JP2003274976A - Fructosylamine oxidase - Google Patents

Fructosylamine oxidase

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JP2003274976A
JP2003274976A JP2002129373A JP2002129373A JP2003274976A JP 2003274976 A JP2003274976 A JP 2003274976A JP 2002129373 A JP2002129373 A JP 2002129373A JP 2002129373 A JP2002129373 A JP 2002129373A JP 2003274976 A JP2003274976 A JP 2003274976A
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oxidase
fructosylamine
fructosylamine oxidase
amino acid
arthrobacter
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Koji Hayade
広司 早出
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new fructosylamine oxidase reactive with fructosylvaline, and to provide a method for producing the oxidase and a method for assaying the oxidase. <P>SOLUTION: The fructosylamine oxidase is produced by culturing a microorganism belonging to Arthrobacter sp., or a transformant obtained by transforming a microorganism by a recombinant vector obtained by incorporating a DNA fragment containing a gene encoding the fructosylamine oxidase. The produced fructosylamine oxidase is specific to the fructosylvaline, and the kit sensor using the oxidase is useful for measuring glycosylated hemoglobin. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なフルクトシ
ルアミン酸化酵素(FAO)に関する。より詳細には、
本発明は新規微生物の産生するフルクトシルアミン酸化
酵素、ならびにその製造に関する。また、本発明はフル
クトシルアミン酸化酵素をコードする遺伝子、該FAO
をコードする遺伝子断片を組み込んでなる組み換えベク
ター、該組み換えベクターで形質転換された形質転換
体、該形質転換体を培養することによるFAOの製造方
法に関する。また、本発明は、本発明は新規微生物の産
生するフルクトシルアミン酸化酵素を用いたHbA1c
およびフルクトシルバリン計測キットならびにセンサー
に関する
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel fructosylamine oxidase (FAO). More specifically,
The present invention relates to a fructosylamine oxidase produced by a novel microorganism, and its production. The present invention also relates to a gene encoding a fructosylamine oxidase, said FAO
The present invention relates to a recombinant vector incorporating a gene fragment coding for, a transformant transformed with the recombinant vector, and a method for producing FAO by culturing the transformant. The present invention also relates to HbA1c using fructosylamine oxidase produced by a novel microorganism.
And fructosyl valine measurement kit and sensor

【0002】[0002]

【従来の技術】蛋白質主鎖および側鎖のアミノ基はグル
コースなどの還元糖の還元末端と非酵素的に結合して、
アマドリ化合物すなわち糖化蛋白質を生ずる。血中にお
いては、ヘモグロビンが糖化されて糖化ヘモグロビン
(グリコヘモグロビン;HbA1c)を生ずることが知
られている。糖尿病患者では健常人に比べてヘモグロビ
ンに対するHbA1cの存在比率が高いこと、およびH
bA1cの血中濃度は過去数週間の血糖値を反映するこ
とから、HbA1c血中濃度は糖尿病の診断および糖尿
病患者の血糖コントロールの指標として、臨床試験にお
いて極めて重要である。
2. Description of the Related Art Amino groups of a protein main chain and side chains are non-enzymatically bonded to a reducing end of a reducing sugar such as glucose,
It produces Amadori compounds, or glycated proteins. It is known that hemoglobin is glycated in blood to produce glycated hemoglobin (glycated hemoglobin; HbA1c). The presence ratio of HbA1c to hemoglobin is higher in diabetic patients than in healthy subjects, and
Since the blood level of bA1c reflects the blood glucose level in the past few weeks, the blood level of HbA1c is extremely important in clinical trials as an index for the diagnosis of diabetes and the blood glucose control of diabetic patients.

【0003】HbA1cにおいては、ヘモグロビンβ鎖
のN末端のバリンにグルコースが結合していることか
ら、フルクトシルバリンをHbA1cの低分子モデル化
合物として用いることができる。すなわち、フルクトシ
ルバリンに対して特異性を有する酵素を用いて、HbA
1cをアッセイすることが可能である。
In HbA1c, since glucose is bound to valine at the N-terminal of the hemoglobin β chain, fructosyl valine can be used as a low molecular weight model compound of HbA1c. That is, using an enzyme having specificity for fructosyl valine, HbA
It is possible to assay 1c.

【0004】これまでに、種々の菌株からアマドリ化合
物に対して作用する酵素が単離されており、これらの酵
素を用いてグリコアルブミン、HbA1cおよびフルク
トサミン等の糖化蛋白質を分析しうることが示唆されて
いる(特開昭61−268178、特開昭61−280
297、特開平3−155780、特開平5−1921
93、特開平7−289253、特開平8−15467
2、Agric.Biol.Chem.,53(1),
103−110,1989、Agric.Biol.C
hem.,55(2),333−338,1991、
J.Biol.Chem.,269(44),2729
7−27302,1994、Appl.Enviro
n.Microbiol.,61(12),4487−
4489,1995、Biosci.Biotech.
Biochem.,59(3),487−491,19
95、J.Biol.Chem.,270(1),21
8−224,1995、J.Biol.Chem.,2
71(51),32803−32809,1996、
J.Biol.Chem.,272(6),3437−
3443,1997)。
To date, enzymes that act on Amadori compounds have been isolated from various strains, and it has been suggested that these enzymes can be used to analyze glycoproteins such as glycoalbumin, HbA1c and fructosamine. (JP-A 61-268178, JP-A 61-280)
297, JP-A-3-155780, JP-A-5-1921
93, JP-A-7-289253, and JP-A-8-15467.
2, Agric. Biol. Chem. , 53 (1),
103-110, 1989, Agric. Biol. C
hem. , 55 (2), 333-338, 1991,
J. Biol. Chem. , 269 (44), 2729
7-27302, 1994, Appl. Enviro
n. Microbiol. , 61 (12), 4487-
4489, 1995, Biosci. Biotech.
Biochem. , 59 (3), 487-491, 19
95, J. Biol. Chem. , 270 (1), 21
8-224, 1995, J. Biol. Chem. , 2
71 (51), 32803-32809, 1996,
J. Biol. Chem. , 272 (6), 3437-.
3443, 1997).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、フルクトシ
ルバリンと反応しうる新規フルクトシルアミン酸化酵
素、ならびにその製造方法ならびにこれを用いる分析方
法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel fructosylamine oxidase capable of reacting with fructosyl valine, a method for producing the same, and an analytical method using the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、フルクトシ
ルバリンを資化しうる微生物をスクリーニングした結
果、フルクトシルアミン酸化酵素を産生するArthr
obacter sp.を単離することに成功して本発
明を完成した。本発明はまた、上記目的を達成するため
に種々検討した結果、フルクトシルアミン酸化酵素(F
AO)をコードする遺伝子を含むDNA断片を組み込ん
でなる組み換えベクターにより微生物を形質転換するこ
とによって得られた形質転換体を培養し、該培養物から
FAOを採取することによってFAOを大量生産できる
ことを見いだし、本発明に至った。
Means for Solving the Problems As a result of screening a microorganism capable of assimilating fructosyl valine, the present inventors found that Arthrr producing fructosyl amine oxidase.
objecter sp. Was successfully isolated to complete the present invention. As a result of various studies to achieve the above-mentioned object, the present invention also shows that fructosylamine oxidase (F
FAO can be mass-produced by culturing the transformant obtained by transforming a microorganism with a recombinant vector incorporating a DNA fragment containing a gene encoding AO) and collecting FAO from the culture. The inventors have found the present invention and have reached the present invention.

【0007】すなわち、本発明はArthrobact
er属に属し、フルクトシルアミン酸化酵素の産生能を
有する微生物、特にArthrobacter sp.
FV1−1株(FERMP−18754)、ならびに該
微生物を培養し、該培養物から酵素を採取することを特
徴とする、フルクトシルアミン酸化酵素を製造する方法
を提供する。
That is, the present invention is based on Arthrobacter
Microorganisms belonging to the genus er and having the ability to produce fructosylamine oxidase, particularly Arthrobacter sp.
Provided is a strain FV1-1 (FERMP-18754), and a method for producing fructosylamine oxidase, which comprises culturing the microorganism and collecting the enzyme from the culture.

【0008】本発明はまたArthrobacter属
により産生されたフルクトシルアミン酸化酵素である。
The present invention is also a fructosyl amine oxidase produced by the genus Arthrobacter.

【0009】本発明はさらにArthrobacter
sp.により産生されたフルクトシルアミン酸化酵素
である。
The present invention further provides Arthrobacter
sp. Is a fructosylamine oxidase produced by.

【0010】また本発明はArthrobacter
sp.FV1−1株(FERM P−18754)によ
り産生されたフルクトシルアミン酸化酵素である。
The present invention also relates to Arthrobacter
sp. It is a fructosyl amine oxidase produced by FV1-1 strain (FERM P-18754).

【0011】また本発明は以下の(a)または(b)の
フルクトシルアミン酸化酵素活性を有する蛋白質であ
る。 (a)配列表・配列番号1に記載されたアミノ酸配列か
らなる蛋白質 (c)アミノ酸配列(a)において、1もしくは数個の
アミノ酸配列が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸
配列からなり、かつフルクトシルアミン酸化酵素活性を
有する蛋白質。
The present invention also provides the following protein (a) or (b) having fructosylamine oxidase activity. (A) a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (c) the amino acid sequence (a), in which one or several amino acid sequences are deleted, substituted or added, and A protein having fructosylamine oxidase activity.

【0012】また本発明は以下の(a)または(b)の
蛋白質であるフルクトシルアミン酸化酵素をコードする
遺伝子である。 (a)配列表・配列番号1に記載されたアミノ酸配列か
らなる蛋白質 (b)アミノ酸配列(a)において、1もしくは数個の
アミノ酸配列が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸
配列からなり、かつフルクトシルアミン酸化酵素活性を
有する蛋白質
Further, the present invention is a gene encoding a fructosylamine oxidase which is the following protein (a) or (b). (A) a protein consisting of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 (b) the amino acid sequence (a), consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acid sequences are deleted, substituted or added, and Protein with fructosylamine oxidase activity

【0013】また本発明は以下の(c)または(d)の
配列であり、フルクトシルアミン酸化酵素をコードする
遺伝子である。 (c)配列表・配列番号2に記載された塩基配列からな
るDNA (d)上記(c)の配列において、1もしくは数個の塩
基が欠失、置換もしくは付加されており、かつフルクト
シルアミン酸化酵素活性を有する蛋白質をコードするD
NA。
The present invention is the following sequence (c) or (d), which is a gene encoding a fructosylamine oxidase. (C) DNA consisting of the base sequence described in Sequence Listing / SEQ ID NO: 2 (d) In the sequence of (c) above, one or several bases have been deleted, substituted or added, and fructosylamine D encoding a protein having oxidase activity
NA.

【0014】また本発明は配列 ValProLys
ArgHisPheTyrProGlyGlu Ser
TrpValSerLeu Pro GluLeuGl
y Aspを含むフルクトシルアミン酸化酵素である。
The present invention also relates to the sequence ValProLys
ArgHisPheTyrProGlyGlu Ser
TrpValSerLeu Pro GluLeuGl
It is a fructosyl amine oxidase containing y Asp.

【0015】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0014】においてArthrobacter s
p.FV1−1株またはArthrobacter属由
来であるフルクトシルアミン酸化酵素をコードする遺伝
子である。
At Arthrobacter s
p. It is a gene encoding a fructosylamine oxidase derived from FV1-1 strain or Arthrobacter genus.

【0016】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0014】においてフルクトシルアミン酸化酵素をコ
ードする遺伝子を含有する組み換えベクターである。
A recombinant vector containing a gene encoding a fructosylamine oxidase.

【0017】また本発明は上記The present invention also provides the above.

【0016】に記載の組み換えベクターで形質転換した
形質転換体または形質導入体である。
[0016] A transformant or transductant transformed with the recombinant vector according to [1].

【0018】また本発明は上記The present invention also provides the above.

【0017】に記載の形質転換体を培養して、該培養物
からフルクトシルアミン酸化酵素を採取するフルクトシ
ルアミン酸化酵素の製造方法を提供する。
A method for producing a fructosylamine oxidase, which comprises culturing the transformant according to item 1 and collecting fructosylamine oxidase from the culture, is provided.

【0019】また本発明は上記The present invention also provides the above.

【0018】において記載の方法で製造されたフルクト
シルアミン酸化酵素である。
A fructosylamine oxidase produced by the method described in 1.

【0020】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0018】においてフルクトシルアミン酸化酵素を含
むフルクトシルアミン化合物類の分光学的分析方法を提
供する。
A method for spectroscopic analysis of fructosylamine compounds containing fructosylamine oxidase is provided.

【0021】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0018】においてフルクトシルアミン酸化酵素を含
むフルクトシルアミン化合物類の電気化学的分析法を提
供する。
An electrochemical analysis method for fructosylamine compounds containing fructosylamine oxidase is provided.

【0022】また本発明はHbA1cをアッセイする方
法であって、試料中のHbA1cを分解してフルクトシ
ルバリンを生成し、前記フルクトシルバリンを請求項1
記載のフルクトシルアミン酸化酵素を用いて定量するこ
とを含む分光学的分析方法を提供する。
The present invention also provides a method for assaying HbA1c, which comprises degrading HbA1c in a sample to produce fructosyl valine, wherein
Provided is a spectroscopic analysis method comprising quantification using the described fructosylamine oxidase.

【0023】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0018】においてフルクトシルアミン酸化酵素を含
むフルクトシルバリン分光学的アッセイキットを提供す
る。
A fructosyl valine spectroscopic assay kit containing fructosyl amine oxidase is provided.

【0024】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0018】においてフルクトシルアミン酸化酵素を含
むHbA1c分光学的分析方法アッセイキットを提供す
る。
In HbA1c spectroscopic analysis method assay kit containing fructosylamine oxidase is provided.

【0025】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0018】においてフルクトシルアミン酸化酵素を用
いることを特徴とする、フルクトシルバリンの電気化学
的分析法を提供する。
An electrochemical analysis method of fructosyl valine is provided, which comprises using fructosyl amine oxidase in.

【0026】また本発明は上記記載The present invention is also described above.

