RU2002105499A - Новые цитохром Р450-монооксигеназы и их применение для окисления органических соединений - Google Patents
Новые цитохром Р450-монооксигеназы и их применение для окисления органических соединенийInfo
- Publication number
- RU2002105499A RU2002105499A RU2002105499/13A RU2002105499A RU2002105499A RU 2002105499 A RU2002105499 A RU 2002105499A RU 2002105499/13 A RU2002105499/13 A RU 2002105499/13A RU 2002105499 A RU2002105499 A RU 2002105499A RU 2002105499 A RU2002105499 A RU 2002105499A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phe87val
- monooxygenase
- mutant
- oxidation
- cytochrome
- Prior art date
Links
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims 11
- 102000002004 Cytochrome P-450 Enzyme System Human genes 0.000 title claims 10
- 101710198130 NADPH-cytochrome P450 reductase Proteins 0.000 title claims 8
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 title 1
- 102220163556 rs61747188 Human genes 0.000 claims 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 11
- 102000008109 Mixed Function Oxygenases Human genes 0.000 claims 9
- 108010074633 Mixed Function Oxygenases Proteins 0.000 claims 9
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 8
- 102200091217 c.563T>A Human genes 0.000 claims 8
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 6
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims 5
- CRDNMYFJWFXOCH-YPKPFQOOSA-N (3z)-3-(3-oxo-1h-indol-2-ylidene)-1h-indol-2-one Chemical compound N/1C2=CC=CC=C2C(=O)C\1=C1/C2=CC=CC=C2NC1=O CRDNMYFJWFXOCH-YPKPFQOOSA-N 0.000 claims 4
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 4
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims 4
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 claims 4
- 102220003740 rs78478128 Human genes 0.000 claims 4
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 claims 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 3
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 claims 3
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 claims 3
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 claims 3
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims 3
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical compound C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- LUYISICIYVKBTA-UHFFFAOYSA-N 6-methylquinoline Chemical group N1=CC=CC2=CC(C)=CC=C21 LUYISICIYVKBTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- JRLTTZUODKEYDH-UHFFFAOYSA-N 8-methylquinoline Chemical compound C1=CN=C2C(C)=CC=CC2=C1 JRLTTZUODKEYDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- CRDNMYFJWFXOCH-BUHFOSPRSA-N Couroupitine B Natural products N\1C2=CC=CC=C2C(=O)C/1=C1/C2=CC=CC=C2NC1=O CRDNMYFJWFXOCH-BUHFOSPRSA-N 0.000 claims 2
- 108010015742 Cytochrome P-450 Enzyme System Proteins 0.000 claims 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims 2
- CRDNMYFJWFXOCH-UHFFFAOYSA-N isoindigotin Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C2=CC=CC=C2NC1=O CRDNMYFJWFXOCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 2
- SMUQFGGVLNAIOZ-UHFFFAOYSA-N quinaldine Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C)=CC=C21 SMUQFGGVLNAIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- PSQYTAPXSHCGMF-BQYQJAHWSA-N β-ionone Chemical compound CC(=O)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C PSQYTAPXSHCGMF-BQYQJAHWSA-N 0.000 claims 2
- BLRHMMGNCXNXJL-UHFFFAOYSA-N 1-methylindole Chemical compound C1=CC=C2N(C)C=CC2=C1 BLRHMMGNCXNXJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 claims 1
- UZFLPKAIBPNNCA-BQYQJAHWSA-N alpha-ionone Chemical compound CC(=O)\C=C\C1C(C)=CCCC1(C)C UZFLPKAIBPNNCA-BQYQJAHWSA-N 0.000 claims 1
- UZFLPKAIBPNNCA-UHFFFAOYSA-N alpha-ionone Natural products CC(=O)C=CC1C(C)=CCCC1(C)C UZFLPKAIBPNNCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims 1
- 229930007090 gamma-ionone Natural products 0.000 claims 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Substances CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940094933 n-dodecane Drugs 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- SFEOKXHPFMOVRM-BQYQJAHWSA-N γ-ionone Chemical compound CC(=O)\C=C\C1C(=C)CCCC1(C)C SFEOKXHPFMOVRM-BQYQJAHWSA-N 0.000 claims 1
Claims (25)
1. Цитохром Р450- монооксигеназа, которая, как минимум, способна к одной из следующих реакций:
a) окисление в случае необходимости замещенных N-, О-, или S-гетероциклических одно-, двух- или многозвенных ароматических соединений;
b) окисление в случае необходимости замещенных одно- или многозвенных ароматических углеводородов;
c) окисление неразветвленных или разветвленных алканов и алкенов и
d) окисление в случае необходимости замещенных циклоалканов и
циклоалкенов,
причем монооксигеназа является производной из цитохром Р450- монооксигеназы ВМ-3 из Bacillicus megaterium с последовательностью аминокислот согласно SEQ ID NO:2, которая имеет, по меньшей мере, одну функциональную мутацию в, как минимум, одной из областей последовательности аминокислот 172-224, 39-43, 48-52, 67-70, 330-335, 352-356, 73-82, 86-88; за исключением простого мутанта Phe87Val.
