JPH02190196A - ノカルディア属放線菌による光学活性体の製造方法 - Google Patents

ノカルディア属放線菌による光学活性体の製造方法

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JPH02190196A
JPH02190196A JP1163789A JP1163789A JPH02190196A JP H02190196 A JPH02190196 A JP H02190196A JP 1163789 A JP1163789 A JP 1163789A JP 1163789 A JP1163789 A JP 1163789A JP H02190196 A JPH02190196 A JP H02190196A
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salt
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methylphosphinobutyric acid
acid
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JP1163789A
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Masao Kuwabara
桑原 正雄
Michito Tagawa
道人 田川
Takashi Furusato
古里 孝
Shuzo Araya
新家 修造
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Nissan Chemical Corp
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Nissan Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、安価な化学的合成法で得られたN−アシル−
D、 L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸また
はその塩に微生物の培養菌体またはその培養処理物を作
用させて酵素的にL−2−アミノ−4−メチルホスフィ
ノ酪酸を製造する方法に関するものである。 なお、上記の含燐化合物は除草剤の活性成分として有用
である。また、そのL体は01体の約2倍の活性を有す
る。 (従来の技術) 従来、N−アシル−D、L−2−アミノ−4−メチルホ
スフィノ酪酸又はその塩の化学的合成法(特開昭489
1019及び特開昭52−139727 )は知られて
いるが、この場合はラセミ体、すなわち光学異性体であ
るD一体とL一体の混合物として得られので、活性本体
であるし一体以外に余分なり一体も得られることになり
、経済的に有効な方法とはいえない。 一方、酵素化学的な検討はほとんどなされていないが、
シュードモナス・マルトフイリアBN−233(Pse
udomonas maltophilia BN−2
33)の培養菌体を用いてN−アシル−D、L−2−ア
ミノ−4−メチルホスフィノmMからL−2−アミノ−
4−メチルホスフィノ酪酸が生じることが報告されてい
る(特開昭5547630 )。 しかしながら、この方法は微生物の属が異なる点に於て
本発明の光学分割法とは全く異なる。 (発明が解決しようとする問題点) 従って本発明は、本発明の微生物の培養菌体またはその
処理物を用いて、温和な条件下で一般式
【式中、Rは非
置換又はハロゲン置換アシル基を表す。】で表されるN
−アシル−D、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ
酪酸の光学分割を行う新規な方法を提供しようとするも
のである。 (問題点を解決するための手段) 前記の目的は、ノカルデイア(Nocardia)属に
属する放線菌から選ばれたN−アシル−D、L−2−ア
ミノ−4−メチルホスフィノ酪酸をL−2−アミノ−4
−メチルホスフィノ酪酸に変換する能力を有する微生物
の菌体またはその処理物の存在下でN−アシル−D、L
−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸をL−2−ア
ミノ−4−メチルホスフィノ#酸とN−アシル−D−2
アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸との混合物に変換す
ることを特徴とする光学分割法により達成される。 (具体的な説明) D、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸は除草
剤、特に多年生雑草及び雑潅木防除用除草剤として有用
である。しかしながら、本物質の除草作用の研究から除
草活性の本体はL−2−アミノ−4−メチルホスフィノ
酪酸に起因することが判明している。 本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、N−アシル−D、L−2−アミノ−4メチル
ホスフイノ酪酸のうち、L一体だけを選択的に脱アセチ
ル化して、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸
に変換することの出来る微生物を見いだし本発明を完成
するに至った。 本発明に使用する微生物としては、ノカルデイア(No
card ia)属から選ばれた微生物のうち、N−ア
シル−D、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸
のL一体だけを選択的に脱アセチル化して、L−2−ア
ミノ−4−メチルホスフィノ酪酸に変換することの出来
る微生物であればよい。この様な微生物は一般に入手ま
たは購入が容易である保存株から選択することが出来る
し、または自然界から分離することが出来る。 なお、これらの菌株に変異を生じさせて一層生産性の高
い菌株を得ることもできる。また、これら菌株の細胞中
に存在する酵素の生産に関与する遺伝子を切り出し、こ
れを適切なベクター例えばプラスミドに挿入し、このベ