【0007】〜[0007]

【0018】においてフルクトシルアミン酸化酵素を用
いることを特徴とする、HbA1cの電気化学的分析
法、ならびにその電気化学的分析法を特徴とする酵素電
極、およびその酵素電極を用いることを特徴とする酵素
センサーを提供する。
[0018] In H., an electrochemical analysis method of HbA1c characterized by using fructosylamine oxidase, and an enzyme electrode characterized by the electrochemical analysis method, and the enzyme electrode are characterized by using. Provide an enzyme sensor.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】新規微生物 Arthorobacter sp.FV1−1株は、
本発明者により土壌試料から新たに単離された菌株であ
り、その菌学的特徴は以下のとおりである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A novel microorganism, Arthrobacter sp. FV1-1 strain is
It is a strain newly isolated from a soil sample by the present inventor, and its mycological characteristics are as follows.

【0028】[菌学的性質] グラム染色 陽性 細胞の形状 短桿菌〜球菌(直径0.3−0.
8マイクロメートル、長さ0.3−0.8マイクロメー
トル) 芽胞の形成 なし 至適増殖温度 30℃ 好気性細菌 硝酸塩の還元 陰性 ピラジンアミダーゼ 陽性 ピロリドニルアリルアミダーゼ 陽性 アルカリフォスファターゼ 陰性 β−グルクロニダーゼ 陰性 β−ガラクトシダーゼ 陽性 α−グルコシダーゼ 陽性 N−アセチル−β−グルコサミニダーゼ 陰性 β−グルコシダーゼ 陽性 カタラーゼ 陽性 ウレアーゼ 陰性 ゼラチン加水分解能 陽性 [発酵性] グルコース 陰性 D−リボース 陰性 D−キシロース 陰性 D−マンニトール 陰性 マルトース 陰性 ラクトース 陰性 サッカロース 陰性 グリコーゲン 陰性 [資化性] グリセロール 陽性 エリトリトール 陰性 D−アラビノース 陰性 L−アラビノース 陽性 リボース 陰性 D−キシロース 陽性 L−キシロース 陰性 アドニトール 陰性 βメチル−キシロシド 陽性 ガラクトース 陽性 D−グルコース 陽性 D−フコース 陽性 D−マンニトール 陽性 L−ソルボース 陰性 ラムノース 陰性 ドウルシトール 陰性 イノシトール 陽性 マンニトール 陽性 ソルビトール 陰性 α−メチル−D−マンノシド 陰性 α−メチル−Dグルコシド 陰性 Nアセチルグルコサミン 陰性 アミグダリン 陰性 アルブチン 陰性 エスクリン 陽性 サリシン 陽性 セロビオース 陽性 マルトース 陽性 ラクトース 陽性 メリビオース 陰性 サッカロース 陽性 トレハロース 陽性 イヌリン 陽性 メレジトース 陽性 D−ラフィノース 陽性 アミドン 陽性 グリコゲン 陽性 キシリトール 陰性 βゲンチビオース 陽性 D−チュラノース 陽性
[Mycological properties] Gram stain Positive cell shape Short rod-coccus (diameter 0.3-0.
8 micrometer, length 0.3-0.8 micrometer) No spore formation Optimal growth temperature 30 ℃ Reduction of aerobic bacterial nitrate Negative pyrazine amidase Positive pyrrolidonyl allyl amidase Positive alkaline phosphatase negative β-glucuronidase negative β -Galactosidase positive α-glucosidase positive N-acetyl-β-glucosaminidase negative β-glucosidase positive catalase positive urease negative gelatin hydrolytic degradation positive [fermentability] glucose negative D-ribose negative D-xylose negative D-mannitol negative maltose negative lactose negative saccharose Negative Glycogen Negative [Assimilation] Glycerol Positive Erythritol Negative D-Arabinose Negative L-Arabinose Positive Ribose Negative D-Xylose Positive L-Xylose Negative Adonitol negative β-methyl-xyloside positive galactose positive D-glucose positive D-fucose positive D-mannitol positive L-sorbose negative rhamnose negative doursitol negative inositol positive mannitol positive sorbitol negative α-methyl-D-mannoside negative α-methyl-D glucoside negative N-acetylglucosamine-negative amygdalin-negative arbutin-negative esculin-positive salicin-positive cellobiose-positive maltose-positive lactose-positive melibiose-negative saccharose-positive trehalose-positive inulin-positive melezitose-positive D-raffinose-positive amidone-positive glycogen-positive xylitol-negative β-dentibiose

【0029】本株の糖資化性はBacillus属に類
似しているが芽胞を形成しないことからBacillu
s属ではないと判定される。また細胞が湾曲しておらず
短桿菌ないし球状であること、ゼラチン加水分解能を有
することからCorynebacterium属から明
確に区別される。以上の性質から、Bergey’sM
anual of Determinative Ba
cteriology 9th edition)を参
照して検討すると、Arthrobacter属に属
し、Arthorobacter sp.である菌株と
同定された。本菌株は、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に、寄託番号FERMP−1
8754として寄託されている。
The glycoassimilation of this strain is similar to that of the genus Bacillus, but it does not form spores.
It is determined that it is not of the s genus. In addition, the cells are not curved and are in the form of bacilli or spheres and have the ability to hydrolyze gelatin, so that they are clearly distinguished from the genus Corynebacterium. From the above properties, Bergey's M
annual of Determinative Ba
When cteriology 9 th edition) with reference to the study, belong to the genus Arthrobacter, Arthorobacter sp. The strain was identified as This strain was deposited at the Patent Biological Depositary Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, under the deposit number FERMP-1.
Deposited as 8754.

【0030】フルクトシルアミン酸化酵素 本発明の新規フルクトシルアミン酸化酵素は、次の性質
を有する:酸素の存在下にフルクトシルバリンを酸化し
て、対応するαケトアルデヒドおよびアミノ酸、および
過酸化水素を生成する。本酵素は基質として特異的にフ
ルクトシルバリンを酸化し、その反応速度はεフルクト
シルリジンを基質とした場合の約50倍である。
Fructosylamine oxidase The novel fructosylamine oxidase of the present invention has the following properties: it oxidizes fructosyl valine in the presence of oxygen to give the corresponding α-ketoaldehyde and amino acid, and peroxidation. Produces hydrogen. This enzyme specifically oxidizes fructosyl valine as a substrate, and its reaction rate is about 50 times that in the case of using ε-fructosyl lysine as a substrate.

【0031】これまでにArthrobacter属か
らのフルクトシルアミン酸化酵素の報告はない。したが
って本酵素は新規酵素である。
Up to now, there has been no report of fructosylamine oxidase from the genus Arthrobacter. Therefore, this enzyme is a novel enzyme.

【0032】酵素活性の測定 フルクトシルアミン酸化酵素活性は、酵素反応により消
費される酸素の量または発生する過酸化水素の量を定量
することにより測定することができる。当該技術分野に
おいては、酸素および過酸化水素を定量する種々の方法
が知られている。例えば、恒温セルに本発明のフルクト
シルアミン酸化酵素およびメディエーターを含む緩衝液
を入れて一定温度に維持し、ここにフルクトシルバリン
を含む試料を加え、酸化還元色素の呈色反応をモニター
することにより、本発明のフルクトシルアミン酸化酵素
の活性を測定することができる。メディエーターとして
は、フェリシアン化カリウム、フェロセン、オスミウム
誘導体、フェナジンメトサルフェートなどを用いること
ができる。あるいは、ペルオキシダーゼを用いて発生す
る過酸化水素を定量することができる。このような測定
系としては、ペルオキシダーゼ〜4−アミノアンチピリ
ン系が知られており、種々の実験書(例えば生物工学実
験書 社団法人生物工学会編、培風館平成4年)に記載
されている。
Measurement of Enzyme Activity The fructosylamine oxidase activity can be measured by quantifying the amount of oxygen consumed or the amount of hydrogen peroxide generated by the enzymatic reaction. Various methods of quantifying oxygen and hydrogen peroxide are known in the art. For example, a constant temperature cell is charged with a buffer solution containing the fructosylamine oxidase of the present invention and a mediator and maintained at a constant temperature, a sample containing fructosyl valine is added thereto, and the color reaction of the redox dye is monitored. Thus, the activity of the fructosylamine oxidase of the present invention can be measured. As the mediator, potassium ferricyanide, ferrocene, osmium derivative, phenazine methosulfate and the like can be used. Alternatively, peroxidase can be used to quantify the hydrogen peroxide generated. As such a measurement system, peroxidase to 4-aminoantipyrine system is known, and is described in various experimental books (for example, Biotechnology Experiment Book, Biotechnology Society, edited by Baifukan 1992).

【0033】酵素の製造方法 本酵素の製造はフルクトシルアミン酸化酵素を産生する
Arthrobacter属の細菌、例えばArthr
obacter sp.、より好ましくはArthro
bacter sp.FV1−1株を通常の微生物培養
に用いられる栄養培地、より好ましくはフルクトシルバ
リンを含む栄養培地で培養することにより、培地中また
は菌体内に生産蓄積されるので、常法にしたがい採取す
ることができる。
Method for Producing Enzyme The enzyme is produced by a bacterium of the genus Arthrobacter that produces fructosylamine oxidase, for example, Arthr.
objecter sp. , And more preferably Arthro
bacteria sp. By culturing the FV1-1 strain in a nutrient medium normally used for culturing microorganisms, more preferably in a nutrient medium containing fructosyl valine, the FV1-1 strain is produced and accumulated in the medium or in the microbial cells. be able to.

【0034】本酵素の製造方法の具体例としてArth
robacter sp.FV1−1株(FERM P
−18754)を例として説明する。本微生物をフルク
トシルバリンを含む適当な天然または合成培地で培養す
る。フルクトシルバリンを唯一の窒素源とする培地を用
いて、フルクトシルアミン酸化酵素を誘導することによ
り、酵素の収率を高めることが好ましい。フルクトシル
バリンを唯一の窒素源とする培地としては、最少培地
(例えばM9)にフルクトシルバリンを添加したものが
挙げられる。培養液から遠心分離などで菌体を回収した
後、菌体をフレンチプレスなどで破砕する。これを超遠
心分離し、フルクトシルアミン酸化酵素を含む水溶性画
分を得ることができる。得られた水溶性画分を、イオン
交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラ
フィー、HPLCなどにより精製することにより、本発
明のフルクトシルアミン酸化酵素を調製する。
As a specific example of the method for producing the present enzyme, Arth
rober sp. FV1-1 strain (FERM P
-18754) as an example. The microorganism is cultured in an appropriate natural or synthetic medium containing fructosyl valine. It is preferable to increase the yield of the enzyme by inducing fructosylamine oxidase using a medium containing fructosyl valine as the sole nitrogen source. Examples of the medium containing fructosyl valine as the only nitrogen source include a minimal medium (for example, M9) supplemented with fructosyl valine. After collecting the bacterial cells from the culture solution by centrifugation or the like, the bacterial cells are crushed with a French press or the like. By subjecting this to ultracentrifugation, a water-soluble fraction containing fructosylamine oxidase can be obtained. The fructosylamine oxidase of the present invention is prepared by purifying the obtained water-soluble fraction by ion exchange chromatography, affinity chromatography, HPLC and the like.

【0035】遺伝子の調製方法 本発明のFAOをコードする遺伝子を含むDNA断片は
FAO生産菌から得ることができる。該FAO生産菌と
しては具体的にはArthrobacter sp.F
V1−1株またはArthrobacterhisti
dinolovorans,Arthrobacter
nicotinovorans,Arthrobac
ter keyseri,Arthrobacter
aurescens,Arthrobacter li
cis,Arthrobactersimplex,A
rthrobacter globiformis等の
細菌をあげることができる。なかでもArthroba
cter sp.FV1−1株由来の水溶性FAOが好
ましい。
Method for Preparing Gene The DNA fragment containing the gene encoding FAO of the present invention can be obtained from a FAO-producing bacterium. Specific examples of the FAO-producing bacterium include Arthrobacter sp. F
V1-1 strain or Arthrobacter histi
dinovorans, Arthrobacter
nicotinovorans, Arthrobac
ter keyser, Arthrobacter
aurescens, Arthrobacter li
cis, Arthrobacter simplex, A
Bacteria such as rthrobacterium globiformis can be mentioned. Above all, Arthroba
cter sp. Water-soluble FAO derived from FV1-1 strain is preferred.

【0036】該FAOをコードする遺伝子はこれらの菌
株から抽出してもよく、また化学的に合成することもで
きる。さらにPCR法の利用によりFAO遺伝子を含む
DNA断片を得ることができる。
The gene encoding the FAO may be extracted from these strains or may be chemically synthesized. Furthermore, a DNA fragment containing the FAO gene can be obtained by using the PCR method.

【0037】上記FAOをコードする遺伝子としては、
例えば(a)配列表・配列番号1に記載されたアミノ酸
配列からなる蛋白質をコードする遺伝子、または(b)
アミノ酸配列(a)において1もしくは数個のアミノ酸
配列が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列から
なり、かつFAO活性を有するタンパク質であるFAO
をコードする遺伝子が挙げられる。
The gene encoding FAO is
For example, (a) a gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or (b)
FAO, which is a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acid sequences are deleted, substituted or added in the amino acid sequence (a) and having FAO activity
The gene encoding is.

【0038】さらに、(c)配列表・配列番号2に記載
された塩基配列からなるDNA、または(d)上記
(c)の配列において、1もしくは数個の塩基が欠失、
置換もしくは付加されており、かつFAO活性を有する
タンパク質をコードしているDNAがある。
Furthermore, (c) a DNA comprising the base sequence described in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing, or (d) a deletion of one or several bases in the sequence of (c) above,
There is DNA that is substituted or added and that encodes a protein having FAO activity.

【0039】本発明において、FAOをコードする遺伝
子を得る方法としては、次のような方法が挙げられる。
例えば染色体を分離、精製した後、超音波処理、制限酵
素処理等を用いてDNAを切断したものと、リニアーな
発現ベクターと両DNAをの平滑末端または付着末端に
おいてDNAリガーゼなどにより結合閉鎖させて組換え
ベクターを構築する。該組換えベクターを複製可能な宿
主微生物に移入した後、ベクターのマーカーと酵素活性
の発現を指標としてスクリーニングして、FAOをコー
ドする遺伝子を含有する組換えベクターを保持する微生
物を得る。
In the present invention, the method for obtaining the FAO-encoding gene includes the following methods.
For example, after separating and purifying a chromosome, DNA is cleaved using ultrasonic treatment, restriction enzyme treatment, etc., and a linear expression vector and both DNAs are ligated and closed at the blunt ends or cohesive ends with DNA ligase or the like. Construct a recombinant vector. After transferring the recombinant vector into a replicable host microorganism, screening is performed using the marker of the vector and expression of enzyme activity as indicators to obtain a microorganism carrying the recombinant vector containing the gene encoding FAO.

【0040】次いで、上記組換えベクターを保持する微
生物を培養して、該培養微生物の菌体から該組換えベク
ターを分離、精製し、該発現ベクターからFAOをコー
ドする遺伝子を採取することができる。例えば、遺伝子
供与体である染色体DNAは、具体的には以下のように
して採取される。
Then, the microorganism carrying the above recombinant vector is cultured, the recombinant vector is separated and purified from the cells of the cultured microorganism, and the gene encoding FAO can be collected from the expression vector. . For example, chromosomal DNA that is a gene donor is specifically collected as follows.

【0041】該遺伝子供与微生物を例えば1〜3日間攪
拌培養して得られた培養液を遠心分離により集菌し、次
いで、これを溶菌させることによりFAO遺伝子の含有
溶菌物を調製することができる。溶菌の方法としては、
例えばリゾチーム等の溶菌酵素により処理が施され、必
要に応じてプロテアーゼや他の酵素やラウリル硫酸ナト
リウム(SDS)等の界面活性剤が併用される。さら
に、凍結融解やフレンチプレス処理のような物理的破砕
方法と組み合わせてもよい。
A lysate containing the FAO gene can be prepared by collecting a culture solution obtained by culturing the gene-donating microorganism with stirring for 1 to 3 days by centrifugation and then lysing it. . As a lysis method,
For example, it is treated with a lytic enzyme such as lysozyme, and if necessary, a protease or another enzyme and a surfactant such as sodium lauryl sulfate (SDS) are used in combination. Further, it may be combined with a physical disruption method such as freeze-thawing or French press treatment.

【0042】上記のようにして得られた溶菌物からDN
Aを分離精製するには、常法に従って、例えばフェノー
ル処理やプロテアーゼ処理による除蛋白処理や、リボヌ
クレアーゼ処理、アルコール沈殿処理などの方法を適宜
組み合わせることにより行うことができる。
From the lysate obtained as described above, DN
Separation and purification of A can be performed according to a conventional method, for example, by appropriately combining deproteinization treatment such as phenol treatment or protease treatment, ribonuclease treatment, and alcohol precipitation treatment.

【0043】微生物から分離、精製されたDNAを切断
する方法は、例えば超音波処理、制限酵素処理などによ
り行うことができる。好ましくは特定のヌクレオチド配
列に作用するII型制限酵素が適している。
The method of cleaving the DNA separated and purified from the microorganism can be carried out by, for example, ultrasonic treatment or restriction enzyme treatment. Type II restriction enzymes that act on specific nucleotide sequences are preferred.

【0044】クローニングする際のベクターとしては、
宿主微生物内で自律的に増殖し得るファージまたはプラ
スミドから遺伝子組換え用として構築されたものが適し
ている。ファージとしては、例えばEscherich
ia coliを宿主微生物とする場合にはLambd
a gt10、Lambda gt11などが例示され
る。また、プラスミドとしては、例えば、Escher
ichia coliを宿主微生物とする場合には、p
BR322、pUC18,pUC118,pUC19,
pUC119,pTrc99A,pBluescrip
t,pET28あるいはコスミドであるSuperCo
sIなどが例示される。
As a vector for cloning,
Suitable are those constructed for genetic recombination from phages or plasmids capable of autonomous growth in the host microorganism. Examples of the phage include Escherich
Lambd when ia coli is used as the host microorganism
a gt10, Lambda gt11, etc. are illustrated. Moreover, as a plasmid, for example, Escher
When ichia coli is used as the host microorganism, p
BR322, pUC18, pUC118, pUC19,
pUC119, pTrc99A, pBluescript
t, pET28 or Cosmid SuperCo
sI etc. are illustrated.

【0045】クローニングの際、上記のようなベクター
を、上述したFAOをコードする遺伝子供与体である微
生物DNAの切断に使用した制限酵素で切断してベクタ
ー断片を得ることができるが、必ずしも該微生物DNA
の切断に使用した制限酵素と同一の制限酵素を用いる必
要はない。微生物DNA断片とベクターDNA断片とを
結合させる方法は、公知のDNAリガーゼを用いる方法
であればよく、例えば微生物DNA断片の付着末端とベ
クター断片の付着末端とのアニーリングの後、適当なD
NAリガーゼの使用により微生物DNA断片とベクター
DNA断片との組換えベクターを作成する。必要に応じ
て、アニーリングの後、宿主微生物に移入して生体内の
DNAリガーゼを利用し組換えベクターを作製すること
もできる。
At the time of cloning, the above vector can be cleaved with the restriction enzyme used for cleaving the microorganism DNA which is the gene donor encoding FAO to obtain a vector fragment. DNA
It is not necessary to use the same restriction enzyme as that used for the cleavage of The method for ligating the microbial DNA fragment and the vector DNA fragment may be a method using a known DNA ligase. For example, after the cohesive ends of the microbial DNA fragment and the vector fragment are annealed, a suitable D
A recombinant vector of a microbial DNA fragment and a vector DNA fragment is prepared by using NA ligase. If necessary, after annealing, it can be transferred to a host microorganism to utilize a DNA ligase in vivo to prepare a recombinant vector.

【0046】クローニングに使用する宿主微生物として
は、組換えベクターが安定であり、かつ自律増殖可能で
外来性遺伝子の形質発現できるのであれば特に制限され
ない。一般的には、Escherichia coli
DH5 α,XL−1BlueMR,Escheri
chia coliBL21などを用いることができ
る。
The host microorganism used for cloning is not particularly limited as long as the recombinant vector is stable, capable of autonomous growth, and capable of expressing foreign gene. Generally, Escherichia coli
DH5 α, XL-1 BlueMR, Escheri
chia coli BL21 or the like can be used.

【0047】宿主微生物に組換えベクターを移入する方
法としては、例えば宿主微生物がEscherichi
a coliの場合には、カルシウム処理によるコンピ
テントセル法やエレクトロポーレーション法などを用い
ることができる。
As a method for transferring the recombinant vector into the host microorganism, for example, the host microorganism is Escherichi
In the case of a coli, a competent cell method by calcium treatment or an electroporation method can be used.

【0048】上記のように得られた形質転換体である微
生物は、栄養培地で培養されることにより、多量のFA
Oを安定に生産し得る。宿主微生物への目的組換えベク
ターの移入の有無についての選択は、目的とするDNA
を保持するベクターの薬剤耐性マーカーとFAO活性を
同時に発現する微生物を検索すればよい。例えば、薬剤
耐性マーカーに基づく選択培地で生育し、かつFAOを
生成する微生物を選択すればよい。
The transformant microorganism thus obtained was cultured in a nutrient medium to give a large amount of FA.
O can be stably produced. Whether or not the target recombinant vector is transferred into the host microorganism is selected by selecting the target DNA.
It is only necessary to search for a microorganism that simultaneously expresses the drug resistance marker of the vector that retains and FAO activity. For example, a microorganism that grows in a selection medium based on a drug resistance marker and that produces FAO may be selected.

【0049】また別の観点においては単離精製されたF
AOのアミノ酸配列を決定し、その情報をもとに該菌株
から調製したゲノムDNAからFAO構造遺伝子をクロ
ーニングすることもできる。
In another aspect, the isolated and purified F
It is also possible to determine the amino acid sequence of AO and clone the FAO structural gene from the genomic DNA prepared from the strain based on the information.

【0050】たとえばFV1−1菌体をLB液体培地で
培養後、得られた菌体を10mM NaCl、20mM
Tris−HCl(pH8.0)、1mEDTAとし
た緩衝液(以下TEbeffer)に懸濁し、lyso
zymeを2.5mg/mlとなるように加え37℃、
1hインキュベートした。さらに10%SDS溶液、1
0mg/mlに調整したプロテイナーゼkを加えて攪拌
し、37℃、1hインキュベートした。これに5MNa
Cl、CTABを加え、65℃、10minインキュベ
ートした後、フェノールークロロホルムを等量加え遠心
し上清を回収した。この上清に0.6倍量のイソプロパ
ノールを加え−20℃、2h放置した。遠心後、上清を
捨て70%エタノールで洗浄し真空乾燥させた。これを
Rnaseと超純水の混合溶液に溶解し、37℃、1h
インキュベートすることにより該菌株のゲノムDNAを
調製できる。
For example, after culturing the FV1-1 cells in an LB liquid medium, the obtained cells were treated with 10 mM NaCl and 20 mM.
It was suspended in Tris-HCl (pH 8.0), a buffer solution (hereinafter, TEbeffer) containing 1 m EDTA, and lyso was added.
Add zyme to 2.5 mg / ml, 37 ° C,
Incubated for 1 h. Further 10% SDS solution, 1
Proteinase k adjusted to 0 mg / ml was added, stirred, and incubated at 37 ° C. for 1 h. 5MNa to this
After adding Cl and CTAB and incubating at 65 ° C. for 10 minutes, an equal amount of phenol-chloroform was added and the mixture was centrifuged to collect the supernatant. To this supernatant was added 0.6 times the amount of isopropanol and the mixture was left at -20 ° C for 2 hours. After centrifugation, the supernatant was discarded, washed with 70% ethanol, and vacuum dried. This is dissolved in a mixed solution of Rnase and ultrapure water, and the mixture is kept at 37 ° C for 1 hour.
By incubating, the genomic DNA of the strain can be prepared.

【0051】また、上記記載の方法により精製したFA
Oのサンプルを凍結乾燥後、145μgの試料に対しタ
ンパク濃度2mg/mlとなるように超純水を加え電気
泳動装置を用いてSDS−PAGE(10%ポリアクリ
ルアミドゲル)を行い、SDS−PAGE後のゲルを5
×5cmの大きさに切り出し、ファストシステムTM
用いてPVDF膜へのブロッティングを2h行う。さら
に、このPVDF膜をクーマシーブルーで染色後、目的
のバンドを切り出し、N末端アミノ酸配列の解析を常法
により行うことにより該FAOのN末端配列を決定する
ことができる。
FA purified by the method described above
After freeze-drying the O sample, ultrapure water was added to the 145 μg sample so that the protein concentration was 2 mg / ml, and SDS-PAGE (10% polyacrylamide gel) was performed using an electrophoresis apparatus. After SDS-PAGE 5 of the gel
Cut out to a size of × 5 cm and perform blotting on a PVDF membrane for 2 h using Fast System . Further, the PVDF membrane is stained with Coomassie blue, the band of interest is cut out, and the N-terminal amino acid sequence is analyzed by a conventional method to determine the N-terminal sequence of the FAO.

【0052】上記で調製したFV1−1株のゲノムDN
Aを5μgを、EcoRI、HindIII、Pst
I,Kpnlでそれぞれ37℃、一晩、制限酵素消化し
することでPCR増幅の鋳型DNAが調製できる。この
サンプルを超純水で50倍に希釈後、希釈液中より4μ
lをsolutionI4μlと混合し、16℃でセル
フライゲーションさせる。
Genomic DN of FV1-1 strain prepared above
5 μg of A, EcoRI, HindIII, Pst
A template DNA for PCR amplification can be prepared by digesting with I and Kpnl at 37 ° C. for overnight, respectively. Dilute this sample 50 times with ultrapure water and then add 4μ from the diluted solution.
l is mixed with 4 μl of solution I and self-ligated at 16 ° C.

【0053】N末端アミノ酸シークエンス解析より得ら
れたアミノ酸配列より以下に示したようなプライマーを
用いて、先にセルフライゲーションさせたFV1−1株
ゲノムをテンプレートにインバースPCRを行うことに
より、FAO構造遺伝子を含むDNA断片を調整でき
る。すなわち、アミノ酸残基11番目から20番目まで
よりフォワードプライマー(NHNF11)を、アミノ
酸残基3番目から10番目までよりリバースプライマー
(NHNR10)をデザインした。 NHNF11(29mer) 5’−GGCGGCATCCTGGGCGTCKCCA
CCGCNGT−3’NHNR10(24mer) 5’−GCCRATGACGGCGACRTGYTTN
GT−3’ ただし* K=T+G S=C+G Y=C+T R=
A+G N=A+C+G+T これを以下の反応条件でPCR増幅を行った。 94℃ 1分 60℃ 30秒 72℃ 30秒 以上を1サイクル 98℃ 30秒 60℃ 30秒 72℃ 7分 72℃ 8分 以上を25サイクル Taqポリメラーゼは、TaKaRaLATaqTM
用いた。
Using the primers shown below from the amino acid sequences obtained by the N-terminal amino acid sequence analysis, inverse PCR was performed using the FV1-1 strain genome, which had been self-ligated previously, as a template to obtain the FAO structural gene. Can be prepared. That is, a forward primer (NHNF11) was designed from amino acid residues 11 to 20, and a reverse primer (NHNR10) was designed from amino acid residues 3 to 10. NHNF11 (29mer) 5'-GGCGGGCATCCTGGGCGTCCKCCA
CCGCNGT-3'NHNR10 (24mer) 5'-GCCRATGACGGCGACRTGYTTN
GT-3 ′ However, * K = T + GS = C + G Y = C + TR =
A + G N = A + C + G + T This was subjected to PCR amplification under the following reaction conditions. 94 ° C. 1 minute 60 ° C. 30 seconds 72 ° C. 30 seconds or more in 1 cycle 98 ° C. 30 seconds 60 ° C. 30 seconds 72 ° C. 7 minutes 72 ° C. 8 minutes or more in 25 cycles Taq polymerase used TaKaRaLATaq .

