JPH043196B2 - - Google Patents
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- JPH043196B2 JPH043196B2 JP1032584A JP3258489A JPH043196B2 JP H043196 B2 JPH043196 B2 JP H043196B2 JP 1032584 A JP1032584 A JP 1032584A JP 3258489 A JP3258489 A JP 3258489A JP H043196 B2 JPH043196 B2 JP H043196B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、グルタチオン生合成酵素の遺伝子を
エツシエリヒア・コリー(E・Coli)系ベクター
に組込んだ組換えプラスミドによるグルタチオン
の改良された製造法に関する。グルタチオンは、
グルタミン酸、システイン、グリシンよりなるト
リベプチドであり広汎な肝疾患の治療薬として、
また試薬として頻用される重要な化合物である。
従来、かかるグルタチオンは、有機合成あるいは
微生物(特に酵母)菌体から抽出する方法で製造
されているが、前者は、反応工程の長さとその複
雑さにおいて、また後者は煩雑な操作と菌体内低
含量のために必ずしも有利な方法とは言えず、よ
り効率の優れた生産方法の開発が望まれている。
かかる現状に鑑み、本発明者らは、生化学的手法
と遺伝子組換え技術を組み合せることにより、大
腸菌を形質転換してグルタチオン合成活性を与
え、この大腸菌を培養することにより、グルタチ
オンを高い生産性で製造することに成功した。グ
ルタチオン(以下GSHと略称する)は、アデノ
シン−5′−三リン酸(以下ATPと略称する)を
反応に要する2種の酵素γ−グルタミル−L−シ
ステイン合成酵素(以下GSH−と略称する)
とグルタチオン合成酵素(以下GSH−と略称
する)によつて触媒され、グルタミン酸、システ
インおよびグリシンより生合成される。すでに、
本発明者らは遺伝子組み換えによつて、第一の酵
素GSH−活性か増強された大腸菌を育種し、
この菌株がGSH生産菌株として優れていること
を明らかにした(特願昭56−120546(特開昭58−
20188号))。本発明者らは、更に本菌株の改良に
ついて鋭意研究の結果、GSH生合成に関与する
第二の酵素GSH−の遺伝子(以下gsh−と略
称する)のクローニングに成功し、GSH−活
性の増強された大腸菌株を取得した。本発明は、
このGSH−活性の増強された組換えプラスミ
ド又はGSH−、GSH−の両酵素活性が増強
された組換えプラスミドを用いるグルタチオンの
酵素的生産法に関する。
以下、本発明をGSH−遺伝子のクローニン
グおよびGSH−,両酵素活性を増強する遺
伝子のクローニング、更にそれ等によるグルタチ
オンの製造法の順に説明する。なお本発明で使用
するベクターは、E.Coli系のコピー数が比較的多
いベクタープラスミド、あるいはフアージ等であ
れば特に限定されるものでないが、pBR322およ
びpBR325のプラスミドを使用した場合について
説明する。
GSH−遺伝子のクローニング
本発明において、GSH−遺伝子gshをクロ
ーニングするために適用される方法は、まず宿主
大腸菌としてエツシエリヒア・コリーB(E.coli
B(ATCC23226))株を使用し、これよりアグリ
カルチユラル アンド バイオロジカル ケミス
トリー(Agric.Biol.Chem.).45(g)2131(1981)の
方法に従い変異誘導したGSH−欠損株C912の
復帰変異株RC912を得た後、通常の方法、例えば
フエノール法〔バイオケミカ エト、バイオフイ
ジクアクタ(Biochim.Biophys.Acta)、72,619
−629(1963)〕によつて染色体DNAを抽出し、適
当な制限酵素、例えばHindで染色体DNAを断
片化する。他方、染色体DNAの断片化に用いた
のと同じ制限酵素で、ベクターpBR322を切断
し、更にサイエンス(Science).196,1313−
1319(1977)の方法に準じてアルカリフオスフア
ターゼで処理する。
こうして得られるpBR322処理物を先に調整し
た染色体DNA処理物と混合した後、75℃、5分
間の処理でアニーリングし、T4DNAリガーゼで
組み換え体DNAを調製する。この過程において、
使用すに制限酵素の種類に制限はない。またアル
カリフオスフアターゼ処理は必須としない。こう
して調製した組み換え体DNAの中より目的とす
るGSH−の遺伝子gsh選択するため、全組み
換え体DNAを、E.coliBより変異誘導したGSH
−活性欠損株C1001のカルシウムイオン処理に
よつて(モレキユラージエネラルジエネテイクス
(Molec.gen.Genet.)、124,1−10(1973))コン
ビテント化した菌体に導入する。かくして得られ
るDNA導入株中より、目的の遺伝子gsh−を
持つ株を選択するため、テトラメチルチウラムダ
イサルフアイド(以下TMTDと略称する)80μ
g/mlおよびアンビシリン(以下Amと略称す
る)5μg/ml又はテトラサイクリン(以下Tcと
略す)5μg/mlを含む最小寒天培地〔KH2PO4
0.3%,K2HPO4 0.7%,MgSO4・7H2O 0.01%、
(NH4)2SO4 0.1%、グルコース0.5%、寒天1.5
%〕(以下DM培地と略称する。)に塗布し、37℃
で10〜40時間培養する。かくして生じる大きなコ
ロニーを選択することによつて、目的の遺伝子
gshを持つ株を容易に取得できる。この株の持
つ組み換え体DNAをpBR322−gshと称する。
この組み換え体DNAを保持する菌株を、L−培
地〔酵母エキス0.5%、グルコース0.1%、
NaCl0.5%、ペプトン1.0%(PH7.2)〕にて対数増
殖期後期まで生育させた後、150μg/mlとなる
ようにクロラムエニコール(以下Cmと略称す
る)を添加して、16時間培養を続け菌体内の組み
換え体DNAの量を増大させる。この菌体を集菌
後、常法通り(ニユークレイツク アシツド リ
サーチ(Nucleic Acid Res.)、7,1513−1517
