JP3078597B2 - Method for producing L-threo-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative - Google Patents
Method for producing L-threo-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivativeInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、パーキンソン病治療薬
及び家族性アミロイドポリニューロパシーなどの治療薬
として有用なことが知られているL−スレオ−3−
(3,4−ジヒドロキシフェニル)セリン及びその誘導
体(以下、L−スレオ−DOPS誘導体と略す)の製造
方法に関する。L−スレオ−DOPS誘導体は医薬品と
して有用なL−スレオ−DOPS合成の重要な中間体で
ある。The present invention relates to L-threo-3- which is known to be useful as a remedy for Parkinson's disease and a familial amyloid polyneuropathy.
The present invention relates to a method for producing (3,4-dihydroxyphenyl) serine and a derivative thereof (hereinafter, abbreviated as L-threo-DOPS derivative). L-threo-DOPS derivatives are important intermediates in the synthesis of L-threo-DOPS useful as pharmaceuticals.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、L−スレオ−DOPS誘導体の合
成は、以下の方法により行なわれていた。即ち、カテコ
ール部分を保護したプロトカテキュアルデヒド誘導体
と、グリシンとを強アルカリ下で縮合させ、ラセミ−ス
レオ/エリスロ−DOPS誘導体を得、次にこうして得
られた生成物をスレオ/エリスロ体の相互分離処理を行
ない、次にラセミ−スレオ−DOPS誘導体を光学分割
するために、カテコール部分の保護基を除去後、アミノ
基部分に置換基を導入した後、キニン、ブルシン等の光
学分割剤を用いて光学分割を行った後、最後にアミノ基
部分の置換基を除去するというものである(特開昭58
−216146号)。2. Description of the Related Art Conventionally, the synthesis of L-threo-DOPS derivatives has been carried out by the following method. That is, a protocatechualdehyde derivative having a protected catechol moiety and glycine are condensed under a strong alkali to obtain a racemic-threo / erythro-DOPS derivative, and the thus obtained product is converted into a threo / erythro form. After performing a separation treatment and then optically resolving the racemic-threo-DOPS derivative, after removing the protecting group of the catechol portion, introducing a substituent into the amino group portion, using an optical resolving agent such as quinine or brucine. After optical resolution is performed, the substituent at the amino group is finally removed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-158).
-216146).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする問題点】L−スレオ−DOP
S誘導体の合成にあたっては、各種の特定の保護基を導
入したり、除去することが必要であるのに加えて、この
合成において複数の立体異性体が産生され、それら立体
異性体相互の分離が、大きな課題となっている。このよ
うに、その合成工程において2種以上の立体異性体が生
じることから、それら異性体の分離には少なくとも複数
の工程が必須であり、さらに各種保護基の導入除去工程
もそれに伴って必要であることから、工業的製造の上で
大きな問題となっていた。Problems to be Solved by the Invention L-Threo-DOP
In the synthesis of the S derivative, it is necessary to introduce or remove various specific protecting groups, and in addition, a plurality of stereoisomers are produced in this synthesis, and the separation of the stereoisomers from each other is required. Has become a major challenge. As described above, since two or more stereoisomers are generated in the synthesis step, at least a plurality of steps are indispensable for the separation of the isomers, and a step of introducing and removing various protecting groups is also required accordingly. This has been a major problem in industrial production.
【0004】このうち特に、光学分割法は、工程が複雑
で収率が悪いばかりでなく、それに使用する光学分割剤
も高価であり、工業的製造法としては問題があった。さ
らに従来の光学分割法では、ラセミ体分離前に必ず、ス
レオ/エリスロ体間の分離処理も必要としており、さら
にこれらの方法の結果得られる不要の生成物、すなわ
ち、DL−エリスロ誘導体及びD−スレオ誘導体は、再
度それを利用するために別途ラセミ化したり、分解した
りする必要があり、ますます製造設備などが複雑となる
ことになっていた。[0004] Among them, the optical resolution method has a problem as an industrial production method, because not only is the process complicated and the yield is poor, but also the optical resolution agent used is expensive. Furthermore, the conventional optical resolution method always requires a separation treatment between the threo / erythro isomer before the racemic separation, and furthermore, unnecessary products obtained as a result of these methods, that is, DL-erythro derivative and D-erythro derivative. The threo derivative had to be separately racemized or decomposed in order to use it again, and the production equipment and the like became more complicated.
【0005】[0005]
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、L−ス
レオ−DOPS合成にあたり重要な中間体であるL−ス
レオDOPS誘導体のみを得ることのできる手法を鋭意
検討した結果、ラセミ−スレオ/エリスロ−DOPS誘
導体に、特定の基質特異性を有する酵素を作用させるこ
とにより、特異的にL−スレオ−DOPS誘導体のみが
得られることを見出し、本発明を完成したものである。
本発明は、一般式Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied a method for obtaining only an L-threo-DOPS derivative which is an important intermediate in the synthesis of L-threo-DOPS, and as a result, have found that racemic-threo-DOES / The present invention has been completed by finding that only an L-threo-DOPS derivative can be specifically obtained by allowing an enzyme having a specific substrate specificity to act on an erythro-DOPS derivative.
The present invention has the general formula
【0006】[0006]
【化2】 (式中、R1 、R2 は同一又は相異なり、水素、低級ア
ルキル又はアラルキル基を示し、R1 、R2 共にアルキ
レン基で置換されて環を形成していてもよい)で表わさ
れるラセミ−スレオ/エリスロ−3−(3,4−ジヒド
ロキシフェニル)セリン誘導体に、D−スレオ/エリス
ロ−3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)セリン誘導
体と、L−エリスロ−3−(3,4−ジヒドロキシフェ
ニル)セリン誘導体とを特異的にグリシンと対応するプ
ロトカテキュアルデヒド誘導体に分解する能力を有する
酵素、同酵素を産生する微生物菌体あるいは菌体処理物
を作用させることを特徴とするL−スレオ−3−(3,
4−ジヒドロキシフェニル)セリン誘導体の製造法に関
する。特には、本発明は、一般式Embedded image (Wherein R 1 and R 2 are the same or different and represent hydrogen, lower alkyl or aralkyl group, and both R 1 and R 2 may be substituted with an alkylene group to form a ring) -Threo / erythro-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative, D-threo / erythro-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative and L-erythro-3- (3,4- An enzyme having the ability to specifically decompose a dihydroxyphenyl) serine derivative into a glycine and a corresponding protocatechualdehyde derivative, a microbial cell producing the enzyme, or a treated product of an L-cell. Threo-3- (3,
The present invention relates to a method for producing a 4-dihydroxyphenyl) serine derivative. In particular, the present invention provides a compound of the general formula
【0007】[0007]
【化3】 (式中、R1 、R2 は同一又は相異なり、水素、低級ア
ルキル又はアラルキル基を示し、R1 、R2 共にアルキ
レン基で置換されて環を形成していてもよい)で表わさ
れるラセミ−スレオ/エリスロ−3−(3,4−ジヒド
ロキシフェニル)セリン誘導体に、D−スレオ/エリス
ロ−3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)セリン誘導
体を特異的にグリシンと対応するプロトカテキュアルデ
ヒド誘導体に分解する能力を有する酵素、同酵素を産生
する微生物菌体あるいは菌体処理物と、L−エリスロ−
3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)セリン誘導体を
特異的にグリシンと対応するプロトカテキュアルデヒド
誘導体に分解する能力を有する酵素、同酵素を産生する
微生物菌体あるいは菌体処理物を作用させることを特徴
とするL−スレオ−3−(3,4−ジヒドロキシフェニ
ル)セリン誘導体の製造法に関する。Embedded image (Wherein R 1 and R 2 are the same or different and represent hydrogen, lower alkyl or aralkyl group, and both R 1 and R 2 may be substituted with an alkylene group to form a ring) A protocatechualdehyde derivative specifically corresponding to glycine by adding a D-threo / erythro-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative to a threo / erythro-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative An enzyme having the ability to decompose into L-erythro-
Enzyme capable of specifically decomposing a 3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative into glycine and a corresponding protocatechualdehyde derivative, a microbial cell producing the enzyme, or a treated product of the microbial cell And a method for producing an L-threo-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative.
