JPH04126080A - Production of heat-resistant xylose isomerase - Google Patents
Production of heat-resistant xylose isomeraseInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
(以下、C,サーモハイドロスルフリカムと略記する)
の耐熱性キシロースイソメラーゼを高い生産性で製造す
る方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] (Hereinafter abbreviated as C, thermohydrosulfuricum)
The present invention relates to a method for producing heat-stable xylose isomerase with high productivity.
キシロースイソメラーゼは、D−キシロースとD−キシ
ルロースの相互変換を触媒する酵素であると同時にグル
コースをフラクトースに変換する能力も有し、工業的に
重要である。Xylose isomerase is an enzyme that catalyzes the interconversion of D-xylose and D-xylulose, and at the same time has the ability to convert glucose to fructose, and is industrially important.
一方、C,サーモハイドロスルフリカムは、高熱性細菌
の一種であり、ATCC33223の寄託番号が付され
ている。On the other hand, C. thermohydrosulfuricum is a type of hyperthermic bacterium and has the deposit number ATCC 33223.
C,サーモハイドロスルフリカムがキシロースイソメラ
ーゼを産生ずることは、従来から知られていた[J、B
acteriol、 164.1146−1152(1
985)参照〕しかし、C,サーモハイドロスルフリカ
ムのキシロースイソメラーゼ遺伝子は知られておらず、
本発明者らはその配列を決定し、先に特許出願した〔特
願平2−44716号〕。It has long been known that C. thermohydrosulfuricum produces xylose isomerase [J.B.
acteriol, 164.1146-1152 (1
[985)] However, the xylose isomerase gene of C. thermohydrosulfuricum is unknown;
The present inventors determined the sequence and previously filed a patent application [Japanese Patent Application No. 2-44716].
ところで、イソメラーゼは、高フラクトースコーンシロ
ップ(HFC5)を生産するのに用いられている。従来
のHFC5の生産温度は、イソメラーゼの耐熱性から6
0℃に設定されており、60℃における生産物中のフラ
クトースの濃度は42%である。しかし、実用的には、
フラクトース濃度が55%まで上げられれば、清涼飲料
等の食品甘味料としてそのまま使用すことができる。そ
こで、生産温度を85℃にできれば、化学平衡がフラク
トース側に移動し、フラクトース濃度を55%にするこ
とが可能になる。By the way, isomerase is used to produce high fructose corn syrup (HFC5). The conventional production temperature of HFC5 is 6 due to the heat resistance of isomerase.
It is set at 0°C, and the concentration of fructose in the product at 60°C is 42%. However, in practical terms,
If the fructose concentration is increased to 55%, it can be used as is as a sweetener for foods such as soft drinks. Therefore, if the production temperature can be increased to 85°C, the chemical equilibrium will shift to the fructose side, making it possible to increase the fructose concentration to 55%.
C,サーモハイドロスルフリカムのキシロースイソメラ
ーゼは、85℃付近に最適温度があり、このキシロース
イソメラーゼを大量に入手できればフラクトース濃度を
55%のHFC5を生産することが可能となる。しかし
、C,サーモハイドロスルフリカムによるキシロースイ
ソメラーゼの生産性ハ低く、C,サーモハイドロスルフ
リカム自身を用いてキシロースイソメラーゼを生産する
ことは実用的でない。Xylose isomerase of C. thermohydrosulfuricum has an optimum temperature around 85°C, and if this xylose isomerase can be obtained in large quantities, it will be possible to produce HFC5 with a fructose concentration of 55%. However, the productivity of xylose isomerase by C. thermohydrosulfuricum is low, and it is not practical to produce xylose isomerase using C. thermohydrosulfuricum itself.
そこで本発明の目的は、C,サーモハイドロスルフリカ
ムのキシロースイソメラーゼ遺伝子を用いて耐熱性キシ
ロースイソメラーゼを大量に生産する方法を提供するこ
とにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a large amount of thermostable xylose isomerase using the xylose isomerase gene of C. thermohydrosulfuricum.
本発明は、C,サーモハイドロスルフリカムのキシロー
スイソメラーゼ遺伝子及び細胞壁タンパク質遺伝子プロ
モーターを含むバチルス プレビス(Bacillus
brevis 、以下、B、プレビスと略記する)の
プラスミドで形質転換したB、プレビスを培養し、生成
するキシロースイソメラーゼを採取することを含む耐熱
性キシロースイソメラーゼの製造方法に関する。The present invention relates to Bacillus plebis containing the xylose isomerase gene and cell wall protein gene promoter of C. thermohydrosulfuricum.
