[go: up one dir, main page]

JP2003018997A - シトシンヌクレオシド化合物の製造方法 - Google Patents

シトシンヌクレオシド化合物の製造方法

Info

Publication number
JP2003018997A
JP2003018997A JP2002129867A JP2002129867A JP2003018997A JP 2003018997 A JP2003018997 A JP 2003018997A JP 2002129867 A JP2002129867 A JP 2002129867A JP 2002129867 A JP2002129867 A JP 2002129867A JP 2003018997 A JP2003018997 A JP 2003018997A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cytosine
activity
nucleoside phosphorylase
enzyme
cytosine nucleoside
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002129867A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3766040B2 (ja
Inventor
Tadashi Araki
安楽城  正
Ichiro Ikeda
一郎 池田
Kaori Matoishi
かおり 的石
Reiko Abe
玲子 阿部
Toshihiro Oikawa
利洋 及川
Yasuko Matsuba
松葉  泰子
Kiyoteru Nagahara
長原  清輝
Yasushi Fukuiri
福入  靖
Daiki Ishibashi
石橋  大樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP2002129867A priority Critical patent/JP3766040B2/ja
Publication of JP2003018997A publication Critical patent/JP2003018997A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3766040B2 publication Critical patent/JP3766040B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シトシンヌクレオシド化合物の効率的な合成
法を提供する。 【解決手段】 シトシンに反応性を有するヌクレオシド
ホスホリラーゼまたは該酵素活性を有する微生物を用い
たペントース−1−リン酸とシトシンまたはシトシン誘
導体からのシトシンヌクレオシド化合物の製造法を提供
する。その際、基質あるいは生成物の分解活性を特異的
に減少させる方法を提供することで、効率よくシトシン
ヌクレオシド化合物を製造できる。 【効果】 シトシンヌクレオシド化合物の製造に際し、
ほとんど副生物を生成しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は医薬品等の合成原料
として有用なシトシンヌクレオシド化合物の製造方法に
関する。さらに詳しくは、シトシンヌクレオシドホスホ
リラーゼ活性を有する酵素または該酵素活性を有する微
生物の菌体、該菌体もしくはその培養液を処理して得ら
れた酵素調製物等を用いてペントース−1−リン酸とシ
トシンまたはシトシン誘導体からシトシンヌクレオシド
化合物を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ヌクレオシドホスホリラーゼはリン酸存
在下でヌクレオシドのN−グリコシド結合を加リン酸分
解する酵素の総称であり、リボヌクレオシドを例にする
と次式で表される反応を触媒する。
【0003】リボヌクレオシド + リン酸(塩) →
核酸塩基 + リボース1−リン酸 プリンヌクレオシドホスホリラーゼとピリミジンヌクレ
オシドホスホリラーゼに大別される該酵素は、広く生物
界に分布し、哺乳類、鳥類、魚類などの組織、酵母、細
菌に存在する。この酵素反応は可逆的であり、逆反応を
利用した各種ヌクレオシドの合成が以前より知られてい
る。例えば、2´−デオキシリボース1−リン酸と核酸
塩基(チミン、アデニンまたはグアニン)からチミジン
(特開平01−104190号公報)、2´−デオキシ
アデノシン(特開平11−137290号公報)または
2´−デオキシグアノシン(特開平11−137290
号公報)を製造する方法が知られている。この様にヌク
レオシドホスホリラーゼを用いるヌクレオシド化合物の
製造は、穏和な条件で位置、立体特異的に製造すること
が可能であり、多くのヌクレオシド化合物の合成が検討
されている。
【0004】特開平1−60396号公報ではデオキシ
リボース−1−リン酸とシトシンから菌体そのものを触
媒として用いた反応によりデオキシシチジンを製造する
方法が示されている。しかし、該公報の方法は菌体その
ものを触媒として用いる反応でありシトシンヌクレオシ
ドホスホリラーゼそのものの存在は確認されていない。
例えば、菌体内に蓄積したデオキシシチジンが反応中に
菌体内より溶出したものであったり、菌体内のヌクレオ
シドデオキシリボシルトランスファラーゼにより、基質
として添加したシトシンが菌体内のデオキシヌクレオシ
ドの塩基に転移した結果、デオキシシチジンが検出され
た可能性も考えられる。本発明者らはそれらの点をはっ
きりさせるため、該公報の実施例で寄託されている7株
を取り寄せ実施例と同じ方法でデオキシリボース−1−
リン酸とシトシンからデオキシシチジンが生成するかを
試験した。その結果、何れの菌株を用いた反応において
も反応液中にデオキシシチジンは全く検出されず、菌株
そのものにシトシンヌクレオシドホスホリラーゼに相当
する活性が存在することは確認されなかった。
【0005】一方、特開平3−12786号公報ではプ
リン塩基とピリミジン塩基の両方に作用する新規なヌク
レオシドホスホリラーゼが報告されており、ピリミジン
塩基としてデオキシウリジン、デオキシシチジン、デオ
キシチミジンに作用すると記載されてはいるが、明細書
中にはその基質特異性は何ら開示されていない。また、
該公報はすでに取り下げられており、その活性を確認す
ることはできないが、該公報の発明者らは、該公報に開
示の微生物と同一名の菌株よりヌクレオシドホスホリラ
ーゼを精製し、その特徴をApplied and E
nvironmental Microbiolog
y,Vol.56,PP3830−3834,(199
0)で報告している。該文献においてこの酵素はシトシ
ン、シチジン及びデオキシシチジンに対する活性はない
と記載されている。
【0006】上記以外ではプリンヌクレオシドホスホリ
ラーゼあるいはピリミジンヌクレオシドホスホリラーゼ
の何れにおいても核酸塩基としてシトシンまたはシトシ
ン誘導体が基質となることは報告されておらず、例え
ば、Method.Enzymology,Vol.5
1,PP437〜442(1978)ではサルモネラ・
チフィムリウム(Salmonera typhimu
rium)のピリミジンヌクレオシドホスホリラーゼの
一種であるチミジンホスホリラーゼにはデオキシシチジ
ンに対する反応性は認められないと記載されている。ま
た、J.Biol.Chem.,Vol.248,N
o.6,PP2040〜2043(1973)ではサル
モネラ・チフィムリウム(Salmonera typ
himurium)のプリンヌクレオシドホスホリラー
ゼにはピリミジンヌクレオシドへの活性は認められない
と記載され、ウリジン、シチジン、デオキシウリジン、
デオキシシチジンが例示されている。
【0007】これらの報告を総合的に勘案すると本発明
に係るシトシンヌクレオシドホスホリラーゼに相当する
酵素の存在を予測させる知見はあったものの、それらの
先行技術文献の何れにおいても、その存在を確認し、実
際にこの酵素が取得されたという報告は見当たらない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ヌクレオシドホスホリ
ラーゼを用いるヌクレオシド化合物の製造は、穏和な条
件で位置、立体特異的にヌクレオシド化合物を製造する
ことが可能であり、種々のヌクレオシド化合物の合成研
究が盛んに行われているが、これまでシトシンまたはシ
トシン誘導体とリン酸化糖を基質としてシトシンヌクレ
オシド化合物を合成することが可能な単離精製されたヌ
クレオシドホスホリラーゼは報告されていなかった。
【0009】また、本発明者等の検討によると、一般に
微生物にはシトシンデアミナーゼ活性およびシチジンデ
アミナーゼ活性が存在するため、微生物の菌体自体を用
いたり、菌体やその培養液から調製された酵素調製物に
これらのデアミナーゼ活性が残存している場合には、基
質としてのシトシンまたはシトシン誘導体および反応生
成物としてのシトシンヌクレオシド化合物のデアミノ体
が合成されてしまい、効率的にシトシンヌクレオシド化
合物を蓄積することは困難となる。
【0010】すなわち、本発明の目的は、シトシンヌク
レオシド化合物の合成が可能なヌクレオシドホスホリラ
ーゼのアミノ酸配列を提供することである。更に該遺伝
子のを含む組換えプラスミド、該組換えプラスミドを含
む形質転換体、該形質転換菌株を用いた該酵素の産生方
法および該形質転換菌株を用いたシトシンヌクレオシド
化合物を製造する方法を提供することである。更に、ヌ
クレオシドホスホリラーゼの活性を維持したままシトシ
ンデアミナーゼおよびシチジンデアミナーゼの活性を減
少させること、あるいは、両酵素を欠損している微生物
にシトシンヌクレオシドホスホリラーゼを発現させた微
生物を用いることで効率的にシトシンヌクレオシド化合
物を製造する方法を提供することにある。
【0011】加えて、原料であるリン酸化糖の脱リン酸
酵素の活性を減少させること、あるいは、該酵素を欠損
している微生物にシトシンヌクレオシドホスホリラーゼ
を発現させた微生物を用いることで効率的にシトシンヌ
クレオシド化合物を製造する方法を提供することにあ
る。
【0012】シトシンヌクレオシド化合物を製造する場
合、特に医薬品の原料として利用する場合は微量の副生
物の混入も大変な問題となる。精製工程での副生ヌクレ
オシドの分離は精製負荷が大きくなるとともに、シトシ
ンヌクレオシド化合物の回収率を低下させることとなり
工業的に製造する場合は大きな問題となる。このような
目的に使用する場合には、酵素調製物から、シトシンデ
アミナーゼ活性及びシチジンデアミナーゼ活性をほぼ完
全に失活させる必要がある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの課
題を解決するために鋭意検討した結果、本来プリン塩基
を基質とする反応を触媒するプリンヌクレオシドホスホ
リラーゼが、驚くべきことにピリミジン塩基であるシト
シンまたはシトシン誘導体とペントース−1−リン酸か
らシトシンヌクレオシド化合物を生成する反応を触媒す
ることを見出した。
【0014】また、本発明者らによって見出されたこの
プリンヌクレオシドホスホリラーゼの存在は、シトシン
ヌクレオシドホスホリラーゼの存在を示すものである。
【0015】一方、本発明者等は、この酵素活性を有す
る微生物を用いてシトシンまたはシトシン誘導体とペン
トース−1−リン酸からシトシンヌクレオシド化合物を
生成する反応を試みたところ、生成物のほとんどが、シ
トシンまたはシトシン誘導体とシトシンヌクレオシド化
合物のデアミノ体であり、目的物であるシトシンヌクレ
オシド化合物を効率的に蓄積できなかった。そこで鋭意
検討を重ねた結果、このデアミノ体の形成が、デアミナ
ーゼの作用によるものであり、このデアミナーゼ活性を
有する菌体を有機溶媒中に攪拌あるいは静置することに
より、または、この菌体を加熱することによりシトシン
デアミナーゼおよびシチジンデアミナーゼの活性を失活
させることができること、更に、これらの処理は共に処
理溶液中にリン酸塩またはリン酸化糖を存在させること
で維持すべきシトシンヌクレオシドホスホリラーゼの失
活をより効果的に抑制できることを見出した。
【0016】上述の方法により、ヌクレオシドホスホリ
ラーゼの活性を維持したまま、基質と生成物の分解活性
の両方を特異的に減少させることが可能となり、上記の
ようなデアミナーゼ活性の失活または低減化処理を施し
た菌体を用いることで、シトシンまたはシトシン誘導体
とリン酸化糖から副生物をほとんど生成せずにシトシン
ヌクレオシド化合物を製造できることを見出し、本発明
を完成させるに至った。
【0017】本発明のデアミナーゼの失活または低減化
処理によればシトシンヌクレオシドホスホリラーゼの活
性をほぼ完全に維持しつつ、分解活性はほぼ完全に失活
させることも可能である。更に本発明者らは、シトシン
デアミナーゼおよびシチジンデアミナーゼの両酵素活性
を欠損した微生物に該酵素を発現させることでシトシン
ヌクレオシド化合物を効率的に製造できることも見出
し、本発明を完成させるに至った。
【0018】また、原料であるリン酸化糖を脱リン酸す
る酵素活性の存在下、反応収率が低下することを見いだ
した。該酵素活性を有する菌体の細胞破砕物に極性溶媒
を添加することで該酵素活性を選択的に除けることを見
いだした。また、塩析による分画やイオン交換樹脂など
の担体でシトシンヌクレオシドホスホリラーゼを精製す
ることで該酵素活性を除くこともできる。この様な処理
物を用いることでシトシンヌクレオシド化合物を効率的
に製造できることも見出し、本発明を完成させるに至っ
た。更に本発明者らは、該酵素活性を欠損した微生物に
シトシンヌクレオシドホスホリラーゼを発現させること
でシトシンヌクレオシド化合物を効率的に製造できるこ
とも見出し、本発明を完成させるに至った。
【0019】本発明によれば、従来達成できなかったシ
トシンヌクレオシドホスホリラーゼによるシトシンヌク
レオシド化合物の効率的な合成方法を提供することがで
きる。
【0020】即ち本発明は以下の通りである。
