氧化酶、编码该酶的多核苷酸、以及它们的应用制造技术

本发明专利技术提供了：编码序列编号1或3所示的氨基酸序列的多核苷酸，具有序列编号1或3所示的氨基酸序列的蛋白质，以及包含使α‑羟基羧酸化合物与本发明专利技术蛋白质作用获得对应的α‑氧代羧酸化合物的步骤（1）、以及使步骤（1）中得到的α‑氧代羧酸化合物与具有将α‑氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L‑α‑氨基酸化合物的能力的蛋白质作用得到对应的L‑α‑氨基酸化合物的步骤的L‑α‑氨基酸化合物的制备方法等。

Oxidase, polynucleotides encoding this enzyme, and their use

The present invention provides amino acid sequence encoding sequence number 1 or 3 shows the polynucleotides, amino acid sequence with sequence number 1 or 3 in the protein, and contains the alpha hydroxy carboxylic acid compound and the protein of the invention. Alpha oxo carboxylic compounds corresponding to the step (1), and the step (1) alpha oxo carboxylic acid compounds obtained with the protein interaction ability of alpha oxo amino carboxylic acid compounds change into the corresponding L alpha amino acid compounds obtained corresponding L alpha amino acid compound L steps alpha amino acid compound preparation method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氧化酶、编码该氧化酶的多核苷酸、以及利用它们的α-氨基酸化合物等的制备方法。
技术介绍
α-氨基酸化合物在农林水产领域、食品领域、医疗领域及美容领域等中用于多种用途。例如，甲硫氨酸用作动物用饲料添加剂。在制备该化合物时，使丙烯醛和甲硫醇反应生成3-甲硫基丙醛，再使3-甲硫基丙醛与氢氰酸、氨和二氧化碳反应生成5-（2-甲基-巯基乙基）-乙内酰脲（甲硫氨酸乙内酰脲）。最后，将5-（2-甲基-巯基乙基）-乙内酰脲通过碱水解生成碱金属甲硫氨酸盐，随后通过用酸例如硫酸或碳酸中和使甲硫氨酸游离（例如，参见专利文献1等）。现有技术文献专利文献专利文献1:特开昭55-102557号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题上述制备方法使用氢氰酸和丙烯醛作为C1或C3构成要素，但这些原料化合物的处理需要充分的管理和与其相适合的设备等。因此，期望开发例如甲硫氨酸等α-氨基酸化合物的新的制备方法。解决课题的手段本专利技术提供下列：第1项．编码下述（A1）至（A5）中的任一氨基酸序列的多核苷酸（下文也称为本专利技术多核苷酸(A)）：（A1）序列编号3所示的氨基酸序列、（A2）i）与序列编号3所示的氨基酸序列具有85％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A3）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A4）i）由与由序列编号4或13所示的核苷酸序列的互补序列组成的多核苷酸在严格条件下杂交的多核苷酸编码的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、或（A5）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中，具有选自第109号的缬氨酸置换为异亮氨酸、第191号的甘氨酸置换为天冬氨酸和第246号的谷氨酰胺置换为精氨酸中的1个以上氨基酸置换的改变的(altered)氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列；第2项．前述第1项记载的多核苷酸，其具有包含使得编码前述氨基酸序列的核苷酸序列的密码子使用频率与大肠杆菌的密码子使用频率相符的选择的密码子的改变的核苷酸序列；第3项．在宿主细胞内可发挥功能的启动子与前述第1或2项记载的多核苷酸以可发挥功能的形式连接而成的多核苷酸；第4项．含有前述第1至3项中任一项记载的多核苷酸的重组载体（下文也称为本专利技术重组载体(A)）；第5项．将前述第1至3项中任一项记载的多核苷酸或前述第4项记载的重组载体导入宿主细胞而成的转化体；第6项．前述第5项记载的转化体，其中宿主细胞是微生物或大肠杆菌；第7项．保有前述第1至3项中任一项记载的多核苷酸的转化体；第8项．重组载体的制备方法，其包含在可在宿主细胞内复制的载体中掺入前述第1至3项中任一项记载的多核苷酸的步骤；第9项．转化体的制备方法，其包含将前述第1至3项中任一项记载的多核苷酸或前述第4项记载的重组载体导入宿主细胞的步骤；第10项．编码下述（B1）至（B4）中的任一氨基酸序列的多核苷酸（下文也称为本专利技术多核苷酸(B)）：（B1）序列编号1所示的氨基酸序列、（B2）i）与序列编号1所示的氨基酸序列具有95％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（B3）i）在序列编号1所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、或（B4）i）由与由序列编号2所示的核苷酸序列的互补序列组成的多核苷酸在严格条件下杂交的多核苷酸编码的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列；第11项．