ジペプチドの製造法
本発明によれば、４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間の熱処理を施したジペプチドを生産する能力を有する微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源として用い、該酵素源、並びにアミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質を水性媒体中に共存せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該水性媒体から該ジペプチドを採取することを特徴とするジペプチドの製造法が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、ジペプチドを生産する微生物を用いたジペプチドの製造法に関する。
【背景技術】
ジペプチドは、食品、医薬品、化粧品等として重要な化合物である。
ジペプチドの製造法として、アミノ酸エステルおよびアミノ酸に、ある種の微生物またはプロリンイミノペプチダーゼを作用させるジペプチドの製造法（国際公開特許第０３−０１０１８９号パンフレットおよび国際公開特許第０３−０１０３０７号パンフレット参照）、およびアミノ酸アミドとアミノ酸にＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼを作用させるジペプチドの製造法（国際公開特許第０３−０１０１８７号パンフレット参照）が知られている。
上記製造法においては、単離されたＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼもしくはプロリンイミノペプチダーゼを用いるより、Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼまたはプロリンイミノペプチダーゼを生産する微生物の菌体を酵素源に用いる方が生産コスト、効率ともよいが、微生物の菌体を酵素源に用いる場合、該微生物が有するペプチダーゼにより生成物であるジペプチドが分解されるという問題がある。例えば、日本ＤＮＡデータバンク（ＤＤＢＪ）のデータベースには、代表的な微生物であるエシェリヒア・コリのペプチダーゼと推定されている遺伝子は２０以上も登録されているように、微生物は多様なジペプチド分解活性を有している。
従って、ジペプチドを生産する能力を有する微生物の培養物またはその処理物を酵素源に用いてジペプチドを製造する場合、ジペプチドの生成反応と同時に分解反応も起こってしまいジペプチドの収率が著しく悪くなると考えられる。国際公開特許第０３−０１０３０７号パンフレットでは金属酵素阻害剤の添加によってこの問題を解決しようと試みているが、ジペプチドの生産性は十分なものとはいえない。
【発明の開示】
本発明の目的は、ジペプチドを生産する微生物を用いたジペプチド製造法を提供することにある。
本発明は、以下の（１）〜（１６）に関する。
（１）４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間の熱処理を施したジペプチドを生産する能力を有する微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源として用い、該酵素源、並びにアミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質を水性媒体中に共存せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該水性媒体から該ジペプチドを採取することを特徴とするジペプチドの製造法。
（２）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、アクロモバクター属、アシネトバクター属、アエロモナス属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、アースロバクター属、ベイジェリンキア属、ブレビバクテリウム属、クラビバクター属、クリセオバクテリウム属、エシェリヒア属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバクテリウム属、クルイヘラ属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス属、ミコプラナ属、パントテア属、プロピオニバクテリウム属、リストネラ属、リゾビウム属、ロドコッカス属、サルモネラ属、ザルチナ属、セラチア属、スタフィロコッカス属、ステノトロホモナス属、ストレプトマイセス属、ビブリオ属、キサントモナス属、ブレラ属、キャンディダ属、クリプトコッカス属、フィロバシディウム属、ジオトリクム属、パキソレン属、ロドスポリジウム属、ロドトルラ属、サッカロマイセス属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、トルロプシス属、グルコンアセトバクター属、アセトバクター属、グルコノバクター属、アサイア属、ズッカリバクター属、アクチノマデュラ属、キタサトスポリア属、ミクロモノスポーラ属、ノカルディア属、エルスコフィア属、サッカロスリクス属、ストレプトバーティシリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、ナイセリア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属、バチルス属、トリコスポロン属またはステリグマトマイセス属に属する微生物である上記（１）の製造法。
（３）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質を生産する能力を有する微生物である上記（１）または（２）の製造法。
［１］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
（４）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜［４］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である上記（１）または（２）の製造法。
［１］上記（３）の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
［４］配列番号１６で表される塩基配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有する塩基配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
（５）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、プロリンイミノペプチダーゼ（ＥＣ３．４．１１．５）活性を有する蛋白質またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物である上記（１）または（２）の製造法。
（６）プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である上記（５）の製造法。
［１］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
（７）プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である上記（５）の製造法。
［１］上記（６）の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
（８）Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である上記（５）の製造法。
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
（９）Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である上記（５）の製造法。
［１］上記（８）の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
（１０）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、上記（４）の［１］〜［４］、上記（７）の［１］〜［３］、および上記（９）の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡとベクターＤＮＡが連結した組換え体ＤＮＡを有する微生物である上記（１）の製造法。
（１１）組換え体ＤＮＡを有する微生物が、エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属、コリネバクテリウム属またはサッカロマイセス属に属する微生物である上記（１０）の製造法。
（１２）アミノ酸がＬ−アミノ酸、グリシンおよびβ−アラニンから選ばれるアミノ酸である、上記（１）〜（１１）のいずれか１つの製造法。
（１３）Ｌ−アミノ酸が、Ｌ−アラニン、Ｌ−グルタミン、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−システイン、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−α−アミノ酪酸、Ｌ−アザセリン、Ｌ−テアニン、Ｌ−４−ヒドロキシプロリン、Ｌ−３−ヒドロキシプロリン、Ｌ−オルニチンおよびＬ−６−ジアゾ−５−オキソノルロイシンから選ばれる１種以上のＬ−アミノ酸である上記（１２）の製造法。
（１４）アミノ酸エステルが、Ｌ−アラニンエステル、グリシンエステル、Ｌ−バリンエステル、Ｌ−イソロイシンエステル、Ｌ−メチオニンエステル、Ｌ−フェニルアラニンエステル、Ｌ−セリンエステル、Ｌ−スレオニンエステル、Ｌ−グルタミンエステル、Ｌ−チロシンエステル、Ｌ−アルギニンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α−エステル、Ｌ−アスパラギン酸−β−エステル、Ｌ−ロイシンエステル、Ｌ−アスパラギンエステル、Ｌ−リジンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α、β−ジメチルエステルおよびＬ−グルタミン−γ−エステルからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸エステルであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−グルタミン、Ｌ−アスパラギン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である上記（１）、（２）、（５）〜（７）、（１０）および（１１）のいずれか１つの製造法。
（１５）アミノ酸アミドが、Ｌ−アラニンアミド、グリシンアミドおよびＬ−アスパラギン酸−α−アミドからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸アミドであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、Ｌ−アスパラギン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である上記（１）、（２）、（５）および（８）〜（１１）のいずれか１つの製造法。
（１６）培養物の処理物が、培養物の濃縮物、培養物の乾燥物、培養物を遠心分離して得られる菌体、該菌体の乾燥物、該菌体の凍結乾燥物、該菌体の界面活性剤処理物、該菌体の溶媒処理物、該菌体の酵素処理物、または該菌体の固定化物である上記（１）〜（１５）のいずれか１つの製造法。
１．本発明のジペプチドの製造法に用いられる微生物
本発明のジペプチドの製造法で用いられる微生物としては、アミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質からジペプチドを生産する能力を有する微生物であれば特に限定されない。
該微生物としては、具体的には、例えばアクロモバクター（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、アシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、アエロモナス（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）属、アグロバクテリウム（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、アースロバクター（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）属、ベイジェリンキア（Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａ）属、ブレビバクテリウム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、クラビバクター（Ｃｌａｖｉｂａｃｔｅｒ）属、クリセオバクテリウム（Ｃｈｒｙｓｅｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、エシェリヒア（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）属、エンテロバクター（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ）属、エルビニア（Ｅｒｗｉｎｉａ）属、フラボバクテリウム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、クルイヘラ（Ｋｌｕｙｖｅｒａ）属、ミクロバクテリウム（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ミクロコッカス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ）属、ミコプラナ（Ｍｙｃｏｐｌａｎａ）属、パントテア属（Ｐａｎｔｏｅａ）、プロピオニバクテリウム（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、リストネラ（Ｌｉｓｔｏｎｅｌｌａ）属、リゾビウム（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）属、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、サルモネラ（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ）属、ザルチナ（Ｓａｒｃｉｎａ）属、セラチア（Ｓｅｒｒａｔｉａ）属、スタフィロコッカス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）属、ステノトロホモナス（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ）属、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属、ビブリオ（Ｖｉｂｒｉｏ）属、キサントモナス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ）属、ブレラ（Ｂｕｌｌｅｒａ）属、キャンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、クリプトコッカス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、フィロバシディウム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ）属、ジオトリクム（Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ）属、パキソレン（Ｐａｃｈｙｓｏｌｅｎ）属、ロドスポリジウム（Ｒｈｏｄｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ）属、ロドトルラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ）属、サッカロマイセス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属、スポロボロマイセス（Ｓｐｏｒｏｂｏｌｏｍｙｃｅｓ）属、トレメラ（Ｔｒｅｍｅｌｌａ）属、トルラスポーラ（Ｔｏｒｕｌａｓｐｏｒａ）属、トルロプシス（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ）属、グルコンアセトバクター（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、グルコノバクター（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、アサイア（Ａｓａｉａ）属、ズッカリバクター（Ｚｕｃｈａｒｉｂａｃｔｅｒ）属、アクチノマデュラ（Ａｃｔｉｎｏｍａｄｕｒａ）属、キタサトスポリア（Ｋｉｔａｓａｔｏｓｐｏｒｉａ）属、ミクロモノスポーラ（Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ）属、ノカルディア（Ｎｏｃａｒｄｉａ）属、エルスコフィア（ＯｅｒＳｋｏｖｉａ）属、サッカロスリクス（Ｓａｃｃｈａｒｏｔｈｒｉｘ）属、ストレプトバーティシリウム（Ｓｔｒｅｐｔｏｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、ハフニア（Ｈａｆｎｉａ）属、ラクトバチルス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属、ナイセリア（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ）属、サーモプラズマ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｍａ）属、コリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属、トリコスポロン（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ）属またはステリグマトマイセス（Ｓｔｅｒｉｇｍａｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する微生物などをあげることができる。
アミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質としては、１種以上のアミノ酸、１種以上のアミノ酸エステルおよび１種以上のアミノ酸、または１種以上のアミノ酸アミドおよび１種以上のアミノ酸をあげることができる。
（１）１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物
１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、該能力を有する微生物であればいずれでもよく、例えば非リボゾームペプチドシンセターゼ（以下、ＮＲＰＳと称す）、Ｄ−アラニル−Ｄ−アラニン（Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａ）リガーゼ、およびバシリシン合成酵素からなる群より選ばれる蛋白質を生産する微生物をあげることができ、ＮＲＰＳを生産する微生物としては、例えばバチルス属をはじめとする原核生物、ＢａｃＡ、ＢａｃＢおよびＢａｃＣ（ＧｅｎＢａｎｋ ＡＦ００７８６５）を生産する微生物、ＴｙｃＡ、ＴｙｃＢおよびＴｙｃＣ（ＧｅｎＢａｎｋ ＡＦ００４８３５）を生産する微生物、ＰｃｂＡＢ（ＧｅｎＢａｎｋ Ｍ５７４２５）を生産する微生物、およびＢａｃＡ、ＢａｃＢ、ＢａｃＣ、ＴｙｃＡ、ＴｙｃＢ、ＴｙｃＣ、ＰｃｂＡＢから選ばれるいずれかの蛋白質のアミノ酸配列と８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有し、かつＮＲＰＳの活性を有する蛋白質を生産する微生物などをあげることができる。
Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａリガーゼを生産する微生物としては、例えばペプチドグリカンを形成する原核微生物、ＤｄｌＡ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．Ｍ５８４６７）を生産する微生物、ＤｄｌＢ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．ＡＥ０００１１８）を生産する微生物、ＤｄｌＣ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．Ｄ８８１５１）を生産する微生物、およびＤｄｌＡ、ＤｄｌＢ、ＤｄｌＣから選ばれるいずれかの蛋白質のアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＤ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａリガーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物などをあげることができる。
バシリシン合成酵素を生産する微生物としては、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属に属する微生物、好ましくはバチルス・サチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、バチルス・アミロリケファシエンス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）、バチルス・コグランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｏａｇｕｌａｎｓ）、バチルス・リケニフォルミス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）、バチルス・メガテリウム（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ）、バチルス・プミルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｕｍｉｌｕｓ）、より好ましくはバチルス・サチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）１６８株（ＡＴＣＣ ２３８５７）、バチルス・サチリスＡＴＣＣ１５２４５、バチルス・サチリスＡＴＣＣ６６３３、バチルス・サチリスＩＡＭ１２１３、バチルス・サチリスＩＡＭ１１０７、バチルス・サチリスＩＡＭ１２１４、バチルス・サチリスＡＴＣＣ９４６６、バチルス・サチリスＩＡＭ１０３３、バチルス・サチリスＡＴＣＣ２１５５５、バチルス・アミロリケファシエンス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）ＩＦＯ３０２２および以下の［１］〜［４］、
［１］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％、最も好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、および
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
から選ばれる蛋白質を生産する微生物をあげることができる。
配列番号１５で表されるアミノ酸配列は、配列番号１〜７で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の間で保存されている領域であり、かつ各種微生物のＡｌａ−Ａｌａリガーゼ活性を有する蛋白質のコンセンサス配列に対応する領域である。
よって、配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する微生物もまたジペプチドを生産する微生物である。
配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質が、ジペプチド合成活性を有する蛋白質であるためには、該蛋白質のアミノ酸配列と配列番号１〜７のいずれかで表されるアミノ酸配列との相同性は、少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有していることが望ましい。
（２）１種以上のアミノ酸エステルと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物
１種以上のアミノ酸エステルと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、該能力を有する微生物であればいずれでもよく、例えばアクロモバクター属、アシネトバクター属、アエロモナス属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、アースロバクター属、ベイジェリンキア属、ブレビバクテリウム属、クラビバクター属、クリセオバクテリウム属、エシェリヒア属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバクテリウム属、クルイヘラ属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス属、ミコプラナ属、パントエア属、プロピオニバクテリウム属、リストネラ属、リゾビウム属、ロドコッカス属、サルモネラ属、ザルチナ属、セラチア属、スタフィロコッカス属、ステノトロホモナス属、ストレプトマイセス属、ビブリオ属、キサントモナス属、ブレラ属、キャンディダ属、クリプトコッカス属、フィロバシディウム属、ジオトリクム属、パキソレン属、ロドスポリジウム属、ロドトルラ属、サッカロマイセス属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、トルロプシス属、グルコンアセトバクター属、アセトバクター属、グルコノバクター属、アサイア属、ズッカリバクター属、アクチノマデュラ属、キタサトスポリア属、ミクロモノスポーラ属、ノカルディア属、エルスコフィア属、サッカロスリクス属、ストレプトバーティシリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、ナイセリア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属またはバチルス属に属する微生物などをあげることができる。
上記微生物として、具体的にはアクロモバクター・デルマーベ（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｄｅｌｍａｒｖａｅ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６９８８）、アシネトバクター・ジョンソニイ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｊｏｈｎｓｏｎｉｉ）（ＡＴＣＣ ９０３６）、アエロモナス・サルモニシダ（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｓａｌｍｏｎｉｃｉｄａ）（ＡＴＣＣ １４１７４）、アグロバクテリウム・ツメファシエンス（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）（ＩＦＯ ３０５８）、アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｆａｅｃａｌｉｓ）（ＡＴＣＣ ８７５０）、アースロバクター・シトレウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｉｔｒｅｕｓ）（ＡＴＣＣ １１６２４）、ベイジェリンキア・インディカ（Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａ ｉｎｄｉｃａ）（ＡＴＣＣ ９０３７）、ブレビバクテリウム・ローゼウム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｏｓｅｕｍ）（ＡＴＣＣ １３８２５）、クラビバクター・ミシガネンス（Ｃｌａｖｉｂａｃｔｅｒ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｅ）（ＡＴＣＣ ７４２９）、クリセオバクテリウム・メニンゴセプティカム（Ｃｈｒｙｓｅｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｍｅｎｉｎｇｏｓｅｐｔｉｃｕｍ）（ＡＴＣＣ １３２５３）、エシェリヒア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）（ＡＴＣＣ １３０７１）、エンテロバクター・エアロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）（ＡＴＣＣ １３０４８）、エルビニア・アミロボーラ（Ｅｒｗｉｎｉａ ａｍｙｌｏｖｏｒａ）（ＩＦＯ １２６８７）、フラボバクテリウム・レジノポーラム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｓｉｎｏｖｏｒｕｍ）（ＡＴＣＣ １２５２４）、クルイヘラ・シトロフィラ（Ｋｌｕｙｖｅｒａ ｃｉｔｒｏｐｈｉｌａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６５６４）、ミクロバクテリウ厶・インペリアエ（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｉｍｐｅｒｉａｌｅ）（ＡＴＣＣ ８３６５）、ミクロコッカス・ルテウス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｌｕｔｅｕｓ）（ＡＴＣＣ １１８８０）、ミコプラナ・ブラータ（Ｍｙｃｏｐｌａｎａ ｂｕｌｌａｔａ）（ＡＴＣＣ ４２７８）、パントエア・アナナティス（Ｐａｎｔｏｅａ ａｎａｎａｔｉｓ）（ＡＴＣＣ ２３８２２）、プロピオニバクテリウム・シェルマーニ（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｈｅｒｍａｎｉｉ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１００）、リストネラ・アングイラーラム（Ｌｉｓｔｏｎｅｌｌａ ａｎｇｕｉｌｌａｒｕｍ）（ＡＴＣＣ １９２６４）、リゾビウム・ラジオバクター（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ）（ＡＴＣＣ ４７２０）、ロドコッカス・ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）（ＡＴＣＣ ２１１９８）、サルモネラ・チフィムリウム（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６５６６）、ザルチナ・ルテア（Ｓａｒｃｉｎａ ｌｕｔｅａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６５６２）、セラチア・グリメシイ（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｇｒｉｍｅｓｉｉ）（ＡＴＣＣ １４４６０）、スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）（ＡＴＣＣ １２６００）、ステノトロホモナス・マルトフィリア（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ）（ＡＴＣＣ １３２７０）、ストレプトマイセス・ラベンデュラエ（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｌａｖｅｎｄｕｌａｅ）（ＡＴＣＣ １１９２４）、ビブリオ・チロゲネス（Ｖｉｂｒｉｏ ｔｙｒｏｇｅｎｅｓ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−５８４８）、キサントモナス・マルトフィリア（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−５５６８）、ブレラ・アルバ（Ｂｕｌｌｅｒａ ａｌｂａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０９９）、キャンディダ・クルゼイ（Ｃａｎｄｉｄａ ｋｒｕｓｅｉ）（ＩＦＯ ００１１）、クリプトコッカス・テレウス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｅｒｒｅｕｓ）（ＩＦＯ ０７２７）、フィロバシディウム・カプスリゲナム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｃａｐｓｕｌｉｇｅｎｕｍ）（ＩＦＯ １１１９）、ジオトリクム・アミセリウム（Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ ａｍｙｃｅｌｉｃｕｍ）（ＡＴＣＣ ５６０４６）、パキソレン・タンノフィラス（Ｐａｃｈｙｓｏｌｅｎ ｔａｎｎｏｐｈｉｌｕｓ）（ＩＦＯ １００７）、ロドスポリジウム・ディオボバータム（Ｒｈｏｄｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｄｉｏｂｏｖａｔｕｍ）（ＩＦＯ １８２９）、ロドトルラ・ミヌタ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｍｉｎｕｔａ）（ＩＦＯ ０８７９）、サッカロマイセス・ユニスポーラス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｕｎｉｓｐｏｒｕｓ）（ＩＦＯ ０７２４）、スポロボロミセス・サルモニカラー（Ｓｐｏｒｏｂｏｌｏｍｙｃｅｓ ｓａｌｍｏｎｉｃｏｌｏｒ）（ＩＦＯ １０３８）、トレメラ・フォリアセ（Ｔｒｅｍｅｌｌａ ｆｏｌｉａｃｅａ）（ＩＦＯ ９２９７）、トルラスポーラ・デルブルッキＴ（ｏｒｕｌａｓｐｏｒａ）ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ）（ＩＦＯ １０８３）、トルロプシス・インゲニオーサ（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ ｉｎｇｅｎｉｏｓａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０９８）、グルコンアセトバクター・リクエファシエンス（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）（ＩＦＯ １２３８８）、アセトバクター・オルレアネンシス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｏｒｌｅａｎｅｎｓｉｓ）（ＩＦＯ ３２２３）、アセトバクター・パスツーリアヌス（Ａｃｅｔｏｂａｅｔｅｒ ｐａｓｔｅｕｒｉａｎｕｓ）（ＡＴＣＣ ９３２５）、グルコノバクター・オキシダンス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ ｏｘｙｄａｎｓ）（ＡＴＣＣ ６２１）、グルコノバクター・オキシダンス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ ｏｘｙｄａｎｓ）（ＩＦＯ ３１７１）、グルコンアセトバクター・ハンゼニイ（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｅｔｅｒ ｈａｎｓｅｎｉｉ）（ＪＣＭ ７６４３）、アサイア・エタノリファシエンス（Ａｓａｉａ ｅｔｈａｎｏｌｉｆａｃｉｅｎｓ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６７５１）、ズッカリバクター・フロリコーラ（Ｚｕｃｈａｒｉｂａｃｔｅｒ ｆｌｏｒｉｃｏｌａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６７５２）、アクチノマデュラ・マデュラエ（Ａｃｔｉｎｏｍａｄｕｒａ ｍａｄｕｒａｅ）（ＡＴＣＣ １９４２５）、キタサトスポリア・グリセオラ（Ｋｉｔａｓａｔｏｓｐｏｒｉａ ｇｒｉｓｅｏｌａ）（ＩＦＯ１４３７１）、ミクロモノスポーラ・チェルシナ（Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ ｃｈｅｒｓｉｎａ）（ＡＴＣＣ ５３７１０）、ノカルディア・グロベルラ（Ｎｏｃａｒｄｉａ ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）（ＡＴＣＣ ２１６０２）、エルスコフィア・ツルバータ（Ｏｅｒｓｋｏｖｉａ ｔｕｒｂａｔａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１２２）、サッカロスリクス・オーストラリエンシス（Ｓａｃｃｈａｒｏｔｈｒｉｘ ａｕｓｔｒａｌｉｅｎｓｉｓ）（ＩＦＯ １４４４４）、ストレプトバーティシリウム・モバラエンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ）ｍｏｂａｒａｅｎｓｉｓ）（ＩＦＯ １３８１９）、ストレプトマイセス・プリカタス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｐｌｉｃａｔｕｓ）［Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）］、コリネバクテリウム・バリアビリス（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）［Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９０，４４９（２００１）］、アースロバクター・ニコチアナ（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｎｉｃｏｔｉａｎａｅ）［ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）］、エシェリヒア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）（特開平２−１１３８８７）、フラボバクテリウム・メニンゴセプチティカム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｍｅｎｉｎｇｏｓｅｐｔｉｃｕｍ）［Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）］、ハフニア・アルベイ（Ｈａｆｎｉａ ａｌｖｅｉ）［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）］、ラクトバチルス・デブルキー（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ）［Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）］、バチルス・コアギュランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｏａｇｕｌａｎｓ）［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）］、アエロモナス・ソブリア（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｓｏｂｒｉａ）（Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４））、キサントモナス・キャンペストリス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）（特開平９−１２１８６０）、ナイセリア・ゴノレーヤー（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｇｏｎｏｒｒｈｏｅａｅ）［Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）］、プロピオニバクテリウム・フリュデンリチー（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｆｒｅｕｄｅｎｒｅｉｃｈｉｉ）［Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）］、セラチア・マルセッセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）］、サーモプラズマ・アシドフィラム（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｍａ）ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｍ）［ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）］、シュードモナス・アルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）［Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）］、バチルス・サチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）（ＡＴＣＣ６６３３）、バチルス・コアギュランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｏａｇｕｌａｓ）ＥＫ０１［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９２）］、コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（ＡＴＣＣ １３２８６）、シュードモナス・プチダ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１０１）、シュードモチス・プチダ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ）（ＡＴＣＣ １２６３３）およびシュードモナス・プチダ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１２３）などをあげることができる。
また、１種以上のアミノ酸エステルと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、プロリンイミノペプチダーゼを生産する能力を有する微生物をあげることができ、該微生物としては、例えばストレプトマイセス属、アースロバクター属、エシェリヒア属、フラボバクテリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、アエロモナス属、キサントモナス属、ナイセリア属、プロピオニバクテリウム属、セラチア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属またはバチルス属に属する微生物などをあげることができる。
該微生物としては、具体的には、ストレプトマイセス・プリカタス［Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）］、アースロバクター・ニコチアナ［ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）］、エシェリヒア・コリ（特開平２−１１３８８７）、フラボバクテリウム・メニコンゴセプチティカム［Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）］、ハフニア・アルベイ［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）］、ラクトバチルス・デブルキー［Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）］、バチルス・コアギュランス［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）］、アエロモナス・ソブリア（Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４））、キサントモナス・キャンペストリス（特開平９−１２１８６０）、ナイセリア・ゴノレーヤー［Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）］、プロピオニバクテリウム・フリュデンリチー［Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）］、セラチア・マルエッセンス［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）］、サーモプラズマ・アシドフィラム［ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）］、シュードモナス・アルギノーサ［Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）］、バチルス・サチルス（ＡＴＣＣ６６３３）、バチルス・コアギュランスＥＫ０１［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９２）］、コリネバクテリウム・バリアビリス［Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９０，４４９（２００１）］、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ １３２８６）、シュードモナス・プチダ（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１０１）、シュードモナス・プチダ（ＡＴＣＣ １２６３３）、シュードモナス・プチダ（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１２３）、および配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
さらに、プロリンイミノペプチダーゼを生産する能力を有する微生物としては、以下の［１］または［２］記載の蛋白質、
［１］ストレプトマイセス・プリカタス［Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）］、アースロバクター・ニコチアナ［ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）］、エシェリヒア・コリ（特開平２−１１３８８７）、フラボバクテリウム・メニンゴセプチティカム［Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）］、ハフニア・アルベイ［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）］、ラクトバチルス・デブルキー［Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）］、バチルス・コアギュランス［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）］、アエロモナス・ソブリア（Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４））、キサントモナス・キャンペストリス（特開平９−１２１８６０）、ナイセリア・ゴノレーヤー［Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）］、プロピオニバクテリウム・フリュデンリチー［Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）］、セラチア・マルセッセンス［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）］、サーモプラズマ・アシドフィラム［ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）］、シュードモナス・アルギノーサ［Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）］由来のプロリンイミノペプチダーゼ、および配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、および
［２］上記［１］のプロリンイミノペプチダーゼおよび蛋白質のいずれかのアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有し、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、
を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
（３）１種以上のアミノ酸アミドと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物
１種以上のアミノ酸アミドと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、該能力を有する微生物であればいずれでもよく、例えばバチルス属、コリネバクテリウム属、エルビニア属、ロドコッカス属、クリセオバクテリウム属、ミクロコッカス属、シュードモナス属、クリプトコッカス属、トリコスポロン属、ロドスポリジウム属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、ステリグマトマイセス属またはロドトルラ属に属する微生物などをあげることができる。
該微生物としてより具体的には、バチルス・メガテリウム（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０９０）、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ １３２８６）、エルビニア・カロトボーラ（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０８９）、ロドコッカス・ロドクロス（ＡＴＣＣ １９１４９）、クリセオバクテリウム・メニンゴセプチカム（ＡＴＣＣ １３２５３）、ミクロコッカス・ルテウス（ＡＴＣＣ ９３４１）、シュードモナス・サッカロフィラ（ＡＴＣＣ １５９４６）、クリプトコッカス・アルビドゥス（ＩＦＯ ０３７８）、トリコスポロン・グラシル（ＡＴＣＣ ２４６６０）、ロドスポリジウム・ジオボヴァツム（ＡＴＣＣ ２２２６４）、スポロボロマイセス・サーモニカラー（ＩＦＯ １０３８）、トレメラ・フォリアセア（ＩＦＯ ９２９７）、トルラスポーラ・デルブレッキイ（ＩＦＯ １０８３）、ステリグマトマイセス・エルヴィアエ（ＩＦＯ １８４３）、ロドトルラ・インゲニオサ（ＡＴＣＣ ２２９９３）などをあげることができる。
また、１種以上のアミノ酸アミドと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼを生産する能力を有する微生物をあげることができ、該微生物としては、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ １３２８６）、および配列番号２３で表される蛋白質を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
さらに、Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼを生産する能力を有する微生物としては、以下の［１］または［２］記載の蛋白質、
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換、または付加されたアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
上記において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列からなり、ジペプチドの合成活性を有する蛋白質は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ（１９８９）（以下、モレキュラー・クローニング第２版と略す）、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆ Ｓｏｎｓ（１９８７−１９９７）（以下、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジーと略す）、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１０，６４８７（１９８２）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，７９，６４０９（１９８２）、Ｇｅｎｅ，３４，３１５（１９８５）、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１３，４４３１（１９８５）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８２，４８８（１９８５）等に記載の部位特異的変異導入法を用いて、例えば配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質、配列番号１７〜１９で表されるアミノ酸配列からなるプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質および配列番号２３で表されるアミノ酸配列からなるＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質のいずれかの蛋白質をコードするＤＮＡに部位特異的変異を導入することにより、取得することができる。
欠失、置換または付加されるアミノ酸の数は、上記の部位特異的変異法等の周知の方法により欠失、置換または付加できる程度の数であれば特に限定されないが、通常は１個から数十個、好ましくは１〜２０個、より好ましくは１〜１０個、さらに好ましくは１〜５個である。
配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質、配列番号１７〜１９で表されるアミノ酸配列からなるプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質および配列番号２３で表されるアミノ酸配列からなるＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質のいずれかにおいて１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたとは、同一配列中の任意の位置において、１個または複数のアミノ酸の欠失、置換または付加があってもよい。
欠失、置換または付加は同時に生じてもよく、置換または付加されるアミノ酸は天然型と非天然型とを問わない。天然型アミノ酸としては、Ｌ−アラニン、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−グルタミン、Ｌ−グルタミン酸、グリシン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−リジン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−チロシン、Ｌ−バリン、Ｌ−システインなどがあげられる。
以下に、相互に置換可能なアミノ酸の例を示す。同一群に含まれるアミノ酸は相互に置換可能である。
Ａ群：ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、２−アミノブタン酸、メチオニン、Ｏ−メチルセリン、ｔ−ブチルグリシン、ｔ−ブチルアラニン、
シクロヘキシルアラニン
Ｂ群：アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、２−アミノアジピン酸、２−アミノスベリン酸
Ｃ群：アスパラギン、グルタミン
Ｄ群：リジン、アルギニン、オルニチン、２，４−ジアミノブタン酸、２，３−ジアミノプロピオン酸
Ｅ群：プロリン、３−ヒドロキシプロリン、４−ヒドロキシプロリン
Ｆ群：セリン、スレオニン、ホモセリン
Ｇ群：フェニルアラニン、チロシン
また、上記した１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加が導入される位置は、該変異が導入されたアミノ酸配列を有する蛋白質がジペプチドの合成活性を有する限り、特に限定されず、例えば配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列を公知のアライメントソフトウェアを用いて比較したときに、すべてのアミノ酸配列において保存されていないアミノ酸をあげることができる。公知のアライメントソフトウェアとしては、例えば遺伝子解析ソフトウェアＧｅｎｅｔｙｘ（ソフトウェア開発株式会社）に含まれるアライメント解析ソフトをあげることができる。該解析ソフトの解析パラメータとしては、デフォルト値を用いることができる。
また、上記した１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列からなる蛋白質であり、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質としては、例えば配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列との相同性、配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列との相同性、または配列番号２３で表されるアミノ酸配列との相同性が、少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有する蛋白質をあげることができる。
上記において、アミノ酸配列や塩基配列の相同性は、Ｋａｒｌｉｎ ａｎｄ ＡｌｔｓｃｈｕｌによるアルゴリズムＢＬＡＳＴ［Ｐｒｏ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９０，５８７３（１９９３）］やＦＡＳＴＡ［Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１８３，６３（１９９０）］を用いて決定することができる。このアルゴリズムＢＬＡＳＴに基づいて、ＢＬＡＳＴＮやＢＬＡＳＴＸとよばれるプログラムが開発されている［Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，２１５，４０３（１９９０）］。ＢＬＡＳＴに基づいてＢＬＡＳＴＮによって塩基配列を解析する場合には、パラメータは例えばＳｃｏｒｅ＝１００、ｗｏｒｄｌｅｎｇｔｈ＝１２とする。また、ＢＬＡＳＴに基づいてＢＬＡＳＴＸによってアミノ酸配列を解析する場合には、パラメーターは例えばｓｃｏｒｅ＝５０、ｗｏｒｄｌｅｎｇｔｈ＝３とする。ＢＬＡＳＴとＧａｐｐｅｄ ＢＬＡＳＴプログラムを用いる場合には、各プログラムのデフォルトパラメータを用いる。これらの解析方法の具体的な手法は公知である（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ．）。
（４）ジペプチドの合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡで形質転換された微生物
ジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡで形質転換された微生物としては、該ＤＮＡとベクターＤＮＡを連結して得られる組換え体ＤＮＡを有する微生物をあげることができる。
該微生物としては、１種以上のアミノ酸からジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、プロリンイミノペプチダーゼ活性有する蛋白質をコードするＤＮＡ、またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとベクターＤＮＡとを連結して得られる組換え体ＤＮＡを有する微生物などをあげることができる。
該微生物としては、エシェリヒア属、バチルス属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属またはサッカロマイセス属に属する微生物をあげることができる。
１種以上のアミノ酸からジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとしては、ＮＲＰＳ、Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａリガーゼまたはバシリシン合成酵素をコードするＤＮＡなどをあげることができる。
ＮＲＰＳをコードするＤＮＡとしてはＢａｃＡ、ＢａｃＢ、ＢａｃＣ、ＴｙｃＡ、ＴｙｃＢ、ＴｙｃＣおよびＰｃｂＡＢからなる群より選ばれる蛋白質をコードするＤＮＡをあげることができる。
Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−ＡｌａリガーゼをコードするＤＮＡとしてはＤｄｌＡ、ＤｄｌＢおよびＤｄｌＣからなる群より選ばれる蛋白質をコードするＤＮＡをあげることができる。
バシリシン合成酵素をコードするＤＮＡとしては、以下の［１］〜［４］記載の蛋白質をコードするＤＮＡ、
［１］配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、および
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
並びに、以下の［５］〜［７］記載のＤＮＡ、
［５］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ、
［６］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
［７］配列番号１６で表される塩基配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有する塩基配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
をあげることができる。
プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとしては、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のプロリンイミノペプチダーゼまたは蛋白質をコードするＤＮＡ、
［１］Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）、特開平２−１１３８８７、Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４）、特開平９−１２１８６０、Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）、Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）、ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）、Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）に記載のプロリンイミノペプチダーゼ、および配列番号１７〜１９で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］上記［１］のいずれかのプロリンイミノペプチダーゼまたは蛋白質のアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、および
［３］上記［１］のいずれかのプロリンイミノペプチダーゼまたは蛋白質のアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、
並びに以下の［４］または［５］記載のＤＮＡ、
［４］Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）、特開平２−１１３８８７、Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４）、特開平９−１２１８６０、Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）、Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）、ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）、Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）に記載のプロリンイミノペプチダーゼをコードするＤＮＡ、および配列番号２０〜２２で表される塩基配列を有するＤＮＡ、および
［５］上記［４］のいずれかのＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
をあげることができる。
Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとしては、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ、
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
［３］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
および以下の［４］または［５］記載のＤＮＡ、
［４］配列番号２４で表される塩基配列を有するＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼをコードするＤＮＡ、
［５］配列番号２４で表される塩基配列からなるＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼをコードするＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつＬ−アミノ酸アミドハイドラー活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
をあげることができる。
ここでいう「ハイブリダイズする」とは、特定の塩基配列を有するＤＮＡまたは該ＤＮＡの一部にＤＮＡがハイブリダイズする工程である。したがって、該特定の塩基配列を有するＤＮＡまたは該ＤＮＡの一部の塩基配列は、ノーザンまたはサザンブロット解析のプローブとして有用であるか、またはＰＣＲ解析のオリゴヌクレオチドプライマーとして使用できる長さのＤＮＡであってもよい。プローブとして用いるＤＮＡとしては、少なくとも１００塩基以上、好ましくは２００塩基以上、より好ましくは５００塩基以上のＤＮＡをあげることができるが、少なくとも１０塩基以上、好ましくは１５塩基以上のＤＮＡであってもよい。
ＤＮＡのハイブリダイゼーション実験の方法はよく知られており、例えば当業者であれば本願明細書に従い、ハイブリダイゼーションの条件を決定することができる。該ハイブリダイゼーションの条件は、モレキュラー・クローニング第２版、第３版（２００１年）、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｌ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｇｙ，ＡＳＭ Ｐｒｅｓｓ（１９９４）、Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ｍｅｔｈｏｄｓ ｍａｎｕａｌ，Ａｃａｄｅｍｉｃ ｐｒｅｓｓ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ）に記載の他、多数の他の標準的な教科書に従っておこなうことができる。
上記のストリンジェントな条件とは、例えばＤＮＡを固定化したフィルターとプローブＤＮＡとを５０％ホルムアミド、５×ＳＳＣ（７５０ｍＭの塩化ナトリウム、７５ｍＭのクエン酸ナトリウム）、５０ｍＭのリン酸ナトリウム（ｐＨ７．６）、５×デンハルト溶液、１０％の硫酸デキストラン、および２０μｇ／ｌの変性させたサケ精子ＤＮＡを含む溶液中で４２℃で一晩、インキュベートした後、例えば約６５℃の０．２×ＳＳＣ溶液中で該フィルターを洗浄する条件をあげることができるが、より低いストリンジェント条件を用いるにともできる。ストリンジェンな条件の変更は、ホルムアミドの濃度調整（ホルムアミドの濃度を下げるほど低ストリンジェントになる）、塩濃度および温度条件の変更により可能である。低ストリンジェント条件としては、例えば６×ＳＳＣＥ（２０×ＳＳＣＥは、３ｍｏｌ／ｌの塩化ナトリウム、０．２ｍｏｌ／ｌのリン酸二水素ナトリウム、０．０２ｍｏｌ／ｌのＥＤＴＡ、ｐＨ７．４）、０．５％のＳＤＳ、３０％のホルムアミド、１００μｇ／ｌの変性させたサケ精子ＤＮＡを含む溶液中で、３７℃で一晩インキュベートした後、５０℃の１×ＳＳＣ、０．１％ＳＤＳ溶液を用いて洗浄する条件をあげることができる。また、さらに低いストリンジェントな条件としては、上記した低ストリンジェント条件において、高塩濃度（例えば５×ＳＳＣ）の溶液を用いてハイブリダイゼーションを行った後、洗浄する条件をあげることができる。
上記した様々な条件は、ハイブリダイゼーション実験のバックグラウンドを抑えるために用いるブロッキング試薬を添加、または変更することにより設定することもできる。上記したブロッキング試薬の添加は、条件を適合させるために、ハイブリダイゼーション条件の変更を伴ってもよい。
上記したストリンジェントな条件下でハイブリダイズ可能なＤＮＡとしては、例えば上記したＢＬＡＳＴおよびＦＡＳＴＡ等のプログラムを用いて、上記パラメータに基づいて計算したときに、上記したいずれかのＤＮＡの塩基配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するＤＮＡをあげることができる。
塩基配列の相同性は、上記したＢＬＡＳＴまたはＦＡＳＴＡ等のプログラムを用いて決定することができる。
上記したＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするＤＮＡが、ジペプチドの合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡであることは、該ＤＮＡを発現する組換えＤＮＡを作製し、該組換えＤＮＡを宿主細胞に導入して得られる微生物を酵素源に用い、１）該酵素源および１種以上のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドが生成、蓄積するか否かをＨＰＬＣ等により分析する方法、２）該酵素源、１種以上のアミノ酸エステルおよび１種以上のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドが生成、蓄積するか否かをＨＰＬＣ等により分析する方法、３）該酵素源、１種以上のアミノ酸アミドおよび１種以上のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドが生成、蓄積するか否かをＨＰＬＣ等により分析する方法、によって確認することができる。
２．本発明のジペプチドの製造法に用いられる微生物の製造法
本発明のジペプチドの製造法に用いられる微生物としては、上記した各公的機関等から入手できる菌株、および該菌株に公知の変異手法を施して得られる微生物であり、かつジペプチドを生産する能力を有する微生物、および微生物のジペプチドを生成する能力を増強するため、遺伝子操作などの遺伝学的手法により該能力を増強した組換え株等をあげることができる。該組換え株としては、バシリシン合成酵素活性、プロリンイミノペプチダーゼ活性、またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性が増強された微生物をあげることができ、該組換え微生物としては、例えば、エシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＵＣＡＡＨ（ＷＯ０３／０１０１８７）、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＱＥＡＡＨ（ＷＯ０３／０１０１８７）、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＵＣＰＰＰＥＰＩ（ＷＯ０３／０１０３０７）、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＵＣＰＧＰＥＰＩ（ＷＯ０３／０１０３０７）などをあげることができる。
（１）組換え株の製造法
（ａ）ジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡの取得
上記したジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡは、該ＤＮＡの塩基配列情報を利用し、例えば以下に記載する方法により取得することができる。
以下、バシリシン合成酵素をコードするＤＮＡを取得する方法を例示する。バシリシン合成酵素をコードするＤＮＡとしては、配列番号８〜１４、２９および３０で表される塩基配列に基づき設計することができるプローブを用いた、バチルス属に属する微生物の染色体ＤＮＡライブラリーに対するサザンハイブリダイゼーション法、または配列番号８〜１４、２９および３０で表される塩基配列に基づき設計することができるプライマーＤＮＡを用いた、バチルス属に属する微生物の染色体ＤＮＡを鋳型としたＰＣＲ法［ＰＣＲ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ（１９９０）］等により取得されるＤＮＡをあげることができる。
また、各種の遺伝子データベースに対して配列番号１〜７、１５および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列をコードするＤＮＡの塩基配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有する配列を検索し、該検索によって得られた塩基配列に基づき、該塩基配列を有する生物の染色体ＤＮＡ、ｃＤＮＡライブラリー等から上記した方法によりバシリシン合成酵素をコードするＤＮＡを取得することもできる。
取得したＤＮＡをそのまま、あるいは適当な制限酵素などで切断後、常法によりベクターに組み込み、組換え体ＤＮＡを取得し、該組換え体ＤＮＡをエシェリヒア・コリに導入して得られる形質転換体からプラスミドＤＮＡを抽出して、通常用いられる塩基配列解析方法、例えばジデオキシ法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，７４，５４６３（１９７７）］あるいは３７３Ａ・ＤＮＡシークエンサー（パーキン・エルマー社製）等の塩基配列分析装置を用いて分析することにより、該ＤＮＡの塩基配列を決定することができる。
塩基配列を決定した結果、取得されたＤＮＡが部分長であった場合は、該部分長ＤＮＡをプローブに用いた、染色体ＤＮＡライブラリーに対するサザンハイブリダイゼーション法により、全長ＤＮＡを取得することができる。
更に、決定されたＤＮＡの塩基配列に基づいて、パーセプティブ・バイオシステムズ社製８９０５型ＤＮＡ合成装置等を用いて化学合成することにより目的とするＤＮＡを調製することもできる。
上記のようにして取得されるＤＮＡとして、例えば、配列番号８〜１４、２９および３０で表される塩基配列を有するＤＮＡをあげることができる。
該ＤＮＡを組み込むベクターとしては、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ＫＳ（＋）（ストラタジーン社製）、ｐＤＩＲＥＣＴ［Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１８，６０６９（１９９０）］、ｐＣＲ−Ｓｃｒｉｐｔ Ａｍｐ ＳＫ（＋）（ストラタジーン社製）、ｐＴ７Ｂｌｕｅ（ノバジェン社製）、ｐＣＲＩＩ（インビトロジェン社製）およびｐＣＲ−ＴＲＡＰ（ジーンハンター社製）などをあげることができる。
エシェリヒア・コリとしては、例えば、エシェリヒア・コリＸＬ１−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＸＬ２−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＤＨ１、エシェリヒア・コリＭＣ１０００、エシェリヒア・コリＫＹ３２７６、エシェリヒア・コリＷ１４８５、エシェリヒア・コリＪＭ１０１、エシェリヒア・コリＪＭ１０９、エシェリヒア・コリＨＢ１０１、エシェリヒア・コリＮｏ．４９、エシェリヒア・コリＷ３１１０、エシェリヒア・コリＮＹ４９、エシェリヒア・コリＭＰ３４７、エシェリヒア・コリＮＭ５２２、エシェリヒア・コリＭＥ８４１５等をあげることができる。
組換え体ＤＮＡの導入方法としては、上記宿主細胞へＤＮＡを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、カルシウムイオンを用いる方法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，６９，２１１０（１９７２）］、プロトプラスト法（特開昭６３−２４８３９４）、エレクトロポレーション法［Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１６，６１２７（１９８８）］等をあげることができる。
上記方法によって得られるジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを保有する微生物としては、前述した配列番号８で表される塩基配列を有するＤＮＡを含有する組換え体ＤＮＡを保有する微生物であるエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥをあげることができる。
（ｂ）ジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する微生物の取得
ジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する微生物は、モレキュラー・クローニング第２版または第３版、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー等に記載された方法等を用い、例えば以下の方法により、上記（ａ）の方法により取得したＤＮＡを宿主細胞に導入して取得することができる。
上記（ａ）の方法により取得したＤＮＡをもとにして、必要に応じて、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードする部分を含む適当な長さのＤＮＡ断片を調製する。また、該蛋白質をコードする部分の塩基配列を、宿主の発現に最適なコドンとなるように、塩基を置換することにより、該蛋白質の生産率を向上させることができる。
該ＤＮＡ断片を適当な発現ベクターのプロモーターの下流に挿入することにより、組換え体ＤＮＡを作製する。
該組換え体ＤＮＡを、該発現ベクターに適合した宿主細胞に導入することにより、ジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する形質転換体を得ることができる。
宿主細胞としては、目的とする遺伝子を発現できる微生物であればいずれも用いることができる。
発現ベクターとしては、上記宿主細胞において自立複製可能または染色体中への組込みが可能で、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを転写できる位置にプロモーターを含有しているものが用いられる。
細菌等の原核生物を宿主細胞として用いる場合は、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを有する組換え体ＤＮＡは、原核生物中で自立複製可能であると同時に、プロモーター、リボソーム結合配列、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、転写終結配列より構成された組換え体ＤＮＡであることが好ましい。プロモーターを制御する遺伝子が含まれていてもよい。
発現ベクターとしては、ｐＢＴｒｐ２、ｐＢＴａｃ１、ｐＢＴａｃ２（いずれもベーリンガーマンハイム社製）、ｐＨｅｌｉｘ１（ロシュ・ダイアグノスティクス社製）、ｐＫＫ２３３−２（アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製）、ｐＳＥ２８０（インビトロジェン社製）、ｐＧＥＭＥＸ−１（プロメガ社製）、ｐＱＥ−８（キアゲン社製）、ｐＥＴ−３（ノバジェン社製）、ｐＫＹＰ１０（特開昭５８−１１０６００）、ｐＫＹＰ２００［Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，４８，６６９（１９８４）］、ｐＬＳＡ１［Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，５３，２７７（１９８９）］、ｐＧＥＬ１［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，８２，４３０６（１９８５）］、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ＳＫ（＋）、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ＫＳ（−）（ストラタジーン社製）、ｐＴｒＳ３０［エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＴｒＳ３０（ＦＥＲＭ ＢＰ−５４０７）より調製］、ｐＴｒＳ３２［エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＴｒＳ３２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５４０８）より調製］、ｐＰＡＣ３１（ＷＯ９８／１２３４３）、ｐＵＣ１９［Ｇｅｎｅ，３３，１０３（１９８５）］、ｐＳＴＶ２８（タカラバイオ社製）、ｐＵＣ１１８（タカラバイオ社製）、ｐＰＡ１（特開昭６３−２３３７９８）等を例示することができる。
プロモーターとしては、エシェリヒア・コリ等の宿主細胞中で機能するものであればいかなるものでもよい。例えば、ｔｒｐプロモーター（Ｐｔｒｐ）、ｌａｃプロモーター（Ｐｌａｃ）、ＰＬプロモーター、ＰＲプロモーター、ＰＳＥプロモーター等の、エシェリヒア・コリやファージ等に由来するプロモーター、ＳＰＯ１プロモーター、ＳＰＯ２プロモーター、ｐｅｎＰプロモーター等をあげることができる。またＰｔｒｐを２つ直列させたプロモーター、ｔａｃプロモーター、ｌａｃＴ７プロモーター、ｌｅｔＩプロモーターのように人為的に設計改変されたプロモーター等も用いることができる。
プロモーターとしては、バチルス属細菌中で発現させるためのｘｙｌＡプロモーター［Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，３５，５９４−５９９（１９９１）］やコリネバクテリウム属細菌中で発現させるためのＰ５４−６プロモーター［Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，５３，６７４−６７９（２０００）］なども用いることができる。
リボソーム結合配列であるシャイン−ダルガノ（Ｓｈｉｎｅ−Ｄａｌｇａｒｎｏ）配列と開始コドンとの間を適当な距離（例えば６〜１８核酸）に調節したプラスミドを用いることが好ましい。
ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを発現ベクターに結合させた組換え体ＤＮＡにおいては、転写終結配列は必ずしも必要ではないが、構造遺伝子の直下に転写終結配列を配置することが好ましい。
このような組換え体ＤＮＡとしては、例えば後述するｐＰＥ４３をあげることができる。
宿主細胞として用いる原核生物としては、エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属、コリネバクテリウム属などに属する微生物が好適に用いられる。エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属またはコリネバクテリウム属に属する微生物としては、例えば、エシェリヒア・コリＸＬ１−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＸＬ２−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＤＨ１、エシェリヒア・コリＤＨ５α、エシェリヒア・コリＭＣ１０００、エシェリヒア・コリＫＹ３２７６、エシェリヒア・コリＷ１４８５、エシェリヒア・コリＪＭ１０１、エシェリヒア・コリＪＭ１０９、エシェリヒア・コリＨＢ１０１、エシェリヒア・コリＮｏ．４９、エシェリヒア・コリＷ３１１０、エシェリヒア・コリＮＹ４９、エシェリヒア・コリＭＰ３４７、エシェリヒア・コリＮＭ５２２、バチルス・サチリス（ＡＴＣＣ３３７１２）、バチルス・メガテリウム、バチルス・エスピー（ＦＥＲＭ ＢＰ−６０３０）、バチルス・アミロリケファシエンス、バチルス・コアギュランス、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・プミルス、シュードモナス・プチダ、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ１３０３２）、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ１４２９７）等をあげることができる。
組換え体ＤＮＡの導入方法としては、上記宿主細胞へＤＮＡを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、カルシウムイオンを用いる方法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，６９，２１１０（１９７２）］、プロトプラスト法（特開昭６３−２４８３９４）、エレクトロポレーション法［Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１６，６１２７（１９８８）］等をあげることができる。
サッカロマイセス属に属する菌株を宿主細胞として用いる場合には、発現ベクターとして、例えば、ＹＥｐ１３（ＡＴＣＣ３７１１５）、ＹＥｐ２４（ＡＴＣＣ３７０５１）、ＹＣｐ５０（ＡＴＣＣ３７４１９）、ｐＨＳ１９、ｐＨＳ１５等を用いることができる。
プロモーターとしては、サッカロマイセス属に属する菌株中で機能するものであればいずれのものを用いてもよく、例えば、ＰＨ０５プロモーター、ＰＧＫプロモーター、ＧＡＰプロモーター、ＡＤＨプロモーター、ｇａｌ １プロモーター、ｇａｌ １０プロモーター、ヒートショックポリペプチドプロモーター、ＭＦα１プロモーター、ＣＵＰ １プロモーター等のプロモーターをあげることができる。
宿主細胞としては、サッカロマイセス属等に属する菌株をあげることができ、具体的には、サッカロマイセス・セレビシエ等をあげることができる。
組換え体ＤＮＡの導入方法としては、酵母にＤＮＡを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、エレクトロポレーション法［Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１９４，１８２（１９９０）］、スフェロプラスト法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，８１，４８８９（１９８４）］、酢酸リチウム法［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１５３，１６３（１９８３）］等をあげることができる。
３．本発明のジペプチドの製造法で用いられる酵素源の製造
本発明のジペプチドの製造法で用いられる酵素源は、上記２で得られる微生物を該微生物が資化し得る炭素源、窒素源、無機塩類等を含有し、該微生物の培養を効率的に行える培地である天然培地、合成培地等を用いて培養することで該微生物の培養物、または該培養物の処理物を取得した後、該培養物または該培養物の処理物を４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間処理（以下、単に熱処理ともいう）することにより取得できる。
上記の炭素源としては、該微生物が資化し得るものであればよく、グルコース、フラクトース、スクロース、これらを含有する糖蜜、デンプンあるいはデンプン加水分解物等の炭水化物、酢酸、プロピオン酸等の有機酸、エタノール、プロパノール等のアルコール類等を用いることができる。
窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機酸もしくは有機酸のアンモニウム塩、その他の含窒素化合物、並びに、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンスチープリカー、カゼイン加水分解物、大豆粕および大豆粕加水分解物、各種発酵菌体、およびその消化物等を用いることができる。
無機塩としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カルシウム等を用いることができる。
培養は、通常振盪培養または深部通気攪拌培養等の好気的条件下で行う。培養温度は１５〜４０℃がよく、培養時間は、通常５時間〜７日間である。培養中ｐＨは３．０〜９．０に保持する。ｐＨの調整は、無機または有機の酸、アルカリ溶液、尿素、炭酸カルシウム、アンモニア等を用いて行う。
また、培養中必要に応じて、アンピシリンやテトラサイクリン等の抗生物質を培地に添加してもよい。
本発明のジペプチドの製造法に、誘導性のプロモーターを有する発現ベクターで形質転換した微生物を用いる場合は、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、ｌａｃプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときにはイソプロピル−β−Ｄ−チオガラクトピラノシド等を、ｔｒｐプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときにはインドールアクリル酸等を培地に添加してもよい。
上記で得られる微生物の培養物または該培養物の処理物を、４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間、熱処理することで本発明の製造法で用いられる酵素源を製造することができる。該熱処理は、酵素源として用いる微生物が有するジペプチドを生産する活性を喪失させず、かつ該微生物のジペプチド分解活性を減少させることができる条件であれば、４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間の範囲内であればいずれの条件でもよく、好ましくは４５℃以上６５℃以下で１分間〜３０分間、より好ましくは５０℃以上６５℃以下で５分間〜２０分間、さらに好ましくは５０℃以上６５℃以下で１０分間〜１５分間の条件をあげることができる。当該業者であれば簡単な実験により、本発明のジペプチドの製造法に用いる微生物に合わせて、該熱処理条件を容易に選択することができる。
また、該微生物の培養物または該培養物の処理物の熱処理は、該培養物または該培養物の処理物を水性媒体中に存在せしめた状態で行うことができ、該水性媒体としては後述するジペプチド生成反応時に用いる水性媒体などをあげることができる。また該熱処理を行う時期は、アミノ酸などの基質と酵素源とを接触させる前であれば、特に制限されず、例えば微生物の培養物の処理物を酵素源に用いる場合、培養物を熱処理した後に該培養物の処理物を製造してもよいし、培養物の処理物を製造した後に該処理物を熱処理してもよい。
４．本発明のジペプチドの製造法
本発明の製造法は、上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、並びにアミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上、好ましくは１種または２種の物質を水性媒体中に共存せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該水性媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法である。
上記本発明の製造法としては、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）、
（ｉ）上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、および１種以上、好ましくは１種または２種のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法、
（ｉｉ）上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、１種以上、好ましくは１種のアミノ酸エステルおよび１種以上、好ましくは１種のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法、および、
（ｉｉｉ）上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、１種以上、好ましくは１種のアミノ酸アミドおよび１種以上、好ましくは１種のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法、
をあげることができる。
上記（ｉ）の製造法において、基質に用いられる１種以上のアミノ酸、好ましくは１種または２種のアミノ酸としては、アミノ酸、好ましくはＬ−アミノ酸、グリシン（Ｇｌｙ）およびβ−アラニン（βＡｌａ）からなる群より選ばれるアミノ酸であれば、いずれのアミノ酸をいずれの組み合わせで用いてもよい。Ｌ−アミノ酸としては、例えばＬ−アラニン（Ｌ−Ａｌａ）、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｎ）、Ｌ−グルタミン酸（Ｌ−Ｇｌｕ）、Ｌ−バリン（Ｌ−Ｖａｌ）、Ｌ−ロイシン（Ｌ−Ｌｅｕ）、Ｌ−イソロイシン（Ｌ−Ｉｌｅ）、Ｌ−プロリン（Ｌ−Ｐｒｏ）、Ｌ−フェニルアラニン（Ｌ−Ｐｈｅ）、Ｌ−トリプトファン（Ｌ−Ｔｒｐ）、Ｌ−メチオニン（Ｌ−Ｍｅｔ）、Ｌ−セリン（Ｌ−Ｓｅｒ）、Ｌ−スレオニン（Ｌ−Ｔｈｒ）、Ｌ−システイン（Ｌ−Ｃｙｓ）、Ｌ−アスパラギン（Ｌ−Ａｓｎ）、Ｌ−チロシン（Ｌ−Ｔｙｒ）、Ｌ−リジン（Ｌ−Ｌｙｓ）、Ｌ−アルギニン（Ｌ−Ａｒｇ）、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓ）、Ｌ−アスパラギン酸（Ｌ−Ａｓｐ）、Ｌ−α−アミノ酪酸（Ｌ−α−ＡＢ）、Ｌ−アザセリン（Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ）、Ｌ−テアニン（Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ）、Ｌ−４−ヒドロキシプロリン（Ｌ−４−ＨＹＰ）、Ｌ−３−ヒドロキシプロリン（Ｌ−３−ＨＹＰ）、Ｌ−オルニチン（Ｌ−Ｏｒｎ）、Ｌ−シトルリン（Ｌ−Ｃｉｔ）およびＬ−６−ジアゾ−５−オキシノルロイジン（Ｌ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅ）などをあげることができる。
上記（ｉ）の製造法に用いられる、より好ましいアミノ酸としては、Ｌ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒおよびβ−Ａｌａから選ばれる１種のアミノ酸とＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｕ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−Ａｓｐ、Ｌ−α−ＡＢ、β−Ａｌａ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ、Ｌ−４−ＨＹＰ、Ｌ−３−ＨＹＰ、Ｌ−Ｏｒｎ、Ｌ−ＣｉｔおよびＬ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＧｌｎとＬ−Ｐｈｅの組み合わせ、およびＬ−α−ＡＢとＬ−Ｇｉｎ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢの組み合わせ、さらに好ましくはＬ−ＡｌａとＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−α−ＡＢ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ＣｉｔおよびＬ−ｔｈｅａｎｉｎｅから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、ＧｌｙとＬ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−α−ＡＢおよびＬ−Ｃｉｔから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＭｅｔとＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＬｙｓおよびＬ−Ｈｉｓから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＳｅｒとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−α−ＡＢから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＴｈｒとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−ＴｈｒおよびＬ−α−ＡＢから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＧｌｎとＬ−Ｐｈｅの組み合わせ、β−ＡｌａとＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−Ｃｉｔから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、およびＬ−α−ＡＢとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢの組み合わせをあげることができる。
上記（ｉ）の製造法において、基質として用いるアミノ酸は、０．１〜５００ｇ／Ｌ、好ましくは０．２〜２００ｇ／Ｌの濃度になるように水性媒体中に初発または反応途中に添加する。
上記（ｉ）の製造法で製造されるジペプチドとしては、下式（Ｉ）
Ｒ１−Ｒ２ （Ｉ）
（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なってアミノ酸を表す）
で表されるジペプチドをあげることができ、好ましくは、上記式（Ｉ）においてＲ１およびＲ２が同時にまたは異なって、Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｕ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−Ａｓｐ、Ｌ−α−ＡＢ、β−Ａｌａ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ、Ｌ−４−ＨＹＰ、Ｌ−３−ＨＹＰ、Ｌ−ＯｒｎおよびＬ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅから選ばれるアミノ酸であるジペプチドをあげることができ、より好ましくはＲ１がＬ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒまたはβ−Ａｌａの場合は、Ｒ２がＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｕ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−Ａｓｐ、Ｌ−α−ＡＢ、β−Ａｌａ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ、Ｌ−４−ＨＹＰ、Ｌ−３−ＨＹＰ、Ｌ−ＯｒｎまたはＬ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅであるジペプチドをあげることができ、さらに好ましくは、Ｒ１がＬ−Ａｌａの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−α−ＡＢ、Ｌ−ＡｚａｓｅｒｉｎｅまたはＬ−ｔｈｅａｎｉｎｅであるジペプチド、Ｒ１がＧｌｙの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｍｅｔの場合は、Ｒ２はＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＬｙｓまたはＬ−Ｈｉｓであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｓｅｒの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＨｉｓまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｔｈｒの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｙ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−ＴｈｒまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｇｌｎの場合は、Ｒ２はＬ−ＰｈｅまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｐｈｅの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｔｒｐの場合は、Ｒ２はＧｌｙであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｃｙｓの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、またはＬ−Ｍｅｔであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｌｙｓの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、ＧｌｙまたはＬ−Ｍｅｔであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ａｒｇの場合は、Ｒ２はＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｈｉｓである場合は、Ｒ２はＬ−Ｍｅｔであるジペプチド、およびＲ１がＬ−α−ＡＢの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチドをあげることができる。
また上記製造法においては、必要に応じて、ＡＴＰの供給源として、本発明の微生物が代謝してＡＴＰを生産し得る化合物、例えばグルコースのような糖類、エタノールのようなアルコール類、酢酸のような有機酸類などを水性媒体中に加えることができる。
上記（ｉｉ）の製造法において、基質に用いられる１種以上のアミノ酸エステルおよび１種以上のアミノ酸としては、本発明の製造法の酵素源として用いられる微生物が基質に用いてジペプチドを生成することができるアミノ酸エステルおよびアミノ酸であれば、いずれのアミノ酸エステルとアミノ酸をいずれの組み合わせで用いてもよく、好ましくは１種のアミノ酸エステルおよび１種のアミノ酸の組み合わせで用いられ、アミノ酸としてはＬ−アミノ酸およびグリシンが好ましい。より好ましい１種のアミノ酸エステルおよび１種のアミノ酸の組み合わせとしては、例えばアミノ酸エステルが、Ｌ−アラニンエステル、グリシンエステル、Ｌ−バリンエステル、Ｌ−イソロイシンエステル、Ｌ−メチオニンエステル、Ｌ−フェニルアラニンエステル、Ｌ−セリンエステル、Ｌ−スレオニンエステル、Ｌ−グルタミンエステル、Ｌ−チロシンエステル、Ｌ−アルギニンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α−エステル、Ｌ−アスパラギン酸−β−エステル、Ｌ−ロイシンエステル、Ｌ−アスパラギンエステル、Ｌ−リジンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α，β−ジメチルエステルおよびＬ−グルタミン−γ−エステルからなる群より選ばれる１種のアミノ酸エステルであり、アミノ酸がＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−Ｇｌｕからなる群より選ばれる１種のアミノ酸である組み合わせをあげることができる。
上記（ｉｉ）の製造法において、基質として用いるアミノ酸エステルおよびアミノ酸は、それぞれ０．１〜５００ｇ／Ｌ、好ましくは０．２〜２００ｇ／Ｌの濃度になるように水性媒体中に初発または反応途中に添加する。
上記（ｉｉｉ）の製造法において、基質に用いられる１種以上のアミノ酸アミドおよび１種以上のアミノ酸としては、本発明の製造法の酵素源として用いられる微生物が基質に用いてジペプチドを生成することができるアミノ酸アミドおよびアミノ酸であれば、いずれのアミノ酸アミドとアミノ酸をいずれの組み合わせで用いてもよく、好ましくは１種のアミノ酸アミドおよび１種のアミノ酸の組み合わせで用いられ、アミノ酸としてはＬ−アミノ酸およびグリシンが好ましい。１種のアミノ酸アミドおよび１種のアミノ酸の組み合わせとしては、例えばアミノ酸アミドが、Ｌ−アラニンアミド、グリシンアミドおよびＬ−アスパラギン酸アミドからなる群より選ばれる１種のアミノ酸アミドであり、アミノ酸がＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−Ｇｌｕからなる群より選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせをあげることができる。
上記（ｉｉｉ）の製造法において、基質として用いるアミノ酸アミドおよびアミノ酸は、それぞれ０．１〜５００ｇ／Ｌ、好ましくは０．２〜２００ｇ／Ｌの濃度になるように水性媒体中に初発または反応途中に添加する。
本発明の製造法で用いられる水性媒体としては、ジペプチドの生成反応を阻害しない限り、いかなる成分、組成の水性媒体であってもよく、例えば、水、りん酸塩、炭酸塩、酢酸塩、ほう酸塩、クエン酸塩、トリスなどの緩衝液などをあげることができる。また、メタノール、エタノールなどのアルコール類、酢酸エチルなどのエステル類、アセトンなどのケトン類、アセトアミドなどのアミド類を含有していてもよい。
ジペプチドの生成反応は水性媒体中、ｐＨ５〜１１、好ましくはｐＨ６〜１０、２０〜６０℃、好ましくは２５〜４５℃の条件で２〜１５０時間、好ましくは６〜１２０時間行う。
さらに必要に応じて、水性媒体中に界面活性剤あるいは有機溶媒を添加してもよい。
界面活性剤としては、ポリオキシエチレン・オクタデシルアミン（例えばナイミーンＳ−２１５、日本油脂社製）などの非イオン界面活性剤、セチルトリメチルアンモニウム・ブロマイドやアルキルジメチル・ベンジルアンモニウムクロライド（例えばカチオンＦ２−４０Ｅ、日本油脂社製）などのカチオン系界面活性剤、ラウロイル・ザルコシネートなどのアニオン系界面活性剤、アルキルジメチルアミン（例えば三級アミンＦＢ、日本油脂社製）などの三級アミン類など、ジペプチドの生成を促進するものであればいずれでもよく、１種または数種を混合して使用することもできる。界面活性剤は、通常０．１〜５０ｇ／ｌの濃度で用いられる。有機溶剤としては、キシレン、トルエン、脂肪族アルコール、アセトン、酢酸エチルなどがあげられ、通常０．１〜５０ｍｌ／ｌの濃度で用いられる。
培養物の処理物としては、培養物の濃縮物、培養物の乾燥物、培養物を遠心分離して得られる菌体、該菌体の乾燥物、該菌体の凍結乾燥物、該菌体の界面活性剤処理物、該菌体の超音波処理物、該菌体の機械的摩砕処理物、該菌体の溶媒処理物、該菌体の酵素処理物、および該菌体の固定化物などの生菌体を含有する処理物をあげることができる。また、本発明の培養物の処理物には、上記菌体を界面活性剤処理、超音波処理、機械的摩砕処理、溶媒処理または酵素処理等して得られる処理物から、不溶物等を除いて得られる蛋白質の粗抽出物も含まれる。
酵素源として用いる培養物または該培養物の処理物の量は、当該酵素源の比活性等により異なるが、例えば、基質であるアミノ酸、アミノ酸メチルエステルまたはアミノ酸アミド１ｍｇあたり５〜１０００ｍｇ、好ましくは１０〜４００ｍｇ添加する。
水性媒体中に生成、蓄積したジペプチドの採取は、活性炭やイオン交換樹脂などを用いる通常の方法あるいは、有機溶媒による抽出、結晶化、薄層クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等により行うことができる。
その他、上記（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の製造法は、ＷＯ０３／０１０１８９またはＷＯ０３／０１０１８７の記載に準じて行うことができる。
５．１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する微生物の製造法の実験例
以下に、１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する微生物の製造法の実験例を示す。
実験例１ バチルス・サチリス由来のｙｗｆＥ遺伝子発現プラスミドの造成
バチルス・サチリスのｙｗｆＥ遺伝子断片を以下のようにして取得した。
パーセプティブ・バイオシステムズ社製８９０５型ＤＮＡ合成機を用いて、配列番号２５および配列番号２６で表される塩基配列を有するＤＮＡ（以下、それぞれプライマーＡ、プライマーＢと呼ぶ）を合成した。プライマーＡは、ｙｗｆＥ遺伝子の開始コドン（ａｔｇ）をＮｃｏＩ認識配列（ｃｃａｔｇｇ）に置換した領域を含む塩基配列である。プライマーＢは、ｙｗｆＥの終止コドンをＢａｍＨＩ（ｇｇａｔｃｃ）認識配列に置換した領域を含む塩基配列である。
バチルス・サチリスの染色体ＤＮＡを鋳型とし、上記プライマーＡおよびプライマーＢをプライマーセットとして用いたＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ、４μＬのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ用×１０緩衝液、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液４０μＬを調製し、９４℃で１分間、５５℃で２分間、７２℃で３分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、ｙｗｆＥ遺伝子断片に相当する約１．４ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離後、得られた上層に２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離しＤＮＡの沈殿を得た。該ＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
該溶解液５μＬを用い、増幅したＤＮＡを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断し、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した後、ジーンクリーンＩＩキット（Ｂｉｏ１０１社製）により、ｙｗｆＥ遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
Ｃ末端Ｈｉｓタグ付加型組換え体発現ベクターｐＱＥ６０（キアゲン社製）０．２μｇを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断後、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離し、上記と同様の方法により３．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
上記で得られたｙｗｆＥ遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片と３．４ｋｂのＤＮＡ断片をライゲーションキット（宝酒造社製）を用いて、１６℃で１６時間反応させ連結した。
該連結反応液を用いてエシェリヒア・コリＮＭ５２２株（ストラタジーン社製）をカルシウムイオンを用いる方法〔Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，６９，２１１０（１９７２）〕によって形質転換し、該形質転換体を５０μｇ／ｍＬのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布後、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーから公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、Ｃ末Ｈｉｓタグ付加型ｙｗｆＥ遺伝子発現ベクターであるｐＱＥ６０ｙｗｆＥを得た。該ベクターの構造を制限酵素消化により確認した（図１）。
実験例２ ｙｗｆＥ遺伝子産物の取得
ｐＱＥ６０ｙｗｆＥを保有するエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ株を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む８ｍｌのＬＢ培地の入った太型試験管に接種し２８℃で１７時間培養した。該培養液を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む５０ｍｌのＬＢ培地の入った２５０ｍｌ容三角フラスコに接種し３０℃で３時間培養した後、終濃度が１ｍｍｏｌ／Ｌになるようにイソプロピル−β−Ｄ−チオガラクトピラノシド（ＩＰＴＧ）を添加し、さらに３０℃で４時間培養した。該培養液を遠心分離し湿菌体を取得した。該湿菌体から、ＨｉｓＴｒａｐ（Ｈｉｓタグ付加タンパク精製キット、Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｓｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ社製）を用いて、説明書に従いＨｉｓタグ付加組換え型酵素を精製した。
実験例３ Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素を用いたジペプチドの生産（１）
（ｉ）実験例２で取得した精製したＨｉｓタグ付加組換え型酵素０．０４ｍｇ、１００ｍｍｏｌ／ＬのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）、６０ｍｍｏｌ／Ｌの塩化マグネシウム、６０ｍｍｏｌ／ＬのＡＴＰ、３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ａｌａ、３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ｇｌｎからなる０．１ｍｌの反応液を調製し、３７℃で１６時間反応を行った。
反応終了後、反応生成物をジニトロフェノール化法で誘導体化した後にＨＰＬＣ法により分析した。ＨＰＬＣ法による分析は、分離カラムに関東化学社製のＬｉｃｈｒｏｓｏｒｂ−ＲＰ−１８カラムを用い、溶離液として１％（ｖ／ｖ）リン酸、２５％（ｖ／ｖ）アセトニトリルを用い、０．７ｍｌ／分の流動速度で行った。反応液中に３．７ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎと０．３ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−アラニン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ）が生成蓄積していることを確認した。
（ｉｉ）酵素を０．０１ｍｇ、Ｌ−Ｇｌｎの代わりにＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−ＬｅｕまたはＬ−Ｖａｌを含有する以外は、上記（ｉ）の反応液の組成と同じ反応液を調製し、上記（ｉ）の反応条件で反応させた。
反応終了後、上記（ｉ）と同様の方法により反応生成物を分析し、反応液中にそれぞれ、７．０ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−フェニルアラニン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｐｈｅ）のみ、７．０ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−メチオニン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｍｅｔ）および０．０３ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、５．０ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−ロイシン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｌｅｕ）および０．２ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、または１．６ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−バリン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｖａｌ）および０．３ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａが生成蓄積していることを確認した。
（ｉｉｉ）酵素を０．０１ｍｇ、Ｌ−Ａｌａの代わりにＧｌｙ、Ｌ−Ｇｌｎの代わりにＬ−ＰｈｅまたはＬ−Ｍｅｔを含有する以外は、上記（ｉ）の反応液の組成と同じ反応液を調製し、上記（ｉ）の反応条件で反応させた。
反応終了後、上記（ｉ）と同様の方法により反応生成物を分析し、反応液中にそれぞれ５．２ｇ／Ｌのグリシル−Ｌ−フェニルアラニン（Ｇｌｙ−Ｌ−Ｐｈｅ）または１．１ｇ／Ｌのグリシル−Ｌ−メチオニン（Ｇｌｙ−Ｌ−Ｍｅｔ）が生成蓄積していることを確認した。
上記反応液組成からＡＴＰを除くとジペプチドは全く生成されなかった。
以上の結果から、ｙｗｆＥ遺伝子産物は、ＡＴＰ存在下において、Ｌ−ＡｌａとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−ＬｅｕまたはＬ−Ｖａｌとから、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−ＧｌｎおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−ＭｅｔおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−ＬｅｕおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、またはＬ−Ａｌａ−Ｌ−ＶａｌおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａを生成する活性、ＧｌｙとＬ−ＰｈｅまたはＬ−ＭｅｔとからＧｌｙ−Ｌ−ＰｈｅまたはＧｌｙ−Ｌ−Ｍｅｔを生成する活性を有することが明らかになった。
実験例４ Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素を用いたジペプチドの生産（２）