The present invention relates to a method for producing thermostable xylose isomerase, which comprises culturing B. brevis transformed with a plasmid of B. brevis (hereinafter abbreviated as B. plevis) and collecting the produced xylose isomerase.
本発明に用いるC、サーモハイドロスルフリカムのキシ
ロースイソメラーゼ遺伝子は、例えば第1図に示す塩基
配列を有する。C,サーモハイドロスルフリカムのキシ
ロースイソメラーゼ遺伝子は、大腸菌へクローニングす
ることにより調製することができる。The xylose isomerase gene of C. thermohydrosulfuricum used in the present invention has, for example, the base sequence shown in FIG. The xylose isomerase gene of C. thermohydrosulfuricum can be prepared by cloning into E. coli.
キシロースイソメラーゼ遺伝子は、細胞壁タンパク質遺
伝子プロモーターを含む、例えばB、プレビスのプラス
ミドp N U 210 CYamagata H,
ら、Proc、 Natl、 Ac、 Sci、 19
89; 86 (3589−3593) 〕に導入し、
さらにB、プレビスを得られたプラスミドで形質転換し
た形質転換体を本発明の製造方法に用いる。B、プレビ
スの形質転換は、高橋らの方法〔Takahashi
W、ら、 J、 Biol、 Chew、 1987;
262゜21 (10035−10038))により
行うことができる。The xylose isomerase gene contains a cell wall protein gene promoter, e.g.
et al., Proc, Natl, Ac, Sci, 19
89; 86 (3589-3593)],
Furthermore, a transformant transformed with the plasmid obtained in B. Previs is used in the production method of the present invention. B. Transformation of Plevis was performed using the method of Takahashi et al.
W, et al., J. Biol, Chew, 1987;
262°21 (10035-10038)).
尚、B、プレビスとしては、47株(FERM P−7
224)、47に株(FERM BP−2308) 、
47−5 Q株(鵜高、Agr、 Biol、 Che
m、 1976; 40.3 (523−528)等を
例示できる。In addition, 47 stocks (FERM P-7
224), 47 stocks (FERM BP-2308),
47-5 Q strain (Udaka, Agr, Biol, Che
m, 1976; 40.3 (523-528).
また、プラスミドpNU210は、枯草菌のプラスミド
であるpUB 110とB、プレビスの細胞壁タンパク
質遺伝子の5゛位制御領域を含む多コピープラスミドで
あり、鵜高重三、日本農芸化学会誌61669 (19
87)及びT、カワズ(Kawazu)ら、J、Bac
teriol、、 169.1564(1987)に記
載の方法により得られるプラスミドpNU200から、
山形(Yamagata H,)ら、Proc、 Na
tl、 Ac。In addition, plasmid pNU210 is a multicopy plasmid containing Bacillus subtilis plasmids pUB 110 and B, and the control region at position 5 of the Plebis cell wall protein gene.
87) and T, Kawazu et al., J, Bac.
teriol, 169.1564 (1987).
Yamagata H, et al., Proc, Na
tl, Ac.
Sci、 1989; 86 (3589−3593
)の方法により得ることができる。Sci, 1989; 86 (3589-3593
) can be obtained by the method.
B、プレビスの形質転換体は、例えば、グルコース、酵
母抽出物、ポリペプトン、内袖出物、ウラシル、エリス
ロマイシン等を含有する培養液中で、B、プレビスの最
適温度である37℃付近で、好ましくは強攪拌下で培養
することが適当である。The transformant of B. plebis is preferably grown at around 37°C, which is the optimal temperature for B. plebis, in a culture solution containing glucose, yeast extract, polypeptone, endophyte, uracil, erythromycin, etc. It is appropriate to culture under strong agitation.
培養後、遠心分離により菌を集め、得られた菌を超音波
で破砕し、残骸を遠心分離により除去する。さらに、8
5℃で熱処理して不要なタンパク質をデネーチャーし、
遠心分離によりデネーチャーしたタンパク質を除去し、
さらに必要により常法にて精製して、所望の耐熱性キシ
ロースイソメラーゼを得ることができる。After culturing, the bacteria are collected by centrifugation, the resulting bacteria are crushed using ultrasound, and the debris is removed by centrifugation. Furthermore, 8
Heat-treated at 5℃ to denature unnecessary proteins,
Remove denatured proteins by centrifugation,
Further, if necessary, the desired heat-stable xylose isomerase can be obtained by purification using a conventional method.
