JP2002095494A - Method for producing ribose-1-phosphates and nucleoside compound - Google Patents
Method for producing ribose-1-phosphates and nucleoside compoundInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、抗ウイルス剤、ア
ンチセンス医薬などの原料として使用されるヌクレオシ
ド化合物の製造方法、及び該化合物の生化学的合成の重
要な出発原料であるリボース1−リン酸類の製造方法に
関する。[0001] The present invention relates to a method for producing a nucleoside compound used as a raw material for an antiviral agent, an antisense drug and the like, and to ribose 1-phosphate, which is an important starting material for biochemical synthesis of the compound. The present invention relates to a method for producing acids.
【0002】[0002]
【従来の技術】ヌクレオシド化合物の工業的製造は、チ
ミジン以外は化学合成の収率が極めて低いために、DN
A(デオキシリボ核酸)の加水分解物からの抽出・単離
が中心になっている。しかし、現在DNAの原料として
使用されている鮭や鰊の白子は資源的に限られているう
えに、集荷が難しく、低温保存の設備が必要である。ま
た、白子の中にはDNAの他にタンパク質、糖類が含ま
れており、まず、DNAをこれらから分離しなければな
らない。さらに、DNAの加水分解物中には4種の2’
−デオキシヌクレオシド類(デオキシアデノシン、デオ
キシグアノシン、チミジン、デオキシシチジン)が存在
するので、分離工程が煩雑でコスト高になってしまう。2. Description of the Related Art In industrial production of nucleoside compounds, since the yield of chemical synthesis other than thymidine is extremely low, DN
Extraction and isolation of A (deoxyribonucleic acid) from the hydrolyzate is mainly performed. However, salmon and herring milt currently used as a raw material for DNA are limited in resources, and are difficult to collect, and require low-temperature storage equipment. In addition, milt contains proteins and saccharides in addition to DNA, and the DNA must first be separated therefrom. Furthermore, in the hydrolyzate of DNA, four types of 2 '
-The presence of deoxynucleosides (deoxyadenosine, deoxyguanosine, thymidine, deoxycytidine) complicates the separation step and increases the cost.
【0003】一方、ヌクレオシド又は2’−デオキシヌ
クレオシドと核酸塩基を原料として、ヌクレオシドホス
ホリラーゼの作用により塩基交換反応を行わせ、希望す
るヌクレオシド又は2’−デオキシヌクレオシドを得る
方法が報告されている(Hori N.,Watana
be M.,Yamazaki Y.,& Mikam
i Y.,Agric.Biol.Chem.,53,
197〜202(1989)、特開平11−46790
号公報)。この方法の本質は、ヌクレオシドホスホリラ
ーゼにより触媒される、リボース1−リン酸又は2−デ
オキシリボース1−リン酸による核酸塩基のリボシル化
である。すなわち、リボース1−リン酸又は2−デオキ
シリボース1−リン酸と任意の核酸塩基を原料にして、
ヌクレオシドホスホリラーゼの作用により、対応するヌ
クレオシド化合物を調製することが可能である。リボー
ス1−リン酸又は2−デオキシリボース1−リン酸と核
酸塩基からヌクレオシド化合物を酵素的に合成する方法
は最も単純で、合成後の精製も容易である。[0003] On the other hand, there has been reported a method of obtaining a desired nucleoside or 2'-deoxynucleoside by using a nucleoside or 2'-deoxynucleoside and a nucleic acid base as raw materials and performing a base exchange reaction by the action of nucleoside phosphorylase (Hori). N., Watana
be M. be. , Yamazaki Y .; , & Mikam
i Y. , Agric. Biol. Chem. , 53,
197-202 (1989), JP-A-11-46790
No.). The essence of this method is the ribosylation of nucleobases with ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate catalyzed by nucleoside phosphorylase. That is, starting from ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate and any nucleobase,
By the action of nucleoside phosphorylase, it is possible to prepare the corresponding nucleoside compound. The method for enzymatically synthesizing a nucleoside compound from ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate and a nucleobase is the simplest, and purification after synthesis is also easy.
【0004】しかし、リボース1−リン酸及び2−デオ
キシリボース1−リン酸は化学的に合成することが極め
て困難な化合物であり、また化学的にやや不安定なばか
りでなくホスファターゼにより分解されやすい。そのた
め、工業的にリボース1−リン酸又は2−デオキシリボ
ース1−リン酸と核酸塩基を出発原料としてヌクレオシ
ド化合物を合成することはできなかった。このような事
情から、出発原料となるリボース1−リン酸又は2−デ
オキシリボース1−リン酸の製造方法の確立、およびリ
ボース1−リン酸又は2−デオキシリボース1−リン酸
を出発原料としたヌクレオシド化合物の製造方法の確立
が強く望まれていた。[0004] However, ribose 1-phosphate and 2-deoxyribose 1-phosphate are compounds that are extremely difficult to chemically synthesize, and are not only chemically unstable but also easily decomposed by phosphatases. . Therefore, it was not possible to industrially synthesize a nucleoside compound using ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate and a nucleobase as starting materials. Under such circumstances, a method for producing ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate as a starting material was established, and ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate was used as a starting material. It has been strongly desired to establish a method for producing a nucleoside compound.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は第1にリボース1−リン酸又は2−デオキシリボース
1−リン酸を効率よく製造する生化学的方法を提供する
ことである。第2には、リボース1−リン酸又は2−デ
オキシリボース1−リン酸と核酸塩基を原料としてヌク
レオシド化合物を効率よく工業的に製造する生化学的方
法を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is, first, to provide a biochemical method for efficiently producing ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate. The second object is to provide a biochemical method for efficiently and industrially producing a nucleoside compound using ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate and a nucleobase as raw materials.
【0006】本発明を為すにあたり本発明者らは、以下
に記載の点に着目し検討を重ねた。In making the present invention, the present inventors have paid attention to the following points and have repeatedly studied.
【0007】リボース1−リン酸又は2−デオキシリボ
ース1−リン酸を効率よく生成する酵素として、ホスホ
ペントムターゼ(EC5.4.2.7(以下、式中でP
PMと略す))が知られていて、本酵素は式(1)又は
式(2)で示される平衡反応を触媒する。[0007] As an enzyme which efficiently produces ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate, phosphopentmutase (EC5.4.2.7 (hereinafter referred to as P
This enzyme catalyzes an equilibrium reaction represented by the formula (1) or (2).
【0008】[0008]
【化1】 Embedded image
【0009】従来の報告(Smith,C.G.,an
d Bernstein,I.A.,Biochimi
ca et Biophysica Acta,52,
184〜193(1961))では、式(2)の平衡は
2−デオキシリボース5−リン酸生成側に著しく片寄っ
ており、平衡状態における2−デオキシリボース5−リ
ン酸と2−デオキシリボース1−リン酸の存在比率は9
5:5であった。Conventional reports (Smith, CG, an)
d Bernstein, I.D. A. , Biochimi
ca et Biophysica Acta, 52,
184-193 (1961)), the equilibrium of the formula (2) is remarkably deviated toward the 2-deoxyribose 5-phosphate-producing side, and 2-deoxyribose 5-phosphate and 2-deoxyribose 1- Phosphoric acid presence ratio is 9
5: 5.
【0010】しかし、式(1)及び式(2)において平
衡時における両化合物の存在比率は、理論的にはリン酸
基の切断時放出エネルギー(ポテンシャル・エネルギ
ー、△’G)の比に相当すると考えられ、概算70:3
0程度と推定されるため、式(1)及び式(2)で示さ
れる反応でのリボース1−リン酸又は2−デオキシリボ
ース1−リン酸の存在比率は30%が期待される。However, in formulas (1) and (2), the ratio of the two compounds at equilibrium is theoretically equivalent to the ratio of the released energy (potential energy, △ 'G) when the phosphate group is cleaved. It is thought that it is estimated 70: 3
Since it is estimated to be about 0, the proportion of ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate in the reactions represented by the formulas (1) and (2) is expected to be 30%.
【0011】また、リボース1−リン酸又は2−デオキ
シリボース1−リン酸が不安定な化合物であり、ホスフ
ァターゼ(EC3.1.3.1 アルカリホスファター
ゼ、及びEC3.1.3.2 酸性ホスファターゼ)に
より容易に分解される化合物であることから、酵素源と
して用いる微生物はホスホペントムターゼとヌクレオシ
ドホスホリラーゼを著量含有し、かつホスファターゼを
含有しないことが望ましい。この場合、ヌクレオシドホ
スホリラーゼはプリンヌクレオシドホスホリラーゼ(E
C2.4.2.1)及びピリミジンヌクレオシドホスホ
リラーゼ(EC2.4.2.2)の両者を意味する。In addition, ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate is an unstable compound, and is a phosphatase (EC 3.1.3.1 alkaline phosphatase, and EC 3.1.3.2 acid phosphatase). Therefore, it is desirable that the microorganism used as the enzyme source contains a significant amount of phosphopentmutase and nucleoside phosphorylase and does not contain phosphatase. In this case, the nucleoside phosphorylase is a purine nucleoside phosphorylase (E
C2.4.2.1) and pyrimidine nucleoside phosphorylase (EC 2.4.2.2).
【0012】更に、最終生産物のヌクレオシド化合物を
分解するヌクレオシダーゼ(例えば、EC3.2.2.
7 アデノシンヌクレオシダーゼ)を含有しない微生物
が一層望ましい。Furthermore, nucleosidases (for example, EC 3.2.2.2.) Which degrade nucleoside compounds of the final product.
7 Microorganisms that do not contain adenosine nucleosidase) are more desirable.
【0013】2−デオキシリボース5−リン酸はデオキ
シリボースリン酸アルドラーゼ(EC4.1.2.4)
により、容易にグリセルアルデヒド3-リン酸とアセト
アルデヒドに分解される。したがって、2−デオキシリ
ボース5−リン酸を基質とする場合は、該酵素を含有し
ない微生物であることが望ましい。2-deoxyribose 5-phosphate is deoxyribose phosphate aldolase (EC 4.1.2.4)
As a result, it is easily decomposed into glyceraldehyde 3-phosphoric acid and acetaldehyde. Therefore, when using 2-deoxyribose 5-phosphate as a substrate, it is desirable that the microorganism does not contain the enzyme.
【0014】出発原料である核酸塩基は水に溶け難い
が、一般に温度の上昇に連れて溶解度は増大するので、
酵素は高温で使用できる耐熱性酵素であることが望まし
い。例えば、アデニン1gを溶解するには、常温では2
Lの水が必要であるが、沸騰水では40mLで十分であ
る(The Merck Index,9版、1983
年刊、138頁)。Although the starting nucleic acid base is hardly soluble in water, the solubility generally increases with increasing temperature.
Preferably, the enzyme is a thermostable enzyme that can be used at high temperatures. For example, to dissolve 1 g of adenine, 2
L of water is required, but 40 mL of boiling water is sufficient (The Merck Index, 9th edition, 1983)
Annual Report, 138 pages).
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、(1)自
然界より分離したある微生物株が強いホスホペントムタ
ーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ及びピリミジ
ンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を示し、かつホスフ
ァターゼ及びヌクレオシダーゼ活性を実質的に示さない
こと、(2)該微生物株は生育適温が50℃以上であ
り、含有するホスホペントムターゼとヌクレオシドホス
ホリラーゼは50℃以上で使用可能な耐熱性酵素である
こと、(3)2−デオキシリボース5−リン酸を原料と
する場合、該微生物株の菌体又は該菌体由来酵素を作用
させる際にアセトアルデヒドやプロピオンアルデヒドな
どのアルデヒド類を共存させると、デオキシリボースリ
ン酸アルドラーゼによる2−デオキシリボース5−リン
酸の分解が抑制され、反応収率が著しく向上すること、
(4)該微生物株はバチルス属に属し、特に高い活性を
示す1株はバチルス・コアギュランスと同定され、もう
一株はバチルス・スピーシーズと同定されること、
(5)該バチルス株の菌体又は該菌体由来酵素により、
リボース5−リン酸又は2−デオキシリボース5−リン
酸と核酸塩基から、対応するヌクレオシド化合物がほぼ
理論収率に近い値で合成されることを見い出し、本発明
を完成するに至った。The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, (1) a microorganism strain isolated from the natural world has strong phosphopentomtoses, purine nucleoside phosphorylases and pyrimidines. Exhibiting nucleoside phosphorylase activity and substantially exhibiting no phosphatase or nucleosidase activity; (2) the microorganism has a suitable growth temperature of 50 ° C. or higher, and the contained phosphopentomtose and nucleoside phosphorylase are used at 50 ° C. or higher. (3) When 2-deoxyribose 5-phosphate is used as a raw material, an aldehyde such as acetaldehyde or propionaldehyde is used when the cells of the microorganism strain or the enzyme derived from the cells are allowed to act. Coexist with deoxyribose phosphate aldolase That 2-degradation of deoxyribose 5-phosphate is suppressed, that the reaction yield is significantly improved,
(4) the microorganism strain belongs to the genus Bacillus, and one strain showing particularly high activity is identified as Bacillus coagulans, and the other strain is identified as Bacillus species;
(5) By the cells of the Bacillus strain or an enzyme derived from the cells,
The present inventors have found that a corresponding nucleoside compound is synthesized from ribose 5-phosphate or 2-deoxyribose 5-phosphate and a nucleobase at a value substantially close to the theoretical yield, and have completed the present invention.