【0021】本発明にかかるシトシンヌクレオシド化合
物の製造方法は、リン酸化糖と、シトシンまたはシトシ
ン誘導体とを、シトシンヌクレオシドホスホリラーゼ活
性を有する酵素の存在下で反応させて、シトシンヌクレ
オシド化合物を得る工程を有することを特徴とする。
【0022】上記の酵素としては、プリンヌクレオシド
ホスホリラーゼ活性を有する酵素を用いることができ、
プリンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を有する酵素を
含む酵素調製物は、本発明にかかるシトシンヌクレオシ
ド化合物の製造方法に好適に利用できる。なお、このよ
うなプリンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を有する酵
素としては、例えば、大腸菌由来の酵素を挙げることが
できる。
【0023】上記のシトシン誘導体としては、下記式
(I):
【0024】
【化2】 (上記式(I)中、Xは炭素原子または窒素原子を、Y
は水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を示
す。)で表される化合物を用いることができる。その具
体例としては、例えばアザシトシン及び5−フルオロシ
トシンを挙げることができる。
【0025】更に、上記のシトシンヌクレオシドホスホ
リラーゼ活性を有する酵素は、この酵素を有する微生物
の菌体またはその培養液、あるいはこれらから得られた
粗酵素抽出液、粗酵素溶液、粗酵素調製物および精製酵
素調製物など酵素調製物の形態で反応系中に供給するこ
とができる。
【0026】これらの菌体あるいは酵素調製物として
は、シトシンデアミナーゼ活性およびシチジンデアミナ
ーゼ活性がないか、あるいは存在していてもシトシンヌ
クレオシドホスホリラーゼ活性を利用したシトシンヌク
レオシド化合物の製造が可能である程度に低いものであ
ることが好ましい。例えば、シトシンデアミナーゼ活性
およびシチジンデアミナーゼ活性よりもシトシンヌクレ
オシドホスホリラーゼ活性が高い菌体及び酵素調製物を
好適に用いることができる。
【0027】このような菌体及び酵素調製物の一例とし
ては、これらの有するシトシンデアミナーゼ活性および
シチジンデアミナーゼ活性を低減化処理によって低下さ
せたものを挙げることができる。
【0028】上記のデアミナーゼ活性の失活または低減
化のための処理が施された微生物の菌体は、例えばシト
シンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を有する微生物の
菌体を有機溶媒を含む水に接触させて、シトシンデアミ
ナーゼ活性およびシチジンデアミナーゼ活性を選択的に
減少させて得ることができる。この有機溶媒としては、
アルコール類などの極性溶媒を利用することができる。
この有機溶媒としては、例えばメチルアルコール、エチ
ルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコー
ル、ジオキサン及びアセトンの中から選ばれる1種以上
の有機溶媒が利用できる。
【0029】更に、有機溶媒によりシトシンデアミナー
ゼ活性およびシチジンデアミナーゼ活性を失活または低
減化させる際に、水中の有機溶媒濃度を20容量%以上
とすることが好ましい。
【0030】一方、デアミナーゼ活性の失活または低減
化のための処理が施された微生物の菌体は、シトシンヌ
クレオシドホスホリラーゼ活性を有する微生物の菌体を
水性媒体中でシトシンデアミナーゼ活性およびシチジン
デアミナーゼ活性を選択的に減少させる温度で加熱処理
して得ることもできる。この加熱処理の条件としては、
50℃以上で10分間以上40時間以内の条件を採用す
ることができる。
【0031】一方、デアミナーゼ活性の失活または低減
化のための処理を行う際に、ペントース−1−リン酸を
存在させることで、維持すべきシトシンヌクレオシドホ
スホリラーゼ活性をより効果的に維持することが可能と
なる。その際のペントース−1−リン酸の濃度は1mM
以上100mM以下とすることが好ましい。
【0032】
【発明の実施の形態】本発明においてシトシンヌクレオ
シドホスホリラーゼとは、シトシンまたはシトシン誘導
体を基質としてシトシンヌクレオシド化合物を生成する
活性を有する酵素を指しており、この要件を満たす限り
動物、植物、微生物の何れの起源であっても構わない。
シトシンヌクレオシドホスホリラーゼなる酵素は当該分
野においては一般的に知られていない。そのため、本発
明においてのみかかる用語を上記の通り規定して用い
る。このようなヌクレオシドホスホリラーゼの具体例と
しては、エシェリシア・コリ(Escherichia
coli)等のエシェリシア(Escherichi
a)属に含まれる微生物の従来のプリンヌクレオシドホ
スホリラーゼとして知られている酵素でシトシンヌクレ
オシドホスホリラーゼ活性も有するものを好適な例とし
て挙げることができる。具体的な例として、エシェリシ
ア・コリ(Escherichia coli)のプリ
ンヌクレオシドホスホリラーゼのDNA塩基配列を配列
番号3に、該塩基配列より翻訳されるアミノ酸配列を配
列番号:4に例示した。また、近年の遺伝子工学の進歩
により塩基配列の一部を失活、挿入、置換によりアミノ
酸配列を改変することが容易となった。かかる技術水準
に鑑み、該塩基配列の一部を、所望とする酵素活性に影
響を及ぼさない範囲内、例えば酵素活性を維持または向
上できる範囲内で、改変してアミノ酸配列を改変したも
のも本発明のシトシンヌクレオシドホスホリラーゼに包
含されるものとする。例えば、配列番号:4に示したア
ミノ酸配列に、目的とする酵素活性に影響を及ぼさない
範囲内で2〜3個のアミノ酸の欠失、置換または付加が
行われたものや、配列番号:3の塩基配列に目的とする
酵素活性に影響を及ぼさず、かつ、その相補配列がスト
リンジェントな条件下でハイブリダイズし得る範囲内で
の欠失、置換または付加等の変異を生じさせた塩基配列
によってコードされたアミノ酸配列を有するものを用い
ることができる。
【0033】この様に、プリンヌクレオシドスホリラー
ゼ活性を有すると、プリン型ヌクレオシド化合物とシト
シンヌクレオシド化合物を1種類の酵素で製造すること
が可能となり、ヌクレオシド類の工業的な製造には大変
有利である。
【0034】本発明の方法に用いるシトシンヌクレオシ
ドホスホリラーゼ活性を有する酵素は、該酵素を有する
微生物の菌体、この菌体またはその培養液から調製され
た酵素調製物などの形態で反応系に供給することができ
る。なお、この酵素調製物には、菌体またはその培養液
の各種処理物、酵素抽出物、酵素抽出物を用いた粗精製
品及び単離精製品などが含まれる。
【0035】これらの微生物の菌体や酵素調製物として
は、市販のものや各種方法を利用して調製したものを用
いることができる。例えば、この酵素活性を有する調製
物としては市販の酵素、該酵素活性を有する微生物菌
体、及び菌体処理物またはそれらの固定化物などが使用
できる。菌体処理物とは、例えばアセトン乾燥菌体や機
械的破壊、超音波破砕、凍結融解処理、加圧減圧処理、
浸透圧処理、自己消化、細胞壁分解処理、界面活性剤処
理などにより調製した菌体破砕物などであり、また、必
要に応じて硫安沈殿やアセトン沈殿、カラムクロマトグ
ラフィーにより精製を重ねたものを用いても良い。
【0036】なお、シトシンヌクレオシドホスホリラー
ゼ活性を有する微生物は、シトシンまたはシトシン誘導
体を基質としてシトシンヌクレオシド化合物を生成する
ヌクレオシドホスホリラーゼを発現しているものであれ
ば、特に限定されない。このような微生物は、例えば、
一般的なヌクレオシドホスホリラーゼを発現しているも
のから選択することができる。そのようなヌクレオシド
ホスホリラーゼを生産する微生物の具体例としては、エ
シェリシア・コリ(Escherichiacoli)
等のエシェリシア(Escherichia)属に含ま
れる微生物を好適な例として挙げることができる。
【0037】近年の分子生物学および遺伝子工学の進歩
により、上述の微生物株のプリンヌクレオシドホスホリ
ラーゼの分子生物学的な性質やアミノ酸配列等を解析す
ることにより、該蛋白質の遺伝子を該微生物株より取得
し、該遺伝子および発現に必要な制御領域が挿入された
組換えプラスミドを構築し、これを任意の宿主に導入
し、該蛋白質を発現させた遺伝子組換え菌を作出するこ
とが可能となり、かつ、比較的容易にもなった。かかる
技術水準に鑑み、このようなヌクレオシドホスホリラー
ゼの遺伝子を任意の宿主に導入した遺伝子組換え菌も本
発明のヌクレオシドホスホリラーゼを発現している微生
物に包含されるものとする。
【0038】ここでいう発現に必要な制御領域とは、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
等を示している。プロモーター配列の具体例としては、
大腸菌由来のトリプトファンオペロンのtrpプロモー
ター・ラクトースオペロンのlac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(ap
r)・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・設計され
た配列も利用できる。リボゾーム結合配列としては、大
腸菌由来または枯草菌由来の配列が挙げられるが、大腸
菌や枯草菌等の所望の宿主内で機能する配列であれば特
に限定されるものではない。たとえば、16Sリボゾー
ムRNAの3’末端領域に相補的な配列が4塩基以上連
続したコンセンサス配列をDNA合成により作成してこ
れを利用してもよい。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。これら制御領域の組換えプラスミド上での配
列順序は、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、ヌクレオシドホスホリラーゼをコード
する遺伝子、転写終結配列の順に並ぶことが望ましい。
【0039】ここでいうプラスミドの具体例としては、
大腸菌中での自律複製可能な領域を有しているpBR3
22、pUC18、Bluescript II SK
(+)、pKK223−3、pSC101や、枯草菌中
での自律複製可能な領域を有しているpUB110、p
TZ4、pC194、ρ11、φ1、φ105等をベク
ターとして利用することができる。また、2種類以上の
宿主内での自律複製が可能なプラスミドの例として、p
HV14、TRp7、YEp7及びpBS7をベクター
として利用することができる。
【0040】ここでいう任意の宿主には、後述の実施例
のように大腸菌(Escherichia coli)
が代表例として挙げられるが、とくに大腸菌に限定され
るのものではなく枯草菌(Bacillus subt
ilis)等のバチルス属菌、酵母や放線菌等の他の微
生物菌株も含まれる。
【0041】本発明におけるシトシンヌクレオシド化合
物とはリン酸化糖と核酸塩基としてシトシンまたはシト
シン誘導体がN−グリコシド結合で結合した化合物のこ
とである。その代表例を挙げると、例えばシチジン、デ
オキシシチジン、ジデオキシシチジン、アザシチジン、
デオキシアザシチジン、5−フルオロシチジン及び5−
フルオロデオキシシチジンなどを挙げられるが、これら
に限定されるものではない。
【0042】本発明におけるシトシン誘導体とは、シト
シン構造部分を有し、このシトシン構造部分がシトシン
ヌクレオシドホスホリラーゼ活性の作用によりシトシン
ヌクレオシド構造に変化し得るものである。このシトシ
ン誘導体の好ましい例としは、前記一般式(I)で表さ
れるシトシン誘導体を挙げることができる。前記一般式
(I)におけるYとしての低級アルキル基としては、炭
素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
sec−ブチル基及びtert−ブチル基を挙げることができ
る。これらのシトシン誘導体の中では、例えば、アザシ
トシン、5−フルオロシトシン、5―メチルシトシンな
どが特に好ましい。
【0043】本発明におけるリン酸化糖とは、ポリヒド
ロキシアルデヒドまたはポリヒドロキシケトンおよびそ
の誘導体の1位にリン酸がエステル結合したもののこと
である。その好ましい代表例を挙げると、例えばリボー
ス1−リン酸、2´−デオキシリボース1−リン酸、2
´,3´−ジデオキシリボース1−リン酸、アラビノー
ス1−リン酸、ジオキソラン糖−リン酸などが挙げられ
る。
【0044】ここでいうポリヒドロキシアルデヒドまた
はポリヒドロキシケトンとは、天然物由来のものとして
は、D−アラビノース、L−アラビノース、D−キシロ
ース、L−リキソーズ、D−リボースのようなアルドペ
ントース、D−キシルロース、L−キシルロース、D−
リブロースのようなケトペントース、D−2−デオキシ
リボース、D−2,3−ジデオキシリボースのようなデ
オキシ糖類を挙げることができるが、これらに限定され
るものではない。
【0045】これらリン酸化糖は、ヌクレオシドホスホ
リラーゼの作用によりヌクレオシド化合物の加リン酸分
解反応を行って製造する方法(J.Biol.Che
m.Vol.184、437、1950)や、アノマー
選択的な化学合成法等によっても調製することができ
る。また、WO 01/14566に記載の酵素的なデ
オキリボースー1−リン酸の合成方法によっても調整す
ることができる。(ロッシュの特許のdRP合成ルートも
記載。)本発明において、シトシンデアミナーゼ活性お
よびシチジンデアミナーゼ活性の低減化処理とは、ヌク
レオシドホスホリラーゼを失活させず、シトシンデアミ
ナーゼ活性およびシチジンデアミナーゼ活性を失活また
は低減化させることができれば特に限定されないが、例
えば該微生物の菌体、培養液またはそれらの処理物を有
機溶媒中にさらしたり、加熱処理を施すことを好適な例
として挙げることができる。
【0046】本発明において、有機溶媒とはシトシンデ
アミナーゼ活性およびシチジンデアミナーゼ活性を失活
させることが可能な溶媒であれば特に限定されないが、
具体的にはメチルアルコール、エチルアルコール、プロ
ピルアルコール、ブチルアルコール、ジオキサン、テト