在宿主细胞内可发挥功能的启动子与前述第10项记载的多核苷酸以可发挥功能的形式连接而成的多核苷酸；第12项．含有前述第10或11项记载的多核苷酸的重组载体（下文也称为本专利技术重组载体(B)）；第13项．将前述第10或11项记载的多核苷酸或前述第12项记载的重组载体导入宿主细胞而成的转化体；第14项．前述第13项记载的转化体，其中宿主细胞是微生物或大肠杆菌；第15项．保有前述第10或11项记载的多核苷酸的转化体；第16项．重组载体的制备方法，其包含在可在宿主细胞内复制的载体中掺入前述第10或11项记载的多核苷酸的步骤；第17项．转化体的制备方法，其包含将前述第10或11项记载的多核苷酸或前述第12项记载的重组载体导入宿主细胞的步骤；第18项．含有前述第1至3项中任一项记载的多核苷酸和前述第10或11项记载的多核苷酸的重组载体（下文也称为本专利技术重组载体(AB)）；第19项．前述第18项记载的重组载体，进一步包含编码具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列的多核苷酸、或该多核苷酸与在宿主细胞内可发挥功能的启动子以可发挥功能的形式连接而成的多核苷酸（下文也称为本专利技术重组载体(ABC)）；第20项．前述第19项记载的重组载体，其中具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质是亮氨酸脱氢酶；第21项．前述第19或20项记载的重组载体，其中具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列是下述（C1）至（C3）中的任一氨基酸序列：（C1）序列编号7所示的氨基酸序列、（C2）i）与序列编号7所示的氨基酸序列具有90％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列、或（C3）i）在序列编号7所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列；第22项．将前述第18至21项中任一项记载的重组载体导入宿主细胞而成的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
编码下述（A1）至（A5）中的任一氨基酸序列的多核苷酸：（A1）序列编号3所示的氨基酸序列、（A2）i）与序列编号3所示的氨基酸序列具有85％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将2‑羟基‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2‑氧代‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α‑羟基‑异己酸衍生物氧化转变成对应的α‑氧代‑异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A3）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将2‑羟基‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2‑氧代‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α‑羟基‑异己酸衍生物氧化转变成对应的α‑氧代‑异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A4）i）由与由序列编号4或13所示的核苷酸序列的互补序列组成的多核苷酸在严格条件下杂交的多核苷酸编码的氨基酸序列，并且ii）具有将2‑羟基‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2‑氧代‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α‑羟基‑异己酸衍生物氧化转变成对应的α‑氧代‑异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、或（A5）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中，具有选自第109号的缬氨酸置换为异亮氨酸、第191号的甘氨酸置换为天冬氨酸和第246号的谷氨酰胺置换为精氨酸中的1个以上氨基酸置换的改变的氨基酸序列，并且ii）具有将2‑羟基‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2‑氧代‑4‑（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α‑羟基‑异己酸衍生物氧化转变成对应的α‑氧代‑异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.11 JP 2014-1430221.编码下述（A1）至（A5）中的任一氨基酸序列的多核苷酸：（A1）序列编号3所示的氨基酸序列、（A2）i）与序列编号3所示的氨基酸序列具有85％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A3）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A4）i）由与由序列编号4或13所示的核苷酸序列的互补序列组成的多核苷酸在严格条件下杂交的多核苷酸编码的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、或（A5）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中，具有选自第109号的缬氨酸置换为异亮氨酸、第191号的甘氨酸置换为天冬氨酸和第246号的谷氨酰胺置换为精氨酸中的1个以上氨基酸置换的改变的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列。2.权利要求1记载的多核苷酸，其具有包含使得编码所述氨基酸序列的核苷酸序列的密码子使用频率与大肠杆菌的密码子使用频率相符的选择的密码子的改变的核苷酸序列。3.在宿主细胞内可发挥功能的启动子与权利要求1或2记载的多核苷酸以可发挥功能的形式连接而成的多核苷酸。4.含有权利要求1至3中任一项记载的多核苷酸的重组载体。5.将权利要求1至3中任一项记载的多核苷酸或权利要求4记载的重组载体导入宿主细胞而成的转化体。6.权利要求5记载的转化体，其中宿主细胞是微生物或大肠杆菌。7.保有权利要求1至3中任一项记载的多核苷酸的转化体。8.重组载体的制备方法，其包含在可在宿主细胞内复制的载体中掺入权利要求1至3中任一项记载的多核苷酸的步骤。9.转化体的制备方法，其包含将权利要求1至3中任一项记载的多核苷酸或权利要求4记载的重组载体导入宿主细胞的步骤。10.编码下述（B1）至（B4）中的任一氨基酸序列的多核苷酸：（B1）序列编号1所示的氨基酸序列、（B2）i）与序列编号1所示的氨基酸序列具有95％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（B3）i）在序列编号1所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、或（B4）i）由与由序列编号2所示的核苷酸序列的互补序列组成的多核苷酸在严格条件下杂交的多核苷酸编码的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列。11.在宿主细胞内可发挥功能的启动子与权利要求10记载的多核苷酸以可发挥功能的形式连接而成的多核苷酸。12.含有权利要求10或11记载的多核苷酸的重组载体。13.将权利要求10或11记载的多核苷酸或权利要求12记载的重组载体导入宿主细胞而成的转化体。14.权利要求13记载的转化体，其中宿主细胞是微生物或大肠杆菌。15.保有权利要求10或11记载的多核苷酸的转化体。16.重组载体的制备方法，其包含在可在宿主细胞内复制的载体中掺入权利要求10或11记载的多核苷酸的步骤。17.转化体的制备方法，其包含将权利要求10或11记载的多核苷酸或权利要求12记载的重组载体导入宿主细胞的步骤。18.含有权利要求1至3中任一项记载的多核苷酸和权利要求10或11记载的多核苷酸的重组载体。19.权利要求18记载的重组载体，进一步包含编码具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列的多核苷酸、或该多核苷酸与在宿主细胞内可发挥功能的启动子以可发挥功能的形式连接而成的多核苷酸。20.权利要求19记载的重组载体，其中具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质是亮氨酸脱氢酶。21.权利要求19或20记载的重组载体，其中具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列是下述（C1）至（C3）中的任一氨基酸序列：（C1）序列编号7所示的氨基酸序列、（C2）i）与序列编号7所示的氨基酸序列具有90％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列、或（C3）i）在序列编号7所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列。22.将权利要求18至21中任一项记载的重组载体导入宿主细胞而成的转化体。23.权利要求22记载的转化体，其中宿主细胞是微生物或大肠杆菌。24.转化体，其保有：i）具有编码具有将α-氧代羧酸化合物氨基化转变成对应的L-α-氨基酸化合物的能力的蛋白质的氨基酸序列的核苷酸序列的多核苷酸，或该多核苷酸与在宿主细胞内可发挥功能的启动子以可发挥功能的形式连接而成的多核苷酸；ii）权利要求1至3中任一项记载的多核苷酸；和iii）权利要求10或11记载的多核苷酸。25.具有下述（A1）至（A5）中的任一氨基酸序列的蛋白质：（A1）序列编号3所示的氨基酸序列、（A2）i）与序列编号3所示的氨基酸序列具有85％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A3）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中缺失、置换或添加1个或多个氨基酸的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、（A4）i）由与由序列编号4或13所示的核苷酸序列的互补序列组成的多核苷酸在严格条件下杂交的多核苷酸编码的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列、或（A5）i）在序列编号3所示的氨基酸序列中，具有选自第109号的缬氨酸置换为异亮氨酸、第191号的甘氨酸置换为天冬氨酸和第246号的谷氨酰胺置换为精氨酸中的1个以上氨基酸置换的改变的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转变成对应的α-氧代-异己酸衍生物的能力中的任一或两者的蛋白质的氨基酸序列。26.具有下述（B1）至（B4）中的任一氨基酸序列的蛋白质：（B1）序列编号1所示的氨基酸序列、（B2）i）与序列编号1所示的氨基酸序列具有95％以上的序列同一性的氨基酸序列，并且ii）具有将2-羟基-4-（甲硫基）丁酸衍生物氧化转变成对应的2-氧代-4-（甲硫基）丁酸衍生物的能力和将α-羟基-异己酸衍生物氧化转...

【专利技术属性】
技术研发人员：朝子弘之，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP