JPS61285989A - Phenol oxidase and production thereof - Google Patents

Phenol oxidase and production thereof

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JPS61285989A
JPS61285989A JP12880485A JP12880485A JPS61285989A JP S61285989 A JPS61285989 A JP S61285989A JP 12880485 A JP12880485 A JP 12880485A JP 12880485 A JP12880485 A JP 12880485A JP S61285989 A JPS61285989 A JP S61285989A
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enzyme
phenol oxidase
syringyl
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一雄 小出
Noriyuki Morohoshi
諸星 紀幸
Takahide Haraguchi
原口 隆英
Tomoaki Nishida
西田 友昭
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Abstract

PURPOSE:To obtain a novel enzyme which makes lignin in ligno-cellulose lowmoleculate or decompose, by cultivating n fungus belonging to the genus Coriolus, capable of producing phenol oxidase, or a white rot mold similar to it in a medium and collecting the enzyme from the culture mixture. CONSTITUTION:A fungus (Coriolus versicolor IFO30340, IFO8754, etc.) belonging to the genus Coriolus, capable of producing phenol oxidase, or a white rot mold similar to it is multiplicated and a crude extracellular enzyme obtained from the culture mixture is highly purified by using ammonium sulfate fractiona tion, gel filtration, ion exchanger, etc., to give the title product. Novel phenol oxidase having no hydrogen peroxide dependence is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なフェノールオキシダーゼおよびその製造
方法に関するものである。本発明の酵素t−X IJゲ
ニンに作用して、これZ低分子化または分解する性質γ
有するため、木材等のりグノセルロ−ス材料を原料とて
ろ紙パルプ製造工程における種々の工程で利用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a novel phenol oxidase and a method for producing the same. The enzyme t-X of the present invention has the property of acting on IJ genin and reducing or decomposing it into Z-lower molecules γ
Therefore, glue gnocellulose materials such as wood can be used as a raw material in various steps in the filter paper pulp manufacturing process.

丁なわちパルプ化工程、バルブ漂白工程、排水処理工程
等におけるリグニンの低分子化まタニ分解を行わせるこ
とに利用できる。さらに木材の糖化において、糖化の前
段の処理としてリグニン分解力 ルラーゼ作用χ高めるといういわゆるセルロース系バイ
オマス利用の分野にも適用できる。
In other words, it can be used to decompose lignin into low molecular weight in pulping processes, valve bleaching processes, wastewater treatment processes, etc. Furthermore, in the saccharification of wood, it can be applied to the field of so-called cellulosic biomass utilization, where the lignin decomposition ability lulase action χ is increased as a pre-stage treatment of saccharification.

(従来技術〕 木材等のリグノセルロース物質に白色腐朽菌ン接糧、培
養することによってリグニンン分解し、セルロースパル
プン製造する試みがなされている(特開昭50−469
03号公報参照]。参照上、この方法の白色腐朽菌は共
存する炭水化物乞も分解してしまい、またセルラーゼ欠
損変異株を用いた場合には、本来のリグニン分解力が弱
まってしまうこと等の問題点があり、実用化されるに至
っていない。
(Prior Art) Attempts have been made to inoculate lignocellulosic materials such as wood with white rot fungi and culture them to decompose lignin and produce cellulose pulp (Japanese Patent Laid-Open No. 50-469
See Publication No. 03]. For reference, the white rot fungi used in this method also degrade coexisting carbohydrates, and when a cellulase-deficient mutant strain is used, the original lignin-degrading ability is weakened. It has not yet been standardized.

一方、このような問題点を解決するため、白色腐朽菌の
リグニン分解酵素χリグノセルロース物質に作用させ、
リグニンのみY選択的に分解させようとする試みがなさ
れている(サイエンス第221巻、第661〜第662
頁、1983年12月)。
On the other hand, in order to solve these problems, the lignin degrading enzyme χ of white rot fungi was used to act on lignocellulose materials.
Attempts have been made to selectively decompose only lignin (Science Vol. 221, Nos. 661-662).
Page, December 1983).

この報告は、主としてリグニンモデル化合物χ基質とし
たものであるが、世界で最初にリグニン分解酵素を単離
、精製したものである。この酵素にファネロケーテ・ク
リソスポリウム(Phanerochaetechry
sosporium )が生産する菌体外酵素であり、
主な特徴は鉄含有酵素であること、分子量が42,00
0であること、酵素作用に過酸化水素が必要であること
、リグニンモデル化合物の4位のフェノール性水酸基が
メトキシル基になった化合物に対して作用することか確
認されていること等である。
This report mainly uses the lignin model compound χ as a substrate, and is the first in the world to isolate and purify a lignin degrading enzyme. This enzyme is associated with Phanerochaetechry.
sosporium) is an extracellular enzyme produced by
The main feature is that it is an iron-containing enzyme, and its molecular weight is 42,000.
0, that hydrogen peroxide is required for enzymatic action, and that it has been confirmed that it acts on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of a lignin model compound has become a methoxyl group.

