JP2005080519A - Method for stabilizing phospholipase d - Google Patents

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Tadashi Hatanaka
唯史 畑中
Koichi Mori
光一 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phospholipase D (PLD) stabilized against heat and the like, and to provide a method for stabilizing a phospholipase D. <P>SOLUTION: This method for stabilizing the PLD is characterized by introducing (a) the replacement of an amino acid corresponding to the 426 position of a specific amino acid sequence originated from a Streptomyces bacterium by glycine, phenylalanine, tyrosine or histidine and/or (b) the replacement of an amino acid corresponding to the 433 position of the specific amino acid sequence by threonine, serine, cysteine, arginine, histidine or aspartic acid, in the specific amino acid sequence originated from the Streptomyces bacterium or its derived sequence. The method for stabilizing the phospholipase D is characterized by introducing (a) and/or (b), and (c) the replacement of an amino acid corresponding to the 188 position of the specific amino acid sequence originated from the Streptomyces bacterium by phenylalanine, valine, tryptophane, or serine, in the specific amino acid sequence originated from the Streptomyces bacterium or its derived sequence. The stabilized phospholipase D obtained by the stabilization method. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ホスホリパーゼDの安定化方法及び安定化型ホスホリパーゼに関する。さらに詳しくは、本発明は、安定性、特に、優れた熱安定性を発揮するホスホリパーゼDの創製に有用なホスホリパーゼDの安定化方法、及びリン脂質の合成、リン脂質の各種誘導体の合成等において、優れた安定性を示す安定化型ホスホリパーゼDに関する。   The present invention relates to a method for stabilizing phospholipase D and a stabilized phospholipase. More specifically, the present invention relates to a method for stabilizing phospholipase D useful for the creation of phospholipase D exhibiting stability, particularly excellent thermal stability, and the synthesis of phospholipids and various derivatives of phospholipids. The present invention relates to a stabilized phospholipase D exhibiting excellent stability.

ホスホリパーゼDは、植物、微生物、哺乳動物細胞等に存在し、リン脂質をホスファチジン酸と塩基(例えば、コリン、エタノールアミン等)とに加水分解する酵素であり、エタノール等のアルコール存在下では、ホスファチジル基転移反応を触媒する酵素である。   Phospholipase D is an enzyme that exists in plants, microorganisms, mammalian cells, etc., and hydrolyzes phospholipids into phosphatidic acid and bases (for example, choline, ethanolamine, etc.). In the presence of alcohols such as ethanol, phosphatidyl is used. It is an enzyme that catalyzes a group transfer reaction.

また、前記ホスホリパーゼDは、好中球の機能の活性化等を引き起こすことが知られている。   The phospholipase D is known to cause activation of neutrophil functions.

また、前記ホスホリパーゼDによるリン脂質の加水分解反応又はホスファチジル基転位反応は、例えば、リン脂質の誘導体の製造等に利用されている(特許文献1等)。   In addition, the phospholipid hydrolysis reaction or phosphatidyl group rearrangement reaction by the phospholipase D is used, for example, in the production of phospholipid derivatives (Patent Document 1, etc.).

しかしながら、前記ホスホリパーゼDは、リン脂質の合成、リン脂質の各種誘導体の合成等に用いるには、熱等に対して不安定であり、酵素の寿命が短いという欠点がある。
特表2000‐513586号公報
However, when the phospholipase D is used for the synthesis of phospholipids, various derivatives of phospholipids, etc., it has the disadvantage that it is unstable to heat and the life of the enzyme is short.
Special table 2000-513586

本発明は、ホスホリパーゼの安定性を向上させること、化粧品基材、医薬品等に有用な、リン脂質、該リン脂質の誘導体の製造に有用な性質、特に、安定性を呈するホスホリパーゼDを得ること等を可能にする、ホスホリパーゼDの安定化方法を提供することを目的とする。また、本発明は、化粧品基材、医薬品等に有用な、リン脂質、該リン脂質の誘導体の製造に有用な性質、特に、安定性を発揮する安定化型ホスホリパーゼDを提供することを目的とする。   The present invention improves the stability of phospholipase, is useful for cosmetic substrates, pharmaceuticals, etc., has properties useful for the production of phospholipids and derivatives of the phospholipids, in particular, obtains phospholipase D exhibiting stability, etc. It is an object of the present invention to provide a method for stabilizing phospholipase D that enables Another object of the present invention is to provide a stabilized phospholipase D exhibiting properties useful for the production of phospholipids and derivatives of the phospholipids, particularly, stability, useful for cosmetic base materials, pharmaceuticals and the like. To do.

すなわち、本発明の要旨は、
〔1〕 下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
を導入することを特徴とする、ホスホリパーゼDの安定化方法、
〔2〕 下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
と、
c) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基と、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
とを導入することを特徴とする、ホスホリパーゼDの安定化方法、
〔3〕 前記〔1〕又は〔2〕記載のホスホリパーゼDの安定化方法により得られる、安定化型ホスホリパーゼD、
〔4〕 下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
を有する、前記〔3〕記載の安定化型ホスホリパーゼD、並びに
〔5〕 下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、
と、
c) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基と、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
とを有する、前記〔3〕又は〔4〕記載の安定化型ホスホリパーゼD、
に関する。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] The following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid A method for stabilizing phospholipase D, comprising introducing a substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues,
[2] The following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid Substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues;
c) an amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue; A method for stabilizing phospholipase D, characterized in that
[3] Stabilized phospholipase D obtained by the method for stabilizing phospholipase D according to [1] or [2],
[4] The following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) the amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, has a calculated sequence identity of at least 50%, and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid The stabilized phospholipase D according to the above [3] having a substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues, and [5] the following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid Substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues,
When,
c) an amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue; The stabilized phospholipase D according to the above [3] or [4],
About.

本発明のホスホリパーゼDの安定化方法によれば、ホスホリパーゼDの安定性を向上させることができ、化粧品基材、医薬品等に有用な、リン脂質、該リン脂質の誘導体の製造に有用な性質、特に、安定性、具体的には、優れた熱安定性を呈するホスホリパーゼDを得ることができるという優れた効果を奏する。また、本発明の安定化型ホスホリパーゼDによれば、化粧品基材、医薬品等に有用な、リン脂質、該リン脂質の誘導体の製造に有用な性質、特に、安定性、具体的には、優れた熱安定性を発揮するという優れた効果を奏する。また、本発明によれば、ホスホリパーゼDの至適温度の向上を図ることができ、反応温度の上昇により、基質溶解度の向上が達成されるという優れた効果を奏する。   According to the method for stabilizing phospholipase D of the present invention, it is possible to improve the stability of phospholipase D and to be useful for cosmetic substrates, pharmaceuticals, etc., useful for the production of phospholipids and derivatives of the phospholipids, In particular, there is an excellent effect that phospholipase D exhibiting stability, specifically, excellent thermal stability can be obtained. In addition, according to the stabilized phospholipase D of the present invention, properties useful for the production of phospholipids and derivatives of the phospholipids, which are useful for cosmetic bases, pharmaceuticals, etc., in particular, stability, specifically, excellent It has an excellent effect of exhibiting high thermal stability. In addition, according to the present invention, it is possible to improve the optimum temperature of phospholipase D, and there is an excellent effect that improvement in substrate solubility is achieved by raising the reaction temperature.

本発明は、低い熱安定性を呈するホスホリパーゼD(K1PLD)と、高い熱安定性を呈するホスホリパーゼD(TH−2PLD)とを用い、種々のキメラ酵素を作製した場合、高い熱安定性を呈するTH−2PLDに由来する部分の比率に関係なく、高い熱安定性を示すキメラ酵素と低い熱安定性を示すキメラ酵素とを生じさせうる要因となるアミノ酸残基が存在するという本発明者らの驚くべき知見及び同程度の高い熱安定性を呈するホスホリパーゼD(K6PLD及びTH−2PLD)とを用い、種々のキメラ酵素を作製した場合でも、各キメラ酵素間で熱安定性の顕著な差が生じる要因となるアミノ酸残基が存在するという本発明者らの驚くべき知見に基づく。   In the present invention, when various chimeric enzymes are produced using phospholipase D (K1PLD) exhibiting low thermal stability and phospholipase D (TH-2PLD) exhibiting high thermal stability, TH exhibiting high thermal stability. The present inventors are surprised that there is an amino acid residue that can cause a chimeric enzyme exhibiting high thermostability and a chimeric enzyme exhibiting low thermostability regardless of the ratio of the portion derived from -2PLD. Factors that cause significant differences in thermal stability between each chimeric enzyme even when various chimeric enzymes are produced using phospholipase D (K6PLD and TH-2PLD) exhibiting the same knowledge and high thermal stability Based on the inventors' surprising finding that there is an amino acid residue.

なお、前記TH−2PLDは、ストレプトマイセス・セプタタス TH−2(Streptomyces septatus TH-2)株由来のホスホリパーゼDであり、K1PLDは、ストレプトマイセス・ハルステディ K1(Streptomyces halstedii K1)由来のホスホリパーゼDであり、K6PLDは、PLDは、ストレプトマイセス・ハルステディ サブスピーシーズ スカビーズ K6(Streptomyces halstedii subsp. scabies K6)株由来のホスホリパーゼDである。   The TH-2PLD is phospholipase D derived from Streptomyces septatus TH-2 (Streptomyces septatus TH-2), and K1PLD is phospholipase D derived from Streptomyces halstedii K1. Yes, K6PLD is phospholipase D derived from the Streptomyces halstedii subsp. Scabies K6 strain.

本発明のホスホリパーゼDの安定化方法は、前記TH−2PLDのアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基を、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基に置換すること及び/又は433位に対応するアミノ酸残基をスレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基に置換することにより、ホスホリパーゼDを安定化させる方法である。   In the method for stabilizing phospholipase D of the present invention, the amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence of TH-2PLD is selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue, and a histidine residue. From the group consisting of a threonine residue, a serine residue, a cysteine residue, an arginine residue, a histidine residue, and an aspartic acid residue. This is a method of stabilizing phospholipase D by substituting one selected amino acid residue.

なお、本明細書において、「(188、426又は433)位に対応するアミノ酸残基」とは、配列番号:2に示されるアミノ酸配列を参照配列とし、BLASTアルゴリズムによりアライメントされた配列において、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における特定の位置(188位、426位又は433位)に対応する残基としてアラインメントされた残基を意味する。   In the present specification, “amino acid residue corresponding to position (188, 426, or 433)” refers to an amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 as a reference sequence and a sequence aligned by the BLAST algorithm. It means a residue aligned as a residue corresponding to a specific position (position 188, position 426, or position 433) in the amino acid sequence shown in No. 2.

本発明の安定化方法は、具体的には、下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
を導入することを特徴とする方法〔方法1ともいう〕である。
Specifically, the stabilization method of the present invention includes the following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid A method of introducing substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues [also referred to as Method 1].

本発明の安定化方法においては、野生型ホスホリパーゼのアミノ酸配列において、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基を、グリシン、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基に置換すること及び/又は配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基を、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基に置換することを1つの大きな特徴とする。したがって、本発明の安定化方法によれば、ホスホリパーゼDに対して、野生型ホスホリパーゼDに比べ、より高い安定性、具体的には、高い熱安定性を付与させることができるという優れた効果を発揮する。そのため、本発明の安定化方法によれば、化粧品基材、医薬品等に有用な、リン脂質、該リン脂質の誘導体の製造に有用な性質、特に、安定性を呈するホスホリパーゼD(以下、「安定化型ホスホリパーゼD」ともいう)を得ることができるという優れた効果を発揮する。   In the stabilization method of the present invention, in the amino acid sequence of wild-type phospholipase, the amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is substituted with glycine, phenylalanine residue, tyrosine residue and histidine residue. Substituting with one amino acid residue selected from the group consisting of and / or an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 as a threonine residue, a serine residue, a cysteine residue One major feature is substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of arginine residue, histidine residue and aspartic acid residue. Therefore, according to the stabilization method of the present invention, the phospholipase D has an excellent effect of being able to impart higher stability, specifically, high thermal stability, compared to the wild-type phospholipase D. Demonstrate. Therefore, according to the stabilization method of the present invention, phospholipase D (hereinafter referred to as “stable”), which exhibits properties useful for the production of phospholipids and derivatives of the phospholipids, which are useful for cosmetic substrates, pharmaceuticals, and the like, in particular, stability. This also exhibits an excellent effect that it is also possible to obtain a modified phospholipase D ”.

さらに、本発明の安定化方法によれば、前記426位に対応するアミノ酸残基及び/又は前記433位に対応するアミノ酸残基に加え、野生型ホスホリパーゼのアミノ酸配列において、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基を、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基にさらに置換することにより、より高い安定性、具体的には、高い熱安定性を呈する安定化型ホスホリパーゼDを得ることができる。   Furthermore, according to the stabilization method of the present invention, in addition to the amino acid residue corresponding to position 426 and / or the amino acid residue corresponding to position 433, the amino acid sequence of wild-type phospholipase is represented by SEQ ID NO: 2. By further substituting the amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence with one amino acid residue selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue Stabilized phospholipase D exhibiting stability, specifically, high thermal stability can be obtained.

すなわち、前記(A)〜(C)からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、前記a)の置換及び/又は前記b)の置換と、
c) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基と、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
とを導入することを特徴とする方法〔方法2ともいう〕も本発明に含まれる。
That is, in one amino acid sequence selected from the group consisting of (A) to (C), the substitution of the a) and / or the substitution of the b)
c) an amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue; A method characterized by introducing a substitution of the above (also referred to as method 2) is also included in the present invention.

本明細書において、前記「野生型ホスホリパーゼD」とは、生物において天然に生じる天然型ホスホリパーゼD及び該天然型ホスホリパーゼDをコードする核酸を本来の起源とは異なる生物に導入して発現させることにより得られた組換ホスホリパーゼDをいう。   In the present specification, the “wild-type phospholipase D” refers to natural phospholipase D naturally occurring in an organism and a nucleic acid encoding the natural phospholipase D introduced into an organism different from the original origin and expressed. It refers to the obtained recombinant phospholipase D.

本発明の安定化方法においては、前記野生型ホスホリパーゼDとして、(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列を含有したホスホリパーゼDが挙げられる。   In the stabilization method of the present invention, examples of the wild-type phospholipase D include (A) phospholipase D containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.

前記(A)のアミノ酸配列は、ストレプトマイセス・セプタタス TH−2(Streptomyces septatus TH-2)株由来のホスホリパーゼDのアミノ酸配列である。   The amino acid sequence of (A) is the amino acid sequence of phospholipase D derived from Streptomyces septatus TH-2 strain.

