JP6436541B2 - 工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド - Google Patents
工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド Download PDFInfo
- Publication number
- JP6436541B2 JP6436541B2 JP2015560237A JP2015560237A JP6436541B2 JP 6436541 B2 JP6436541 B2 JP 6436541B2 JP 2015560237 A JP2015560237 A JP 2015560237A JP 2015560237 A JP2015560237 A JP 2015560237A JP 6436541 B2 JP6436541 B2 JP 6436541B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- polypeptide
- engineered
- sequence
- seq
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/1096—Transferases (2.) transferring nitrogenous groups (2.6)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
- C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D487/04—Ortho-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/001—Amines; Imines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/18—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
- C12P17/182—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y206/00—Transferases transferring nitrogenous groups (2.6)
- C12Y206/01—Transaminases (2.6.1)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
本開示は、薬学的およびファインケミカルアミン化合物の製造についての工業的プロセス条件下で有用な操作されたトランスアミナーゼポリペプチドに関するものである。
配列表の公式の写しは、「CX2−129WO2_ST25.txt」というファイル名、2014年1月29日という作成日および647,890キロバイトというサイズを有するASCII形式のテキストファイルとしてEFS−Webを介して本明細書と同時に提出される。EFS−Webを介して出願される配列表は、本明細書の一部であり、その全体が参照により本明細書中に援用される。
トランスアミナーゼ(E.C.2.6.1)は、アミノドナー化合物からアミノアクセプター化合物のケト基へのアミノ基、電子対およびプロトンの転移を触媒する。トランスアミナーゼ反応により、キラルアミン生成物化合物が形成され得る。スキーム1に示すように、アミノアクセプター化合物(B)(これは所望のキラルアミン生成物(D)のケト基質前駆体である)を、トランスアミナーゼの存在下でアミノドナー化合物(A)と反応させる。トランスアミナーゼは、アミノドナー化合物(A)の第1級アミン基がアミノアクセプター化合物(B)のケト基へ転移するのを触媒する。トランスアミナーゼ反応により、キラルアミン生成物化合物(D)(R1はR2と同じではないと想定する)およびケト基を有する新たなアミノアクセプター副産物(または「カルボニル副産物」)化合物(C)が生じる。
本開示は、トランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチド、それらのポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、それらのポリペプチドを作製する方法、およびアミノアクセプター基質化合物(すなわち、ケト基含有化合物)のキラルアミン生成物化合物への生体触媒による変換にそれらのポリペプチドを使用する方法を提供する。本開示のトランスアミナーゼポリペプチドは、以前に操作されたトランスアミナーゼポリペプチド(配列番号2のアミノ酸配列)と比べて、1またはそれを超える残基差異を有し、それに関連して以前に操作されたトランスアミナーゼポリペプチドと比較して高い溶媒安定性および熱安定性を有するように操作されている(例えば、2012年10月23日付、米国特許8,293,507 B2;2011年1月13日公開のPCT公開国際公開2011005477A1、および2012年2月23日公開のPCT公開国際公開第2012024104号を参照のこと)。それらのアミノ残基差異は、とりわけ、活性、立体選択性、安定性、発現および生成物の許容範囲(product tolerance)を含む、様々な酵素特性の改善をもたらす残基位置に配置されている。
Zは、OR2またはNR2R3であり;
R1は、C1−8アルキル、アリール、ヘテロアリール、アリール−C1−2アルキル、ヘテロアリール−C1−2アルキル、または必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい5〜6員複素環系であって、この複素環は、非置換であるか、またはオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキル(ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換されている)から独立して選択される1〜3個の置換基により置換されているものとし、;
R2およびR3は、それぞれ独立して水素、C1−8アルキル、アリール、またはアリール−C1−2アルキルであるか;または
R2およびR3は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい4〜7員複素環系を形成し、この複素環は、非置換であるか、またはオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキル(ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換されている)から独立して選択される1〜3個の置換基により置換されており;この複素環系は、必要に応じて5〜6員飽和もしくは芳香族炭素環式環系またはO、SおよびNから選択される1〜2個のヘテロ原子を含む5〜6員飽和もしくは芳香族複素環系と縮合されていてもよく、この縮合環系は、非置換であるか、またはヒドロキシ、アミノ、フッ素、C1−4アルキル、C1−4アルコキシ、およびトリフルオロメチルから選択される1〜2個の置換基で置換されているものとする]。
E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、F160P、C215L、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびW156R;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、F160P、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、F160P、およびC215L;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、C152S、Q155I、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155K、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155L、およびW156S;E42G、S54P、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびF160P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P,C152S、Q155T、S182T、L218M、およびA270T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215G;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215L;およびE42G、S54P、C152S、Q155V、およびW156Sから選択される残基差異の組合せを有するアミノ酸配列を含むトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチドを提供する。
Zは、OR2またはNR2R3であり;
R1は、C1−8アルキル、アリール、ヘテロアリール、アリール−C1−2アルキル、ヘテロアリール−C1−2アルキル、または必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい5〜6員複素環系であって、この複素環は、非置換であるか、または独立してオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキル(ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換されている)から選択される1〜3個の置換基により置換されているものとし、;
R2およびR3は、それぞれ独立して水素、C1−8アルキル、アリール、またはアリール−C1−2アルキルであるか;または
R2およびR3は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい4〜7員複素環系を形成し、この複素環は、非置換であるか、またはオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキル(ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換されている)から独立して選択される1〜3個の置換基により置換されており;この複素環系は、必要に応じて5〜6員飽和もしくは芳香族炭素環式環系またはO、SおよびNから選択される1〜2個のヘテロ原子を含む5〜6員飽和もしくは芳香族複素環系と縮合されていてもよく、この縮合環系は、非置換であるか、またはヒドロキシ、アミノ、フッ素、C1−4アルキル、C1−4アルコキシ、およびトリフルオロメチルから選択される1〜2個の置換基で置換されているものとし、本プロセスは、構造式(II):
の複素環である。
Arは、非置換であるか、またはフッ素、トリフルオロメチルおよびトリフルオロメトキシから成る群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換されたフェニルであり;および
R4は、水素または非置換もしくは1〜5個のフッ素により置換されたC1−4アルキルである)
の化合物を調製するためのプロセスであって、
構造式(IIa):
一部の実施形態では、本願は例えば以下の項目を提供する:
(項目1)
配列番号2の参照配列と少なくとも80%の配列同一性を有し、そして
(a)X33L、X36C、X41C/F/K/M/N/R、X42、X48D/E/G/K/T、X51K、X54、X76S、X122F/Q、X148Q、X152T、X155A/I/K/T/V、X156R、X160P、X215G/H/L、X241R、X270T、X273H、X325M;およびX241Rから選択される配列番号2との比較によるアミノ酸残基差異、または
(b)X42G、X54P、X152S、およびX155T;X42G、X54P、X152S、X155T、およびR164P;X42G、X54P、X150F、X152S、およびX155T;X42G、X54P、X150F、X152S、X155T、およびX267V;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、W156Q、およびC215G;X42G、X54P、X150F、X152S、X155T、X215G、およびX267V;X33L;X42G、X54P、X117G;X150F、X152S、X155I、X156Q、およびC215G;X41K、X42G、X54P、X150F、X152S、X155K、X156Q、およびC215G;X33L、X42G、X54P、X109S、X150F、X152S、X155K、X156Q、およびX215H;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、およびX215G;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155K、X156Q、およびX215H;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215H;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215H、およびX241R;X41F、X42G、X54P、X122Q、X150F、X152T、X155V、X156Q、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、V171I、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X171I、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X48G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215H;X42G、X54P、X60V、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X68A、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X69S、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X122Q、X150F、X152S、X155I、X156Q、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X122Q、X150F、X152S、X155L、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X122Q、X150F、X152T、X155V、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X126M、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X135I、X136Y、X150F、X152S、X155L、X156Q、X192F、およびX215G;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、およびX224I;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Y、X215G、X282V、およびX284I;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Y、X215G、およびX284P;X42G、X54P、X136Y、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、X282V、およびX284P;X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X193M、およびX215G;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、X282V、およびX284I;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、およびX283S;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、およびX284I;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156YおよびX215Gから選択される残基差異の組合せ
