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公開番号2025061690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2025002018,2022139425
出願日2025-01-06,2018-03-13
発明の名称ヘキソースの酵素的生成
出願人ボヌモーズ、インコーポレイテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類C12P 19/02 20060101AFI20250404BHJP(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】本明細書においては、酵素的プロセスによる糖からのヘキソースの製造方法が開示される。
【解決手段】上記方法は、フルクトース6-リン酸及び少なくとも1の、フルクトース6-リン酸をヘキソースに転化させる酵素的ステップを利用する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
糖からのヘキソースの製造方法であって、
１種または複数種の酵素で触媒することによってフルクトース６－リン酸（Ｆ６Ｐ）を前記ヘキソースに転化させることを含み、
前記ヘキソースが、アロース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アルトロース、タロース、ソルボース、グロース、及びイドースからなる群より選択され、
前記酵素が、イソメラーゼ、エピメラーゼ、及びヘキソース特異的ホスファターゼ、ならびにそれらの混合物からなる群より選択される
前記方法。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記ヘキソースがアロースであり、
プシコース６－リン酸３－エピメラーゼ（Ｐ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをプシコース６－リン酸（Ｐ６Ｐ）に転化させることと、
アロース６－リン酸イソメラーゼ（Ａ６ＰＩ）で触媒することによって前記Ｐ６Ｐをアロース６－リン酸（Ａ６Ｐ）に転化させることと、
アロース６－リン酸ホスファターゼ（Ａ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ａ６Ｐをアロースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ヘキソースがマンノースであり、
マンノース６－リン酸イソメラーゼ（Ｍ６ＰＩ）またはホスホグルコース／ホスホマンノースイソメラーゼ（ＰＧＰＭＩ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをマンノース６－リン酸（Ｍ６Ｐ）に転化させることと、
マンノース６－リン酸ホスファターゼ（Ｍ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ｍ６Ｐをマンノースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ヘキソースがガラクトースであり、
フルクトース６－リン酸４－エピメラーゼ（Ｆ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをタガトース６－リン酸（Ｔ６Ｐ）に転化させることと、
ガラクトース６－リン酸イソメラーゼ（Ｇａｌ６ＰＩ）で触媒することによって前記Ｔ６Ｐをガラクトース６－リン酸（Ｇａｌ６Ｐ）に転化させることと、
ガラクトース６－リン酸ホスファターゼ（Ｇａｌ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ｇａｌ６Ｐをガラクトースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ヘキソースがフルクトースであり、
フルクトース６－リン酸ホスファターゼ（Ｆ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをフルクトースに転化させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ヘキソースがアルトロースであり、
プシコース６－リン酸３－エピメラーゼ（Ｐ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをプシコース６－リン酸（Ｐ６Ｐ）に転化させることと、
アルトロース６－リン酸イソメラーゼ（Ａｌｔ６ＰＩ）で触媒することによって前記Ｐ６Ｐをアルトロース６－リン酸（Ａｌｔ６Ｐ）に転化させることと、
アルトロース６－リン酸ホスファターゼ（Ａｌｔ６ＰＰ）で触媒することによって生成した前記Ａｌｔ６Ｐをアルトロースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ヘキソースがタロースであり、
フルクトース６－リン酸４－エピメラーゼ（Ｆ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをタガトース６－リン酸（Ｔ６Ｐ）に転化させることと、
タロース６－リン酸イソメラーゼ（Ｔａｌ６ＰＩ）で触媒することによって前記Ｔ６Ｐをタロース６－リン酸（Ｔａｌ６Ｐ）に転化させることと、
タロース６－リン酸ホスファターゼ（Ｔａｌ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ｔａｌ６Ｐをタロースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ヘキソースがソルボースであり、
フルクトース６－リン酸４－エピメラーゼ（Ｆ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをタガトース６－リン酸（Ｔ６Ｐ）に転化させることと、
ソルボース６－リン酸エピメラーゼ（Ｓ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｔ６Ｐをソルボース６－リン酸（Ｓ６Ｐ）に転化させることと、
ソルボース６－リン酸ホスファターゼ（Ｓ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ｓ６Ｐをソルボースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ヘキソースがグロースであり、
フルクトース６－リン酸４－エピメラーゼ（Ｆ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをタガトース６－リン酸（Ｔ６Ｐ）に転化させることと、
ソルボース６－リン酸エピメラーゼ（Ｓ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｔ６Ｐをソルボース６－リン酸（Ｓ６Ｐ）に転化させることと、
グロース６－リン酸イソメラーゼ（Ｇｕｌ６ＰＩ）で触媒することによって前記Ｓ６Ｐをグロース６－リン酸（Ｇｕｌ６Ｐ）に転化させることと、
グロース６リン酸ホスファターゼ（Ｇｕｌ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ｇｕｌ６Ｐをグロースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ヘキソースがイドースであり、
フルクトース６－リン酸４－エピメラーゼ（Ｆ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｆ６Ｐをタガトース６－リン酸（Ｔ６Ｐ）に転化させることと、
ソルボース６－リン酸エピメラーゼ（Ｓ６ＰＥ）で触媒することによって前記Ｔ６Ｐをソルボース６－リン酸（Ｓ６Ｐ）に転化させることと、
イドース６－リン酸イソメラーゼ（Ｉ６ＰＩ）で触媒することによって前記Ｓ６Ｐをイドース６－リン酸（Ｉ６Ｐ）に転化させることと、
イドース６－リン酸ホスファターゼ（Ｉ６ＰＰ）で触媒することによって前記Ｉ６Ｐをイドースに転化させることと
を含む、請求項１に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年３月１３日出願の米国出願第６２／４７０，６０５号、２０１７年３月１３日出願の米国出願第６２／４７０，６２０号、２０１７年４月５日出願の米国出願第６２／４８２，１４８号、及び２０１７年４月３日出願の米国出願第６２／４８０，７９８号の優先権を主張し、上記出願は、本記載をもってそれらの全体が参照により援用される。
続きを表示（約 2,600 文字）【０００２】
発明の分野
本発明はヘキソースの製造に関する。より詳細には、本発明は、糖（例えば、多糖、オリゴ糖、二糖、スクロース、Ｄ－グルコース、及びＤ－フルクトース）からのＤ－ヘキソース（またはヘキソース）の製造方法であって、フルクトース６－リン酸が１または複数の酵素的ステップによって上記ヘキソースに転化されるステップを含む、上記方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
ヘキソースは６の炭素原子を有する単糖である。ヘキソースは官能基によって分類することができ、アルドヘキソースは１位にアルデヒドを有し、ケトヘキソースは２位にケトンを有する。アルドヘキソース（またはアルドース）としてはアロース、アルトロース、グルコース、グロース、ガラクトース、イドース、タロース、及びマンノースが挙げられる。ケトヘキソース（またはケトース）としては、プシコース（アルロース）、フルクトース、タガトース、及びソルボースが挙げられる。これらのアルドヘキソース及びケトヘキソースの種々の態様については次の段落で言及する。
【０００４】
例えば、Ｄ－アロース（以下、アロース）は、甘味がスクロースの約８０％である低カロリーの天然甘味料であり、ノンカロリーの甘味料及び増量剤とされる。アロースは特定の低木及び藻類中に少量でしか存在しない、天然起源のヘキソースである。アロースには、凍結保護、抗酸化、抗高血圧、免疫抑制、抗炎症、抗腫瘍、及び抗がん活性などの、いくつかの潜在的な医療及び農業上の利点がある。アロースはまた、食品及び飲料においてスクロースと同様の機能を有している。このように、アロースには明らかに食品及び飲料産業において種々の用途がある。しかし、アロースの販売価格が高いために、その甘味料としての使用は限定されてきた。
【０００５】
現在、アロースは、主としてＤ－プシコースの酵素的異性化によって製造されている（ＷＯ２０１４０６９５３７）。全体として、原料コストが高いこと、Ｄ－プシコースからのアロースの分離にコストを要すること、及び製品の収率が比較的低いこと（約２３％）から、この方法は苦境にある。
【０００６】
アルトロースは別の非天然アルドヘキソースであり、マンノースのＣ－３エピマーである。Ｄ－アルトロース（（２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ，５Ｒ）－２，３，４，５，６－ペンタヒドロキシヘキサナール）は、Ｃａｌｄｉｃｅｌｌｕｌｏｓｉｒｕｐｔｏｒｓａｃｃｈａｒｏｌｙｔｉｃｕｓ由来のＬ－フコースイソメラーゼならびにＢａｃｉｌｌｕｓｐａｌｌｉｄｕｓ（Ｂ．ｐａｌｌｉｄｕｓ）及びＫｌｅｂｓｉｅｌｌａｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ由来のｄ－アラビノースイソメラーゼ（ｄ－ＡＩ）などのアルドースイソメラーゼを同定、識別、及びキャラクタライズするための基質として用いることができる。最近、生理活性物質として有用な機能を果たすオリゴ糖及び多糖などの糖鎖が、医薬品及び農薬などのファインケミカルの分野で注目されている。現在、上記糖鎖に関する研究の対象は、Ｄ－グルコース、Ｄ－マンノース、及びＤ－ガラクトースなどの自然界に大量に存在し、研究者が容易に入手できる単糖から構成される糖鎖に制限されている。しかしながら、将来、より有用な機能を果たす糖鎖の合成に関する研究において、自然界に存在するもの以外の種々の単糖が求められるようになることが予想される。このような状況下では、処理ステップ数を低減しつつ、入手が困難な希少糖であるＤ－アルトロースを高収率で製造可能な方法を開発することが非常に重要且つ必要である。米国特許第５，４１０，０３８号。
【０００７】
Ｄ－グルコースは、例えば、賦形剤、キレート剤、医薬中間体、ガラス及び金属の洗浄剤、食品添加物として、及び洗剤の添加物として有用である。米国特許第５，２１５，５９１号。
【０００８】
Ｄ－ガラクトース（以下、ガラクトース）は、甘味がスクロースの約３３％である天然甘味料であり、栄養甘味料とされる。ガラクトースは、乳製品、マメ科植物、穀物、ナッツ、塊茎、及び野菜中に存在する天然起源のヘキソースである。ガラクトースは、パン業界で酸味及び酸性度を制限するために用いられる。また、運動サプリメント業界で持久力を高めるためのエネルギー源として用いられる。製薬業界では、ガラクトースはいくつかの医薬の中間体であり、タンパク質治療薬の生物学的生産の最適化における細胞代謝モジュレーターとしても用いられる。更に、ガラクトースは、キュウリ、ニンジン、ジャガイモ、トマトを冒す植物病原体などの特定の植物病原体によって引き起こされる植物病害に対する防除剤として有効であることが明らかになっている。食事に関する関心（例えばビーガニズム）及び健康上の関心（例えばＢＳＥ疾患）に起因して、産業界はガラクトースの非動物性供給源に着目している。このように、ガラクトースは明らかに食品、飲料、運動、農業、及び製薬業界において種々の用途がある。しかし、ガラクトースの販売価格が高いために、その使用は制限されてきた。
【０００９】
ガラクトースは、主としてラクトースの加水分解により製造される（ＷＯ２００５０３９２９９Ａ３）。この方法は、原料コストがより高く、ガラクトースからのグルコースの分離の費用がかかるため、あまり望ましいものではない。あるいは、ガラクトースは、植物系バイオマスの加水分解によって製造することができる（ＷＯ２００５００１１４５Ａ１）。この方法は、バイオマスの加水分解中に放出される他の複数の糖（例えば、キシロース、アラビノース、マンノース、グルコース、ラムノース）からのガラクトースの分離のコストが高く、且つ収率が低い（一般的なバイオマス源の乾燥質量の約４．６％がガラクトース）ことから苦境にある。
【００１０】
イドースは自然界には存在しないが、そのウロン酸であるイズロン酸は重要である。イズロン酸は、グリコサミノグリカンであるデルマタン硫酸及びヘパラン硫酸の成分である。（ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｉｄｏｓｅ－ａｃｃｅｓｓｅｄ３／７／１８）。
（【００１１】以降は省略されています）

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