(1979))密度勾配遠心によつてpBR322−gsh
を大量に調製する。かくして得られた、組み換え
体DNA:pBR322−gsの分子量は4.2メガダル
トン(Md)であり、その構造はpBR322のHimd
部位に1.6MdのRC912株由来の染色体DNA断
片が導入されたものである(第1図イ)。またPst
でRC912の染色体DNAを処理することによつ
て、第1図ロのような組み換え体も得られる。こ
の組換え体DNA:pBR322−gshをE.coli由来
の種々の変異株、例えばRC912、C600に導入す
ることによつて、GSH−活性が特異性に増強
された菌株を得ることができる。
GSH−,両酵素活性増強遺伝子のクローニ
ング
次の、GSH−およびGSH−の両活性を同
時に増強した菌株の造成は、以下の2通りの方法
で行なうことができる。第一の方法は、E.coli由
来の変異株にpBR322−gshとpBR322−gsh
を共存させる方法である。ここで用いられる
pBR322−gshは、特願昭56−120546に記載し
たとおり、RC912由来の染色体DNAを制限酵素
Pstで処理して取得される組み換え体DNA:
pBR322−gsh(分子量4.7Mdで2.1Mdに相当す
るRC912染色体DNA断片を、pBR322のPstの
部位に挿入した構造を有する(第2図参照))が
用いられる。
2種の組み換え体DNAは、先述した方法でコ
ンビテント化したE.coli由来の変異株に導入され
るが、その導入の順序は問わず、場合によつて
は、pBR322−gshとpBR322−gshを混合し
て同時に導入してもよい。これらハイブリドプラ
スミド導入株の選択は前述したTMTDに対する
耐性、あるいはアンビシリン(以下Amと略称す
る)およびテトラサイクリン(以下Tcと略称す
る)に対する感受性を指標にして行なうことがで
きる。例えばE.coliBより変異誘導された株C912
(GSH−活性欠損株)にpBR322−gshの導入
された株の選択は、Tcを20μm/ml含むL−培地
に生育する菌として容易に行なえる。またC912
株にpBR322−gsh(第1図イのプラスミド)
を導入した株は、Amを20μg/mlを含むL−培
地に生育する菌として選択できる。L−培地の代
りに先述したDM培地を用いる場合には、10〜
20μg/mlのTMTDに耐性の菌として選択するこ
とが可能である。またpBR322−gsh,pBR322
−gshの両方を導入した株は、Amを20μg/ml
およびTcを20μg/ml含むL−培地に生育する菌
として容易に選択できる。
かくして同一菌体内に2種の組換え体DNA:
pBR322−gshとpBR322−gshと合わせ持ち、
GSH−およびGSH−活性が同時に増強され
た菌株を得ることができる。
GSH−とGSH−の両活性を高める第2の
方法は、GSH−ととGSH−の両遺伝子を同
一のベクターに連結して、E.coli由来の株に導入
する方法である。その方法としては、先ず
pBR322−gshをPstで処理して遊離する
RC912由来のDNA断片を単離する。この断片の
単離には、pBR322−gshのPst処理物をアガ
ロースゲル電気泳動にかけて分離後、ゲルより抽
出することによつて容易に行なえるメソド イン
エンテイモロジー(Methods in
Enzymology)、68,176−182(1979)参照」。単
離されたDNA断片をPstで処理したpBR322−
gsh(第1図イのプラスミド)と混合する。こ
の混合物をT4DNAリガーゼで処理後カルシウム
処理でコンビテント化したE.coli由来の株、例え
ばC912株に導入する。目的とするgshとgsh
の遺伝子を含む組み換え体DNA、(これを
pBR322−gsh・と称する)を保持する菌株
の選択は、形質転換走査後のC912株を
TMTD10μg/mlを含むDM−寒天培地に生育可
能な菌体として容易に行なえる(第3図参照)。
かくしてベクターpBR322上に、GSH−,
GSH−の両遺伝子gshとgshを持つ組み換
え体DNA:pBR322−gsh・が得られ、この
組み換え体DNAをE.coli由来の株に導入するこ
とにより、GSH−,GSH−活性を同時に増
強せしめた菌株を取得できる。GSH−とGSH
−活性を同時に増強するもう一つの方法として
は、ベクターpBR322の代りにpBR325を使うこ
ともできる。pBR325上にGSH−,GSH−
の2つの遺伝子gshとgshを組み込む方法は、
基本低には上述したpBR322の場合とは同じであ
る。その手順は第4図に示すように、pBR322−
gshよりPst処理でgshを含むDNA断片を
取り出す。また同様にpBR322−gshをHind
処理してgshを含むDNA断片をとり出す。こ
の2種のDNA断片を、pBR325のPst部位およ
びHimd部位に挿入し、pBR325上にgshをも
つ組み換え体DNA:pBR325−gsh・を調製
する。この場合pBR325はCm耐性の遺伝子を持
つているので、形質転換株の選択が非常に容易と
なる。pBR325−gsh・をE.coli由来の種々の
菌株に導入することによつてGSH−とGSH−
の活性が同時に増強された、菌体を得ることが
できる。
グルタチオンの製造法
かくして得られるGSH−,GSH−および
GSH−の活性が増強された大腸菌を用いる
GSHの生産は、以下のように行なうことができ
る。GSH−あるいはGSH−とGSH−の両
活性が増強された菌株を、炭素源、窒素源、無機
塩などを含む栄養培地、あるいは最少培地(DM
培地など)に接触し振蘯培養する。酸素源として
は、クルコース、フラクトース、グリセロール、
シユークロースなど、また窒素源としては、塩化
アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニ
ウム、(尿素)などの無機態窒素の他、酵母エキ
ス、ペプトン、肉エキスなどの有機体窒素を使用
できる。また微量金属元素として、塩化マグネシ
ウム、塩化マンガンなどの添加も効果的である。
用いる炭素源の濃度は0.1〜5%、好適には0.5
%、窒素源の濃度は0.05〜5%、好適には0.5%、
また微量金属元素は、0.005%程度添加するのが
好ましい。培養温度は20〜40℃、好適には37℃、