クターを用いて適当な宿主、例えばエシェリッヒア・コ
リ (Uscherichia coli)や酵母のごとき
異種宿主または同種宿主を形質転換することにより、本
発明の酵素生産株を人為的に創製することもできる。 本発明に用いるノカルデイア属放線菌の例としては、埼
玉県白岡町の土壌より分離したノカルディア・エスピー
 NCB 26 (Nocardia sp、 NCB
 26)株が挙げられる。本菌株の菌学的性状を示すと
、次の通りである。 (1)形態的特徴 若い細胞は菌糸状に生育し、 分岐が観察される。菌糸
は培養の進行に従って桿菌あるいは長桿菌状に分断する
。気菌糸は、イースト・麦芽寒天で良好に着生する。菌
糸の直径は約0.6〜0.8μである。 (2)細胞壁組成 ジアミノピメリン酸  メソ型 糖組成  アラビノース、ガラクトース(3)各培地に
おける生育状態(25°C121日間観察)■シュクロ
ース・硝酸塩寒天培地 生育は中程度であり、コロニーの色は白色である。 ■グルコース・アスパラギン寒天培地 生育は中程度であり、コロニーの色は白色ないし淡いク
リーム色である。 ■グリセリン・アスパラギン寒天培地 生育は中程度であり、コロニーの色は白色である。 ■スターチ寒天培地 生育は貧弱であり、コロニーの色は白色である。 ■チロシン寒天培地 生育は貧弱であり、コロニーの色は白色である。 ■栄養寒天培地 生育は中程度であり、コロニーの色は淡黄色である。 ■イースト・麦芽寒天培地 生育は豊富であり、コロニーの色は淡黄色ないし橙色で
ある。 ■オートミール寒天培地 生育は貧弱であり、コロニーの色は白色である。 (4)生理的性質 ■生育温度範囲:10〜40°C0最適、25〜30”
C。 ■生育p+1範囲:5.0〜10.0゜最適、7.0〜
8.o0■ゼラチンの液化:陽性 ■スターチの加水分解:陽性 ■脱脂牛乳の凝固、ペプトン化:ともに陰性■メラニン
様色素の生成:陰性 (5)各種炭素源の同化性(プリドハム・ゴドリーブ寒
天培地上) L−アラビノース  士 D−キシロース   + D−グルコース   + D−フラクトース  + シュクロース    + イノシトール    + L−ラムノース ラフィノース D−マンニット   士 NC826株の菌学的性質を、バーシーズ・マニュアル
・オブ・システマティク・バクテリオロジーの記載にも
とづいて検索した結果、本菌株はノカルデイア属に属す
る一菌株と認められる。本菌株は、工業技術院微生物工
業技術研究所に微生物受託番号微工研菌寄第10460
号として寄託されている。なお、本発明に使用出来る微
生物株は上記の例に限定されるものではない。 本発明に用いる微生物の培養は、通常、振とう培養ある
いは通気撹はん深部培養等の好気的条件下で行う。培養
温度は10〜37°C1培養pl+は6〜9で、1〜6
日間培養する。 培地には、使用菌が資化し得る炭素源、窒素源、無機塩
及び微量有機栄養源が含まれる。 即ち、炭素源としては、グルコース、デンプン加水分解
液、糖蜜などの炭水化物等も使用できる。 窒素源としては、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化
アンモニウム等の各種の無機及び有機のアンモニウム塩
類または肉エキス、酵母エキス、コーン・スチーブ・リ
カー、カゼイン加水分解物等の天然有機窒素源も使用可
能である。 無機塩としては、マグネシウム、鉄、マンガン、カリウ
ム、ナトリウム等の塩が適時用いられる。 また、目的変換酵素活性を誘導あるいは酵素活性を高め
るために、培養初期あるいは培養途中に本酵素の基質と
なる一般式(■)により表される化合物あるいは本酵素
の基質となる一般式(1)により表される化合物の構造
類似体等を微生物の生育を妨げない程度添加し培養する
ことも出来る。 上記の方法で得られた培養物またはその処理物が本発明
の光学分割に用いられるのであるが、ここでいう培養処
理物とは、例えば培養物から集菌洗浄された菌体、菌体
の超音波処理、ゴーリン破砕やその他の処理で光学分割
活性を保持した酵素を抽出精製したものや、菌体や抽出
精製酵素に更に固形化処理を施したもの等を示す。 また本酵素の基質となる一般式(1)により表される化
合物中の置換基Rであるアシル基は、本微生物酵素で分
解されてL−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸を
生成し得るアシル基であればどんな基であってもよいが
、通常工業的に用いられるアシル基はアルカノイル基及
びアロイル基で、その中でも、ホルミル、アセチル、プ
ロピオニル、ノルマルブチリル、イソブチリル、ノルマ
ルペンタノイルおよびイソペンタノイルの様な炭素数1
〜5のアルカノイル基及びベンゾイル基等が例示される
。これらの基の水素原子がハロゲン原子と置換されてい
ることは本酵素反応を妨げない限り何等制限されるもの
ではない。 本発明の方法に用いられる基質は、上記のN−アシル−
D、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸だけで
なく、その塩(例えばナトリウム塩、カリウム塩、アン
モニウム塩またはカルシウム塩)も包含する。 これらの基質を、特に濃度に制限はないが、通常0.5
〜10%で使用する。 反応温度は10〜40°C1好
ましくは20〜37°Cである。 反応pHは4〜10
、好ましくは6〜9の範囲で1〜4日間反応する。 反応液からL−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸
とN−アシル−D−2−アミノ−4−メチルホスフィノ
酪酸を分離するには、例えば濃縮、等電点沈澱等による
直接晶析法や、イオン交換樹脂処理等の公知の方法によ
り行うことが出来る。 生成したL−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸の
定性と定量は薄層クロマトグラフィー(TLC)、高速
液体クロマトグラフィー(HPLC)または/およびバ
イオアッセイによる方法を用いることにより出来る。 
また、光学的異性体は、旋光度分析、光学異性体分離カ
ラムを用いることにより判別することが出来る。 なお、未反応のN−7’シル−D−2−アミノ−4−メ
