JP2002345472A - New hexene uronidase, gene encoding the same and use thereof - Google Patents
New hexene uronidase, gene encoding the same and use thereofInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、新規のヘキセンウ
ロニダーゼ、その製造方法及びその用途、ヘキセンウロ
ニダーゼ遺伝子、並びにヘキセンウロニダーゼを生産す
る微生物に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel hexene uronidase, a method for producing the same and its use, a hexene uronidase gene, and a microorganism producing hexene uronidase.
【0002】[0002]
【従来の技術】広葉樹、針葉樹を問わず、植物細胞壁中
にはセルロース以外の多糖いわゆるヘミセルロースが存
在する。特にこれらのヘミセルロースは生細胞中では細
胞壁の構成成分であるリグニンとセルロースとの間を結
合し強固な細胞壁を構成するための必須成分である。ヘ
ミセルロースの中で最も存在量が多く有名なものにキシ
ランがある。キシラン主鎖はキシロースがβ1→4結合
したホモ多糖であり、すべての陸上高等植物のみなら
ず、海藻をはじめとする藻類一般の細胞壁にも含まれる
普遍的なヘミセルロースといってよい。またキシランは
キシロオリゴ糖やキシリトールの原料として最近ではバ
イオマスとしても注目を集めている。2. Description of the Related Art Regardless of hardwood or softwood, a polysaccharide other than cellulose, so-called hemicellulose, exists in the plant cell wall. In particular, these hemicellulose are essential components in living cells for binding between lignin and cellulose, which are components of the cell wall, to form a strong cell wall. Xylan is one of the most abundant and famous hemicellulose. The xylan main chain is a homopolysaccharide in which xylose is linked by β1 → 4, and may be referred to as a universal hemicellulose contained not only in all land higher plants but also in the cell walls of algae in general, including seaweed. Xylan has recently attracted attention as a biomass as a raw material for xylooligosaccharides and xylitol.
【0003】地球上のバイオマスの約50%は植物細胞に
由来するリグノセルロースであると考えてよい。更にこ
のリグノセルロース中のヘミセルロース含量は約30%と
言われており、全地球上に存在するバイオマス中に占め
るヘミセルロースの比率は約15%にもなる。このキシラ
ンはホモ多糖として一本鎖で存在することは希で細胞壁
中では主鎖であるキシロースがβ1→4結合した多糖鎖
から側鎖としてα1→3結合したアラビノース側鎖、α
1→2結合した4-O-メチルグルクロン鎖を側鎖に持つ
形で存在し、これらヘテロ多糖は生細胞中で色々な生理
活性を有することが推測されている。[0003] About 50% of the earth's biomass can be considered to be lignocellulose derived from plant cells. Further, the hemicellulose content in this lignocellulose is said to be about 30%, and the ratio of hemicellulose in biomass present on the whole earth is as high as about 15%. It is rare that this xylan exists as a single chain as a homopolysaccharide. In the cell wall, the main chain xylose is arabinose side chain having α1 → 3 bond as a side chain from a polysaccharide chain having β1 → 4 bond, α
The heteropolysaccharide exists in a form having a 1 → 2 linked 4-O-methylglucuron chain as a side chain, and it is estimated that these heteropolysaccharides have various physiological activities in living cells.
【0004】現在木質系バイオマスのうち最も利用が進
んでいるのはセルロースをパルプとして利用する製紙業
界である。紙の原料であるパルプを作るためには、木材
チップを高温、高アルカリ条件下で処理する工程が必要
である。この工程でセルロース以外のリグニンやヘミセ
ルロースの一部を除去しパルプ化することで後段でのパ
ルプ漂白工程を有利に運ぶことが出来る。チップはパル
プ化する際、高温高アルカリ条件下で処理された時にリ
グニンを除去すると同時にキシランをも溶解させられる
が、この溶解したキシランは温度が低下するにつれセル
ロースの表面に再吸着する。多糖であるキシランが再吸
着する際には着色物質であるリグニンやフラン誘導体と
いった後の工程で漂白するべき邪魔な着色物質も巻き込
みつつ再吸着する。製紙業界ではパルプを漂白する前処
理としてこの再吸着キシランをあらかじめ除去し後段で
の漂白工程の効率をアップするためにパルプをキシラナ
ーゼ(EC 3.2.1.8)で処理し、再吸着キシランを分解
し、着色物質を取り除く工程を取り入れている工場もあ
る。Currently, the most widely used woody biomass is in the papermaking industry using cellulose as pulp. In order to produce pulp, which is a raw material for paper, a process of treating wood chips under high temperature and high alkali conditions is required. In this step, a part of lignin and hemicellulose other than cellulose is removed and pulping is performed, so that the subsequent pulp bleaching step can be carried advantageously. When the chips are pulped, when treated under high-temperature and high-alkaline conditions, they remove lignin and simultaneously dissolve xylan, but the dissolved xylan re-adsorbs to the surface of cellulose as the temperature decreases. When the xylan, which is a polysaccharide, is re-adsorbed, it also re-adsorbs while disturbing a coloring substance such as lignin or a furan derivative which should be bleached in a subsequent step. In the paper industry, pulp is treated with xylanase (EC 3.2.1.8) to remove the re-adsorbed xylan as a pretreatment for bleaching the pulp in order to increase the efficiency of the subsequent bleaching process, and decompose the xylan. Some factories incorporate a process for removing colored substances.
【0005】パルプを製造する場合に起こるもう一つの
重要な問題にヘキセンウロン酸の問題がある。前述した
ようにキシランは主鎖の他に側鎖としてα1→3結合し
たアラビノース側鎖、α1→2結合した4-O-メチルグ
ルクロン酸を側鎖にもつ。特に4-O-メチルグルクロン酸
は4位の水酸基がメチル化されているためチップのパル
プ化条件である高温高アルカリ条件下では4位のメトキ
シはβ-エリミネーションを起こし脱離しメタノールを
生成する。このときグルクロン酸の4位の炭素と5位の
炭素の間に2重結合が導入され、4-O-メチルグルクロン
酸はいわゆるヘキセンウロン酸へと変換される。ヘキセ
ンウロン酸はパルプに再吸着しているキシランに側鎖と
して存在するだけでなく、パルプ繊維の細胞壁中に存在
するキシラン側鎖にも存在する。[0005] Another important problem that occurs when making pulp is the problem of hexenuronic acid. As described above, xylan has an arabinose side chain having α1 → 3 bond and a 4-O-methylglucuronic acid having α1 → 2 bond as side chains in addition to the main chain. In particular, 4-O-methylglucuronic acid has a methylated hydroxyl group at the 4-position, so under high-temperature and high-alkali conditions, which are the conditions for pulping chips, the 4-methoxy will undergo β-elimination and will be eliminated to produce methanol. . At this time, a double bond is introduced between the carbon at the 4-position and the carbon at the 5-position of glucuronic acid, and 4-O-methylglucuronic acid is converted into so-called hexeneuronic acid. Hexenuronic acid is present not only as a side chain in xylan re-adsorbed to pulp, but also in a xylan side chain present in the cell wall of pulp fibers.
【0006】ヘキセンウロン酸はその分子内に二重結合
を保持するためパルプの漂白工程で使用される酸化系薬
品、たとえば、オゾン、塩素、二酸化塩素といった漂白
試薬と反応する。これらの漂白試薬は本来は着色成分で
あるリグニン由来の化合物や糖がフランに誘導体化した
ものと反応するべきであるが、着色成分ではないヘキセ
ンウロン酸が分子内に保有する二重結合と漂白薬品が反
応することはこれらの漂白薬品を無駄に消費し、漂白工
程の効率を悪化させていることを意味する。パルプ漂白
時における漂白薬品の添加率を決定する指標にカッパー
価がある。一般に、カッパー価は過マンガン酸カリウム
の消費量を数値化したものと考えてよく、更に具体的に
はパルプ中に存在する化合物のうち酸化系漂白薬品と反
応する可能性がある化合物の量を示していると考えてよ
い。リグニンや糖から生成したフラン誘導体等の着色物
がカッパー価として表されてきた。ヘキセンウロン酸は
着色性の物質ではないが分子内の二重結合が過マンガン
酸カリウムと反応するためカッパー価としてカウントさ
れる。更にヘキセンウロン酸は分子内にカルボキシル基
を有する酸性糖でもある。ヘキセンウロン酸がもつカル
ボキシル基は負に帯電し、パルプ中のヘキセンウロン酸
の分子に重金属がキレート結合する。上記酸化系の漂白
薬品を用いた漂白工程ではこの重金属化合物(錯体)が
漂白薬品と反応するため薬品を無駄に消費してしまい、
漂白効率を悪化させる。Hexenuronic acid reacts with an oxidizing chemical used in the pulp bleaching process, for example, a bleaching reagent such as ozone, chlorine or chlorine dioxide, to retain a double bond in the molecule. These bleaching reagents should react with compounds derived from lignin, which is a coloring component, or sugars derivatized with furan, but the hexeneuronic acid, which is not a coloring component, has a double bond in the molecule and a bleaching agent. The reaction means that these bleaching chemicals are wasted and the efficiency of the bleaching process is deteriorated. The kappa number is an index that determines the rate of addition of bleaching chemicals during pulp bleaching. In general, the kappa number may be considered as a numerical value of the amount of potassium permanganate consumed, and more specifically, the amount of a compound that may react with an oxidizing bleaching chemical among compounds present in pulp. You may think that it shows. Colored substances such as furan derivatives formed from lignin and sugar have been represented as kappa numbers. Hexenuronic acid is not a coloring substance, but is counted as a Kappa number because a double bond in the molecule reacts with potassium permanganate. Hexenuronic acid is also an acidic sugar having a carboxyl group in the molecule. The carboxyl group of hexenuronic acid is negatively charged, and a heavy metal is chelated to a molecule of hexenuronic acid in the pulp. In the bleaching step using the oxidizing bleaching chemical, the heavy metal compound (complex) reacts with the bleaching chemical and wastefully consumes the chemical,
Decreases bleaching efficiency.
【0007】パルプ漂白工程において蒸解工程後に酸素
漂白を行ったLOKPパルプではカッパー価が約10ポイン
ト前後であるがこのうち約5ポイント前後はヘキセンウ
ロン酸に由来するものであると言われている。酸化系漂
白薬品で漂白する前にこのヘキセンウロン酸をあらかじ
め除去できれば、後段での漂白薬品が削減できることは
容易に類推できる。In the pulp bleaching process, LOKP pulp subjected to oxygen bleaching after the digestion process has a kappa number of about 10 points, of which about 5 points are said to be derived from hexeneuronic acid. If this hexenuronic acid can be removed in advance before bleaching with an oxidizing bleaching chemical, it can easily be inferred that the bleaching chemical in the subsequent stage can be reduced.
【0008】これらのパルプ漂白におけるヘキセンウロ
ン酸の弊害は大きなものがあるため製紙会社ではパルプ
中よりヘキセンウロン酸を除去する方法について腐心し
ている。ヘキセンウロン酸を除去する一般的な方法はパ
ルプを酸で処理する方法である(国際公開第WO96/12063
号パンフレット)。パルプスラリーのpHを酸性にし、
温度を80℃〜120℃程度にコントロールしつつ1〜2時
間保持するとヘキセンウロン酸はキシランとの間のグリ
コシド結合が加水分解されることでキシラン主鎖からは
ずれ、除去することが可能である。[0008] Because the harmful effects of hexenuronic acid in pulp bleaching are significant, paper companies are keen on methods for removing hexenuronic acid from pulp. A common method of removing hexenuronic acid is to treat the pulp with an acid (WO 96/12063).
No. pamphlet). Acidify the pH of the pulp slurry,
When the temperature is maintained at about 80 ° C. to 120 ° C. and held for 1 to 2 hours, hexenuronic acid is separated from the xylan main chain due to hydrolysis of a glycosidic bond with xylan and can be removed.
【0009】しかし、これらの試みではパルプを酸で処
理するためパルプ自身も加水分解されダメージを受け
る。特にセルロースの加水分解によってパルプの強度が
低下することは大きな問題であり、このような強度の低
いパルプでの抄紙は現在のペーパーマシンによる高速抄
紙には不適格なパルプであると考えられる。また、酸に
よる加水分解はパルプの収率を低下させ工場のパルプ生
産性を悪化させる。実際にヘキセンウロン酸を希酸処理
により除去した場合にパルプ重量ベースで数%の収率の
低下が認められる。また、希酸処理によってヘキセンウ
ロン酸を除去した場合の問題点として、希酸でリグニン
が縮合し、後段の漂白工程で漂白性されにくいリグニン
に変換してしまうという点も挙げられる。However, in these attempts, since the pulp is treated with an acid, the pulp itself is hydrolyzed and damaged. In particular, it is a serious problem that the strength of the pulp is reduced by hydrolysis of cellulose, and it is considered that papermaking with such a low strength pulp is unsuitable for high-speed papermaking by a current paper machine. In addition, hydrolysis by acid reduces pulp yield and deteriorates pulp productivity in a mill. In fact, when hexenuronic acid is removed by dilute acid treatment, a decrease of several percent in yield based on pulp weight is observed. Another problem when hexenuronic acid is removed by a dilute acid treatment is that lignin is condensed with a dilute acid and converted into lignin which is hardly bleached in a subsequent bleaching step.
【0010】以上のように希酸でのヘキセンウロン酸の
除去はいくつかの問題を含んでいるために酵素によるヘ
キセンウロン酸の除去が注目を集めている。ヘキセンウ
ロン酸を特異的に分解する酵素を用いるヘキセンウロン
酸除去法(国際公開WO95/33883号パンフレット、W. Has
himotoら, Arch. Biochem. Biophys. (1999) 368(2):36
7-374)が提唱されているが、国際公開WO95/33883号パ
ンフレットにおいては酵素活性の測定方法に問題があ
り、酵素の単離がなされていないため精製酵素の性質が
明らかでない。また、精製酵素が存在しないためパルプ
の精製酵素による漂白実験が行われていない。このため
ヘキセンウロン酸を分解する酵素がパルプに対して本当
に効果を発揮しているのかも明細書から判断できない。
一方W. Hashimotoら(上記)が単離したヘキセンウロニ
ダーゼは、バチルス・エスピー・GL1由来の酵素であ
り、分子量42kDa(SDS-PAGE)、至適pH6.0〜6.5、
至適温度45℃前後、pH7.0であり、また60℃で10
分間のインキュベーションで完全に失活すること、ジチ
オスレイトールもしくは2−メルカプトエタノールが酵
素活性に有意の影響を与えないこと、などの性質を有す
るが、パルプの漂白効果については不明である。[0010] As described above, the removal of hexenuronic acid with a dilute acid has several problems. Therefore, the removal of hexenuronic acid by an enzyme has attracted attention. Hexenuronic acid removal method using an enzyme that specifically degrades hexenuronic acid (WO95 / 33883, W. Has
himoto et al., Arch. Biochem. Biophys. (1999) 368 (2): 36
7-374) has been proposed, but the pamphlet of International Publication WO95 / 33883 has a problem in the method for measuring the enzyme activity, and the nature of the purified enzyme is not clear because the enzyme has not been isolated. In addition, bleaching experiments with pulp purified enzymes have not been conducted since no purified enzymes are present. For this reason, it cannot be determined from the specification whether the enzyme that degrades hexenuronic acid is actually exerting an effect on pulp.
On the other hand, hexene uronidase isolated by W. Hashimoto et al. (Above) is an enzyme derived from Bacillus sp. GL1 and has a molecular weight of 42 kDa (SDS-PAGE), an optimal pH of 6.0 to 6.5,
The optimum temperature is around 45 ° C, pH 7.0, and 10 ° C at 60 ° C.
It has properties such as being completely inactivated by incubation for one minute, and that dithiothreitol or 2-mercaptoethanol does not significantly affect the enzyme activity, but the bleaching effect of pulp is unknown.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、パルプの漂
白に有用な新規なヘキセンウロニダーゼ、その製造方
法、及びその用途を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel hexene uronidase useful for pulp bleaching, a method for producing the same, and uses thereof.
【0012】[0012]
【課題を解決しようとする手段】本発明者らは上記課題
に基づいて鋭意研究を行い、ヘキセンウロニダーゼ生産
菌を求め、鋭意広範なスクリーニングを行なった結果、
東京都江東区東雲の土壌中からヘキセンウロニダーゼを
生産する新規の微生物を見い出し、かつ該微生物の培養
物中からヘキセンウロン酸を分解する新規の酵素を見い
出し、更に該ヘキセンウロニダーゼをコードする遺伝子
をクローニングし、高発現させることに成功し、本発明
を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies based on the above-mentioned problems, searched for hexene uronidase-producing bacteria, and conducted extensive and extensive screening.
A novel microorganism that produces hexenuronidase is found in the soil of Shinonome, Koto-ku, Tokyo, and a novel enzyme that degrades hexenuronic acid is found in a culture of the microorganism, and further encodes the hexenuronidase. The gene was successfully cloned and highly expressed, thereby completing the present invention.