また培養PHは6〜8、好適には7が好ましい。か
くして培養終了液より菌体を集めて、一度0.85%
の生理的食塩水で洗浄液、水懸濁液として、これ
を100℃の沸とう水中で1〜10分、好適には1分
処理することにより大腸菌菌体内のGSHを抽出
できる。また、上記培養後の菌体を集菌した後、
該菌体を以下に述べるような処理をし、これをグ
ルタミン酸、システイン、グリシン、マグネシウ
ムイオン、ATP、そして好ましくは適当なATP
再生系存在下に反応せしめることにより、GSH
を製造することができる。このような菌体処理物
としては、菌体の有機溶媒処理物、界面活性剤処
理物、菌体の音波破砕物、音波処理後に遠心で得
られる無細胞抽出液、あるいは適当な担体に固定
した菌体、あるいは酵素が挙げられる。この場
合、利用できる有機溶媒としては、アセトン、ト
ルエン、エーテルなど、界面活性剤としては、ト
リトン×100、ドデシル硫酸、セチニトリメチル
アンモニウムプロミドなどが利用される。また、
菌体あるいは酵素の固定化にはポリアクリルアミ
ドゲル、カラギーナンゲル、アルギン酸ゲル、光
硬化樹脂などの他のDEAE−セルロース、DEAE
−セフアデツクス等も担体として用いることがで
きる。またかかる反応に利用されるATP再生系
としては、大腸菌のもつアセテートキナーゼ反
応、カルバメートキナーゼ反応あるいは微生物の
解糖系が好適である。GSH生成反応は酵素含有
物を10〜100mMのクルタミン酸(好適には
80mM)、5〜40mMのシステイン(好適には
20mM)、5〜50mMのグリシン(好適には
20m)、1〜30mMのマグネシウムイオン(好適
には10mM)、1〜20mMのATP(好適には
10mM)を含む反応液で、20℃〜40℃(好適には
37℃)また反応PHは6〜9(好適には7.5)で数時
間接触させることによつて行える。本反応系にお
いて、アセテートキナーゼ反応をATP再生系と
して用いる場合には、アセチルリン酸5〜40mM
(好適には20mM)を添加すればよい。大腸菌は
強いアセテートキナーゼ活性をもつているので、
アセテートキナーゼ源を添加する必要はない。
上記に様にして、抽出あるいは反応液中に生成
したGSHは、通常のイオン交換樹脂のカラムで
容易に単離される。まず抽出液あるいは反応液の
PHを硫酸で3.0に合わせた後、これをカチオン交
換樹脂、例えばダイアイオンPK−228H+に導通
し、0.5Mの水酸化アンモニウムで溶出する、溶
出液のPHを硫酸で4.5に合わせた後、アニオン交
換樹脂、例えばデオライトA2(CH3COO-型)に
導通する。吸着したGSHを0.5M硫酸で溶出後、
エタノールを50%になるように添加することによ
つて結晶GSHを単離取得できる。
以下実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。なお、pBR322−gsh,pBR322−gshお
よびpBR322−gshの両方、pBR322−gsh,
およびpBR325−gsh,の各々をRC912に
移入した株は、工業技術院微生物工業技術研究所
に各々受託番号 微工研条寄第336号(FERM
BP−336、微工研菌寄第6731号(FERM P−
6731)より移管)、微工研菌寄第6732号(FERM
P−6732)同第3733号(FERM P−6733)およ
び微工研条寄第337号(FERM BP−337、微工
研菌寄第6734号(FERM P−6734)より移管)
として寄託された。
実施例 1
(pBR322−gshの調製およびそれを保持す
る菌株)
エツシエリビア・コリーB(E.coli B
(ATCC23226))より変異誘導された変異株
RC912をL−培地で対数増殖期まで生育させた後
集菌し、生理的食塩水(0.85%)で1回洗浄す
る。かくして得られる菌体1g(湿重量)よりフ
エノール法〔Biochm,Biophys,Acta,72,
619−629(1963)〕で染色体DNAを抽出し、約1.6
mgのDNAを得た。この染色体DNA1μgをHind
で37℃、30分間処理して断片化し、別にHind
で2時間処理後、Ullrichらの方法(Science
196,1313−1319(1977)でアルカリフオスフアタ
ーゼ処理した1μgのベクタープラスミドpBR322
と混合し、T4DNAリガーゼで10℃16時間処理
し、組み換え体DNAを調製する。目的の組み換
え体DNA:pBR322:gshを選択するため得ら
れた全組み換え体をE.coli Bより変異誘導され
たGSH−欠損株C1001のコンビテントな菌体に
導入し、pBR322−gshをもつ菌株を選択する
ため、TMTD80μg/mlを含むDM培地に塗布す
る。37℃で40時間培養後、生じた大きなコロニー
を釣菌することによつてGSH−の遺伝子gsh
を持つ組み換え体DNA:pBR322−Gshを含む
菌株を得た。該菌体よりpBR322−gshを密度
勾配遠心により大量調製した。得られた組み換え
体DNAの制限構造は第1図イの通りであつた。
分子量は4.2MdでベクターpBR322のHind部
位に1.6MdのRC912由来のDNA断片が組み込ま
れている。本実施例においてHindの代りにPst
を用いることによつて同様な組み換え体DNA
を得ることができる「第1図ロ」。この場合の組
み換え体DNAの分子量は8.0MdでpBR322のPst
部位にRC912由来の5.4Mdに相当するDNA断
片が組み込まれている。かくして得られた
pBR322−gsh(第1図イ))をE.coli B由来の
種々の変異株に導入した。異変株への導入は、先
術のカルシウム処理法〔Molec.gen.Genet.,124,
1−10(1973)〕によつて菌体をコンビテント化し
て行ない、形質転換株の選択は20μg/mlのアン
ビシリンを含むL−培地、又は10μg/ml〜80μ
g/mlのTMTDを含むDM培地で、各薬剤の耐
性株として行なうことが出来る。かくして得られ
る形質転換株のもつGSH−およびGSH−活
性を表1に示した。なお、各酵素活性は、DM培
地で対数増殖期の菌体より調製した菌体抽出液を
用いて行なつた。また酵素活性はジヤーナル オ
ブ ジエネラル マイクロバイオロジー(J.Gen.