実験例２で得られた精製したＨｉｓタグ付加組換え型酵素０．０４ｍｇ、１００ｍｍｏｌ／ＬのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）、６０ｍｍｏｌ／Ｌの塩化マグネシウム、６０ｍｍｏｌ／ＬのＡＴＰからなる０．１ｍｌの反応液を調製し、第１表の第１行目と最左列のアミノ酸の組み合わせからなる各種Ｌ−アミノ酸、Ｇｌｙまたはβ−Ａｌａをそれぞれ３０ｍｍｏｌ／Ｌずつになるように反応液に添加し、３７℃で１６時間反応を行った。反応終了後、反応生成物をＨＰＬＣ分析したところ、第１表に示すジペプチドが生成していることが確認された。
第１表の第１行目と最左列に記載の２種類（もしくは１種類）のＬ−アミノ酸、Ｇｌｙまたはβ−Ａｌａを基質として反応した場合に生成したジペプチドを枠内に記載した。○は配列は未確定だがジペプチドが生成したこと、×はジペプチドの生成が確認されなかったこと、および空欄は未実施を示す。
実験例５ Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素発現株を用いたジペプチドの生産
実験例１で得られたエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ株を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む８ｍｌのＬＢ培地の入った試験管に接種し、２８℃で１７時間培養した。該培養液を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む５０ｍｌのＬＢ培地の入った２５０ｍｌ容三角フラスコに接種し３０℃で３時間培養した後、終濃度が１ｍｍｏｌ／ＬになるようにＩＰＴＧを添加し、さらに３０℃で４時間培養した。該培養液を遠心分離し湿菌体を取得した。
２００ｇ／Ｌの湿菌体、５０ｇ／Ｌのグルコース、５ｇ／Ｌのフィチン酸（３３％の濃水酸化ナトリウム溶液を用いて中性になるよう希釈）、１５ｇ／Ｌのリン酸二水素カリウム、５ｇ／Ｌの硫酸マグネシウム・７水和物、４ｇ／ＬのナイミーンＳ−２１５、１０ｍｌ／Ｌのキシレン、２００ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ａｌａ、２００ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ｇｌｎからなる２０ｍｌの反応液（ｐＨ７．２）を５０ｍｌ容量のビーカーに入れ、３２℃、９００ｒｐｍの条件下で２時間反応を行った。反応中は２ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウムを用いて反応液のｐＨを７．２に保った。
反応生成物を実験例３記載の方法と同様の方法で分析したところ、２５ｍｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの蓄積が確認された。
実験例６ バチルス属に属する各種微生物からのｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子のクローニングとその解析
配列番号８で表される塩基配列に基づき、バチルス・サチリスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、バチルス・アミロリケファシエンスＩＦＯ３０２２、およびバチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５に存在するｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を以下のようにして取得した。
まず、バチルス・サチルスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、バチルス・アミロリケファシエンスＩＦＯ３０２２、およびバチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５をそれぞれＬＢ培地に植菌し３０℃で一晩静置培養した。培養後、カレンド・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジーに記載の飽和フェノールを用いる方法により、該微生物の染色体ＤＮＡをそれぞれ単離精製した。
パーセプティブ・バイオシステムズ社製８９０５型ＤＮＡ合成機を用いて、配列番号２７および２８で表される塩基配列を有するＤＮＡ（以下、それぞれプライマーＣ、プライマーＤと呼ぶ）を合成した。プライマーＣは、バチルス・サチリス１６８株の染色体ＤＮＡのｙｗｆＥ遺伝子の開始コドンより上流を含む領域の配列である。プライマーＤは、ｙｗｆＥ遺伝子の終止コドンより下流を含む配列と相補的な配列である。
バチルス・サチルスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、またはバチルス・アミロリケファシエンスＩＦＯ３０２２の染色体ＤＮＡを鋳型とし、上記プライマーＣおよびプライマーＤをプライマーセットとして用いてＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ、４μＬのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ用×１０緩衝液、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液４０μＬを調製し、９４℃で１分間、５５℃で２分間、７２℃で３分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、ｙｗｆＥ遺伝子断片に相当する約１．４ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該溶液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
上記で得られた各菌株染色体ＤＮＡ由来の１．４ｋｂ断片とｐＣＲ−ｂｌｕｎｔ（インビトロジェン社製）を、ライゲーションキットを用いて、１６℃で１６時間反応を行い連結した。
該反応液を用いてエシェリヒア・コリＮＭ５２２株をカルシウムイオンを用いる方法によって形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーより公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、制限酵素を用いてそれぞれの構造を解析することにより、ｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含むプラスミドであるｐＹＷＦＥ１（ＡＴＣＣ１５２４５株由来、配列番号３０で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ２（ＡＴＣＣ６６３３株由来、配列番号９で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ３（ＩＡＭ１２１３株由来、配列番号１０で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ４（ＩＡＭ１１０７株由来、配列番号１１で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ５（ＩＡＭ１２１４株由来、配列番号１２で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ６（ＡＴＣＣ９４６６株由来、配列番号８で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ７（ＩＡＭ１０３３株由来、配列番号３０で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ８（ＡＴＣＣ２１５５５株由来、配列番号１３で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ９（ＩＦＯ３０２２株由来、配列番号１４で表される塩基配列を有するＤＮＡ）が取得されていることを確認した。
一方、バチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５由来のｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子（配列番号２９で表される塩基配列を有するＤＮＡ）は以下のように取得した。
上記で調製したＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡを鋳型にし、配列番号３１および３２で表される塩基配列からなるＤＮＡをプライマーセットとして用いて、ＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＺ−ｔａｑポリメラーゼ（タカラバイオ社製）、５μＬのＺ−ｔａｑポリメラーゼ用×１０緩衝液（タカラバイオ社製）、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液５０μＬを調製し、９８℃で５秒間、５５℃で３０秒間、７２℃で１分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、約０．８ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
上記で得られた各菌株染色体ＤＮＡ由来の０．８ｋｂ断片とｐＧＥＭ Ｔ−ｅａｓｙ（プロメガ社製）を、ライゲーションキットを用いて、１６℃で１６時間反応を行い連結した。
該反応液を用いてエシェリヒア・コリＤＨ５α株をカルシウムイオンを用いる方法によって形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
上記で得られた形質転換体からプラスミドを抽出して、約０．８ｋｂの挿入ＤＮＡ断片の塩基配列を決定したところ、配列番号２９で表される塩基配列中の塩基番号３５８〜１１６０番からなる塩基配列が確認された。
次に該プラスミドをＥｃｏＲＩで切断した後、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した。該ＤＮＡ断片をジーンクリーンＩＩキットを用いて精製した。約０．５μｇの該精製ＤＮＡ断片を、ＤＩＧ−ハイプライムＤＮＡラベリング＆デテクションスターターキットＩ（ロシュ・ダイアグノスティクス社製）を用いて、ＤＩＧラベル化した。ＤＩＧラベル化は、該キット添付の説明書に従って行った。
上記で得られたＤＩＧラベル化ＤＮＡを用いて、ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡのサザン解析を行った。
ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡをＢａｍＨＩ、ＥｃｏＲＩ、ＨｉｎｄＩＩＩ、ＫｐｎＩ、ＰｓｔＩ、ＳａｃＩ、ＳａｌＩおよびＳｐｈＩを用いてそれぞれ完全消化し、アガロース電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した後、常法に従いナイロンメンブレンプラスチャージ（ロシュ・ダイアグノスティクス社製）に転移させた。
ＵＶを照射することにより、該ナイロン膜にＤＮＡ断片を固定した後、上記プローブＤＮＡおよび該ナイロン膜を用いてサザンハイブリダイゼーションを行った。
ハイブリダイゼーションは、該プローブＤＮＡと該ナイロン膜を６５℃で１６時間接触させ、その後該ナイロン膜を、０．１％ＳＤＳおよび２×ＳＳＣからなる溶液を用い、室温で５分間、２回洗浄し、さらに０．１％ＳＤＳおよび０．５×ＳＳＣからなる溶液を用い、６５℃で１５分間、２回洗浄することで行い、その他の操作、条件およびハイブリダイズしたＤＮＡの検出は、上記したＤＩＧ−ハイプライムＤＮＡラベリング＆デテクション スターターキットＩに添付されている説明書に準じて行った。
その結果、ＨｉｎｄＩＩＩおよびＰｓｔＩの完全消化断片の３．５ｋｂｐ付近に発色が見られた。
次に、ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡをＨｉｎｄＩＩＩおよびＰｓｔＩを用いてそれぞれ完全消化し、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した。それぞれの制限酵素消化ＤＮＡから３−４ｋｂｐの断片をジーンクリーンＩＩキットを用いて精製し、ライゲーションキットを用いて自己環化させた。
上記で決定した０．８ｋｂのＤＮＡ断片の塩基配列に基づき、配列番号３３および３４で表される塩基配列を設計、合成し、上記で取得した環化ＤＮＡを鋳型としてＰＣＲを行った。ＰＣＲは、１０ｎｇの環化ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのｐｙｒｏｂｅｓｔポリメラーゼ（タカラバイオ社製）、５μＬのｐｙｒｏｂｅｓｔポリメラーゼ用×１０緩衝液（タカラバイオ社製）、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液５０μＬを調製し、９８℃で５秒間、５５℃で３０秒間、７２℃で３分３０秒間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、約３．０ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
上記で得られたＤＮＡ断片とＺｅｒｏ Ｂｌｕｎｔ ＰＣＲ Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｋｉｔ（インビトロジェン社製）とをライゲーションキットを用いて連結した。
該反応液を用いてエシェリヒア・コリＮＭ５２２株をカルシウムイオンを用いる方法によって形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーより公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、制限酵素を用いてその構造を解析することにより、ｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含むプラスミドであるｐＹＷＦＥ１０（ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株由来、配列番号２９で表される塩基配列を有するＤＮＡ）が得られていることを確認した。
上記で得られたｐＹＷＦＥ１〜ｐＹＷＦＥ１０に含まれるｙｗｆＥ遺伝子に相当する各遺伝子の塩基配列を塩基配列分析装置３７３Ａ・ＤＮＡシークエンサーを用いて決定した。
ｐＹＷＦＥ１、ｐＹＷＦＥ６およびｐＹＷＦＥ７に含まれる遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列は、ｙｗｆＥ遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列と同一であったが、ｐＹＷＦＥ２、ｐＹＷＦＥ３、ｐＹＷＦＥ４、ｐＹＷＦＥ５、ｐＹＷＦＥ８、ｐＹＷＦＥ９およびｐＹＷＦＥ１０に含まれる遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列は、ｙｗｆＥ遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列と異なっていた。
ｐＹＷＦＥ２、ｐＹＷＦＥ３、ｐＹＷＦＥ４、ｐＹＷＦＥ５、ｐＹＷＦＥ８、ｐＹＷＦＥ９、ｐＹＷＦＥ１０およびｐＹＷＦＥ１とｐＹＷＦＥ７に含まれるｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列を配列番号２〜７、３５および１に、該遺伝子の塩基配列を配列番号９〜１４、２９、８および３０にそれぞれ示した。
実験例７ Ｃ末端Ｈｉｓタグ付加型組換え型ジペプチド合成酵素の精製
バチルス・サチルスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、またはバチルス・アミノリケファシエンスＩＦＯ３０２２の染色体ＤＮＡを鋳型とし、実験例１記載のプライマーＡおよびプライマーＢをプライマーセットとして用いてＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ、４μＬのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ用×１０緩衝液、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液４０μＬを調製し、９４℃で１分間、５５℃で２分間、７２℃で３分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
バチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５の染色体ＤＮＡを鋳型とした場合は、配列番号３６および３７で表される塩基配列を有するＤＮＡをプライマーセットとして用い、上記と同様の条件でＰＣＲを行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、ｙｗｆＥ遺伝子断片に相当する約１．４ｋｂのＤＮＡ断片がそれぞれ増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
該溶解液のそれぞれ５μＬを用い、増幅したＤＮＡを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断し、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した後、ジーンクリーンＩＩキットを用いて、ｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
次にＣ末端Ｈｉｓタグ付加型組換え体発現ベクターｐＱＥ６０ ０．２μｇを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断後、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離し、上記と同様の方法により３．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
上記で得られたバチルス・サチルス１６８株のｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片、および３．４ｋｂのＤＮＡ断片をライゲーションキットを用いて、１６℃で１６時間反応を行いそれぞれ連結した。該反応液を用いて大腸菌ＮＭ５２２株をカルシウムイオンを用いる方法により形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーより公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、制限酵素を用いてそれらの構造を解析することにより、Ｃ末Ｈｉｓタグ付加型遺伝子発現ベクターであるｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１（ＡＴＣＣ１５２４５由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ２（ＡＴＣＣ６６３３由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ３（ＩＡＭ１２１３由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ４（ＩＡＭ１１０７由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ５（ＩＡＭ１２１４由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ６（ＡＴＣＣ９４６６由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ７（ＩＡＭ１０３３由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ８（ＡＴＣＣ２１５５５由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ９（ＩＦＯ３０２２由来の遺伝子を含有するベクター）、およびｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１０（ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５由来の遺伝子を含有するベクター）が取得されていることを確認した。
上記で得られたエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１〜ＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１０株を、それぞれ５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む８ｍｌのＬＢ培地の入った太型試験管に接種し、２８℃で１７時間培養した。該培養液を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む５０ｍｌのＬＢ培地の入った２５０ｍｌ容の三角フラスコに接種し３０℃で３時間培養した後、終濃度が１ｍｍｏｌ／ＬになるようにＩＰＴＧを添加し、さらに３０℃で４時間培養した。該培養液を遠心分離して得られた湿菌体から、ＨｉｓＴｒａｐをその使用説明書に従って用いて、Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素を精製した。
実験例８ 精製酵素を用いたジペプチドの生産
実験例７で得られた組換え型酵素０．０４ｍｇ、１００ｍｍｏｌ／ＬのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）、６０ｍｍｏｌ／Ｌの塩化マグネシウム、６０ｍｍｏｌ／ＬのＡＴＰ、３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ａｌａおよび３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ｇｌｎからなる０．１ｍｌの反応液を調製し、３７℃で１６時間反応を行った。
反応終了後、実験例３記載の方法により反応液を分析した結果、それぞれ、３．０〜３．５ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎおよび０．２５〜０．３ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａが生成蓄積していることが確認された。
また、上記反応液組成からＡＴＰを除くとＬ−Ａｌａ−Ｌ−ＧｌｎおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａは全く生成されなかった。
以上の結果から、実験例７で得られた遺伝子の産物は、いずれもＡＴＰ存在下でＬ−ＡｌａとＬ−ＧｌｎとからＬ−Ａｌａ−Ｌ−ＧｌｎおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａを生成する活性を有することが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、Ｈｉｓタグ付加型ｙｗｆＥ遺伝子発現ベクターであるｐＱＥ６０ｙｗｆＥの構築過程を示す図である。図中のＰＴ５はＴ５プロモーターを表す。
以下に本発明の実施例を示すが、下記実施例は本発明の範囲を制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
Ｌ−アラニル−Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ）の製造
１Ｌ中に５ｇのグルコース、５ｇの硫酸アンモニウム、１ｇのリン酸一カリウム、３ｇのリン酸二カリウム、０．５ｇの硫酸マグネシウム、１０ｇの酵母エキス、および１０ｇのペプトンを含む液体培地（ｐＨ７．０）３０ｍｌを３００ｍｌ容三角フラスコに入れ、１１５℃で１５分間殺菌した。該液体培地と同じ組成からなる斜面寒天培地（２０ｇ／ｌの寒天を含む。ｐＨ７．０）を用いて３０℃で２４時間培養したコリネバクテリウム・グルタミカムＡＴＣＣ１３２８６株を、該液体培地に１白金耳植菌し、３０℃、１２０往復／分で１７時間振とう培養した。培養後、培地を遠心分離して得られた湿菌体に、１００ｇ／Ｌになるように１００ｍｍｏｌ／ｌのホウ酸緩衝液（ｐＨ９．０）を加えて懸濁した。該菌体懸濁液を１ｍｌずつ分取し、１）熱処理を行わない、２）５０℃で１０分間の熱処理、または３）５５℃で１０分間の熱処理を行った。これらの菌体懸濁液を、それぞれ１ｍｌの反応液［２０ｍｍｏｌ／ｌ ＥＤＴＡ、２００ｍｍｏｌ／ｌ Ｌ−アラニンエチルエステル塩酸塩、４００ｍｍｏｌ／ｌ Ｌ−グルタミン、１００ｍｍｏｌ／ｌホウ酸緩衝液、ｐＨ９．０］に添加し、全量を２ｍｌとした後、３０℃にて３０分間インキュベートした。反応液を９０℃で１５分間加熱後遠心分離して得られた上清のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ量をＨＰＬＣにて定量した。
ＨＰＬＣによる分析は、反応生成物をジニトフェノール化法で誘導体化した後に、分離カラムに関東化学社製のＬｉｃｈｒｏｓｏｒｂ−ＲＰ−１８カラムを用い、溶離液として１％（ｖ／ｖ）リン酸、２５％（ｖ／ｖ）アセトニトリルからなる溶液を用いて、０．７ｍｌ／分の流動速度で行った。結果を第２表に示す。
熱処理を行うことにより、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの生成量は３倍以上に増加した。
【実施例２】
ジペプチド生産菌株のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの分解活性
実施例１と同様にコリネバクテリウム・グルタミカムＡＴＣＣ１３２８６株を培養し、菌体懸濁液を取得した。該菌体懸濁液を１ｍｌずつ分取し、１）熱処理を行わない、２）５０℃で１５分間の熱処理、または３）６５℃で１５分間の熱処理を行った。これらの菌体懸濁液をそれぞれ１ｍｌの反応液［２０ｍｍｏｌ／ｌ ＥＤＴＡ、２ｇ／ｌ Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ、１００ｍｍｏｌ／ｌホウ酸緩衝液、ｐＨ９．０］に添加し、全量を２ｍｌとした後、３０℃で３０分間インキュベートした。反応液を９０℃で１５分間加熱後遠心分離して得られた上清のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ量を、実施例１と同様にＨＰＬＣを用いて定量した。
その結果、３０分間の反応で分解したＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの量は、熱処理なしを１００した場合、５５℃で１５分間の熱処理で８４、６５℃で１５分間の熱処理で５０であった。
上記結果は、熱処理によってＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの分解活性が抑制されため、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの生成量が増加したことを示している。
【実施例３】
ジペプチド非生産菌株のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの分解活性
実施例１と同様にエシェリヒア・コリＪＭ１０９株を培養し、菌体懸濁液を取得した。該菌体懸濁液を１ｍＬずつ分取し、１）熱処理なし、２）５５℃で１５分間の熱処理、または３）６５℃で１５分間の熱処理を行った。これらの菌体懸濁液をそれぞれ１ｍｌの反応液［２０ｍｍｏｌ／ｌ ＥＤＴＡ、２ｇ／ｌ Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ、１００ｍｍｏｌ／ｌホウ酸緩衝液、ｐＨ９．０］に添加し、全量を２ｍｌとした後、３０℃にて３０分間インキュベートした。反応液を９０℃で１５分間加熱後遠心分離して得られた上清のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ量を、実施例１と同様にＨＰＬＣを用いて定量した。
その結果、３０分間の反応で分解したＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの量は、熱処理なしを１００とした場合、５５℃で１５分間の熱処理で０、６５℃で１５分間の熱処理で７であった。
実施例１、２および上記結果から、ジペプチドの生成に関与する蛋白質をコードするＤＮＡ、例えば、配列番号１〜７、１７〜１９、または２３で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質をコードするＤＮＡで形質転換され、ジペプチドを生産する能力を付与された微生物の培養物または培養物の処理物の熱処理物を酵素源に用いることにより、ジペプチドの生成量が著しく向上することがわかった。
【産業上の利用可能性】
本発明により、微生物の培養物またはその処理物を用いたジペプチドの製造法を提供することができる。
【配列表フリーテキスト】
配列番号２５−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号２６−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号２７−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号２８−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３１−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３２−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３３−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３４−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３６−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３７−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
【図１】
【技術分野】
本発明は、ジペプチドを生産する微生物を用いたジペプチドの製造法に関する。
【背景技術】
ジペプチドは、食品、医薬品、化粧品等として重要な化合物である。
ジペプチドの製造法として、アミノ酸エステルおよびアミノ酸に、ある種の微生物またはプロリンイミノペプチダーゼを作用させるジペプチドの製造法（国際公開特許第０３−０１０１８９号パンフレットおよび国際公開特許第０３−０１０３０７号パンフレット参照）、およびアミノ酸アミドとアミノ酸にＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼを作用させるジペプチドの製造法（国際公開特許第０３−０１０１８７号パンフレット参照）が知られている。
上記製造法においては、単離されたＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼもしくはプロリンイミノペプチダーゼを用いるより、Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼまたはプロリンイミノペプチダーゼを生産する微生物の菌体を酵素源に用いる方が生産コスト、効率ともよいが、微生物の菌体を酵素源に用いる場合、該微生物が有するペプチダーゼにより生成物であるジペプチドが分解されるという問題がある。例えば、日本ＤＮＡデータバンク（ＤＤＢＪ）のデータベースには、代表的な微生物であるエシェリヒア・コリのペプチダーゼと推定されている遺伝子は２０以上も登録されているように、微生物は多様なジペプチド分解活性を有している。
従って、ジペプチドを生産する能力を有する微生物の培養物またはその処理物を酵素源に用いてジペプチドを製造する場合、ジペプチドの生成反応と同時に分解反応も起こってしまいジペプチドの収率が著しく悪くなると考えられる。国際公開特許第０３−０１０３０７号パンフレットでは金属酵素阻害剤の添加によってこの問題を解決しようと試みているが、ジペプチドの生産性は十分なものとはいえない。
【発明の開示】
本発明の目的は、ジペプチドを生産する微生物を用いたジペプチド製造法を提供することにある。
本発明は、以下の（１）〜（１６）に関する。
（１）４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間の熱処理を施したジペプチドを生産する能力を有する微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源として用い、該酵素源、並びにアミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質を水性媒体中に共存せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該水性媒体から該ジペプチドを採取することを特徴とするジペプチドの製造法。
（２）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、アクロモバクター属、アシネトバクター属、アエロモナス属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、アースロバクター属、ベイジェリンキア属、ブレビバクテリウム属、クラビバクター属、クリセオバクテリウム属、エシェリヒア属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバクテリウム属、クルイヘラ属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス属、ミコプラナ属、パントテア属、プロピオニバクテリウム属、リストネラ属、リゾビウム属、ロドコッカス属、サルモネラ属、ザルチナ属、セラチア属、スタフィロコッカス属、ステノトロホモナス属、ストレプトマイセス属、ビブリオ属、キサントモナス属、ブレラ属、キャンディダ属、クリプトコッカス属、フィロバシディウム属、ジオトリクム属、パキソレン属、ロドスポリジウム属、ロドトルラ属、サッカロマイセス属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、トルロプシス属、グルコンアセトバクター属、アセトバクター属、グルコノバクター属、アサイア属、ズッカリバクター属、アクチノマデュラ属、キタサトスポリア属、ミクロモノスポーラ属、ノカルディア属、エルスコフィア属、サッカロスリクス属、ストレプトバーティシリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、ナイセリア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属、バチルス属、トリコスポロン属またはステリグマトマイセス属に属する微生物である上記（１）の製造法。
（３）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質を生産する能力を有する微生物である上記（１）または（２）の製造法。
［１］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
（４）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜［４］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である上記（１）または（２）の製造法。
［１］上記（３）の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
［４］配列番号１６で表される塩基配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有する塩基配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
（５）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、プロリンイミノペプチダーゼ（ＥＣ３．４．１１．５）活性を有する蛋白質またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物である上記（１）または（２）の製造法。
（６）プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である上記（５）の製造法。
［１］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
（７）プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である上記（５）の製造法。
［１］上記（６）の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
（８）Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である上記（５）の製造法。
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
（９）Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である上記（５）の製造法。
［１］上記（８）の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
（１０）ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、上記（４）の［１］〜［４］、上記（７）の［１］〜［３］、および上記（９）の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡとベクターＤＮＡが連結した組換え体ＤＮＡを有する微生物である上記（１）の製造法。
（１１）組換え体ＤＮＡを有する微生物が、エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属、コリネバクテリウム属またはサッカロマイセス属に属する微生物である上記（１０）の製造法。
（１２）アミノ酸がＬ−アミノ酸、グリシンおよびβ−アラニンから選ばれるアミノ酸である、上記（１）〜（１１）のいずれか１つの製造法。
（１３）Ｌ−アミノ酸が、Ｌ−アラニン、Ｌ−グルタミン、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−システイン、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−α−アミノ酪酸、Ｌ−アザセリン、Ｌ−テアニン、Ｌ−４−ヒドロキシプロリン、Ｌ−３−ヒドロキシプロリン、Ｌ−オルニチンおよびＬ−６−ジアゾ−５−オキソノルロイシンから選ばれる１種以上のＬ−アミノ酸である上記（１２）の製造法。
（１４）アミノ酸エステルが、Ｌ−アラニンエステル、グリシンエステル、Ｌ−バリンエステル、Ｌ−イソロイシンエステル、Ｌ−メチオニンエステル、Ｌ−フェニルアラニンエステル、Ｌ−セリンエステル、Ｌ−スレオニンエステル、Ｌ−グルタミンエステル、Ｌ−チロシンエステル、Ｌ−アルギニンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α−エステル、Ｌ−アスパラギン酸−β−エステル、Ｌ−ロイシンエステル、Ｌ−アスパラギンエステル、Ｌ−リジンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α、β−ジメチルエステルおよびＬ−グルタミン−γ−エステルからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸エステルであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−グルタミン、Ｌ−アスパラギン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である上記（１）、（２）、（５）〜（７）、（１０）および（１１）のいずれか１つの製造法。
（１５）アミノ酸アミドが、Ｌ−アラニンアミド、グリシンアミドおよびＬ−アスパラギン酸−α−アミドからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸アミドであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、Ｌ−アスパラギン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である上記（１）、（２）、（５）および（８）〜（１１）のいずれか１つの製造法。
（１６）培養物の処理物が、培養物の濃縮物、培養物の乾燥物、培養物を遠心分離して得られる菌体、該菌体の乾燥物、該菌体の凍結乾燥物、該菌体の界面活性剤処理物、該菌体の溶媒処理物、該菌体の酵素処理物、または該菌体の固定化物である上記（１）〜（１５）のいずれか１つの製造法。
１．本発明のジペプチドの製造法に用いられる微生物
本発明のジペプチドの製造法で用いられる微生物としては、アミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質からジペプチドを生産する能力を有する微生物であれば特に限定されない。
該微生物としては、具体的には、例えばアクロモバクター（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、アシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、アエロモナス（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）属、アグロバクテリウム（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、アースロバクター（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）属、ベイジェリンキア（Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａ）属、ブレビバクテリウム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、クラビバクター（Ｃｌａｖｉｂａｃｔｅｒ）属、クリセオバクテリウム（Ｃｈｒｙｓｅｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、エシェリヒア（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）属、エンテロバクター（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ）属、エルビニア（Ｅｒｗｉｎｉａ）属、フラボバクテリウム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、クルイヘラ（Ｋｌｕｙｖｅｒａ）属、ミクロバクテリウム（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ミクロコッカス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ）属、ミコプラナ（Ｍｙｃｏｐｌａｎａ）属、パントテア属（Ｐａｎｔｏｅａ）、プロピオニバクテリウム（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、リストネラ（Ｌｉｓｔｏｎｅｌｌａ）属、リゾビウム（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）属、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、サルモネラ（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ）属、ザルチナ（Ｓａｒｃｉｎａ）属、セラチア（Ｓｅｒｒａｔｉａ）属、スタフィロコッカス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）属、ステノトロホモナス（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ）属、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）属、ビブリオ（Ｖｉｂｒｉｏ）属、キサントモナス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ）属、ブレラ（Ｂｕｌｌｅｒａ）属、キャンディダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、クリプトコッカス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、フィロバシディウム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ）属、ジオトリクム（Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ）属、パキソレン（Ｐａｃｈｙｓｏｌｅｎ）属、ロドスポリジウム（Ｒｈｏｄｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ）属、ロドトルラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ）属、サッカロマイセス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属、スポロボロマイセス（Ｓｐｏｒｏｂｏｌｏｍｙｃｅｓ）属、トレメラ（Ｔｒｅｍｅｌｌａ）属、トルラスポーラ（Ｔｏｒｕｌａｓｐｏｒａ）属、トルロプシス（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ）属、グルコンアセトバクター（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、グルコノバクター（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）属、アサイア（Ａｓａｉａ）属、ズッカリバクター（Ｚｕｃｈａｒｉｂａｃｔｅｒ）属、アクチノマデュラ（Ａｃｔｉｎｏｍａｄｕｒａ）属、キタサトスポリア（Ｋｉｔａｓａｔｏｓｐｏｒｉａ）属、ミクロモノスポーラ（Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ）属、ノカルディア（Ｎｏｃａｒｄｉａ）属、エルスコフィア（ＯｅｒＳｋｏｖｉａ）属、サッカロスリクス（Ｓａｃｃｈａｒｏｔｈｒｉｘ）属、ストレプトバーティシリウム（Ｓｔｒｅｐｔｏｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、ハフニア（Ｈａｆｎｉａ）属、ラクトバチルス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属、ナイセリア（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ）属、サーモプラズマ（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｍａ）属、コリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属、トリコスポロン（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ）属またはステリグマトマイセス（Ｓｔｅｒｉｇｍａｔｏｍｙｃｅｓ）属に属する微生物などをあげることができる。
アミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質としては、１種以上のアミノ酸、１種以上のアミノ酸エステルおよび１種以上のアミノ酸、または１種以上のアミノ酸アミドおよび１種以上のアミノ酸をあげることができる。
（１）１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物
１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、該能力を有する微生物であればいずれでもよく、例えば非リボゾームペプチドシンセターゼ（以下、ＮＲＰＳと称す）、Ｄ−アラニル−Ｄ−アラニン（Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａ）リガーゼ、およびバシリシン合成酵素からなる群より選ばれる蛋白質を生産する微生物をあげることができ、ＮＲＰＳを生産する微生物としては、例えばバチルス属をはじめとする原核生物、ＢａｃＡ、ＢａｃＢおよびＢａｃＣ（ＧｅｎＢａｎｋ ＡＦ００７８６５）を生産する微生物、ＴｙｃＡ、ＴｙｃＢおよびＴｙｃＣ（ＧｅｎＢａｎｋ ＡＦ００４８３５）を生産する微生物、ＰｃｂＡＢ（ＧｅｎＢａｎｋ Ｍ５７４２５）を生産する微生物、およびＢａｃＡ、ＢａｃＢ、ＢａｃＣ、ＴｙｃＡ、ＴｙｃＢ、ＴｙｃＣ、ＰｃｂＡＢから選ばれるいずれかの蛋白質のアミノ酸配列と８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有し、かつＮＲＰＳの活性を有する蛋白質を生産する微生物などをあげることができる。
Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａリガーゼを生産する微生物としては、例えばペプチドグリカンを形成する原核微生物、ＤｄｌＡ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．Ｍ５８４６７）を生産する微生物、ＤｄｌＢ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．ＡＥ０００１１８）を生産する微生物、ＤｄｌＣ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．Ｄ８８１５１）を生産する微生物、およびＤｄｌＡ、ＤｄｌＢ、ＤｄｌＣから選ばれるいずれかの蛋白質のアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＤ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａリガーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物などをあげることができる。
バシリシン合成酵素を生産する微生物としては、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属に属する微生物、好ましくはバチルス・サチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、バチルス・アミロリケファシエンス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）、バチルス・コグランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｏａｇｕｌａｎｓ）、バチルス・リケニフォルミス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）、バチルス・メガテリウム（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ）、バチルス・プミルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｕｍｉｌｕｓ）、より好ましくはバチルス・サチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）１６８株（ＡＴＣＣ ２３８５７）、バチルス・サチリスＡＴＣＣ１５２４５、バチルス・サチリスＡＴＣＣ６６３３、バチルス・サチリスＩＡＭ１２１３、バチルス・サチリスＩＡＭ１１０７、バチルス・サチリスＩＡＭ１２１４、バチルス・サチリスＡＴＣＣ９４６６、バチルス・サチリスＩＡＭ１０３３、バチルス・サチリスＡＴＣＣ２１５５５、バチルス・アミロリケファシエンス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）ＩＦＯ３０２２および以下の［１］〜［４］、
［１］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％、最も好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、および
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
から選ばれる蛋白質を生産する微生物をあげることができる。
配列番号１５で表されるアミノ酸配列は、配列番号１〜７で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質の間で保存されている領域であり、かつ各種微生物のＡｌａ−Ａｌａリガーゼ活性を有する蛋白質のコンセンサス配列に対応する領域である。
よって、配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する微生物もまたジペプチドを生産する微生物である。
配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質が、ジペプチド合成活性を有する蛋白質であるためには、該蛋白質のアミノ酸配列と配列番号１〜７のいずれかで表されるアミノ酸配列との相同性は、少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有していることが望ましい。
（２）１種以上のアミノ酸エステルと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物
１種以上のアミノ酸エステルと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、該能力を有する微生物であればいずれでもよく、例えばアクロモバクター属、アシネトバクター属、アエロモナス属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、アースロバクター属、ベイジェリンキア属、ブレビバクテリウム属、クラビバクター属、クリセオバクテリウム属、エシェリヒア属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバクテリウム属、クルイヘラ属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス属、ミコプラナ属、パントエア属、プロピオニバクテリウム属、リストネラ属、リゾビウム属、ロドコッカス属、サルモネラ属、ザルチナ属、セラチア属、スタフィロコッカス属、ステノトロホモナス属、ストレプトマイセス属、ビブリオ属、キサントモナス属、ブレラ属、キャンディダ属、クリプトコッカス属、フィロバシディウム属、ジオトリクム属、パキソレン属、ロドスポリジウム属、ロドトルラ属、サッカロマイセス属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、トルロプシス属、グルコンアセトバクター属、アセトバクター属、グルコノバクター属、アサイア属、ズッカリバクター属、アクチノマデュラ属、キタサトスポリア属、ミクロモノスポーラ属、ノカルディア属、エルスコフィア属、サッカロスリクス属、ストレプトバーティシリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、ナイセリア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属またはバチルス属に属する微生物などをあげることができる。
上記微生物として、具体的にはアクロモバクター・デルマーベ（Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ ｄｅｌｍａｒｖａｅ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６９８８）、アシネトバクター・ジョンソニイ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｊｏｈｎｓｏｎｉｉ）（ＡＴＣＣ ９０３６）、アエロモナス・サルモニシダ（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｓａｌｍｏｎｉｃｉｄａ）（ＡＴＣＣ １４１７４）、アグロバクテリウム・ツメファシエンス（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）（ＩＦＯ ３０５８）、アルカリゲネス・フェカリス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｆａｅｃａｌｉｓ）（ＡＴＣＣ ８７５０）、アースロバクター・シトレウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｃｉｔｒｅｕｓ）（ＡＴＣＣ １１６２４）、ベイジェリンキア・インディカ（Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａ ｉｎｄｉｃａ）（ＡＴＣＣ ９０３７）、ブレビバクテリウム・ローゼウム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｏｓｅｕｍ）（ＡＴＣＣ １３８２５）、クラビバクター・ミシガネンス（Ｃｌａｖｉｂａｃｔｅｒ ｍｉｃｈｉｇａｎｅｎｓｅ）（ＡＴＣＣ ７４２９）、クリセオバクテリウム・メニンゴセプティカム（Ｃｈｒｙｓｅｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｍｅｎｉｎｇｏｓｅｐｔｉｃｕｍ）（ＡＴＣＣ １３２５３）、エシェリヒア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）（ＡＴＣＣ １３０７１）、エンテロバクター・エアロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）（ＡＴＣＣ １３０４８）、エルビニア・アミロボーラ（Ｅｒｗｉｎｉａ ａｍｙｌｏｖｏｒａ）（ＩＦＯ １２６８７）、フラボバクテリウム・レジノポーラム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒｅｓｉｎｏｖｏｒｕｍ）（ＡＴＣＣ １２５２４）、クルイヘラ・シトロフィラ（Ｋｌｕｙｖｅｒａ ｃｉｔｒｏｐｈｉｌａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６５６４）、ミクロバクテリウ厶・インペリアエ（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｉｍｐｅｒｉａｌｅ）（ＡＴＣＣ ８３６５）、ミクロコッカス・ルテウス（Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ ｌｕｔｅｕｓ）（ＡＴＣＣ １１８８０）、ミコプラナ・ブラータ（Ｍｙｃｏｐｌａｎａ ｂｕｌｌａｔａ）（ＡＴＣＣ ４２７８）、パントエア・アナナティス（Ｐａｎｔｏｅａ ａｎａｎａｔｉｓ）（ＡＴＣＣ ２３８２２）、プロピオニバクテリウム・シェルマーニ（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｈｅｒｍａｎｉｉ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１００）、リストネラ・アングイラーラム（Ｌｉｓｔｏｎｅｌｌａ ａｎｇｕｉｌｌａｒｕｍ）（ＡＴＣＣ １９２６４）、リゾビウム・ラジオバクター（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ）（ＡＴＣＣ ４７２０）、ロドコッカス・ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）（ＡＴＣＣ ２１１９８）、サルモネラ・チフィムリウム（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６５６６）、ザルチナ・ルテア（Ｓａｒｃｉｎａ ｌｕｔｅａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６５６２）、セラチア・グリメシイ（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｇｒｉｍｅｓｉｉ）（ＡＴＣＣ １４４６０）、スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）（ＡＴＣＣ １２６００）、ステノトロホモナス・マルトフィリア（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ）（ＡＴＣＣ １３２７０）、ストレプトマイセス・ラベンデュラエ（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｌａｖｅｎｄｕｌａｅ）（ＡＴＣＣ １１９２４）、ビブリオ・チロゲネス（Ｖｉｂｒｉｏ ｔｙｒｏｇｅｎｅｓ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−５８４８）、キサントモナス・マルトフィリア（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−５５６８）、ブレラ・アルバ（Ｂｕｌｌｅｒａ ａｌｂａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０９９）、キャンディダ・クルゼイ（Ｃａｎｄｉｄａ ｋｒｕｓｅｉ）（ＩＦＯ ００１１）、クリプトコッカス・テレウス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｔｅｒｒｅｕｓ）（ＩＦＯ ０７２７）、フィロバシディウム・カプスリゲナム（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｃａｐｓｕｌｉｇｅｎｕｍ）（ＩＦＯ １１１９）、ジオトリクム・アミセリウム（Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ ａｍｙｃｅｌｉｃｕｍ）（ＡＴＣＣ ５６０４６）、パキソレン・タンノフィラス（Ｐａｃｈｙｓｏｌｅｎ ｔａｎｎｏｐｈｉｌｕｓ）（ＩＦＯ １００７）、ロドスポリジウム・ディオボバータム（Ｒｈｏｄｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｄｉｏｂｏｖａｔｕｍ）（ＩＦＯ １８２９）、ロドトルラ・ミヌタ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｍｉｎｕｔａ）（ＩＦＯ ０８７９）、サッカロマイセス・ユニスポーラス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｕｎｉｓｐｏｒｕｓ）（ＩＦＯ ０７２４）、スポロボロミセス・サルモニカラー（Ｓｐｏｒｏｂｏｌｏｍｙｃｅｓ ｓａｌｍｏｎｉｃｏｌｏｒ）（ＩＦＯ １０３８）、トレメラ・フォリアセ（Ｔｒｅｍｅｌｌａ ｆｏｌｉａｃｅａ）（ＩＦＯ ９２９７）、トルラスポーラ・デルブルッキＴ（ｏｒｕｌａｓｐｏｒａ）ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ）（ＩＦＯ １０８３）、トルロプシス・インゲニオーサ（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ ｉｎｇｅｎｉｏｓａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０９８）、グルコンアセトバクター・リクエファシエンス（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）（ＩＦＯ １２３８８）、アセトバクター・オルレアネンシス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｏｒｌｅａｎｅｎｓｉｓ）（ＩＦＯ ３２２３）、アセトバクター・パスツーリアヌス（Ａｃｅｔｏｂａｅｔｅｒ ｐａｓｔｅｕｒｉａｎｕｓ）（ＡＴＣＣ ９３２５）、グルコノバクター・オキシダンス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ ｏｘｙｄａｎｓ）（ＡＴＣＣ ６２１）、グルコノバクター・オキシダンス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ ｏｘｙｄａｎｓ）（ＩＦＯ ３１７１）、グルコンアセトバクター・ハンゼニイ（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｅｔｅｒ ｈａｎｓｅｎｉｉ）（ＪＣＭ ７６４３）、アサイア・エタノリファシエンス（Ａｓａｉａ ｅｔｈａｎｏｌｉｆａｃｉｅｎｓ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６７５１）、ズッカリバクター・フロリコーラ（Ｚｕｃｈａｒｉｂａｃｔｅｒ ｆｌｏｒｉｃｏｌａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−６７５２）、アクチノマデュラ・マデュラエ（Ａｃｔｉｎｏｍａｄｕｒａ ｍａｄｕｒａｅ）（ＡＴＣＣ １９４２５）、キタサトスポリア・グリセオラ（Ｋｉｔａｓａｔｏｓｐｏｒｉａ ｇｒｉｓｅｏｌａ）（ＩＦＯ１４３７１）、ミクロモノスポーラ・チェルシナ（Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ ｃｈｅｒｓｉｎａ）（ＡＴＣＣ ５３７１０）、ノカルディア・グロベルラ（Ｎｏｃａｒｄｉａ ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）（ＡＴＣＣ ２１６０２）、エルスコフィア・ツルバータ（Ｏｅｒｓｋｏｖｉａ ｔｕｒｂａｔａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１２２）、サッカロスリクス・オーストラリエンシス（Ｓａｃｃｈａｒｏｔｈｒｉｘ ａｕｓｔｒａｌｉｅｎｓｉｓ）（ＩＦＯ １４４４４）、ストレプトバーティシリウム・モバラエンシス（Ｓｔｒｅｐｔｏｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ）ｍｏｂａｒａｅｎｓｉｓ）（ＩＦＯ １３８１９）、ストレプトマイセス・プリカタス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｐｌｉｃａｔｕｓ）［Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）］、コリネバクテリウム・バリアビリス（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）［Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９０，４４９（２００１）］、アースロバクター・ニコチアナ（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ ｎｉｃｏｔｉａｎａｅ）［ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）］、エシェリヒア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）（特開平２−１１３８８７）、フラボバクテリウム・メニンゴセプチティカム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｍｅｎｉｎｇｏｓｅｐｔｉｃｕｍ）［Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）］、ハフニア・アルベイ（Ｈａｆｎｉａ ａｌｖｅｉ）［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）］、ラクトバチルス・デブルキー（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｌｂｒｕｅｃｋｉｉ）［Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）］、バチルス・コアギュランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｏａｇｕｌａｎｓ）［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）］、アエロモナス・ソブリア（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｓｏｂｒｉａ）（Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４））、キサントモナス・キャンペストリス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）（特開平９−１２１８６０）、ナイセリア・ゴノレーヤー（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｇｏｎｏｒｒｈｏｅａｅ）［Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）］、プロピオニバクテリウム・フリュデンリチー（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｆｒｅｕｄｅｎｒｅｉｃｈｉｉ）［Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）］、セラチア・マルセッセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）］、サーモプラズマ・アシドフィラム（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｍａ）ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｍ）［ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）］、シュードモナス・アルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）［Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）］、バチルス・サチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）（ＡＴＣＣ６６３３）、バチルス・コアギュランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｏａｇｕｌａｓ）ＥＫ０１［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９２）］、コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（ＡＴＣＣ １３２８６）、シュードモナス・プチダ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１０１）、シュードモチス・プチダ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ）（ＡＴＣＣ １２６３３）およびシュードモナス・プチダ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄａ）（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１２３）などをあげることができる。
また、１種以上のアミノ酸エステルと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、プロリンイミノペプチダーゼを生産する能力を有する微生物をあげることができ、該微生物としては、例えばストレプトマイセス属、アースロバクター属、エシェリヒア属、フラボバクテリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、アエロモナス属、キサントモナス属、ナイセリア属、プロピオニバクテリウム属、セラチア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属またはバチルス属に属する微生物などをあげることができる。
該微生物としては、具体的には、ストレプトマイセス・プリカタス［Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）］、アースロバクター・ニコチアナ［ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）］、エシェリヒア・コリ（特開平２−１１３８８７）、フラボバクテリウム・メニコンゴセプチティカム［Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）］、ハフニア・アルベイ［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）］、ラクトバチルス・デブルキー［Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）］、バチルス・コアギュランス［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）］、アエロモナス・ソブリア（Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４））、キサントモナス・キャンペストリス（特開平９−１２１８６０）、ナイセリア・ゴノレーヤー［Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）］、プロピオニバクテリウム・フリュデンリチー［Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）］、セラチア・マルエッセンス［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）］、サーモプラズマ・アシドフィラム［ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）］、シュードモナス・アルギノーサ［Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）］、バチルス・サチルス（ＡＴＣＣ６６３３）、バチルス・コアギュランスＥＫ０１［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９２）］、コリネバクテリウム・バリアビリス［Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９０，４４９（２００１）］、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ １３２８６）、シュードモナス・プチダ（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１０１）、シュードモナス・プチダ（ＡＴＣＣ １２６３３）、シュードモナス・プチダ（ＦＥＲＭ ＢＰ−８１２３）、および配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
さらに、プロリンイミノペプチダーゼを生産する能力を有する微生物としては、以下の［１］または［２］記載の蛋白質、
［１］ストレプトマイセス・プリカタス［Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）］、アースロバクター・ニコチアナ［ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）］、エシェリヒア・コリ（特開平２−１１３８８７）、フラボバクテリウム・メニンゴセプチティカム［Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）］、ハフニア・アルベイ［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）］、ラクトバチルス・デブルキー［Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）］、バチルス・コアギュランス［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）］、アエロモナス・ソブリア（Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４））、キサントモナス・キャンペストリス（特開平９−１２１８６０）、ナイセリア・ゴノレーヤー［Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）］、プロピオニバクテリウム・フリュデンリチー［Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）］、セラチア・マルセッセンス［Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）］、サーモプラズマ・アシドフィラム［ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）］、シュードモナス・アルギノーサ［Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）］由来のプロリンイミノペプチダーゼ、および配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、および
［２］上記［１］のプロリンイミノペプチダーゼおよび蛋白質のいずれかのアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有し、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、
を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
（３）１種以上のアミノ酸アミドと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物
１種以上のアミノ酸アミドと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、該能力を有する微生物であればいずれでもよく、例えばバチルス属、コリネバクテリウム属、エルビニア属、ロドコッカス属、クリセオバクテリウム属、ミクロコッカス属、シュードモナス属、クリプトコッカス属、トリコスポロン属、ロドスポリジウム属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、ステリグマトマイセス属またはロドトルラ属に属する微生物などをあげることができる。
該微生物としてより具体的には、バチルス・メガテリウム（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０９０）、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ １３２８６）、エルビニア・カロトボーラ（ＦＥＲＭ ＢＰ−８０８９）、ロドコッカス・ロドクロス（ＡＴＣＣ １９１４９）、クリセオバクテリウム・メニンゴセプチカム（ＡＴＣＣ １３２５３）、ミクロコッカス・ルテウス（ＡＴＣＣ ９３４１）、シュードモナス・サッカロフィラ（ＡＴＣＣ １５９４６）、クリプトコッカス・アルビドゥス（ＩＦＯ ０３７８）、トリコスポロン・グラシル（ＡＴＣＣ ２４６６０）、ロドスポリジウム・ジオボヴァツム（ＡＴＣＣ ２２２６４）、スポロボロマイセス・サーモニカラー（ＩＦＯ １０３８）、トレメラ・フォリアセア（ＩＦＯ ９２９７）、トルラスポーラ・デルブレッキイ（ＩＦＯ １０８３）、ステリグマトマイセス・エルヴィアエ（ＩＦＯ １８４３）、ロドトルラ・インゲニオサ（ＡＴＣＣ ２２９９３）などをあげることができる。
また、１種以上のアミノ酸アミドと１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する能力を有する微生物としては、Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼを生産する能力を有する微生物をあげることができ、該微生物としては、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ １３２８６）、および配列番号２３で表される蛋白質を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
さらに、Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼを生産する能力を有する微生物としては、以下の［１］または［２］記載の蛋白質、
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換、または付加されたアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
を生産する能力を有する微生物などをあげることができる。
上記において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列からなり、ジペプチドの合成活性を有する蛋白質は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ（１９８９）（以下、モレキュラー・クローニング第２版と略す）、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆ Ｓｏｎｓ（１９８７−１９９７）（以下、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジーと略す）、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１０，６４８７（１９８２）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，７９，６４０９（１９８２）、Ｇｅｎｅ，３４，３１５（１９８５）、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１３，４４３１（１９８５）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，８２，４８８（１９８５）等に記載の部位特異的変異導入法を用いて、例えば配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質、配列番号１７〜１９で表されるアミノ酸配列からなるプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質および配列番号２３で表されるアミノ酸配列からなるＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質のいずれかの蛋白質をコードするＤＮＡに部位特異的変異を導入することにより、取得することができる。
欠失、置換または付加されるアミノ酸の数は、上記の部位特異的変異法等の周知の方法により欠失、置換または付加できる程度の数であれば特に限定されないが、通常は１個から数十個、好ましくは１〜２０個、より好ましくは１〜１０個、さらに好ましくは１〜５個である。
配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質、配列番号１７〜１９で表されるアミノ酸配列からなるプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質および配列番号２３で表されるアミノ酸配列からなるＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質のいずれかにおいて１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたとは、同一配列中の任意の位置において、１個または複数のアミノ酸の欠失、置換または付加があってもよい。
欠失、置換または付加は同時に生じてもよく、置換または付加されるアミノ酸は天然型と非天然型とを問わない。天然型アミノ酸としては、Ｌ−アラニン、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−グルタミン、Ｌ−グルタミン酸、グリシン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−リジン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−チロシン、Ｌ−バリン、Ｌ−システインなどがあげられる。
以下に、相互に置換可能なアミノ酸の例を示す。同一群に含まれるアミノ酸は相互に置換可能である。
Ａ群：ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、２−アミノブタン酸、メチオニン、Ｏ−メチルセリン、ｔ−ブチルグリシン、ｔ−ブチルアラニン、
シクロヘキシルアラニン
Ｂ群：アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、２−アミノアジピン酸、２−アミノスベリン酸
Ｃ群：アスパラギン、グルタミン
Ｄ群：リジン、アルギニン、オルニチン、２，４−ジアミノブタン酸、２，３−ジアミノプロピオン酸
Ｅ群：プロリン、３−ヒドロキシプロリン、４−ヒドロキシプロリン
Ｆ群：セリン、スレオニン、ホモセリン
Ｇ群：フェニルアラニン、チロシン
また、上記した１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加が導入される位置は、該変異が導入されたアミノ酸配列を有する蛋白質がジペプチドの合成活性を有する限り、特に限定されず、例えば配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列を公知のアライメントソフトウェアを用いて比較したときに、すべてのアミノ酸配列において保存されていないアミノ酸をあげることができる。公知のアライメントソフトウェアとしては、例えば遺伝子解析ソフトウェアＧｅｎｅｔｙｘ（ソフトウェア開発株式会社）に含まれるアライメント解析ソフトをあげることができる。該解析ソフトの解析パラメータとしては、デフォルト値を用いることができる。
また、上記した１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列からなる蛋白質であり、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質としては、例えば配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列との相同性、配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列との相同性、または配列番号２３で表されるアミノ酸配列との相同性が、少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有する蛋白質をあげることができる。
上記において、アミノ酸配列や塩基配列の相同性は、Ｋａｒｌｉｎ ａｎｄ ＡｌｔｓｃｈｕｌによるアルゴリズムＢＬＡＳＴ［Ｐｒｏ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９０，５８７３（１９９３）］やＦＡＳＴＡ［Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１８３，６３（１９９０）］を用いて決定することができる。このアルゴリズムＢＬＡＳＴに基づいて、ＢＬＡＳＴＮやＢＬＡＳＴＸとよばれるプログラムが開発されている［Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，２１５，４０３（１９９０）］。ＢＬＡＳＴに基づいてＢＬＡＳＴＮによって塩基配列を解析する場合には、パラメータは例えばＳｃｏｒｅ＝１００、ｗｏｒｄｌｅｎｇｔｈ＝１２とする。また、ＢＬＡＳＴに基づいてＢＬＡＳＴＸによってアミノ酸配列を解析する場合には、パラメーターは例えばｓｃｏｒｅ＝５０、ｗｏｒｄｌｅｎｇｔｈ＝３とする。ＢＬＡＳＴとＧａｐｐｅｄ ＢＬＡＳＴプログラムを用いる場合には、各プログラムのデフォルトパラメータを用いる。これらの解析方法の具体的な手法は公知である（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ．）。
（４）ジペプチドの合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡで形質転換された微生物
ジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡで形質転換された微生物としては、該ＤＮＡとベクターＤＮＡを連結して得られる組換え体ＤＮＡを有する微生物をあげることができる。
該微生物としては、１種以上のアミノ酸からジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、プロリンイミノペプチダーゼ活性有する蛋白質をコードするＤＮＡ、またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとベクターＤＮＡとを連結して得られる組換え体ＤＮＡを有する微生物などをあげることができる。
該微生物としては、エシェリヒア属、バチルス属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属またはサッカロマイセス属に属する微生物をあげることができる。
１種以上のアミノ酸からジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとしては、ＮＲＰＳ、Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−Ａｌａリガーゼまたはバシリシン合成酵素をコードするＤＮＡなどをあげることができる。
ＮＲＰＳをコードするＤＮＡとしてはＢａｃＡ、ＢａｃＢ、ＢａｃＣ、ＴｙｃＡ、ＴｙｃＢ、ＴｙｃＣおよびＰｃｂＡＢからなる群より選ばれる蛋白質をコードするＤＮＡをあげることができる。
Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−ＡｌａリガーゼをコードするＤＮＡとしてはＤｄｌＡ、ＤｄｌＢおよびＤｄｌＣからなる群より選ばれる蛋白質をコードするＤＮＡをあげることができる。
バシリシン合成酵素をコードするＤＮＡとしては、以下の［１］〜［４］記載の蛋白質をコードするＤＮＡ、
［１］配列番号１〜７および３５で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、および
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質、
並びに、以下の［５］〜［７］記載のＤＮＡ、
［５］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ、
［６］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
［７］配列番号１６で表される塩基配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有する塩基配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
をあげることができる。
プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとしては、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のプロリンイミノペプチダーゼまたは蛋白質をコードするＤＮＡ、
［１］Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）、特開平２−１１３８８７、Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４）、特開平９−１２１８６０、Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）、Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）、ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）、Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）に記載のプロリンイミノペプチダーゼ、および配列番号１７〜１９で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］上記［１］のいずれかのプロリンイミノペプチダーゼまたは蛋白質のアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、および
［３］上記［１］のいずれかのプロリンイミノペプチダーゼまたは蛋白質のアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質、
並びに以下の［４］または［５］記載のＤＮＡ、
［４］Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１８４，１２５０（１９９２）、ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．，７８，１９１（１９９９）、特開平２−１１３８８７、Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．，３３６，３５（１９９６）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１９，４６８（１９９６）、Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１４０，５２７（１９９４）、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７４，７９１９（１９９４）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１１６，８１８（１９９４）、特開平９−１２１８６０、Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，９，１２０３（１９９３）、Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，６４，４７３６（１９９８）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１２２，６０１（１９９７）、ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，３９８，１０１（１９９６）、Ｎａｔｕｒｅ，４０６，９５９（２０００）に記載のプロリンイミノペプチダーゼをコードするＤＮＡ、および配列番号２０〜２２で表される塩基配列を有するＤＮＡ、および
［５］上記［４］のいずれかのＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
をあげることができる。
Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡとしては、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ、
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質、
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
［３］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質、
および以下の［４］または［５］記載のＤＮＡ、
［４］配列番号２４で表される塩基配列を有するＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼをコードするＤＮＡ、
［５］配列番号２４で表される塩基配列からなるＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼをコードするＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつＬ−アミノ酸アミドハイドラー活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、
をあげることができる。
ここでいう「ハイブリダイズする」とは、特定の塩基配列を有するＤＮＡまたは該ＤＮＡの一部にＤＮＡがハイブリダイズする工程である。したがって、該特定の塩基配列を有するＤＮＡまたは該ＤＮＡの一部の塩基配列は、ノーザンまたはサザンブロット解析のプローブとして有用であるか、またはＰＣＲ解析のオリゴヌクレオチドプライマーとして使用できる長さのＤＮＡであってもよい。プローブとして用いるＤＮＡとしては、少なくとも１００塩基以上、好ましくは２００塩基以上、より好ましくは５００塩基以上のＤＮＡをあげることができるが、少なくとも１０塩基以上、好ましくは１５塩基以上のＤＮＡであってもよい。
ＤＮＡのハイブリダイゼーション実験の方法はよく知られており、例えば当業者であれば本願明細書に従い、ハイブリダイゼーションの条件を決定することができる。該ハイブリダイゼーションの条件は、モレキュラー・クローニング第２版、第３版（２００１年）、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｌ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｇｙ，ＡＳＭ Ｐｒｅｓｓ（１９９４）、Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ ｍｅｔｈｏｄｓ ｍａｎｕａｌ，Ａｃａｄｅｍｉｃ ｐｒｅｓｓ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ）に記載の他、多数の他の標準的な教科書に従っておこなうことができる。
上記のストリンジェントな条件とは、例えばＤＮＡを固定化したフィルターとプローブＤＮＡとを５０％ホルムアミド、５×ＳＳＣ（７５０ｍＭの塩化ナトリウム、７５ｍＭのクエン酸ナトリウム）、５０ｍＭのリン酸ナトリウム（ｐＨ７．６）、５×デンハルト溶液、１０％の硫酸デキストラン、および２０μｇ／ｌの変性させたサケ精子ＤＮＡを含む溶液中で４２℃で一晩、インキュベートした後、例えば約６５℃の０．２×ＳＳＣ溶液中で該フィルターを洗浄する条件をあげることができるが、より低いストリンジェント条件を用いるにともできる。ストリンジェンな条件の変更は、ホルムアミドの濃度調整（ホルムアミドの濃度を下げるほど低ストリンジェントになる）、塩濃度および温度条件の変更により可能である。低ストリンジェント条件としては、例えば６×ＳＳＣＥ（２０×ＳＳＣＥは、３ｍｏｌ／ｌの塩化ナトリウム、０．２ｍｏｌ／ｌのリン酸二水素ナトリウム、０．０２ｍｏｌ／ｌのＥＤＴＡ、ｐＨ７．４）、０．５％のＳＤＳ、３０％のホルムアミド、１００μｇ／ｌの変性させたサケ精子ＤＮＡを含む溶液中で、３７℃で一晩インキュベートした後、５０℃の１×ＳＳＣ、０．１％ＳＤＳ溶液を用いて洗浄する条件をあげることができる。また、さらに低いストリンジェントな条件としては、上記した低ストリンジェント条件において、高塩濃度（例えば５×ＳＳＣ）の溶液を用いてハイブリダイゼーションを行った後、洗浄する条件をあげることができる。
上記した様々な条件は、ハイブリダイゼーション実験のバックグラウンドを抑えるために用いるブロッキング試薬を添加、または変更することにより設定することもできる。上記したブロッキング試薬の添加は、条件を適合させるために、ハイブリダイゼーション条件の変更を伴ってもよい。
上記したストリンジェントな条件下でハイブリダイズ可能なＤＮＡとしては、例えば上記したＢＬＡＳＴおよびＦＡＳＴＡ等のプログラムを用いて、上記パラメータに基づいて計算したときに、上記したいずれかのＤＮＡの塩基配列と少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８％以上、特に好ましくは９９％以上の相同性を有するＤＮＡをあげることができる。
塩基配列の相同性は、上記したＢＬＡＳＴまたはＦＡＳＴＡ等のプログラムを用いて決定することができる。
上記したＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするＤＮＡが、ジペプチドの合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡであることは、該ＤＮＡを発現する組換えＤＮＡを作製し、該組換えＤＮＡを宿主細胞に導入して得られる微生物を酵素源に用い、１）該酵素源および１種以上のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドが生成、蓄積するか否かをＨＰＬＣ等により分析する方法、２）該酵素源、１種以上のアミノ酸エステルおよび１種以上のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドが生成、蓄積するか否かをＨＰＬＣ等により分析する方法、３）該酵素源、１種以上のアミノ酸アミドおよび１種以上のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドが生成、蓄積するか否かをＨＰＬＣ等により分析する方法、によって確認することができる。
２．本発明のジペプチドの製造法に用いられる微生物の製造法
本発明のジペプチドの製造法に用いられる微生物としては、上記した各公的機関等から入手できる菌株、および該菌株に公知の変異手法を施して得られる微生物であり、かつジペプチドを生産する能力を有する微生物、および微生物のジペプチドを生成する能力を増強するため、遺伝子操作などの遺伝学的手法により該能力を増強した組換え株等をあげることができる。該組換え株としては、バシリシン合成酵素活性、プロリンイミノペプチダーゼ活性、またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性が増強された微生物をあげることができ、該組換え微生物としては、例えば、エシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＵＣＡＡＨ（ＷＯ０３／０１０１８７）、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＱＥＡＡＨ（ＷＯ０３／０１０１８７）、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＵＣＰＰＰＥＰＩ（ＷＯ０３／０１０３０７）、エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＵＣＰＧＰＥＰＩ（ＷＯ０３／０１０３０７）などをあげることができる。
（１）組換え株の製造法
（ａ）ジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡの取得
上記したジペプチドを合成する活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡは、該ＤＮＡの塩基配列情報を利用し、例えば以下に記載する方法により取得することができる。
以下、バシリシン合成酵素をコードするＤＮＡを取得する方法を例示する。バシリシン合成酵素をコードするＤＮＡとしては、配列番号８〜１４、２９および３０で表される塩基配列に基づき設計することができるプローブを用いた、バチルス属に属する微生物の染色体ＤＮＡライブラリーに対するサザンハイブリダイゼーション法、または配列番号８〜１４、２９および３０で表される塩基配列に基づき設計することができるプライマーＤＮＡを用いた、バチルス属に属する微生物の染色体ＤＮＡを鋳型としたＰＣＲ法［ＰＣＲ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ（１９９０）］等により取得されるＤＮＡをあげることができる。
また、各種の遺伝子データベースに対して配列番号１〜７、１５および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列をコードするＤＮＡの塩基配列と少なくとも６５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、最も好ましくは９９％以上の相同性を有する配列を検索し、該検索によって得られた塩基配列に基づき、該塩基配列を有する生物の染色体ＤＮＡ、ｃＤＮＡライブラリー等から上記した方法によりバシリシン合成酵素をコードするＤＮＡを取得することもできる。
取得したＤＮＡをそのまま、あるいは適当な制限酵素などで切断後、常法によりベクターに組み込み、組換え体ＤＮＡを取得し、該組換え体ＤＮＡをエシェリヒア・コリに導入して得られる形質転換体からプラスミドＤＮＡを抽出して、通常用いられる塩基配列解析方法、例えばジデオキシ法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，７４，５４６３（１９７７）］あるいは３７３Ａ・ＤＮＡシークエンサー（パーキン・エルマー社製）等の塩基配列分析装置を用いて分析することにより、該ＤＮＡの塩基配列を決定することができる。
塩基配列を決定した結果、取得されたＤＮＡが部分長であった場合は、該部分長ＤＮＡをプローブに用いた、染色体ＤＮＡライブラリーに対するサザンハイブリダイゼーション法により、全長ＤＮＡを取得することができる。
更に、決定されたＤＮＡの塩基配列に基づいて、パーセプティブ・バイオシステムズ社製８９０５型ＤＮＡ合成装置等を用いて化学合成することにより目的とするＤＮＡを調製することもできる。
上記のようにして取得されるＤＮＡとして、例えば、配列番号８〜１４、２９および３０で表される塩基配列を有するＤＮＡをあげることができる。
該ＤＮＡを組み込むベクターとしては、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ＫＳ（＋）（ストラタジーン社製）、ｐＤＩＲＥＣＴ［Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１８，６０６９（１９９０）］、ｐＣＲ−Ｓｃｒｉｐｔ Ａｍｐ ＳＫ（＋）（ストラタジーン社製）、ｐＴ７Ｂｌｕｅ（ノバジェン社製）、ｐＣＲＩＩ（インビトロジェン社製）およびｐＣＲ−ＴＲＡＰ（ジーンハンター社製）などをあげることができる。
エシェリヒア・コリとしては、例えば、エシェリヒア・コリＸＬ１−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＸＬ２−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＤＨ１、エシェリヒア・コリＭＣ１０００、エシェリヒア・コリＫＹ３２７６、エシェリヒア・コリＷ１４８５、エシェリヒア・コリＪＭ１０１、エシェリヒア・コリＪＭ１０９、エシェリヒア・コリＨＢ１０１、エシェリヒア・コリＮｏ．４９、エシェリヒア・コリＷ３１１０、エシェリヒア・コリＮＹ４９、エシェリヒア・コリＭＰ３４７、エシェリヒア・コリＮＭ５２２、エシェリヒア・コリＭＥ８４１５等をあげることができる。
組換え体ＤＮＡの導入方法としては、上記宿主細胞へＤＮＡを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、カルシウムイオンを用いる方法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，６９，２１１０（１９７２）］、プロトプラスト法（特開昭６３−２４８３９４）、エレクトロポレーション法［Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１６，６１２７（１９８８）］等をあげることができる。
上記方法によって得られるジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを保有する微生物としては、前述した配列番号８で表される塩基配列を有するＤＮＡを含有する組換え体ＤＮＡを保有する微生物であるエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥをあげることができる。
（ｂ）ジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する微生物の取得
ジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する微生物は、モレキュラー・クローニング第２版または第３版、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー等に記載された方法等を用い、例えば以下の方法により、上記（ａ）の方法により取得したＤＮＡを宿主細胞に導入して取得することができる。
上記（ａ）の方法により取得したＤＮＡをもとにして、必要に応じて、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードする部分を含む適当な長さのＤＮＡ断片を調製する。また、該蛋白質をコードする部分の塩基配列を、宿主の発現に最適なコドンとなるように、塩基を置換することにより、該蛋白質の生産率を向上させることができる。
該ＤＮＡ断片を適当な発現ベクターのプロモーターの下流に挿入することにより、組換え体ＤＮＡを作製する。
該組換え体ＤＮＡを、該発現ベクターに適合した宿主細胞に導入することにより、ジペプチド合成活性を有する蛋白質を生産する形質転換体を得ることができる。
宿主細胞としては、目的とする遺伝子を発現できる微生物であればいずれも用いることができる。
発現ベクターとしては、上記宿主細胞において自立複製可能または染色体中への組込みが可能で、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを転写できる位置にプロモーターを含有しているものが用いられる。
細菌等の原核生物を宿主細胞として用いる場合は、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを有する組換え体ＤＮＡは、原核生物中で自立複製可能であると同時に、プロモーター、リボソーム結合配列、ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ、転写終結配列より構成された組換え体ＤＮＡであることが好ましい。プロモーターを制御する遺伝子が含まれていてもよい。
発現ベクターとしては、ｐＢＴｒｐ２、ｐＢＴａｃ１、ｐＢＴａｃ２（いずれもベーリンガーマンハイム社製）、ｐＨｅｌｉｘ１（ロシュ・ダイアグノスティクス社製）、ｐＫＫ２３３−２（アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製）、ｐＳＥ２８０（インビトロジェン社製）、ｐＧＥＭＥＸ−１（プロメガ社製）、ｐＱＥ−８（キアゲン社製）、ｐＥＴ−３（ノバジェン社製）、ｐＫＹＰ１０（特開昭５８−１１０６００）、ｐＫＹＰ２００［Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，４８，６６９（１９８４）］、ｐＬＳＡ１［Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，５３，２７７（１９８９）］、ｐＧＥＬ１［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，８２，４３０６（１９８５）］、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ＳＫ（＋）、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ＫＳ（−）（ストラタジーン社製）、ｐＴｒＳ３０［エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＴｒＳ３０（ＦＥＲＭ ＢＰ−５４０７）より調製］、ｐＴｒＳ３２［エシェリヒア・コリＪＭ１０９／ｐＴｒＳ３２（ＦＥＲＭ ＢＰ−５４０８）より調製］、ｐＰＡＣ３１（ＷＯ９８／１２３４３）、ｐＵＣ１９［Ｇｅｎｅ，３３，１０３（１９８５）］、ｐＳＴＶ２８（タカラバイオ社製）、ｐＵＣ１１８（タカラバイオ社製）、ｐＰＡ１（特開昭６３−２３３７９８）等を例示することができる。
プロモーターとしては、エシェリヒア・コリ等の宿主細胞中で機能するものであればいかなるものでもよい。例えば、ｔｒｐプロモーター（Ｐｔｒｐ）、ｌａｃプロモーター（Ｐｌａｃ）、ＰＬプロモーター、ＰＲプロモーター、ＰＳＥプロモーター等の、エシェリヒア・コリやファージ等に由来するプロモーター、ＳＰＯ１プロモーター、ＳＰＯ２プロモーター、ｐｅｎＰプロモーター等をあげることができる。またＰｔｒｐを２つ直列させたプロモーター、ｔａｃプロモーター、ｌａｃＴ７プロモーター、ｌｅｔＩプロモーターのように人為的に設計改変されたプロモーター等も用いることができる。
プロモーターとしては、バチルス属細菌中で発現させるためのｘｙｌＡプロモーター［Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，３５，５９４−５９９（１９９１）］やコリネバクテリウム属細菌中で発現させるためのＰ５４−６プロモーター［Ａｐｐｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，５３，６７４−６７９（２０００）］なども用いることができる。
リボソーム結合配列であるシャイン−ダルガノ（Ｓｈｉｎｅ−Ｄａｌｇａｒｎｏ）配列と開始コドンとの間を適当な距離（例えば６〜１８核酸）に調節したプラスミドを用いることが好ましい。
ジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡを発現ベクターに結合させた組換え体ＤＮＡにおいては、転写終結配列は必ずしも必要ではないが、構造遺伝子の直下に転写終結配列を配置することが好ましい。
このような組換え体ＤＮＡとしては、例えば後述するｐＰＥ４３をあげることができる。
宿主細胞として用いる原核生物としては、エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属、コリネバクテリウム属などに属する微生物が好適に用いられる。エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属またはコリネバクテリウム属に属する微生物としては、例えば、エシェリヒア・コリＸＬ１−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＸＬ２−Ｂｌｕｅ、エシェリヒア・コリＤＨ１、エシェリヒア・コリＤＨ５α、エシェリヒア・コリＭＣ１０００、エシェリヒア・コリＫＹ３２７６、エシェリヒア・コリＷ１４８５、エシェリヒア・コリＪＭ１０１、エシェリヒア・コリＪＭ１０９、エシェリヒア・コリＨＢ１０１、エシェリヒア・コリＮｏ．４９、エシェリヒア・コリＷ３１１０、エシェリヒア・コリＮＹ４９、エシェリヒア・コリＭＰ３４７、エシェリヒア・コリＮＭ５２２、バチルス・サチリス（ＡＴＣＣ３３７１２）、バチルス・メガテリウム、バチルス・エスピー（ＦＥＲＭ ＢＰ−６０３０）、バチルス・アミロリケファシエンス、バチルス・コアギュランス、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・プミルス、シュードモナス・プチダ、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ１３０３２）、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＡＴＣＣ１４２９７）等をあげることができる。
組換え体ＤＮＡの導入方法としては、上記宿主細胞へＤＮＡを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、カルシウムイオンを用いる方法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，６９，２１１０（１９７２）］、プロトプラスト法（特開昭６３−２４８３９４）、エレクトロポレーション法［Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．，１６，６１２７（１９８８）］等をあげることができる。
サッカロマイセス属に属する菌株を宿主細胞として用いる場合には、発現ベクターとして、例えば、ＹＥｐ１３（ＡＴＣＣ３７１１５）、ＹＥｐ２４（ＡＴＣＣ３７０５１）、ＹＣｐ５０（ＡＴＣＣ３７４１９）、ｐＨＳ１９、ｐＨＳ１５等を用いることができる。
プロモーターとしては、サッカロマイセス属に属する菌株中で機能するものであればいずれのものを用いてもよく、例えば、ＰＨ０５プロモーター、ＰＧＫプロモーター、ＧＡＰプロモーター、ＡＤＨプロモーター、ｇａｌ １プロモーター、ｇａｌ １０プロモーター、ヒートショックポリペプチドプロモーター、ＭＦα１プロモーター、ＣＵＰ １プロモーター等のプロモーターをあげることができる。
宿主細胞としては、サッカロマイセス属等に属する菌株をあげることができ、具体的には、サッカロマイセス・セレビシエ等をあげることができる。
組換え体ＤＮＡの導入方法としては、酵母にＤＮＡを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、エレクトロポレーション法［Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍｏｌ．，１９４，１８２（１９９０）］、スフェロプラスト法［Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，８１，４８８９（１９８４）］、酢酸リチウム法［Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１５３，１６３（１９８３）］等をあげることができる。
３．本発明のジペプチドの製造法で用いられる酵素源の製造
本発明のジペプチドの製造法で用いられる酵素源は、上記２で得られる微生物を該微生物が資化し得る炭素源、窒素源、無機塩類等を含有し、該微生物の培養を効率的に行える培地である天然培地、合成培地等を用いて培養することで該微生物の培養物、または該培養物の処理物を取得した後、該培養物または該培養物の処理物を４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間処理（以下、単に熱処理ともいう）することにより取得できる。
上記の炭素源としては、該微生物が資化し得るものであればよく、グルコース、フラクトース、スクロース、これらを含有する糖蜜、デンプンあるいはデンプン加水分解物等の炭水化物、酢酸、プロピオン酸等の有機酸、エタノール、プロパノール等のアルコール類等を用いることができる。
窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機酸もしくは有機酸のアンモニウム塩、その他の含窒素化合物、並びに、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンスチープリカー、カゼイン加水分解物、大豆粕および大豆粕加水分解物、各種発酵菌体、およびその消化物等を用いることができる。
無機塩としては、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭酸カルシウム等を用いることができる。
培養は、通常振盪培養または深部通気攪拌培養等の好気的条件下で行う。培養温度は１５〜４０℃がよく、培養時間は、通常５時間〜７日間である。培養中ｐＨは３．０〜９．０に保持する。ｐＨの調整は、無機または有機の酸、アルカリ溶液、尿素、炭酸カルシウム、アンモニア等を用いて行う。
また、培養中必要に応じて、アンピシリンやテトラサイクリン等の抗生物質を培地に添加してもよい。
本発明のジペプチドの製造法に、誘導性のプロモーターを有する発現ベクターで形質転換した微生物を用いる場合は、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、ｌａｃプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときにはイソプロピル−β−Ｄ−チオガラクトピラノシド等を、ｔｒｐプロモーターを用いた発現ベクターで形質転換した微生物を培養するときにはインドールアクリル酸等を培地に添加してもよい。
上記で得られる微生物の培養物または該培養物の処理物を、４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間、熱処理することで本発明の製造法で用いられる酵素源を製造することができる。該熱処理は、酵素源として用いる微生物が有するジペプチドを生産する活性を喪失させず、かつ該微生物のジペプチド分解活性を減少させることができる条件であれば、４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間の範囲内であればいずれの条件でもよく、好ましくは４５℃以上６５℃以下で１分間〜３０分間、より好ましくは５０℃以上６５℃以下で５分間〜２０分間、さらに好ましくは５０℃以上６５℃以下で１０分間〜１５分間の条件をあげることができる。当該業者であれば簡単な実験により、本発明のジペプチドの製造法に用いる微生物に合わせて、該熱処理条件を容易に選択することができる。
また、該微生物の培養物または該培養物の処理物の熱処理は、該培養物または該培養物の処理物を水性媒体中に存在せしめた状態で行うことができ、該水性媒体としては後述するジペプチド生成反応時に用いる水性媒体などをあげることができる。また該熱処理を行う時期は、アミノ酸などの基質と酵素源とを接触させる前であれば、特に制限されず、例えば微生物の培養物の処理物を酵素源に用いる場合、培養物を熱処理した後に該培養物の処理物を製造してもよいし、培養物の処理物を製造した後に該処理物を熱処理してもよい。
４．本発明のジペプチドの製造法
本発明の製造法は、上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、並びにアミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上、好ましくは１種または２種の物質を水性媒体中に共存せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該水性媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法である。
上記本発明の製造法としては、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）、
（ｉ）上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、および１種以上、好ましくは１種または２種のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法、
（ｉｉ）上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、１種以上、好ましくは１種のアミノ酸エステルおよび１種以上、好ましくは１種のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法、および、
（ｉｉｉ）上記３で得られる熱処理を施した微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源に用い、該酵素源、１種以上、好ましくは１種のアミノ酸アミドおよび１種以上、好ましくは１種のアミノ酸を水性媒体中に存在せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該媒体から該ジペプチドを採取するジペプチドの製造法、
をあげることができる。
上記（ｉ）の製造法において、基質に用いられる１種以上のアミノ酸、好ましくは１種または２種のアミノ酸としては、アミノ酸、好ましくはＬ−アミノ酸、グリシン（Ｇｌｙ）およびβ−アラニン（βＡｌａ）からなる群より選ばれるアミノ酸であれば、いずれのアミノ酸をいずれの組み合わせで用いてもよい。Ｌ−アミノ酸としては、例えばＬ−アラニン（Ｌ−Ａｌａ）、Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ｇｌｎ）、Ｌ−グルタミン酸（Ｌ−Ｇｌｕ）、Ｌ−バリン（Ｌ−Ｖａｌ）、Ｌ−ロイシン（Ｌ−Ｌｅｕ）、Ｌ−イソロイシン（Ｌ−Ｉｌｅ）、Ｌ−プロリン（Ｌ−Ｐｒｏ）、Ｌ−フェニルアラニン（Ｌ−Ｐｈｅ）、Ｌ−トリプトファン（Ｌ−Ｔｒｐ）、Ｌ−メチオニン（Ｌ−Ｍｅｔ）、Ｌ−セリン（Ｌ−Ｓｅｒ）、Ｌ−スレオニン（Ｌ−Ｔｈｒ）、Ｌ−システイン（Ｌ−Ｃｙｓ）、Ｌ−アスパラギン（Ｌ−Ａｓｎ）、Ｌ−チロシン（Ｌ−Ｔｙｒ）、Ｌ−リジン（Ｌ−Ｌｙｓ）、Ｌ−アルギニン（Ｌ−Ａｒｇ）、Ｌ−ヒスチジン（Ｌ−Ｈｉｓ）、Ｌ−アスパラギン酸（Ｌ−Ａｓｐ）、Ｌ−α−アミノ酪酸（Ｌ−α−ＡＢ）、Ｌ−アザセリン（Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ）、Ｌ−テアニン（Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ）、Ｌ−４−ヒドロキシプロリン（Ｌ−４−ＨＹＰ）、Ｌ−３−ヒドロキシプロリン（Ｌ−３−ＨＹＰ）、Ｌ−オルニチン（Ｌ−Ｏｒｎ）、Ｌ−シトルリン（Ｌ−Ｃｉｔ）およびＬ−６−ジアゾ−５−オキシノルロイジン（Ｌ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅ）などをあげることができる。
上記（ｉ）の製造法に用いられる、より好ましいアミノ酸としては、Ｌ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒおよびβ−Ａｌａから選ばれる１種のアミノ酸とＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｕ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−Ａｓｐ、Ｌ−α−ＡＢ、β−Ａｌａ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ、Ｌ−４−ＨＹＰ、Ｌ−３−ＨＹＰ、Ｌ−Ｏｒｎ、Ｌ−ＣｉｔおよびＬ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＧｌｎとＬ−Ｐｈｅの組み合わせ、およびＬ−α−ＡＢとＬ−Ｇｉｎ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢの組み合わせ、さらに好ましくはＬ−ＡｌａとＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−α−ＡＢ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ＣｉｔおよびＬ−ｔｈｅａｎｉｎｅから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、ＧｌｙとＬ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−α−ＡＢおよびＬ−Ｃｉｔから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＭｅｔとＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＬｙｓおよびＬ−Ｈｉｓから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＳｅｒとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−α−ＡＢから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＴｈｒとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−ＴｈｒおよびＬ−α−ＡＢから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、Ｌ−ＧｌｎとＬ−Ｐｈｅの組み合わせ、β−ＡｌａとＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−Ｃｉｔから選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせ、およびＬ−α−ＡＢとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢの組み合わせをあげることができる。
上記（ｉ）の製造法において、基質として用いるアミノ酸は、０．１〜５００ｇ／Ｌ、好ましくは０．２〜２００ｇ／Ｌの濃度になるように水性媒体中に初発または反応途中に添加する。
上記（ｉ）の製造法で製造されるジペプチドとしては、下式（Ｉ）
Ｒ１−Ｒ２ （Ｉ）
（式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または異なってアミノ酸を表す）
で表されるジペプチドをあげることができ、好ましくは、上記式（Ｉ）においてＲ１およびＲ２が同時にまたは異なって、Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｕ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−Ａｓｐ、Ｌ−α−ＡＢ、β−Ａｌａ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ、Ｌ−４−ＨＹＰ、Ｌ−３−ＨＹＰ、Ｌ−ＯｒｎおよびＬ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅから選ばれるアミノ酸であるジペプチドをあげることができ、より好ましくはＲ１がＬ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒまたはβ−Ａｌａの場合は、Ｒ２がＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｕ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−Ａｓｐ、Ｌ−α−ＡＢ、β−Ａｌａ、Ｌ−Ａｚａｓｅｒｉｎｅ、Ｌ−ｔｈｅａｎｉｎｅ、Ｌ−４−ＨＹＰ、Ｌ−３−ＨＹＰ、Ｌ−ＯｒｎまたはＬ−６−ｄｉａｚｏ−５−ｏｘｏ−ｎｏｒｌｅｕｃｉｎｅであるジペプチドをあげることができ、さらに好ましくは、Ｒ１がＬ−Ａｌａの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−Ｈｉｓ、Ｌ−α−ＡＢ、Ｌ−ＡｚａｓｅｒｉｎｅまたはＬ−ｔｈｅａｎｉｎｅであるジペプチド、Ｒ１がＧｌｙの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｍｅｔの場合は、Ｒ２はＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｃｙｓ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＬｙｓまたはＬ−Ｈｉｓであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｓｅｒの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−ＨｉｓまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｔｈｒの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｇｌｙ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−ＴｈｒまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｇｌｎの場合は、Ｒ２はＬ−ＰｈｅまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｐｈｅの場合は、Ｒ２はＬ−Ｇｌｎであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｔｒｐの場合は、Ｒ２はＧｌｙであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｃｙｓの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、またはＬ−Ｍｅｔであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｌｙｓの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、ＧｌｙまたはＬ−Ｍｅｔであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ａｒｇの場合は、Ｒ２はＬ−α−ＡＢであるジペプチド、Ｒ１がＬ−Ｈｉｓである場合は、Ｒ２はＬ−Ｍｅｔであるジペプチド、およびＲ１がＬ−α−ＡＢの場合は、Ｒ２はＬ−Ａｌａ、Ｌ−Ｇｌｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−ＡｒｇまたはＬ−α−ＡＢであるジペプチドをあげることができる。
また上記製造法においては、必要に応じて、ＡＴＰの供給源として、本発明の微生物が代謝してＡＴＰを生産し得る化合物、例えばグルコースのような糖類、エタノールのようなアルコール類、酢酸のような有機酸類などを水性媒体中に加えることができる。
上記（ｉｉ）の製造法において、基質に用いられる１種以上のアミノ酸エステルおよび１種以上のアミノ酸としては、本発明の製造法の酵素源として用いられる微生物が基質に用いてジペプチドを生成することができるアミノ酸エステルおよびアミノ酸であれば、いずれのアミノ酸エステルとアミノ酸をいずれの組み合わせで用いてもよく、好ましくは１種のアミノ酸エステルおよび１種のアミノ酸の組み合わせで用いられ、アミノ酸としてはＬ−アミノ酸およびグリシンが好ましい。より好ましい１種のアミノ酸エステルおよび１種のアミノ酸の組み合わせとしては、例えばアミノ酸エステルが、Ｌ−アラニンエステル、グリシンエステル、Ｌ−バリンエステル、Ｌ−イソロイシンエステル、Ｌ−メチオニンエステル、Ｌ−フェニルアラニンエステル、Ｌ−セリンエステル、Ｌ−スレオニンエステル、Ｌ−グルタミンエステル、Ｌ−チロシンエステル、Ｌ−アルギニンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α−エステル、Ｌ−アスパラギン酸−β−エステル、Ｌ−ロイシンエステル、Ｌ−アスパラギンエステル、Ｌ−リジンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α，β−ジメチルエステルおよびＬ−グルタミン−γ−エステルからなる群より選ばれる１種のアミノ酸エステルであり、アミノ酸がＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−Ｇｌｕからなる群より選ばれる１種のアミノ酸である組み合わせをあげることができる。
上記（ｉｉ）の製造法において、基質として用いるアミノ酸エステルおよびアミノ酸は、それぞれ０．１〜５００ｇ／Ｌ、好ましくは０．２〜２００ｇ／Ｌの濃度になるように水性媒体中に初発または反応途中に添加する。
上記（ｉｉｉ）の製造法において、基質に用いられる１種以上のアミノ酸アミドおよび１種以上のアミノ酸としては、本発明の製造法の酵素源として用いられる微生物が基質に用いてジペプチドを生成することができるアミノ酸アミドおよびアミノ酸であれば、いずれのアミノ酸アミドとアミノ酸をいずれの組み合わせで用いてもよく、好ましくは１種のアミノ酸アミドおよび１種のアミノ酸の組み合わせで用いられ、アミノ酸としてはＬ−アミノ酸およびグリシンが好ましい。１種のアミノ酸アミドおよび１種のアミノ酸の組み合わせとしては、例えばアミノ酸アミドが、Ｌ−アラニンアミド、グリシンアミドおよびＬ−アスパラギン酸アミドからなる群より選ばれる１種のアミノ酸アミドであり、アミノ酸がＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ａｓｎ、Ｇｌｙ、Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ｖａｌ、Ｌ−Ｌｅｕ、Ｌ−Ｉｌｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−Ｐｒｏ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｔｒｐ、Ｌ−Ｓｅｒ、Ｌ−Ｔｈｒ、Ｌ−Ｔｙｒ、Ｌ−Ｌｙｓ、Ｌ−Ａｒｇ、Ｌ−ＨｉｓおよびＬ−Ｇｌｕからなる群より選ばれる１種のアミノ酸の組み合わせをあげることができる。
上記（ｉｉｉ）の製造法において、基質として用いるアミノ酸アミドおよびアミノ酸は、それぞれ０．１〜５００ｇ／Ｌ、好ましくは０．２〜２００ｇ／Ｌの濃度になるように水性媒体中に初発または反応途中に添加する。
本発明の製造法で用いられる水性媒体としては、ジペプチドの生成反応を阻害しない限り、いかなる成分、組成の水性媒体であってもよく、例えば、水、りん酸塩、炭酸塩、酢酸塩、ほう酸塩、クエン酸塩、トリスなどの緩衝液などをあげることができる。また、メタノール、エタノールなどのアルコール類、酢酸エチルなどのエステル類、アセトンなどのケトン類、アセトアミドなどのアミド類を含有していてもよい。
ジペプチドの生成反応は水性媒体中、ｐＨ５〜１１、好ましくはｐＨ６〜１０、２０〜６０℃、好ましくは２５〜４５℃の条件で２〜１５０時間、好ましくは６〜１２０時間行う。
さらに必要に応じて、水性媒体中に界面活性剤あるいは有機溶媒を添加してもよい。
界面活性剤としては、ポリオキシエチレン・オクタデシルアミン（例えばナイミーンＳ−２１５、日本油脂社製）などの非イオン界面活性剤、セチルトリメチルアンモニウム・ブロマイドやアルキルジメチル・ベンジルアンモニウムクロライド（例えばカチオンＦ２−４０Ｅ、日本油脂社製）などのカチオン系界面活性剤、ラウロイル・ザルコシネートなどのアニオン系界面活性剤、アルキルジメチルアミン（例えば三級アミンＦＢ、日本油脂社製）などの三級アミン類など、ジペプチドの生成を促進するものであればいずれでもよく、１種または数種を混合して使用することもできる。界面活性剤は、通常０．１〜５０ｇ／ｌの濃度で用いられる。有機溶剤としては、キシレン、トルエン、脂肪族アルコール、アセトン、酢酸エチルなどがあげられ、通常０．１〜５０ｍｌ／ｌの濃度で用いられる。
培養物の処理物としては、培養物の濃縮物、培養物の乾燥物、培養物を遠心分離して得られる菌体、該菌体の乾燥物、該菌体の凍結乾燥物、該菌体の界面活性剤処理物、該菌体の超音波処理物、該菌体の機械的摩砕処理物、該菌体の溶媒処理物、該菌体の酵素処理物、および該菌体の固定化物などの生菌体を含有する処理物をあげることができる。また、本発明の培養物の処理物には、上記菌体を界面活性剤処理、超音波処理、機械的摩砕処理、溶媒処理または酵素処理等して得られる処理物から、不溶物等を除いて得られる蛋白質の粗抽出物も含まれる。
酵素源として用いる培養物または該培養物の処理物の量は、当該酵素源の比活性等により異なるが、例えば、基質であるアミノ酸、アミノ酸メチルエステルまたはアミノ酸アミド１ｍｇあたり５〜１０００ｍｇ、好ましくは１０〜４００ｍｇ添加する。
水性媒体中に生成、蓄積したジペプチドの採取は、活性炭やイオン交換樹脂などを用いる通常の方法あるいは、有機溶媒による抽出、結晶化、薄層クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等により行うことができる。
その他、上記（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の製造法は、ＷＯ０３／０１０１８９またはＷＯ０３／０１０１８７の記載に準じて行うことができる。
５．１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する微生物の製造法の実験例
以下に、１種以上のアミノ酸からジペプチドを生産する微生物の製造法の実験例を示す。
実験例１ バチルス・サチリス由来のｙｗｆＥ遺伝子発現プラスミドの造成
バチルス・サチリスのｙｗｆＥ遺伝子断片を以下のようにして取得した。
パーセプティブ・バイオシステムズ社製８９０５型ＤＮＡ合成機を用いて、配列番号２５および配列番号２６で表される塩基配列を有するＤＮＡ（以下、それぞれプライマーＡ、プライマーＢと呼ぶ）を合成した。プライマーＡは、ｙｗｆＥ遺伝子の開始コドン（ａｔｇ）をＮｃｏＩ認識配列（ｃｃａｔｇｇ）に置換した領域を含む塩基配列である。プライマーＢは、ｙｗｆＥの終止コドンをＢａｍＨＩ（ｇｇａｔｃｃ）認識配列に置換した領域を含む塩基配列である。
バチルス・サチリスの染色体ＤＮＡを鋳型とし、上記プライマーＡおよびプライマーＢをプライマーセットとして用いたＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ、４μＬのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ用×１０緩衝液、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液４０μＬを調製し、９４℃で１分間、５５℃で２分間、７２℃で３分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、ｙｗｆＥ遺伝子断片に相当する約１．４ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離後、得られた上層に２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離しＤＮＡの沈殿を得た。該ＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
該溶解液５μＬを用い、増幅したＤＮＡを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断し、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した後、ジーンクリーンＩＩキット（Ｂｉｏ１０１社製）により、ｙｗｆＥ遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
Ｃ末端Ｈｉｓタグ付加型組換え体発現ベクターｐＱＥ６０（キアゲン社製）０．２μｇを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断後、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離し、上記と同様の方法により３．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
上記で得られたｙｗｆＥ遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片と３．４ｋｂのＤＮＡ断片をライゲーションキット（宝酒造社製）を用いて、１６℃で１６時間反応させ連結した。
該連結反応液を用いてエシェリヒア・コリＮＭ５２２株（ストラタジーン社製）をカルシウムイオンを用いる方法〔Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ＵＳＡ，６９，２１１０（１９７２）〕によって形質転換し、該形質転換体を５０μｇ／ｍＬのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布後、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーから公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、Ｃ末Ｈｉｓタグ付加型ｙｗｆＥ遺伝子発現ベクターであるｐＱＥ６０ｙｗｆＥを得た。該ベクターの構造を制限酵素消化により確認した（図１）。
実験例２ ｙｗｆＥ遺伝子産物の取得
ｐＱＥ６０ｙｗｆＥを保有するエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ株を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む８ｍｌのＬＢ培地の入った太型試験管に接種し２８℃で１７時間培養した。該培養液を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む５０ｍｌのＬＢ培地の入った２５０ｍｌ容三角フラスコに接種し３０℃で３時間培養した後、終濃度が１ｍｍｏｌ／Ｌになるようにイソプロピル−β−Ｄ−チオガラクトピラノシド（ＩＰＴＧ）を添加し、さらに３０℃で４時間培養した。該培養液を遠心分離し湿菌体を取得した。該湿菌体から、ＨｉｓＴｒａｐ（Ｈｉｓタグ付加タンパク精製キット、Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｓｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ社製）を用いて、説明書に従いＨｉｓタグ付加組換え型酵素を精製した。
実験例３ Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素を用いたジペプチドの生産（１）
（ｉ）実験例２で取得した精製したＨｉｓタグ付加組換え型酵素０．０４ｍｇ、１００ｍｍｏｌ／ＬのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）、６０ｍｍｏｌ／Ｌの塩化マグネシウム、６０ｍｍｏｌ／ＬのＡＴＰ、３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ａｌａ、３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ｇｌｎからなる０．１ｍｌの反応液を調製し、３７℃で１６時間反応を行った。
反応終了後、反応生成物をジニトロフェノール化法で誘導体化した後にＨＰＬＣ法により分析した。ＨＰＬＣ法による分析は、分離カラムに関東化学社製のＬｉｃｈｒｏｓｏｒｂ−ＲＰ−１８カラムを用い、溶離液として１％（ｖ／ｖ）リン酸、２５％（ｖ／ｖ）アセトニトリルを用い、０．７ｍｌ／分の流動速度で行った。反応液中に３．７ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎと０．３ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−アラニン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ）が生成蓄積していることを確認した。
（ｉｉ）酵素を０．０１ｍｇ、Ｌ−Ｇｌｎの代わりにＬ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−ＬｅｕまたはＬ−Ｖａｌを含有する以外は、上記（ｉ）の反応液の組成と同じ反応液を調製し、上記（ｉ）の反応条件で反応させた。
反応終了後、上記（ｉ）と同様の方法により反応生成物を分析し、反応液中にそれぞれ、７．０ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−フェニルアラニン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｐｈｅ）のみ、７．０ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−メチオニン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｍｅｔ）および０．０３ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、５．０ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−ロイシン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｌｅｕ）および０．２ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、または１．６ｇ／ＬのＬ−アラニル−Ｌ−バリン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｖａｌ）および０．３ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａが生成蓄積していることを確認した。
（ｉｉｉ）酵素を０．０１ｍｇ、Ｌ−Ａｌａの代わりにＧｌｙ、Ｌ−Ｇｌｎの代わりにＬ−ＰｈｅまたはＬ−Ｍｅｔを含有する以外は、上記（ｉ）の反応液の組成と同じ反応液を調製し、上記（ｉ）の反応条件で反応させた。
反応終了後、上記（ｉ）と同様の方法により反応生成物を分析し、反応液中にそれぞれ５．２ｇ／Ｌのグリシル−Ｌ−フェニルアラニン（Ｇｌｙ−Ｌ−Ｐｈｅ）または１．１ｇ／Ｌのグリシル−Ｌ−メチオニン（Ｇｌｙ−Ｌ−Ｍｅｔ）が生成蓄積していることを確認した。
上記反応液組成からＡＴＰを除くとジペプチドは全く生成されなかった。
以上の結果から、ｙｗｆＥ遺伝子産物は、ＡＴＰ存在下において、Ｌ−ＡｌａとＬ−Ｇｌｎ、Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ｍｅｔ、Ｌ−ＬｅｕまたはＬ−Ｖａｌとから、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−ＧｌｎおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｐｈｅ、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−ＭｅｔおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−ＬｅｕおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａ、またはＬ−Ａｌａ−Ｌ−ＶａｌおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａを生成する活性、ＧｌｙとＬ−ＰｈｅまたはＬ−ＭｅｔとからＧｌｙ−Ｌ−ＰｈｅまたはＧｌｙ−Ｌ−Ｍｅｔを生成する活性を有することが明らかになった。
実験例４ Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素を用いたジペプチドの生産（２）
実験例２で得られた精製したＨｉｓタグ付加組換え型酵素０．０４ｍｇ、１００ｍｍｏｌ／ＬのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）、６０ｍｍｏｌ／Ｌの塩化マグネシウム、６０ｍｍｏｌ／ＬのＡＴＰからなる０．１ｍｌの反応液を調製し、第１表の第１行目と最左列のアミノ酸の組み合わせからなる各種Ｌ−アミノ酸、Ｇｌｙまたはβ−Ａｌａをそれぞれ３０ｍｍｏｌ／Ｌずつになるように反応液に添加し、３７℃で１６時間反応を行った。反応終了後、反応生成物をＨＰＬＣ分析したところ、第１表に示すジペプチドが生成していることが確認された。
第１表の第１行目と最左列に記載の２種類（もしくは１種類）のＬ−アミノ酸、Ｇｌｙまたはβ−Ａｌａを基質として反応した場合に生成したジペプチドを枠内に記載した。○は配列は未確定だがジペプチドが生成したこと、×はジペプチドの生成が確認されなかったこと、および空欄は未実施を示す。
実験例５ Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素発現株を用いたジペプチドの生産
実験例１で得られたエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ株を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む８ｍｌのＬＢ培地の入った試験管に接種し、２８℃で１７時間培養した。該培養液を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む５０ｍｌのＬＢ培地の入った２５０ｍｌ容三角フラスコに接種し３０℃で３時間培養した後、終濃度が１ｍｍｏｌ／ＬになるようにＩＰＴＧを添加し、さらに３０℃で４時間培養した。該培養液を遠心分離し湿菌体を取得した。
２００ｇ／Ｌの湿菌体、５０ｇ／Ｌのグルコース、５ｇ／Ｌのフィチン酸（３３％の濃水酸化ナトリウム溶液を用いて中性になるよう希釈）、１５ｇ／Ｌのリン酸二水素カリウム、５ｇ／Ｌの硫酸マグネシウム・７水和物、４ｇ／ＬのナイミーンＳ−２１５、１０ｍｌ／Ｌのキシレン、２００ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ａｌａ、２００ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ｇｌｎからなる２０ｍｌの反応液（ｐＨ７．２）を５０ｍｌ容量のビーカーに入れ、３２℃、９００ｒｐｍの条件下で２時間反応を行った。反応中は２ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウムを用いて反応液のｐＨを７．２に保った。
反応生成物を実験例３記載の方法と同様の方法で分析したところ、２５ｍｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの蓄積が確認された。
実験例６ バチルス属に属する各種微生物からのｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子のクローニングとその解析
配列番号８で表される塩基配列に基づき、バチルス・サチリスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、バチルス・アミロリケファシエンスＩＦＯ３０２２、およびバチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５に存在するｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を以下のようにして取得した。
まず、バチルス・サチルスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、バチルス・アミロリケファシエンスＩＦＯ３０２２、およびバチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５をそれぞれＬＢ培地に植菌し３０℃で一晩静置培養した。培養後、カレンド・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジーに記載の飽和フェノールを用いる方法により、該微生物の染色体ＤＮＡをそれぞれ単離精製した。
パーセプティブ・バイオシステムズ社製８９０５型ＤＮＡ合成機を用いて、配列番号２７および２８で表される塩基配列を有するＤＮＡ（以下、それぞれプライマーＣ、プライマーＤと呼ぶ）を合成した。プライマーＣは、バチルス・サチリス１６８株の染色体ＤＮＡのｙｗｆＥ遺伝子の開始コドンより上流を含む領域の配列である。プライマーＤは、ｙｗｆＥ遺伝子の終止コドンより下流を含む配列と相補的な配列である。
バチルス・サチルスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、またはバチルス・アミロリケファシエンスＩＦＯ３０２２の染色体ＤＮＡを鋳型とし、上記プライマーＣおよびプライマーＤをプライマーセットとして用いてＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ、４μＬのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ用×１０緩衝液、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液４０μＬを調製し、９４℃で１分間、５５℃で２分間、７２℃で３分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、ｙｗｆＥ遺伝子断片に相当する約１．４ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該溶液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
上記で得られた各菌株染色体ＤＮＡ由来の１．４ｋｂ断片とｐＣＲ−ｂｌｕｎｔ（インビトロジェン社製）を、ライゲーションキットを用いて、１６℃で１６時間反応を行い連結した。
該反応液を用いてエシェリヒア・コリＮＭ５２２株をカルシウムイオンを用いる方法によって形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーより公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、制限酵素を用いてそれぞれの構造を解析することにより、ｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含むプラスミドであるｐＹＷＦＥ１（ＡＴＣＣ１５２４５株由来、配列番号３０で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ２（ＡＴＣＣ６６３３株由来、配列番号９で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ３（ＩＡＭ１２１３株由来、配列番号１０で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ４（ＩＡＭ１１０７株由来、配列番号１１で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ５（ＩＡＭ１２１４株由来、配列番号１２で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ６（ＡＴＣＣ９４６６株由来、配列番号８で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ７（ＩＡＭ１０３３株由来、配列番号３０で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ８（ＡＴＣＣ２１５５５株由来、配列番号１３で表される塩基配列を有するＤＮＡ）、ｐＹＷＦＥ９（ＩＦＯ３０２２株由来、配列番号１４で表される塩基配列を有するＤＮＡ）が取得されていることを確認した。
一方、バチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５由来のｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子（配列番号２９で表される塩基配列を有するＤＮＡ）は以下のように取得した。
上記で調製したＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡを鋳型にし、配列番号３１および３２で表される塩基配列からなるＤＮＡをプライマーセットとして用いて、ＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＺ−ｔａｑポリメラーゼ（タカラバイオ社製）、５μＬのＺ−ｔａｑポリメラーゼ用×１０緩衝液（タカラバイオ社製）、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液５０μＬを調製し、９８℃で５秒間、５５℃で３０秒間、７２℃で１分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、約０．８ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
上記で得られた各菌株染色体ＤＮＡ由来の０．８ｋｂ断片とｐＧＥＭ Ｔ−ｅａｓｙ（プロメガ社製）を、ライゲーションキットを用いて、１６℃で１６時間反応を行い連結した。
該反応液を用いてエシェリヒア・コリＤＨ５α株をカルシウムイオンを用いる方法によって形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
上記で得られた形質転換体からプラスミドを抽出して、約０．８ｋｂの挿入ＤＮＡ断片の塩基配列を決定したところ、配列番号２９で表される塩基配列中の塩基番号３５８〜１１６０番からなる塩基配列が確認された。
次に該プラスミドをＥｃｏＲＩで切断した後、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した。該ＤＮＡ断片をジーンクリーンＩＩキットを用いて精製した。約０．５μｇの該精製ＤＮＡ断片を、ＤＩＧ−ハイプライムＤＮＡラベリング＆デテクションスターターキットＩ（ロシュ・ダイアグノスティクス社製）を用いて、ＤＩＧラベル化した。ＤＩＧラベル化は、該キット添付の説明書に従って行った。
上記で得られたＤＩＧラベル化ＤＮＡを用いて、ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡのサザン解析を行った。
ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡをＢａｍＨＩ、ＥｃｏＲＩ、ＨｉｎｄＩＩＩ、ＫｐｎＩ、ＰｓｔＩ、ＳａｃＩ、ＳａｌＩおよびＳｐｈＩを用いてそれぞれ完全消化し、アガロース電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した後、常法に従いナイロンメンブレンプラスチャージ（ロシュ・ダイアグノスティクス社製）に転移させた。
ＵＶを照射することにより、該ナイロン膜にＤＮＡ断片を固定した後、上記プローブＤＮＡおよび該ナイロン膜を用いてサザンハイブリダイゼーションを行った。
ハイブリダイゼーションは、該プローブＤＮＡと該ナイロン膜を６５℃で１６時間接触させ、その後該ナイロン膜を、０．１％ＳＤＳおよび２×ＳＳＣからなる溶液を用い、室温で５分間、２回洗浄し、さらに０．１％ＳＤＳおよび０．５×ＳＳＣからなる溶液を用い、６５℃で１５分間、２回洗浄することで行い、その他の操作、条件およびハイブリダイズしたＤＮＡの検出は、上記したＤＩＧ−ハイプライムＤＮＡラベリング＆デテクション スターターキットＩに添付されている説明書に準じて行った。
その結果、ＨｉｎｄＩＩＩおよびＰｓｔＩの完全消化断片の３．５ｋｂｐ付近に発色が見られた。
次に、ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株の染色体ＤＮＡをＨｉｎｄＩＩＩおよびＰｓｔＩを用いてそれぞれ完全消化し、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した。それぞれの制限酵素消化ＤＮＡから３−４ｋｂｐの断片をジーンクリーンＩＩキットを用いて精製し、ライゲーションキットを用いて自己環化させた。
上記で決定した０．８ｋｂのＤＮＡ断片の塩基配列に基づき、配列番号３３および３４で表される塩基配列を設計、合成し、上記で取得した環化ＤＮＡを鋳型としてＰＣＲを行った。ＰＣＲは、１０ｎｇの環化ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのｐｙｒｏｂｅｓｔポリメラーゼ（タカラバイオ社製）、５μＬのｐｙｒｏｂｅｓｔポリメラーゼ用×１０緩衝液（タカラバイオ社製）、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液５０μＬを調製し、９８℃で５秒間、５５℃で３０秒間、７２℃で３分３０秒間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、約３．０ｋｂの断片が増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
上記で得られたＤＮＡ断片とＺｅｒｏ Ｂｌｕｎｔ ＰＣＲ Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｋｉｔ（インビトロジェン社製）とをライゲーションキットを用いて連結した。
該反応液を用いてエシェリヒア・コリＮＭ５２２株をカルシウムイオンを用いる方法によって形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーより公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、制限酵素を用いてその構造を解析することにより、ｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含むプラスミドであるｐＹＷＦＥ１０（ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５株由来、配列番号２９で表される塩基配列を有するＤＮＡ）が得られていることを確認した。
上記で得られたｐＹＷＦＥ１〜ｐＹＷＦＥ１０に含まれるｙｗｆＥ遺伝子に相当する各遺伝子の塩基配列を塩基配列分析装置３７３Ａ・ＤＮＡシークエンサーを用いて決定した。
ｐＹＷＦＥ１、ｐＹＷＦＥ６およびｐＹＷＦＥ７に含まれる遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列は、ｙｗｆＥ遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列と同一であったが、ｐＹＷＦＥ２、ｐＹＷＦＥ３、ｐＹＷＦＥ４、ｐＹＷＦＥ５、ｐＹＷＦＥ８、ｐＹＷＦＥ９およびｐＹＷＦＥ１０に含まれる遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列は、ｙｗｆＥ遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列と異なっていた。
ｐＹＷＦＥ２、ｐＹＷＦＥ３、ｐＹＷＦＥ４、ｐＹＷＦＥ５、ｐＹＷＦＥ８、ｐＹＷＦＥ９、ｐＹＷＦＥ１０およびｐＹＷＦＥ１とｐＹＷＦＥ７に含まれるｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子にコードされる蛋白質のアミノ酸配列を配列番号２〜７、３５および１に、該遺伝子の塩基配列を配列番号９〜１４、２９、８および３０にそれぞれ示した。
実験例７ Ｃ末端Ｈｉｓタグ付加型組換え型ジペプチド合成酵素の精製
バチルス・サチルスＡＴＣＣ１５２４５、ＡＴＣＣ６６３３、ＩＡＭ１２１３、ＩＡＭ１１０７、ＩＡＭ１２１４、ＡＴＣＣ９４６６、ＩＡＭ１０３３、ＡＴＣＣ２１５５５、またはバチルス・アミノリケファシエンスＩＦＯ３０２２の染色体ＤＮＡを鋳型とし、実験例１記載のプライマーＡおよびプライマーＢをプライマーセットとして用いてＰＣＲを行った。ＰＣＲは、０．１μｇの染色体ＤＮＡ、０．５μｍｏｌ／Ｌの各プライマー、２．５ｕｎｉｔｓのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ、４μＬのＰｆｕ ＤＮＡポリメラーゼ用×１０緩衝液、２００μｍｏｌ／Ｌの各ｄＮＴＰを含む反応液４０μＬを調製し、９４℃で１分間、５５℃で２分間、７２℃で３分間の工程を３０回繰り返すことにより行った。
バチルス・プミルスＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５の染色体ＤＮＡを鋳型とした場合は、配列番号３６および３７で表される塩基配列を有するＤＮＡをプライマーセットとして用い、上記と同様の条件でＰＣＲを行った。
該反応液の１／１０量をアガロースゲル電気泳動し、ｙｗｆＥ遺伝子断片に相当する約１．４ｋｂのＤＮＡ断片がそれぞれ増幅していることを確認後、残りの反応液と等量のＴＥ飽和フェノール／クロロホルム溶液を添加し、混合した。該混合液を遠心分離して得られた上層に、２倍容量の冷エタノールを加えて混合し、−８０℃に３０分間放置した。該溶液を遠心分離して得られたＤＮＡの沈殿を２０μＬのＴＥに溶解した。
該溶解液のそれぞれ５μＬを用い、増幅したＤＮＡを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断し、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離した後、ジーンクリーンＩＩキットを用いて、ｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
次にＣ末端Ｈｉｓタグ付加型組換え体発現ベクターｐＱＥ６０ ０．２μｇを制限酵素ＮｃｏＩおよびＢａｍＨＩで切断後、アガロースゲル電気泳動によりＤＮＡ断片を分離し、上記と同様の方法により３．４ｋｂのＤＮＡ断片を回収した。
上記で得られたバチルス・サチルス１６８株のｙｗｆＥ遺伝子に相当する遺伝子を含む１．４ｋｂのＤＮＡ断片、および３．４ｋｂのＤＮＡ断片をライゲーションキットを用いて、１６℃で１６時間反応を行いそれぞれ連結した。該反応液を用いて大腸菌ＮＭ５２２株をカルシウムイオンを用いる方法により形質転換した後、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含むＬＢ寒天培地に塗布して、３０℃で一晩培養した。
生育してきた形質転換体のコロニーより公知の方法に従ってプラスミドを抽出し、制限酵素を用いてそれらの構造を解析することにより、Ｃ末Ｈｉｓタグ付加型遺伝子発現ベクターであるｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１（ＡＴＣＣ１５２４５由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ２（ＡＴＣＣ６６３３由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ３（ＩＡＭ１２１３由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ４（ＩＡＭ１１０７由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ５（ＩＡＭ１２１４由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ６（ＡＴＣＣ９４６６由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ７（ＩＡＭ１０３３由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ８（ＡＴＣＣ２１５５５由来の遺伝子を含有するベクター）、ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ９（ＩＦＯ３０２２由来の遺伝子を含有するベクター）、およびｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１０（ＮＲＲＬ Ｂ−１２０２５由来の遺伝子を含有するベクター）が取得されていることを確認した。
上記で得られたエシェリヒア・コリＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１〜ＮＭ５２２／ｐＱＥ６０ｙｗｆＥ１０株を、それぞれ５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む８ｍｌのＬＢ培地の入った太型試験管に接種し、２８℃で１７時間培養した。該培養液を５０μｇ／ｍｌのアンピシリンを含む５０ｍｌのＬＢ培地の入った２５０ｍｌ容の三角フラスコに接種し３０℃で３時間培養した後、終濃度が１ｍｍｏｌ／ＬになるようにＩＰＴＧを添加し、さらに３０℃で４時間培養した。該培養液を遠心分離して得られた湿菌体から、ＨｉｓＴｒａｐをその使用説明書に従って用いて、Ｈｉｓタグ付加組換え型酵素を精製した。
実験例８ 精製酵素を用いたジペプチドの生産
実験例７で得られた組換え型酵素０．０４ｍｇ、１００ｍｍｏｌ／ＬのＴｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）、６０ｍｍｏｌ／Ｌの塩化マグネシウム、６０ｍｍｏｌ／ＬのＡＴＰ、３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ａｌａおよび３０ｍｍｏｌ／ＬのＬ−Ｇｌｎからなる０．１ｍｌの反応液を調製し、３７℃で１６時間反応を行った。
反応終了後、実験例３記載の方法により反応液を分析した結果、それぞれ、３．０〜３．５ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎおよび０．２５〜０．３ｇ／ＬのＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａが生成蓄積していることが確認された。
また、上記反応液組成からＡＴＰを除くとＬ−Ａｌａ−Ｌ−ＧｌｎおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａは全く生成されなかった。
以上の結果から、実験例７で得られた遺伝子の産物は、いずれもＡＴＰ存在下でＬ−ＡｌａとＬ−ＧｌｎとからＬ−Ａｌａ−Ｌ−ＧｌｎおよびＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ａｌａを生成する活性を有することが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、Ｈｉｓタグ付加型ｙｗｆＥ遺伝子発現ベクターであるｐＱＥ６０ｙｗｆＥの構築過程を示す図である。図中のＰＴ５はＴ５プロモーターを表す。
以下に本発明の実施例を示すが、下記実施例は本発明の範囲を制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
Ｌ−アラニル−Ｌ−グルタミン（Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ）の製造
１Ｌ中に５ｇのグルコース、５ｇの硫酸アンモニウム、１ｇのリン酸一カリウム、３ｇのリン酸二カリウム、０．５ｇの硫酸マグネシウム、１０ｇの酵母エキス、および１０ｇのペプトンを含む液体培地（ｐＨ７．０）３０ｍｌを３００ｍｌ容三角フラスコに入れ、１１５℃で１５分間殺菌した。該液体培地と同じ組成からなる斜面寒天培地（２０ｇ／ｌの寒天を含む。ｐＨ７．０）を用いて３０℃で２４時間培養したコリネバクテリウム・グルタミカムＡＴＣＣ１３２８６株を、該液体培地に１白金耳植菌し、３０℃、１２０往復／分で１７時間振とう培養した。培養後、培地を遠心分離して得られた湿菌体に、１００ｇ／Ｌになるように１００ｍｍｏｌ／ｌのホウ酸緩衝液（ｐＨ９．０）を加えて懸濁した。該菌体懸濁液を１ｍｌずつ分取し、１）熱処理を行わない、２）５０℃で１０分間の熱処理、または３）５５℃で１０分間の熱処理を行った。これらの菌体懸濁液を、それぞれ１ｍｌの反応液［２０ｍｍｏｌ／ｌ ＥＤＴＡ、２００ｍｍｏｌ／ｌ Ｌ−アラニンエチルエステル塩酸塩、４００ｍｍｏｌ／ｌ Ｌ−グルタミン、１００ｍｍｏｌ／ｌホウ酸緩衝液、ｐＨ９．０］に添加し、全量を２ｍｌとした後、３０℃にて３０分間インキュベートした。反応液を９０℃で１５分間加熱後遠心分離して得られた上清のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ量をＨＰＬＣにて定量した。
ＨＰＬＣによる分析は、反応生成物をジニトフェノール化法で誘導体化した後に、分離カラムに関東化学社製のＬｉｃｈｒｏｓｏｒｂ−ＲＰ−１８カラムを用い、溶離液として１％（ｖ／ｖ）リン酸、２５％（ｖ／ｖ）アセトニトリルからなる溶液を用いて、０．７ｍｌ／分の流動速度で行った。結果を第２表に示す。
熱処理を行うことにより、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの生成量は３倍以上に増加した。
【実施例２】
ジペプチド生産菌株のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの分解活性
実施例１と同様にコリネバクテリウム・グルタミカムＡＴＣＣ１３２８６株を培養し、菌体懸濁液を取得した。該菌体懸濁液を１ｍｌずつ分取し、１）熱処理を行わない、２）５０℃で１５分間の熱処理、または３）６５℃で１５分間の熱処理を行った。これらの菌体懸濁液をそれぞれ１ｍｌの反応液［２０ｍｍｏｌ／ｌ ＥＤＴＡ、２ｇ／ｌ Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ、１００ｍｍｏｌ／ｌホウ酸緩衝液、ｐＨ９．０］に添加し、全量を２ｍｌとした後、３０℃で３０分間インキュベートした。反応液を９０℃で１５分間加熱後遠心分離して得られた上清のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ量を、実施例１と同様にＨＰＬＣを用いて定量した。
その結果、３０分間の反応で分解したＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの量は、熱処理なしを１００した場合、５５℃で１５分間の熱処理で８４、６５℃で１５分間の熱処理で５０であった。
上記結果は、熱処理によってＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの分解活性が抑制されため、Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの生成量が増加したことを示している。
【実施例３】
ジペプチド非生産菌株のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの分解活性
実施例１と同様にエシェリヒア・コリＪＭ１０９株を培養し、菌体懸濁液を取得した。該菌体懸濁液を１ｍＬずつ分取し、１）熱処理なし、２）５５℃で１５分間の熱処理、または３）６５℃で１５分間の熱処理を行った。これらの菌体懸濁液をそれぞれ１ｍｌの反応液［２０ｍｍｏｌ／ｌ ＥＤＴＡ、２ｇ／ｌ Ｌ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ、１００ｍｍｏｌ／ｌホウ酸緩衝液、ｐＨ９．０］に添加し、全量を２ｍｌとした後、３０℃にて３０分間インキュベートした。反応液を９０℃で１５分間加熱後遠心分離して得られた上清のＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎ量を、実施例１と同様にＨＰＬＣを用いて定量した。
その結果、３０分間の反応で分解したＬ−Ａｌａ−Ｌ−Ｇｌｎの量は、熱処理なしを１００とした場合、５５℃で１５分間の熱処理で０、６５℃で１５分間の熱処理で７であった。
実施例１、２および上記結果から、ジペプチドの生成に関与する蛋白質をコードするＤＮＡ、例えば、配列番号１〜７、１７〜１９、または２３で表されるアミノ酸配列からなる蛋白質をコードするＤＮＡで形質転換され、ジペプチドを生産する能力を付与された微生物の培養物または培養物の処理物の熱処理物を酵素源に用いることにより、ジペプチドの生成量が著しく向上することがわかった。
【産業上の利用可能性】
本発明により、微生物の培養物またはその処理物を用いたジペプチドの製造法を提供することができる。
【配列表フリーテキスト】
配列番号２５−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号２６−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号２７−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号２８−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３１−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３２−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３３−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３４−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３６−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
配列番号３７−人工配列の説明：合成ＤＮＡ
【図１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間の熱処理を施したジペプチドを生産する能力を有する微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源として用い、該酵素源、並びにアミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質を水性媒体中に共存せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該水性媒体から該ジペプチドを採取することを特徴とするジペプチドの製造法。
【請求項２】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、アクロモバクター属、アシネトバクター属、アエロモナス属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、アースロバクター属、ベイジェリンキア属、ブレビバクテリウム属、クラビバクター属、クリセオバクテリウム属、エシェリヒア属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバクテリウム属、クルイヘラ属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス属、ミコプラナ属、パントテア属、プロピオニバクテリウム属、リストネラ属、リゾビウム属、ロドコッカス属、サルモネラ属、ザルチナ属、セラチア属、スタフィロコッカス属、ステノトロホモナス属、ストレプトマイセス属、ビブリオ属、キサントモナス属、ブレラ属、キャンディダ属、クリプトコッカス属、フィロバシディウム属、ジオトリクム属、パキソレン属、ロドスポリジウム属、ロドトルラ属、サッカロマイセス属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、トルロプシス属、グルコンアセトバクター属、アセトバクター属、グルコノバクター属、アサイア属、ズッカリバクター属、アクチノマデュラ属、キタサトスポリア属、ミクロモノスポーラ属、ノカルディア属、エルスコフィア属、サッカロスリクス属、ストレプトバーティシリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、ナイセリア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属、バチルス属、トリコスポロン属またはステリグマトマイセス属に属する微生物である請求項１記載の製造法。
【請求項３】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質を生産する能力を有する微生物である請求項１または２記載の製造法。
［１］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と６５％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
【請求項４】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜「４］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である請求項１または２記載の製造法。
［１］請求項３の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
［４］配列番号１６で表される塩基配列と８０％以上の相同性を有する塩基配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
【請求項５】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物である請求項１または２記載の製造法。
【請求項６】
プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である請求項５記載の製造法。
［１］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
【請求項７】
プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である請求項５記載の製造法。
［１］請求項６の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
【請求項８】
Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である請求項５記載の製造法。
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
【請求項９】
Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である請求項５記載の製造法。
［１］請求項８の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
【請求項１０】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、請求項４の［１］〜［４］、請求項７の［１］〜［３］、および請求項９の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡとベクターＤＮＡが連結した組換え体ＤＮＡを有する微生物である請求項１記載の製造法。
【請求項１１】
組換え体ＤＮＡを有する微生物が、エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属、コリネバクテリウム属またはサッカロマイセス属に属する微生物である請求項１０記載の製造法。
【請求項１２】
アミノ酸がＬ−アミノ酸、グリシンおよびβ−アラニンから選ばれるアミノ酸である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造法。
【請求項１３】
Ｌ−アミノ酸が、Ｌ−アラニン、Ｌ−グルタミン、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−システイン、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−α−アミノ酪酸、Ｌ−アザセリン、Ｌ−テアニン、Ｌ−４−ヒドロキシプロリン、Ｌ−３−ヒドロキシプロリン、Ｌ−オルニチンおよびＬ−６−ジアゾ−５−オキソノルロイシンから選ばれる１種以上のＬ−アミノ酸である請求項１２に記載の製造法。
【請求項１４】
アミノ酸エステルが、Ｌ−アラニンエステル、グリシンエステル、Ｌ−バリンエステル、Ｌ−イソロイシンエステル、Ｌ−メチオニンエステル、Ｌ−フェニルアラニンエステル、Ｌ−セリンエステル、Ｌ−スレオニンエステル、Ｌ−グルタミンエステル、Ｌ−チロシンエステル、Ｌ−アルギニンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α−エステル、Ｌ−アスパラギン酸−β−エステル、Ｌ−ロイシンエステル、Ｌ−アスパラギンエステル、Ｌ−リジンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α、β−ジメチルエステルおよびＬ−グルタミン−γ−エステルからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸エステルであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−グルタミン、Ｌ−アスパラギン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である請求項１、２、５〜７、１０および１１のいずれか１項に記載の製造法。
【請求項１５】
アミノ酸アミドが、Ｌ−アラニンアミド、グリシンアミドおよびＬ−アスパラギン酸−α−アミドからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸アミドであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である請求項１、２、５および８〜１１のいずれか１項に記載の製造法。
【請求項１６】
培養物の処理物が、培養物の濃縮物、培養物の乾燥物、培養物を遠心分離して得られる菌体、該菌体の乾燥物、該菌体の凍結乾燥物、該菌体の界面活性剤処理物、該菌体の溶媒処理物、該菌体の酵素処理物、または該菌体の固定化物である請求項１〜１５のいずれか１項に記載の製造法。
【請求項１】
４１℃以上６５℃以下で３０秒間〜１時間の熱処理を施したジペプチドを生産する能力を有する微生物の培養物または該培養物の処理物を酵素源として用い、該酵素源、並びにアミノ酸アミド、アミノ酸エステルおよびアミノ酸からなる群より選ばれる１種以上の物質を水性媒体中に共存せしめ、該水性媒体中にジペプチドを生成、蓄積させ、該水性媒体から該ジペプチドを採取することを特徴とするジペプチドの製造法。
【請求項２】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、アクロモバクター属、アシネトバクター属、アエロモナス属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、アースロバクター属、ベイジェリンキア属、ブレビバクテリウム属、クラビバクター属、クリセオバクテリウム属、エシェリヒア属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバクテリウム属、クルイヘラ属、ミクロバクテリウム属、ミクロコッカス属、ミコプラナ属、パントテア属、プロピオニバクテリウム属、リストネラ属、リゾビウム属、ロドコッカス属、サルモネラ属、ザルチナ属、セラチア属、スタフィロコッカス属、ステノトロホモナス属、ストレプトマイセス属、ビブリオ属、キサントモナス属、ブレラ属、キャンディダ属、クリプトコッカス属、フィロバシディウム属、ジオトリクム属、パキソレン属、ロドスポリジウム属、ロドトルラ属、サッカロマイセス属、スポロボロマイセス属、トレメラ属、トルラスポーラ属、トルロプシス属、グルコンアセトバクター属、アセトバクター属、グルコノバクター属、アサイア属、ズッカリバクター属、アクチノマデュラ属、キタサトスポリア属、ミクロモノスポーラ属、ノカルディア属、エルスコフィア属、サッカロスリクス属、ストレプトバーティシリウム属、ハフニア属、ラクトバチルス属、ナイセリア属、サーモプラズマ属、コリネバクテリウム属、シュードモナス属、バチルス属、トリコスポロン属またはステリグマトマイセス属に属する微生物である請求項１記載の製造法。
【請求項３】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質を生産する能力を有する微生物である請求項１または２記載の製造法。
［１］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［３］配列番号１〜７および３５のいずれかで表されるアミノ酸配列と６５％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
［４］配列番号１５で表されるアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、かつジペプチドの合成活性を有する蛋白質
【請求項４】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、以下の［１］〜「４］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である請求項１または２記載の製造法。
［１］請求項３の［１］〜［４］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号８〜１４、２９および３０のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
［４］配列番号１６で表される塩基配列と８０％以上の相同性を有する塩基配列を含み、かつジペプチド合成活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
【請求項５】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質またはＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物である請求項１または２記載の製造法。
【請求項６】
プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である請求項５記載の製造法。
［１］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号１７〜１９のいずれかで表されるアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質
【請求項７】
プロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である請求項５記載の製造法。
［１］請求項６の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２０〜２２のいずれかで表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつプロリンイミノペプチダーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
【請求項８】
Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質である請求項５記載の製造法。
［１］配列番号２３で表されるアミノ酸配列を有する蛋白質
［２］配列番号２３で表されるアミノ酸配列において、１個以上のアミノ酸が欠失、置換または付加したアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
［３］配列番号２３で表されるアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質
【請求項９】
Ｌ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質を生産する微生物が、以下の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡを有する微生物である請求項５記載の製造法。
［１］請求項８の［１］〜［３］のいずれかに記載の蛋白質をコードするＤＮＡ
［２］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡ
［３］配列番号２４で表される塩基配列を有するＤＮＡとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつＬ−アミノ酸アミドハイドロラーゼ活性を有する蛋白質をコードするＤＮＡ
【請求項１０】
ジペプチドを生産する能力を有する微生物が、請求項４の［１］〜［４］、請求項７の［１］〜［３］、および請求項９の［１］〜［３］のいずれかに記載のＤＮＡとベクターＤＮＡが連結した組換え体ＤＮＡを有する微生物である請求項１記載の製造法。
【請求項１１】
組換え体ＤＮＡを有する微生物が、エシェリヒア属、バチルス属、シュードモナス属、コリネバクテリウム属またはサッカロマイセス属に属する微生物である請求項１０記載の製造法。
【請求項１２】
アミノ酸がＬ−アミノ酸、グリシンおよびβ−アラニンから選ばれるアミノ酸である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の製造法。
【請求項１３】
Ｌ−アミノ酸が、Ｌ−アラニン、Ｌ−グルタミン、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−システイン、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−α−アミノ酪酸、Ｌ−アザセリン、Ｌ−テアニン、Ｌ−４−ヒドロキシプロリン、Ｌ−３−ヒドロキシプロリン、Ｌ−オルニチンおよびＬ−６−ジアゾ−５−オキソノルロイシンから選ばれる１種以上のＬ−アミノ酸である請求項１２に記載の製造法。
【請求項１４】
アミノ酸エステルが、Ｌ−アラニンエステル、グリシンエステル、Ｌ−バリンエステル、Ｌ−イソロイシンエステル、Ｌ−メチオニンエステル、Ｌ−フェニルアラニンエステル、Ｌ−セリンエステル、Ｌ−スレオニンエステル、Ｌ−グルタミンエステル、Ｌ−チロシンエステル、Ｌ−アルギニンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α−エステル、Ｌ−アスパラギン酸−β−エステル、Ｌ−ロイシンエステル、Ｌ−アスパラギンエステル、Ｌ−リジンエステル、Ｌ−アスパラギン酸−α、β−ジメチルエステルおよびＬ−グルタミン−γ−エステルからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸エステルであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−グルタミン、Ｌ−アスパラギン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である請求項１、２、５〜７、１０および１１のいずれか１項に記載の製造法。
【請求項１５】
アミノ酸アミドが、Ｌ−アラニンアミド、グリシンアミドおよびＬ−アスパラギン酸−α−アミドからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸アミドであり、かつアミノ酸が、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−トリプトファン、Ｌ−セリン、Ｌ−スレオニン、Ｌ−チロシン、Ｌ−リジン、Ｌ−アルギニンおよびＬ−ヒスチジンからなる群より選ばれる１種以上のアミノ酸である請求項１、２、５および８〜１１のいずれか１項に記載の製造法。
【請求項１６】
培養物の処理物が、培養物の濃縮物、培養物の乾燥物、培養物を遠心分離して得られる菌体、該菌体の乾燥物、該菌体の凍結乾燥物、該菌体の界面活性剤処理物、該菌体の溶媒処理物、該菌体の酵素処理物、または該菌体の固定化物である請求項１〜１５のいずれか１項に記載の製造法。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０５２１５３
【国際公開日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【発行日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１５８５２（Ｐ２００５−５１５８５２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７９９１
【国際出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００００１０２９）協和醗酵工業株式会社 (276)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【発行日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１７９９１
【国際出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００００１０２９）協和醗酵工業株式会社 (276)
【Ｆターム（参考）】
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