本発明の方法のように、細胞壁タンパク質遺伝子プロモ
ーターを含むB、プレビスのプラスミドで形質転換した
B、プレビスを用いれば、C,サーモハイドロスルフリ
カム自身を用いた場合の数百倍の収率でC,サーモハイ
ドロスルフリカムのキシロースイソメラーゼを生産する
ことができる。さらに、本発明の方法によれば、クロー
ニングやクローン遺伝子の発現等の過程で突然変異やオ
ルタートホールディングが起きず、得られるキシロース
イソメラーゼは、C,サーモハイドロスルフリカム自身
を用いて得たものと同一のものが得られる。As in the method of the present invention, if B. plevis transformed with a plasmid of B. plebis containing a cell wall protein gene promoter is used, the yield will be hundreds of times higher than when using C. thermohydrosulfuricum itself. C. Thermohydrosulfuricum xylose isomerase can be produced. Furthermore, according to the method of the present invention, mutations and alteration do not occur during cloning and expression of cloned genes, and the resulting xylose isomerase is the same as that obtained using C. thermohydrosulfuricum itself. You will get the same thing as .
以下本発明を実施例によりさらに説明する。The present invention will be further explained below with reference to Examples.
1巷:
クロストリジウム サーモハイドロスルフリカム:AT
CC33223
大腸菌MV1184:ara、△(lac−pro)、
5trA、thi、 (φ80△1acIZ△M15
)、△(srl−recA)306: :TnlO(t
et’);F’ ;traD36゜proAB、1a
cI’Z△M15(1)バチルス プレビス47株(F
ERM P−7224)生育条件
C,サーモハイドロスルフリカム菌は、メラス二エミの
方法CMelasniemi、 J、 Gen、 Mi
cro、 Biol。Section 1: Clostridium thermohydrosulfuricum: AT
CC33223 Escherichia coli MV1184: ara, Δ(lac-pro),
5trA, thi, (φ80△1acIZ△M15
), Δ(srl-recA)306: :TnlO(t
et');F';traD36゜proAB, 1a
cI'Z△M15 (1) Bacillus plevis 47 strain (F
ERM P-7224) Growth conditions C, Thermohydrosulfuricum can be grown using Melasniemi's method CMelasniemi, J, Gen, Mi
cro, Biol.
1987、133 (883−890)]によりキシロ
ースを炭素源として用い、かつNH,CI Ig/j
l’、C。1987, 133 (883-890)] using xylose as a carbon source and NH,CI Ig/j
l',C.
C120,03g/lを補充した培地を用いて65℃で
生育させた。The cells were grown at 65° C. in a medium supplemented with 3 g/l of C120.0.
大腸菌細胞は、2倍濃度のイーストエキス・トリプトン
培地(Dirco)中で37℃で生育させた。E. coli cells were grown at 37°C in 2x yeast extract tryptone medium (Dirco).
クローニング及びシーフェンシング操作ゲノムDNAは
、斉藤の方法(Saito、 H,及びMiura、
Biochim、 Biophys、 Acta 19
63.72(619−629)〕により、C,サーモハ
イドロスルフリカムから抽出した。凍結ペレット(0,
34g)をNaClを200 mM、 EDTAを10
0mM含むトリス50mM(pH8,0)4.5Wlに
溶解した。lO%S D S 0.5−を加え、混合物
は60°CI5分間ゆっくりと回転させ、次いで60℃
30分間 RNA5e A (0,05+ng/−)
で処理した。次に60℃で60分間プロテイナーゼK(
0,5■/−)で処理した。溶菌液は、フェノール/ト
リスバッファーで3回、フェノール/クロロホルムで1
回抽出した。残渣を遠心分離(10分間、15000
rpm )で除去した。0゜8容のイソプロパツールを
添加した後、DNAを巻き出し、EDTAを1mM含む
トリス10mM (pH8,0)1、5−に溶解した。Cloning and sea-fencing engineered genomic DNA was performed using the method of Saito (Saito, H., and Miura et al.
Biochim, Biophys, Acta 19
63.72 (619-629)] from C. thermohydrosulfuricum. Frozen pellets (0,
34g) with 200mM NaCl and 10% EDTA.
It was dissolved in 4.5Wl of 50mM Tris (pH 8,0) containing 0mM. 0.5-10% SDS was added and the mixture was rotated slowly for 5 min at 60 °C, then incubated at 60 °C.
