DE2659878C3 - Verfahren zur Herstellung von Kreatinamidinohydrolase - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von KreatinamidinohydrolaseInfo
- Publication number
- DE2659878C3 DE2659878C3 DE19762659878 DE2659878A DE2659878C3 DE 2659878 C3 DE2659878 C3 DE 2659878C3 DE 19762659878 DE19762659878 DE 19762659878 DE 2659878 A DE2659878 A DE 2659878A DE 2659878 C3 DE2659878 C3 DE 2659878C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- creatinamidinohydrolase
- creatine
- nutrient medium
- culture
- enzyme
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/78—Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/914—Hydrolases (3)
- G01N2333/978—Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
- G01N2333/914—Hydrolases (3)
- G01N2333/978—Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
- G01N2333/986—Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5) acting on amide bonds in cyclic amides (3.5.2), e.g. beta-lactamase (penicillinase, 3.5.2.6), creatinine amidohydrolase (creatininase, EC 3.5.2.10), N-methylhydantoinase (3.5.2.6)
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Description
35
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man die Kultivierung während 10 bis
48 Stunden durchführt
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man die Kultivierung durch Inokulierung
eines der beiden Bakterienstämme in ein Nährmedium durchführt, welches zuvor mit Kreatinin,
Kreatin oder einem Gemisch hiervon versetzt worden ist
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man Kreatinin, Kreatin oder ein
Gemisch hiervon zu dem Nährmedium zu einer Zeit zugibt die nicht später als 5 Stunden nach Beginn
der Kultivierung durch Inokulierung eines der beiden Bakterienstämme in das Nährmedium liegt
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
daß man Kreatinamidinohydrolase in Form
einer Rohenzymlösung durch Abtrennung und Entfernung der Zellen und unlöslichen Materialien
aus der Kultivierungslösung oder in Form eines rohen Enzympulvers durch weitere Lyophilisierung
der Rohenzymlösung gewinnt
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet daß man die Rohenzymlösung oder das Rohenzympulver zu reiner Kreatinamidinohydrolase
reinigt
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet daß man die Reinigung durch die Adsorptions-Elutionsmethodik unter Verwendung
eines Ionenaustauschermaterials durchführt
von Kreatinamidinohydrolase hoher Wirksamkeit unter 40 Kreatinamidinohydrolase stellt ein Enzym dar.
ν .- ,,n Kreatinamidinohydrolase „ _ _ , .
Kreatin + H2O - » Harnstoff + Sarkosin
Derzeit wird in der klinischen Medizin die Diagnose von Muskel· und Nierenerkrankungen durch Bestimmung
des Kreatins vorgenommen, welches im Serum und Urin vorliegt
Derzeit wird die Kreatinbestimmung üblicherweise durch Analyse von Kreatinin mit Hilfe der nicht
enzymaiischen Jaffe-Reaktion auf Grundlage der
charakteristischen Eigenschaft von Kreatin vorgenommen, daß Kreatin bei Erhitzung in saurem Medium eine SS
Dehydratisierung zu Kreatinin erfährt.
Die vorstehend erwähnte Methodik der Bestimmung von Kreatin ist dadurch nachteilig, daß die Jaffe-Reaktion
nicht spezifisch ist, und daß das Serum und der Urin eine erhebliche Menge anderer Substanzen enthält; die «»
das Versuchsergebnis fehlerhaft gestalten können und hierdurch die Zuverlässigkeit des Meßergebnisses
beeinträchtigen. Es ist daher wünschenswert, ein Verfahren der enzymatischen Bestimmung von Kreatin
unter Verwendung eines Enzyms zu entwickeln, welches Kreatin spezifisch zersetzen kann.
Es ist bekannt, daß Enzyme mit der Fähigkeit der Zersetzung von Kreatin in Mikroorganismen vorliegen,
die zu der Gattung Pseudomonas (Journal of General Microbiology, Band 14, S. 351 [1957], Gattung
Arthrobacter (Molecular und Cellttb/ Biochemisty,
Band 3, S. 9,1974) und Gattung Alcaligenes (US-Patentschriften
38 06 416 und 38 06 420) zugehörig sind.