さらに、ファネロケーテ・クリソスポリウム(Phan
erochaete chrysosporium )
が生産する菌体外酵素としては、2つの酵素が報告され
ている(フエデレーションΦオプ・ヨーロピアン バイ
オケミカル ソサイエテーズ レターズ 第169巻、
第2号第247〜第250頁、1984年)。これらの
酵素の1つは分子量が41,000以下であること・も
う1つの酵素は分子量が46,000以下であること、
さらにいずれの酵素も鉄含有酵素であると推定されてい
ること、酵素作用に過酸化水素が必要であること、リグ
ニンモデル化合物の4位のフェノール性水酸基がエトキ
シル基になった化合物に対して作用することか確認され
ていること等である。
In addition, Phanerochaete chrysosporium (Phan
erochaete chrysosporium)
Two enzymes have been reported as extracellular enzymes produced by (Federation Φ op European Biochemical Society Letters Vol. 169,
No. 2, pp. 247-250, 1984). One of these enzymes has a molecular weight of 41,000 or less; the other enzyme has a molecular weight of 46,000 or less;
Furthermore, both enzymes are estimated to be iron-containing enzymes, hydrogen peroxide is required for enzyme action, and they act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of a lignin model compound has become an ethoxyl group. It has been confirmed whether it will be done or not.

本発明者は、さきにカワラタケ属の担子菌が生産するリ
グニン分解酵素を発明した。(特願昭59−21288
8号)このリグニン分解酵素の主な特徴は銅含有酵素で
あること、等電点が3.5付近であること、酵素作用に
酸素が必要であること、分子量が約53000±5oo
o C高速液体クロマトグラフィー(カラム商品名TS
K[F]−3000SW東東洋ソー調製による〕である
こと、リグニンモデル化合物の4位のフェノール性水酸
基がメトキシル基になった化合物に対して作用しないこ
と等であり、前記のファネロケーテ・クリソスポリウム
(PhanerocbaetechrysosDOri
um )の生産する菌体外酵素とは全く性質が異なる酵
素である。
The present inventors previously invented a lignin-degrading enzyme produced by a basidiomycete of the genus Corsicolor. (Patent application No. 59-21288
No. 8) The main characteristics of this lignin-degrading enzyme are that it is a copper-containing enzyme, that its isoelectric point is around 3.5, that oxygen is required for enzyme action, and that its molecular weight is approximately 53,000±5oo.
o C high performance liquid chromatography (column product name TS
K[F]-3000SW prepared by Toyo Sou], and does not act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of the lignin model compound has become a methoxyl group, and the above-mentioned Phanerochaete chrysosporium (Phanerocbatechrysos DOri
It is an enzyme with completely different properties from the extracellular enzyme produced by M. um ).

〔発明が解決しようとする問題点J 本発明では白色腐朽菌’Y IJグツセルロース物質に
作用させるときに生ずるリグニンの分解の他に共存する
炭水化物の分解を起こすという問題点χ解決することZ
意図するものであり、又、従来公知のリグニン分解酵素
の酵素作用には過酸化水素が必要であり、工業的適用に
おいてはコスト高となる問題点があったのン解決しよう
とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention J The present invention solves the problem of causing the decomposition of coexisting carbohydrates in addition to the decomposition of lignin that occurs when white rot fungi'YIJ acts on cellulose materials.
This is intended to solve the problem that conventionally known lignin-degrading enzymes require hydrogen peroxide for their enzymatic action, which leads to high costs in industrial applications. .

本発明の目的は新規なフェノールオキシダーゼおよびそ
の製造方法を提供することにあり、他の目的は主として
グリノセルロース物質中のりゲニンy低分子化または分
解する新規酵素およびその製造方法を提供することにあ
る。また他の目的に過酸化水素依存性のない新規酵素お
よびその製造方法ン提案することである。マタ別の他の
目的は以下の記載から明らかになるであろう。
An object of the present invention is to provide a novel phenol oxidase and a method for producing the same, and another object of the present invention is to provide a novel enzyme that degrades or decomposes ligogenin y in glinocellulose materials and a method for producing the same. be. Another purpose is to propose a new enzyme that is not dependent on hydrogen peroxide and a method for producing the same. Other objectives of each mata will become clear from the description below.

〔問題点Z解決するための手段〕[Means to solve problem Z]

本発明は新規なフェノールオキシダーゼおよびその製造
方法に関するものである。
The present invention relates to a novel phenol oxidase and a method for producing the same.

リグニンは木材腐朽菌と呼ばれる担子菌によって良く分
解されることが知られている。しかしながら、高分子化
合物であるリグニンの化学構造は複雑であり、現在でも
その化学構造が決定されていないという障害もあって、
リグニン分解酵素に関する知見は非常に少ないのが実情
である。
It is known that lignin is well decomposed by basidiomycetes called wood-decaying fungi. However, the chemical structure of lignin, a polymeric compound, is complex, and the chemical structure has not yet been determined.
The reality is that there is very little knowledge regarding lignin degrading enzymes.