ラヒドロフラン、メチルエチルケトン及びアセトン等の
極性溶媒や1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタ
ノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−
1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノー
ル、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタ
ノール、1−ノナノール等のアルコール類、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、
酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸シクロヘキシ
ル、酢酸ベンジル等のエステル類、ペンタン、ヘキサ
ン、2−メチルヘキサン、2,2−ジメチルブタン、
2,3−ジメチルブタン、シクロヘキサン、メチルシク
ロヘキサン、ヘプタン、シクロヘプタン、オクタン、シ
クロオクタン、イソオクタン、ノナン、デカン、ドデカ
ン、石油エーテル、石油ベンジン、リグロイン、工業ガ
ソリン、灯油、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼン、プロピルベンゼン、クメン、メシチレン、ナ
フタレン等の炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホル
ム、四塩化炭素、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジ
クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、クレゾー
ル、キシレノール等のフェノール類、メチルイソブチル
ケトン、2−ヘキサノン等のケトン類、ジプロピルエー
テル、ジイソプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、
ジベンジルエーテル等のエーテル類が挙げられ、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、
シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、ト
ルエン、エチルベンゼン等の炭化水素類が挙げられる。
また、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、N,N−ジメチルベンズアミド、N−
メチル−2−ピロリドン、N−メチルホルムアミド、N
−エチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、ホル
ムアミド、アセチルアミド、安息香酸アミド等のアミド
化合物や、ウレア、N,N’−ジメチルウレア、テトラ
メチルウレア、N,N−ジメチルイミダゾリジノン等の
ウレア化合物が挙げられ、ジメチルスルホキシド、ジエ
チルスルホキシド、ジフェニルスルホキシド等のスルホ
キシド化合物が挙げられる。
【0047】本発明でいうデアミナーゼ活性の失活また
は低減化のための有機溶媒処理とは、ヌクレオシドホス
ホリラーゼを失活させず、シトシンデアミナーゼ活性お
よびシチジンデアミナーゼ活性を失活または低減化させ
ることができれば特に限定されないが、例えば該微生物
の菌体、培養液またはそれらの処理物をpHは通常4.
0以上10.0以下であり、好ましくは6.0以上9.
0以下で、有機溶媒を水中濃度として、例えば10容量
%以上、好ましくは20容量%以上、より好ましくは3
0容量%以上の濃度で、通常0℃以上の温度、好ましく
は20℃、更には50℃以上で、80℃以下の温度で、
通常10分間以上で40時間以下、より好ましくは1時
間以上20時間以下の時間で静置または懸濁するような
方法を挙げることができる。
【0048】また、処理液中にリン酸化糖を1mM以上
好ましくは100mM以下添加することにより、ヌクレ
オシドホスホリラーゼをより安定化させることができ
る。
【0049】また、反応液中にこれらの有機溶媒を添加
することによっても同様の効果を得ることが可能であ
る。
【0050】本発明でいう熱処理とはヌクレオシドホス
ホリラーゼを失活させず、シトシンデアミナーゼ活性お
よびシチジンデアミナーゼ活性を失活または低減化させ
ることができれば特に限定されないが、例えば、該微生
物の菌体、培養液またはそれらの処理物を水性媒体中で
pHは通常4.0以上10.0以下であり、好ましくは
6.0以上9.0以下で、温度は通常50℃以上、好ま
しくは60℃以上80℃以下で10分間以上、より好ま
しくは30分間以上静置または懸濁するような方法を挙
げることができる。加熱時間は40時間以下が更に好ま
しい。また、処理液中にリン酸化糖を1mM以上、好ま
しくは10mM以上100mM以下添加することによ
り、ヌクレオシドホスホリラーゼをより安定化させるこ
とができる。
【0051】本発明でいうシトシンデアミナーゼおよび
シチジンデアミナーゼの両酵素活性を有さない微生物と
は、例えばBacillus属細菌ではシチジンデアミ
ナーゼのみ存在し、シトシンデアミナーゼの存在は知ら
れていない。この様にBacillus属細菌のシチジ
ンデアミナーゼ欠損株を用いることが可能である。例え
ばBacillus Genetic Stock C
enter(BGCS)より入手が可能なBacill
us subtilus 1A479などが例示でき
る。このような菌株にヌクレオシドホスホリラーゼを発
現させた菌体を用いることも可能である。
【0052】本発明でいうホスファターゼの欠損株と
は、例えばアルカリホスファターゼの欠損株としては大
腸菌K−12 DH5αを例示することができる。この
様な菌株に、シトシンヌクレオシドホスホリラーゼを発
現させた菌体を用いることも可能である。
【0053】この様な菌体を加熱処理する事により酸性
ホスファターゼを失活または低減化することが可能であ
り、更に高い反応収率を達成することができる。例え
ば、該微生物の菌体、培養液またはそれらの処理物を水
性媒体中でpHは通常4.0以上10.0以下であり、
好ましくは6.0以上9.0以下で、温度は通常50℃
以上、好ましくは60℃以上80℃以下で10分間以
上、より好ましくは30分間以上静置または懸濁するよ
うな方法を挙げることができる。
【0054】本発明でいうシトシンヌクレオシドホスホ
リラーゼ活性を阻害する物質を低減化または除去すると
は、反応を阻害する物質を除去または低減化できれば特
に限定されないが、例えば菌体を超音波破砕などにより
酵素液を調整し、該酵素液に極性溶媒を加えることでシ
トシンヌクレオシドホスホリラーゼを沈殿として得る方
法や硫酸アンモニウムなどを加える塩析により沈殿とし
て集める方法、或いはイオン交換樹脂等で精製する方法
等によりシトシンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を阻
害する物質を除去または低減化することが可能である。
【0055】本発明におけるシトシンヌクレオシド化合
物の合成反応は、シトシンまたはシトシン誘導体とリン
酸化糖を基質としてシトシンヌクレオシド化合物を合成
できるヌクレオシドホスホリラーゼを発現している微生
物であって、シトシンまたはシトシン誘導体やシトシン
ヌクレオシド化合物を分解する活性を失活、あるいは欠
損した微生物の菌体、培養液それらの処理物を用い、適
切なpHや温度などの反応条件を選べばよいが通常はp
H4〜10、温度10〜80℃の範囲で行うことができ
る。反応に使用するリン酸化糖とシトシンまたはシトシ
ン誘導体の濃度は0.1〜1000mM程度が適当であ
り、両者のモル比は添加するシトシンまたはシトシン誘
導体の比率をリン酸化糖またはその塩に対して0.1〜
10倍モル量で行える。反応転化率を考えれば0.95
倍モル量程度が好ましい。
【0056】また、反応液中に生成するリン酸をトラッ
プする目的でリン酸と難溶性の金属塩類を存在させた
り、イオン交換樹脂等の担体を存在させることで反応収
率を高めることも可能である。
【0057】反応液よりシトシンヌクレオシド化合物を
採取する方法は、水等の溶媒に対する溶解度差を利用し
たり、イオン交換や吸着樹脂を用いる方法で行うことが
できる。
【0058】反応液中に残存する微量のシトシンをシト
シンデアミナーゼの発現している微生物を用い、シチジ
ンデアミナーゼの低減化または失活処理を施すか、或い
はシチジンデアミナーゼ欠損株にシトシンデアミナーゼ
を発現させた微生物を用い、反応液中に存在させること
で微量のシトシンをウラシルに変換することができる。
該反応液を陽イオン交換樹脂に通すことで未反応のシト
シンが変換されたウラシルやシトシンヌクレオシド化合
物の分解物であるウラシルヌクレオシド化合物は吸着せ
ず、シトシンヌクレオシド化合物のみを吸着させること
で容易に精製することができる。
【0059】
【実施例】以下に実施例で本発明を説明するが、本発明
はこれら実施例によって何等制限されるものではない。 [分析法]生成したヌクレオシド化合物はすべて高速液
体クロマトグラフィーにより定量した。分析条件は以下
による。 カラム;Develosil ODS−MG−5 4.
6×250mm(野村化学) カラム温度;40℃ ポンプ流速;1.0ml/min. 検出;UV254nm、 溶離液;50mMリン酸1カリウム:メタノール=8:
1(V/V) 参考例1(特開平1−60396公報の再現性試験) 特開平1−60396公報の実施例1に従ってデオキシ
シチジンの合成を検討した。即ち、実施例1記載の菌株
24株の中から表1に示す7寄託株を取り寄せた。酵母
エキス0.5g/dl、ペプトン1.0g/dl、肉エ
キス1.0g/dlおよびNaCl0.5g/dlを含
む培地(pH7.0)50mlを500ml容肩付フラ
スコに分注し殺菌した。この培地に、ブイヨン寒天培地
にて30℃,16時間前培養した表1に示す微生物を1
白金耳ずつ接種し、30℃にて16時間振とう培養し
た。得られた培養液より菌体を遠心分離により分離した
後、0.05Mリン酸バッファー(pH7.0)で洗浄
し、更に遠心分離することにより洗浄菌体を調製した。
【0060】上記洗浄菌体を20mMの2’−デオキシ
リボース−1−リン酸と20mMのシトシンを含む0.
05Mトリスバッファー(pH7.2)10mlに5g
/dlになる様に添加し、60℃,24時間反応させ
た。反応液を希釈しHPLCで分析した結果、何れも基
質であるシトシンは分解されほとんど消失されていた
が、デオキシシチジンは検出されなかった。
【0061】
【表1】
【0062】参考例2(PNPクローニングと発現株作
製、対照菌体の作製) 大腸菌染色体DNAを次のようにして調製した。
【0063】エシェリヒア・コリK−12/XL−10
株(Stratagene社)を50mlのLB培地に
接種し、37℃で一夜培養した後集菌し、リゾチーム1
mg/mlを含む溶菌液で溶菌した。溶菌液をフェノー
ル処理した後、通常の方法によりエタノール沈殿により
DNAを沈殿させた。生じたDNAの沈殿は、ガラス棒
に巻き付けて回収した後、洗浄し、PCRに用いた。
【0064】PCR用のプライマーには、エシェリヒア
・コリの既知のプリンヌクレオシドホスホリラーゼ(以
下PNPと表記する)をコードするdeoD遺伝子の塩
基配列(GenBank accession No.
AE000508(コード領域は塩基番号11531
−12250)に基づいて設計した配列番号1及び2に
示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(北海道シス
テム・サイエンス株式会社に委託して合成した)を用い
た。これらのプライマーの5’末端付近及び3’末端付
近には、それぞれEcoRI及びHindIIIの制限
酵素認識配列を有する。
【0065】制限酵素HindIIIで完全に消化した
前記大腸菌染色体DNA 6ng/μl及びプライマー
各3μMを含む0.1mlのPCR反応液を用いて、変
性:96℃、1分間、アニーリング:55℃、1分間、
伸長反応:74℃、1分間からなる反応サイクルを、3
0サイクルの条件でPCRを行った。
【0066】上記反応産物及びプラスミドpUC18
(宝酒造(株))を、EcoRI及びHindIIIで
消化し、ライゲーション・ハイ(東洋紡(株))を用い
て連結した後、得られた組換えプラスミドを用いて、エ
シェリヒア・コリDH5αを形質転換した。形質転換株
を、アンピシリン(Am)50μg/ml及びX−Ga
l(5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−D
−ガラクトシド)を含むLB寒天培地で培養し、Am耐
性で且つ白色コロニーとなった形質転換株を得た。
【0067】このようにして得られた形質転換株よりプ
ラスミドを抽出し、目的のDNA断片が挿入されたプラ
スミドを、pUC−PNP73と命名した。pUC−P
NP73に導入されたDNA断片の塩基配列を通常の塩
基配列の決定法に従い塩基配列を確認した。得られた塩
基配列を配列番号3に、塩基配列より翻訳されたアミノ
酸配列を配列番号4に示した。本酵素のサブユニットの
分子量は約26000であり、6量体として活性発現し
ていることが知られている。本酵素の至適温度は約70
℃であり、至適pHは約7.0から7.5である。こう
して得られた形質転換体を、エシェリヒア・コリ MT
−10905と名づけた。
【0068】エシェリヒア・コリ MT−10905株
をAm50μg/mlを含むLB培地100mLで37
℃・1晩振とう培養した。培養液を13000rpmで
10min遠心分離し、得られた菌体を20mLの10
0mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に懸濁した。懸
濁液を再度13000rpmで10min遠心分離し、
得られた菌体を2mLの100mMトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)、10mMの2´−デオキシリボース1
