JP3080771B2 - ジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の製造方法 - Google Patents
ジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,医薬品又はその原料と
して有用なジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の
製造方法に関するものである。
して有用なジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ジアデノシンポリリン酸又はその誘導体
は,G1 阻害を起こしたBHK細胞に対するDNA合成
の促進作用〔エフ・グルムト(F.Grummt), プロシーデ
ィング・オブ・ナシヨナル・アカデミック・サイエンス
(Pro.N.A.S.)75巻,371頁(1978)〕,リン酸化
の阻害作用〔ピー・エフ・マネス(P.F.Maness)ら,ジ
ャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J.Bi
ol.Chem.)258巻,4055頁(1983)〕,血小板凝
集阻害作用〔エム・ジェイ・ハリソン(M.J.Harrison)
ら,フェブス・レターズ(FEBS Letters)54巻,57
頁(1975)〕等の生理作用を有している。このように,
ジアデノシンポリリン酸をはじめとするジヌクレオシド
ポリリン酸(以下NpnN’という。)又はその誘導体
は医薬品及び医薬品原料としての利用が期待されている
物質である。このジアデノシンポリリン酸又はその誘導
体を得る方法としては,ヨーロピアン・ジャーナル・オ
ブ・バイオケミストリー(Eur.J.Biochem.)126巻,
135頁(1982)には,エシエリキア・コリ由来のリジ
ル−tRNA合成酵素,ヒスチジル−tRNA合成酵
素,フェニルアラニル−tRNA合成酵素,酵母由来の
リジル−tRNA合成酵素,フェニルアラニル−tRN
A合成酵素,フザリウム由来のフェニルアラニル−tR
NA合成酵素,羊肝細胞由来のフェニルアラニル−tR
NA合成酵素等の種々のアミノアシル−tRNA合成酵
素によりアデノシン−5’−三リン酸(以下ATPとい
う。)からジアデノシン四リン酸(以下Ap4Aとい
う。)が,また,ATPの誘導体である2’−デオキシ
アデノシン−5’−三リン酸からAp4Aの誘導体であ
るジデオキシアデノシン四リン酸が合成されることが報
告されている。また,バイオケミストリー(Biochemist
ry)27巻,2859頁(1988)には,ジアデノシン四
リン酸ホスホリラーゼ(以下Ap4Aホスホリラーゼと
いう。)の触媒作用により,ATP又はその誘導体とア
デノシン−5’−ホスホスルフェート(以下APSとい
う。)とを反応させてNpnN’を合成する方法が提案
されている。
は,G1 阻害を起こしたBHK細胞に対するDNA合成
の促進作用〔エフ・グルムト(F.Grummt), プロシーデ
ィング・オブ・ナシヨナル・アカデミック・サイエンス
(Pro.N.A.S.)75巻,371頁(1978)〕,リン酸化
の阻害作用〔ピー・エフ・マネス(P.F.Maness)ら,ジ
ャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J.Bi
ol.Chem.)258巻,4055頁(1983)〕,血小板凝
集阻害作用〔エム・ジェイ・ハリソン(M.J.Harrison)
ら,フェブス・レターズ(FEBS Letters)54巻,57
頁(1975)〕等の生理作用を有している。このように,
ジアデノシンポリリン酸をはじめとするジヌクレオシド
ポリリン酸(以下NpnN’という。)又はその誘導体
は医薬品及び医薬品原料としての利用が期待されている
物質である。このジアデノシンポリリン酸又はその誘導
体を得る方法としては,ヨーロピアン・ジャーナル・オ
ブ・バイオケミストリー(Eur.J.Biochem.)126巻,
135頁(1982)には,エシエリキア・コリ由来のリジ
ル−tRNA合成酵素,ヒスチジル−tRNA合成酵
素,フェニルアラニル−tRNA合成酵素,酵母由来の
リジル−tRNA合成酵素,フェニルアラニル−tRN
A合成酵素,フザリウム由来のフェニルアラニル−tR
NA合成酵素,羊肝細胞由来のフェニルアラニル−tR
NA合成酵素等の種々のアミノアシル−tRNA合成酵
素によりアデノシン−5’−三リン酸(以下ATPとい
う。)からジアデノシン四リン酸(以下Ap4Aとい
う。)が,また,ATPの誘導体である2’−デオキシ
アデノシン−5’−三リン酸からAp4Aの誘導体であ
るジデオキシアデノシン四リン酸が合成されることが報
告されている。また,バイオケミストリー(Biochemist
ry)27巻,2859頁(1988)には,ジアデノシン四
リン酸ホスホリラーゼ(以下Ap4Aホスホリラーゼと
いう。)の触媒作用により,ATP又はその誘導体とア
デノシン−5’−ホスホスルフェート(以下APSとい
う。)とを反応させてNpnN’を合成する方法が提案
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし,上記した各ア
ミノアシル−tRNA合成酵素の触媒作用によりATP
又はその誘導体とアミノ酸とを反応させてNpnN’を
合成する方法では,触媒として用いるアミノアシル−t
RNAを得るために,培養後の菌体あるいは肝細胞を破
砕後,酵素を精製する操作を経ているが,天然に存在す
る菌体あるいは細胞中のアミノアシル−tRNA合成酵
素の含有量は極わずかであるために,目的とするNpn
N’を製造する際,大量の菌体を培養しあるいは大量の
細胞を用意し,処理しなければならないという欠点があ
った。また,APSを用いる方法では,原料となるAP
Sが不安定で高価であること及びATP又はその誘導体
(文献ではATP)からのNpnN’(文献ではApn
N’)への変換収率が低いためATP又はその誘導体か
らNpnN’を合成するのにコスト的な問題があった。
本発明は上記のような問題を解決するものであって,高
純度のNpnN’又はその誘導体を高収率で容易に得る
ことができる製造方法を提供することを目的とする。
ミノアシル−tRNA合成酵素の触媒作用によりATP