30 minutes RNA5e A (0,05+ng/-)
Processed with. Next, proteinase K (
0.5■/-). The lysate was washed three times with phenol/Tris buffer and once with phenol/chloroform.
Extracted twice. Centrifuge the residue (10 minutes, 15,000
rpm). After adding 0.8 volumes of isopropanol, the DNA was unwound and dissolved in 10mM Tris (pH 8,0) 1,5- containing 1mM EDTA.
最後に、DNAをDEAEカラム(洗浄バッファー:ト
リス50mM、 pH8,0゜EDTA 1mM、
NaC1O,15M ;溶出バッファー:トリス50
mM、 pH8,0、EDTA l mM、 NaC
1I M)を用いたアニオン交換樹脂により精製した。Finally, the DNA was transferred to a DEAE column (washing buffer: Tris 50mM, pH 8,0°EDTA 1mM,
NaClO, 15M; Elution buffer: Tris 50
mM, pH 8.0, EDTA lmM, NaC
1IM) on an anion exchange resin.
ゲノムDNAは、EcoRI 、Hindlll及びP
stIを用いて消化した。フラグメントは、0.4%ア
ガロースゲル電気泳動で分離した。DNAは、25分間
1.5 MNaCl、 0.5 M NaOH中にゲ
ルを浸すことにより変性した。ゲルは、3M酢酸ナトリ
ウム(pH5,5)で中和した。DNAは、エレクトロ
ブロッティング(3時間、2 mA/ cm)によりナ
イロン膜(Biodyne)に移し、80℃で1時間焼
成した。Genomic DNA was obtained from EcoRI, Hindll and P
Digested using stI. Fragments were separated by 0.4% agarose gel electrophoresis. DNA was denatured by soaking the gel in 1.5 M NaCl, 0.5 M NaOH for 25 minutes. The gel was neutralized with 3M sodium acetate (pH 5.5). DNA was transferred to a nylon membrane (Biodyne) by electroblotting (3 h, 2 mA/cm) and baked at 80 °C for 1 h.
このプロットを、バチルス スブチリス(Bacill
ussubtilis) キシロースイソメラーゼ遺
伝子から得た32Pラベルされた240ヌクレオチドB
be[Ddelフラグメント(10’cpm/ml)を
用いて58°Cでハイブリダイズさせた。このフラグメ
ントは、スイソメラーゼアミノ酸配列と比べると分かる
ように、2つの比較的高いホモロジー領域を含む。This plot was plotted against Bacillus subtilis (Bacillus subtilis).
32P-labeled 240 nucleotides B obtained from the xylose isomerase gene
hybridized with the be[Ddel fragment (10'cpm/ml) at 58°C. This fragment contains two regions of relatively high homology as seen when compared to the Swiss isomerase amino acid sequence.
ハイブリダイゼーションの後、EcoRIでは8.7
Kb。After hybridization, EcoRI is 8.7
Kb.
Hindlllでは2.2Kb及びPstlでは3.6
Kb付近に単一のバンドが現れた。2.2Kb for Hindll and 3.6 for Pstl
A single band appeared near Kb.
Pstl消化クロスりリジュウムDNAの3.6Kb±
0.6Kbのフラグメントは、ガラスミルク(glas
smilk)を用いた抽出により単離され、PstI消
fヒされた大腸菌ベクターpUc119とリゲートさせ
た。コンピテント大腸菌MV1184細胞をリゲートし
たDNAで形質転換した。所望のクロストリジウムDN
Aを有するコロニーをB、スブチリスブローブと形質転
換体のコロニーとのハイブリダイゼーションにより検出
した。ポジティブなシグナルを与えるコロニーからアル
カリ溶解法によりプラスミドDNAを抽出し、制限酵素
による消化及びサザンハイブリダイセーンヨンにより分
析した。バチルススブチリスキシロースイソメラーセ遺
伝子から得たプローブと強力にハイブリダイズする3、
55KbPStIフラグメントを得た。3.6Kb± of Pstl digested Crosslidium DNA
The 0.6 Kb fragment was obtained from glass milk (glas milk).
The vector pUc119 was isolated by extraction using PstI-killed E. coli vector pUc119. Competent E. coli MV1184 cells were transformed with the ligated DNA. Desired Clostridium DN
Colonies with A were detected by hybridization of transformant colonies with B subtilis probes. Plasmid DNA was extracted from colonies giving a positive signal by the alkaline lysis method, digested with restriction enzymes, and analyzed by Southern hybridization. 3, which strongly hybridizes with the probe obtained from the Bacillus subtilis xylose isomerase gene;
A 55 Kb PStI fragment was obtained.
