ポリペプチド及び生合成経路
【課題】新規ポリペプチド及び生合成経路。
【解決手段】グルコース、トリプトファン、インドール−３−乳酸、インドール−３−ピルビン酸塩、及び２−ヒドロキシ２−（インドール−３−イルメチル）−４−ケトグルタル酸からモナチンを生成するために使用されうる方法及び組成物が提供される。方法はまたインドール−３−ピルビン酸塩及び２−ヒドロキシ２−（インドール−３イルメチル）−４−ケトグルタル酸中間体の生成について開示される。提供される組成物は核酸分子、ポリペプチド、化学構造、及び細胞を含む。方法はｉｎ ｖｉｔｒｏ及びｉｎ ｖｉｖｏプロセスを含み、及び上記ｉｎ ｖｉｔｒｏ方法は化学反応を含む。
【解決手段】グルコース、トリプトファン、インドール−３−乳酸、インドール−３−ピルビン酸塩、及び２−ヒドロキシ２−（インドール−３−イルメチル）−４−ケトグルタル酸からモナチンを生成するために使用されうる方法及び組成物が提供される。方法はまたインドール−３−ピルビン酸塩及び２−ヒドロキシ２−（インドール−３イルメチル）−４−ケトグルタル酸中間体の生成について開示される。提供される組成物は核酸分子、ポリペプチド、化学構造、及び細胞を含む。方法はｉｎ ｖｉｔｒｏ及びｉｎ ｖｉｖｏプロセスを含み、及び上記ｉｎ ｖｉｔｒｏ方法は化学反応を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリプトファン及び／又はインドール−３−乳酸をモナチンに変換することを含むモナチン製造方法であって、以下のステップ：
トリプトファン又はインドール−３−乳酸を第一のポリペプチドと接触させ、上記第一のポリペプチドがトリプトファン又はインドール−３−乳酸をインドール−３−ピルビン酸塩に変換する、ここで、該第一のポリペプチドは、トリプトファンが上記第一のポリペプチドと接触するとき、トリプトファンアミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２７）、チロシン（芳香族）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．５）、トリプトファンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．１９）、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２、ＥＣ １．４．１．３、ＥＣ １．４．１．４）、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２０）、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ（ＥＣ ２．６．１．２８）、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．１）、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ（ＥＣ １．４．３．２）、Ｄ−アミノ酸デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．９９．１）、Ｄ−アミノ酸オキシダーゼ（ＥＣ １．４．３．３）、Ｄ−アミノ酸（Ｄ−アラニン）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２１）、又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれ、かつ、前記第一のポリペプチドは、インドール−３−乳酸が、上記第一のポリペプチドと接触するとき、インドール乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．１１０）、Ｒ−４−ヒドロキシフェニル乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．２２２）、３−（４）−ヒドロキシフェニルピルビン酸塩還元酵素（ＥＣ １．１．１．２３７）、乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．２７、ＥＣ １．１．１．２８、ＥＣ １．１．２．３）、（３−イミダゾール−５−イル）乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．１１１）、及び乳酸塩オキシダーゼ（ＥＣ １．１．３．−）又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる；
インドール−３−ピルビン酸塩を第二のポリペプチド及びＣ３炭素源と接触させ、上記第二のポリペプチドがインドール−３−ピルビン酸塩及びＣ３炭素源を２−ヒドロキシ２−（インドール−３−イルメチル）−４−ケトグルタル酸に変換する、ここで、該第二のポリペプチドは、４−ヒドロキシ−２−オキソグルタル酸塩グリオキシル酸塩−リアーゼ（ＥＣ ４．１．３．１６）、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−オキソグルタル酸塩ピルビン酸塩−リアーゼ（ＥＣ ４．１．３．１７）又はそれらの組み合わせから選ばれる；及び
２−ヒドロキシ２−（インドール−３イルメチル）−４−ケトグルタル酸を第三のポリペプチドと接触させ、上記第三のポリペプチドが２−ヒドロキシ２−（インドール−３イルメチル）−４−ケトグルタル酸をモナチンに変換する、ここで、該第三のポリペプチドは、トリプトファンアミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２７）、チロシン（芳香族）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．５）、トリプトファンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．１９）、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ（ＥＣ ２．６．１．２８）、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ（２．６．１．１）、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２−４）、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２０）、Ｄ−アミノ酸デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．９９．１）、Ｄ−アミノ酸（Ｄ−アラニン）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２１）、Ｄ−メチオニン−ピルベートアミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．４１）、又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる；
を含み、それよりモナチン又はその塩を製造する、前記方法。
【請求項２】
前記第一のポリペプチドはアミノ酸オキシダーゼ（ＥＣ １．４．３．３）及びカタラーゼ（ＥＣ １．１１．１．６）を含み、かつ、前記第一のポリペプチドはトリプトファンをインドール−３−ピルビン酸塩に変換する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アミノ酸オキシダーゼはトリプトファンオキシダーゼを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記Ｃ３炭素源はピルビン酸塩、フォスフォエノールピルビン酸塩、アラニン、セリン、システイン又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第三のポリペプチドはリジンイプシロンアミノトランスフェラーゼを含む、及び２−ヒドロキシ２−（インドール−３−イルメチル）−４−ケトグルタル酸はさらにリジンと接触される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第三のポリペプチドは還元的アミノ化活性を有する酵素及びＮＡＤ（Ｐ）Ｈを再生することができるポリペプチドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記還元的アミノ化活性を有する前記酵素はグルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ、トリプトファンデヒドロゲナーゼ又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第一のポリペプチド、第二のポリペプチド、及び第三のポリペプチドの内の少なくとも１つは、精製されたポリペプチド、異種の組換え又は単離された核酸から発現されたポリペプチド、化学合成されたポリペプチド、及び組換え細胞又は組換え細胞抽出物中のポリペプチド、及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１】
トリプトファン及び／又はインドール−３−乳酸をモナチンに変換することを含むモナチン製造方法であって、以下のステップ：
トリプトファン又はインドール−３−乳酸を第一のポリペプチドと接触させ、上記第一のポリペプチドがトリプトファン又はインドール−３−乳酸をインドール−３−ピルビン酸塩に変換する、ここで、該第一のポリペプチドは、トリプトファンが上記第一のポリペプチドと接触するとき、トリプトファンアミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２７）、チロシン（芳香族）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．５）、トリプトファンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．１９）、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２、ＥＣ １．４．１．３、ＥＣ １．４．１．４）、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２０）、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ（ＥＣ ２．６．１．２８）、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．１）、Ｌ−アミノ酸オキシダーゼ（ＥＣ １．４．３．２）、Ｄ−アミノ酸デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．９９．１）、Ｄ−アミノ酸オキシダーゼ（ＥＣ １．４．３．３）、Ｄ−アミノ酸（Ｄ−アラニン）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２１）、又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれ、かつ、前記第一のポリペプチドは、インドール−３−乳酸が、上記第一のポリペプチドと接触するとき、インドール乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．１１０）、Ｒ−４−ヒドロキシフェニル乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．２２２）、３−（４）−ヒドロキシフェニルピルビン酸塩還元酵素（ＥＣ １．１．１．２３７）、乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．２７、ＥＣ １．１．１．２８、ＥＣ １．１．２．３）、（３−イミダゾール−５−イル）乳酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．１１１）、及び乳酸塩オキシダーゼ（ＥＣ １．１．３．−）又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる；
インドール−３−ピルビン酸塩を第二のポリペプチド及びＣ３炭素源と接触させ、上記第二のポリペプチドがインドール−３−ピルビン酸塩及びＣ３炭素源を２−ヒドロキシ２−（インドール−３−イルメチル）−４−ケトグルタル酸に変換する、ここで、該第二のポリペプチドは、４−ヒドロキシ−２−オキソグルタル酸塩グリオキシル酸塩−リアーゼ（ＥＣ ４．１．３．１６）、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−オキソグルタル酸塩ピルビン酸塩−リアーゼ（ＥＣ ４．１．３．１７）又はそれらの組み合わせから選ばれる；及び
２−ヒドロキシ２−（インドール−３イルメチル）−４−ケトグルタル酸を第三のポリペプチドと接触させ、上記第三のポリペプチドが２−ヒドロキシ２−（インドール−３イルメチル）−４−ケトグルタル酸をモナチンに変換する、ここで、該第三のポリペプチドは、トリプトファンアミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２７）、チロシン（芳香族）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．５）、トリプトファンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．１９）、トリプトファン−フェニルピルビン酸塩トランスアミナーゼ（ＥＣ ２．６．１．２８）、アスパラギン酸塩アミノトランスフェラーゼ（２．６．１．１）、グルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２−４）、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．１．２０）、Ｄ−アミノ酸デヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．４．９９．１）、Ｄ−アミノ酸（Ｄ−アラニン）アミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．２１）、Ｄ−メチオニン−ピルベートアミノトランスフェラーゼ（ＥＣ ２．６．１．４１）、又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる；
を含み、それよりモナチン又はその塩を製造する、前記方法。
【請求項２】
前記第一のポリペプチドはアミノ酸オキシダーゼ（ＥＣ １．４．３．３）及びカタラーゼ（ＥＣ １．１１．１．６）を含み、かつ、前記第一のポリペプチドはトリプトファンをインドール−３−ピルビン酸塩に変換する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アミノ酸オキシダーゼはトリプトファンオキシダーゼを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記Ｃ３炭素源はピルビン酸塩、フォスフォエノールピルビン酸塩、アラニン、セリン、システイン又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第三のポリペプチドはリジンイプシロンアミノトランスフェラーゼを含む、及び２−ヒドロキシ２−（インドール−３−イルメチル）−４−ケトグルタル酸はさらにリジンと接触される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第三のポリペプチドは還元的アミノ化活性を有する酵素及びＮＡＤ（Ｐ）Ｈを再生することができるポリペプチドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記還元的アミノ化活性を有する前記酵素はグルタミン酸塩デヒドロゲナーゼ、フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ、トリプトファンデヒドロゲナーゼ又はそれらの組み合わせから成る群から選ばれる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第一のポリペプチド、第二のポリペプチド、及び第三のポリペプチドの内の少なくとも１つは、精製されたポリペプチド、異種の組換え又は単離された核酸から発現されたポリペプチド、化学合成されたポリペプチド、及び組換え細胞又は組換え細胞抽出物中のポリペプチド、及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項１に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２５０８０６（Ｐ２０１１−２５０８０６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４６０５（Ｐ２０１１−２０４６０５）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【分割の表示】特願２００３−５８７９３２（Ｐ２００３−５８７９３２）の分割
【原出願日】平成１５年４月２３日（２００３．４．２３）
【出願人】（５０４３５９６３９）カーギル，インコーポレイティド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【分割の表示】特願２００３−５８７９３２（Ｐ２００３−５８７９３２）の分割
【原出願日】平成１５年４月２３日（２００３．４．２３）
【出願人】（５０４３５９６３９）カーギル，インコーポレイティド (3)
【Ｆターム（参考）】
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