способ получения l-фосфинотрицина путем ферментативного трансаминирования с помощью аспартата

Классы МПК:C12P13/04 альфа- или бета-аминокислоты
C12N1/20 бактерии; питательные среды для них
C12P1/04 бактерий
Автор(ы):
Патентообладатель(и):АВЕНТИС КРОПСАЙЕНС ГМБХ (DE)
Приоритеты:
подача заявки:
2000-03-30
публикация патента:

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу ферментативного синтеза L-фосфинотрицина путем трансаминирования из 4-(гидроксиметилфосфинил)-2-оксомасляной кислоты, с использованием аспартата в качестве донора аминогруппы. Количественное превращение может быть осуществлено с помощью подходящей технологии с использованием примерно эквимолярных количеств доноров и акцепторов аминогрупп, на основании чего донорная аминокислота аспартат полностью используется. Применение термостабильных аспартат трансаминаз обеспечивает высокую скорость реакции и, соответственно, высокую объемную производительность. 8 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула изобретения

1. Способ получения L-2-амино-4-(гидроксиметилфосфинил)масляной кислоты формулы (I)

способ получения l-фосфинотрицина путем ферментативного трансаминирования   с помощью аспартата, патент № 2275428

ее производных, которые выбираются из группы сложных эфиров и амидов карбоновых кислот и сложных эфиров фосфиновой кислоты, и/или ее соответствующих солей из 4-(гидроксиметилфосфинил)-2-оксомасляной кислоты формулы (II)

способ получения l-фосфинотрицина путем ферментативного трансаминирования   с помощью аспартата, патент № 2275428

ее производных, которые выбираются из группы сложных эфиров и амидов карбоновых кислот и сложных эфиров фосфиновой кислоты, и/или ее соответствующих солей в качестве акцептора путем ферментативного трансаминирования в присутствии аспартата в качестве донора, причем трансаминирование в оксалоацетат и соединение формулы (I), его производные и/или соли осуществляют в присутствии одной или нескольких специфичных к акцептору аспартаттрансаминаз и причем донор и акцептор применяют в молярном соотношении 0,5-2:1 (в расчете на L-аспаригиновую кислоту: 4-(гидроксиметилфосфинил)-2-оксомасляной кислоте).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию аспартата в качестве донора и соединения формулы II, его производных, которые выбираются из группы, включающей сложные эфиры и амиды карбоновых кислот и сложные эфиры фосфиновой кислоты, и/или его соответствующих солей в качестве акцептора осуществляют в присутствии одной или нескольких термостабильных специфичных к акцептору аспартаттрансаминаз.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что специфичные к акцептору аспартаттрансаминазы выбирают из группы, включающей аспартаттрансаминазы, выделенные из штаммов микроорганизмов почвы, депонированные под номером DSM 13354, 13355 и 13356.

4. Способ по одному или нескольким из пп.1-3, отличающийся тем, что образующийся при реакции пируват удаляют из реакционной смеси физическими, химическими и/или ферментативными методами.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что ферментативное удаление проводят путем превращения пирувата в ацетолактат в присутствии одной или нескольких ацетолактатсинтаз.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что ферментативное удаление проводят путем превращения пирувата в ацетальдегид в присутствии пируватдекарбоксилазы.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что ферментативное удаление проводят путем превращения пирувата в ацетилфосфат в присутствии пируватоксидазы.

8. Способ по одному или нескольким из пп.5-7, отличающийся тем, что ферментативное удаление проводят путем превращения пирувата в присутствии термостабильного фермента.

9. Способ по одному или нескольким из пп.1-8, отличающийся тем, что одна или несколько трансаминаз находятся в иммобилизованной форме.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области техники, касающейся синтеза биологически активных средств защиты растений, в частности, синтеза L-2-амино-4-(гидроксиметилфосфинил)масляной кислоты (L-фосфинотрицин, L-ФТ) из 4-(гидроксиметилфосфинил)-2-оксомасляной кислоты (ГМФОМК) путем ферментативного трансаминирования с помощью аспартата в присутствии специфичной к ГМФОМК аспартаттрансаминазы (Асп-ТА). Соединение L-ФТ, его соли и некоторые его производные являются обладающими гербицидным действием, не встречающимися в белках аминокислотами или их солями и производными (заявка на патент ФРГ 2717440). Соответствующая L-форма является при этом биологически активной, в то время как соответствующая D-форма практически неактивна (заявка на патент ФРГ 2856260). Уже известно, что трансаминазы вследствие их высокой стереоселективности и относительно широкой специфичности к субстрату особенно подходят для хирального ферментативного синтеза аминокислот из их соответствующих кетокислотных предшественников. Недостатком в случае технологического использования трансаминаз является, однако, их константа равновесия, примерно равная 1, так что желаемый продукт может быть получен, в общем, только с выходом 50% (патент США №4826766). В заявке на европейский патент 0344683 и в патенте США №5221737 описывается получение биологически активного вещества с гербицидным действием, L-фосфинотрицина [(L-гомоаланин-4-ил(метил)фосфиновая кислота, L-2-амино-4-(гидроксиметил-фосфинил)масляная кислота, L-ФТ), не встречающейся в белках аминокислоты, путем трансаминирования из соответствующей кетокислоты [(2-оксо-4-(гидроксиметилфосфинил)масляная кислота, ГМФОМК] с помощью 4-аминобутират: 2-кетоглутарат - трансаминазы (способ получения l-фосфинотрицина путем ферментативного трансаминирования   с помощью аспартата, патент № 2275428 -аминомасляная кислота /ГАМК/ - трансаминаза, в классификации ферментов /КФ/ 2.6.1.19) из Escherichia coli. Для количественного превращения требуется более высокий молярный избыток глутамата как донора аминогруппы, что затрудняет очистку продукта реакции.

Решение этой проблемы возможно путем применения аспартата в качестве донора аминогруппы, так как соответствующая кетокислота, оксалоацетат, неустойчива в водной среде и самопроизвольно декарбоксилируется в пируват. Благодаря удалению продукта реакции из равновесия не может происходить ни одна обратная реакция и возможно количественное превращение также при эквимолярном использовании кетокислоты и донорной аминокислоты. Подобный способ описывается, например, в заявке на европейский патент 0135846.

Использование такого принципа для ферментативного синтеза L-фосфинотрицина было, однако, до сих пор невозможно, так как описанная ГАМК-трансаминаза не акцептирует аспартат в качестве донора аминогруппы и не была известна никакая другая трансаминаза с общей специфичностью к L-фосфинотрицину и аспартату.

Дополнительно была предложена спаренная система из 2 ферментов, состоящая из специфичных к ФТ трансаминазы и глутамат: оксалоацетаттрансаминазы (ГОТ, КФ 2.6.1.1) (заявки на европейские патенты 0249188 и 0477902). При таком проведении реакции расходуемый при синтезе L-ФТ глутамат регенерируется из аспартата с помощью ГОТ. Сама аспартаттрансаминаза не обладает никакой специфичностью по отношению к L-ФТ/ ГМФОМК. Самопроизвольное превращение оксалоацетата в пируват приводит также в общей реакции к смещению равновесия в направлении синтеза L-ФТ. При этом возможны количественные выходы продукта при эквимолярном использовании ГМФОМК и аспартата и при явном избытке глутамата.

Благодаря этому спаренному ферментному способу можно явно уменьшить передозировку находящихся в растворе субстрата донорных аминокислот по сравнению с акцепторной кетокислотой ГМФОМК, что упрощает обработку раствора продукта. Однако при спаренном проведении реакции далее необходимо применение глутамата, который в равновесии с кетоглутаратом должен оставаться в продукте реакции или должен отделяться посредством дорогостоящего способа очистки от очень близкой по структуре аминокислоты L-ФТ. Кроме того, оптимизация проведения реакции при применении двух ферментов сложнее из-за различных кинетических параметров, чем в случае одного фермента.

Хотя ранее известные аспартаттрансаминазы, как, например, ГОТ, не показали никакого превращения ГМФОМК, были совершенно неожиданно найдены аспартаттрансаминазы из микроорганизмов, которые также акцептировали L-ФТ/ГМФОМК с высокой специфичностью в качестве субстрата. Эти ферменты катализируют прямой перенос способ получения l-фосфинотрицина путем ферментативного трансаминирования   с помощью аспартата, патент № 2275428 -аминогруппы аспартата на ГМФОМК.

Объектом данного изобретения является поэтому способ получения L-2-амино-4-(гидроксиметилфосфинил)масляной кислоты (L-фосфинотрицин, L-ФТ) формулы (I), ее производных и/или солей

способ получения l-фосфинотрицина путем ферментативного трансаминирования   с помощью аспартата, патент № 2275428

из 4-(гидроксиметилфосфинил)-2-оксомасляной кислоты (ГМФОМК) формулы (II),

способ получения l-фосфинотрицина путем ферментативного трансаминирования   с помощью аспартата, патент № 2275428

ее производных и/или солей в качестве акцептора путем ферментативного трансаминирования в присутствии аспартата в качестве донора, причем трансаминирование в оксалоацетат и соединение формулы (I), его производные и/или соли осуществляют в присутствии одной или нескольких специфичных к акцептору, предпочтительно специфичных к ГМФОМК, аспартаттрансаминаз (Асп-ТА), предпочтительно в присутствии одной или нескольких термостабильных и/или выделенных аспартаттрансаминаз и в высшей степени предпочтительно в присутствии одной или нескольких аспартаттрансаминаз с возможно более незначительной субстратной специфичностью к пирувату, так что образование в качестве побочного продукта аланина может уменьшаться или значительно сокращаться.

Соли L-ФТ являются, в основном, солями с неорганическими и/или органическими кислотами или моно- и дисолями с неорганическими и/или органическими основаниями. Соли с кислотами (соли, полученные в результате присоединения кислот) являются, например, солями с минеральными кислотами, как, например, с соляной кислотой (гидрохлорид) или с серной кислотой (сульфаты), или с угольной кислотой (карбонаты, гидрокарбонаты), или с органическими кислотами, как, например, уксусная кислота (ацетаты), муравьиная кислота (формиаты), пропионовая кислота (пропионаты) или винная кислота (тартраты). Солями с основаниями являются, например, соли со щелочными и щелочноземельными металлами, аммонийные соли, соли с органическими аминами, например, с первичными, вторичными или третичными аминами, и соль четвертичного аммониевого основания.

Производными являются, например, сложные эфиры L-ФТ, которые проэтерифицированы по кислотной группе фосфиновой кислоты, например, проэтерифицированы с помощью алканолов с 1-12 атомами углерода в алкильном остатке, как, например, метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-, изо- и втор- или трет-бутанол, и (С36)циклоалканолов, как, например, циклогексанол. Производными также являются сложные эфиры L-ФТ, которые альтернативно или дополнительно проэтерифицированы по карбоксильной группе карбоновой кислоты, например, с помощью уже вышеупомянутых спиртов. Производными являются также образованный по карбоксильной группе амид L-ФТ и его производные, при известных условиях N-алкил- или N-диалкиламиды, предпочтительно с 1-4 атомами углерода в алкильном остатке.

Производными ГМФОМК являются, например, ее соли с неорганическими и/или органическими основаниями, причем для этого годятся основания, уже упомянутые в связи с L-ФТ. Производными являются, например, также сложные эфиры ГМФОМК, которые получены при этерификации по карбоксильной группе, или по кислотной группе фосфиновой кислоты, или по обеим. В качестве спиртов для сложноэфирных групп формально годятся спирты, которые используются для получения сложных эфиров L-ФТ, предпочтительно названные выше алканолы. Производными являются также образованный по карбоксильной группе амид ГМФОМК и его производные, которые проэтерифицированы по кислотной группе фосфиновой кислоты, а также, при необходимости, соответствующие N-алкил- или N,N-диалкиламиды.

Аспартат означает преимущественно L-аспарагиновую кислоту или ее соли, предпочтительно соли со щелочными металлами. Но в качестве аспартата может также использоваться L-аспарагиновая кислота в смесях с D-аспарагиновой кислотой, например, как рацемическая D,L-аспарагиновая кислота.

Альтернативно, присутствующий при необходимости в способе по изобретению пируват может быть удален из реакционной смеси физическими методами, химически и/или ферментативно, предпочтительно путем превращения с помощью ферментативного катализа, например, с помощью ацетолактатсинтазы (АЛС), пируватдекарбоксилазы, пируватоксидазы, в особенности, ацетолактатсинтазы; в высшей степени предпочтительно осуществляют превращение пирувата в присутствии относительно термостабильного фермента. Применяемые при этом ферменты могут находиться, при необходимости, в иммобилизованной форме.

Оба субстрата (донор и акцептор) применяются, например, в молярном соотношении 0,5-2:1 (в расчете на L-аспарагиновую кислоту: ГМФОМК), предпочтительно 0,75-1,5: 1, в особенности, примерно эквимолярном. При использовании смесей L- и D-аспарагиновых кислот (солей) решающим является молярное количество L-аспарагиновой кислоты (соли). Производные ГМФОМК используются в молярных количествах относительно ГМФОМК. Присутствие глутамата в растворе субстрата не является обязательным. Некоторые из найденных ферментов характеризуются отличной термостабильностью. Проведение процесса поэтому возможно в широкой области температур от 10 до 95°С, предпочтительно от 40 до 90°С, в особенности, от 60 до 85°С. Для ферментов, не обладающих особой термостабильностью, предпочтительная область температур находится при 20-70°С, в особенности от 30 до 40°С. Благодаря относительно высоким температурам скорость реакции значительно увеличивается, что способствует также превращению концентрированных растворов субстрата (10%-ных) с высокой объемной производительностью. Реакция осуществляется преимущественно при значении рН в области 6,5-10, предпочтительно от 7 до 9, в особенности от 7,5 до 8,5, в соответствующей подходящей буферной системе со значением рКа в области 7-9, между прочим, в фосфатном буфере или трис-буфере. Неожиданно биохимически более детально охарактеризованные ферменты не обладают специфичностью к ГАМК и четко отличаются тем самым от ранее известных специфичных к L-ФТ/ ГМФОМК трансаминаз.

Особенно высокие скорости превращения достигаются в реакции, когда можно избежать или сократить до минимума образование аланина при трансаминировании. С этой целью могут применяться при необходимости оптимизированные варианты Асп-ТА без субстратной специфичности к пирувату. Альтернативно, пируват может быть удален из реакционной смеси физически, например, благодаря применению мембран с селективной проницаемостью, и/или химически, или ферментативно, например, при реакции с пируватдекарбоксилазой, пируватоксидазой или ацетолактатсинтазой (см., например, Taylor и др., TIBTECH (1998), том 16, 412-418; Fotheringham и др., CHIMICA OGGI/ chemistry today (1997), 9/10, 33-38; международная заявка на патент 98/53088).

Очистку продукта, L-ФТ, из реакционного раствора можно, при необходимости, осуществить известными и общепринятыми способами, например путем экстракции метилизобутилкетоном или с помощью катионообменной хроматографии, например с использованием амберлита® IR 120 (изготовитель фирма Сигма).

Способ по изобретению поясняется далее в следующих примерах, и изобретение определяется пунктами формулы изобретения. Понятно, что следующие далее примеры не следует рассматривать в этом отношении лимитирующими.

Примеры:

1. Выделение микроорганизмов почвы со специфичной к L-ФТ аспартаттрансаминазной активностью:

По 1 г различных проб почвы (гумус, глина, песок/ Schwanheimer Düne, Франкфурт) экстрагировали 10 мл 10 мМ натрийфосфатного буфера, рН 7,0, в течение 1 ч при комнатной температуре. Обогащенные культуры из экстрактов высевали в следующую среду:

5 мМ глюкоза

5 мМ сукцинат

10 мМ глицерин

10 мМ ГМФОМК

10 мМ L-аспарагиновая кислота

50 мл/л раствора А

25 мл/л раствора Б

Раствор А: 50 г/л вторичного кислого фосфата калия

Раствор Б: 2,5 г/л сульфата магния

0,5 г/л хлористого натрия

25 мл/л концентрированного

основного раствора, содержащего: 1 г/л FeSO4×7Н 2O

0,22 г/л MnSO4×H2O

0,1 г/л Н3ВО3

0,1 г/л Na2 MoO4×2H2O

0,18 г/л ZnSO 4×7H2O

0,16 г/л CuSO4×5H 2O

0,1 г/л CoCl2×6Н2O

1 мл/л 1 н. HCl

Культуры инкубировали в течение 3-5 дней при 28°С и 200 об/мин в встряхивающем устройстве. Из одной из исследуемых проб почвы (гумус) получались обогащенные микроорганизмы, которые могли расти с L-аспарагиновой кислотой в качестве единственного источника азота. Культуру многократно в такой же среде подвергали дальнейшему пассажу и затем для выделения отдельных клонов высевали на агаризованную твердую питательную среду подобного же состава. После инкубирования в течение 3-5 дней при 28°С выделяли всего 100 отдельных колоний и опять их высевали в жидкую среду (см. выше). Разделение на агаровых планшетах повторяли еще дважды, чтобы обеспечить получение чистых культур.

После таких циклов селекции имели 20 отдельных штаммов, которые могли расти с L-аспарагиновой кислоты в качестве единственного источника азота.

Для изучения активности аспартаттрансаминазы в отношении ГМФОМК использовали по 2 мл культур штаммов, как указано выше. Затем каждые 400 мкл культур обрабатывали для придания проницаемости 0,5% толуолом, 0,5% этанолом в течение 30 мин при 37°С. Клеточные пеллеты ресуспендировали в каждые 50 мкл реакционной смеси, состоящей из 50 мМ ГМФОМК, 50 мМ L-аспарагиновой кислоты, 50 мМ трис/HCl, рН 8,0, 10 мкМ пиридоксальфосфата, и инкубировали в течение ночи при 28°С.

Для качественной оценки образовавшегося ФТ реакционную надосадочную жидкость разбавляли водой 1:5 и по 5 мл такого разведения анализировали с помощью тонкослойной хроматографии на целлюлозных пластинах для высокоразрешающей тонкослойной хроматографии (фирма Мерк) с использованием н-бутанола : ледяной уксусной кислоты : воды =60:15:25 в качестве растворителя. Аминокислоты визуально определяли с помощью окрашивания нингидрином. В случае 4 штаммов (DSM 13353, DSM 13354, DSM 13355, DSM 13356; все штаммы были депонированы в "Германскую Коллекцию Микроорганизмов и Клеточных Культур ГмбХ" /DSM/) смогли подтвердить образование фосфинотрицина. Энантиомерная чистота продукта реакции была исследована с помощью хиральной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [колонка для разделения Chirex® (D) с пеницилламином в качестве матрицы (изготовитель Феноменекс)] (растворитель: 2 мМ сульфат меди (2), 10% метанол, скорость потока: 0,5 мл/мин., УФ-детектирование: 254 нм, время удерживания: L-ФТ: примерно 17 мин., D-ФТ: примерно 21 мин.). Во всех четырех исследуемых пробах смогли таким образом обнаружить в качестве продукта реакции L-ФТ, а не D-ФТ.

Для получения L-ФТ посредством биотрансформации, а также для количественного анализа протекания реакции использовали по 1 л культур штаммов бактерий из почвы DSM 13354, DSM 13355 и DSM 13356 в среде, описанной выше, в течение 48 часов при 28°С. Клетки удаляли при центрифугировании, промывали 1× в 10 мМ хлориде натрия, 10 мМ фосфате натрия, рН 7,5, и затем подвергали лиофилизации в течение ночи.

Для осуществления биотрансформации по 200 мг высушенной клеточной массы вышеобозначенных штаммов бактерий из почвы заново суспендировали в 10 мл следующего раствора субстрата:

100 мМ ГМФОМК

200 мМ L-аспарагиновая кислота

100 мМ трис/HCl, рН 8,0

1 мМ пиридоксальфосфат.

Смеси инкубировали на встряхивающем устройстве для инкубирования при 200 об/мин и 37°С. Через 1, 2, 4, 8, 24 и 30 ч отбирали пробы по 200 мкл и анализировали с помощью ВЭЖХ, как описано выше. Результаты анализа L-ФТ и L-аспарагиновой кислоты представлены в таблице 1. Максимально достигнутая степень превращения [продуцированный L-ФТ/ГМФОМК в субстрате х 100] составляла примерно 59% (DSM 13355).

Таблица 1: Протекание реакции ГМФОМК/ аспартат-трансаминирования путем биотрансформации с помощью изолятов из почвы
Штамм Продолжительность реакции [ч]*L-ФТ [мМ] Аспарагиновая кислота [мМ]
     
DSM 13354 13,9 174,0
  25,7150,0
 4 10,3100,0
  823,8 30,3
  2438,30
 30 48,40
      
DSM 13355 14,5143,1
 2 7,7122,7
  411,1 98,8
  824,876,4
 24 44,917,2
  3059,1 9,8
     
DSM 133561 5,7138,1
  28,4 124,4
  412,595,9
 8 27,558,8
  2451,3 14,3
  3049,67,2
* Температура реакции: 37°С

2. Доказательство прямого ГМФОМК/ аспартат-трансаминирования с помощью содержащих трансаминазы ферментных препаратов:

Всего 7 различных коммерчески доступных трансаминаз исследовались в опытах по ГМФОМК/аспартат-трансаминированию. Это происходящие от микроорганизмов трансаминазы (термостабильные трансаминазы AMN-001-01, -001-02, -001-03, -001-04, -001-05, содержащиеся в наборе аминотрансфераз для исследований, с каталожным номером в разделе "Разное" AMN-001 (1998); глутаматоксалоацетаттрансаминаза (ГОТ), глутаматпируваттрансаминаза (ГПТ), фирма Сигма). Ферментные препараты растворяли при концентрации белка 5 мг/мл в 50 мМ трис/ HCl-буфере, рН 8,0, и затем в течение ночи подвергали диализу при 4°С против подобного же буфера. Благодаря этому должны удаляться возможно присутствующие в ферментных препаратах доноры и акцепторы аминогрупп, которые могли бы действовать в качестве промежуточных переносчиков при трансаминировании. Затем концентрацию растворов ферментов устанавливали 1 мг/мл и инкубировали в смесях объемом 50 мкл с буфером для реакции, состоящих из 50 мМ ГМФОМК, 50 мМ L-аспарагиновой кислоты, 50 мМ трис/HCl, рН 8,0, 10 мкМ пиридоксальфосфата, в течение 1ч при оптимальной для соответствующего фермента температуре.

Анализ ферментных проб проводили с помощью тонкослойной хроматографии и хиральной ВЭЖХ, как описано в примере 1. Для 2 термостабильных ферментов, AMN-001-03 и AMN-001-04 (температура реакции 80°С), смогли подтвердить энантиоселективное образование L-ФТ из L-аспарагиновой кислоты при трансаминировании. Все другие исследованные ферменты не проявили активности.

3. Количественное изучение ГМФОМК/аспартат - трансаминирования с помощью термостабильной трансаминазы АММ-001-03:

Вследствие более высокой специфической активности была выбрана трансаминаза AMN-001-03 для более точной характеристики реакции синтеза L-ФТ. Инкубировали 1 мл раствора субстрата, состоящего из 40 мМ ГМФОМК, 48 мМ L-аспарагиновой кислоты, 50 мМ трис/HCl, рН 8,0, 0,1 мМ пиридоксальфосфата, с 1 мг трансаминазы AMN-001-03 при 80°С. Для анализа протекания реакции через промежуток времени в 24 ч отбирали аликвотные пробы по 50 мкл и замораживали при -20°С. L-ФТ и аспартат определяли в аминокислотном анализаторе (Биотроник LC 5001). Результаты представлены в таблице 2. При выбранных условиях реакционное равновесие при синтезе L-ФТ достигалось через 2-4 ч. Использованная в качестве донора аминогруппы L-аспарагиновая кислота через 7 ч была полностью израсходована. Была достигнута степень превращения [продуцированный L-ФТ/ ГМФОМК в субстрате ×100] примерно в 75%.

Таблица 2: Протекание реакции ГМФОМК/ аспартат - трансаминирования с помощью трансаминазы AMN-001-03
Продолжительность реакции [ч]* L-ФТ [мМ]Аспартат [мМ]
    
0 053,4
1 9,547,8
220,833,8
425,7 12,5
729,7 0
24 28,10,4
*Температура реакции: 80°С

4. Ферментативный хиральный синтез L-ФТ из ГМФОМК и аспартата с помощью частично очищенной термостабильной трансаминазы AMN-001-03:

Для изучения синтеза использовали частично очищенную трансаминазу AMN-001-03 со специфической активностью 107 нкат/мг белка (1 нкат=1 нмоль аспартата/сек). Реакционный раствор объемом 1 мл содержал 552 мМ ГМФОМК (10%), 700 мМ L-аспарагиновую кислоту, 0,1 мМ пиридоксальфосфат, рН 8,0, установленный с помощью бикарбоната калия, и 11,5 мг фермента. Смесь инкубировали при 80°С. Отбор проб и анализ проводили, как описано в примере 3.

Результаты обобщены в таблице 3. В этом исследовании равновесие реакции достигалось уже через 1 ч. L-Аспарагиновая кислота, донор аминогруппы, была полностью израсходована через 4 ч. Степень превращения составляла примерно 52% и объемная производительность находилась при 4,5 [г L-ФТ/г биокатализатора/ч]. В параллельном опыте с одинаковым раствором субстрата и одинаковой концентрацией фермента, но при температуре реакции 60°С, была достигнута аналогичная степень превращения при, разумеется, явно уменьшенной скорости реакции. Объемная производительность составляла только 0,95 [г L-ФТ/г биокатализатора/ч]. Эти результаты подтверждают большое значение высокой термостабильности трансаминазы для степени превращения и эффективного проведения реакции.

Лишь умеренная степень превращения в 52%, в основном, объясняется образованием побочного продукта, аланина, вследствие трансаминирования пирувата. Существенно более высокие степени превращения достигаются, когда уменьшается образование аланина при реакции.

Таблица 3: Получение L-ФТ при трансаминировании с помощью частично очищенной термостабильной трансаминазы AMN-001-03
Продолжительность реакции [ч]*L-ФТ [мМ] Аспартат [мМ]Аланин [мМ]
     
0 0700,00
0,5155,3 405,80
1 286,4193,1 98,7
2288,5 15,2181,5
4284,0 1,9284,1
8251,91,3 234,5
*Температура реакции: 80°С

Класс C12P13/04 альфа- или бета-аминокислоты

способ получения l-аминокислоты -  патент 2515044 (10.05.2014)
способ получения l-аминокислоты с использованием бактерии семейства enterobacteriaceae, обладающей повышенной экспрессией генов каскада образования флагелл и клеточной подвижности -  патент 2508404 (27.02.2014)
бактерия семейства enterobacteriaceae - продуцент l-аспарагиновой кислоты или метаболитов, производных l-аспарагиновой кислоты, и способ получения l-аспарагиновой кислоты или метаблитов, производных l-аспарагиновой кислоты -  патент 2472853 (20.01.2013)
способ получения l-аргинина и l-цитруллина с использованием бактерии семейства enterobacteriaceae, в которой ослаблена экспрессия гена pepa -  патент 2471870 (10.01.2013)
мутантная аденилатциклаза, днк, кодирующая ее, бактерия семейства enterobacteriaceae, содержащая указанную днк, и способ получения l-аминокислот -  патент 2471868 (10.01.2013)
способ получения l-аминокислоты с использованием бактерии семейства enterobacteriaceae, в которой ослаблена экспрессия генов, кодирующих транспортер лизина/аргинина/орнитина -  патент 2468083 (27.11.2012)
способ получения l-аминокислот с использованием бактерий семейства enterobacteriaceae -  патент 2460793 (10.09.2012)
способ получения l-цистеина, l-цистина, s-сульфоцистеина или тиазолидинового производного l-цистеина, или их смеси с использованием бактерии семейства enterobacteriaceae -  патент 2458982 (20.08.2012)
способ получения l-цистеина с использованием бактерии семейства enterobacteriaceae -  патент 2458981 (20.08.2012)
бактерия - продуцент продукта реакции, катализируемой белком, обладающим активностью 2-оксоглутарат-зависимого фермента, и способ продукции указанного продукта -  патент 2444568 (10.03.2012)

Класс C12N1/20 бактерии; питательные среды для них

способ определения чувствительности патогенных бактерий к комплексным антибактериальным препаратам -  патент 2529711 (27.09.2014)
бифазная транспортная питательная среда для выделения и выращивания бруцеллезного микроба -  патент 2529364 (27.09.2014)
питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528874 (20.09.2014)
питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528873 (20.09.2014)
штамм lactobacillus fermentum, обладающий широким спектром антагонистической активности и пробиотический консорциум лактобактерий для изготовления бактериальных препаратов -  патент 2528862 (20.09.2014)
изолированный штамм (варианты), обеспечивающий улучшение состояния здоровья жвачных животных, способ его получения, и способ его введения жвачным животным -  патент 2528859 (20.09.2014)
способ получения миллерита с использованием сульфатредуцирующих бактерий -  патент 2528777 (20.09.2014)
питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528744 (20.09.2014)
питательная среда для выращивания консорциума азотфиксирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов -  патент 2528740 (20.09.2014)
питательная среда для культивирования легионелл -  патент 2528101 (10.09.2014)

Класс C12P1/04 бактерий

изолированный штамм (варианты), обеспечивающий улучшение состояния здоровья жвачных животных, способ его получения, и способ его введения жвачным животным -  патент 2528859 (20.09.2014)
слитый белок тиоредоксина и домена 4 инфестина, способ его получения, экспрессионная плазмидная днк, кодирующая слитый белок, и бактерия рода escherichia coli, трансформированная такой плазмидной днк -  патент 2528251 (10.09.2014)
способ получения ферментированного натурального продукта -  патент 2528017 (10.09.2014)
способ получения жидкой фракции, содержащей изолированные высокомолекулярные капсульные полисахариды streptococcus pneumoniae, и жидкая фракция, полученная таким способом -  патент 2524436 (27.07.2014)
устройство для получения наноразмерных частиц металлов -  патент 2518246 (10.06.2014)
способ получения раствора, содержащего высокомолекулярные изолированные капсульные полисахариды streptococcus pneumoniae серотипа 19а (варианты) -  патент 2511404 (10.04.2014)
способ получения пирролохинолинохинона (pqq) с использованием бактерии рода methylobacterium или hyphomicrobium -  патент 2504584 (20.01.2014)
способ выделения бактериоцинов -  патент 2492231 (10.09.2013)
ферментационная среда и способ для получения рекомбинантных белков -  патент 2491345 (27.08.2013)
способ получения положительно заряженных белковых фракций с ингибирующей в отношении трипсина активностью в растущей популяции escherichia coli -  патент 2487940 (20.07.2013)
Наверх