2. Монооксигеназа по п.1, отличающаяся тем, что она имеет, по меньшей мере, одну функциональную мутацию, в частности, замещение аминокислоты, как минимум, в одной из областей последовательности 73-82, 86-88 и 172-224.
3. Монооксигеназа по п.1, отличающаяся тем, что она имеет, по меньшей мере, одно- или многократные замещения аминокислот:
a) Phe87Val, Leu188Gln;или
b) Phe87Val, Leu188Gln, Ala74Gly;
а также их функциональные эквиваленты, которые способны, как минимум, к одной из вышеуказанных реакций окисления.
4. Последовательность нуклеиновых кислот, кодирующая монооксигеназу по одному из предыдущих пунктов.
5. Экспрессионный конструкт, содержащий при генетическом контроле регулятивных последовательностей нуклеиновых кислот кодирующую последовательность нуклеиновых кислот, которая охватывает последовательность нуклеиновых кислот по п.4.
6. Вектор, охватывающий, как минимум, один из экспрессионных конструктов по п.5.
7. Рекомбинантный микроорганизм, который трансформируется, как минимум, одним вектором по п.6.
8. Микроорганизм по п.7, выбранный среди бактерий из рода Escherichia.
9. Способ микробиологического окисления N-, О-, или S-гетероциклических одно-, или многозвенных ароматических соединений, отличающийся тем, что
а1) культивируют рекомбинантный микроорганизм, который экспримирует бактериальное происхождение цитохром Р450- монооксигеназы в культуральной среде в присутствии экзогенного, или образованного промежуточно субстрата; или
а2) инкубируют содержащую субстрат реакционную среду с цитохром Р450 -монооксигеназой бактериального происхождения; и
b) выделяют образовавшийся продукт окисления или последовательный продукт этого из среды.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что экзогенный или промежуточно образующийся субстрат выбирают среди в случае необходимости замещенных N-, или S-гетероциклических одно-, или многозвенных ароматических соединений.
11. Способ по п.9 или 10, причем монооксигеназа является мутантом по одному из пп.1-3, включая мутант Phe87Val.
12. Способ по п.11, причем мутант имеет, по меньшей мере, следующие одно- или многократные замещения аминокислот:
1) Phe87Val;
2) Phe87Val, Leu188Gln; или
3) Phe87Val, Leu188Gln; Ala74Gly.
13. Способ микробиологического окисления соединения согласно определению по п.1 b), с) или d), отличающийся тем, что
а1) культивируют рекомбинантный производящий цитохром Р450 микроорганизм по п.7 или 8 в культуре в присутствии экзогенного, или образованного промежуточно окисляющего субстрата; или
а2) инкубируют содержащую субстрат реакционную среду с цитохром Р450- монооксигеназой по одному из пп.1-3; и
b) выделяют образовавшийся продукт окисления или последовательный продукт этого из среды; причем не исключается мутант монооксигеназы Phe87Val.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что экзогенный или промежуточно образующийся субстрат выбирают среди
a) в случае необходимости замещенных одно- или многозвенных ароматических углеводородов;
b) неразветвленных или разветвленных алканов и алкенов;
c) в случае необходимости замещенных циклоалканов и циклоалкенов.
15. Способ по п.13 или 14, причем монооксигеназа является мутантом по одному из пп.1-3, включая мутант Phe87Val.
16. Способ по п.15, причем мутант имеет, по меньшей мере, следующие одно- или многократные замещения аминокислот:
1) Phe87Val;
2) Phe87Val, Leu188Gln; или
3) Phe87Val, Leu188Gln; Ala74Gly.
17. Способ по одному из пп.9-16, отличающийся тем, что в качестве экзогенного субстрата выбирают, как минимум, одно соединение среди вышеопределенных групп соединений от а) до d), добавляют в среду, а окисление проводят путем энзиматического преобразования содержащей субстрат среды в присутствии кислорода, при температуре примерно от 20°С до 40°С, и значении рН примерно от 6 до 9, причем содержащая субстрат среда содержит, кроме того, по отношению к субстрату примерно 10-100 кратный молярный избыток восстановительных эквивалентов.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что в качестве экзогенного субстрата используют соединение, выбранное среди следующих: нn-гексан, н-октан, н-декан, н-додекан, кумол, 1-метилиндол, 5-Cl или Br-индол, инден, бензотиофен, α, β и γ-ионон, акридин, нафталин, 6-метил или 8-метилхинолин, хинолин и хинальдин.
19. Способ микробиолического производства индиго и/ или индирубина, отличающийся тем, что
а1) культивируют рекомбинантный микроорганизм, производящий в культуральной среде окисляющий индол цитохром Р450, в присутствии экзогенного, или образованного промежуточно окисляющего индола; или
а2) инкубируют содержащую индиго реакционную среду с цитохром Р450- монооксигеназой; и
b) выделяют образовавшийся продукт окисления или последовательный продукт этого из среды;
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что из среды выделяют образующийся индиго и/или индирубин, который был получен путем окисления промежуточно образующегося индола.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что окисление индола проводят путем культивации микроорганизмов в присутствии кислорода при температуре культивации примерно 20-40°С и значении рН от 6 до 9.
22. Способ по п.20 или 21, причем монооксигеназа является мутантом по одному из пп.1-3, включая мутант Phe87Val.
23. Способ по п.22, причем мутант имеет, по меньшей мере, следующие одно- или многократные замещения аминокислот:
1) Phe87Val;
2) Phe87Val, Leu188Gln; или
3) Phe87Val, Leu188Gln; Ala74Gly.
24. Биореактор, включающий энзим по одному из пп.1-3, или рекомбинантный организм по п.7 или 8 в иммобилизированной форме.
25. Применение цитохром Р450- монооксигеназы по одному из пп.1-3, вектора по п.6, или микроорганизма по п.7 или 8 для микробиологического окисления
a) в случае необходимости замещенных N-, О- или S-гетероциклических одно-, двух- или многозвенных ароматических соединений;
b) в случае необходимости замещенных одно-, или многозвенных ароматических углеводородов;
c) неразветвленных или разветвленных алканов и алкенов;
d) в случае необходимости замещенных циклоалканов и циклоалкенов, причем не исключается мутант монооксигеназы Phe87Val.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19935115A DE19935115A1 (de) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | Elektronendonorsystem für Enzyme |
| DE19935115.5 | 1999-07-27 | ||
| DE19955605.9 | 1999-11-18 | ||
| DE19955605A DE19955605A1 (de) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | Neue Cytochrom P450-Monoxygenasen und deren Verwendung zur Oxidation N-heterocyclischer Aromaten |