【0013】したがって、本発明は以下のとおり要約さ
れる。 (1)ヘキセンウロニダーゼ活性を有し、分子量約40,0
00〜約45,000であり、2-メルカプトエタノールまたはジ
チオスレイトールによって該酵素活性が亢進されること
を特徴とするヘキセンウロニダーゼ。 (2)キシランに作用する、(1)のヘキセンウロニダ
ーゼ。 (3)至適pHがpH6.0〜8.0である、(1)または
(2)のヘキセンウロニダーゼ。 (4)酵素反応における安定pH範囲がpH5.0〜10.0であ
る、(1)または(2)のヘキセンウロニダーゼ。 (5)至適温度が35℃〜55℃である、(1)または
(2)のヘキセンウロニダーゼ。 (6)45℃にて30分の熱処理で約80%以上の活性を保持
し、60℃にて30分の熱処理で約30%の残存活性を示す、
(1)または(2)のヘキセンウロニダーゼ。 (7)パエニバチルス(Paenibacillus)属に属する微生
物に由来する、(1)〜(6)のいずれかのヘキセンウ
ロニダーゼ。 (8)微生物がパエニバチルス・エスピー7−5であ
る、(7)のヘキセンウロニダーゼ。 (9)遺伝子組換え酵素である、(1)〜(6)のいず
れかのヘキセンウロニダーゼ。 (10)配列番号1に示されるアミノ酸配列からなる
か、あるいは、該配列番号1のアミノ酸配列において1
または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入もしくは付加
を含むアミノ酸配列を有しかつヘキセンウロニダーゼ活
性を有する、(1)〜(6)のいずれかのヘキセンウロ
ニダーゼ。 (11)配列番号1に示されるアミノ酸配列との相同性
が70%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましく
は90%以上である、(10)のヘキセンウロニダー
ゼ。 (12)(1)〜(11)のいずれかのヘキセンウロニ
ダーゼを生産するパエニバチルス(Paenibacillus)属
に属する微生物を培地に培養し、得られる培養物からヘ
キセンウロニダーゼを採取することを含む、ヘキセンウ
ロニダーゼの製造方法。 (13)微生物がパエニバチルス・エスピー7−5であ
る(12)の方法。 (14)ヘキセンウロニダーゼ生産能を有するパエニバ
チルス・エスピー7−5(受託番号FERM P-18225)。 (15)(1)〜(11)のいずれかのヘキセンウロニ
ダーゼをコードするヘキセンウロニダーゼ遺伝子。 (16)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる
か、あるいは、該配列番号1のアミノ酸配列において1
または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入もしくは付加
を含むアミノ酸配列を有しかつヘキセンウロニダーゼ活
性を有するヘキセンウロニダーゼをコードする、(1
5)のヘキセンウロニダーゼ遺伝子。 (17)配列番号2で示される塩基配列を含む、(1
5)のヘキセンウロニダーゼ遺伝子。 (18) (15)〜(17)のヘキセンウロニダーゼ
遺伝子を含む発現ベクター。 (19)(18)の発現ベクターによって形質転換され
た宿主細胞。 (20)(19)の宿主細胞を培地に培養し、得られる
培養物からヘキセンウロニダーゼを採取することを含
む、遺伝子組換えヘキセンウロニダーゼの製造方法。 (21)(1)〜(11)のいずれかのヘキセンウロニ
ダーゼを有効成分として含む漂白剤。 (22)ヘキセンウロニダーゼが組換え酵素である、
(21)の漂白剤。 (23)ヘキセンウロニダーゼが(20)の方法によっ
て得られるものである、(21)の漂白剤。 (24)(21)〜(22)のいずれかの漂白剤を用い
てパルプを処理することを含む、パルプの漂白方法。 (25)漂白剤を用いてパルプを処理するにあたり、化
学漂白及び/またはアルカリ抽出を、パルプ処理前、処
理後又は処理中のいずれかに行なうことを含む、(2
4)の方法。 (25)(1)〜(11)のいずれかのヘキセンウロニ
ダーゼを認識する抗体。Therefore, the present invention is summarized as follows. (1) has hexene uronidase activity and a molecular weight of about 40,0
Hexene uronidase, wherein the enzyme activity is enhanced by 2-mercaptoethanol or dithiothreitol. (2) The hexene uronidase of (1), which acts on xylan. (3) The hexene uronidase according to (1) or (2), wherein the optimum pH is 6.0 to 8.0. (4) The hexene uronidase according to (1) or (2), wherein the stable pH range in the enzyme reaction is pH 5.0 to 10.0. (5) The hexene uronidase of (1) or (2), wherein the optimal temperature is 35 ° C to 55 ° C. (6) retains about 80% or more of activity by heat treatment at 45 ° C for 30 minutes, and shows about 30% residual activity by heat treatment at 60 ° C for 30 minutes;
The hexene uronidase of (1) or (2). (7) The hexene uronidase according to any one of (1) to (6), which is derived from a microorganism belonging to the genus Paenibacillus. (8) The hexene uronidase of (7), wherein the microorganism is Paenibacillus sp. 7-5. (9) The hexene uronidase according to any one of (1) to (6), which is a recombinant enzyme. (10) Consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1
Alternatively, the hexene uronidase according to any one of (1) to (6), which has an amino acid sequence containing deletion, substitution, insertion or addition of a plurality of amino acids and has hexene uronidase activity. (11) The hexene uronidase of (10), which has a homology of 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. (12) culturing a microorganism belonging to the genus Paenibacillus which produces hexene uronidase according to any one of (1) to (11) in a medium, and collecting hexene uronidase from the obtained culture; , A method for producing hexene uronidase. (13) The method according to (12), wherein the microorganism is Paenibacillus sp. 7-5. (14) Paenibacillus sp. 7-5 capable of producing hexenuronidase (accession number FERM P-18225). (15) A hexene uronidase gene encoding the hexene uronidase according to any one of (1) to (11). (16) consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or
Or encoding hexene uronidase having an amino acid sequence containing deletion, substitution, insertion or addition of a plurality of amino acids and having hexene uronidase activity, (1)
5) Hexene uronidase gene. (17) a nucleotide sequence comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2,
5) Hexene uronidase gene. (18) An expression vector comprising the hexene uronidase gene of (15) to (17). (19) A host cell transformed by the expression vector of (18). (20) A method for producing a recombinant hexenuronidase, comprising culturing the host cell of (19) in a medium and collecting hexene uronidase from the resulting culture. (21) A bleach containing the hexene uronidase according to any one of (1) to (11) as an active ingredient. (22) hexene uronidase is a recombinant enzyme,
The bleach of (21). (23) The bleach according to (21), wherein hexene uronidase is obtained by the method according to (20). (24) A method for bleaching pulp, comprising treating pulp with the bleaching agent according to any of (21) to (22). (25) treating the pulp with the bleaching agent, including performing chemical bleaching and / or alkali extraction either before, after or during the pulp treatment;
Method 4). (25) An antibody that recognizes hexene uronidase according to any one of (1) to (11).
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本明細書中で使用するヘキセンウ
ロニダーゼ活性とは、ヘキセンウロン酸(4-deoxy-β-L
-threo-hex-4-enopyranosyluronic acid)と、その1位
のアルデヒド基を介してグリコシド結合しているアグリ
コンとの間を加水分解して5-ホルミル-2-フランカル
ボン酸もしくは2-フロイックアシッドを生成する酵素
活性をいう。具体的には、該活性は、 作用1):キシラン主鎖に側鎖としてβ1→2結合して
いるヘキセンウロン酸を加水分解して、5-ホルミル-2
-フランカルボン酸もしくは2-フロイックアシッドを生
成する活性;または 作用2):ムコ多糖、ヒアルロン酸、並びにペクチン、
ゲランといった構成糖としてグルクロン酸を含む酸性多
糖がそれらを分解するリアーゼによって分解された際に
生成されるヘキセンウロン酸を加水分解して、5-ホル
ミル-2-フランカルボン酸もしくは2-フロイックアシッ
ドを生成する活性;または 作用3):ヘキセンウロン酸と蛍光性物質、化学発光物
質または糖などの物質がグリコシド結合した合成基質を
加水分解して、5-ホルミル-2-フランカルボン酸もしく
は2-フロイックアシッドを生成する活性、のいずれか
をいう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As used herein, hexeneuronidase activity refers to hexeneuronic acid (4-deoxy-β-L
-threo-hex-4-enopyranosyluronic acid) and 5-formyl-2-furancarboxylic acid or 2-froic acid by hydrolyzing between an aglycone linked via a aldehyde group at position 1 and a glycosidic bond. Refers to the enzymatic activity that produces Specifically, the activity is as follows: Action 1): Hydrolysis of hexeneuronic acid having β1 → 2 bond as a side chain to the xylan main chain to give 5-formyl-2
Activity to form -furancarboxylic acid or 2-froic acid; or action 2): mucopolysaccharide, hyaluronic acid, and pectin;
Hydrolysis of hexeneuronic acid produced when acidic polysaccharides containing glucuronic acid as a constituent sugar such as gellan are decomposed by a lyase that decomposes them to form 5-formyl-2-furancarboxylic acid or 2-floic acid. Action to be produced; or action 3): hydrolyze a synthetic substrate in which hexeneuronic acid and a substance such as a fluorescent substance, a chemiluminescent substance or a sugar are glycosidically bonded, to form 5-formyl-2-furancarboxylic acid or 2-floic acid. Acid-generating activity.
【0015】したがって本発明の酵素は、ムコ多糖、ヒ
アルロン酸、並びにペクチン、ゲランといった構成糖と
してグルクロン酸を含む酸性多糖がそれらを分解するリ
アーゼによって分解された際に生成される4-deoxy-hexu
ronic acidを含む糖鎖、植物細胞壁中における4-O-メ
チルグルクロノキシランが高温高アルカリ条件下でβ-
エリミネーションした際に生成されるヘキセンウロン酸
を側鎖として含むキシランなどの基質に作用する。[0015] Accordingly, the enzyme of the present invention is a 4-deoxy-hexu produced when mucopolysaccharide, hyaluronic acid and acidic polysaccharides containing glucuronic acid as constituent sugars such as pectin and gellan are decomposed by a lyase which decomposes them.
The sugar chain containing ronic acid and 4-O-methylglucuronoxylan in the plant cell wall are β-
It acts on substrates such as xylan containing hexeneuronic acid as a side chain, which is generated upon elimination.
【0016】本発明の酵素は、上記のような酵素活性を
有することに加えて、分子量約40,000〜約45,000である
こと、2-メルカプトエタノールまたはジチオスレイトー
ルの還元剤の存在下で該酵素活性が亢進されることを特
徴とする。亢進の程度は、還元剤が不在下での活性と比
べて、通常1.2倍以上、好ましくは1.5倍以上、より好
ましくは1.7倍以上、最も好ましくは2倍以上、さらに
好ましくは2.5倍以上である。The enzyme of the present invention, in addition to having the above-mentioned enzymatic activity, has a molecular weight of about 40,000 to about 45,000, and has an enzymatic activity in the presence of a reducing agent of 2-mercaptoethanol or dithiothreitol. Is enhanced. The degree of enhancement is usually 1.2 times or more, preferably 1.5 times or more, more preferably 1.7 times or more, most preferably 2 times or more, and still more preferably, compared to the activity in the absence of a reducing agent. Is more than 2.5 times.
【0017】さらに本発明の酵素は下記の性質の少なく
とも1つまたは全部を有することができる。 (1)至適pH及び安定pH範囲:酵素反応における至
適pH範囲はpH6.0〜8.0であり、酵素反応における安定
pH範囲はpH5.0〜10.0である。 (2)作用適温の範囲:35℃〜55℃の範囲にある。 (3)熱安定性:45℃にて30分の処理で約90%以上の活
性を保持し、60℃にて30分の処理では約30%程度の残存
活性を残す。 (4)等電点:pH4.5付近である。 (5)阻害:Cu2+, Zn2+, SDSで強く活性を阻害され
る。EDTAは酵素活性を阻害しない。Further, the enzyme of the present invention can have at least one or all of the following properties. (1) Optimum pH and stable pH range: The optimum pH range in enzyme reaction is pH 6.0-8.0, and stable in enzyme reaction
The pH range is between pH 5.0 and 10.0. (2) Suitable operating temperature range: 35 ° C to 55 ° C. (3) Thermal stability: about 90% or more of the activity is maintained at 45 ° C. for 30 minutes, and about 30% of the remaining activity is left at 60 ° C. for 30 minutes. (4) Isoelectric point: around pH 4.5. (5) Inhibition: The activity is strongly inhibited by Cu 2+ , Zn 2+ , and SDS. EDTA does not inhibit enzyme activity.
【0018】本発明の酵素は微生物から直接単離された
ものであってもよいし、あるいは遺伝子組換え法によっ
て得られたものであってもよい。微生物として、例えば
上記ヘキセンウロニダーゼを生産するパエニバチルス
(Paenibacillus)属に属する微生物が挙げられる。具
体的にはパエニバチルス・エスピー7−5(識別のため
の表示:#7-5)またはこの微生物から誘導される変異体
が好ましく、この微生物は新規であり、産業技術総合研
究所生命工学工業技術研究所(新名称:独立行政法人産
業技術総合研究所・特許生物寄託センター、茨城県つく
ば市東1丁目1番地1中央第6)に平成13年2月23日付け
で寄託され、受託番号FERM P-18225が与えられた。The enzyme of the present invention may be directly isolated from a microorganism, or may be obtained by a genetic recombination method. Examples of the microorganism include a microorganism belonging to the genus Paenibacillus which produces the above hexene uronidase. Specifically, Paenibacillus sp. 7-5 (indication for identification: # 7-5) or a mutant derived from this microorganism is preferable, and this microorganism is novel, Deposited at a research institute (new name: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary, 1-1-1, Higashi 1-1, Tsukuba, Ibaraki Prefecture, Japan) on February 23, 2001, accession number FERM P -18225 was given.
【0019】パエニバチルス・エスピー7−5の菌学的
性質は以下のとおりである。 細胞形態 桿菌(0.5×2.0〜3.0μm) グラム染色 不定 胞子 +:端立、膨化あり 運動性 − コロニー形成 円形、全縁滑らか、低凸状、光沢あり、半透明 カタラーゼ + オキシダーゼ + O/F試験 − 炭水化物からの酸産生 グリセロール + エリスリトール − D-アラビノース + L-アラビノース + リボース + D-キシロース + L-キシロース − アドニトール − β−メチル−D−キシロース + ガラクトース + グルコース + フラクトース + マンノース + ソルボース − ラムノース − ズルシトール − イノシトール − マンニトール + ソルビトール − α−メチル−D−マンノース − α−メチル−D−グルコース + N−アセチルグルコサミン + アミグダリン + アルブチン + エスクリン + サリシン + セロビオース + マルトース + 乳糖 + メリビオース + 白糖 + トレハロース + イヌリン + メレチトース + ラフィノース + 澱粉 + グリコーゲン + キシリトール − ゲンチオビオース + D−ツラノース + D−リキソース − D−タガトース − D−フコース − L−フコース − D−アラビトール − L−アラビトール − グルコネート − 2−ケトグルコン酸 − 5−ケトグルコン酸 − β−ガラクトシダーゼ(ONPG)+ アルギニンジヒドロラーゼ − リシンデカルボキシラーゼ − オルニチンデカルボキシラーゼ − クエン酸の利用性 − 硫化水素産生 − ウレアーゼ − トリプトファンデアミナーゼ − インドール産生 − アセトイン産生(VP) + ゼラチナーゼ − 硝酸塩還元 − 生育性 嫌気 + 50℃ − 10%NaCl − 加水分解性 カゼイン − 馬尿酸塩 −The bacteriological properties of Paenibacillus sp. 7-5 are as follows. Cell morphology Bacillus (0.5 × 2.0-3.0μm) Gram stain Indefinite spores +: Standing, swollen Motility − Colony formation Circular, whole edge, low convex, glossy, translucent catalase + oxidase + O / F test -Acid production from carbohydrates glycerol + erythritol-D-arabinose + L-arabinose + ribose + D-xylose + L-xylose-adonitol-β-methyl-D-xylose + galactose + glucose + fructose + mannose + sorbose-rhamnose- Dulcitol-inositol-mannitol + sorbitol-α-methyl-D-mannose-α-methyl-D-glucose + N-acetylglucosamine + amygdalin + arbutin + esculin + salicin + cellobiose + maltose + lactose + meribio + Sucrose + trehalose + inulin + meletitose + raffinose + starch + glycogen + xylitol-gentiobiose + D-thuranose + D-lyxose-D-tagatose-D-fucose-L-fucitol-L-arabitol-L-arabitol-L-arabitol 2-ketogluconic acid-5-ketogluconic acid-β-galactosidase (ONPG) + arginine dihydrolase-lysine decarboxylase-ornithine decarboxylase-availability of citric acid-hydrogen sulfide production-urease-tryptophan deaminase-indole production-acetoin production ( VP) + gelatinase-nitrate reduction-viable anaerobic + 50 ° C-10% NaCl-hydrolyzable casein-hippurate-
【0020】#7−5株は、芽胞による菌体の膨化を示
し、嫌気的生育陽性、ONPG陽性、カゼイン加水分
解、アルギニンヒドロラーゼ、インドール、ゼラチナー
ゼ、硝酸塩還元などで陰性を示すことから、パエニバチ
ルス(Paenibacillus)属に属する微生物と考えられる。
炭水化物からの酸産生にガスの発生を伴わないことか
ら、この株はPaenibacillus lautusかまたはそれと最も
近縁の菌であると推定される。Strain # 7-5 shows swelling of the cells by spores, and is negative for anaerobic growth positive, ONPG positive, casein hydrolysis, arginine hydrolase, indole, gelatinase, nitrate reduction, etc., so that Paenibacillus ( It is considered to be a microorganism belonging to the genus Paenibacillus).
This strain is presumed to be Paenibacillus lautus or its closest relative, since acid production from carbohydrates does not involve gas evolution.
【0021】本発明においては、本発明の酵素を産生す
る微生物として、上記の特性の酵素を有する限り例示の
微生物に限定されないものとし、好ましくはパエニバチ
ルス属に属する微生物、より好ましくは#7−5株およ
びその誘導株である。このような誘導株は、紫外線等の
照射線や変異原性物質による突然変異誘発によるか、あ
るいは、微生物ゲノムの遺伝子組換えによる突然変異誘
発によるなどの慣用技術を利用することによって得るこ
とができる。微生物から本発明の酵素を製造する場合、
該酵素を産生する微生物を培地に培養し、得られる培養
物からヘキセンウロニダーゼを回収することを含む方法
によって該酵素を得ることができる。In the present invention, the microorganism that produces the enzyme of the present invention is not limited to the exemplified microorganisms as long as it has an enzyme having the above-mentioned characteristics, and is preferably a microorganism belonging to the genus Paenibacillus, and more preferably # 7-5. Strains and their derivatives. Such a derivative strain can be obtained by using a conventional technique such as mutagenesis by irradiation of ultraviolet rays or the like or a mutagen, or mutagenesis by genetic recombination of a microorganism genome. . When producing the enzyme of the present invention from a microorganism,
The enzyme can be obtained by a method comprising culturing a microorganism producing the enzyme in a medium and recovering hexene uronidase from the resulting culture.