【0054】このようにして得られるPCR増幅断片の
塩基配列を解析することにより目的遺伝子が得られる。
すなわち、PCRで得られた増幅断片についてTAクロ
ーニング及びプライマーウォーキング法により塩基配列
の解析を行う。塩基配列の解析にはすでに解析された塩
基配列情報を、次の配列解析の開始点(シークエンシン
グプライマー)として利用するという操作を順次繰り返
すことで行う。例えば下記に示したプライマーを用いる
ことができる。 NFUP69(20mer)132baseからのフォ
ワードプライマー 5’−GGAATCGACGGTTCGGCAA−3’ NF111(20mer)696baseからのフォワ
ードプライマー 5’−GATGAGATCGAGTCGGTCAC−
3’ NR110(21mer)695baseからのリバー
スプライマー 5’−CGGACCAGCAGTTTGGAGTC−
3’ NHNR10(24mer)367base からのリ
バースプライマー 5’−GCCGATGACGGCGACGTGCTTG
GT−3’ NF261(20mer)1107baseからのフォ
ワードプライマー 5’−CTGGATCACGACTGGTACG−3’
The target gene can be obtained by analyzing the base sequence of the PCR-amplified fragment thus obtained.
That is, the nucleotide sequence of the amplified fragment obtained by PCR is analyzed by TA cloning and the primer walking method. The analysis of the nucleotide sequence is performed by sequentially repeating the operation of using the already analyzed nucleotide sequence information as a starting point (sequencing primer) for the next sequence analysis. For example, the primers shown below can be used. Forward primer 5'-GGAATCGAGCGTTTCGGCAA-3 'from NFUP69 (20mer) 132base Forward primer 5'-GATGAGATCGAGTCGGTCAC- from NF111 (20mer) 696base.
Reverse primer 5'-CGGACCAGCAGTTTGGAGTC- from 3'NR110 (21mer) 695base.
Reverse primer 5'-GCCGATGACGGGCGACGTGCTTG from 3'NHNR10 (24mer) 367base.
Forward primer 5'-CTGGATCACGACTGGTACG-3 'from GT-3' NF261 (20mer) 1107base.

【0055】さらにここで得られた塩基配列をもとに以
下に示すフォワードプライマー(NF110)、リバー
スプライマー(NFUPF69)を用いて、FV1−1
株のゲノムに対してPCRを行い該酵素の構造遺伝子を
解析する。 NFUP69(20mer) 5’−GATGAGATCGAGTCGGTCAC−
3’ NR110(21mer) 5’−CGGAGCCAGCAGTTTGGAGTC−
3’ 反応条件は以下のサイクルで行った。
Further, based on the nucleotide sequence obtained here, FV1-1 was used by using the forward primer (NF110) and reverse primer (NFUPPF69) shown below.
PCR is performed on the genome of the strain to analyze the structural gene of the enzyme. NFUP69 (20mer) 5'-GATGAGATCGAGTCGGTCAC-
3'NR110 (21mer) 5'-CGGAGCCAGCAGTTTGGAGTC-
The 3'reaction conditions were as follows.

【0056】上記の方法により得られたFAO遺伝子の
塩基配列は、常法により全自動塩基配列解析装置により
解読した。また、FAOのアミノ酸配列は上記のように
決定された塩基配列より推定した。
The base sequence of the FAO gene obtained by the above method was decoded by a fully automatic base sequence analyzer by a conventional method. Further, the amino acid sequence of FAO was estimated from the nucleotide sequence determined as described above.

【0057】上記のようにして、一度選択されたFAO
遺伝子を保有する組換えベクターより、微生物にて複製
できる組換えベクターへの移入は、FAO遺伝子を保持
する組換えベクターから制限酵素やPCR法によりFA
O遺伝子であるDNAを回収し、他のベクター断片と結
合させることにより容易に実施できる。また、これらの
ベクターによる微生物の形質転換は、カルシウム処理に
よるコンピテントセル法やエレクトロポーレーション法
などを用いることができる。
As described above, FAO once selected
Transfer of a recombinant vector carrying a gene to a recombinant vector capable of replicating in a microorganism is carried out from the recombinant vector carrying the FAO gene by FA or restriction enzyme or PCR method.
This can be easily carried out by recovering the O gene DNA and ligating it with another vector fragment. For transformation of microorganisms with these vectors, the competent cell method by calcium treatment, the electroporation method, or the like can be used.

【0058】例えばFAOD構造遺伝子に対して以下の
ような制限酵素サイトを含むフォワードプライマー(N
NF1、NNF2)、リバースプライマー(NCR1)
をデザインし、FAOD構造遺伝子のPCR増幅を行
う。 得られたPCR増幅断片をAflIIIとXhoIで制
限酵素消化し発現ベクターpET28a(+)をNco
IとXhoIで制限酵素消化後、各サンプルをゲル精製
後、16℃、2時間ライゲーションさせ非発現宿主DH
5αにサブクローニングする。インサートを持つプラス
ミドを確認後、発現用宿主BL21(DE3)に形質転
換することによりFAOを組換え生産する形質転換大腸
菌が得られる。
For example, for the FAOD structural gene, a forward primer (N
NF1, NNF2), reverse primer (NCR1)
Is designed and PCR amplification of FAOD structural gene is performed. The obtained PCR amplified fragment was digested with AflIII and XhoI, and the expression vector pET28a (+) was digested with Nco.
After digestion with restriction enzymes I and XhoI, each sample was gel-purified and ligated for 2 hours at 16 ° C.
Subcloning into 5α. After confirming the plasmid having the insert, the expression host BL21 (DE3) is transformed to obtain transformed E. coli that recombinantly produces FAO.

【0059】形質転換体である宿主微生物の培養形態
は、宿主の栄養生理的性質を考慮して培養条件を選択す
ればよく、多くの場合は液体培養で行う。工業的には通
気攪拌培養を行うのが有利である。
Regarding the culture form of the transformant host microorganism, the culture conditions may be selected in consideration of the nutritional physiological properties of the host, and in many cases liquid culture is carried out. Industrially, it is advantageous to carry out aeration stirring culture.

【0060】培地の栄養源としては、微生物の培養に通
常用いられるものが広く使用され得る。炭素源としては
資化可能な炭素化合物であればよく、例えば、グルコー
ス、シュークロース、ラクトース、マルトース、ラクト
ース、糖蜜、ピルビン酸などが使用される。また、窒素
源としては利用可能な窒素化合物であればよく、例え
ば、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、カゼイン加水分
解物、大豆粕アルカリ抽出物などが使用される。その
他、リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩、マグネシウム、カルシ
ウム、カリウム、鉄、マンガン、亜鉛などの塩類、特定
のアミノ酸、特定のビタミンなどが必要に応じて使用さ
れる。
As the nutrient source of the medium, those usually used for culturing microorganisms can be widely used. The carbon source may be any assimilable carbon compound, and examples thereof include glucose, sucrose, lactose, maltose, lactose, molasses, and pyruvic acid. The nitrogen source may be any available nitrogen compound, and examples thereof include peptone, meat extract, yeast extract, casein hydrolyzate, and soybean meal alkali extract. In addition, salts such as phosphates, carbonates, sulfates, magnesium, calcium, potassium, iron, manganese and zinc, specific amino acids, specific vitamins and the like are used as necessary.

【0061】培養温度は菌が成育し、FAOを生産する
範囲で適宜変更し得るが、好ましくは20〜42℃程度
である。培養時間は条件によって多少異なるが、FAO
が最高収量に達する時期を見計らって適当時期に培養を
完了すればよく、通常は12〜72時間程度である。培
地のpHは菌が発育し、FAOを生産する範囲で適宜変
更し得るが、好ましくはpH6.0〜9.0程度の範囲
である。
The culture temperature can be appropriately changed within the range in which the bacteria grow and FAO is produced, but it is preferably about 20 to 42 ° C. The culture time varies slightly depending on the conditions, but FAO
The culture may be completed at an appropriate time in consideration of the time when the maximum yield is reached, and it is usually about 12 to 72 hours. The pH of the medium may be appropriately changed within the range in which the bacteria grow and FAO is produced, but the pH is preferably in the range of about 6.0 to 9.0.

【0062】培養物中のFAOを生産する菌体を含む培
養液をそのまま採取し、利用することもできるが、一般
には、常法に従って、FAOが培養液中に存在する場合
はろ過、遠心分離などにより、FAO含有溶液と微生物
菌体と分離した後に利用される。FAOが菌体内に存在
する場合には、得られた培養物からろ過または遠心分離
などの手段により菌体を採取し、次いで、この菌体を機
械的方法またはリゾチームなどの酵素的方法で破壊し、
また、必要に応じて、EDTA等のキレート剤及び界面
活性剤を添加してFAOを可溶化し、水溶液として分離
採取する。
The culture solution containing the FAO-producing cells in the culture can be directly collected and used, but in general, when FAO is present in the culture solution, filtration and centrifugation are performed. It is used after separating the FAO-containing solution and the microbial cells by, for example, When FAO is present in the microbial cells, the microbial cells are collected from the obtained culture by means such as filtration or centrifugation, and then the microbial cells are disrupted by a mechanical method or an enzymatic method such as lysozyme. ,
If necessary, a chelating agent such as EDTA and a surfactant are added to solubilize FAO, and FAO is separated and collected as an aqueous solution.

【0063】上記のようにして得られたFAO含有溶液
を、例えば減圧濃縮、膜濃縮、さらに硫酸アンモニウ
ム、硫酸ナトリウムなどの塩析処理、あるいは親水性有
機溶媒、例えばメタノール、エタノール、アセトンなど
による分別沈殿法により沈殿せしめればよい。また、加
熱処理や等電点処理も有効な精製手段である。その後、
吸着剤あるはゲルろ過剤などによるゲルろ過、吸着クロ
マトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフ
ィニティクロマトグラフィーを行うことにより、精製さ
れたFAOを得ることができる。
The FAO-containing solution obtained as described above is concentrated under reduced pressure, membrane concentrated, salted out with ammonium sulfate, sodium sulfate or the like, or fractionally precipitated with a hydrophilic organic solvent such as methanol, ethanol or acetone. It may be precipitated by the method. Further, heat treatment and isoelectric point treatment are also effective refining means. afterwards,
Purified FAO can be obtained by performing gel filtration using an adsorbent or a gel filtration agent, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, and affinity chromatography.

【0064】カラムクロマイトグラフィーにより分離、
精製し、精製酵素標品を得ることができる。該精製酵素
標品は、電気泳動(SDS−PAGE)的に単一のバン
ドを示す程度に純化されていることが好ましい。
Separation by column chromitography,
It can be purified to obtain a purified enzyme preparation. The purified enzyme preparation is preferably purified so as to show a single band by electrophoresis (SDS-PAGE).

【0065】上記のようにして得られた精製酵素を、例
えば凍結乾燥、真空乾燥やスプレードライなどにより粉
末化して流通させることが可能である。
The purified enzyme obtained as described above can be pulverized and distributed by, for example, freeze-drying, vacuum drying or spray drying.

【0066】本発明のFAOの一例は、以下に示すよう
な理化学的性質を有する。 熱安定性:約50℃以下(pH7.5、30分間処理) 至適温度:約30から50℃ 至適pH:6.0から8.5 分子量:40kDa(SDS変性ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動による分子量測定による)、60kDa(ゲ
ル濾過クロマトグラフィー法による)水溶性である。
An example of FAO of the present invention has the following physicochemical properties. Thermal stability: about 50 ° C or less (pH 7.5, treatment for 30 minutes) Optimum temperature: about 30 to 50 ° C Optimum pH: 6.0 to 8.5 Molecular weight: 40 kDa (molecular weight by SDS-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis) It is water-soluble (as measured) and 60 kDa (by gel filtration chromatography).

【0067】本発明において、FAO活性の測定は10
0mMリン酸緩衝液pH7.0中においてPOD/Ph
enol/4−a.a.系を用い、FAOの反応により
生成した過酸化水素がPODにより還元され、その際に
Phenolと4−a.a.が酸化的に縮合し、その結
果生じるquinoneimine dyeの500n
m(ε=12.88×10)の吸光度変化を追跡し、
その吸光度の増加速度を酵素の反応速度とした。このと
き、1分間に0.5μmolのquinoneimin
e dyeが生成する酵素活性を1Uとした。
In the present invention, the FAO activity was measured by 10
POD / Ph in 0 mM phosphate buffer pH 7.0
enol / 4-a. a. System, hydrogen peroxide produced by the reaction of FAO is reduced by POD, in which case hydrogen peroxide and 4-a. a. Oxidatively condenses, resulting in 500n of quinoneimine dye
tracking the change in absorbance at m (ε = 12.88 × 10 3 ),
The rate of increase in the absorbance was defined as the reaction rate of the enzyme. At this time, 0.5 μmol of quinoneimine per minute
The enzyme activity produced by e dye was 1 U.

【0068】本酵素を用いてフルクトシルバリン計測キ
ットを構築できる。本発明に従うフルクトシルアミン酸
化酵素に加えて、計測に必要な緩衝液、適当なメディエ
ーター、および必要な場合にはペルオキシダーゼ等の酵
素、キャリブレーションカーブ作製のためのフルクトシ
ルバリンもしくはその誘導体の標準溶液、ならびに使用
の指針を含む。本発明に従うフルクトシルアミン酸化酵
素は種々の形態で、例えば、凍結乾燥された試薬とし
て、または適切な保存溶液中の溶液として提供すること
ができる。
A fructosyl valine measurement kit can be constructed using this enzyme. In addition to the fructosylamine oxidase according to the present invention, a buffer necessary for measurement, a suitable mediator, and an enzyme such as peroxidase if necessary, a standard of fructosyl valine or a derivative thereof for preparing a calibration curve. Includes solutions, as well as directions for use. The fructosylamine oxidase according to the invention can be provided in various forms, for example as a lyophilized reagent or as a solution in a suitable storage solution.

【0069】さらに本発明の酵素を用いてはHbA1c
アッセイキットを構築できる。HbA1cを酵素的また
は化学的に分解することによりフルクトシルバリンが生
成し、これを本発明のフルクトシルアミン酸化酵素を用
いて定量することによりHbA1cをアッセイすること
ができる。したがって、本発明のHbA1cアッセイキ
ットは、上述のフルクトシルバリン計測キットにさらに
加水分解試薬または蛋白質分解酵素を含む。
Furthermore, using the enzyme of the present invention, HbA1c
An assay kit can be constructed. HbA1c can be assayed by enzymatically or chemically decomposing HbA1c to produce fructosyl valine, which can be quantified using the fructosylamine oxidase of the present invention. Therefore, the HbA1c assay kit of the present invention further comprises a hydrolytic reagent or a proteolytic enzyme in addition to the fructosyl valine measuring kit described above.

【0070】また、本発明のフルクトシルアミン酸化酵
素を用いて、フルクトシルバリン計測用センサーおよび
HbA1c計測用センサーを構築できる。すなわち、本
発明のフルクトシルアミン酸化酵素の作用により消費さ
れる酸素または発生する過酸化水素を計測することによ
り、基質であるフルクトシルバリンの濃度を決定するこ
とができる。酸素または過酸化水素を測定する種々のセ
ンサー系が当該技術分野において知られている。電極と
しては、酸素電極、カーボン電極、金電極、白金電極な
どを用い、この電極上に本発明の酵素を固定化する。固
定化方法としては、架橋試薬を用いる方法、高分子マト
リックス中に封入する方法、透析膜で被覆する方法、光
架橋性ポリマー、導電性ポリマー、酸化還元ポリマーな
どがあり、これらを組み合わせて用いてもよい。
Further, using the fructosylamine oxidase of the present invention, a sensor for measuring fructosyl valine and a sensor for measuring HbA1c can be constructed. That is, the concentration of the substrate fructosyl valine can be determined by measuring the oxygen consumed or the hydrogen peroxide generated by the action of the fructosylamine oxidase of the present invention. Various sensor systems for measuring oxygen or hydrogen peroxide are known in the art. An oxygen electrode, a carbon electrode, a gold electrode, a platinum electrode or the like is used as an electrode, and the enzyme of the present invention is immobilized on this electrode. Examples of the immobilization method include a method using a crosslinking reagent, a method of encapsulating in a polymer matrix, a method of coating with a dialysis membrane, a photocrosslinkable polymer, a conductive polymer, a redox polymer, and the like, which are used in combination. Good.

【0071】酸素電極を用いる場合には、電極表面に本
発明の酵素を固定化して、緩衝液中に挿入して一定温度
に保持する。ここに試料を加えて電流の減少値を測定す
る。カーボン電極、金電極、白金電極などを用いてアン
ペロメトリック系で測定する場合には、作用電極として
酵素を固定化したこれらの電極を用い、対極(例えば白
金電極)および参照電極(例えばAg/AgCl電極)
とともに、メディエーターを含む緩衝液中に挿入して一
定温度に保持する。作用電極に一定の電圧を印加し、試
料を加えて電流の増加値を測定する。メディエーターと
しては、フェリシアン化カリウム、フェロセン、オスミ
ウム誘導体、フェナジンメトサルフェートなどを用いる
ことができる。
When an oxygen electrode is used, the enzyme of the present invention is immobilized on the electrode surface, inserted into a buffer solution and kept at a constant temperature. A sample is added here and the decrease value of the current is measured. When measuring with an amperometric system using a carbon electrode, a gold electrode, a platinum electrode, etc., these electrodes on which an enzyme is immobilized are used as a working electrode, and a counter electrode (eg platinum electrode) and a reference electrode (eg Ag / (AgCl electrode)
At the same time, it is inserted into a buffer containing a mediator and kept at a constant temperature. A constant voltage is applied to the working electrode, a sample is added, and the increase value of the current is measured. As the mediator, potassium ferricyanide, ferrocene, osmium derivative, phenazine methosulfate and the like can be used.

【0072】さらにカーボン電極、金電極、白金電極な
どを用いてアンペロメトリック系で測定する方法とし
て、固定化電子メディエータを用いる系がある。すなわ
ち、作用電極として酵素およびフェリシアン化カリウ
ム、フェロセン、オスミウム誘導体、フェナジンメトサ
ルフェートなどの電子メディエータを吸着あるいは共有
結合法により高分子マトリックスに固定化したこれらの
電極を用い、対極(例えば白金電極)および参照電極
(例えばAg/AgCl電極)とともに、緩衝液中に挿
入して一定温度に保持する。作用電極に一定の電圧を印
加し、試料を加えて電流の増加値を測定する。
Further, as a method of measuring with an amperometric system using a carbon electrode, a gold electrode, a platinum electrode or the like, there is a system using an immobilized electron mediator. That is, as the working electrode, an enzyme and an electron mediator such as potassium ferricyanide, ferrocene, an osmium derivative, or phenazine methosulfate immobilized on a polymer matrix by adsorption or covalent bonding are used as a counter electrode (for example, a platinum electrode) and a reference electrode. Along with the electrode (eg Ag / AgCl electrode), it is inserted into a buffer solution and kept at a constant temperature. A constant voltage is applied to the working electrode, a sample is added, and the increase value of the current is measured.

【0073】いずれの電極を用いる場合にも、標準濃度
のフルクトシルバリン溶液により作製したキャリブレー
ションカーブに従い、試料中のフルクトシルバリン濃度
を求めることができる。
When any of the electrodes is used, the fructosyl valine concentration in the sample can be determined according to the calibration curve prepared by using the standard fructosyl valine solution.

【0074】HbA1c計測用センサーとして用いる場
合は、上述のフルクトシルバリン計測用センサーに、さ
らに蛋白質分解酵素(例えばプロテアーゼ)を固定化し
た膜などを組み合わせて、複合センサーを構築する。こ
のような、複数の酵素の組み合わせによる連続的反応を
用いる複合センサーの構造は、当該技術分野においてよ
く知られており、例えばBiosensors−Fun
damental and Applications
−Anthony P.F.Tuner,Isao K
arube and Geroge S.Wilso
n,OxfordUniversity Press1
987に記載されている。
When used as a sensor for measuring HbA1c, the sensor for measuring fructosyl valine described above is further combined with a membrane on which a proteolytic enzyme (eg, protease) is immobilized to construct a composite sensor. Such a structure of a composite sensor using a continuous reaction of a combination of a plurality of enzymes is well known in the art, and for example, Biosensors-Fun.
DAMENTAL AND APPLICATIONS
-Anthony P. F. Tuner, Isao K
arube and Georg S. Wilso
n, OxfordUniversity Press1
987.

【0075】[0075]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0076】実施例1 フルクトシルアミン酸化酵素の製造 Arthrobacter sp.FV1−1株は、M
9培地(NaHPO0.6%,KHPO 0.
3%,NaCl 0.5%,MgSO 0.01%,
CaCl 0.01%,D−グルコース1%)150
mlに、窒素源として終濃度0.52%のフルクトシル
バリンを添加した培地で培養した。フルクトシルバリン
は、Keil.P(Acta ChemicaScan
dinavica.B,39,191−193,198
5)に記載の方法にしたがって合成した。ここで得られ
た菌体約20gを100mMリン酸緩衝液(pH7.
0)に懸濁し、フレンチ・プレスで6回破砕した後、同
じ緩衝液で希釈し、遠心分離(10000×g、4℃、
15min)し未破砕菌体を沈殿させ、上清を回収し
た。得られた上清を超遠心分離(69800×g、4
℃、90min)した。ここで得られた上清に30%飽
和となるように硫酸アンモニウムを添加し、4℃、1時
間攪拌した後、超遠心分離(26000×g、4℃、3
0min)し上清を回収した。この上清にさらに70%
飽和となるように硫酸アンモニウムを添加し、先と同様
に1時間攪拌後、超遠心分離し、沈殿を回収した。この
沈殿を10mMリン酸緩衝液(pH7.5)で溶解後、
同緩衝液で一晩透析した。透析後、ニトロセルロースフ
ィルターを用いてろ過後、これを水溶性画分とし以下の
精製工程に用いた。
Example 1 Production of fructosylamine oxidase Arthrobacter sp. FV1-1 strain is M
9 medium (Na 2 HPO 4 0.6%, KH 2 PO 4 0.
3%, NaCl 0.5%, MgSO 4 0.01%,
CaCl 2 0.01%, D-glucose 1%) 150
The cells were cultured in a medium containing fructosyl valine at a final concentration of 0.52% as a nitrogen source. Fructosyl valine is described in Keil. P (Acta Chemical Scan)
dinavica. B, 39, 191-193, 198
It was synthesized according to the method described in 5). Approximately 20 g of the bacterial cells obtained here were treated with 100 mM phosphate buffer (pH 7.
0), crushed 6 times with a French press, diluted with the same buffer, and centrifuged (10000 xg, 4 ° C,
15 min) to precipitate unbroken cells and collect the supernatant. The resulting supernatant is ultracentrifuged (69800 xg, 4
C, 90 min). Ammonium sulfate was added to the supernatant obtained here so as to be 30% saturated, and the mixture was stirred at 4 ° C for 1 hour, and then subjected to ultracentrifugation (26000 xg, 4 ° C, 3
0 min) and the supernatant was collected. Add 70% to this supernatant
Ammonium sulfate was added to achieve saturation, and the mixture was stirred for 1 hour as above, followed by ultracentrifugation to recover the precipitate. After dissolving this precipitate with 10 mM phosphate buffer (pH 7.5),
It dialyzed with the same buffer overnight. After dialysis, it was filtered using a nitrocellulose filter, and this was used as a water-soluble fraction in the following purification step.

【0077】(1)陰イオン交換クロマトグラフィー a. 10mMリン酸緩衝液(pH7.5)で平衡化し
た陰イオンクロマトグラフィー用充填カラムDEAE−
5PW(5.0mm I.D.×5cm、トーソー
(株))に、上記で得られた試料を吸着させた。カラム
容量3倍量の10mMリン酸緩衝液(pH7.5)で平
衡化した後、0.75MのNaClを含む10mMリン
酸緩衝液(pH7.5)でFAOを溶出させた。流速は
1ml/minとし、一分ごとにに溶出液の回収を行っ
た。溶出物の検出には280nmの吸光波長を用いた。
得られた活性画分を10mMリン酸緩衝液(pH7.
5)を用いて一晩、4℃で透析することにより脱塩し
た。
(1) Anion exchange chromatography a. Packed column DEAE- for anion chromatography equilibrated with 10 mM phosphate buffer (pH 7.5)
The sample obtained above was adsorbed on 5PW (5.0 mm ID × 5 cm, Tosoh Corporation). After equilibration with 10 mM phosphate buffer (pH 7.5) having a column volume of 3 times, FAO was eluted with 10 mM phosphate buffer (pH 7.5) containing 0.75 M NaCl. The flow rate was 1 ml / min, and the eluate was collected every minute. An absorption wavelength of 280 nm was used for detection of the eluate.
The obtained active fraction was treated with 10 mM phosphate buffer (pH 7.
It was desalted by dialysis with 5) overnight at 4 ° C.

【0078】b. a.で得た試料を10mMリン酸緩
衝液(pH7.5)で平衡化した陰イオンクロマトグラ
フィー用充填カラムResource Q(1ml、ア
マシャムバイオテク(株))に吸着させ、カラム容量3
倍量の10mMリン酸緩衝液(pH7.5)で平衡化し
た後、0.75MのNaClを含む10mMリン酸緩衝
液(PH7.5)でFAOを溶出させた。流速、溶出物
の検出はa)と同条件にて行った。
B. a. The sample obtained in step 1 was adsorbed on a packed column for anion chromatography Resource Q (1 ml, Amersham Biotech Co., Ltd.) equilibrated with 10 mM phosphate buffer (pH 7.5), and the column volume was 3
After equilibration with a double amount of 10 mM phosphate buffer (pH 7.5), FAO was eluted with 10 mM phosphate buffer (PH 7.5) containing 0.75 M NaCl. The flow rate and the detection of the eluate were carried out under the same conditions as in a).

【0079】(2)疎水クロマトグラフィー (1)−bで得られた活性画分に40%となるように硫
酸アンモニウムを添加し、4℃、1時間攪拌することに
より平衡化を行い、ニトロセルロースフィルターでろ過
した。この活性画分を1.5M硫酸アンモニウムを含む
10mMリン酸緩衝液(pH6.6)で平衡化した疎水
カラムクロマトグラフィー用充填カラムResourc
e Phe(1ml、アマシャムバイオテク(株))に
吸着させた。カラム容量3倍量の1.5M硫酸アンモニ
ウムを含む10mMリン酸緩衝液(pH6.6)で平衡
化した後、10mMリン酸緩衝液(pH6.6)を用い
てFAOを溶出させた。流速は2ml/minとし、1
分ごとに溶出物の回収を行った。溶出物の検出は同条件
にて行った。10mMリン酸緩衝液(pH7.0)で一
晩、4℃で透析し、FAOの精製酵素を得る。
(2) Hydrophobic Chromatography Ammonium sulfate was added to the active fraction obtained in (1) -b so as to be 40%, and the mixture was equilibrated by stirring at 4 ° C. for 1 hour to obtain a nitrocellulose filter. It was filtered with. This active fraction was equilibrated with 10 mM phosphate buffer (pH 6.6) containing 1.5 M ammonium sulfate, and packed column for the hydrophobic column chromatography Resource.
ePhe (1 ml, Amersham Biotech Co., Ltd.) was allowed to adsorb. After equilibration with 10 mM phosphate buffer (pH 6.6) containing 1.5 M ammonium sulfate in a column volume three times, FAO was eluted with 10 mM phosphate buffer (pH 6.6). Flow rate is 2ml / min, 1
The eluate was collected every minute. The eluate was detected under the same conditions. It is dialyzed against 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) overnight at 4 ° C. to obtain a purified enzyme of FAO.