Jedoch ist die Verwendung von Kreatin-zersetzenden Enzymen, die aus den vorstehend erwähnten Mikroorganismen
gewonnen werden, nachteilig, da diese im allgemeinen gegenüber Umwelteinflüssen, wie Temperatur,
pH-Wert, Sauerstoff und dergleichen, labil sind und weiter, weil sie alle in Mikroorganismen aufgefunden
werden, so daß ihre Gewinnung ein Zweistufenverfahren erfordert Dieses Zweistufenverfahren umfaßt
einerseits eine Stufe des Anwachsens und der Kultivierung von Mikroorganismen und andererseits
eine Stufe der Gewinnung der kultivierten Bakterien und der Extraktion der Enzyme aus den Zellen durch
Vermahlung, chemische oder enzymatische Aufarbeitung,
wodurch das Reinigungsverfahren ziemlich kompliziert gestaltet und die Produktausbeute verringert
wird.
reiche Suche nach Stämmen durchgeführt, die zur
Erzeugung von Kreatinamidinohydrolase in hoher Ausbeute befähigt sind. Als Ergebnis wurde gefunden,
daß die Kultivierung von Mikroorganismen, die induktive Produktion von Enzym und die Anreicherung
des Enzyms in der Kulturlösung gleichzeitig erreicht werden kann, und deshalb Kreatinamidinohydrolase in
hohen Ausbeuten in nur einer Stufe ohne Extraktion der Enzyme aus den kultivierten Zellen dadurch gewonnen
werden können, daß man einen Stamm, der zu der Gattung Flavobacterium gehörig ist, in Gegenwart von
Kreatinin, Kreatin oder eines Gemisches hiervon kultiviert. Die Erfindung baut auf dieser Erkenntnis auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung von Kreatinamidinohydrolase
zu schaffen.
Das Enzym kann isoliert werden, indem man es auf eine DiäthyJaminoäthylcellulosesäule, die zuvor mit
einer 0,05 m Phospjiat-Pufferlösung (pH 8,0) equilibriert
worden ist, aufbringt, wobei Kreatinamidinohydrolase
hindurchtritt und aus dem unadsorbierten Teil gewonnen
wird.
Flavobacterium U-188, auf das vorstehend Bezug genommen worden ist (nachstehend Stamm U-188
genannt), stellt einen Stamm dar, der irs Humuserde neu
gefunden wurde. Seine bakteriologischen Eigenschaften sind nachstehend aufgeführt Die Beschreibung der
bakteriologischen Eigenschaften wird gemäß der Weise des »Manual of Microbiological Methods« (1957 durch
McGraw-Hill-Book ,Company, Inc. veröffentlicht) vorgenommen.
a Morphologie
Mikroskopische Beobachtungen (kultiviert in einem Bouillon- Agar-Medium bei 30° C während 48 Stunden)
(1) Form und Größe der Zellen:
Stäbchen einer Größe von 0,5 bis 0,7 χ 1,5 bis 1,7 μ
(Micron).
(2) Polymorphisms der Zelle:
Während des Lebenszyklus kann kein Polymorphismus beobachtet werden, und die Zellen treten
allein oder zu zweit auf.
(3) Motilität:
(4) Sporen: Es bildet keine Sporen aus.
(5) Gram-Färbung: Negativ.
(6) Säurefestigkeit: Negativ.
b Wachstumszustand in verschiedenen
Nährlösungen:
Nährlösungen:
(1) Boullion-Agar-Plattenkultur (2 Tage bei 30" C).
Die kreisförmigen Kolonien sind uneben, konvex, mit gewelltem Rand, schwachocker; Durchmesser von 2 bis 3 mm.
Die kreisförmigen Kolonien sind uneben, konvex, mit gewelltem Rand, schwachocker; Durchmesser von 2 bis 3 mm.
(2) Bouillon-Agar-Schrägkultur (2 Tage bei 300C).
Gutes Wachstum, Ausbreitung, matter Glanz, Erzeugung eines wasserunlöslichen gelbbraunen Pigmentes.
Gutes Wachstum, Ausbreitung, matter Glanz, Erzeugung eines wasserunlöslichen gelbbraunen Pigmentes.
(3) Eingetauchte Bouillon-Kultur (1 Tag bei 30° C).
Mcnibranigc Pellikeln mit schwerem Sediment.
Mcnibranigc Pellikeln mit schwerem Sediment.
(4) Bouillon-Gelatine-Stabkultur (1 bis 40 Tage bei 200C).
Gutes Wachstum auf der Oberfläche und in der oberen Schicht, keine Verflüssigung.
(5) Uekmusmilch (t bis l4Tage bei30pC),
Unverändert (pH 6,8), Keine Reduktion des Lackmus, keine Koagulation, keine Peptonisierung.