本発明者らは、摩砕リグニン(MWL)およびリグニン
モデル化合物χ基質として鋭意研究ン行った結果、微生
物Z増殖させ、その培養物から得た菌体外粗酵素t1硫
安分画、ゲルヂ過、イオン交換体等を使用し、高度に精
製して標品ン得て、本発明に到達した。
As a result of intensive research using milled lignin (MWL) and lignin model compound χ as a substrate, the present inventors have grown microorganism Z, obtained extracellular crude enzyme t1 from the culture, ammonium sulfate fraction, gel filtration, The present invention was achieved by obtaining a standard product by highly purifying it using an ion exchanger or the like.

丁なわち、本発明は微生物から生産され、下記性質χ有
する新規なフェノールオキシダーゼである。
Specifically, the present invention is a novel phenol oxidase produced from microorganisms and having the following properties.

(1)作用 (1)  シリンギルグリセロール−β−シリンギルエ
ーテルに作用して、2.6−シメトキシフエノールを生
成する。
(1) Action (1) Acts on syringylglycerol-β-syringyl ether to produce 2,6-simethoxyphenol.

(ll  グアイアコールに作用して、420fLm付
近に最大吸収χ有する着色物質χ生成する。
(ll Acts on guaiacol to produce a colored substance χ having maximum absorption χ near 420 fLm.

(2)  基質特異性 シリンギルクリセロ−ルーβ−シリンギルエーテルに対
して作用するが、シリンギルグリセロール−β−シリン
ギルエーテルの4位のフェノール性水酸基がメトキシル
基になった化合物に対して作用しない。
(2) Substrate specificity It acts on syringyl glycero-β-syringyl ether, but it acts on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of syringyl glycerol-β-syringyl ether has become a methoxyl group. Doesn't work.

(3)至適pHおよびpH安定性 pH4,0〜5.0 付近で、グアイアコールタ着色物
質に変化させる作用が至適であり、その安定pHに7.
0〜8.0である。
(3) Optimum pH and pH stability The effect of converting guaiacolta into a colored substance is optimal around pH 4.0 to 5.0, and its stable pH is around 7.0 to 5.0.
It is 0 to 8.0.

(4)至適温度および熱安定性 50C付近でグアイアコールを着色物質に変化させる作
用が至適であり、50Cまでの熱に安定である。
(4) Optimal temperature and thermal stability The effect of converting guaiacol into a colored substance at around 50C is optimal, and it is stable to heat up to 50C.

(5)等電点は3付近である。(5) The isoelectric point is around 3.

(6)本酵素は鋼含有酵素であり、水溶液に深青色を呈
する。
(6) This enzyme is a steel-containing enzyme and exhibits a deep blue color in aqueous solution.

(7)本酵素の作用には酸素を必要とする。(7) Oxygen is required for the action of this enzyme.

次に本酵素の作用機序を確認するために、リグニンモデ
ル化合物としてシリンギルグリセロール−β−シリンギ
ルエーテル(以下SO8と称する)を用いて試験7行な
った。
Next, in order to confirm the mechanism of action of this enzyme, seven tests were conducted using syringylglycerol-β-syringyl ether (hereinafter referred to as SO8) as a lignin model compound.

少量のジオキサンZ含有する20mM’Jン酸緩衝液(
pH4,0) K SO8’e溶解し、170mMとし
たSOS溶液20WLtに実施例1で得た本発明の酵素
溶液4ml’l(無菌的に加え、25Cで30秒間、8
時間反応させた。
20mM'J acid buffer containing a small amount of dioxane Z (
4 ml'l of the enzyme solution of the present invention obtained in Example 1 (added aseptically and incubated at 25C for 30 seconds,
Allowed time to react.

得られた酵素反応液YTLCガスクロマトグラフィー、
マススペクトルグラフィーで分析した。
The obtained enzyme reaction solution YTLC gas chromatography,
Analyzed by mass spectrography.

■ TLC分析 酵素添加後30秒でSoSのスポットが消滅しており5
osH速やかに分解される。
■ TLC analysis The SoS spot disappeared 30 seconds after adding the enzyme5.
osH is rapidly decomposed.

■ ガスクロマトグラフィーおよびマススはクトルグラ
フイー分析 SO8と本発明酵素t8時間反応させた酵素反応液χガ
スクロマトグラフィーにて分析したところ第1図に示す
ようたピークが認められ、マススはクトルよりピークI
 i 2.6−シメトキシフエノールであることが判明
した(第2図)。
■ Gas chromatography and mass analysis The enzyme reaction solution obtained by reacting SO8 with the enzyme of the present invention for 8 hours was analyzed by gas chromatography, and the peaks shown in Figure 1 were observed. I
i 2.6-Simethoxyphenol (Figure 2).