また、本発明においては、ホスホリパーゼD活性を呈するものであれば、前記野生型ホスホリパーゼDは、
(B)前記配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、又は
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列
を含有したホスホリパーゼDであってもよい。
In the present invention, the wild-type phospholipase D is any one that exhibits phospholipase D activity.
(B) the amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity, or ( C) a phospholipase D comprising the amino acid sequence of a polypeptide having the substitution, deletion, addition or insertion of at least one amino acid residue and exhibiting phospholipase D activity in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 There may be.

前記(B)のアミノ酸配列における「配列同一性」をBLASTアルゴリズムにより算出する際の条件としては、期待値 10、Wordsize 3、Gap Costs(Existence:11、Extension:1)等が挙げられる。   As conditions for calculating the “sequence identity” in the amino acid sequence of (B) by the BLAST algorithm, expected value 10, Wordsize 3, Gap Costs (Existence: 11, Extension: 1) and the like can be mentioned.

前記配列同一性は、少なくとも50%、好ましくは、70%以上、より好ましくは、79%以上、さらに好ましくは、90%以上、よりさらに好ましくは、95%以上である。   The sequence identity is at least 50%, preferably at least 70%, more preferably at least 79%, even more preferably at least 90%, even more preferably at least 95%.

前記(C)のアミノ酸配列において、置換、欠失、付加又は挿入の数は、少なくとも1個、好ましくは、1個又は複数個、より好ましくは、1個又は数個である。   In the amino acid sequence (C), the number of substitutions, deletions, additions or insertions is at least 1, preferably 1 or more, more preferably 1 or several.

ホスホリパーゼDの活性は、加水分解活性及び/又は転移活性により評価されうる。
前記加水分解活性は、例えば、
(I)測定対象のタンパク質100ng相当量の水溶液0.1mlを、反応液〔組成:2mM ホスファチジルパラニトロフェノール、100mM 酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)、0.625% TritonTMX 100) 0.9mlに添加し、37℃で、インキュベーションしながら、1分間あたりの360nmでの吸光度変化量を求めるステップ、
(II)前記ステップ(I)で得られた吸光度変化量から、pH5.5におけるパラニトロフェノールのミリモル分子吸光係数6.8に基づき、1分間あたりのパラニトロフェノールの生成量を算出するステップ
を行なうことにより評価されうる。なお、ホスホリパーゼDの加水分解活性の1Uは、1分間に1μmolのパラニトロフェノールを遊離させる酵素活性として定義される。
前記転移活性は、例えば、
(i)測定対象のタンパク質 200ng相当量の水溶液 0.05mlを反応用エマルジョン〔11.42mM パラニトロフェノールと、7.5mM 酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)と、57.14w/w% ベンゼンと、2.86mg/ml ウシ血清アルブミンとを含む混合液を、15分間、超音波にて分散させ、エマルジョン化し、37℃で5分間加熱させたもの〕 0.35mlに添加し、得られた混合物を37℃、10分間インキュベーションするステップ、
(ii)前記ステップ(i)で得られた産物に、1N 塩酸 0.1mlを添加し反応を停止するステップ、
(iii) 前記ステップ(ii)で得られた混合物に、1N 水酸化ナトリウム溶液 0.15mlとクロロホルム/メタノール(3/1)溶液0.4mlとを添加し、ついで、得られた混合物を4℃で10分間遠心するステップ、及び
(iv)前記ステップ(iii) で得られた水相 0.02mlと0.1M トリス−塩酸緩衝液(pH8.0) 0.18mlとを混合し、得られた混合物について、405nmの吸光度を測定するステップ、
を行なうことにより評価されうる。なお、ホスホリパーゼDの転移活性の1Uは、1分間に1μmolのパラニトロフェノールを遊離させる酵素活性として定義される。
The activity of phospholipase D can be assessed by hydrolysis activity and / or transfer activity.
The hydrolysis activity is, for example,
(I) The reaction solution [Composition: 2 mM phosphatidylparanitrophenol, 100 mM sodium acetate buffer (pH 5.5), 0.625% Triton X 100) was added to 0.1 ml of an aqueous solution equivalent to 100 ng of the protein to be measured. Adding to 9 ml and determining absorbance change at 360 nm per minute with incubation at 37 ° C .;
(II) A step of calculating the amount of paranitrophenol produced per minute based on the millimolar extinction coefficient 6.8 of paranitrophenol at pH 5.5 from the absorbance change obtained in step (I). It can be evaluated by doing. In addition, 1 U of hydrolysis activity of phospholipase D is defined as an enzyme activity that liberates 1 μmol of paranitrophenol per minute.
The metastatic activity is, for example,
(I) Protein to be measured: 0.05 ml of an aqueous solution equivalent to 200 ng of an emulsion for reaction [11.42 mM paranitrophenol, 7.5 mM sodium acetate buffer (pH 5.5), 57.14 w / w% benzene] 2. A mixture containing 2.86 mg / ml bovine serum albumin is ultrasonically dispersed for 15 minutes, emulsified, and heated at 37 ° C. for 5 minutes.] Added to 0.35 ml, resulting mixture Incubating at 37 ° C. for 10 minutes,
(Ii) adding 0.1 ml of 1N hydrochloric acid to the product obtained in step (i) to stop the reaction;
(iii) 0.15 ml of 1N sodium hydroxide solution and 0.4 ml of chloroform / methanol (3/1) solution are added to the mixture obtained in the above step (ii), and then the resulting mixture is heated to 4 ° C. And (iv) 0.02 ml of the aqueous phase obtained in the above step (iii) and 0.18 ml of 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0) were obtained. Measuring the absorbance at 405 nm for the mixture;
Can be evaluated. In addition, 1 U of the transfer activity of phospholipase D is defined as an enzyme activity that liberates 1 μmol of paranitrophenol per minute.

前記野生型ホスホリパーゼDとしては、放線菌、具体的には、ストレプトマイセス属の菌、アクチノマデューラ属の菌、キタサトスポラ属の菌、ストレプトベルチシリウム属の菌等に由来するホスホリパーゼDが挙げられる。   Examples of the wild-type phospholipase D include actinomycetes, specifically, phospholipase D derived from Streptomyces spp., Actinomadura spp., Kitasasspora spp, Streptoverticillium spp. It is done.

前記野生型ホスホリパーゼDとしては、より具体的には、前記TH−2PLD〔塩基配列(配列番号:1)、アミノ酸配列(配列番号:2)、ジーンバンクアクセッション番号:AB05873〕、前記K1PLD〔塩基配列(配列番号:3)、アミノ酸配列(配列番号:4)、ジーンバンクアクセッション番号:AB062136〕、前記K6PLD〔塩基配列(配列番号:5)、アミノ酸配列(配列番号:6)、ジーンバンクアクセッション番号:AB074305〕、ストレプトベルチシリウム・シナモネウム(Streptoverticillium cinnamoneum)由来のホスホリパーゼD〔塩基配列(配列番号:7)、アミノ酸配列(配列番号:8)、ジーンバンクアクセッション番号:AB007132〕、ストレプトマイセス・アンチバイオティカス(Streptomyces antibioticus)由来のホスホリパーゼD〔塩基配列(配列番号:9)、アミノ酸配列(配列番号:10)、ジーンバンクアクセッション番号:D1644〕等が挙げられる。   More specifically, the wild-type phospholipase D includes the TH-2PLD [base sequence (SEQ ID NO: 1), amino acid sequence (SEQ ID NO: 2), gene bank accession number: AB05873], the K1PLD [base]. Sequence (SEQ ID NO: 3), amino acid sequence (SEQ ID NO: 4), gene bank accession number: AB062136], K6PLD [base sequence (SEQ ID NO: 5), amino acid sequence (SEQ ID NO: 6), gene bank access Session number: AB074305], phospholipase D derived from Streptoverticillium cinnamoneum [base sequence (SEQ ID NO: 7), amino acid sequence (SEQ ID NO: 8), gene bank accession number: AB007132], streptomy Seth Antibioticus (Streptomyces antibioticus) -derived phospholipase D [base sequence (SEQ ID NO: 9), amino acid sequence (SEQ ID NO: 10), gene bank accession number: D1644] and the like.

本発明の安定化方法は、例えば、前記方法1の場合
(I)前記(A)〜(C)からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列を含有したホスホリパーゼDをコードする核酸において、前記a)の置換及び/又は前記b)の置換を生じさせるための変異導入を行ない、核酸構築物を得る工程、
(II)前記工程(I)で得られた核酸構築物を宿主に導入し、形質転換体を得る工程、及び
(III)前記工程(II)で得られた形質転換体を培養して、核酸構築物の発現産物として安定化型ホスホリパーゼDを得る工程、
により行なわれうる。
The stabilization method of the present invention includes, for example, in the case of the method 1, (I) in the nucleic acid encoding phospholipase D containing one amino acid sequence selected from the group consisting of (A) to (C), ) And / or mutagenesis to cause the substitution of b) above to obtain a nucleic acid construct,
(II) introducing the nucleic acid construct obtained in the step (I) into a host to obtain a transformant; and (III) culturing the transformant obtained in the step (II) to obtain a nucleic acid construct. Obtaining a stabilized phospholipase D as an expression product of
It can be done by.

なお、前記方法2の場合、前記工程(I)の代わりに、
(I’)前記(A)〜(C)からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列を含有したホスホリパーゼDをコードする核酸において、前記a)の置換及び/又は前記b)の置換と、前記c)の置換を生じさせるための変異導入を行ない、核酸構築物を得る工程を行なえばよい。
In the case of the method 2, instead of the step (I),
(I ′) in the nucleic acid encoding phospholipase D containing one amino acid sequence selected from the group consisting of (A) to (C) above, the substitution of a) and / or the substitution of b), A step of obtaining a nucleic acid construct may be performed by introducing a mutation to cause the substitution in c).

前記工程(I)及び(I’)において、変異導入は、例えば、慣用の部位特異的変異導入方法等、具体的には、ギャップド・デュプレックス(gapped duplex)法、クンケル(Kunkel)法、PCRによる変異導入法等により行なわれうる。なお、アミノ酸残基の置換に用いられる核酸は、安定化型ホスホリパーゼDを発現させるための宿主のコドン使用頻度に合わせ、デザインされうる。   In the steps (I) and (I ′), mutagenesis is performed by, for example, a conventional site-directed mutagenesis method, specifically, a gaped duplex method, a Kunkel method, or PCR. It can be performed by a mutagenesis method or the like. The nucleic acid used for amino acid residue substitution can be designed in accordance with the codon usage of the host for expressing the stabilized phospholipase D.

前記核酸構築物の作製には、使用する宿主に応じて、慣用のベクターを用いうる。前記ベクターとしては、例えば、宿主が、大腸菌の場合、pUC18及びその誘導体、pBR322及びその誘導体、pBluescript(登録商標)II及びその誘導体、pGEM(登録商標)及びその誘導体等のプラスミドベクター、λZAPII、λgt11等のファージベクターが挙げられ、宿主が、酵母の場合、pYAC誘導体等が挙げられる。前記核酸構築物は、誘導可能なプロモーター、選択用マーカー遺伝子、ターミネーター等の因子を含有してもよい。また、前記核酸構築物は、発現対象のポリペプチドの単離精製が容易になるように、発現対象のポリペプチドが、Hisタグポリペプチド又はGST融合ポリペプチドとして発現されうる配列を含有してもよい。   For the production of the nucleic acid construct, a conventional vector can be used depending on the host to be used. Examples of the vector include pUC18 and derivatives thereof, pBR322 and derivatives thereof, pBluescript (registered trademark) II and derivatives thereof, pGEM (registered trademark) and derivatives thereof, plasmid vectors such as λZAPII and λgt11. Phage vectors such as pYAC derivatives when the host is yeast. The nucleic acid construct may contain factors such as an inducible promoter, a selection marker gene, and a terminator. The nucleic acid construct may contain a sequence that allows the polypeptide to be expressed to be expressed as a His tag polypeptide or a GST fusion polypeptide so that the polypeptide to be expressed can be easily isolated and purified. .

前記工程(I)及び(I’)において、前記a)の置換の場合、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基を、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基、熱安定性の向上の観点から、好ましくは、グリシン残基、フェニルアラニン残基及びチロシン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基に置換することが望ましい。また、前記工程(I)及び(I’)において、前記b)の置換の場合、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基を、スレオニン残基、セリン残基、チロシン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基、熱安定性の向上の観点から、好ましくは、スレオニン残基、チロシン残基、システイン残基、アルギニン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基に置換することが望ましい。さらに、前記c)の置換の場合、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基を、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基、熱安定性の向上の観点から、好ましくは、フェニルアラニン残基に置換することが望ましい。   In the steps (I) and (I ′), in the case of the substitution in the above a), the amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is substituted with a glycine residue, phenylalanine residue, tyrosine residue. One amino acid residue selected from the group consisting of a group and a histidine residue, from the viewpoint of improving thermal stability, preferably one selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue and a tyrosine residue Substitution with amino acid residues is desirable. In the step (I) and (I ′), in the case of the substitution in b), an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is a threonine residue, a serine residue, One amino acid residue selected from the group consisting of a tyrosine residue, a cysteine residue, an arginine residue, a histidine residue and an aspartic acid residue. From the viewpoint of improving thermal stability, preferably a threonine residue, tyrosine It is desirable to substitute one amino acid residue selected from the group consisting of a residue, a cysteine residue, an arginine residue and a histidine residue. Furthermore, in the case of the substitution of c), the amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 is selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue From the viewpoint of improving the thermal stability of one amino acid residue, it is preferable to substitute a phenylalanine residue.

また、熱安定性の向上の観点から、好ましくは、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基の置換と433位に対応するアミノ酸残基の置換との組み合わせが望ましく、より好ましくは、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基の置換と433位に対応するアミノ酸残基の置換と188位に対応するアミノ酸残基の置換との組み合わせが望ましい。前記組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基のフェニルアラニン残基への置換と433位に対応するアミノ酸残基のスレオニン残基への置換との組み合わせ、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基のフェニルアラニン残基への置換と433位に対応するアミノ酸残基のスレオニン残基への置換と188位に対応するアミノ酸残基のフェニルアラニン残基への置換との組み合わせ、配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基のグリシン残基への置換と433位に対応するアミノ酸残基のスレオニン残基への置換と188位に対応するアミノ酸残基のフェニルアラニン残基への置換との組み合わせ等が挙げられる。   From the viewpoint of improving thermal stability, a combination of an amino acid residue substitution corresponding to position 426 and an amino acid residue substitution corresponding to position 433 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is desirable. More preferably, the combination of the substitution of the amino acid residue corresponding to position 426, the substitution of the amino acid residue corresponding to position 433 and the substitution of the amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 Is desirable. Although it does not specifically limit as said combination, For example, the substitution to the phenylalanine residue of the amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown by sequence number: 2, and the threonine residue of the amino acid residue corresponding to position 433 In combination with the substitution to, amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, substitution to phenylalanine residue, substitution of amino acid residue corresponding to position 433 to threonine residue, and 188 Combination of substitution of amino acid residue corresponding to position with phenylalanine residue, substitution of amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 to amino acid corresponding to position 433 Substitution of residue to threonine residue and phenylalanine residue of amino acid residue corresponding to position 188 Mentioned combination of a substitution of.

前記工程(II)において、宿主への核酸構築物の導入は、慣用の形質転換法、例えば、特に限定されないが、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法、DEAE−デキストラン法等が挙げられる。   In the step (II), the introduction of the nucleic acid construct into the host includes conventional transformation methods such as, but not limited to, electroporation method, calcium phosphate method, DEAE-dextran method and the like.

前記宿主としては、特に限定されないが、例えば、大腸菌、酵母、枯草菌、緑濃菌、サルモネラ菌、L細胞、COS細胞、CHO細胞、sf9細胞等が挙げられる。前記大腸菌としては、具体的には、HB101株、C600株、JM109株、DH5α株、BL21(DE3)株等が挙げられる。なかでも、発現制御の観点から、大腸菌BL21(DE3)株が好適である。   Although it does not specifically limit as said host, For example, colon_bacillus | E._coli, yeast, Bacillus subtilis, green bacterium, Salmonella, L cell, COS cell, CHO cell, sf9 cell etc. are mentioned. Specific examples of the Escherichia coli include HB101 strain, C600 strain, JM109 strain, DH5α strain, BL21 (DE3) strain, and the like. Of these, Escherichia coli BL21 (DE3) is preferred from the viewpoint of expression control.

前記工程(III)において、形質転換体の培養条件は、使用した宿主、ベクター等に応じて、適宜設定できる。   In the step (III), the culture conditions for the transformant can be appropriately set according to the host, the vector and the like used.

培養に用いられる培地としては、Luria−Bertani培地、SOC培地、L培地等が挙げられる。   Examples of the medium used for the culture include Luria-Bertani medium, SOC medium, L medium, and the like.

前記培養条件としては、具体的には、宿主として、大腸菌BL21(DE3)株を用い、ベクターとして、pETKmS2を用いる場合、ナオト ミシマ(Naoto Mishima) ら、Biotechnol. Prog., 13(1997) 864-868に記載の培地を用い、形質転換体を30℃で12時間培養し、その後、IPTG(1mM)を該培地に添加し、16℃で96時間培養する条件が挙げられる。   As the culture conditions, specifically, when Escherichia coli BL21 (DE3) strain is used as the host and pETKmS2 is used as the vector, Naoto Mishima et al., Biotechnol. Prog., 13 (1997) 864- The medium described in 868 is used, and the transformant is cultured at 30 ° C. for 12 hours, and then IPTG (1 mM) is added to the medium and cultured at 16 ° C. for 96 hours.

また、前記工程(III)において、核酸構築物の発現産物である安定化型ホスホリパーゼDは、形質転換体の培養物から、一般的な精製方法によって単離精製されうる。   In the step (III), the stabilized phospholipase D, which is the expression product of the nucleic acid construct, can be isolated and purified from the transformant culture by a general purification method.

前記精製方法としては、塩析、超遠心分離、イオン交換カラムクロマトグラフィー、吸着カラムクロマトグラフィー、疎水カラムクロマトグラフィー、アフィニティーカラムクロマトグラフィー等が挙げられる。   Examples of the purification method include salting out, ultracentrifugation, ion exchange column chromatography, adsorption column chromatography, hydrophobic column chromatography, affinity column chromatography and the like.

前記工程(III)においては、前記精製方法を、適宜組み合わせて、前記安定化型ホスホリパーゼDを精製し、各精製段階において、前記加水分解活性及び/又は転移活性の評価法によりホスホリパーゼD活性を測定し、かつ慣用のSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法及び未変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動法により精製物の精製度を評価することにより、前記核酸構築物の発現産物を得ることができる。ついで、60℃、65℃、及び70℃それぞれで10分間インキュベーションした場合の前記発現産物の残存活性を算出し、下記i)〜iii):
i)60℃の場合において、インキュベーション前の活性の少なくとも95%、好ましくは、97%以上、より好ましくは、100%以上の残存活性を有すること
ii)65℃の場合において、インキュベーション前の活性の少なくとも70%、好ましくは、80%以上、より好ましくは、90%以上の残存活性を有すること
iii)70℃の場合において、インキュベーション前の活性の少なくとも50%、好ましくは、70%以上、より好ましくは、90%以上の残存活性を有すること
からなる群より選ばれた少なくとも1つを満たすことを指標として、所望の安定化型ホスホリパーゼDを選別することができる。
In the step (III), the stabilized phospholipase D is purified by appropriately combining the purification methods, and the phospholipase D activity is measured by the hydrolysis activity and / or transfer activity evaluation method in each purification step. In addition, the expression product of the nucleic acid construct can be obtained by evaluating the purity of the purified product by conventional SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and native polyacrylamide gel electrophoresis. Subsequently, the residual activity of the expression product when incubated at 60 ° C., 65 ° C., and 70 ° C. for 10 minutes is calculated, and the following i) to iii):
i) At 60 ° C., it has a residual activity of at least 95%, preferably 97% or more, more preferably 100% or more of the activity before incubation.
ii) At 65 ° C., it has a residual activity of at least 70%, preferably 80% or more, more preferably 90% or more of the activity before incubation.
iii) In the case of 70 ° C., satisfy at least one selected from the group consisting of having a residual activity of at least 50%, preferably 70% or more, more preferably 90% or more of the activity before incubation. The desired stabilized phospholipase D can be selected using as an index.

なお、本発明の安定化方法は、野生型ホスホリパーゼの他、前記a)〜c)の置換を除く変異を有するホスホリパーゼ(変異型ホスホリパーゼ)に対しても適用することができる。また、人工的に作製されたキメラ型ホスホリパーゼに大しても適用することができる。   The stabilization method of the present invention can be applied to phospholipases (mutant phospholipases) having a mutation excluding the substitutions a) to c) in addition to wild-type phospholipases. It can also be applied to artificially produced chimeric phospholipases.

本発明の安定化方法により得られる安定化型ホスホリパーゼDは、配列番号:2に示されるアミノ酸配列を含有した野生型ホスホリパーゼDに比べ、より高い安定性、具体的には、高い熱安定性を示すという優れた性質を発現する。本発明には、本発明の安定化方法により得られる安定化型ホスホリパーゼDも含まれる。   The stabilized phospholipase D obtained by the stabilization method of the present invention has higher stability, specifically, higher thermal stability than the wild-type phospholipase D containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. It exhibits an excellent property of showing. The present invention also includes a stabilized phospholipase D obtained by the stabilization method of the present invention.

本発明の安定化型ホスホリパーゼDとしては、具体的には、前記(A)〜(C)からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、前記a)置換及び/又は前記b)の置換を有する安定化型ホスホリパーゼD、並びに前記(A)〜(C)からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、前記a)の置換及び/又は前記b)の置換と、前記c)の置換とを有する安定化型ホスホリパーゼDが挙げられる。   Specifically, the stabilized phospholipase D of the present invention includes a) substitution and / or b) substitution in one amino acid sequence selected from the group consisting of (A) to (C). In the stabilized phospholipase D having one amino acid sequence selected from the group consisting of (A) to (C), the substitution of a) and / or the substitution of b), and the substitution of c) Stabilized phospholipase D having

本発明の安定化型ホスホリパーゼDは、前記(A)〜(C)からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、前記置換を有するため、酵素反応において最大活性を与える温度域が高温(例えば、55〜75℃)にまで広がっている。したがって、本発明の安定化型ホスホリパーゼDは、高い温度で酵素反応を行なうことができるという優れた効果を発揮する。   Since the stabilized phospholipase D of the present invention has the substitution in one amino acid sequence selected from the group consisting of (A) to (C), the temperature range giving the maximum activity in the enzymatic reaction is high (for example, 55 to 75 ° C). Therefore, the stabilized phospholipase D of the present invention exhibits an excellent effect that an enzyme reaction can be performed at a high temperature.

したがって、本発明の安定化方法により得られる安定化型ホスホリパーゼDは、化粧品基材、医薬品等に有用な、リン脂質、該リン脂質の誘導体の製造の際の反応条件下に、活性を安定に保持し、発現することができ、繰返して使用されうるという優れた効果を発揮する。   Therefore, the stabilized phospholipase D obtained by the stabilization method of the present invention is stable in activity under the reaction conditions in the production of phospholipids and derivatives of the phospholipids useful for cosmetic bases, pharmaceuticals, etc. It can be held and expressed, and exhibits an excellent effect that it can be used repeatedly.

本発明の安定化型ホスホリパーゼDとしては、特に限定されないが、例えば、配列番号:2、配列番号:4、配列番号:6、配列番号:8及び配列番号:10からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
を有する安定化型ホスホリパーゼD;配列番号:2、配列番号:4、配列番号:6、配列番号:8及び配列番号:10からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、
と、
c) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基と、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
とを有する安定化型ホスホリパーゼD等が挙げられる。
The stabilized phospholipase D of the present invention is not particularly limited, and for example, 1 selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10. In one amino acid sequence,
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid A stabilized phospholipase D having a substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues; from SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 10 In one amino acid sequence selected from the group consisting of
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid Substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues,
When,
c) an amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue; And stabilized phospholipase D having the following substitution.

以下、実施例等により本発明を詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. demonstrate this invention in detail, this invention is not limited to this Example.

(1) キメラホスホリパーゼD(キメラPLD)の作製
キメラPLDの作製のための融合対象のホスホリパーゼDをコードする核酸として、高い熱安定性を呈するストレプトマイセス・セプタタス TH−2(Streptomyces septatus TH-2)株由来ホスホリパーゼD(以下、TH−2PLD)をコードする核酸(DDBJ アクセッション番号:AB05873)と、低い熱安定性を呈するストレプトマイセス・ハルステディ K1(Streptomyces halstedii K1)株由来ホスホリパーゼD(以下、K1PLDという)をコードする核酸(DDBJアクセッション番号:AB062136)とを用いた。なお、前記TH−2PLDのアミノ酸配列を配列番号:2に示し、TH−2PLDをコードする核酸の塩基配列を配列番号:1に示す。また、前記K1PLDのアミノ酸配列を配列番号:4に示し、K1PLDをコードする核酸の塩基配列を配列番号:3に示す。
(1) Production of chimeric phospholipase D (chimeric PLD) Streptomyces septatus TH-2 (Streptomyces septatus TH-2, which exhibits high thermal stability as a nucleic acid encoding phospholipase D to be fused for production of chimeric PLD ) Nucleic acid (DDBJ accession number: AB05873) encoding phospholipase D (hereinafter referred to as TH-2PLD), and phospholipase D (Streptomyces halstedii K1), which exhibits low thermal stability. A nucleic acid (DDBJ accession number: AB062136) encoding K1PLD was used. The amino acid sequence of the TH-2PLD is shown in SEQ ID NO: 2, and the nucleotide sequence of the nucleic acid encoding TH-2PLD is shown in SEQ ID NO: 1. The amino acid sequence of the K1PLD is shown in SEQ ID NO: 4, and the nucleotide sequence of the nucleic acid encoding K1PLD is shown in SEQ ID NO: 3.

前記K1PLDをコードする核酸と、TH−2PLDをコードする核酸とを用い、N末端側にK1PLD由来のポリペプチドが配置され、かつC末端側にTH−2PLD由来のポリペプチドが配置されたキメラPLD群(以下、K1/TH−2と総称する)を作製した。   Chimeric PLD using a nucleic acid encoding K1PLD and a nucleic acid encoding TH-2PLD, wherein a polypeptide derived from K1PLD is arranged on the N-terminal side and a polypeptide derived from TH-2PLD is arranged on the C-terminal side A group (hereinafter collectively referred to as K1 / TH-2) was prepared.

キメラPLD群K1/TH−2の作製のために、前記K1PLDをコードする核酸と、tacプロモーター(Ptac)の制御下に発現するネズミチフス菌由来フラジェリン遺伝子であるfljB遺伝子と、TH−2PLDをコードする核酸と、インフレームで発現するlacZとを、この順にpACYC184上にタンデムに配置し、これらの核酸の間にストレプトマイシン及びスペクチノマイシン耐性遺伝子を挿入して、K1/TH−2融合遺伝子調製用ベクターを構築した。なお、TH−2PLDのC末端側のHKDモチーフのアスパラギン酸以降の領域が、宿主細胞に対して毒性を呈するため、かかるHKDモチーフのアスパラギン酸以降の領域に対応する部分を除去して得られた核酸(配列番号:1の塩基番号:151〜1479を用いた。   For the production of the chimeric PLD group K1 / TH-2, the nucleic acid encoding the K1PLD, the fljB gene that is a flagellin gene derived from Salmonella typhimurium expressed under the control of the tac promoter (Ptac), and TH-2PLD are encoded. Nucleic acid and lacZ expressed in frame are arranged in tandem on pACYC184 in this order, and a streptomycin and spectinomycin resistance gene is inserted between these nucleic acids to prepare a vector for preparing a K1 / TH-2 fusion gene Built. Since the region after aspartic acid of the HKD motif on the C-terminal side of TH-2PLD is toxic to the host cell, the region corresponding to the region after aspartic acid of this HKD motif was removed. Nucleic acid (base numbers: 151 to 1479 of SEQ ID NO: 1 was used.

ストレプトマイシン耐性であり、かつ一本鎖DNA結合タンパク質遺伝子にssb−3変異を有する大腸菌MK1019株に、エレクトロポレーション法により、前記融合遺伝子調製用ベクターを導入し、得られた形質転換体を、グルコース最小培地〔組成:グルコース(2g/L)と、フェニル−β−D−ガラクトピラノシド(0.5g/L)と、5−ブロモ−4−クロロ−3−ガラクトピラノシドとを含むminimal A 培地(J.H.Miller著、A Short Course in Bacterial Genetics. A Laboratory Manual and Handbook for Escherichia coli and Related Bacteria. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. に記載) 〕に播種し、青色を呈するpapillaeを選別し、シングルコロニーを得た。   The fusion gene preparation vector is introduced into E. coli strain MK1019 which is resistant to streptomycin and has a ssb-3 mutation in the single-stranded DNA binding protein gene by electroporation, and the resulting transformant is transformed into glucose. Minimal medium [composition: minimal containing glucose (2 g / L), phenyl-β-D-galactopyranoside (0.5 g / L), and 5-bromo-4-chloro-3-galactopyranoside A medium (written by JHMiller, A Short Course in Bacterial Genetics. A Laboratory Manual and Handbook for Escherichia coli and Related Bacteria. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY)] and seeded blue papillae A single colony was obtained by sorting.

得られたシングルコロニーより、慣用の方法により、それぞれキメラPLDを得た。   Chimeric PLDs were obtained from the obtained single colonies by conventional methods.

(2)キメラPLD群K1/TH−2のホスホリパーゼD活性測定
前記(1)で得られたキメラPLD群K1/TH−2について、以下のように、ホスホリパーゼDの加水分解活性の測定及び転移活性を測定した。
(2) Measurement of phospholipase D activity of chimeric PLD group K1 / TH-2 For the chimeric PLD group K1 / TH-2 obtained in (1) above, measurement of phospholipase D hydrolysis activity and transfer activity as follows: Was measured.

(i)ホスホリパーゼDの加水分解活性の測定
測定対象のタンパク質100ng相当量の水溶液0.1mlを、反応液〔組成:2mM ホスファチジルパラニトロフェノール、100mM 酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)、0.625% TritonTMX100〕0.9mlに添加し、37℃で、インキュベーションしながら、1分間当たりの360nmでの吸光度変化量を求め、得られた吸光度変化量から、pH5.5におけるパラニトロフェノールのミリモル分子吸光係数6.8に基づき、1分間当たりのパラニトロフェノールの生成量を算出した。なお、ホスホリパーゼDの加水分解活性の1Uは、1分間に1μmolのパラニトロフェノールを遊離させる酵素活性として定義した。
(I) Measurement of phospholipase D hydrolysis activity 0.1 ml of an aqueous solution equivalent to 100 ng of the protein to be measured was added to a reaction solution [composition: 2 mM phosphatidylparanitrophenol, 100 mM sodium acetate buffer (pH 5.5), 0.625. % TritonTMX100] was added to 0.9 ml, and the amount of change in absorbance at 360 nm per minute was determined while incubating at 37 ° C. From the obtained amount of change in absorbance, the molar molecular absorption of paranitrophenol at pH 5.5 was determined. Based on a coefficient of 6.8, the amount of paranitrophenol produced per minute was calculated. In addition, 1 U of hydrolysis activity of phospholipase D was defined as an enzyme activity that liberates 1 μmol of paranitrophenol per minute.

(ii)ホスホリパーゼDの転移活性の測定
各種濃度のパラニトロフェノールの希釈系列について、405nmの吸光度を測定し、検量線を作成した。測定対象のタンパク質200ng相当量の水溶液0.05mlを反応用エマルジョン〔11.42mM パラニトロフェノールと、7.5mM 酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)と、57.14w/w% ベンゼンと、2.86mg/mlウシ血清アルブミンとを含む混合液を15分間超音波にて分散させ、エマルジョン化し、37℃で5分間加熱させたもの)0.35mlに添加し、得られた混合物を37℃、10分間インキュベーションした。得られた産物に、1N 塩酸 0.1mlを添加し反応を停止した。得られた混合物に、1N 水酸化ナトリウム溶液 0.15mlとクロロホルム/メタノール(3/1)溶液0.4mlとを添加した後、得られた混合物を4℃で10分間遠心した。得られた水相 0.02mlと0.1M トリス−塩酸緩衝液(pH8.0) 0.18mlとを混合し、得られた混合物について、405nmの吸光度を測定した。得られた測定値より、前記検量線に基づき、転移反応によるパラニトロフェノール生成量を算出した。なお、ホスホリパーゼDの転移活性の1Uは、1分間に1μmolのパラニトロフェノールを遊離させる酵素活性として定義した。
(Ii) Measurement of transfer activity of phospholipase D Absorbance at 405 nm was measured for dilution series of paranitrophenol at various concentrations to prepare a calibration curve. 0.05 ml of an aqueous solution equivalent to 200 ng of the protein to be measured was added to the emulsion for reaction [11.42 mM paranitrophenol, 7.5 mM sodium acetate buffer (pH 5.5), 57.14 w / w% benzene, 2. A mixture containing 86 mg / ml bovine serum albumin was dispersed by ultrasonication for 15 minutes, emulsified, and heated at 37 ° C. for 5 minutes) and added to 0.35 ml. Incubated for minutes. To the obtained product, 0.1 ml of 1N hydrochloric acid was added to stop the reaction. After adding 0.15 ml of 1N sodium hydroxide solution and 0.4 ml of chloroform / methanol (3/1) solution to the obtained mixture, the obtained mixture was centrifuged at 4 ° C. for 10 minutes. 0.02 ml of the obtained aqueous phase and 0.18 ml of 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0) were mixed, and the absorbance at 405 nm was measured for the obtained mixture. From the obtained measurement value, the amount of paranitrophenol produced by the transfer reaction was calculated based on the calibration curve. In addition, 1 U of the transfer activity of phospholipase D was defined as an enzyme activity that liberates 1 μmol of paranitrophenol per minute.

その結果、キメラPLD群K1/TH−2について、ホスホリパーゼDの加水分解活性及び転移活性は検出されなかった。   As a result, hydrolytic activity and transfer activity of phospholipase D were not detected for the chimeric PLD group K1 / TH-2.

(3)活性を呈するキメラPLDの作製
前記(2)の結果より、ホスホリパーゼD活性を検出することができなかったため、キメラPLD群K1/TH−2のC末端側に、K1のC末端側67アミノ酸(配列番号:4のアミノ酸番号:438〜504)を有するキメラPLD群(以下、K1/TH−2/K1と総称して表記する)の作製を試みた。
(3) Production of chimera PLD exhibiting activity From the result of (2) above, phospholipase D activity could not be detected. Therefore, the chimer PLD group K1 / TH-2 had a C-terminal side of K1 on the C-terminal side 67 An attempt was made to create a chimeric PLD group (hereinafter collectively referred to as K1 / TH-2 / K1) having amino acids (amino acid numbers: 438 to 504 of SEQ ID NO: 4).

前記(1)で得られた各菌株から、慣用の方法によりプラスミドを単離し、該プラスミドのそれぞれから、キメラPLDをコードする断片を得た。   A plasmid was isolated from each strain obtained in (1) by a conventional method, and a fragment encoding a chimeric PLD was obtained from each of the plasmids.

ついで、得られた各断片中、K1/TH−2のC末端に対応する位置の直後に、K1PLDのC末端67アミノ酸をコードする核酸(配列番号:3の塩基番号:1523〜1721)をそれぞれ連結し、得られた産物を、発現ベクターpETKmS2〔名古屋大学の岩崎雄吾先生より供与されたもの、ナオト ミシマ(Naoto Mishima) ら、Biotechnol. Prog., 13(1997) 864-868 に記載〕に挿入し、キメラPLD群K1/TH−2/K1の発現用ベクターを得た。   Then, in each of the obtained fragments, immediately after the position corresponding to the C-terminus of K1 / TH-2, a nucleic acid encoding the C-terminal 67 amino acids of K1PLD (base numbers: 1523 to 1721 of SEQ ID NO: 3), respectively The ligated product was inserted into the expression vector pETKmS2 (provided by Prof. Yusuke Iwasaki, Nagoya University, described in Naoto Mishima et al., Biotechnol. Prog., 13 (1997) 864-868). Thus, a vector for expression of the chimeric PLD group K1 / TH-2 / K1 was obtained.

得られた発現ベクターを用いて、大腸菌BL21(DE3)株を形質転換し、ホスホリパーゼDの加水分解活性を指標として、K1/TH−2/K1を発現する菌株を得た。   Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed with the obtained expression vector, and a strain expressing K1 / TH-2 / K1 was obtained using the hydrolysis activity of phospholipase D as an index.

ついで、得られた各菌株より、慣用の方法により、それぞれキメラPLDを得た。   Subsequently, chimera PLD was obtained from each of the obtained strains by a conventional method.

キメラPLD群K1/TH−2/K1について、前記(2)の(i)の活性測定法と同様に、ホスホリパーゼDの加水分解活性を測定した。   For the chimeric PLD group K1 / TH-2 / K1, the hydrolysis activity of phospholipase D was measured in the same manner as in the activity measurement method of (i) in (2) above.

ついで、ホスホリパーゼDの活性を呈するキメラPLDを産生する菌株から、プラスミドを単離し、その後、該プラスミドを用いて、シークエンスを行ない、キメラPLDの組換ポイントの位置を決定した。   Subsequently, a plasmid was isolated from a strain producing a chimeric PLD exhibiting the activity of phospholipase D, and then the plasmid was used for sequencing to determine the position of the recombination point of the chimeric PLD.

その結果、図1の左パネルに示されるキメラPLD A〜Fが、ホスホリパーゼD活性を呈することがわかった。   As a result, it was found that the chimeric PLD A to F shown in the left panel of FIG. 1 exhibited phospholipase D activity.

ついで、K1PLD、TH−2PLD、キメラPLD A〜F 各0.005U相当量水溶液0.02mlを60℃で10分間インキュベーションした。インキュベーション後のK1PLD、TH−2PLD、キメラPLD A〜Fについて、前記(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。なお、対照として、60℃で10分間のインキュベーションをしないK1PLD、TH−2PLD、キメラPLD A〜F 各0.005U相当量水溶液0.02mlを用い、前記と同様に加水分解活性を測定した。その結果を図1の右パネルに示す。図1の右パネル中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   Subsequently, 0.02 ml of K5PLD, TH-2PLD, chimera PLD AF each 0.005U equivalent amount aqueous solution was incubated at 60 degreeC for 10 minute (s). The hydrolytic activity of K1PLD, TH-2PLD, and chimeric PLD A to F after incubation was measured in the same manner as in (i) of (2) above. In addition, as a control, hydrolytic activity was measured in the same manner as described above using 0.02 ml of K5PLD, TH-2PLD, and chimeric PLD A to F equivalent to 0.005 U each without incubation at 60 ° C. for 10 minutes. The result is shown in the right panel of FIG. In the right panel of FIG. 1, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

その結果、図1の右パネルに示すように、キメラPLD A〜Fは、高い熱安定性を呈するTH−2PLDに由来するペプチドの含有量に非依存的に高い熱安定性を示すことがわかった。特に、キメラPLD Cは、高い熱安定性を呈するTH−2PLDに由来する265アミノ酸からなるペプチド部分を有するにもかかわらず、予想外にも、60℃で10分間のインキュベーションにより、著しく残存活性が少なく、低い熱安定性を呈することがわかった。   As a result, as shown in the right panel of FIG. 1, it was found that the chimeric PLD A to F showed high thermal stability independent of the content of the peptide derived from TH-2PLD exhibiting high thermal stability. It was. In particular, the chimeric PLD C has a peptide portion consisting of 265 amino acids derived from TH-2PLD exhibiting high thermal stability, but unexpectedly, it has a remarkable residual activity after incubation at 60 ° C. for 10 minutes. It was found to be low and exhibit low thermal stability.

実施例1で得られたキメラPLD Cの組換ポイントを調べた結果より、キメラPLD Cの188位周辺のアミノ酸残基が熱安定性に関与することが示唆されたため、前記キメラPLD Cの188位のアミノ酸残基が存在するαヘリックスにおいて、キメラPLD Cと、該キメラPLD Cについで低い熱安定性を呈するキメラPLD Dとの間で異なる4残基に関して、図2の左パネルに示す変異酵素C1〜C4を作製した。   As a result of examining the recombination point of the chimeric PLD C obtained in Example 1, it was suggested that the amino acid residues around position 188 of the chimeric PLD C are involved in thermal stability. In the α-helix in which the amino acid residue at the position is present, the mutation shown in the left panel of FIG. 2 with respect to the four residues that differ between the chimeric PLD C and the chimeric PLD D that exhibits low thermal stability following the chimeric PLD C Enzymes C1-C4 were prepared.

ついで、キメラPLD C及び前記変異酵素C1〜C4 各0.005U相当量水溶液0.02mlを60℃で10分間インキュベーションした。インキュベーション後のキメラPLD C及び変異酵素C1〜C4について、前記実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。なお、対照として、60℃で10分間のインキュベーションをしないキメラPLD C及び変異酵素C1〜C4 各0.005U相当量の水溶液0.02mlを用い、前記と同様に加水分解活性を測定した。結果を図2の右パネルに示す。なお、図2の右パネル中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   Subsequently, 0.02 ml of an aqueous solution equivalent to 0.005 U each of the chimeric PLD C and the mutant enzymes C1 to C4 was incubated at 60 ° C. for 10 minutes. For the chimeric PLD C and the mutant enzymes C1 to C4 after the incubation, the hydrolysis activity was measured in the same manner as in (i) of (2) of Example 1 above. As a control, hydrolytic activity was measured in the same manner as described above using 0.02 ml of an aqueous solution equivalent to 0.005 U each of chimeric PLD C and mutant enzymes C1 to C4 not incubated at 60 ° C. for 10 minutes. The results are shown in the right panel of FIG. In the right panel of FIG. 2, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

その結果、図2の右パネルに示されるように、60℃での熱安定性が低いものは、188位に対応する残基が、TH−2と同じグリシンである変異酵素であり、60℃での熱安定性が著しく向上したものは、いずれもK1と同じセリンである変異酵素であることがわかった。   As a result, as shown in the right panel of FIG. 2, the one having low thermostability at 60 ° C. is a mutant enzyme whose residue corresponding to position 188 is the same glycine as TH-2. It was found that the ones with significantly improved thermal stability in were mutant enzymes that are the same serine as K1.

(1) TH−2PLDの変異酵素の作製
TH−2PLDにおいては、前記セリン残基に対応する位置は、配列番号:2に示されるアミノ酸配列中、188位のグリシン(G)に相当する。そこで、188位のGを他の19アミノ酸のそれぞれに置換した19種の変異酵素を作製した。
(1) Preparation of TH-2PLD Mutant Enzyme In TH-2PLD, the position corresponding to the serine residue corresponds to glycine (G) at position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. Accordingly, 19 mutant enzymes were prepared by substituting G at position 188 with each of the other 19 amino acids.

具体的には、まず、プライマーT1〔AGCGCGAAGAAGCACGTCGA(配列番号:11)とプライマーT2〔GGATCCGAGCCCTGGCAGAGGCC(配列番号:12)〕とを用い、TH−2PLDをコードした核酸を鋳型として、GC−RICH PCR Systemキット(ロッシュ社製)を用いてPCRを行なった。   Specifically, first, a GC-RICH PCR System kit using a primer T1 [AGCGCGAAGAAGCACGTCGA (SEQ ID NO: 11) and primer T2 [GGATCCGAGCCCTGGCAGAGGCC (SEQ ID NO: 12)] and using a nucleic acid encoding TH-2PLD as a template. PCR was performed using (Roche).

なお、前記プライマーT1は、TH−2PLDの塩基配列(配列番号:1)の塩基番号:1132〜1151に相当する配列からなるプライマーである。また、前記プライマーT2は、TH−2PLDの塩基配列(配列番号:1)の塩基番号:1663〜1667の下流にCGGATCC(配列番号:13)を付加した配列からなり、得られた増幅断片を制限酵素BamHIで消化し、pETKmS2のBamHI認識部位に挿入することにより、Hisタグがインフレームで挿入されるようにデザインしたプライマーである。   The primer T1 is a primer having a sequence corresponding to the base number: 1132-1115 of the base sequence of TH-2PLD (SEQ ID NO: 1). The primer T2 has a sequence in which CGGATCC (SEQ ID NO: 13) is added downstream of base numbers 1663 to 1667 of the base sequence of TH-2PLD (SEQ ID NO: 1), and the obtained amplified fragment is restricted. This primer is designed to insert a His tag in-frame by digesting with the enzyme BamHI and inserting it into the BamHI recognition site of pETKmS2.

PCR条件は、プライマー濃度を1μM、アニーリング温度を50℃、伸長時間を30秒とした以外は、前記キットに添付のプロトコールにしたがった。   The PCR conditions were according to the protocol attached to the kit except that the primer concentration was 1 μM, the annealing temperature was 50 ° C., and the extension time was 30 seconds.

PCRで得られた約540bpの増幅産物を、TAクローニングキット(プロメガ社製)のpGEM(登録商標)−T Easyにクローニングし、塩基配列を確認した。その後、前記増幅産物を制限酵素BglII及びBamHIで切り出した。得られた断片と、pETKmS2上のTH−2PLDをコードする核酸中の制限酵素BglII及びBamHIで切り出される部分とを置換することにより、TH−2PLDのC末端にHisタグが付加されたポリペプチドをコードする核酸を保持した発現ベクターを得た。前記発現ベクターを用い、実施例2と同様にしてHisタグ付TH−2PLDを得た。   The amplification product of about 540 bp obtained by PCR was cloned into pGEM (registered trademark) -T Easy of TA cloning kit (Promega), and the nucleotide sequence was confirmed. Thereafter, the amplification product was excised with restriction enzymes BglII and BamHI. By substituting the obtained fragment for a portion excised by restriction enzymes BglII and BamHI in the nucleic acid encoding TH-2PLD on pETKmS2, a polypeptide having a His tag added to the C-terminus of TH-2PLD was obtained. An expression vector carrying the encoding nucleic acid was obtained. Using the expression vector, a His-tagged TH-2PLD was obtained in the same manner as in Example 2.

また、プライマーT3〔TCGGACGTCGATCTCGCGCT(配列番号:14)〕とプライマーT4〔GTCGTAGAGGCGGACGTCGTA (配列番号:15)〕とを用い、TH−2PLDをコードした核酸を鋳型として、GC−RICH PCR Systemキット(ロッシュ社製)を用いてPCRを行なった。   Further, a primer T3 [TCGGACGTCGATCTCGCGCT (SEQ ID NO: 14)] and a primer T4 [GTCGTAGAGGCGGACGTCGTA (SEQ ID NO: 15)] were used, and a nucleic acid encoding TH-2PLD was used as a template to produce a GC-RICH PCR System kit (Roche). ) Was used to perform PCR.

なお、前記プライマーT3は、TH−2PLDの塩基配列(配列番号:1)の塩基番号:751〜770において、塩基番号:762のCをTに置換することにより、アミノ酸残基(Asp )を変化させることなく、制限酵素SalI認識部位(配列番号:1の塩基番号:757)を消滅させるプライマーである。また、前記プライマーT4は、TH−2PLDの塩基配列の塩基番号:1198から1218に対応するプライマーである。   The primer T3 changes the amino acid residue (Asp) by substituting C at base number 762 for T in base numbers 751 to 770 of the base sequence of TH-2PLD (SEQ ID NO: 1). It is a primer that eliminates the restriction enzyme SalI recognition site (base number: 757 of SEQ ID NO: 1) without causing it. The primer T4 is a primer corresponding to nucleotide numbers 1198 to 1218 of the base sequence of TH-2PLD.

PCR条件は、プライマー濃度を1μM、アニーリング温度を50℃、伸長時間を30秒とした以外は、前記キットに添付のプロトコールにしたがった。   The PCR conditions were according to the protocol attached to the kit except that the primer concentration was 1 μM, the annealing temperature was 50 ° C., and the extension time was 30 seconds.

PCRで得られた約470bpの増幅産物を、TAクローニングキット(プロメガ社製)のpGEM(登録商標)−T Easyにクローニングし、塩基配列を確認した。その後、前記増幅産物を制限酵素AatIIで切り出し、得られた断片と、pETKmS2上のHisタグ付TH−2PLD遺伝子の制限酵素AatIIで切り出される部分とを置換することにより、TH−2PLDのC末端にHisタグが付加されたポリペプチドをコードした核酸であり、かつ制限酵素SalI部位(757位)を消滅させた核酸を保持した発現ベクターを得た。   The amplified product of about 470 bp obtained by PCR was cloned into pGEM (registered trademark) -T Easy of TA cloning kit (manufactured by Promega), and the nucleotide sequence was confirmed. Thereafter, the amplification product is excised with the restriction enzyme AatII, and the obtained fragment is replaced with the portion of the His-tagged TH-2PLD gene on pETKmS2 which is excised with the restriction enzyme AatII. An expression vector carrying a nucleic acid encoding a polypeptide to which a His tag was added and retaining the restriction enzyme SalI site (position 757) was obtained.

さらに、プライマーT5〔GAACGCCCGGGCACGAAGCGGCTG(配列番号:16)とプライマーT6〔GTGTCGACGTAGTCGTCCTTCCANNNGTTGAT(配列番号:17)〕とを用い、TH-2PLDをコードした核酸を鋳型として、GC−RICH PCR Systemキット(ロッシュ社製)を用いてPCRを行なった。   Furthermore, using the primer T5 [GAACGCCCGGGCACGAAGCGGCTG (SEQ ID NO: 16) and primer T6 [GTGTCGACGTAGTCGTCCTTCCANNNGTTGAT (SEQ ID NO: 17)], using the nucleic acid encoding TH-2PLD as a template, GC-RICH PCR System kit (Roche) PCR was performed using

なお、前記プライマーT5は、TH−2PLDの塩基配列(配列番号:1)の塩基番号:337〜360に対応する配列からなるプライマーである。また、前記プライマーT6は、TH−2PLDの塩基配列(配列番号:1)の塩基番号:706〜737に対応するプライマーであり、TH−2PLDの塩基配列(配列番号:1)の塩基番号:712〜714の塩基配列を置換することにより、TH−2PLDの188位のアミノ酸残基を置換することができるようにデザインされたプライマーである。   The primer T5 is a primer having a sequence corresponding to base numbers 337 to 360 of the base sequence of TH-2PLD (SEQ ID NO: 1). The primer T6 is a primer corresponding to the base number: 706 to 737 of the base sequence (SEQ ID NO: 1) of TH-2PLD, and the base number: 712 of the base sequence of TH-2PLD (SEQ ID NO: 1). This primer is designed so that the amino acid residue at position 188 of TH-2PLD can be substituted by substituting the base sequence of ˜714.

PCR条件は、プライマー濃度を1μM、アニーリング温度を50℃、伸長時間を30秒とした以外は、前記キットに添付のプロトコールにしたがった。   The PCR conditions were according to the protocol attached to the kit except that the primer concentration was 1 μM, the annealing temperature was 50 ° C., and the extension time was 30 seconds.

PCRで得られた約400bpの増幅産物を、TAクローニングキット(プロメガ社製)のpGEM(登録商標)−T Easyにクローニングし、塩基配列を確認した。その後、前記増幅産物を制限酵素SalIで切り出し、得られた断片と、pETKmS2上のHisタグ付TH−2PLDをコードする核酸中の制限酵素SalIで切り出される部分とを置換することにより、TH−2PLDのC末端にHisタグが付加され、TH−2PLDの188位のGly を他のアミノ酸に置換したHisタグ付PLDの発現ベクターを得た。前記発現ベクターを用い、実施例2と同様にして、Hisタグ付変異TH−2PLDを発現させた。   The amplification product of about 400 bp obtained by PCR was cloned into pGEM (registered trademark) -T Easy of TA cloning kit (manufactured by Promega), and the nucleotide sequence was confirmed. Thereafter, the amplified product is excised with the restriction enzyme SalI, and the fragment obtained is replaced with a portion excised with the restriction enzyme SalI in the nucleic acid encoding His-tagged TH-2PLD on pETKmS2, thereby obtaining a TH-2PLD. A His-tagged PLD expression vector was obtained in which a His tag was added to the C-terminus of TH-2PLD and Gly at position 188 of TH-2PLD was substituted with another amino acid. Using the expression vector, a His-tagged mutant TH-2PLD was expressed in the same manner as in Example 2.

ついで、得られたHisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLD 各0.005U相当量の水溶液 0.02mlを60℃で10分間インキュベーションした。インキュベーション後のHisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLDについて、前記実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。なお、対照として、60℃で10分間のインキュベーションをしないHisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLD(各0.005U相当量)水溶液0.02mlを用い、前記と同様に、加水分解活性を測定した。その結果を図3に示す。図3中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   Subsequently, 0.02 ml of an aqueous solution corresponding to 0.005 U each of the His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD was incubated at 60 ° C. for 10 minutes. For the His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD after incubation, the hydrolysis activity was measured in the same manner as in (i) of (2) of Example 1 above. In addition, as a control, 0.02 ml of His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD (each equivalent to 0.005 U) without incubation at 60 ° C. for 10 minutes were used, and hydrolysis was performed in the same manner as described above. Activity was measured. The result is shown in FIG. In FIG. 3, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

その結果、188位のGが、C(システイン)、E(グルタミン酸)、K(リジン)、L(ロイシン)、M(メチオニン)、N(アスパラギン)及びR(アルギニン)のそれぞれに置換された7種の変異酵素は、ホスホリパーゼD活性を示さなかった。   As a result, G at position 188 was substituted with C (cysteine), E (glutamic acid), K (lysine), L (leucine), M (methionine), N (asparagine) and R (arginine), respectively. Species mutant enzymes did not show phospholipase D activity.

図3に示されるように、TH−2PLDでは、残存活性が10%以下であるのに対し、188位のGが、比較的疎水性の高い、V(バリン)、F(フェニルアラニン)及びW(トリプトファン)のそれぞれに置換された変異酵素(G188V、G188F及びG188W)では、残存活性が50%を超えることがわかった。   As shown in FIG. 3, in TH-2PLD, the residual activity is 10% or less, whereas G at position 188 is relatively hydrophobic, V (valine), F (phenylalanine) and W ( It was found that the residual activity exceeded 50% in the mutant enzymes (G188V, G188F and G188W) substituted for each of the tryptophan).

(2)熱安定性の検討
得られたHisタグ付TH−2PLDを発現する菌株並びに188位のアミノ酸残基がV(バリン)、F(フェニルアラニン)、W(トリプトファン)、又はS(セリン)であるHisタグ付変異TH−2PLD〔G188V、G188F、G188W又はG188S〕を発現する菌株について、その培養上清を70% 飽和硫酸アンモニウムで濃縮し、得られた沈殿物を、1/15M リン酸緩衝液(pH7.0)に対して透析した。得られた産物を、ニッケルアフィニティカラム(商品名:TALON Metal Affinity Resins、クロンテック社製)に供して、Hisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLDのそれぞれを得た。
(2) Examination of thermal stability The resulting strain expressing His-tagged TH-2PLD and the amino acid residue at position 188 are V (valine), F (phenylalanine), W (tryptophan), or S (serine). For a strain expressing a certain His-tagged mutation TH-2PLD [G188V, G188F, G188W or G188S], the culture supernatant was concentrated with 70% saturated ammonium sulfate, and the resulting precipitate was added to a 1/15 M phosphate buffer. Dialyzed against (pH 7.0). The obtained product was subjected to a nickel affinity column (trade name: TALON Metal Affinity Resins, manufactured by Clontech) to obtain His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD.

ついで、得られたHisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLDのそれぞれを用いて、至適温度を評価した。Hisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLD(1.0μg相当量)のそれぞれを、実施例1の(2)の(i)の活性測定法と同様に、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃及び85℃のそれぞれにおけるホスホリパーゼDの加水分解活性を測定した。その結果を図4のパネルAに示す。図4のパネルA中、最大活性を100として算出した相対活性を示す。   Subsequently, the optimum temperature was evaluated using each of the obtained His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD. Each of the His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD (1.0 μg equivalent) was measured at 35 ° C., 45 ° C., in the same manner as in the activity measurement method of (i) in (2) of Example 1. The hydrolysis activity of phospholipase D at 55 ° C, 65 ° C, 75 ° C and 85 ° C was measured. The result is shown in panel A of FIG. In FIG. 4, panel A shows the relative activity calculated with 100 as the maximum activity.

また、Hisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLD(1.0μg相当量)のそれぞれについて、実施例1の(2)の(i)の活性測定法と同様に、37℃及び65℃のそれぞれにおける活性を測定し、比活性を算出した。その結果を図4のパネルBに示す。   Further, for each of the His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD (1.0 μg equivalent), the activity was measured at 37 ° C. and 65 ° C. as in the activity measurement method of (i) of Example 1 (2). The activity at each temperature was measured and the specific activity was calculated. The result is shown in panel B of FIG.

図4のパネルAに示されるように、Hisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLDのいずれも、65℃付近で最大活性を示すことがわかる。なかでも、G188V、G188Fは、75℃でもほぼ最大活性と同じ活性を示し、もとのTH−2PLDよりも、高い活性を示す温度範囲が拡大していることがわかる。   As shown in panel A of FIG. 4, it can be seen that both His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD show maximum activity around 65 ° C. Among them, G188V and G188F show almost the same activity as the maximum activity even at 75 ° C., and it can be seen that the temperature range where the activity is higher than the original TH-2PLD is expanded.

また、図4のパネルBに示されるように、37℃における比活性は、Hisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLDのいずれも35−40U/mgであり、至適温度の65℃では、いずれも60U/mg前後の値を示したので、これらの置換は、触媒能には影響を与えないことがわかる。   Also, as shown in panel B of FIG. 4, the specific activity at 37 ° C. is 35-40 U / mg for both His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD. Since all showed values of around 60 U / mg at ° C., it can be seen that these substitutions do not affect the catalytic performance.

ついで、Hisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLD(0.1mg/ml)のそれぞれについて、15℃、55℃、65℃、68℃、75℃のそれぞれで10分間インキュベーションした後の残存活性を測定した。示された温度及びインキュベーション時間で、予めHisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLDをインキュベーションすることを除き、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図5のパネルAに示す。図5のパネルA中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   Next, for each of the His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD (0.1 mg / ml), each was incubated at 15 ° C., 55 ° C., 65 ° C., 68 ° C., and 75 ° C. for 10 minutes. Residual activity was measured. The hydrolysis activity was determined in the same manner as (i) of Example 1 (2) except that the His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD were previously incubated at the indicated temperature and incubation time. It was measured. The results are shown in panel A of FIG. In panel A of FIG. 5, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

また、68℃で、5分間、10分間、15分間インキュベーションした場合の残存活性の継時変化を測定した。示された温度及びインキュベーション時間で、予めHisタグ付変異TH−2PLD及びHisタグ付TH−2PLDをインキュベーションすることを除き、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図5のパネルBに示す。図5のパネルB中、インキュベーションしない場合の加水分解を100として算出した残存活性を示す。   Moreover, the change over time of the residual activity was measured when incubated at 68 ° C. for 5 minutes, 10 minutes, and 15 minutes. The hydrolysis activity was determined in the same manner as (i) of Example 1 (2) except that the His-tagged mutant TH-2PLD and His-tagged TH-2PLD were previously incubated at the indicated temperature and incubation time. It was measured. The results are shown in panel B of FIG. In panel B of FIG. 5, the residual activity calculated with the hydrolysis without incubation as 100 is shown.

図5のパネルAに示されるように、TH−2PLD及びG188Sでは、65℃で10分間のインキュベーションにより、残存活性が20%以下となるのに対し、G188V、G188F及びG188Wでは、ほぼ100%活性を保持していることがわかる。   As shown in FIG. 5 panel A, TH-2PLD and G188S have a residual activity of 20% or less after incubation at 65 ° C. for 10 minutes, whereas G188V, G188F and G188W have almost 100% activity. It can be seen that

また、図5のパネルBに示されるように、68℃での残存活性の継時変化を比較した結果から、G188V、G188F及びG188Wの中でも、特に、G188Fが最も熱安定性に優れていることがわかる。   Further, as shown in FIG. 5 panel B, from the results of comparison of changes in residual activity over time at 68 ° C., among G188V, G188F, and G188W, G188F is particularly excellent in thermal stability. I understand.

プライマー:プライマーPDK6−C1〔5'-TCCAGGACTTCGGGTACGTGGTG-3'(配列番号:18)〕と5'−末端側にNcoI、KpnI及びBamHI認識部位を有するとプライマーPDK6−C2〔5'-ACCATGGGGTACCGGATCCGAGGCCGGGCAGAGG-3'(配列番号:19)〕とを用い、ストレプトマイセス・ハルステディ サブスピーシーズ スカビーズ K6(Streptomyces halstedii subsp. scabies K6)株由来のホスホリパーゼD(K6PLD)遺伝子(PDK6という)の3’−末端領域をPCRで増幅した。前記PCRは、PDK6を保持したプラスミドを鋳型として、GC−RICH PCR Systemキット〔ロシュ社製〕を用いて行なった。得られた増幅産物を、pGEM−T Easy〔プロメガ(Promega)社製にクローン化した。   Primer: Primer PDK6-C1 [5'-TCCAGGACTTCGGGTACGTGGTG-3 '(SEQ ID NO: 18)] and NcoI, KpnI and BamHI recognition sites on the 5'-end side Primer PDK6-C2 [5'-ACCATGGGGTACCGGATCCGAGGCCGGGCAGAGG-3' (SEQ ID NO: 19)] and the 3′-terminal region of the phospholipase D (K6PLD) gene (referred to as PDK6) derived from the Streptomyces halstedii subsp. Scabies K6 strain by PCR. Amplified. The PCR was performed using a GC-RICH PCR System kit (Roche) with a plasmid carrying PDK6 as a template. The obtained amplification product was cloned into pGEM-T Easy (Promega).

また、発現ベクターpETKmS2に前記PDK6が組み込まれたプラスミドから、T7−lacプロモーターと大腸菌PelBタンパク質の分泌シグナルをコードする核酸とPDK6との融合遺伝子(3’−末端領域を除く)を切り出した。得られた断片を、PDK6の3’−末端領域と連結した。   Further, a fusion gene (excluding the 3'-terminal region) of the nucleic acid encoding the secretion signal of T7-lac promoter and E. coli PelB protein and PDK6 was excised from the plasmid in which the PDK6 was incorporated into the expression vector pETKmS2. The obtained fragment was ligated with the 3'-terminal region of PDK6.

一方、発現ベクターpETKmS2上のHISタグに対応する核酸及びT7ターミネーターを、プライマーHIS6−1〔5'-TCGGATCCGAATTCGAGCTCCG-3'(配列番号:20)〕とプライマーHIS6−2〔5'-AGATATCTCCGGATATAGTTCCTCCTTTC-3'(配列番号:21)〕とを用いて、PCRで増幅した。前記PCRは、pETKmS2を鋳型として、GC−RICH PCR Systemキット〔ロシュ社製〕を用いて行なった。得られた増幅産物を、pGEM−T Easy〔プロメガ(Promega)社製にクローン化した。その後、前記増幅産物に対応する断片を切り出し、該断片をストレプトマイセス・セプタタス TH−2(Streptomyces septatus TH-2)株由来のホスホリパーゼD遺伝子(PDTH2)の3'-末端に連結させた。   On the other hand, the nucleic acid corresponding to the HIS tag on the expression vector pETKmS2 and the T7 terminator were used as a primer HIS6-1 [5′-TCGGATCCGAATTCGAGCTCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 20)] and a primer HIS6-2 [5′-AGATATCTCCGGATATAGTTCCTCCTTTC-3 ′. (SEQ ID NO: 21)]. The PCR was performed using the GC-RICH PCR System kit (Roche) with pETKmS2 as a template. The obtained amplification product was cloned into pGEM-T Easy (Promega). Thereafter, a fragment corresponding to the amplification product was excised and ligated to the 3′-end of the phospholipase D gene (PDTH2) derived from the Streptomyces septatus TH-2 strain.

ついで、PDK6の3’末端に付加したNcoI認識部位と、PDTH2の開始コドン付近に付加したNcoI認識部位とを利用して2つのホスホリパーゼD遺伝子をタンデムに連結した。得られたプラスミドから、T7−lacプロモーター/pelBシグナル−PDK6/PDTH2−Hisタグ/T7ターミネーターを含む断片を切り出し、pACYC184のテトラサイクリン耐性遺伝子領域に挿入して、pACT(K6/TH2)を得た。   Next, two phospholipase D genes were ligated in tandem using the NcoI recognition site added to the 3 'end of PDK6 and the NcoI recognition site added in the vicinity of the initiation codon of PDTH2. A fragment containing T7-lac promoter / pelB signal-PDK6 / PDTH2-His tag / T7 terminator was excised from the resulting plasmid and inserted into the tetracycline resistance gene region of pACYC184 to obtain pACT (K6 / TH2).

pNC124をKpnIで消化することにより、ゲンタマイシン(Gm)耐性遺伝子とrpsLとを含む断片を切り出し、得られた断片を、前記pACT(K6/TH2)のPDK6とPDTH2との連結部位に設けたKpnI認識部位に挿入し、in vivo DNAシャフリング用プラスミドpACT(K6/GS/TH2)を得た。   By digesting pNC124 with KpnI, a fragment containing the gentamicin (Gm) resistance gene and rpsL was excised, and the obtained fragment was recognized at the KpnI recognition site provided at the ligation site between PDK6 and PDTH2 of pACT (K6 / TH2). The plasmid pACT (K6 / GS / TH2) for in vivo DNA shuffling was obtained by insertion into the site.

さらに、pET−22b(+)〔ノバージェン(Novagen)社製〕からlacIを含む断片切り出し、得られた断片を、前記pACT(K6/TH2)に挿入してpACTI(K6/TH2)を構築した。pTN1117からccdA及びccdBを切り出し、得られた断片を、前記pACTI(K6/TH2)に挿入して、pACTIS2(K6/TH2)を得た。ついで、pNC124から切り出したGm耐性遺伝子とrpsLとを、前記pACTIS2(K6/TH2)に組込み、シャフリング用プラスミドpACTIS2(K6/GS/TH2)を得た。   Further, a fragment containing lacI was excised from pET-22b (+) (manufactured by Novagen), and the obtained fragment was inserted into the pACT (K6 / TH2) to construct pACTI (K6 / TH2). ccdA and ccdB were excised from pTN1117, and the obtained fragment was inserted into the pACTI (K6 / TH2) to obtain pACTIS2 (K6 / TH2). Subsequently, the Gm resistance gene excised from pNC124 and rpsL were incorporated into the pACTIS2 (K6 / TH2) to obtain a shuffling plasmid pACTIS2 (K6 / GS / TH2).

商品名:Gene Pulser〔バイオラッド(BIO−RAD)社製〕を用いてエレクトロポレーションにより、前記シャフリング用プラスミドpACTIS2(K6/GS/TH2)を大腸菌MK1019株[rpsL(Smr)ssb-3]に導入した。   Product name: Gene Pulser [manufactured by Bio-Rad (BIO-RAD)] was used for electroporation, and the shuffling plasmid pACTIS2 (K6 / GS / TH2) was obtained from Escherichia coli MK1019 [rpsL (Smr) ssb-3]. Introduced.

得られた細胞を、50μg/ml クロラムフェニコールと20μg/ml ゲンタマイシンとを含有したLuria−Bertani(LB)固体培地のプレート〔LB(Cm、Gm)プレートという〕に播種し、37℃で一晩程度培養した。生えてきたコロニーを、別のLB(Cm,Gm)プレート及び50μg/ml クロラムフェニコールと20μg/ml ゲンタマイシンと50μg/ml ストレプトマイシンとを含有したLB固体倍地プレート〔LB(Cm、Gm、Sm)プレートという〕に播種し、37℃で一晩程度培養して、ストレプトマイシン(Sm)感受性の確認を行なった。   The obtained cells were seeded on a plate of Luria-Bertani (LB) solid medium (referred to as LB (Cm, Gm) plate) containing 50 μg / ml chloramphenicol and 20 μg / ml gentamicin. Cultivated overnight. The grown colonies were separated into another LB (Cm, Gm) plate and an LB solid medium plate [LB (Cm, Gm, Sm) containing 50 μg / ml chloramphenicol, 20 μg / ml gentamicin, and 50 μg / ml streptomycin. And so on) and cultured at 37 ° C. overnight to confirm the sensitivity to streptomycin (Sm).

LB(Cm、Gm)プレートからSm感受性クローンのコロニーを選択し、得られたコロニーを、50μg/ml クロラムフェニコール含有LB液体培地 2mlに播種して、37℃で一晩程度振盪培養することによってキメラ形成を促した。   Select colonies of Sm-sensitive clones from the LB (Cm, Gm) plate, inoculate the obtained colonies into 2 ml of LB liquid medium containing 50 μg / ml chloramphenicol, and culture overnight at 37 ° C. with shaking. Promoted chimera formation.

その後、得られた培養物を適宜希釈した後、LB(Cm、Sm)プレートにまいて37℃で一晩程度培養し、前記プレート上に生えてきたSm耐性復帰コロニーから、アルカリミニプレップ法により、プラスミドを調製した。   Then, after appropriately diluting the obtained culture, it was spread on an LB (Cm, Sm) plate and cultured at 37 ° C. overnight, and from the Sm-resistant colonies that had grown on the plate, the alkaline miniprep method was used. A plasmid was prepared.

得られたプラスミドを用いて、大腸菌BL21−Gold(DE3)〔ストラタジーン(STRATAGENE)社製〕を形質転換し、シングルコロニーをクロラムフェニコール含有LB液体培地に接種後、37℃で一晩振盪培養した。得られた培養液 0.5mlを、発現用培地〔ナオト ミシマ(Naoto Mishima) ら、Biotechnol. Prog., 13(1997) 864-868 に記載の培地、50μg/ml クロラムフェニコール〕 50mlに接種し、30℃で12時間、125rpmで振盪培養した。その後、培地に、IPTGを終濃度1mMになるよう添加し、16℃で4〜5日間、125rpmで振盪培養した。   Escherichia coli BL21-Gold (DE3) [manufactured by Stratagene] was transformed with the obtained plasmid, and a single colony was inoculated into a chloramphenicol-containing LB liquid medium and shaken at 37 ° C. overnight. Cultured. 0.5 ml of the obtained culture solution is inoculated into 50 ml of an expression medium [Naoto Mishima et al., Biotechnol. Prog., 13 (1997) 864-868, 50 μg / ml chloramphenicol]. And cultured with shaking at 125 rpm for 12 hours at 30 ° C. Thereafter, IPTG was added to the medium so as to have a final concentration of 1 mM, followed by shaking culture at 125 rpm for 4-5 days at 16 ° C.

得られた培養物を3500×g、60分間遠心分離し、培養上清を得た。得られた培養上清を、商品名:MagExtractor−His−tag−キット(東洋紡績社製)に供して、各種キメラPLDを得た。   The obtained culture was centrifuged at 3500 × g for 60 minutes to obtain a culture supernatant. The obtained culture supernatant was subjected to a trade name: MagExtractor-His-tag-kit (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) to obtain various chimeric PLDs.

その結果、キメラPLD〔図6のキメラPLD a〜キメラPLD i〕が得られた。   As a result, chimera PLD [chimera PLD a to chimera PLD i in FIG. 6] was obtained.

前記キメラPLD a〜iのそれぞれについて、前記実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。また、対照として、放線菌K6株由来のPLD(K6PLD)及びTH‐2株由来のPLD(TH‐2PLD)のそれぞれを用いた。   About each of said chimera PLD ai, the hydrolysis activity was measured like (i) of the said Example 1 (2). As controls, PLD derived from actinomycete K6 strain (K6PLD) and PLD derived from TH-2 strain (TH-2PLD) were used.

キメラPLD a〜i、K6PLD及びTH−2PLDのそれぞれを50、55、60、65及び70℃で10分間インキュベーションし、ついで、得られた各酵素について、ホスファチジル‐p‐ニトロフェノールを用い、加水分解活性を測定した。その結果を図7に示す。なお、図7中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。   Each of the chimeric PLD ai, K6PLD and TH-2PLD was incubated at 50, 55, 60, 65 and 70 ° C. for 10 minutes, and then each enzyme obtained was hydrolyzed using phosphatidyl-p-nitrophenol. Activity was measured. The result is shown in FIG. In FIG. 7, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100.

その結果、図7に示されるように、TH−2PLD及びK6PLDは、60℃で10分間インキュベーションを行なった後も、ほぼ100%の活性を保持していたが、キメラPLDについては、熱安定性の低下が観察された。   As a result, as shown in FIG. 7, TH-2PLD and K6PLD retained almost 100% activity even after incubation at 60 ° C. for 10 minutes. A decrease in was observed.

また、50℃で10分間インキュベーションを行なった場合における熱安定性及び55℃で10分間インキュベーションを行なった場合における熱安定性のそれぞれを図8に示す。   FIG. 8 shows the thermal stability when incubated at 50 ° C. for 10 minutes and the thermal stability when incubated at 55 ° C. for 10 minutes.

その結果、図8に示されるように、キメラPLDにおいては、50℃で10分間インキュベーションを行なった場合における熱安定性及び55℃で10分間インキュベーションを行なった場合における熱安定性のそれぞれで、顕著な差が認められた。   As a result, as shown in FIG. 8, in the chimeric PLD, the thermal stability when incubated at 50 ° C. for 10 minutes and the thermal stability when incubated at 55 ° C. for 10 minutes are remarkable. The difference was recognized.