−リン酸ジ(モノシクロヘキシルアンモニウム)塩(S
IGMA製)に懸濁し、−20℃にて凍結保存した。
【0069】プラスミドpUC18(宝酒造(株))を
用いて、エシェリヒア・コリDH5αを形質転換した。
形質転換株をpUC18/DH5αと名づけた。pUC
18/DH5α株をAm50μg/mlを含むLB培地
100mLで37℃・1晩振とう培養した。培養液を1
3000rpmで10min遠心分離し、得られた菌体
を20mLの100mMトリス塩酸緩衝液(pH8.
0)に懸濁した。懸濁液を再度13000rpmで10
min遠心分離し、得られた菌体を2mLの100mM
トリス塩酸緩衝液(pH8.0)、10mMの2´−デ
オキシリボース1−リン酸ジ(モノシクロヘキシルアン
モニウム)塩(SIGMA製)に懸濁し、−20℃にて
凍結保存した。
【0070】比較例1(PNPを組換えた大腸菌でのデ
オキシシチジン合成) 20mMの2´−デオキシリボース1−リン酸ジ(モノ
シクロヘキシルアンモニウム)塩(SIGMA製)、2
0mMのシトシン(和光純薬製、特級)、100mMの
トリス塩酸緩衝液(pH8.0)、参考例2で得られた
pUC18/DH5α株の菌体懸濁液0.1mLからな
る反応液1.0mlを50℃で20時間反応させた。基
質を入れずに同様に保温したものを比較例とした。反応
液を希釈した後分析したところデオキシシチジンは検出
されなかった。図1(A)に比較例、図1(B)に反応
液のHPLCの分析チャートを示した。
【0071】比較例2(PNPを組み換えていない大腸
菌のデオキシシチジン合成) 20mMの2´−デオキシリボース1−リン酸ジ(モノ
シクロヘキシルアンモニウム)塩(SIGMA製)、2
0mMのシトシン(和光純薬製、特級)、100mMの
トリス塩酸緩衝液(pH8.0)、参考例2で得られた
MT―10905株の菌体懸濁液0.1mLからなる反
応液1.0mlを50℃で20時間反応させた。基質を
入れずに同様に保温したものを比較例とした。反応液を
希釈した後分析したところ、10mMのデオキシウリヂ
ン、3mMのウラシルが生成していたがデオキシシチジ
ンは検出されなかった。図2(A)に比較例、図2
(B)に反応液のHPLCの分析チャートを示した。
【0072】実施例1(有機溶媒処理) 参考例2のMT−10905株の懸濁液にメタノール
(MeOH)を表2に示すような濃度で添加して30℃
にて1時間保温した。以下シチジンデアミナーゼはcd
dと表記する。cddの活性測定は100mMトリス塩
酸緩衝液(pH8.0)、20mMシチジンの反応液
1.0mlに菌体懸濁液を加えて50℃で2hr反応さ
せることにより測定した。上述の菌体懸濁液にMeOH
を添加せずに、30℃にて1時間保温したものを100
%として相対値で示した。
【0073】PNPの活性は20mMの2´−デオキシ
リボース1−リン酸ジ(モノシクロヘキシルアンモニウ
ム)塩(SIGMA製)、5.4mMのアデニン(和光
純薬製、特級)、100mMのトリス塩酸緩衝液(pH
8.0)反応液1.0mlに菌体を添加し50℃で15
分反応させることにより測定した。デオキシアデノシン
の生成量が2mM以下の生成量である菌体量を用い反応
を行った。上述の菌体懸濁液にMeOHを添加せずに3
0℃にて1時間保温したものを100%として相対値で
示した。結果を表2に示した通り、PNP活性はほとん
ど低下しなかったが、cdd活性はほとんど失活してい
た。
【0074】
【表2】
【0075】実施例2(有機溶媒処理) 参考例2のMT−10905株の懸濁液に表3に示すよ
うな有機溶媒を添加し、30℃にて1時間保温した。結
果は表3に示した通り、PNPの活性はほとんど低下し
なかったが、cddの活性はほとんど失活していた。
【0076】
【表3】
【0077】実施例3(加熱処理) 参考例2のMT−10905株の懸濁液を60℃にて保
温した。以下シトシンデアミナーゼはcodと表記す
る。cod活性は100mMトリス塩酸緩衝液(pH
8.0)、20mMシトシンに菌体懸濁液を添加して5
0℃で2hr反応させることにより測定した。無処理の
菌体を添加した時のシトシン分解量を100%として、
残存活性を相対値で表した。結果を表4に示した通り、
PNPの活性はほとんど低下しなかったが、codの活
性はほとんど失活していた。
【0078】
【表4】
【0079】実施例4(加熱処理+有機溶媒処理) 実施例3で得た加熱処理20hrの菌体を実施例1と同
じ方法でMeOH処理を行った。実施例3の20hr処
理の菌体活性を100%としたときの相対値として表示
した。結果を表5に示す通り、PNPの活性はほとんど
低下しなかったが、codとcddの活性はほとんど失
活していた。
【0080】
【表5】
【0081】実施例5(実施例4の処理を施した組換え
PNP発現菌によるデオキシシチジンの合成) 20mMの2´−デオキシリボース1−リン酸ジ(モノ
シクロヘキシルアンモニウム)塩(SIGMA製)、2
0mMのシトシン(和光純薬製、特級)、100mMの
トリス塩酸緩衝液(pH8.0)、実施例4で得られた
50%MeOHでの処理菌体液0.1mlからなる反応
液1.0mlを50℃で20時間反応させた。反応液を
希釈した後分析したところ、10.7mMのデオキシシ
チジン、0.2mMのデオキシウリヂン、0.1mMの
ウラシルが生成していた。その時の反応収率は53%で
あった。図2(C)に反応液のHPLCの分析チャート
を示した。
【0082】実施例6(実施例4の処理を施した大腸菌
によるデオキシシチジンの合成) 20mMの2´−デオキシリボース1−リン酸ジ(モノ
シクロヘキシルアンモニウム)塩(SIGMA製)、2
0mMのシトシン(和光純薬製、特級)、100mMの
トリス塩酸緩衝液(pH8.0)、参考例2で得られた
pUC18/DH5αの菌体懸濁液を実施例4と同様の
方法で50%MeOH処理をした菌体懸濁液0.1ml
からなる反応液1.0mlを50℃で20時間反応させ
た。反応液を希釈した後分析したところ、0.14mM
のデオキシシチジン、0.17mMのデオキシウリヂン
が生成していた。その時の反応収率は0.7%であっ
た。図1(C)に反応液のHPLCの分析チャートを示
した。
【0083】実施例7(実施例4の処理を施した組換え
PNP発現菌によるシチジンの合成) 20mMのリボース1−リン酸ジ(シクロヘキシルアン
モニウム)塩(SIGMA製)、20mMのシトシン
(和光純薬製、特級)、100mMのトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)、実施例4で得られた50%MeOH処
理の菌体懸濁液0.1mlからなる反応液1.0mlを
50℃で20時間反応させた。反応液を希釈した後分析
したところ、5mMのシチジン、0.1mMのウリヂ
ン、0.1mMのウラシルが生成していた。その時の反
応収率は25%であった。
【0084】実施例8(PNPの精製と精製PNPによ
るデオキシシチジンの合成) 実施例4で得られた菌体を10mLの10mMトリス塩
酸緩衝液(pH7.5)に懸濁し、超音波破砕機で菌体
を破砕した。次いで破砕液を遠心分離により粗酵素液を
調整し、50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)で平
衡化したDEAE−トヨパール(トーソー)3cm×1
0cmのカラムに加え、50mMNaClから500m
MNaClのリニアグラジエントで溶出し、活性画分を
回収した。溶離液を70%硫安飽和で沈殿として回収
し、10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)に対して
透析した。10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)で
平衡化したハイドロキシアパタイトカラム(3cm×1
5cm)に透析液を加え、10mMトリス塩酸緩衝液
(pH7.5)から50mMトリス塩酸緩衝液(pH
7.5)で溶出し、活性画分を回収した。酵素液を70
%硫安飽和で沈殿として回収し、1mLの10mMトリ
ス塩酸緩衝液(pH7.5)に溶解し、10mMトリス
塩酸緩衝液(pH7.5)に対して透析し精製PNPを
2mLを得た。こうして得た精製PNPはSDS−ポリ
アクリルアミド電気泳動により単一のバンドであること
を確認した。結果を図3に示した。 20mMの2´−
デオキシリボース1−リン酸ジ(モノシクロヘキシルア
ンモニウム)塩(SIGMA製)、20mMのシトシン
(和光純薬製、特級)、100mMのトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)、精製酵素0.1mlからなる反応液
1.0mlを50℃で20時間反応させた。反応液を希
釈した後分析したところ、11.5mMのデオキシシチ
ジンが生成し、その時の反応収率は57.5%であっ
た。
【0085】実施例9(実施例4の処理を施した組換え
PNP発現菌によるアザシチジンの合成) 20mMのリボース1−リン酸ジ(シクロヘキシルアン
モニウム)塩(SIGMA製)、20mMのアザシトシ
ン(SIGMA製)、100mMのトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)、実施例4で得られた50%MeOH処
理の菌体懸濁液0.1mlからなる反応液1.0mlを
50℃で20時間反応させた。反応液を希釈した後分析
したところ、3.2mMのアザシチジンが生成してい
た。その時の反応収率は16%であった。
【0086】実施例10(実施例4の処理を施した組換
えPNP発現菌によるフルオロシチジンの合成) 20mMのリボース1−リン酸ジ(シクロヘキシルアン
モニウム)塩(SIGMA製)、20mMの5−フルオ
ロシトシン(SIGMA製)、100mMのトリス塩酸
緩衝液(pH8.0)、実施例4で得られた50%Me
OH処理の菌体懸濁液0.1mlからなる反応液1.0
mlを50℃で20時間反応させた。反応液を希釈した
後分析したところ、2.4mMの5−フルオロシチジン
が生成していた。その時の反応収率は12%であった。
【0087】実施例11(実施例4の処理を施した組換
えPNP発現菌によるメチルシチジンの合成) 20mMのリボース1−リン酸ジ(シクロヘキシルアン
モニウム)塩(SIGMA製)、20mMの5−メチル
シトシン(SIGMA製)、100mMのトリス塩酸緩
衝液(pH8.0)、実施例4で得られた50%MeO
H処理の菌体懸濁液0.1mlからなる反応液1.0m
lを50℃で20時間反応させた。反応液を希釈した後
分析したところ、2.1mMの5−メチルシチジンが生
成していた。その時の反応収率は10.5%であった。
【0088】実施例12(分解活性欠損株にPNPを組
込んだ菌体によりデオキシシチジンを合成) (1)大腸菌PNPを枯草菌で発現させる大腸菌‐枯草
菌シャトルベクターpPNP04、及びpPNP05の
作製 pUC−PNP73を鋳型として、配列番号5と配列番
号6の合成オリゴヌクレオチドプライマーを用いたPC
R法により大腸菌プリンヌクレオシドホスホリラーゼ遺
伝子を増幅し、0.8kbのDNA断片Aを得た。次
に、特開昭60−210986公報に記載のプラスミド
pNP150(FERM BP‐425)を鋳型とし
て、配列番号7と配列番号8の合成オリゴヌクレオチド
プライマーを用いたPCR法によりバチルス・アミロリ
キファシエンス(Bacillusamyloliqu
efaciens)の中性プロテアーゼ由来の転写プロ
モーター、及び翻訳調節部位を含む領域を増幅し、1.
0kbのDNA断片Bを得た。続いて、DNA断片Aと
DNA断片Bの重複領域同士を用いてアニーリングし、
この生成断片を鋳型として配列番号6、及び配列番号7
の合成オリゴヌクレオチドプライマーを用いたPCR法
により増幅し、約1.8kbのDNA断片Cを得た。こ
のDNA断片Cを制限酵素EcoRIとHindIII
で消化し、インサートフラグメントとした。ベクターD
NAは、枯草菌・大腸菌シャトルベクターpRB37
3、及びpRB374をBacillus Genet
ic Stock Center(BGSC;OH)よ
り入手し、それぞれを制限酵素EcoRIとHindI
IIで消化し、ベクターフラグメントを調製した。この
ベクターフラグメントを上記インサートフラグメントの
過剰量存在下でライゲートし、大腸菌プリンヌクレオシ
ドホスホリラーゼ発現シャトルベクターpPNP04、
及びpPNP05を作製した。 (2)枯草菌へのpPNP04、及びpPNP05の導
入、および形質転換体を用いたデオキシシチジンの合成 枯草菌としては、シチジンデアミナーゼ活性を有さない
バチルス・ズブチリス(Bacillus subti
lis)1A479株及びバチルス・ズブチリス(Ba
cillus subtilis)1A480株をBa
cillusGenetic Stock Cente
r(BGSC;OH)より入手して用いた。
【0089】(1)で得られたプラスミドpPNP0
4、及びpPNP05による形質転換はChangのプ
ロトプラスト法(Chang.S and Cohe
n,S.N.;Mol.Gen.Genet. 16
8, 111(1978))に従って実施し、形質転換
体1A480(pPNP04)、1A480(pPNP
05)及び1A479(pPNP04)及び1A479
(pPNP05)を得た。
【0090】次に、1A480(pPNP04)株につ
いてデオキシシチジン合成活性を以下のように評価し
た。
【0091】1A480(pPNP04)を2倍濃度の
L培地20mLで35℃、17時間培養した。この培養
液1.5mLを遠心して得られた菌体を−20℃で凍結
保存した。24mMの2´−デオキシリボース1−リン
酸ジ(モノシクロヘキシルアンモニウム)塩(SIGM
A製)、20mMのシトシン(和光純薬製、特級)、1
00mMのトリス塩酸緩衝液(pH8.0)よりなる反
応液1mlを凍結菌体に加えて50℃にて振とうした。
1.5時間及び18時間後にサンプリングを行ない、水
で20倍に希釈、遠心して菌体を除去した後に上清をH
PLCにて分析したところ、1.5時間で1.4〜1.
5mM、18時間で6.4〜7.0mMのデオキシシチ
