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公開番号2024104204
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-02
出願番号2023008318
出願日2023-01-23
発明の名称2,4-ピリジンジカルボン酸類の製造方法
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人アルガ特許事務所
主分類C12P 17/12 20060101AFI20240726BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】バイオマス資源を用いた2,4-ピリジンジカルボン酸の製造方法を提供する。
【解決手段】式(1)で表される3-アミノ-4-ヒドロキシ安息香酸類を、プロトカテク酸-4,5-ジオキシゲナーゼ又はこれを生産する微生物と接触させる工程を含む、式(2)で示される2,4-ピリジンジカルボン酸類の製造方法であって、前記プロトカテク酸-4,5-ジオキシゲナーゼが、特定のアミノ酸配列からなるポリペプチドから構成される複合体で示されるプロトカテク酸-4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有するポリペプチド複合体である、方法。
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R¹及びR²は同一又は異なっていてもよく、H、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、炭素数1～4のアルキル基、炭素数1～4のアルコキシ基、アミノ基又はカルボキシ基を示す。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
１）下記の一般式（１）：
TIFF
2024104204000009.tif
48
170
〔式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は同一又は異なっていてもよく、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、アミノ基又はカルボキシ基を示す。〕
で表される３－アミノ－４－ヒドロキシ安息香酸類を、プロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼ又はこれを生産する微生物と接触させる工程を含む、下記の一般式（２）：
TIFF
2024104204000010.tif
43
170
〔式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は前記と同じものを示す。〕
で示される２，４－ピリジンジカルボン酸類の製造方法であって、プロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼが、下記（Ａ）又は（Ｂ）：
（Ａ）配列番号２で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド及び配列番号４で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドから構成される複合体、
（Ｂ）配列番号２で示されるアミノ酸配列と少なくとも９０％の同一性を有するアミノ酸配列からなり、プロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼのαサブユニットとして機能するポリペプチド及び配列番号４で示されるアミノ酸配列と少なくとも９０％の同一性を有するアミノ酸配列からなり、プロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼのβサブユニットとして機能するポリペプチドから構成される複合体、
で示されるプロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有するポリペプチド複合体である、方法。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
微生物が大腸菌、酵母又はコリネ型細菌である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
２，４－ピリジンジカルボン酸類を回収する工程を含む、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
一般式（１）及び（２）において、Ｒ
１
及びＲ
２
がそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、フッ素原子又はメチル基である、請求項１～３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
一般式（１）及び（２）において、Ｒ
１
及びＲ
２
が共に水素原子である、請求項１～３のいずれか１項記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はバイオマス資源を用いて２，４－ピリジンジカルボン酸類を製造する方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
２，４－ピリジンジカルボン酸（２，４－ＰＤＣＡ）は，２－オキソグルタル酸のアナログであり，２－オキソグルタル酸と拮抗して２－オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼの作用を阻害することが報告されている（非特許文献１）。また，２，４－ＰＤＣＡは、アスコルビン酸と拮抗して１－アミノシクロプロパン－１－カルボン酸（ＡＣＣ）酸化酵素の作用を阻害し，カーネーション切り花のエチレン生成を抑制すること（非特許文献２）、さらには、２，４－ＰＤＣＡでカーネーションの切り花を処理することにより、その観賞期間を延長することができ、２，４－ＰＤＣＡがカーネーションの品質保持剤として使用できることが報告されている（非特許文献３）。
【０００３】
また、２，４－ＰＤＣＡのエステル誘導体には、ヒトケラチン繊維、例えば毛髪若しくは睫毛の成長を誘導又は刺激する作用があり、その脱毛を抑制し密度を増加させるために有用であることが報告されている（特許文献１）。
また、２，４－ＰＤＣＡは、プロリン及びリジンヒドロキシラーゼの阻害剤などの医薬品の製造中間体としても利用されている。
【０００４】
斯かる２，４－ＰＤＣＡは、化学的には、イソニコチン酸や２，４－ルチジンを原料として製造されているが、原料が高価であることや石化資源由来であることが潜在的な課題と考えられる。
一方、酵素反応を用いてピリジンカルボン酸類を製造するための方法として、以下に示すように、対応するカテコール類を前駆体として用い、これを基質とするジオキシゲナーゼにより開裂させた後、アンモニウム塩を添加する方法が知られている（非特許文献４）。
しかしながら、カテコール類を前駆体とする場合には、ジオキシゲナーゼの作用により生じるアルデヒド型中間体の安定性が低く、蓄積させることが困難な点や、夾雑物であるアミン化合物がアンモニウム塩と同様に中間体と反応し、収率低下の要因となることから、カテコール類ではなくアミノフェノール類を前駆体とする方法が開発されている（下記式参照）。アミノフェノール類を前駆体とする場合、ジオキシゲナーゼの作用によって生じた中間体は分子内反応により速やかにピリジン環を形成することから、中間体を蓄積させる必要がなく、また夾雑物の影響も受けにくいため、収率の向上が見込まれる。（非特許文献５）
【０００５】
TIFF
2024104204000001.tif
50
170
【０００６】
２，４－ＰＤＣＡの製造方法においては、原料となるプロトカテク酸に対応するアミノフェノール類（３－アミノ－４－ヒドロキシ安息香酸）を基質とするジオキシゲナーゼは知られておらず、従来は、プロトカテク酸をプロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼに作用させ、生じる中間体に対して塩化アンモニウムを作用させる方法、すなわち、プロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼを発現させたＲｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓｊｏｓｔｉｉ株を１ｇ／ＬのＮＨ
４
Ｃｌを含む培地で培養する方法が報告されているだけである（非特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
欧州特許第１，３５２，６２９号
【非特許文献】
【０００８】
K. I. Kivirikko and J. Myllyharju, Matrix Biol. 1998. 16:357-368.
F. Vlad, et al., Physiol. Plant. 2010. 140:199-207.
S. Satoh, et al., J. Japan. Soc. Hort. Sci. 2014. 83:72-80.
Y. Asano, et al., Biosci. Biotech. Biochem. 1994. 58:2054-2056.
Z. He and J. C. Spain, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2000. 25:25-28.
Z. Mycroft, et al., Green Chem. 2015. 17:4974-4979.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、バイオマス資源を用いた２，４－ピリジンジカルボン酸の製造方法を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、特定のプロトカテク酸－４，５－ジオキシゲナーゼが３－アミノ－４－ヒドロキシ安息香酸（３，４－ＡＨＢＡ）に対して触媒活性を示し、当該酵素又はこれを生産する微生物を用いることにより、３，４－ＡＨＢＡから２，４－ピリジンジカルボン酸の効率的な製造が可能であることを見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

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