又はその誘導体とアミノ酸とを反応させてNpnN’を
合成する方法では,触媒として用いるアミノアシル−t
RNAを得るために,培養後の菌体あるいは肝細胞を破
砕後,酵素を精製する操作を経ているが,天然に存在す
る菌体あるいは細胞中のアミノアシル−tRNA合成酵
素の含有量は極わずかであるために,目的とするNpn
N’を製造する際,大量の菌体を培養しあるいは大量の
細胞を用意し,処理しなければならないという欠点があ
った。また,APSを用いる方法では,原料となるAP
Sが不安定で高価であること及びATP又はその誘導体
(文献ではATP)からのNpnN’(文献ではApn
N’)への変換収率が低いためATP又はその誘導体か
らNpnN’を合成するのにコスト的な問題があった。
本発明は上記のような問題を解決するものであって,高
純度のNpnN’又はその誘導体を高収率で容易に得る
ことができる製造方法を提供することを目的とする。
【0004】本発明者らは,このような課題を解決する
ために鋭意研究の結果,ATPスルフリラーゼとAp4
Aホスホリラーゼの存在下にATP又はその誘導体とス
ルフェートを基質にして反応することにより,驚くべき
ことに高変換率でNpnN’又はその誘導体が製造でき
ることを,さらにこの反応系にアデノシン5’−二リン
酸(以下ADPという。)をATPに変換する酵素を共
存させることにより,高純度でかつ高収率のNpnN’
又はその誘導体が製造できることを見出し,本発明を完
成するに至った。すなわち,本発明は,ATP又はその
誘導体およびスルフェートを反応基質として用い,AT
PスルフリラーゼおよびAp4Aホスホリラーゼの二種
の酵素を触媒とする二段階反応によりNpnN’又はそ
の誘導体を生成させることを特徴とするNpnN’又は
その誘導体の製造方法及び,ADPをATPに変換する
酵素の存在下にATP又はその誘導体およびスルフェー
トを反応基質として用い,ATPスルフリラーゼおよび
Ap4Aホスホリラーゼの二種の酵素を触媒とする二段
階反応によりNpnN’又はその誘導体を生成させるこ
とを特徴とするNpnN’又はその誘導体の製造方法を
要旨とするものである。
ために鋭意研究の結果,ATPスルフリラーゼとAp4
Aホスホリラーゼの存在下にATP又はその誘導体とス
ルフェートを基質にして反応することにより,驚くべき
ことに高変換率でNpnN’又はその誘導体が製造でき
ることを,さらにこの反応系にアデノシン5’−二リン
酸(以下ADPという。)をATPに変換する酵素を共
存させることにより,高純度でかつ高収率のNpnN’
又はその誘導体が製造できることを見出し,本発明を完
成するに至った。すなわち,本発明は,ATP又はその
誘導体およびスルフェートを反応基質として用い,AT
PスルフリラーゼおよびAp4Aホスホリラーゼの二種
の酵素を触媒とする二段階反応によりNpnN’又はそ
の誘導体を生成させることを特徴とするNpnN’又は
その誘導体の製造方法及び,ADPをATPに変換する
酵素の存在下にATP又はその誘導体およびスルフェー
トを反応基質として用い,ATPスルフリラーゼおよび
Ap4Aホスホリラーゼの二種の酵素を触媒とする二段
階反応によりNpnN’又はその誘導体を生成させるこ
とを特徴とするNpnN’又はその誘導体の製造方法を
要旨とするものである。
【0005】以下,本発明を詳細に説明する。本発明の
NpnN’又はその誘導体の生成に関与する酵素反応
は,ATPからAp4Aを製造する方法を例に示すと下
記式1,式2のごとくである。すなわち,ATPとスル
フェートからATPスルフリラーゼの触媒作用によりA
TPを硫酸化し(式1),生じたAPSとATPからA
p4Aホスホリラーゼの触媒作用によりAp4Aを製造す
る(式2)という二段階反応によるものである。
NpnN’又はその誘導体の生成に関与する酵素反応
は,ATPからAp4Aを製造する方法を例に示すと下
記式1,式2のごとくである。すなわち,ATPとスル
フェートからATPスルフリラーゼの触媒作用によりA
TPを硫酸化し(式1),生じたAPSとATPからA
p4Aホスホリラーゼの触媒作用によりAp4Aを製造す
る(式2)という二段階反応によるものである。
【0006】また通常,反応の平衡をいっそうAp4A
生成の方向に傾けるために,式3に示すように,ピロリ
ン酸をリン酸に加水分解する酵素,すなわち,ピロホス
ファターゼ(以下PPaseという。)を共存させるこ
とが好ましい。
生成の方向に傾けるために,式3に示すように,ピロリ
ン酸をリン酸に加水分解する酵素,すなわち,ピロホス
ファターゼ(以下PPaseという。)を共存させるこ
とが好ましい。
【0007】
【式1】
【0008】本発明でいうNpnN’の誘導体とは,ジ
アデノシンポリリン酸の構造を基本骨格として有する化
合物であって,その構成部分であるATP又はその誘導
体から変換される化合物をいう。このようなNpnN’
の誘導体としては,アデニン環のN6位アルキル化,カ
ルボキシアルキル化,ベンゾイル化,カルボキシベンゾ
イル化誘導体,アデニン環のハロゲン化誘導体,ヒドロ
キシ誘導体,デアミノ誘導体,デオキシアミノ誘導体,
N6,N6 −ジカルボキシメチルアデノシン四リン酸及び
五リン酸,N6,N6 −ジカルボキシエチルアデノシン四
リン酸及び五リン酸,N6,N6 −(P−ジカルボキシベ
ンゾイル)アデノシン四リン酸及び五リン酸,ジ8−ブ
ロムアデノシン四リン酸及びこれらの化合物の誘導体等
が具体例として挙げられる。ヌクレオシド(N,N’)
としては,アデノシン,グアノシン等が挙げられる。
アデノシンポリリン酸の構造を基本骨格として有する化
合物であって,その構成部分であるATP又はその誘導
体から変換される化合物をいう。このようなNpnN’
の誘導体としては,アデニン環のN6位アルキル化,カ
ルボキシアルキル化,ベンゾイル化,カルボキシベンゾ
イル化誘導体,アデニン環のハロゲン化誘導体,ヒドロ
キシ誘導体,デアミノ誘導体,デオキシアミノ誘導体,
N6,N6 −ジカルボキシメチルアデノシン四リン酸及び
五リン酸,N6,N6 −ジカルボキシエチルアデノシン四
リン酸及び五リン酸,N6,N6 −(P−ジカルボキシベ
ンゾイル)アデノシン四リン酸及び五リン酸,ジ8−ブ
ロムアデノシン四リン酸及びこれらの化合物の誘導体等
