JP2003219870A - ニトリルヒドラターゼの保存方法 - Google Patents
ニトリルヒドラターゼの保存方法Info
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Abstract
ーゼの安定な保存方法、特に凍結保存方法であり、さら
には安定化剤を積極的に添加せずとも安定的に保存する
方法を見出し、工業的に実施可能な凍結保存方法を開発
することである。 【解決手段】本発明者らは、活性の高いニトリルヒドラ
ターゼの安定な保存方法、特に凍結保存方法を鋭意検討
したところ、保存温度を−5℃以下、窒素沸点(−19
5.8℃)以上、より望ましくは−5℃未満、−40℃
以上、さらに望ましくは−20℃以下、−40℃以上さ
らに望ましくは−25℃以下、−40℃以上に制御する
ことにより、安定化剤を積極的に添加せずとも安定的に
保存する方法を見出した。
Description
生産等、工業的に有用な酵素であるニトリルヒドラター
ゼの凍結保存方法に関するものである。
られているが、ニトリルヒドラターゼまたはニトリルヒ
ドラターゼの状態が精製酵素、粗精製酵素、酵素を含む
微生物菌体、酵素または酵素を含む微生物の固定化物、
酵素を含む微生物を含む培養液であるところの保存方法
は、ほとんど知られておらず、安定化剤としてニトリル
類、アミド類、及び有機酸またはその塩類の中から選ば
れた少なくとも一種の化合物を添加して酵素活性を1日
以上安定に維持することをを特徴とするニトリル水和活
性の保持方法(特許第1762976、特許第1842689)、ニト
リルヒドラターゼ活性を有する微生物またはその固定化
物を水生媒体に懸濁した状態で、該酵素活性および菌体
細胞を長期安定に保存する方法において、該水生媒体が
pH7〜10で且つ100mM及至飽和濃度の無機塩類
水溶液であることを特徴とする菌体または固定化菌体の
懸濁液保存方法のみである。また、その特許に記載され
ている温度は0℃付近以上と酵素が凍結する温度ではな
く、ニトリルヒドラターゼを凍結保存する方法について
安定的な凍結保存方法が報告された例はない。さらに、
酵素を凍結する保存際、より低温であることが望ましい
一方、工業的に酵素を凍結保存する際その温度を下げる
ことにより、その保存施設の製作費用、温度を保持する
維持費用が温度を下げるとともに飛躍的に増大する。し
たがって、酵素が安定でより高い温度で保存することが
経済的により望ましい。例えば、トリプトファンシンタ
ーゼ、トリプトファナーゼを還元剤を含有する水溶液中
に懸濁させた後0℃より低い温度にて凍結し保存するこ
とを特徴とする保存方法(特開平1-91781)において凍
結温度として、0℃より低い温度、好ましくは−10℃
から−40℃の記載があるが、その温度について詳細な
検討はされていない。また、その検討は30日と短いも
のであり一年にわたりその安定温度を検討したものはな
い。さらに本発明(特開平1-91781)はトリプトファナ
ーゼ、トリプトファンシンターゼに関するものであり、
ニトリルヒドラターゼの凍結保存方法に関するものでは
なく、安定化剤無添加の検討ではない。そして、酵素を
凍結保存する際、通常安定化剤として還元剤(特開平1-
91781),水溶性カルボキシメチルキチンを積極的に添加
する必要があり、凍結温度のみを制御することにより、
何ら安定化剤を積極的に添加することなく1年以上の長
期にわたり保存できる例は知られていない。ましてやニ
トリルヒドラターゼの凍結保存において、何ら安定化剤
を積極的に添加せず凍結温度のみを制御することによ
り、1年以上の長期にわたり保存できる例は知られてい
ない。なお、安定化剤の添加は添加によるコストの上昇
を招くのみではなく、ニトリルヒドラターゼを利用して
生産するアクリルアマイド等の最終製品の品質に大きな
影響を与え、それを除去するためには製造コストが増大
することは言うまでもない。したがって、安定剤を積極
的に添加することなく保存できることは産業上望まし
い。
の高いニトリルヒドラターゼまたはニトリルヒドラター
ゼの状態が精製酵素、粗精製酵素、酵素を含む微生物菌
体、酵素または酵素を含む微生物の固定化物、酵素を含
む微生物を含む培養液であるところの安定な保存方法、
特に凍結保存方法であり、さらには安定化剤を積極的に
添加せずとも安定的に保存する方法を見出すことであ
る。
いニトリルヒドラターゼまたはニトリルヒドラターゼの
状態が精製酵素、粗精製酵素、酵素を含む微生物菌体、
酵素または酵素を含む微生物の固定化物、酵素を含む微
生物を含む培養液であるところの安定な保存方法、特に
凍結保存方法を鋭意検討したところ、保存温度を−5℃
以下、窒素沸点(−195.8℃)以上、より望ましく
は−5℃未満、−40℃以上、さらに望ましくは−20
℃以下、−40℃以上、さらに望ましくは−25℃以
