JP2003325172A - ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法 - Google Patents

ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法

Info

Publication number
JP2003325172A
JP2003325172A JP2002138141A JP2002138141A JP2003325172A JP 2003325172 A JP2003325172 A JP 2003325172A JP 2002138141 A JP2002138141 A JP 2002138141A JP 2002138141 A JP2002138141 A JP 2002138141A JP 2003325172 A JP2003325172 A JP 2003325172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enzyme
thawing
nitrile hydratase
frozen
microorganism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002138141A
Other languages
English (en)
Inventor
Sakaki Sasaki
佐々木  賢樹
Takeya Abe
阿部  剛也
Akihiro Sakamoto
晃大 坂本
Teruo Arii
輝夫 有井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP2002138141A priority Critical patent/JP2003325172A/ja
Publication of JP2003325172A publication Critical patent/JP2003325172A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】活性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凍結体の失活
の少ない工業的な解凍方法を提供する。 【解決手段】本発明者らは、活性の高いニトリルヒドラ
ターゼを含む精製酵素、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の凍結体であるところの安定な
解凍方法において解凍浴槽温度を5〜25℃に制御する
ことにより、活性の低下が少なく安定的に凍結体を解凍
する方法を見出した。さらに凍結解凍を促進する為、解
凍時に振とうすることにより、大幅に解凍時間を短縮す
ることが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアクリルアマイドの
生産等、工業的に有用であるニトリルヒドラターゼ凍結
体の解凍方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、酵素は一般に−20℃以下の冷凍
庫やディープフリーザーにより凍結保存することが良く
用いられる。また、酵素の凍結保存の形態は一般的に
は、アンプルや培養液もしくは集菌液の状態で凍結され
ている。このように凍結されている酵素は、必要なとき
に解凍して各種酵素反応に用いられる。この解凍におい
て重要なことは速やかに解凍することである解凍に時間
がかかりすぎると酵素へのダメージが大きく、酵素が失
活する。また、解凍時に温度を上げすぎると酵素が失活
する可能性もある。
【0003】また解凍の前後での酵素活性の低下度は2
0%以下が好ましいとされ、さらに好ましくは限りなく
0%に近いことが良いとされる(ここで言う活性とは、
実施例記載の方法で測定したニトリルの水和活性であ
る。)。一般的には、室温で自然解凍する方法がとられ
ているが、酵素を工業的に大量使用する際の解凍方法
は、ほとんど知られていない。
【0004】また、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のいずれかである解
凍方法は知られていない。
【0005】最近になって、特開平2002―6525
1に示されているように動物細胞の解凍に定温エアーを
用いる方法や、特開平5−316926、特開平6−1
74238などのようにマイクロ波などを用いる方法が
とられている。しかし、いずれも工業的な酵素利用を考
えると特殊な装置でかつ大掛かりになり、設備費が高騰
すると考えられる。
【0006】さらに、凍結体を解凍する際には、より低
温であることが望ましい一方、温度を下げることによ
り、工業的に酵素を解凍する際の解凍時間が増大し、そ
の解凍施設の製作費用および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、安定でより高い温度で酵素を解凍することが経済的
により望ましい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、活性
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凍結体の失活の少ない工業
的な解凍方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、ニトリル
ヒドラターゼ凍結体を解凍する際に、解凍浴槽水温を5
〜25℃とすることを特徴とするニトリルヒドラターゼ
凍結体の解凍方法に関するものである。解凍時には振と
うしながら、特に往復運動をしながら溶解すると効果的
である。
【0009】前記ニトリルヒドラターゼ凍結体は通常、
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、および酵素を含む微
生物を含む培養液からなる群から選ばれる少なくとも1
種の凍結体である。前記微生物は、好ましくは遺伝子組
換え微生物であり、さらには大腸菌であることが好まし
い。
【0010】また本発明は、前記遺伝子組換え大腸菌の
宿主が、Escherichia coli K−12由来のW3110株
(ATCC27325)、HB101株(ATCC33
694)、JM109株(ATCC53223)および
WA802株(ATCC33526)からなる群から選
ばれる少なくとも1種であることを特徴とするニトリル
ヒドラターゼ凍結体の解凍方法を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明で述べられているニトリル
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。
【0012】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。
【0013】ニトリルヒドラターゼを産生する微生物の
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。
【0014】また、組換えDNA技術を用いて該タンパ
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。
【0015】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
50℃以上でもよい。)で生育させることにより得られ
る。
【0016】本発明による酵素または酵素を含む微生物
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。
【0017】本発明の凍結解凍する浴槽温度は、通常は
50%以上、好ましくは90%以上容器を漬けた段階
で、解凍浴槽温度を5〜25℃、より望ましくは10〜
20℃であ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解凍する方法ではあ
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〜
10、より望ましくはpH6〜8であれば良い。
【0018】本発明の凍結解凍時には、効率的に解凍が
行われるように振とうを加えるのが好ましい。振とう
は、容器を固定した台(ターンテーブル)にモーターを
取り付けたものを用意し、モーターを動かし、ターンテ
ーブルを動かす構造のものである。振とう条件は、往復
運動を伴うものが望ましい。
【0019】ここでの往復運動は、振幅70mm時に1
往復/分(1分間に1回直線で70mm動いて戻ってく
ることを言う)以上であれば良いが、極端に振とう数を
上げると容器の転倒や破損、装置の異常振動等を引き起
こす可能性があるので200往復/分(振幅70mm
時)以下が望ましい。
【0020】また、容器の往復運動の運動距離(振幅)
は、70mm程度が好ましいが、これに限定されるもの
ではない。また容器の運動に円もしくは8の字のような
回転運動を加えたものでもかまわない。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明の解凍方法を更に
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。
【0022】(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−10
822株(FERM BP―5785、特開平11−2
53168号公報参照)を用いた。
【0023】本菌株の培養は30Lの培養槽に下記の組
成の培地15.0Lを調製し、121℃・20分間の高
圧蒸気により滅菌した。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℃・700rpmにて20時間
培養した。また、この際、培養開始約15時間後にIP
TG(Isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside)を終濃
度100μmol/Lになるよう添加し培養する。
【0024】 (培地組成) 酵母エキストラクト 5.0g/L ポリペプトン 10.0g/L NaCl 5.0g/L 塩化コバルト・六水和物 10.0mg/L 硫酸第二鉄・七水和物 40.0mg/L pH7.5
【0025】培養終了後、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、分離した
液に流動性を持たせるため固形分率が約15重量%とな
るように集菌時の上澄み液を加えて湿菌体(以下集菌
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。
【0026】次に集菌液を20Lのポリプロプレン製の
容器(縦30×横30×高さ45cm)に18Kgずつ
充填し、−25℃の各温度の冷凍庫にて凍結し、完全に
凍結したのを確認した後、各容器を解凍浴槽(縦50×
横50×高さ50cm)に入れ、恒温水循環装置で解凍
槽内が25℃の一定水温になるように調節しながら解凍
した。ここでいう解凍終了とは、解凍容器表面の氷の塊
(2mm)以上が無くなった時を目視で確認して解凍終
了と定義した。
【0027】次に各容器より解凍集菌液のサンプリング
を実施し、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た。その結果を表1に示す。
【0028】(酵素活性測定方法)サンプリングした菌
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高速液体クロマトグラフ
ィー(以下、HPLCと略)分析により測定する。HP
LCカラムはULTRON 80HG(50×8φm
m)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。
【0029】(実施例2〜5、比較例1〜2)解凍時の
溶解槽温度を変化させながら、振とうさせずに残存活性
と解凍時間を(実施例1)記載の方法で測定した。その
結果を表1に示す。
【0030】実施例2 解凍浴槽温度20℃ 実施例3 解凍浴槽温度15℃ 実施例4 解凍浴槽温度10℃ 実施例5 解凍浴槽温度 5℃ 比較例1 解凍浴槽温度30℃ 比較例2 解凍浴槽温度 0℃
【0031】
【表1】表1.凍結解凍温度と活性残存率と解凍時間 (18Kgポリタンク解凍・振とうなし・循環水量20
L/分)
【0032】(実施例6〜10、比較例3〜4)振とう
させながら(70rpm、振幅70mm)解凍したこと以
外は前記実施例1〜5および比較例1〜2と同様の方法
で解凍を行った後、同様の方法で残存活性と解凍時間を
測定した。その結果を表2に示す。
【0033】
【表2】 表2.凍結解凍温度と活性残存率と解凍時間 (18Kgポリタンク解凍・振とうあり(70往復/
分)・循環水量20L/分)
【0034】(実施例11〜14)解凍時の振とう数を
表3のように変化させながら(振幅70mm)解凍を行
った以外は、実施例7と同様の方法で解凍を行い、解凍
残存活性と解凍時間を測定した。結果を表3に示す。
【0035】
【表3】表3.振とう数と解凍時間の関係 (18Kgポリタンク解凍・20℃・循環水量20L/
分・振幅70mm)
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、産業上有用な活性の高
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解凍方法、特に凍結解
凍方法を提供することである。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解凍方法である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有井 輝夫 千葉県茂原市東郷1900 三井化学株式会社 内 Fターム(参考) 4B050 CC03 CC10 DD02 EE01 FF20C LL05