【0016】すなわち、本発明の要旨は以下のようであ
る。That is, the gist of the present invention is as follows.
【0017】(1)リボース5−リン酸及び2−デオキ
シリボース5−リン酸からなる群より選択されるリボー
ス5−リン酸類に、耐熱性ホスホペントムターゼを含有
し、かつホスファターゼを実質的に含有しない微生物の
菌体又は該微生物由来の酵素を作用させて、リボース1
−リン酸及び2−デオキシリボース1−リン酸からなる
群より選択される、前記それぞれのリボース5−リン酸
類に対応するリボース1−リン酸類を得ることを特徴と
するリボース1−リン酸類の製造方法。 (2)リボース5−リン酸及び2−デオキシリボース5
−リン酸からなる群より選択されるリボース5−リン酸
類と核酸塩基に、耐熱性ホスホペントムターゼと耐熱性
ヌクレオシドホスホリラーゼを含有し、かつホスファタ
ーゼ及びヌクレオシダーゼを実質的に含有しない微生物
の菌体又は該微生物由来の酵素を作用させて、ヌクレオ
シド及び2’-デオキシヌクレオシドからなる群より選
択される、前記それぞれのリボース5−リン酸類に対応
するヌクレオシド化合物を得ることを特徴とするヌクレ
オシド化合物の製造方法。 (3)微生物の菌体又は該微生物由来の酵素を作用させ
る際に、アルデヒド類を共存させることを特徴とする上
記(1)記載のリボース1−リン酸類の製造方法。 (4)微生物の菌体又は該微生物由来の酵素を作用させ
る際に、アルデヒド類を共存させることを特徴とする上
記(2)記載のヌクレオシド化合物の製造方法。 (5)前記微生物がバチルス属に属する耐熱性微生物で
あることを特徴とする上記(1)又は(3)記載のリボ
ース1−リン酸類の製造方法。 (6)前記微生物がバチルス属に属する耐熱性微生物で
あることを特徴とする上記(2)又は(4)記載のヌク
レオシド化合物の製造方法。 (7)前記微生物がバチルス・コアギュランス YGK
−6054(FERMP−17852)又はバチルス・
スピーシーズ YGK−6008(FERMP−178
51)である上記(1)、(3)又は(5)の何れか一
に記載のリボース1−リン酸類の製造方法。 (8)前記微生物がバチルス・コアギュランス YGK
−6054(FERMP−17852)又はバチルス・
スピーシーズ YGK−6008(FERMP−178
51)である上記(2)、(4)又は(6)の何れか一
に記載のヌクレオシド化合物の製造方法。 (9)耐熱性ホスホペントムターゼおよび耐熱性ヌクレ
オシドホスホリラーゼを産生する、バチルス・コアギュ
ランス YGK−6054(FERM P−1785
2)およびバチルス・スピーシーズ YGK−6008
(FERM P−17851)からなる群より選択され
る微生物。(1) A ribose 5-phosphate selected from the group consisting of ribose 5-phosphate and 2-deoxyribose 5-phosphate contains a thermostable phosphopentomthase and substantially contains a phosphatase Reacting with the cells of a microorganism that does not
Production of ribose 1-phosphates, characterized by obtaining ribose 1-phosphates corresponding to the respective ribose 5-phosphates selected from the group consisting of -phosphate and 2-deoxyribose 1-phosphate Method. (2) Ribose 5-phosphate and 2-deoxyribose 5
-A ribose 5-phosphate selected from the group consisting of phosphoric acid and a nucleobase, containing a thermostable phosphopentomtase and a thermostable nucleoside phosphorylase, and containing substantially no phosphatase and nucleosidase; A method for producing a nucleoside compound, characterized by obtaining an nucleoside compound corresponding to each of the aforementioned ribose 5-phosphates selected from the group consisting of nucleosides and 2'-deoxynucleosides by reacting the microorganism-derived enzyme. . (3) The method for producing ribose 1-phosphates according to the above (1), wherein an aldehyde is allowed to coexist when the cells of the microorganism or an enzyme derived from the microorganism are allowed to act. (4) The method for producing a nucleoside compound according to the above (2), wherein an aldehyde is allowed to coexist when the cells of the microorganism or an enzyme derived from the microorganism are allowed to act. (5) The method for producing ribose 1-phosphates according to the above (1) or (3), wherein the microorganism is a heat-resistant microorganism belonging to the genus Bacillus. (6) The method for producing a nucleoside compound according to (2) or (4), wherein the microorganism is a thermostable microorganism belonging to the genus Bacillus. (7) The microorganism is Bacillus coagulans YGK
-6054 (FERMP-17852) or Bacillus
Species YGK-6008 (FERMP-178
51) The method for producing ribose 1-phosphate according to any one of (1), (3) and (5) above. (8) The microorganism is Bacillus coagulans YGK
-6054 (FERMP-17852) or Bacillus
Species YGK-6008 (FERMP-178
51. The method for producing a nucleoside compound according to any one of (2), (4) and (6) above, which is 51). (9) Bacillus coagulans YGK-6054 (FERM P-1785) that produces thermostable phosphopentomtoses and thermostable nucleoside phosphorylases
2) and Bacillus species YGK-6008
(FERM P-17851).
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
【0019】<原料>本発明で原料として使用するリボ
ース5−リン酸又は2−デオキシリボース5−リン酸
(以下、リボース5−リン酸類という)は市販されてい
る(例えば、シグマ社製)。また、リボース5−リン酸
類はリボース又は2−デオキシリボース(以下、リボー
ス類という)をオキシ塩化リンなどのリン酸化剤で処理
することにより調製することができる。<Raw Materials> Ribose 5-phosphate or 2-deoxyribose 5-phosphate (hereinafter referred to as ribose 5-phosphate) used as a raw material in the present invention is commercially available (for example, manufactured by Sigma). Ribose 5-phosphates can be prepared by treating ribose or 2-deoxyribose (hereinafter referred to as riboses) with a phosphorylating agent such as phosphorus oxychloride.
【0020】もう一つの原料である核酸塩基には天然型
のチミン、ウラシル、アデニン、グアニン、ヒポキサン
チンなどの他に、ヌクレオシドホスホリラーゼにより認
識される人工の核酸塩基類縁化合物(例えば、5−ブロ
モウラシル、5−フルオロウラシル、5−トリフルオロ
メチルウラシル、2−アミノプリン、2,6−ジアミノ
プリン、2−クロロプリン、6−クロロプリン、2,6
−ジクロロプリン、2−アミノ−6−クロロプリン、6
−メルカプトプリン、6−メチルチオプリン、1−デア
ザアデニン、3−デアザグアニン、ベンズイミダゾー
ル、グリオキサール−グアニンなど)を使用することが
できる。The nucleobase as another raw material includes natural thymine, uracil, adenine, guanine, hypoxanthine and the like, as well as artificial nucleobase analogs recognized by nucleoside phosphorylase (eg, 5-bromouracil). , 5-fluorouracil, 5-trifluoromethyluracil, 2-aminopurine, 2,6-diaminopurine, 2-chloropurine, 6-chloropurine, 2,6
-Dichloropurine, 2-amino-6-chloropurine, 6
-Mercaptopurine, 6-methylthiopurine, 1-deazaadenine, 3-deazaguanine, benzimidazole, glyoxal-guanine, etc.) can be used.
【0021】<酵素反応によるリボース1−リン酸又は
2−デオキシリボース1−リン酸及びヌクレオシド化合
物の合成>リボース5−リン酸類を加えた緩衝液に、耐
熱性ホスホペントムターゼを生産する微生物の菌体又は
該菌体由来酵素を添加して、該酵素の適温の範囲で撹拌
すると、式(1)又は(2)に示す反応が生じ、リボー
ス1−リン酸又は2−デオキシリボース1−リン酸(以
下、リボース1−リン酸類という)が生成する。<Synthesis of ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate and a nucleoside compound by enzymatic reaction> A microorganism containing a heat-resistant phosphopentomthase is added to a buffer solution containing ribose 5-phosphate. When the cells or the enzyme derived from the cells are added and the mixture is stirred within a suitable temperature range of the enzyme, the reaction represented by the formula (1) or (2) occurs, and ribose 1-phosphate or 2-deoxyribose 1-phosphate (Hereinafter referred to as ribose 1-phosphates).
【0022】[0022]
【化2】 Embedded image
【0023】次に、この反応液に核酸塩基とヌクレオシ
ドホスホリラーゼが存在するとリボシル化が行われヌク
レオシド化合物が生成する。例えば、プリン塩基である
アデニンが存在するとプリンヌクレオシドホスホリラー
ゼ(以下、式中でPUNPと略す)の作用により、式
(3)又は式(4)に示す反応が生じアデノシン又はデ
オキシアデノシンが生成する。また、ピリミジン塩基で
あるチミンが存在するとピリミジンヌクレオシドホスホ
リラーゼ(以下、式中でPYNPと略す)の作用によ
り、式(5)又は式(6)に示す反応が生じ5−メチル
ウリジン又はチミジンが生成する。Next, when a nucleobase and a nucleoside phosphorylase are present in the reaction solution, ribosylation is performed to produce a nucleoside compound. For example, in the presence of adenine, which is a purine base, the reaction represented by the formula (3) or (4) occurs due to the action of purine nucleoside phosphorylase (hereinafter abbreviated as PUNP in the formula), thereby producing adenosine or deoxyadenosine. In addition, when thymine which is a pyrimidine base is present, a reaction represented by the formula (5) or (6) is caused by the action of pyrimidine nucleoside phosphorylase (hereinafter abbreviated as PYNP in the formula), and 5-methyluridine or thymidine is generated. .
【0024】[0024]
【化3】 Embedded image
【0025】[0025]
【化4】 Embedded image
【0026】したがって、例えば、合成原料として2−
デオキシリボース5−リン酸とアデニン又はチミン、酵
素としてホスホペントムターゼとプリンヌクレオシドホ
スホリラーゼ又はピリミジンヌクレオシドホスホリラー
ゼが反応液中に共存する場合は、式(2)と式(4)、
又は式(2)と式(6)の反応が連続して起こり、デオ
キシアデノシン又はチミジンが生成する。Therefore, for example, 2--
When deoxyribose 5-phosphate and adenine or thymine, and as an enzyme phosphopentomase and purine nucleoside phosphorylase or pyrimidine nucleoside phosphorylase coexist in the reaction solution, formulas (2) and (4) are used.
Alternatively, the reaction of the formula (2) and the reaction of the formula (6) occur continuously, and deoxyadenosine or thymidine is generated.
【0027】本発明で好ましい微生物株として用いるバ
チルス・コアギュランス YGK−6054及びバチル
ス・スピーシーズ YGK−6008はいずれもホスホ
ペントムターゼとプリンヌクレオシドホスホリラーゼ及
びピリミジンヌクレオシドホスホリラーゼを含有してい
るので、連続反応により、原料の核酸塩基に対応したヌ
クレオシド化合物を合成することができる。Since Bacillus coagulans YGK-6054 and Bacillus sp. YGK-6008 used as preferred microorganism strains in the present invention each contain a phosphopentmutase, a purine nucleoside phosphorylase and a pyrimidine nucleoside phosphorylase, the starting materials are continuously reacted. Nucleoside compounds corresponding to the above nucleobases can be synthesized.
【0028】ところで、微生物は生物である以上、通常
は生存のためにホスファターゼ、ヌクレオシダーゼ、デ
オキシリボースリン酸アルドラーゼなどの酵素を含有し
ており、これらはそれぞれリボース1−リン酸類及びリ
ボース5−リン酸類のリン酸脱離(リボース又は2−デ
オキシリボースへの分解)、ヌクレオシド化合物の分
解、2−デオキシリボース5−リン酸の分解(グリセル
アルデヒド3-リン酸とアセトアルデヒドへの分解)を
触媒する、本発明にとって望ましくない酵素である。こ
のため、これらの酵素活性を持たない微生物が好まし
い。Since microorganisms are living organisms, they usually contain enzymes such as phosphatase, nucleosidase, and deoxyribose phosphate aldolase for survival, which are ribose 1-phosphate and ribose 5-phosphate, respectively. Catalyzes the elimination of acids from phosphoric acid (decomposition into ribose or 2-deoxyribose), decomposition of nucleoside compounds, and decomposition of 2-deoxyribose 5-phosphate (decomposition into glyceraldehyde 3-phosphate and acetaldehyde). Are undesirable enzymes for the present invention. Therefore, microorganisms having no such enzyme activity are preferred.
【0029】ホスファターゼの阻害剤としてエチレンジ
アミン四酢酸ナトリウム(EDTA)が有効であること
はよく知られているが、一般にホスホペントムターゼは
マンガンイオン(2価)を活性の必須要素とするために
EDTAは阻害的に働き添加することができない(En
zyme Handbook,Page 5.4.2.
7 Phosphopentomutase,Spri
nger−Verlag Berlin Heider
berg,1990)。しかしながら、本発明で好まし
い菌株として用いるバチルス・コアギュランス YGK
−6054及びバチルス・スピーシーズ YGK−60
08はいずれもホスファターゼ活性が極めて微弱であっ
て、実際上EDTAの添加は必要ない。また、ヌクレオ
シダーゼの活性も実際上認められない。Although it is well known that sodium ethylenediaminetetraacetate (EDTA) is effective as a phosphatase inhibitor, phosphopentamutase generally uses manganese ion (divalent) as an essential element of its activity, so that EDTA is effective. It acts in an inhibitory manner and cannot be added (En
Zyme Handbook, Page 5.4.2.
7 Phosphopentamutase, Spri
nger-Verlag Berlin Heider
berg, 1990). However, Bacillus coagulans YGK used as a preferred strain in the present invention
-6054 and Bacillus species YGK-60
No. 08 has extremely weak phosphatase activity, and does not actually require the addition of EDTA. In addition, nucleosidase activity is practically not observed.
【0030】一方、デオキシリボースリン酸アルドラー
ゼ(以下、式中でDERAと略す)は微量存在するが、
2−デオキシリボース5−リン酸を原料とする場合は、
アルデヒド類の添加が、下記式(7)における平衡を2
−デオキシリボース5−リン酸生成側(右側)にシフト
させ、2−デオキシリボース5−リン酸の分解の阻害剤
として働くことを発見した。アルデヒド類としては、ア
セトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ホルムアルデ
ヒド、グリコールアルデヒド、グリオキサール、グリセ
ルアルデヒドなどが挙げられる。中でも、アセトアルデ
ヒドとプロピオンアルデヒドが好ましく、アセトアルデ
ヒドが最も好ましい。On the other hand, a small amount of deoxyribose phosphate aldolase (hereinafter abbreviated as DERA) exists,
When 2-deoxyribose 5-phosphate is used as a raw material,
The addition of the aldehyde can reduce the equilibrium in the following formula (7) by 2
-Deoxyribose 5-phosphate shifted to the right side (right side) and found to act as an inhibitor of 2-deoxyribose 5-phosphate degradation. Aldehydes include acetaldehyde, propionaldehyde, formaldehyde, glycolaldehyde, glyoxal, glyceraldehyde and the like. Among them, acetaldehyde and propionaldehyde are preferred, and acetaldehyde is most preferred.
【0031】[0031]
【化5】 Embedded image
【0032】なお、リボース5−リン酸を原料とする場
合は、デオキシリボースリン酸アルドラーゼが存在して
も該酵素による分解反応はないが、アルデヒド類を添加
した場合にあっても350mM以下の適当量であれば全
体の酵素反応には一向に差し支えない。When ribose 5-phosphate is used as a raw material, no decomposition reaction is caused by the enzyme even when deoxyribose phosphate aldolase is present. If the amount is sufficient, it will not hinder the whole enzymatic reaction.
【0033】本発明は、かかる微生物株の天然界からの
分離と反応条件の発見によって完成されたものである。The present invention has been accomplished by separating such a microorganism strain from the natural world and discovering reaction conditions.
【0034】<反応条件及び生成物の分離・精製と定量
>次に反応条件について記す。本発明において、原料の
リボース5−リン酸類の初期濃度は5〜200mMであ
り、好ましくは5〜50mMである。原料の核酸塩基の
初期濃度は5〜200mMであり、好ましくは5〜50
mMである。核酸塩基の初期濃度は、リボース5−リン
酸類の初期濃度以上とするのがよい。一般に、リボース
5−リン酸類に対する核酸塩基のモル濃度は高い方が該
リボース5−リン酸類に対するヌクレオシド化合物の収
率は増大する。ただし、飽和濃度より高い濃度の核酸塩
基を加える場合には、反応の進行を見ながら分割して加
えてもよい。アルデヒド類の初期濃度は5〜600mM
であり、好ましくは200〜350mMである。<Reaction conditions and separation / purification and quantification of product> Next, the reaction conditions will be described. In the present invention, the initial concentration of ribose 5-phosphate as a raw material is 5 to 200 mM, preferably 5 to 50 mM. The initial concentration of the starting nucleobase is 5 to 200 mM, preferably 5 to 50 mM.
mM. The initial concentration of the nucleobase is preferably not less than the initial concentration of ribose 5-phosphate. Generally, the higher the molar concentration of the nucleobase relative to the ribose 5-phosphate, the higher the yield of the nucleoside compound relative to the ribose 5-phosphate. However, when a nucleic acid base having a concentration higher than the saturation concentration is added, the nucleic acid base may be added in portions while observing the progress of the reaction. Initial concentration of aldehydes is 5-600 mM
And preferably 200 to 350 mM.
【0035】反応液(緩衝液)のpHは6.0〜11.
0であり、好ましくは9.0〜11.0である。緩衝液
はトリス−塩酸緩衝液が好ましい。反応温度は、耐熱性
酵素の適温の範囲40〜65℃で行えばよく、好ましく
は50〜60℃である。反応時間は反応条件によって左
右されるが、反応は通常2〜24時間で終了する。The pH of the reaction solution (buffer) is 6.0 to 11.
0, and preferably 9.0 to 11.0. The buffer is preferably a Tris-HCl buffer. The reaction may be carried out at an appropriate temperature range of the thermostable enzyme of 40 to 65 ° C, preferably 50 to 60 ° C. The reaction time depends on the reaction conditions, but the reaction is usually completed in 2 to 24 hours.
【0036】なお、反応液からのヌクレオシド化合物の
採取は、限外ろ過、イオン交換分離、吸着クロマトグラ
フィーなどにより行うことができる。The nucleoside compound can be collected from the reaction solution by ultrafiltration, ion exchange separation, adsorption chromatography, or the like.
【0037】反応生成物の定性・定量分析はTLCによ
り、より精度の高い定量はUV検出器及び/又は屈折計
を装着したHPLC等により行うことができる。Qualitative / quantitative analysis of the reaction product can be performed by TLC, and more precise quantification can be performed by HPLC equipped with a UV detector and / or a refractometer.
【0038】<スクリーニングにおけるホスホペントム
ターゼ活性の測定方法>天然土壌からの微生物のスクリ
ーニングにおいて、ホスホペントムターゼ活性は次のよ
うにして求めた。<Method of Measuring Phosphopentomtase Activity in Screening> In screening of microorganisms from natural soil, phosphopentomthase activity was determined as follows.
【0039】ホスホペントムターゼの反応基質であるリ
ボース5−リン酸類において、リボース5−リン酸の場
合はホスファターゼにより分解されやすく、2−デオキ
シリボース5−リン酸の場合は、デオキシリボースリン
酸アルドラーゼとホスファターゼにより分解されやす
い。また、反応生成物のリボース1−リン酸類の定量は
煩雑であった。このため、反応基質又は生成物の定量に
よりホスホペントムターゼ活性を測定することは困難で
あった。In ribose 5-phosphate, which is a reaction substrate of phosphopentmutase, ribose 5-phosphate is easily decomposed by phosphatase, and 2-deoxyribose 5-phosphate is deoxyribose phosphate aldolase. It is easily decomposed by phosphatase. Further, the quantification of the reaction product, ribose 1-phosphate, was complicated. For this reason, it has been difficult to measure the phosphopentombase activity by quantifying the reaction substrate or the product.
【0040】そこで、スクリーニングでは、リボース5
−リン酸類、ヒポキサンチン及びヌクレオシドホスホリ
ラーゼを反応液に添加し、ホスホペントムターゼにより
生成したリボース1−リン酸類を更にイノシン又はデオ
キシイノシンへ変換させ、これを定量してホスホペント
ムターゼ活性を評価した。Therefore, in screening, ribose 5
-Phosphoric acid, hypoxanthine and nucleoside phosphorylase were added to the reaction solution, and ribose 1-phosphate generated by phosphopentmutase was further converted to inosine or deoxyinosine, and the amount was quantified to evaluate the phosphopentomidase activity.
【0041】<酵素生産微生物及びその同定>本発明で
使用する微生物は、いかなる起源のものでもかまわな
い。リボース1−リン酸類を製造する場合にあっては、
耐熱性ホスホペントムターゼを含有し、かつホスファタ
ーゼを実質的に含有しない微生物であれば特に限定され
ず、またヌクレオシド化合物を製造する場合にあって
は、耐熱性ホスホペントムターゼと耐熱性ヌクレオシド
ホスホリラーゼを含有し、かつホスファターゼ及びヌク
レオシダーゼを実質的に含有しない微生物であれば特に
限定されない。尚、本発明において「酵素を実質的に含
有しない」とは、当該酵素を含有していないか、あるい
は含有していても当該酵素が本発明の製造方法に影響を
及ぼさない微弱な活性しか示さないことを意味する。こ
の条件を満たす微生物として、好ましくはバチルス属に
属する耐熱性微生物が挙げられる。更に具体的菌株とし
て、好ましくはバチルス・コアギュランス(Bacil
lus coagulans) YGK−6054(F
ERM P−17852)及びバチルス・スピーシーズ
(Bacillus sp.) YGK−6008(F
ERM P−17851)が挙げられる。これらの菌株
は通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所特許微
生物寄託センターに上記寄託番号により国内寄託されて
いる。<Enzyme-producing microorganism and its identification> The microorganism used in the present invention may be of any origin. In the case of producing ribose 1-phosphate,
It is not particularly limited as long as it is a microorganism that contains a thermostable phosphopentomtose and does not substantially contain a phosphatase, and when a nucleoside compound is produced, it contains a thermostable phosphopentomtase and a thermostable nucleoside phosphorylase. The microorganism is not particularly limited as long as the microorganism is substantially free of phosphatase and nucleosidase. In the present invention, "substantially does not contain an enzyme" means that the enzyme does not contain the enzyme, or even if it does, the enzyme has only a weak activity that does not affect the production method of the present invention. Means no. As a microorganism satisfying this condition, a heat-resistant microorganism belonging to the genus Bacillus is preferably exemplified. More specific strains are preferably Bacillus coagulans (Bacil).
rus coagulans) YGK-6054 (F
ERM P-17852) and Bacillus sp. YGK-6008 (F
ERM P-17851). These strains have been deposited in Japan at the Patent Microorganisms Depositary Center of the Institute of Biotechnology and Industrial Technology of the Ministry of International Trade and Industry under the above deposit number.
【0042】これらの微生物は細菌用培地に生育する
が、培地にリボースなどの糖又はイノシンなどのヌクレ
オシドを添加することが、ホスホペントムターゼ及びヌ
クレオシドホスホリラーゼの生産を高めるうえで効果的
である。窒素源としては、塩化アンモニウム、硫酸アン
モニウムなどの無機窒素類又はペプトンなどの有機窒素
類を用いることができる。また、培地にマンガン、マグ
ネシウムを添加するのが望ましい。培養した菌体はその
まま本酵素反応で利用可能であるが、通常の方法(超音
波又はミルによる破砕、遠心分離、硫安分離、膜分離な
ど)により該微生物由来の酵素を得てこれを用いること
もできる。[0042] These microorganisms grow on a culture medium for bacteria, and addition of a sugar such as ribose or a nucleoside such as inosine to the culture medium is effective in increasing the production of phosphopentomtoses and nucleoside phosphorylases. As the nitrogen source, inorganic nitrogens such as ammonium chloride and ammonium sulfate or organic nitrogens such as peptone can be used. It is desirable to add manganese and magnesium to the medium. The cultured cells can be used as is in this enzyme reaction, but it is necessary to obtain and use enzymes derived from the microorganisms by the usual methods (ultrasonic or milling, centrifugation, ammonium sulfate separation, membrane separation, etc.). Can also.
【0043】寄託菌株の菌学的性質を、バージェイス・
マニュアル・オブ・システマティック・バクテリオロジ
ー第1巻(1984年)及びバージェイス・マニュアル
・オブ・デターミナティブ・バクテリオロジー第9版
(1994)に準じて検討した結果は、次のようであ
る。なお、実験は主として長谷川武治編著、改訂版「微
生物の分類と同定」(学会出版センター、1985年)
記載の方法により行った。The bacteriological properties of the deposited strain were determined by
The results of a study based on the Manual of Systematic Bacteriology Volume 1 (1984) and the Bergey's Manual of Deterministic Bacteriology Ninth Edition (1994) are as follows. The experiment was mainly performed by Takeharu Hasegawa, revised edition, "Classification and Identification of Microorganisms" (Academic Publishing Center, 1985)
It carried out by the method of description.
【0044】バチルス・コアギュランス(Bacill
us coagulans) YGK−6054(FE
RM P−17852)[以下、YGK−6054と略
す]。Bacillus coagulans (Bacill)
us coagulans) YGK-6054 (FE
RM P-17852) [hereinafter abbreviated as YGK-6054].