を有するアミノ酸配列を含むトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチド。
(項目2)
前記アミノ酸配列が、さらにX5K、X33L、X36C、X41C/F/K/M/N/R、X42A/G、X44Q、X48D/E/G/K/T、X49T、X51K、X54P、X55L、X76S、X108V、X117G、X122F/Q、X126A、X148Q、X150A/F、X152S/T、X155A/I/K/L/T/V、X156Q/R/S、X160P、X164P、X165N、X182T、X215G/H/L、X218M、X241R、X267V、X270T、X273H、X325M、およびX328Iから選択される、配列番号2との比較による1またはそれを超える残基差異を含む、項目1に記載の操作されたポリペプチド。
(項目3)
配列番号2の参照配列と少なくとも80%の配列同一性を有し、そして
(a)G36C、I41C、I41F、I41K、I41M、I41N、I41R、E42G、P48D、P48E、P48G、P48K、P48T、A51K、S54P、M122F、M122Q、Y148Q、C152T、Q155A、Q155I、Q155K、Q155T、Q155V、C215H、C215L、Y273H、L325M、およびA241Rから選択される、配列番号2との比較によるアミノ酸残基差異;または
(b)A5K、E42G、S49T、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;P33L、I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、F160P、およびC215G;P33L、I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、F160P、およびC215L;P33L、E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびC215H;P33L、E42G、S54P、A109S、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215H;P33L、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215G;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215G;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215H;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215H;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215H、およびA241R;G36C、E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215H;G36C、E42G、P48K、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびC215H;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、C215H、およびA241R;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、C215H、およびA241R;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびA241R;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155V、およびC215H;I41C、E42G、S49T、S54P、S150F、C152S、Q155I、F160P、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S49T、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、C215GおよびI267V;I41C、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、およびQ155K;I41C、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155K、W156Q、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、W156Q、およびC215G;I41C、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155K、およびF160P;I41C、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41C、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155L、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215G;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびC215G;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、F160P、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、F160P、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、およびC215L;I41F、E42G、S54P、M122Q、S150F、C152T、Q155V、W156Q、およびC215G;I41F、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、V171I、およびC215G;I41F、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L,W156Q,V171I、C215G、およびA241R;I41F、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215G;I41K、E42G、P48E、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびW156Q;I41K、E42G、P48E、S54P、S150F、C152S、Q155L、およびC215L;I41K、E42G、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41K、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびC215G;I41K、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155L、およびC215G;I41K、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155K、C215L、およびI267V;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215G;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、F160P、C215G、およびI267V;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびF160P;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびC215G;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215G;I41N、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびF160P;I41N、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155T;およびW156Q;I41N、S49T、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、F160P、D165N、およびC215L;E42A、A44Q、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、A44Q、S54P、I108V、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、A44Q、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、A44Q、S54P、S150A、C152S、およびQ155T;E42G、A44Q、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215H;E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、S49T、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155L、F160P、およびC215L;E42G、S49T、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215G;E42G、S49T、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155T、W156Q、C215G、およびI267V;E42G、S49T、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、I55L、T126A、C152S、Q155T、L218M、およびA270T;E42G、S54P、F60V、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、T68A、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、T69S、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、N76S、T126A、C152S、Q155T、S182T、L218M、A270T、およびV328I;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155K、およびC215H;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155V、W156Q、およびF160P;E42G、S54P、E117G、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、E117G、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、M122Q、S150F、C152S、Q155I、W156Q、C215G、およびA241R;E42G、S54P、M122Q、S150F、C152S、Q155L,W156Q、V171I、C215G、およびA241R;E42G、S54P、M122Q、S150F、C152T、Q155V、W156Q、V171I、C215G、およびA241R;E42G、S54P、T126M、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、P135I、F136Y、S150F、C152S、Q155L、W156Q、W192F、およびC215G;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびG224I;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Y、C215G、S282V、およびG284I;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Y、C215G、およびG284P;E42G、S54P、F136Y、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、S282V、およびG284P;E42G、S54P、S150A、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、F160P、C215L、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、V171I、C215G、およびA241R;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215L;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、F160P、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215H;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびW156Q;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、G193M、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、S282V、およびG284I;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびT283S;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびG284I;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Y、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、およびC215H;E42G、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、F160P、C215L、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびW156R;E42G、S54P、S150F、C152S