Microbiol)128.1047〜1052(1982)に記載の測
定法に従つた。
【表】
実施例 2
実施例1の表1記載の菌株を500mlのDM培地
に接種し、37℃で3時間振盪培養する。かくして
得られる対数増殖期の菌体を集め、0.85%の生理
的食塩水で1回洗浄する。この菌体を再度水に懸
濁し50ml/mlの溶液とする。この懸濁液0.5mlを
100℃で1分間加熱し、菌体中のグルタチオンを
抽出する。かくして得られたグルタチオン量は表
2に示す通りであつた。
【表】
定量法:アナリテイカル バイオケミストリー
(Anal.Biochem.)27,502−522(1969)
実施例 3
(pBR322−gshおよびpBR322−gshを合
せ持つ菌株)
実施例1の表1記載の菌株C912/pBR322−
gsh.C1001/pBR322−gshおよびRC912/
pBR322−gshを各々カルシウムイオン処理で
コンビテント化した後、組み換え体DNA:
pBR322−gshを導入、同一菌株中にpBR322−
gshとpBR322−gshの両者を保持する形質転
換株を造成した。これら形質転換株のGSH−,
GSH−活性および菌体内のグルタチオン含量
は表3に示す通りであつた。
【表】
実施例 4
(pBR322−gsh,の調製およびそれを保
持する菌株)
pBR322−gsh50μgをPstで処理した後、
アガロースゲル電気泳動によつて生じたDNA断
片を分離する。小断片を含むゲルを切り出し、こ
れを透析チユーブに入れて再び電気泳動にかけ、
ゲル中に存在するDNA断片をゲル外へ出す。か
くして約5μgのgshを含むDNA断片を得た。
次に、pBR322−gsh1μgをPstで処理した
後、上記調製したgshを含むDNA断片1μgを
加え、T4DNAリガーゼで処理する。かくして
pBR322上に、gshとgshの両遺伝子を合せ持
つ組み換え体DNA:pBR322−gsh・が得ら
れる。このpBR322−gsh・をE.coli由来の菌
株にカルシウム処理で導入する。形質転換株は
20μg/mlのTMTDを含むDM培地上に生育する
大コロニーを釣菌することによつて容易に選択で
きる。かくして得られる性質転換株のもつGSH
−,GSH−活性およびGSH含量は下表の通
りであつた。
【表】
実施例 5
(pBR325−gsh・の調製およびそれを保
持する菌株)
pBR322−gsh50μgをPstで処理し、実施
例4と同様にgshを含むDNA断片4μgを取得
した。他方ベクターpBR325をPstで処理し、
この1μgにgshを含むDNA断片1μgを加えて
T4DNAリガーゼで処理する。目的とする組み換
えDNA:pBR325−gshを取得するためリガー
ゼ処理物でC912株を形質転換し、pBR325−gsh
を保持する菌株を20μg/mlのTMTDと5μ
g/mlのテトラサイクリンを含むDM培地上に生
育するコロニーとして取得した。次いでこの菌株
より密度勾配遠心でpBR325−gshを大量調製
する。この組み換え体DNA:pBR325−gshに
gshに組み込ませるため、まずpBR322−gsh
(50μg)をHinddで処理し、実施例4同様に、
その断片を電気泳動で分離し、gshを含む
DNA断片約7μgを得た。このDNA断片1μgを
Hindで処理したpBR325−gsh1μgと混合
し、T4DNAリガーゼで処理する。かくして、
pBR325上にgshとgshの両遺伝子を合せ持つ
組み換え体DNA:pBR325−gsh・をin
vitroで合成できる。これをE.coli B由来の種々
の株にカルシウム処理法で導入する。形質転換株
の選択は、80μg/mlのTMTDと2μg/mlのク
ロランフエニコールを含むDM培地で大コロニー
を釣菌することによつて行なうことができる。か
くして造成したpBR325−gsh・を含む菌株
のもつGSH−,GSH−活性およびGSH含量
は下表の通りであつた。
【表】
実施例 6
実施例2表2記載の株RC912/pBR322−gsh
、実施例3表3記載の株RC912/pBR322−
gsh,−gsh、実施例4表4記載の株RC912/
pBR322−gsh・、および実施例5表5記載
の株RC912/pBR325−gsh・を実施例2と
同様に、DM培地にて培養する。対数増殖期の菌
体を集菌後、0.85%の生理的食塩水で1回洗浄
後、5mMトリス塩酸緩衝液PH7.5)に懸濁し、
90KHzで5分間破砕し、破砕物を15.000r.p.m,30
分遠心する。かくして得られる菌体抽出液を
20mML−グルタミン酸、20mML−システイン、
20mMグリシン、10mM塩化マグネシウム、
10mM ATP、10mMアセチルリン酸、50mMト
リス−塩酸緩衝液(PH7.0)を含む反応液中で37
℃ 2時間インキユベートする。かくして反応液
中に生成したグルタチオンは下表の通りであつ
た。
【表】
実施例 7
実施例5の表5に記載の株RC912/pBR325−
gsh・をペプトン1.0%、酵母エキス1.0%、
肉エキス0.5%、グリコース1.0%、硫酸マグネシ
ウム、7水和物0.01%、リン酸1カリウム0.5%、
クロラムフエニコール20μg/mlを含む培地(PH
7.0)1000mlに接種し、30℃で20時間通気振とう
培養する。菌体を集菌後、生理食塩水で一度洗浄
した後、生菌体28g(湿重量)を30%塩化カリウ
ム溶液15mlに懸濁し、これに33.5%アクリルアミ
ドモノマー13ml、20%N,N′−メチレンビスア
クリルアミド2ml、5.0%β−ジメチルアミノプ
ロピオニトリル5mlおよび6.5%過硫酸カリウム
6mlを加え、20℃でゲルが生成されるまで放置す
る。ついでこの固定化した菌を1辺2mmの立方体
に成型し、生理食塩水にて洗浄することにより固
定化エツシエリヒア・コリーRC912/pBR325−
gsh・80gを得る。プラスミドを含有しない
RC912株についても同様の方法で固定化菌体を調
整した。
調整した固定化菌体2.5gを80mML−グルタミ
ン酸、20mML−システイン、20mMグリシン、
25mM塩化マグネシウム、20mM ATP、20mM
アセチルリン酸、25mMリン酸カリウム緩衝液
(PH7.0)を含む反応液5ml中で37℃で振とう反応
させ、経時的に生成したグルタチオンを定量した
結果、下表の通りであつた(転換率はL−システ
インからの転換率を示す)。
【表】
実施例 8
実施例5の表5に記載の株RC912/pBR325−
gsh・及びRC912株を実施例7と同じ培地で
培養する。菌体を集菌後(湿重量10g)、生理食
塩水で一度洗浄した後、生理食塩水10mlに懸濁
し、37℃に加温する。これに3.1%のカラギ−ナ
ン水溶液(37℃)20mlを加えて混合し、この混合
液を2%塩化カリウム水溶液中にノズルから滴下
させ直径約3mmの球状ゲルを調整する。この固定
化菌体2.5gを実施例7と同じ反応液5ml中で37
℃にて振とう反応させ、経時的に生成したグルタ
チオンを定量した結果、表8の如くであつた(転
換率はL−システインからの転換率を示す。)。又
4時間反応後固定化菌体を濾別し、同じ反応液で
繰返し反応した場合の反応4時間目のグルタチオ
ン生成量を定量した結果を表9に示す。なお反応
液中のATPおよびアセチルリン酸の濃度を種々
変化させてもほぼ同様の結果が得られた。
【表】
【表】
【図面の簡単な説明】
【表】
【表】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improved method for producing glutathione using a recombinant plasmid in which a gene for a glutathione biosynthetic enzyme is incorporated into an E. Coli vector. Glutathione is
Tribeptide, which is composed of glutamic acid, cysteine, and glycine, is used as a treatment for a wide range of liver diseases.
It is also an important compound that is frequently used as a reagent.
Conventionally, glutathione has been produced by organic synthesis or by extraction from microorganisms (particularly yeast), but the former has a long and complex reaction process, while the latter requires complicated operations and low intracellular levels. This method cannot necessarily be said to be advantageous due to the content, and there is a desire to develop a more efficient production method.