が具体例として挙げられる。ヌクレオシド(N,N’)
としては,アデノシン,グアノシン等が挙げられる。
【0009】本発明に用いられるATPスルフリラーゼ
とAp4Aホスホリラーゼは,これらを組み合わせてA
p4 Aを合成する能力を有するものであればいかなるも
のでもよい。ATPスルフリラーゼとAp4Aホスホリ
ラーゼは,例えば,サッカロマイセス・セルビシエ(I
FO1008)等の酵母由来の酵素,バチルス・ステア
ロサーモフィルス(NCA1503株)やバチルス・コ
アギュランス(ATCC7050株)等のバチルス属や
サーマス属などの好熱性細菌由来の酵素などが挙げられ
る。さらにAp4Aホスホリラーゼにおいてはエシエリ
キア・コリ(JM101Tr,Y1089,IBPC1
11),サッカロマイセス・セルビシエCMY214)
由来の酵素等を,ATPスルフリラーゼにおいてはペニ
シリウム・クリソゲニム(IFO4626),アスペル
ギルス・ニガー,ネウロスボラ・クラツサ由来の酵素等
を挙げることができる。また,これら微生物の遺伝子を
導入した細菌も含まれる。
とAp4Aホスホリラーゼは,これらを組み合わせてA
p4 Aを合成する能力を有するものであればいかなるも
のでもよい。ATPスルフリラーゼとAp4Aホスホリ
ラーゼは,例えば,サッカロマイセス・セルビシエ(I
FO1008)等の酵母由来の酵素,バチルス・ステア
ロサーモフィルス(NCA1503株)やバチルス・コ
アギュランス(ATCC7050株)等のバチルス属や
サーマス属などの好熱性細菌由来の酵素などが挙げられ
る。さらにAp4Aホスホリラーゼにおいてはエシエリ
キア・コリ(JM101Tr,Y1089,IBPC1
11),サッカロマイセス・セルビシエCMY214)
由来の酵素等を,ATPスルフリラーゼにおいてはペニ
シリウム・クリソゲニム(IFO4626),アスペル
ギルス・ニガー,ネウロスボラ・クラツサ由来の酵素等
を挙げることができる。また,これら微生物の遺伝子を
導入した細菌も含まれる。
【0010】また本発明に用いられるADPをATPに
変換する酵素としては,酢酸キナーゼ,カルバミン酸キ
ナーゼ,クレアチンキナーゼ,3−ホスホグリセリン酸
キナーゼ,ピルビン酸キナーゼ,ポリリン酸キナーゼな
ど多くのものが使用できるが,酵素の入手の容易さなど
を勘案すると,酢酸キナーゼを使用するのが最も有利で
ある。
変換する酵素としては,酢酸キナーゼ,カルバミン酸キ
ナーゼ,クレアチンキナーゼ,3−ホスホグリセリン酸
キナーゼ,ピルビン酸キナーゼ,ポリリン酸キナーゼな
ど多くのものが使用できるが,酵素の入手の容易さなど
を勘案すると,酢酸キナーゼを使用するのが最も有利で
ある。
【0011】またADPをATPに変換する酵素として
は,エシエリキア・コリ由来の酵素,酵母由来の酵素,
バチルス属やサーマス属などの耐熱性細菌由来の酵素な
どを具体例としてあげることができる。
は,エシエリキア・コリ由来の酵素,酵母由来の酵素,
バチルス属やサーマス属などの耐熱性細菌由来の酵素な
どを具体例としてあげることができる。
【0012】エシエリキア・コリ,酵母,バチルス属や
サーマス属等の培養は周知の方法で行うことができる。
本発明における細菌を培養するに際して用いられる栄養
培地に関しては,炭素源として,例えば,グルコース,
シュークロース,フルクトース,殿粉加水分解物,糖
密,亜硫酸パルプ廃液の糖類,酢酸,乳酸等の有機酸
類,さらには使用する細菌が資化しうるアルコール類,
油脂,脂肪酸およびグリセリン等が使用でき,窒素源と
して,例えば,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウム,
リン酸アンモニウム,アンモニア,アミノ酸,ペプト
ン,肉エキス,酵母エキス等の無機又は有機物が使用で
きる。さらに無機塩類として,例えば,カリウム,ナト
リウム,リン酸,亜鉛,鉄,マグネシウム,マンガン,
銅,カルシウム,コバルト等の各塩類,必要に応じて微
量金属塩,コーンステイープリカー,ビタミン類,核酸
等を使用してもよく,細菌の一般的栄養培地が使用でき
る。これらの培地を用いて,細菌を10〜80℃で,2
〜6時間,好気的に培養すればよい。
サーマス属等の培養は周知の方法で行うことができる。
本発明における細菌を培養するに際して用いられる栄養
培地に関しては,炭素源として,例えば,グルコース,
シュークロース,フルクトース,殿粉加水分解物,糖
密,亜硫酸パルプ廃液の糖類,酢酸,乳酸等の有機酸
類,さらには使用する細菌が資化しうるアルコール類,
油脂,脂肪酸およびグリセリン等が使用でき,窒素源と
して,例えば,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウム,
リン酸アンモニウム,アンモニア,アミノ酸,ペプト
ン,肉エキス,酵母エキス等の無機又は有機物が使用で
きる。さらに無機塩類として,例えば,カリウム,ナト
リウム,リン酸,亜鉛,鉄,マグネシウム,マンガン,
銅,カルシウム,コバルト等の各塩類,必要に応じて微
量金属塩,コーンステイープリカー,ビタミン類,核酸
等を使用してもよく,細菌の一般的栄養培地が使用でき
る。これらの培地を用いて,細菌を10〜80℃で,2
〜6時間,好気的に培養すればよい。
【0013】これらの菌体から上記の三種の酵素を得る
ためには,例えば,先ず培養物から菌体を集菌したの
ち,ホモジナイザー,ブレンダー,マントンゴーリン,
ダイノミル,フレンチプレス,超音波処理,凍結融解,
リゾチーム処理等により細胞を破砕して得ることが出来
る。次に上記細胞破砕液(細胞抽出液)にカチオン系高
分子凝集剤を添加して,細胞破砕片及び核酸を沈澱させ
る。
ためには,例えば,先ず培養物から菌体を集菌したの
ち,ホモジナイザー,ブレンダー,マントンゴーリン,
ダイノミル,フレンチプレス,超音波処理,凍結融解,
リゾチーム処理等により細胞を破砕して得ることが出来
る。次に上記細胞破砕液(細胞抽出液)にカチオン系高
分子凝集剤を添加して,細胞破砕片及び核酸を沈澱させ
る。
【0014】ここでカチオン系高分子凝集剤としては,
例えば,ポリアミノアルキルメタアクリレート類,ポリ
アミノアルキルメタアクリレートとアクリルアミドの共
重合物類,ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物類,