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ニトリルヒドラターゼ凍結体を解凍する際
    に、解凍浴槽水温を5〜25℃とすることを特徴とする
    ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法。
  2. 【請求項2】前記解凍浴槽水温が10〜20℃であるこ
    とを特徴とする、請求項1に記載のニトリルヒドラター
    ゼ凍結体の解凍方法。
  3. 【請求項3】ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍時に振
    とうしながら溶解することを特徴とする、請求項1また
    は2に記載のニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法。
  4. 【請求項4】振とうが往復運動であることを特徴とす
    る、請求項3に記載のニトリルヒドラターゼ凍結体の解
    凍方法。
  5. 【請求項5】前記ニトリルヒドラターゼ凍結体が、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、および酵素を含む微生物
    を含む培養液からなる群から選ばれる少なくとも1種の
    凍結体であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれ
    かに記載のニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法。
  6. 【請求項6】前記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5に記載のニトリルヒドラター
    ゼ凍結体の解凍方法。
  7. 【請求項7】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6に記載のニトリルヒ
    ドラターゼ凍結体の解凍方法。
  8. 【請求項8】遺伝子組換え大腸菌の宿主が、Escherichi
    a coli K−12由来のW3110株(ATCC2732
    5)、HB101株(ATCC33694)、JM10
    9株(ATCC53223)およびWA802株(AT
    CC33526)からなる群から選ばれる少なくとも1
    種であることを特徴とする、請求項7に記載のニトリル
    ヒドラターゼ凍結体の解凍方法。
JP2002138141A 2002-05-14 2002-05-14 ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法 Pending JP2003325172A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002138141A JP2003325172A (ja) 2002-05-14 2002-05-14 ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002138141A JP2003325172A (ja) 2002-05-14 2002-05-14 ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003325172A true JP2003325172A (ja) 2003-11-18