、Q155T、F160P、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、F160P、およびC215L;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、C152S、Q155I、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155K、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155L、およびW156S;E42G、S54P、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびF160P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P,C152S、Q155T、S182T、L218M、およびA270T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215G;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215L;およびE42G、S54P、C152S、Q155V、およびW156Sから選択される残基差異の組合せ
を有するアミノ酸配列を含むトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチド。
(項目4)
前記操作されたポリペプチドが、好適な反応条件のもと、基質化合物(2)
(項目5)
好適な反応条件のもと、化合物(2)を、配列番号2の活性の少なくとも1.2倍の活性で化合物(1)に変換することができる、項目4に記載の操作されたポリペプチド。
(項目6)
前記好適な反応条件が、少なくとも50g/Lの化合物(2)負荷、1mMのPLP、50%DMSO(v/v)、1.5Mのイソプロピルアミン、pH11、および55℃を含む、項目5に記載の操作されたポリペプチド。
(項目7)
前記アミノ酸配列が、配列番号4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38,40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254,256,258,260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、および306から選択される配列を含む、項目1に記載の操作されたポリペプチド。
(項目8)
前記ポリペプチドが固体支持体に固定化されている、項目1に記載の操作されたポリペプチド。
(項目9)
前記固体支持体が、エポキシド官能基を有するポリメタクリレート、アミノエポキシド官能基を有するポリメタクリレート、オクタデシル官能基を有するスチレン/DVBコポリマーまたはポリメタクリレートを含むビーズまたは樹脂である、項目8に記載の操作されたポリペプチド。
(項目10)
項目1〜7のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
(項目11)
さらに、配列番号3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93、95、97、99、101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131、133、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、163、165、167、169、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253、255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、375、277、279、281、283、285、287、291、293、295、297、299、301、303、および305から選択されるヌクレオチド配列を含む、項目10に記載のポリヌクレオチド。
(項目12)
項目10または11に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
(項目13)
少なくとも1つの制御配列を含む、項目12に記載の発現ベクター。
(項目14)
項目10または11に記載のポリヌクレオチドまたは項目12または13に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
(項目15)
項目1〜7のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドを調製する方法であって、前記ポリペプチドの発現に好適な条件のもと、項目14に記載の宿主細胞を培養する工程を含む、方法。
(項目16)
さらに前記ポリペプチドを単離する工程を含む、項目15に記載の方法。
(項目17)
反対のエナンチオマーに対して少なくとも70%のエナンチオマー過剰率で、 * の印を付けた立体中心に示された立体化学的立体配置を有する構造式(I):
Zは、OR 2 またはNR 2 R 3 であり;
R 1 は、C 1−8 アルキル、アリール、ヘテロアリール、アリール−C 1−2 アルキル、ヘテロアリール−C 1−2 アルキル、または必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい5〜6員複素環系であって、この複素環は、非置換であるか、または独立してオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C 1−4 アルコキシおよびC 1−4 アルキルから選択される1〜3個の置換基により置換され、ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換され;
R 2 およびR 3 は、それぞれ独立して水素、C 1−8 アルキル、アリール、またはアリール−C 1−2 アルキルであるか;または
R 2 およびR 3 は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい4〜7員複素環系を形成し、この複素環は、非置換であるか、またはオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C 1−4 アルコキシおよびC 1−4 アルキルから独立して選択される1〜3個の置換基により置換され、ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換され;またこの複素環系は、必要に応じて5〜6員飽和もしくは芳香族炭素環式環系またはO、SおよびNから選択される1〜2個のヘテロ原子を含む5〜6員飽和もしくは芳香族複素環系と縮合されていてもよく、この縮合環系は、非置換であるか、またはヒドロキシ、アミノ、フッ素、C 1−4 アルキル、C 1−4 アルコキシ、およびトリフルオロメチルから選択される1〜2個の置換基で置換され、
前記プロセスは、構造式(II):
(項目18)
R 1 がベンジルであり、そのベンジルのフェニル基が非置換であるか、またはフッ素、トリフルオロメチルおよびトリフルオロメトキシからなる群より選択される1〜3個の置換基により置換されている、項目17に記載のプロセス。
(項目19)
ZがNR 2 R 3 である、項目17に記載のプロセス。
(項目20)
NR 2 R 3 が、構造式(III):
(項目21)
構造式(II)の化合物が化合物(2)を除外し、また構造式(I)の化合物が化合物(1)を除外する、項目17〜20のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目22)
反対の(S)−立体配置を有するエナンチオマーに対し少なくとも70%のエナンチオマー過剰率で、 *** の印を付けた立体中心に(R)−立体配置を有する構造式(Ia):
Arは、非置換であるか、またはフッ素、トリフルオロメチルおよびトリフルオロメトキシから成る群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換されたフェニルであり;そして
R 4 は、水素または非置換もしくは1〜5個のフッ素により置換されたC 1−4 アルキルであり、前記プロセスは、構造式(IIa):
(項目23)
Arが2,5−ジフルオロフェニルまたは2,4,5−トリフルオロフェニルであり、R 4 がトリフルオロメチルである、項目22に記載のプロセス。
(項目24)
Arが2,4,5−トリフルオロフェニルである、項目23に記載のプロセス。
(項目25)
構造式(IIa)の化合物が化合物(2)を除外し、また構造式(Ia)の化合物が化合物(1)を除外する、項目22〜24のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目26)
化合物(1)
(項目27)
式(I)の化合物、式(Ia)の化合物、または化合物(1)が、少なくとも90%のエナンチオマー過剰率で製造される、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目28)
式(I)の化合物、式(Ia)の化合物、または化合物(1)が、少なくとも99%のエナンチオマー過剰率で製造される、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目29)
前記アミノ基ドナーが、イソプロピルアミン、アラニン、3−アミノ酪酸、またはメチルベンジルアミンから選択される、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目30)
前記アミノ基ドナーがイソプロピルアミンであり、任意選択的に約0.1〜約3.0M、0.2〜約2.5M、約0.5〜約2Mまたは約1〜約2Mの濃度である、項目29に記載のプロセス。
(項目31)
前記好適な反応条件が、約pH9.5〜約pH11.5のpHを含む、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目32)
前記好適な反応条件が、約45℃〜約60℃の温度を含む、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目33)
前記好適な反応条件が、約30%(v/v)〜約60%(v/v)でのジメチルスルホキシド(DMSO)を含む、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目34)
前記好適な反応条件が、約5g/L〜約200g/L、約10g/L〜約150g/L、または約50g/L〜約100g/Lの負荷での前記基質化合物を含む、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目35)
前記好適な反応条件が、約0.5g/L〜約5g/L、約0.5g/L〜約3g/L、約0.5g/L〜約2g/L、または約0.5g/L〜約1g/Lの濃度で前記操作されたポリペプチドを含む、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目36)
前記好適な反応条件が、(a)約10〜200g/Lの基質化合物(2)の基質負荷;(b)約0.5g/L〜5g/Lの操作されたポリペプチド濃度;(c)約0.1〜3MのIPM濃度;(d)約0.1〜1mMのPLP補助因子濃度;(e)約30%(v/v)〜約60%(v/v)のDMSO濃度;(f)約9.5〜11.5のpH;および(g)約45℃〜60℃の温度を含む、項目26に記載のプロセス。
(項目37)
前記好適な反応条件が、(a)約50g/Lの基質化合物(2);(b)約2g/Lの操作されたポリペプチド;(c)約50%(v/v)のジメチルスルホキシド(DMSO);(d)約1Mのイソプロピルアミン(IPM);(e)約1mMのピリドキサールリン酸(PLP);(f)約pH10;および(g)約50℃を含む、項目26に記載のプロセス。
(項目38)
さらに前記反応から式(I)の化合物、式(Ia)の化合物、または化合物(1)を単離する工程を含む、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目39)
さらに、好適な反応溶媒中で式(Ia)の化合物、または化合物(1)を薬学的に受容可能な酸と接触させることにより、前記化合物を薬学的に受容可能な塩に変換する工程を含む、項目17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
(項目40)
前記薬学的に受容可能な酸がリン酸であり、そして前記薬学的に受容可能な塩が二水素リン酸塩である、項目39に記載のプロセス。
(項目41)
さらに前記反応溶媒から前記薬学的に受容可能な塩を結晶化させる工程を含む、項目40に記載のプロセス。
(項目42)
(2R)−4−オキソ−4−[3−(トリフルオロメチル)−5,6−ジヒドロ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−a]ピラジン−7(8H)−イル]−1−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン−2−アミンホスフェート(1:1)一水和物を調製するためのプロセスであって、好適な反応条件下でアミノ基ドナーの存在下において、化合物(2)の基質を項目1〜9のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドと接触させることにより、基質化合物(2)
(項目43)
前記アミノ基ドナーがイソプロピルアミンである、項目42に記載の方法。
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかに他のことを示さない限り、複数の対象物を含む。したがって、例えば、「ポリペプチド(a polypeptide)」に対する言及は、1つより多いポリペプチドを含む。
遺伝的にコードされるアミノ酸に対して使用される省略形は、従来のものであり、以下のとおりである:
本開示について言及するとき、本明細書中の説明において使用される専門用語および科学用語は、別段明確に定義されない限り、当業者が通常理解している意味を有する。したがって、以下の用語は、以下の意味を有するよう意図されている。
本開示は、一部の実施形態において、薬学的有効成分シタグリプチンである化合物(1)が含まれ得る、構造式(I)のキラルアミン生成物を製造するための構造式(II)のアミノアクセプター基質化合物の選択的アミノ基転移(スキーム3参照)に有用なトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチド(本明細書では、「操作されたトランスアミナーゼポリペプチド」とも称す)を提供する。したがって、一実施態様において、本開示は、スキーム2で示すように基質化合物(2)を生成物化合物(1)に変換することができるトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチドに関するものである。さらに、本開示は、操作されたポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含む関連したベクターおよび宿主細胞、該操作されたポリペプチドを製造する方法、ならびに好適な反応条件を含む、該操作されたポリペプチドを使用する方法を提供する。
54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、S282V、およびG284I;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびT283S;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびG284I;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Y、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、およびC215H;E42G、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、F160P、C215L、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびW156R;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、F160P、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、F160P、およびC215L;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、C152S、Q155I、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155K、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155L、およびW156S;E42G、S54P、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびF160P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P,C152S、Q155T、S182T、L218M、およびA270T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215G;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215L;およびE42G、S54P、C152S、Q155V、およびW156Sから選択される残基差異の組合せから選択される配列番号2との比較による1またはそれを超える残基差異をさらに含むアミノ酸配列を有する。
別の実施態様において、本開示は、本明細書記載のトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを提供する。該ポリヌクレオチドを、遺伝子発現を制御する1またはそれを超える異種調節配列に作動し得るように連結することにより、該ポリペプチドを発現することができる組換えポリヌクレオチドが作製され得る。操作されたトランスアミナーゼをコードする異種ポリヌクレオチドを含む発現構築物を適切な宿主細胞に導入することにより、対応する操作されたトランスアミナーゼポリペプチドを発現させることができる。
一部の実施形態において、本開示の改善された操作されたポリヌクレオチドおよび操作されたポリペプチドを作製するため、アミノ基転移反応を触媒する天然に存在するトランスアミナーゼ酵素をArthrobacter sp.KNK168から得る(誘導する)。一部の実施形態では、親ポリヌクレオチド配列を、特定された宿主細胞におけるトランスアミナーゼの発現を高めるようにコドン最適化する。Arthrobacter sp.KNK168の野生型ポリペプチドをコードする親ポリヌクレオチド配列については報告されている(例えば、Iwasakiら、Appl.Microbiol.Biotechnol.、2006、69:499−505参照)。また、この親配列に基づく操作されたトランスアミナーゼの調製は、米国特許公開2010/0285541A1および公開された国際出願WO2010/099501に記載されている。
別の実施態様において、本明細書で開示された操作されたトランスアミナーゼポリペプチドは、基質化合物(2)またはその構造アナログを化合物(1)の生成物または対応する構造アナログに変換するプロセスにおいて使用され得る。一般的に、化合物(1)の構造アナログは、構造式(I)および構造式(Ia)内に包含される。
Zは、OR2またはNR2R3であり;
R1は、C1−8アルキル、アリール、ヘテロアリール、アリール−C1−2アルキル、ヘテロアリール−C1−2アルキル、または必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい5〜6員複素環系であって、この複素環は、非置換であるか、または独立してオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキル(ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換されている)から選択される1〜3個の置換基により置換されているものとし、;
R2およびR3は、それぞれ独立して水素、C1−8アルキル、アリール、またはアリール−C1−2アルキルであるか;または
R2およびR3は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい4〜7員複素環系を形成し、この複素環は、非置換であるか、または独立してオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキル(ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換されている)から選択される1〜3個の置換基により置換されており;この複素環系は、必要に応じて5〜6員飽和もしくは芳香族炭素環式環系またはO、SおよびNから選択される1〜2個のヘテロ原子を含む5〜6員飽和もしくは芳香族複素環系と縮合されていてもよく、この縮合環系は、非置換であるか、またはヒドロキシ、アミノ、フッ素、C1−4アルキル、C1−4アルコキシ、およびトリフルオロメチルから選択される1〜2個の置換基で置換されているものとし、本プロセスは、構造式(II):
の複素環である。
R4は、水素または非置換もしくは1〜5個のフッ素により置換されたC1−4アルキルである]
の化合物を調製するためのプロセスで使用され得;該プロセスは、構造式(IIa):
実施例1:操作されたポリペプチドの合成、最適化およびスクリーニング
A.遺伝子の取得および最適化
配列番号2の参照の操作されたポリペプチドをコードするコドン最適化され、操作されたトランスアミナーゼ遺伝子(配列番号1)を、配列番号4〜306の偶数番号が付された配列識別子のトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチド(それぞれ、基質化合物(2)を、それ自体および/または配列番号2の参照配列に対して改善された酵素特性で生成物化合物(1)に変換することができる)をコードする遺伝子を生成させる定向進化のための出発バックボーンとして使用した。本開示の配列番号1の遺伝子および配列番号2のポリペプチドは、2012年10月23日付、米国特許8,293,507 B2の配列番号109および110に対応する。配列番号2の操作されたトランスアミナーゼポリペプチドは、野生型Arthrobacter sp.KNK168ポリペプチド配列(GenBankアクセッション番号BAK39753.1,GI:336088341)に対して以下の28アミノ酸差異を有する:S8P、Y60F、L61Y、H62T、V65A、V69T、D81G、M94I、I96L、F122M、S124T、S126T、G136F、Y150S、V152C、A169L、V199I、A209L、G215C、G217N、S223P、L269P、L273Y、T282S、A284G、P297S、I306V、およびS321P。pCK110900ベクター系(例えば、米国特許出願公開2006/0195947A1を参照のこと)における配列番号1のクローニングおよび後続の大腸菌W3110fhuAにおける発現は、2012年10月23日付、米国特許8,293,507 B2に記載されている通りであった。簡単に述べると、大腸菌W3110は、lacプロモーターの制御下において、そのトランスアミナーゼポリペプチドを細胞内タンパク質として発現する。そのポリペプチドは主として細胞質ゾルの可溶性活性酵素として蓄積する。本明細書で開示された遺伝子配列配列番号1の操作された誘導体を生成するための、遺伝子合成の後にヒットをスクリーニングし、配列決定することによって、変異体ライブラリーを繰り返し作製することによる標準的な定向進化の方法。一次スクリーニングに使用したHTPアッセイを、これらの大腸菌W3110細胞の発現からの透明な細胞溶解産物を用いて実施した(表2Aおよび下記参照)。
pH8.5で0.1MのTEA緩衝液、1g/Lのリゾチーム、および0.5g/Lの硫酸ポリミキシンB、および0.25mMのPLPを含有する200μLの溶解緩衝液を加え、次いで室温で2時間振とうする(250rpmで)ことにより、操作されたポリペプチドを発現する大腸菌細胞を溶解した。一般的なHTP活性アッセイ条件は、50g/Lの基質化合物(2)、1または1.2mMのPLP、50%(v/v)DMSO、20μLまたは40μLの透明な細胞溶解産物(発現された操作されたポリペプチドを含有)、1.5Mまたは2MのIPM、pH11またはpH11.5、ならびに4時間または18時間200rpmおよび55℃での振とうであった。1mLのアセトニトリルを添加し、5分間振とうすることによりアッセイ反応をクエンチし、プレートを18℃で10分間4000xgで遠心分離した。比溶解およびアッセイ反応条件を表2Aに示す。
一次スクリーニングのためのHTPアッセイに加えて、いくつかの場合に、操作されたトランスアミナーゼポリペプチドの振とうフラスコ粉末(SFP)調製物を用いて、二次スクリーニングを5mL規模で実施した。振とうフラスコ粉末(SFP)は、およそ30%の総タンパク質を含み、従って、HTPアッセイにおいて使用される細胞溶解産物と比べて、操作された酵素のより精製された調製物を提供する。
操作されたトランスアミナーゼポリペプチドのDSP粉末は、5mMのピリドキサールHClを供給培地および発酵槽培地に添加する標準的なバイオプロセス法に従って、短時間バッチ発酵の後、流加プロセスとして調製された。簡潔には、IPTGを1mMという最終濃度まで加えることによって、トランスアミナーゼポリペプチドの発現を誘導した。発酵の後、細胞を採取し、100mMのTEA緩衝液(pH7.5)に再懸濁し、次いで、トランスアミナーゼポリペプチドの均質化によって機械的に破砕した。細胞残屑および核酸を、ポリエチレンイミン(PEI)を用いて凝集させ、懸濁物を遠心分離によって清澄化した。得られた透明の上清を、タンジェンシャルクロスフロー限外濾過膜を用いて濃縮することにより、塩および水を除去した。次いで、濃縮され、部分的に精製された酵素濃縮物を、凍結乾燥機において乾燥させてDSP粉末を得、これを容器(例えば、ポリエチレン)に包装した。
上記されたようにHTP、SFPまたはDSPアッセイを実施した後、アセトニトリルでクエンチしたアッセイ反応溶液からの試料を分析することにより、化合物(2)の基質から化合物(1)の生成物への変換パーセントならびに生成物の立体異性体純度(すなわち、e.e.%)を決定した(例えば米国特許8,293,507 B2の実施例4に記載された標準アキラルおよびキラルHPLC分析方法を用いた(また、Savileら、2010、“Biocatalytic asymmetric synthesis of chiral amines from ketones applied to sitagliptin manufacture,” Science 329(5989):305−9およびSupporting Online Materialsも参照)を使用した)。
本開示のトランスアミナーゼ活性を有する特定の操作されたポリペプチドのHTP、SFPおよびDSP調製物の比活性、安定性および立体純度アッセイの結果を、表2A、2Bおよび2Cに提示する。
Claims (44)
- 配列番号2の参照配列と少なくとも90%の配列同一性を有し、そして
X42G、X54P、X152S、およびX155T;X42G、X54P、X152S、X155T、およびR164P;X42G、X54P、X150F、X152S、およびX155T;X42G、X54P、X150F、X152S、X155T、およびX267V;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、W156Q、およびC215G;X42G、X54P、X150F、X152S、X155T、X215G、およびX267V;X42G、X54P、X117G;X41K、X42G、X54P、X150F、X152S、X155K、X156Q、およびC215G;X33L、X42G、X54P、X109S、X150F、X152S、X155K、X156Q、およびX215H;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、およびX215G;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155K、X156Q、およびX215H;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215H;X33L、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215H、およびX241R;X41F、X42G、X54P、X122Q、X150F、X152T、X155V、X156Q、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、V171I、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X171I、およびX215G;X41F、X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X48G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215H;X42G、X54P、X60V、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X68A、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X69S、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X122Q、X150F、X152S、X155I、X156Q、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X122Q、X150F、X152S、X155L、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X122Q、X150F、X152T、X155V、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X126M、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X135I、X136Y、X150F、X152S、X155L、X156Q、X192F、およびX215G;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Q、およびX215G;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、およびX224I;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Y、X215G、X282V、およびX284I;X42G、X54P、X136I、X150F、X152S、X155L、X156Y、X215G、およびX284P;X42G、X54P、X136Y、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、X282V、およびX284P;X42G、X54P、X150F、X152S、X155I、X156Q、X171I、X215G、およびX241R;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X193M、およびX215G;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、X282V、およびX284I;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、およびX283S;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156Q、X215G、およびX284I;X42G、X54P、X150F、X152S、X155L、X156YおよびX215Gから選択される残基差異の組合せ