【0045】1.形態的性質 (1)細胞の形及び大きさ:桿菌、0.7×2μm (2)グラム染色性:陽性 (3)細胞の多形性の有無:なし (4)運動性:あり (5)鞭毛の着生状態:周毛 (6)胞子:楕円形の内性胞子形成、位置は末端 (7)抗酸性:なし 2.培養的性質 (1)肉汁寒天平板培養:不規則形、全縁波状、低くて
平ら、やや光沢あり、クリーム色 (2)肉汁寒天斜面培養:クリーム色、半透明で培地全
体に広がり生育は良好 (3)肉汁液体培養:濁りは中程度で均一 (4)肉汁ゼラチン穿刺培養:全体液化(冷却時) (5)リトマスミルク:凝固、pH8 3.生理学的性質 (1)硝酸塩の還元:陽性 (2)脱窒反応:陽性 (3)MRテスト:陰性 (4)VPテスト:陽性 (5)インドールの生成:陰性 (6)硫化水素の生成:陰性 (7)デンプンの加水分解:陰性 (8)クエン酸の利用:陽性 (9)無機窒素源の利用: ・硝酸塩:陽性 ・アンモニウム塩:陽性 (10)色素の産生:陰性 (11)ウレアーゼ:陰性 (12)オキシダーゼ:陽性 (13)カタラーゼ:陽性 (14)生育の範囲 ・pH5〜6.8における生育:生育した ・NaCl濃度:1〜2%で生育した、5%で生育せず ・温度域:42〜59℃で生育した(至適52〜55
℃)、30℃で生育せず (15)酸素に対する態度:通性嫌気性 (16)O−Fテスト ・グルコース:F(ガスの産生なし) 4.その他種の特徴を示すに必要なもの (1)各種炭素源の利用 ・ラクトース:− ・マルトース:+ ・D−キシロース:+ ・マンニトール:+ ・D-ラフィノース:− ・ソルビトール:− ・シュークロース:− ・イノシトール:− ・アドニトール:− ・ラムノース:− ・L−アラビノース:− ・D−マンノース:− ・リボース:+ ・ガラクトース:+ ・D−グルコース:+ ・D−フルクトース:+ ・N−アセチルグルコサミン:+ ・トレハロース:+ (2)β−ガラクトシダーゼ:陽性 (3)アルギニン脱炭酸:陰性 (4)リジン脱炭酸:陰性 (5)オルニチン脱炭酸:陰性 (6)エスクリン加水分解:陽性 (7)インドール産生:陰性 (8)アルギニンジヒドロラーゼ:陰性 (9)ゼラチン加水分解:陽性 5.化学分類学的性質 (1)GC含量:50〜52mol%(HPLC法) 以上の菌学的性質に基づき、本菌株はバチルス・コアギ
ュランス(Bacillus coagulans)と
判明した。1. Morphological properties (1) Cell shape and size: Bacillus, 0.7 × 2 μm (2) Gram stainability: positive (3) Presence or absence of cell polymorphism: No (4) Motility: Yes (5) 1. Flagellated state: perihair (6) Spores: oval endogenous sporulation, located at end (7) Acid resistance: none Cultural properties (1) Gravy agar plate culture: irregular, whole edge wavy, low and flat, slightly glossy, cream color (2) Gravy agar slant culture: creamy, translucent, spreads over the entire medium and has good growth (3) Broth liquid culture: Medium turbidity and uniform (4) Broth gelatin puncture culture: Liquefaction of whole (when cooled) (5) Litmus milk: coagulation, pH 8 Physiological properties (1) Nitrate reduction: positive (2) Denitrification reaction: positive (3) MR test: negative (4) VP test: positive (5) Indole formation: negative (6) Hydrogen sulfide formation: negative (7) Starch hydrolysis: Negative (8) Use of citric acid: Positive (9) Use of inorganic nitrogen source:-Nitrate: Positive-Ammonium salt: Positive (10) Pigment production: Negative (11) Urease: Negative (12) Oxidase: Positive (13) Catalase: Positive (14) Range of growth ・ Growth at pH 5 to 6.8: grew ・ NaCl concentration: Grew at 1-2%, did not grow at 5% ・ Temperature range : Grown at 42-59 ° C (optimal 52-55)
℃), does not grow at 30 ℃ (15) Attitude to oxygen: facultative anaerobic (16) OF test ・ Glucose: F (no gas production) Necessary to show the characteristics of other species (1) Use of various carbon sources ・ Lactose:-・ Maltose: + ・ D-xylose: + ・ Mannitol: + ・ D-raffinose:-・ Sorbitol:-・ Sucrose: --Inositol:--Adonitol:--Rhamnose:--L-arabinose:--D-mannose:--Ribose: +-Galactose: +-D-glucose: +-D-fructose: +-N-acetylglucosamine : + Trehalose: + (2) β-galactosidase: positive (3) Arginine decarboxylation: negative (4) Lysine decarboxylation: negative (5) Ornithine decarboxylation: negative (6) Esculin hydrolysis: positive (7) Indole Production: negative (8) Arginine dihydrolase: negative (9) Gelatin hydrolysis: positive Chemical taxonomic properties (1) GC content: 50-52 mol% (HPLC method) Based on the above mycological properties, this strain was identified as Bacillus coagulans.
【0046】バチルス・スピーシーズ(Bacillu
s sp.) YGK−6008(FERM P−17
851)[以下、YGK−6008と略す]。Bacillus species
s sp. ) YGK-6008 (FERM P-17)
851) [hereinafter abbreviated as YGK-6008].
【0047】1.形態的性質 (1)細胞の形及び大きさ:桿菌、0.8×2〜3μm (2)グラム染色性:陽性 (3)細胞の多形性の有無:なし (4)運動性:あり (5)鞭毛の着生状態:周毛 (6)胞子:楕円形の内性胞子形成、位置は末端 (7)抗酸性:なし 2.培養的性質 (1)肉汁寒天平板培養:楕円形、全縁なめらか、低凸
状、やや光沢あり、クリーム色 (2)肉汁寒天斜面培養:クリーム色、不透明で画線跡
にそって生育、生育は良好 (3)肉汁液体培養:濁りは中程度で均一 (4)肉汁ゼラチン穿刺培養:全面液化(冷却時) (5)リトマスミルク:凝固、pH8 3.生理学的性質 (1)硝酸塩の還元:陽性 (2)脱窒反応:陽性 (3)MRテスト:陰性 (4)VPテスト:陽性 (5)インドールの生成:陰性 (6)硫化水素の生成:陰性 (7)デンプンの加水分解:陰性 (8)クエン酸の利用:陽性 (9)無機窒素源の利用: ・硝酸塩:陽性 ・アンモニウム塩:陽性 (10)色素の産生:陰性 (11)ウレアーゼ:陰性 (12)オキシダーゼ:陽性 (13)カタラーゼ:陽性 (14)生育の範囲 ・pH5〜6.8における生育:pH5〜5.7で生育
せず、pH6.8で生育した ・NaCl濃度:1%で生育した、2〜5%で生育せず ・温度域:42〜59℃で生育した(至適52〜55
℃)、30℃で生育せず (15)酸素に対する態度:通性嫌気性 (16)O−Fテスト ・グルコース:F(ガスの産生なし) 4.その他種の特徴を示すに必要なもの (1)各種炭素源の利用 ・ラクトース:− ・マルトース:+ ・D−キシロース:+ ・マンニトール:+ ・D−ラフィノース:− ・ソルビトール:− ・シュークロース:− ・イノシトール:− ・アドニトール:− ・ラムノース:− ・L−アラビノース:− ・D−マンノース:− ・リボース:+ ・ガラクトース:+ ・D−グルコース:+ ・D−フルクトース:+ ・N−アセチルグルコサミン:+ ・トレハロース:+ (2)β−ガラクトシダーゼ:陽性 (3)アルギニン脱炭酸:陰性 (4)リジン脱炭酸:陰性 (5)オルニチン脱炭酸:陰性 (6)エスクリン加水分解:陽性 (7)インドール産生:陰性 (8)アルギニンジヒドロラーゼ:陰性 (9)ゼラチン加水分解:陽性 5.化学分類学的性質 (1)GC含量:48〜50mol%(HPLC法) 以上の菌学的性質に基づき、本菌株はバチルス・スピー
シーズ(Bacillus sp.)と判明した。1. Morphological properties (1) Cell shape and size: Bacillus, 0.8 × 2 to 3 μm (2) Gram staining: positive (3) Cell polymorphism: none (4) Motility: yes ( 5) Epiphytic state of flagella: perihair (6) Spore: oval endogenous spore formation, position at terminal (7) Acid resistance: none Cultural properties (1) Gravy agar plate culture: elliptical, smooth, low convex, slightly glossy, creamy (2) Gravy agar slant culture: creamy, opaque, grows and grows along the streaks (3) Gravy liquid culture: Medium turbidity and uniform (4) Gravy gelatin stab culture: Liquefaction of whole surface (when cooled) (5) Litmus milk: coagulation, pH 8 Physiological properties (1) Nitrate reduction: positive (2) Denitrification reaction: positive (3) MR test: negative (4) VP test: positive (5) Indole formation: negative (6) Hydrogen sulfide formation: negative (7) Starch hydrolysis: Negative (8) Use of citric acid: Positive (9) Use of inorganic nitrogen source:-Nitrate: Positive-Ammonium salt: Positive (10) Pigment production: Negative (11) Urease: Negative (12) Oxidase: Positive (13) Catalase: Positive (14) Range of growth • Growth at pH 5 to 6.8: Growing at pH 6.8 but not at pH 5 to 5.7 • NaCl concentration: 1% Grew, did not grow at 2-5% ・ Temperature range: Grew at 42-59 ° C (optimal 52-55
℃), does not grow at 30 ℃ (15) Attitude to oxygen: facultative anaerobic (16) OF test ・ Glucose: F (no gas production) Necessary to show characteristics of other species (1) Use of various carbon sources ・ Lactose:-・ Maltose: + ・ D-xylose: + ・ Mannitol: + ・ D-Raffinose:-・ Sorbitol:-・ Sucrose: --Inositol:--Adonitol:--Rhamnose:--L-arabinose:--D-mannose:--Ribose: +-Galactose: +-D-glucose: +-D-fructose: +-N-acetylglucosamine : + Trehalose: + (2) β-galactosidase: positive (3) Arginine decarboxylation: negative (4) Lysine decarboxylation: negative (5) Ornithine decarboxylation: negative (6) Esculin hydrolysis: positive (7) Indole Production: negative (8) Arginine dihydrolase: negative (9) Gelatin hydrolysis: positive Chemical taxonomic properties (1) GC content: 48 to 50 mol% (HPLC method) Based on the above mycological properties, this strain was identified as Bacillus sp.
【0048】[0048]
【実施例】以下、実験例及び実施例によって本発明を更
に具体的に説明する。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to experimental examples and examples.
【0049】リボース5−リン酸類、リボース1−リン
酸類、リボース類の同定はTLC分析により行った。分
析条件は次のとおりである。The identification of ribose 5-phosphate, ribose 1-phosphate and ribose was performed by TLC analysis. The analysis conditions are as follows.
【0050】[方法] TLCプレート:Kieselgel 60F254(メ
ルク社製) 展開液:n−ブタノール/2-プロパノール/水=3/12/
4(v/v/v) 検出:エタノール/p-アニスアルデヒド/酢酸/硫酸=9
0/5/1/5(v/v/v/v) 発色:90〜100℃ また、核酸塩基とヌクレオシド化合物の定量はHPLC
分析により行った。分析条件は次のとおりである。[Method] TLC plate: Kieselgel 60F 254 (manufactured by Merck) Developing solution: n-butanol / 2-propanol / water = 3/12 /
4 (v / v / v) Detection: ethanol / p-anisaldehyde / acetic acid / sulfuric acid = 9
0/5/1/5 (v / v / v / v) Color development: 90 to 100 ° C In addition, quantification of nucleobases and nucleoside compounds is performed by HPLC.
Performed by analysis. The analysis conditions are as follows.
【0051】[方法] カラム:Inertsil ODS−2(ジーエルサイ
エンス製)φ4.6mm×250mm 溶出液:8%メタノール/0.1M−NH4H2PO
4(pH7.0) 流速:1mL/min カラム温度:40℃ 検出:UV 260nm なお、ヌクレオシド化合物の収率は、リボース−5−リ
ン酸類に対するモル濃度パーセントで表した。[Method] Column: Inertsil ODS-2 (GL Science) φ4.6 mm × 250 mm Eluent: 8% methanol / 0.1M-NH 4 H 2 PO
4 (pH 7.0) Flow rate: 1 mL / min Column temperature: 40 ° C. Detection: UV 260 nm The yield of the nucleoside compound was expressed in terms of percent molar concentration based on ribose-5-phosphate.