Unverändert (pH 6,8), Keine Reduktion des Lackmus, keine Koagulation, keine Peptonisierung.
(6) Kartoffel-Kultur (2 Tage bei 30" C).
Kein sichtbares Wachstum.
Kein sichtbares Wachstum.
c Physiologische Eigenschaften
(I) Reduktion von Nitraten: Stark festgestellt
Ό (2) Stickstoffentzugsreaktion: Nicht festgestellt
Ό (2) Stickstoffentzugsreaktion: Nicht festgestellt
(3) MR-Versuch: Negativ.
(4) VP-Versuch: Negativ.
(5) Indolbildung: Nicht festgestellt
(6) Bildung von Schwefelwasserstoff: Nicht festgestellt
(7) Stärkehydrolyse: Nicht festgestellt
(8) Verwendung von Citronensäure: Nicht festgestellt (Koser- und Christensen-Medium werden in
Kombination verwendet)
(9) Anorganische Stickstoffquelle: Nicht verwendet (Ammoniumsalze, Nitrate.)
(10) Pigmentbildung: Es wird ein wasserunlösliches, ockergefärbtes Pigment gebildet
(II) Urease: Nicht gebildet
(12) Oxidase: Gebildet
(12) Oxidase: Gebildet
(13) Katalase: Gebildet
(14) Bedingungen des Wachstumsbereiches.
Optimale Wachstumsbedingungen: 25 bis 35° C, pH 7 bis 9, aerob.
Optimale Wachstumsbedingungen: 25 bis 35° C, pH 7 bis 9, aerob.
unter aeroben bis geringfügig fakultativer anaerober Bedingung bei Temperaturen zwischen 5
und 40° C wachsen, wenngleich es bei 50° C (Bouillon-Schüttelkultur) kaum wächst Der
pH-Bereich, der ein Wachstum erlaubt liegt zwischen 6 und 11. Bei Erhitzung auf 80° C während
30 Minuten wird dieses ausgelöscht
(15) Verhalten gegenüber Sauerstoff: Aerob.
(16) O-F-Versuch (nach der Hugh Lehson-Methodik):
Negativ.
(17) Koagulation der Milch: Keine Milchkoagulation.
(18) Ausnutzung von Kohlenstoffquellen: Weder Säure noch Gas wird aus Kohlenstoffquellen, wie
L-Arabinose, D-Glukose, D-Mannose, D-Fruktose, D-Galaktose, Maltose, Sukrose (Saccharose), Laktose,
Trehalose, D-Sorbit, D-Mannit, Inosit, Glycerin,
Stärke, Raffinose, Dextrin, Inulin, Glykogen. Cellulose und dergleichen gebildet
d Physiologische Charakteristika
St^mm U-188 besitzt eine hohe Aktivität zur
Erzeugung von Kreatinamidinohydrolyse in Gegenwart von Kreatinin und/oder Kreatin. Im Verlauf der
Kultivierungszeit wird Harnstoff gebildet und in der Kulturlösung angesammelt Das Medium wird unter
Ammoniakerzeugung alkalisch. Die Erzeugung der Enzyme und die Bildung von Harnstoff und Ammoniak
werden in üblichem Nährmedium, das weder Kreatinin noch Kreatin enthalt, nicht festgestellt
Durch Vergleich der vorstehend angeführten charakteristischen Eigenschaften des Stammes U-188 mit
der Klassifikation, die in »Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 8. Aufl. (1974)«, erwähnt ist,
kann festgestellt werden, daß Stamm U-188 zu der Gattung Flavobacterium zugehörig ist. Hinsichtlich der
Spezies wird jedoch festgestellt, daß Stamm IJ-188 keinem der bisher bekannten bakteriellen Spezies
entspricht Daher kann Stamm U-188 aus den folgenden
Gründen als neue Bakterienspezies angesehen werden: Stamm U-188 ist ein gram-negatives, aerobes, nicht
sporenbildendes, stäbchenförmiges Bakterium, das ein
ockergefärbtes Pigment (wasserunlöslich) in üblichem Nährmedium ausbildet Es ist mit Hilfe von Peritrichous
Flagella motil. Darüber hinaus erzeugt es weder Säure
noch Gas aus Kohienstoffquellen und verändert Lackmusinüch nicht Es gehört daher 2ur Gattung
Flavobacterium. Es wird als analog zu Flavobacterium rigense angesehen, da es nicht aus Seewasser, sondern
aus Erde gewonnen wird, da es motil ist und bei 37° C gut wächst weil es kein NaCI erfordert und weil es Nitrate
zu Nitriten reduziert