Family

ID=29699659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002138141A Pending JP2003325172A (ja) 2002-05-14 2002-05-14 ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003325172A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012096361A1 (ja) * 2011-01-14 2012-07-19 ダイヤニトリックス株式会社 微生物菌体の輸送方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012096361A1 (ja) * 2011-01-14 2012-07-19 ダイヤニトリックス株式会社 微生物菌体の輸送方法
CN103620030A (zh) * 2011-01-14 2014-03-05 三菱丽阳株式会社 微生物菌体的运输方法
JP5880447B2 (ja) * 2011-01-14 2016-03-09 三菱レイヨン株式会社 微生物菌体の輸送方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1991659B1 (en) Induction and stabilization of enzymatic activity in microorganisms
Heinemann et al. Cloning of a nitrilase gene from the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC6803 and heterologous expression and characterization of the encoded protein
JP5551081B2 (ja) ニトリルヒドラターゼ変異体
Ates et al. Enhancement of citric acid production by immobilized and freely suspended Aspergillus niger using silicone oil
JPH0543351B2 (ja)
EP0155189A2 (en) Expression of cell wall degrading proteins and host cells harboring dna encoding such protein
JPWO2011138966A1 (ja) 微生物触媒を用いたアクリルアミドの製造方法
KR100482686B1 (ko) 아미드화합물의 정제방법
JP2003325172A (ja) ニトリルヒドラターゼ凍結体の解凍方法
US6955911B2 (en) Method of culturing microorganism
JP4389064B2 (ja) ニトリルヒドラターゼ活性を維持または向上させる方法
CN1366042A (zh) 一种制备重组脱氧核糖核酸酶i的方法
CN116656656A (zh) 腈水合酶突变体、菌株及在催化芳香族腈类化合物合成酰胺类化合物中的应用
JP2003219870A (ja) ニトリルヒドラターゼの保存方法
US20020019042A1 (en) Method for stabilizing nitrilase activity and preserving microbial cells
CZ2017537A3 (cs) Kmen bakterie Clostridium histolitycum, kolagenáza připravená s použitím tohoto kmene a její použití
JP4053761B2 (ja) 酵素触媒の充填方法
JP4205332B2 (ja) 菌体または菌体処理物を含有する液体の保存方法
JP4652426B2 (ja) ニトリルヒドラターゼを含有する菌体溶液熱処理物の製造方法
Jin et al. Effect of Environmental Factors on In Vivo Folding of Bacillus macerans Cyclodextrin Glycosyltransferase in Recombinant Escherichia coli
JP5880447B2 (ja) 微生物菌体の輸送方法
JPH0856684A (ja) 微生物によるアミド化合物の製造法
KR101135649B1 (ko) 항동결능을 가지는 신규 세포외다당체
CN101410506B (zh) 微生物中酶活性的诱导和稳定
US6455730B1 (en) Preparation of dicarboxylic acid monoesters from cyanocarboxylic acid esters

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20040706

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Effective date: 20061117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070724

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20080108

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090724

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110307

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Effective date: 20110307

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422