を有するアミノ酸配列を含むトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチドであって、前記操作されたポリペプチドが、配列番号2の参照ポリペプチドと比較して改善された酵素活性を有する、操作されたポリペプチド。 - 前記アミノ酸配列が、さらにX5K、X33L、X36C、X41C/F/K/M/N/R、X44Q、X48D/E/G/K/T、X49T、X51K、X54P、X55L、X76S、X108V、X117G、X122F/Q、X126A、X148Q、X150A/F、X152S/T、X156Q/R/S、X160P、X164P、X165N、X182T、X215G/H/L、X218M、X241R、X267V、X270T、X273H、X325M、およびX328Iから選択される、配列番号2との比較による1またはそれを超える残基差異を含む、請求項1に記載の操作されたポリペプチド。
- 配列番号2の参照配列と少なくとも90%の配列同一性を有し、そして
A5K、E42G、S49T、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;P33L、I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、F160P、およびC215G;P33L、I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、F160P、およびC215L;P33L、E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびC215H;P33L、E42G、S54P、A109S、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215H;P33L、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215G;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215G;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215H;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215H;P33L、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215H、およびA241R;G36C、E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215H;G36C、E42G、P48K、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびC215H;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、C215H、およびA241R;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、C215H、およびA241R;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびA241R;G36C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155V、およびC215H;I41C、E42G、S49T、S54P、S150F、C152S、Q155I、F160P、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S49T、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、C215GおよびI267V;I41C、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、およびQ155K;I41C、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155K、W156Q、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、W156Q、およびC215G;I41C、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155K、およびF160P;I41C、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41C、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155L、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215G;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびC215G;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、F160P、C215G、およびI267V;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、F160P、およびC215L;I41C、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、およびC215L;I41F、E42G、S54P、M122Q、S150F、C152T、Q155V、W156Q、およびC215G;I41F、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、V171I、およびC215G;I41F、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L,W156Q,V171I、C215G、およびA241R;I41F、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215G;I41K、E42G、P48E、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびW156Q;I41K、E42G、P48E、S54P、S150F、C152S、Q155L、およびC215L;I41K、E42G、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41K、E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびC215G;I41K、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155L、およびC215G;I41K、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155K、C215L、およびI267V;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215G;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、F160P、C215G、およびI267V;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびC215L;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびF160P;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびC215G;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;I41K、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215G;I41N、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびF160P;I41N、E42G、S54P、E117G、S150F、C152S、Q155T;およびW156Q;I41N、S49T、E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、F160P、D165N、およびC215L;E42A、A44Q、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、A44Q、S54P、I108V、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、A44Q、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、A44Q、S54P、S150A、C152S、およびQ155T;E42G、A44Q、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215H;E42G、P48G、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、S49T、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155L、F160P、およびC215L;E42G、S49T、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびC215G;E42G、S49T、S54P、I108V、E117G、S150F、C152S、Q155T、W156Q、C215G、およびI267V;E42G、S49T、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、I55L、T126A、C152S、Q155T、L218M、およびA270T;E42G、S54P、F60V、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、T68A、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、T69S、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、N76S、T126A、C152S、Q155T、S182T、L218M、A270T、およびV328I;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155K、およびC215H;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、I108V、S150F、C152S、Q155V、W156Q、およびF160P;E42G、S54P、E117G、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、E117G、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、M122Q、S150F、C152S、Q155I、W156Q、C215G、およびA241R;E42G、S54P、M122Q、S150F、C152S、Q155L,W156Q、V171I、C215G、およびA241R;E42G、S54P、M122Q、S150F、C152T、Q155V、W156Q、V171I、C215G、およびA241R;E42G、S54P、T126M、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、P135I、F136Y、S150F、C152S、Q155L、W156Q、W192F、およびC215G;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびG224I;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Y、C215G、S282V、およびG284I;E42G、S54P、F136I、S150F、C152S、Q155L、W156Y、C215G、およびG284P;E42G、S54P、F136Y、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、S282V、およびG284P;E42G、S54P、S150A、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、F160P、C215L、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、V171I、C215G、およびA241R;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、W156Q、およびC215L;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、F160P、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155I、およびC215H;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、およびW156Q;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155K、W156Q、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、G193M、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、S282V、およびG284I;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびT283S;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Q、C215G、およびG284I;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、W156Y、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155L、およびC215H;E42G、S54P、S150F、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、F160P、C215L、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、W156Q、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびW156R;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155