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist gehört es jedoch zu einem unterschiedlichen Spezies von Flavobacterium rigense,
weil das durch Stamm U-188 erzeugte Pigment eine Ocker-Farbe, unabhängig von den Kulturbedingungen
aufweist und wasserunlöslich ist weil es Gelatine nicht verflüssigt weil es weder Säure noch Gas aus Glukose
und anderen Kohlenstoffquellen erzeugt und weil es auf Kartoffel nicht wächst
Art des Stammes
Flavobacterium U-188
Flavobacterium rigense
1. Pigmentbildung
2. Wachstum bei 37°C
3. Verflüssigung auf Gelatine
4. Peptonisierung von Casein
5. Ausnutzung von Zucker
(Bildung von Säure)
(Bildung von Säure)
Glukose
Sukrose
Maltose
Sukrose
Maltose
6. Bildung von Schwefelwasserstoff
7. Reduktion von Nitraten
8. Wachstum auf Kartoffel
gut
nicht festgestellt
nicht festgestellt
nicht festgestellt nicht festgestellt nicht festgestellt festgestellt
festgestellt
nicht festgestellt anfänglich gelb, was später zu orange
umgewandelt wird (löslich)
festgestellt
nicht festgestellt anfänglich gelb, was später zu orange
umgewandelt wird (löslich)
gut
trichterförmige Verflüssigung
nicht festgestellt
festgestellt
unbekannt
unbekannt
nicht festgestellt
festgestellt
gut
Flavobacterium U-188 ist im Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science and Technology,
Chiba, Japan, als FERM-P Nr. 2922 und in American Type Culture Collection (USA) als ATCC 31200
hinterlegt
Das ia der Erfindung verwendete Kulturmedium ist derart zusammengesetzt daß eine oder mehrere Arten
von Stickstoffquellen, wie Hefeextrakt Pepton, Fleischextrakt Mais-Einweichflüssigkeit oder wäßrige Extrakte
von Sojabohnen oder Weizenkleie mit einer oder mehreren Arten von anorganischem Salz, wie primärem
Kaliun;phosphat sekundärem Kjliumphosphat Magnesiumsulfat
Magnesiumchlorid, Ferrichlorid, Ferrisulfat oder Mangansulfat und, sofern erforderlich, weiter mit
einem Zucker, wie Stärke, Vitaminen und dergleichen, in geeigneter Weise eingebracht wird bzw. werden.
Bei der Erfindung wird der vorstehend erwähnte Stamm in Gegenwart von Kreatinin, Kreatin
oder einem Gemisch hiervon kultiviert Die Kultivierung kann beispielsweise durch Inokulierung
des Stammes in das vorstehend erwähnte Medium, das zuvor mit Kreatinin, Kreatin oder einem Gemisch
hiervon versetzt worden ist, durchgeführt werden. In alternativer Weise kann sie auch durch Zufügung von
Kreatinin, Kreatin oder eines Gemisches hiervon zu der Kultur innerhalb von 5 Stunden, nachdem die Kultivie*
rung begonnen worden ist, nämlich nachdem der Stamm in das Medium inokuliert worden ist, durchgeführt
werden.
Die Menge an Kreatinin, Kreatin oder eines Gemisches hiervon, die zu dem vorstehend erwähnten
Kulturmedium hinzugefügt werden soll, liegt im Bereich von 0,01 bis 5,0% (Gewicht/Volumen [G/V]), vorzugsweise
im Bereich von 0,1 bis 1,0% (G/V), bezogen auf
das Gesamtgewicht des Mediums.
Es ist wünschenswert den anfänglichen pH-Wert des Mediums auf 7 bis 9 einzustellen. Die Kultivierung wird
in einem aeroben Zustand mittels dner belüfteten, bewegten Eintauchkultur oder mittels einer Schüttelkultur
bei einer Temperatur zwischen 25 und 37° C, vorzugsweise etwa 300C, während eines Zeitraumes
von 10 bis 48 Stunden, vorzugsweise 15 bis 36 Stunden,
durchgeführt Durch den vorstehend erwähnten Stamm kann die Erzeugung und Ansammlung einer großen
Menge an Kreatinamidinohydrolase in der Kulturlösung mit hoher Effizienz durch eine einstufige Kultivierung
erreicht werden.
