WO2018207930A1 - 組換え微生物及び該組換え微生物を用いたピリドキサミン又はその塩の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- pyridoxine is a raw material that is industrially available at a lower cost than pyridoxal, and pyridoxamine or a salt thereof can be produced at low cost by using pyridoxine as a starting material.
- the enzyme activity for synthesizing pyridoxamine from pyridoxal includes, for example, pyridoxal as a substrate and necessary amino acids (for example, L-alanine in the case of a protein having an amino acid sequence similar to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2).
- necessary amino acids for example, L-alanine in the case of a protein having an amino acid sequence similar to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
- the protein to be tested can be added to the aqueous solution, and the amount of pyridoxamine produced can be measured by quantifying it with high performance liquid chromatography or the like.
- the nucleotide sequence of the gene can also be designed based on the codon table from the amino acid sequence to be encoded.
- the designed nucleotide sequence may be obtained by modifying a known nucleotide sequence using a gene recombination technique, or may be obtained by chemically synthesizing the nucleotide sequence. Examples of the method for modifying the nucleotide sequence include site-specific mutagenesis (Kramer, W. and frita, HJ, Methods in Enzymology, vol. 154, P.
- the gene encoding the pyridoxine oxidase, the gene encoding the pyridoxamine synthase, and the gene encoding the hydrogen peroxide decomposing enzyme are all known nucleotide sequences encoding a polynucleotide having the enzyme activity (for example, it may be a DNA having an unmodified nucleotide sequence of a gene naturally present in an organism such as the microorganism exemplified above, and an enzyme encoded by such a nucleotide sequence It may be a DNA having a nucleotide sequence to which the sequence is modified within a range not losing the enzyme activity (the above-mentioned enzyme activity).
- the pyridoxine oxidase has a sequence identity of, for example, 80% or more, 85% or more, 90% or more, or 95% or more with respect to DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 or the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5.
- the nucleotide sequence may be DNA having a nucleotide sequence encoding a protein having pyridoxine oxidase activity.
- the gene encoding pyridoxamine synthase is, for example, the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 (the nucleotide sequence of the pyridoxamine-pyruvate transaminase gene of Mesolysobium roti) or the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 (the nucleotide sequence of the pyridoxamine-oxaloacetate transaminase gene of E. coli) Or a DNA having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 or 8 and hybridizing under stringent conditions and encoding a protein having pyridoxamine synthase activity It may be DNA having a nucleotide sequence.
- SEQ ID NO: 30 nucleotide sequence of gene encoding pyridoxamine-pyruvate transaminase of Erwinia toletana
- SEQ ID NO: 31 nucleotide sequence of gene encoding pyridoxamine-pyruvate transaminase of Herbiconux ginsengi
- 80% or more Or 85% or more, or 90% or more, or a nucleotide sequence having 95% or more sequence identity or may be a DNA having a nucleotide sequence encoding a protein having pyridoxamine synthase activity.
- the 17 nucleotides from the 5 ′ end are an upstream region, and the 18th to 20th nucleotides have a start codon. Therefore, the region from the 18th nucleotide to the 3 ′ end of these nucleotide sequences may be used as a gene region encoding pyridoxamine synthase.
- the gene encoding pyridoxine oxidase and the gene encoding pyridoxamine synthase are introduced from the outside of the host microorganism, or the expression of the gene endogenous to the host microorganism cell by, for example, replacement of a promoter is performed.
- the expression of the gene is increased, and the ability to produce pyridoxamine by the combination of the two kinds of enzymes is imparted.
- any medium can be used as a medium, as long as it contains carbon sources, nitrogen sources, inorganic substances and other nutrients in appropriate amounts.
- Culturing can be performed in a liquid medium containing the above-described culture components by using a normal culture method such as shaking culture, aeration-agitation culture, continuous culture, or fed-batch culture.
- the culture conditions for the recombinant microorganism are the same as those for the original host microorganism, and known conditions can be used.
- a component used for a culture medium a well-known thing can be used.
- organic extracts such as meat extract, yeast extract, malt extract, peptone, NZ amine and potato
- carbon sources such as glucose, maltose, sucrose, starch and organic acids
- nitrogen sources such as ammonium sulfate, urea and ammonium chloride
- phosphorus Inorganic nutrient sources such as acid salts, magnesium, potassium and iron, and vitamins can be used in appropriate combination.
- a medium containing a corresponding drug is used, and the selection marker is If it is auxotrophic, use a medium that does not contain the corresponding nutrients.
- the recombinant microorganism cells may be separated from the medium or the like, and the separated cells may be added to the reaction system.
- separation means such as filtration or centrifugation can be used.
- a purification treatment for separating pyridoxine oxidase and pyridoxamine synthase, and hydrogen peroxide-degrading enzyme, if present, from impurities is performed, and a solution containing the enzyme obtained by the purification treatment is added to the reaction system. May be.
- an extract obtained by extracting the culture with an organic solvent such as methanol or acetonitrile or a mixed solvent of an organic solvent and water may be added to the reaction system.
- Such purified product or extract may be free from cells of recombinant microorganisms. Even if the microorganism cell does not exist, it can be used for the reaction as long as the enzyme activity remains.
- the concentration of pyridoxine or a salt thereof in the reaction solution is, for example, 0.1 mM to 500 mM, or 0.4 mM to 200 mM, alternatively 0.5 mM to 100 mM, alternatively 0.8 mM to 50 mM.
- concentration of pyridoxine or a salt thereof in the reaction solution is not excessively high. That is, the concentration of pyridoxine or a salt thereof in the reaction solution may be controlled so as to maintain, for example, a concentration within the above range.
- the contact time (reaction time) of the recombinant microorganism, the culture of the recombinant microorganism or the processed product of the recombinant microorganism or the culture with pyridoxine or a salt thereof is determined by the enzyme activities of pyridoxine oxidase and pyridoxamine synthase. Although it is not particularly limited as long as it is maintained, it may be, for example, 30 minutes to 100 hours, or 2 hours to 50 hours. In addition, the reaction may be performed in a batch mode, and may be performed in a semi-batch mode in which one or both of the substrate and the microorganism, the culture or the treated product are added in a plurality of times during the reaction. You may do it by a formula.
- nucleotide sequence of the DNA fragment introduced into the plasmid was the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9.
- the resulting plasmid was named pUC18-pno.
- pno is an abbreviation for pyridoxine-4-oxidase.
- Example 1 Preparation of ppat-pno expression strain A codon-optimized nucleotide sequence of the pyridoxamine-pyruvate aminotransferase gene derived from Mesorhizobium loti MAFF303099 was synthesized by commissioning to GenScript and having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 Synthetic DNA was obtained. Using the synthetic DNA as a template, a DNA fragment containing the target gene was amplified by PCR using the oligonucleotide having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14 and the oligonucleotide having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15 as primers.
- the transformant was cultured on an LB agar medium, and a strain having the target plasmid was selected from ampicillin resistant strains. A plasmid was extracted from the transformant thus obtained.
- kat is an abbreviation for catalase.
- nucleotide sequence of the DNA fragment introduced into the plasmid was the base sequence shown in SEQ ID NO: 11.
- the resulting plasmid was named aspC-pno-kat.
- Pyridoxine hydrochloride was dissolved in water, adjusted to pH 8.0 with sodium hydroxide, and a substrate solution (1) containing pyridoxine hydrochloride (500 mM) was prepared.
- L-alanine was dissolved in water and adjusted to pH 8.0 with sodium hydroxide to prepare a substrate solution (2) containing L-alanine (1,000 mM).
- nucleotide sequence of the DNA fragment introduced into the plasmid was the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 38.
- the obtained plasmid was designated as pUC18-Hgppat-adh-plr.