T、F160P、およびC215G;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、F160P、およびC215L;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、C215G、およびI267V;E42G、S54P、S150F、C152S、Q155T、およびI267V;E42G、S54P、C152S、Q155I、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155K、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155L、およびW156S;E42G、S54P、C152S、およびQ155T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびF160P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156Q;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびW156S;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびR164P;E42G、S54P,C152S、Q155T、S182T、L218M、およびA270T;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215G;E42G、S54P、C152S、Q155T、およびC215L;およびE42G、S54P、C152S、Q155V、およびW156Sから選択される残基差異の組合せ
を有するアミノ酸配列を含むトランスアミナーゼ活性を有する操作されたポリペプチドであって、前記操作されたポリペプチドが、配列番号2の参照ポリペプチドと比較して改善された酵素活性を有する、操作されたポリペプチド。 - 前記操作されたポリペプチドが、好適な反応条件のもと、基質化合物(2)
を、生成物化合物(1)
に変換することができる、請求項1に記載の操作されたポリペプチド。 - 好適な反応条件のもと、化合物(2)を、配列番号2の活性の少なくとも1.2倍の活性で化合物(1)に変換することができる、請求項4に記載の操作されたポリペプチド。
- 前記好適な反応条件が、少なくとも50g/Lの化合物(2)負荷、1mMのPLP、50%DMSO(v/v)、1.5Mのイソプロピルアミン、pH11、および55℃を含む、請求項5に記載の操作されたポリペプチド。
- 前記アミノ酸配列が、配列番号62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254,256,258,260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、および306から選択される配列を含む、請求項1に記載の操作されたポリペプチド。
- 前記ポリペプチドが固体支持体に固定化されている、請求項1に記載の操作されたポリペプチド。
- 前記固体支持体が、エポキシド官能基を有するポリメタクリレート、アミノエポキシド官能基を有するポリメタクリレート、オクタデシル官能基を有するスチレン/DVBコポリマーまたはポリメタクリレートを含むビーズまたは樹脂である、請求項8に記載の操作されたポリペプチド。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
- さらに、配列番号61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93、95、97、99、101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131、133、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、163、165、167、169、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253、255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、375、277、279、281、283、285、287、291、293、295、297、299、301、303、および305から選択されるヌクレオチド配列を含む、請求項10に記載のポリヌクレオチド。
- 請求項10または11に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
- 少なくとも1つの制御配列を含む、請求項12に記載の発現ベクター。
- 請求項10または11に記載のポリヌクレオチドまたは請求項12または13に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドを調製する方法であって、前記ポリペプチドの発現に好適な条件のもと、請求項14に記載の宿主細胞を培養する工程を含む、方法。
- さらに前記ポリペプチドを単離する工程を含む、請求項15に記載の方法。
- 反対のエナンチオマーに対して少なくとも70%のエナンチオマー過剰率で、*の印を付けた立体中心に示された立体化学的立体配置を有する構造式(I):
の化合物を調製するためのプロセスであって、式中、
Zは、OR2またはNR2R3であり;
R1は、C1−8アルキル、アリール、ヘテロアリール、アリール−C1−2アルキル、ヘテロアリール−C1−2アルキル、または必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい5〜6員複素環系であって、この複素環は、非置換であるか、または独立してオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキルから選択される1〜3個の置換基により置換され、ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換され;
R2およびR3は、それぞれ独立して水素、C1−8アルキル、アリール、またはアリール−C1−2アルキルであるか;または
R2およびR3は、それらが結合している窒素原子と一緒になって、必要に応じてO、SおよびNから選択されるさらなるヘテロ原子を含んでいてもよい4〜7員複素環系を形成し、この複素環は、非置換であるか、またはオキソ、ヒドロキシ、ハロゲン、C1−4アルコキシおよびC1−4アルキルから独立して選択される1〜3個の置換基により置換され、ここで、アルキルおよびアルコキシは非置換であるか、または1〜5個のフッ素で置換され;またこの複素環系は、必要に応じて5〜6員飽和もしくは芳香族炭素環式環系またはO、SおよびNから選択される1〜2個のヘテロ原子を含む5〜6員飽和もしくは芳香族複素環系と縮合されていてもよく、この縮合環系は、非置換であるか、またはヒドロキシ、アミノ、フッ素、C1−4アルキル、C1−4アルコキシ、およびトリフルオロメチルから選択される1〜2個の置換基で置換され、
前記プロセスは、構造式(II):
の化合物を、好適な反応条件下で好適な有機溶媒中アミノ基ドナーの存在下において請求項1〜9のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドと接触させる工程を含む、プロセス。 - R1がベンジルであり、そのベンジルのフェニル基が非置換であるか、またはフッ素、トリフルオロメチルおよびトリフルオロメトキシからなる群より選択される1〜3個の置換基により置換されている、請求項17に記載のプロセス。
- ZがNR2R3である、請求項17に記載のプロセス。
- NR2R3が、構造式(III):
の複素環であり、式中、R4は、水素または非置換もしくは1〜5個のフッ素により置換されたC1−4アルキルである、請求項19に記載のプロセス。 - 構造式(II)の化合物が化合物(2)を除外し、また構造式(I)の化合物が化合物(1)を除外する、請求項17〜20のいずれか1項に記載のプロセス。
- 反対の(S)−立体配置を有するエナンチオマーに対し少なくとも70%のエナンチオマー過剰率で、***の印を付けた立体中心に(R)−立体配置を有する構造式(Ia):
の化合物を調製するためのプロセスであって、式中、
Arは、非置換であるか、またはフッ素、トリフルオロメチルおよびトリフルオロメトキシから成る群から独立して選択される1〜5個の置換基で置換されたフェニルであり;そして
R4は、水素または非置換もしくは1〜5個のフッ素により置換されたC1−4アルキルであり、前記プロセスは、構造式(IIa):
で示されるプロキラルケトンを、好適な反応条件下でアミノ基ドナーの存在下において、請求項1〜9のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドと接触させる工程を含む、プロセス。 - Arが2,5−ジフルオロフェニルまたは2,4,5−トリフルオロフェニルであり、R4がトリフルオロメチルである、請求項22に記載のプロセス。
- Arが2,4,5−トリフルオロフェニルである、請求項23に記載のプロセス。
- 構造式(IIa)の化合物が化合物(2)を除外し、また構造式(Ia)の化合物が化合物(1)を除外する、請求項22〜24のいずれか1項に記載のプロセス。
- 化合物(1)
を調製するプロセスであって、化合物(2)
の基質を、好適な反応条件下でアミノ基ドナーの存在下において請求項1〜9のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドと接触させる工程を含む、プロセス。 - 式(I)の化合物、式(Ia)の化合物、または化合物(1)が、少なくとも90%のエナンチオマー過剰率で製造される、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 式(I)の化合物、式(Ia)の化合物、または化合物(1)が、少なくとも99%のエナンチオマー過剰率で製造される、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記アミノ基ドナーが、イソプロピルアミン、アラニン、3−アミノ酪酸、またはメチルベンジルアミンから選択される、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記アミノ基ドナーがイソプロピルアミンである、請求項29に記載のプロセス。
- 前記アミノ基ドナーが、0.1〜3.0M、0.2〜2.5M、0.5〜2Mまたは1〜2Mの濃度である、請求項30に記載のプロセス。
- 前記好適な反応条件が、pH9.5〜pH11.5のpHを含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記好適な反応条件が、45℃〜60℃の温度を含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記好適な反応条件が、30%(v/v)〜60%(v/v)でのジメチルスルホキシド(DMSO)を含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記好適な反応条件が、5g/L〜200g/L、10g/L〜150g/L、または50g/L〜100g/Lの負荷での前記基質化合物を含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記好適な反応条件が、0.5g/L〜5g/L、0.5g/L〜3g/L、0.5g/L〜2g/L、または0.5g/L〜1g/Lの濃度で前記操作されたポリペプチドを含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記好適な反応条件が、(a)10〜200g/Lの基質化合物(2)の基質負荷;(b)0.5g/L〜5g/Lの操作されたポリペプチド濃度;(c)0.1〜3MのIPM濃度;(d)0.1〜1mMのPLP補助因子濃度;(e)30%(v/v)〜60%(v/v)のDMSO濃度;(f)9.5〜11.5のpH;および(g)45℃〜60℃の温度を含む、請求項26に記載のプロセス。
- 前記好適な反応条件が、(a)50g/Lの基質化合物(2);(b)2g/Lの操作されたポリペプチド;(c)50%(v/v)のジメチルスルホキシド(DMSO);(d)1Mのイソプロピルアミン(IPM);(e)1mMのピリドキサールリン酸(PLP);(f)pH10;および(g)50℃を含む、請求項26に記載のプロセス。
- さらに前記反応から式(I)の化合物、式(Ia)の化合物、または化合物(1)を単離する工程を含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- さらに、好適な反応溶媒中で式(Ia)の化合物、または化合物(1)を薬学的に受容可能な酸と接触させることにより、前記化合物を薬学的に受容可能な塩に変換する工程を含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載のプロセス。
- 前記薬学的に受容可能な酸がリン酸であり、そして前記薬学的に受容可能な塩が二水素リン酸塩である、請求項40に記載のプロセス。
- さらに前記反応溶媒から前記薬学的に受容可能な塩を結晶化させる工程を含む、請求項41に記載のプロセス。
- (2R)−4−オキソ−4−[3−(トリフルオロメチル)−5,6−ジヒドロ[1,2,4]トリアゾロ[4,3−a]ピラジン−7(8H)−イル]−1−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン−2−アミンホスフェート(1:1)一水和物を調製するためのプロセスであって、好適な反応条件下でアミノ基ドナーの存在下において、化合物(2)の基質を請求項1〜9のいずれか1項に記載の操作されたポリペプチドと接触させることにより、基質化合物(2)