【0022】本発明の実施形態では、該微生物はヘキセ
ンウロニダーゼの生産能を有するパエニバチルス・エス
ピー7−5であり、この微生物が産生する酵素は、配列
番号1で表されるアミノ酸配列を有する。本発明はま
た、該酵素の変異体も包含し、それは、具体的には配列
番号1のアミノ酸配列において1または複数、好ましく
は1または数個のアミノ酸の欠失、置換、挿入もしくは
付加を含むアミノ酸配列を有しかつヘキセンウロニダー
ゼ活性を有するヘキセンウロニダーゼである。ここで、
数個とは通常2〜9個、好ましくは2〜7個、さらに好
ましくは2〜5個を意味する。あるいは、該変異体は配
列番号1に示されるアミノ酸配列との相同性が70%以
上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以
上、最も好ましくは95%以上、さらに最も好ましくは
98%以上であるヘキセンウロニダーゼである。In an embodiment of the present invention, the microorganism is Paenibacillus sp. 7-5 capable of producing hexenuronidase, and the enzyme produced by the microorganism has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. . The invention also encompasses variants of the enzyme, which specifically include deletions, substitutions, insertions or additions of one or more, preferably one or several, amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. Hexenuronidase having an amino acid sequence and hexenuronidase activity. here,
Several means usually 2 to 9, preferably 2 to 7, and more preferably 2 to 5. Alternatively, the variant has 70% or more homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, most preferably 95% or more, and most preferably 98% or more. Hexene uronidase.
【0023】培養のための炭素源、窒素源には、ヘキセ
ンウロニダーゼを生産することのできるものであればい
ずれも用いることができる。例えば、炭素源としては、
キシラン若しくはキシランを含む小麦ふすま、パルプ、
バガス、コーンファイバー、稲わら等の農産廃棄物又は
植物繊維等を使用することができる。窒素源としては、
酵母エキス、ペプトン、各種アミノ酸、大豆、コーンス
ティープリカー、各種無機窒素等の窒素化合物を用いる
ことができる。また、各種の塩類やビタミン、ミネラル
等を適宜用いることができる。As the carbon source and the nitrogen source for cultivation, any source capable of producing hexene uronidase can be used. For example, as a carbon source,
Xylan or wheat bran, pulp containing xylan,
Agricultural waste such as bagasse, corn fiber, rice straw, or plant fiber can be used. As a nitrogen source,
Nitrogen compounds such as yeast extract, peptone, various amino acids, soybean, corn steep liquor, and various inorganic nitrogens can be used. In addition, various salts, vitamins, minerals, and the like can be appropriately used.
【0024】培養温度およびpHは、菌が生育してヘキ
センウロニダーゼを生産する範囲であればいずれでもよ
く、培養温度は20〜50℃、pHは5〜9でありうる。菌
が耐熱性菌である場合、50℃を超えることもある。本発
明の微生物を培養した後、菌体を分離し、菌体を酵素的
または物理化学的に処理し菌体内に存在するヘキセンウ
ロニダーゼを得ることができる。The cultivation temperature and pH may be any as long as the bacterium grows and produces hexene uronidase. The cultivation temperature may be from 20 to 50 ° C and the pH may be from 5 to 9. If the bacterium is a thermostable bacterium, it may exceed 50 ° C. After culturing the microorganism of the present invention, the cells are separated, and the cells are treated enzymatically or physicochemically to obtain hexene uronidase present in the cells.
【0025】また、透析、塩析、限外濾過、凍結乾燥等
により、ヘキセンウロニダーゼを濃縮又は固体化するこ
とができる。さらに、培養濾液を硫安分画、ゲル濾過に
よる分子量分画や各種イオン交換樹脂、ハイドロキシア
パタイト、等電点分画等を適宜組み合わせ、また繰り返
すことによりヘキセンウロニダーゼを精製することがで
きる。Hexenuronidase can be concentrated or solidified by dialysis, salting out, ultrafiltration, freeze-drying, or the like. Furthermore, hexene uronidase can be purified by appropriately combining and repeating the culture filtrate with ammonium sulfate fractionation, molecular weight fractionation by gel filtration, various ion exchange resins, hydroxyapatite, isoelectric point fractionation, and the like.
【0026】本発明は、配列番号1で表されるアミノ酸
配列、あるいは配列番号2のヌクレオチド配列またはE.
coli JM109/pUC19(7-5)(受託番号FERM P-18226;平成1
3年2月23日付で産業技術総合研究所・特許生物寄託セン
ターに寄託)中に含まれる目的DNA配列によってコードさ
れるアミノ酸配列を含む組換えヘキセンウロニダーゼま
たはその変異体をも包含する。ここで変異体とは上記の
意味を有する。組換え酵素を製造する場合、ヘキセンウ
ロニダーゼ遺伝子を含む発現ベクターを作製し、該ベク
ターによって適当な宿主細胞を形質転換し、得られた宿
主細胞を培地に培養し、得られる培養物から組換えヘキ
センウロニダーゼを採取することを含む方法によって該
酵素を得ることができる。ヘキセンウロニダーゼ遺伝子
は上記の特性を有する酵素をコードする遺伝子(DNAま
たはcDNA)であり、具体的には配列番号1のアミノ酸
配列をコードする遺伝子、あるいは該アミノ酸配列との
相同性が70%以上、好ましくは80%以上、さらに好
ましくは90%以上、もっと好ましくは95%以上、さ
らにもっと好ましくは98%以上であるヘキセンウロニ
ダーゼをコードする遺伝子である。具体的には配列番号
2に示される塩基配列からなる遺伝子、あるいは該配列
番号2に示される塩基配列を含む遺伝子である。The present invention relates to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2,
coli JM109 / pUC19 (7-5) (Accession number FERM P-18226; Heisei 1
(Deposited with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology and the Patent Organism Depositary on February 23, 3), and a recombinant hexenuronidase containing an amino acid sequence encoded by the target DNA sequence or a mutant thereof. Here, the mutant has the above-mentioned meaning. In the case of producing a recombinant enzyme, an expression vector containing the hexene uronidase gene is prepared, an appropriate host cell is transformed with the vector, the obtained host cell is cultured in a medium, and a system is prepared from the obtained culture. The enzyme can be obtained by a method including collecting a recombinant hexene uronidase. The hexene uronidase gene is a gene (DNA or cDNA) encoding an enzyme having the above-mentioned properties, and specifically, a gene encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or having a homology of 70% with the amino acid sequence. It is a gene encoding hexene uronidase that is at least 80%, preferably at least 90%, more preferably at least 95%, even more preferably at least 98%. Specifically, it is a gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 or a gene containing the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2.
【0027】細菌源から本発明のヘキセンウロニダーゼ
遺伝子をクローニングする場合、当業界で慣用の手法に
より行うことができる(たとえばSambrookら,Molecular
Cloning A Laboratory Manual, Second edition, Cold
Spring Harbor LaboratoryPress, 1989)。具体的に
は、細菌源からゲノムライブラリーまたはcDNAライブ
ラリーを調製したのち、配列番号1のアミノ酸配列中の
適当な部分配列をコードすることが可能なDNAを化学合
成(例えば自動DNA合成)し、これをプローブとして目
的の遺伝子をスクリーニングするか、あるいは配列番号
2のヌクレオチド配列からなるDNAまたはその断片との
ハイブリダイゼーションによって目的の遺伝子をスクリ
ーニングすることができる。ハイブリダイゼーションは
低ストリンジェント、中ストリンジェントまたは高スト
リンジェントの条件で行った後、比較的高い温度、比較
的低いイオン強度の洗浄条件下で洗浄する。一般に適当
に希釈されたSSC中、適する温度にてハイブリダイゼー
ションを行う。温度はより高いほど(たとえば通常融解
温度(Tm)より約5〜10℃低い温度)、またイオン強
度がより低いほど(たとえば0.1〜1×SSC)、ストリン
ジェンシーが高くなる。ハイブリダイゼーション条件の
例は、例えばAusbelら, Short Protocols In Molecular
Biology (third edition), John Wiley & Sons, Inc.
に記載されており、その開示を利用できる。目的の遺伝
子をスクリーニングした後、配列番号2のヌクレオチド
配列から誘導されたプライマー(通常10〜30塩基)を
用いるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって該遺伝子
を増幅するか、あるいは該遺伝子を適当なプラスミドや
ファージなどのクローニングベクターに組み込み、大腸
菌等の細菌に導入して目的遺伝子を増幅することができ
る(Sambrookら、上掲)。When the hexene uronidase gene of the present invention is cloned from a bacterial source, it can be cloned by a method commonly used in the art (for example, Sambrook et al., Molecular).
Cloning A Laboratory Manual, Second edition, Cold
Spring Harbor Laboratory Press, 1989). Specifically, after preparing a genomic library or a cDNA library from a bacterial source, a DNA capable of encoding an appropriate partial sequence in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is chemically synthesized (for example, automatic DNA synthesis). The target gene can be screened by using this as a probe or by hybridization with a DNA comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or a fragment thereof. Hybridization is carried out under low, medium or high stringency conditions, followed by washing under relatively high temperature, relatively low ionic strength washing conditions. Generally, hybridization is performed in a suitably diluted SSC at a suitable temperature. The higher the temperature (eg, about 5-10 ° C. below the normal melting temperature (Tm)) and the lower the ionic strength (eg, 0.1-1 × SSC), the higher the stringency. Examples of hybridization conditions are, for example, Ausbel et al., Short Protocols In Molecular
Biology (third edition), John Wiley & Sons, Inc.
And its disclosure can be used. After screening the gene of interest, the gene is amplified by polymerase chain reaction (PCR) using primers (usually 10 to 30 bases) derived from the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, or the gene is cloned into an appropriate plasmid or The gene of interest can be amplified by incorporating it into a cloning vector such as phage and introducing it into bacteria such as E. coli (Sambrook et al., Supra).
【0028】増幅された遺伝子は次に、必要に応じて制
限酵素処理したのち、適当な発現ベクター中に挿入し、
適当な宿主細胞に導入し、該宿主細胞を適する培地にて
培養し、培地中から、または培養細胞内から、本発明の
酵素を取り出すことができる。発現ベクターは一般にプ
ロモーターを含み、必要に応じて複製開始点、ターミネ
ーター、リボソーム結合部位、シグナル配列、エンハン
サーなどを含むことができる。発現ベクターの例は市販
のベクター、文献記載のベクターのいずれも使用可能で
あり、たとえば細菌用ベクターとしてpQE(キアゲン
社)、pET(ノバジェン社)、pBluescript II SK(スト
ラタジーン社)、pUC118(宝酒造社)など、酵母用ベクタ
ーとしてpHS19、pHS15、pG-1、pXT1(ストラタジーン
社)、pBPV、pMSG(ファルマシア社)など、動物細胞用
ベクターとしてpcDNAI、pcDM8(フナコシ社)、pREP4
(インビトロジェン社)などが挙げられる。プロモータ
ーは宿主に応じて選択され、細菌宿主の場合trpプロモ
ーター、lacプロモーター、PLプロモーター、PRプロモ
ーターなどが例示され、酵母宿主の場合PH05プロモータ
ー、PGKプロモーター、GAPプロモーター、ADHプロモー
ター、GPDプロモーター、ヒートショックポリペプチド
プロモーターなどが例示され、動物細胞宿主の場合サイ
トメガロウイルスの即時型初期遺伝子プロモーター、SV
40初期プロモーター、レトロウイルスプロモーター、ヒ
ートショックプロモーターなどが例示される。宿主は大
腸菌、バチルス属細菌、ブレビバクテリウム細菌、コリ
ネバクテリウム属細菌、シュードモナス属細菌などの細
菌類、サッカロミセス属、ピチア属、カンジダ属などの
酵母類に加えて、菌類(担子菌、糸状菌など)、昆虫細
胞、植物細胞、動物細胞なども使用可能である。発現ベ
クターの構築、形質転換についてはSambrookら(上掲)
に記載の方法が使用できる。The amplified gene is then treated with a restriction enzyme, if necessary, and inserted into an appropriate expression vector.
After introduction into a suitable host cell, the host cell is cultured in a suitable medium, and the enzyme of the present invention can be extracted from the medium or from the inside of the cultured cell. An expression vector generally contains a promoter, and may contain a replication origin, a terminator, a ribosome binding site, a signal sequence, an enhancer, and the like, if necessary. Examples of the expression vector include commercially available vectors and vectors described in the literature. For example, pQE (Qiagen), pET (Novagen), pBluescript II SK (Stratagene), pUC118 (Takara Shuzo) can be used as a bacterial vector. PHS19, pHS15, pG-1, pXT1 (Stratagene), pBPV, pMSG (Pharmacia) as yeast vectors, and pcDNAI, pcDM8 (Funakoshi), pREP4 as animal cell vectors
(Invitrogen). The promoter is selected depending on the host, and in the case of a bacterial host, a trp promoter, a lac promoter, a P L promoter, a P R promoter and the like are exemplified.In the case of a yeast host, a PH05 promoter, a PGK promoter, a GAP promoter, an ADH promoter, a GPD promoter, Heat shock polypeptide promoter and the like, and in the case of animal cell hosts, cytomegalovirus immediate early gene promoter, SV
40 early promoter, retrovirus promoter, heat shock promoter and the like are exemplified. Hosts include bacteria such as Escherichia coli, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Pseudomonas, and yeasts such as Saccharomyces, Pichia, and Candida, as well as fungi (basidiomycetes, filamentous fungi). ), Insect cells, plant cells, animal cells, and the like. For construction and transformation of an expression vector, see Sambrook et al. (Supra).
Can be used.
【0029】発現された酵素は上記と同様の方法で培地
または細胞内から精製できる。培地から回収する場合、
必要に応じて濃縮後に、塩析、溶媒抽出、沈殿、種々の
クロマトグラフィー(イオン交換、ゲルろ過、親和性、
疎水性相互作用など)、HPLC、電気泳動、クロマト
フォーカシング、などを単独で、または適宜組み合わせ
て行うことができる。細胞から回収する場合、ミルなど
を用いて機械的にまたは低張液を用いて化学的に細胞を
破壊したあと、上記と同様の手法にかけて酵素を精製す
ることができる。The expressed enzyme can be purified from the medium or the cells in the same manner as described above. When recovering from the culture medium,
After concentration as necessary, salting out, solvent extraction, precipitation, various chromatography (ion exchange, gel filtration, affinity,
Hydrophobic interaction), HPLC, electrophoresis, chromatofocusing, etc., alone or in an appropriate combination. When the cells are collected from the cells, the cells can be mechanically disrupted using a mill or the like or chemically degraded using a hypotonic solution, and then the enzyme can be purified by the same method as described above.
【0030】本発明はまた、上記のヘキセンウロニダー
ゼ蛋白を認識する抗体に関する。好ましくは、該抗体は
本発明の蛋白を特異的に認識する抗体である。特異的に
とは、本発明の酵素と免疫学的に反応するが、それ以外
の関連酵素蛋白とは反応しない、ことを意味する。該抗
体はモノクローナルまたはポリクローナル抗体、あるい
はそれらの抗体断片(例えばFab、Fab'、F(ab')2、Fvな
ど)である。抗体の作製は慣用の手法で行いうる。ポリ
クローナル抗体はたとえば、該蛋白またはその断片を動
物(ウサギなど)に免疫し、該動物から取った血液から
公知の方法で抗体を得ることができる。モノクローナル
抗体は、マウスやラットに該蛋白を免疫し脾臓細胞を取
り出したあと、該脾臓細胞とミエローマ細胞とを融合さ
せ、目的の抗体を産生するハイブリドーマをスクリーニ
ングし、動物の腹腔内に移植後、その腹水から目的の抗
体を得ることができる。抗体は種々の微生物源からのヘ
キセンクロニダーゼの検出などに使用できる。The present invention also relates to an antibody that recognizes the above hexene uronidase protein. Preferably, the antibody is an antibody that specifically recognizes the protein of the present invention. The term “specifically” means that the enzyme reacts immunologically with the enzyme of the present invention but does not react with other related enzyme proteins. The antibody is a monoclonal or polyclonal antibody, or an antibody fragment thereof (eg, Fab, Fab ′, F (ab ′) 2 , Fv, etc.). Antibodies can be prepared by conventional techniques. The polyclonal antibody can be obtained, for example, by immunizing an animal (such as a rabbit) with the protein or a fragment thereof and obtaining an antibody from blood collected from the animal by a known method. Monoclonal antibodies are obtained by immunizing mice and rats with the protein and removing spleen cells, fusing the spleen cells with myeloma cells, screening for hybridomas producing the desired antibody, and transplanting the animals intraperitoneally. The desired antibody can be obtained from the ascites. Antibodies can be used, for example, to detect hexene clonidase from various microbial sources.
【0031】さらに、本発明は、前記ヘキセンウロニダ
ーゼを生産するパエニバチルス属に属する微生物又は前
記形質転換体を培地に培養して得られる培養物、あるい
は上記の性質を有するヘキセンウロニダーゼ若しくは組
換えヘキセンウロニダーゼを有効成分として含む漂白剤
を提供する。Furthermore, the present invention relates to a culture obtained by culturing a microorganism belonging to the genus Paenibacillus producing the hexene uronidase or the transformant in a medium, or a hexene uronidase or a group having the above-mentioned properties. Disclosed is a bleaching agent containing a modified hexene uronidase as an active ingredient.
【0032】本発明はまた、前記漂白剤を用いてパルプ
を処理することを特徴とするパルプの漂白方法を提供す
る。この方法において、前記漂白剤を用いてパルプを処
理するにあたり、化学漂白及び/またはアルカリ抽出
を、パルプ処理前、処理後又は処理中のいずれかに行な
うことができる。以下、本発明をさらにパエニバチルス
属由来、特にパエニバチルス・エス・ピー7−5由来の
ヘキセンウロニダーゼについて具体的に説明する。[0032] The present invention also provides a method for bleaching pulp, comprising treating pulp with the bleaching agent. In this method, in treating the pulp with the bleaching agent, chemical bleaching and / or alkali extraction can be performed before, after or during the pulp treatment. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with respect to hexene uronidase derived from the genus Paenibacillus, particularly from Paenibacillus sp. 7-5.
【0033】1.ヘキセンウロニダーゼの理化学的性質 (酵素活性の測定法)ヘキセンウロニダーゼについて初
めてその存在可能性が示された文献はピーターとアルフ
レッドによる報告である。(Biochem.J.(1977)165,287-
293)。このとき彼らはコンドロイチン硫酸やヘパリ
ン、ヘパラン、イズロン酸を基質とするリアーゼにより
消化した時に生成するオリゴ糖の非還元末端側に存在す
る不飽和糖を加水分解する酵素を発見している。彼らは
これをグリクロニダーゼと呼んでいるが酵素反応自体は
ヘキセンウロニダーゼと全く同一であり、この酵素は完
全に精製されていないものの、ヘキセンウロン酸を特異
的に加水分解する反応を触媒する酵素といってよい。彼
らはバクテリアのFlavobacterium heparinumを培養しそ
の培養液から分離し精製を試みている。酵素活性の定義
をヘキセンウロン酸の分解に伴うヘキセンウロン酸分子
内の2重結合の吸収(ΔA232)の単位時間当たりの減
少、として定義していた。[0033] 1. Physicochemical properties of hexene uronidase (method for measuring enzyme activity) The first document showing the possibility of hexene uronidase being present is a report by Peter and Alfred. (Biochem. J. (1977) 165,287-
293). At this time, they discovered an enzyme that hydrolyzes unsaturated sugars present on the non-reducing terminal side of oligosaccharides produced when digested with lyase using chondroitin sulfate, heparin, heparan, and iduronic acid as substrates. They call this glycuronidase, but the enzymatic reaction itself is exactly the same as hexenuronidase, and although this enzyme is not completely purified, it is an enzyme that catalyzes the reaction that specifically hydrolyzes hexeneuronic acid. You can go. They are cultivating the bacterial Flavobacterium heparinum and trying to isolate and purify it from the culture. The definition of enzymatic activity was defined as the decrease per unit time of the absorption (ΔA232) of the double bond in the hexenuronic acid molecule accompanying the degradation of hexenuronic acid.
【0034】近年、橋本らは、ゲランやキサンタンガム
をリアーゼにより分解した際に生成される不飽和糖を持
つオリゴ糖を基質としてBacillus sp. GL1よりヘキセン
ウロニダーゼを分離精製、遺伝子のクローニングを行っ
ている (Archives of Biochemistry and Biophysics Vo
l.368,No.2,August 15, pp.367-374,1999)。橋本らによ
る酵素活性の測定法はピーターらの方法と全く同じであ
り、不飽和糖のもつ二重結合が232nm近傍に吸収をもつ
ことを利用し、酵素分解でこの232nm近傍の吸収が減少
することを吸光光度系で測定し酵素活性を定義してい
る。In recent years, Hashimoto et al. Isolated and purified hexene uronidase from Bacillus sp. GL1 using oligosaccharides having unsaturated sugars generated when gellan and xanthan gum were decomposed by lyase, and cloned genes. (Archives of Biochemistry and Biophysics Vo
l.368, No.2, August 15, pp.367-374,1999). The method of measuring enzyme activity by Hashimoto et al. Is exactly the same as the method of Peter et al., Utilizing the fact that the double bond of unsaturated sugars absorbs at around 232 nm, and the absorption around 232 nm is reduced by enzymatic decomposition. This is measured by an absorption spectrophotometer to define the enzyme activity.
【0035】一方、ブヒャートらは広葉樹チップのクラ
フト蒸解時に生成されるヘキセンウロン酸を酵素的に除
去し、後段のパルプ漂白を効率的に行うためにクラフト
パルプのヘキセンウロニダーゼ処理を提唱している(WO
95/33883)。ブヒャートらは木材チップを蒸解しパルプ
化する際生成するパルプヘミセルロース中のヘキセンウ
ロン酸を側鎖に含むキシランをキシラナーゼ、キシロシ
ダーゼといったキシラン分解酵素群を用いて低分子化
し、その後、ヘキセンウロン酸を含むキシロオリゴ糖を
基質として用いることでヘキセンウロニダーゼの活性を
測定している。彼らのヘキセンウロニダーゼの活性測定
法はヘキセンウロン酸とグリコシド結合しているアグリ
コンがヘキセンウロニダーゼにより遊離生成することを
利用したものである。具体的には、キシロビオースやキ
シロトリオースの非還元末端側のキシロースにβ結合し
たヘキセンウロン酸をヘキセンウロニダーゼと反応させ
ることでヘキセンウロン酸とキシロオリゴ糖間の結合が
加水分解され、このときキシロビオース、もしくはキシ
ロトリオースが生成する、と記載している。しかし、こ
の特許文献中には酵素活性を測定した実施例が存在せ
ず、また酵素の精製も行われていないためタンパク質と
しての酵素の存在は証明されてはいない。On the other hand, Buchert et al. Have proposed hexene uronidase treatment of kraft pulp in order to enzymatically remove hexenuronic acid generated during kraft cooking of hardwood chips and to efficiently perform pulp bleaching in the subsequent stage. (WO
95/33883). Buchert et al. Decompose xylan containing hexenuronic acid in the side chain of pulp hemicellulose produced when cooking and pulping wood chips using xylan-degrading enzymes such as xylanase and xylosidase, and then xylo-oligosaccharides containing hexene uronic acid. Is used as a substrate to measure the activity of hexene uronidase. Their hexene-uronidase activity measurement method utilizes the fact that aglycone, which is glycosidically bound to hexenuronic acid, is liberated by hexene-uronidase. Specifically, the bond between hexenuronic acid and xylo-oligosaccharide is hydrolyzed by reacting hexeneuronic acid β-bonded to xylose on the non-reducing terminal side of xylobiose or xylotriose with hexenuronidase, whereby xylobiose, Or, xylotriose is produced. However, in this patent document, there is no example in which the enzyme activity was measured, and the enzyme was not purified. Therefore, the existence of the enzyme as a protein has not been proved.
【0036】ヘキセンウロニダーゼは酵素活性の測定方
法が非常に難しく研究がなかなか進まなかったという背
景がある。不飽和糖が有する232nmの吸収が酵素反応に
より減少することを利用した方法も、酵素サンプル中に
230nm〜250nm付近の吸収をもつ化合物が含まれているた
め232nm付近の吸収の減少を測定することは難しい。キ
シロオリゴ糖に結合した不飽和糖を基質として用いた方
法も、基質の精製が不十分であれば酵素サンプル中に挟
雑するキシラナーゼなどの他の酵素でキシロオリゴ糖が
生成する可能性が否定できず、真の酵素活性法としては
実用的ではない。そこで本発明者らは酵素活性の特異
性、検出感度ともに十分な酵素活性用基質の開発を行う
必要に迫られた。Hexenuronidase has a background that the method for measuring the enzyme activity is extremely difficult and research has been difficult to proceed. A method using the fact that the absorption at 232 nm of unsaturated sugars is reduced by an enzyme reaction is also used in enzyme samples.
It is difficult to measure the decrease in absorption around 232 nm because it contains compounds having absorption around 230 nm to 250 nm. In the method using an unsaturated saccharide bound to xylo-oligosaccharide as a substrate, the possibility that xylo-oligosaccharide is generated by other enzymes such as xylanase that is entangled in the enzyme sample cannot be ruled out if the substrate is not sufficiently purified. However, it is not practical as a true enzyme activity method. Therefore, the present inventors have been required to develop a substrate for enzyme activity which has sufficient specificity and detection sensitivity of the enzyme activity.
【0037】(ヘキセンウロニダーゼ測定用合成基質の
作製)グリコシダーゼの活性測定用基質として用いられ
る4-O-メチルウンベリフェロンを利用した新規な活性
測定用基質を作製した(実施例6参照)。(Preparation of synthetic substrate for measuring hexene uronidase) A novel substrate for measuring activity using 4-O-methylumbelliferone, which is used as a substrate for measuring glycosidase activity, was prepared (see Example 6). .
【0038】(酵素の力価の測定方法)合成された基質
を反応系内で100μMとなるように濃度を調整し各種のサ
ンプル溶液と反応させヘキセンウロニダーゼの活性を測
定出来るように設定した。具体的には200μMの基質溶液
をリン酸バッファー(pH7.0:100mM)にて作製した。こ
の基質溶液10μlに対し酵素液10μlを添加し、30分間、
37℃にてインキュベートした。その後グリシン-NaOHバ
ッファー(pH10.5:500mM)を100μlを反応系に添加し酵
素反応を停止させた。4-O-メチルウンベリフェロンの
蛍光強度は355nmで励起させ、455nmにて測定した。反応
系内で1分間に1マイクロモルのヘキセンウロン酸を分
解する酵素量を1ユニットと定義した。この方法は今ま
でにない高感度酵素活性の測定方法であり、この合成基
質を用いることで各種細菌の培養液や多細胞生物の培養
細胞などからサンプル溶液を濃縮することなく直接ヘキ
センウロニダーゼの酵素活性を測定することができる。(Method for Measuring Enzyme Titer) The concentration of the synthesized substrate was adjusted to 100 μM in the reaction system and reacted with various sample solutions so that the activity of hexene uronidase could be measured. . Specifically, a 200 μM substrate solution was prepared in a phosphate buffer (pH 7.0: 100 mM). 10 μl of the enzyme solution was added to 10 μl of the substrate solution, and for 30 minutes,
Incubated at 37 ° C. Thereafter, 100 μl of glycine-NaOH buffer (pH 10.5: 500 mM) was added to the reaction system to stop the enzyme reaction. The fluorescence intensity of 4-O-methylumbelliferone was excited at 355 nm and measured at 455 nm. The amount of the enzyme that decomposes 1 micromole of hexenuronic acid per minute in the reaction system was defined as 1 unit. This method is an unprecedented method for measuring enzyme activity with high sensitivity.By using this synthetic substrate, hexene uronidase can be directly concentrated from culture solutions of various bacteria and cultured cells of multicellular organisms without concentrating the sample solution. Can be measured.
【0039】(至適pH及び安定pH範囲)酵素の反応至適
pH及びpH安定性を酢酸バッファー(pH5.0以下)、リン
酸バッファー(pH6.0〜7.0)、トリス-HCl(pH7.0〜8.
5)、グリシン-NaOHバッファー(pH9.0〜10.5)を用い
て酵素活性を測定した(図1)。図1を見て分かるよう
にヘキセンウロニダーゼ活性の至適pHは6〜8、特に6.
5〜7.5にあることがわかった。また、酵素をそれぞれ50
mMの所定のバッファー中に4℃にて24時間保持した後に
酵素活性をpH6.5のリン酸バッファー中にて測定した
(図2)。図2の結果らわかるように酵素はpH5.0〜10.
0の範囲で安定であった。 (至適温度及び温度安定性)酵素反応の至適温度をpH6.
5の50mMリン酸バッファー中にて測定した(図3)。酵
素反応の時間はすべて30分とした。図3を見てわかる
ように至適温度は50℃近辺にあることが判明した。ま
た、温度安定性については、所定の温度でpH6.5の50mM
リン酸バッファー中で30分保持した後にpH6.5、50mM
リン酸バッファー中で37℃測定した(図4)。図4より
酵素の安定性は45℃にて、30分の処理で約80%以上の
残存活性を示した。(Optimal pH and stable pH range) Optimum enzyme reaction
The pH and pH stability were adjusted to acetate buffer (pH 5.0 or less), phosphate buffer (pH 6.0-7.0), Tris-HCl (pH 7.0-8.
5) The enzyme activity was measured using a glycine-NaOH buffer (pH 9.0 to 10.5) (FIG. 1). As can be seen from FIG. 1, the optimum pH for hexene uronidase activity is 6-8, especially 6.
It was found to be between 5 and 7.5. In addition, 50
After being kept in a predetermined mM buffer at 4 ° C. for 24 hours, the enzyme activity was measured in a phosphate buffer at pH 6.5 (FIG. 2). As can be seen from the results in FIG.
It was stable in the range of 0. (Optimum temperature and temperature stability)
5 was measured in a 50 mM phosphate buffer (FIG. 3). All enzyme reaction times were 30 minutes. As can be seen from FIG. 3, the optimum temperature was found to be around 50 ° C. Regarding temperature stability, 50 mM
After holding in phosphate buffer for 30 minutes, pH 6.5, 50 mM
The measurement was performed at 37 ° C. in a phosphate buffer (FIG. 4). As shown in FIG. 4, the stability of the enzyme showed about 80% or more of the residual activity at 45 ° C. for 30 minutes.
【0040】〈酵素の等電点〉アマシャム-ファルマシ
ア社製のアンホラインを用いて等電点を測定した。機材
はロトファー(バイオラッド社)を用い、pH2.0付近か
らpH11.5付近までのpH勾配を作製し各pHでの活性を測定
した結果、ヘキセンウロニダーゼの等電点はpH4.5であ
った。<Isoelectric Point of Enzyme> The isoelectric point was measured using Ampholine manufactured by Amersham-Pharmacia. The equipment used was Rotofar (Bio-Rad), and a pH gradient was created from around pH 2.0 to around pH 11.5, and the activity at each pH was measured. The isoelectric point of hexene uronidase was pH 4.5. there were.
【0041】〈酵素の分子量の測定〉精製したヘキセン
ウロニダーゼの分子量はポリアクリルアミドゲル電気泳
動法で測定した。その結果、酵素の分子量は約40,000で
あった。<Measurement of Molecular Weight of Enzyme> The molecular weight of the purified hexene uronidase was measured by polyacrylamide gel electrophoresis. As a result, the molecular weight of the enzyme was about 40,000.
【0042】(酵素活性に及ぼす金属塩等の影響)種々
の金属塩等を1mMになるように酵素液に添加し、4℃にて
24時間保持した後、反応液にも同種の金属塩等を1mMに
なるように添加して酵素の活性を測定した(表1)。(Effects of metal salts, etc. on enzyme activity) Various metal salts, etc. were added to the enzyme solution to a concentration of 1 mM, and the mixture was added at 4 ° C.
After holding for 24 hours, the same type of metal salt or the like was added to the reaction solution to 1 mM, and the activity of the enzyme was measured (Table 1).
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】本酵素はCu2+で強く阻害された。また、本
酵素はZn2+、 SDSでも強く阻害された(添加物なしの場
合の活性を100%としたとき、SDSを含有させたときの相
対酵素活性は19.9%であった。)。 EDTAは酵素活性を阻
害しなかった。また意外なことに、2−メルカプトエタ
ノール(2−ME)は活性を約2倍以上亢進させることが判
明した。具体的には、2mMまたは10mM 2−メルカプト
エタノールの存在下における本発明のヘキセンウロニダ
ーゼの相対活性は、2−MEの不在(対照)の場合と比べて
それぞれ2.0倍、2.7倍亢進した。This enzyme was strongly inhibited by Cu 2+ . This enzyme was also strongly inhibited by Zn 2+ and SDS (relative enzyme activity when SDS was contained was 19.9% when the activity without additives was 100%). EDTA did not inhibit enzyme activity. Surprisingly, it has been found that 2-mercaptoethanol (2-ME) enhances the activity about twice or more. Specifically, the relative activity of the hexene uronidase of the present invention in the presence of 2 mM or 10 mM 2-mercaptoethanol was increased 2.0-fold and 2.7-fold, respectively, as compared to the absence of 2-ME (control).
【0045】2.ヘキセンウロニダーゼを生産する微生
物 ヘキセンウロニダーゼを生産するバクテリアとして東京
都江東区東雲の土壌より7−5株を分離した。7−5株
はグラム陰性の桿菌であり16S rRNAの塩基配列の解析
により既存のどの菌株とも100%一致するものがなかっ
た。最も近縁種としてはPaenibacillus lautusが16S
rRNAの塩基配列相違性0.58%で最も近縁な種類のバクテ
リアであった(M. Heyndrickx et al., Int. J. Syst.
Bacteriol.(1996) 46:988-1003)。なお、この菌の菌学
的性質は上記のとおりである。菌株#7−5はパエニバ
チルス属の新種であり、パエニバチルス・エスピー7−
5と命名され、産業技術総合研究所生命工学工業技術研
究所(新名称:独立行政法人産業技術総合研究所・特許
生物寄託センター、茨城県つくば市東1丁目1番地1中央
第6)に平成13年2月23日付けで寄託され、受託番号FER
M P-18225が与えられた。[0045] 2. Microbes producing hexene uronidase
To separate the 7-5 shares than the soil of Koto-ku, Tokyo Shinonome as bacteria to produce an object-hexene Paulo Nida zero. The 7-5 strain was a gram-negative bacillus, and the nucleotide sequence of 16S rRNA showed that there was no 100% match with any of the existing strains. Paenibacillus lautus is the most closely related 16S
It was the most closely related bacterium with rRNA sequence difference of 0.58% (M. Heyndrickx et al., Int. J. Syst.
Bacteriol. (1996) 46: 988-1003). The mycological properties of this bacterium are as described above. Strain # 7-5 is a new species of the genus Paenibacillus,
No. 5 and the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) (new name: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary, 1-1-1, Higashi 1-chome, Tsukuba, Ibaraki Prefecture) Deposit dated February 23, 2013, accession number FER
M P-18225 was given.
【0046】3.ヘキセンウロニダーゼ遺伝子のクロー
ニング ヘキセンウロニダーゼ遺伝子をクローニングするために
パエニバチルス・エスピー7−5のDNAライブラリーを
製作する。DNAライブラリーは、パエニバチルス・エス
ピー7−5から染色体DNAを抽出し、適当な制限酵素で
処理したものを適当なベクターに連結後、適合する宿主
に導入することで作製できる。染色体DNAを抽出する
には、通常の方法を用いることができる(例えば、Samb
rook ら, Molecular Cloning; Cold SpringHarbor Labo
ratory Press (1989) Vol.1のBlinとStaffordの方法)
。[0046] 3. Hexen uronidase gene claw
To produce a DNA library of Paenibacillus sp. 7-5 in order to clone the training hexene Paulo Nida synthase gene. A DNA library can be prepared by extracting chromosomal DNA from Paenibacillus sp. 7-5, treating it with an appropriate restriction enzyme, ligating it to an appropriate vector, and introducing the resulting DNA into a suitable host. Conventional methods can be used to extract chromosomal DNA (for example, Samb
rook et al., Molecular Cloning; Cold SpringHarbor Labo
ratory Press (1989) Vol.1 Blin and Stafford's method)
.