Zur Gewinnung von Kreatinamidinohydrolase aus der Kulturbrühe nach der Beendigung der Kultivierung
gemäß der Erfindung können herkömmliche Verfahren der Enzymgew'innung herangezogen werden.
Da das in Betracht gezogene Enzym in freier Form in der Kulturlösung vorliegt kann eine Rohflüssigkeit die
aas Enzym enthält durch Entfernung der Zellen und unlöslichen Materialien aus der Ku!tivierungs)ösung
erhalten werden. Die Rohflüssigkeit kann entweder direkt oder nach deren Umwandlung zu einem rohen
Enzympulver mit Hilfe der Gefriertrocknung in Gebrauch genommen werden.
Kreatinamidinohydrolase wird aus der rohen Enzym'
zubereitung isoliert entweder durch Adsorptions-Elutions-Methodiken
mittels Ionenaustauschern, wie Diäthylaminoäthylcellulose,
oder durch geeignete Kombination einiger der Gelfiltrationsmethodiken, der Adsorptions-ElutioiiJ-Methodik
mittels Hydroxylapatit, und Elektrophorese-Methodik mittels Polyacrylamidgel und dergleichen. Dabei erhält man das hoch gereinigte
Enzym.
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der reinen Kreatinamidinohydrolase, die durch die vorstehend
erwähnten Reinigungsverfahren erhalten wurden, sind nachstehend aufgeführt:
(1) Aktions- und Substratsspezifität '
Dieses Enzym besitzt eine Fähigkeit, Kreatin zu Harnstoff und Sarkosin zu hydrolisieren. Der Km-Wert
(Michaelis-Konstante) beträgt für Kreatin 4,0x10 2
Mol (370C. pH 7.7). Gegenüber Kreatinin übt es keine ι»
Wirkung aus.
(2) Optimaler pH- und stabiler pH-Bereich
Der optimale pH-Wert beträgt 7,7 und der stabile pH-Bereich beträgt 5,0bis9.0. ,,
(3) Verfahren der Messung der en/ymatischen
Aktivität
Zu 0.8 ml 0,1 m Kreatinlösung werden 0,1 ml 0.3 m
Phosphat-Puffer (pH 7,7) und 0,1 ml einer Lösung dieses jo
Enzyms, die eine geeignete Konzentration aufweist, hinzugegeben und das resultierende Gemisch wird bei
37"C während 10 Minuten umgesetzt. Sodann werden 2 ml einer 2%igen (G/V) p-Dimethylaminobenzaldehydlösung
(hergestellt durch Auflösung von 2 g >·, p-Dimethylaminobenzaldehyd in 100 ml 99,5%igem
Äthanol, Zugabe von 15 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und Verdünnung des Gemisches mit destilliertem
Wasser auf eine zweifach größere Menge) hinzugefügt und das resultierende Gemisch wird bei κι
25°C während 30 Minuten stehengelassen. Sodann wird seine Absorption (O.D.-Wert) bei 435 Γημ mittels eines
fotoelektrischen Colorimeters gemessen. Die Menge des gebildeten Harnstoffes wird durch Vergleich mit
einer Kalibrierungskurve für Harnstoff, die zuvor π ermittelt wurde, abgeschätzt. Die Menge an Enzym, die
erforderlich ist. um I Mikromol Harnstoff pro Minute bei 37"C zu erzeugen, wird als Einheit herangezogen.
(4) Bereich der optimalen Temperatur
Fr liegt im Bereich von 20 bis 45°C. Eine Temperatur
von etwa 37° C ist besonders bevorzugt.
(5) Thermische und pH-Stabilität
Es verliert die Aktivität bei einem pH-Wert oberhalb . 10. Es verliert seine Aktivität vollständig bei 500C in 10
Minuten.
(6) Inhibierung, Aktivierung und
Es wird durch p-CMB und Quecksilberschlorid inhibiert. Es wird durch Glutathion (reduzierte Form),
L-Cysteinhydrochlorid und 2-Mercaptoäthanol stabilisiert.
