L-賴氨酸羥化酶和利用了該l-賴氨酸羥化酶的羥基-l-賴氨酸的制造法及羥基-l-2-哌啶 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及利用了新型的賴氨酸羥化酶的羥基-L-賴氨酸的制造法、以及利用了 所得到的羥基-L-賴氨酸的羥基-L-2-哌啶酸的制造法。
【背景技術(shù)】
[0002] 羥基-L-賴氨酸是作為藥物的中間體等有用的中間體。例如，已知（3R)-羥 基-L-賴氨酸可以用作蛋白激酶C抑制劑（-)-balanol的前體（非專利文獻1)，（5R)-羥 基-L-賴氨酸可以用作具有抗腫瘤活性的Bengamide B的前體（非專利文獻2)。另外，還報 道了羥基-L-賴氨酸可以用作羥基-L-2-哌啶酸的原料（非專利文獻3、4)。例如，（4R)-羥 基-L-2-哌啶酸可以用作HIV蛋白酶抑制劑palinavir的前體（非專利文獻5)，（5S)-羥 基-L-2-哌啶酸和（5R)-羥基-L-2-哌啶酸可以用作抗菌劑的前體（專利文獻1)。
[0003] 作為羥基-L-賴氨酸的合成法，例如，報道了（3R)-羥基-L-賴氨酸活用了基于Ru 催化劑的不對稱氫化的方法（非專利文獻1)。
[0004] 需要說明的是，氨基酸羥化酶是對藥物的中間體等的制造有用的酶，據(jù)報道存在 脯氨酸4位羥化酶（非專利文獻6)、L-異亮氨酸雙加氧酶（非專利文獻7)等。但是，迄今 為止尚未報道有作用于L-賴氨酸的酶。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1:日本特表2004-505088號公報
[0008] 非專利文獻
[0009] 非專利文獻 1 :Coulon 等、Tetrahedron Lett.，1998, 39, 6467
[0010]非專利文獻 2 :Kinder等、J. Org. Chem.，2001，66, 2118
[0011] 非專利文獻 3 :Yasuda 等、Tetrahedron Asymm.，2006, 17, 1775
[0012] 非專利文獻 4 :Tsotsou 等、Biochemie, 2007, 89, 591
[0013] 非專利文獻 5 :Gillard 等、J. Org. Chem.，1996, 61，2226
[0014] 非專利文獻 6 :Shibasaki等、Appl. Environ. Microbiol.，1999, 65, 4028
[0015] 非專利文獻 7 :Hibi 等、Appl. Environ. Microbiol.，2011，77, 6926

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明要解決的課題
[0017] 非專利文獻1中記載的羥基-L-賴氨酸的合成法中，原料的制備繁雜，而且用于催 化劑的制備和再循環(huán)的成本負荷大，需要更高效的合成法。
[0018] 本發(fā)明的課題在于提供一種廉價且簡便地制造光學純度更高的羥基-L-賴氨酸 的新方法。
[0019] 用于解決課題的方案
[0020] 本發(fā)明人為了解決上述課題對光學活性羥基-L-賴氨酸的制造方法進行了深入 研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)L-精氨酸0羥化酶VioC的同源蛋白具有2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥 化酶活性，而L-精氨酸0羥化酶VioC的同源蛋白迄今為止作為蛋白質(zhì)沒有被分離的報 道，功能也不明確。并且發(fā)現(xiàn)，利用編碼這些蛋白質(zhì)的DNA制作轉(zhuǎn)化體，使該轉(zhuǎn)化體細胞、其 制備物和/或培養(yǎng)液與L-賴氨酸作用，由此能夠以高光學純度且高濃度得到羥基-L-賴氨 酸。此外發(fā)現(xiàn)，利用所得到的羥基-L-賴氨酸可以制造羥基-L-2-哌啶酸。本發(fā)明是基于 這些見解而完成的。
[0021] BP，本發(fā)明的要點如下所述。
[0022] (1) -種羥基-L-賴氨酸的制造方法，其特征在于，使2-酮戊二酸依賴型L-賴氨 酸羥化酶或包含該2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶的細胞、所述細胞的制備物或者對 所述細胞進行培養(yǎng)而得到的培養(yǎng)液與L-賴氨酸作用，生成下述通式（I)
[0023]
【主權(quán)項】
1. 一種羥基-L-賴氨酸的制造方法，其特征在于，使2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥 化酶或包含該2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶的細胞、所述細胞的制備物或者對所述 細胞進行培養(yǎng)而得到的培養(yǎng)液與L-賴氨酸作用，生成下述通式（I)所表示的羥基-L-賴氨 酸，
式中，R1、R2和R 3分別表示氫原子或羥基，R \ R2和R 3中的至少一個表示羥基。
2. 如權(quán)利要求1所述的羥基-L-賴氨酸的制造方法，其中，所述2-酮戊二酸依賴型 L-賴氨酸羥化酶包含以下的（A)、（B)或（C)所示的多肽： (A) 具有序列號2、4、6、8、10或12所表不的氣基酸序列的多狀； (B) 具有在序列號2、4、6、8、10或12所表示的氨基酸序列中一個或多個氨基酸發(fā)生了 缺失、取代和/或添加的氨基酸序列且具有2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶活性的多 肽；或 (C) 具有與序列號2、4、6、8、10或12所表不的氣基酸序列有60%以上的同源性的氣基 酸序列且具有2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶活性的多肽。
3. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的羥基-L-賴氨酸的制造方法，其中，包含所述2-酮 戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶的細胞是用編碼所述2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶 的DNA進行了轉(zhuǎn)化的細胞。
4. 如權(quán)利要求3所述的羥基-L-賴氨酸的制造方法，其中，編碼所述2-酮戊二酸依賴 型L-賴氨酸羥化酶的DNA包含以下的（D)、（E)或（F)所示的DNA : (D) 具有序列號1、3、5、7、9或11所表不的喊基序列的DNA ; (E) 包含在序列號1、3、5、7、9或11所表示的堿基序列中一個或多個堿基發(fā)生了取代、 缺失和/或添加的堿基序列且編碼具有2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶活性的多肽的 DNA ;或 (F) 包含與序列號1、3、5、7、9或11所表示的堿基序列的互補鏈在嚴格條件下雜交的堿 基序列且編碼具有2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶活性的多肽的DNA。
5. 如權(quán)利要求1~4中任一項所述的羥基-L-賴氨酸的制造方法，其中，使所述2-酮 戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶或包含該2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶的細胞、所述 細胞的制備物或者對所述細胞進行培養(yǎng)而得到的培養(yǎng)液在2-酮戊二酸和二價鐵離子的存 在下與所述L-賴氨酸作用。
6. -種羥基-L-2-哌啶酸的制造方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1~5中任一項所述 的制造方法制造羥基-L-賴氨酸，使選自由L-氨基酸氧化酶、L-氨基酸脫氫酶、L-氨基酸 轉(zhuǎn)移酶組成的組中的至少一種酶、或者選自由D-氨基酸氧化酶、D-氨基酸脫氫酶、D-氨基 酸轉(zhuǎn)移酶組成的組中的至少一種酶和氨基酸消旋酶與所得到的羥基-L-賴氨酸發(fā)生反應， 生成下述通式（II)所表示的化合物，之后使N-甲基-L-氨基酸脫氫酶與所得到的化合物 作用，生成下述通式（III)所表示的羥基-L-2-哌啶酸，
式中，R1、R2和R 3與通式⑴含義相同。
7. -種羥基-L-2-哌啶酸的制造方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1~5中任一項所 述的制造方法制造羥基-L-賴氨酸，使選自由L-賴氨酸6-氧化酶、L-賴氨酸6-脫氫酶、 L-賴氨酸6-轉(zhuǎn)移酶組成的組中的至少一種酶與所得到的羥基-L-賴氨酸發(fā)生反應，生成下 述通式（IV)所表示的化合物，之后使吡咯啉-5-羧酸還原酶與所的得到的化合物作用，生 成下述通式（III)所表示的羥基-L-2-哌啶酸，
式中，R1、R2和R 3與通式⑴含義相同。
8. -種羥基-L-2-哌啶酸的制造方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1~5中任一項所述 的制造方法制造羥基-L-賴氨酸，使賴氨酸環(huán)化脫氨酶與所得到的羥基-L-賴氨酸作用，生 成下述通式（III)所表示的羥基-L-2-哌啶酸，
式中，R1、R2和R 3與通式⑴含義相同。
9. 一種2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶蛋白，其具有與L-賴氨酸作用而生成羥 基-L-賴氨酸的活性，且包含以下的（A)、（B)或（C)所示的多肽： (A) 具有序列號2、4、6、8、10或12所表不的氣基酸序列的多狀； (B) 具有在序列號2、4、6、8、10或12所表示的氨基酸序列中一個或多個氨基酸發(fā)生了 缺失、取代和/或添加的氨基酸序列且具有2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶活性的多 肽；或 (C) 具有與序列號2、4、6、8、10或12所表不的氣基酸序列有60%以上的同源性的氣基 酸序列且具有2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶活性的多肽。
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種能夠有效地制造羥基-L-賴氨酸的方法。本發(fā)明提供一種羥基-L-賴氨酸的制造方法，其特征在于，使2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶或包含該2-酮戊二酸依賴型L-賴氨酸羥化酶的細胞、所述細胞的制備物或者對所述細胞進行培養(yǎng)而得到的培養(yǎng)液與L-賴氨酸作用，生成下述通式(I)(式中，R1、R2和R3分別表示氫原子或羥基，R1、R2和R3中的至少一個表示羥基)所表示的羥基-L-賴氨酸。
【IPC分類】C12P13-04, C12N15-09, C12N9-02
【公開號】CN104685061
【申請?zhí)枴緾N201480002505
【發(fā)明人】木野邦器, 原良太郎, 三宅良磨, 川端潤
【申請人】株式會社Api
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年2月18日
【公告號】EP2889378A1, US20150259715, WO2014129459A1