【0047】すでに精製されたパエニバチルス・エスピ
ー7−5由来のヘキセンウロニダーゼの構成アミノ酸に
基づく情報を用いてプローブ作ることが可能である。酵
素遺伝子の発現が非常に少ないタンパク質であったり、
導入されたタンパク質が宿主である大腸菌に毒性を与え
る場合はDNAライブラリーからの形質転換大腸菌でのシ
ョットガンクローニングは困難である。このためDNAラ
イブラリーから直接目的蛋白質をコードする遺伝子を取
得するために酵素タンパク質を構成するアミノ酸の情報
を基にして遺伝子をつり上げるためのプローブを作製し
た。プローブはタンパク質のN末端側のアミノ酸の配列
とタンパク質分解酵素であるリジルエンドペプチダーゼ
での消化物のアミノ酸の配列を用いて作製した。It is possible to construct a probe using information based on the constituent amino acids of hexene uronidase derived from Paenibacillus sp. 7-5 which has already been purified. A protein with very low expression of an enzyme gene,
If the introduced protein causes toxicity to the host Escherichia coli, it is difficult to perform shotgun cloning from a DNA library in transformed Escherichia coli. For this reason, in order to obtain a gene encoding a target protein directly from a DNA library, a probe for raising the gene was prepared based on information on amino acids constituting the enzyme protein. The probe was prepared using the amino acid sequence of the N-terminal side of the protein and the amino acid sequence of the digested product with lysyl endopeptidase which is a protease.
【0048】適当なサイズの遺伝子断片は同様の切断面
を持つクローニングベクターに挿入される。この遺伝子
断片を含むベクターとしては例えば、pUC系等の任意の
ベクターを用いることができるが、ファージベクターや
コスミドベクターであってもよい。これらの遺伝子断片
を含むベクターは宿主である大腸菌や酵母といった宿主
に形質転換される。形質転換された宿主は宿主が生育で
きる通常の平板プレート上で培養後、コロニーハイブリ
ダイゼーションを行い目的遺伝子の断片を含む宿主を選
抜する。コロニーハイブリダイゼーションを行う際のプ
ローブは酵素タンパク質のアミノ酸情報に基づいて作製
したプローブが用いられる。このようにしてクローニン
グした遺伝子断片の塩基配列は、放射性標識、蛍光標識
を用いるジデオキシ法、マクサムギルバート法等により
解析可能である。A gene fragment of an appropriate size is inserted into a cloning vector having a similar cut surface. As a vector containing this gene fragment, any vector such as a pUC system can be used, but a phage vector or a cosmid vector may be used. Vectors containing these gene fragments are transformed into hosts such as Escherichia coli and yeast. The transformed host is cultured on a normal plate plate on which the host can grow, and colony hybridization is performed to select a host containing a fragment of the target gene. As a probe for performing colony hybridization, a probe prepared based on amino acid information of an enzyme protein is used. The nucleotide sequence of the gene fragment thus cloned can be analyzed by a dideoxy method using a radioactive label or a fluorescent label, the Maxam-Gilbert method, or the like.
【0049】4.酵素の製造方法 次に、本発明の酵素の製造方法について説明する。 (天然ヘキセンウロニダーゼの精製)パエニバチルスス
ピー7−5を培養することによりヘキセンウロニダーゼ
を生産することができる。培養のための炭素源、窒素源
には、7−5株が資化することのできるものであればい
ずれも用いることができる。例えば、炭素源としては、
キシラン若しくはキシランを含む小麦ふすま、パルプ、
バガス、コーンファイバー、稲わら等の農産廃棄物又は
植物繊維等を使用することができる。窒素源としては、
酵母エキス、ペプトン、各種アミノ酸、大豆、コーンス
ティープリカー、各種無機窒素等の窒素化合物を用いる
ことができる。また、各種の塩類やビタミン、ミネラル
等を適宜用いることができる。[0049] 4. Method for producing the enzyme will be explained a manufacturing method of the enzyme of the present invention. (Purification of Natural Hexenuronidase) Hexenuronidase can be produced by culturing Paenibacillus sp. 7-5. Any carbon source and nitrogen source for culture can be used as long as they can be assimilated by 7-5 strains. For example, as a carbon source,
Xylan or wheat bran, pulp containing xylan,
Agricultural waste such as bagasse, corn fiber, rice straw, or plant fiber can be used. As a nitrogen source,
Nitrogen compounds such as yeast extract, peptone, various amino acids, soybean, corn steep liquor, and various inorganic nitrogens can be used. In addition, various salts, vitamins, minerals, and the like can be appropriately used.
【0050】培養温度およびpHは、菌が生育してヘキ
センウロニダーゼを生産する範囲であればいずれでも良
く、培養温度は20〜50℃、好ましくは35〜45℃、pHは
5〜9、好ましくは6〜8である。本発明の微生物を培
養した後、菌体を分離し、菌体を酵素的または物理化学
的に処理し菌体内に存在するヘキセンウロニダーゼを得
ることが出来る。かかるヘキセンウロニダーゼ粗酵素液
は、反応至適温度約35〜約55℃、好ましくは約40〜約50
℃、至適pH約5.5〜約8.5、好ましくは約6.0〜約7.5で
ある。The culture temperature and pH may be any range as long as the bacteria grow and produce hexene uronidase. The culture temperature is 20 to 50 ° C., preferably 35 to 45 ° C., and the pH is 5 to 9; Preferably it is 6-8. After culturing the microorganism of the present invention, the cells are separated, and the cells are treated enzymatically or physicochemically to obtain hexene uronidase present in the cells. Such a crude hexene uronidase enzyme solution has a reaction optimum temperature of about 35 to about 55 ° C, preferably about 40 to about 50 ° C.
° C, the optimum pH is about 5.5 to about 8.5, preferably about 6.0 to about 7.5.
【0051】また、透析、塩析、限外濾過、凍結乾燥等
により、ヘキセンウロニダーゼを濃縮又は固体化するこ
とができる。さらに、培養濾液を硫安分画、ゲル濾過に
よる分子量分画や各種イオン交換樹脂、ハイドロキシア
パタイト、等電点分画等を適宜組み合わせ、また繰り返
すことによりヘキセンウロニダーゼを精製することがで
きる。具体的な精製方法については、実施例に示す。Further, hexene uronidase can be concentrated or solidified by dialysis, salting out, ultrafiltration, freeze-drying or the like. Further, hexene uronidase can be purified by appropriately combining and repeating the culture filtrate with ammonium sulfate fractionation, molecular weight fractionation by gel filtration, various ion exchange resins, hydroxyapatite, isoelectric point fractionation, and the like. The specific purification method will be described in Examples.
【0052】(遺伝子工学的手法による遺伝子組換え型
ヘキセンウロニダーゼの精製)本発明のヘキセンウロニ
ダーゼは、クローニングされた遺伝子を発現させること
により精製することもできる。本明細書において、遺伝
子を発現させて得られた酵素を「遺伝子組換え型ヘキセ
ンウロニダーゼ」という。その手法は、適当な方法によ
って得られたヘキセンウロニダーゼ遺伝子を、適当な宿
主・ベクターを用いて発現することにより高生産するこ
とができる。発現に用いられるベクターとしては、プラ
スミドベクター、ファージベクター等が主に使われる。
宿主として、大腸菌、枯草菌、酵母等が主に使われる。
培養のための炭素源、窒素源には、資化して耐熱性キシ
ラナーゼを生産することができるものであればいずれも
用いることができる。例えば、炭素源としては、小麦ふ
すま、パルプ、バカス、コーンファイバー、稲わら等の
農業廃棄物又は植物繊維等を使用することができる。窒
素源としては、酵母エキス、ペプトン、各種アミノ酸、
大豆、コーンスティープリカー、各種無機窒素等の窒素
化合物を用いることができる。また、各種塩類、ビタミ
ン、ミネラル等を適宜用いることができる。培養温度及
びpHは、菌が耐熱性キシラナーゼを生産する範囲であれ
ばいずれでも良く、培養温度は好ましくは37℃、pHは好
ましくは7である。酵素の精製方法としては、硫安分
画、ゲル濾過による分子量分画や各種イオン交換樹脂、
ハイドロキシアパタイト、等電点分画等を適宜組み合わ
せ、また繰り返すことにより精製することができる。得
られた精製酵素が求めるキシラナーゼであるかの確認
は、得られた精製酵素の分子量、至適pH、至適温度、N
末端アミノ酸配列等をパエニバチルスエスピー7−5株
の生産したヘキセンウロニダーゼと比較することにより
判断できる。具体的な酵素の取得については、実施例に
示す。(Purification of Recombinant Hexenuronidase by Genetic Engineering) The hexenuronidase of the present invention can also be purified by expressing a cloned gene. In the present specification, an enzyme obtained by expressing a gene is referred to as “recombinant hexene uronidase”. According to this technique, hexene uronidase gene obtained by an appropriate method can be highly produced by expressing it using an appropriate host vector. As a vector used for expression, a plasmid vector, a phage vector and the like are mainly used.
Escherichia coli, Bacillus subtilis, yeast and the like are mainly used as hosts.
As the carbon source and the nitrogen source for cultivation, any source that can assimilate and produce thermostable xylanase can be used. For example, as the carbon source, agricultural waste such as wheat bran, pulp, bacas, corn fiber, rice straw, or plant fiber can be used. Nitrogen sources include yeast extract, peptone, various amino acids,
Nitrogen compounds such as soybean, corn steep liquor and various inorganic nitrogens can be used. In addition, various salts, vitamins, minerals, and the like can be appropriately used. The culture temperature and pH may be any as long as the bacteria produce thermostable xylanase. The culture temperature is preferably 37 ° C., and the pH is preferably 7. Enzyme purification methods include ammonium sulfate fractionation, molecular weight fractionation by gel filtration and various ion exchange resins,
Purification can be performed by appropriately combining and repeating hydroxyapatite, isoelectric focusing, and the like. Whether the obtained purified enzyme is the desired xylanase can be determined by determining the molecular weight, optimum pH, optimum temperature, N
It can be determined by comparing the terminal amino acid sequence and the like with hexene uronidase produced by Paenibacillus sp. Strain 7-5. The specific acquisition of the enzyme will be described in Examples.
【0053】5.パルプの漂白方法 次に、本発明の酵素を用いたパルプの漂白方法について
説明する。化学パルプ製造工程において、本発明のヘキ
センウロニダーゼ(遺伝子組換え型を含む)パエニバチ
ルス(Paenibacillus)属に属する菌株パエニバチルス
・エスピー7−5の培養物でパルプを処理することで漂
白を行なうことができる。さらに酵素処理の前後、ある
いは途中に化学漂白及び/またはアルカリ抽出を行なう
ことでパルプの漂白を行なうことができる。[0053] 5. Bleaching process of pulp will be described bleaching process of the pulp using an enzyme of the present invention. In the chemical pulp production process, bleaching may be carried out by treating pulp with a culture of a strain Paenibacillus sp. 7-5 belonging to the hexene uronidase (including a recombinant type) Paenibacillus genus of the present invention. it can. Further, pulp can be bleached by performing chemical bleaching and / or alkali extraction before, during or after the enzyme treatment.
【0054】パルプに処理する培養物又は酵素量につい
ては、ヘキセンウロニダーゼ単位としてパルプの絶乾重
量1gあたり約0.1〜約5U、好ましくは約0.5〜約3
U添加すればよい。反応条件は培養濾液(粗酵素液)の
場合、反応温度約40〜約70℃、pH約5〜約8であり、
精製酵素の場合は反応温度約40〜約70℃、pH約5〜約
8である。反応時間は、約0.2〜約24時間、好ましくは
約0.5〜約8時間である。化学漂白に用いる試薬として
は、塩素、二酸化塩素、二酸化窒素、次亜塩素酸塩、酸
素、過酸化水素、オゾン等が挙げられる。またアルカリ
抽出には、当業者として公知の多くのアルカリ性化合物
を用いることができる。アルカリ抽出には、水酸化ナト
リウム換算で約0.5〜約3%(対絶乾パルプ)のアルカ
リを用い、酸素や過酸化水素等を添加しながらアルカリ
処理を行うことができる。Regarding the amount of the culture or the enzyme to be processed into the pulp, about 0.1 to about 5 U, preferably about 0.5 to about 3 U, per gram of the absolute dry weight of the pulp, as hexene uronidase units.
U may be added. The reaction conditions for the culture filtrate (crude enzyme solution) are a reaction temperature of about 40 to about 70 ° C. and a pH of about 5 to about 8,
In the case of a purified enzyme, the reaction temperature is about 40 to about 70 ° C, and the pH is about 5 to about 8. The reaction time is about 0.2 to about 24 hours, preferably about 0.5 to about 8 hours. Reagents used for chemical bleaching include chlorine, chlorine dioxide, nitrogen dioxide, hypochlorite, oxygen, hydrogen peroxide, ozone and the like. Many alkaline compounds known to those skilled in the art can be used for the alkali extraction. In the alkali extraction, an alkali of about 0.5 to about 3% (based on absolute dry pulp) in terms of sodium hydroxide can be used, and the alkali treatment can be performed while adding oxygen, hydrogen peroxide and the like.
【0055】[0055]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されない。 〔実施例1〕粗酵素液の調製 グルコース1.0%、ペプトン0.5%、酵母抽出物0.5%、
K2HPO4 0.1%、MgSO4・7H2O 0.02%を含む液体培地10ml
(pH7.0 )を、内径25mm試験管に採り、紙栓をした後
121℃で15分間蒸気滅菌した。これにパエニバチルス・
エスピー7−5を1白金耳植菌し、37℃で往復振盪培養
した(振幅25mm、300往復/分)。上記条件にて24時間
の培養終了後、遠心分離(10,000rpm ×10分)して菌体
を分離し、菌体を10mlの50mMリン酸バッファーに懸濁し
た、菌体の懸濁液は氷上で超音波破砕機(SONIFIER 45
0、ブランソン社製)を用いて出力10kHzにて5分処理
し、ヘキセンウロニダーゼの粗酵素液を得た。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Example 1 Preparation of Crude Enzyme Solution 1.0% glucose, 0.5% peptone, 0.5% yeast extract,
K 2 HPO 4 0.1%, MgSO 4 · 7H 2 O liquid medium 10ml containing 0.02%
(PH 7.0) into a 25 mm inner diameter test tube
Steam sterilized at 121 ° C. for 15 minutes. This is Paenibacillus
One platinum loop of SP7-5 was inoculated and cultured at 37 ° C with reciprocating shaking (amplitude: 25 mm, 300 reciprocations / min). After culturing for 24 hours under the above conditions, the cells were separated by centrifugation (10,000 rpm × 10 minutes), and the cells were suspended in 10 ml of 50 mM phosphate buffer. The cell suspension was placed on ice. Ultrasonic crusher (SONIFIER 45
(Branson) at an output of 10 kHz for 5 minutes to obtain a crude enzyme solution of hexene uronidase.
【0056】200μMの合成基質溶液をリン酸バッファー
(pH7.0:100mM)にて作製した。この基質溶液10μlに
対し酵素液10μlを添加し、30分間、37℃にてインキュ
ベートした。基質はウンベリフェリル-4-デオキシ-ヘキ
ス-4-エノピラシドウロン酸である(実施例6参照)。
その後グリシン-NaOHバッファー(pH10.5:500mM)を100
μlを反応系に添加し酵素反応を停止させた。検量線は
既知濃度の4-O-メチルウンベリフェロン(シグマ社製)
を用いて作製した。ヘキセンウロニダーゼ活性は、上記
の条件で1分間に1μmolのヘキセンウロン酸を生成す
る酵素量を1ユニット(Unit)とした。その結果、粗酵
素液中のヘキセンウロニダーゼ活性は、0.05U/mlであっ
た。A 200 μM synthetic substrate solution was prepared in a phosphate buffer (pH 7.0: 100 mM). 10 μl of the enzyme solution was added to 10 μl of the substrate solution, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The substrate is umbelliferyl-4-deoxy-hex-4-enopyransideuronic acid (see Example 6).
Then, add glycine-NaOH buffer (pH10.5: 500mM) to 100
μl was added to the reaction system to stop the enzyme reaction. The calibration curve is a known concentration of 4-O-methylumbelliferone (Sigma)
It was produced using. The hexene uronidase activity was defined as the amount of an enzyme that produces 1 μmol of hexenuronic acid per minute under the above conditions as 1 unit. As a result, the hexene uronidase activity in the crude enzyme solution was 0.05 U / ml.
【0057】〔実施例2〕ヘキセンウロニダーゼの精製 グルコース1.0%、ペプトン0.5 %、酵母抽出物0.5
%、K2HPO4 0.1%、MgSO4・7H2O 0.02 %、pH7.0 の
液体培地50mlを500 ml容坂口フラスコに取り綿栓をした
後、121 ℃で15分間蒸気滅菌した。これに実施例1で得
られた培養液を1ml加え、37℃、1日往復振盪培養(振
幅10cm、100 往復/分)した。培養終了後、遠心分離
(8,000rpm×10分) により培養上清を得た。この培養
上清を硫安分画し、20〜60%画分を遠心分離(20,000rp
m ×10分)にて回収した後、0.9M硫酸アンモニウムを含
む20mMリン酸バッファー(pH7.0)を外液として透析
を行った。得られた粗酵素液について、0.9M硫酸アンモ
ニウムを含む20mMリン酸バッファー(pH7.0)で平衡
化したブチルトヨパール650-M (東ソー、直径2.5cm ×
30cm)を用いて疎水クロマトグラフィーを行った。平衡
化に用いたバッファーを使って十分にカラムを洗浄した
のち、リン酸バッファー中の硫酸アンモニウム濃度を0.
9Mから0Mまで落とす濃度勾配で吸着画分を溶出し、3.5m
lずつ分画した。その結果、ヘキセンウロニダーゼ活性
は1つのピークで溶出した。[Example 2] Purification of hexene uronidase 1.0% glucose, 0.5% peptone, 0.5% yeast extract
%, K 2 HPO 4 0.1%, MgSO 4 .7H 2 O 0.02%, pH 7.0, 50 ml of a liquid medium was placed in a 500 ml Sakaguchi flask, stoppered with cotton, and steam sterilized at 121 ° C. for 15 minutes. 1 ml of the culture solution obtained in Example 1 was added thereto, followed by shaking culture at 37 ° C. for 1 day with shaking (amplitude: 10 cm, 100 reciprocations / minute). After completion of the culture, a culture supernatant was obtained by centrifugation (8,000 rpm × 10 minutes). The culture supernatant was fractionated with ammonium sulfate, and the 20-60% fraction was centrifuged (20,000 rp).
(m × 10 minutes), and dialysis was performed using 20 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.9 M ammonium sulfate as an external solution. About the obtained crude enzyme solution, butyl Toyopearl 650-M (Tosoh, 2.5 cm in diameter) equilibrated with 20 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.9 M ammonium sulfate.
30 cm) for hydrophobic chromatography. After thoroughly washing the column with the buffer used for equilibration, adjust the ammonium sulfate concentration in the phosphate buffer to 0.