【0008】本発明で用いられる原料ラセミ−スレオ/
エリスロ−DOPS誘導体としては、上記式(I)を有
する化合物があげられるが、それら化合物は、その保護
基のR1 及びR2 が同一又は相異なるところの化合物の
混合物であってもよい。上記式(I)で示される化合物
の代表的なものとしては、ラセミ−スレオ/エリスロ−
3−(3,4−メチレンジオキシフェニル)セリン、ラ
セミ−スレオ/エリスロ−3−(3,4−ジベンジルオ
キシフェニル)セリン、ラセミ−スレオ/エリスロ−3
−(3,4−ジヒドロキシフェニル)セリン、ラセミ−
スレオ/エリスロ−3−(3,4−ジメトキシフェニ
ル)セリンあるいはそれらの混合物があげられる。[0008] The raw material racemic-threo /
Examples of the erythro-DOPS derivative include compounds having the above formula (I), and these compounds may be a mixture of compounds in which the protecting groups R 1 and R 2 are the same or different. Representative compounds of the above formula (I) include racemic-threo / erythro-
3- (3,4-methylenedioxyphenyl) serine, racemic-threo / erythro-3- (3,4-dibenzyloxyphenyl) serine, racemic-threo / erythro-3
-(3,4-dihydroxyphenyl) serine, racemic-
Threo / erythro-3- (3,4-dimethoxyphenyl) serine or a mixture thereof.
【0009】本発明においては、L−スレオ−DOPS
誘導体以外の異性体、すなわち、D−スレオ−DOPS
誘導体並びにDL−エリスロ−DOPS誘導体を特異的
に分解するのみでなく、それらの異性体をグリシンと対
応するプロトカテキュアルデヒド誘導体とに分解するこ
とから、こうして得られたグリシンと対応するプロトカ
テキュアルデヒド誘導体はそれを再度合成に使用でき
る。[0009] In the present invention, L-threo-DOPS
Isomers other than derivatives, ie, D-threo-DOPS
Not only specifically decomposes the derivative and the DL-erythro-DOPS derivative, but also decomposes their isomers into glycine and the corresponding protocatechualdehyde derivative. The aldehyde derivative can be used again in the synthesis.
【0010】本発明で使用されるD−スレオ及びエリス
ロ−DOPS誘導体及びL−エリスロ−DOPS誘導体
を特異的にグリシンと対応するプロトカテキュアルデヒ
ド誘導体に分解する能力を有する酵素としては、D−ス
レオニンアルドラーゼとL−アロスレオニンアルドラー
ゼとを組み合わせたものがあげられる他、その酵素と実
質的に同一な活性を有するもの、例えば、それら酵素を
産生する微生物そのもの、あるいは菌体の処理物などが
あげられる。The enzymes used in the present invention which have the ability to specifically degrade D-threo and erythro-DOPS derivatives and L-erythro-DOPS derivatives into glycine and the corresponding protocatechualdehyde derivative include D-threonine. Examples thereof include those obtained by combining aldolase and L-arothreonine aldolase, and those having substantially the same activity as the enzyme, for example, a microorganism itself that produces the enzyme, or a processed product of the cells. .
【0011】本発明においては、上記酵素又はその同等
物は、同時に反応せしめられてもよいし、あるいは順次
反応せしめられてもよい。本発明においては、前記した
ように、D-スレオ/エリスロ−DOPS誘導体を分解する酵
素を用いることがあげられるが、このような酵素として
は、D-スレオ/エリスロ−DOPS誘導体を特異的に分解す
るものであれば、いずれも使用できる。このような酵素
として特に好ましいものとしては、D-スレオ/エリスロ
−DOPS誘導体を特異的にグリシンと対応するプロトカテ
キュアルデヒド誘導体に分解する能力を有するものがあ
げられる。また特に好ましいものとしては、D体とL体
の立体構造の違いを特異的に認識するが、スレオ体とエ
リスロ体の構造上の差異には影響を受けないものがあげ
られる。さらにまた(ジヒドロキシフェニル)セリンに
導入された各種保護基などの存在にかかわらず、特異的
な活性を有するものがあげられる。In the present invention, the above enzymes or their equivalents may be reacted simultaneously or sequentially. In the present invention, as described above, an enzyme that degrades a D-threo / erythro-DOPS derivative may be used. As such an enzyme, a D-threo / erythro-DOPS derivative is specifically degraded. Any of these can be used. Particularly preferred examples of such enzymes include those having the ability to specifically decompose a D-threo / erythro-DOPS derivative into glycine and a corresponding protocatechualdehyde derivative. Particularly preferred are D-form and L-form
Specifically recognizes the difference between the three-dimensional structure of, threo body and the d
Some are not affected by differences in the structure of the lithro body . Furthermore, those having a specific activity irrespective of the presence of various protecting groups and the like introduced into (dihydroxyphenyl) serine can be mentioned.
【0012】このような酵素として特に好ましいもの
は、D−スレオニンアルドラーゼがあげられる。このよ
うな、D−スレオニンアルドラーゼとしては、特公昭6
4−1279号に記載されたものの他、その遺伝子を操
作して得られたもの(例えば、特願平1−276126
号)などをあげることができる。本発明で用いられるD
−スレオニンアルドラーゼは、D−スレオニンアルドラ
ーゼ産生菌あるいは、その変異株又は変種株などから得
ることができる。Particularly preferred as such an enzyme is D-threonine aldolase. Such D-threonine aldolase is disclosed in
Other than those described in JP-A-4-1279, those obtained by manipulating the gene (for example, Japanese Patent Application No. 1-276126).
Issue). D used in the present invention
-Threonine aldolase can be obtained from a D-threonine aldolase producing bacterium, or a mutant or variant thereof.
【0013】D-スレオニンアルドラーゼ産生菌として
は、例えば、アルカリゲネス フェカリス(Alcaligene
s faecalis) (IFO 12669) 、シュードモナス(Pseudomo
nas) DK-2 (微工研菌寄6200号)、アスロバクター(Ar
throbacter) DK-19 (微工研菌寄6201号)、キサントモ
ナス オリゼー(Xanthomonas oryzae)(IAM 1657) な
どが知られているが、これらのものに限定されることな
く使用することもできる。[0013] Examples of D-threonine aldolase producing bacteria include Alcaligenes faecalis (Alcaligene).
s faecalis) (IFO 12669), Pseudomo
nas) DK-2 (No. 6200)
throbacter) DK-19 (BikokenkinYadoriki No. 6201), Xanthomonas oryzae (Xa nt homonas oryzae) (IAM 1657) but the like are known, can be used without being limited to these.
【0014】また、D-スレオニンアルドラーゼの合成に
関与する遺伝子を担うDNA を遺伝子組換えなどの手法を
用いて導入して作成された組換え体も、好適に使用する
ことができる。このような遺伝子を導入して利用しうる
微生物としては、例えばエシェリヒア(Escherichia)属
細菌、バチルス(Baci11us) 属細菌、キサントモナス
(Xanthomonas)属細菌、アセトバクター(Acetobacter)
属細菌、シュードモナス(Pseudomonas)属細菌、グルコ
ノバクター(Gluconobacter)属細菌、アゾトバクター
(Azotobacter)属細菌、リゾビウム(Rhizobium)属細
菌、アルカリゲネス(Alcaligenes)属細菌、クレブシエ
ラ(K1ebsie11a)属細菌、サルモネラ(Salmonella)属
細菌、セラチア(Serratia)属細菌などの原核微生物や
酵母などの下等真核生物などを用いることができる。[0014] A recombinant produced by introducing a DNA carrying a gene involved in the synthesis of D-threonine aldolase by a technique such as gene recombination can also be suitably used. The microorganisms can be utilized to introduce such genes, for example Esherihi A (Escherichia) genus <br/> bacteria, Bacillus (Baci11us) bacteria, Xanthomonas (Xanthomonas) bacteria, Acetobacter (Acetobacter)
Bacteria, Pseudomonas bacteria, Gluconobacter bacteria, Azotobacter bacteria, Rhizobium bacteria, Alcaligenes bacteria, K1ebsie11a bacteria, Salmonella Prokaryotic microorganisms such as genus bacteria and Serratia bacteria, and lower eukaryotes such as yeast can be used.
【0015】このような組換え体のうち、特にD−スレ
オニンアルドラーゼを高度に産生する能力を有している
組換え体の例としては、キサントモナス属細菌に属する
ものがあげられる。微工研菌寄10979号として寄託
のされているキサントモナスシトリ(Xanthomo
nas citri)IFO3311 (pDT648)
は、D−スレオニンアルドラーゼを高度に産生する能力
を有しており(特願平1−276126号)、特に好適
なものである。Among such recombinants, examples of the recombinants having the ability to produce D-threonine aldolase at a high level include those belonging to the genus Xanthomonas. Xanthomonas citri, deposited as Microtechnical Research Bacteria No. 10979
nas citri) IFO3311 (pDT648)
Has the ability to highly produce D-threonine aldolase (Japanese Patent Application No. 1-276126), and is particularly suitable.
【0016】特に、このキサントモナス シトリ IF
O3311 (pDT648)は、D−スレオニンアルド
ラーゼのみを特異的に大量に産生することから、簡単な
処理で、高い活性を有するD−スレオニンアルドラーゼ
を得ることができ、それを用いた場合、単位反応時間が
短縮できるとか、収量を増加させるとか、装置を簡素化
できるとかという、予想外の優れた効果を得ることがで
きる。In particular, this Xanthomonas citri IF
O3311 (pDT648) specifically produces D-threonine aldolase in a large amount, so that D-threonine aldolase having high activity can be obtained by a simple treatment. It is possible to obtain unexpectedly excellent effects such as shortening of the time, increase of the yield, and simplification of the apparatus.
【0017】これらD-スレオニンアルドラーゼは、予想
外にもD-型の立体配位には非常に高い特異性を有するに
も拘らず、エリスロ/スレオといった立体配位に対して
は、許容されうる寛容性を有するのみでなく、(ジヒド
ロキシフェニル)セリンのみでなくその誘導体にも作用
することができ、さらにグリシンと対応するプロトカテ
キュアルデヒド誘導体とを生成せしめるという優れた特
性を有している。Although these D-threonine aldolases have unexpectedly very high specificity for the D-type configuration, they are acceptable for the erythro / threo configuration. Not only is it tolerant, it can act not only on (dihydroxyphenyl) serine, but also on its derivatives, and has the excellent properties of producing glycine and the corresponding protocatechualdehyde derivative .
【0018】本発明においては、前記したようにL-エリ
スロ-DOPS 誘導体を分解する酵素を用いることがあげら
れるが、このような酵素としては、L-エリスロ-DOPS 誘
導体を特異的に分解するものであれば、いずれも使用で
きる。このような酵素として特に好ましいものとして
は、L-エリスロ-DOPS 誘導体を特異的にグリシンと対応
するプロトカテキュアルデヒド誘導体とに分解する能力
を有するものがあげられる。また特に好ましいものとし
ては、 D体と L体の立体構造の違いを特異的に認識する
ばかりでなく、エリスロ体とスレオ体の立体構造の違い
も特異的に認識するけれども、(ジヒドロキシフェニ
ル)セリン骨格のみでなく、それに導入された各種保護
基などの存在に拘らず、特異的な活性を有するものがあ
げられる。In the present invention, an enzyme that degrades an L-erythro-DOPS derivative may be used as described above. Examples of such an enzyme include one that specifically degrades an L-erythro-DOPS derivative. Any can be used. Particularly preferred examples of such enzymes include those having the ability to specifically degrade L-erythro-DOPS derivatives into glycine and the corresponding protocatechualdehyde derivative . It is particularly preferable that not only specifically recognize the difference in the three-dimensional structure between the D-form and the L-form , but also specifically recognize the difference in the three-dimensional structure between the erythro-form and the threo-form. Those having specific activity irrespective of not only the skeleton but also the presence of various protecting groups introduced into the skeleton.
【0019】このような酵素として特に好ましいもの
は、L-アロスレオニンアルドラーゼがあげられる。この
ようなL-アロスレオニンアルドラーゼとしては、例え
ば、特公昭63−54359 号に記載された微生物から得られ
るもののみでなく、その遺伝子を操作して得られたもの
などをあげることができる。このL-アロスレオニンアル
ドラーゼは、(ジヒドロキシフェニル)セリンのみでな
く、その誘導体にも作用しうるものであり、グリシンと
対応するプロトカテキュアルデヒド誘導体とを生成せし
めるという特性を持ちながら、DOPS誘導体のL-エリスロ
体にのみ作用するという立体特異性を有するものであ
る。Particularly preferred as such an enzyme is L-arothreonine aldolase. Examples of such an L-arothreonine aldolase include not only those obtained from microorganisms described in JP-B-63-54359, but also those obtained by manipulating the gene. The L- allo-threonine aldolase (dihydroxyphenyl) not only serine, which can also act on the derivative, while having the property that allowed to produce a proto catheter queue aldehyde derivative corresponding to glycine, the DOPS derivative It has stereospecificity to act only on the L-erythro body.
