[發明專利]L-半胱氨酸的制造方法

在審

• 申請號: 201780051592.1
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN109996882A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 本田孝祐;井村誠;巖切亮
• 申請（專利權）人: 興人生命科學株式會社;國立大學法人大阪大學
• 主分類號: C12P13/06
• 分類號: C12P13/06;C12N15/09;C12P13/04;C12P13/12;C12N9/04;C12N9/10
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 龔敏;王剛

本發明的課題在于，提供一種取代現有的發酵法的新的制造L?半胱氨酸的方法。更具體而言，通過耐熱性酶的組合，提供一種L?半胱氨酸的制造方法。特別是課題在于，提供一種有效地制造由3?磷酸甘油酸(3PG)經由磷酸羥基丙酮酸(HPV)合成O?磷酸絲氨酸的通路的方法。本發明通過使源自嗜熱菌的磷酸絲氨酸氨基轉移酶(PSAT)及3磷酸甘油酸脫氫酶(PGDH)作用于3PG而生成O?磷酸絲氨酸的O?磷酸絲氨酸的制造方法及包含該工序的L?半胱氨酸的制造方法來解決課題。

技術領域

本發明涉及作為氨基酸的一種的L-半胱氨酸的制造方法。

背景技術

L-半胱氨酸為近年來市場急劇擴大的氨基酸，預測其市場今后也會由于世界人口的增加而持續擴大。L-半胱氨酸的主要的用途為用作食品添加物、藥品、化妝品或谷胱甘肽、N-乙酰基-半胱氨酸、輔酶A的合成前體。

作為L-半胱氨酸的制造方法，以從毛發或羽毛等的酸水解物的分離提取為中心，但近年也開始利用使用微生物的發酵法來制造。但是，利用微生物的發酵法存在如下的課題。已知有L-半胱氨酸的細胞內濃度的上升會引起(1)對微生物的增殖抑制和(2)對生物合成酶的反饋抑制。關于(1)，正在謀求通過L-半胱氨酸細胞外排泵蛋白的鑒定和該基因的表達強化來解決；關于(2)，正在謀求通過L-半胱氨酸生物合成酶的立體結構解析和反饋抑制機制的闡明、及基于其的非敏感性變異酶的研發的育種戰略來解決。這樣，正在嘗試有效利用微生物的代謝功能、通過基因改造、育種等來提高生產率，但由于如上所述的課題，有時無法得到充分的生產率。(專利文獻1～5)

另外，正在進行使用源自微生物的酶制造各種有用物質(專利文獻6、7)。用這種方法制造L-半胱氨酸時，有時在其過程中會合成O-磷酸絲氨酸。該O-磷酸絲氨酸由3-磷酸甘油酸(以下，原則上稱為“3PG”)經由磷酸羥基丙酮酸(以下，原則上稱為“HPV”)而合成。在非專利文獻1中報道有源自作為超嗜熱菌古生菌的東工大硫化葉菌(Sulfolobus tokodaii)的3-磷酸甘油酸脫氫酶(以下，原則上稱為“PGDH”)，但僅在pH11這樣的非常極端的條件且以促進二硫鍵的方式設計的大腸桿菌中過量表達的PGDH能確認到酶活性，在本來菌體可生存的中性附近的pH8.0幾乎看不到活性。本申請發明人等對已經被注釋(annotation)的源自Thermococcuskodakarensis KOD1的PGDH進行克隆，測定酶活性，但同樣地單獨時不能表現出活性。

在這種背景中，為了適應今后需求的進一步增大而要求開發一種L-半胱氨酸的廉價且有效的制造方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-22215號公報

專利文獻2：WO2013/000864

專利文獻3：日本特開2009-232844號公報

專利文獻4：日本再表2012-137689號公報

專利文獻5：WO2012/152664

專利文獻6：日本特開2005-160371號公報

專利文獻7：日本特開2003-219892號公報

非專利文獻

非專利文獻1:1:Shimizu Y,Sakuraba H,Doi K,Ohshima T(2008)Molecular andfunctional characterization of D-3-phosphoglyceratedehydrogenase in theserine biosynthetic pathway of the hyperthermophilicarchaeon Sulfolobustokodaii.Arch Biochem Biophys.470(2):120-8.

發明內容