氨基酮不对称还原酶及其核酸制造技术

本发明专利技术提供一种蛋白质及对上述蛋白质进行编码的核酸，其为具有通过作用于１－２－甲胺基苯丙酮生成ｄ－假麻黄碱的作用、且具有以下的理化性质的氨基酮不对称还原酶：基质：１－２－甲胺基苯丙酮；适合ｐＨ值；ｐＨ８．１；适合温度：５５℃；辅酶：ＮＡＤＰ：分子量：约２８５００Ｄａ四聚体均聚物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氨基酮不对称还原酶、对上述酶进行编码的核酸、产生上述酶的微生物及使用它们制造旋光性氨基醇的方法。
技术介绍
麻黄碱自古以来就被用于发汗、解热、镇咳等目的，人们还知道其中的d-假麻黄碱具有抗炎症作用。另外，人们了解到1-麻黄碱具有血管收缩作用、血压上升作用或发汗等药理作用，因此在医疗上被用作交感神经兴奋剂。而且，1-麻黄碱还可用于支气管哮喘的治疗。即，制造包含旋光性麻黄碱的旋光性β-氨基醇的方法，在医药或其中间体的制造过程中具有重要意义，因此人们希望获得有效的制造方法。目前，就用于制造具有所希望的旋光性的β-氨基醇的方法而言，有这样一种方法，即，在得到外消旋体的β-氨基醇之后，利用光学分割或不对称合成等制造特定旋光体的方法。但是，由于外消旋体的β-氨基醇的分子内有两个不对称碳原子，因此，为了得到特定的旋光体就不得不经过复杂的工序。例如，根据“Ger.(East)13683，Aug.27，1957”所述，在作为β-氨基醇之一的旋光性麻黄碱的情况下，以苯甲醛为原料并利用酵母的发酵所得到的旋光性苯乙酰甲醇与甲胺还原缩合，可以制成赤合-1-2-甲胺基-1-苯基-1-丙醇、即1-麻黄碱。而作为制取假麻黄碱的方法，有文献(美国专利第4237304号)记载以1-麻黄碱为原料，再利用乙酸酐生成噁唑啉，然后水解，再通过反转为苏体即d-假麻黄碱，即可实现。如上所述，为了实现由1-苯基-2-甲胺基-1-丙醇制造具有所希望的旋光性的假麻黄碱，一旦得到旋光性赤合体的麻黄碱后，需要经过反转为苏体的工序，因此存在工序多且复杂、收率也低的问题。而且，在上述假麻黄碱的制造中，一方面，在原料酮体还原时，产生相当多的非对映(立体)异构体副产物，另一方面，作为非对映(立体)异构体的原料的回收有困难，经济上也不利。另外，尽管根据特开平8-98697号公报记载的方法，由分子内有一个不对称碳原子的2-氨基-1-苯乙醇化合物为原料并利用特定微生物可以制造旋光性2-氨基-1-苯乙醇衍生物，但对于具有两个不对称碳原子的β-氨基醇来说，目前尚没有一种有效的制造方法。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述现有技术中的问题而完成的专利技术，其目的在于，提供一种具有可以以高收率、高选择性由α-氨基酮化合物或其盐的对映体混合物制造具有所希望的旋光性的β-氨基醇的作用的氨基酮不对称还原酶。并且，其目的还在于，提供一种具有氨基酮不对称还原活性的蛋白质、对上述蛋白质进行编码的核酸、可由上述核酸进行转化的转化子、使用上述转化子制造上述蛋白质的方法，及上述转化子或上述蛋白质的用途。还有一个目的，就是提供一种可由α-氨基酮化合物或其盐的对映体混合物高效地转化成旋光性β-氨基醇的新微生物。本专利技术的专利技术人等，为了达到上述目的，经过反复的深入研究，结果发现通过使用由特定的微生物精制而成的氨基酮不对称还原酶，可仅对α-氨基酮化合物或其盐的对映体混合物的其中一种对映异构体进行还原，可有选择地、以高收率制造与其相应的四种β-氨基醇异构体中的仅一种异构体，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的蛋白质是一种氨基酮不对称还原酶，具有如下特征其为具有通过作用于1-2-甲胺基苯丙酮而生成d-假麻黄碱的作用，且其理化性质为基质1-2-甲胺基苯丙酮；适合pH值pH8.1；适合温度55℃；辅酶NADP；分子量约28500Da的四聚体均聚物。并且，本专利技术的蛋白质是以具有序列表的序列号1中所述的氨基酸序列为特征的蛋白质。另外，本专利技术的蛋白质是蛋白质或其部分肽，其特征在于，在序列表的序列号1中所述的氨基酸序列中，有一个或多个氨基酸缺损、插入、取代或加成的氨基酸序列，且具有氨基酮不对称还原活性。在此，本专利技术还包括上述蛋白质的盐、或上述蛋白质的部分肽的盐。而且，本专利技术的核酸是具有如下特征的核酸，即，对具有如序列表的序列号1所述的氨基酸序列的蛋白质进行编码的核酸。还有，本专利技术的核酸是具有如下特征的核酸，即，具有如序列表的序列号2所述的碱基序列的核酸。再有，本专利技术的核酸是具有如下特征的核酸，即，对可在严格的条件下与序列表的序列号2所述的核酸杂交、且具有氨基酮不对称还原活性的蛋白质进行编码的核酸。在此，本专利技术的核酸也可是具有如下特征的核酸，即，由序列表的序列号2所述的碱基序列的一部分构成的核酸。将这些核酸引入胞质遗传体(plasmid)，由此即可得到本专利技术的载体。并且，将上述载体引入宿主，则可得到本专利技术的转换子。而本专利技术也包括使用这种转换子制造的氨基酮不对称还原酶或其部分肽。而且，本专利技术提供一种氨基酮不对称还原酶或其部分肽的制造方法，其特征在于，包括在可使转化子增殖的培养基中培养上述转化子的培养工序；由上述培养工序中得到的该转化子精制氨基酮不对称还原酶或其部分肽的精制工序。另外，本专利技术的氨基酮不对称还原酶或其部分肽的制造方法，其特征在于，包括对选自属于摩根氏菌属(Morganella)、微杆菌属(Microbacterium)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)、毛霉菌属(Mucor)、犁头霉菌属(Absidia)、曲霉菌属(Aspergillus)、青霉菌属(Penicillium)、灰树花菌属(Grifola)、散子囊菌属(Eurotium)、灵芝菌属(Ganoderma)、肉座菌属(Hypocrea)、螺杆状菌属(Helicostylum)、轮枝菌属(Verticillium)、镰刀菌属(Fusarium)、念球菌属(Tritirachium)、被孢霉菌属(Mortierella)、蜜环菌属(Armillariella)、锈腐菌属(Cylindrocarpon)、克雷伯菌属(Klebsiella)、金杆菌属(Aureobacterium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、掷孢酵母菌属(Sporobolomyces)、Sporidiobolus菌属、红球菌属(Rhodococcus)的微生物中的至少一种微生物、且具有可还原1-2-甲胺基苯丙酮而生成d-假麻黄碱的能力的微生物进行培养的培养工序；由上述培养工序中得到的微生物对蛋白质或其部分肽进行精制的精制工序，。并且，本专利技术的微生物的特征在于，是属于红球菌属Rhodococcus、且具有还原1-2-甲胺基苯丙酮而生成d-假麻黄碱的能力的微生物。其中，上述微生物优选为红串红球菌Rhodococcus erythropolisMAK-34菌株(FERM BP-7451号)。并且，本专利技术是一种旋光性氨基醇化合物的制造方法，其特征在于使权利要求1～3中任一项所述的蛋白质或其部分肽或它们的盐作用于用通式(1)表示的α-氨基酮化合物或其盐的对映体混合物，通式(1) (式中，X表示选自卤原子、低级烷基、可用保护基保护的羟基、硝基及磺酰基中的至少一种，可相同也可不同；n表示0～3的整数；R1表示低级烷基；R2、R3表示选自氢原子和低级烷基中的至少一种，可相同也可不同；*表示不对称碳原子)生成用通式(2)表示的旋光性氨基醇化合物即具有所希望的旋光性的该化合物，通式(2) (式中，X、n、R1、R2、R3及*的意义同上所述)。另外，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白质，其特征在于：其为具有通过作用于１－２－甲胺基苯丙酮生成ｄ－假麻黄碱的作用、且具有以下的理化性质的氨基酮不对称还原酶；基质：１－２－甲胺基苯丙酮；适合ｐＨ值：ｐＨ８．１；适合温度：５５℃；辅酶：ＮＡ ＤＰ；分子量：约２８５００Ｄａ四聚体均聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本惠司，北伸二，津崎和也，森川忠则，清水昌，片冈道彦，
申请(专利权)人：第一精密化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]