(7) Reinigungsmethodik
Nucleinsäure und Bakterien werden aus der Kühlflüssigkeit
durch Zufügung von Mangansulfat und Hyflow-Super-Cel und Filtration des resultierenden
Gemisches eliminiert. Das Filtrat wird gegenüber Puffer A dialysiert, wonach die dialysierte Lösung auf eine
Säule aufgebracht wird, die mit DEAE-CeHulose (DEAE= Diäthylaminoäthyl) gefüllt ist welche zuvor
mit Puffer A equilibriert worden war. Das unadsorbierte Enzym, das eine Kreatinamidinohydrolase-Aktivität
aufweist wird an DEAE-CeHulose adsorbiert, welches zuvor mittels des vorstehend erwähnten Puffers A
eauilibriert worden ist und sodann unter Ausnutzung eines linearen NaCI-Gradienten von 0 bis 0,5 m eluiert,
wobei das Enzym bei einer NaCI-Konzentration von 0,1
bis 0,3 m eluiert wird. Sodann wird das Eluat konzentriert, durch eine Scpharose öBSäule geführt
und mit Puffer A unter Gewinnung der Fraktion eluiert, die die Enzymaktivität aufweist. Die Fraktion wird
konzentriert und lyophilisiert. wobei ein gereinigtes Enzympulver erhalten wird.
(8) Molekulargewicht
Das Molekulargewicht dieses Enzyms wird durch Gelfiltration nach der Andrew's Methodik (P. Andrews, Biochem. )., 96, 595 [1965]) bestimmt. Es wird
zu etwa 60 000 ermittelt. Die Säule wird mil 0,05 m Phosphatpuffer(pH 8,0) equilibriert, welcher 0.1 m NaCI
und 1 Millimol 2-Mercaptoäthanol enthalt und die F.lution wird bei 5°C vorgenommen.
tiT, GczcnSuiz hierzu weisen Krs2ti"2nv/^!P'*hw^rr*!asen.
die bereits früher beschrieben worden sind, beispielsweise in (i) Journal of Genral Microbiology.
Band 14, S. 351 bis 365 (1956) und (ii) US-Patentschriften
38 06 416 und 38 06 420, die vorstehend erwähnt worden sind, die folgenden physikalischen und chemischen
Eigenschaften auf:
Km-Wer für Kreatin: | (i) | (i) | 2,3x 10-2 | m |
(300CpH | 7,8) | |||
(ü) | (') | 5,OxIO-2 | m | |
(i) | (25° C. pH | 7.6) | ||
Relative Aktivität für Kreatin: | (ü) | |||
etwa 0,1 I | Einheiten/mg- | |||
Protein | ||||
Optimale Temperatur: | 30° C | |||
Optimaler pH; | 7.8 | |||
7.6 |
Darüber hinaus werden die Inhibitoreneffekte für Kreatinamidinohydrolase, die durch den Stand der
Technik K«^hri«"h»»n wnrripn «ind mit fienpn der
vorliegenden Erfindung nachstehend verglichen:
Inhibitor
Hndkonzentration
an
Inhibitor
Inhibitor
(m)
Prozentuale Inhibition
der Kreatinentfernung
der Kreatinentfernung
gemäß d.
Erfindung
Erfindung
Stand der
Techn^
Techn^
Ii)
Borat (pH 9.1)
5X
2X
10 :
10
10
10
40
0
0
0
0
80
18
20
18
20
Wie vorstehend erwähnt wurde, wird dieses Enzym angesichts seiner enzymologischen und physiko-chemischen
Eigenschaften als neue Kreatinamidinohydrolase angesehen, die sich von jeder der bekannten Kreatinamidinohydrolasen
unterscheidet
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung weiter, ohne diese einzuschränken. Die Einheil der
Enzymaktivität, auf die in den Beispielen Bezug genommen worden ist ist jene, die die Normaireaktion
in Gegenwart von Kreatin als Substrat betrifft.
I I eines Nährmediums (pH 7,6), welches 0,5% (G/V)
Kreatinin, 0,5% (Ü/V) Hefeexlrakt, 0,36% (G/V) sekundäres Kaliumphosphat. 0,04% (G/V) primäres
Kaliumphosphat. 0,02% (G/V) Magnesiumsulfat, O.OOi^b (G/V) Mangansulfat und 0,001% (G/V) Eisensulfat
enthielt, wurde in eine Kulturvorrichtung geringer Größe eingebracht, die mit einem Rührer (hergestellt
durch Iwashiya Co., |apan) ausgestattet war. und bei
hohem Druck sterilisiert. Sodann wurde das Medium mit 20 ml einer bakteriellen Samenlösung inokuliert, die
durch Vorkultivierung von Flavobacterium IJ-i88
(ATCC 31200. FERM-P Nr. 2922) in einem Nährmedium, das die gleiche Zusammensetzung, wie sie
vorstehend angegeben worden ist, aufwies, hergestellt worden war. und einer belüfteten-bewegten Eintauchkultur
bei 30"C unterworfen. Nach Kuiimcmnf;
während 24 Stunden wurde eine Kulturlösung erhalten, die 2,2 Einheiten/ml Kreatinamidinohydrolase enthielt.
Die Kulturlösung wurde von Bakterien durch Zugabe von 15 ml einer 23.6%igen (G/V) Mangansulfatlösung
unter Rühren, weiterer Zugabe von 15 g Hyflow Super CeI und Filtration des resultierenden Gemisches befreit.
Somit wurden 970 ml einer rohen Enzymlösung erhalten, die 2.1 Einheiten/ml Kreatinamidinohydrolase
enthielt.
Die hierdurch erhaltene rohe Enzymlösung wurde auf ein Volumen von 95 ml konzentriert. Das Konzentrat
wui-de gegenüber 5 I 0,05 m Phosphat-Puffer (pH 8,0)
welcher ein Millimol 2-Mercapto-äthanol (nachstehend als Pulver A bezeichnet) aufwies während 24 Stunden
dialysiert und sodann auf eine Säule (2 χ 30 cm) mit DEAE-Cellulose aufgebracht, welche zuvor mit Puffer
A equilibriert worden war. Der nicht adsorbierte Teil wies eine Kreatinamidinohydrolase-Aktivität auf.
Kreatinamidinohydrolase wird dadurch erhalten, daß man den unadsorbierten Teil, der in der vorstehend
angeführten DEAE-Celluiose-Säulenehromatografie erhalten
worden war. an einer DEAE-Sephadex A-50-Säule. die zuvor mit dem gleichen erwähnten Puffer
equilibriert worden war, absorbiert, und mit einem linearen NaCI-Gradienten von 0 bis 0,5 m eluieri.
Kreatinamidinohydrolase wurde bei einer NaCl-Konzentration von 0,1 bis 0,3 m eluieri. Die aktive Fraktion
des Eluates besaß eine spezifische Aktivität von 8,5 F.inheiten/mg-Protein und eine Gesamtaktivität von
1530 Einheiten.
Nachfolgend wurde die vorstehend erwähnte aktive Fraktion auf ein Volumen von 2.0 ml mittels eines
Collodiumsackes konzentriert und das Konzentral durch eine Sepharose 6B-.Säule (2 χ 108 cm) geführt,
weiche t.uvui iiiii uciVi gleichen Puffer Λ cquüibricr;
worden war. Sodann wurde mit dem gleichen Puffer eluiert und die Fraktionen, die die Kreatinamidinohy·
drolase-Aktivität aufwiesen, wurden gesammelt. Die Fraktionen wurden unter Erhalt eines ger(>inigten
Kreatinamidinohydrolasepulvers konzentriert und lyopholisiert. Die hierdurch erhaltene gereinigte Kreatinamidinohydrolase
besaß eine spezifische Aktivität von 11,3 Einheiten/mg-Protein und eine Gesamtaktivität
von 1050 Einheiten. Die Ausbeute betrug 51,6%.
Die Einheit der Kreatinamidinohydrolase-Aktivität.