ポリジメチルジアリルアンモニウム塩類,ポリビニルイ
ミダゾリン類,ポリアクリルアミド類,アミン系重縮合
物類などがあげられる。その際の高分子凝集剤の添加量
としては,凝集剤の種類によって異なるが,破砕した微
生物の乾燥重量100重量部に対し1〜40重量部が好
ましい。このカチオン系高分子凝集剤を予め水に溶解し
た後,細胞破砕液に添加して10分間から24時間撹拌
する。
例えば,ポリアミノアルキルメタアクリレート類,ポリ
アミノアルキルメタアクリレートとアクリルアミドの共
重合物類,ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物類,
ポリジメチルジアリルアンモニウム塩類,ポリビニルイ
ミダゾリン類,ポリアクリルアミド類,アミン系重縮合
物類などがあげられる。その際の高分子凝集剤の添加量
としては,凝集剤の種類によって異なるが,破砕した微
生物の乾燥重量100重量部に対し1〜40重量部が好
ましい。このカチオン系高分子凝集剤を予め水に溶解し
た後,細胞破砕液に添加して10分間から24時間撹拌
する。
【0015】また,pHの調整が必要な場合には,適宜
10〜200mMになるように緩衝液を加えることもで
きるし,タンパク質の安定化のために,グルコースを細
胞破砕液100重量部に対し,1〜50重量部添加して
もよい。次いで沈澱させた細胞破砕片及び核酸を分離す
る。そのためには,例えば,静置するか,遠心分離する
か,あるいは濾過するかして行えばよい。これらの操作
により,粗酵素標品を得ることができる。さらに高度に
精製された酵素標品を得るには,ゲル濾過クロマトグラ
フィー,疎水性クロマトグラフィー,アフィニティーク
ロマトグラフィー,イオン交換クロマトグラフィ等の各
種クロマトグラフィーを用いることができる。
10〜200mMになるように緩衝液を加えることもで
きるし,タンパク質の安定化のために,グルコースを細
胞破砕液100重量部に対し,1〜50重量部添加して
もよい。次いで沈澱させた細胞破砕片及び核酸を分離す
る。そのためには,例えば,静置するか,遠心分離する
か,あるいは濾過するかして行えばよい。これらの操作
により,粗酵素標品を得ることができる。さらに高度に
精製された酵素標品を得るには,ゲル濾過クロマトグラ
フィー,疎水性クロマトグラフィー,アフィニティーク
ロマトグラフィー,イオン交換クロマトグラフィ等の各
種クロマトグラフィーを用いることができる。
【0016】第一発明において,NpnN’又はその誘
導体の製造に際して,たとえば同一の反応器の中に緩衝
液,ATP又はその誘導体,硫酸イオン(SO4 2-),
マグネシウムイオン(Mg2+),ATPスルフリラーゼ
及びAp4Aホスホリラーゼを共存させて反応させれば
よく,また,反応をスムーズに進めるために,必要に応
じて,PPaseを共存させることができる。
導体の製造に際して,たとえば同一の反応器の中に緩衝
液,ATP又はその誘導体,硫酸イオン(SO4 2-),
マグネシウムイオン(Mg2+),ATPスルフリラーゼ
及びAp4Aホスホリラーゼを共存させて反応させれば
よく,また,反応をスムーズに進めるために,必要に応
じて,PPaseを共存させることができる。
【0017】第二発明において,NpnN’又はその誘
導体の製造に際して,たとえば同一の反応器の中に緩衝
液,ATP又はその誘導体,硫酸イオン,マグネシウム
イオン,ATPスルフリラーゼ,Ap4Aホスホリラー
ゼ,ADPをATPに変換する酵素及びリン酸供与体を
共存させて反応させればよく,また,反応をスムーズに
進めるために,必要に応じてPPaseを共存させるこ
とができる。
導体の製造に際して,たとえば同一の反応器の中に緩衝
液,ATP又はその誘導体,硫酸イオン,マグネシウム
イオン,ATPスルフリラーゼ,Ap4Aホスホリラー
ゼ,ADPをATPに変換する酵素及びリン酸供与体を
共存させて反応させればよく,また,反応をスムーズに
進めるために,必要に応じてPPaseを共存させるこ
とができる。
【0018】このときに用いられる反応器としては,反
応をスムーズに進行させうるものであればいかなるもの
でもよく,各々の酵素量,基質液の濃度,pH及び供給
速度,反応温度などによって反応器の大きさ及び形状を
選定すればよい。その反応器の形状としては,例えば,
膜型の反応器,カラム型反応器を使用することができ
る。この中でも膜型反応器は,反応生成物が低分子であ
るので,特に有効に使用できる。この際,酵素は高分子
物質であるので,各酵素はそのまま反応器の中にとどま
った状態で使用することができる。
応をスムーズに進行させうるものであればいかなるもの
でもよく,各々の酵素量,基質液の濃度,pH及び供給
速度,反応温度などによって反応器の大きさ及び形状を
選定すればよい。その反応器の形状としては,例えば,
膜型の反応器,カラム型反応器を使用することができ
る。この中でも膜型反応器は,反応生成物が低分子であ
るので,特に有効に使用できる。この際,酵素は高分子
物質であるので,各酵素はそのまま反応器の中にとどま
った状態で使用することができる。
【0019】また,カラム型反応器の場合には,使用す
る酵素を適当な担体,例えばセルロース,デキストラ
ン,アガロースなどのような多糖類の誘導体,ポリスチ
レン,エチレン−マレイン酸共重合体,架橋ポリアクリ
ルアミドなどのようなビニルポリマーの誘導体,L−ア
ラニン,L−グルタミン酸共重合体,ポリアスパラギン
酸などのようなポリアミノ酸又はアミドの誘導体,ガラ
ス,アルミナ,ヒドロキシアパタイトなどのような無機
物の誘導体などに結合,包括あるいは吸着させて,いわ
ゆる固定化酵素としてカラムに充填して使用すればよ
い。
る酵素を適当な担体,例えばセルロース,デキストラ
ン,アガロースなどのような多糖類の誘導体,ポリスチ
レン,エチレン−マレイン酸共重合体,架橋ポリアクリ
ルアミドなどのようなビニルポリマーの誘導体,L−ア
ラニン,L−グルタミン酸共重合体,ポリアスパラギン
酸などのようなポリアミノ酸又はアミドの誘導体,ガラ
ス,アルミナ,ヒドロキシアパタイトなどのような無機
物の誘導体などに結合,包括あるいは吸着させて,いわ
ゆる固定化酵素としてカラムに充填して使用すればよ
い。
【0020】上述の反応器は,連続的に操作することを