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Abstract
Description
ピリドキサミン及びその塩は化学的に合成することが可能である。例えば国際公開第2006/066806号は、アラニンとギ酸を出発物質としてピリドキサミン二塩酸塩を化学的に合成する方法を開示している。また、国際公開第2005/077902号は、ピリドキシンからピリドキサミンを化学的に合成する方法を開示している。
特開平9-107985号公報はリゾビウム属に属しビタミンB6生産能を有する微生物を、好気的条件下、培地中で培養し、生成したビタミンB6を培養液から得るビタミンB6の製造方法を開示している。
一方、特定の種の微生物を用いた方法である国際公開第2007/142222号に記載の方法では、ピリドキサールからピリドキサミンへの変換効率が微生物種によって大きくばらついており、また全体としてはさほど高いものではなかった。また、国際公開第2007/142222号に記載のピリドキシン存在下でのアクレモニウム フシジオイデスの培養実験では、生成物の大部分がピリドキサミンではなくピリドキサールであった。さらに、特開平9-107985号公報の記載においては、生成したビタミンB6は、そのほとんどがピリドキソール(ピリドキシン)であり、ピリドキサミンの生成はわずかであった。
上記のように、ピリドキサミン又はその塩の化学的合成(例えば国際公開第2006/066806号や国際公開第2005/077902号)は、多くの反応及び精製工程を経るものであって、高い収率が得られていない。また、微生物の中にはピリドキサミン合成能を有するものもいるものの(例えば国際公開第2007/142222号や特開平9-107985号公報)、そうした微生物を新たに発見することは手間がかかり、また、ビタミンB6群の中でピリドキサミン又はその塩を選択的に合成することができておらず、高いピリドキサミン生産効率も得られていない。また、このように天然に存在する微生物種から特定の微生物種をスクリーニングするというアプローチからは、ビタミンB6を高生産するためにはどの酵素あるいは遺伝子が重要であるかという分子生物学的な情報は得られない。
<1>
ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子及びピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子を有し、
前記ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子及び前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子のそれぞれが菌体外から導入された遺伝子であるか又は菌体に内在するがその発現が強化された遺伝子である、組換え微生物。
<2>
前記ピリドキサミン合成酵素が、ピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼ、ピリドキサミン-オキサロ酢酸トランスアミナーゼ、アスパラギン酸トランスアミナーゼ、又はピリドキサミンリン酸トランスアミナーゼである、<1>に記載の組換え微生物。
<3>
前記ピリドキシンオキシダーゼが酵素番号EC1.1.3.12で表される、<1>又は<2>に記載の組換え微生物。
<4>
前記ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子がMicrobacterium luteolumに由来する、<1>~<3>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<5>
前記ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子が、
(a)配列番号5のヌクレオチド配列を有するか、
(b)配列番号5のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つピリドキシンオキシダーゼ活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、
(c)配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号1のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つピリドキシンオキシダーゼ活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
<1>~<4>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<6>
前記ピリドキサミン合成酵素が、下記の部分アミノ酸配列(c)、部分アミノ酸配列(d)、部分アミノ酸配列(e)、部分アミノ酸配列(f)、部分アミノ酸配列(g)及び部分アミノ酸配列(h)のうち少なくとも1つを含み、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有する、<1>~<5>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
(c) X8X9X10X11X12X13(配列番号39)
(X8は、L、M、I又はVを表し、
X9は、H又はQを表し、
X10は、G、C又はAを表し、
X11は、E又はDを表し、
X12は、P又はAを表し、
X13は、V、I、L又はAを表す)
(d) X14X15TPSGTX16X17(配列番号40)
(X14は、H又はSを表し、
X15は、D又はEを表し、
X16は、I、V又はLを表し、
X17は、N又はTを表す)
(e) X18DX19VSX20X21(配列番号41)
(X18は、V、I又はAを表し、
X19は、A、T又はSを表し、
X20は、S、A又はGを表し、
X21は、F、W、又はVを表す)
(f) X22X23X24KCX25GX26X27P(配列番号42)
(X22は、G又はSを表し、
X23は、P、S又はAを表し、
X24は、N、G、S、A又はQを表し、
X25は、L又はMを表し、
X26は、A、S、C又はGを表し、
X27は、P、T、S又はAを表す)
(g) X28X29X30X31SX32GX33X34(配列番号43)
(X28は、G又はDを表し、
X29は、V又はIを表し、
X30は、V、T、A、S、M、I又はLを表し、
X31は、F、M、L、I又はVを表し、
X32は、S、G、A、T、I、L又はHを表し、
X33は、R、M又はQを表し、
X34は、G、R、A、D、H又はKを表す)
(h) X35X36RX37X38HMGX39X40A(配列番号44)
(X35は、L又はVを表し、
X36は、T、I、V又はLを表し、
X37は、I、V又はLを表し、
X38は、G又はSを表し、
X39は、P、A又はRを表し、
X40は、T、V又はSを表す)
<7>
前記ピリドキサミン合成酵素が酵素番号EC2.6.1.30で表される、<1>~<6>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<8>
前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子がMesorhizobium lotiに由来する、<1>~<7>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<9>
前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子が、
(a)配列番号6及び配列番号25~配列番号31のうちいずれかのヌクレオチド配列を有するか、
配列番号10のヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域又は配列番号32~配列番号38のうちいずれかのヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域を有するか、
(b)配列番号6及び配列番号25~配列番号31のうちいずれかのヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNA、又は配列番号10のヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域若しくは配列番号32~配列番号38のうちいずれかのヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、
(c)配列番号2及び配列番号18~配列番号24のうちいずれかのアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号2及び配列番号18~配列番号24のアミノ酸配列のうち少なくとも1つに対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
<1>~<8>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<10>
前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子が、
(a)配列番号6のヌクレオチド配列を有するか、
(b)配列番号6のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、
(c)配列番号2のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号2のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
<1>~<9>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<11>
前記ピリドキサミン合成酵素が酵素番号EC2.6.1.31又はEC2.6.1.1で表される、<1>~<5>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<12>
前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子がEscherichia coliに由来する、<1>~<5>及び<11>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<13>
前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子が、
(a)配列番号8のヌクレオチド配列を有するか、
(b)配列番号8のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、
(c)配列番号4のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号4のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
<1>~<5>及び<11>~<12>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<14>
過酸化水素から酸素を生成する酵素活性を有する過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子をさらに有する、<1>~<13>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<15>
前記過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子が、菌体外から導入された遺伝子であるか又は菌体に内在するがその発現が強化された遺伝子である、<14>に記載の組換え微生物。
<16>
前記過酸化水素分解酵素が酵素番号EC1.11.1.6で表される、<14>又は<15>に記載の組換え微生物。
<17>
前記過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子が、
(a)配列番号7のヌクレオチド配列を有するか、
(b)配列番号7のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ過酸化水素から酸素を生成する酵素活性を有するか、
(c)配列番号3のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号3のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つ過酸化水素から酸素を生成する酵素活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
<14>~<16>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<18>
組換え大腸菌である、<1>~<17>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物。
<19>
<1>~<18>のうちいずれか1つに記載の組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物と、ピリドキシン又はその塩とを接触させ、酸素存在下においてピリドキサミン又はその塩を生成させる、ピリドキサミン又はその塩の製造方法。
<20>
前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物が、前記ピリドキシンオキシダーゼ及び前記ピリドキサミン合成酵素を含む、<19>に記載の製造方法。
<21>
前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物が、さらに過酸化水素分解酵素を含む、<20>に記載の製造方法。
<22>
前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物が、加熱処理、冷却処理、細胞の機械的破壊、超音波処理、凍結融解処理、乾燥処理、加圧又は減圧処理、浸透圧処理、細胞の自己消化、界面活性剤処理、酵素処理、細胞分離処理、精製処理及び抽出処理からなる群から選択される1つ以上を含む処理による処理物である、<19>~<21>のうちいずれか1つに記載の製造方法。
<23>
以下の(A)及び(B)のいずれか又は両方を含む、<19>~<22>のうちいずれか1つに記載の製造方法:
(A)前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を含む溶液に、ピリドキシン又はその塩を連続的に添加又は複数回に分けて添加すること、
(B)前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を含む溶液中において、前記ピリドキサミン合成酵素によって消費されるアミノ酸のモル濃度がピリドキシン又はその塩のモル濃度に対して1倍以上となるように制御すること。
<24>
前記ピリドキサミン合成酵素によって消費されるアミノ酸がL-アラニン、D-アラニン、L-グルタミン酸又はD-グルタミン酸である、<23>に記載の製造方法。
前記ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子及び前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子のそれぞれが菌体外から導入された遺伝子であるか又は菌体に内在するがその発現が強化された遺伝子である、組換え微生物(以下、本開示に係る組換え微生物という)を提供する。なお、本開示において導入とは、菌体内で発現可能となるように導入することをいう。
さらに、本開示に係る組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を用いた場合には、中間生成物としてピリドキサールをいったん生成していると推測される。しかし、ピリドキサールはアルデヒドであるために反応性が高く、そのため中性付近のpH条件では酵素等の触媒が存在しなくてもアラニン等のアミノ基供与体と自発的に反応して、ピリドキサミン及び副生成物を生成する。このように、ピリドキサールの自発的な反応においては、副生成物が生成し、ピリドキサミン生成の選択性が高くないため、ピリドキサミンの生産効率は高くはならないと考えられる。対照的に、本開示に係る組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を用いた場合には、中間体であるピリドキサールはピリドキサミン合成酵素により速やかにピリドキサミンに変換され、ピリドキサールの蓄積が抑制され、副生成物の生産も抑制される。これにより、高いピリドキサミン生産効率が達成できる。
ピリドキシンオキシダーゼは、ピリドキシン-4-オキシダーゼとも呼ばれる酵素である。ピリドキシンオキシダーゼは、酵素番号EC1.1.3.12で表される酵素であってもよい。ピリドキシンオキシダーゼは、ピリドキシンを酸素で酸化することにより、ピリドキサールに変換する反応を触媒する酵素活性を有する酵素である。なお、ピリドキサールやピリドキシンは周囲の環境により塩としても存在しうるが、表記の簡略化のため、本開示においては酵素の活性の記載については塩への言及は省略して表記する。ピリドキシンオキシダーゼは、ピリドキシンを酸化する際には、酸素を消費して過酸化水素を生成する。生物に有害な過酸化水素の生成のため、ピリドキシンオキシダーゼをピリドキシンから別の物質を生産するために用いても高い収率は達成できないと考えられてきた。しかし、本開示に係る組換え微生物を用いると、ピリドキシン又はその塩を原料としたピリドキサミン又はその塩の生産が高い生産効率で達成できるという予想外の効果が得られた。
本開示で用いられるピリドキサミン合成酵素とは、ピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有する任意の酵素を指す。なお、ピリドキサールやピリドキサミンは周囲の環境により塩としても存在しうるが、表記の簡略化のため、本開示においては酵素の活性の記載については塩への言及は省略して表記する。ピリドキサミン合成酵素の例としては、例えば、酵素番号EC2.6.1.30で表されるピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼ、EC2.6.1.31で表されるピリドキサミン-オキサロ酢酸トランスアミナーゼ、EC2.6.1.1で表されるアスパラギン酸トランスアミナーゼ、及びEC2.6.1.54で表されるピリドキサミンリン酸トランスアミナーゼが挙げられる。
なおEC2.6.1.1で表されるアスパラギン酸トランスアミナーゼは、ピリドキサールリン酸を補酵素とするホロ酵素であり、アスパラギン酸のアミノ基を2-オキソグルタル酸に転移し、グルタミン酸とオキサロ酢酸を生成する酵素活性を有する。当該アスパラギン酸トランスアミナーゼはピリドキサールリン酸と結合していないアポ酵素の状態では、グルタミン酸又はアスパラギン酸のアミノ基をピリドキサールに転移しピリドキサミンを合成することが知られている(JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 1962年1月, Vol.237, No.1, p.127-132)。つまりEC2.6.1.1で表されるアスパラギン酸トランスアミナーゼのアポ酵素の形態がEC2.6.1.31のピリドキサミン-オキサロ酢酸トランスアミナーゼである。このため、アスパラギン酸トランスアミナーゼは、補酵素であるピリドキサールリン酸が存在しない又は量が少ない場合にはアポ酵素として存在し、ピリドキサミンを合成する。
ピリドキサミン合成酵素は、ピリドキサール又はその塩からピリドキサミン又はその塩を合成する際に、特定のアミノ酸のアミノ基部分を(=O)に酸化し、当該アミノ基を転移させてピリドキサミン又はその塩を生成する酵素活性を有する。例えば、ピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼはL-アラニン及びD-アラニンのいずれも利用可能であり、ピリドキサミン-オキサロ酢酸トランスアミナーゼ及びアポ酵素の状態のアスパラギン酸トランスアミナーゼはD-アスパラギン酸、L-アスパラギン酸、D-グルタミン酸、及び、L-グルタミン酸のいずれも利用可能であり、ピリドキサミンリン酸トランスアミナーゼはD-グルタミン酸を利用可能である。
本開示に係る組換え微生物は、過酸化水素を分解する酵素活性を有する過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子をさらに有していてもよい。本開示で用いられる過酸化水素分解酵素とは、前記ピリドキシンオキシダーゼがピリドキシンを酸化する際に生成する過酸化水素を分解する酵素活性を有する任意の酵素を指す。過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子をさらに有することにより、生物及び酵素活性に対して有害な過酸化水素の蓄積をより低減でき、ピリドキサミン又はその塩の生産効率のさらなる向上や、反応の継続可能時間の延長の点で有利である。また、過酸化水素分解酵素は酸素を再生する酵素活性を有していてもよい。酸素を再生する酵素活性の存在は、特に低酸素環境下においてピリドキサミン又はその塩の生産を行う場合に、反応系中の酸素の濃度を高めることができ、ピリドキサミン又はその塩の生産効率のさらなる向上の点で有利である。
このような過酸化水素分解酵素の例としては、酵素番号(EC)1.11.1.1、1.11.1.2、1.11.1.3、1.11.1.5、1.11.1.6、1.11.1.7、1.11.1.8、1.11.1.9、1.11.1.10、1.11.1.11、1.11.1.13、1.11.1.14、1.11.1.16、1.11.1.17、1.11.1.18、1.11.1.19、1.11.1.21又は1.11.1.23で表される酵素が挙げられる。この中でも酵素番号EC1.11.1.6で表されるカタラーゼ及びEC1.11.1.21で表されるカタラーゼペルオキシダーゼが、酸素再生能力という点から好ましく、酵素番号EC1.11.1.6で表されるカタラーゼがさらに好ましい。
あるいは、ピリドキシンオキシダーゼは、配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質又は配列番号1のアミノ酸配列に対して例えば80%以上、又は85%以上、又は90%以上、又は95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するタンパク質であってもよい。
上記のような、配列番号1のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有するタンパク質を使用する場合には、該タンパク質はピリドキシンオキシダーゼとしての活性を有しているべきである。ピリドキシンオキシダーゼ活性は、例えば、酸素存在下で基質としてのピリドキシンの水溶液に試験対象のタンパク質を加え、生成したピリドキサールを高速液体クロマトグラフィーで定量するか、あるいは生成したピリドキサールとトリスヒドロキシメチルアミノメタンのようなアミンとの間でシッフ塩基を形成させ415nm等での吸光度測定などで該シッフ塩基を定量することにより測定できる。
(c) X8X9X10X11X12X13(配列番号39)
(X8は、L、M、I又はVを表し、
X9は、H又はQを表し、
X10は、G、C又はAを表し、
X11は、E又はDを表し、
X12は、P又はAを表し、
X13は、V、I、L又はAを表す)
(d) X14X15TPSGTX16X17(配列番号40)
(X14は、H又はSを表し、
X15は、D又はEを表し、
X16は、I、V又はLを表し、
X17は、N又はTを表す)
(e) X18DX19VSX20X21(配列番号41)
(X18は、V、I又はAを表し、
X19は、A、T又はSを表し、
X20は、S、A又はGを表し、
X21は、F、W、又はVを表す)
(f) X22X23X24KCX25GX26X27P(配列番号42)
(X22は、G又はSを表し、
X23は、P、S又はAを表し、
X24は、N、G、S、A又はQを表し、
X25は、L又はMを表し、
X26は、A、S、C又はGを表し、
X27は、P、T、S又はAを表す)
(g) X28X29X30X31SX32GX33X34(配列番号43)
(X28は、G又はDを表し、
X29は、V又はIを表し、
X30は、V、T、A、S、M、I又はLを表し、
X31は、F、M、L、I又はVを表し、
X32は、S、G、A、T、I、L又はHを表し、
X33は、R、M又はQを表し、
X34は、G、R、A、D、H又はKを表す)
(h) X35X36RX37X38HMGX39X40A(配列番号44)
(X35は、L又はVを表し、
X36は、T、I、V又はLを表し、
X37は、I、V又はLを表し、
X38は、G又はSを表し、
X39は、P、A又はRを表し、
X40は、T、V又はSを表す)
(c-1)X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15X16X17X18X19(配列番号45)
X1が、V、L、I又はMを表し、
X2は、I、L又はVを表し、
X3は、L、M、I又はVを表し、
X4は、H又はQを表し、
X5は、G、C又はAを表し、
X6は、E又はDを表し、
X7は、P又はAを表し、
X8は、V、I、A又はLを表し、
X9は、L、M、P又はVを表し、
X10は、G又はAを表し、
X11は、L又はIを表し、
X12は、E又はQを表し、
X13は、A又はGを表し、
X14は、A又はVを表し、
X15は、A又はLを表し、
X16は、A、L、H又はYを表し、
X17は、S、G又はAを表し、
X18は、L、F、V又はAを表し、
X19は、I、F、V又はLを表す。
部分アミノ酸配列(c-1)は、Mesorhizobium lotiのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼのN末端から63番目~81番目のアミノ酸残基にアラインメント上対応するアミノ酸残基に相当する。部分アミノ酸配列(c-1)は、タンパク質のN末端から53番目~91番目のアミノ酸残基の領域内に存在することが好ましく、N末端から58番目~86番目のアミノ酸残基の領域内に存在することがより好ましい。
(d-1)X1X2X3X4X5X6X7X8TPSGTX9X10X11X12X13X14 X15X16(配列番号46)
X1は、V、I、L又はMを表し、
X2は、V又はIを表し、
X3は、S、A、V、C又はFを表し、
X4は、V、I、A、L又はTを表し、
X5は、C又はVを表し、
X6は、H、N又はAを表し、
X7は、H又はSを表し、
X8は、D又はEを表し、
X9は、I、V又はLを表し、
X10は、N又はTを表し、
X11は、P又はDを表し、
X12は、I、V、L又はAを表し、
X13は、D、N、E、A、G、Q、V、R又はPを表し、
X14は、A、E、Q又はDを表し、
X15は、I又はLを表し、
X16は、G又はAを表す。
部分アミノ酸配列(d-1)は、Mesorhizobium lotiのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼのN末端から138番目~158番目のアミノ酸残基にアラインメント上対応するアミノ酸残基に相当する。部分アミノ酸配列(d-1)は、タンパク質のN末端から128番目~168番目のアミノ酸残基の領域内に存在することが好ましく、N末端から133番目~163番目のアミノ酸残基の領域内に存在することがより好ましい。
(e-1)X1X2X3X4X5X6DX7VSX8X9X10X11X12(配列番号47)
X1は、G、D又はA
X2は、A、G、K、T、Q、R又はEを表し、
X3は、Y、N、L又はFを表し、
X4は、L、F、M又はVを表し、
X5は、I、L又はYを表し、
X6は、V、A又はIを表し、
X7は、A、S又はTを表し、
X8は、S、A又はGを表し、
X9は、F、W又はVを表し、
X10は、G、A又はLを表し、
X11は、G又はSを表し、
X12は、M、V又はLを表す。
部分アミノ酸配列(e-1)は、Mesorhizobium lotiのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼのN末端から165番目~179番目のアミノ酸残基にアラインメント上対応するアミノ酸残基に相当する。部分アミノ酸配列(e-1)は、タンパク質のN末端から155番目~189番目のアミノ酸残基の領域内に存在することが好ましく、N末端から160番目~184番目のアミノ酸残基の領域内に存在することがより好ましい。
(f-1)X1X2X3X4X5X6X7X8X9KCX10GX11X12PX13X14X15X16X17X18X19S(配列番号48)
X1は、A、S、V又はIを表し、
X2は、D、G又はAを表し、
X3は、I、L、F、V又はMを表し、
X4は、Y、F、L又はCを表し、
X5は、V又はIを表し、
X6は、T又はAを表し、
X7は、G又はSを表し、
X8は、P、S又はAを表し、
X9は、N、G、S、Q又はAを表し、
X10は、L又はMを表し、
X11は、A、S、C又はGを表し、
X12は、P、T、S又はAを表し、
X13は、G、A又はSを表し、
X14は、L又はVを表し、
X15は、T、S又はAを表し、
X16は、M、I、L、V又はFを表し、
X17は、M、L、V、A又はIを表し、
X18は、G、A、H又はSを表し、
X19は、V、I又はAを表す。
部分アミノ酸配列(f-1)は、Mesorhizobium lotiのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼのN末端から188番目~211番目のアミノ酸残基にアラインメント上対応するアミノ酸残基に相当する。部分アミノ酸配列(f-1)は、タンパク質のN末端から178番目~221番目のアミノ酸残基の領域内に存在することが好ましく、N末端から183番目~216番目のアミノ酸残基の領域内に存在することがより好ましい。
(g-1)X1X2X3X4X5SX6GX7X8(配列番号49)
X1は、Y、F、H又はSを表し、
X2は、G又はDを表し、
X3は、V又はIを表し、
X4は、V、T、A、S、M、I又はLを表し、
X5は、F、M、L、I又はVを表し、
X6は、S、G、A、T、I、L又はHを表し、
X7は、R、M又はQを表し、
X8は、G、R、A、D、H又はKを表す。
部分アミノ酸配列(g-1)は、Mesorhizobium lotiのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼのN末端から328番目~337番目のアミノ酸残基にアラインメント上対応するアミノ酸残基に相当する。部分アミノ酸配列(g-1)は、タンパク質のN末端から318番目~347番目のアミノ酸残基の領域内に存在することが好ましく、N末端から323番目~342番目のアミノ酸残基の領域内に存在することがより好ましい。
(h-1)X1X2X3X4X5RX6X7HMGX8X9AX10X11(配列番号50)
X1は、L、Q、K、A、F、Y又はWを表し、
X2は、G、N、H又はDを表し、
X3は、K、R又はNを表し、
X4は、L又はVを表し、
X5は、T、I、V又はLを表し、
X6は、I、V又はLを表し、
X7は、G又はSを表し、
X8は、P、A又はRを表し、
X9は、T、V又はSを表し、
X10は、Q、R、E、K、H、Y又はGを表し、
X11は、P又はGを表す。
部分アミノ酸配列(h-1)は、Mesorhizobium lotiのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼのN末端から340番目~355番目のアミノ酸残基にアラインメント上対応するアミノ酸残基に相当する。部分アミノ酸配列(h-1)は、タンパク質のN末端から330番目~365番目のアミノ酸残基の領域内に存在することが好ましく、N末端から335番目~360番目のアミノ酸残基の領域内に存在することがより好ましい。
あるいは、ピリドキサミン合成酵素は、配列番号2のアミノ酸配列を有するタンパク質又は配列番号2のアミノ酸配列に対して例えば80%以上、又は85%以上、又は90%以上、又は95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するタンパク質であってもよい。
上記のような、配列番号2のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有するタンパク質を使用する場合には、該タンパク質はピリドキサミン合成酵素としての活性(ピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性、本開示においてはピリドキサミン合成酵素活性ともいう)を有しているべきである。ピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性(ピリドキサミン合成酵素活性)は、例えば、基質としてのピリドキサール及び必要なアミノ酸(配列番号2のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有するタンパク質の場合は例えばL-アラニン)を含む水溶液に試験対象のタンパク質を加え、生成したピリドキサミンの量を高速液体クロマトグラフィーなどで定量することにより測定できる。
あるいは、ピリドキサミン合成酵素は、例えば、配列番号4のアミノ酸配列を有するタンパク質であってもよいし、配列番号4のアミノ酸配列に対してアミノ酸残基の置換、欠失、挿入及びアミノ酸配列のN末端若しくはC末端若しくはその両方への追加のアミノ酸残基の付加のうち1つ以上を行ったアミノ酸配列を有するタンパク質であってもよい。アミノ酸残基の置換、欠失、挿入及びアミノ酸配列のN末端若しくはC末端若しくはその両方への追加のアミノ酸残基の付加の程度の例については、上記のとおりである。
あるいは、ピリドキサミン合成酵素は、配列番号4のアミノ酸配列を有するタンパク質又は配列番号4のアミノ酸配列に対して例えば80%以上、又は85%以上、又は90%以上、又は95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するタンパク質であってもよい。
上記のような、配列番号4のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有するタンパク質を使用する場合には、該タンパク質はピリドキサミン合成酵素としての活性(ピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性、本開示においてはピリドキサミン合成酵素活性ともいう)を有しているべきである。ピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素(ピリドキサミン合成酵素活性)は、例えば、基質としてのピリドキサール及び必要なアミノ酸(配列番号4のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有するタンパク質の場合は例えばL-グルタミン酸若しくはL-アスパラギン酸又はその塩)を含む水溶液に試験対象のタンパク質を加え、生成したピリドキサミンの量を高速液体クロマトグラフィーなどで定量することにより測定できる。
あるいは、過酸化水素分解酵素は、配列番号3のアミノ酸配列を有するタンパク質又は配列番号3のアミノ酸配列に対して例えば80%以上、又は85%以上、又は90%以上、又は95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有するタンパク質であってもよい。
上記のような、配列番号3のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有するタンパク質を使用する場合には、該タンパク質は過酸化水素分解酵素としての活性を有しているべきである。過酸化水素分解酵素活性は、例えば、基質としての過酸化水素の水溶液に試験対象のタンパク質を加え、過酸化水素量の減少を240nmでの吸光度の減少などを指標として定量することにより測定できる。
ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子は、上述のピリドキシンオキシダーゼをコードする任意の遺伝子であってよい。ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子は、上述のピリドキサミン合成酵素をコードする任意の遺伝子であってよい。過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子は、上述の過酸化水素分解酵素をコードする任意の遺伝子であってよい。これらの遺伝子がコードする酵素は、当該酵素活性を有する既知のアミノ酸配列(例えば、生物中に天然に存在する遺伝子によってコードされるアミノ酸配列)に限られず、前記既知のアミノ酸配列とは異なる改変されたアミノ酸配列を有する酵素であってもよい。
ヌクレオチド配列を改変する方法としては、例えば、部位特異的変異法(Kramer,W. and frita,H.J., Methods in Enzymology,vol.154,P.350(1987))、リコンビナントPCR法(PCR Technology,Stockton Press(1989)、特定の部分のDNAを化学合成する方法、遺伝子をヒドロキシアミン処理する方法、遺伝子を保有する菌株を紫外線照射処理、又は、ニトロソグアニジンや亜硝酸などの化学薬剤で処理する方法、市販の突然変異導入キットを使用する方法などが挙げられる。
ハイブリダイゼーションでは、基準となるヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列又はその部分配列からなるDNAをプローブとして、対象とするDNAに対してハイブリダイゼーションを行い、ストリンジェントな条件下で洗浄後にプローブが対象とする核酸に有意にハイブリダイズしているかを確認する。プローブの長さは例えば連続した20ヌクレオチド以上、好ましくは50ヌクレオチド以上、さらに好ましくは100ヌクレオチド以上、さらに好ましくは200ヌクレオチド以上を用いることができる。基準となるヌクレオチド配列と同じヌクレオチド長を有し、全長に渡って相補的なDNAをプローブとして用いることも好ましい。ハイブリダイゼーションのための条件とは、特定のハイブリダイゼーションシグナルを検出するために当業者が一般的に用いている条件を例示できる。好ましくは、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件とストリンジェントな洗浄条件を意味する。例えば、6×SSC(saline sodium citrate)(1×SSCの組成:0.15M NaCl、0.015Mクエン酸ナトリウム、pH7.0)、0.5%SDS、5×デンハート及び100mg/mlニシン精子DNAを含む溶液中でプローブとともに55℃で一晩保温するという条件等が挙げられる。ついでフィルターを0.2×SSC中42℃で洗浄するなどを例示することができる。ストリンジェントな条件としては、フィルターの洗浄工程における0.1×SSC、50℃の条件であり、更にストリンジェントな条件としては、同工程における0.1×SSC、65℃の条件を挙げることができる。
あるいは、ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子は、例えば、配列番号5のヌクレオチド配列を有するDNAであってもよいし、配列番号5のヌクレオチド配列に対してヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列の5’末端若しくは3’末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加のうち1つ以上を行ったヌクレオチド配列であって、ピリドキシンオキシダーゼ活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。ヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列のN末端若しくはC末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加の程度の例については、上記のとおりである。
あるいは、ピリドキシンオキシダーゼは、配列番号5のヌクレオチド配列を有するDNA又は配列番号5のヌクレオチド配列に対して例えば80%以上、若しくは85%以上、若しくは90%以上、若しくは95%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列であって、ピリドキシンオキシダーゼ活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。
あるいは、ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子は、例えば、配列番号6又は8のヌクレオチド配列を有するDNAであってもよいし、配列番号6又は8のヌクレオチド配列に対してヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列の5’末端若しくは3’末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加のうち1つ以上を行ったヌクレオチド配列であって、ピリドキサミン合成酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。ヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列のN末端若しくはC末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加の程度の例については、上記のとおりである。
あるいは、ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子は、例えば、配列番号6及び配列番号25~配列番号31のうちいずれかのヌクレオチド配列を有するDNAであってもよいし、配列番号6及び配列番号25~配列番号31のうちいずれかのヌクレオチド配列に対してヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列の5’末端若しくは3’末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加のうち1つ以上を行ったヌクレオチド配列であって、ピリドキサミン合成酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。ヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列のN末端若しくはC末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加の程度の例については、上記のとおりである。
あるいは、ピリドキサミン合成酵素は、配列番号6及び配列番号25~配列番号31のうちいずれかのヌクレオチド配列を有するDNA、又は配列番号6のヌクレオチド配列、配列番号25(Mesorhizobium sp. YR577のピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列、配列番号26(Pseudaminobacter salicylatoxidansのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列、配列番号27(Bauldia litoralisのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列、配列番号28(Skermanella stibiiresistensのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列、配列番号29(Rhizobium sp. AC44/96のピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列、配列番号30(Erwinia toletanaのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列、及び配列番号31(Herbiconiux ginsengiのピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼをコードする遺伝子のヌクレオチド配列)のヌクレオチド配列のうち少なくとも1つに対して例えば80%以上、若しくは85%以上、若しくは90%以上、若しくは95%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列であって、ピリドキサミン合成酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。
あるいは、ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子は、例えば、配列番号10のヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域又は配列番号32~配列番号38のうちいずれかのヌクレオチド配列の18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域を有するDNAであってもよいし、配列番号10のヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域又は配列番号32~配列番号38のうちいずれかのヌクレオチド配列の18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域に対してヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列の5’末端若しくは3’末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加のうち1つ以上を行ったヌクレオチド配列であって、ピリドキサミン合成酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。ヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列のN末端若しくはC末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加の程度の例については、上記のとおりである。
あるいは、過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子は、例えば、配列番号7のヌクレオチド配列を有するDNAであってもよいし、配列番号7のヌクレオチド配列に対してヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列の5’末端若しくは3’末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加のうち1つ以上を行ったヌクレオチド配列であって、過酸化水素分解酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。ヌクレオチドの置換、欠失、挿入及びヌクレオチド配列のN末端若しくはC末端若しくはその両方への追加のヌクレオチドの付加の程度の例については、上記のとおりである。
あるいは、過酸化水素分解酵素は、配列番号7のヌクレオチド配列を有するDNA又は配列番号7のヌクレオチド配列に対して例えば80%以上、若しくは85%以上、若しくは90%以上、若しくは95%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列であって、過酸化水素分解酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するDNAであってもよい。
本開示に係る組換え微生物内において、ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子及びピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子は、それぞれ、菌体に内在するがその発現を強化した遺伝子であってもよいし、菌体外から菌体内へと導入された遺伝子であってもよい。また、菌体に内在するがその発現を強化した遺伝子と、菌体外から菌体内へと導入された遺伝子の両方が組換え微生物内に存在していてもよい。また、本開示に係る組換え微生物内において、菌体に内在するがその発現が強化されたピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子、及び/又は菌体外から菌体内へと導入されたピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子に加えて、さらに、菌体内に内在する発現強化されていない(例えばプロモータ未改変の)ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子が存在していてもよい。同様に、菌体に内在するがその発現が強化されたピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子、及び/又は菌体外から菌体内へと導入されたピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子、に加えて、さらに、菌体内に内在する発現強化されていない(例えばプロモータ未改変の)ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子が存在していてもよい。本開示においては、ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子及びピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子のそれぞれについて、菌体に内在する遺伝子の発現の強化及び菌体外から菌体内への遺伝子の導入のうち1つ以上を行っているため、たとえ菌体内に発現強化されていない遺伝子が元々存在していたとしても、当該発現強化されていない元々の遺伝子による発現量よりも顕著に高い発現量が得られ、これにより高いピリドキサミン生産効率が達成できる。
本開示に係る組換え微生物が過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子をさらに有する場合には、該過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子は、菌体に内在する遺伝子であってもよいし、菌体に内在するがその発現を強化した遺伝子であってもよいし、菌体外から菌体内へと導入された遺伝子であってもよい。ただし、反応速度が大きくなると過酸化水素の生成量も増大するため、過酸化水素分解酵素の発現量を増やすために、菌体に内在する過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子の発現を強化すること、及び過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子を菌体外から菌体内に導入すること、のうち少なくとも1つを行うことが好ましい。
宿主微生物が例えば原核生物である場合には、新たに導入するプロモーターとして使用可能なプロモーターの例としては、大腸菌由来のtrpプロモーター、lacプロモーター、GAPDHプロモーター、ラムダファージ由来のPLプロモーター及びPRプロモーターや、枯草菌由来のグルコン酸合成酵素プロモーター(gnt)、アルカリプロテアーゼプロモーター(apr)、中性プロテアーゼプロモーター(npr)、α-アミラーゼプロモーター(amy)等が挙げられる。また、tacプロモーターのように独自に改変又は設計されたプロモーター配列も利用できる。
また、前記組換え微生物の選択を容易にするという観点より、選択マーカーとなりうる選択遺伝子をコードするヌクレオチド配列をさらに含んでいてもよい。
所望の酵素を産生するために必要となる制御領域としては、プロモーター配列(転写を制御するオペレーター配列を含む。)、リボゾーム結合配列(SD配列)、転写終結配列等を挙げることができる。
分泌シグナルとしては、宿主微生物となる酵母から所望の酵素を分泌できるものであれば、特に限定されない。分泌効率の観点より、αファクターシグナル配列、インベルターゼシグナル配列、酸ホスファターシグナル配列、グルコアミラーゼシグナル配列などを用いることが好ましい。
また、pUC18、pBR322,pUC100、pSL1180(ファルマシア インク社製)、pFB6及びアスペルギルス(Aspergillus)pRAX、トリコデルマ(Trichoderma)pTEX等のような一般的に用いられる他の発現ベクターを用いることもできる。
前記リボゾーム結合配列としては、例えば、16SリボゾームRNAの3’末端領域に相補的な配列のうち、4ヌクレオチド以上連続したコンセンサス配列をDNA合成により作成した配列などが挙げられる。
転写終結配列は必ずしも必要ではないが、ρ因子非依存性のもの、例えばリポプロテインターミネーター、trpオペロンターミネーター等が利用できる。
これら制御領域の発現ベクター上での配列順序は、特に制限されるものではないが、転写効率を考慮すると5’末端側上流からプロモーター配列、リボゾーム結合配列、目的酵素をコードする遺伝子、転写終結配列の順に並ぶことが望ましい。
また、2種類以上の宿主微生物内での自律複製が可能な発現ベクターの例として、pHV14、TRp7、YEp7及びpBS7等を発現ベクターとして利用することができる。
また、これらの酵素をコードするDNAは、組換え微生物から取り出すことができ、他の微生物に移入させることも可能である。また、このDNAを鋳型として用いて、PCRにより酵素をコードするDNA断片を増幅し、制限酵素等で処理した後、他のベクターDNA断片と結合させ、宿主微生物に新たに導入することも容易に実施できる。
一実施形態においては、ピリドキサミン又はその塩の製造方法は、本開示に係る組換え微生物、前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物と、ピリドキシン又はその塩とを酸素存在下において接触させて、ピリドキサミン又はその塩を生産させることを含む。
ピリドキシンの塩の例としては、ピリドキシンと酸との塩が挙げられる。酸の例としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などが挙げられる。ピリドキシンの塩は、例えばピリドキシン塩酸塩である。
ピリドキサミンの塩の例としては、ピリドキサミンと酸との塩が挙げられる。酸の例としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、リン酸、などが挙げられる。医薬としての使用の観点からは、ピリドキサミンの塩は、医薬用途への応用が最も進んでいるピリドキサミン二塩酸塩であることが好ましい。
なお、このような組換え微生物、前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を用いるピリドキサミン又はその塩の製造方法のことを、単に「組換え微生物を用いたピリドキサミン又はその塩の製造方法」とも称する。
培地に使用する成分としては、公知のものを用いることができる。例えば、肉エキス、酵母エキス、麦芽エキス、ペプトン、NZアミン及びジャガイモ等の有機栄養源、グルコース、マルトース、しょ糖、デンプン及び有機酸等の炭素源、硫酸アンモニウム、尿素及び塩化アンモニウム等の窒素源、リン酸塩、マグネシウム、カリウム及び鉄等の無機栄養源、ビタミン類を適宜組み合わせて使用できる。
なお、前記選択マーカーを含む発現ベクターにより形質転換した組換え微生物の培養においては、例えば、前記選択マーカーが薬剤耐性である場合には、それに対応する薬剤を含む培地を使用し、前記選択マーカーが栄養要求性である場合には、それに対応する栄養素を含まない培地を使用する。
培地のpHは、例えば4~8の範囲で選べばよく、5~8の範囲であってもよい。
培養温度は例えば20℃~45℃であり、好ましくは24℃~37℃である。培養は、微生物の種類に応じて、好気的に行ってもよいし、嫌気的に行ってもよい。
培養期間は例えば1日間~7日間である。培養期間は、目的の酵素の産生量が最大になるように設定してもよい。
接触は基質としてのピリドキシン又はその塩を含む溶液中で行うことが好ましい。溶液のpHは、ピリドキシンオキシダーゼ及びピリドキサミン合成酵素の酵素活性が維持される限りは特に制限されないが、6.0~9.0であることが好ましく、7.0~8.5であることがより好ましい。溶液の温度も、溶液のpHは、ピリドキシンオキシダーゼ及びピリドキサミン合成酵素の酵素活性が維持される限りは特に制限されないが、20~70℃であることが好ましく、25℃~50℃であることがより好ましい。
溶液の媒体としては、水もしくは水性媒体、有機溶媒又は水もしくは水性媒体と有機溶媒の混合液が用いられる。水性媒体としては、例えばリン酸緩衝液、HEPES(N-2-ヒドロキシエチルピペラジン-N-エタンスルホン酸)緩衝液、トリス[トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン]塩酸緩衝液等の緩衝液が用いられる。有機溶媒としては反応を阻害しないものであればいずれでもよく、例えばアセトン、酢酸エチル、ジメチルスルホキシド、キシレン、メタノール、エタノール、ブタノール等が用いられる。
反応開始時もしくは反応途中において、反応液のpHを適切な範囲に維持するため、酸やアルカリを添加してもよい。反応溶液に添加可能なアルカリの例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の他、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、リン酸二カリウム、リン酸二ナトリウム、ピロリン酸カリウム、アンモニアなど水に溶解して、液性を塩基性とするものが挙げられる。反応溶液に添加可能な酸の例としては、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、リン酸などが挙げられる。