ジンを蓄積し、基質及び生成物の分解物は認められなか
った。
【0092】1A480(pPNP05)、1A479
(pPNP04)及び1A479(pPNP05)につ
いてもデオキシシチジン合成を測定した結果、1A48
0(pPNP04)株とほぼ同等のデオキシシチジン合
成能力を保持していることが明らかとなった。
【0093】実施例13(シトシンヌクレオシドホスホ
リラーゼ活性を保持したアミノ酸置換体の取得) 参考例2で得られたpUC−PNP73のプラスミドD
NAを鋳型として、STRATAGENE社のQuic
kChange Site-Directed MutagenesisKitを用い
て変異を導入した。以降単にキットと呼ぶ。以下の実施
例では、基本的にキットの原理および操作方法を踏襲し
た。
【0094】30mlの試験管に10mlのLB液体培
地を調製し、121℃・20分間のオートクレーブによ
り滅菌した。この培地に終濃度が100μg/mlとな
るようにアンピシリンを添加した後、参考例2で得られ
たMT−10905株を一白菌耳植菌し、37℃・30
0rpmにて約20時間培養した。該培養液1mlを適
当な遠心チューブに分取した後、遠心分離(15000
rpm×5分)により該菌体を分離した。続いてアルカ
リSDS抽出法により該菌体よりpUC−PNP73の
プラスミドDNAを調製した。
【0095】pUC−PNP73のプラスミドDNAを
鋳型として配列番号9と10、11と12、13と1
4、15と16、17と18、19と20、21と2
2、23と24、25と26、27と28、29と3
0、31と32、33と34、35と36、37と3
8、39と40、41と42、43と44、45と46
のDNAをプライマーとしてPCRを実施した。PCR
反応液の組成を表6に示した。増幅条件を表7に示し
た。
【0096】上記PCR増幅反応液に制限酵素DpnI
を4unit加え、37℃にて1hr保温した。この反
応液1μLを大腸菌K−12DH5αのコンピテントセ
ル(東洋紡)100μLに加え、氷中で30分間保持し
た。42℃の恒温水槽に30秒間浸した後、コンピテン
トセルに付属するNZY+培地0.9mLを加え37℃で1
時間振とうした。上記培養液をLB寒天培地にアンピシ
リンを100μg/mLとなるように加えた培地上に塗
抹し、37℃で20時間保温しコロニーを形成させた。
【0097】該コロニーより任意に選別した5クローン
を各一白菌耳ずつ植菌し、Am50μg/mlを含むL
B培地100mLで37℃・1晩振とう培養した。培養
液を13000rpmで10min遠心分離し、得られ
た菌体を20mLの100mMトリス塩酸緩衝液(pH
8.0)に懸濁した。懸濁液を再度13000rpmで
10min遠心分離し、得られた菌体を2mLの100
mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、10mMの2´
−デオキシリボース1−リン酸ジ(モノシクロヘキシル
アンモニウム)塩(SIGMA製)に懸濁し、実施例4
と同じ方法で菌体の処理を施し、実施例5と同じ方法で
デオキシシチジンの合成反応を行った。HPLC分析に
よりデオキシシチジンを測定した結果、5クローン中4
クローンでデオキシシチジンの生成が検出され、シトシ
ンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を保持していること
が確認された。
【0098】シトシンヌクレオシドホスホリラーゼ活性
の測定に供した上記培養液の残部1mlより該4クロー
ンの菌体をそれぞれ分離し、アルカリSDS抽出法によ
り各クローンのプラスミドDNAを調製した。DNA断
片の塩基配列を通常の塩基配列の決定法に従い塩基配列
を確認した。活性は、実施例1と同じ方法で測定した。
結果の一覧を表8に示した。
【0099】
【表6】
【0100】
【表7】
【0101】
【表8】
【0102】参考例3(大腸菌K―12 W3110株
への形質転換) 参考例2で得たプラスミドpUC−PNP73を通常の
方法に従って大腸菌K−12 W3110株(ATCC
27325)に形質転換した。得られた形質転換体をM
T−10948と名づけた。参考例2と同様の方法で培
養した形質転換体の活性は大腸菌K−12 DH5α株
への形質転換体の2倍の活性を有していた。
【0103】実施例14(反応阻害物質の除去:極性溶
媒による沈殿) 参考例2と同じ方法で培養したMT−10948菌体を
超音波破砕機で破砕した。破砕液と同容量のアセトンを
加えて沈殿を遠心分離により沈殿を除いた。次に上記遠
心上清液に上記の半分のアセトンを加え沈殿を遠心分離
により回収した。回収沈殿は真空乾燥機により乾固し
た。乾燥沈殿を2mLの100mMトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)、10mMの2´−デオキシリボース1
−リン酸ジ(モノシクロヘキシルアンモニウム)塩(S
IGMA製)に溶解し、実施例4と同じ方法で処理し
た。アセトンで分画した酵素液2mLをシトシン(6.
96g)、2´−デオキシリボース1−リン酸2アンモ
ニウム塩(18.7g)、水酸化マグネシウム(6.2
g)を水(105.3g)に加え、50℃で24hr反
応した。反応終了後、HPLCで分析した所、2'−デ
オキシシチジンを11.4g(80%)得た。比較例と
してアセトン処理前の菌体液2mL上記と同様に反応し
たところ2'−デオキシシチジンを8.5g(60%)
得た。
【0104】実施例15(反応阻害物質の除去:硫酸ア
ンモニウムによる沈殿) 参考例2と同じ方法で培養したMT−10948菌体を
超音波破砕機で破砕した。破砕液に粉砕した硫酸アンモ
ニウムをゆっくりと加えていき、硫安飽和40%まで添
加した。氷水中で1時間ゆっくり攪拌し、遠心分離によ
り沈殿を除いた。遠心上精液に粉砕した硫酸アンモニウ
ムを硫安飽和70%まで添加し、同様に氷水中で1時間
ゆっくり攪拌し、遠心分離により沈殿を得た。沈殿を2
mLの100mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、1
0mMの2´−デオキシリボース1−リン酸ジ(モノシ
クロヘキシルアンモニウム)塩(SIGMA製)に溶解
した。実施例4と同じ方法で処理し、実施例14と同じ
方法で反応したところ、2'−デオキシシチジンを1
1.0g(80%)得た。
【0105】実施例16(反応阻害物質の除去:精製酵
素は実施例8の酵素) 実施例8と同様の方法で得た酵素液2mLを用いて実施
例14と同様の反応を行ったところ、2'−デオキシシ
チジンを11.0g(80%)得た。
【0106】実施例17(phoA欠損株の効果) 実施例4で得た菌体2mlを用い、実施例14と同じ反
応を行ったところ2'−デオキシシチジンを11.0g
(80%)得た。一方、MT−10948株を実施例4
と同じ方法で処理したところ活性はMT−10905の
2倍検出されたが、実施例14と同じ反応を行ったとこ
ろ2'−デオキシシチジンは8.5g(60%)しか得
られなかった。
【0107】実施例18 シトシン6.96g(62.6mmol)、2´−デオ
キシリボース1−リン酸2アンモニウム塩18.7g
(75.4mmol)、水酸化マグネシウム7.58g
(132mmol)、参考例3で調整した凍結菌体
(2.0g)を水(96.4g)、シクロヘキサン4.
8gの混合液に加え、酢酸にて反応液のpHを8.8に
コントロールしながら45℃で18hr反応した。反応
終了後、HPLCで分析した所、目的物である、2'−
デオキシシチジンを10.03g(70.5モル%/シ
トシン)得た。この時、副生物であるウラシルは0・7
3g(10.4モル%/シトシン)、2'−デオキシウ
リジンは1.80g(12.6モル%/シトシン)であ
った。
【0108】実施例19 実施例18と同様の条件で、菌体処理に用いる溶媒、反
応時に添加する溶媒を変えて2'−デオキシシチジンの
合成を行なった時の結果を表9及び表10に示す。
【0109】
【表9】
【0110】
【表10】
【0111】実施例20 2´−デオキシシチジンの合成 純水20gに強塩基性アニオン交換樹脂(MP500
レバチッド:交換容量1.1eq/L)20ml(総交
換容量 24mmol)と2−デオキシリボース1−リ
ン酸ジ(アンモニウム)塩(4.96g、20mmo
l)を加え、室温下、30分間攪拌した。30分後、実
施例4と同じ方法で調整した酵素液(0.5ml)とシ
トシン(2.11g、19mmol)加え、攪拌下、5
0℃で10時間反応した。10時間後に反応マスをHP
LCにて分析した結果、所望の2´−デオキシシチジン
を反応収率80%で得た。
【0112】
【発明の効果】ヌクレオシドホスホリラーゼを用いるヌ
クレオシド化合物の製造は、穏和な条件で位置、立体特
異的にヌクレオシド化合物を製造することが可能であ
り、工業的な製造法の確立が望まれているがこれまでヌ
クレオシドホスホリラーゼによる工業的なシトシンヌク
レオシド化合物の合成方法は知られていなかった。
【0113】本発明によればシトシンに反応性を有する
ヌクレオシドホスホリラーゼを用い、ペントース−1−
リン酸とシトシンまたはシトシン誘導体からのシトシン
ヌクレオシド化合物の製造が可能となる。その際、基質
あるいは生成物の分解活性を特異的に減少させる方法を
提供することで、効率よくシトシンヌクレオシド化合物
を製造できる。
【0114】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> MITSUI CHEMICALS, INC. <120> A method of producing a cytosine nucleside compound <130> P0001150 <160> 46 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer for cloning of purine nucle oside phophrylase of E.coli K-12 <400> 1 gtgaattcac aaaaaggata aaacaatggc 30 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer for cloning of purine nucle oside phophrylase of E.coli K-12 <400> 2 tcgaagcttg cgaaacacaa ttactcttt 29 <210> 3 <211> 720 <212> DNA <213> Escherichia coli <400> 3 atggctaccc cacacattaa tgcagaaatg ggcgatttcg ctgacgtagt tttgatgcca 60 ggcgacccgc tgcgtgcgaa gtatattgct gaaactttcc ttgaagatgc ccgtgaagtg 120 aacaacgttc gcggtatgct gggcttcacc ggtacttaca aaggccgcaa aatttccgta 180 atgggtcacg gtatgggtat cccgtcctgc tccatctaca ccaaagaact gatcaccgat 240 ttcggcgtga agaaaattat ccgcgtgggt tcctgtggcg cagttctgcc gcacgtaaaa 300 ctgcgcgacg tcgttatcgg tatgggtgcc tgcaccgatt ccaaagttaa ccgcatccgt 360 tttaaagacc atgactttgc cgctatcgct gacttcgaca tggtgcgtaa cgcagtagat 420 gcagctaaag cactgggtat tgatgctcgc gtgggtaacc tgttctccgc tgacctgttc 480 tactctccgg acggcgaaat gttcgacgtg atggaaaaat acggcattct cggcgtggaa 540 atggaagcgg ctggtatcta cggcgtcgct gcagaatttg gcgcgaaagc cctgaccatc 600 tgcaccgtat ctgaccacat ccgcactcac gagcagacca ctgccgctga gcgtcagact 660 accttcaacg acatgatcaa aatcgcactg gaatccgttc tgctgggcga taaagagtaa 720 <210> 4 <211> 239 <212> PRT <213> Escherichia coli <300> <400> 4 Met Ala Thr Pro His Ile Asn Ala Glu Met Gly Asp Phe Ala Asp Val 1 5 10 15 Val Leu Met Pro Gly Asp Pro Leu Arg Ala Lys Tyr Ile Ala Glu Thr 20 25 30 Phe Leu Glu Asp Ala Arg Glu Val Asn Asn Val Arg Gly Met Leu Gly 35 40 45 Phe Thr Gly Thr Tyr Lys Gly Arg Lys Ile Ser Val Met Gly His Gly 50 55 60 Met Gly Ile Pro Ser Cys Ser Ile Tyr Thr Lys Glu Leu Ile Thr Asp 65 70 75 80 Phe Gly Val Lys Lys Ile Ile Arg Val Gly Ser Cys Gly Ala Val Leu 85 90 95 Pro His Val Lys Leu Arg Asp Val Val Ile Gly Met Gly Ala Cys Thr 100 105 110 Asp Ser Lys Val Asn Arg Ile Arg Phe Lys Asp His Asp Phe Ala Ala 115 120 125 Ile Ala Asp Phe Asp Met Val Arg Asn Ala Val Asp Ala Ala Lys Ala 130 135 140 Leu Gly Ile