を生成物化合物(1)
に変換する工程を含む、プロセス。 - 前記アミノ基ドナーがイソプロピルアミンである、請求項43に記載のプロセス。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361770814P | 2013-02-28 | 2013-02-28 | |
| US61/770,814 | 2013-02-28 | ||
| PCT/US2014/018005 WO2014133960A1 (en) | 2013-02-28 | 2014-02-24 | Engineered transaminase polypeptides for industrial biocatalysis |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017216318A Division JP2018019723A (ja) | 2013-02-28 | 2017-11-09 | 工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016509841A JP2016509841A (ja) | 2016-04-04 |
| JP6436541B2 true JP6436541B2 (ja) | 2018-12-12 |
Family
ID=51428721
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015560237A Active JP6436541B2 (ja) | 2013-02-28 | 2014-02-24 | 工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド |
| JP2017216318A Withdrawn JP2018019723A (ja) | 2013-02-28 | 2017-11-09 | 工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017216318A Withdrawn JP2018019723A (ja) | 2013-02-28 | 2017-11-09 | 工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (6) | US9617573B2 (ja) |
| EP (1) | EP2961844B1 (ja) |
| JP (2) | JP6436541B2 (ja) |
| CN (2) | CN115927231A (ja) |
| CA (1) | CA2902824C (ja) |
| DK (1) | DK2961844T3 (ja) |
| ES (1) | ES2694327T3 (ja) |
| HU (1) | HUE042206T2 (ja) |
| IL (1) | IL240565B (ja) |
| SG (1) | SG11201506748WA (ja) |
| SI (1) | SI2961844T1 (ja) |
| WO (1) | WO2014133960A1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK2385983T3 (en) * | 2009-01-08 | 2018-02-12 | Codexis Inc | Transaminase POLYPEPTIDES |
| ES2644992T3 (es) * | 2009-06-22 | 2017-12-01 | Codexis, Inc. | Reacciones de transaminasa |
| US9523107B2 (en) * | 2013-02-28 | 2016-12-20 | Merck Sharp & Dohme Corp. | Immobilized transaminases and process for making and using immobilized transaminase |
| JP6436541B2 (ja) | 2013-02-28 | 2018-12-12 | コデクシス, インコーポレイテッド | 工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド |
| ES2883363T3 (es) * | 2016-12-23 | 2021-12-07 | Novartis Ag | Proceso nuevo para intermedios iniciales de sacubitrilo |
| EP3415630A1 (en) | 2017-06-14 | 2018-12-19 | EntreChem, S.L. | Method for one-pot production of a primary amine from an alcohol |
| US11359183B2 (en) | 2017-06-14 | 2022-06-14 | Codexis, Inc. | Engineered transaminase polypeptides for industrial biocatalysis |
| CN109251925A (zh) * | 2017-07-14 | 2019-01-22 | 上海蓝木化工有限公司 | 一种离子交换树脂固定化转氨酶的制备及其应用 |
| WO2019207443A1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Unichem Laboratories Ltd | An enzymatic process for the preparation of (r)-sitagliptin |
| CA3126671A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | Codexis, Inc. | Engineered transaminase polypeptides |
| CN109777813B (zh) * | 2019-01-25 | 2021-05-07 | 浙江工业大学 | 一种转氨酶-plp共固定化酶及其制备与应用 |
| CN110106130B (zh) * | 2019-05-23 | 2021-05-04 | 浙江工业大学 | 一种转氨酶-辅酶共固定化工程菌细胞及应用 |
| EP3964571A4 (en) * | 2019-05-30 | 2023-04-12 | Asymchem Life Science (Tianjin) Co., Ltd. | TRANSAMINASE MUTANT AND ASSOCIATED APPLICATION |
| CN110747181B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | 江南大学 | 一种ω-转氨酶突变体及其在生产手性芳香胺中的应用 |
| CN113061594B (zh) * | 2019-12-31 | 2023-11-24 | 弈柯莱生物科技(集团)股份有限公司 | 转氨酶突变体、固定化转氨酶及用于制备西他列汀的用途 |
| CN111189813B (zh) * | 2020-01-14 | 2022-05-17 | 重庆师范大学 | 一种以戊二醛-壳聚糖非共轭荧光聚合物为荧光探针检测gsh的方法 |
| IL296841A (en) * | 2020-04-10 | 2022-11-01 | Codexis Inc | Transaminase transaminase polypeptides |
| EP4164620A4 (en) * | 2020-06-12 | 2025-10-08 | Aarti Industries Ltd | IMPROVED PROCESS FOR THE PREPARATION OF SITAGLIPTIN |
| CN112094856B (zh) * | 2020-09-23 | 2023-06-27 | 国药集团威奇达药业有限公司 | 一种转氨酶突变体及其在西格列汀合成中的应用 |
| CN114277008B (zh) * | 2020-09-28 | 2024-09-24 | 弈柯莱生物科技(集团)股份有限公司 | 一种(r)-选择性转氨酶及其应用 |
| EP3977863A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-04-06 | Erber Aktiengesellschaft | Means and methods to detoxify mycotoxins |
| CN113789310B (zh) * | 2021-01-25 | 2023-11-10 | 上海予君生物科技发展有限公司 | 一种转氨酶及其在制备莫西沙星或其中间体中的应用 |
| CN115466756A (zh) * | 2021-06-11 | 2022-12-13 | 弈柯莱生物科技(上海)股份有限公司 | 转氨酶、固定化转氨酶及用于制备西他列汀的用途 |
| CN113481254B (zh) * | 2021-06-29 | 2023-05-26 | 台州酶易生物技术有限公司 | 西他列汀中间体的制备方法 |
| CN115873816B (zh) * | 2021-09-28 | 2024-12-10 | 上海邦林生物科技有限公司 | 一种用于合成西格列汀的转氨酶突变体 |
| CN115975969B (zh) * | 2021-10-14 | 2025-08-12 | 弈柯莱生物科技(集团)股份有限公司 | 转氨酶及用于制备西他列汀或其中间体的用途 |
| CN116240189B (zh) * | 2021-12-07 | 2024-11-22 | 上海邦林生物科技有限公司 | 一种转氨酶突变体及其应用 |
| CN115873818B (zh) * | 2022-11-09 | 2025-05-02 | 重庆普佑生物医药有限公司 | 一种重组转氨酶及其酶制剂和应用 |
| CN119497752B (zh) * | 2022-11-09 | 2025-11-25 | 上海邦林生物科技有限公司 | 一种转氨酶突变体及其在西他列汀合成中的应用 |
| WO2024121301A1 (en) | 2022-12-09 | 2024-06-13 | Krka, D.D., Novo Mesto | Process for the preparation of sitagliptin |
| CN118547024A (zh) * | 2023-02-20 | 2024-08-27 | 弈柯莱生物科技(集团)股份有限公司 | 瑞格列汀中间体、其制备方法及应用 |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4600692A (en) | 1983-02-10 | 1986-07-15 | Purification Engineering, Inc. | Immobilized cells for preparing phenylalanine |
| US4518692A (en) | 1983-09-01 | 1985-05-21 | Genetics Institute, Inc. | Production of L-amino acids by transamination |
| US4826766A (en) | 1985-09-23 | 1989-05-02 | Genetics Institute, Inc. | Production of amino acids using coupled aminotransferases |
| US5316943A (en) | 1988-06-14 | 1994-05-31 | Kidman Gene E | Racemic conversion of using a transaminase |
| US4950606A (en) | 1989-06-22 | 1990-08-21 | Celgene Corporation | Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines |
| US5300437A (en) | 1989-06-22 | 1994-04-05 | Celgene Corporation | Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines |
| US5169780A (en) | 1989-06-22 | 1992-12-08 | Celgene Corporation | Enantiomeric enrichment and stereoselective synthesis of chiral amines |
| US5837458A (en) | 1994-02-17 | 1998-11-17 | Maxygen, Inc. | Methods and compositions for cellular and metabolic engineering |
| US6335160B1 (en) | 1995-02-17 | 2002-01-01 | Maxygen, Inc. | Methods and compositions for polypeptide engineering |
| US5605793A (en) | 1994-02-17 | 1997-02-25 | Affymax Technologies N.V. | Methods for in vitro recombination |
| US6117679A (en) | 1994-02-17 | 2000-09-12 | Maxygen, Inc. | Methods for generating polynucleotides having desired characteristics by iterative selection and recombination |
| AU694954B2 (en) | 1994-06-03 | 1998-08-06 | Novo Nordisk A/S | Purified myceliophthora laccases and nucleic acids encoding same |
| EP1559776A3 (en) | 1994-06-30 | 2006-01-11 | Novozymes Biotech, Inc. | Non-toxic, non-toxigenic, non-pathogenic Fusarium expression system and promoters and terminators for use therein |
| FI104465B (fi) | 1995-06-14 | 2000-02-15 | Valio Oy | Proteiinihydrolysaatteja allergioiden hoitamiseksi tai estämiseksi, niiden valmistus ja käyttö |
| EP0987332B1 (en) | 1997-04-23 | 2009-08-19 | Kaneka Corporation | DNA encoding a polypeptide having stereoselective transaminase activity, and transformants comprising said DNA |