前提として説明したものであるが,このような思想に基
づいて他の反応器を用いることもできるし,場合によっ
ては,バッチ式の反応器を使用してバッチ式に操作して
反応させることもできる。
前提として説明したものであるが,このような思想に基
づいて他の反応器を用いることもできるし,場合によっ
ては,バッチ式の反応器を使用してバッチ式に操作して
反応させることもできる。
【0021】次にバッチ式の反応器でNpnN’を製造
する場合を例にとり,反応条件について説明すると,A
TPスルフリラーゼは0.005unit/ml〜50
00unit/mlが適当である。Ap4Aホスホリラ
ーゼはATPスルフリラーゼのunit数に対して2倍
程度が好ましい。ATP又はその誘導体は10μM以
上,特に1mM以上,さらに10mM以上,スルフェー
トは1μM以上,特に100μM以上,さらに1mM以
上,アセチルリン酸はATP又はその誘導体の濃度に対
して10ないし1/102当量,特に2ないし1/10
当量,さらに1ないし1/2当量の濃度で添加するのが
望ましく,その添加方法は特に限定されるものではな
く,反応スタート時に一括して添加してもよいし,分割
して添加してもよい。スルフェートとしては,例えば,
硫酸アンモニウム,硫酸マグネシウム,硫酸ナトリウ
ム,硫酸カリウム等が挙げられる。また,反応をスムー
ズに進めるために,PPaseを添加したり,マグネシ
ウムイオン,マンガンイオン,カルシウムイオン,コバ
ルトイオン,カドミウムイオン等の金属イオンを添加す
ることもできる。PPaseは0.01unit/ml
〜100unit/mlが好ましい。さらに,ADPを
ATPに変換する酵素は1unit/ml〜100un
it/mlが好ましい。
する場合を例にとり,反応条件について説明すると,A
TPスルフリラーゼは0.005unit/ml〜50
00unit/mlが適当である。Ap4Aホスホリラ
ーゼはATPスルフリラーゼのunit数に対して2倍
程度が好ましい。ATP又はその誘導体は10μM以
上,特に1mM以上,さらに10mM以上,スルフェー
トは1μM以上,特に100μM以上,さらに1mM以
上,アセチルリン酸はATP又はその誘導体の濃度に対
して10ないし1/102当量,特に2ないし1/10
当量,さらに1ないし1/2当量の濃度で添加するのが
望ましく,その添加方法は特に限定されるものではな
く,反応スタート時に一括して添加してもよいし,分割
して添加してもよい。スルフェートとしては,例えば,
硫酸アンモニウム,硫酸マグネシウム,硫酸ナトリウ
ム,硫酸カリウム等が挙げられる。また,反応をスムー
ズに進めるために,PPaseを添加したり,マグネシ
ウムイオン,マンガンイオン,カルシウムイオン,コバ
ルトイオン,カドミウムイオン等の金属イオンを添加す
ることもできる。PPaseは0.01unit/ml
〜100unit/mlが好ましい。さらに,ADPを
ATPに変換する酵素は1unit/ml〜100un
it/mlが好ましい。
【0022】反応のpHとしては,おおむね中性付近,
すなわち,pH5〜11,好ましくはpH6〜9の範囲
が使用され,緩衝液で調整することができる。この緩衝
液としては,これらのpHに適した通常のものを使用す
ることができる。また,反応の温度としては,酵素の失
活が起こらず,反応がスムーズに進行する範囲であれば
特に限定されるものではないが,20℃から50℃の範
囲が好ましい。
すなわち,pH5〜11,好ましくはpH6〜9の範囲
が使用され,緩衝液で調整することができる。この緩衝
液としては,これらのpHに適した通常のものを使用す
ることができる。また,反応の温度としては,酵素の失
活が起こらず,反応がスムーズに進行する範囲であれば
特に限定されるものではないが,20℃から50℃の範
囲が好ましい。
【0023】このようにした反応生成物をイオン交換ク
ロマトグラフィー等一般に広く用いられている方法で精
製して,NpnN’を単離すればよい。リン酸供与体と
してはアセチルリン酸が使用される。アセチルリン酸
は,アンモニウム塩,カリウム・リチウム塩,ナトリウ
ム塩などの塩として使用することができるが,入手のし
やすさから二ナトリウム塩を用いることが好ましい。ア
セチルリン酸はATPの濃度に対して1/10ないし1
00倍当量,特に1ないし50倍当量の濃度で用いるの
が好ましい。その添加方法は特に限定されるものではな
く,反応スタート時に一括して添加してもよいし,分割
して添加してもよい。
ロマトグラフィー等一般に広く用いられている方法で精
製して,NpnN’を単離すればよい。リン酸供与体と
してはアセチルリン酸が使用される。アセチルリン酸
は,アンモニウム塩,カリウム・リチウム塩,ナトリウ
ム塩などの塩として使用することができるが,入手のし
やすさから二ナトリウム塩を用いることが好ましい。ア
セチルリン酸はATPの濃度に対して1/10ないし1
00倍当量,特に1ないし50倍当量の濃度で用いるの
が好ましい。その添加方法は特に限定されるものではな
く,反応スタート時に一括して添加してもよいし,分割
して添加してもよい。
【0024】
【実施例】次に,本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお,ATPスルフリラーゼ,Ap4Aホスホリラ
ーゼの活性測定は以下の方法により測定した。
る。なお,ATPスルフリラーゼ,Ap4Aホスホリラ
ーゼの活性測定は以下の方法により測定した。
【0025】ATPスルフリラーゼの活性測定法 下に示す組成の反応溶液を30℃に保ち,適量の酵素試
料液を加えて反応を開始した。10分後に3Nの硫酸を
0.05ml加え反応を停止した。反応終了後のリン酸
濃度を,和光純薬工業株式会社製無機リン酸測定試薬ホ
スファC−テストワコーにより定量した。 1分間に2
μmolのリン酸,すなわち1μmolのピロリン酸が
生成するATPスルフリラーゼの量を1unitとし
た。反応溶液組成(総量0.5mlとする) トリス塩酸緩衝液(pH8) 100mM 塩化マグネシウム 10mM モリブデン酸ナトリウム 10mM ATP 10mM ピロフォスファターゼ 0.4u/ml 試料(ATPスルフリラーゼ溶液) 適量
料液を加えて反応を開始した。10分後に3Nの硫酸を
0.05ml加え反応を停止した。反応終了後のリン酸