【0020】本発明で用いられるL-アロスレオニンアル
ドラーゼは、L-スレオニンアルドラーゼ産生菌あるい
は、その変異株又は変種株などから得ることができる。
L-スレオニンアルドラーゼ産生菌としては、例えば、バ
チルス(Bacillus) DK-39 (微工研菌寄6202号)、アル
カリゲネス フェカリス (Alcaligenes faecalis) (IF
O 12669)、シュードモナス(Pseudomonas) DK-2 (微工
研菌寄6200号)、アースロバクター(Arthrobacter) DK
-19 (微工研菌寄6201号)、キサントモナス オリゼー
(Xanthomonas oryzae) (IAM 1657)が知られている
が、これらのものに限定することなく使用することもで
きる。The L-allothreonine aldolase used in the present invention can be obtained from an L-threonine aldolase-producing bacterium, or a mutant or variant thereof.
Examples of L-threonine aldolase-producing bacteria include, for example, Bacillus DK-39 (Microtechnical Laboratories No. 6202), Alcaligenes faecalis (IF
O 12669), Pseudomonas DK-2 (Microtechnical Laboratory No. 6200), Arthrobacter DK
-19 (BikokenkinYadoriki No. 6201), Xanthomonas oryzae (Xa nt homonas oryzae) (IAM 1657) are known, can also be used without limited to these.
【0021】また、L−アロスレオニンアルドラーゼに
ついてもD−スレオニンアルドラーゼの場合と同様にし
て、それの合成に関与する遺伝子を担うDNAを遺伝子
組換え等の処理操作により、微生物等に導入し、そうし
て得られた微生物を利用することもできる。このような
ことに用いられる微生物としては前記D−スレオニンア
ルドラーゼのところであげたものがあげられる。In the same manner as in the case of D-threonine aldolase, L-allothreonine aldolase is introduced into a microorganism or the like by introducing a DNA carrying a gene involved in its synthesis into a microorganism or the like by a genetic manipulation or the like. The microorganism obtained by the above method can also be used. Examples of the microorganism used for such a purpose include those described above for D-threonine aldolase.
【0022】また、D−スレオニンアルドラーゼとL−
アロスレオニンアルドラーゼは、同一の菌株由来のもの
であっても、それぞれ異なる菌株由来のものであって
も、同様に用いることができるし、さらに前記したよう
に遺伝子操作を行なって、一方のみを特異的に産生せし
めるようにしたものから得られたものも、あるいはその
両者を効率よく産生せしめるようにしたものも使用でき
る。Also, D-threonine aldolase and L-
Alothreonine aldolase can be used in the same manner, whether it is derived from the same strain or from different strains. What was obtained from the thing which was made to produce | generate in a special way, or the thing which made both produce efficiently can be used.
【0023】本発明に用いる微生物は常法に従って培養
することが出来る。培養に用いられる培地は微生物の生
育に必要な炭素源、窒素源、無機物質等を含む通常の培
地である。ここで用いられる炭素源としては、グルコー
ス、リボース、ガラクトース、可溶性デンプンなどがあ
げられ、窒素源としては塩化アンモニウム、硫酸アンモ
ニウム、硝酸アンモニウム、ペプトン、肉エキス、イー
ストエキス、コーンスティプリカー、大豆粉、綿実カス
などがあげられる。また、塩化ナトリウム、カリウム
塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、燐酸塩などの他、
亜鉛、マグネシウム、鉄、マンガンなどの無機物も使用
できる。更に、ビタミン、アミノ酸等の有機微量栄養素
を添加すると望ましい結果が得られる場合が多い。培養
は、好気的条件下でpH4から10、温度20から60
℃の任意の範囲に制御して1〜10日間培養を行えばよ
い。組換え体を用いる場合、使用する菌株に応じて、ア
ンピシリン、クロラムフェニコール等の抗生物質を培養
液に添加してもよい。The microorganism used in the present invention can be cultured according to a conventional method. The medium used for the culture is a usual medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance, and the like necessary for the growth of the microorganism. Examples of the carbon source used here include glucose, ribose, galactose, and soluble starch, and examples of the nitrogen source include ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium nitrate, peptone, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, soy flour, and cotton. There is a real scum. In addition, sodium chloride, potassium salt, calcium salt, ammonium salt, phosphate and the like,
Inorganic substances such as zinc, magnesium, iron and manganese can also be used. Further, the addition of organic micronutrients such as vitamins and amino acids often provides desirable results. The cultivation is carried out under aerobic conditions at pH 4 to 10, at a temperature of
Culturing may be performed for 1 to 10 days while controlling the temperature to an arbitrary range of ° C. When a recombinant is used, an antibiotic such as ampicillin or chloramphenicol may be added to the culture solution depending on the strain used.
【0024】酵素反応にあたっては、菌体の培養液、培
養液から分離した菌体、凍結乾燥などによる乾燥菌体、
菌体破砕液、粗酵素抽出液、精製酵素、さらには、上記
の処理物および固定化物、その他何れも使用できる。酵
素反応を実施する方法は、水性媒体中にて基質であるラ
セミ−スレオ/エリスローDOPS誘導体を、上に記し
た微生物の培養液、菌体、菌体処理物、酵素、あるいは
これらを通常の方法で固定化したものと接触させれば良
い。かかる反応時の水性媒体としては、例えば、水、緩
衝液、含水有機溶媒等が使用できる。In the enzymatic reaction, a culture of the cells, cells separated from the culture, dried cells by freeze-drying,
A cell lysate, a crude enzyme extract, a purified enzyme, and the above-mentioned processed and immobilized substances, and others can be used. The method of carrying out the enzymatic reaction is carried out by using a racemic-threo / erythro-DOPS derivative as a substrate in an aqueous medium as described above in a culture solution of a microorganism, a cell, a treated cell, an enzyme, or a conventional method. What is necessary is just to make it contact with the thing fixed with. As the aqueous medium at the time of such a reaction, for example, water, a buffer, a water-containing organic solvent and the like can be used.
【0025】反応における酵素、微生物菌体あるいは菌
体処理物等の濃度は、D−スレオ/エリスローDOPS
誘導体とL−エリスロ−DOPS誘導体を完全に分解で
きるならば特に制限はないが、D−スレオニンアルドラ
ーゼ活性(1UはD−スレオニンから1分間に1μmo
leのグリシンを生成するのに必要な酵素量を表わす)
とL−アロスレオニンアルドラーゼ活性(1UはL−ア
ロスレオニンから1分間に1μmoleのグリシンを生
成するのに必要な酵素量を表わす)が、ともに0.01
U/ml以上であることが望ましい。特に、ともに0.
1U/ml以上であれば反応を速やかに終了させること
が出来る。The concentration of the enzyme, the microbial cells or the processed microbial cells in the reaction is determined by D-threo / erythro-DOPS.
There is no particular limitation as long as the derivative and the L-erythro-DOPS derivative can be completely decomposed, but D-threonine aldolase activity (1 U is 1 μmol / min from D-threonine per minute)
(Denotes the amount of enzyme required to produce glycine in le)
And L-arothreonine aldolase activity (1 U represents the amount of enzyme required to produce 1 μmole of glycine per minute from L-allothreonine) are both 0.01
It is desirable that it be not less than U / ml. In particular, in both cases.
If it is 1 U / ml or more, the reaction can be terminated promptly.