The adsorbed fraction was eluted with a concentration gradient of 9M to 0M, and 3.5m
Each l was fractionated. As a result, hexene uronidase activity eluted in one peak.
【0058】次に、活性画分を回収し、リン酸バッファ
ー(pH7.0)を外液として透析し、同バッファーにて平
衡化されたDEAEトヨパール650-M(東ソー、直径2.5cm
×30cm)にて陰イオン交換クロマトグラフィーを行っ
た。同バッファーで洗浄後、バッファー中のNaCl濃度を
0Mから0.5M間で上昇させるグラジエントをかけて吸着画
分を溶出し、3.0mlずつ分画した。ヘキセンウロニダー
ゼは一つのピークとして回収された。Next, the active fraction was collected, dialyzed against phosphate buffer (pH 7.0) as an external solution, and DEAE Toyopearl 650-M (Tosoh, 2.5 cm in diameter) equilibrated with the buffer.
× 30 cm) to perform anion exchange chromatography. After washing with the same buffer, adjust the NaCl concentration in the buffer.
The adsorbed fraction was eluted by applying a gradient increasing from 0 M to 0.5 M, and fractionated by 3.0 ml. Hexenuronidase was recovered as one peak.
【0059】回収したヘキセンウロニダーゼ画分をセン
トリコン(アミコン)にて容量を2.0mlにまで濃縮し
た。リン酸バッファー(pH7.0)を用いて平衡化された
セファクリルS-200(2.5cm×95cm)(ファルマシア)の
カラムにヘキセンウロニダーゼをアプライしNaCl50mMを
含む50mMリン酸バッファー(pH7.0)を用いてゲル濾過
を行った。流速は30ml/hrとし5mlずつ回収した。ヘキセ
ンウロニダーゼは一本のピークとして回収された。回収
したヘキセンウロニダーゼ画分はセントリコン(アミコ
ン)にて容量を1.0mlにまで濃縮した。The collected hexene uronidase fraction was concentrated to a volume of 2.0 ml with Centricon (Amicon). Hexeneuronidase was applied to a column of Sephacryl S-200 (2.5 cm x 95 cm) (Pharmacia) equilibrated with phosphate buffer (pH 7.0), and 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 50 mM NaCl Gel filtration was performed using. The flow rate was 30 ml / hr and 5 ml was collected. Hexenuronidase was recovered as a single peak. The recovered hexene uronidase fraction was concentrated to a volume of 1.0 ml with Centricon (Amicon).
【0060】次に濃縮された酵素サンプルを脱塩し、ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動を行った。電気泳動は濃
縮ゲル4.5%、泳動ゲル10%にて50mAにて泳動し、泳動の
先端がゲル末端から5mmの位置に来るまで泳動した。泳
動後、ポリアクリルアミドゲルを100μMの合成基質を含
むリン酸バッファー(pH7.0)中に浸し、40℃にて15分
保持し、ゲル中の酵素と合成基質を反応させた。UVラン
プ(CHROMATO-VUE CABINET MODEL CC-60、UVP, INC.)に
てバンドを照らすとゲルの中央より少し下側に酵素活性
を示す青白い蛍光を発するタンパク質のバンドが確認さ
れた。この蛍光を発するタンパク質を含むゲルを切り出
し、4℃にて24時間保持し、3mlの50mMリン酸バッファ
ー(pH7.0)にて酵素蛋白を抽出した。酵素を含む抽出
液は脱塩後、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動を行
いタンパク質の純度を検定した。泳動は濃縮ゲルが4.5
%、泳動ゲルが10%の濃度で行い、酵素蛋白が均一に精製
されていることを確認した。該電気泳動上、目的の酵素
は分子量約40,000のところに移動した。粗酵素液に対す
る精製ヘキセンウロニダーゼの収率は0.28%であり、比
活性は3.59U/mgであった。Next, the concentrated enzyme sample was desalted and subjected to polyacrylamide gel electrophoresis. In the electrophoresis, electrophoresis was carried out at 50 mA on a 4.5% concentrated gel and 10% electrophoretic gel, and the electrophoresis was performed until the tip of the electrophoresis reached a position 5 mm from the end of the gel. After the electrophoresis, the polyacrylamide gel was immersed in a phosphate buffer (pH 7.0) containing 100 μM of a synthetic substrate, kept at 40 ° C. for 15 minutes, and allowed to react the enzyme in the gel with the synthetic substrate. When the band was illuminated with a UV lamp (CHROMATO-VUE CABINET MODEL CC-60, UVP, INC.), A pale fluorescent protein band showing enzymatic activity was confirmed slightly below the center of the gel. The gel containing the protein emitting fluorescence was cut out, kept at 4 ° C. for 24 hours, and the enzyme protein was extracted with 3 ml of 50 mM phosphate buffer (pH 7.0). After desalting the extract containing the enzyme, SDS polyacrylamide gel electrophoresis was performed to test the purity of the protein. For electrophoresis, the concentrated gel was 4.5
%, And electrophoresis gel was performed at a concentration of 10%, and it was confirmed that the enzyme protein was uniformly purified. On the electrophoresis, the target enzyme moved to a position where the molecular weight was about 40,000. The yield of purified hexene uronidase based on the crude enzyme solution was 0.28%, and the specific activity was 3.59 U / mg.
【0061】〔実施例3〕パエニバチルス・エスピー7
−5染色体DNAの調製 グルコース1.0%、ペプトン0.5%、酵母抽出物0.5
%、K2HPO4 0.1%、MgSO 4・7H2O 0.02%、pH7.0の
液体培地50mlを500ml容坂口フラスコに取り綿栓をした
後、121℃で15分間蒸気滅菌した。これにパエニバチル
ス・エスピー7−5株を1白金耳植菌し、37℃で一晩往
復振盪培養(振幅10cm、100 往復/分)した。培養終了
後、遠心分離(10,000 rpm×10分)により菌体を得た。Example 3 Paenibacillus sp. 7
Preparation of -5 chromosomal DNA Glucose 1.0%, Peptone 0.5%, Yeast extract 0.5
%, KTwoHPOFour 0.1%, MgSO Four・ 7HTwoO 0.02%, pH 7.0
50 ml of liquid medium was placed in a 500 ml Sakaguchi flask and a cotton plug was placed.
Thereafter, steam sterilization was performed at 121 ° C. for 15 minutes. This is Paenibacill
Inoculate one loopful of S.P.S. strain 7-5 and go overnight at 37 ° C.
The cells were cultured with shaking (amplitude 10 cm, 100 reciprocations / minute). End of culture
Thereafter, cells were obtained by centrifugation (10,000 rpm × 10 minutes).
【0062】本菌体を5mlのグルコース−リゾチーム溶
液(50mMグルコース、10mM EDTA 、25mM Tris-HCl 緩衝
液(pH8.0)、4mg/ml リゾチーム)に懸濁し、室温で
15分放置した。5mlのアルカリ溶液(0.2N NaOH、1%
SDS)を加え、穏やかに混ぜ、氷中にて15分間冷却し
た。この後、フェノール抽出、クロロホルム抽出を行な
い、抽出した水層部分を5mMEDTAを含む10mMのTE溶液
に対して4℃にて透析を行いゲノムDNAを得た。The cells were suspended in 5 ml of a glucose-lysozyme solution (50 mM glucose, 10 mM EDTA, 25 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 4 mg / ml lysozyme) and allowed to stand at room temperature.
Left for 15 minutes. 5 ml of alkaline solution (0.2N NaOH, 1%
SDS) was added, mixed gently, and cooled in ice for 15 minutes. Thereafter, phenol extraction and chloroform extraction were performed, and the extracted aqueous layer was dialyzed at 4 ° C. against a 10 mM TE solution containing 5 mM EDTA to obtain genomic DNA.
【0063】〔実施例4〕ヘキセンウロニダーゼの内部
アミノ酸配列の決定 まず、実施例2の方法でヘキセンウロニダーゼを精製し
た。次に、この精製タンパク質のN末端側のアミノ酸配
列をエドマン分解法により気相シーケンサー(G 1000A
、Hewlett Packrd)を用いて決定した、これをHEX3
(配列番号3)とする。精製ヘキセンウロニダーゼをリ
ジルエンドペプチダーゼ(Achromobacter Protease I)
にて消化し、消化されたペプチドフラグメントはポリア
クリルアミドゲル電気泳動にて分離し精製した。分離精
製されたペプチドフラグメントを気相シーケンサーにて
分析し、内部アミノ酸配列HEX4(配列番号4)、HEX5
(配列番号5)、HEX6(配列番号6)をそれぞれ決定し
た。HEX3, HEX4, HEX5およびHEX6は以下の配列を有す
る。 HEX3:ヘキセンウロニダーゼのN末端からのアミノ酸配
列 Met-Trp-Glu-Gln-Ala-Ile-Met-Asp-Ala-Val-Glu-Lys-Th
r-Lys-Arg-Asn-Val-Gly-Leu-Phe-Pro-Met-Lys-Phe-Pro-
His-Ile-Thr-Ala(配列番号3) HEX4:ヘキセンウロニダーゼの内部アミノ酸配列 Gly-Leu-Leu-Thr-Asp-Ala-Val-Glu-Lys(配列番号4) HEX5:ヘキセンウロニダーゼの内部アミノ酸配列 Asp-Thr-Ala-Ile-Ala-Gln-Leu-Glu-Asp-Tyr-Lys(配列
番号5) HEX6:ヘキセンウロニダーゼの内部アミノ酸配列 Lys-Met-Ile-Ser-Leu-Val-Asn-Arg-Tyr-Ser(配列番号
6)[Example 4] Determination of internal amino acid sequence of hexene uronidase First, hexene uronidase was purified by the method of Example 2. Next, the amino acid sequence on the N-terminal side of the purified protein was analyzed by Edman degradation method using a gas phase sequencer (G1000A).
, Hewlett Packrd).
(SEQ ID NO: 3). Purified hexene uronidase is converted to lysyl endopeptidase (Achromobacter Protease I)
And the digested peptide fragments were separated and purified by polyacrylamide gel electrophoresis. The separated and purified peptide fragments were analyzed by a gas-phase sequencer, and the internal amino acid sequence HEX4 (SEQ ID NO: 4), HEX5
(SEQ ID NO: 5) and HEX6 (SEQ ID NO: 6) were determined. HEX3, HEX4, HEX5 and HEX6 have the following sequences. HEX3: amino acid sequence from N-terminus of hexene uronidase Met-Trp-Glu-Gln-Ala-Ile-Met-Asp-Ala-Val-Glu-Lys-Th
r-Lys-Arg-Asn-Val-Gly-Leu-Phe-Pro-Met-Lys-Phe-Pro-
His-Ile-Thr-Ala (SEQ ID NO: 3) HEX4: internal amino acid sequence of hexene uronidase Gly-Leu-Leu-Thr-Asp-Ala-Val-Glu-Lys (SEQ ID NO: 4) HEX5: hexene uronidase Internal amino acid sequence of Asp-Thr-Ala-Ile-Ala-Gln-Leu-Glu-Asp-Tyr-Lys (SEQ ID NO: 5) HEX6: Internal amino acid sequence of hexene uronidase Lys-Met-Ile-Ser-Leu- Val-Asn-Arg-Tyr-Ser (SEQ ID NO: 6)
【0064】〔実施例5〕ヘキセンウロニダーゼ遺伝子
を含むDNA断片のクローニング 実施例3で調製したゲノムDNA100μg相当分をBamHI、Kp
nI、SalI、PstIの各制限酵素100ユニットにて各37℃に
て18時間消化し、更に100ユニットの制限酵素を追加し
て更に6時間反応させた。この反応液からフラグメント
化したDNA量で10μg相当分を0.8%アガロースゲル電気泳
動にかけた。電気泳動後サイバーグリーンI(BMA社製)
にて泳動されたDNA断片を染色し、泳動を確認後、サザ
ンブロット法により、ナイロンメンブレン(ハイボンド
N+:アマシャム社製)にDNAをトランスファーした。[Example 5] Cloning of DNA fragment containing hexene uronidase gene An equivalent of 100 µg of genomic DNA prepared in Example 3 was used for BamHI, Kp
The digestion was carried out at 37 ° C. for 18 hours with 100 units of each restriction enzyme of nI, SalI, and PstI, and further 100 units of restriction enzyme was added and reacted for further 6 hours. An amount corresponding to 10 μg of the amount of DNA fragmented from this reaction solution was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis. After electrophoresis, Cyber Green I (BMA)
After the DNA fragment electrophoresed was stained to confirm electrophoresis, the DNA was transferred to a nylon membrane (Hybond N +: manufactured by Amersham) by Southern blotting.
【0065】(サザンハイブリダイゼーション用プロー
ブの作製)実施例4で得られたN末端アミノ酸配列HEX3
(配列番号3)と内部アミノ酸配列HEX4(配列番号4)
を基にしてPCR用プライマーを設計した。設計したプラ
イマーに基づき化学合成を行い、 プライマー1:5'-ATGTGGGARCARGCIATHATGGAYGCNGTNG-
3'(配列番号7)(ここで、RはGまたはA、Iはイノシン、
HはAまたはCまたはT、YはTまたはC、NはAまたはCまたは
GまたはTをそれぞれ示す。) プライマー2:5'-TTRTARTCYTCIAGYTGIGCDATNG-3'(配列
番号8)(ここで、RはGまたはA、Iはイノシン、HはAま
たはCまたはT、YはTまたはC、NはAまたはCまたはGまた
はT、DはAまたはGまたはTをそれぞれ示す。)を得た。
この2本のプライマーを用い、サーマルサイクラー(パ
ーキンエルマー社製)を使ってPCRを行い、全長221bpの
PCRフラグメントを得た。PCR法の手順は一般的な仕方で
問題ないが、唯一指定されるべき条件としてはアニーリ
ングの条件として55.5℃を指定する。(Preparation of Southern Hybridization Probe) N-terminal amino acid sequence HEX3 obtained in Example 4
(SEQ ID NO: 3) and internal amino acid sequence HEX4 (SEQ ID NO: 4)
Based on the above, a primer for PCR was designed. Perform chemical synthesis based on the designed primers. Primer 1: 5'-ATGTGGGARCARGCIATHATGGAYGCNGTNG-
3 ′ (SEQ ID NO: 7) (where R is G or A, I is inosine,
H is A or C or T, Y is T or C, N is A or C or
Indicates G or T, respectively. Primer 2: 5'-TTRTARTCYTCIAGYTGIGCDATNG-3 '(SEQ ID NO: 8) (where R is G or A, I is inosine, H is A or C or T, Y is T or C, N is A or C or G or T and D indicate A or G or T, respectively).
Using these two primers, PCR was performed using a thermal cycler (manufactured by PerkinElmer) to obtain a 221 bp full length.
The PCR fragment was obtained. The procedure of the PCR method is not a problem in a general manner, but the only condition to be specified is to specify 55.5 ° C. as the annealing condition.
【0066】二本鎖DNA PCRフラグメントをTAクローニ
ングキット(INVITROGEN社製)を用いてクローニングし
た。クローニングされたPCRフラグメントはDNAシーケン
サー(Model 310、ABI社製)を用い、その塩基配列を解
読したところ、5'末端側から32bp以降に配列番号3のア
ミノ酸をコードするDNA配列が存在した。このことからP
CRフラグメントはヘキセンウロニダーゼのN末端側から2
21bpの遺伝子断片と相補するDNA断片である。このDNA断
片をフルオレセインによるラベルキット(Gene Images
TM、アマシャム-ファルマシア社製)を用いて、そのDNA
鎖にランダムにフルオロセインで標識された核酸を導入
しDNA鎖自体を標識した。The double-stranded DNA PCR fragment was cloned using a TA cloning kit (manufactured by INVITROGEN). When the base sequence of the cloned PCR fragment was decoded using a DNA sequencer (Model 310, manufactured by ABI), a DNA sequence encoding the amino acid of SEQ ID NO: 3 was found 32 bp or less from the 5 'end. From this, P
The CR fragment is 2 from the N-terminal side of hexene uronidase.
It is a DNA fragment complementary to a 21 bp gene fragment. This DNA fragment was labeled with a fluorescein label kit (Gene Images
TM , Amersham-Pharmacia)
Fluorescein-labeled nucleic acid was randomly introduced into the strand to label the DNA strand itself.
【0067】あらかじめ準備された遺伝子クローニング
用のナイロンメンブレンをハイブリダイゼーション用の
バッグに入れて60℃にてチャーチリン酸バッファー(Ch
urchおよびGilbert, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:1
991-1995 (1984))に浸し、なじませておく。その後ラ
ンダムに標識したPCR DNAフラグメント10ngをこれに
添加し、60℃にて24時間ハイブリダイズさせた。次に洗
浄バッファー(1%SDSを含む40mMチャーチリン酸バッ
ファー)を用いて60℃にて5分洗浄、洗浄バッファー
を捨てて同一の方法を4回繰り返した。余分な液を除い
た後、標識核酸検出キット(Gene ImagesTM)を用いて
検出した。A nylon membrane for gene cloning prepared in advance is placed in a hybridization bag, and the mixture is incubated at 60 ° C. with a church phosphate buffer (Ch.
urch and Gilbert, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 1.
991-1995 (1984)). Thereafter, 10 ng of a randomly labeled PCR DNA fragment was added thereto and hybridized at 60 ° C. for 24 hours. Next, the plate was washed with a washing buffer (40 mM church phosphate buffer containing 1% SDS) at 60 ° C. for 5 minutes, the washing buffer was discarded, and the same method was repeated four times. After removing excess liquid, detection was performed using a labeled nucleic acid detection kit (Gene Images ™ ).
【0068】プローブのシグナルの中で適当なサイズの
DNAフラグメントとしてBamHI消化物の中の約4000bpのDN
Aフラグメントを選択した。#7-5由来のゲノムDNAを20μ
gに対してBamHI(宝酒造製)を用い完全消化後0.8%
のアガロースゲル電気泳動を行い、サイバーグリーンI
を用いて染色後、同一ゲル上にて泳動したラムダHindII
Iのマーカー(東洋紡製)を目印に約4000bp付近のDNAを
ゲルをスライスして抽出し、ヘキセンウロニダーゼの遺
伝子を含むDNAフラグメントを得た。また、この時ゲル
からのDNAフラグメントの抽出はイージートラップ(宝
酒造製)を用いた。In the signal of the probe, an appropriate size
About 4000 bp DN in BamHI digest as DNA fragment
The A fragment was selected. 20μ of genomic DNA from # 7-5
0.8% after complete digestion using BamHI (Takara Shuzo)
Perform agarose gel electrophoresis on Cyber Green I
Lambda HindII electrophoresed on the same gel after staining with
Using a marker I (manufactured by Toyobo) as a mark, a DNA of about 4000 bp was sliced and extracted from the gel to obtain a DNA fragment containing the hexene uronidase gene. At this time, DNA fragments were extracted from the gel using an easy trap (Takara Shuzo).