濃度を,和光純薬工業株式会社製無機リン酸測定試薬ホ
スファC−テストワコーにより定量した。 1分間に2
μmolのリン酸,すなわち1μmolのピロリン酸が
生成するATPスルフリラーゼの量を1unitとし
た。反応溶液組成(総量0.5mlとする) トリス塩酸緩衝液(pH8) 100mM 塩化マグネシウム 10mM モリブデン酸ナトリウム 10mM ATP 10mM ピロフォスファターゼ 0.4u/ml 試料(ATPスルフリラーゼ溶液) 適量
【0026】Ap4Aホスホリラーゼの活性測定法 下に示す組成の反応溶液を30℃に保ち,適量の酵素試
料を加えて反応を開始した。10分後に沸騰水浴中1分
間加熱し,反応を停止した。反応終了後のAp4A濃度
を下に示すHPLCにより定量した。1分間に1μmo
lのAp4Aが分解するAp4Aホスホリラーゼの量を1
unitとした。反応溶液組成(総量0.5mlとす
る) トリエタノールアミン緩衝液(pH8) 100mM 塩化マグネシウム 5mM Ap4A 1mM 試料(Ap4Aホスホリラーゼ溶液) 適量 リン酸1カリウム 100mM HPLC移動相 過塩素酸テトラブチルアンモニウム 3mM リン酸1カリウム 30mM メタノール 25vol% 水 75vol% HPLCの流速は0.6ml/分,検出はUVの吸収
(λ=254nm)を測定することにより行った。ま
た,カラムはノバパックC18(ウオーターズ社製)カ
ラムを使用した。
料を加えて反応を開始した。10分後に沸騰水浴中1分
間加熱し,反応を停止した。反応終了後のAp4A濃度
を下に示すHPLCにより定量した。1分間に1μmo
lのAp4Aが分解するAp4Aホスホリラーゼの量を1
unitとした。反応溶液組成(総量0.5mlとす
る) トリエタノールアミン緩衝液(pH8) 100mM 塩化マグネシウム 5mM Ap4A 1mM 試料(Ap4Aホスホリラーゼ溶液) 適量 リン酸1カリウム 100mM HPLC移動相 過塩素酸テトラブチルアンモニウム 3mM リン酸1カリウム 30mM メタノール 25vol% 水 75vol% HPLCの流速は0.6ml/分,検出はUVの吸収
(λ=254nm)を測定することにより行った。ま
た,カラムはノバパックC18(ウオーターズ社製)カ
ラムを使用した。
【0027】参考例1グルコース濃度1%,酵母エキス
濃度1%,リン酸濃度0.1%および若干のミネラル類
を含んだ培地を殺菌した後,pHを6.5に調整し,バ
チルス・ステアロサーモフィルス(NCA1503株)
を接種し,培養を行った。60℃で3時間培養後,培地
中のグルコースが消費されたことを確認し,遠心分離に
て菌体をえた。
濃度1%,リン酸濃度0.1%および若干のミネラル類
を含んだ培地を殺菌した後,pHを6.5に調整し,バ
チルス・ステアロサーモフィルス(NCA1503株)
を接種し,培養を行った。60℃で3時間培養後,培地
中のグルコースが消費されたことを確認し,遠心分離に
て菌体をえた。
【0028】参考例2 参考例1により得られた湿菌体を凍結融解法で破砕した
のち,ポリアクリルアミド系の凝集剤を用いて除核酸を
おこなった。生じた沈澱を遠心分離により除去して,粗
酵素液を得た。あらかじめ50mMトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)で平衡化したDEAE−セファロースカ
ラムに粗酵素液をアプライしたところ,ATPスルフリ
ラーゼが吸着されたので,同緩衝液で十分洗浄したの
ち,同緩衝液を用いて0から500mMの塩化ナトリウ
ムの直線濃度勾配にて溶出を行った。その活性画分を回
収し,1Mとなるよう硫酸アンモニウムを加えた。この
活性画分を,1M硫酸アンモニウムを50mMトリス塩
酸緩衝液(pH8.0)で平衡化したフェニルセファロ
ースカラムにアプライした。同緩衝液で十分洗浄したの
ち,50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)で平衡化
したフェニルセファロースカラムにアプライした。同緩
衝液で十分洗浄した後,50mMトリス塩酸緩衝液(p
H8.0)で溶出した。得られた活性画分を回収し,濃
縮,透析後,50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)
で平衡化したマトレックスゲルブルーAカラムにアプラ
イした。同緩衝液で十分洗浄した後,1M塩化カリウム
を含む同緩衝液で溶出した。活性画分を回収し,濃縮後
ポリアクリルアミド電気泳動を行ったところ,単一なバ
ンドが得られた。酵素標品の比活性は,11.1U/m
gであった。
のち,ポリアクリルアミド系の凝集剤を用いて除核酸を
おこなった。生じた沈澱を遠心分離により除去して,粗
酵素液を得た。あらかじめ50mMトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)で平衡化したDEAE−セファロースカ
ラムに粗酵素液をアプライしたところ,ATPスルフリ
ラーゼが吸着されたので,同緩衝液で十分洗浄したの
ち,同緩衝液を用いて0から500mMの塩化ナトリウ
ムの直線濃度勾配にて溶出を行った。その活性画分を回
収し,1Mとなるよう硫酸アンモニウムを加えた。この
活性画分を,1M硫酸アンモニウムを50mMトリス塩
酸緩衝液(pH8.0)で平衡化したフェニルセファロ
ースカラムにアプライした。同緩衝液で十分洗浄したの
ち,50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)で平衡化
したフェニルセファロースカラムにアプライした。同緩
衝液で十分洗浄した後,50mMトリス塩酸緩衝液(p
H8.0)で溶出した。得られた活性画分を回収し,濃
縮,透析後,50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)
で平衡化したマトレックスゲルブルーAカラムにアプラ
イした。同緩衝液で十分洗浄した後,1M塩化カリウム
を含む同緩衝液で溶出した。活性画分を回収し,濃縮後
ポリアクリルアミド電気泳動を行ったところ,単一なバ
ンドが得られた。酵素標品の比活性は,11.1U/m
gであった。
【0029】参考例3 グルコース濃度1%,酵母エキス濃度1%,リン酸濃度
0.1%および若干のミネラル類を含んだ培地を殺菌し