Asp Ala Arg Val Gly Asn Leu Phe Ser Ala Asp Leu Phe 145 150 155 160 Tyr Ser Pro Asp Gly Glu Met Phe Asp Val Met Glu Lys Tyr Gly Ile 165 170 175 Leu Gly Val Glu Met Glu Ala Ala Gly Ile Tyr Gly Val Ala Ala Glu 180 185 190 Phe Gly Ala Lys Ala Leu Thr Ile Cys Thr Val Ser Asp His Ile Arg 195 200 205 Thr His Glu Gln Thr Thr Ala Ala Glu Arg Gln Thr Thr Phe Asn Asp 210 215 220 Met Ile Lys Ile Ala Leu Glu Ser Val Leu Leu Gly Asp Lys Glu 225 230 235 <210> 5 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 5 cattattttc aaaaaggggg atttattatg gctaccccac ac 42 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 6 cagaagcttg cgaaacacaa ttac 24 <210> 7 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 7 tttgaattcc ttagtgcttt catagattaa act 33 <210> 8 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 8 ttctgcatta atgtgtgggg tagccataat aaatccccct tt 42 <210> 9 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 9 ccacacatta atgcagaagc aggcgatttc gct 33 <210> 10 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 10 agcgaaatcg cctgcttctg cattaatgtg tgg 33 <210> 11 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 11 cttgaagatg cccgtgaagt gaacctggtt cgcggtatgc t 41 <210> 12 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 12 agcataccgc gaaccaggtt cacttcacgg gcatcttcaa g 41 <210> 13 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 13 ctgggcttca ccggtactta ctccggccgc aaaatttccg ta 42 <210> 14 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 14 tacggaaatt ttgcggccgg agtaagtacc ggtgaagccc ag 42 <210> 15 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 15 atgggtcacg gtatgggtct gccgtcctgc tccatctaca 40 <210> 16 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 16 tgtagatgga gcaggacggc agacccatac cgtgacccat 40 <210> 17 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 17 cgcgtgggta acctgttctc ctccgacctg ttctactctc cg 42 <210> 18 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 18 cggagagtag aacaggtcgg aggagaacag gttacccacg cg 42 <210> 19 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 19 atggaaaaat acggcattct cgcagtggaa atggaagcgg ct 42 <210> 20 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 20 agccgcttcc atttccactg cgagaatgcc gtatttttcc at 42 <210> 21 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 21 aaatacggca ttctcggcac cgaaatggaa gcggctggta t 41 <210> 22 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> <400> 22 ataccagccg cttccatttc ggtgccgaga atgccgtatt t 41 <210> 23 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 23 gtatctgacc acatccgcac tctggagcag accactgccg ct 42 <210> 24 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 24 agcggcagtg gtctgctcca gagtgcggat gtggtcagat ac 42 <210> 25 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 25 accttcaacg acatgatcaa atccgcactg gaatccgttc tg 42 <210> 26 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 26 cagaacggat tccagtgcgg atttgatcat gtcgttgaag gt 42 <210> 27 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 27 atcaaaatcg cactggaatc cctgctgctg ggcgataaag a 41 <210> 28 <211> 41 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 28 tctttatcgc ccagcagcag ggattccagt gcgattttga t 41 <210> 29 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 29 attctcggcg tggaaatgga atccgctggt atctacggcg tc 42 <210> 30 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 30 gacgccgtag ataccagcgg attccatttc cacgccgaga at 42 <210> 31 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 31 gaatttggcg cgaaagccct ggcaatctgc accgtatctg ac 42 <210> 32 <211> 42 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 32 gtcagatacg gtgcagattg ccagggcttt cgcgccaaat tc 42 <210> 33 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 33 tactctccgg acggcgaaac gttcgacgtg atggaaaaa 39 <210> 34 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 34 tttttccatc acgtcgaacg tttcgccgtc cggagagta 39 <210> 35 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 35 tctccggacg gcgaaatgtc cgacgtgatg gaaaaatac 39 <210> 36 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 36 gtatttttcc atcacgtcgg acatttcgcc gtccggaga 39 <210> 37 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 37 ggcgatttcg ctgacgcagt tttgatgcca ggcgac 36 <210> 38 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 38 gtcgcctggc atcaaaactg cgtcagcgaa atcgcc 36 <210> 39 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 39 accatctgca ccgtatttga ccacatccgc actcac 36 <210> 40 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 40 gtgagtgcgg atgtggtcaa atacggtgca gatggt 36 <210> 41 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 41 ccgtcctgct ccatctacgc caaagaactg atcacc 36 <210> 42 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 42 ggtgatcagt tctttggcgt agatggagca ggacgg 36 <210> 43 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 43 atcgctgact tcgacatgat gcgtaacgca gtagat 36 <210> 44 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 44 atctactgcg ttacgcatca tgtcgaagtc agcgat 36 <210> 45 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 45 gtaaaactgc gcgacatcgt tatcggtatg ggtgcc 36 <210> 46 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequece <220> <223> Oligonucleotide to act as a PCR primer <400> 46 ggcacccata ccgataacga tgtcgcgcag ttttac 36
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は比較例1におけるHPLCの分析チャ
ートであり、(B)は比較例1の反応液のHPLCの分
析チャートであり、(C)は実施例6のHPLCの分析
チャートである。
【図2】(A)は比較例2における比較例におけるHP
LCの分析チャートであり、(B)は比較例2の反応液
のHPLCの分析チャートであり、(C)は実施例5の
HPLCの分析チャートである。
【図3】実施例8にけるSDS−ポリアクリルアミド電
気泳動の結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C12N 9/10 C12N 15/00 ZNAA C12P 19/40 5/00 A (72)発明者 的石 かおり 千葉県茂原市東郷1144 三井化学株式会社 内 (72)発明者 阿部 玲子 千葉県茂原市東郷1144 三井化学株式会社 内 (72)発明者 及川 利洋 千葉県茂原市東郷1144 三井化学株式会社 内 (72)発明者 松葉 泰子 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井化学株式 会社内 (72)発明者 長原 清輝 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井化学株式 会社内 (72)発明者 福入 靖 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井化学株式 会社内 (72)発明者 石橋 大樹 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井化学株式 会社内 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA10 BA80 CA04 DA01 DA02 DA05 DA06 DA11 EA04 GA11 HA08 HA09 4B050 CC03 DD02 LL05 4B064 AF33 CA02 CA05 CA10 CA11 CA19 CB27 CC24 CD01 CD12 DA01 4B065 AA01X AA26X AA26Y AA57X AA87X AB01 BD26 BD28 BD34 CA23 CA44

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シトシンヌクレオシド化合物の製造方法
    において、リン酸化糖と、シトシンまたはシトシン誘導
    体とを、シトシンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を有
    する酵素の存在下で反応させて、シトシンヌクレオシド
    化合物を得る工程を有することを特徴とするシトシンヌ
    クレオシド化合物の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記酵素がプリンヌクレオシドホスホリ
    ラーゼ活性を有する請求項1に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記酵素が大腸菌由来である請求項1ま
    たは2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記シトシン誘導体が下記式(I): 【化1】 (上記式(I)中、Xは炭素原子または窒素原子を、Y
    は水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を示
    す。)で表される化合物である請求項1〜3のいずれか
    に記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 リン酸化糖が、リボース−1−リン酸、
    2−デオキシリボース−1−リン酸または2’,3’−
    ジデオキシリボース1−リン酸、ジオキソラン糖リン酸
    である請求項1〜3記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記酵素が、シトシンヌクレオシドホス
    ホリラーゼ活性を有する微生物の菌体、あるいは該菌体
    もしくはその培養液から得られた酵素調製物として供給
    される請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記微生物がシトシンヌクレオシドホス
    ホリラーゼ活性を有し、シトシンデアミナーゼ活性およ
    び/又はシチジンデアミナーゼ活性およびまたはホスフ
    ァターゼ活性がないことを特徴とする請求項6に記載の
    製造方法。
  8. 【請求項8】 前記菌体または前記酵素調製物のシトシ
    ンデアミナーゼ活性および/又はシチジンデアミナーゼ
    活性が低減化処理によって失活または低下している請求
    項7に記載の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記低減化処理された微生物の菌体が、
    シトシンヌクレオシドホスホリラーゼ活性を有する微生
    物の菌体を有機溶媒を含む水に接触させて、シトシンデ
    アミナーゼ活性およびシチジンデアミナーゼ活性を選択
    的に失活または減少させて得られたものである請求項8
    に記載の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記の菌体またはその酵素調製物が、
    以下のa)からc)のいずれかの手段によりシトシンヌ
    クレオシドホスホリラーゼ活性を阻害する物質が除去さ
    れている請求項7に記載の製造方法。 a)前記酵素調製物から極性溶媒でシトシンヌクレオシ
    ドホスホリラーゼを沈殿として得る、 b)前記酵素調製物から塩析によりシトシンヌクレオシ
    ドホスホリラーゼを沈殿として得る、 c)前記酵素調製物から樹脂等の適当な担体によりシト
    シンヌクレオシドホスホリラーゼを分離する。
  11. 【請求項11】 配列番号:4記載のアミノ酸配列の1
    0番目、42番目、54番目、67番目、157番目、
    178番目、179番目、183番目、199番目、2
    10番目、228番目、233番目の何れか一つ以上の
    アミノ酸を他のアミノ酸に置換して得られるシトシンヌ
    クレオシドホスホリラーゼ。
  12. 【請求項12】 配列番号:4記載のアミノ酸配列の1
    60番目がフェニルアラニン、205番目がアスパラギ
    ン酸であるシトシンヌクレオシドホスホリラーゼ。
  13. 【請求項13】 請求項11又は12に記載のシトシン
    ヌクレオシドホスホリラーゼをコードする遺伝子を含ん
    でいる組み換えプラスミド。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の組み換えプラスミ
    ドを保持する形質転換株。
  15. 【請求項15】 請求項14記載の形質転換株を培養
    し、培養によって得られた形質転換株、培養液、および
    それらの処理物からシトシンヌクレオシドホスホリラー
    ゼを回収することを特徴とするシトシンヌクレオシドホ
    スホリラーゼの生産方法。
  16. 【請求項16】 請求項7〜9の何れか一項に記載の酵
    素調製物であって、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ
    活性を有する酵素を含有することを特徴とする酵素調製
    物。
JP2002129867A 2001-05-01 2002-05-01 シトシンヌクレオシド化合物の製造方法 Expired - Lifetime JP3766040B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002129867A JP3766040B2 (ja) 2001-05-01 2002-05-01 シトシンヌクレオシド化合物の製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001134352 2001-05-01
JP2001-134352 2001-05-01
JP2002129867A JP3766040B2 (ja) 2001-05-01 2002-05-01 シトシンヌクレオシド化合物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003018997A true JP2003018997A (ja) 2003-01-21
JP3766040B2 JP3766040B2 (ja) 2006-04-12