チルホスフィノ酪酸は常法により化学的にラセミ化し、
再び上述の反応に供することが出来る。 (実施例) 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。 参考例 N−アセチル−D、L−2−アミノ−4−メチルホスフ
ィノ酪酸の合成 り、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸4g(
0,022モル)を、室温で水と酢酸(1χ1重量比)
の混合溶液160gに溶解後、撹拌しながら無水酢酸3
20gを加えた。 2時間後、発熱が起こり80°Cに温度が上昇したので
、水−水浴で20°Cに冷却した。冷却後、更に20°
Cで2時間攪拌を行った。 反応生成物を、減圧下′a縮した後、残渣を高速液体ク
ロマトグラフィーで分析したところ、D、L2−アミノ
−4−メチルホスフィノ酪酸のN−アセチル化物への転
化率は100%であった。 また残渣をジアゾメタンでメチル化し、ガスクロマトグ
ラフィー−質量分析にて分析したところ、メチル化物は
N−アセチル−D、L−2−アミノ−4−メチルホスフ
ィノ酪酸メチルエステルであり、収率100%であった
。 実施例 500m1容三角フラスコに、酵母エキス0.4χ、麦
芽エキス1.0χ、グルコース0.4χ(pH7,3)
の組成からなる滅菌培地100 mlを加え、これにノ
カルディア・エスピーNCB 26  のスラントから
1白金耳を植菌し、28°Cで96時間1分間150回
転で旋回振とう培養を行った。 培養液を遠心分離(8000rpm、 20n+in、
) シ、菌体を得た。得られた菌体500mgと濃アン
モニア−水でpl+ 8.0に調整したN−アセチル−
D、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸100
mgを0.1M)リス・塩酸緩衝液(pH8,0) 1
0m1に懸濁した。 この懸濁液を100m1容三角フラスコに加え、1分間
200回転で旋回振とうしつつ、28℃で72時間反応
を行った。 反応終了後遠心分離により除菌し、上澄を光学異性体分
離カラム(MCI GEL  三菱化成製、キラルパッ
ク引1 ダイセル化学工業製)を用いて分析した。この
際に、生成産物の分析は以下の条件で行った。 分析条件:カラム MCI GEL CR5l0W(D
LAA) 4.6mmX50mm (三菱化成製)、溶
出溶媒 2.OmM CuSO4、流量 1ml/ll
1in、、温度 30°C,UV254nmで検出。 また未反応基質(残存している基it)の分析について
は下記の条件で行った。 分析条件:カラム CHIRALPAK Wtl 4.
6m1IX250慴預(ダイセル化学工業製)、溶出溶
媒 0.25M CuSO4、流量 1.5m110+
in、、温度 30“C,、UV220nmで検出。 その結果、生成産物はL−2−アミノ−4−メチルホス
フィノ酪酸であった。 N−アセチル−L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ
酪酸からL−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸へ
の変換率60%。 N−アセチル−D、L−2−アミノ−4−メチルホスフ
ィノ酪酸のL体だけの脱アセチル化反応(加水分解反応
)の選択率100%。 (発明の効果) 本発明によれば、簡単な工程で、かつ温和な条件でN−
アシル−D、 L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ
酪酸から光学活性体であるL−2−アミノ−4−メチル
ホスフィノ酪酸が選択的に生成でき、その工業的価値は
極めて大である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 【式中、Rは非置換又はハロゲン置換アシル基を表す。 】で表されるN−アシル−D,L−2−アミノ−4−メ
    チルホスフィノ酪酸またはその塩(ナトリウム塩、カリ
    ウム塩、アンモニウム塩またはカルシウム塩)に、ノカ
    ルディア(Nocardia)属に属する放線菌から選
    ばれた前記化合物中のアシル基分解能を有する微生物の
    培養菌体またはその処理物を水性媒体下に作用させ、L
    −2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸とN−アシル
    −D−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸との混合
    物、またはこれらの塩の混合物に変換して光学分割を行
    い、L−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸及びN
    −アシル−D−2−アミノ−4−メチルホスフィノ酪酸
    を分別採取することを特徴とする含燐アミノ酸とその誘
    導体の光学分割法。
  2. (2)ノカルディア属放線菌がノカルディア・エスピー
    NCB26(Nocardia sp. NCB26)
    株である請求項(1)に記載の方法。
  3. (3)一般式( I )のRがアセチルである請求項(1
    )または(2)に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992018513A1 (en) 1991-04-16 1992-10-29 Alkaloida Vegyészeti Gyár Rt. New non-hygroscopic mono-ammonium salts

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1992018513A1 (en) 1991-04-16 1992-10-29 Alkaloida Vegyészeti Gyár Rt. New non-hygroscopic mono-ammonium salts

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