[发明专利]氧化型γ‑谷氨酰半胱氨酸及氧化型谷胱甘肽的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸的方法。

本发明还涉及制造氧化型谷胱甘肽的方法。

背景技术

谷胱甘肽是由L-半胱氨酸、L-谷氨酸、甘氨酸这3个氨基酸构成的肽，不仅存在于人体，也存在于其它动物、植物、微生物等多种生物体内，参与活性氧的消除作用、解毒作用、氨基酸代谢等，对生物体是重要的化合物。

谷胱甘肽在生物体内以还原型谷胱甘肽(N-(N-γ-L-谷氨酰基-L-半胱氨酰基)甘氨酸，以下有时称为“GSH”)和氧化型谷胱甘肽(以下有时称为“GSSG”)的任一种形态而存在，所述还原型谷胱甘肽是L-半胱氨酸残基的硫醇基被还原的SH的形态，所述氧化型谷胱甘肽是L-半胱氨酸残基的硫醇基被氧化而在谷胱甘肽的2个分子之间形成了二硫键的形态。

已知GSSG比GSH的保存稳定性更高(专利文献1等)。谷胱甘肽在生物体内通常多以还原型的GSH的形式存在，使用酵母等容易大量生产GSH，相比之下，一直难以高效地大量生产GSSG。以往通常首先制造GSH，然后用化学或生物的方法使其氧化，从而得到GSSG。例如，在专利文献1中公开了如下方法，首先制造含有GSH的酵母提取物，接着将酵母提取物的pH调整为6以上且小于11，在溶解氧的存在下将GSH转化为GSSG。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3160335号公报

专利文献2：日本特表2013-505712号公报

专利文献3：日本特开2013-188177号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明要解决的课题在于提供一种通过简便的工序来制造GSSG及其前体化合物的方法。

解决课题的方法

本发明人等发现，可以以较廉价的L-胱氨酸作为原料，通过简便的工序来制造GSSG及其前体氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸，从而完成了本发明。需要说明的是，L-胱氨酸是L-半胱氨酸的硫醇基被氧化，2分子的L-半胱氨酸经由二硫键键合而成的化合物。对于L-胱氨酸而言，虽然已知用作用于制造L-半胱氨酸的原料的例子(专利文献2)、用作用于利用乳酸发酵进行GSH生产的原料的例子(专利文献3)，但从L-胱氨酸直接制造GSSG的方法尚不存在。

本发明具体而言包含以下发明。

(1)一种氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸的制造方法，该方法包括：

工序A，在选自γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶及双功能谷胱甘肽合成酶中至少1种酶和三磷酸腺苷(ATP，也称为腺苷5’-三磷酸)的存在下使L-胱氨酸与L-谷氨酸发生反应，由此生成氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸。

根据本发明，可以从较廉价的L-胱氨酸直接制造氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸。

(2)根据(1)中记载的方法，其中，所述工序A与将二磷酸腺苷(ADP，也称为腺苷5’-二磷酸)再生为ATP的ATP再生反应配合而进行。

工序A消耗ATP而生成ADP，但根据本发明，能够一边再生ATP，一边持续地进行工序A。

(3)根据(1)或(2)中记载的方法，其中，所述γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶源自大肠埃希氏菌(Escherichia coli)。

这样的γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的从L-胱氨酸和L-谷氨酸生成氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸的活性特别高，因此优选。

(4)根据(1)或(2)中记载的方法，其中，所述双功能谷胱甘肽合成酶源自无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)。

这样的双功能谷胱甘肽合成酶的从L-胱氨酸和L-谷氨酸生成氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸的活性特别高，因此优选。

(5)一种氧化型谷胱甘肽的制造方法，该方法包括：

工序B，在谷胱甘肽合成酶和三磷酸腺苷(ATP)的存在下使氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸与甘氨酸发生反应，由此生成氧化型谷胱甘肽。

根据本发明，能够通过简便的工序来制造氧化型谷胱甘肽。

(6)根据(5)中记载的方法，其中，所述工序B与将二磷酸腺苷(ADP)再生为ATP的ATP再生反应配合而进行。

工序B消耗ATP而生成ADP，但根据本发明，能够一边再生ATP，一边持续地进行工序B。

(7)根据(5)或(6)中记载的方法，其中，所述谷胱甘肽合成酶源自大肠埃希氏菌。

这样的谷胱甘肽合成酶的从氧化型γ-谷氨酰半胱氨酸和甘氨酸生成氧化型谷胱甘肽的活性特别高，因此优选。

(8)根据(5)～(7)中任一项记载的方法，该方法还包括：