【0052】実験例1:土壌試料からの菌株の分離とリ
ボース5−リン酸を基質とした1次スクリーニング 土壌懸濁液(土壌は、京都市、大阪府枚方市、愛媛県久
万町内から採取)をイノシン、チミジン又はリボースを
単一炭素源とした培地(培地1Lあたりにイノシン、チ
ミジン又はリボースを2g、K2HPO4 1g、(NH
4)2SO4 5g、MnCl2・4H2O 0.1g、M
gSO4・7H2O 0.8g、寒天25gを含む、pH
7.0)の上へ広げた。30℃、60℃又は70℃で培
養し、生育したコロニーを分離した。これら分離菌株を
分離培地と同一の炭素源を加えた液体培地(培地1Lあ
たりにイノシン、チミジン又はリボースを2g、K2H
PO4 1g、(NH4)2SO4 5g、MnCl2・4
H2O 0.1g、MgSO 4・7H2O 0.8g、酵
母エキス2gを含む、pH7.0)に植菌し、培養し
た。EXPERIMENTAL EXAMPLE 1: Isolation of strain from soil sample
Primary screening using Bose 5-phosphate as substrate Soil suspension (Soil is Kyoto City, Hirakata City, Osaka Prefecture, Hisahime Ehime Prefecture)
Inosine, thymidine or ribose
Medium containing a single carbon source (inosine,
2 g of midin or ribose, KTwoHPOFour 1 g, (NH
Four)TwoSOFour 5 g, MnClTwo・ 4HTwoO 0.1 g, M
gSOFour・ 7HTwoO 0.8g, containing 25g agar, pH
7.0). Culture at 30 ° C, 60 ° C or 70 ° C
The grown and grown colonies were isolated. These isolated strains
Liquid medium containing the same carbon source as the separation medium (1 L medium)
Or 2 g of inosine, thymidine or ribose,TwoH
POFour 1 g, (NHFour)TwoSOFour 5 g, MnClTwo・ 4
HTwoO 0.1g, MgSO Four・ 7HTwoO 0.8g, yeast
Inoculate pH 7.0) containing 2 g of mother extract and culture
Was.
【0053】得られた菌体についてホスホペントムター
ゼ活性を以下のようにして測定した。被検微生物の培養
液2mLを遠心分離して静止菌体を得た。0.1M ト
リス−塩酸緩衝液(pH7.4)、10mM リボース
5−リン酸、5mM ヒポキサンチン、0.1mM−M
nCl2・4H2O、0.02mM グルコース1,6−
二リン酸、ヌクレオシドホスホリラーゼ(シグマ社製)
0.06ユニット[pH7.4、25℃で1分間に1μ
molのイノシンをヒポキサンチンとリボース1−リン
酸へ変換する酵素量を1ユニットとする。]を含む反応
液0.5mLを上記の静止菌体に加え、2mLエッペン
ドルフチューブにて6時間振とう反応させた(MnCl
2・4H2O及びグルコース1,6−二リン酸はホスホペ
ントムターゼによる反応の活性化因子として報告されて
いる(Hammer−Jesperson,K.,Mu
nch−Petersen,A.,Eur.J.Bio
chem.,17,397〜407(1970))ので
加えた)。生成したイノシンをHPLC分析により定量
してホスホペントムターゼ活性を評価した。培養温度と
反応温度は分離温度と同一温度とした。その結果、30
℃及び60℃で分離した菌株にホスホペントムターゼ活
性が認められた。イノシンが収率2%以上で得られた、
30℃分離菌株16株及び60℃分離菌株33株を選抜
した(表1)。The obtained cells were assayed for phosphopentomidase activity as follows. 2 mL of the culture solution of the test microorganism was centrifuged to obtain stationary cells. 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 7.4), 10 mM ribose 5-phosphate, 5 mM hypoxanthine, 0.1 mM-M
nCl 2 .4H 2 O, 0.02 mM glucose 1,6-
Diphosphate, nucleoside phosphorylase (Sigma)
0.06 units [pH 7.4, 1 μm per minute at 25 ° C.]
The amount of the enzyme that converts mol inosine to hypoxanthine and ribose 1-phosphate is defined as one unit. Was added to the above-mentioned static cells, and the mixture was shaken in a 2 mL Eppendorf tube for 6 hours (MnCl 2).
2 · 4H 2 O, and glucose 1,6-diphosphate has been reported as an activator of the reaction by phosphodiester pen mutase (Hammer-Jesperson, K., Mu
nch-Petersen, A .; , Eur. J. Bio
chem. , 17, 397-407 (1970)). The generated inosine was quantified by HPLC analysis to evaluate the phosphopentomthase activity. The culture temperature and reaction temperature were the same as the separation temperature. As a result, 30
Phosphopentomtase activity was observed in the strains isolated at 60 ° C and 60 ° C. Inosine was obtained in a yield of 2% or more,
16 strains isolated at 30 ° C. and 33 strains isolated at 60 ° C. were selected (Table 1).
【0054】[0054]
【表1】 [Table 1]
【0055】実験例2:1次スクリーニング選抜菌株の
培養、反応条件の検討 1次スクリーニング選抜菌株の至適培養、反応温度を検
討した。60℃で分離したホスホペントムターゼ活性菌
株は、50℃で培養及び反応を行うと多くの菌株でホス
ホペントムターゼ活性が高くなった。一方、30℃で分
離したホスホペントムターゼ活性菌株は、30℃での培
養及び反応が適していた。また、反応液のpHを検討し
たところ、トリス−塩酸緩衝液(pH8.5)を用いる
と活性が高くなった。Experimental Example 2 Investigation of Culture and Reaction Conditions of Primary Screening Selected Strains The optimal culture and reaction temperature of the primary screening selected strains were examined. Phosphopentomtase-active strains isolated at 60 ° C., when cultured and reacted at 50 ° C., had increased phosphopentmutase activity in many strains. On the other hand, the phosphopentmutase-active strain isolated at 30 ° C. was suitable for culture and reaction at 30 ° C. When the pH of the reaction solution was examined, the use of Tris-HCl buffer (pH 8.5) increased the activity.
【0056】実験例3:リボース5−リン酸を基質とし
た2次スクリーニング 1次スクリーニングで選抜した菌株を、1次スクリーニ
ングと同様の方法で培養した。培養液2mLを遠心分離
して静止菌体を得た。0.166M トリス−塩酸緩衝
液(pH8.5)、50mM リボース5−リン酸、1
0mM ヒポキサンチン、0.1mM−MnCl2・4H
2O、0.02mM グルコース1,6−二リン酸、ヌク
レオシドホスホリラーゼ(シグマ社製)0.06ユニッ
トを含む反応液0.5mLを上記の静止菌体に加え、2
mLエッペンドルフチューブにて6時間振とう反応させ
た。生成したイノシンをHPLC分析により定量してホ
スホペントムターゼ活性を評価した。培養温度と反応温
度は、60℃で分離した菌株については50℃とし、3
0℃で分離した菌株については30℃とした。その結
果、60℃で分離した菌株に高いホスホペントムターゼ
活性が認められた。イノシンが収率5%以上で得られ
た、60℃分離菌株13株を選抜した(表2)。Experimental Example 3: Secondary screening using ribose 5-phosphate as a substrate The strains selected in the primary screening were cultured in the same manner as in the primary screening. 2 mL of the culture solution was centrifuged to obtain stationary cells. 0.166 M Tris-HCl buffer (pH 8.5), 50 mM ribose 5-phosphate, 1
0mM hypoxanthine, 0.1mM-MnCl 2 · 4H
0.5 mL of a reaction solution containing 0.06 units of 2 O, 0.02 mM glucose 1,6-diphosphate, and nucleoside phosphorylase (manufactured by Sigma) was added to the quiescent cells described above.
The mixture was shaken for 6 hours in a mL Eppendorf tube. The generated inosine was quantified by HPLC analysis to evaluate the phosphopentomthase activity. The culture temperature and reaction temperature were set to 50 ° C. for the strain isolated at 60 ° C.
The temperature of the strain isolated at 0 ° C was 30 ° C. As a result, a high strain of phosphopentomthase was observed in the strain isolated at 60 ° C. Thirteen strains isolated at 60 ° C. from which inosine was obtained at a yield of 5% or more were selected (Table 2).
【0057】[0057]
【表2】 [Table 2]
【0058】実験例4:2−デオキシリボース5−リン
酸を基質とした3次スクリーニング 2次スクリーニングで選抜した菌株を、1次スクリーニ
ングと同様の方法で培養した。培養液0.4mLを遠心
分離して静止菌体を得た。0.166M トリス−塩酸
緩衝液(pH8.5)、5mM 2−デオキシリボース
5−リン酸、5mM ヒポキサンチン、0.1mM−M
nCl2・4H2O、0.02mM グルコース1,6−
二リン酸、ヌクレオシドホスホリラーゼ(シグマ社製)
0.012ユニットを含む反応液0.1mLを上記の静
止菌体に加え、2mLエッペンドルフチューブにて50
℃で6時間振とう反応させた。生成したデオキシイノシ
ンをHPLC分析により定量した。生成したデオキシイ
ノシンの収率は0〜6%であった。反応後、基質の2−
デオキシリボース5−リン酸はほとんど残存しておら
ず、デオキシリボースリン酸アルドラーゼによりグリセ
ルアルデヒド3−リン酸とアセトアルデヒドに分解され
たと考えられた。Experimental Example 4: Tertiary screening using 2-deoxyribose 5-phosphate as a substrate Strains selected in the secondary screening were cultured in the same manner as in the primary screening. 0.4 mL of the culture solution was centrifuged to obtain stationary cells. 0.166 M Tris-HCl buffer (pH 8.5), 5 mM 2-deoxyribose 5-phosphate, 5 mM hypoxanthine, 0.1 mM-M
nCl 2 .4H 2 O, 0.02 mM glucose 1,6-
Diphosphate, nucleoside phosphorylase (Sigma)
0.1 mL of the reaction solution containing 0.012 units is added to the above-mentioned quiescent cells, and 50 mL is added to the cells in a 2 mL Eppendorf tube.
The mixture was shaken at 6 ° C. for 6 hours. Deoxyinosine produced was quantified by HPLC analysis. The yield of the generated deoxyinosine was 0 to 6%. After the reaction, 2-
Deoxyribose 5-phosphate hardly remained, and it was considered that deoxyribose phosphate aldolase was decomposed into glyceraldehyde 3-phosphate and acetaldehyde.
【0059】そこで、上記の反応液に333mM アセ
トアルデヒドを加えて同様に反応を行ったところ、ほと
んどの菌株でデオキシイノシンへの変換効率が大きく上
昇した。なかでもYGK−6054及びYGK−600
8は収率それぞれ26.5%及び16.4%でデオキシ
イノシンを効率よく生成した。反応後、基質の2−デオ
キシリボース5−リン酸はほぼ未反応分残存しており、
アセトアルデヒドを加えたことにより、デオキシリボー
スリン酸アルドラーゼによる2−デオキシリボース5−
リン酸の分解が抑制されたと考えられた。YGK−60
54とYGK−6008をホスホペントムターゼ高活性
菌として選抜した。When 333 mM acetaldehyde was added to the above reaction solution and the reaction was carried out in the same manner, the conversion efficiency to deoxyinosine was greatly increased in most of the strains. Among them, YGK-6054 and YGK-600
8 efficiently produced deoxyinosine in yields of 26.5% and 16.4%, respectively. After the reaction, the substrate 2-deoxyribose 5-phosphate remains almost unreacted,
By adding acetaldehyde, 2-deoxyribose 5-deoxyribose phosphate aldolase was used.
It was considered that the decomposition of phosphoric acid was suppressed. YGK-60
54 and YGK-6008 were selected as highly active phosphopentmutase bacteria.
【0060】実施例1:YGK−6054とYGK−6
008による2−デオキシリボース5−リン酸の分解活
性 最終濃度で166mMトリス−塩酸緩衝液(pH9.
0)、50mM 2−デオキシリボース5−リン酸、
0.1mM グルコース1,6−二リン酸、1mM−M
nCl2、YGK−6054又はYGK−6008の静
止菌体(後述の実施例9に示した方法で得られたもの)
8%(w/v)を含む反応液を調製した。また、上記反
応液に最終濃度で0.1M アセトアルデヒドを添加し
た反応液を調製した。それぞれの反応液50μLを2m
Lエッペンドルフチューブにて55℃で2時間振とう反
応させた。反応後、2−デオキシリボースの生成量及び
2−デオキシリボース5−リン酸の残存量をTLC分析
により測定した(表3)。両株とも、2−デオキシリボ
ースの生成は微量であり、ホスファターゼ活性は微弱で
あった。Example 1: YGK-6054 and YGK-6
008-Degrading activity of 2-deoxyribose 5-phosphate at a final concentration of 166 mM Tris-HCl buffer (pH 9.
0), 50 mM 2-deoxyribose 5-phosphate,
0.1 mM glucose 1,6-diphosphate, 1 mM-M
Static cells of nCl 2 , YGK-6054 or YGK-6008 (obtained by the method described in Example 9 described later)
A reaction solution containing 8% (w / v) was prepared. Further, a reaction solution was prepared by adding 0.1 M acetaldehyde at a final concentration to the above reaction solution. Apply 50 μL of each reaction solution to 2 m
The mixture was shaken at 55 ° C. for 2 hours in an L eppendorf tube. After the reaction, the amount of 2-deoxyribose produced and the amount of 2-deoxyribose 5-phosphate remaining were measured by TLC analysis (Table 3). In both strains, the production of 2-deoxyribose was minute and the phosphatase activity was weak.
【0061】両株とも、2−デオキシリボース5−リン
酸の減少量は、アセトアルデヒドを加えない反応液では
大きかったが、アセトアルデヒドを加えた反応液では小
さくなった。両株とも、デオキシリボースリン酸アルド
ラーゼ活性を持つが、アセトアルデヒドを添加すること
によりデオキシリボースリン酸アルドラーゼによる2−
デオキシリボース5−リン酸の分解が抑制されたと考え
られた。In both strains, the amount of reduction of 2-deoxyribose 5-phosphate was large in the reaction solution without addition of acetaldehyde, but decreased in the reaction solution with addition of acetaldehyde. Both strains have deoxyribose phosphate aldolase activity, but by adding acetaldehyde, 2-deoxyribose phosphate aldolase can be used.
It was considered that the decomposition of deoxyribose 5-phosphate was suppressed.
【0062】[0062]
【表3】 [Table 3]
【0063】実施例2:YGK−6054とYGK−6
008の酵素が利用可能な核酸基質 最終濃度で50mMの表4に示す各種核酸塩基、166
mM トリス−塩酸緩衝液(pH9.0)、50mM 2
−デオキシリボース5−リン酸、0.1mMグルコース
1,6−二リン酸、0.3M アセトアルデヒド、YG
K−6054又はYGK−6008の静止菌体(後述の
実施例9に示した方法で得られたもの)8%(w/v)
を含む反応液50μLを調製し、2mLエッペンドルフ
チューブにて55℃で2時間振とう反応させた。生成し
た各種ヌクレオシド化合物をHPLC分析により定量し
た。その結果、YGK−6054及びYGK−6008
の酵素系はヒポキサンチン以外にも、アデニン、グアニ
ン、ウラシル、チミン、グリオキサール−グアニン、5
−フルオロウラシル、5−ブロモウラシルを基質として
利用し、それぞれ2’−デオキシアデノシン、2’−デ
オキシグアノシン、2’−デオキシウリジン、チミジ
ン、グリオキサール−グアニン−2’−デオキシリボシ
ド、2’−デオキシ−5−フルオロウリジン、2’−デ
オキシ−5−ブロモウリジンを生成できることが分かっ
た(表4)。Example 2 YGK-6054 and YGK-6
008 Nucleic acid substrates available for enzyme Various final nucleobases shown in Table 4 at 50 mM, 166
mM Tris-HCl buffer (pH 9.0), 50 mM 2
-Deoxyribose 5-phosphate, 0.1 mM glucose 1,6-diphosphate, 0.3 M acetaldehyde, YG
Static cells of K-6054 or YGK-6008 (obtained by the method described in Example 9 described later) 8% (w / v)
Was prepared and reacted by shaking at 55 ° C. for 2 hours in a 2 mL Eppendorf tube. The generated various nucleoside compounds were quantified by HPLC analysis. As a result, YGK-6054 and YGK-6008
Enzyme systems other than hypoxanthine, adenine, guanine, uracil, thymine, glyoxal-guanine, 5
-Fluorouracil and 5-bromouracil are used as substrates, and 2'-deoxyadenosine, 2'-deoxyguanosine, 2'-deoxyuridine, thymidine, glyoxal-guanine-2'-deoxyriboside and 2'-deoxy-5, respectively. It was found that -fluorouridine and 2'-deoxy-5-bromouridine could be produced (Table 4).
【0064】[0064]
【表4】 [Table 4]
【0065】実験例のスクリーニングとは異なり、市販
のヌクレオシドホスホリラーゼは使用していない。それ
にもかかわらず、表4の結果が得られたことは、YGK
−6054とYGK−6008が、それぞれ耐熱性ホス
ホペントムターゼとともに耐熱性プリンヌクレオシドホ
スホリラーゼ及び耐熱性ピリミジンヌクレオシドホスホ
リラーゼを生産していることを示している。また、両菌
株の酵素系は天然核酸塩基のみならず、人工核酸塩基も
基質として利用することが示された。Unlike the screening in the experimental examples, no commercially available nucleoside phosphorylase was used. Nevertheless, the results in Table 4 were obtained with YGK
This shows that -6054 and YGK-6008 produce thermostable purine nucleoside phosphorylase and thermostable pyrimidine nucleoside phosphorylase together with thermostable phosphopentomtoses, respectively. It was also shown that the enzyme systems of both strains utilize not only natural nucleobases but also artificial nucleobases as substrates.
【0066】実施例3:YGK−6054とYGK−6
008の酵素生成に対する培養条件と培地組成の影響 1Lあたりに表5に示す糖又はヌクレオシド2g、K2
HPO4 1g、NH4Cl 5g、MnCl2・4H2O
0.1g、MgSO4・7H2O 0.8g、酵母エキ
ス2gを含む培地(pH7.0)5mLを試験管に入
れ、滅菌した。これらにYGK−6054又はYGK−
6008を植菌し、50℃で1晩培養した。培養液0.
4mLを遠心分離して静止菌体を得た。0.166M
トリス−塩酸緩衝液(pH8.5)、5mM 2−デオ
キシリボース5−リン酸、5mM ヒポキサンチン、3
33mM アセトアルデヒド、0.1mM−MnCl2・
4H2O、0.02mM グルコース1,6−二リン酸を
含む反応液0.1mLを上記静止菌体に加え、2mLエ
ッペンドルフチューブにて50℃で6時間振とう反応さ
せた。生成したデオキシイノシンをHPLC分析により
定量した。Example 3 YGK-6054 and YGK-6
Effect of Culture Conditions and Medium Composition on Enzyme Production of 008 2 g of sugar or nucleoside shown in Table 5 per liter of K 2
HPO 4 1 g, NH 4 Cl 5 g, MnCl 2 .4H 2 O
0.1 g, was placed MgSO 4 · 7H 2 O 0.8g, medium (pH 7.0) 5 mL containing yeast extract 2g in a test tube, and sterilized. YGK-6054 or YGK-
6008 was inoculated and cultured at 50 ° C. overnight. Culture solution
4 mL was centrifuged to obtain quiescent cells. 0.166M
Tris-HCl buffer (pH 8.5), 5 mM 2-deoxyribose 5-phosphate, 5 mM hypoxanthine, 3
33 mM acetaldehyde, 0.1 mM MnCl 2.
0.1 mL of a reaction solution containing 4H 2 O and 0.02 mM glucose 1,6-diphosphate was added to the above quiescent cells, and shaken at 50 ° C. for 6 hours in a 2 mL Eppendorf tube. Deoxyinosine produced was quantified by HPLC analysis.
【0067】その結果、いずれの菌株も、糖又はヌクレ
オシドを添加しない培地で培養したとき、デオキシイノ
シンの生成が認められなかった。YGK−6054の場
合、イノシン又はチミジンを添加した培地、YGK−6
008の場合、リボース又は2−デオキシリボースを添
加した培地で培養したとき、特にデオキシイノシンの収
率が高かった(表5)。As a result, when any of the strains was cultured in a medium to which no sugar or nucleoside was added, production of deoxyinosine was not observed. In the case of YGK-6054, a medium supplemented with inosine or thymidine, YGK-6
In the case of 008, the yield of deoxyinosine was particularly high when cultured in a medium to which ribose or 2-deoxyribose was added (Table 5).
【0068】[0068]
【表5】 [Table 5]
【0069】実施例4:YGK−6054とYGK−6
008の酵素生成に対する培養温度の影響 1Lあたりにイノシン2g、K2HPO4 1g、NH4
Cl 5g、MnCl2・4H2O 0.1g、MgSO
4・7H2O 0.8g、酵母エキス2gを含む培地(p
H7.0)10mLをL字型試験管に入れて滅菌し、Y
GK−6054を植菌した。同様に上記培地のイノシン
をリボースで置き換えた培地にYGK−6008を植菌
した。これらを42〜63℃で振とう培養し、生育度
(OD660)の経時変化をみた。その結果、上記2株
は42〜59℃で生育し、生育速度から見た至適培養温
度は52〜55℃であり、最大生育(OD660)は、
YGK−6054では52℃で、YGK−6008では
55℃で得られた(図1及び図2)。Example 4: YGK-6054 and YGK-6
Effect of culture temperature on enzyme production of 008 2 g of inosine, 1 g of K 2 HPO 4 , NH 4 per liter
Cl 5 g, MnCl 2 .4H 2 O 0.1 g, MgSO
4 · 7H 2 O 0.8g, medium containing yeast extract 2 g (p
H7.0) 10 mL was put into an L-shaped test tube and sterilized.
GK-6054 was inoculated. Similarly, YGK-6008 was inoculated into the above medium in which inosine was replaced with ribose. These were cultured with shaking at 42 to 63 ° C., and the change over time in the degree of growth (OD660) was observed. As a result, the two strains grew at 42 to 59 ° C., and the optimal culture temperature was 52 to 55 ° C. in view of the growth rate, and the maximum growth (OD660) was:
YGK-6054 was obtained at 52 ° C., and YGK-6008 was obtained at 55 ° C. (FIGS. 1 and 2).
【0070】実施例5:YGK−6054とYGK−6
008によるヌクレオシド化合物の合成に対する培養時
間の影響 1Lあたりにイノシン2g、K2HPO4 1g、NH4
Cl 5g、MnCl2・4H2O 0.1g、MgSO
4・7H2O 0.8g、酵母エキス2gを含む培地(p
H7.0)10mLをL字型試験管に入れて滅菌し、Y
GK−6054を植菌した。同様に上記培地のイノシン
をリボースで置き換えた培地にYGK−6008を植菌
した。これらを52℃で振とう培養し、生育度(OD6
60)の経時変化を見た。Example 5: YGK-6054 and YGK-6
Effect of culture time on synthesis of nucleoside compounds by 008 2 g of inosine, 1 g of K 2 HPO 4 , NH 4 per liter
Cl 5 g, MnCl 2 .4H 2 O 0.1 g, MgSO
4 · 7H 2 O 0.8g, medium containing yeast extract 2 g (p
H7.0) 10 mL was put into an L-shaped test tube and sterilized.
GK-6054 was inoculated. Similarly, YGK-6008 was inoculated into the above medium in which inosine was replaced with ribose. These are cultured with shaking at 52 ° C. and grown (OD6
60) The change with time was observed.
【0071】また、培養途中で培養液を一部採取し、培
養液0.4mLを遠心分離して静止菌体を得た。0.1
66M トリス−塩酸緩衝液(pH8.5)、5mM 2
−デオキシリボース5−リン酸、5mM ヒポキサンチ
ン、333mM アセトアルデヒド、0.1mM−Mn
Cl2・4H2O、0.02mM グルコース1,6−二
リン酸を含む反応液0.1mLを上記静止菌体に加え、
2mLエッペンドルフチューブにて50℃で6時間振と
う反応させた。生成したデオキシイノシンをHPLC分
析により定量した。Further, a part of the culture solution was collected during the culture, and 0.4 mL of the culture solution was centrifuged to obtain stationary cells. 0.1
66 M Tris-HCl buffer (pH 8.5), 5 mM 2
-Deoxyribose 5-phosphate, 5 mM hypoxanthine, 333 mM acetaldehyde, 0.1 mM-Mn
Cl 2 · 4H 2 O, the reaction solution 0.1mL containing 0.02mM glucose 1,6-diphosphate in addition to the stationary cells,
The mixture was shaken at 50 ° C. for 6 hours in a 2 mL Eppendorf tube. Deoxyinosine produced was quantified by HPLC analysis.
【0072】その結果両菌株とも、増殖期初期にあたる
培養0〜5時間目の菌体(栄養細胞)では、デオキシイ
ノシンの生成はほとんど認められなかった。増殖期後期
から定常期にあたる培養7〜9時間目の菌体(菌体内に
内性胞子を形成した胞子のう細胞)を用いると、デオキ
シイノシンの収率が最大となった。死滅期にあたる培養
23時間目の菌体(胞子)では、デオキシイノシンの収
率は低かった(図3及び図4)。As a result, in both strains, almost no production of deoxyinosine was observed in the cells (vegetative cells) at 0 to 5 hours of culture, which is the early stage of the growth phase. The use of bacterial cells (spore spore cells having endogenous spores formed therein) at 7 to 9 hours of culture, which corresponds to the late growth phase to the stationary phase, maximized the yield of deoxyinosine. The yield of deoxyinosine was low in the cells (spores) at 23 hours of culture, which corresponds to the death phase (FIGS. 3 and 4).
【0073】実施例6:YGK−6054とYGK−6
008によるヌクレオシド化合物の合成に対するアルデ
ヒド類の影響 最終濃度で0〜1Mのアセトアルデヒド又はプロピオン
アルデヒド、166mM トリス−塩酸緩衝液(pH
9.0)、50mM 2−デオキシリボース5−リン
酸、50mM ヒポキサンチン、0.05mM グルコー
ス1,6−二リン酸、YGK−6054又はYGK−6
008の静止菌体(後述の実施例9に示した方法で得ら
れたもの)それぞれ8%(w/v)を含む反応液50μ
Lを調製し、2mLエッペンドルフチューブにて50℃
で2時間振とう反応させた後、生成したデオキシイノシ
ンをHPLC分析により定量した。その結果、両株とも
0.2〜0.3Mのアセトアルデヒド又はプロピオンア
ルデヒドを加えることによりデオキシイノシンの収率が
大きく増大した(図5及び図6)。Example 6: YGK-6054 and YGK-6
Effect of Aldehydes on the Synthesis of Nucleoside Compounds by 008 0 to 1 M acetaldehyde or propionaldehyde at final concentration, 166 mM Tris-HCl buffer (pH
9.0), 50 mM 2-deoxyribose 5-phosphate, 50 mM hypoxanthine, 0.05 mM glucose 1,6-diphosphate, YGK-6054 or YGK-6
008 quiescent microbial cells (obtained by the method described in Example 9 below) each containing 50% of a reaction solution containing 8% (w / v).
L in a 2mL Eppendorf tube at 50 ° C
After shaking reaction for 2 hours, the generated deoxyinosine was quantified by HPLC analysis. As a result, the yield of deoxyinosine was significantly increased by adding 0.2 to 0.3 M acetaldehyde or propionaldehyde in both strains (FIGS. 5 and 6).
【0074】上記反応液の2−デオキシリボース5−リ
ン酸をリボース5−リン酸に置き換えて反応を行い、生
成したイノシンを定量したところ、両株とも0.1〜
0.3Mのアセトアルデヒドを加えてもイノシンの収率
に影響はなかった(図7)。The reaction was carried out by replacing 2-deoxyribose 5-phosphate with ribose 5-phosphate in the above reaction solution, and the amount of inosine produced was quantified.
Addition of 0.3 M acetaldehyde had no effect on inosine yield (FIG. 7).
【0075】実施例7:YGK−6054とYGK−6
008によるヌクレオシド化合物の合成に対する緩衝液
の種類とpHの影響 166mM トリス−塩酸緩衝液(pH8.0〜11.
0)、166mM ホウ酸−水酸化ナトリウム緩衝液
(pH8〜10)、166mM グリシン−水酸化ナト
リウム緩衝液(pH7.0〜10.0)、5mM リン
酸カリウム緩衝液(pH6.0〜7.5)について検討
した。最終濃度で上記濃度の上記緩衝液、50mM 2
−デオキシリボース5−リン酸、50mM ヒポキサン
チン、0.05mM グルコース1,6−二リン酸、
0.2M アセトアルデヒド、YGK−6054又はY
GK−6008の静止菌体(後述の実施例9に示した方
法で得られたもの)8%(w/v)を含む反応液50μ
Lを調製し、2mLエッペンドルフチューブにて50℃
で2時間振とう反応させた後、生成したデオキシイノシ
ンをHPLC分析により定量した。その結果、両株と
も、トリス−塩酸緩衝液(pH9.0〜11.0)を用
いたときにデオキシイノシンの収率が高かった(図8及
び図9)。Example 7: YGK-6054 and YGK-6
Effect of Buffer Type and pH on Synthesis of Nucleoside Compounds by 008 166 mM Tris-HCl Buffer (pH 8.0-11.
0) 166 mM boric acid-sodium hydroxide buffer (pH 8 to 10), 166 mM glycine-sodium hydroxide buffer (pH 7.0 to 10.0), 5 mM potassium phosphate buffer (pH 6.0 to 7.5) ) Was considered. The buffer at the final concentration and the above concentration, 50 mM 2
-Deoxyribose 5-phosphate, 50 mM hypoxanthine, 0.05 mM glucose 1,6-diphosphate,
0.2M acetaldehyde, YGK-6054 or Y
A reaction liquid containing 8% (w / v) of 50% of a quiescent cell of GK-6008 (obtained by the method described in Example 9 described later)
L in a 2mL Eppendorf tube at 50 ° C
After shaking reaction for 2 hours, the generated deoxyinosine was quantified by HPLC analysis. As a result, in both strains, the yield of deoxyinosine was high when Tris-HCl buffer (pH 9.0 to 11.0) was used (FIGS. 8 and 9).
【0076】実施例8:YGK−6054とYGK−6
008によるヌクレオシド化合物の合成に対する反応温
度の影響 最終濃度で166mM トリス−塩酸緩衝液(pH9.
0)、50mM 2−デオキシリボース5−リン酸、5
0mM ヒポキサンチン、0.05mM グルコース1,
6−二リン酸、0.2M アセトアルデヒド、YGK−
6054又はYGK−6008の静止菌体(後述の実施
例9に示した方法で得られたもの)8%(w/v)を含
む反応液50μLを調製し、2mLエッペンドルフチュ
ーブにて30〜70℃で2時間振とう反応させた。生成
したデオキシイノシンをHPLC分析により定量した。
その結果、両株とも、50〜60℃で反応を行ったとき
にデオキシイノシンの収率が高かった(図10)。Example 8: YGK-6054 and YGK-6
Effect of Reaction Temperature on the Synthesis of Nucleoside Compounds by 008 at a Final Concentration of 166 mM Tris-HCl Buffer (pH 9.
0), 50 mM 2-deoxyribose 5-phosphate, 5
0 mM hypoxanthine, 0.05 mM glucose 1,
6-diphosphate, 0.2 M acetaldehyde, YGK-
50 μL of a reaction solution containing 8% (w / v) of quiescent bacterial cells of 6054 or YGK-6008 (obtained by the method described in Example 9 described later) was prepared, and the mixture was placed in a 2 mL Eppendorf tube at 30 to 70 ° C. For 2 hours with shaking. Deoxyinosine produced was quantified by HPLC analysis.
As a result, in both strains, the yield of deoxyinosine was high when the reaction was performed at 50 to 60 ° C (FIG. 10).
【0077】実施例9:至適培養条件と至適反応条件下
でのヌクレオシド化合物の合成 ・YGK−6054によるヌクレオシド化合物の合成 1Lあたりにイノシン2g、K2HPO4 1g、NH4
Cl 5g、MnCl2・4H2O 0.1g、MgSO
4・7H2O 0.8g、酵母エキス2gを含む培地(p
H7.0)10mLを50mL三角フラスコへ入れ、滅
菌した。これにYGK−6054を1白金耳植菌し、5
2℃、130rpmで9時間往復振とうし、前培養液を
得た。上記の培地100mLを500mL三角フラスコ
へ入れ滅菌し、前培養液5mLを加えて52℃、100
rpmで18.5時間往復振とうした。培養液を遠心分
離して静止菌体を得た。Example 9: Synthesis of nucleoside compound under optimum culture conditions and optimum reaction conditions ・ Synthesis of nucleoside compound by YGK-6054 2 g of inosine, 1 g of K 2 HPO 4 , NH 4 per liter
Cl 5 g, MnCl 2 .4H 2 O 0.1 g, MgSO
4 · 7H 2 O 0.8g, medium containing yeast extract 2 g (p
H7.0) 10 mL was placed in a 50 mL Erlenmeyer flask and sterilized. One platinum loop of YGK-6054 was inoculated with this, and 5
The mixture was shaken back and forth at 2 ° C. and 130 rpm for 9 hours to obtain a pre-culture solution. 100 mL of the above medium was placed in a 500 mL Erlenmeyer flask and sterilized.
Reciprocal shaking was performed for 18.5 hours at rpm. The culture was centrifuged to obtain quiescent cells.
【0078】0.85%塩化ナトリウム溶液100mL
に菌体を懸濁して再び遠心分離し、洗浄菌体を得た。湿
菌体重は0.66gで、胞子のう細胞の状態であった。
最終濃度で166mM トリス−塩酸緩衝液(pH9.
0)、50mM 2−デオキシリボース5−リン酸、5
0mM ヒポキサンチン、0.1mM グルコース1,6
−二リン酸、1mM−MnCl2・4H2O、0.3M
アセトアルデヒド、YGK−6054の静止菌体(上記
の培養で得られたもの)8%(w/v)を含む反応液1
80μLを調製した。これを2mLエッペンドルフチュ
ーブにて55℃で振とうして反応を行った。生成したデ
オキシイノシンを経時的にHPLCで定量したところ、
反応4時間目で17.8mMのデオキシイノシンが生成
し、収率は35.6%となった(図11)。100 mL of 0.85% sodium chloride solution
The cells were suspended and centrifuged again to obtain washed cells. The wet bacteria weighed 0.66 g and was in the state of spore cells.
A final concentration of 166 mM Tris-HCl buffer (pH 9.
0), 50 mM 2-deoxyribose 5-phosphate, 5
0 mM hypoxanthine, 0.1 mM glucose 1,6
- diphosphate, 1mM-MnCl 2 · 4H 2 O, 0.3M
Reaction solution 1 containing 8% (w / v) of acetaldehyde, YGK-6054 quiescent cells (obtained by the above culture)
80 μL was prepared. This was shaken at 55 ° C. in a 2 mL Eppendorf tube to perform a reaction. When the generated deoxyinosine was quantified over time by HPLC,
Four hours after the reaction, 17.8 mM of deoxyinosine was produced, and the yield was 35.6% (FIG. 11).
【0079】また、最終濃度で166mM トリス−塩
酸緩衝液(pH9.0)、50mMリボース5−リン
酸、50mM ヒポキサンチン、0.1mM グルコース
1,6−二リン酸、1mM−MnCl2・4H2O、YG
K−6054の静止菌体(上記の培養で得られたもの)
8%(w/v)を含む反応液180μLを調製し、上記
と同様に反応を行い、生成したイノシンを定量したとこ
ろ、反応4時間目で11.7mMのイノシンが生成し、
収率は23.3%となった(図12)。[0079] In addition, final concentration 166mM Tris - HCl buffer (pH 9.0), 50 mM ribose 5-phosphate, 50 mM hypoxanthine, 0.1 mM glucose 1,6-diphosphate, 1mM-MnCl 2 · 4H 2 O, YG
Resting cells of K-6054 (obtained by the above culture)
When 180 μL of a reaction solution containing 8% (w / v) was prepared, and the reaction was carried out in the same manner as above, and the amount of inosine produced was quantified, 11.7 mM of inosine was produced in the fourth hour of the reaction.
The yield was 23.3% (FIG. 12).
【0080】・YGK−6008によるヌクレオシド化
合物の合成 1Lあたりにリボース2g、K2HPO4 1g、NH4
Cl 5g、MnCl2・4H2O 0.1g、MgSO
4・7H2O 0.8g、酵母エキス2gを含む培地(p
H7.0)10mLを50mL三角フラスコへ入れ、滅
菌した。これにYGK−6008を1白金耳植菌し、5
5℃、130rpmで9時間往復振とうし、前培養液を
得た。上記の培地100mLを500mL三角フラスコ
へ入れ滅菌し、前培養液5mLを加えて55℃、100
rpmで14.5時間往復振とうした。培養液を遠心分
離して静止菌体を得た。0.85%塩化ナトリウム溶液
100mLに菌体を懸濁して再び遠心分離し、洗浄菌体
を得た。湿菌体重は0.72gで、胞子のう細胞の状態
であった。Synthesis of nucleoside compound by YGK-6008 2 g of ribose, 1 g of K 2 HPO 4 , NH 4
Cl 5 g, MnCl 2 .4H 2 O 0.1 g, MgSO
4 · 7H 2 O 0.8g, medium containing yeast extract 2 g (p
H7.0) 10 mL was placed in a 50 mL Erlenmeyer flask and sterilized. One platinum loop of YGK-6008 was inoculated into this, and 5
Shake back and forth at 5 ° C and 130 rpm for 9 hours to obtain a preculture solution. 100 mL of the above medium is placed in a 500 mL Erlenmeyer flask and sterilized.
Shake back and forth for 14.5 hours at rpm. The culture was centrifuged to obtain quiescent cells. The cells were suspended in 100 mL of a 0.85% sodium chloride solution and centrifuged again to obtain washed cells. The wet bacterium weighed 0.72 g and was in the state of spore sac cells.
【0081】上記YGK−6054での反応条件と同様
にしてYGK−6008を用いて反応を行つた。2−デ
オキシリボース5−リン酸を基質とした場合は、反応4
時間目で16.7mMのデオキシイノシンが生成し、収
率は33.3%となった(図11)。また、リボース5
−リン酸を基質とした場合は、反応4時間目で8.95
mMのイノシンが生成し、収率は17.9%となった
(図12)。The reaction was carried out using YGK-6008 in the same manner as in the reaction conditions for YGK-6054. When 2-deoxyribose 5-phosphate was used as a substrate, the reaction 4
At the time, 16.7 mM of deoxyinosine was produced, and the yield was 33.3% (FIG. 11). Also, ribose 5
-When phosphoric acid is used as a substrate, 8.95 at 4 hours after the reaction
mM inosine was produced and the yield was 17.9% (FIG. 12).
【0082】[0082]
【発明の効果】本発明によれば、リボース5−リン酸類
である2−デオキシリボース5−リン酸又はリボース5
−リン酸に耐熱性微生物の酵素を作用させることにより
高収率で効率よく前記それぞれのリボース5−リン酸類
に対応するリボース1−リン酸類、2−デオキシリボー
ス1−リン酸又はリボース1−リン酸を製造することが
できる。また、リボース5−リン酸類である2−デオキ
シリボース5−リン酸又はリボース5−リン酸と核酸塩
基から該微生物の酵素により高収率で効率よくヌクレオ
シド化合物を製造することができる。According to the present invention, 2-deoxyribose 5-phosphate or ribose 5 which is a ribose 5-phosphate is used.
-Ribose 1-phosphate, 2-deoxyribose 1-phosphate or ribose 1-phosphate corresponding to each of the above-mentioned ribose 5-phosphates efficiently and efficiently by causing an enzyme of a heat-resistant microorganism to act on phosphate. Acids can be produced. In addition, a nucleoside compound can be efficiently produced with high yield from 2-deoxyribose 5-phosphate or ribose 5-phosphate, which is a ribose 5-phosphate, and a nucleic acid base by the enzyme of the microorganism.
【図1】 バチルス・コアギュランス YGK−605
4の生育度に対する培養温度の影響を示すグラフ。Fig. 1 Bacillus coagulans YGK-605
4 is a graph showing the influence of the culture temperature on the growth degree of No. 4.
【図2】 バチルス・スピーシーズ YGK−6008
の生育度に対する培養温度の影響を示すグラフ。Fig. 2 Bacillus species YGK-6008
5 is a graph showing the influence of the culture temperature on the growth degree of A.
【図3】 バチルス・コアギュランス YGK−605
4によるヌクレオシド化合物の合成に対する培養時間の
影響を示すグラフ。FIG. 3 Bacillus coagulans YGK-605
4 is a graph showing the influence of the culture time on the synthesis of a nucleoside compound by No. 4.
【図4】 バチルス・スピーシーズ YGK−6008
によるヌクレオシド化合物の合成に対する培養時間の影
響を示すグラフ。Fig. 4 Bacillus species YGK-6008
4 is a graph showing the influence of the culture time on the synthesis of a nucleoside compound by the method.
【図5】 バチルス・コアギュランス YGK−605
4による2−デオキシリボース5−リン酸と核酸塩基か
らのヌクレオシド化合物の合成に対するアルデヒド類の
影響を示すグラフ。FIG. 5: Bacillus coagulans YGK-605
4 is a graph showing the effect of aldehydes on the synthesis of nucleoside compounds from 2-deoxyribose 5-phosphate and nucleobases by No. 4.
【図6】 バチルス・スピーシーズ YGK−6008
による2−デオキシリボース5−リン酸と核酸塩基から
のヌクレオシド化合物の合成に対するアルデヒド類の影
響を示すグラフ。FIG. 6: Bacillus species YGK-6008
3 is a graph showing the effect of aldehydes on the synthesis of nucleoside compounds from 2-deoxyribose 5-phosphate and nucleobases by HPLC.
【図7】 バチルス・コアギュランス YGK−605
4又はバチルス・スピーシーズ YGK−6008によ
るリボース5−リン酸と核酸塩基からのヌクレオシド化
合物の合成に対するアルデヒド類の影響を示すグラフ。FIG. 7: Bacillus coagulans YGK-605
4 is a graph showing the effect of aldehydes on the synthesis of nucleoside compounds from ribose 5-phosphate and nucleobases by Bacillus species YGK-6008.
【図8】 バチルス・コアギュランス YGK−605
4によるヌクレオシド化合物の合成に対する緩衝液の種
類とpHの影響を示すグラフ。FIG. 8: Bacillus coagulans YGK-605
4 is a graph showing the effect of the type of buffer and pH on the synthesis of nucleoside compounds according to Example 4.
【図9】 バチルス・スピーシーズYGK−6008に
よるヌクレオシド化合物の合成に対する緩衝液の種類と
pHの影響を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing the effect of buffer type and pH on the synthesis of nucleoside compounds by Bacillus species YGK-6008.
【図10】 バチルス・コアギュランス YGK−60
54又はバチルス・スピーシーズ YGK−6008に
よるヌクレオシド化合物の合成に対する反応温度の影響
を示すグラフ。FIG. 10: Bacillus coagulans YGK-60
The graph which shows the influence of the reaction temperature on the synthesis | combination of the nucleoside compound by 54 or Bacillus species YGK-6008.
【図11】 至適培養条件及び至適反応条件下でのバチ
ルス・コアギュランス YGK−6054又はバチルス
・スピーシーズ YGK−6008による2−デオキシ
リボース5−リン酸と核酸塩基からのヌクレオシド化合
物の合成の経時変化を示すグラフ。FIG. 11: Time course of the synthesis of nucleoside compounds from 2-deoxyribose 5-phosphate and nucleobases by Bacillus coagulans YGK-6054 or Bacillus species YGK-6008 under optimal culture conditions and optimal reaction conditions A graph showing.
【図12】 至適培養条件及び至適反応条件下でのバチ
ルス・コアギュランス YGK−6054又はバチルス
・スピーシーズ YGK−6008によるリボース5−
リン酸と核酸塩基からのヌクレオシド化合物の合成の経
時変化を示すグラフ。FIG. 12: Ribose 5-mediated by Bacillus coagulans YGK-6054 or Bacillus species YGK-6008 under optimal culture conditions and optimal reaction conditions.
The graph which shows the time-dependent change of the synthesis | combination of the nucleoside compound from a phosphoric acid and a nucleobase.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12R 1:07) C12R 1:07) (C12N 1/20 (C12N 1/20 E C12R 1:07) C12R 1:07) (C12N 1/20 (C12N 1/20 A C12R 1:07) C12R 1:07) (C12P 19/02 (C12P 19/02 C12R 1:07) C12R 1:07) (72)発明者 須永 陽之助 東京都板橋区坂下3−37−1 有機合成薬 品工業株式会社東京研究所内 (72)発明者 佐藤 豊樹 東京都板橋区坂下3−37−1 有機合成薬 品工業株式会社東京研究所内 Fターム(参考) 4B064 AF33 CA03 CA21 CD05 DA01 4B065 AA15X AC14 BB05 BB11 BB15 CA23 CA44 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C12R 1:07) C12R 1:07) (C12N 1/20 (C12N 1/20 E C12R 1:07) C12R 1:07 ) (C12N 1/20 (C12N 1/20 A C12R 1:07) C12R 1:07) (C12P 19/02 (C12P 19/02 C12R 1:07) C12R 1:07) (72) Inventor Yonosuke Sunaga Tokyo 3-37-1, Sakashita, Itabashi-ku, Tokyo Organic Synthetic Pharmaceutical Co., Ltd., Tokyo Research Laboratory (72) Inventor Toyoki Sato 3-37-1, Sakashita, Itabashi-ku, Tokyo Organic Synthetic Pharmaceutical Co., Ltd. 4B064 AF33 CA03 CA21 CD05 DA01 4B065 AA15X AC14 BB05 BB11 BB15 CA23 CA44
Claims (9)
ボース5−リン酸からなる群より選択されるリボース5
−リン酸類に、耐熱性ホスホペントムターゼを含有し、
かつホスファターゼを実質的に含有しない微生物の菌体
又は該微生物由来の酵素を作用させて、リボース1−リ
ン酸及び2−デオキシリボース1−リン酸からなる群よ
り選択される、前記それぞれのリボース5−リン酸類に
対応するリボース1−リン酸類を得ることを特徴とする
リボース1−リン酸類の製造方法。1. Ribose 5 selected from the group consisting of ribose 5-phosphate and 2-deoxyribose 5-phosphate.
-Phosphates containing thermostable phosphopentomtoses,
The respective ribose 5 selected from the group consisting of ribose 1-phosphate and 2-deoxyribose 1-phosphate by the action of a cell of a microorganism substantially free of phosphatase or an enzyme derived from the microorganism. -A method for producing ribose 1-phosphate, which comprises obtaining ribose 1-phosphate corresponding to phosphates.
ボース5−リン酸からなる群より選択されるリボース5
−リン酸類と核酸塩基に、耐熱性ホスホペントムターゼ
と耐熱性ヌクレオシドホスホリラーゼを含有し、かつホ
スファターゼ及びヌクレオシダーゼを実質的に含有しな
い微生物の菌体又は該微生物由来の酵素を作用させて、
ヌクレオシド及び2’-デオキシヌクレオシドからなる
群より選択される、前記それぞれのリボース5−リン酸
類に対応するヌクレオシド化合物を得ることを特徴とす
るヌクレオシド化合物の製造方法。2. Ribose 5 selected from the group consisting of ribose 5-phosphate and 2-deoxyribose 5-phosphate.
-Phosphates and nucleobases, containing a thermostable phosphopentomtose and a thermostable nucleoside phosphorylase, and an enzyme derived from the microorganism or a microorganism substantially free of phosphatase and nucleosidase,
A method for producing a nucleoside compound, comprising obtaining a nucleoside compound corresponding to each of the aforementioned ribose 5-phosphates selected from the group consisting of nucleosides and 2'-deoxynucleosides.
作用させる際に、アルデヒド類を共存させることを特徴
とする請求項1記載のリボース1−リン酸類の製造方
法。3. The method for producing ribose 1-phosphates according to claim 1, wherein an aldehyde is allowed to coexist when the cells of the microorganism or an enzyme derived from the microorganism are allowed to act.
作用させる際に、アルデヒド類を共存させることを特徴
とする請求項2記載のヌクレオシド化合物の製造方法。4. The method for producing a nucleoside compound according to claim 2, wherein an aldehyde is allowed to coexist when the cells of the microorganism or an enzyme derived from the microorganism are allowed to act.
微生物であることを特徴とする請求項1又は3記載のリ
ボース1−リン酸類の製造方法。5. The method for producing ribose 1-phosphates according to claim 1, wherein the microorganism is a thermostable microorganism belonging to the genus Bacillus.
微生物であることを特徴とする請求項2又は4記載のヌ
クレオシド化合物の製造方法。6. The method for producing a nucleoside compound according to claim 2, wherein the microorganism is a thermostable microorganism belonging to the genus Bacillus.
YGK−6054(FERM P−17852)又は
バチルス・スピーシーズ YGK−6008(FERM
P−17851)である請求項1、3又は5の何れか
1項記載のリボース1−リン酸類の製造方法。7. The method according to claim 7, wherein the microorganism is Bacillus coagulans YGK-6054 (FERM P-17852) or Bacillus species YGK-6008 (FERM).
The method for producing ribose 1-phosphates according to any one of claims 1, 3 or 5, which is P-17851).
YGK−6054(FERM P−17852)又は
バチルス・スピーシーズ YGK−6008(FERM
P−17851)である請求項2、4又は6の何れか
1項記載のヌクレオシド化合物の製造方法。8. The microorganism according to claim 1, wherein the microorganism is Bacillus coagulans YGK-6054 (FERM P-17852) or Bacillus species YGK-6008 (FERM).
The method for producing a nucleoside compound according to any one of claims 2, 4 or 6, which is P-17851).
性ヌクレオシドホスホリラーゼを産生する、バチルス・
コアギュランス YGK−6054(FERM P−1
7852)およびバチルス・スピーシーズ YGK−6
008(FERM P−17851)からなる群より選
択される微生物。9. A Bacillus bacterium which produces a thermostable phosphopentomtase and a thermostable nucleoside phosphorylase.
Coagulans YGK-6054 (FERM P-1
7852) and Bacillus species YGK-6
008 (FERM P-17851).
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009125841A1 (en) | 2008-04-10 | 2009-10-15 | 浜理薬品工業株式会社 | Process for production of ethynylthymidine compound using 5-methyluridine as starting raw material |
JP2010504915A (en) * | 2006-09-28 | 2010-02-18 | バイオウタ サイエンティフィック マネジメント プロプライエタリー リミテッド | Polycyclic drugs for the treatment of respiratory syncytial virus infection |
JP2021530479A (en) * | 2018-07-09 | 2021-11-11 | メルク・シャープ・アンド・ドーム・コーポレーションMerck Sharp & Dohme Corp. | Enzymatic synthesis of 4'-ethylnucleoside analogs |
CN113710798A (en) * | 2019-02-20 | 2021-11-26 | 布拉斯科公司 | Degradation pathways for pentoses and hexoses |
WO2023025292A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 浙江珲达生物科技有限公司 | Bacillus coagulans and method for catalytic production of 2'-deoxyadenosine by using bacillus coagulans |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000289187A patent/JP4058663B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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