微生物酵素によるL-リジンから高付価値物質の生産

利用微生物酶从 L-赖氨酸生产高价值物质

• 批准号: 15780055
• 负责人: 竹中 慎治
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780055/
• 关键词: L-リジン; Pseudomonas; 脱アミノ酵素; L-リジン2-モノオキシゲナーゼ; L-リジン塩酸塩; L-リジン脱アミノ酵素; Δ^<1->ピペリデイン6-カルボン酸; Δ^1ピペリデイン6-カルボン酸

微生物酵素によるL-リジンから高付加価値のある含窒素複素環化合物の大量合成法の開発を最終目標とし,L-リジンのアミノ基を選択的に脱アミノする脱アミノ酵素生産菌を分離し,同菌由来の酵素の精製と特性解析をした.L-リジンを唯一の窒素源とする培地にて分離した菌株の中から同培地にて良好な生育を示しかつL-リジン脱アミノ酵素生産量の高いK-70-1株を選抜した,本菌の形態的および生化学的性質,16SrRNAの塩基配列の解析からK70-1株をPseudomonas属であると同定した.K70-1株の生産するL-リジン脱アミノ酵素を精製した.2.6%の収率で72倍に精製でき,比活性は63U/mgであった.本酵素の分子量はゲル濾過法にて77,000,SDS-PAGEにて78,000であった.本酵素のpHおよび熱安定性について検討したところ,pH7.5において最も安定で,60℃で10分間約100%の活性を維持した.至適pHは7.0であった.酵素反応生産物をUV, TLC, GC-MSにて同定した.σ-アミノベンズアルデヒドにてジヒドロキナゾリニウム複合体とし,UV分析したところ,450nmに極大吸収を示した.これは,既報の論文のΔ^1-ピペリデイン2-カルボン酸(P2C)複合体由来の極大吸収波長と一致した.TLCの移動度およびGC-MSのフラグメンテーションパターンはオーセンティックなP2Cと一致した.本酵素反応における酸素消費量とP2Cの生成量について調べた.30分間反応で0.18mMの酸素を消費し,0.13mMのP2Cを生成した.1molのL-リジンが1molの酸素の消費を伴って2-位のアミノ基が遊離し,2-オキソ-6-アミノカプロン酸となり非酵素的な環状化によりP2Cが生成したと結論した.K70-1株の生産する脱アミノ酵素はL-リジン2-モノオキシゲナーゼであった.

为了开发一种利用微生物酶从L-赖氨酸大规模合成高附加值含氮杂环化合物的方法，我们分离出了一种能够选择性脱氨L-赖氨酸氨基的脱氨酶细菌。纯化并表征了源自同一细菌的酶。 K-70-1菌株是从以杜松子酒为唯一氮源的培养基上分离得到的菌株中，从形态学和形态学方面筛选出在同一培养基中生长良好、L-赖氨酸脱氨酶产量高的菌株。 16S rRNA碱基序列生化特性及分析-1菌株经鉴定为假单胞菌属菌株K70-1产生的L-赖氨酸脱氨酶，纯化72次，收率为2.6％，其比活性为63U/mg。通过凝胶过滤法，酶为77,000。 SDS-PAGE 中为 78,000。当研究该酶的 pH 值和热稳定性时，它在 pH 7.5 下最稳定，并在 60°C 下保持约 100% 的活性。最适 pH 为 7.0。到紫外线，薄层色谱法，经GC-MS鉴定，二氢喹唑啉鎓络合物是与σ-氨基苯甲醛形成的，紫外分析显示在450 nm处有最大吸收。最大吸收波长与 2-羧酸 (P2C) 复合物的吸收波长一致。TLC 迁移率和 GC-MS 裂解模式与真实的 P2C 一致。研究了消耗的氧气量和生成的P2C的量。在30分钟的反应中，消耗了0.18mM的氧气并生成了0.13mM的P2C。随着消耗量，1mol的L-赖氨酸被转化为2位。 1 mol 氧。结论是该基团被释放，成为2-氧代-6-氨基己酸，并通过非酶环化生成P2C。菌株K70-1产生的脱氨酶是L-赖氨酸2-单加氧酶。