【0080】実施例2 酵素活性の測定 フルクトシルアミン酸化酵素活性は、ペルオキシダーゼ
〜4−アミノアンチピリン系を用いた測定系により測定
した。生物工学実験書(社団法人生物工学会編、培風
館、p.22、平成4年)に記載されている記述を参考
に、2mMフェノール、1.5mM 4−アミノアンチ
ピリン,2U/mlペルオキシダーゼ存在下で、505
nmの吸光度変化をモニターすることにより、フルクト
シルアミン酸化酵素活性を測定した。
Example 2 Measurement of enzyme activity The fructosylamine oxidase activity was measured by a measurement system using a peroxidase to 4-aminoantipyrine system. In the presence of 2 mM phenol, 1.5 mM 4-aminoantipyrine, 2 U / ml peroxidase, referring to the description given in the biotechnology experiment manual (Bifukan, edited by Japan Society for Biotechnology, p.22, 1992). , 505
The fructosyl amine oxidase activity was measured by monitoring the change in absorbance at nm.

【0081】実施例3 フルクトシルアミン酸化酵素のpH特性の評価 本酵素の活性のpH特性を図1に示す。活性の測定は実
施例2に記載の方法により行った。本酵素はpH8付近
に至適pHを有する。
Example 3 Evaluation of pH characteristics of fructosylamine oxidase The pH characteristics of the activity of this enzyme are shown in FIG. The activity was measured by the method described in Example 2. The enzyme has an optimum pH around pH8.

【0082】実施例4 フルクトシルアミン酸化酵素の基質特異性 精製されたFAOを用いてフルクトシルアミノ酸、グル
コース、バリン、サルコシンに対する基質特異性につい
て検討した。フルクトシルバリンへの反応性を100%
とし、他の基質への反応性を比較した結果を図2に示し
た。本酵素はフルクトシルアラニンに対して最も高い活
性を示し、フルクトシルバリンに対する活性の約1.1
倍であった。ε−フルクトシルリジン、グルコース、バ
リン、サルコシンは基質としなかった。
Example 4 Substrate specificity of fructosylamine oxidase The substrate specificity for fructosyl amino acids, glucose, valine and sarcosine was examined using purified FAO. 100% reactivity to fructosyl valine
2 and the results of comparing the reactivity with other substrates are shown in FIG. This enzyme shows the highest activity against fructosylalanine, and is about 1.1 times the activity against fructosyl valine.
It was double. Epsilon-fructosyl lysine, glucose, valine and sarcosine were not used as substrates.

【0083】実施例5 フルクトシルバリンの計測 Arthrobacter sp.FV1−1株由来フ
ルクトシルアミン酸化酵素 0.2Uと2mMフェノー
ル、1.5mM 4−アミノアンチピリン,2U/ml
ペルオキシダーゼ存在下で、505nmの吸光度変化を
モニターすることにより、フルクトシルバリン濃度を測
定した(図3)。その結果、本方法を用いて、0.25
〜5.0mMの範囲でフルクトシルバリンを計測でき
た。
Example 5 Measurement of fructosyl valine Arthrobacter sp. Fructosylamine oxidase derived from FV1-1 strain 0.2 U and 2 mM phenol, 1.5 mM 4-aminoantipyrine, 2 U / ml
The fructosyl valine concentration was measured by monitoring the change in absorbance at 505 nm in the presence of peroxidase (Fig. 3). As a result, using this method, 0.25
It was possible to measure fructosyl valine in the range of up to 5.0 mM.

【0084】実施例6 Arthrobacter sp.FV1−1株からの
染色体DNAの調製 菌体をLB液体培地で培養後、得られた菌体を10mM
NaCl、20mMTris−HCl(pH8.
0)、1mEDTAとした緩衝液(以下TE beff
er)に懸濁し、lysozymeを2.5mg/ml
となるように加え37℃、1hインキュベートした。さ
らに10%SDS溶液、10mg/mlに調整したプロ
テイナーゼkを加えて攪拌し、37℃、1hインキュベ
ートした。これに5M NaCl、CTABを加え、6
5℃、10minインキュベートした後、フェノールー
クロロホルムを等量加え遠心し上清を回収した。この上
清に0.6倍量のイソプロパノールを加え−20℃、2
h放置した。遠心後、上清を捨て70%エタノールで洗
浄し真空乾燥させた。これをRnaseと超純水の混合
溶液に溶解し、37℃、1hインキュベートすることに
より染色体DNAを調製した。
Example 6 Arthrobacter sp. Preparation of chromosomal DNA from FV1-1 strain After culturing the cells in LB liquid medium, the obtained cells were 10 mM
NaCl, 20 mM Tris-HCl (pH 8.
0) 1m EDTA buffer (hereinafter TE beff
er) and lysozyme 2.5 mg / ml
And incubated at 37 ° C. for 1 h. Furthermore, 10% SDS solution, proteinase k adjusted to 10 mg / ml were added, and the mixture was stirred and incubated at 37 ° C. for 1 h. Add 5M NaCl and CTAB to this,
After incubating at 5 ° C. for 10 minutes, an equal amount of phenol-chloroform was added and the mixture was centrifuged to collect the supernatant. To this supernatant was added 0.6 times the amount of isopropanol, at -20 ° C, 2
It was left for h. After centrifugation, the supernatant was discarded, washed with 70% ethanol, and vacuum dried. This was dissolved in a mixed solution of Rnase and ultrapure water and incubated at 37 ° C. for 1 hour to prepare a chromosomal DNA.

【0085】実施例7 FAOのN末端アミノ酸配列の決定 実施例1に従い、当該株を培養した。実施例1と同様に
してArthrobacter sp.FV1−1株由
来FAOの精製酵素を得た。この精製酵素のサンプルを
凍結乾燥後、145μgの試料にたいしタンパク濃度2
mg/mlとなるように超純水を加えた。この試料につ
いてラピダス・スラブ電気泳動装置を用いてSDS−P
AGE(10%ポリアクリルアミドゲル)を行った。S
DS−PAGE後のゲルを5×5cmの大きさに切り出
し、ファストシステムTMを用いてPVDF膜へのブロ
ッティングを2h行った。このPVDF膜をクーマシー
ブルーで染色後、目的のバンドを切り出した。こうして
得られた酵素をアミノ酸シークエンサー(島津製作所
製、PPSQ−10)によりN末端アミノ酸配列の決定
を行った。その結果、本酵素にはSerSerThrL
ysHisValAlaValIleGlyGlyGl
yIIeLeuGlyValSerThrAlaVal
からなる20残基から構成されるペプチド配列を含むこ
とが明らかとなった。
Example 7 Determination of N-terminal amino acid sequence of FAO According to Example 1, the strain was cultured. In the same manner as in Example 1, Arthrobacter sp. A purified enzyme of FAO derived from the FV1-1 strain was obtained. After freeze-drying a sample of this purified enzyme, a protein concentration of 2
Ultrapure water was added to give mg / ml. This sample was subjected to SDS-P using a Rapidus Slab electrophoresis system.
AGE (10% polyacrylamide gel) was performed. S
The gel after DS-PAGE was cut into a size of 5 × 5 cm, and blotted onto a PVDF membrane using Fast System for 2 hours. This PVDF membrane was stained with Coomassie blue, and the band of interest was cut out. The N-terminal amino acid sequence of the thus obtained enzyme was determined using an amino acid sequencer (PPSQ-10 manufactured by Shimadzu Corp.). As a result, this enzyme was found to have SerSerThrL
ysHisValAlaValIleGlyGlyGl
yIIeLeuGlyValSerThrAlaVal
It was revealed to contain a peptide sequence composed of 20 residues consisting of

【0086】実施例8 FAOをコードする遺伝子のクローニング 実施例6に従い抽出したFV1−1株ゲノム5μgを、
EcoRI.HindIII、PstI,Kpnlでそ
れぞれ37℃、一晩、制限酵素消化した。このサンプル
を超純水で50倍に希釈後、希釈液中より4μlをso
lutionI4μlと混合し、16℃でセルフライゲ
ーションさせた。このサンプルを以下の実験に用いた。
Example 8 Cloning of a gene encoding FAO 5 μg of the FV1-1 strain genome extracted according to Example 6 was
EcoRI. Restriction enzyme digestion was performed with HindIII, PstI, and Kpnl at 37 ° C. overnight. After diluting this sample 50 times with ultrapure water, 4 μl of the diluted solution was
It was mixed with 4 μl of solution I and self-ligated at 16 ° C. This sample was used in the following experiment.

【0087】(1)FAOD構造遺伝子のPCR増幅 N末端アミノ酸シークエンス解析より得られたアミノ酸
配列より以下に示したようなプライマーを用いて、先に
セルフライゲーションさせたFV1−1株ゲノムをテン
プレートにインバースPCRを行った。アミノ酸残基1
1番目から20番目までよりフォワードプライマー(N
HNF11)を、アミノ酸残基3番目から10番目まで
よりリバースプライマー(NHNR10)をデザインし
た。 NHNF11(29mer) 5’−GGCGGCATCCTGGGCGTCKCCA
CCGCNGT−3’ NHNR10(24mer) 5’−GCCRATGACGGCGACRTGYTTN
GT−3’ * K=T+G S=C+G Y=C+T R=A+G
N=A+C+G+T 反応条件は以下のサイクルで行った。 94℃ 1分 60℃ 30秒 72℃ 30秒 以上を1サイクル 98℃ 30秒 60℃ 30秒 72℃ 7分 以上を25サイクル 72℃ 8分 Taqポリメラーゼは、TaKaRaLATaqTM
用いた。
(1) PCR amplification of FAOD structural gene From the amino acid sequence obtained by N-terminal amino acid sequence analysis, the following primers were used to reverse the self-ligation of the FV1-1 strain genome as a template. PCR was performed. Amino acid residue 1
From the 1st to the 20th forward primer (N
For HNF11), a reverse primer (NHNR10) was designed from amino acid residues 3 to 10. NHNF11 (29mer) 5'-GGCGGGCATCCTGGGCGTCCKCCA
CCGCNGT-3 'NHNR10 (24mer) 5'-GCCRATGACGGCGACRTGYTTN
GT-3 '* K = T + G S = C + G Y = C + T R = A + G
N = A + C + G + T The reaction conditions were as follows. 94 ° C. 1 minute 60 ° C. 30 seconds 72 ° C. 30 seconds or more in 1 cycle 98 ° C. 30 seconds 60 ° C. 30 seconds 72 ° C. 7 minutes or more in 25 cycles 72 ° C. 8 minutes TaKaRaLATaq was used as Taq polymerase.

【0088】(2)PCR増幅断片の塩基配列解析 PCRで得られた増幅断片について、TAクローニング
及びプライマーウォーキング法により塩基配列の解析を
行った。塩基配列の解析にはすでに解析された塩基配列
情報を、次の配列解析の開始点(シークエンシングプラ
イマー)として利用するという操作を順次繰り返すこと
で行った。NFUP69,NF111,NR110,N
HNR10,NF261をプライマーに用いた。 NFUP69(20mer)132baseからのフォ
ワードプライマー 5’−GGAATCGACGGTTCGGCAA−3’ NF111(20mer)696baseからのフォワ
ードプライマー 5’−GATGAGATCGAGTCGGTCAC−
3’ NR110(21mer)695baseからのリバー
スプライマー 5’−CGGACCAGCAGTTTGGAGTC−
3’ NHNR10(24mer)367base からのリ
バースプライマー 5’−GCCGATGACGGCGACGTGCTTG
GT−3’ NF261(20mer)1107baseからのフォ
ワードプライマー 5’−CTGGATCACGACTGGTACG−3’
(2) Nucleotide Sequence Analysis of PCR Amplified Fragment The nucleotide sequence of the amplified fragment obtained by PCR was analyzed by TA cloning and primer walking method. The analysis of the base sequence was performed by sequentially repeating the operation of using the already analyzed base sequence information as the starting point (sequencing primer) for the next sequence analysis. NFUP69, NF111, NR110, N
HNR10 and NF261 were used as primers. Forward primer 5'-GGAATCGAGCGTTTCGGCAA-3 'from NFUP69 (20mer) 132base Forward primer 5'-GATGAGATCGAGTCGGTCAC- from NF111 (20mer) 696base.
Reverse primer 5'-CGGACCAGCAGTTTGGAGTC- from 3'NR110 (21mer) 695base.
Reverse primer 5'-GCCGATGACGGGCGACGTGCTTG from 3'NHNR10 (24mer) 367base.
Forward primer 5'-CTGGATCACGACTGGTACG-3 'from GT-3' NF261 (20mer) 1107base.

【0089】(3)N末端アミノ酸配列をコードする塩
基配列の決定 (2)で得られた塩基配列をもとにフォワードプライマ
ー(NF110)、リバースプライマー(NFUPF6
9)を用いて、FV1−1株のゲノムに対してPCRを
行った。 NFUP69(20mer) 5’−GATGAGATCGAGTCGGTCAC−
3’ NR110(21mer) 5’−CGGAGCCAGCAGTTTGGAGTC−
3’ 反応条件は以下のサイクルで行った。 94℃ 5分 94℃ 30秒 55℃ 30秒 72℃ 1分 以上を25サイクル 72℃ 5分
(3) Determination of nucleotide sequence encoding N-terminal amino acid sequence Based on the nucleotide sequence obtained in (2), forward primer (NF110) and reverse primer (NFUPPF6)
9) was used to perform PCR on the genome of the FV1-1 strain. NFUP69 (20mer) 5'-GATGAGATCGAGTCGGTCAC-
3'NR110 (21mer) 5'-CGGAGCCAGCAGTTTGGAGTC-
The 3'reaction conditions were as follows. 94 ° C 5 minutes 94 ° C 30 seconds 55 ° C 30 seconds 72 ° C 1 minute or more 25 cycles 72 ° C 5 minutes

【0090】実施例9 サブクローニング 実施例8(3)で得たPCR増幅断片の塩基配列をもと
に以下のような制限酵素サイトを含むフォワードプライ
マー(NNF1、NNF2)、リバースプライマー(N
CR1)をデザインし、FAOD構造遺伝子のPCR増
幅を行った。 得られたPCR増幅断片をAflIIIとXhoIで制
限酵素消化した。また発現ベクターpET28a(+)
をNcoIとXhoIで制限酵素消化した。各サンプル
をゲル精製後、16℃、2時間ライゲーションさせた。
得られたプラスミドをpFAO01と命名し、これを非
発現宿主DH5αにサブクローニングした。インサート
を持つプラスミドを確認後、発現用宿主BL21(DE
3)に形質転換した。
Example 9 Subcloning Based on the nucleotide sequence of the PCR-amplified fragment obtained in Example 8 (3), a forward primer (NNF1, NNF2) containing the following restriction enzyme sites and a reverse primer (N
CR1) was designed and PCR amplification of FAOD structural gene was performed. The resulting PCR amplified fragment was digested with AflIII and XhoI. In addition, the expression vector pET28a (+)
Was digested with NcoI and XhoI. After gel purification, each sample was ligated at 16 ° C. for 2 hours.
The resulting plasmid was named pFAO01 and was subcloned into the non-expression host DH5α. After confirming the plasmid having the insert, the expression host BL21 (DE
3).

