein (N) sequence listing having the amino acid sequence set forth in No. 6 SEQ ID NO: of the protein (O) sequence listing having a sequence and having a mature protein region that selectively binds L-phenylalanine to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester Amino acid sequence comprising one or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and / or inversions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12 of the protein (P) sequence listing having the amino acid sequence shown in FIG. And L-phenylalanine is selectively bonded to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 in the protein (R) sequence list, which has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 18 in the protein (Q) sequence list, including the mature protein region having the activity of one or several amino acids It has an amino acid sequence including substitution, deletion, insertion, addition and / or inversion, and L-phenylalanine is selectively peptide-bonded to the α-ester site of L-aspartic acid-α, β-diester. Substitution of one or several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 23 of the protein (T) sequence list having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 23 of the protein (S) sequence list including the mature protein region having activity , Deletions, insertions, additions, and / or inversions, and L-phenylalanine is L- A protein (V) having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 25 in the protein (U) sequence table, which contains a mature protein region having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of aspartic acid-α, β-diester It has an amino acid sequence containing substitution, deletion, insertion, addition, and / or inversion of one or several amino acids in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 in the Table, and L-phenylalanine is converted to L-asparagine Protein (X) Sequence Listing having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 27 in the Protein (W) Sequence Listing, which contains a mature protein region having an activity of selectively binding a peptide to the α-ester site of the acid-α, β-diester 1 or several amino acid substitutions, deletions, insertions, additions, and Has an amino acid sequence comprising a beauty / or inversions, and, L- phenylalanine L- aspartic acid-.alpha., proteins comprising the mature protein region having a selectively active for peptide bond α- ester moiety β- diester
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