下、−40℃以上に制御することにより、安定化剤を積
極的に添加せずとも安定的に保存する方法を見出した。
ヒドラターゼの状態は精製酵素、粗精製酵素、酵素を含
む微生物菌体、酵素または酵素を含む微生物の固定化
物、酵素を含む微生物を含む培養液である。また、これ
らの状態のニトリルヒドラターゼを凍結保存する前に熱
処理した場合も本発明に含まれる。さらに本発明の微生
物は、目的とする酵素触媒を生産し菌体内に蓄積または
菌体外に分泌する性質を有しており、この微生物には自
然界より単離された微生物も遺伝子組換え微生物も含ま
れる。
具体例としては、シュードノカルディア・サーモフィラ
JCM3095、アクロモバクター・キセロシス(Achro
mobacter xerosis)IFO12668等を挙げることが
できる。また該微生物よりクローニングしたニトリルヒ
ドラターゼ遺伝子を任意の宿主で発現させた形質転換体
も含まれる。ここでいう任意の宿主としては、大腸菌
(Escherichia coli)の他、枯草菌(Bacillus subtili
s)等のバチルス属、酵母や放線菌等が挙げられる。遺伝
子組換替え大腸菌の宿主としては、例えばEscherichia
coli K-12由来W3110株(ATCC27325)、同HB
101株(ATCC33694),同JM109株(ATCC5322
3),同WA802株(ATCC33526)株を挙げることがで
きる。
ク質の構成アミノ酸の1個または2個以上を他のアミノ酸
で置換、欠失、削除もしくは挿入することにより、薬剤
耐性、温度耐性等を更に向上させた変異型のニトリルヒ
ドラターゼを発現させた形質転換体も本発明の微生物に
含まれる。本発明の微生物は通常、分子生物学、生物工
学、遺伝子工学の分野において、公知の一般的な方法を
利用して調製される。例えば、LB培地やM9培地等の
通常液体培地に該微生物を植菌した後、適当な培養温度
(一般的には30〜50℃であるが、好熱菌の場合は5
0℃以上でもよい。)で生育させることにより得られ
る。
の固定化物とは通常よく知られている、固定化酵素,固
定化微生物の調整方法により調製される酵素または酵素
を含む微生物の固定化物であり、その例としてはポリア
クリルアミド、アルギン酸、κ―カラギーナンで固定化
した酵素または酵素を含む微生物等が挙げられる。
度を−5℃以下、窒素沸点(−195.8℃)以上、よ
り望ましくは−5℃未満、−40℃以上、さらに望まし
くは−20℃以下、−40℃以上、さらに望ましくは−
25℃以下、−40℃以上に制御することにより保存す
ることを特徴とする、また本発明は、安定化剤を積極的
に添加せずとも安定的に保存する方法ではあるが、還元
剤、酵素の基質、生成物等の安定化剤を添加しても良
い。pHについては特に制限はないがpH4以上、pH
10以下、より望ましくはpH4以上、pH8以下であ
れば良い。
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。 (実施例1)本実施例に使用する酵素触媒はニトリルヒ
ドラターゼ遺伝子が大腸菌HB101株に導入され、三
井化学株式会社が寄託しているMT-10822株(F
ERM BP―5785、特開平11−253168参
照)を用いた。本菌株の培養は2lのバッフル付三角フ
ラスコに下記の組成の培地500mlを調製し、121
℃・20分間のオートクレーブにより滅菌した。この培
地に終濃度が50μg/mlとなるようにアンピシリン
を添加した後、上記菌株を一白金耳植菌し、37℃・1
30rpmにて20時間培養した。また、この際、培養
開始約15時間後にIPTGを終濃度100μmol/lに
なるよう添加し培養する。遠心分離(15000G×1
5分間)により菌体のみを培養液より分離し、固形分率
が約15重量%となるよう湿菌体(以下菌体液)を得
た。この一部をサンプリングし下記方法にて酵素活性測
定した。その後、100mLのポリエチレン製の容器に
80mlずつ充填し、−5、−20,−25.−40℃の各
温度の冷凍庫にて凍結し各試験区の期間凍結し、保存し
た。当該保存期間終了後、各容器を10℃の水に水浴さ
せることにより溶解させ、各容器よりサンプリングその
活性を測定した。次式、活性残存率(%)=(凍結溶解
後の活性/凍結前の活性)×100にて活性残存率を求
め,各凍結保存温度での活性残存率を比較した。
体液それぞれの、酵素活性を以下の手順で測定する。各
画分液を50mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)に
より適当に希釈し、これに1重量%のアクリロニトリル
を添加して10℃で10分間反応させる。反応液にこれ
と等量の1Mリン酸水溶液を添加して反応を停止させ、
生成したアクリルアミド濃度をHPLC分析により測定
する。HPLCカラムはULTRON80HG(50×
8φmm)を用い、10mMリン酸水溶液を展開液とし
て使用する。アクリルアミドは220nmの吸光度によ
り検出する。
いニトリルヒドラターゼまたはニトリルヒドラターゼの
状態が精製酵素、粗精製酵素、酵素を含む微生物菌体、
酵素または酵素を含む微生物の固定化物、酵素を含む微
生物を含む培養液であるところの安定な保存方法、特に
凍結保存方法として、保存温度を−5℃以下、窒素沸点
(−195.8℃)以上、より望ましくは−5℃未満、
−40℃以上、さらに望ましくは−20℃以下、−40
℃以上、さらに望ましくは−25℃以下、−40℃以上
に制御することにより、安定化剤を積極的に添加せずと
も安定的に保存することが可能である。本発明はニトリ
ルヒドラターゼの産業上の利用において有用な保存方法
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ニトリルヒドラターゼを保存する際に、
その保存温度を−5℃以下窒素沸点(−195.8℃)
以上の凍結した状態で保存することを特徴とする酵素触
媒の保存方法。 - 【請求項2】 請求項1の保存温度が−5℃未満、−4
0℃以上であるところの請求項1記載のニトリルヒドラ
ターゼの保存方法 - 【請求項3】 ニトリルヒドラターゼの状態が精製酵
素、粗精製酵素、酵素を含む微生物菌体、酵素または酵
素を含む微生物の固定化物、酵素を含む微生物を含む培
養液であることを特徴とする請求項1、2に記載の方
法。 - 【請求項4】請求項3の、 微生物が遺伝子組換え微生
物であることを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 遺伝子組換え微生物が遺伝子組換え大腸
菌であることを特徴とする請求項4のいずれかに記載の
方法。 - 【請求項6】遺伝子組換え大腸菌の宿主がEscherichia
coli K-12由来W3110株(ATCC27325)、同HB
101株(ATCC33694)、同JM109株(ATCC5322
3)または同WA802株(ATCC33526)株であること
を特徴とする請求項5に記載の方法。
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---|---|---|---|
JP2002019717A JP2003219870A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | ニトリルヒドラターゼの保存方法 |
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JP2002019717A Pending JP2003219870A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | ニトリルヒドラターゼの保存方法 |
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JP (1) | JP2003219870A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006050930A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Asahi Kasei Chemicals Corp | ニトリラーゼ活性保持方法 |
JP2011041563A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-03-03 | Daiyanitorikkusu Kk | 微生物菌体の保存方法及び微生物菌体の懸濁液 |
WO2013129179A1 (ja) | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 三菱レイヨン株式会社 | 酵素の保存方法 |
-
2002
- 2002-01-29 JP JP2002019717A patent/JP2003219870A/ja active Pending
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US9353348B2 (en) | 2012-02-28 | 2016-05-31 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Method for preserving enzyme |
KR20160112010A (ko) | 2012-02-28 | 2016-09-27 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | 효소의 보존 방법 |
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