この3.55 Kbフラグメントを、制限酵素Alul
、HaellI、 Ndel及び旧ndIIIを用いて
小さイフラグメントに消化した。これらのフラグメント
は、pUC118及びpUc119を用いて大腸菌MV
1184にサブクローンした。1本鎖DNAをビエイラ
(Vieira)の方法に従って調製し、T7DNAポ
リメラーゼ(シーフェンスver2. O:商品名)及
び7−デアザdGTPを用いて配列を決定した。This 3.55 Kb fragment was digested with the restriction enzyme Alul
, HaellI, Ndel and old ndIII into small fragments. These fragments were transformed into E. coli MV using pUC118 and pUc119.
1184. Single-stranded DNA was prepared according to the method of Vieira and sequenced using T7 DNA polymerase (Siefens ver2.O: trade name) and 7-deaza-dGTP.
C,サーモハイドロスルフリカムのキシロースイソメラ
ーゼ遺伝子の塩基配列及びアミノ酸配列を第1図に示す
。The base sequence and amino acid sequence of the xylose isomerase gene of C. thermohydrosulfuricum are shown in FIG.
B、プレビスでの発現
C,サーモハイドロスルフリカムのキシロースイソメラ
ーゼ遺伝子の全配列並びに上流100ヌクレオチド及び
下流1000ヌクレオチドを含む2゜5 K Pstl
−HindIII断片を、EcoRI及びPstlで消
化したB、プレビス発現ベクターpNL’210(制限
酵素地図を第2図に示す)にリケードした。得られたベ
クター中で、キシロースイソメラーゼ遺伝子は、予めベ
クター中に存在する細胞壁タンパク質遺伝子プロモータ
ーによって制御される。B. Expression in P. plebis. C. Complete sequence of xylose isomerase gene of Thermohydrosulfuricum and 2°5 K Pstl containing 100 upstream nucleotides and 1000 downstream nucleotides.
The -HindIII fragment was ligated into the B, previs expression vector pNL'210 (restriction enzyme map shown in Figure 2) that had been digested with EcoRI and Pstl. In the resulting vector, the xylose isomerase gene is controlled by the cell wall protein gene promoter previously present in the vector.
得られたベクターを用いて、高橋らの方法(Takah
ashi W、ら、 J、 Biol、 Che
m、 1987; 262. 21(10035−1
0038))によりB、プレビスを形質転換した。即ち
、50mM)リン酸緩衝液(pH8,5)の中にB、プ
レビス菌を懸濁し、次いでDNAを加え、ポリエチレン
グリコールを30%になるように加え、37℃で2分間
放置することにより形質転換体を行った。Using the obtained vector, the method of Takahashi et al.
ashi W, et al., J., Biol, Che.
m, 1987; 262. 21 (10035-1
B. plevis was transformed by 0038)). That is, B. plebis bacteria was suspended in a 50mM phosphate buffer (pH 8.5), then DNA was added, polyethylene glycol was added to a concentration of 30%, and the plasmid was incubated at 37°C for 2 minutes. A transformant was performed.
B、プレビスの形質転換体は、以下の培養液中、強攪拌
下、37℃で培養した。B. The transformant of Plebis was cultured at 37° C. in the following culture solution with strong stirring.
グルコース 10g/f
酵母抽8物 2g/l
ポリペプトン Log/f
内袖出物 5 g / 12ウラシル
0.1 g / pエリスロマイシン l
Om g / 1培養後、遠心分離(5に、10分間、
15℃)により固定相として菌を集めた。Glucose 10g/f 8 yeast extracts 2g/l Polypeptone Log/f Internal secretions 5g/12 Uracil
0.1 g/p erythromycin l
After Omg/1 incubation, centrifugation (5 to 10 min;
Bacteria were collected as a stationary phase at 15°C.