以上の結果より、本発明の酵素によりシリンギルグリセ
ロール−β−シリンギルエーテルはβ−アリルエーテル
結合が切断されることが確認された。
From the above results, it was confirmed that the enzyme of the present invention cleaves the β-allyl ether bond in syringyl glycerol-β-syringyl ether.

なおSO8のフェノール往水酸基ンメトキシル基に変え
た基質に対しては本発明の酵素は全(作用ケ示さない。
It should be noted that the enzyme of the present invention has no effect on the substrate in which the phenol hydroxyl group of SO8 is changed to the methoxyl group.

このことより本発明の酵素はフェノール性水酸基を有す
る基質に対して特異的に作用するものと考えられる。
This suggests that the enzyme of the present invention acts specifically on substrates having phenolic hydroxyl groups.

これらの点より、本発明酵素が天然リグニンに作用する
機構は次のように考えられる。
From these points, the mechanism by which the enzyme of the present invention acts on natural lignin is considered to be as follows.

リグニンのフェノール性水酸基を有する骨格に対して本
発明酵素が特異的に作用しβ−アリルエーテル結合を切
断する。その結果2,6−シメトキシフエノールに相当
てる構造χ有しその4位に更にリグニン基本骨格が結合
したフェノール性水酸基を有する化合物が生成する。こ
のようにβ−アリルエーテル結合の切断により新たにフ
ェノール性水酸基が生成するためリグニンは本発明酵素
により引き続き分解ン受は反応が進行する。
The enzyme of the present invention acts specifically on the skeleton of lignin having a phenolic hydroxyl group and cleaves the β-allyl ether bond. As a result, a compound having a structure χ corresponding to 2,6-simethoxyphenol and a phenolic hydroxyl group further bonded to a lignin basic skeleton at the 4th position is produced. In this way, phenolic hydroxyl groups are newly generated by the cleavage of the β-allyl ether bond, so that the enzyme of the present invention continues to decompose the lignin and the reaction proceeds.

なお、天然リグニン中ではβ−アリルエーテル結合が約
50%存在することから、本発明酵素がβ−アリルエー
テル結結合切切断ることに天然リグニンの分解において
極めて意義がある。
Note that in natural lignin, approximately 50% of β-allyl ether bonds are present, and therefore, the ability of the enzyme of the present invention to cleave β-allyl ether bonds is extremely significant in the decomposition of natural lignin.

本発明酵素ン主要成分とする実施例1(後出)で褥た精
製酵素液χブナ摩砕木粉に35Cで3日間反応させたと
ころ、リグニン中の遊離フェノール単位の約65チが分
解しておシ、全芳香核の約15チが芳香性ン失なうよう
な変化(分解)Y受け、アルキル−アリルエーテル結合
も101程度開裂して℃・た。
When the purified enzyme solution used in Example 1 (see below), which is the main component of the enzyme of the present invention, was reacted with ground beech powder at 35C for 3 days, about 65 units of free phenol units in the lignin were decomposed. Approximately 15 of the total aromatic nuclei underwent a change (decomposition) that resulted in the loss of aromatic properties, and approximately 101 of the alkyl-allyl ether bonds were also cleaved at °C.

本発明酵素に反応に際し、酸素χ必要とするが、反応は
大気中より純酸素雰囲気中の方が望ましく振とう、攪拌
することにより酵素反応速度を更に高めることができる
The enzyme of the present invention requires oxygen χ for the reaction, but the reaction is preferably carried out in a pure oxygen atmosphere rather than in the air, and the enzyme reaction rate can be further increased by shaking and stirring.

なお、本発明の酵素は特願昭59−212888の酵素
と比べ、以下の表に示すように等電点および分子量(高
速液体クロマトグラフィー(カラム商品名TSK[F]
−30003W東洋ソーダ製】による〕に差異がある。
The enzyme of the present invention has an isoelectric point and a molecular weight (high performance liquid chromatography (column brand name: TSK[F]
-30003W manufactured by Toyo Soda].

5  また、酵素精製のさい、先願特許酵素はDEAE
セファデックスA−25カラムに酵素乞吸着せしめた後
、pH4,0の10mM!Jン酸−クエン酸緩衝液で溶
出するが、本発明酵素は溶出しないこと等の差異があり
、新規な酵素である。
5 Also, during enzyme purification, the prior patented enzyme was DEAE.
After adsorbing the enzyme on a Sephadex A-25 column, 10mM at pH 4.0! The enzyme of the present invention is a novel enzyme, with the difference that it elutes with a J-citrate buffer, whereas the enzyme of the present invention does not.