| US6197558B1 (en) | 1997-05-19 | 2001-03-06 | Nsc Technologies | Transaminase biotransformation process |
| WO1999029902A1 (en) | 1997-12-08 | 1999-06-17 | California Institute Of Technology | Method for creating polynucleotide and polypeptide sequences |
| JP4221100B2 (ja) | 1999-01-13 | 2009-02-12 | エルピーダメモリ株式会社 | 半導体装置 |
| US6376246B1 (en) | 1999-02-05 | 2002-04-23 | Maxygen, Inc. | Oligonucleotide mediated nucleic acid recombination |
| EP1272967A2 (en) | 2000-03-30 | 2003-01-08 | Maxygen, Inc. | In silico cross-over site selection |
| US20050084907A1 (en) | 2002-03-01 | 2005-04-21 | Maxygen, Inc. | Methods, systems, and software for identifying functional biomolecules |
| JO2625B1 (en) | 2003-06-24 | 2011-11-01 | ميرك شارب اند دوم كوربوريشن | Phosphoric acid salts of dipeptidyl betidase inhibitor 4 |
| US20050009151A1 (en) | 2003-07-10 | 2005-01-13 | Pharmacia Corporation | Methods for the stereospecific and enantiomeric enrichment of beta-amino acids |
| CA2533838A1 (en) | 2003-08-11 | 2005-02-24 | Codexis, Inc. | Improved ketoreductase polypeptides and related polynucleotides |
| US7618799B2 (en) | 2007-01-31 | 2009-11-17 | Dow Global Technologies Inc | Bacterial leader sequences for increased expression |
| SG178753A1 (en) | 2007-02-12 | 2012-03-29 | Codexis Inc | Structure-activity relationships |
| WO2008108998A2 (en) | 2007-03-02 | 2008-09-12 | Richmond Chemical Corporation | Method to increase the yield and improve purification of products from transaminase reactions |
| WO2008127646A2 (en) | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Dsm Ip Assets B.V. | Transaminase-based processes for preparation of pregabalin |
| US8785162B2 (en) * | 2008-01-03 | 2014-07-22 | Cargill, Incorporated | Aminotransferase and oxidoreductase nucleic acids and polypeptides and methods of using |
| US20090312196A1 (en) | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Codexis, Inc. | Method of synthesizing polynucleotide variants |
| CN102405281B (zh) | 2009-02-26 | 2015-05-13 | 科德克希思公司 | 转氨酶生物催化剂 |
| ES2644992T3 (es) * | 2009-06-22 | 2017-12-01 | Codexis, Inc. | Reacciones de transaminasa |
| ES2567134T3 (es) | 2009-08-05 | 2016-04-20 | Infinity Pharmaceuticals, Inc. | Transaminación enzimática de análogos de ciclopamina |
| WO2011159910A2 (en) | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Codexis, Inc. | Biocatalysts and methods for the synthesis of (s)-3-(1-aminoethyl)-phenol |
| US9006460B2 (en) * | 2010-08-16 | 2015-04-14 | Cardiome International Ag | Process for preparing aminocyclohexyl ether compounds |
| US8932836B2 (en) | 2010-08-16 | 2015-01-13 | Codexis, Inc. | Biocatalysts and methods for the synthesis of (1R,2R)-2-(3,4-dimethoxyphenethoxy)cyclohexanamine |
| US9587229B2 (en) | 2011-06-24 | 2017-03-07 | Merck Sharp & Dohme Corp. | Immobilized transaminases and process for making and using immobilized transaminase |
| US9109209B2 (en) * | 2011-09-08 | 2015-08-18 | Codexis, Inc. | Biocatalysts and methods for the synthesis of substituted lactams |
| JP6436541B2 (ja) | 2013-02-28 | 2018-12-12 | コデクシス, インコーポレイテッド | 工業的生体触媒作用のための操作されたトランスアミナーゼポリペプチド |
-
2014
- 2014-02-24 JP JP2015560237A patent/JP6436541B2/ja active Active
- 2014-02-24 CN CN202210813494.XA patent/CN115927231A/zh active Pending
- 2014-02-24 SG SG11201506748WA patent/SG11201506748WA/en unknown
- 2014-02-24 EP EP14757245.7A patent/EP2961844B1/en active Active
- 2014-02-24 CA CA2902824A patent/CA2902824C/en active Active
- 2014-02-24 HU HUE14757245A patent/HUE042206T2/hu unknown
- 2014-02-24 US US14/768,408 patent/US9617573B2/en active Active
- 2014-02-24 CN CN201480024103.XA patent/CN105164263B/zh active Active
- 2014-02-24 SI SI201430901T patent/SI2961844T1/sl unknown
- 2014-02-24 DK DK14757245.7T patent/DK2961844T3/da active
- 2014-02-24 ES ES14757245.7T patent/ES2694327T3/es active Active
- 2014-02-24 WO PCT/US2014/018005 patent/WO2014133960A1/en not_active Ceased
-
2015
- 2015-08-13 IL IL24056515A patent/IL240565B/en active IP Right Grant
-
2017
- 2017-02-27 US US15/443,792 patent/US9963685B2/en active Active
- 2017-11-09 JP JP2017216318A patent/JP2018019723A/ja not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-04-04 US US15/945,549 patent/US10604744B2/en active Active
-
2020
- 2020-02-13 US US16/790,534 patent/US11098292B2/en active Active
-
2021
- 2021-07-19 US US17/379,563 patent/US12371678B2/en active Active
-
2025
- 2025-07-17 US US19/272,619 patent/US20250340853A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2902824A1 (en) | 2014-09-04 |
| IL240565A0 (en) | 2015-09-24 |
| CN105164263B (zh) | 2022-07-01 |
| US20160002688A1 (en) | 2016-01-07 |
| SI2961844T1 (sl) | 2018-11-30 |
| US20170175090A1 (en) | 2017-06-22 |
| US20200172882A1 (en) | 2020-06-04 |
| CA2902824C (en) | 2021-06-22 |
| CN105164263A (zh) | 2015-12-16 |
| US9963685B2 (en) | 2018-05-08 |
| IL240565B (en) | 2019-10-31 |
| US10604744B2 (en) | 2020-03-31 |
| CN115927231A (zh) | 2023-04-07 |
| DK2961844T3 (da) | 2019-01-02 |
| ES2694327T3 (es) | 2018-12-19 |
| US11098292B2 (en) | 2021-08-24 |
| JP2016509841A (ja) | 2016-04-04 |
| US12371678B2 (en) | 2025-07-29 |
| HUE042206T2 (hu) | 2019-06-28 |
| EP2961844B1 (en) | 2018-09-26 |
| EP2961844A4 (en) | 2016-10-19 |
| JP2018019723A (ja) | 2018-02-08 |
| US20250340853A1 (en) | 2025-11-06 |
| EP2961844A1 (en) | 2016-01-06 |
| US20180223265A1 (en) | 2018-08-09 |
| SG11201506748WA (en) | 2015-09-29 |
| US9617573B2 (en) | 2017-04-11 |
| WO2014133960A1 (en) | 2014-09-04 |
| US20210348138A1 (en) | 2021-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12371678B2 (en) | Engineered transaminase polypeptides for industrial biocatalysis | |
| US12163162B2 (en) | Biocatalysts and methods for the synthesis of substituted lactams | |
| US11352609B2 (en) | Engineered imine reductases and methods for the reductive amination of ketone and amine compounds | |
| EP2935572B1 (en) | Engineered biocatalysts and methods for synthesizing chiral amines | |
| US20240026401A1 (en) | Engineered biocatalysts and methods for synthesizing chiral amines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170914 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171109 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180330 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180608 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180618 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180810 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180815 |
|
| 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: 20181107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181109 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6436541 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| 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 |