【0026】反応は、2種類の酵素を同時に作用させて
も順次作用させても行うことが可能であり、順次作用さ
せる場合、その順序は問わない。基質であるラセミ−ス
レオ/スリスロ−DOPS誘導体の濃度は、反応を著し
く阻害しない程度であれば良く1mmole/リットル
から100mmole/リットルが好ましく、基質の供
給は、一括、連続、分割のいずれの手段でも実施出来
る。The reaction can be carried out by allowing two kinds of enzymes to act simultaneously or sequentially, and when they act sequentially, the order does not matter. The concentration of the substrate, the racemic-threo / thrisulo-DOPS derivative, may be any value as long as it does not significantly inhibit the reaction, and is preferably from 1 mmole / liter to 100 mmole / liter. Can be implemented.
【0027】反応温度は、10から55℃が良く、20
から40℃がより好適である。反応時のpHは5から1
0、好ましくは6から8である。D−スレオニンアルド
ラーゼとL−アロスレオニンアルドラーゼは、ピリドキ
サール−5′−リン酸を補酵素として要求するため、反
応系に10nmole/リットル〜10mmole/リ
ットル、好ましくは1μmole/リットル〜100μ
mole/リットルの濃度で添加することにより反応が
促進される。The reaction temperature is preferably from 10 to 55.degree.
To 40 ° C. is more preferred. PH during the reaction is 5 to 1
0, preferably 6 to 8. Since D-threonine aldolase and L-arothreonine aldolase require pyridoxal-5'-phosphate as a coenzyme, the reaction system is required to be 10 nmole / liter to 10 mmole / liter, preferably 1 μmol / liter to 100 μl.
The reaction is promoted by adding at a concentration of mole / liter.
【0028】また、D-スレオニンアルドラーゼは2価金
属イオンを補欠因子として要求するため、Mg2+、Mn2+、
Co 2+ 、Fe2+等を塩の形で100 μmole/ リットル〜100 mm
ole/リットル、好ましくは 1 mmole/ リットル〜10 mmo
le/ リットルの濃度で添加することにより反応が促進さ
れる。Also, D-threonine aldolase requires a divalent metal ion as a prosthetic factor, so that Mg 2+ , Mn 2+ ,
Co 2+ , Fe 2+, etc. in the form of salt 100 μmole / l to 100 mm
ole / liter, preferably 1 mmole / liter to 10 mmo
The reaction is accelerated by adding le / liter.
【0029】反応形式はバッチ方式、連続方式のいずれ
でも良いが、かくして、反応は0.5から50時間程度
で終了する。反応終了後、反応液は遠心分離や限外ろ過
等により除菌・除タンパクし、まず有機溶媒抽出により
生成プロトカテキュアルデヒド誘導体を分離する。抽出
には、プロトカテキュアルデヒド誘導体の溶解性が高
く、L−スレオ−DOPS誘導体及びグリシンがほとん
ど不溶である溶媒であればいずれも使用することが出来
るが、エーテルを使用すると良好な結果が得られる。The reaction system may be either a batch system or a continuous system, but the reaction is completed in about 0.5 to 50 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is subjected to sterilization and protein removal by centrifugation, ultrafiltration, or the like, and firstly, the produced protocatechualdehyde derivative is separated by extraction with an organic solvent. For the extraction, any solvent can be used as long as the solubility of the protocatechualdehyde derivative is high and the L-threo-DOPS derivative and glycine are almost insoluble, but good results can be obtained by using ether. Can be
【0030】溶媒相からは減圧濃縮することによりプロ
トカテキュアルデヒド誘導体を回収する。水相からのL
−スレオ−DOPS誘導体とグリシンの単離回収は、通
常のイオン交換樹脂を用いたクロマト分離によって行う
ことが出来る。すなわち、水相を陽イオン交換樹脂を充
填したカラムに通液、水洗後、希アンモニア水等により
溶出を行う。The protocatechualdehyde derivative is recovered from the solvent phase by concentration under reduced pressure. L from aqueous phase
Isolation and recovery of the -threo-DOPS derivative and glycine can be performed by chromatographic separation using a conventional ion exchange resin. That is, the aqueous phase is passed through a column filled with a cation exchange resin, washed with water, and then eluted with diluted ammonia water or the like.
【0031】純度が低い場合には、さらに晶析・水再結
晶を行うことにより精製度を高めることが出来る。上記
反応生成物の単離精製法は、一つの代表的な方法を例示
したものであり、好ましい方法であるが、本発明におい
てはそれに限定されることなく各種の分離精製法が適用
できる。このような方法の例としては、メタノール、エ
タノール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン等
の芳香族炭化水素系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶
媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒、ジ
メチルスルホキシド等のスルホキシド類溶媒、N,N−
ジメチルホルムアミド等のアミド溶媒、アセトニトリル
などのニトリル系溶媒、エチルエーテル、ジオキサン、
テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、メチレンクロ
ライド等のハロゲン化炭化水素溶媒及びそれらの混合溶
媒あるいはそれらの水性溶媒などを用いた溶媒抽出など
の分離法、カラムクロマトグラフィー、逆相クロマトグ
ラフィー、高速液体クロマトグラフィー、再結晶化法な
どの方法をあげることができる。When the purity is low, the degree of purification can be increased by further crystallization and recrystallization with water. The above-described method for isolating and purifying the reaction product exemplifies one typical method and is a preferable method. However, the present invention is not limited thereto, and various separation and purification methods can be applied. Examples of such methods include alcohol solvents such as methanol and ethanol, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and toluene, ester solvents such as ethyl acetate, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, and dimethyl sulfoxide and the like. Sulfoxides solvent, N, N-
Amide solvents such as dimethylformamide, nitrile solvents such as acetonitrile, ethyl ether, dioxane,
Separation methods such as solvent extraction using ether solvents such as tetrahydrofuran, halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride and their mixed solvents or their aqueous solvents, column chromatography, reverse phase chromatography, high performance liquid chromatography And a recrystallization method.
【0032】本発明の方法によると、 (1)スレオ体とエリスロ体の分離工程を省略できる。 (2)光学分割のための置換基の導入及び除去が不要で
あり、さらに高価な光学分割剤を用いる必要もなく、収
率も高い。 (3)非常に装置工程を単純化できるので、装置のため
の設備費を大巾に節約することができる。 (4)D−スレオ/エリスロ−DOPS誘導体とL−エ
リスロ−DOPS誘導体は共に合成原料であるグリシン
とプロトカテキュアルデヒド誘導体に分解されるため、
それらは再度反応液から回収してラセミ−スレオ/エリ
スロ−DOPS誘導体合成にリサイクル使用することが
でき、生産コストを大きく低減させることができる。特
に、カテコール部分を保護した誘導体を基質として用い
て本発明の処理を行なった場合においても、本発明の処
理は良好に行なうことができ、更に回収されたプロトカ
テキュアルデヒド誘導体には、保護基がそのまま残って
いるので再度保護基の導入操作を行なうことなく、それ
をそのまま合成原料に用いることができる。 (5)原料からの目的物の収率を大巾に高めることがで
きると共に、高純度の目的物を簡単に取得できる。According to the method of the present invention, (1) the step of separating the threo form from the erythro form can be omitted. (2) Introduction and removal of substituents for optical resolution are not required, and there is no need to use an expensive optical resolution agent, and the yield is high. (3) Since the equipment process can be greatly simplified, equipment costs for the equipment can be greatly reduced. (4) Since both the D-threo / erythro-DOPS derivative and the L-erythro-DOPS derivative are decomposed into glycine and protocatechualdehyde derivatives, which are synthetic raw materials,
They can be recovered from the reaction solution again and recycled for the synthesis of the racemic-threo / erythro-DOPS derivative, which can greatly reduce the production cost. In particular, even when the treatment of the present invention is carried out using a derivative in which the catechol moiety is protected as a substrate, the treatment of the present invention can be carried out well, and the recovered protocatechualdehyde derivative has a protecting group. Is left as it is, so that it can be used as it is as a raw material for synthesis without performing the operation of introducing a protecting group again. (5) The yield of the target substance from the raw material can be greatly increased, and the high-purity target substance can be easily obtained.
【0033】[0033]
【実施例】次に、実施例により本発明の方法を更に詳し
く説明するが、本発明は実施例により限定されるもので
はない。例中%は重量%を示す。Next, the method of the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the examples. In the examples,% indicates% by weight.
【0034】酵素製造例1 ポリペプトン0.5%、酵母エキス0.5%、塩化ナト
リウム0.5%からなるpH7.5の培地を調製し、5
リットルの培養槽にその3リットルを添加し、120℃
で15分間加熱殺菌した。その培地にArthroba
cter DK−19(微工研菌寄6201号)を接種
し、pH7.5に保ちながら30℃で20時間通気及び
撹拌をしつつ培養した。培養終了後、培養液から菌体を
遠心分離で集菌、水洗後、0.01mMピリドキサール
−5′−リン酸、及び1.0mM塩化マグネシウムを含
むpH7.5の0.2M HEPES(N−2−Hyd
roxeythylpiperazine−N’−2−
ethanesulfonic acid)緩衝液10
0mlに懸濁し、菌体懸濁液を得た。この菌体懸濁液を
20kHz、3分間の超音波破砕処理を4回行ない、破
砕液の懸濁物質を遠心分離で除去して、粗酵素液を調整
した。次に、この粗酵素液を60℃で30分間処理した
後、遠心分離して得られた上清を熱処理酵素液とした。
得られた菌体懸濁液、粗酵素液及び熱処理酵素液のD−
スレオニンアルドラーゼ活性(1UはD−スレオニンか
ら1分間に1μmoleのグリシンを生成するのに必要
な酵素量を表わす)とL−アロスレオニンアルドラーゼ
活性(1UはL−アロスレオニンから1分間に1μmo
leのグリシンを生成するのに必要な酵素量を表わす)
を測定した。Enzyme Production Example 1 A pH 7.5 medium containing 0.5% of polypeptone, 0.5% of yeast extract and 0.5% of sodium chloride was prepared.
Add 3 liters to a liter culture tank,
For 15 minutes. Arthroba in the medium
cter DK-19 (Microtechnical Laboratories No. 6201) was inoculated and cultured at 30 ° C. for 20 hours with aeration and stirring while maintaining the pH at 7.5. After completion of the culture, cells were collected from the culture by centrifugation, washed with water, and then washed with 0.2 mM HEPES (N-2) containing 0.01 mM pyridoxal-5'-phosphate and 1.0 mM magnesium chloride at pH 7.5. -Hyd
roxyethylpiperazine-N'-2-
ethanesulfonic acid) buffer 10
The suspension was suspended in 0 ml to obtain a cell suspension. This cell suspension was subjected to ultrasonic crushing at 20 kHz for 3 minutes four times, and suspended substances in the crushed liquid were removed by centrifugation to prepare a crude enzyme solution. Next, this crude enzyme solution was treated at 60 ° C. for 30 minutes, and the supernatant obtained by centrifugation was used as a heat-treated enzyme solution.
D- of the obtained cell suspension, crude enzyme solution and heat-treated enzyme solution
Threonine aldolase activity (1 U represents the amount of enzyme required to produce 1 μmole of glycine per minute from D-threonine) and L-arosthreonine aldolase activity (1 U is 1 μmole per minute from L-arothreonine)
(Denotes the amount of enzyme required to produce glycine in le)
Was measured.
【0035】[0035]
【表1】 [Table 1]
【0036】酵素製造例2 酵素製造例1と同様の方法で、Pseudomonas DK-2(微工
研菌寄6200号)、Alcaligenes faecalis(IFO 12669)、
Xanthomonas oryzae(IAM 1657)、Xanthomonas citri
(IFO 3311)(pDT648)及びBacillus DK-39(微工研菌寄
6202号)の菌体懸濁液、粗酵素液及び熱処理酵素液を調
製した。得られた菌体懸濁液、粗酵素液及び熱処理酵素
液のD-スレオニンアルドラーゼ活性及びL-アロスレオニ
ンアルドラーゼ活性を測定した。Enzyme Production Example 2 In the same manner as in Enzyme Production Example 1, Pseu domonas DK-2 (Microtechnical Laboratories No. 6200), Alcaligenes faecalis (IFO 12669) ,
Xanthomonas oryzae (IAM 1657), Xanthomonas citri
(IFO 3311) ( pDT648) and Bacillus DK-39
No. 6202), a crude enzyme solution and a heat-treated enzyme solution were prepared. D-threonine aldolase activity and L-arothreonine aldolase activity of the obtained cell suspension, crude enzyme solution and heat-treated enzyme solution were measured.
【0037】[0037]
【表2】 [Table 2]
【0038】[0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】[0039]
【表4】 [Table 4]
【0040】合成例1ラセミ−スレオ/エリスロ−3−(3,4−メチレンジ
オキシフェニル)セリンの合成 水酸化カリウム48.8g、グリシン26.4gをメタ
ノール844mlに溶解し、30℃以下でピペロナール
116gを加え65℃で30分間攪拌後、減圧濃縮を行
った。残渣をメタノール108mlに溶解し、30℃以
下で酢酸64.8gを加え、45℃で1時間攪拌した。
トルエン1000mlと水108mlを加え、45℃で
30分間攪拌、さらに5℃で2時間攪拌後、析出した結
晶を濾取し、乾燥したところ、86.9gの結晶Aが得
られた。この結晶A85gを水1000mlから再結晶
を行い、得られた結晶を乾燥させ48.7gのラセミ−
スレオ/エリスロ−3−(3,4−メチレンジオキシフ
ェニル)セリンを得た。 mp:191℃(分解) IR(Nujol)ν(cm-1):3400,320
0,1600,1300,1240,1020,910 また、o−フタルアルデヒドとN−アセチル−L−シス
テインによる誘導体化後、ODSカラムを用い、HPL
Cによる異性体分析によって、各異性体の比率を調べ
た。 L−スレオ体:D−スレオ体:L−エリスロ体:D−エ
リスロ体=39:38:12:11Synthesis Example 1 Racemic-threo / erythro-3- (3,4-methylenedi
Synthesis of oxyphenyl) serine 48.8 g of potassium hydroxide and 26.4 g of glycine were dissolved in 844 ml of methanol, 116 g of piperonal was added at 30 ° C. or lower, and the mixture was stirred at 65 ° C. for 30 minutes and concentrated under reduced pressure. The residue was dissolved in methanol (108 ml), acetic acid (64.8 g) was added at 30 ° C. or lower, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 1 hour.
1000 ml of toluene and 108 ml of water were added, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 30 minutes and further at 5 ° C. for 2 hours. The precipitated crystals were collected by filtration and dried to obtain 86.9 g of crystal A. 85 g of this crystal A was recrystallized from 1000 ml of water, and the obtained crystal was dried to obtain 48.7 g of racemic
Threo / erythro-3- (3,4-methylenedioxyphenyl) serine was obtained. mp: 191 ° C. (decomposition) IR (Nujol) ν (cm −1 ): 3400, 320
0,1600,1300,1240,1020,910 After derivatization with o-phthalaldehyde and N-acetyl-L-cysteine, HPL was obtained using an ODS column.
The ratio of each isomer was determined by isomer analysis with C. L-threo body: D-threo body: L-erythro body: D-erythro body = 39: 38: 12: 11
【0041】合成例2ラセミ−スレオ/エリスロ−DOPSの合成 合成例1で得られたラセミ−スレオ/エリスロ−3−
(3,4−メチレンジオキシフェニル)セリン2gとジ
クロロメタン20ml、エチルメルカプタン2mlを混
合し、無水臭化アルミニウム10gを氷冷下で攪拌しな
がら加え、氷冷下で3時間、さらに室温で15時間攪拌
した。この反応液に1N塩酸200mlを加え混合後分
液し、水層のpHを水酸化ナトリウムで約5とし、析出
した結晶を濾取した。この結晶を0.05%のL−アス
コルビン酸を含む水40mlから再結晶を行い、得られ
た結晶を乾燥させ、1.8gのラセミ−スレオ/エリス
ロ−DOPSを得た。 元素分析:C9 H11O5 Nに対し、 計算値:C50.71,H5.20,N6.57% 実測値:C50.99,H5.15,N6.44% IR(Nujol)ν(cm-1):3600,350
0,3200,1620,1600,1500,140
0,1350,1280,1040 また、o−フタルアルデヒドとN−アセチル−L−シス
テインによる誘導体化後、ODSカラムを用い、HPL
Cによる異性体分析によって、各異性体の比率を調べ
た。 L−スレオ体:D−スレオ体:L−エリスロ体:D−エ
リスロ体=41:39:10:10Synthesis Example 2 Synthesis of racemic-threo / erythro-DOPS Racemic-threo / erythro-3- obtained in Synthesis Example 1
2 g of (3,4-methylenedioxyphenyl) serine, 20 ml of dichloromethane and 2 ml of ethyl mercaptan were mixed, and 10 g of anhydrous aluminum bromide was added with stirring under ice-cooling, and the mixture was cooled for 3 hours under ice-cooling and further for 15 hours at room temperature. Stirred. 200 ml of 1N hydrochloric acid was added to the reaction solution, mixed and separated, the pH of the aqueous layer was adjusted to about 5 with sodium hydroxide, and the precipitated crystals were collected by filtration. The crystals were recrystallized from 40 ml of water containing 0.05% L-ascorbic acid, and the obtained crystals were dried to obtain 1.8 g of racemic-threo / erythro-DOPS. Elemental analysis: C 9 H 11 O 5 N Calculated value: C 50.71, H 5.20, N 6.57% Actual value: C 50.99, H 5.15, N 6.44% IR (Nujol) ν (cm) -1 ): 3600, 350
0,3200,1620,1600,1500,140
0,1350,1280,1040 After derivatization with o-phthalaldehyde and N-acetyl-L-cysteine, HPL was obtained using an ODS column.
The ratio of each isomer was determined by isomer analysis with C. L-threo body: D-threo body: L-erythro body: D-erythro body = 41: 39: 10: 10
【0042】実施例1 酵素製造例1で得た粗酵素液100mlに合成例2で得
たD,L−スレオ/エリスロ−DOPS100mgを加
え、30℃で30時間反応させた。反応終了後、1N塩
酸を10ml加えた後、遠心分離で不溶物を除去した。
HPLC(島津アミノ酸分析システム)で残存基質と生
成グリシンを定量したところ、基質は添加時の39.2
%残存、グリシンは基質の減少と等しいモル濃度で生成
していた。また、プロトカテキュアルデヒドは、2,4
−ジニトロフェニルヒドラジンと反応させ、ODSカラ
ムを用いてHPLC分析を行ったところ、基質の減少と
等しいモル濃度で生成していた。上記遠心上清に200
mlのエチルエーテルを加え、攪拌・静置し、エーテル
相を分離、減圧乾固を行い、36mgのプロトカテキュ
アルデヒドを得た。水相を、強酸性陽イオン交換樹脂D
OWEX 50W×8を充填したカラム(10mmφ×
100mm)に通液、脱イオン水による十分な洗浄後、
0.5Nのアンモニア水で吸着物質を溶出させ、DOP
S画分とグリシン画分に分けて採取した。両画分それぞ
れ減圧乾固を行ったところ、それぞれ33mg、25m
gの結晶を得た。DOPS画分より得られた結晶は、以
下の分析によりL−スレオ−DOPSであることが確認
できた。 mp:208℃ 元素分析:C3 H11O5 Nに対し 計算値:C50.71,H5.20,N6.57% 実測値:C50.83,H5.18,N6.49% 異性体分析(o−フタルアルデヒドとN−アセチル−L
−システインによる誘導体化後、ODSカラムでHPL
C分析):ピークはL−スレオ体の位置にのみ見られ
た。 比旋光度:〔α〕28 D =−39.7°(C=0.5,
0.1N・HCl)Example 1 100 mg of D, L-threo / erythro-DOPS obtained in Synthesis Example 2 was added to 100 ml of the crude enzyme solution obtained in Enzyme Production Example 1, and reacted at 30 ° C. for 30 hours. After the completion of the reaction, 10 ml of 1N hydrochloric acid was added, and insoluble materials were removed by centrifugation.
When the residual substrate and glycine produced were quantified by HPLC (Shimadzu amino acid analysis system), the substrate was 39.2 at the time of addition.
% Residual, glycine was produced at a molar concentration equal to the reduction of substrate. Also, protocatechualdehyde is 2,4
When reacted with -dinitrophenylhydrazine and subjected to HPLC analysis using an ODS column, it was found to be produced at a molar concentration equivalent to the reduction of the substrate. 200 centrifugation
Ethyl ether (ml) was added, the mixture was stirred and allowed to stand, the ether phase was separated, and dried under reduced pressure to obtain 36 mg of protocatechualdehyde. Convert the aqueous phase to a strongly acidic cation exchange resin D
Column packed with OWEX 50W × 8 (10mmφ ×
100mm), and after sufficient washing with deionized water,
The adsorbed substance is eluted with 0.5N ammonia water, and DOP
The S fraction and the glycine fraction were collected separately. Both fractions were dried under reduced pressure to give 33 mg and 25 m, respectively.
g of crystals were obtained. The crystals obtained from the DOPS fraction were confirmed to be L-threo-DOPS by the following analysis. mp: 208 ° C. Elemental analysis: for C 3 H 11 O 5 N Calculated: C 50.71, H 5.20, N 6.57% Actual: C 50.83, H 5.18, N 6.49% Isomer analysis ( o-phthalaldehyde and N-acetyl-L
-After derivatization with cysteine, HPL
C analysis): The peak was observed only at the position of the L-threo compound. Specific rotation: [α] 28 D = −39.7 ° (C = 0.5,
0.1N HCl)
【0043】実施例2 酵素製造例1及び2で得た粗酵素液(A)と熱処理酵素
液(B)(2種類の酵素液を用いる場合は50mlず
つ)を用い、実施例1と同様に反応を行い、反応液中の
残存基質を定量した結果を示す。Example 2 As in Example 1, the crude enzyme solution (A) and the heat-treated enzyme solution (B) (50 ml each when using two types of enzyme solutions) obtained in the enzyme production examples 1 and 2 were used. The results obtained by carrying out the reaction and quantifying the remaining substrate in the reaction solution are shown.
【0044】[0044]
【表5】 [Table 5]
【0045】反応終了後、反応液を実施例1と同様に処
理し、比旋光度を測定したところ、得られたDOPSは
いずれもL−スレオ体であることが確認された。After completion of the reaction, the reaction solution was treated in the same manner as in Example 1, and the specific rotation was measured. As a result, it was confirmed that all the DOPS obtained were L-threo compounds.
【0046】実施例3 酵素製造例1及び2で得た菌体懸濁液(2種類の菌体懸
濁液を用いる場合は50mlずつ)を用い、実施例1と
同様に反応を行い、反応液中の残存基質量を定量した結
果を示す。Example 3 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 by using the cell suspensions obtained in Enzyme Production Examples 1 and 2 (in the case of using two kinds of cell suspensions, 50 ml each). The result of having quantified the residual group mass in the liquid is shown.
【0047】[0047]
【表6】 [Table 6]
【0048】反応終了後、反応液を実施例1と同様に処
理し、比旋光度を測定したところ、得られたDOPSは
いずれもL−スレオ体であることが確認された。After the completion of the reaction, the reaction solution was treated in the same manner as in Example 1, and the specific rotation was measured. As a result, it was confirmed that all the DOPS obtained were L-threo compounds.
【0049】実施例4 一般式(I)におけるR1 、R2 がともに水素・メチル
基、ベンジル基である誘導体及びR1 、R2 がメチレン
基で置換されて五員環を形成している誘導体の4種の異
性体の等量混合物を基質に用い、酵素製造例1及び2で
得た粗酵素液を、実施例1と同様の方法で反応させ、反
応液中の残存基質を定量した結果を示す。Example 4 A derivative in which R 1 and R 2 in the formula (I) are both hydrogen / methyl and benzyl, and R 1 and R 2 are substituted with a methylene group to form a five-membered ring Using an equal mixture of the four isomers of the derivative as the substrate, the crude enzyme solutions obtained in Enzyme Production Examples 1 and 2 were reacted in the same manner as in Example 1, and the remaining substrate in the reaction solution was quantified. The results are shown.
【0050】[0050]
【表7】 [Table 7]
【0051】反応終了後、反応液を実施例1と同様に処
理し、比旋光度を測定したところ、得られたDOPS誘
導体は、いずれもL−スレオ体であることが確認され
た。After completion of the reaction, the reaction solution was treated in the same manner as in Example 1, and the specific rotation was measured. As a result, it was confirmed that all of the obtained DOPS derivatives were L-threo compounds.
【0052】[0052]
【発明の効果】L−スレオ−DOPSを得るための従来
の光学分割法は、置換基の導入や除去が必要であるため
工程が複雑で収率も悪く、分割剤も高価であり、また残
りの光学異性体をラセミ化させる必要がある等、工業的
製造法としては問題があった。本発明によれば、光学分
割のための置換基の導入や除去が不要であり、高価な光
学分割剤を用いる必要もなく、生成するグリシンとプロ
トカテキュアルデヒド誘導体を原料合成にリサイクル使
用することが可能で、複雑なラセミ化を行う必要がない
ため、従来の方法に比べて極めて有利な方法である。According to the conventional optical resolution method for obtaining L-threo-DOPS, the introduction and removal of substituents are required, the process is complicated, the yield is poor, the resolving agent is expensive, and the remaining There is a problem as an industrial production method, for example, it is necessary to racemize the optical isomer of According to the present invention, it is not necessary to introduce or remove a substituent for optical resolution, there is no need to use an expensive optical resolution agent, and the glycine and protocatechualdehyde derivative generated can be recycled for raw material synthesis. This is a very advantageous method as compared with the conventional method because it is not necessary to perform complicated racemization.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−63192(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 41/00 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)Continuation of the front page (56) References JP-A-50-63192 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C12P 41/00 BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG)
Claims (3)
キル又はアラルキル基を示すが、R1、R2共にアルキレン
基で置換されて環を形成していてもよい)で表わされる
ラセミ−スレオ/エリスロ-3-(3,4-ジヒドロキシフェニ
ル)セリン誘導体に、(a) D-スレオ/エリスロ-3-(3,4-ジヒドロキシフェニ
ル)セリン誘導体を特異的にグリシンと対応するプロト
カテキュアルデヒド誘導体に分解する能力を有するD-ス
レオニンアルドラーゼと、(b) L-エリスロ-3-(3,4-ジヒドロキシフェニル)セリン
誘導体を特異的にグリシンと対応するプロトカテキュア
ルデヒド誘導体に分解する能力を有するL-アロスレオニ
ンアルドラーゼを作用させることを特徴とするL-スレオ
-3-(3,4-ジヒドロキシフェニル)セリン誘導体の製造
法。1. A compound of the general formula (Wherein R 1 and R 2 are the same or different and represent hydrogen, lower alkyl or aralkyl group, but R 1 and R 2 may be substituted with an alkylene group to form a ring) (A) D-threo / erythro-3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative specifically corresponds to glycine Proto
D-source with the ability to decompose into catechualdehyde derivatives
Leo Nin aldolase, (b) L- erythro-3- (3,4-dihydroxyphenyl) having an ability to resolve the proto catheter queue aldehyde derivative corresponding to the specific glycine serine <br/> induction body L- Arosureoni
L-threo characterized by acting on aldolase
A method for producing a -3- (3,4-dihydroxyphenyl) serine derivative.
nes 属、Pseudomonas 属、Arthrobacter属、Xanthomona
s 属に属する微生物よりなる群より選ばれた少なくとも
1種の微生物より得られるものである請求項1記載の方
法。2. The method according to claim 1, wherein the D-threonine aldolase is Alcalige.
Nes, Pseudomonas, Arthrobacter, Xanthomona
The method according to claim 1, which is obtained from at least one kind of microorganism selected from the group consisting of microorganisms belonging to the s genus.
ligenes 属、Pseudomonas 属、Arthrobacter属、Xantho
monas 属、Bacillus属、Escherichia 属に属する微生物
よりなる群から選ばれた少なくとも1種の微生物より得
られるものである請求項1記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the L- arothreonine aldolase is Alca
Ligenes, Pseudomonas, Arthrobacter, Xantho
obtained from at least one microorganism selected from the group consisting of microorganisms belonging to the genus monas, Bacillus, and Escherichia.
The method of the is claim 1, wherein those.
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| JPH04330297A JPH04330297A (en) | 1992-11-18 |
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