RU2001125710A

RU2001125710A - Способ ферментативного получения непротеиногенных L-аминокислот

Info

Publication number: RU2001125710A
Application number: RU2001125710/13A
Authority: RU
Inventors: Томас Майер
Original assignee: Консорциум фюр электрохемише Индустри ГмбХ
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-07-27

Claims

1. Способ получения непротеиногенных L-аминокислот путем непосредственной ферментации с использованием широко известного штамма микроорганизма, характеризующегося нарушенной регуляцией метаболизма цистеина, которую осуществляют согласно широко известному методу, отличающийся тем, что в процессе ферментации в среду для ферментации добавляют нуклеофильное соединение в таких количествах, что это приводит к продуцированию непротеиногенных L-аминокислот штаммом микроорганизма.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после окончания ферментации непротеиногенные L-аминокислоты выделяют из среды для ферментации с помощью широко известных методов.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что добавляют нуклеофильное соединение, содержащее фрагмент, выбранный из группы, включающей

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что нуклеофильное соединение выбирают из группы соединений, включающей тиол общей формулы (1):

H-S-R₁ (1)

где R¹ обозначает одновалентный замещенный или незамещенный алкил, алкоксигруппу, арил или гетероарил, имеющий максимум 15 атомов углерода; азол общей формулы (2) или (3):

а также его сложные и простые эфиры или соли,

где Х и Y имеют одинаковые или различные значения и обозначают CR⁴ или N, где R⁴ обозначает -H, -СООН, -ОН, -NH₂, -NO₂ ^-, -SH, -SO₃ ^-, -F, -C1, -Br, -I, С₁-С₅ алкилкарбонил- или R¹, где R¹ имеет значения, указанные для формулы (1), и при этом R² и R³ имеют одинаковые или различные значения и обозначают R⁴, или С¹ и С² в формуле (3) вместо заместителей R² и R³ присоединены к кольцу с помощью мостика [-CR⁵-R⁶]_a, где а равно 1, 2, 3 или 4, при этом R⁵ и R⁶ имеют одинаковые или различные значения и обозначают R⁴, и одна или несколько групп [-CR⁵R⁶-], которые не являются соседними, могут быть замещены атомом кислорода, серы или при необходимости иминофрагментом, замещенным С₁-С₅ алкилом, и две соседние группы [-CR⁵R6-] могут быть заменены группой [-CR5=R6-] или группой [-CR⁵=N-], Z-изоксазолинон общей формулы (4) или (5):

а также его сложные и простые эфиры или соли, где X, R¹, R² и R имеют указанные выше значения, и С¹ и С² в формуле (5) вместо заместителей R² и R³ могут быть присоединены к кольцу с помощью указанного для формулы (3) мостика.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в способе по изобретению применяют штамм микроорганизмов, выбранный из группы, включающей следующие штаммы: штаммы с модифицированными cysE-аллелями; штаммы, содержащие гены экспорта; штаммы с измененной CysB-активностью; штаммы, которые получают с помощью методов неспецифического мутагенеза в сочетании с методами скрининга с целью сверхпроизводства цистеина или уменьшения разложения цистеина.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что в качестве штамма микроорганизмов применяют штамм Escherichia coli.

7. Способ по пп.1,5 или 6, отличающийся тем, что культивирование штамма микроорганизма в ферментере осуществляют непрерывно, периодически (культивирование партий), либо с использованием периодического процесса с подпиткой.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что источник углерода и нуклеофильное соединение добавляют непрерывно в процессе ферментации.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что добавление нуклеофильного соединения начинают через 6-8 ч после начала ферментации и продолжают до окончания ферментации.

10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что количество добавляемого нуклеофильного соединения составляет от 10 до 1000 ммолей на 1 л начального объема среды для ферментации.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что в качестве источника углерода для ферментации применяют сахар, сахарный спирт или органические кислоты.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что источники углерода вносят в такой форме, которая гарантирует, что содержание глюкозы в ферментере составляет 0,1-50 г/л.

13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что в качестве источника азота применяют аммиак, соли аммония или протеиновые гидролизаты.

14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что значение рН среды для ферментации составляет 4-10 и температура инкубации составляет 15-45°С.

15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что его осуществляют в аэробных условиях для роста.

16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что после удаления биомассы из среды для ферментации путем фильтрации или центрифугирования непротеиногенные L-аминокислоты выделяют из надосадочной жидкости культуры с помощью экстракции, адсорбции, ионообменной хроматографии, осаждения или кристаллизации.

17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что непротеино-генная L-аминокислота представляет собой аминокислоту общей формулы (6), имеющую L-конфигурацию:

где Z обозначает одновалентный радикал, выбранный из группы, включающей радикалы формул (7)-(13)

а также их сложные эфиры, простые эфиры или соли,

где R¹, R², R³, R⁴, Х и Y имеют значения, указанные для формул (1)-(5).

18. Соединение, выбранное из группы, включающей 1, 2, 3, 4-тетразолил-L-аланин и его производные, 1, 2, 3-триазолил-L-аланин и его производные и S-гетероарил-L-цистеин.

19. Соединение по п.18, выбранное из группы, включающей: 1, 2, 3, 4-тетразол-1-ил-L-аланин, 1, 2, 3, 4-тетразол-2-ил-L-аланин, 1, 2, 3-бензотриазол-1-ил-L-аланин, 1, 2, 3-бензотриазол-2-ил-L-аланин, 5-карбокси-1, 2, 3-бензотриазол-1-ил-L-аланин, 5-карбокси-1, 2, 3-бензотриазол-2-ил-L-аланин, 1, 2, 4-триазол-3-ил-L-цистеин, тиазол-2-ил-l-цистеин, имидазол-2-ил-L-цистеин, тиен-2-ил-L-цистеин, пиридин-2-ил-L-цистеин, пиримидин-2-ил-L-цистеин, бензотиазол-2-ил-L-цистеин и бензоксазол-2-ил-L-цистеин.