【0091】実施例10 塩基配列の決定 pFAO1の挿入DNA断片について制限酵素解析なら
びに常法に従い塩基配列を決定した。その結果、本挿入
DNA断片中に実施例2で明かとなったFAOのアミノ
酸N末端配列が確認され、この配列を含むオープンリー
ディングフレームが見つかった。決定した塩基配列およ
びアミノ酸配列は配列番号1および2に示す通りであ
る。アミノ酸配列から求められる蛋白質の分子量は39
754Daであり、Arthrobacter sp.
FV1−1株FAOのSDS−PAGEでもとめられた
分子量40kDaにほぼ一致した。
Example 10 Determination of nucleotide sequence The nucleotide sequence of the inserted DNA fragment of pFAO1 was determined by restriction enzyme analysis and a conventional method. As a result, the amino acid N-terminal sequence of FAO revealed in Example 2 was confirmed in this inserted DNA fragment, and an open reading frame containing this sequence was found. The determined nucleotide sequence and amino acid sequence are shown in SEQ ID NOS: 1 and 2. The molecular weight of the protein determined from the amino acid sequence is 39.
754 Da and Arthrobacter sp.
The molecular weight of 40 kDa determined by SDS-PAGE of FV1-1 strain FAO was almost the same.

【0092】実施例11 組み換え大腸菌によるFAOの生産 FAOの構造遺伝子を含むプラスミドpFAO1が形質
転換されている大腸菌、Escherichia co
li BL21/pFAO1を用いてFAOの生産を行
った。当該形質転換体をアンピシリン50μg/mlを
含むLB培地3mlに植菌し、37℃で12時間培養を
行い、遠心分離機により細胞を集菌した。この細胞をフ
レンチプレス(1500kgf)で破砕した後、超遠心
(4℃、160,400×g、90分)により上清の水
溶性画分(10mMリン酸カリウム緩衝液pH6.0)
を分離した。このようにして調製された形質転換大腸菌
は細胞内にFAOを発現し、その量は野性型Artho
robacter sp.FV1−1株に比べ、単位蛋
白質あたり30倍以上であった。
Example 11 Production of FAO by Recombinant Escherichia coli Escherichia co., Which has been transformed with the plasmid pFAO1 containing the structural gene of FAO.
FAO was produced using li BL21 / pFAO1. The transformant was inoculated into 3 ml of LB medium containing 50 μg / ml of ampicillin, cultured at 37 ° C. for 12 hours, and the cells were collected by a centrifuge. The cells were disrupted with a French press (1500 kgf) and then subjected to ultracentrifugation (4 ° C., 160,400 × g, 90 minutes) to obtain a supernatant water-soluble fraction (10 mM potassium phosphate buffer pH 6.0).
Separated. The transformed Escherichia coli thus prepared expresses FAO intracellularly, and the amount thereof is wild type Artho.
rober sp. It was 30 times or more per unit protein as compared with the FV1-1 strain.

【0093】実施例12 フルクトシルアミン類のアッセイ 本発明のフルクトシルアミン酸化酵素を用いてフルクト
シルバリンをアッセイした。ペルオキシダーゼ〜4−ア
ミノアンチピリン系を用いた測定系を用いて、本発明の
フルクトシルアミン酸化酵素(FAO)に対し、フルク
トシルバリン酸化活性のフルクトシルバリン濃度依存性
について測定した。1.5mM 4−アミノアンチピリ
ン、2.0mMフェノール、2U/mlペルオキシダー
ゼを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)
の存在下で、室温で1分間反応させた時の505nmの
吸光度変化を分光光度計を用いて追跡し、その吸光度の
減少速度を酵素反応速度とした。0.1mMから5mM
の間で直線性が見られ、この濃度範囲内でのフルクトシ
ルバリン定量が可能であった。
Example 12 Assay of fructosylamines Fructosylvaline was assayed using the fructosylamine oxidase of the present invention. The fructosyl valine oxidative activity of fructosyl valine oxidase (FAO) of the present invention was measured for its fructosyl valine concentration dependency using a measurement system using a peroxidase to 4-aminoantipyrine system. 10 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) containing 1.5 mM 4-aminoantipyrine, 2.0 mM phenol, 2 U / ml peroxidase.
The change in the absorbance at 505 nm when the reaction was carried out at room temperature for 1 minute in the presence of was measured using a spectrophotometer, and the rate of decrease in the absorbance was defined as the enzyme reaction rate. 0.1 mM to 5 mM
Linearity was observed between the two, and it was possible to quantify fructosyl valine within this concentration range.

【0094】実施例13 フルクトシルバリン酸素電極型酵素センサー Arthrobacter sp.FV1−1株由来の
粗抽出酵素100マイクロリットル(5.7mg蛋白質
/ml)をキムワイプに含浸し、これをDKK社製酸素
電極に装着し透析膜によって覆った。作成した酵素電極
を30℃に保温した10ml PBS(pH7.4)内
に挿入した。ここに1Mのフルクトシルバリン水溶液5
0マイクロリットルを随時添加し、その時の電流減少値
を観測した。すなわち、本発明の新規フルクトシルアミ
ン 酸化酵素を用いた酵素センサーにより、5mM−2
0mMの範囲でフルクトシルバリンの定量を行うことが
できた。
Example 13 Fructosylvaline oxygen electrode type enzyme sensor Arthrobacter sp. Kimwipes were impregnated with 100 microliters of crude extract enzyme (5.7 mg protein / ml) derived from FV1-1 strain, which was attached to an oxygen electrode manufactured by DKK and covered with a dialysis membrane. The prepared enzyme electrode was inserted into 10 ml PBS (pH 7.4) kept at 30 ° C. 1M fructosyl valine aqueous solution 5
0 microliter was added at any time, and the current decrease value at that time was observed. That is, with an enzyme sensor using the novel fructosylamine oxidase of the present invention, 5 mM-2
It was possible to quantify fructosyl valine in the range of 0 mM.

【0095】実施例14 メディエータ型酵素センサー Arthrobacter sp.FV1−1株由来の
粗抽出酵素0.34unit分を、凍結乾燥し、カーボ
ンペースト20mgと混合し、カーボンペースト電極に
充填し、濾紙上で表面を平らにした。1%グルタルアル
デヒド30分間、表面を架橋した後、10mMリジンで
20分処理することで未反応のアルデヒド基をつぶし
た。これを酵素電極とし、20mMリン酸カリウム緩衝
液(pH7.0)中で1時間以上室温で撹拌し、平衡化
した。メディエーターとして終濃度1mMのメトキシP
MSを含む、20mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.
0)を反応溶液とし、総量を10mlとした。そこに作
用電極として作製したカーボンペースト電極を用い、対
極として白金電極、参照極としてAg/AgCl電極を
用い+0.15Vの電位を印加した。測定は25℃で行
った。電流値が定常になったところ(約1時間)で、基
質(フルクトシルバリン)溶液を100μlずつ注入し
た。基質の注入に伴って得られるピーク電流の、定常電
流値からの高さを応答電流値として用いた。フルクトシ
ルバリンを加えていないときの電流値を0Aとし応答電
流値を計測した。このときのフルクトシルバリン濃度に
対する応答電流値は濃度に依存していた。注入したフル
クトシルバリン濃度に対し、0.1mMから0.6mM
の範囲で応答電流値との間に直線性を示し、この範囲に
おいて計測可能であることが示された。サンプルを注入
後、定常電流値を示すまでには4分ほどであった。
Example 14 Mediator-type enzyme sensor Arthrobacter sp. A 0.34 unit portion of crude extract enzyme derived from FV1-1 strain was freeze-dried, mixed with 20 mg of carbon paste, filled in a carbon paste electrode, and the surface was flattened on a filter paper. After cross-linking the surface with 1% glutaraldehyde for 30 minutes, the unreacted aldehyde groups were destroyed by treating with 10 mM lysine for 20 minutes. Using this as an enzyme electrode, it was equilibrated by stirring it in a 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) for 1 hour or more at room temperature. Methoxy P with a final concentration of 1 mM as a mediator
20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.
0) was used as a reaction solution, and the total amount was 10 ml. The prepared carbon paste electrode was used as the working electrode, a platinum electrode was used as the counter electrode, and an Ag / AgCl electrode was used as the reference electrode, and a potential of +0.15 V was applied. The measurement was performed at 25 ° C. When the current value became steady (about 1 hour), 100 μl of the substrate (fructosyl valine) solution was injected. The height of the peak current obtained with the injection of the substrate from the steady current value was used as the response current value. The response current value was measured while setting the current value when fructosyl valine was not added to 0A. The response current value for the fructosyl valine concentration at this time was dependent on the concentration. 0.1 mM to 0.6 mM for the injected fructosyl valine concentration
In the range of, the linearity with the response current value was shown, and it was shown that measurement was possible in this range. It took about 4 minutes after the sample was injected until the steady current value was shown.

【0096】実施例15 過酸化水素検出型センサー まず酵素固定化膜を調製した。Arthrobacte
r sp.FV1−1株由来の粗抽出酵素50μl
(0.05unit分)と光架橋性樹脂プレポリマーで
あるPVA−SbQ水溶液0.23gを混合し、プレー
ト上に21cmの面積に薄く伸ばした。暗所で5時間
風乾した後、両面を蛍光灯の光に5分ずつさらした。こ
の膜を光固定化酵素膜とし4℃で保存した。作製した膜
を、BAS社製白金電極(モデルNo.11−101
2)表面に被覆してからナイロンネットをかぶせOリン
グで固定して酵素電極とし、作用極とした。参照電極に
Ag/AgCl、対極には白金電極を用いた。恒温セル
(25℃)に500mMリン酸カリウム緩衝液(pH
7.0)を10ml加え、光架橋性樹脂固定化酵素電極
をしんせきした。ポテンシオスタットを用いて電位+
0.6V vs.Ag/AgClを印加し、電流値が定
常になったところ(約1時間)で、基質(フルクトシル
バリン)溶液を100μlずつ注入した。基質の注入に
伴って得られるピーク電流の、定常電流値からの高さを
応答電流値として用いた。構築したバッチ型のシステム
を用いて、フルクトシルバリン濃度に依存した応答曲線
が得られた。注入したフルクトシルバリン濃度に対し、
0.05mMから2mMの範囲で直線性を示し、この範
囲において計測可能であることが示された。
Example 15 Sensor for detecting hydrogen peroxide First, an enzyme-immobilized membrane was prepared. Arthrobacter
r sp. 50 μl of crude extract enzyme derived from FV1-1 strain
(0.05 unit) and 0.23 g of a PVA-SbQ aqueous solution as a photo-crosslinkable resin prepolymer were mixed and thinly spread on a plate to have an area of 21 cm 2 . After air-drying for 5 hours in the dark, both sides were exposed to the light of a fluorescent lamp for 5 minutes each. This membrane was used as a photo-immobilized enzyme membrane and stored at 4 ° C. The produced film was used as a platinum electrode (Model No. 11-101 manufactured by BAS).
2) After covering the surface, a nylon net was covered and fixed with an O-ring to form an enzyme electrode and a working electrode. Ag / AgCl was used as the reference electrode, and a platinum electrode was used as the counter electrode. 500 mM potassium phosphate buffer (pH) in a constant temperature cell (25 ° C)
10 ml of 7.0) was added and the photocrosslinkable resin-immobilized enzyme electrode was shaken. Potential + using potentiostat
0.6V vs. Ag / AgCl was applied, and when the current value became steady (about 1 hour), 100 μl of the substrate (fructosyl valine) solution was injected. The height of the peak current obtained with the injection of the substrate from the steady current value was used as the response current value. Using the constructed batch type system, a response curve depending on fructosyl valine concentration was obtained. For the injected fructosyl valine concentration,
It showed linearity in the range of 0.05 mM to 2 mM, and it was shown to be measurable in this range.

【0097】実施例16 プルシアンブルー型センサー グラッシーカーボン電極(BAS社、モデルNo.11
−2012)上で0.1M塩化カリウム緩衝液中に終濃
度2mMヘキサシアノ鉄(III)カリウムと、2mM
の塩化(III)鉄を加え、25℃、60秒間、+0.
4V vsAg/AgClの電位を印加し、フィルムを
付着させた。その後、−0.05Vから0.35Vの電
位を印加(10回)していくことでフィルムを形成させ
ていき、プルシアンブルーフィルム固定化電極を作製し
た。実施例15に示した方法(0.136unit)で
作製したPAO固定化膜でプルシアンブルーフィルム固
定化電極を被覆した。参照電極にAg/AgCl、対極
には白金電極を用いた。恒温セル(25℃)に500m
Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)を10ml加
え、を用いた。ポテンシオスタットを用いてプルシアン
ブルーフィルム固定化酵素電極に0.05Vvs.Ag
/AgClを印加し、電流値が定常になったところ(約
1時間)で、基質(フルクトシルバリン)溶液を100
μlずつ注入した。基質の注入に伴って得られるピーク
電流の、定常電流値からの高さを応答電流値として用い
た。構築したバッチ型のシステムを用いて、フルクトシ
ルバリン濃度に依存した再現性の良い結果が得られた。
注入したフルクトシルバリン濃度に対し、0.1mMか
ら1.6mMの範囲で応答電流値との間に直線性を示
し、この範囲において計測可能であることが示された。
サンプルを注入後、定常電流値を示すまでには6分ほど
であった。
Example 16 Prussian blue type sensor glassy carbon electrode (Model No. 11 by BAS)
-2012) in a 0.1 M potassium chloride buffer to a final concentration of 2 mM potassium hexacyanoferrate (III) and 2 mM
Of iron (III) chloride was added, and the mixture was added at 25 ° C. for 60 seconds at +0.
A potential of 4V vs Ag / AgCl was applied to deposit the film. After that, a film was formed by applying a potential of -0.05 V to 0.35 V (10 times) to prepare a Prussian blue film-immobilized electrode. The PrOcian blue film-immobilized electrode was coated with the PAO-immobilized film prepared by the method described in Example 15 (0.136 unit). Ag / AgCl was used as the reference electrode, and a platinum electrode was used as the counter electrode. 500m in a constant temperature cell (25 ℃)
10 ml of M potassium phosphate buffer (pH 7.0) was added and used. Using a potentiostat, a Prussian blue film-immobilized enzyme electrode with 0.05 V vs. Ag
/ AgCl was applied, and when the current value became steady (about 1 hour), the substrate (fructosyl valine) solution was added to 100
Each μl was injected. The height of the peak current obtained with the injection of the substrate from the steady current value was used as the response current value. Using the constructed batch type system, reproducible results depending on fructosyl valine concentration were obtained.
It showed linearity with the response current value in the range of 0.1 mM to 1.6 mM with respect to the injected fructosyl valine concentration, and it was shown that measurement was possible in this range.
It took about 6 minutes after the sample was injected until the steady current value was shown.

