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JP7257662B2 - Compounds, methods for producing compounds, and uses thereof - Google Patents
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Description

本発明は、化合物、化合物の製造方法、および、これらの利用に関する。 The present invention relates to compounds, methods for producing compounds, and uses thereof.

生体内には、同一種類の有機基(例えば、アミノプロピル基)が連続して結合してなるタンデム構造を有する、様々な化合物群が存在することが知られている(例えば、非特許文献1~5、8および10参照)。また、同一種類の有機基が連続して結合してなるタンデム構造を有する、様々な化合物群が有する化学的特性や、当該化合物群を合成する方法が近年報告されている(例えば、非特許文献6、7および9参照)。 In vivo, it is known that there are various groups of compounds having a tandem structure in which organic groups of the same type (e.g., aminopropyl groups) are continuously bonded (e.g., Non-Patent Document 1 ~5, 8 and 10). In recent years, there have also been reports on the chemical properties of various compound groups having a tandem structure in which organic groups of the same type are continuously bonded, and methods for synthesizing the compound groups (e.g., non-patent literature 6, 7 and 9).

近年の研究によって、これらの化合物群が様々な活性を有していることが明らかになりつつある。例えば、非特許文献9には、このような化合物が前立腺癌細胞に対して細胞毒性を有していることが示されている。 Recent studies have revealed that these compounds have various activities. For example, Non-Patent Document 9 shows that such compounds are cytotoxic to prostate cancer cells.

Kroger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.97, No.26, 2000, p14133-14138Kroger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.97, No.26, 2000, p14133-14138 Matsunaga et al., ChemBioChem, 8, 2007, p1729-1735Matsunaga et al., ChemBioChem, 8, 2007, p1729-1735 Bridoux et al., Rapid Commun. Mass Spectrom, 25, 2011, p877-888Bridoux et al., Rapid Commun. Mass Spectrom, 25, 2011, p877-888 Bridoux et al., Organic Geochemistry, 47, 2012, p9-21Bridoux et al., Organic Geochemistry, 47, 2012, p9-21 Bridoux et al., Organic Geochemistry, 48, 2012, p9-20Bridoux et al., Organic Geochemistry, 48, 2012, p9-20 Menzel et al., Chem. Commun., 2003, p2994-2995Menzel et al., Chem. Commun., 2003, p2994-2995 Annenkov et al., ARKIVOC, 2009, xiii, p116-130Annenkov et al., ARKIVOC, 2009, xiii, p116-130 Knott, FEBS Letters, 583, 209, p3519-3524Knott, FEBS Letters, 583, 209, p3519-3524 Valasinas et al., Bioorganic and Medicinal Chemistry, 11, 2003, p4121-4131Valasinas et al., Bioorganic and Medicinal Chemistry, 11, 2003, p4121-4131 Oshima et al., Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, Vol.720, 2011, p81-111Oshima et al., Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, Vol.720, 2011, p81-111

タンデム構造の末端に結合している有機基、および/または、タンデム構造の長さ、は生物種によって異なることから、生物種ごとに、独自の化合物を形成するための、独自の生合成経路を有していると考えられている。未知の生合成経路を見出せば、新たな構造を有する化合物、および、化合物の新たな製造方法など、新たな技術の開発に繋がることが期待される。 Since the organic groups attached to the ends of the tandem structure and/or the length of the tandem structure differ depending on the species, each species has its own biosynthetic pathway to form its own compounds. believed to have. Finding an unknown biosynthetic pathway is expected to lead to the development of new technologies such as compounds with new structures and new methods for producing compounds.

本発明の一態様は、タンデム構造を有する化合物の生合成に関与する新たな遺伝子を見出し、当該知見に基づいて、タンデム構造を有する化合物に関する新たな技術を提供することを目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to discover new genes involved in the biosynthesis of compounds having a tandem structure, and to provide new techniques for compounds having a tandem structure based on the findings.

本発明の、化合物の製造方法は、(i)バシラス(Bacillus)属細菌、または、バシラス属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入された形質転換体、を培養する培養工程、または、(ii)バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質とを接触させる反応工程、を有する、下記式(I)にて示される化合物の製造方法である。 The method for producing a compound of the present invention includes (i) a culturing step of culturing a bacterium of the genus Bacillus, or a transformant into which the BC5213 gene of a bacterium of the genus Bacillus or a homologous gene thereof has been introduced, or ( ii) A method for producing a compound represented by the following formula (I), comprising a reaction step of contacting a BC5213 protein of a bacterium belonging to the genus Bacillus or a homologous protein thereof with a substrate.

Figure 0007257662000001
Figure 0007257662000001

なお、上記式(I)中、Rは、水素または任意の有機基であり、nは、2以上の整数である。 In the above formula (I), R is hydrogen or any organic group, and n is an integer of 2 or more.

本発明の、化合物の製造方法は、上記式(I)中、Rが、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-にて示される有機基であってもよい。 In the method for producing a compound of the present invention, in the above formula (I), R is H 2 N-(CH 2 ) 4 -, H 2 N-(CH 2 ) 3 -, NH 10 C 5 -, or It may be an organic group represented by NH 10 C 6 —.

本発明の、化合物の製造方法は、上記形質転換体は、更に、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されたものであってもよい。 In the method for producing a compound of the present invention, the transformant may be one into which the BC5214 gene of a bacterium belonging to the genus Bacillus or a homologous gene thereof has been introduced.

本発明の、化合物の製造方法について、上記反応工程では、上記バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、上記基質と、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5214タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、を接触させてもよい。 In the method for producing a compound of the present invention, the reaction step includes: and may be in contact with each other.

本発明の、アミノプロピル基の付加方法は、(i)バシラス(Bacillus)属細菌、または、バシラス属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入された形質転換体、を培養する培養工程、または、(ii)バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質とを接触させる反応工程、を有する。 The method for adding an aminopropyl group of the present invention includes (i) a culturing step of culturing a bacterium of the genus Bacillus, or a transformant into which a BC5213 gene of a bacterium of the genus Bacillus or a homologous gene thereof has been introduced, or , (ii) a reaction step of contacting the BC5213 protein of a bacterium belonging to the genus Bacillus or its homologue protein with a substrate.

本発明の、アミノプロピル基の付加方法は、上記形質転換体は、更に、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されたものであってもよい。 In the method for adding an aminopropyl group of the present invention, the transformant may be one into which the BC5214 gene of a bacterium belonging to the genus Bacillus or its homologue gene has been introduced.

本発明の、アミノプロピル基の付加方法は、上記反応工程では、上記バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、上記基質と、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5214タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、を接触させてもよい。 In the method for adding an aminopropyl group of the present invention, in the reaction step, the BC5213 protein of the bacterium belonging to the genus Bacillus, or a homologous protein thereof, the substrate, the BC5214 protein of the bacterium belonging to the genus Bacillus, or its may be brought into contact with homologous proteins.

本発明の形質転換体は、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されている。 The transformant of the present invention has introduced therein the BC5213 gene of Bacillus bacterium or its homologue gene.

本発明の形質転換体は、更に、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されていてもよい。 The transformant of the present invention may further contain the BC5214 gene of Bacillus bacterium or its homologue gene.

本発明のシリカ重合剤は、下記式(I)にて示される化合物を有効成分として含んでいる。 The silica polymerization agent of the present invention contains a compound represented by the following formula (I) as an active ingredient.

Figure 0007257662000002
Figure 0007257662000002

なお、上記式(I)中、Rは、水素または任意の有機基であり、nは、2以上の整数である。 In the above formula (I), R is hydrogen or any organic group, and n is an integer of 2 or more.

本発明のシリカ重合剤は、上記式(I)中、Rが、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-にて示される有機基であってもよい。 In the silica polymerizing agent of the present invention, in the above formula (I), R is H 2 N-(CH 2 ) 4 -, H 2 N-(CH 2 ) 3 -, NH 10 C 5 -, or NH 10 It may be an organic group represented by C 6 —.

本発明の化合物は、下記式(I)にて示される化合物である。 The compound of the present invention is a compound represented by the following formula (I).

Figure 0007257662000003
Figure 0007257662000003

なお、上記式(I)中、Rは、水素または任意の有機基であり、nは、16以上の整数である。 In the above formula (I), R is hydrogen or any organic group, and n is an integer of 16 or more.

本発明の化合物は、上記式(I)中、Rが、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-にて示される有機基であってもよい。 In the compounds of the present invention, in the above formula (I), R is H 2 N-(CH 2 ) 4 -, H 2 N-(CH 2 ) 3 -, NH 10 C 5 -, or NH 10 C 6 It may be an organic group represented by -.

本発明の一態様によれば、タンデム構造を有する化合物の新たな製造方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, a new method for producing a compound having a tandem structure can be provided.

本発明の一態様によれば、アミノプロピル基が付加された化合物を製造することができる。 According to one aspect of the present invention, compounds with aminopropyl groups can be prepared.

本発明の一態様によれば、タンデム構造を有する化合物の製造に用い得る形質転換体を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, a transformant that can be used to produce a compound having a tandem structure can be provided.