また本発明はカワラタケ属に属するフェノールオキシダ
ーゼ生産菌Z培地に培養し、培養物から該フェノールオ
キシダーゼタ採取することχ特徴トするフェノールオキ
シダーゼの製造方法に存する。
The present invention also resides in a method for producing phenol oxidase, which is characterized by culturing a phenol oxidase-producing bacterium belonging to the genus Versicolor in a Z medium and collecting the phenol oxidase from the culture.

本発明の酵素ン生産する微生物は特にカワラタケ属に属
するフェノールオキシダーゼ生産菌が好ましいが同様の
白色腐朽菌であればいかなるものであってもよい。
The enzyme-producing microorganism of the present invention is particularly preferably a phenol oxidase-producing microorganism belonging to the genus Corsicolor, but any similar white-rot fungi may be used.

カワラタケ属に属するフェノールオキシダーゼ生産菌と
してに、たとえばコリオラス・グエルシカラー(Cor
iolus versicolor) IFO3034
0、IFO8754などが挙げられるが、本発明は明細
書に例示される微生物に限定されるものでにない。上記
菌体の培養形態は、液体培養、固体培養のいずれであっ
ても良い。培地の栄養源としては、微生物の培養に通常
用いられているものが広く使用することができる。炭素
源としては同化可能な炭素源であれば良(、例えば木粉
、グルコース、シュークロス、ラクトース、糖蜜などが
使用される。特にリグノセルロース成分からなる木粉培
地で培養すると本発明のフェノールオキシダーゼ’Y 
純度高く生産することができるため有利である。窒素源
としては利用可能な窒素化合物であれば良く、例えばベ
ズトン、肉エギス、大豆粉、カゼイン加水分解物などが
用いられる。その他、リン酸塩、硫駿、塩、マグネシウ
ム、カルシウム、カリウム、ナトリウム、銅、マンガン
、亜鉛などの塩類が必要に応じて使用される、特に本酵
素に銅含有酵素であり、銅塩の添加は有効である。培養
温度は菌が発育t、、該フェノールオキシダーゼχ生産
する範囲内で適宜変更し得るが、好ましくは23〜27
C程度が良(、また培養時間は条件によって異なるが、
液体培養でに5〜10日間、固体培養は1〜3ケ月程度
である。次いで、このようにして得られた培養物からフ
ェノールオキシダーゼを採取するのであるが、本酵素は
主として菌体外に分泌されるので、本酵素乞採取するI
ce’!、液体培養においては菌体ン遠心分離等で除去
した培養p液、また固体培養においては培養物から抽出
した抽出wyt用いて、酵素含有溶液乞濃縮するか、ま
たに濃縮することな(可溶性塩類、例えば硫安など?用
いて塩析せしめるか、親水性溶媒、例えばメタノール、
エタノール、アセトン、イソプロパツールなどの添加に
より本酵素を沈澱せしめれば良い。次いで、この沈澱物
は水またに緩衝液に溶解し、半透膜にて透析せしめて低
分子量の不純物Z除去することかできる。また吸着剤あ
るいはゲル濾過剤などによるクロマトグラフィーにより
フェノールオキシダーゼン精製する。さらにこれらの手
段によジ得られた酵素溶液は減圧濃゛縮、限外濾過膜濃
縮、さらに凍結乾燥などの処理により精製されフェノー
ルオキシダーゼを得る。
For example, Coriolus guercicolor (Coriolus guercicolor) is a phenol oxidase-producing bacterium belonging to the Coriolus genus.
iolus versicolor) IFO3034
0, IFO8754, etc., but the present invention is not limited to the microorganisms exemplified in the specification. The culture form of the above-mentioned bacterial cells may be either liquid culture or solid culture. As the nutrient source for the medium, a wide variety of nutrients commonly used for culturing microorganisms can be used. The carbon source may be any assimilable carbon source (e.g., wood flour, glucose, sucrose, lactose, molasses, etc.).In particular, when cultured in a wood flour medium containing lignocellulose components, the phenol oxidase of the present invention 'Y
It is advantageous because it can be produced with high purity. As the nitrogen source, any available nitrogen compound may be used, such as bezuton, meat egisu, soybean flour, casein hydrolyzate, and the like. In addition, salts such as phosphate, sulfur, salt, magnesium, calcium, potassium, sodium, copper, manganese, zinc, etc. are used as necessary. In particular, this enzyme is a copper-containing enzyme, and the addition of copper salts. is valid. The culture temperature can be changed as appropriate within the range that allows the bacteria to grow and produce the phenol oxidase, but is preferably 23-27
C degree is good (and the culture time varies depending on the conditions,
Liquid culture takes 5 to 10 days, solid culture takes about 1 to 3 months. Next, phenol oxidase is collected from the culture obtained in this way, but since this enzyme is mainly secreted outside the bacterial cells, it is difficult to collect this enzyme.
ce'! In liquid culture, the culture solution removed by centrifugation or the like is used, and in solid culture, the enzyme-containing solution is concentrated using the extract extracted from the culture, or the enzyme-containing solution is concentrated (without soluble salts). , for example, by salting out using ammonium sulfate, or by salting out using a hydrophilic solvent such as methanol,
The enzyme may be precipitated by adding ethanol, acetone, isopropanol, or the like. Next, this precipitate is dissolved in water or a buffer solution, and the low molecular weight impurity Z can be removed by dialysis using a semipermeable membrane. Phenol oxidase is also purified by chromatography using an adsorbent or gel filtration agent. Furthermore, the enzyme solution obtained by these means is purified by treatments such as vacuum concentration, ultrafiltration membrane concentration, and freeze-drying to obtain phenol oxidase.

〔実施例J 以下本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。
[Example J The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1 グルコース3%、はブトン1チ、KH2PO40,15
チ、MgSO4・7 H2O0,05チ、塩酸チアミン
0.0002チ、Cu S O4’ 5. H200,
0016% Y含有する培地(pH5,0)51YlO
1容ジャーファーメンタ−に入れ、120C,20分間
加熱殺菌した後、カワラタケ(コリオラス拳ヴエルンカ
ラ−(Coriol−usVersicolor ) 
FES 1030 (K 、 Aoshima ; P
s −4a )、IFo 30340 ) w接種し2
8tl:’、8日間、150rpm(攪拌速度)。51
/分(通気量)の条件下で培養7行なった。
Example 1 Glucose 3%, Buton 1, KH2PO40.15
H, MgSO4.7 H2O0.05 H, thiamine hydrochloride 0.0002 H, Cu SO4' 5. H200,
0016% Y-containing medium (pH 5,0) 51YlO
Place in a 1-volume jar fermenter and heat sterilize at 120C for 20 minutes, then add Coriolus Versicolor
FES 1030 (K, Aoshima; P
s-4a), IFo 30340) w inoculation 2
8tl:', 8 days, 150 rpm (stirring speed). 51
Culture was carried out for 7 times under the condition of /min (aeration rate).

培養終了後、遠心分離して得た培養F液”ko、9飽和
硫安にて塩析後、透析し粗酵素液を得た。
After completion of the culture, the culture F solution obtained by centrifugation was salted out with 9 saturated ammonium sulfate, and then dialyzed to obtain a crude enzyme solution.

次にこの粗酵素液χ限外濾過にて濃縮した後、セファク
リルS−200’に用いたカラムクロマトグラフィー7
行ない(カラム: 2.4 X 100cWL、溶出液
:50mMトリス−塩酸−100mM食塩緩衝液pH7
,0,流速:20ゴ/h、17ラクシヨン:4−)、活
性画分を回収し、10mMリン酸緩衝液(pH7,0)
で緩衝化したDEAEセファデックスA−25カラム(
カラム:1.5X45cR,流速: 10d/h、1フ
ラクション:2ゴ)に通して酵素を吸着せしめた後、p
He、oのリン酸緩衝液で0〜500mMの食塩のイオ
ン強度勾配χ用いて溶出せしめ、精製酵素χ得た。
Next, this crude enzyme solution was concentrated by χ ultrafiltration, and then subjected to column chromatography using Sephacryl S-200'.
(Column: 2.4 x 100cWL, Eluent: 50mM Tris-HCl-100mM NaCl buffer pH 7
, 0, flow rate: 20g/h, 17 lactation: 4-), collect the active fraction and add it to 10mM phosphate buffer (pH 7,0)
DEAE Sephadex A-25 column buffered with
Column: 1.5X45cR, flow rate: 10d/h, 1 fraction: 2g) After adsorbing the enzyme, p
The purified enzyme χ was eluted with He,o phosphate buffer using an ionic strength gradient χ of 0 to 500 mM sodium chloride.

次に本発明酵素の力価の測定法および性質などについて
述べる。
Next, the method for measuring the titer and properties of the enzyme of the present invention will be described.

(1)  力価の測定法 50mM酢酸緩衝液(pH4,0)’に用いて調製した
1 mMグアイアコール溶液3.5−から成る反応液に
本発明酵素200μlχ37Cで反応させ吸光度420
3mにおける吸光度の増加を測定する。
(1) Method for measuring titer A reaction solution consisting of 3.5-mM guaiacol solution prepared in 50mM acetate buffer (pH 4,0)' was reacted with 200 μl of the enzyme of the present invention at χ37C, and the absorbance was 420.
Measure the increase in absorbance at 3 m.

酵素活性に1分間に0.01の吸光度増加t11位とす
る。
It is assumed that the absorbance increases by 0.01 per minute due to enzyme activity at position t11.

(2)  本酵素にシリンギルグリセロール−β−シリ
ンギルエーテルに作用して、2.6−シメトキシフエノ
ール H ン生成する。
(2) This enzyme acts on syringylglycerol-β-syringyl ether to produce 2,6-cymethoxyphenol H.

(3)シリンガ酸に作用して、カルボキシル基の脱離反
応が起こり、2,6−シメトキシーp−ばンゾキノン、
並びにシリンガ酸の7エノール性水醸基の脱水素反応に
伴うラジカル重合成し、引続きラジカル重合による6−
メドキシー4− (2’、 6’−ジメトキシ−4′−
カルボキシフェノキシ)ベンゾキノン(1,2)ン生成
する。
(3) Acting on syringic acid, a carboxyl group elimination reaction occurs, resulting in 2,6-simethoxy p-banzoquinone,
In addition, radical polymerization was performed by dehydrogenation of the 7-enolic aqueous group of syringic acid, followed by radical polymerization of 6-
Medoxy 4- (2', 6'-dimethoxy-4'-
Carboxyphenoxy)benzoquinone (1,2) is produced.

(4)  グアイアコールに作用して、420nm付近
に最大吸収ン有する着色物質を生成する。
(4) Acts on guaiacol to produce a colored substance with maximum absorption near 420 nm.

<5)  シリンギルクリセロ−ルーβ−シリンギルエ
ーテルに対して作用するが、シリンギルグリセロール−
β−シリンギルエーテルの4位の7エノール性水酸基が
メトキシル基になった化合物に対しては作用しない。
<5) It acts on syringyl glycero-β-syringyl ether, but syringyl glycerol-
It does not act on compounds in which the 7-enolic hydroxyl group at the 4-position of β-syringyl ether has become a methoxyl group.

(6)至適pH 50mM酢酸緩衝液(pH3〜5.5)、50mMリン
酸緩衝液(pH5〜9)、50mMグリシン緩衝液(p
H8〜11)ヲ用いて本発明酵素に対する酵素活性を測
定した結果第3図に示す通りであってその至適pHtf
14〜5.0付近と認められる。
(6) Optimal pH 50mM acetate buffer (pH3-5.5), 50mM phosphate buffer (pH5-9), 50mM glycine buffer (pH3-5.5), 50mM glycine buffer (pH5-9),
The results of measuring the enzyme activity of the enzyme of the present invention using H8-11) are as shown in Figure 3, and the optimum pHtf
Approximately 14 to 5.0.

(71pH安定性 50 mM酢酸緩衝g(pH3〜5.5 )、50mM
リン酸緩衝液(pH5〜9 ) 50mMグリシン緩衝
液(pH8〜11)中に本発明酵素vsoCで30分間
放置し酵素活性ビ測定した。
(71 pH stability 50mM acetate buffer g (pH 3-5.5), 50mM
The enzyme activity of the present invention vsoC was allowed to stand in phosphate buffer (pH 5-9) and 50 mM glycine buffer (pH 8-11) for 30 minutes, and the enzyme activity was measured.

その結果に第4図に示す通りであってそのpH安定性H
pH7〜8付近である。
The results are as shown in Figure 4, and the pH stability H
The pH is around 7-8.

(8)至適温度 温度条件χ変えて酵素反応乞行ない本発明酵素の活性を
測定した結果、第5図に示す通りであってその至適温度
H50tT付近と認められる。
(8) Optimum Temperature The activity of the enzyme of the present invention was measured by changing the temperature conditions χ and enzymatic reaction. The results are as shown in FIG. 5, and the optimum temperature was found to be around H50tT.

(9)熱安定性 50mMリン酸緩衝液(pH7,0)中、30〜70C
の各温度で本発明酵素ト10分間放!し酵素活性Z測定
した。
(9) Thermostability 30-70C in 50mM phosphate buffer (pH 7,0)
Release the enzyme of the present invention for 10 minutes at each temperature. The enzyme activity Z was measured.

その結果は第6図に示す通りであってその熱安定性にお
いて本発明酵素1socまで安定である。
The results are shown in FIG. 6, and the enzyme of the present invention is stable up to 1 soc in terms of its thermostability.

α1 種々の物質の影響 種々の物質を添加して本発明酵素の酵素活性ン測定した
結果は次の通シである。なお添加濃度に1mMである。
α1 Effect of various substances The results of measuring the enzyme activity of the enzyme of the present invention with the addition of various substances are as follows. Note that the added concentration is 1 mM.

αυ 分子量 (1)約55000±5ooo c高速液体クロマトグ
ラフィー(カラムTSK[F]3000 SW東洋ソー
ダ製)にて測定 (Ill  約63000±5000 (5DS−ポリ
アクリルアミド電気泳動法(分子量マーカー; LKB
社製、分子量範囲12300〜780003 Kて測定
〕(明 約62000±toooo (セファクリルS
 −200(ファルマシア社製)によるゲル濾過法にて
測定〕 0 等電点は3付近である(セルパライトV用いる電気
泳動法により測定) へ3 本酵素は銅含有酵素であり、水溶液は深青色を呈
する。
αυ Molecular weight (1) Approximately 55,000 ± 5oooc Measured by high performance liquid chromatography (column TSK [F] 3000 SW manufactured by Toyo Soda) (Ill approximately 63,000 ± 5,000 (5DS-polyacrylamide electrophoresis (molecular weight marker; LKB)
manufactured by Sephacryl S
-200 (manufactured by Pharmacia)] 0 The isoelectric point is around 3 (measured by electrophoresis using Serparaite V) 3 This enzyme is a copper-containing enzyme, and the aqueous solution has a deep blue color. present.

負→ 本酵素の作用にはW!累を必要とする。Negative → W for the action of this enzyme! Requires accumulation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

@1図は酵素反応液のガスクロマトダラム、第2図はピ
ークエと既存標品のマスス4クトルであり、第3図は至
適pLi4図はpH安定性、第5図は至適温度、第6図
は熱安定性を示すグラフである。
@Figure 1 is the gas chromatography of the enzyme reaction solution, Figure 2 is the mass of peak and existing standards, Figure 3 is the optimum pLi4 figure is the pH stability, Figure 5 is the optimum temperature, and Figure 5 is the optimum temperature. Figure 6 is a graph showing thermal stability.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、微生物から生産され、下記性質を有するフェノール
オキシダーゼ (1)作用 (i)シリンギルグリセロール−β−シリンギルエーテ
ルに作用して、2,6−ジメトキシフェノールを生成す
る。 (ii)グアイアコールに作用して、420nm付近に
最大吸収を有する着色物質を生成する。 (2)基質特異性 シリンギルグリセロール−β−シリンギル エーテルに対して作用するが、シリンギルグリセロール
−β−シリンギルエーテルの4位のフェノール性水酸基
がメトキシル基になつた化合物に対しては作用しない。 (3)至適pHおよびpH安定性 pH4.0〜5.0付近で、グアイアコールを着色物質
に変化させる作用が至適であり、その安定pHは7.0
〜8.0である。 (4)至適温度および熱安定性 50℃付近でグアイアコールを着色物質に 変化させる作用が至適であり、50℃までの熱に安定で
ある。 (5)等電点は3付近である。 (6)本酵素は銅含有酵素であり、水溶液は深青色を呈
する。 (7)本酵素の作用には酸素を必要とする。 2、カワラタケ属に属するフェノールオキシダーゼ生産
菌を培地に培養し、培養物から該フェノールオキシダー
ゼを採取することを特徴とするフェノールオキシダーゼ
の製造方法。
[Claims] 1. Phenol oxidase produced from microorganisms and having the following properties: (1) Action: (i) Acts on syringyl glycerol-β-syringyl ether to produce 2,6-dimethoxyphenol. (ii) acts on guaiacol to produce a colored substance with maximum absorption around 420 nm; (2) Substrate specificity It acts on syringylglycerol-β-syringyl ether, but it does not act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of syringylglycerol-β-syringyl ether has become a methoxyl group. do not. (3) Optimal pH and pH stability The effect of converting guaiacol into a colored substance is optimal around pH 4.0 to 5.0, and its stable pH is 7.0.
~8.0. (4) Optimal temperature and thermal stability The effect of converting guaiacol into a colored substance at around 50°C is optimal, and it is stable to heat up to 50°C. (5) The isoelectric point is around 3. (6) This enzyme is a copper-containing enzyme, and its aqueous solution exhibits a deep blue color. (7) Oxygen is required for the action of this enzyme. 2. A method for producing phenol oxidase, which comprises culturing a phenol oxidase-producing bacterium belonging to the genus Coriolus in a medium, and collecting the phenol oxidase from the culture.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH025877A (en) * 1988-06-16 1990-01-10 Oji Paper Co Ltd Phenol oxidase gene (ii)
US6075138A (en) * 1989-03-14 2000-06-13 Oji Paper Co., Ltd. Transcriptional regulatory DNA sequence elements and signal peptide sequence of the Coriolus hirsutus phenoloxidase gene, and plasmid vectors and transformants utilizing such sequences
JPWO2006016596A1 (en) * 2004-08-12 2008-07-31 王子製紙株式会社 Production of fiber components from lignocellulosic materials and their utilization

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH025877A (en) * 1988-06-16 1990-01-10 Oji Paper Co Ltd Phenol oxidase gene (ii)
JPH0685717B2 (en) * 1988-06-16 1994-11-02 新王子製紙株式会社 Phenol oxidase gene (▲ II ▼)
US6075138A (en) * 1989-03-14 2000-06-13 Oji Paper Co., Ltd. Transcriptional regulatory DNA sequence elements and signal peptide sequence of the Coriolus hirsutus phenoloxidase gene, and plasmid vectors and transformants utilizing such sequences
JPWO2006016596A1 (en) * 2004-08-12 2008-07-31 王子製紙株式会社 Production of fiber components from lignocellulosic materials and their utilization
JP4682982B2 (en) * 2004-08-12 2011-05-11 王子製紙株式会社 Production of fiber components from lignocellulosic materials and their utilization

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