【0069】抽出した約4000bpのフラグメントは両端が
BamHIサイトであるためpUC19のクローニングベクター
(宝酒造)をあらかじめBamHIで消化後末端をアルカリ
フォスファターゼで脱リン酸化し、このベクターにライ
ゲーションした。ライゲーションはライゲーションキッ
トVer.II(宝酒造製)を用いた、またホストにJM109
(宝酒造製)を使用し、ヘキセンウロニダーゼの遺伝子
を持つ陽性クローンを選抜した。選抜にはサザンハイブ
リダイゼーションに用いたPCRフラグメントを蛍光標識
し使用したところ、約800個のライブラリー中に2個
の陽性クローンを得た。これをB15、B26と呼ぶ。B15を
培養後プラスミドを回収し、このB15が保有するpUC19内
のインサート上に存在するヘキセンウロニダーゼ遺伝子
を配列決定した。ヘキセンウロニダーゼ遺伝子はその配
列中にBamHIサイトをもたなかったため結果として構造
遺伝子の全長を得ることが出来、配列も読むことが出来
た。ヘキセンウロニダーゼ遺伝子はその配列中に精製ヘ
キセンウロニダーゼをリジルエンドペプチダーゼ処理し
た時に得られた内部配列のペプチドが存在していた。ま
た遺伝子の塩基配列1125bpから想定されるタンパク質の
分子量は43410であり、これも精製酵素のSDS-PAGEから
得られたデータである約40000とほぼ一致した。決定さ
れたへキセンウロニダーゼのアミノ酸配列およびその遺
伝子のヌクレオチド配列はそれぞれ、配列番号1、配列番
号2として示した。The approximately 4000 bp fragment thus extracted has both ends.
Since it is a BamHI site, the cloning vector of pUC19 (Takara Shuzo) was digested with BamHI in advance, the terminal was dephosphorylated with alkaline phosphatase, and ligated to this vector. Ligation was performed using Ligation Kit Ver.II (Takara Shuzo).
(Manufactured by Takara Shuzo), and a positive clone having the hexene uronidase gene was selected. For selection, the PCR fragment used for Southern hybridization was fluorescently labeled and used. As a result, two positive clones were obtained in about 800 libraries. These are called B15 and B26. After culturing B15, the plasmid was recovered, and the hexene uronidase gene present on the insert in pUC19 carried by B15 was sequenced. Since the hexene uronidase gene did not have a BamHI site in its sequence, the full length of the structural gene could be obtained and the sequence could be read. The hexene uronidase gene contained in its sequence a peptide having an internal sequence obtained when purified hexene uronidase was treated with lysyl endopeptidase. Further, the molecular weight of the protein estimated from the nucleotide sequence of 1125 bp of the gene was 43410, which almost coincided with about 40,000 obtained from SDS-PAGE of the purified enzyme. The determined amino acid sequence of hexene uronidase and the nucleotide sequence of its gene are shown as SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, respectively.
【0070】なお、本発明のヘキセンウロニダーゼをコ
ードするDNAを含むプラスミドpUC19(7-5)は、大腸菌JM1
09株に導入されて、E. coli JM109/pUC19(7-5)の名称で
産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所(新名称:
独立行政法人産業技術総合研究所・特許生物寄託センタ
ー、茨城県つくば市東1丁目1番地1中央第6)に平成13
年2月23日付けで寄託され、受託番号FERM P-18226が与
えられている。 〔実施例6〕ヘキセンウロニダーゼ用基質としての蛍光
性ヘキセンウロン酸誘導体の合成 1.(トリ−O−アセチル−α−ガラクトピラノシルブ
ロミド)ウロン酸メチルエステル(I)の合成The plasmid pUC19 (7-5) containing the DNA encoding the hexene uronidase of the present invention was prepared from Escherichia coli JM1
Introduced into strain 09, and under the name E. coli JM109 / pUC19 (7-5), National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) (new name:
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Organism Depositary Center, 1-1-1, Higashi 1-chome, Tsukuba City, Ibaraki Pref.
Deposited on February 23, 2016 and given accession number FERM P-18226. [Example 6] Synthesis of fluorescent hexenuronic acid derivative as substrate for hexene uronidase Synthesis of (tri-O-acetyl-α-galactopyranosyl bromide) uronic acid methyl ester (I)
【0071】[0071]
【化1】 (テトラ−O−アセチル−β−ガラクトピラノシド)ウ
ロン酸メチルエステル3.76g(10mmol)を窒素下0℃で30
%臭素酸・酢酸溶液(25mg)に溶解し、1時間攪拌した
後、さらに室温で1時間攪拌した。反応終了後、ジクロ
ロメタン(100ml)を加え、氷水および冷重曹水で各5
回抽出した。有機層を分離し、無水硫酸ナトリウム上で
乾燥し、溶媒を留去し、表題化合物(I)4.0g(収率100
%)を得た。 2.(ウンベリフェリルトリ−O−アセチル−ガラクト
ピラノシド)ウロン酸メチルエステル(II)の合成Embedded image 3.76 g (10 mmol) of (tetra-O-acetyl-β-galactopyranoside) uronic acid methyl ester were added at 0 ° C. under nitrogen for 30 minutes.
The solution was dissolved in a 25% bromic acid / acetic acid solution (25 mg), stirred for 1 hour, and further stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, dichloromethane (100 ml) was added, and the mixture was added with ice water and cold aqueous sodium bicarbonate solution for 5 times each.
Extracted times. The organic layer was separated, dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off, and 4.0 g of the title compound (I) (100% yield) was obtained.
%). 2. Synthesis of (umbelliferyl tri-O-acetyl-galactopyranoside) uronic acid methyl ester (II)
【0072】[0072]
【化2】 (トリ−O−アセチル−ガラクトピラノシルブロミド)
ウロン酸メチルエステル3.0g(7.5mmol)、ウンベリフェ
ロン1.32g(7.5mmol)、4Aモレキュラーシーブズ10g、無
水アセトニトリル20mlを窒素下、室温で1時間攪拌し
た。次に、炭酸銀9.0g(3.2mmol)を加え、一昼夜攪拌し
た。反応終了後、反応液をセライトでろ過し、ジクロロ
メタンで溶出した。ジクロロメタン溶出液は、飽和重炭
酸ナトリウム水溶液で5回抽出し、有機層を分離し、無
水硫酸ナトリウム上で乾燥した。溶媒を留去した後、反
応生成物をシリカゲルクロマトグラフィーで処理し、ジ
クロロメタン−メタノール(97:3)の画分から表題化合
物(II)2.92g(収率79%)を得た。 3.(ウンベリフェリル−ジ−O−アセチル−4−デオ
キシ−ヘキス−4−エノピラノシド)ウロン酸メチルエ
ステル(III)の合成Embedded image (Tri-O-acetyl-galactopyranosyl bromide)
3.0 g (7.5 mmol) of uronic acid methyl ester, 1.32 g (7.5 mmol) of umbelliferone, 10 g of 4A molecular sieves, and 20 ml of anhydrous acetonitrile were stirred under nitrogen at room temperature for 1 hour. Next, 9.0 g (3.2 mmol) of silver carbonate was added, and the mixture was stirred overnight. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered through Celite and eluted with dichloromethane. The dichloromethane eluate was extracted five times with a saturated aqueous sodium bicarbonate solution, the organic layer was separated, and dried over anhydrous sodium sulfate. After evaporating the solvent, the reaction product was subjected to silica gel chromatography to obtain 2.92 g (yield 79%) of the title compound (II) from a fraction of dichloromethane-methanol (97: 3). 3. Synthesis of (umbelliferyl-di-O-acetyl-4-deoxy-hex-4-enopyranoside) uronic acid methyl ester (III)
【0073】[0073]
【化3】 (ウンベリフェリルトリ−O−アセチル−ガラクトピラ
ノシド)ウロン酸メチルエステル200mg(0.4mmol)の無水
THF5ml中の溶液に窒素下、室温でDBU(1,8-diaz
abicyclo[5.4.0]undec-7-ene)を200μl(4当量)添加
し、30分攪拌した。反応終了後、反応液を酢酸エチルで
希釈し、蒸留水で洗浄後、無水硫酸ナトリウム上で乾燥
した。溶媒留去後、粗生成物153mgをシリカゲルクロマ
トグラフィーで精製し、ジクロロメタン画分から表題化
合物(III)132mg(収率76%)を得た。 4.ウンベリフェリル−4−デオキシ−ヘキス−4−エ
ノピラノシドウロン酸(IV)の合成Embedded image A solution of (umbelliferyl tri-O-acetyl-galactopyranoside) uronic acid methyl ester (200 mg, 0.4 mmol) in anhydrous THF (5 ml) at room temperature under nitrogen at room temperature was treated with DBU (1,8-diaz).
abicyclo [5.4.0] undec-7-ene) was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. After completion of the reaction, the reaction solution was diluted with ethyl acetate, washed with distilled water, and then dried over anhydrous sodium sulfate. After evaporating the solvent, 153 mg of the crude product was purified by silica gel chromatography, and 132 mg (76% yield) of the title compound (III) was obtained from the dichloromethane fraction. 4. Synthesis of umbelliferyl-4-deoxy-hex-4-enopyranoside uronic acid (IV)
【0074】[0074]
【化4】 (ウンベリフェリル−ジ−O−アセチル−4−デオキシ
−ヘキス−4−エノピラノシド)ウロン酸メチルエステ
ル86mg(0.2mmol)の水−メタノール(1:2)9mlの溶液に
窒素下、0℃で2N NaOH 1mlを加えて、1時間攪拌し
た。反応終了後、反応液を陽イオン交換樹脂でろ過し、
メタノールで溶出した。溶出液を濃縮後、ODS逆相クロ
マトグラフィーを用いて30%メタノールで溶出し、表題
化合物(IV)43mg(収率64%)を得た。Embedded image (Umbelliferyl-di-O-acetyl-4-deoxy-hex-4-enopyranoside) A solution of 86 mg (0.2 mmol) of uronic acid methyl ester in 9 ml of water-methanol (1: 2) under nitrogen at 0 ° C. under 2N. 1 ml of NaOH was added and stirred for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered through a cation exchange resin,
Eluted with methanol. After concentration of the eluate, elution with 30% methanol was carried out using ODS reverse phase chromatography to obtain 43 mg (yield: 64%) of the title compound (IV).
【0075】表題化合物は非常に不安定であり分解する
速度が速いため、ヘキセンウロニダーゼの活性測定には
表題化合物を精製することなく用いる。基質を保存する
場合はヘキセンウロン酸の部分に存在する水酸基はアセ
チル化したまま保存しておく。活性測定時にあらかじめ
基質は反応系で1NのNaOHを用いてアイスバス中反応を
行うことで脱アセチル化し、その後所定の濃度にバッフ
ァーで希釈し使用する。Since the title compound is very unstable and decomposes at a high rate, the title compound is used without purification in measuring the activity of hexene uronidase. When storing the substrate, the hydroxyl group present in the hexenuronic acid portion is stored while being acetylated. At the time of activity measurement, the substrate is previously deacetylated by performing a reaction in an ice bath using 1N NaOH in the reaction system, and then diluted with a buffer to a predetermined concentration before use.
【0076】実施例7 本発明のヘキセンウロニダーゼ
を使用するパルプの漂白 (1)前処理(アルカリ酸素漂白) 白色度50.0%、カッパー価11.2、パルプ粘度19.7mPa
・sのブナ主体の広葉樹酸素脱リグニン後クラフトパル
プ(以下、LOKPという)を絶乾重量で60g、イオン交換
水で希釈してパルプ濃度10.0%に調整した。 (2)ヘキセンウロニダーゼによるパルプ処理 前記パルプスラリーにリン酸バッファーを反応系内で50
mMとなるように添加し、pHを7.0に調整し、LOKP絶乾
重量1gに対して実施例2で得られたヘキセンウロニダ
ーゼを0.5Uの比率で添加し、45℃にて2時間保持した。 (3)二酸化塩素漂白 前記したヘキセンウロニダーゼ処理後のパルプスラリー
を、パルプ濃度10%、pH8.1に調整したパルプに二酸化
塩素を0.8%加え、パルプ濃度70℃で2時間保持した。
二酸化塩素処理終了時のpHは5.4であった。漂白後の
パルプを蒸留水で洗浄後、pHが8.0になるようにNaOH
を加え、抽出操作終了後、得られたパルプについてイオ
ン交換水で洗浄し、完成漂白パルプを得た。 Example 7 Hexenuronidase of the Present Invention
Bleaching of pulp using a (1) pre-treatment (alkali-oxygen bleaching) brightness 50.0%, kappa value 11.2, pulp viscosity 19.7mPa
After s beech-based hardwood oxygen delignification, kraft pulp (hereinafter referred to as LOKP) was diluted to 60% by absolute dry weight with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10.0%. (2) Pulp treatment with hexene uronidase A phosphate buffer was added to the pulp slurry in the reaction system.
mM, the pH was adjusted to 7.0, and the hexene uronidase obtained in Example 2 was added at a ratio of 0.5 U to 1 g of LOKP absolute dry weight. Hold for hours. (3) Bleaching with chlorine dioxide The pulp slurry after the hexene uronidase treatment described above was added to 0.8% chlorine dioxide in pulp adjusted to a pulp concentration of 10% and a pH of 8.1, and kept at a pulp concentration of 70 ° C for 2 hours. .
The pH at the end of the chlorine dioxide treatment was 5.4. After the bleached pulp is washed with distilled water, NaOH is adjusted to pH 8.0.
After the extraction operation was completed, the obtained pulp was washed with ion-exchanged water to obtain a finished bleached pulp.
【0077】(比較例1)実施例7において、ヘキセン
ウロニダーゼ処理を行わなかったものを比較例1とす
る。 (比較例2)実施例7において、ヘキセンウロニダーゼ処
理を行わず、二酸化塩素漂白において二酸化塩素の添加
量を1.2%としたものを比較例2とする。以上の実施
例、比較例において測定されたパルプの白色度を表2に
記載する。(Comparative Example 1) Comparative Example 1 is the same as Example 7 except that the hexene uronidase treatment was not performed. Comparative Example 2 Comparative Example 2 is the same as Example 7 except that the hexene uronidase treatment was not performed, and the chlorine dioxide bleaching amount was 1.2% in chlorine dioxide bleaching. Table 2 shows the whiteness of the pulp measured in the above Examples and Comparative Examples.
【0078】[0078]
【表2】 [Table 2]
【0079】表から判るように、本発明のヘキセンウロ
ニダーゼ酵素を使用することにより、塩素系薬品を増加
しないでパルプ白色度を向上することができる。As can be seen from the table, pulp whiteness can be improved by using the hexene uronidase enzyme of the present invention without increasing the amount of chlorine-based chemicals.
【0080】[0080]
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> OJI PAPER CO., LTD. <120> NEW HEXENEURONIDASE, GENE ENCODING THE SAME, AND USE OF THE SAME <130> P00-0913 <140> <141> <160> 8 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 375 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 1 Met Trp Glu Gln Ala Ile Met Asp Ala Val Glu Lys Thr Lys Arg Asn 1 5 10 15 Val Gly Leu Phe Pro Met Lys Phe Pro His Ile Thr Ala Glu Lys Arg 20 25 30 Tyr Glu Trp Gly Glu Ser Asn Asp Trp Ile Glu Gly Phe Tyr Thr Gly 35 40 45 Met Ile Trp Leu Cys Tyr Glu Tyr Thr Lys Asp Pro Leu Phe Lys Asp 50 55 60 Thr Ala Ile Ala Gln Leu Glu Asp Tyr Lys Ala Arg Leu Glu Glu Lys 65 70 75 80 Arg His Leu Asp His His Asp Ile Gly Phe Leu Tyr Leu Pro Ser Ala 85 90 95 Leu Ala Ala Trp Ile Val Asp Glu His Glu Glu Gly Lys Gln Leu Ala 100 105 110 Leu Lys Ala Ala Asp His Leu Met Leu Arg Trp Arg Glu Glu Gly Gln 115 120 125 Tyr Ile Gln Ala Trp Gly Arg Lys Gly Asp Glu Lys Asn Gly Gly Arg 130 135 140 Ile Ile Ile Asp Cys Met Met Asn Ile Pro Leu Leu Tyr Trp Ala Tyr 145 150 155 160 Asp Gln Thr Gly Asp Glu Arg Tyr Lys Arg Val Ala Val Ala His Ala 165 170 175 Glu Lys Ser Arg Arg Tyr Leu Met Arg Gly Asp Asp Ser Ser Tyr His 180 185 190 Thr Phe Tyr Phe Gln Pro Ser Asp Gly Lys Pro Ile Gly Gly Gly Thr 195 200 205 His Gln Gly Tyr His Asp Gly Ser Thr Trp Thr Arg Gly Gln Ala Trp 210 215 220 Ala Ile Tyr Gly Phe Ala Leu Ser Tyr Arg Tyr Thr Arg Asp Pro Lys 225 230 235 240 Tyr Leu Asp Thr Ala Val Arg Ala Ala Arg Tyr Phe Ile Glu His Leu 245 250 255 Pro Glu Asp His Val Ala Tyr Trp Asp Phe Asp Val Pro Ile Glu Xaa 260 265 270 Xaa Thr Pro Arg Asp Ser Ser Ala Ser Ala Ile Ala Ala Cys Gly Met 275 280 285 Leu Glu Ile Leu Glu His Leu Glu Glu Glu Asp Gly Asn Lys Gly Leu 290 295 300 Leu Thr Asp Ala Val Glu Lys Ser Met Ile Ser Leu Val Asn Arg Tyr 305 310 315 320 Ser Thr Ile Gly Glu Ala Ala Glu Glu Gly Leu Ile Lys His Gly Ser 325 330 335 Tyr Tyr Val Arg Gly Gly Met Gly Pro Asp Asp Tyr Met Ile Trp Gly 340 345 350 Asp Tyr Tyr Tyr Leu Glu Ala Leu Leu Arg Leu Thr Lys Gly Ile Pro 355 360 365 Gly Tyr Trp Tyr Glu Arg Gly 370 375 <210> 2 <211> 1125 <212> DNA <213> Paenibacillus <400> 2 atgtgggagc aggcgattat ggacgcggtt gaaaagacca agaggaacgt cggtttattt 60 ccgatgaaat tccctcacat cacggcggag aagcgatacg agtggggaga aagcaatgac 120 tggattgaag gattctacac cggaatgatc tggctgtgtt atgaatatac gaaggacccg 180 ctgtttaagg atacggcaat cgctcaattg gaggattaca aggcgcggct ggaggagaag 240 cggcatctgg atcatcatga tatcggattt ctatacctgc cctccgcatt ggccgcgtgg 300 atcgtggatg aacatgaaga gggcaaacag ctggccctaa aagcagccga ccatctgatg 360 ctgcgctggc gggaagaagg ccagtatatt caggcctggg gccggaaggg cgacgagaag 420 aacggcggcc gcattatcat cgactgcatg atgaacatac cgctgctgta ttgggcgtat 480 gaccaaacag gcgacgaacg ctacaaacgc gtggccgtcg cgcacgcgga gaagagccgc 540 cgttatttaa tgcgagggga tgattcttcg taccatacct tctacttcca gccgtcggac 600 gggaagccca tcggcggggg gacgcaccaa ggatatcacg acggctccac ctggacgcgc 660 gggcaagcat gggccatcta cggatttgcg ctttcctacc gttatacccg tgatccgaag 720 tatttggata ccgccgtgcg agctgcccgc tattttatcg agcatttgcc ggaagaccat 780 gtcgcctatt gggattttga cgttccgatc gaagcgggta cgcctcgcga cagttccgct 840 tccgccatcg ccgcatgcgg gatgctggag atcctggagc acctggaaga ggaagatggc 900 aataaagggc tattgacaga cgccgtcgag aagtccatga tctcccttgt aaaccgttat 960 tccactatcg gtgaagctgc cgaggaaggc ttgatcaagc atggttccta ttatgtcaga 1020 ggcgggatgg gaccggacga ttacatgatc tggggggatt attattatct cgaggccttg 1080 ctgcgactga ccaaagggat acctggctat tggtacgaga gagga 1125 <210> 3 <211> 29 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 3 Met Trp Glu Gln Ala Ile Met Asp Ala Val Glu Lys Thr Lys Arg Asn 1 5 10 15 Val Gly Leu Phe Pro Met Lys Phe Pro His Ile Thr Ala 20 25 <210> 4 <211> 9 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 4 Gly Leu Leu Thr Asp Ala Val Glu Lys 1 5 <210> 5 <211> 11 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 5 Asp Thr Ala Ile Ala Gln Leu Glu Asp Tyr Lys 1 5 10 <210> 6 <211> 10 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 6 Lys Met Ile Ser Leu Val Asn Arg Tyr Ser 1 5 10 <210> 7 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <220> <223> i:inosine <400> 7 atgtgggarc argciathat ggaygcngtn g 31 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <220> <223> i:inosine <400> 8 ttrtartcyt ciagytgigc datng 25[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> OJI PAPER CO., LTD. <120> NEW HEXENEURONIDASE, GENE ENCODING THE SAME, AND USE OF THE SAME <130> P00-0913 <140> <141> <160> 8 <170 > PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 375 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 1 Met Trp Glu Gln Ala Ile Met Asp Ala Val Glu Lys Thr Lys Arg Asn 1 5 10 15 Val Gly Leu Phe Pro Met Lys Phe Pro His Ile Thr Ala Glu Lys Arg 20 25 30 Tyr Glu Trp Gly Glu Ser Asn Asp Trp Ile Glu Gly Phe Tyr Thr Gly 35 40 45 Met Ile Trp Leu Cys Tyr Glu Tyr Thr Lys Asp Pro Leu Phe Lys Asp 50 55 60 Thr Ala Ile Ala Gln Leu Glu Asp Tyr Lys Ala Arg Leu Glu Glu Lys 65 70 75 80 Arg His Leu Asp His His Asp Ile Gly Phe Leu Tyr Leu Pro Ser Ala 85 90 95 Leu Ala Ala Trp Ile Val Asp Glu His Glu Glu Gly Lys Gln Leu Ala 100 105 110 Leu Lys Ala Ala Asp His Leu Met Leu Arg Trp Arg Glu Glu Gly Gln 115 120 125 Tyr Ile Gln Ala Trp Gly Arg Lys Gly Asp Glu Lys Asn Gly Gly Arg 130 135 140 Ile Ile Ile Asp Cys Met Met Asn Ile Pro Leu Leu Tyr Trp Ala Tyr 145 150 155 160 Asp Gln Thr Gly Asp Glu Arg Tyr Lys Arg Val Ala Val Ala His Ala 165 170 175 Glu Lys Ser Arg Arg Tyr Leu Met Arg Gly Asp Asp Ser Ser Tyr His 180 185 190 Thr Phe Tyr Phe Gln Pro Ser Asp Gly Lys Pro Ile Gly Gly Gly Thr 195 200 205 His Gln Gly Tyr His Asp Gly Ser Thr Trp Thr Arg Gly Gln Ala Trp 210 215 220 Ala Ile Tyr Gly Phe Ala Leu Ser Tyr Arg Tyr Thr Arg Asp Pro Lys 225 230 235 240 Tyr Leu Asp Thr Ala Val Arg Ala Ala Arg Tyr Phe Ile Glu His Leu 245 250 255 Pro Glu Asp His Val Ala Tyr Trp Asp Phe Asp Val Pro Ile Glu Xaa 260 265 270 270 Xaa Thr Pro Arg Asp Ser Ser Ala Ser Ala Ile Ala Ala Cys Gly Met 275 280 285 Leu Glu Ile Leu Glu His Leu Glu Glu Glu Asp Gly Asn Lys Gly Leu 290 295 300 Leu Thr Asp Ala Val Glu Lys Ser Met Ile Ser Leu Val Asn Arg Tyr 305 310 315 320 Ser Thr Ile Gly Glu Ala Ala Glu Glu Gly Leu Ile Lys His Gly Ser 325 330 335 Tyr Tyr Val Arg Gly Gly Met Gly Pro Asp Asp Tyr Met Ile Trp Gly 340 345 350 Asp Tyr Tyr Tyr Leu Glu Ala Leu Leu Arg Leu Thr Lys Gly Ile Pro 355 360 365 Gly TyrTrp Tyr Glu Arg Gly 370 375 <210> 2 <211> 1125 <212> DNA <213> Paenibacillus <400> 2 atgtgggagc aggcgattat ggacgcggtt gaaaagacca agaggaacgt cggtttattt 60 ccgatgaaat tccctcacat cacggcggag aagcgatacg agtggggaga aagcaatgac 120 tggattgaag gattctacac cggaatgatc tggctgtgtt atgaatatac gaaggacccg 180 ctgtttaagg atacggcaat cgctcaattg gaggattaca aggcgcggct ggaggagaag 240 cggcatctgg atcatcatga tatcggattt ctatacctgc cctccgcatt ggccgcgtgg 300 atcgtggatg aacatgaaga gggcaaacag ctggccctaa aagcagccga ccatctgatg 360 ctgcgctggc gggaagaagg ccagtatatt caggcctggg gccggaaggg cgacgagaag 420 aacggcggcc gcattatcat cgactgcatg atgaacatac cgctgctgta ttgggcgtat 480 gaccaaacag gcgacgaacg ctacaaacgc gtggccgtcg cgcacgcgga gaagagccgc 540 cgttatttaa tgcgagggga tgattcttcg taccatacct tctacttcca gccgtcggac 600 gggaagccca tcggcggggg gacgcaccaa ggatatcacg acggctccac ctggacgcgc 660 gggcaagcat gggccatcta cggatttgcg ctttcctacc gttatacccg tgatccgaag 720 tatttggata ccgccgtgcg agctgcccgc tattttatcg agcatttg cc gagaccat 780 tatt gggattttga cgttccgatc gaagcgggta cgcctcgcga cagttccgct 840 tccgccatcg ccgcatgcgg gatgctggag atcctggagc acctggaaga ggaagatggc 900 aataaagggc tattgacaga cgccgtcgag aagtccatga tctcccttgt aaaccgttat 960 tccactatcg gtgaagctgc cgaggaaggc ttgatcaagc atggttccta ttatgtcaga 1020 ggcgggatgg gaccggacga ttacatgatc tggggggatt attattatct cgaggccttg 1080 ctgcgactga ccaaagggat acctggctat tggtacgaga gagga 1125 <210> 3 <211> 29 < 212> PRT <213> Paenibacillus <400> 3 Met Trp Glu Gln Ala Ile Met Asp Ala Val Glu Lys Thr Lys Arg Asn 1 5 10 15 Val Gly Leu Phe Pro Met Lys Phe Pro His Ile Thr Ala 20 25 <210> 4 <211> 9 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 4 Gly Leu Leu Thr Asp Ala Val Glu Lys 1 5 <210> 5 <211> 11 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 5 Asp Thr Ala Ile Ala Gln Leu Glu Asp Tyr Lys 1 5 10 <210> 6 <211> 10 <212> PRT <213> Paenibacillus <400> 6 Lys Met Ile Ser Leu Val Asn Arg Tyr Ser 1 5 10 <210> 7 <211 > 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <2 20> <223> i: inosine <400> 7 atgtgggarc argciathat ggaygcngtn g 31 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <220> < 223> i: inosine <400> 8 ttrtartcyt ciagytgigc datng 25
【0081】[0081]
【配列表フリーテキスト】配列番号7−人工配列の説
明:プライマー 配列番号8−人工配列の説明:プライマー[Sequence listing free text] SEQ ID NO: 7-Description of artificial sequence: primer SEQ ID NO: 8-Description of artificial sequence: primer
【図1】 本発明のヘキセンウロニダーゼの至適pHを
示す。FIG. 1 shows the optimal pH of hexene uronidase of the present invention.
【図2】 本発明のヘキセンウロニダーゼの安定pH範
囲を示す。FIG. 2 shows the stable pH range of hexene uronidase of the present invention.
【図3】 本発明のヘキセンウロニダーゼの至適温度を
示す。FIG. 3 shows the optimal temperature of hexene uronidase of the present invention.
【図4】 本発明のヘキセンウロニダーゼの温度安定性
を示す。FIG. 4 shows the temperature stability of hexene uronidase of the present invention.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【書類名】 受託番号変更届[Document name] Notification of change of accession number
【提出日】 平成14年 5月 7日[Submission date] May 7, 2002
【旧寄託機関の名称】 産業技術総合研究所生命工学工
業技術研究所[Name of the former depositary institution] National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
【旧受託番号】 FERM P−18225[Old Accession Number] FERM P-18225
【新寄託機関の名称】 独立行政法人産業技術総合研究
所特許生物寄託センター[Name of new depositary institution] Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
【新受託番号】 FERM BP−7972[New accession number] FERM BP-7972
【旧寄託機関の名称】 産業技術総合研究所生命工学工
業技術研究所[Name of the former depositary institution] National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
【旧受託番号】 FERM P−18226[Old Accession Number] FERM P-18226
【新寄託機関の名称】 独立行政法人産業技術総合研究
所特許生物寄託センター[Name of new depositary institution] Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
【新受託番号】 FERM BP−7973[New accession number] FERM BP-7973
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 1/21 C12N 9/42 5/10 D21C 9/10 Z 9/42 C12N 15/00 ZNAA D21C 9/10 5/00 A (72)発明者 塚本 晃 東京都江東区東雲1−10−6 王子製紙株 式会社東雲研究センター内 Fターム(参考) 4B024 AA03 BA12 CA02 HA01 4B050 CC01 CC03 DD02 LL10 4B065 AA01 AB01 BA02 CA31 CA60 4H045 AA11 CA11 DA75 4L055 AD20 BB25 FA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C12N 1/21 C12N 9/42 5/10 D21C 9/10 Z 9/42 C12N 15/00 ZNAA D21C 9 / 10 5/00 A (72) Inventor Akira Tsukamoto 1-10-6 Shinonome, Koto-ku, Tokyo Oji Paper Co., Ltd. Shinonome Research Center F term (reference) 4B024 AA03 BA12 CA02 HA01 4B050 CC01 CC03 DD02 LL10 4B065 AA01 AB01 BA02 CA31 CA60 4H045 AA11 CA11 DA75 4L055 AD20 BB25 FA12
Claims (25)
量約40,000〜約45,000であり、2-メルカプトエタノール
またはジチオスレイトールによって該酵素活性が亢進さ
れることを特徴とするヘキセンウロニダーゼ。1. A hexene uronidase having hexene uronidase activity, having a molecular weight of about 40,000 to about 45,000, wherein the enzyme activity is enhanced by 2-mercaptoethanol or dithiothreitol.
記載のヘキセンウロニダーゼ。2. The method according to claim 1, wherein the optimum pH is pH 6.0 to 8.0.
The hexene uronidase described.
0.0である、請求項1記載のヘキセンウロニダーゼ。3. The stable pH range in the enzymatic reaction is pH 5.0-1.
The hexene uronidase according to claim 1, which is 0.0.
記載のヘキセンウロニダーゼ。4. The method according to claim 1, wherein the optimum temperature is 35 ° C. to 55 ° C.
The hexene uronidase described.
性を保持し、60℃にて30分の熱処理で約30%の残存活性
を示す、請求項1記載のヘキセンウロニダーゼ。5. The hexene uronider according to claim 1, which retains about 80% or more of the activity by heat treatment at 45 ° C. for 30 minutes and shows about 30% residual activity by heat treatment at 60 ° C. for 30 minutes. Ze.
する微生物に由来する、請求項1〜5のいずれか一項に
記載のヘキセンウロニダーゼ。6. The hexene uronidase according to claim 1, which is derived from a microorganism belonging to the genus Paenibacillus.
5である請求項6記載のヘキセンウロニダーゼ。7. The microorganism according to claim 7, wherein the microorganism is Paenibacillus sp.
The hexene uronidase according to claim 6, which is 5.
のいずれか一項に記載のヘキセンウロニダーゼ。8. The method according to claim 1, which is a recombinant enzyme.
The hexene uronidase according to any one of the above.
なるか、あるいは、該配列番号1のアミノ酸配列におい
て1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入もしくは
付加を含むアミノ酸配列を有しかつヘキセンウロニダー
ゼ活性を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の
ヘキセンウロニダーゼ。9. An amino acid sequence consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or having an amino acid sequence containing a deletion, substitution, insertion or addition of one or more amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; The hexene uronidase according to any one of claims 1 to 5, which has uronidase activity.
の相同性が70%以上、好ましくは80%以上、さらに
好ましくは90%以上である、請求項9記載のヘキセン
ウロニダーゼ。10. The hexene uronidase according to claim 9, wherein the homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.
載のヘキセンウロニダーゼを生産するパエニバチルス
(Paenibacillus)属に属する微生物を培地に培養し、
得られる培養物からヘキセンウロニダーゼを採取するこ
とを含む、ヘキセンウロニダーゼの製造方法。11. A microorganism belonging to the genus Paenibacillus which produces the hexene uronidase according to any one of claims 1 to 10, which is cultured in a medium.
A method for producing hexenuronidase, comprising collecting hexenuronidase from the obtained culture.
−5である請求項11記載の方法。12. The method according to claim 12, wherein the microorganism is Paenibacillus sp.
12. The method of claim 11, wherein the value is -5.
パエニバチルス・エスピー7−5(受託番号FERM P-182
25)。13. A Paenibacillus sp. 7-5 capable of producing hexene uronidase (accession number FERM P-182).
twenty five).
のヘキセンウロニダーゼをコードするヘキセンウロニダ
ーゼ遺伝子。A hexene uronidase gene encoding the hexene uronidase according to any one of claims 1 to 10.
らなるか、あるいは、該配列番号1のアミノ酸配列にお
いて1または複数のアミノ酸の欠失、置換、挿入もしく
は付加を含むアミノ酸配列を有しかつヘキセンウロニダ
ーゼ活性を有するヘキセンウロニダーゼをコードする、
請求項14記載のヘキセンウロニダーゼ遺伝子。15. An amino acid sequence consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or having an amino acid sequence containing a deletion, substitution, insertion or addition of one or more amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1; Encoding hexene uronidase having uronidase activity,
The hexene uronidase gene according to claim 14.
む、請求項14記載のヘキセンウロニダーゼ遺伝子。16. The hexene uronidase gene according to claim 14, which comprises the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2.
記載のヘキセンウロニダーゼ遺伝子を含む発現ベクタ
ー。An expression vector comprising the hexene uronidase gene according to any one of claims 14 to 16.
て形質転換された宿主細胞。18. A host cell transformed with the expression vector according to claim 17.
養し、得られる培養物からヘキセンウロニダーゼを回収
することを含む、遺伝子組換えヘキセンウロニダーゼの
製造方法。19. A method for producing a genetically modified hexenuronidase, comprising culturing the host cell according to claim 18 in a medium and recovering hexene uronidase from the resulting culture.
ヘキセンウロニダーゼを有効成分として含む漂白剤。20. A bleach comprising the hexene uronidase according to claim 1 as an active ingredient.
ある、請求項20記載の漂白剤。21. The bleach according to claim 20, wherein the hexene uronidase is a recombinant enzyme.
記載の方法によって得られるものである、請求項20記
載の漂白剤。22. The hexene uronidase according to claim 20.
The bleach according to claim 20, which is obtained by the method according to the above.
載の漂白剤を用いてパルプを処理することを含む、パル
プの漂白方法。23. A method for bleaching pulp, comprising treating pulp with the bleaching agent according to claim 20.
たり、化学漂白及び/またはアルカリ抽出を、パルプ処
理前、処理後又は処理中のいずれかに行なうことを含
む、請求項23記載の方法。24. The method of claim 23, wherein treating the pulp with the bleaching agent comprises performing chemical bleaching and / or alkali extraction either before, after or during the pulp treatment.
ヘキセンウロニダーゼを認識する抗体。An antibody that recognizes hexene uronidase according to any one of claims 1 to 10.
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