本発明の一態様によれば、新たなシリカ重合剤を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, a new silica polymerization agent can be provided.

本発明の一態様によれば、新たな化合物を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, new compounds can be provided.

大気圧化学イオン化質量分析によって得られた、Bacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルである。1 is a mass spectrum of long-chain polyamines derived from Bacillus cereus ATCC 14579 strain obtained by atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry. (a)は、大気圧化学イオン化質量分析によって得られた、Bacillus cereus YH64株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルである。(b)は、(a)のピークを拡大したマススペクトルである。(a) is a mass spectrum of long-chain polyamines derived from Bacillus cereus strain YH64 obtained by atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry. (b) is a mass spectrum obtained by enlarging the peak of (a). マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析によって得られた、Bacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルである。Mass spectra of long-chain polyamines from Bacillus cereus ATCC 14579 strain obtained by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. (a)は、ネガティブコントロールのクロマトグラムを示す。(b)は、目的の遺伝子が導入された大腸菌のポリアミン抽出画分のクロマトグラムである。(a) shows the chromatogram of the negative control. (b) is a chromatogram of polyamine-extracted fractions from E. coli into which the gene of interest has been introduced.

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態及び実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態及び実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。本明細書中、数値範囲に関して「A~B」と記載した場合、当該記載は「A以上B以下」を意図する。 One embodiment of the present invention is described below, but the present invention is not limited thereto. The present invention is not limited to the configurations described below, and can be modified in various ways within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments and examples. Embodiments and examples obtained by appropriate combinations are also included in the technical scope of the present invention. Also, all of the documents mentioned in this specification are incorporated herein by reference. In this specification, when "A to B" is described with respect to a numerical range, the description means "A or more and B or less".

本発明者は、バシラス(Bacillus)属細菌が、独自の化合物を合成するための、独自の生合成経路を有していることを見出した。具体的に、本発明者は、バシラス属細菌が、タンデム構造を有する化合物群を生産していること、および、該化合物群の合成に関与する遺伝子を有していることを見出し、当該知見に基づいて、タンデム構造を有する化合物に関する新たな技術を提供することに成功した。以下に、本発明の詳細について説明する。 The present inventors have discovered that Bacillus bacteria have unique biosynthetic pathways for synthesizing unique compounds. Specifically, the present inventor found that Bacillus bacterium produces a group of compounds having a tandem structure and has genes involved in the synthesis of the group of compounds. Based on this, we succeeded in providing a new technique for compounds having a tandem structure. The details of the present invention are described below.

〔1.本発明の化合物〕
本実施形態の化合物は、本発明者によって見出された新規な化合物であって、後述するシリカ重合剤の有効成分として利用することができる。
[1. Compound of the present invention]
The compound of the present embodiment is a novel compound discovered by the present inventors, and can be used as an active ingredient of the silica polymerizing agent described below.

本実施形態の化合物は、以下の式(I)にて示される化合物である: Compounds of this embodiment are compounds represented by the following formula (I):

Figure 0007257662000004
Figure 0007257662000004

(上記式(I)中、Rは、水素または任意の有機基であり、nは、16以上の整数である)。 (In formula (I) above, R is hydrogen or any organic group, and n is an integer of 16 or greater).

上記式(I)では、Rが、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-にて示される有機基であってもよい。 In the above formula (I), R is H 2 N—(CH 2 ) 4 —, H 2 N—(CH 2 ) 3 —, NH 10 C 5 —, or NH 10 C 6 —. may be a base.

上記式(I)では、nの下限値は、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30であってもよい。一方、上記式(I)では、nの上限値は、55、60、70、80、90または100であってもよい。 In formula (I) above, the lower limit of n may be 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 or 30. On the other hand, in the above formula (I), the upper limit of n may be 55, 60, 70, 80, 90 or 100.

〔2.化合物の製造方法〕
本実施形態の化合物の製造方法は、(i)バシラス属細菌、または、バシラス属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入された形質転換体、を培養する培養工程、または、(ii)バシラス属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質とを接触させる反応工程、を有する。
[2. Method for producing compound]
The method for producing the compound of the present embodiment includes (i) a culturing step of culturing a bacterium of the genus Bacillus, or a transformant into which the BC5213 gene of a bacterium of the genus Bacillus or a homologous gene thereof has been introduced, or (ii) Bacillus and a reaction step of contacting the BC5213 protein of the genus bacterium or its homologue protein with a substrate.

上記製造方法により製造される化合物は、下記式(I)で示される化合物である。 The compound produced by the above production method is a compound represented by the following formula (I).

Figure 0007257662000005
Figure 0007257662000005

なお、上記式(I)中、Rは、水素または任意の有機基であり、nは、2以上の整数である。上記構成によれば、タンデム構造(換言すれば、アミノプロピル基が連続して結合している構造)を有する化合物の新たな製造方法を提供することができる。 In the above formula (I), R is hydrogen or any organic group, and n is an integer of 2 or more. According to the above configuration, it is possible to provide a new method for producing a compound having a tandem structure (in other words, a structure in which aminopropyl groups are continuously bonded).

上記式(I)では、Rが、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-にて示される有機基であってもよい。 In the above formula (I), R is H 2 N—(CH 2 ) 4 —, H 2 N—(CH 2 ) 3 —, NH 10 C 5 —, or NH 10 C 6 —. may be a base.

上記式(I)では、nの下限値は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15または16であってもよい。一方、上記式(I)では、nの上限値は、55、60、70、80、90または100であってもよい。 In formula (I) above, the lower limit of n may be 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 or 16. On the other hand, in the above formula (I), the upper limit of n may be 55, 60, 70, 80, 90 or 100.

<A.培養工程>
本実施形態の化合物の製造方法における培養工程では、バシラス属細菌、または、バシラス属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入された形質転換体を培養する。上記形質転換体は、更に、バシラス属細菌のBC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されたものであってもよい。
<A. Culture process>
In the culturing step in the method for producing the compound of the present embodiment, a Bacillus bacterium or a transformant into which the BC5213 gene of the Bacillus bacterium or its homologue gene has been introduced is cultured. The transformant may further have a Bacillus BC5214 gene or its homolog gene introduced therein.

上記バシラス属細菌としては、バシラス属(Bacillus)に分類される細菌であれば特に限定されない。バシラス属に分類される細菌の具体例として、例えば、バシラス セレウス(Bacillus cereus)、バシラス スリンジエンシス(Bacillus thuringiensis)、バシラス マイコイデス(Bacillus mycoides)およびバシラス メガテリウム(Bacillus megaterium)等を挙げることができる。 The bacteria belonging to the genus Bacillus are not particularly limited as long as they are classified into the genus Bacillus. Specific examples of bacteria classified into the genus Bacillus include Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis, Bacillus mycoides, and Bacillus megaterium.

上記バシラス セレウスの具体例として、Bacillus cereus ATCC 14579株、Bacillus cereus ATCC 10987株、Bacillus cereus YH64株、Bacillus cereus YH221株、Bacillus cereus E33L等が挙げられる。 Specific examples of the Bacillus cereus include Bacillus cereus ATCC 14579 strain, Bacillus cereus ATCC 10987 strain, Bacillus cereus YH64 strain, Bacillus cereus YH221 strain, and Bacillus cereus E33L.

バシラス属細菌は、上記式(I)にて示される化合物を合成する。該化合物の合成には、例えば、バシラス属細菌の体内に含まれるアミノプロピル基転移酵素が関与していると考えられる。BC5213遺伝子がコードするBC5213タンパク質は、アミノプロピル基転移酵素と同一性が高く、これらのタンパク質は、アミノプロピル基転移活性を有していると考えられる。ここで、上記「アミノプロピル基転移酵素」とは、アミノプロピル基の供与体(例えば、脱炭酸S-アデノシルメチオニン)から基質へ、アミノプロピル基を転移する酵素を意図する。より具体的に、上記「アミノプロピル基転移酵素」とは、アミノプロピル基の供与体(例えば、脱炭酸S-アデノシルメチオニン)から、基質のアミノプロピル基へ、アミノプロピル基を転移する酵素を意図する。 Bacillus bacteria synthesize the compound represented by the above formula (I). Synthesis of the compound is thought to involve, for example, aminopropyltransferase contained in the body of bacteria belonging to the genus Bacillus. The BC5213 protein encoded by the BC5213 gene has high identity with aminopropyltransferase, and these proteins are considered to have aminopropyltransferase activity. Here, the above-mentioned "aminopropyl group transferase" intends an enzyme that transfers an aminopropyl group from an aminopropyl group donor (eg, decarboxylated S-adenosylmethionine) to a substrate. More specifically, the above-mentioned "aminopropyl group transferase" refers to an enzyme that transfers an aminopropyl group from an aminopropyl group donor (for example, decarboxylated S-adenosylmethionine) to an aminopropyl group of a substrate. Intend.