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明により糖化ヘモグロビン(HbA
lc)測定用の酵素、フルクトシルアミン酸化酵素を新
たにArthrobacter属より製造することが可
能となった。Arthrobacter属は培養が容易
であり、また培養密度が高濃度となることから効率良く
フルクトシルアミン酸化酵素を調製できる。さらに同酵
素の構造遺伝子をクローニングし、大腸菌において組換
え生産することに成功した。このことにより、大量にF
AOを生産できるようになった。本酵素はフルクトシル
バリンに選択的であることから、臨床検体の分析に応用
できる。
According to the present invention, glycated hemoglobin (HbA)
lc) It has become possible to newly produce an enzyme for measurement, fructosylamine oxidase, from the genus Arthrobacter. The genus Arthrobacter is easily cultivated, and since the culture density is high, fructosylamine oxidase can be efficiently prepared. Furthermore, we succeeded in cloning the structural gene of the enzyme and producing it recombinantly in E. coli. By this, a large amount of F
You can now produce AO. Since this enzyme is selective for fructosyl valine, it can be applied to the analysis of clinical samples.

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

【図1】 図1は、FV1−1株由来フルクトシルアミ
ン酸化酵素のpH特性を示す。
FIG. 1 shows pH characteristics of FV1-1 strain-derived fructosylamine oxidase.

【図2】 図2は、FV1−1株由来フルクトシルアミ
ン酸化酵素の基質特異性を示す。
FIG. 2 shows the substrate specificity of FV1-1 strain-derived fructosylamine oxidase.

【図3】 FV1−1株由来フルクトシルアミン酸化酵
素を用いたフルクトシルバリン定量のキャリブレーショ
ンカーブを示す。
FIG. 3 shows a calibration curve for quantifying fructosyl valine using fructosylamine oxidase derived from FV1-1 strain.

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/10 C12Q 1/26 9/06 C12R 1:06 C12Q 1/26 C12N 15/00 ZNAA G01N 27/327 5/00 A 27/416 G01N 27/30 353C //(C12N 1/20 353J C12R 1:06) 353R 27/46 336G 27/30 353F Fターム(参考) 4B024 AA11 BA08 CA04 DA06 EA04 GA11 GA19 HA03 4B050 CC01 CC03 DD02 FF03E FF05E FF09E FF11E LL03 4B063 QA01 QA19 QQ61 QR02 QR41 QR57 QR66 QR84 QS12 QX01 QX04 4B065 AA13X AA13Y AA26X AB01 AC14 BA01 BA22 CA28 CA46─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12N 5/10 C12Q 1/26 9/06 C12R 1:06 C12Q 1/26 C12N 15/00 ZNAA G01N 27 / 327 5/00 A 27/416 G01N 27/30 353C // (C12N 1/20 353J C12R 1:06) 353R 27/46 336G 27/30 353F F term (reference) 4B024 AA11 BA08 CA04 DA06 EA04 GA11 GA19 HA03 4B050 CC01 CC03 DD02 FF03E FF05E FF09E FF11E LL03 4B063 QA01 QA19 QQ61 QR02 QR41 QR57 QR66 QR84 QS12 QX01 QX04 4B065 AA13X AA13Y AA26X AB01 AC14 BA01 BA22 CA28 CA46

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Arthrobacter属に属し、フル
クトシルアミン酸化酵素を産生する能力を有する微生物
を培養し、同培養液あるいは培養菌体からフルクトシル
アミン酸化酵素を採取することを特徴とするフルクトシ
ルアミン酸化酵素の製造方法
1. A fructosylamine which belongs to the genus Arthrobacter and which is capable of producing fructosylamine oxidase, is cultured, and the fructosylamine oxidase is collected from the same culture solution or cultured bacterial cells. Method for producing oxidase
【請求項2】Arthrobacter属に属する微生
物によって産生されるフルクトシルアミン酸化酵素。
2. A fructosylamine oxidase produced by a microorganism belonging to the genus Arthrobacter.
【請求項3】前記微生物がArthrobacter
sp.である請求項3記載のフルクトシルアミン酸化酵
素。
3. The microorganism is Arthrobacter
sp. The fructosylamine oxidase according to claim 3, which is
【請求項4】前記微生物がArthrobacter
sp.FV1−1株(FERM P−18754)であ
る請求項3記載のフルクトシルアミン酸化酵素。
4. The microorganism is Arthrobacter
sp. The fructosylamine oxidase according to claim 3, which is FV1-1 strain (FERM P-18754).
【請求項5】以下の(a)または(b)のフルクトシル
アミン酸化酵素活性を有する蛋白質。 (a)配列表・配列番号1に記載されたアミノ酸配列か
らなる蛋白質 (b)アミノ酸配列(a)において、1もしくは数個の
アミノ酸配列が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸
配列からなり、かつフルクトシルアミン酸化酵素活性を
有する蛋白質。
5. A protein having the following fructosylamine oxidase activity (a) or (b): (A) a protein consisting of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 (b) the amino acid sequence (a), consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acid sequences are deleted, substituted or added, and A protein having fructosylamine oxidase activity.
【請求項6】以下の(a)または(b)の蛋白質である
フルクトシルアミン酸化酵素をコードする遺伝子。 (a)配列表・配列番号1に記載されたアミノ酸配列か
らなる蛋白質 (b)アミノ酸配列(a)において、1もしくは数個の
アミノ酸配列が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸
配列からなり、かつフルクトシルアミン酸化酵素活性を
有する蛋白質
6. A gene encoding a fructosylamine oxidase which is the following protein (a) or (b). (A) a protein consisting of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 (b) the amino acid sequence (a), consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acid sequences are deleted, substituted or added, and Protein with fructosylamine oxidase activity
【請求項7】以下の(c)または(d)の配列であり、
フルクトシルアミン酸化酵素をコードする遺伝子。 (c)配列表・配列番号2に記載された塩基配列からな
るDNA (d)上記(c)の配列において、1もしくは数個の塩
基が欠失、置換もしくは付加されており、かつフルクト
シルアミン酸化酵素活性を有する蛋白質をコードするD
NA。
7. The following sequence (c) or (d):
A gene encoding fructosylamine oxidase. (C) DNA consisting of the base sequence described in Sequence Listing / SEQ ID NO: 2 (d) In the sequence of (c) above, one or several bases have been deleted, substituted or added, and fructosylamine D encoding a protein having oxidase activity
NA.
【請求項8】配列 ValProLysArgHis
PheTyrProGlyGlu SerTrpVal
SerLeu ProGluLeuGlyAspを含む
フルクトシルアミン酸化酵素。
8. Sequence ValProLysArgHis
PheTyrProGlyGlu SerTrpVal
A fructosylamine oxidase containing SerLeu ProGluLeuGlyAsp.
【請求項9】請求項1〜8においてArthrobac
ter sp.FV1−1株またはArthrobac
ter属由来であるフルクトシルアミン酸化酵素をコー
ドする遺伝子。
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
ter sp. FV1-1 strain or Arthrobacter
A gene encoding a fructosylamine oxidase derived from the ter genus.
【請求項10】請求項1〜9のいずれかに記載のフルク
トシルアミン酸化酵素をコードする遺伝子を含有する組
み換えベクター。
10. A recombinant vector containing a gene encoding a fructosylamine oxidase according to any one of claims 1 to 9.
【請求項11】請求項10に記載の組み換えベクターで
形質転換した形質転換体または形質導入体。
11. A transformant or transductant transformed with the recombinant vector according to claim 10.
【請求項12】請求項11記載の形質転換体を培養し
て、該培養物からフルクトシルアミン酸化酵素を採取す
るフルクトシルアミン酸化酵素の製造方法。
12. A method for producing a fructosylamine oxidase, which comprises culturing the transformant according to claim 11 and collecting fructosylamine oxidase from the culture.
【請求項13】請求項12記載の方法で製造されたフル
クトシルアミン酸化酵素。
13. A fructosylamine oxidase produced by the method according to claim 12.
【請求項14】請求項1〜13のいずれかに記載のフル
クトシルアミン酸化酵素を含むフルクトシルアミン化合
物類の分光学的分析方法。
14. A method for spectroscopic analysis of fructosylamine compounds containing the fructosylamine oxidase according to any one of claims 1 to 13.
【請求項15】請求項1〜13のいずれかに記載のフル
クトシルアミン酸化酵素を含むフルクトシルアミン化合
物類の電気化学的分析法。
15. A method for electrochemically analyzing fructosylamine compounds containing the fructosylamine oxidase according to any one of claims 1 to 13.
【請求項16】 HbA1cをアッセイする方法であっ
て、試料中のHbA1cを分解してフルクトシルバリン
を生成し、前記フルクトシルバリンを請求項1〜13記
載のフルクトシルアミン酸化酵素を用いて定量すること
を含む分光学的分析方法。
16. A method for assaying HbA1c, which comprises degrading HbA1c in a sample to produce fructosyl valine, the fructosyl valine being used with the fructosyl amine oxidase according to claim 1. Spectroscopic analysis method including quantification.
【請求項17】 請求項1〜13記載のフルクトシルア
ミン酸化酵素を含むフルクトシルバリン分光学的アッセ
イキット
17. A fructosyl valine spectroscopic assay kit containing the fructosyl amine oxidase according to claim 1.
【請求項18】 請求項1〜13記載のフルクトシルア
ミン酸化酵素を含むHbA1c分光学的分析方法アッセ
イキット。
18. An assay kit for HbA1c spectroscopic analysis method, which comprises the fructosylamine oxidase according to claim 1.
【請求項19】 請求項1〜13記載のフルクトシルア
ミン酸化酵素を用いることを特徴とする、フルクトシル
バリンの電気化学的分析法。
19. A method of electrochemically analyzing fructosyl valine, which comprises using the fructosyl amine oxidase according to any one of claims 1 to 13.
【請求項20】 請求項1〜13記載のフルクトシルア
ミン酸化酵素を用いることを特徴とする、HbA1cの
電気化学的分析法。
20. An electrochemical analysis method for HbA1c, which comprises using the fructosylamine oxidase according to any one of claims 1 to 13.
【請求項21】請求項19ならびに20記載の電気化学
的分析法を特徴とする酵素電極。
21. An enzyme electrode characterized by the electrochemical analysis method according to claim 19 or 20.
【請求項22】請求項21記載の酵素電極を用いること
を特徴とする酵素センサー。
22. An enzyme sensor using the enzyme electrode according to claim 21.
【請求項23】Arthrobacter sp.FV
1−1株(FERMP−18754)。
23. Arthrobacter sp. FV
1-1 strain (FERMP-18754).
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005049857A1 (en) * 2003-11-19 2005-06-02 Daiichi Pure Chemicals Co., Ltd. Method of assyaing glycoprotein
JP2006304742A (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Oji Paper Co Ltd Device and method for analyzing glycoprotein
WO2006118306A1 (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Oji Paper Co., Ltd. Analysis apparatus and analysis method for glycosylated hemoglobin
JP2007155684A (en) * 2005-12-08 2007-06-21 Oji Paper Co Ltd Analysis apparatus
JP2009171874A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Citizen Holdings Co Ltd Method for measuring saccharified protein concentration, and biosensor
US8507223B2 (en) 2005-07-19 2013-08-13 Kikkoman Corporation Method for quantitative determination of glycated protein and kit for quantitative determination of the same

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005049857A1 (en) * 2003-11-19 2005-06-02 Daiichi Pure Chemicals Co., Ltd. Method of assyaing glycoprotein
JPWO2005049857A1 (en) * 2003-11-19 2007-11-29 第一化学薬品株式会社 Method for measuring glycated protein
KR101134607B1 (en) 2003-11-19 2012-04-09 세키스이 메디칼 가부시키가이샤 Method of assaying glycated protein
US7951553B2 (en) 2003-11-19 2011-05-31 Sekisui Medical Co., Ltd. Method of assaying glycated protein
JP2011115179A (en) * 2003-11-19 2011-06-16 Sekisui Medical Co Ltd Method of assaying glycated protein
JP4769579B2 (en) * 2003-11-19 2011-09-07 積水メディカル株式会社 Method for measuring glycated protein
US8128802B2 (en) 2005-05-02 2012-03-06 Oji Paper Co., Ltd Analysis apparatus and analysis method for glycosylated hemoglobin
JP2006304742A (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Oji Paper Co Ltd Device and method for analyzing glycoprotein
WO2006118306A1 (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Oji Paper Co., Ltd. Analysis apparatus and analysis method for glycosylated hemoglobin
US8507223B2 (en) 2005-07-19 2013-08-13 Kikkoman Corporation Method for quantitative determination of glycated protein and kit for quantitative determination of the same
JP2007155684A (en) * 2005-12-08 2007-06-21 Oji Paper Co Ltd Analysis apparatus
JP4622836B2 (en) * 2005-12-08 2011-02-02 王子製紙株式会社 Analysis equipment
JP2009171874A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Citizen Holdings Co Ltd Method for measuring saccharified protein concentration, and biosensor

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