Conversion of 5′xanthylic acid to guanine and guanine nucleotides by a mutant of Brevibacterium ammoniagenes

Abstract

SummaryA decoyinine resistant, KY 13501, isolated after nitrosoguanidine treatment from Brevibaclerium ammoniagenes ATCC 6872 converted 5'XMP added in fermentation media to guanine derivatives and accumulated them in the media. The converted substances were identified as guanine, B'GMP, 5'GDP, and 5'GTP. The conditions for the conversion were examined and the following points were clarified. 1) Very low concentration of manganese ion (Mn2+) showed profound effects on the conversion and the excessive amounts of the ion severely repressed the conversion. 2) Under limitation of Mn2+, 5'XMP was converted most efficiently when added at inoculation time.3) The inhibition of the conversion by excessive amount of Mn2+ was completely released by addition of a surface activating agent, polyoxyethylene stearylamine. 4) For the conversion, it was essential to maintain pH of the media a t 7.5 to 8.0 and supply ammonium ion.

Fermentative Accumulation of Guanosine Polyphosphate by Brevibacterium ammoniagenes

“…1), all having identical ultraviolet spectra as 5'-GMP. Three of the six compounds had been identified as 5'-GMP, 5'-GDP, and 5'-GTP, respectively, in our previous report (5). Therefore, the isolation and identification of the new three compounds, tentatively named G3P, G4P, and G5P ( Fig.…”

“…5'-GDP, 5'-GTP, and 5'-ATP are fairly expensive reagents and a practical procedure for the production of MSI and MSII has not been establishd yet. In our previous report (5), guanosine polyphosphates in addition to guanosine 5'-monophosphate (GMP), 5'-GDP, and 5'-GTP were accumulated by microbial conversion of xanthosine 5'-monophosphate (XMP) using a mutant of Brevibacterium ammoniagenes. This report deals with the identification of the accumulated guanosine polyphosphates and presents a fer-mentative procedure for the production of MSI and MSII.…”

Untitled

“…く5'XMPが5'GMP,5'GDPお よ び5'GTPに 転 換 され る こ とを見 い だ した(7).転 換 条 件 を 検 討 す る と,反 応 時 の リ ン酸 お よび マ グ ネ シ ウム 塩 濃 度 が 重 要 で あ る こ とが 知 られ,そ れ に よ り5'GMP rich また は5'GTP richな 条 件 を 設 定 で きた.特 に5'GTP richに した 場 合,こ れ ら ヌ ク レオ チ ド以外 に さ らに3種 の グ ア ニ ン系 ヌ ク レオ チ ドが 同時 に 蓄 積 す る こ とを認 め た.こ れ ら新 ヌ ク レオ チ ドを 一 応G3P,G4Pお よびG5P と名 付 け,同 定 を 若 干 試 み た が む ず か し く,結 局Syと Lipmann(4)の 発 表 を 待 た ね ば な ら な か っ た.彼 ら の 方 法 に 従 っ て,こ れ ら新 ヌ ク レ オ チ ドの 同 定 を 行 な っ た 結 果, リ ン酸 塩 マ グ ネ シ ウ ム塩 お よび 界 面 活 性 剤 の存 在 下,好 気 的 条 件 下 で 効 率 よ く進 んだ.リ ン酸 塩,マ グ ネ シ ウ ム塩 濃 度,pH調 節 な どが 特 に 重 要 で あ つた.こ の方 法 の 特 徴 は,菌 体 を 用 い,エ ネル ギ ー源 と して 加 え た グ ル コ ー スの 消 費 に よ り,5'GMPの5'GDP,5'GTP へ の リ ン酸 化 に 必 要 な5'ATPと 同 時 に,5'GDP→ MSI,5'GTP→MSIIの 転 換 に必 要 な5'ATPも 効 率 よ く作 らせ る 点 と,使 用 菌株 の 高 い 酵 素 活 性 で あ ろ う.至 適 条件 下 で の反 応 例 と して は,5lジ ャ ー培 養 槽 を 用 い, 30℃,48時 間 培 養 した 培 養 液 に5'GMP 30g/l,グ ル コ ー ス,界 面 活 性 剤 な どを 加 え,pHを7.4に 調 節 し,さ ら に53時 間反 応 を 行 な った 結 果,MSI 12g/l,MSII 5g/l が 蓄 積 した. こ の方 法 の特 徴 と して は,先 に述 べ た よ うに工 業 的 に 安 価 に製 造 さ れ て い る5'GMPま た は5'XMPを 原 料 と して用 い る点 で あ る.今 後,生 化 学 的機 能 を一 層 解 明す べ きMSIお よびIIの 実 際 的製 造 法 が確 立 した こ とは, 大 きな 力 とな るで あ ろ う.1) M. Cashel Ann.…”