PRACTICAL ENZYMATIC SYNTHESIS OF 3',3'-CGAMP

In an enzymatic synthesis of 3',3'-cGAMP, other types of cyclic dinucleotides, c-di-GMP and c-di-AMP, are produced as by-products. One problem to be solved in order to establish a practical method for enzymatic synthesis of 3',3'-cGAMP is suppression of production of these other types of cyclic dinucleotides during the synthesis. As a result of intensive studies, the inventors of the present invention found a variation of 3',3'-cGAMP synthase by which the production of c-di-GMP and c-di-AMP is suppressed, and established a 3',3'-cGAMP enzymatic synthesis system using this variation of the enzyme to complete the present invention. This enzyme brings about significantly reduced production of c-di-GMP and c-di-AMP, compared to the wild-type 3',3'-cGAMP synthase. Accordingly, a production method using this enzyme makes it possible to reduce the production of other types of cyclic dinucleotides in comparison to conventional enzymatic synthesis methods, and efficiently synthesize 3',3'-cGAMP. Dans la synthèse enzymatique de 3', 3'-cGAMP, d'autres types de dinucléotides cycliques, c-di-GMP et c-di-AMP, sont produits sous forme de sous-produits. L'objet de l'invention est d'établir un procédé pratique de synthèse enzymatique de 3', 3'-cGAMP en supprimant la production de ces autres types de dinucléotides cycliques pendant la synthèse. Grâce à des études intensives, les inventeurs de la présente invention ont découvert une variation de 3', 3'-cGAMP synthase par laquelle la production de c-di-GMP et de c-Di-AMP est supprimée, et établit un système de synthèse enzymatique en 3', 3'-cGAMP à l'aide de cette variation de l'enzyme pour accomplir la présente invention. Cette enzyme entraîne une production significativement réduite de c-di-GMP Et de c-di-AMP, par comparaison avec la 3', 3'-cGAMP synthase de type sauvage. En conséquence, un procédé de production utilisant cette enzyme permet de réduire la production d'autres types de dinucléotides cycliques par rapport aux procédés de synthèse enzymatique classiques, et de synthétiser efficacement 3', 3'-cGAMP. ３'，３'－ｃＧＡＭＰ酵素合成においては、他種の環状ジヌクレオチドであるｃ－ｄｉ－ＧＭＰやｃ－ｄｉ－ＡＭＰが副生物として生じる。これらの他種環状ジヌクレオチドの合成段階での副生抑制が、３'，３'－ｃＧＡＭＰの実践的な酵素合成法の確立に向けた課題である。本願発明者らは鋭意検討を行った結果、ｃ－ｄｉ－ＧＭＰやｃ－ｄｉ－ＡＭＰの副生を抑制する３'，３'－ｃＧＡＭＰシンターゼの変異を見出し、当該変異酵素を用いた３'，３'－ｃＧＡＭＰ酵素合成系を確立することで、本発明を完成させた。本発明の酵素は、野生型の３'，３'－ｃＧＡＭＰシンターゼと比較して、ｃ－ｄｉ－ＧＭＰおよびｃ－ｄｉ－ＡＭＰの副生が著しく抑制されているものである。したがって当該酵素を用いた製造法では、従来の酵素合成法に比べて、他種の環状ジヌクレオチドの副生を低減し、効率的に３'，３'－ｃＧＡＭＰを合成することが可能である。