In view of this current situation, the present inventors combined biochemical methods and genetic recombination technology to transform Escherichia coli to impart glutathione synthesis activity, and cultured this Escherichia coli to achieve high production of glutathione. succeeded in manufacturing the product using sex. Glutathione (hereinafter abbreviated as GSH) is produced by two enzymes, γ-glutamyl-L-cysteine synthase (hereinafter abbreviated as GSH-), which requires adenosine-5'-triphosphate (hereinafter abbreviated as ATP) to react.
It is biosynthesized from glutamic acid, cysteine, and glycine, catalyzed by glutathione synthetase (hereinafter abbreviated as GSH-). already,
The present inventors bred E. coli in which the first enzyme GSH-activity was enhanced through genetic recombination,
It was revealed that this strain was excellent as a GSH-producing strain (Patent Application No. 120546 (1983)).
20188)). As a result of further intensive research into improving this strain, the present inventors succeeded in cloning the gene for GSH-, the second enzyme involved in GSH biosynthesis (hereinafter abbreviated as gsh-), and enhanced GSH-activity. obtained the E. coli strain. The present invention
The present invention relates to a method for enzymatically producing glutathione using a recombinant plasmid with enhanced GSH-activity or a recombinant plasmid with enhanced GSH- and GSH-enzyme activities. Hereinafter, the present invention will be explained in the order of cloning of the GSH gene, cloning of the gene that enhances GSH and both enzyme activities, and a method for producing glutathione using the same. The vector used in the present invention is not particularly limited as long as it is an E.Coli vector plasmid with a relatively high copy number or a phage, but the case where pBR322 and pBR325 plasmids are used will be described. Cloning of GSH-gene In the present invention, the method applied to clone the GSH-gene gsh first involves using E. coli B (E. coli) as a host E. coli.
Agricultural and Biological Chemistry (Agric.Biol.Chem.) strain was used. 45 (g) 2131 (1981) to obtain a revertant strain RC912 of the GSH-deficient strain C912. ), 72 , 619
-629 (1963)] and fragment the chromosomal DNA with an appropriate restriction enzyme, such as Hind. On the other hand, the vector pBR322 was cut with the same restriction enzymes used to fragment the chromosomal DNA and further digested with the same restriction enzymes used to fragment the chromosomal DNA. 196 , 1313−
Treat with alkaline phosphatase according to the method of 1319 (1977). The thus obtained pBR322 treated product is mixed with the previously prepared chromosomal DNA treated product, annealed at 75°C for 5 minutes, and recombinant DNA is prepared using T 4 DNA ligase. In this process,
There are no restrictions on the type of restriction enzyme that can be used. Furthermore, alkaline phosphatase treatment is not essential. In order to select the target GSH- gene gsh from among the recombinant DNAs prepared in this way, all the recombinant DNA was converted into GSH mutagenized from E.coliB.
- Introduce the activity-defective strain C1001 into concomitant bacterial cells by treatment with calcium ions (Molec. gen. Genet., 124 , 1-10 (1973)). In order to select a strain with the desired gene gsh- from the DNA-introduced strains thus obtained, 80μ of tetramethylthiuram disulfide (hereinafter abbreviated as TMTD) was added.
Minimum agar medium [KH 2 PO 4
0.3%, K 2 HPO 4 0.7%, MgSO 4.7H 2 O 0.01%,
( NH4 ) 2SO4 0.1 %, glucose 0.5%, agar 1.5
%] (hereinafter abbreviated as DM medium) and incubated at 37°C.
Incubate for 10 to 40 hours. By selecting large colonies thus generated, the target gene can be isolated.
You can easily acquire stocks that have gsh. The recombinant DNA of this strain is called pBR322-gsh.
The strain holding this recombinant DNA was transferred to L-medium [yeast extract 0.5%, glucose 0.1%,
After growing to the late log phase in NaCl 0.5%, peptone 1.0% (PH 7.2)], chloramenicol (hereinafter abbreviated as Cm) was added at a concentration of 150 μg/ml for 16 hours. Continue culturing to increase the amount of recombinant DNA within the bacterial cells. After collecting these bacteria, they were collected using the usual method (Nucleic Acid Res., 7, 1513-1517).
(1979)) pBR322−gsh by density gradient centrifugation.
Prepare in large quantities. The molecular weight of the thus obtained recombinant DNA: pBR322-gs is 4.2 megadaltons (Md), and its structure is similar to Himd of pBR322.
A 1.6Md chromosomal DNA fragment derived from the RC912 strain was introduced into this site (Figure 1A). Also Pst
By treating the chromosomal DNA of RC912, a recombinant as shown in Figure 1B can also be obtained. By introducing this recombinant DNA: pBR322-gsh into various mutant strains derived from E. coli, such as RC912 and C600, strains in which GSH-activity is specifically enhanced can be obtained. Cloning of a gene that enhances GSH- and both enzyme activities Next, construction of a strain that simultaneously enhances both GSH- and GSH-activities can be carried out by the following two methods. The first method is to transform pBR322-gsh and pBR322-gsh into mutant strains derived from E. coli.
This is a way to coexist. used here
pBR322-gsh is derived from chromosomal DNA derived from RC912 using restriction enzymes, as described in Japanese Patent Application No. 120546/1983.
Recombinant DNA obtained by treatment with Pst:
pBR322-gsh (having a structure in which an RC912 chromosomal DNA fragment with a molecular weight of 4.7 Md and corresponding to 2.1 Md was inserted into the Pst site of pBR322 (see Figure 2)) is used. The two types of recombinant DNA are introduced into the E. coli-derived mutant strain made compatible using the method described above, but the order of introduction does not matter; in some cases, pBR322-gsh and pBR322-gsh may be mixed and introduced at the same time. Selection of these hybrid plasmid-introduced strains can be carried out using the above-mentioned resistance to TMTD or sensitivity to ambicillin (hereinafter abbreviated as Am) and tetracycline (hereinafter abbreviated as Tc) as indicators. For example, strain C912 mutated from E.coliB
A strain into which pBR322-gsh has been introduced (GSH-activity-deficient strain) can be easily selected as a strain that grows in L-medium containing 20 μm/ml of Tc. Also C912
strain pBR322-gsh (plasmid in Figure 1 A)
The strain into which Am is introduced can be selected as a strain that grows in L-medium containing 20 μg/ml of Am. When using the above-mentioned DM medium instead of L-medium, 10~
It is possible to select bacteria resistant to 20 μg/ml of TMTD. Also, pBR322−gsh, pBR322
The strain introduced with both -gsh and 20 μg/ml of Am
It can be easily selected as a bacterium that grows in L-medium containing 20 μg/ml of Tc and Tc. Thus, two types of recombinant DNA within the same bacterial body:
Combined with pBR322−gsh and pBR322−gsh,
A strain can be obtained in which GSH- and GSH-activity are simultaneously enhanced. A second method for increasing both GSH- and GSH- activities is to link both GSH- and GSH- genes to the same vector and introduce the vector into an E. coli-derived strain. As a method, first
Treat pBR322−gsh with Pst to release it
Isolate the RC912-derived DNA fragment. This fragment can be easily isolated using Methods in Entemology, which can be easily performed by subjecting the Pst-treated product of pBR322-gsh to agarose gel electrophoresis, separating it, and then extracting it from the gel.
Enzymology), 68 , 176-182 (1979). pBR322−, the isolated DNA fragment was treated with Pst.
gsh (plasmid in Figure 1A). This mixture is introduced into a strain derived from E. coli, such as the C912 strain, which has been treated with T 4 DNA ligase and made compatible by calcium treatment. Target gsh and gsh
recombinant DNA containing the gene (this
Selection of strains harboring pBR322-gsh was performed using strain C912 after transformation scanning.
This can be easily carried out using bacterial cells that can grow on a DM-agar medium containing 10 μg/ml of TMTD (see Figure 3).
Thus, on vector pBR322, GSH-,
A recombinant DNA containing both GSH- genes, gsh and gsh, was obtained: pBR322-gsh. By introducing this recombinant DNA into an E. coli-derived strain, GSH- and GSH- activities were simultaneously enhanced. You can obtain bacterial strains. GSH− and GSH
- Another way to simultaneously enhance the activities is to use pBR325 instead of vector pBR322. GSH−, GSH− on pBR325
The method of incorporating the two genes gsh and gsh is as follows.
The basic value is the same as in the case of pBR322 described above. The procedure is as shown in Figure 4, pBR322-
DNA fragments containing gsh are extracted from gsh by Pst treatment. Similarly, Hind pBR322−gsh
Process to extract DNA fragments containing gsh. These two types of DNA fragments are inserted into the Pst site and Himd site of pBR325 to prepare a recombinant DNA having gsh on pBR325: pBR325-gsh. In this case, since pBR325 has a Cm resistance gene, selection of transformed strains becomes extremely easy. By introducing pBR325-gsh into various strains derived from E. coli, GSH- and GSH-
It is possible to obtain microbial cells in which the activities of the following are simultaneously enhanced. Method for producing glutathione GSH−, GSH− and
Using E. coli with enhanced GSH− activity
Production of GSH can be carried out as follows. Bacterial strains with enhanced GSH- or both GSH- and GSH- activities are grown in nutrient media containing carbon sources, nitrogen sources, inorganic salts, etc., or minimal media (DM).
culture medium, etc.) and culture by shaking. Oxygen sources include crucose, fructose, glycerol,
In addition to inorganic nitrogen such as ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium sulfate, and (urea), organic nitrogen such as yeast extract, peptone, and meat extract can be used as the nitrogen source. It is also effective to add magnesium chloride, manganese chloride, etc. as trace metal elements.
The concentration of the carbon source used is 0.1-5%, preferably 0.5
%, the concentration of the nitrogen source is 0.05-5%, preferably 0.5%,
Further, it is preferable to add trace metal elements in an amount of about 0.005%. Culture temperature is 20-40℃, preferably 37℃,
Further, the culture pH is preferably 6 to 8, preferably 7. In this way, the bacterial cells were collected from the cultured solution, and once 0.85%
The GSH in the E. coli cells can be extracted by using physiological saline as a washing solution or water suspension and treating this in boiling water at 100° C. for 1 to 10 minutes, preferably 1 minute. In addition, after collecting the bacterial cells after the above culture,
The bacterial cells are treated as described below and treated with glutamic acid, cysteine, glycine, magnesium ions, ATP, and preferably appropriate ATP.
By reacting in the presence of a regeneration system, GSH
can be manufactured. Examples of such bacterial cell treatments include organic solvent-treated bacterial cells, surfactant-treated bacterial cells, sonicated bacterial cells, cell-free extracts obtained by centrifugation after sonication, or cell-free extracts obtained by centrifugation after sonication. Examples include bacterial cells and enzymes. In this case, usable organic solvents include acetone, toluene, and ether, and surfactants include Triton x 100, dodecyl sulfate, and cetinitrimethylammonium bromide. Also,
For immobilization of bacterial cells or enzymes, other DEAEs such as polyacrylamide gel, carrageenan gel, alginate gel, photocurable resin, cellulose, DEAE etc.
- Cephadex and the like can also be used as carriers. As the ATP regeneration system used in such a reaction, the acetate kinase reaction and carbamate kinase reaction of Escherichia coli, or the glycolytic system of microorganisms are suitable. The GSH production reaction is performed by converting the enzyme-containing material into 10-100mM curtamic acid (preferably
80mM), 5-40mM cysteine (preferably
20mM), 5-50mM glycine (preferably
20m), 1-30mM magnesium ions (preferably 10mM), 1-20mM ATP (preferably
10mM) at 20°C to 40°C (preferably
(37°C) The reaction pH is 6 to 9 (preferably 7.5) and the reaction can be carried out by contacting for several hours. In this reaction system, when using acetate kinase reaction as an ATP regeneration system, 5-40mM of acetyl phosphate
(preferably 20mM) may be added. Since E. coli has strong acetate kinase activity,
There is no need to add an acetate kinase source. GSH produced in the extraction or reaction solution as described above can be easily isolated using an ordinary ion exchange resin column. First, extract or reaction solution
After adjusting the pH to 3.0 with sulfuric acid, it is passed through a cation exchange resin, such as Diaion PK-228H + , and eluted with 0.5 M ammonium hydroxide. After adjusting the pH of the eluate to 4.5 with sulfuric acid, conductive to an anion exchange resin, such as Deolite A2 (CH 3 COO - type). After eluting the adsorbed GSH with 0.5M sulfuric acid,
Crystalline GSH can be isolated and obtained by adding ethanol to 50%. The present invention will be specifically explained below with reference to Examples. In addition, pBR322-gsh, both pBR322-gsh and pBR322-gsh, pBR322-gsh,
and pBR325-gsh, respectively, were transferred into RC912, and the strains were each transferred to the National Institute of Microbiology, Agency of Industrial Science and Technology, with accession number No. 336 (FERM).
BP-336, FERM P-
6731)), Microtechnical Research Institute No. 6732 (FERM
P-6732) FERM P-6733 (FERM P-6733) and FERM BP-337 (transferred from FERM BP-337, FERM P-6734)
Deposited as. Example 1 (Preparation of pBR322-gsh and strain retaining it) E.coli B
(ATCC23226)) Mutant strain induced by mutation
After growing RC912 in L-medium to the logarithmic growth phase, the cells are collected and washed once with physiological saline (0.85%). From 1 g (wet weight) of the bacterial cells thus obtained, the phenol method [Biochm, Biophys, Acta, 72 ,
619-629 (1963)] to extract chromosomal DNA, approximately 1.6
mg of DNA was obtained. Hind 1 μg of this chromosomal DNA
Fragment by processing at 37°C for 30 min and separate Hind.
After treatment for 2 hours, the method of Ullrich et al. (Science
1 μg of vector plasmid pBR322 treated with alkaline phosphatase in 196, 1313-1319 (1977).
and treated with T4 DNA ligase at 10°C for 16 hours to prepare recombinant DNA. To select the desired recombinant DNA: pBR322: gsh, all the obtained recombinants were introduced into the compatible cells of the GSH-deficient strain C1001, which was mutated from E. coli B, and a strain carrying pBR322-gsh was obtained. For selection, spread on DM medium containing 80 μg/ml of TMTD. After culturing at 37°C for 40 hours, the GSH- gene gsh was isolated by harvesting large colonies.
A strain containing a recombinant DNA: pBR322-Gsh was obtained. A large amount of pBR322-gsh was prepared from the bacterial cells by density gradient centrifugation. The restriction structure of the obtained recombinant DNA was as shown in Figure 1A. The molecular weight is 4.2Md, and a 1.6Md RC912-derived DNA fragment is inserted into the Hind site of vector pBR322. In this example, Pst is used instead of Hind.
similar recombinant DNA by using
"Figure 1 B" that can be obtained. In this case, the molecular weight of the recombinant DNA is 8.0Md and the Pst of pBR322
A DNA fragment corresponding to 5.4Md derived from RC912 is incorporated at this site. thus obtained
pBR322-gsh (Fig. 1A)) was introduced into various mutant strains derived from E. coli B. For introduction into mutant strains, the advanced calcium treatment method [Molec.gen.Genet., 124 ,
1-10 (1973)], and the transformed strains were selected using L-medium containing 20 μg/ml ambicillin or 10 μg/ml to 80 μg/ml.
This can be done as a resistant strain for each drug using DM medium containing g/ml of TMTD. Table 1 shows the GSH- and GSH-activities of the thus obtained transformed strain. In addition, each enzyme activity was carried out using a bacterial cell extract prepared from bacterial cells in logarithmic growth phase in DM medium. Enzyme activity was also determined by the Journal of General Microbiology (J.Gen.
Microbiol) 128 . 1047-1052 (1982). [Table] Example 2 The strains listed in Table 1 of Example 1 were inoculated into 500 ml of DM medium, and cultured with shaking at 37°C for 3 hours. The thus obtained bacterial cells in the logarithmic growth phase are collected and washed once with 0.85% physiological saline. This bacterial cell is resuspended in water to make a 50 ml/ml solution. 0.5ml of this suspension
Heat at 100°C for 1 minute to extract glutathione from the bacterial cells. The amount of glutathione thus obtained was as shown in Table 2. [Table] Assay method: Analytical Biochemistry (Anal.Biochem.) 27 , 502-522 (1969) Example 3 (Bacterial strain having both pBR322-gsh and pBR322-gsh) Bacterial strain C912/ described in Table 1 of Example 1 pBR322−
gsh. C1001/pBR322-gsh and RC912/
After each pBR322-gsh was made compatible by calcium ion treatment, the recombinant DNA:
pBR322-gsh was introduced into the same strain.
A transformed strain carrying both gsh and pBR322-gsh was constructed. GSH− of these transformed strains,
GSH-activity and glutathione content within the bacterial cells were as shown in Table 3. [Table] Example 4 (Preparation of pBR322-gsh and strain retaining it) After treating 50 μg of pBR322-gsh with Pst,
Separate the generated DNA fragments by agarose gel electrophoresis. The gel containing the small fragments was cut out, placed in a dialysis tube, and subjected to electrophoresis again.
DNA fragments present in the gel are brought out of the gel. In this way, a DNA fragment containing about 5 μg of gsh was obtained. Next, 1 μg of pBR322-gsh is treated with Pst, 1 μg of the gsh-containing DNA fragment prepared above is added, and the mixture is treated with T 4 DNA ligase. Thus
A recombinant DNA containing both gsh and gsh genes is obtained on pBR322: pBR322-gsh. This pBR322-gsh• is introduced into an E. coli-derived strain by calcium treatment. The transformed strain is
It can be easily selected by picking large colonies growing on DM medium containing 20 μg/ml of TMTD. The GSH of the thus obtained reversible strain
-, GSH- activity and GSH content are as shown in the table below. [Table] Example 5 (Preparation of pBR325-gsh and the strain harboring it) 50 μg of pBR322-gsh was treated with Pst to obtain 4 μg of a DNA fragment containing gsh in the same manner as in Example 4. On the other hand, vector pBR325 was treated with Pst,
Add 1μg of DNA fragment containing gsh to this 1μg.
Treat with T4 DNA ligase. To obtain the desired recombinant DNA: pBR325-gsh, transform C912 strain with the ligase-treated product, and transform pBR325-gsh.
strain containing 20μg/ml TMTD and 5μ
Colonies grown on DM medium containing g/ml tetracycline were obtained. Next, a large amount of pBR325-gsh is prepared from this strain by density gradient centrifugation. This recombinant DNA: pBR325-gsh
In order to incorporate it into gsh, first pBR322−gsh
(50 μg) was treated with Hindd, and as in Example 4,
The fragments are separated by electrophoresis and contain gsh
Approximately 7 μg of DNA fragments were obtained. 1μg of this DNA fragment
Mix with 1 μg of pBR325-gsh treated with Hind and treat with T4 DNA ligase. Thus,
Recombinant DNA containing both gsh and gsh genes on pBR325: pBR325−gsh・in
Can be synthesized in vitro. This is introduced into various strains derived from E. coli B by a calcium treatment method. Selection of transformed strains can be performed by picking large colonies in a DM medium containing 80 μg/ml TMTD and 2 μg/ml chloranephenicol. The GSH-, GSH-activity and GSH content of the thus constructed strain containing pBR325-gsh were as shown in the table below. [Table] Example 6 Example 2 Strain RC912/pBR322-gsh listed in Table 2
, strain RC912/pBR322− as described in Example 3 Table 3
gsh, -gsh, strain RC912/ as described in Example 4 Table 4
pBR322-gsh. and the strain RC912/pBR325-gsh. listed in Table 5 of Example 5 are cultured in DM medium in the same manner as in Example 2. After collecting the cells in the logarithmic growth phase, they were washed once with 0.85% physiological saline, and then suspended in 5mM Tris-HCl buffer (PH7.5).