| DE10014085.8 | 2000-03-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002105499A true RU2002105499A (ru) | 2003-08-27 |
| RU2285044C2 RU2285044C2 (ru) | 2006-10-10 |
Family
ID=37435704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002105499/13A RU2285044C2 (ru) | 1999-07-27 | 2000-07-27 | Новые цитохром р450-монооксигеназы и их применение для окисления органических соединений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2285044C2 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HUE034344T2 (en) * | 2011-11-01 | 2018-02-28 | Firmenich & Cie | Cytochrome P450 and its use for enzymatic oxidation of terpenes |
| CN112176000B (zh) * | 2013-09-19 | 2024-09-10 | 弗门尼舍有限公司 | 用于生产芳香醇的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9422205D0 (en) * | 1994-11-03 | 1994-12-21 | British Gas Plc | Enzyme mutant and method |
| DE19507546C2 (de) * | 1995-03-03 | 2001-05-03 | Max Delbrueck Centrum | Verfahren zur regioselektiven Hydroxylierung von langkettigen Alkanen, Fettsäuren und anderen Alkylverbindungen |
| WO1997016553A1 (en) * | 1995-11-01 | 1997-05-09 | Bg Plc | MUTANT MONO-OXYGENASE CYTOCHROME P450cam |
-
2000
- 2000-07-27 RU RU2002105499/13A patent/RU2285044C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2380186A1 (en) | Novel cytochrome p450 monooxygenases and their use for oxidizing organic compounds | |
| Mihovilovic | Enzyme mediated Baeyer-Villiger oxidations | |
| Baldwin et al. | On oxygen limitation in a whole cell biocatalytic Baeyer–Villiger oxidation process | |
| Burton | Development of bioreactors for application of biocatalysts in biotransformations and bioremediation | |
| KR940005597B1 (ko) | 멜라닌 제조방법 | |
| US20190323047A1 (en) | Mutated enzyme of flavin containing monooxygenase with increased indigo production and recombinant microorganism producing the same | |
| JP5268064B2 (ja) | プラスミド、形質転換体、及び３−カルボキシムコノラクトンの製造方法 | |
| RU2002105499A (ru) | Новые цитохром Р450-монооксигеназы и их применение для окисления органических соединений | |
| Naik et al. | Studies on the production of enantioselective nitrilase in a stirred tank bioreactor by Pseudomonas putida MTCC 5110 | |
| CN113355299B (zh) | 酮酸还原酶、基因、工程菌及在合成手性芳香2-羟酸中的应用 | |
| ES2382027T3 (es) | Citocromo P450 monooxigenasas de bacterias termófilas | |
| Cheng et al. | High-level production penicillin G acylase from Alcaligenes faecalis in recombinant Escherichia coli with optimization of carbon sources | |
| CN105567651B (zh) | 动物粪便宏基因组来源的热稳定性邻苯二酚1,2-双加氧酶、其编码基因及其制备方法 | |
| KR20110065791A (ko) | 플라빈 함유 일원자산소화효소 유전자를 내포하는 재조합 대장균을 이용하여 회분식 또는 연속식 배양으로 바이오 인디고를 대량 생산하는 방법 | |
| CN118956845A (zh) | 一种手性医药中间体的酶法合成 | |
| JP5158765B2 (ja) | インドール酸化酵素 | |
| CN105177026A (zh) | 一种顺式-3-羟基-l-脯氨酸羟化酶改造基因及其应用 | |
| CN115786295B (zh) | 一种l-泛解酸内酯脱氢酶、编码基因及应用 | |
| KR100463966B1 (ko) | 시아노카르복실산 에스테르로부터 디카르복실산모노에스테르의 제조 | |
| CN101978055A (zh) | 新型过氧化氢生成型nadh氧化酶及编码其的dna | |
| CN118530954B (zh) | 多环酮单加氧酶突变体及其在手性拉唑药物合成中的应用 | |
| CN114934057B (zh) | 一种适于大肠杆菌高效表达的IsDNA序列、制备方法、重组表达质粒及工程菌 | |
| RU2731289C2 (ru) | Способ конструирования на основе бактерий рода Rhodococcus штамма-биокатализатора, обладающего нитрилазной активностью и повышенной операционной стабильностью, рекомбинантный штамм бактерий Rhodococcus rhodochrous, полученный таким способом, способ синтеза акриловой кислоты с использованием этого штамма в качестве биокатализатора | |
| JP4744437B2 (ja) | ピコリン酸類の製造方法 | |
| Vasait et al. | Bacterial conversion of Cephalosporin C: Optimization in Achromobacter xylosooxidans |