auf die hier Bezug genommen ist. wurde derart definiert, daß die Enzymmenge, die für die Zersetzung von I
Mikromol Kreatin zu Harnstoff pro Minute in einem Phosphat-Puffer (pH 7,7) bei 37°C erforderlich war. als
eine Einheit herangezogen wurde.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Kreatinamidinohydrolase,
dadurchgekennzeichnet.daß man Flavobacterium U-188 (ATCC 31200, FERM-P
No. 2922) in einem Nährmedium in Gegenwart von Kreatinin, Kreatin oder einer Mischung daraus
unter Belüftung durch eine Belüftungs-Bewegungs-Eintauchkultur kultiviert und Kreatinamidinohydrolase
aus der Kulturflüssigkeit gewinnt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Nährmedium zumindest eine der Substanzen Hefeextrakt, Pepton, Fleischextrakt,
Mais-Weichflüssigkeit und wäßriges Sojabohnen- und Weizenkleieextrakt als Stickstoffquelle und
zumindest eine Substanz, die unter primärem Kaliumphosphat, sekundärem Kaliumphosphat, Magnesiumsulfat,
Magnesiumchlorid, Ferrichlorid, Ferrisulfat und Mangansulfat als anorganisches Salz
ausgewählt ist, enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuckermaterial oder Vitamin in das
Nährmedium eingebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an Kreatinin, Kreatin oder eines Gemisches hiervon im Bereich von 0,01 bis
5,0% (G/V), bezogen auf das gesamte Nährmedium beträgt
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Ausgangs-pH-Wert des Nährmediums
7 bis 9 beträgt
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man die Kultivierung bei einer
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4079375A JPS51118884A (en) | 1975-04-05 | 1975-04-05 | Process for preparing creatine amidinohydrolase |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2659878A1 DE2659878A1 (de) | 1977-11-10 |
DE2659878B2 DE2659878B2 (de) | 1979-03-01 |
DE2659878C3 true DE2659878C3 (de) | 1981-07-02 |
Family
ID=12590487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762659878 Expired DE2659878C3 (de) | 1975-04-05 | 1976-04-01 | Verfahren zur Herstellung von Kreatinamidinohydrolase |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS51118884A (de) |
DE (1) | DE2659878C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS568687A (en) * | 1979-07-04 | 1981-01-29 | Toyo Jozo Co Ltd | Preparation of creatinase |
DE3500184A1 (de) * | 1985-01-04 | 1986-08-14 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Mikroorganismus und plasmid fuer konstitutive creatinamidinohydrolase-bildung sowie verfahren zur herstellung derselben |
CA2404293C (en) | 2001-09-20 | 2007-05-15 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Variants of an erwinia-type creatinase |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2122298C3 (de) * | 1971-05-05 | 1979-02-22 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Verfahren zur Gewinnung von Creatininamidohydrolase |
DE2122255B2 (de) * | 1971-05-05 | 1979-01-11 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Verfahren zur spezifischen Bestimmung von Creatinin |
-
1975
- 1975-04-05 JP JP4079375A patent/JPS51118884A/ja active Granted
-
1976
- 1976-04-01 DE DE19762659878 patent/DE2659878C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2659878B2 (de) | 1979-03-01 |
JPS51118884A (en) | 1976-10-19 |
DE2659878A1 (de) | 1977-11-10 |
JPS528395B2 (de) | 1977-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2614114A1 (de) | Kreatininamidohydrolase und kreatinamidinohydrolase und verfahren zu deren herstellung | |
CH638241A5 (de) | Enzympraeparat mit l-alpha-aminoacylamidase-aktivitaet. | |
DE2026092A1 (de) | Alkalische Protease und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3018767A1 (de) | Verfahren zur herstellung von isopenicillin n unter verwendung eines zellfreien pilzkultur-extraktes | |
DE2313546A1 (de) | Mikrobielle protease und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE3600563C2 (de) | ||
DE2939269A1 (de) | Verfahren zur optischen trennung von d,l-2-amino-4-methylphosphinobuttersaeure | |
DE3629242C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von L-Aminosäuren | |
CA1077869A (en) | Process for the removal of sucrose from a sugar mixture | |
DE2167078B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Amylase und deren Verwendung zur Gewinnung von Maltose aus Staerke | |
DE2659878C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kreatinamidinohydrolase | |
EP0082814A1 (de) | Mikroorganismen des Genus Pseudomonas und Verfahren zum Abbau von Methylgruppen-haltigen Verbindungen in wässrigen Lösungen | |
DE2738184C2 (de) | Thermostabile Glycerinkinase und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2912660A1 (de) | Verfahren zur herstellung von collagenase | |
DE2549924C2 (de) | ||
EP0233570A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Coniferylaldehyd und Mikroorganismus dafür | |
DE2733273C3 (de) | Endonucleasen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2637671C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kreatinin-Desimidase auf mikrobiologischem Wege | |
DE3024915C2 (de) | ||
DE2920764A1 (de) | Glycerindehydrogenase-praeparationen, ihre herstellung und verwendung | |
DE4032287A1 (de) | L-carnitin-dehydrogenase und verfahren zu ihrer herstellung | |
US4275162A (en) | Process for the production of sphingomyelinase | |
DE2164018A1 (de) | Verfahren zur biotechnischen Herstellung von Uricase | |
DE4316646A1 (de) | Lävansucraseenzym, Verfahren zu dessen Herstellung, Mikroorganismen, die es produzieren und Zusammensetzungen, die es enthalten | |
DE2435247C2 (de) | β-Amylase, ihre Herstellung und Verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |