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發酵法生產二肽讓制造商眼前一亮( 二 )


但是，只有這些還是不夠的 。為了進一步縮小候選范圍，協和發酵設定了獨自的標準 。由于還沒有發現從L氨基酸合成二肽的酶，把功能已經清楚了的基因序列排除在外 。另外，在二肽生成反應中需要能量，那么二肽合成酶就必須存在生物體能量腺苷三磷酸(ATP)的結合區序列 。
此外，多肽合成酶比按順序把多肽連接起來的酶的分子量小，這也作為一個檢索的條件 。氨基酸是比多肽小的分子，所以連接氨基酸的酶也應該比連接多肽的酶小 。
檢索多個微生物基因組的結果表明，滿足這些條件的酶，即具有連接L-氨基酸生成二肽活性的酶的基因，可以作為候選者 。當將候選者之一枯草桿菌來源的酶的基因導入到大腸桿菌時；就成功地合成了二肽 。多年的課題就在一瞬間獲得了解決 。
顯示出in silico的通用性  已經取得了分離基因的實績
【發酵法生產二肽讓制造商眼前一亮】實際上，二肽合成酶并不是協和發酵in silico篩選方法的第一個成果 。2004年3月發表的重組普伐他汀的生產技術的開發也應用了這一技術 。
普伐他汀是三共株式會社以“美巴羅汀”的商品名銷售的高脂血癥治療藥的化合物名稱 。由于普伐他汀的物質專利已經過期，所以作為后發醫藥品銷售 。但是，三共所開發的普伐他汀制造方法的專利尚未到期 。因此，這就要求開發成本較低的替代方法 。
在這種情況下，協和發酵制定了開發高效生產普伐他汀方法的目標 。最早，該公司在普伐他汀的前體物質昆帕克汀的存在下培養各種細菌，結果發現包含枯草桿菌在內的多數Bacillus屬細菌可使昆帕克汀發生羥基化作用 。但是，沒有能夠分離出與反應有關的酶 。
為此，協和發酵在破譯的枯草桿菌基因組信息基礎上進行in silico篩選 。根據觀察到的具有使昆帕克汀羥基化活性的P450單氧化酶的氨基酸序列，檢索了基因組數據庫 。在所發現的7個候選基因中，功能不明的基因yjiB具有使昆帕克汀羥基化的酶活性 。
同時，普伐他汀的制法開發是一個例子，它表明使用基因組信息這一新的工具與至今所積累的微生物學知識相結合可以創造出具有競爭力的產品 。
為戰勝國外企業而充分利用  發酵科學和基因組信息
丙谷酰胺的事例表明，利用生物技術的物質生產，成本低且具有開拓新市場的能力 。但是，生物法本身也存在自己的問題 。作為物質生產催化劑使用的酶和生產酶所需的微生物，必須從某個地方獲得 。而且，物質生產所需的反應是否本來就在微生物中進行，在很多情況下并不明了 。
迄今為止，日本已經發現了很多新的微生物反應，在生物工藝的開發方面走在了世界的前面 。能夠做到這一點的是那些堅持不懈地探索生物反應．并將其推向工業化的眾多研究人員 。篩選微生物和酶的技術依然是必不可少的工具 。但是，如本文開頭的例子所示，產業界的競爭正在加劇，特別是亞洲各國的急起直追，形勢相當嚴峻 。
這個二肽生產的事例，正是精通發酵技術的企業掌握基因組信息這一新式武器，不卷入成本競爭中去而是開辟新市場的首例 。
附文1：
生物法的開發使丙谷酰胺的價格減半，使得丙谷酰胺擴大了在輸液、培養基以及食品領域中的用途
兩家公司相繼發表的使用微生物方法制造的二肽，不僅顯示出與單獨的氨基酸不同的物性，他們還期待著它能夠具有各種各樣的生理活性 。例如，3個氨基酸連接起來的三肽，有的就具有降壓作用 。實際上，氨基酸連接得越多，就越可能出現新的功能 。