た後,pHを7.2に調整し,サッカロマイセス・セル
ビシエ(IFO1008)を接種し,培養を行った。2
8℃で8時間培養後,遠心分離にて菌体をえた。
0.1%および若干のミネラル類を含んだ培地を殺菌し
た後,pHを7.2に調整し,サッカロマイセス・セル
ビシエ(IFO1008)を接種し,培養を行った。2
8℃で8時間培養後,遠心分離にて菌体をえた。
【0030】参考例4 参考例3により得られた湿菌体をソニケーターにより破
砕したのち,ポリアクリルアミド系の凝集剤を用いて除
核酸を行った。生じた沈澱を遠心分離により除去して,
粗酵素液を得た。あらかじめ50mMトリス塩酸緩衝液
(pH7.8)で平衡化したDEAE−セファロースカ
ラムに粗酵素液をアプライし,十分洗浄したのち,同緩
衝液を用いて0から500mMの塩化ナトリウムの直線
濃度勾配にて溶出を行った。その活性画分を回収し,A
p4Aホスホリラーゼを得た。
砕したのち,ポリアクリルアミド系の凝集剤を用いて除
核酸を行った。生じた沈澱を遠心分離により除去して,
粗酵素液を得た。あらかじめ50mMトリス塩酸緩衝液
(pH7.8)で平衡化したDEAE−セファロースカ
ラムに粗酵素液をアプライし,十分洗浄したのち,同緩
衝液を用いて0から500mMの塩化ナトリウムの直線
濃度勾配にて溶出を行った。その活性画分を回収し,A
p4Aホスホリラーゼを得た。
【0031】実施例1 参考例2で得たATPスルフリラーゼ0.25unit
/ml,参考例4で得たAp4Aホスホリラーゼ0.5
unit/mlを用いて,バッチ法でAp4Aの合成を
行った。このとき,ATP15mM,硫酸マグネシウム
10mM,HEPES緩衝液(pH8.0)50mMか
らなる反応液を30℃で6時間反応させた。得られた反
応生成物を,Ap4Aホスホリラーゼの活性測定法と同
じ条件でHPLCにより分析したところ,5.0mMの
Ap4Aが生成していた。反応生成物がAp4Aであるこ
とをリン核磁気共鳴スペクトルにより同定した。
/ml,参考例4で得たAp4Aホスホリラーゼ0.5
unit/mlを用いて,バッチ法でAp4Aの合成を
行った。このとき,ATP15mM,硫酸マグネシウム
10mM,HEPES緩衝液(pH8.0)50mMか
らなる反応液を30℃で6時間反応させた。得られた反
応生成物を,Ap4Aホスホリラーゼの活性測定法と同
じ条件でHPLCにより分析したところ,5.0mMの
Ap4Aが生成していた。反応生成物がAp4Aであるこ
とをリン核磁気共鳴スペクトルにより同定した。
【0032】実施例2 参考例2で得たATPスルフリラーゼ0.25unit
/ml,参考例4で得たAp4Aホスホリラーゼ0.5
unit/mlを用いて,バッチ法でAp4Aの合成を
行った。このとき,ATP15mM,硫酸マグネシウム
30mM,PPase(ベーリンガーマンハイム社製)
0.71unit/ml,酢酸キナーゼ(ユニチカ社
製)0.004unit/ml,HEPES緩衝液(p
H7.8)50mMからなる反応液にアセチルリン酸を
反応開始時に1l当たり3.1ml添加し,1時間毎に
1l当たり3.1ml追加しながら,30℃で6時間反
応させた。得られた反応生成物を,Ap4Aホスホリラ
ーゼの活性測定法と同じ条件でHPLCにより分析した
ところ,6.0mMのAp4Aが生成していた。反応生
成物がAp4Aであることをリン核磁気共鳴スペクトル
により同定した。
/ml,参考例4で得たAp4Aホスホリラーゼ0.5
unit/mlを用いて,バッチ法でAp4Aの合成を
行った。このとき,ATP15mM,硫酸マグネシウム
30mM,PPase(ベーリンガーマンハイム社製)
0.71unit/ml,酢酸キナーゼ(ユニチカ社
製)0.004unit/ml,HEPES緩衝液(p
H7.8)50mMからなる反応液にアセチルリン酸を
反応開始時に1l当たり3.1ml添加し,1時間毎に
1l当たり3.1ml追加しながら,30℃で6時間反
応させた。得られた反応生成物を,Ap4Aホスホリラ
ーゼの活性測定法と同じ条件でHPLCにより分析した
ところ,6.0mMのAp4Aが生成していた。反応生
成物がAp4Aであることをリン核磁気共鳴スペクトル
により同定した。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば,高純度でかつ高収率の
NpnN’又はその誘導体が製造でき,また容易にこれ
を単離精製できるので,工業的に有利にNpnN’又は
その誘導体の製造ができる。
NpnN’又はその誘導体が製造でき,また容易にこれ
を単離精製できるので,工業的に有利にNpnN’又は
その誘導体の製造ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI (C12N 9/12 C12R 1:07) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 19/00 - 19/64 C12N 9/00 - 9/99 BIOSIS(DIALOG) MEDLINE(STN) WPI(DIALOG)
Claims (2)
- 【請求項1】アデノシン−5’−三リン酸又はその誘導
体およびスルフェートを反応基質として用い,アデノシ
ン−5’−三リン酸スルフリラーゼおよびジアデノシン
四リン酸ホスホリラーゼの二種の酵素を触媒とする二段
階反応によりジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体
を生成させることを特徴とするジヌクレオシドポリリン
酸又はその誘導体の製造方法。 - 【請求項2】 アデノシン−5’−二リン酸をアデノシ
ン−5’−三リン酸に変換する酵素の存在下に,アデノ
シン−5’−三リン酸又はその誘導体およびスルフェー
トを反応基質として用い,アデノシン−5’−三リン酸
スルフリラーゼおよびジアデノシン四リン酸ホスホリラ
ーゼの二種の酵素を触媒とする二段階反応によりジヌク
レオシドポリリン酸又はその誘導体を生成させることを
特徴とするジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の