得られた菌のベレットをリン酸緩衝液(50mM、pH
7)で洗浄した。洗浄したペレットは、トリエタノール
アミン100mM、pH7、フラクトース400mM、
Mn C1210mMを含む1mMのPMSF(プロ
テアーゼ阻害剤)に溶解した。菌は、超音波で30秒間
破砕し、残骸を遠心分離(15に、10分間、4℃)に
より除去した。さらに、上澄液を85℃で10分間イン
キュベートすることにより熱処理した。放冷後、回復で
きないデネーチャーしたタンパク質を、遠心分離(15
に、10分間、4℃)によりを除去して粗キシロースイ
ソメラーゼを得た。次に、500重量倍のEDTA5m
Mを含む緩衝液に対して3回、及び500重量倍のED
TAを含まない緩衝液に対して2回それぞれ透析を行っ
た。さらに、FPLCアニオン交換クロマトグラフィー
及びスベローズ(Superose) I 2による
ゲル濾過により精製した。The obtained bacterial pellet was soaked in phosphate buffer (50mM, pH
7). The washed pellet was treated with triethanolamine 100mM, pH 7, fructose 400mM,
It was dissolved in 1mM PMSF (protease inhibitor) containing 10mM MnC. Bacteria were disrupted by ultrasonication for 30 seconds, and debris was removed by centrifugation (15°C, 10 min, 4°C). Additionally, the supernatant was heat treated by incubating at 85°C for 10 minutes. After cooling, the denatured proteins that cannot be recovered are centrifuged (15
Then, the crude xylose isomerase was obtained by removing it for 10 minutes at 4°C. Next, 500 times the weight of EDTA 5m
3 times and 500 times the weight of ED against buffer containing M
Dialysis was performed twice each against a TA-free buffer. It was further purified by FPLC anion exchange chromatography and gel filtration on Superose I2.
本発明の方法にょるB、プレビスを宿主として用いたキ
シロースイソメラーゼの生産性を、C、サーモハイドロ
スルフリカム及び大腸菌をそれぞれ宿主として用いた場
合のキシロースイソメラーゼの生産性と比較して表1に
示す。The productivity of xylose isomerase using the method of the present invention using B. plebis as a host is compared with the productivity of xylose isomerase using C. thermohydrosulfuricum and Escherichia coli as hosts, respectively, as shown in Table 1. show.
表1
C,サーモハイドロスルフリカム及び大腸菌の培養条件
は以下の通りである。Table 1 The culture conditions for C. thermohydrosulfuricum and E. coli are as follows.
C,サーモハイドロスルフリカムの 養条件65℃、嫌
気培養、2日間
キシロース 10g/z
酵母エキス 5g/l
トリプトン Log/l
肉エキス 5g/I!
リン酸緩衝液 50mM、pH6,8FeSO
,0,02g/J
MgS○、−7H,OO,1g/j7
Ca Cl 2・2 H2O0,l g/ INH,C
I 1.0g/IC0Cj72
0.03g#’大腸菌の培養条件
37℃、16時間
酵母エキス 10 g/l
トリプトン 16g/f
NaC15g/l
p H6,8
脛1yLt丘
酵素活性は、0.1−0.4ユニツトのキシロースイソ
メラーゼををへペス100mM、pH7、フIL、’7
トース400mM、 MgCl210mM中テ85℃で
行った。グルコースの生成は、グルコースオキシダーセ
分析(グルコースB−テスト、和光)を用い、20μl
のサンプルについて行った。また、温度プロファイルに
用いた緩衝液としては、へペス100mM、pH7、フ
ルクトース4o。C. Nutrient conditions for Thermohydrosulfuricum: 65℃, anaerobic culture, 2 days Xylose 10g/z Yeast extract 5g/l Tryptone Log/l Meat extract 5g/I! Phosphate buffer 50mM, pH 6.8FeSO
,0,02g/J MgS○,-7H,OO,1g/j7 Ca Cl 2.2 H2O0,l g/INH,C
I 1.0g/IC0Cj72
0.03g#' Escherichia coli culture conditions 37°C, 16 hours Yeast extract 10 g/l Tryptone 16 g/f NaC 15 g/l pH 6,8 Tibial 1yLt hill enzyme activity: 0.1-0.4 units of xylose isomerase Hepes 100mM, pH 7, IL, '7
It was carried out at 85°C in 400mM of Tose and 10mM of MgCl. Glucose production was performed using glucose oxidase analysis (Glucose B-Test, Wako) with 20 μl
I followed the sample. In addition, the buffer used for the temperature profile was Hepes 100mM, pH 7, and fructose 4O.
mM、 MgC!:50 mM、 CoC1+0.5
mMを用いた。mM, MgC! :50mM, CoC1+0.5
mM was used.