上記BC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子は、より具体的に、(1)配列番号3または5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、または(2)配列番号3または5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性(または、タンデム構造形成活性)、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性(または、タンデム構造形成補助活性)を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドであってもよい。 More specifically, the BC5213 gene or its homologous gene is (1) a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 or 5, or (2) from the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 or 5 hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide consisting of a nucleotide sequence complementary to a polynucleotide comprising aminopropyltransferase activity (or tandem structure-forming activity), or aminopropyltransferase-assisting activity (or a polynucleotide that encodes a protein having a tandem structure formation assisting activity).

BC5213遺伝子にコードされるBC5213タンパク質は、アミノ末端から数えて2-73番目のアミノ酸が欠失していても、機能を失うことがない。配列番号3で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドは、BC5213タンパク質の全長をコードしているポリヌクレオチドに対応する。一方、配列番号5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドは、アミノ末端から数えて2-73番目のアミノ酸が欠失しているBC5213タンパク質をコードしているポリヌクレオチドに対応する。 The BC5213 protein encoded by the BC5213 gene does not lose its function even if the 2nd to 73rd amino acids counted from the amino terminus are deleted. A polynucleotide consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 3 corresponds to a polynucleotide encoding the full-length BC5213 protein. On the other hand, the polynucleotide consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 5 corresponds to the polynucleotide encoding the BC5213 protein lacking the 2nd to 73rd amino acids counted from the amino terminus.

上記BC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子は、より具体的に、(3)配列番号7で表される塩基配列からなるポリヌクレオチド、または(4)配列番号7で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性(または、タンデム構造形成活性)、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性(または、タンデム構造形成補助活性)を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドであってもよい。 More specifically, the BC5214 gene or its homologous gene is (3) a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, or (4) a polynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7. It hybridizes with a polynucleotide consisting of a complementary base sequence under stringent conditions, and has aminopropyltransferase activity (or tandem structure-forming activity) or aminopropyltransferase-assisting activity (or tandem It may be a polynucleotide that encodes a protein having structure formation assisting activity).

本明細書中で使用される場合、用語「ストリンジェントな条件」は、いわゆる塩基配列に特異的な2本鎖のポリヌクレオチドが形成され、非特異的な2本鎖のポリヌクレオチドが形成されない条件をいう。換言すれば、同一性が高い核酸同士、例えば完全にマッチしたハイブリッドの融解温度(Tm値)から15℃、好ましくは10℃、更に好ましくは5℃低い温度までの範囲の温度でハイブリダイズする条件ともいえる。 As used herein, the term "stringent conditions" refers to conditions under which double-stranded polynucleotides specific to a so-called base sequence are formed and non-specific double-stranded polynucleotides are not formed. Say. In other words, conditions for hybridization between highly identical nucleic acids, for example, at a temperature in the range from the melting temperature (Tm value) of perfectly matched hybrids to a temperature 15°C, preferably 10°C, more preferably 5°C lower. It can also be said.

例えば、一例を示すと、0.25M NaHPO、pH7.2、7%SDS、1mM EDTA、1×デンハルト溶液からなる緩衝液中で温度が60~68℃、好ましくは65℃、さらに好ましくは68℃の条件下で16~24時間ハイブリダイズさせ、さらに20mM NaHPO、pH7.2、1%SDS、1mM EDTAからなる緩衝液中で温度が60~68℃、好ましくは65℃、さらに好ましくは68℃の条件下で15分間の洗浄を2回行う条件を挙げることができる。 For example, to give an example, in a buffer solution consisting of 0.25 M Na 2 HPO 4 , pH 7.2, 7% SDS, 1 mM EDTA, 1× Denhardt's solution, the temperature is 60 to 68° C., preferably 65° C., more preferably 65° C. is hybridized at 68° C. for 16-24 hours, and further incubated in a buffer containing 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 7.2, 1% SDS and 1 mM EDTA at a temperature of 60-68° C., preferably 65° C. More preferably, there is a condition in which washing is performed twice for 15 minutes at 68°C.

他の例としては、25%ホルムアミド、より厳しい条件では50%ホルムアミド、4×SSC(塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム)、50mM Hepes pH7.0、10×デンハルト溶液、20μg/mL変性サケ精子DNAを含むハイブリダイゼーション溶液中、42℃で一晩プレハイブリダイゼーションを行った後、標識したプローブを添加し、42℃で一晩保温することによりハイブリダイゼーションを行う。その後の洗浄における洗浄液および温度条件は、「1×SSC、0.1%SDS、37℃」程度で、より厳しい条件としては「0.5×SSC、0.1%SDS、42℃」程度で、さらに厳しい条件としては「0.2×SSC、0.1%SDS、65℃」程度で実施することができる。このようにハイブリダイゼーションの洗浄の条件が厳しくなるほど、特異性の高いハイブリダイズとなる。ただし、上記SSC、SDSおよび温度の条件の組み合わせは例示であり、当業者であれば、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーを決定する上記若しくは他の要素(例えば、プローブ濃度、プローブの長さ、ハイブリダイゼーション反応時間等)を適宜組み合わせることにより、上記と同様のストリンジェンシーを実現することが可能である。このことは、例えば、Sambrookら、Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory(2001)等に記載されている。 Other examples include 25% formamide, more stringent 50% formamide, 4x SSC (sodium chloride/sodium citrate), 50 mM Hepes pH 7.0, 10x Denhardt's solution, 20 μg/mL denatured salmon sperm DNA. After prehybridization is performed overnight at 42°C in a hybridization solution, a labeled probe is added and hybridization is performed by incubating at 42°C overnight. The washing solution and temperature conditions for subsequent washing are about "1 x SSC, 0.1% SDS, 37°C", and more severe conditions are about "0.5 x SSC, 0.1% SDS, 42°C". As a more severe condition, it can be carried out at about "0.2×SSC, 0.1% SDS, 65° C.". Thus, the stricter the washing conditions for hybridization, the higher the specificity of hybridization. However, the combinations of conditions of SSC, SDS and temperature described above are examples, and those skilled in the art will recognize the above or other factors that determine the stringency of hybridization (e.g., probe concentration, probe length, hybridization reaction, etc.). time, etc.), it is possible to achieve the same stringency as above. This is described, for example, in Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (2001).

アミノプロピル基転移酵素活性(または、タンデム構造形成活性)を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドであるか否かは、当該ポリヌクレオチドを宿主(例えば、大腸菌)に導入し、当該宿主内にて、アミノプロピル基が転移された化合物の量が増加するか否か、または、アミノプロピル基が転移された新たな化合物が合成されるか否か、を確認することによって判定することができる。宿主内にて、アミノプロピル基が転移された化合物の量が増加した場合、および/または、アミノプロピル基が転移された新たな化合物が合成された場合には、上記ポリヌクレオチドは、アミノプロピル基転移酵素活性(または、タンデム構造形成活性)を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドである、と判定することができる。 Whether or not the polynucleotide encodes a protein having aminopropyltransferase activity (or tandem structure-forming activity) can be determined by introducing the polynucleotide into a host (e.g., E. coli), It can be determined by confirming whether the amount of the compound having the propyl group transferred increases or whether a new compound having the aminopropyl group transferred is synthesized. When the amount of a compound to which an aminopropyl group has been transferred increases in the host and/or when a new compound to which an aminopropyl group has been transferred is synthesized, the polynucleotide has an aminopropyl group. It can be determined to be a polynucleotide encoding a protein having transferase activity (or tandem structure-forming activity).

アミノプロピル基転移酵素補助活性(または、タンデム構造形成補助活性)を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドであるか否かは、当該ポリヌクレオチドと、別のポリヌクレオチド(例えば、BC5213遺伝子、または、BC5214遺伝子)を宿主(例えば、大腸菌)に導入し、当該宿主内にて、アミノプロピル基が転移された化合物の量が増加するか否か、または、アミノプロピル基が転移された新たな化合物が合成されるか否か、を確認することによって判定することができる。宿主内にて、アミノプロピル基が転移された化合物の量が増加した場合、および/または、アミノプロピル基が転移された新たな化合物が合成された場合には、上記ポリヌクレオチドは、アミノプロピル基転移酵素補助活性(または、タンデム構造形成補助活性)を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドである、と判定することができる。なお、「アミノプロピル基転移酵素補助活性(または、タンデム構造形成補助活性)」とは、例えば、アミノプロピル基転移酵素と複合体を形成することによって、当該アミノプロピル基転移酵素の機能を調節(例えば、活性化)する活性などが、意図される。 Whether the polynucleotide encodes a protein having aminopropyltransferase-assisting activity (or tandem structure formation-assisting activity) depends on the polynucleotide and another polynucleotide (e.g., BC5213 gene or BC5214 gene). ) is introduced into a host (e.g., E. coli), and whether or not the amount of a compound to which an aminopropyl group has been transferred increases in the host, or whether a new compound to which an aminopropyl group has been transferred is synthesized. It can be determined by confirming whether or not When the amount of a compound to which an aminopropyl group has been transferred increases in the host and/or when a new compound to which an aminopropyl group has been transferred is synthesized, the polynucleotide has an aminopropyl group. It can be determined to be a polynucleotide encoding a protein having transferase assisting activity (or tandem structure formation assisting activity). The term "aminopropyl transferase-assisting activity (or tandem structure formation-assisting activity)" refers to, for example, regulating the function of the aminopropyl transferase by forming a complex with the aminopropyl transferase ( For example, activity that activates) is contemplated.

上記培養工程において培養される形質転換体の宿主としては、例えば、大腸菌、枯草菌、微細藻類、酵母等を挙げることができるが、勿論、本発明は、これらの宿主に限定されない。これらの宿主の中では、増殖が早いという利点を有しているという観点から、枯草菌および大腸菌が好ましい。本発明の化合物の製造方法に用いられる形質転換体は、少ない数の遺伝子を導入することによって作製され得る。それ故に、あらゆる生物(例えば、微生物)を宿主とし得る。なお、宿主に遺伝子を導入する方法としては、周知の方法を用いればよい。 Examples of the host for the transformant cultured in the culture step include Escherichia coli, Bacillus subtilis, microalgae, and yeast, but the present invention is, of course, not limited to these hosts. Among these hosts, Bacillus subtilis and Escherichia coli are preferred because they have the advantage of rapid growth. A transformant used in the method for producing the compound of the present invention can be produced by introducing a small number of genes. Therefore, any organism (eg, microorganism) can be used as a host. As a method for introducing a gene into a host, a well-known method may be used.

上記培養工程において用いる培地は、バシラス属細菌、または、上記形質転換体が生育可能な培地であれば、特に限定されない。 The medium used in the culture step is not particularly limited as long as it is a medium in which the bacteria of the genus Bacillus or the transformant can grow.

<B.反応工程>
本実施形態の化合物の製造方法における反応工程では、バシラス属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質とを接触させる。上記反応工程では、バシラス属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質と、バシラス属細菌のBC5214タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、を接触させてもよい。なお、物質同士の接触は、in vitroにて行ってもよいし、in vivoにて行ってもよい。
<B. Reaction process>
In the reaction step in the method for producing the compound of the present embodiment, the BC5213 protein of Bacillus or its homologous protein is brought into contact with the substrate. In the reaction step, the Bacillus BC5213 protein or its homologous protein may be brought into contact with the substrate and the Bacillus BC5214 protein or its homologous protein. The contact between substances may be performed in vitro or in vivo.

上記BC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質は、より具体的に、(5)配列番号4または6に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、または、(6)配列番号4または6に示されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性(または、タンデム構造形成活性)、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性(または、タンデム構造形成補助活性)を有するタンパク質であってもよい。 More specifically, the BC5213 protein or its homologous protein is (5) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 or 6, or (6) 1 or 1 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 or 6 consists of an amino acid sequence in which several amino acids are deleted, substituted or added, and has aminopropyltransferase activity (or tandem structure-forming activity) or aminopropyltransferase-assisting activity (or tandem structure-forming activity) auxiliary activity).

BC5213タンパク質は、アミノ末端から数えて2-73番目のアミノ酸が欠失していても、機能を失うことがない。配列番号4に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質は、BC5213タンパク質の全長に対応する。一方、配列番号6に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質は、アミノ末端から数えて2-73番目のアミノ酸が欠失しているBC5213タンパク質に対応する。 The BC5213 protein does not lose its function even if the 2nd to 73rd amino acids counted from the amino terminus are deleted. A protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 corresponds to the full length of the BC5213 protein. On the other hand, the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 corresponds to the BC5213 protein lacking the 2nd to 73rd amino acids counted from the amino terminus.

上記BC5214タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質は、より具体的に、(5)配列番号8に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、または、(6)配列番号8に示されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性(または、タンデム構造形成活性)、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性(または、タンデム構造形成補助活性)を有するタンパク質であってもよい。 More specifically, the BC5214 protein or its homologous protein is (5) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8, or (6) one or several amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8 consists of a deleted, substituted or added amino acid sequence, and has aminopropyltransferase activity (or tandem structure-forming activity) or aminopropyltransferase-assisting activity (or tandem structure-forming assisting activity) It may be a protein having

本実施形態において、アミノ酸配列中の欠失、置換若しくは付加が生じる位置は、特に限定されない。また、本実施形態において、「1若しくは数個のアミノ酸」が意図するアミノ酸の数は特に限定されないが、70個以内、60個以内、50個以内、40個以内、30個以内、20個以内、10個以内、9個以内、8個以内、7個以内、6個以内、5個以内、4個以内、3個以内、2個以内、または、1個のアミノ酸であり得る。 In this embodiment, the position of deletion, substitution or addition in the amino acid sequence is not particularly limited. In addition, in the present embodiment, the number of amino acids intended by "one or several amino acids" is not particularly limited. , 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, 3 or less, 2 or less, or 1 amino acid.

本実施形態の、化合物の製造方法における反応工程は、バシラス属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質とを接触させる。 In the reaction step in the method for producing a compound of the present embodiment, the BC5213 protein of Bacillus or its homologue protein is brought into contact with a substrate.

上記基質は、特に限定されず、特定の化合物、特定の化合物の混合物、生体(例えば、微生物(例えば、大腸菌、バシラス属細菌))の破砕物、または、生体(例えば、微生物(例えば、大腸菌、バシラス属細菌))の破砕物を含む溶液であってもよい。より具体的に、上記基質は、式(I)にて示される化合物から、1つ以上のアミノプロピル基を脱離させてなる化合物であってもよい。より具体的に、上記基質は、式(I)にて示される化合物から、1つ以上のアミノプロピル基を脱離させてなる化合物であって、Rは、例えば、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-で示される化合物であってもよい。 The substrate is not particularly limited, and is a specific compound, a mixture of specific compounds, a crushed product of a living organism (e.g., microorganisms (e.g., E. coli, Bacillus)), or an organism (e.g., microorganisms (e.g., E. coli, It may be a solution containing crushed Bacillus bacteria)). More specifically, the substrate may be a compound obtained by removing one or more aminopropyl groups from the compound of formula (I). More specifically, the substrate is a compound obtained by removing one or more aminopropyl groups from the compound of formula (I), wherein R is, for example, H 2 N—(CH 2 ) 4 -, H 2 N-(CH 2 ) 3 -, NH 10 C 5 -, or NH 10 C 6 -.

上記反応工程は、例えば溶媒中において行なってもよい。溶媒としては、バシラス属細菌のBC5213タンパク質若しくはそのホモログタンパク質、基質、および、BC5214タンパク質若しくはそのホモログタンパク質が失活しない溶媒であれば特に限定されない。このような溶媒としては、水を挙げることができる。 The above reaction step may be carried out, for example, in a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it does not inactivate the BC5213 protein of the Bacillus bacterium or its homologue protein, the substrate, and the BC5214 protein or its homologue protein. Water can be mentioned as such a solvent.

〔3.形質転換体〕
本実施形態の形質転換体は、バシラス属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されている。また、本実施形態の形質転換体は、更に、バシラス属細菌のBC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されていてもよい。上記形質転換体は、タンデム構造を有する化合物の製造に用いることができる。
[3. Transformant]
The BC5213 gene of Bacillus bacterium or its homologous gene is introduced into the transformant of this embodiment. In addition, the transformant of the present embodiment may further have the BC5214 gene of Bacillus spp. or its homologue gene introduced therein. The transformant can be used for producing a compound having a tandem structure.

遺伝子および宿主など、上述の〔化合物の製造方法〕において説明したものについては、ここでは説明を省略する。 Descriptions of the genes, hosts, etc. described in the above [Method for producing a compound] are omitted here.

(a)BC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子と、(b)BC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子との両方を宿主に導入する場合には、(a)BC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子と、(b)BC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子とを、別々の発現ベクターに挿入した状態で、別々に宿主に導入してもよく、(a)BC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子と、(b)BC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子とを、1つの発現ベクターに挿入した状態で、一緒に宿主に導入してもよい。 When both (a) BC5213 gene or its homologous gene and (b) BC5214 gene or its homologous gene are introduced into the host, (a) BC5213 gene or its homologous gene and (b) BC5214 The gene or its homologous gene may be inserted into separate expression vectors and separately introduced into the host, and (a) the BC5213 gene or its homologous gene and (b) the BC5214 gene or its homologous The genes may be introduced into the host together in a single expression vector.

各遺伝子の発現レベルを略同一にして、所望の化合物を効率良く生産するという観点からは、(a)BC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子と、(b)BC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子とを、1つの発現ベクターに挿入した状態で、一緒に宿主に導入することが好ましい。また、この場合には、両方の遺伝子の発現を、共通のプロモーターによって制御することが、更に好ましい。 From the viewpoint of efficiently producing a desired compound by making the expression level of each gene approximately the same, (a) the BC5213 gene or its homologous gene, and (b) the BC5214 gene or its homologous gene, It is preferable to introduce them into a host together in a state of being inserted into one expression vector. Also, in this case, it is more preferable to control the expression of both genes by a common promoter.

形質転換体の作製に用いる発現ベクターは、限定されず、宿主に応じた、市販の発現ベクターを用いればよい。また、形質転換体の作製は、宿主に応じた、周知の方法にしたがって行えばよい。 The expression vector used to prepare the transformant is not limited, and a commercially available expression vector suitable for the host may be used. Transformants may be produced according to well-known methods depending on the host.

〔4.アミノプロピル基の付加方法〕
本実施形態の、アミノプロピル基の付加方法は、(i)バシラス属細菌、または、バシラス属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入された形質転換体、を培養する培養工程、または、(ii)バシラス属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質とを接触させる反応工程、を有する。上記構成によれば、アミノプロピル基が付加された化合物を製造することができる。
[4. Method for adding aminopropyl group]
The method for adding an aminopropyl group of the present embodiment includes (i) a culturing step of culturing a Bacillus bacterium, or a transformant into which a BC5213 gene of a Bacillus bacterium or a homologous gene thereof has been introduced, or ( ii) a reaction step of contacting the BC5213 protein of the bacterium belonging to the genus Bacillus or its homologue protein with a substrate; According to the above configuration, a compound to which an aminopropyl group is added can be produced.

本実施形態のアミノプロピル基の付加方法では、アミノプロピル基の供与体からアミノプロピル基が基質に転移され、かつ、基質にアミノプロピル基が付加される。より具体的に、本実施形態のアミノプロピル基の付加方法では、アミノプロピル基の供与体からアミノプロピル基が基質に転移され、かつ、基質のアミノプロピル基にアミノプロピル基が付加される。 In the aminopropyl group addition method of the present embodiment, the aminopropyl group is transferred from the aminopropyl group donor to the substrate, and the aminopropyl group is added to the substrate. More specifically, in the aminopropyl group addition method of the present embodiment, the aminopropyl group is transferred from the aminopropyl group donor to the substrate, and the aminopropyl group is added to the aminopropyl group of the substrate.

本実施形態のアミノプロピル基の付加方法は、上述の〔化合物の製造方法〕に記載の、培養工程および反応工程により実現される。それ故に、既に説明したものについては、ここでは説明を省略する。 The method for adding an aminopropyl group of the present embodiment is realized by the culturing step and the reaction step described in the above [Method for producing a compound]. Therefore, descriptions of those already described are omitted here.

上記培養工程では、バシラス属細菌、または、バシラス属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入された形質転換体を、基質を含む培地を用いて培養してもよい。 In the culture step, the Bacillus bacterium or the transformant into which the BC5213 gene of the Bacillus bacterium or its homologue gene has been introduced may be cultured using a substrate-containing medium.

上記形質転換体は、更に、バシラス属細菌のBC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されたものであってもよい。 The transformant may further have a Bacillus BC5214 gene or its homolog gene introduced therein.

上記反応工程では、バシラス属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、上記基質と、バシラス属細菌のBC5214タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、を接触させてもよい。 In the reaction step, the Bacillus BC5213 protein or its homologous protein may be brought into contact with the substrate and the Bacillus BC5214 protein or its homologous protein.

上記基質は、特に限定されず、特定の化合物、特定の化合物の混合物、生体(例えば、微生物(例えば、大腸菌、バシラス属細菌))の破砕物、または、生体(例えば、微生物(例えば、大腸菌、バシラス属細菌))の破砕物を含む溶液であってもよい。より具体的に、上記基質は、式(I)にて示される化合物から、1つ以上のアミノプロピル基を脱離させてなる化合物であってもよい。より具体的に、上記基質は、式(I)にて示される化合物から、1つ以上のアミノプロピル基を脱離させてなる化合物であって、Rが、例えば、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-で示される化合物、であってもよい。 The substrate is not particularly limited, and is a specific compound, a mixture of specific compounds, a crushed product of a living organism (e.g., microorganisms (e.g., E. coli, Bacillus)), or an organism (e.g., microorganisms (e.g., E. coli, It may be a solution containing crushed Bacillus bacteria)). More specifically, the substrate may be a compound obtained by removing one or more aminopropyl groups from the compound of formula (I). More specifically, the substrate is a compound obtained by removing one or more aminopropyl groups from the compound of formula (I), wherein R is, for example, H 2 N—(CH 2 ) 4 -, H 2 N-(CH 2 ) 3 -, NH 10 C 5 -, or a compound represented by NH 10 C 6 -.

〔5.シリカ重合剤〕
本実施形態のシリカ重合剤は、下記式(I)にて示される化合物を有効成分として含むものである:
[5. Silica polymerization agent]
The silica polymerization agent of the present embodiment contains a compound represented by the following formula (I) as an active ingredient:

Figure 0007257662000006
Figure 0007257662000006

なお、上記式(I)中、Rは、水素または任意の有機基であり、nは、2以上の整数である。上記構成によれば、新たなシリカ重合剤を提供することができる。 In the above formula (I), R is hydrogen or any organic group, and n is an integer of 2 or more. According to the above configuration, a new silica polymerization agent can be provided.

上記式(I)中、Rは、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-にて示される有機基であってもよい。 In formula (I) above, R is an organic compound represented by H 2 N-(CH 2 ) 4 -, H 2 N-(CH 2 ) 3 -, NH 10 C 5 -, or NH 10 C 6 - may be a base.

上記式(I)では、nの下限値は、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15または16であってもよい。一方、上記式(I)では、nの上限値は、55、60、70、80、90または100であってもよい。 In formula (I) above, the lower limit of n may be 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 or 16. On the other hand, in the above formula (I), the upper limit of n may be 55, 60, 70, 80, 90 or 100.

本明細書において、「シリカ重合剤」とは、ケイ酸を重合させる(または、ケイ酸の重合を促進する)ことによって、シリカを生成するためのものを意図する。ケイ酸を重合させる際、上記式(I)中に含まれる化合物により、常温、常圧または水中において、シリカを効率よく重合することが可能である。本実施形態のシリカ重合剤を用いるシリカの製造方法は、従来の、化学合成によるシリカの製造方法と比べ、高温、酸性条件、および、有機溶媒等の条件が厳格に求められるものではない。 As used herein, the term "silica polymerizing agent" is intended to produce silica by polymerizing silicic acid (or promoting the polymerization of silicic acid). When silicic acid is polymerized, silica can be efficiently polymerized at normal temperature, normal pressure, or in water by the compound contained in the above formula (I). The method for producing silica using the silica polymerizing agent of the present embodiment does not require strict conditions such as high temperature, acidic conditions, and organic solvents, as compared with conventional methods for producing silica by chemical synthesis.

本実施形態のシリカ重合剤における有効成分の量は、特に限定されず、例えば、シリカ重合剤に対して、0.001重量%~100重量%であってもよく、0.01重量%~100重量%であってもよく、0.1重量%~100重量%であってもよく、0.1重量%~95重量%であってもよく、0.1重量%~90重量%であってもよく、0.1重量%~80重量%であってもよく、0.1重量%~70重量%であってもよく、0.1重量%~60重量%であってもよく、0.1重量%~50重量%であってもよく、0.1重量%~40重量%であってもよく、0.1重量%~30重量%であってもよく、0.1重量%~20重量%であってもよく、0.1重量%~10重量%であってもよい。 The amount of the active ingredient in the silica polymerizing agent of the present embodiment is not particularly limited. % by weight, 0.1% to 100% by weight, 0.1% to 95% by weight, 0.1% to 90% by weight, 0.1 wt % to 80 wt %, 0.1 wt % to 70 wt %, 0.1 wt % to 60 wt %, 0.1 wt % to 80 wt %. 1 wt% to 50 wt%, 0.1 wt% to 40 wt%, 0.1 wt% to 30 wt%, 0.1 wt% to 20 wt% % by weight, or between 0.1% and 10% by weight.

本実施形態のシリカ重合剤は、有効成分以外の成分(薬学的に受容可能なキャリアなど)を含んでいてもよい。有効成分以外の成分としては、賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤、溶剤、溶解補助剤、懸濁剤、等張化剤、緩衝剤および無痛化剤を挙げることができる。その他、有効成分以外の成分として、防腐剤、抗酸化剤および安定化剤も挙げることができる。 The silica polymerization agent of the present embodiment may contain components other than active ingredients (such as pharmaceutically acceptable carriers). Ingredients other than the active ingredient can include excipients, lubricants, binders, disintegrants, solvents, solubilizers, suspending agents, tonicity agents, buffers and soothing agents. Other ingredients other than active ingredients may also include preservatives, antioxidants and stabilizers.

上記「賦形剤」としては、例えば、乳糖、白糖、D-マンニトール、キシリトール、ソルビトール、エリスリトール、デンプンおよび結晶セルロースを挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the "excipient" include, but are not limited to, lactose, sucrose, D-mannitol, xylitol, sorbitol, erythritol, starch and crystalline cellulose.

上記「滑沢剤」としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ワックス、タルクおよびコロイドシリカを挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the "lubricant" include, but are not limited to, magnesium stearate, calcium stearate, wax, talc and colloidal silica.