製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04125668A JP3080771B2 (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | ジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の製造方法 |
| US08/045,877 US5306629A (en) | 1992-04-17 | 1993-04-15 | Method for producing dinucleoside polyphosphate, nucleoside polyphosphate or derivatives thereof |
| DE69319369T DE69319369T2 (de) | 1992-04-17 | 1993-04-16 | Verfahren zur Herstellung von Dinukleosid-Polyphosphat, Nukleosid-Polyphosphat oder Derivate davon |
| EP93106234A EP0566140B1 (en) | 1992-04-17 | 1993-04-16 | Method for producing dinucleoside polyphosphate, nucleoside polyphosphate or derivatives thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04125668A JP3080771B2 (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | ジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05292988A JPH05292988A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3080771B2 true JP3080771B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=14915704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04125668A Expired - Fee Related JP3080771B2 (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | ジヌクレオシドポリリン酸又はその誘導体の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5306629A (ja) |
| EP (1) | EP0566140B1 (ja) |
| JP (1) | JP3080771B2 (ja) |
| DE (1) | DE69319369T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990010080A1 (fr) * | 1989-02-28 | 1990-09-07 | Yamasa Shoyu Kabushiki Kaisha | Production de nucleoside |
| JPH0812581A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-16 | Fujirebio Inc | 虚血性心疾患治療剤 |
| GB9620209D0 (en) * | 1996-09-27 | 1996-11-13 | Cemu Bioteknik Ab | Method of sequencing DNA |
| GB9626815D0 (en) | 1996-12-23 | 1997-02-12 | Cemu Bioteknik Ab | Method of sequencing DNA |
| JP4633220B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2011-02-16 | ユニチカ株式会社 | ジヌクレオシドポリりん酸含有経皮吸収用水溶液 |
| KR102504764B1 (ko) * | 2017-06-21 | 2023-03-02 | 주식회사 종근당 | 디뉴클레오사이드 폴리포스페이트 화합물의 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971903A (en) * | 1988-03-25 | 1990-11-20 | Edward Hyman | Pyrophosphate-based method and apparatus for sequencing nucleic acids |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP04125668A patent/JP3080771B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-15 US US08/045,877 patent/US5306629A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-16 EP EP93106234A patent/EP0566140B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-16 DE DE69319369T patent/DE69319369T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5306629A (en) | 1994-04-26 |
| EP0566140B1 (en) | 1998-07-01 |
| DE69319369T2 (de) | 1998-12-17 |
| JPH05292988A (ja) | 1993-11-09 |
| DE69319369D1 (de) | 1998-08-06 |
| EP0566140A2 (en) | 1993-10-20 |
| EP0566140A3 (en) | 1994-11-30 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |