[发明专利]突变型腈水合酶及其应用

说明书

突变型腈水合酶，其是包含α亚基和β亚基的来源于嗜热假诺卡氏菌的腈水合酶，所述突变型腈水合酶中含有选自由α亚基的N末端起第40位及第43位以及β亚基的N末端起第205位、第206位及第215位组成的组中的至少1个位置处的氨基酸残基取代为特定氨基酸残基的取代。

技术领域

本公开文本涉及突变型腈水合酶、编码该突变型腈水合酶的核酸、含有该核酸的表达载体及转化体、该突变型腈水合酶的制造方法、及酰胺化合物的制造方法。

背景技术

腈水合酶是具有通过水合将各种化合物的腈基转化为酰胺基的腈水合活性的酶，其被用于利用酶反应的工业性酰胺化合物制造工艺中。

近年来，针对工业性酰胺化合物制造技术的要求标准存在越来越高的趋势。鉴于这种情况，为了降低在酰胺化合物的制造成本中所占的腈水合酶的运转成本，迄今为止进行了各种研究。特别地，就腈水合酶而言，关于涉及能够提高该酶的每单位重量的活性值的突变体的技术已多有报道(日本特开平9-275978号公报、日本特开2004-194588号公报、日本特开2005-160403号公报、国际公开第2004/056990号、国际公开第2010/055666号、日本特开2007-143409号公报、日本特开2008-253182号公报等)。

此处，利用酶反应的工业性酰胺化合物的代表性制造工艺中，通常依次实施下述工序：反应工序，在以pH成为7～9的方式调节后的溶液中，利用腈水合酶的催化作用，进行由腈化合物合成酰胺化合物的反应；和纯化工序，将上述溶液的pH调节为3.5～6.5，在该pH下使用活性炭，利用吸附除去前述溶液中存在的腈水合酶，从而得到经纯化的酰胺化合物(日本特开2001-270857号公报)。

发明内容

发明所要解决的课题

为了提高利用腈水合酶的工业性酰胺化合物的制造效率以使其较之以往也有所增高，本申请的发明人进行了深入研究。结果发现，在酸性的pH范围内实施的前述纯化工序中也使利用腈水合酶的催化作用由腈化合物合成酰胺化合物的反应持续进行时，作为其设计方针而言是有效的。

然而，通常，野生型腈水合酶的最适pH为7～9，野生型腈水合酶的活性在pH3.5～6.5的条件下大幅度降低。因此，即使使用野生型腈水合酶，纯化工序中酶反应也不会进行至能够满足的程度。另外，虽然如上所述已报道了各种腈水合酶突变体，但它们的活性也在纯化工序中所应用的这样的酸性条件下大幅度降低。如此，迄今为止尚未报道涉及在酸性条件下的纯化工序中显示催化由腈化合物合成酰胺化合物的反应的酶活性的良好的pH稳定性的腈水合酶突变体的技术。尤其在pH5.0以下这样较强的酸性条件下，蛋白质失活的趋势更高，涉及在这样的pH条件下仍然良好地保持酶活性的腈水合酶突变体的技术迄今尚未有报道。

因此，本公开文本提供涉及催化由腈化合物合成酰胺化合物的反应的酶活性相对于pH的稳定性提高、具有新突变位点的突变型腈水合酶的技术。更具体而言，提供涉及在pH3.5～6.5这样的酸性范围内仍然良好地保持酶活性的突变型腈水合酶的技术。进一步具体而言，提供涉及在pH为3.5～5.0这样较强的酸性范围内仍然良好地保持酶活性的突变型腈水合酶的技术。

用于解决课题的手段

本公开文本包含以下方案。

＜1＞突变型腈水合酶，其是包含α亚基和β亚基的来源于嗜热假诺卡氏菌的腈水合酶，所述突变型腈水合酶中含有选自由下述氨基酸残基取代(a)～(e)组成的组中的至少1个氨基酸残基取代：

(a)α亚基的N末端起第40位的氨基酸残基取代为Asn的取代；

(b)α亚基的N末端起第43位的氨基酸残基取代为Val的取代；

(c)β亚基的N末端起第205位的氨基酸残基取代为Val的取代；

(d)β亚基的N末端起第206位的氨基酸残基取代为Gln的取代；