(A)前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を含む溶液に、ピリドキシン又はその塩を連続的に添加又は複数回に分けて添加すること、
(B)前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を含む溶液中において、前記ピリドキサミン合成酵素によって消費されるアミノ酸のモル濃度がピリドキシン又はその塩のモル濃度に対して1倍以上となるように制御すること。
前記アミノ酸としては、L-アラニン、D-アラニン、L-グルタミン酸、D-グルタミン酸、L-アスパラギン酸、D-アスパラギン酸等が挙げられる。
本開示において、組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
ピリドキシン塩酸塩、ピリドキサール塩酸塩、ピリドキサミン二塩酸塩は高速液体クロマトグラフィーにより定量した。これらの分析条件は次の通りである。
カラム:Shodex(登録商標) Asahipak ODP-50 6E(昭和電工株式会社)
ガードカラム:Shodex(登録商標) Asahipak ODP-50G 6A(昭和電工株式会社)
カラム温度:30℃
ポンプ流速:1.0ml/min
溶離液:50mMリン酸緩衝液(pH2.0)
検出:UV254nm
Microbacterium luteolum由来ピリドキシン-4-オキシダーゼ遺伝子を大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号9のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAを鋳型として用い配列番号12のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチド及び配列番号13のヌクレオチド配列を有する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含むDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片をBamHI及びSalIで処理し、得られたDNA断片と、pUC18(Takara製)のBamHI及びSalIによる処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
Mesorhizobium loti MAFF303099由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号10のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAを鋳型として用い配列番号14のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチド及び配列番号15のヌクレオチド配列を有する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含むDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片をEcoRI及びBamHIで処理し、得られたDNA断片と、比較例1で作製したpUC18-pnoをEcoRI及びBamHIで処理した処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
Listeria seeligeri由来カタラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号11のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをSalI及びHindIIIで処理し、得られたDNA断片と、実施例1で作成したpUC18-ppat-pnoをSalI及びHindIIIで処理した処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。ここで、katはカタラーゼの略称である。
Eschrichia coli W3110のゲノムDNAを 鋳型として用い配列番号16のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチド及び配列番号17のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRによりEscherichia coli W3110由来ピリドキサミン-オキサロ酢酸トランスアミナーゼ遺伝子を含むDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片をEcoRI及びBamHIで処理し、得られたDNA断片と、実施例1で作製したpUC18-pnoをEcoRI及びBamHIで処理した処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
Listeria seeligeri由来カタラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号11のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをSalI及びHindIIIで処理し、得られたDNA断片と、実施例3で作成したpUC18-aspC-pnoをSalI及びHindIIIで処理した処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。ここで、katはカタラーゼの略称である。
pUC18、比較例1、及び実施例1で作製したプラスミドのそれぞれで形質転換したDH5αを、500mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地100mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水800μlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩及びL-アラニンを水で溶解し、ピリドキシン塩酸塩(200mM)及びL-アラニン(800mM)を含む基質液を調製した。基質液のpHを、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整した。基質液100μlと菌体懸濁液300μlを2.0mlチューブで混合し、チューブは蓋を開けて37℃で6時間、1,000rpmで振とうすることで行った。反応液を一部採取し、上記に示す分析条件で分析した。この結果得られた反応収率を表1に示す。なお、表1に示す収率とは、基質液中のピリドキシン塩酸塩のモル量に対する得られたピリドキサミン二塩酸塩のモル量の比を表す。
pUC18及び実施例3で作製したプラスミドのそれぞれで形質転換したDH5αを、500mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地100mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水800μlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩及びL-グルタミン酸ナトリウム一水和物を水で溶解し、ピリドキシン塩酸塩(200mM)及びL-グルタミン酸ナトリウム一水和物(800mM)を含む基質液を調製した。基質液のpHを、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整した。基質液300μlと菌体懸濁液900μlを2.0mlチューブで混合し、チューブは蓋を開けて37℃で24時間、1,000rpmで振とうすることで行った。反応液を一部採取し、上記に示す分析条件で分析した。この結果得られた反応収率を表2に示す。なお、表2に示す収率とは、基質液中のピリドキシン塩酸塩のモル量に対する得られたピリドキサミン二塩酸塩のモル量の比を表す。
実施例1で作製したプラスミド(pUC18-ppat-pno)で形質転換したDH5αを、500mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地100mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水800μlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩及びL-アラニンを水で溶解し、ピリドキシン塩酸塩(200mM)及びL-アラニン(800mM)を含む基質液を調製した。基質液のpHを、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整した。基質液100μlと菌体懸濁液300μlを2.0mlチューブで混合した。反応は、チューブの蓋を開けた条件、チューブの蓋を閉めた条件、及び窒素パージした後で蓋を閉めた条件で、37℃で24時間、1,000rpmで振とうすることで行った。反応液を一部採取し、上記に示す分析条件で分析した。この結果得られた反応収率を表3に示す。なお、表3に示す収率とは、基質液中のピリドキシン塩酸塩のモル量に対する得られたピリドキサミン二塩酸塩のモル量の比を表す。
実施例1で作製したプラスミド(pUC18-ppat-pno)及び実施例2で作製したプラスミド(pUC18-ppat-pno-kat)のそれぞれで形質転換したDH5αを、500mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地100mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水800μlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩及びL-アラニンを水で溶解し、ピリドキシン塩酸塩(200mM)及びL-アラニン(800mM)を含む基質液を調製した。基質液のpHを、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整した。基質液100μlと菌体懸濁液300μlを2.0mlチューブで混合した。反応はチューブの蓋を閉めた条件で37℃で24時間、1,000rpmで振とうすることで行った。反応液を一部採取し、上記に示す分析条件で分析した。pUC18-ppat-pnoで形質転換したDH5αを用いた場合のピリドキサミン二塩酸塩の生成量を1.0とした場合の、pUC18-ppat-pno-katで形質転換したDH5αを用いた場合のピリドキサミン二塩酸塩の生成量の相対値(PM生成速度比)を表4に示す。
実施例3で作製したプラスミド(pUC18-aspC-pno)及び実施例4で作製したプラスミド(pUC18-aspC-pno-kat)のそれぞれで形質転換したDH5αを、500mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地100mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水800μlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩及びL-グルタミン酸ナトリウム一水和物を水で溶解し、ピリドキシン塩酸塩(200mM)及びL-グルタミン酸ナトリウム一水和物(800mM)を含む基質液を調製した。基質液のpHを、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整した。基質液100μlと菌体懸濁液300μlを2.0mlチューブで混合した。反応はチューブの蓋を閉めた条件で37℃で24時間、1,000rpmで振とうすることで行った。反応液を一部採取し、上記に示す分析条件で分析した。pUC18-aspC-pnoで形質転換したDH5αを用いた場合のピリドキサミン二塩酸塩の生成量を1.0とした場合の、pUC18-aspC-pno-katで形質転換したDH5αを用いた場合のピリドキサミン二塩酸塩の生成量の相対値(PM生成速度比)を表5に示す。
比較例1で作製したプラスミド(pUC18-pno)で形質転換したDH5αを500mlの試験管中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地2mlに接種し、37℃にて24時間振盪培養した。培養液を13,000rpmで3分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水1,000μlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩を水で溶解し、ピリドキシン塩酸塩(500mM)を含む基質液を調製した。この基質液を、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整した。所定量の基質溶液、Tris-HCl(1M)100μl、菌体懸濁液100μl及び水を混合して、ピリドキシン塩酸塩の濃度が表6に示す各濃度である1,000μlの反応液を2.0mlチューブで調製した。反応は、チューブの蓋を閉めて37℃で24時間、1,000rpmで振とうすることで行った。反応液を一部採取し、遠心分離を行い、415nmで吸光度を測定することで、生成したピリドキサール塩酸塩を定量した。各ピリドキシン塩酸塩濃度におけるPL生成量を、ピリドキシン塩酸塩濃度が0.8mMの場合のピリドキサール塩酸塩に対する相対値(PL生成量比)を表6に示す。
実施例1で作製したプラスミド(pUC18-ppat-pno)で形質転換したDH5αを、2000mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地400mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水10mlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩を水で溶解し、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整して、ピリドキシン塩酸塩(500mM)を含む基質液(1)を調製した。L-アラニンを水で溶解し、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整して、L-アラニン(1,000mM)を含む基質液(2)を調製した。100mlバッフル付き三角フラスコに菌体懸濁液4.0ml、基質液(1)4.0ml、基質液(2)2.0mlを添加し、37℃で24時間、200rpmで振とうして反応させた。反応液を一部採取し、ピリドキサミン二塩酸塩の濃度を上記に示す分析条件で分析した。結果を図1に示す。図1~図3において、PNはピリドキシン塩酸塩の濃度を、PLはピリドキサール塩酸塩の濃度を、PMはピリドキサミン二塩酸塩の濃度を表している。また、hrは時間の単位「時間」を表している。
実施例1で作製したプラスミド(pUC18-ppat-pno)で形質転換したDH5αを、2000mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地400mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水10mlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩を水で溶解し、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整して、ピリドキシン塩酸塩(500mM)を含む基質液(1)を調製した。L-アラニンを水で溶解し、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整して、L-アラニン(1,000mM)を含む基質液(2)を調製した。100mlバッフル付き三角フラスコに菌体懸濁液4.0ml、基質液(1)0.5ml及び基質液(2)0.25ml添加し、37℃で200rpmで振とうして反応させた。反応開始後1時間後に基質液(1)0.5ml及び基質液0.25mlをさらに添加した。反応開始後7時間後に基質液(1)0.5ml及び基質液(2)0.25mlをさらに添加した。反応は、反応開始後24時間後まで継続させた。反応液を一部採取し、ピリドキサミン二塩酸塩の濃度を上記に示す分析条件で分析した。結果を図2に示す。この試験ではピリドキシン塩酸塩とL-アラニンとは各回とも等モル添加されている。
実施例1で作製したプラスミド(pUC18-ppat-pno)で形質転換したDH5αを、2000mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地400mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水10mlに懸濁して菌体懸濁液を調製した。
ピリドキシン塩酸塩を水で溶解し、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整して、ピリドキシン塩酸塩(500mM)を含む基質液(1)を調製した。L-アラニンを水で溶解し、水酸化ナトリウムでpH8.0に調整して、L-アラニン(1,000mM)を含む基質液(2)を調製した。100mlバッフル付き三角フラスコに菌体懸濁液4.0ml、基質液(1)を0.5ml及び基質液(2)2.0ml添加し、37℃で200rpmで振とうして反応させた。反応開始後1時間後に基質液(1)0.5mlをさらに添加し、反応開始後7時間後に基質液(1)0.5mlをさらに添加した。反応は、反応開始後24時間後まで継続させた。反応液を一部採取し、ピリドキサミン二塩酸塩の濃度を上記に示す分析条件で分析した。結果を図3に示す。この試験ではピリドキシン塩酸塩のモル濃度よりもL-アラニンのモル濃度の方が常に高く維持されている。
Mesorhizobium loti MAFF303099由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号10のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAを鋳型として用い配列番号51のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチド及び配列番号52のヌクレオチド配列を有する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含むDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片をEcoRI及びBamHIで処理し、得られたDNA断片と、pUC18(Takara製)のEcoRI及びBamHIによる処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
Saccharomyces cerevisiae由来ピリドキサールレダクターゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号53のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAを鋳型として用い配列番号54のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチド及び配列番号55のヌクレオチド配列を有する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含むDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片をSalI及びHindIIIで処理し、得られたDNA断片と、参考例1で作製したpUC18-ppatをSalI及びHindIIIで処理した処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
Shewanella sp. AC10由来アラニンデヒドロゲナーゼ遺伝子のヌクレオチド配列に、コードするアミノ酸配列においてD198Aとなる変異を導入し、かつ大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号56のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAを鋳型として用い配列番号57のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチド及び配列番号58のヌクレオチド配列を有する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含むDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片をBamHI及びSalIで処理し、得られたDNA断片と、参考例1で作製したpUC18-ppatをBamHI及びSalIで処理した処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。この形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
Shewanella sp. AC10由来アラニンデヒドロゲナーゼ遺伝子のヌクレオチド配列に、コードするアミノ酸配列においてD198Aとなる変異を導入し、かつ大腸菌にコドン最適化したものをGenScript社に委託して合成し、配列番号56のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAを鋳型として用い配列番号57のヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチド及び配列番号58のヌクレオチド配列を有する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含むDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片をBamHI及びSalIで処理し、得られたDNA断片と、参考例2で作製したpUC18-ppat-plrをBamHI及びSalIで処理した処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。この形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
参考例2で作製したpUC18-ppat-plrをSalI及びHindIIIで処理し、回収したピリドキサールレダクターゼ遺伝子(plr)断片と、参考例3で作製したpUC-ppat-adhをBamHI及びSalIで処理し、回収したアラニンデヒドロゲナーゼ遺伝子(adh)断片とpUC18のBamHI及びHindIIIによる処理物とを、ライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出し、得られたプラスミドをpUC18-adh-plrと命名した。
Mesorhizobium sp. YR577由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化するようにデザインし、5’末端にEcoRI、3’末端にBamHIを導入した遺伝子をeurofins社に委託して合成し、配列番号32のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをEcoRI/BamHIで処理し、得られたDNA断片と、参考例5で作製したpUC18-adh-plrをEcoRI及びBamHIで処理したDNA断片とをライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
通常のヌクレオチド配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片のヌクレオチド配列が配列番号32のヌクレオチド配列であることを確認した。得られたプラスミドをpUC18-Msppat-adh-plrと命名した。
Pseudaminobacter salicylatoxidans由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化するようにデザインし、5’末端にEcoRI、3’末端にBamHIを導入した遺伝子をeurofins社に委託して合成し、配列番号33のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをEcoRI/BamHIで処理し、得られたDNA断片と、参考例5で作製したpUC18-adh-plrをEcoRI及びBamHIで処理したDNA断片とをライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
通常のヌクレオチド配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片のヌクレオチド配列が配列番号33のヌクレオチド配列であることを確認した。得られたプラスミドをpUC18-Psppat-adh-plrと命名した。
Bauldia litoralis由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化するようにデザインし、5’末端にEcoRI、3’末端にBamHIを導入した遺伝子をeurofins社に委託して合成し、配列番号34のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをEcoRI/BamHIで処理し、得られたDNA断片と、参考例5で作製したpUC18-adh-plrをEcoRI及びBamHIで処理したDNA断片とをライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
通常のヌクレオチド配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片のヌクレオチド配列が配列番号34のヌクレオチド配列であることを確認した。得られたプラスミドをpUC18-Blppat-adh-plrと命名した。
Skermanella stibiiresistens由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化するようにデザインし、5’末端にEcoRI、3’末端にBamHIを導入した遺伝子をeurofins社に委託して合成し、配列番号35のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをEcoRI/BamHIで処理し、得られたDNA断片と、参考例5で作製したpUC18-adh-plrをEcoRI及びBamHIで処理したDNA断片とをライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
通常のヌクレオチド配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片のヌクレオチド配列が配列番号35のヌクレオチド配列であることを確認した。得られたプラスミドをpUC18-Ssppat-adh-plrと命名した。
Rhizobium sp. AC44/96由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化するようにデザインし、5’末端にEcoRI、3’末端にBamHIを導入した遺伝子をeurofins社に委託して合成し、配列番号36のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをEcoRI/BamHIで処理し、得られたDNA断片と、参考例5で作製したpUC18-adh-plrをEcoRI及びBamHIで処理したDNA断片とをライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
通常のヌクレオチド配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片のヌクレオチド配列が配列番号36のヌクレオチド配列であることを確認した。得られたプラスミドをpUC18-Rsppat-adh-plrと命名した。
Erwinia toletana由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化するようにデザインし、5’末端にEcoRI、3’末端にBamHIを導入した遺伝子をeurofins社に委託して合成し、配列番号37のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをEcoRI/BamHIで処理し、得られたDNA断片と、参考例5で作製したpUC18-adh-plrをEcoRI及びBamHIで処理したDNA断片とをライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
通常のヌクレオチド配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片のヌクレオチド配列が配列番号37のヌクレオチド配列であることを確認した。得られたプラスミドをpUC18-Etppat-adh-plrと命名した。
Herbiconiux ginsengi由来ピリドキサミン-ピルビン酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列を大腸菌にコドン最適化するようにデザインし、5’末端にEcoRI、3’末端にBamHIを導入した遺伝子をeurofins社に委託して合成し、配列番号38のヌクレオチド配列を有する合成DNAを得た。該合成DNAをEcoRI/BamHIで処理し、得られたDNA断片と、参考例5で作製したpUC18-adh-plrをEcoRI及びBamHIで処理したDNA断片とをライゲーション ハイ(東洋紡株式会社製)を用いてライゲーションした。このライゲーション産物でエシェリヒア コリDH5α(東洋紡株式会社製)を形質転換した。形質転換体をLB寒天培地で培養し、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。このようにして得られた形質転換体からプラスミドを抽出した。
通常のヌクレオチド配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片のヌクレオチド配列が配列番号38のヌクレオチド配列であることを確認した。得られたプラスミドをpUC18-Hgppat-adh-plrと命名した。
参考例6~参考例12で作製したプラスミドのそれぞれで形質転換したDH5αを、500mlのバッフル付き三角フラスコ中のアンピシリン100μg/mlを含むLB培地100mlに接種し、30℃にて24時間振盪培養した。培養液の40mlを取り、5000rpmで5分間遠心分離し、沈殿物として得られた菌体を水0.9mlに懸濁して菌体懸濁液を調整した。
ピリドキシン塩酸塩及びL-アラニンを水で溶解し、ピリドキシン塩酸塩(500mM)及びL-アラニン(500mM)を含む基質液を調製した。基質液のpHを、25%アンモニア水でpH8.0に調整した。基質液400μl、水500μlと菌体懸濁液100μlを混合し、37℃で1時間反応させた。反応液を一部採取し、上記した分析条件で分析した。結果を表7に示す。なお、表7に示すピリドキサミン生産量とは、参考例4で作製したppat-adh-plr発現株が生産するピリドキサミン二塩酸塩のモル量を100とした相対量で表す。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (23)
- ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子及びピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子を有し、
前記ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子及び前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子のそれぞれが菌体外から導入された遺伝子であるか又は菌体に内在するがその発現が強化された遺伝子である、組換え微生物。 - 前記ピリドキサミン合成酵素が、ピリドキサミン-ピルビン酸トランスアミナーゼ、ピリドキサミン-オキサロ酢酸トランスアミナーゼ、アスパラギン酸トランスアミナーゼ、又はピリドキサミンリン酸トランスアミナーゼである、請求項1に記載の組換え微生物。
- 前記ピリドキシンオキシダーゼが酵素番号EC1.1.3.12で表される、請求項1又は請求項2に記載の組換え微生物。
- 前記ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子がMicrobacterium luteolumに由来する、請求項1~請求項3のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
- 前記ピリドキシンオキシダーゼをコードする遺伝子が、
(a)配列番号5のヌクレオチド配列を有するか、
(b)配列番号5のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つピリドキシンオキシダーゼ活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、
(c)配列番号1のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号1のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つピリドキシンオキシダーゼ活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
請求項1~請求項4のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。 - 前記ピリドキサミン合成酵素が、下記の部分アミノ酸配列(c)、部分アミノ酸配列(d)、部分アミノ酸配列(e)、部分アミノ酸配列(f)、部分アミノ酸配列(g)及び部分アミノ酸配列(h)のうち少なくとも1つを含み、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有する、請求項1~請求項5のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
(c) X8X9X10X11X12X13(配列番号39)
(X8は、L、M、I又はVを表し、
X9は、H又はQを表し、
X10は、G、C又はAを表し、
X11は、E又はDを表し、
X12は、P又はAを表し、
X13は、V、I、L又はAを表す)
(d) X14X15TPSGTX16X17(配列番号40)
(X14は、H又はSを表し、
X15は、D又はEを表し、
X16は、I、V又はLを表し、
X17は、N又はTを表す)
(e) X18DX19VSX20X21(配列番号41)
(X18は、V、I又はAを表し、
X19は、A、T又はSを表し、
X20は、S、A又はGを表し、
X21は、F、W、又はVを表す)
(f) X22X23X24KCX25GX26X27P(配列番号42)
(X22は、G又はSを表し、
X23は、P、S又はAを表し、
X24は、N、G、S、A又はQを表し、
X25は、L又はMを表し、
X26は、A、S、C又はGを表し、
X27は、P、T、S又はAを表す)
(g) X28X29X30X31SX32GX33X34(配列番号43)
(X28は、G又はDを表し、
X29は、V又はIを表し、
X30は、V、T、A、S、M、I又はLを表し、
X31は、F、M、L、I又はVを表し、
X32は、S、G、A、T、I、L又はHを表し、
X33は、R、M又はQを表し、
X34は、G、R、A、D、H又はKを表す)
(h) X35X36RX37X38HMGX39X40A(配列番号44)
(X35は、L又はVを表し、
X36は、T、I、V又はLを表し、
X37は、I、V又はLを表し、
X38は、G又はSを表し、
X39は、P、A又はRを表し、
X40は、T、V又はSを表す) - 前記ピリドキサミン合成酵素が酵素番号EC2.6.1.30で表される、請求項1~請求項6のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
- 前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子がMesorhizobium lotiに由来する、請求項1~請求項7のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
- 前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子が、
(a)配列番号6及び配列番号25~配列番号31のうちいずれかのヌクレオチド配列を有するか、
配列番号10のヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域又は配列番号32~配列番号38のうちいずれかのヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域を有するか、
(b)配列番号6及び配列番号25~配列番号31のうちいずれかのヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNA、又は配列番号10のヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域若しくは配列番号32~配列番号38のうちいずれかのヌクレオチド配列における18番目のヌクレオチド~3’末端までの領域と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、
(c)配列番号2及び配列番号18~配列番号24のうちいずれかのアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号2及び配列番号18~配列番号24のアミノ酸配列のうち少なくとも1つに対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
請求項1~請求項8のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。 - 前記ピリドキサミン合成酵素が酵素番号EC2.6.1.31又はEC2.6.1.1で表される、請求項1~請求項5のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
- 前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子がEscherichia coliに由来する、請求項1~請求項5及び請求項10のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
- 前記ピリドキサミン合成酵素をコードする遺伝子が、
(a)配列番号8のヌクレオチド配列を有するか、
(b)配列番号8のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、
(c)配列番号4のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号4のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つピリドキサールからピリドキサミンを合成する酵素活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
請求項1~請求項5及び請求項10~請求項11のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。 - 過酸化水素から酸素を生成する酵素活性を有する過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子をさらに有する、請求項1~請求項11のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
- 前記過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子が、菌体外から導入された遺伝子であるか又は菌体に内在するがその発現が強化された遺伝子である、請求項13に記載の組換え微生物。
- 前記過酸化水素分解酵素が酵素番号EC1.11.1.6で表される、請求項13又は14に記載の組換え微生物。
- 前記過酸化水素分解酵素をコードする遺伝子が、
(a)配列番号7のヌクレオチド配列を有するか、
(b)配列番号7のヌクレオチド配列と相補的なヌクレオチド配列を有するDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ過酸化水素から酸素を生成する酵素活性を有するか、
(c)配列番号3のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするヌクレオチド配列を有するか、又は
(d)配列番号3のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、且つ過酸化水素から酸素を生成する酵素活性を有するタンパク質、をコードするヌクレオチド配列を有する、
請求項13~請求項15のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。 - 組換え大腸菌である、請求項1~請求項16のうちいずれか一項に記載の組換え微生物。
- 請求項1~請求項17のうちいずれか一項に記載の組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物と、ピリドキシン又はその塩とを接触させ、酸素存在下においてピリドキサミン又はその塩を生成させる、ピリドキサミン又はその塩の製造方法。
- 前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物が、前記ピリドキシンオキシダーゼ及び前記ピリドキサミン合成酵素を含む、請求項18に記載の製造方法。
- 前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物が、さらに過酸化水素分解酵素を含む、請求項19に記載の製造方法。
- 前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物が、加熱処理、冷却処理、細胞の機械的破壊、超音波処理、凍結融解処理、乾燥処理、加圧又は減圧処理、浸透圧処理、細胞の自己消化、界面活性剤処理、酵素処理、細胞分離処理、精製処理及び抽出処理からなる群から選択される1つ以上を含む処理による処理物である、請求項18~請求項20のうちいずれか一項に記載の製造方法。
- 以下の(A)及び(B)のいずれか又は両方を含む、請求項18~請求項21のうちいずれか一項に記載の製造方法:
(A)前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を含む溶液に、ピリドキシン又はその塩を連続的に添加又は複数回に分けて添加すること、
(B)前記組換え微生物若しくは前記組換え微生物の培養物又は前記組換え微生物若しくは前記培養物の処理物を含む溶液中において、前記ピリドキサミン合成酵素によって消費されるアミノ酸のモル濃度がピリドキシン又はその塩のモル濃度に対して1倍以上となるように制御すること。 - 前記ピリドキサミン合成酵素によって消費されるアミノ酸がL-アラニン、D-アラニン、L-グルタミン酸又はD-グルタミン酸である、請求項22に記載の製造方法。
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