Family

ID=34137832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002129867A Expired - Lifetime JP3766040B2 (ja) 2001-05-01 2002-05-01 シトシンヌクレオシド化合物の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3766040B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021164518A (ja) * 2020-04-04 2021-10-14 英彦 山本 宅配ボックス
CN117106680A (zh) * 2022-05-17 2023-11-24 苏州华赛生物工程技术有限公司 一种生产胞嘧啶的重组微生物及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021164518A (ja) * 2020-04-04 2021-10-14 英彦 山本 宅配ボックス
CN117106680A (zh) * 2022-05-17 2023-11-24 苏州华赛生物工程技术有限公司 一种生产胞嘧啶的重组微生物及方法
CN117106680B (zh) * 2022-05-17 2024-02-23 苏州华赛生物工程技术有限公司 一种生产胞嘧啶的重组微生物及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3766040B2 (ja) 2006-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5819315B2 (ja) ヌクレオシド合成のための耐熱性生物触媒組合せ
KR19980042777A (ko) 뉴클레오사이드-5'-포스페이트 에스테르의 제조방법
EP1254959B1 (en) Method for producing cytosine nucleoside compounds
JP4505011B2 (ja) 3’−ホスホアデノシン−5’−ホスホ硫酸の酵素合成法
CN120380005A (zh) Ntp和nqp的酶促合成
JP2003310293A (ja) ヌクレオシド化合物の製造法
JP3764755B2 (ja) 「アデノシン5’−三リン酸の製造法及びその応用」
JP3766040B2 (ja) シトシンヌクレオシド化合物の製造方法
EP1233072B1 (en) Novel use of uridine diphosphate glucose 4-epimerase
JP3833584B2 (ja) Cmp−n−アセチルノイラミン酸の製造法
JP4173815B2 (ja) 2’−デオキシグアノシンの製造法
GB2403950A (en) Pyrimidine nucleosides from reaction of sugar phosphate with pyrimidine base derivative &amp; enzyme having cytosine nucleoside phosphorylase activity
JP2004024086A (ja) シトシンヌクレオシド化合物の製造法
CA2373189A1 (en) Process for preparing nucleoside compound
KR100680765B1 (ko) 3&#39;-아미노-2&#39;,3&#39;-디데옥시구아노신의 제조 방법
JP4469460B2 (ja) ヌクレオシド化合物の製造方法
EP3517620B1 (en) Method for producing l-cysteine
JP2001169797A (ja) S―アデノシル−l−メチオニンの酵素的製造法
JP2000041695A (ja) S―アデノシル−l−メチオニンの酵素的製造法
JP2010148502A (ja) β−ホスホグルコムターゼとその製造方法並びに用途
JP2000217593A (ja) シチジン5’−トリリン酸の酵素的製造法およびその応用

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050518

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050719

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20050719

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051024

RD13 Notification of appointment of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433

Effective date: 20051024

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20051024

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20051125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3766040

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100203

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110203

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140203

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term