专利名称:新型氨基转移酶、编码该酶的基因和它们的利用法的制作方法关于使用了氨基转移酶的光学活性氨基化合物的制造方法,到目前为止对于 α-氨基酸的制造方法已有很多报告,但关于α -氨基酸以外的光学活性氨基化合物的制造方法的报告例很少。近年来,发现了生成α-氨基酸以外的光学活性氨基化合物的氨基转移酶,期待利用作为一般的光学活性氨基化合物的有效的制造方法。但是,到目前为止已知的生成α -氨基酸以外的光学活性氨基化合物的氨基转移酶存在很多问题(非专利文献I)。例如,对于水溶性有机溶剂的耐性低,通过添加10%ν/ν的甲醇、THF、DMF,酶活性的半衰期从约5小时下降到3.5小时以下。另外,在α -氨基酸以外的光学活性氨基化合物之中,尚未发现特别是以93%e.e.以上的高光学纯度生成作为医药中间体有用的(S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷的氨基转移酶(专利文献1,2、非专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-185133专利文献2:W02006/126498
非专利文献
非专利文献I:0rg.Biomol.Chem., 8, 1280-1283 (2010)
非专利文献2:Adv.Synth.Catal.350,807-812 (2008)发明内容
发明要解决的问题
本发明的课题在于提供用于从酮化合物高效地制造医药品或农药等的中间体有用的光学活性氨基化合物的方法。
解决问题的方法
技术领域:
本发明的发明人等进行了以各种土壤分离菌为对象的筛选,结果发现了具有对水溶性有机溶剂的高耐性,且以93%以上的高光学纯度生成(S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷的微生物。另外,成功地从该微生物中分离纯化出具有该活性的多肽。另外,对于该多肽的反应特性进行详细研究的结果,发现,对于广泛的酮化合物显示高的活性,以高光学纯度生成光学活性氨基化合物,在水溶性有机溶剂中也具有高的稳定性。另外,用后述的基因工程的方法取得编码该多肽的基因,明确了其碱基序列,并且取得使用该基因高度 生产该多肽的转化体。另外,通过研究育种条件,确立了能够在工业上制造更高活性的光学活性氨基化合物的方法。
S卩,本发明为具有下述的理化学性质⑴至(6)的多肽:
(I)作用:催化如下的氨基转移反应:与氨基供体和1-苄基-3-吡咯烷酮作用,生成光学纯度93%e.e.以上的(S)-1-苄基_3_氨基吡咯烷。
(2)底物特异性:
(a)氨基供体:对于(S)-1-苯乙胺、苯甲胺和±2-丁基胺显示活性,对于β-丙氨酸和4-氨基丁酸实质上不显示活性。
(b)氨基受体:对于丙酮酸和乙醛酸分别显示活性。
(3)水溶性有机溶剂耐性:在终浓度80%v/v的1-丙醇、2_丙醇、丙酮中的任意中处理2小时后的残留活性保持为处理前的总活性的10%以上。
(4)最适 pH:6.0 8.5、
(5)作用最适温度:60°C、
(6)热稳定性:在30 60°C进行30分钟热处理时的残留活性保持为处理前的总活性的90%以上。
另外,本发明为如下 的多肽,其包括与序列表的序列编号I所示的氨基酸序列具有60%以上的序列同一性的氨基酸序列、且具有在氨基供体的存在下与1-苄基-3-吡咯烷酮作用生成光学纯度93%e.e.以上的(S)-1-苄基_3_氨基吡咯烷的活性。
或者为如下的多肽,其包括在序列表的序列编号I所示的氨基酸序列中缺失、取代、插入或添加了 I个或多个氨基酸的氨基酸序列、且具有在氨基供体的存在下与1-苄基-3-吡咯烷酮作用生成光学纯度93%e.e.以上的(S) _1_苄基_3_氨基吡咯烷的活性。
另外,本发明还为编码上述多肽的DNA、含有该DNA的载体、以及由该载体转化得到的转化体。
另外,本发明为一种光学活性氨基化合物的制造方法,其包括:在氨基供体的存在下,使上述多肽或上述转化体的培养物与酮化合物作用。
另外,为一种光学活性氨基化合物的制造方法,其包括:在氨基受体的存在下,使上述多肽或上述转化体的培养物与氨基化合物的对映体混合物作用。
本说明书包含作为本申请的优选权基础的日本特许出愿2010-216547号所记载的全部内容。
发明的效果
通过分离对于广泛的酮化合物显示高活性、以高光学纯度生成光学活性氨基化合物、在水溶性有机溶剂中也保持高活性的多肽,以及通过取得该多肽产生能力高的转化体, 能够高效地制造目标的光学活性氨基化合物。
以下,详细地说明本发明。此外,本说明书中记述的DNA的分离、载体的制备、转化等基因操作只要没有特别说明,就能够通过“Molecy Lar Cloning2nd Edition (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989)、Current Protocols in Molec μ Lar Biology (Greene Publishing Associates and Wiley-1nterscience) ” 等教科书中记载的方法进行。另外,酶活性的单位只要没有特别说明,就将I分钟得到Iymol产物的酶量设为IUo
1.本发明的多肽的理化学各项性质
本发明中利用后述的方法所分离的多肽为具有以下的理化学性质的多肽。
(I)作用:催化如下氨基转移反应:在氨基供体的存在下与1-苄基-3-吡咯烷酮作用生成光学纯度93%e.e.以上的(S)-1-苄基_3_氨基吡咯烷。
(2)底物特异性:
(a)氨基供体:对于(S)-1-苯乙胺、苯甲胺和±2-丁基胺显示活性,对于β-丙氨酸和4-氨基丁酸实质上不显示活性。
(b)氨基受体:对于丙酮酸和乙醛酸分别显示活性。
(3)水溶性有机溶剂耐性:在终浓度80%v/v的1-丙醇、2-丙醇、丙酮的任意中处理2小时后的残留活性保持为处理前的总活性的10%以上。
(4)最适 pH:6.0 8.5、
(5)作用最适温度:60°C、
(6)热稳定性:在30 60°C热处理30分钟时的残留活性保持为处理前的总活性的90%以上。
(对于1-苄基-3-吡咯烷酮的立体选择性的测定方法)
本发明的多肽,催化在氨基供体的存在下与1-苄基-3-吡咯烷酮作用生成光学纯度93%e.e.以上、优选95%e.e.以上、更优选97%e.e.以上、最优选98%e.e.以上的 (S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷的氨基转移反应。
上述的性质能够利用以下的方法测定。即,在具有下述组成的底物溶液中添加纯化多肽使其终浓度为0.lmg/mL lmg/mL,在30°C使其反应。另外,通过下述定量分析,使反应持续直到生成0.6mM以上的1-苄基-3-氨基吡咯烷,反应结束后,能够通过用下述条件的HPLC进行分析来测定反应液中生成的1-苄基-3-氨基吡咯烷的光学纯度。随着酶使用量、反应时间,生成(S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷的光学纯度变化时,采用最高的光学纯度的值。
[底物溶液组成]
本发明提供用于从酮化合物高效地制造作为医药品或农药等的中间体有用的光学活性氨基化合物的方法。本发明涉及对于水溶性有机溶剂具有高耐性,且具有以93%以上的高光学纯度生成(S)-1-苄基-3-吡咯烷酮的新型氨基转移酶活性的多肽、编码该多肽的基因、高度表达该基因的转化体。
新型氨基转移酶、编码该酶的基因和它们的利用法制作方法
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