得られた耐熱性キシロースイソメラーゼの活性と温度と
のプロファイルを第3図に示す。この図から、得られた
耐熱性キシロースイソメラーゼは858C付近に最適温
度を有することがわかる。FIG. 3 shows the activity versus temperature profile of the obtained thermostable xylose isomerase. This figure shows that the obtained thermostable xylose isomerase has an optimum temperature around 858C.
グルコースのフラクトースへの異性
本発明の方法により得られた耐熱性キシロースイソメラ
ーゼを用いてグルコースのフラクトースへの異性化を行
った。Isomerization of glucose to fructose Glucose was isomerized to fructose using the thermostable xylose isomerase obtained by the method of the present invention.
キシロースイソメラーゼo、1〜0.40/1nlを、
100mMヘペス緩衝液pH7,400mM果糖、10
mMMgCf、中、70℃又は85℃で反応させ反応開
始後13時間及び46時間経過後の反応液中の糖の濃度
を高速液体クロマトグラフィーにより測定し、クロマト
グラムの面積パーセントとして表した。結果を表2に示
す。尚、70’Cにおけるフラクトースの理論平衡濃度
は52%であり、85℃におけるフラクトースの理論平
衡濃度は5
4.8%である。xylose isomerase o, 1-0.40/1nl,
100mM Hepes buffer pH 7, 400mM fructose, 10
The reaction was carried out in mMMgCf at 70°C or 85°C, and the sugar concentration in the reaction solution was measured by high performance liquid chromatography 13 and 46 hours after the start of the reaction, and expressed as area percentage of the chromatogram. The results are shown in Table 2. The theoretical equilibrium concentration of fructose at 70'C is 52%, and the theoretical equilibrium concentration of fructose at 85°C is 54.8%.
表2
■
表2−2
ネ
HFC3=i準高フラクト一スコーンシロツプ単位:パ
ーセントTable 2 ■ Table 2-2 HFC3=i semi-high fruct scone syrup Unit: Percent
第1図に本発明の方法に用いたC、サーモハイドロスル
フリカムのキシロースイソメラーゼ遺伝子の塩基配列を
示す。
第2図にB、プレビス発現ベクターpNU210の制限
酵素地図を示す。
第3図に本発明の方法により得られた耐熱性キシロース
イソメラーゼの活性と温度とのプロファイルを示す。
第1図一
CTGCAGGATA
CCACACGGAG
CTTTCAAATC
TGGAGCAAAG
8o
TTTTAAATAA
9C
TTATATTTTC
TTTTACAATC
CAGATGAAAT
AATAGACGGA
GTAGCGTACT
GGCACACATT
TACAGCCAAT
CAAAGGCCAT
GGGACCATTT
TAC:TGACCCT
GCCTTTGAAC
TATTTGAAAA
ACTCGACGTA
GCTCCGGAAG
GAGAGACATT
AAGGGAGACG
ATAAAAGACT
ACTTAAAGAC
GAGCAAAACA
その
■
+ 40 50
60″; AGACAATGGA
AGCATATATT GCATGGCACT+
100 110
120: AAAAAGGAGG AAAA
TGACAT GGAATACTTCCCAAAAT
CAA
ACAATCCATA
TGCATTTAAA
AAACCTTTAA
AAGAACACTT
GCGTTTTTCA
GGGACAGATC
CATTTGGAGC
ACCCACAATG
ATGGATATTG
CCAAAGCGAG
AGTAGAAGCA
CCATTTTTCT
GTTTCCATGA
CAGAGATATA
AACAAAAATT
TAGATACAAT
AGTTGCAATG
AAAGTATTAT
GGGGCACAGC
GAACCTTTTT
第1図一→
TCAAATCCGA
GATTTGTACA
TGGAGCAGCT
GCAGCAGCGC
AAGTAAAAAA
AGCACTTGAG
GTATTTTGGG
GTGGAAGAGA
AGGATATGAA
CTTGATAACT
TAGCAAGATT
TTTGCACATG
GAAGGGCAGT
TTTTAATTGA
GCCAAAACCT
GATGCAGCAA
GTGTACATGC
ATTTTTAAAG
AACATAGAAG
CGAACCATGC
GACACTTGCA
GCAAGGATTA
ACAATATGTT
AGGCTCTATA
TGGGATACAG
ACCAATATCC
AACAGACATA
巳の2
ACTTCCTGTA
ATGCAGATGT
ATTTGCATAT
ATAACAAAAG
AACTTGGAGG
ACAGAACTAT
ACATTACTTA
ACACAGATAT
GGAATTGGAA
GCAGTAGAAT
ATGCACAAGA
GATAGGATTT
AAAGAACCGA
CAAAACACCA
ATATGATTTT
AAGTACGACC
TTGATAAATA
CTTCAAATTA
GGACATGACT
TTCAACATGA
ATTAAGATAT
GATGCAAATA
TGGGAGATAT
GCTTTTAGGA
CGAATGACAA
CCCTTGCGAT
GTACGAAGTCFIG. 1 shows the base sequence of the xylose isomerase gene of C. thermohydrosulfuricum used in the method of the present invention. FIG. 2 shows B, a restriction enzyme map of the Previs expression vector pNU210. FIG. 3 shows a profile of the activity and temperature of the thermostable xylose isomerase obtained by the method of the present invention. Fig. 1 CTGCAGGATA CCACACGGAG CTTTCAATC TGGAGCAAAG 8o TTTTAAATAA 9C TTATATTTC TTTTACATC CAGATGAAAT AATAGACGGA GTAGCGTACT GGCA CACATT TACAGCCAAT CAAAGGCCAT GGGACCATTT TAC:TGACCCT GCCTTTGAAC TATTTGAAAA ACTCGACGTA GCTCCGGAAG GAGAGACATT AAGGGAGACG ATAAAAG ACT ACTTAAAGAC GAGCAAAACA So ■ + 40 50
60″; AGACAATGGA
AGCATATATT GCATGGCACT+
100 110
120: AAAAAGGAGG AAAA
TGACAT GGAATACTTCCCAAAT
CAA ACAATCCATA TGCATTTAAA AAACCTTTAA AAGAACACTT GCGTTTTTCA GGGACAGATC CATTTGGAGC ACCCACATG ATGGATATTG CCAAAGCGAG AGTAGAAGC A CCATTTTTCT GTTTCCATGA CAGAGATATA AACAAAAATT TAGATACAAT AGTTGCAATG AAAGTATTAT GGGGCACAGC GAACCTTTTTT Figure 1 → TCAAATCCGA GATTTGTA CA TGGAGCAGCT GCAGCAGCGC AAGTAAAAAA AGCACTTGAG GTATTTTGGG GTGGAAGAGA AGGATATGAA CTTGATAACT TAGCAAAGATT TTTGCACATG GAAGGGCAGT T TTTAATTGA GCCAAAACCT GATGCAGCAA GTGTACATGC ATTTTAAAG AACATAGAAG CGAACCATGC GACACTTGCA GCAAGGATTA ACAATATGTT AGGCTCTATA TGGGATACAG ACCAATATCC AACAGACATA Snake 2 ACTTCCTGTA ATGCAGATGT ATTTGCATAT ATAACAAAAG AACTTGGAGG ACAGAACTAT ACATTACTTA ACACAGA TAT GGAATTGGAA GCAGTAGAAT ATGCACAAGA GATAGGATTT AAAGAACCGA CAAAACACCA ATATGATTTT AAGTACGACC TTGATAAATA CTTCAAATTA GGACATGACT TTCAACATGA ATTAAGATAT GATGCAAATA TGGGAGATAT GCTTTTAGGA CGAATGACA CCCTTGCGAT GTACGAAGTC
Claims (2)
キシロースイソメラーゼ遺伝子及び細胞壁タンパク質遺
伝子プロモーターを含むバチルスブレビスのプラスミド
で形質転換したバチルスブレビスを培養し、生成するキ
シロースイソメラーゼを採取することを含む耐熱性キシ
ロースイソメラーゼの製造方法。(1) Production of thermostable xylose isomerase, which involves culturing Bacillus brevis transformed with a plasmid of Bacillus subrevis containing the Clostridium thermohydrosulfuricum xylose isomerase gene and cell wall protein gene promoter, and collecting the produced xylose isomerase. Method.
ATCC33223であり、細胞壁タンパク質遺伝子プ
ロモーターがバチルスブレビス由来のものである請求項
1記載の製造方法。(2) The production method according to claim 1, wherein the Clostridium thermohydrosulfuricum is ATCC33223 and the cell wall protein gene promoter is derived from Bacillus brevis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24549090A JPH04126080A (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Production of heat-resistant xylose isomerase |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24549090A JPH04126080A (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Production of heat-resistant xylose isomerase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04126080A true JPH04126080A (en) | 1992-04-27 |
Family
ID=17134438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24549090A Pending JPH04126080A (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Production of heat-resistant xylose isomerase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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