上記「結合剤」としては、例えば、α化デンプン、メチルセルロース、結晶セルロース、白糖、D-マンニトール、トレハロース、デキストリン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびポリビニルピロリドンを挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the "binder" include, but are not limited to, pregelatinized starch, methylcellulose, crystalline cellulose, sucrose, D-mannitol, trehalose, dextrin, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose and polyvinylpyrrolidone.

上記「崩壊剤」としては、例えば、デンプン、カルボキシメチルセルロース、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースカルシウム、クロスカルメロースナトリウムおよびカルボキシメチルスターチナトリウムを挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the above-mentioned "disintegrant" include, but are not limited to, starch, carboxymethylcellulose, low-substituted hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose calcium, croscarmellose sodium and carboxymethylstarch sodium.

上記「溶剤」としては、例えば、注射用水、アルコール、プロピレングリコール、マクロゴール、ゴマ油、トウモロコシ油およびトリカプリリンを挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the "solvent" include, but are not limited to, water for injection, alcohol, propylene glycol, macrogol, sesame oil, corn oil and tricaprylin.

上記「溶解補助剤」としては、例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、D-マンニトール、トレハロース、安息香酸ベンジル、エタノール、トリスアミノメタン、コレステロール、トリエタノールアミン、炭酸ナトリウムおよびクエン酸ナトリウムを挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the above-mentioned "solubilizing agent" include polyethylene glycol, propylene glycol, D-mannitol, trehalose, benzyl benzoate, ethanol, trisaminomethane, cholesterol, triethanolamine, sodium carbonate and sodium citrate. It is not limited to these.

上記「懸濁剤」としては、例えば、界面活性剤(例えば、ステアリルトリエタノールアミン、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸、レシチン、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、モノステアリン酸グリセリン)および親水性高分子(例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース)を挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the above-mentioned "suspending agent" include surfactants (e.g., stearyltriethanolamine, sodium lauryl sulfate, laurylaminopropionic acid, lecithin, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, glyceryl monostearate) and highly hydrophilic Molecules such as, but not limited to, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, sodium carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose.

上記「等張化剤」としては、例えば、塩化ナトリウム、グリセリンおよびD-マンニトールを挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the above-mentioned "tonicity agent" include, but are not limited to, sodium chloride, glycerin and D-mannitol.

上記「緩衝剤」としては、例えば、リン酸塩、酢酸塩、炭酸塩およびクエン酸塩を挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the "buffer" include, but are not limited to, phosphates, acetates, carbonates and citrates.

上記「無痛化剤」としては、例えば、ベンジルアルコールを挙げることが、これに限定されない。 Examples of the above-mentioned "salting agent" include, but are not limited to, benzyl alcohol.

上記「防腐剤」としては、例えば、パラオキシ安息香酸エステル類、クロロブタノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、デヒドロ酢酸およびソルビン酸を挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the above-mentioned "preservatives" include, but are not limited to, paraoxybenzoic acid esters, chlorobutanol, benzyl alcohol, phenethyl alcohol, dehydroacetic acid and sorbic acid.

上記「抗酸化剤」としては、例えば、亜硫酸塩およびアスコルビン酸を挙げることが、これらに限定されない。 Examples of the above "antioxidant" include, but are not limited to, sulfites and ascorbic acid.

上記「安定化剤」としては、製薬分野において通常用いられるものであればよく、特に限定されない。 The above-mentioned "stabilizer" is not particularly limited as long as it is commonly used in the pharmaceutical field.

本実施の形態のシリカ重合剤における有効成分以外の成分の量は、特に限定されず、例えば、シリカ重合剤に対して、0重量%~99.999重量%であってもよく、0重量%~99.99重量%であってもよく、0重量%~99.9重量%であってもよく、5重量%~99.9重量%であってもよく、10重量%~99.9重量%であってもよく、20重量%~99.9重量%であってもよく、30重量%~99.9重量%であってもよく、40重量%~99.9重量%であってもよく、50重量%~99.9重量%であってもよく、60重量%~99.9重量%であってもよく、70重量%~99.9重量%であってもよく、80重量%~99.9重量%であってもよく、90重量%~99.9重量%であってもよい。 The amount of components other than the active ingredient in the silica polymerization agent of the present embodiment is not particularly limited, and may be, for example, 0% by weight to 99.999% by weight with respect to the silica polymerization agent, or 0% by weight. ~99.99 wt%, 0 wt% to 99.9 wt%, 5 wt% to 99.9 wt%, 10 wt% to 99.9 wt% %, may be 20% to 99.9% by weight, may be 30% to 99.9% by weight, and may be 40% to 99.9% by weight well, may be 50 wt% to 99.9 wt%, may be 60 wt% to 99.9 wt%, may be 70 wt% to 99.9 wt%, may be 80 wt% ~99.9% by weight, or 90% to 99.9% by weight.

本発明の一実施例について以下に説明する。 An embodiment of the invention is described below.

<1.Bacillus cereusからの長鎖ポリアミンの抽出>
Bacillus cereus ATCC 14579株(ATCCより入手)またはBacillus cereus YH64株(NBRCより入手)を、0.6mM CaCl、0.03mM MnCl、0.05mM ZnCl、0.05mM FeSOおよび100μg/mlのケイ酸(Si[OH])を加えたR2A培地中で72時間培養することで、表面にシリカ(SiO)を蓄積した胞子を形成させた。なお、R2A培地の組成の詳細は、文献Aに記載されている(文献A:Reasoner and Geldreich 1985 Appl. Environ. Microbiol. 49, 1)。
<1. Extraction of long-chain polyamines from Bacillus cereus>
Bacillus cereus strain ATCC 14579 (obtained from ATCC) or Bacillus cereus strain YH64 (obtained from NBRC) was mixed with 0.6 mM CaCl 2 , 0.03 mM MnCl 2 , 0.05 mM ZnCl 2 , 0.05 mM FeSO 4 and 100 μg/ml. By culturing for 72 hours in R2A medium containing silicic acid (Si[OH] 4 ), spores with silica (SiO 2 ) accumulated on the surface were formed. The details of the composition of the R2A medium are described in Reference A (Reference A: Reasoner and Geldreich 1985 Appl. Environ. Microbiol. 49, 1).

その後、遠心分離処理(2000g、20分)によって胞子を回収し、当該胞子を純水で洗浄した。洗浄後、試験管に入れた胞子懸濁液に、等量の濃硝酸、および四倍量の濃硫酸を添加し、当該胞子懸濁液をドラフト内においてガスバーナーで加熱して沸騰させた。胞子懸濁液の温度を室温程度にまで低下させた後、当該胞子懸濁液を超遠心処理(100,000g、15分)に供し、酸に不溶な画分を沈殿させた。 After that, the spores were collected by centrifugation (2000 g, 20 minutes) and washed with pure water. After washing, an equal amount of concentrated nitric acid and four times the amount of concentrated sulfuric acid were added to the spore suspension placed in the test tube, and the spore suspension was heated with a gas burner in a fume hood to boil. After the temperature of the spore suspension was lowered to about room temperature, the spore suspension was subjected to ultracentrifugation (100,000 g, 15 minutes) to precipitate an acid-insoluble fraction.

得られた沈殿を、pHが中性になるまで純水で繰り返し洗浄した。洗浄後の沈殿を6M フッ化アンモニウム水溶液に懸濁し、室温で30分間静置することで、フッ化アンモニウム水溶液中にシリカを溶解させた。得られた溶液を、200mM 酢酸アンモニウム溶液に対して一晩透析することで、溶液からフッ化アンモニウムを除去した。透析後の溶液を凍結乾燥に供して溶媒を除去し、残存した画分を超純水に溶解させた。溶解後に得られた溶液を、大気圧化学イオン化質量分析(LTQ Orbitrap XL、Thermo Fisher Scientific社製)またはマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析(装置名:AXIMA-CFR plus、島津製作所社製)に供することで、上記溶液中に含まれる物質を同定した。その結果、上記溶液中に、長鎖ポリアミンが存在することが確認された。 The resulting precipitate was repeatedly washed with pure water until the pH became neutral. The washed precipitate was suspended in a 6 M ammonium fluoride aqueous solution and allowed to stand at room temperature for 30 minutes, thereby dissolving silica in the ammonium fluoride aqueous solution. The resulting solution was dialyzed overnight against a 200 mM ammonium acetate solution to remove ammonium fluoride from the solution. The dialyzed solution was freeze-dried to remove the solvent, and the remaining fraction was dissolved in ultrapure water. The solution obtained after dissolution was subjected to atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry (LTQ Orbitrap XL, manufactured by Thermo Fisher Scientific) or matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (device name: AXIMA-CFR plus, manufactured by Shimadzu Corporation). ) to identify the substances contained in the solution. As a result, it was confirmed that long-chain polyamine was present in the above solution.

大気圧化学イオン化質量分析によって得られた、Bacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミン(上記「タンデム構造を有する化合物」に該当)のマススペクトルを図1に、また、Bacillus cereus YH64株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルを図2に示す。また、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析によって得られたBacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルを図3に示す。 The mass spectrum of the long-chain polyamine derived from the Bacillus cereus ATCC 14579 strain (corresponding to the above-mentioned "compound having a tandem structure") obtained by atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry is shown in FIG. A mass spectrum of the chain polyamine is shown in FIG. Also, FIG. 3 shows the mass spectrum of the long-chain polyamine derived from Bacillus cereus ATCC 14579 strain obtained by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry.

図1は、大気圧化学イオン化質量分析によって得られた、Bacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルである。図1に示すように、m/zに関して、57.058間隔で複数のピークが検出された。各ピークのm/zの値は、545.57、602.63、659.69、716.74、773.80、830.86、887.92、944.98、1002.03、1059.09、116.15、1173.21、1230.27、1287.32、1344.38、1401.44、1458.50、1515.56、1572.61、1572.61、1630.68、1687.73、1743.79であった。これらのピークから、Bacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミンは、HN-CH-CH-CH-CH-[-NH-CH-CH-CH-]-NH(n=8-29)の構造を有することが確認された。 FIG. 1 is a mass spectrum of long-chain polyamines derived from Bacillus cereus ATCC 14579 strain obtained by atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry. As shown in FIG. 1, multiple peaks were detected at m/z intervals of 57.058.各ピークのm/zの値は、545.57、602.63、659.69、716.74、773.80、830.86、887.92、944.98、1002.03、1059.09、116.15、1173.21、1230.27、1287.32、1344.38、1401.44、1458.50、1515.56、1572.61、1572.61、 1630.68, 1687.73 and 1743.79. From these peaks, the long chain polyamine from Bacillus cereus strain ATCC 14579 is H 2 N—CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —[—NH—CH 2 —CH 2 —CH 2 —] n —NH 2 (n=8-29).

図2の(a)は、大気圧化学イオン化質量分析によって得られた、Bacillus cereus YH64株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルである。図2の(b)は、図2の(a)のピークを拡大したマススペクトルである。図2に示す通り、図1と同様に長鎖ポリアミン由来の等間隔のピークが検出された。図2では、図1にて検出されたものと同じピーク群(図2の(b)中のA)に加え、m/zの値が異なる3種類のピーク群が存在した(図2の(b)中のB、CおよびD)。いずれのピーク群もピークの間隔は57.058であることから、長鎖ポリアミンの繰り返し部分の構造は共通しているが、長鎖ポリアミンの末端の構造が異なると考えられる。これらのピークから、Bacillus cereus YH64株由来の長鎖ポリアミンは、以下の構造を有すると考えられる。
共通の繰り返し構造:R-[-NH-CH-CH-CH-]-NH、(n=4-34)、
ピーク群A:R=-CH-CH-CH-CH-NH
ピーク群B:R=-CH-CH-CH-NH
ピーク群C:R=-C10N、
ピーク群D:R=-C10N。
FIG. 2(a) is a mass spectrum of long-chain polyamine derived from Bacillus cereus strain YH64 obtained by atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry. (b) of FIG. 2 is a mass spectrum in which the peak of (a) of FIG. 2 is enlarged. As shown in FIG. 2, equally spaced peaks derived from long-chain polyamines were detected as in FIG. In FIG. 2, in addition to the same peak group (A in (b) of FIG. 2) detected in FIG. 1, there were three types of peak groups with different m / z values (( B, C and D in b). Since the interval between the peaks is 57.058 for all peak groups, it is considered that the structures of the repeating portions of the long-chain polyamines are common, but the terminal structures of the long-chain polyamines are different. From these peaks, the long-chain polyamine derived from Bacillus cereus YH64 strain is considered to have the following structure.
Common repeating structures: R-[-NH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -] n -NH 2 , (n=4-34),
Peak Group A: R=--CH 2 --CH 2 --CH 2 --CH 2 --NH 2 ,
Peak Group B: R=--CH 2 --CH 2 --CH 2 --NH 2 ,
Peak group C : R = -C5H10N ,
Peak group D: R = -C6H10N .

図3は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析によって得られたBacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミンのマススペクトルである。図3に示す通り、図1と同様に長鎖ポリアミン由来の等間隔のピークが検出された。確認できる最大のピークのm/zの値は3227であり、これはnの値が55に相当する。各ピーク群の質量から、Bacillus cereus ATCC 14579株由来の長鎖ポリアミンは、以下の構造を有すると考えられる:
N-CH-CH-CH-CH-[-NH-CH-CH-CH-]-NH
FIG. 3 is a mass spectrum of long-chain polyamines from Bacillus cereus ATCC 14579 strain obtained by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. As shown in FIG. 3, similarly to FIG. 1, equally spaced peaks derived from long-chain polyamines were detected. The m/z value of the largest observable peak is 3227, which corresponds to an n value of 55. From the mass of each peak group, the long-chain polyamine derived from Bacillus cereus ATCC 14579 strain is believed to have the following structure:
H2N - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -[-NH- CH2 - CH2 - CH2- ] n - NH2 .

<2.遺伝子破壊の例>
Bacillus cereus ATCC 14579株のゲノムの塩基配列を確認したところ、アミノプロピル基転移酵素とホモロジーが高いBC5213タンパク質(Accession Number:NP_834876)、および、当該BC5213タンパク質と機能上関係していると思われるBC5214タンパク質(Accession Number:NP_834877)が存在することが明らかになった。
<2. Example of gene disruption>
When the nucleotide sequence of the genome of Bacillus cereus ATCC 14579 strain was confirmed, BC5213 protein (Accession Number: NP_834876) that has high homology with aminopropyltransferase, and BC5214 protein that seems to be functionally related to the BC5213 protein (Accession Number: NP_834877) was found to exist.

そこで、周知の方法(例えば、Arnaud et al. 2004 Appl. Environ. Microbiol. 70, 6887に記載の方法)にしたがって、これらのタンパク質をコードしているBC5213遺伝子またはBC5214遺伝子の何れか一方が破壊された遺伝子破壊株を作製した。 Therefore, either the BC5213 gene or the BC5214 gene encoding these proteins is disrupted according to a well-known method (for example, the method described in Arnaud et al. 2004 Appl. Environ. Microbiol. 70, 6887). A gene-disrupted strain was constructed.

次いで、上述した<1.Bacillus cereusからの長鎖ポリアミンの抽出>に記載の方法にしたがって、遺伝子破壊株由来の長鎖ポリアミンの検出を試みた。 Next, the above-described <1. Extraction of long-chain polyamines from Bacillus cereus>, detection of long-chain polyamines derived from the gene-disrupted strain was attempted.

しかしながら、BC5213遺伝子またはBC5214遺伝子の何れか一方が破壊された遺伝子破壊株では、マススペクトルにおける長鎖ポリアミンのピークが消失していた。 However, in the gene-disrupted strain in which either the BC5213 gene or the BC5214 gene was disrupted, the long-chain polyamine peak disappeared in the mass spectrum.

このことから、BC5213遺伝子およびBC5214遺伝子が長鎖ポリアミンの生合成に関与していることが明らかになった。 This revealed that the BC5213 gene and BC5214 gene are involved in biosynthesis of long-chain polyamines.

<3.大腸菌への遺伝子導入の例>
Bacillus cereus ATCC 14579株のBC5213遺伝子(配列番号3)がコードするタンパク質(配列番号4)から、アミノ末端から数えて2-73番目のアミノ酸残基に相当する部分が除去されたタンパク質(配列番号6)をコードする遺伝子(配列番号5)、ならびに、BC5213遺伝子の下流に存在するBC5214遺伝子(配列番号7)を、1つのポリヌクレオチド断片としてPCRにより増幅した。PCRの鋳型には、Bacillus cereus ATCC 14579株のゲノムDNAを使用し、プライマーとして以下の配列のオリゴDNAを使用した(5’-AAGGAGATATACATATGGATGTGTGGGATGAAATTTCTCT-3’(配列番号1)、5’-GGTGGTGGTGCTCGAGTCAATCGGCAGTAACAATTTCTCCT-3’(配列番号2))。
<3. Example of gene introduction into E. coli>
From the protein (SEQ ID NO: 4) encoded by the BC5213 gene (SEQ ID NO: 3) of Bacillus cereus ATCC 14579 strain, the protein (SEQ ID NO: 6 ) (SEQ ID NO: 5) and the BC5214 gene (SEQ ID NO: 7) located downstream of the BC5213 gene were amplified as one polynucleotide fragment by PCR. Genomic DNA of Bacillus cereus ATCC 14579 strain was used as a template for PCR, and oligo DNAs having the following sequences were used as primers (5′-AAGGAGATATACATATGGATGTGTGGGATGAAATTTCTCT-3′ (SEQ ID NO: 1), 5′-GGTGGTGGTGCTCGAGTCAATCGGCAGTAACAATTTCTCCT-3′ (SEQ ID NO: 2)).

得られたPCR産物を精製し、InFusion HD Cloning Kit(Clontech社)を用いて、制限酵素NdeIおよびXhoIで切断したpET-24bプラスミド(Merck社)と、精製したPCR産物とを反応させて、pET-24bプラスミド内にPCR産物を挿入した。反応後の溶液を用いて、クローニング用大腸菌宿主DH5α株を形質転換して、所望のプラスミドが導入されたクローニング用大腸菌宿主HD5αを選抜した。次いで、当該クローニング用大腸菌宿主HD5αから、所望のプラスミドを精製した。 The resulting PCR product was purified, and pET-24b plasmid (Merck) cleaved with restriction enzymes NdeI and XhoI was reacted with the purified PCR product using InFusion HD Cloning Kit (Clontech) to obtain pET. The PCR product was inserted into the -24b plasmid. The solution after the reaction was used to transform E. coli host DH5α strain for cloning, and E. coli host HD5α for cloning into which the desired plasmid was introduced was selected. The desired plasmid was then purified from the cloning E. coli host HD5α.

得られたプラスミドを用いて、大腸菌Rosetta2(DE3)pLysS(Merck社)を形質転換した。得られた形質転換体を、1%(w/v)グルコース、50μg/mlカナマイシンおよび30μg/mlクロラムフェニコールを加えた2×YT培地中で、OD600が約0.5になるまで、37℃で培養した。その後、当該2×YT培地に対して、終濃度が1mMになるよう、IPTG(Isopropyl beta-D-thiogalact o-pyranoside、ナカライテスク社)を添加した。さらに28℃で6時間、形質転換体を培養することで、目的のタンパク質(BC5213タンパク質、および、BC5214タンパク質)を発現させた。 E. coli Rosetta2(DE3)pLysS (Merck) was transformed with the resulting plasmid. The resulting transformants were cultured in 2xYT medium supplemented with 1% (w/v) glucose, 50 µg/ml kanamycin and 30 µg/ml chloramphenicol until OD600 was approximately 0.5. Cultured at 37°C. After that, IPTG (Isopropyl beta-D-thiogalacto-pyranoside, Nacalai Tesque, Inc.) was added to the 2×YT medium to a final concentration of 1 mM. The transformants were further cultured at 28° C. for 6 hours to express the target proteins (BC5213 protein and BC5214 protein).

遠心分離処理(12,000g,1分)によって菌体を回収し、5%トリクロロ酢酸水溶液に菌体を懸濁した後、超音波処理に供することで菌体を破砕した。破砕された菌体を含有している溶液を氷上にて30分間静置した後、遠心分離処理(12,000g,15分)に供し、上清をポリアミン抽出画分として回収した。回収した画分を、ヘプタフルオロ酪酸をイオンペア試薬として用いるC8逆相クロマトグラフィーに供することで、鎖長の異なるポリアミンを分離し、既報(文献B:森屋 2015 ポリアミン 2,15)に従い、ポリアミンのポストカラム誘導体化と蛍光検出とを行うことで、長鎖ポリアミンの存在を確認した。 The cells were collected by centrifugation (12,000 g, 1 minute), suspended in a 5% trichloroacetic acid aqueous solution, and subjected to ultrasonication to disrupt the cells. After the solution containing the crushed cells was allowed to stand on ice for 30 minutes, it was subjected to centrifugation (12,000 g, 15 minutes), and the supernatant was collected as a polyamine extraction fraction. The collected fractions were subjected to C8 reversed phase chromatography using heptafluorobutyric acid as an ion pair reagent to separate polyamines with different chain lengths, and according to a previous report (Reference B: Moriya 2015 Polyamine 2, 15), polyamine post The presence of long-chain polyamines was confirmed by column derivatization and fluorescence detection.

HPLCによる長鎖ポリアミンの検出結果を図4に示す。図4の(a)は、ネガティブコントロール(つまり、インサートを持たないpET-24bプラスミドを導入した大腸菌Rosetta2(DE3)pLysS株に対して、上述と同様の操作を行ったもの)のクロマトグラムを示す。図4の(b)は、目的の遺伝子が導入された大腸菌のポリアミン抽出画分のクロマトグラムである。 FIG. 4 shows the detection results of long-chain polyamines by HPLC. (a) of FIG. 4 shows the chromatogram of the negative control (that is, the E. coli Rosetta2 (DE3) pLysS strain introduced with the pET-24b plasmid without the insert was subjected to the same operation as described above). . FIG. 4(b) is a chromatogram of the polyamine-extracted fraction of E. coli into which the gene of interest has been introduced.

図4の(b)に示す通り、溶出時間が26-34分の範囲に、ネガティブコントロールには存在しない複数の連続したピーク(四角形の枠線内を参照)が観察された。これらは鎖長の異なる長鎖ポリアミンのピークであり、nの値は、4-9に相当する。26-34分の範囲に出現しているピークを含む溶出液を、上述の大気圧化学イオン化質量分析に供することで、長鎖ポリアミンの構造を同定した結果、該ポリアミンの構造は、HN-CH-CH-CH-CH-[-NH-CH-CH-CH-]-NH(n=4-9)であることを確認した。 As shown in FIG. 4(b), multiple continuous peaks (see inside the square frame) not present in the negative control were observed in the elution time range of 26-34 minutes. These are peaks of long-chain polyamines with different chain lengths, and the value of n corresponds to 4-9. The structure of the long-chain polyamine was identified by subjecting the eluate containing the peak appearing in the range of 26 to 34 minutes to the above-described atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry. -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -[-NH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -] n -NH 2 (n=4-9).

以上の結果から、タンデム構造を有する化合物(長鎖ポリアミン)を人為的に作製できた。 From the above results, a compound having a tandem structure (long-chain polyamine) was artificially produced.

本発明は、タンデム構造を有する化合物を生産する分野、医療分野、および、シリカを生産する分野に、好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used in the field of producing compounds having a tandem structure, the medical field, and the field of producing silica.

Claims (4)

(i)バシラス(Bacillus)属細菌、または、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入された形質転換体、を培養する培養工程、または、
(ii)バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、基質とを接触させる反応工程、を有する、下記式(I)にて示される化合物の製造方法であって;
Figure 0007257662000007
(上記式(I)中、Rは、水素または任意の有機基であり、nは、9以上55以下の整数である)
上記BC5213遺伝子のホモログ遺伝子は、配列番号3または5で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドであり、
上記BC5213タンパク質のホモログタンパク質は、配列番号4または6に示されるアミノ酸配列において、配列番号4に対しては30個以内のアミノ酸、配列番号6に対しては20個以内のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性を有するタンパク質である、
製造方法。
or
(ii) A method for producing a compound represented by the following formula (I), comprising a reaction step of contacting a BC5213 protein of a bacterium belonging to the genus Bacillus or a homologue protein thereof with a substrate;
Figure 0007257662000007
(In formula (I) above, R is hydrogen or any organic group, and n is an integer of 9 or more and 55 or less)
The homologous gene of the BC5213 gene hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide consisting of a nucleotide sequence complementary to the polynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 or 5, and aminopropyl group transfer. A polynucleotide encoding a protein having enzymatic activity or aminopropyltransferase-assisting activity,
The homologous protein of the above BC5213 protein has deletion or substitution of within 30 amino acids for SEQ ID NO: 4 and within 20 amino acids for SEQ ID NO: 6 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 or 6. or a protein consisting of an added amino acid sequence and having aminopropyltransferase activity or aminopropyltransferase-assisting activity,
Production method.
上記式(I)中、Rが、HN-(CH-、HN-(CH-、NH10-、または、NH10-にて示される有機基である、請求項1に記載の製造方法。 organic represented by the above formula (I), wherein R is H 2 N—(CH 2 ) 4 —, H 2 N—(CH 2 ) 3 —, NH 10 C 5 —, or NH 10 C 6 —; The production method according to claim 1, which is a group. 上記形質転換体は、更に、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5214遺伝子、若しくはそのホモログ遺伝子が導入されたものである、請求項1または2に記載の製造方法であって、
上記BC5214遺伝子のホモログ遺伝子は、配列番号7で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドである、
製造方法。
3. The production method according to claim 1 or 2, wherein the transformant is further introduced with the BC5214 gene of a bacterium belonging to the genus Bacillus or a homologous gene thereof,
The homologous gene of the BC5214 gene hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide consisting of a nucleotide sequence complementary to the polynucleotide consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, and has aminopropyltransferase activity. or a polynucleotide encoding a protein having aminopropyltransferase-assisting activity,
Production method.
上記反応工程では、上記バシラス(Bacillus)属細菌のBC5213タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、上記基質と、バシラス(Bacillus)属細菌のBC5214タンパク質、若しくはそのホモログタンパク質と、を接触させる、請求項1または2に記載の製造方法であって、
上記BC5214タンパク質のホモログタンパク質は、配列番号8に示されるアミノ酸配列において10個以内のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、アミノプロピル基転移酵素活性、または、アミノプロピル基転移酵素補助活性を有するタンパク質である、
製造方法。
1 or 2. The manufacturing method according to 2,
The homologous protein of the BC5214 protein consists of an amino acid sequence in which up to 10 amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8, and has aminopropyl transferase activity or aminopropyl group a protein having transferase-assisting activity,
Production method.
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