Crush for 5 minutes at 90KHz, then crush at 15.000 rpm, 30
Centrifuge for minutes. The bacterial cell extract obtained in this way is
20mML-glutamic acid, 20mML-cysteine,
20mM glycine, 10mM magnesium chloride,
37 in a reaction solution containing 10mM ATP, 10mM acetyl phosphate, 50mM Tris-HCl buffer (PH7.0).
Incubate at ℃ for 2 hours. The amount of glutathione thus produced in the reaction solution was as shown in the table below. [Table] Example 7 Strain RC912/pBR325- listed in Table 5 of Example 5
gsh・peptone 1.0%, yeast extract 1.0%,
Meat extract 0.5%, glycose 1.0%, magnesium sulfate, heptahydrate 0.01%, monopotassium phosphate 0.5%,
Medium containing chloramphenicol 20 μg/ml (PH
7.0) Inoculate 1000ml and culture with aeration and shaking at 30℃ for 20 hours. After collecting the bacteria and washing them once with physiological saline, 28 g (wet weight) of viable bacteria were suspended in 15 ml of 30% potassium chloride solution, and 13 ml of 33.5% acrylamide monomer and 20% N,N'- Add 2 ml of methylenebisacrylamide, 5 ml of 5.0% β-dimethylaminopropionitrile and 6 ml of 6.5% potassium persulfate, and leave at 20°C until a gel is formed. Next, this immobilized bacteria was molded into a cube with sides of 2 mm and washed with physiological saline to form the immobilized E. coli RC912/pBR325−.
Obtain gsh・80g. Contains no plasmids
Immobilized bacterial cells were prepared for the RC912 strain in the same manner. 2.5g of the prepared fixed bacterial cells were mixed with 80mML-glutamic acid, 20mML-cysteine, 20mM glycine,
25mM Magnesium Chloride, 20mM ATP, 20mM
A shaking reaction was carried out at 37°C in 5 ml of a reaction solution containing acetyl phosphate and 25 mM potassium phosphate buffer (PH7.0), and the amount of glutathione produced over time was determined as shown in the table below (conversion The percentage indicates the conversion rate from L-cysteine). [Table] Example 8 Strain RC912/pBR325- listed in Table 5 of Example 5
gsh. and RC912 strains are cultured in the same medium as in Example 7. After collecting the bacterial cells (wet weight: 10 g), wash once with physiological saline, suspend in 10 ml of physiological saline, and warm to 37°C. Add and mix 20 ml of a 3.1% carrageenan aqueous solution (37°C), and drop this mixture into a 2% potassium chloride aqueous solution from a nozzle to prepare a spherical gel with a diameter of about 3 mm. 2.5 g of this immobilized bacterial body was added to 37 ml of the same reaction solution as in Example 7.
The shaking reaction was carried out at .degree. C., and the amount of glutathione produced over time was quantified, as shown in Table 8 (the conversion rate indicates the conversion rate from L-cysteine). Furthermore, after 4 hours of reaction, the immobilized bacterial cells were filtered off, and the same reaction solution was used repeatedly to quantify the amount of glutathione produced after 4 hours of reaction. The results are shown in Table 9. Almost the same results were obtained even when the concentrations of ATP and acetyl phosphate in the reaction solution were varied. [Table] [Table] [Brief explanation of drawings] [Table] [Table]
Claims (1)
られる下記(i)で示される制限酵素地図を有する
1.6Mdの遺伝子断片に含まれるグルタチオン合成
酵素の遺伝子(gsh) 及び大腸菌の染色体DNAをPstで処理して得ら
れる下記(ii)で示される制限酵素地図を有する
2.1Mdの遺伝子断片に含まれるγ−グルタミル−
L−システイン合成酵素の遺伝子(gsh) の両遺伝子またはgshの遺伝子のみを組み込ん
だ組換えプラスミドを有する大腸菌を培養し、培
養物からグルタチオンをを採取するか、該大腸菌
の菌体処理物をグルタミン酸、システイン、グリ
シン、アデノシン−5′−三リン酸およびマグネシ
ウムイオンと接触せしめてグルタチオンを生成さ
せることを特徴とするグルタチオンの製造法。 2 反応系にアデノシン−5′−三リン酸の再生系
を共役させることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の製造法。 3 アデノシン−5′−三リン酸の再生系がアセテ
ートキナーゼ反応、カルバメートキナーゼ反応あ
るいはバクテリア、酵母の解糖反応系であること
を特徴とする特許請求の範囲第1または第2項記
載の製造法。 4 菌体処理物が大腸菌の無細胞抽出液、細胞懸
濁液又は固定化された菌体、酵素であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造法。 5 ゲル状体に固定化することを特徴とする特許
請求の範囲第4項記載の製造法。 6 ゲル状担体がポリアクリルアミドゲルである
特許請求の範囲第5項記載の製造法。[Claims] 1. Has a restriction enzyme map shown in (i) below obtained by treating E. coli chromosomal DNA with Hind.
Glutathione synthase gene (gsh) contained in the 1.6Md gene fragment and has the restriction enzyme map shown in (ii) below obtained by treating E. coli chromosomal DNA with Pst.
γ-glutamyl contained in the 2.1Md gene fragment
L-cysteine synthase gene (gsh) E. coli carrying a recombinant plasmid incorporating both genes or only the gsh gene is cultured, and glutathione is collected from the culture, or the treated E. coli cells are treated with glutamic acid, cysteine, glycine, adenosine-5'- A method for producing glutathione, which comprises producing glutathione by contacting it with triphosphate and magnesium ions. 2. The production method according to claim 1, characterized in that an adenosine-5'-triphosphate regeneration system is conjugated to the reaction system. 3. The production method according to claim 1 or 2, wherein the adenosine-5'-triphosphate regeneration system is an acetate kinase reaction, a carbamate kinase reaction, or a bacterial or yeast glycolytic reaction system. . 4. The production method according to claim 1, wherein the bacterial cell-treated product is a cell-free extract, a cell suspension, or an immobilized bacterial cell or enzyme of Escherichia coli. 5. The manufacturing method according to claim 4, which comprises immobilizing in a gel-like body. 6. The manufacturing method according to claim 5, wherein the gel-like carrier is a polyacrylamide gel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032584A JPH0231690A (en) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | Production of glutathione using plasmid produced by gene recombination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032584A JPH0231690A (en) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | Production of glutathione using plasmid produced by gene recombination |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17072782A Division JPS59192088A (en) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | Plasmid formed by gene recombination and preparation of gluthathione by it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0231690A JPH0231690A (en) | 1990-02-01 |
| JPH043196B2 true JPH043196B2 (en) | 1992-01-22 |
Family
ID=12362916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1032584A Granted JPH0231690A (en) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | Production of glutathione using plasmid produced by gene recombination |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231690A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-02-13 JP JP1032584A patent/JPH0231690A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231690A (en) | 1990-02-01 |
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