なかでも、キメラgは、50℃で10分間インキュベーションを行なった場合、完全に失活したが、その他のキメラPLDは、50℃で10分間インキュベーションを行なっても、対照の活性の7割以上を保持していた。   Among them, chimera g was completely inactivated when incubated at 50 ° C. for 10 minutes, while other chimeric PLDs showed more than 70% of the control activity even when incubated at 50 ° C. for 10 minutes. Was holding.

したがって、キメラgの組換ポイント周辺の領域に温度感受性に関わるアミノ酸残墓が存在することが示唆された。   Therefore, it was suggested that amino acid residues related to temperature sensitivity exist in the region around the recombination point of chimera g.

一方、55℃で10分間インキュベーションを行なった場合、キメラg、キメラf及びキメラhは、ほぼ完全に失活した。   On the other hand, when incubation was performed at 55 ° C. for 10 minutes, chimera g, chimera f, and chimera h were almost completely inactivated.

したがって、キメラf及びキメラhそれぞれの組換ポイント近傍のアミノ酸残基も温度感受性に関わることが示唆された。   Therefore, it was suggested that amino acid residues near the recombination points of chimera f and chimera h are also related to temperature sensitivity.

比較例1Comparative Example 1

前記実施例4と同様の手法により、キメラFにおける組換ポイントとキメラGにおける組換ポイントとの間に組換ポイントを有する3種類のキメラPLD〔キメラPLD j、キメラPLD k及びキメラPLD l〕を作製した。前記キメラPLD j、キメラPLD k及びキメラPLD lそれぞれの組換ポイント付近のアミノ酸配列を図9の左パネルに示す。   In the same manner as in Example 4, three types of chimeric PLDs having a recombination point between a recombination point in chimera F and a recombination point in chimera G [chimeric PLD j, chimera PLD k, and chimera PLD l] Was made. The amino acid sequences near the recombination points of the chimeric PLD j, chimeric PLD k, and chimeric PLD l are shown in the left panel of FIG.

前記キメラPLD j、キメラPLD k及びキメラPLD lそれぞれについて、前記実施例3の(2)と同様の手法により、50℃、55℃及び60℃それぞれで10分間インキュベーションした場合の残存活性を調べた。結果を図9の右パネルに示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。   The chimeric PLD j, the chimeric PLD k, and the chimeric PLD l were examined for residual activity when incubated for 10 minutes at 50 ° C., 55 ° C., and 60 ° C., respectively, by the same method as in Example 3 (2). . The results are shown in the right panel of FIG. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100.

その結果、キメラPLD j、キメラPLD k及びキメラPLD lのいずれもキメラPLD gと同様に50℃で10分のインキュベーションでほぼ完全に失活した。   As a result, chimera PLD j, chimera PLD k, and chimera PLD l were almost completely inactivated by incubation at 50 ° C. for 10 minutes in the same manner as chimera PLD g.

キメラPLD fとキメラPLD jとの違いは、331位のアミノ酸残基及び333位のアミノ酸残基が、キメラPLD jにおいて、K6PLDと同様に、それぞれ、グリシン及びイソロイシンであるのに対し、キメラPLD fにおいて、TH−2PLDと同様に、それぞれリジン及びバリンである点である。したがって、331位のアミノ酸残基及び333位のアミノ酸残基の両方又は一方の残基が熱安定性に関与することが示唆された。   The difference between the chimeric PLD f and the chimeric PLD j is that the amino acid residue at position 331 and the amino acid residue at position 333 are glycine and isoleucine, respectively, in the chimeric PLD j, as in the case of K6PLD. In f, like TH-2PLD, it is lysine and valine, respectively. Therefore, it was suggested that the amino acid residue at position 331 and / or the amino acid residue at position 333 are involved in thermal stability.

ついで、最も熱安定性が低いキメラPLD gについて、前記実施例3と同様の手法により、331位のグリシンのリジンへの置換及び/又は333位のイソロイシンのバリンへの置換を有する変異酵素〔変異酵素GI/KV、変異酵素G/K、変異酵素I/V〕を作製した。   Subsequently, for the chimeric PLD g having the lowest heat stability, a mutant enzyme having a substitution of glycine at position 331 with lysine and / or a substitution of isoleucine at position 333 with valine by the same method as in Example 3 above. Enzyme GI / KV, mutant enzyme G / K, mutant enzyme I / V] were prepared.

なお、変異酵素GI/KVの作製には、プライマーG682:5'-TGTCAGAACAGGAACAACATC-3'(配列番号:22)とプライマーchimG(GI/KV):5'-AGATCTCGACGTGCTTCTTCGCGCT-3'(配列番号:23)とからなるプライマー対、変異酵素G/Kの作製には、前記プライマーG682とプライマーG/K:5'-AGATCTCGATGTGCTTCTTCGCGCT-3'(配列番号:24)とからなるプライマー対、変異酵素I/Vの作製には、前記プライマーG682とプライマーI/V:5'-AGATCTCGACGTGCCCCTTCGCGCT-3'(配列番号:25)とからなるプライマー対をそれぞれ用いた。   For the preparation of the mutant enzyme GI / KV, the primer G682: 5′-TGTCAGAACAGGAACAACATC-3 ′ (SEQ ID NO: 22) and the primer chimG (GI / KV): 5′-AGATCTCGACGTGCTTCTTCGCGCT-3 ′ (SEQ ID NO: 23) For the preparation of the primer pair consisting of: and the mutant enzyme G / K, the primer pair consisting of the primer G682 and the primer G / K: 5'-AGATCTCGATGTGCTTCTTCGCGCT-3 '(SEQ ID NO: 24), the mutant enzyme I / V For the preparation, a primer pair consisting of the primer G682 and primer I / V: 5′-AGATCTCGACGTGCCCCTTCGCGCT-3 ′ (SEQ ID NO: 25) was used.

得られた変異酵素それぞれについて、55℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図10に示す。なお、図中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。また、得られた変異酵素それぞれについて、15℃、50℃、55℃又は60℃で10分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図11に示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。   After each of the obtained mutant enzymes was incubated at 55 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to hydrolysis activity in the same manner as (i) of (2) of Example 1. It was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown. Further, for each of the obtained mutant enzymes, after incubation at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C. or 60 ° C. for 10 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to the same procedure as in (2) (i) of Example 1, Hydrolysis activity was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100.

その結果、図10及び図11に示されるように、キメラPLD gにおいて、TH−2PLDにおける331位に対応するアミノ酸残基及び333位に対応するアミノ酸残基を、キメラPLD fにおける対応のアミノ酸残基に置換しても熱安定性は変化しないことがわかった。すなわち、これらのアミノ酸残基は、熱安定性に直接関与しないことが示唆された。   As a result, as shown in FIG. 10 and FIG. 11, in the chimeric PLD g, the amino acid residue corresponding to position 331 and the amino acid residue corresponding to position 333 in TH-2PLD are changed to the corresponding amino acid residue in the chimeric PLD f. It was found that the thermal stability did not change even when the group was substituted. That is, it was suggested that these amino acid residues are not directly involved in thermal stability.

前記実施例4と同様の手法により、キメラHにおける組換ポイントとキメラIにおける組換ポイントとの間に組換ポイントを有する3種類のキメラPLD〔キメラPLD m、キメラPLD n及びキメラPLD o〕を作製した。前記キメラPLD m、キメラPLD n及びキメラPLD oそれぞれの組換ポイント付近のアミノ酸配列を図12の上部パネルに示す。   In the same manner as in Example 4, three types of chimeric PLDs having a recombination point between the recombination point in chimera H and the recombination point in chimera I [chimeric PLD m, chimera PLD n, and chimera PLD o] Was made. The amino acid sequences near the recombination points of the chimeric PLD m, chimeric PLD n, and chimeric PLD o are shown in the upper panel of FIG.

前記キメラPLD m、キメラPLD n及びキメラPLD oそれぞれについて、前記実施例2と同様の手法により、55℃で10分間インキュベーションした場合の残存活性を調べた。結果を図12の上部パネルに示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。   Each of the chimeric PLD m, the chimeric PLD n, and the chimeric PLD o was examined for residual activity when incubated at 55 ° C. for 10 minutes in the same manner as in Example 2. The results are shown in the upper panel of FIG. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100.

その結果、キメラPLD hが完全に失活したのに対し、キメラPLD m、キメラPLD n、キメラPLD oは、いずれもキメラPLD iと同様に、残存活性が90%以上であった。   As a result, chimera PLD h was completely inactivated, while chimera PLD m, chimera PLD n, and chimera PLD o all had a residual activity of 90% or more, as in chimera PLD i.

キメラPLD hについて、426位、430位、432位及び433位のアミノ酸残基が、それぞれ、アラニン、アスパラギン酸、アラニン及びリジンであるのに対し、キメラPLD mについて、フェニルアラニン、リジン、プロリン及びスレオニンである点である。したがって、これらの残基のうち1若しくは複数の残基が熱安定性に関与することが示唆された。   For chimeric PLD h, the amino acid residues at positions 426, 430, 432 and 433 are alanine, aspartic acid, alanine and lysine, respectively, whereas for chimeric PLD m, phenylalanine, lysine, proline and threonine It is a point. Therefore, it was suggested that one or more of these residues are involved in thermal stability.

前記実施例3と同様の手法により、キメラPLD mにおける426位のフェニルアラニン、430位のリジン、432位のプロリン及び433位のスレオニンを、それぞれ、キメラPLD hにおける対応のアミノ酸残基、具体的には、アラニン、アスパラギン酸、アラニン及びリジンに置換した変異酵素F/A、K/D、P/A及びT/Kを作製した。   By the same method as in Example 3, phenylalanine at position 426 in chimeric PLD m, lysine at position 430, proline at position 432, and threonine at position 433, respectively, the corresponding amino acid residues in chimeric PLD h, specifically Produced mutant enzymes F / A, K / D, P / A and T / K substituted with alanine, aspartic acid, alanine and lysine.

変異酵素の作製に際し、キメラPLD hの428−429番目のセリン−セリンの部分に対応する塩基配列において、アミノ酸配列を変えることなく、制限酵素サイトXhoIを導入した。すなわち、プライマーK6Bgl2:5'-ATCTCCAGCGCGAAGGGGCAC-3'(配列番号:26)とプライマーXhoIBamHI:5'-GGATCTGCTCGAGCGGGCGGTGGCGAGCTGGAG-3'(配列番号:27)とからなるプライマー対を用いて、約300bpの断片を増幅し、得られた産物をpUC19上にサブクローニングし、ついで、該300bpの断片と、キメラPLD hのBglIIとBamHIとで切り出される領域とを置換した。   In the production of the mutant enzyme, the restriction enzyme site XhoI was introduced without changing the amino acid sequence in the base sequence corresponding to the serine-serine portions of the 428-429th positions of the chimeric PLD h. That is, a fragment of about 300 bp was amplified using a primer pair consisting of primer K6Bgl2: 5′-ATCTCCAGCGCGAAGGGGCAC-3 ′ (SEQ ID NO: 26) and primer XhoIBamHI: 5′-GGATCTGCTCGAGCGGGCGGTGGCGAGCTGGAG-3 ′ (SEQ ID NO: 27). Then, the obtained product was subcloned on pUC19, and then the 300 bp fragment was replaced with the region excised from BglII and BamHI of the chimeric PLD h.

その後、プライマーXhoI1281:5'-CTCGAGCGACAGCGCCAAGTGGGCCG-3'(配列番号:28)とプライマーPLDHIS:5'-GGATCCGAGCCCTGGCAGAGGCC-3' (配列番号:29)とからなるプライマー対により、約300bpの断片を増幅し、得られた断片を、キメラPLD hをコードする核酸のXhoIより上流側部分に対応する増幅産物と入れ替えたものを、XhoIとBamHIとで切断し、その切り口に下流側で増幅したものを挿入した。   Then, a fragment of about 300 bp was amplified with a primer pair consisting of primer XhoI1281: 5′-CTCGAGCGACAGCGCCAAGTGGGCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 28) and primer PLDHIS: 5′-GGATCCGAGCCCTGGCAGAGGCC-3 ′ (SEQ ID NO: 29). The obtained fragment was replaced with the amplification product corresponding to the upstream portion of XhoI of the nucleic acid encoding the chimeric PLD h, cut with XhoI and BamHI, and the product amplified downstream was inserted into the cut end. .

得られた産物を用い、変異酵素F/Aは、キメラPLD hをコードする核酸のBglII−XhoI間の300bpの断片と置換することで作製し、変異酵素K/D、変異酵素P/A及び変異酵素T/Kは、キメラPLD hをコードする核酸のXhoI−BamHI間の300bpの断片と置換することで作製した。   Using the obtained product, the mutant enzyme F / A was prepared by substituting the 300 bp fragment between BglII and XhoI of the nucleic acid encoding the chimeric PLD h, and the mutant enzyme K / D, mutant enzyme P / A and Mutant enzyme T / K was prepared by substituting a 300 bp fragment between XhoI and BamHI of a nucleic acid encoding chimeric PLD h.

なお、変異酵素F/Aの作製には、プライマーXhoI−DAK/KPT:5'-CTCGAGCAAGAGCCCCACGTGGGCCG-3' (配列番号:30)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対、変異酵素K/Dの作製には、プライマーXhoI−DAK/DPT:5'-CTCGAGCGACAGCCCCACGTGGGCCG-3'(配列番号:31)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対、変異酵素P/Aの作製には、プライマーXhoI−DAK/KAT:5'-CTCGAGCAAGAGCGCCACGTGGGCCG-3'(配列番号:32)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対、変異酵素T/Kの作製には、プライマーXhoI−DAK/KPK:5'-CTCGAGCAAGAGCCCCAAGTGGGCCG-3'(配列番号:33)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対をそれぞれ用いた。   For the preparation of the mutant enzyme F / A, a primer pair consisting of the primer XhoI-DAK / KPT: 5′-CTCGAGCAAGAGCCCCACGTGGGCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 30) and the primer PLDHIS, and the mutant enzyme K / D were prepared. Is a primer pair consisting of primer XhoI-DAK / DPT: 5′-CTCGAGCGACAGCCCCACGTGGGCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 31) and the primer PLDHIS, and primer XhoI-DAK / KAT: 5 For the preparation of a primer pair consisting of '-CTCGAGCAAGAGCGCCACGTGGGCCG-3' (SEQ ID NO: 32) and the above-mentioned primer PLDHIS, and the mutant enzyme T / K, the primer XhoI-DAK / KPK: 5'-CTCGAGCAAGAGCCCCAAGTGGGCCG-3 '(SEQ ID NO: 33) and a primer pair consisting of the primer PLDHIS were used.

得られた変異酵素それぞれについて、60℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図13に示す。なお、図中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。また、得られた変異酵素それぞれについて、15℃、50℃、55℃又は60℃で10分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図14に示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。   After each of the obtained mutant enzymes was incubated at 60 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to hydrolysis activity in the same manner as in (i) of (2) of Example 1. It was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown. Further, for each of the obtained mutant enzymes, after incubation at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C. or 60 ° C. for 10 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to the same procedure as in (2) (i) of Example 1, Hydrolysis activity was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100.

図13及び14に示されるように、TH−2PLDにおける426位に対応するアミノ酸残基及び433位に対応するアミノ酸残基が熱安定性に関与する残基であることが示唆された。   As shown in FIGS. 13 and 14, it was suggested that the amino acid residue corresponding to position 426 and the amino acid residue corresponding to position 433 in TH-2PLD are residues involved in thermal stability.

前記実施例3と同様の手法により、キメラPLD hにおいて、TH−2PLDにおける426位に対応するアミノ酸残基及び433位に対応するアミノ酸残基を、キメラPLD hに比べて易熱性であるキメラPLD mにおける対応のアミノ酸残基に置換した変異酵素〔キメラPLD h A/F、キメラPLD h K/T及びキメラPLD h AK/FT〕を作製した。   In the same manner as in Example 3, in the chimeric PLD h, the amino acid residue corresponding to position 426 and the amino acid residue corresponding to position 433 in TH-2PLD were easily heat-treated compared to the chimeric PLD h. Mutant enzymes [chimeric PLD h A / F, chimeric PLD h K / T and chimeric PLD h AK / FT] were prepared by substituting the corresponding amino acid residues in m.

なお、キメラPLD h A/Fの作製には、前記プライマーK6Bgl2とプライマーA/F−XhoI:5'-CTCGAGCGGAAGGTGGCGAGCTGGAG-3'(配列番号:34)とからなるプライマー対、キメラPLD h K/Tの作製には、プライマーXhoI−DAK/DAT:5'-CTCGAGCGACAGCGCCACGTGGGCCG-3' (配列番号:35)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対を用いた。また、キメラPLD h AK/FTの作製は、XhoI−BamHI間でキメラPLD h(A/F)とキメラPLD h(K/T)とを連結させることにより作製した。   For the preparation of chimeric PLD h A / F, a primer pair consisting of the primer K6Bgl2 and primer A / F-XhoI: 5′-CTCGAGCGGAAGGTGGCGAGCTGGAG-3 ′ (SEQ ID NO: 34), chimera PLD h K / T The primer pair which consists of primer XhoI-DAK / DAT: 5'-CTCGAGCGACAGCGCCACGTGGGCCG-3 '(sequence number: 35) and said primer PLDHIS was used for preparation. Chimeric PLD h AK / FT was produced by linking chimeric PLD h (A / F) and chimeric PLD h (K / T) between XhoI and BamHI.

得られた変異酵素それぞれについて、15℃、50℃、55℃又は60℃で10分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図15に示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。また、得られた変異酵素それぞれについて、55℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図16に示す。なお、図中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   Each of the obtained mutant enzymes was incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C. or 60 ° C. for 10 minutes, and then the obtained mutant enzymes were hydrolyzed in the same manner as in (i) of Example 1 (2). Activity was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100. Further, after each of the obtained mutant enzymes was incubated at 55 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes, the obtained mutant enzymes were hydrolyzed in the same manner as (i) of Example 1 (2). Activity was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

その結果、図15及び16に示されるように、キメラPLD hにおいて、TH−2PLDにおける426位に対応するアミノ酸残基及び433位に対応するアミノ酸残基を、キメラPLD mにおける対応のアミノ酸残基に置換することにより、キメラPLD hの熱安定性が向上することがわかった。   As a result, as shown in FIGS. 15 and 16, in the chimeric PLD h, the amino acid residue corresponding to position 426 and the amino acid residue corresponding to position 433 in TH-2PLD are changed to the corresponding amino acid residues in chimeric PLD m. It was found that the thermal stability of the chimeric PLD h is improved by substituting

すなわち、TH−2PLDにおける426位に対応するアミノ酸残基及び433位に対応するアミノ酸残基を、K6PLDと同様のアミノ酸残基に置換することにより、熱安定性が向上することがわかった。   That is, it was found that the thermal stability was improved by substituting the amino acid residue corresponding to position 426 and the amino acid residue corresponding to position 433 in TH-2PLD with the same amino acid residue as that of K6PLD.

実施例3と同様の手法により、TH−2PLDの426位のアラニン及び433位のリジンのそれぞれを、K6PLDと同様のアミノ酸残基に置換した変異酵素〔TH−2PLD A/F、TH−2PLD K/T及びTH−2PLD AK/FT〕を作製した。   A mutant enzyme [TH-2PLD A / F, TH-2PLD K] in which each of alanine at position 426 and lysine at position 433 of TH-2PLD was substituted with the same amino acid residue as K6PLD by the same method as in Example 3. / T and TH-2PLD AK / FT].

TH−2PLDの変異酵素の作製に際し、TH−2PLDの428−429番目(1281番目の塩基)のセリン−セリンの部分に対応する塩基配列において、アミノ酸配列を変えることなく、制限酵素サイトXhoIを導入した。   When producing a mutant enzyme of TH-2PLD, the restriction enzyme site XhoI was introduced without changing the amino acid sequence in the base sequence corresponding to the 428-429th (1281st base) serine-serine portion of TH-2PLD. did.

プライマーTH2Bgl2:5'-AGCGCGAAGAAGCACGTCGA-3' (配列番号:36)と前記プライマーXhoIBamHIとからなるプライマー対を用いて、約300bpの断片を増幅し、得られた産物をpUC19上にサブクローニングし、ついで、該300bpの断片と、TH−2PLDのBglIIとBamHIとで切り出される領域とを置換した。 Using a primer pair consisting of the primer TH2Bgl2: 5′-AGCGCGAAGAAGCACGTCGA-3 ′ (SEQ ID NO: 36) and the primer XhoIBamHI, an approximately 300 bp fragment was amplified, and the resulting product was subcloned onto pUC19. The 300 bp fragment was replaced with a region excised from BglII and BamHI of TH-2PLD.

その後、前記プライマーXhoI1281と前記プライマーPLDHISとを用いて、約300bpの断片を増幅し、得られた断片を、TH−2をコードする核酸のXhoIより上流側に対応する増幅産物と入れ替えたものを、XhoIとBamHIとで切断し、その切り口に下流側で増幅したものを挿入した。   Thereafter, using the primer XhoI1281 and the primer PLDHIS, a fragment of about 300 bp was amplified, and the obtained fragment was replaced with an amplification product corresponding to the upstream side of the nucleic acid encoding TH-2 from XhoI. After cutting with XhoI and BamHI, the downstream amplification product was inserted into the cut end.

得られた産物を用い、変異酵素TH−2PLD A/Fは、TH−2PLDをコードする核酸のBglII−XhoI間の300bpの断片と置換することで作製し、変異酵素TH−2PLD K/Tは、TH−2PLDをコードする核酸のXhoI−BamHI間の300bpの断片と置換することで作製した。   Using the obtained product, the mutant enzyme TH-2PLD A / F was prepared by substituting a 300 bp fragment between BglII and XhoI of the nucleic acid encoding TH-2PLD, and the mutant enzyme TH-2PLD K / T was This was prepared by substituting a 300 bp fragment between XhoI and BamHI of the nucleic acid encoding TH-2PLD.

なお、TH−2PLD A/Fの作製には、前記プライマーTH2Bgl2と前記プライマーA/F−XhoIとからなるプライマー対、TH−2PLD K/Tの作製には、前記プライマーXhoI−DAK/DATと前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対を用いた。また、TH−2PLD AK/FTの作製は、XhoI−BamHI間でTH−2PLD A/FとTH−2PLD K/Tとを連結させることにより作製した。   For the preparation of TH-2PLD A / F, a primer pair consisting of the primer TH2Bgl2 and the primer A / F-XhoI, and for the preparation of TH-2PLD K / T, the primer XhoI-DAK / DAT and the primer A primer pair consisting of the primer PLDHIS was used. Moreover, TH-2PLD AK / FT was prepared by linking TH-2PLD A / F and TH-2PLD K / T between XhoI and BamHI.

得られた変異酵素それぞれについて、15℃、50℃、55℃、60℃、65℃又は70℃で10分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図17に示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。また、得られた変異酵素それぞれについて、60℃及び62℃それぞれで、0、5、10又は15分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図18及び図19それぞれに示す。なお、図中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   After each of the obtained mutant enzymes was incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C., 60 ° C., 65 ° C. or 70 ° C. for 10 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to (i) of Example 1 (2). In the same manner as above, hydrolysis activity was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100. In addition, each of the obtained mutant enzymes was incubated at 60 ° C. and 62 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes, and then the obtained mutant enzymes were the same as (i) of (2) of Example 1. Then, the hydrolysis activity was measured. The results are shown in FIGS. 18 and 19, respectively. In the figure, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

その結果、図18及び図19それぞれに示されるように、TH−2PLDの426位のアラニン及び433位のリジンのそれぞれを、K6PLDと同様に、フェニルアラニン及びスレオニンそれぞれに置換することにより、熱安定性が向上することがわかった。   As a result, as shown in FIG. 18 and FIG. 19, respectively, the alanine at position 426 and the lysine at position 433 of TH-2PLD were substituted with phenylalanine and threonine, respectively, in the same manner as K6PLD. Was found to improve.

前記実施例3と同様の手法により、TH−2PLDにおいて、188位のグリシンのフェニルアラニンへの置換と、426位のアラニンのフェニルアラニンへの置換及び/又は433位のリジンのスレオニンへの置換とを有する変異酵素〔TH−2PLD G188F、TH−2PLD G188FA/F、TH−2PLD G188FAK/FT〕を作製した。   According to the same procedure as in Example 3, TH-2PLD has substitution of glycine at position 188 with phenylalanine, substitution of alanine at position 426 with phenylalanine and / or substitution of lysine at position 433 with threonine. Mutant enzymes [TH-2PLD G188F, TH-2PLD G188FA / F, TH-2PLD G188FAK / FT] were prepared.

前記TH−2PLD G188Fは、前記実施例3と同様に作製した。   The TH-2PLD G188F was produced in the same manner as in Example 3.

TH−2PLD G188FA/F及びTH−2PLD G188FAK/FTは、前記TH−2PLD G188Fと、実施例8で得られたTH−2PLD A/F及びTH−2PLD AK/FTのそれぞれを用い、BglIとBamHIとを用いて作製した。   TH-2PLD G188FA / F and TH-2PLD G188FAK / FT use TH-2PLD G188F and TH-2PLD A / F and TH-2PLD AK / FT obtained in Example 8, respectively, and use BglI and BamHI. It was produced using.

得られた変異酵素それぞれについて、15℃、50℃、55℃、60℃、65℃又は70℃で10分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図20に示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。また、得られた変異酵素それぞれについて、70℃、72℃及び74℃それぞれで、0、5、10又は15分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図21、図22及び図23それぞれに示す。なお、図中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   After each of the obtained mutant enzymes was incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C., 60 ° C., 65 ° C. or 70 ° C. for 10 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to (i) of Example 1 (2). In the same manner as above, hydrolysis activity was measured. The results are shown in FIG. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100. In addition, after each of the obtained mutant enzymes was incubated at 70 ° C., 72 ° C. and 74 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to (i) in (1) of Example 1 (i). The hydrolysis activity was measured in the same manner as in (1). The results are shown in FIGS. 21, 22 and 23, respectively. In the figure, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

その結果、図20、図21、図22及び図23それぞれに示されるように、TH−2PLDにおいて、188位のグリシンのフェニルアラニンへの置換に加え、427位のアラニンをフェニルアラニンに置換すること及び/又は434位のリジンをスレオニンに置換することにより、188位のグリシンのフェニルアラニンへの置換のみを有する場合と比べ、熱安定性が向上することがわかった。   As a result, as shown in FIG. 20, FIG. 21, FIG. 22 and FIG. 23, in TH-2PLD, in addition to substitution of glycine at position 188 with phenylalanine, substitution of alanine at position 427 with phenylalanine and / or Alternatively, it was found that substituting lysine at position 434 with threonine improved the thermal stability as compared with the case where only substitution of glycine at position 188 with phenylalanine was performed.

前記実施例3と同様の手法により、TH−2PLDにおいて、426位のアミノ酸残基に対応するアラニンが他のアミノ酸残基に置換された変異酵素〔TH−2(A426G)、TH−2(A426V)、TH−2(A426I)、TH−2(A426L)、TH−2(A426F)、TH−2(A426W)、TH−2(A426Y)、TH−2(A426H)〕及び433位のアミノ酸残基に対応するリジンが他のアミノ酸残基に置換された変異酵素〔TH−2(K433T)、TH−2(K433S)、TH−2(K433Y)、TH−2(K433C)、TH−2(K433R)、TH−2(K433H)、TH−2(K433D)、TH−2(K433E)〕を作製した。   In the same manner as in Example 3, in TH-2PLD, a mutant enzyme in which an alanine corresponding to the amino acid residue at position 426 is substituted with another amino acid residue [TH-2 (A426G), TH-2 (A426V ), TH-2 (A426I), TH-2 (A426L), TH-2 (A426F), TH-2 (A426W), TH-2 (A426Y), TH-2 (A426H)] and the amino acid residue at position 433 Mutant enzymes in which lysine corresponding to the group is substituted with other amino acid residues [TH-2 (K433T), TH-2 (K433S), TH-2 (K433Y), TH-2 (K433C), TH-2 ( K433R), TH-2 (K433H), TH-2 (K433D), TH-2 (K433E)].

なお、TH−2(K433T)の作製には、前記プライマーXhoI−DAK/DATと前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対、TH−2(K433Y)、TH−2(K433h)又はTH−2(K433D)の作製には、プライマーXhoI−K/YHD:5'-CTCGAGCGACAGCGCCBACTGGGCCG-3'(B=T又はG又はC)(配列番号:37)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対、TH−2(K433S)、TH−2(K433C)又はTH−2(K433R)の作製には、プライマーXhoI−K/SCR:5'-CTCGAGCGACAGCGCCHGCTGGGCCG-3' (H=A又はT又はC)(配列番号:38)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対、TH−2(K433E)の作製には、プライマーXhoI−K/E:5'-CTCGAGCGACAGCGCCGAGTGGGCCG-3' (配列番号:39)と前記プライマーPLDHISとからなるプライマー対をそれぞれ用いた。   TH-2 (K433T) was prepared by using a primer pair consisting of the primer XhoI-DAK / DAT and the primer PLDHIS, TH-2 (K433Y), TH-2 (K433h) or TH-2 (K433D). The primer XhoI-K / YHD: 5′-CTCGAGCGACAGCGCCBACTGGGCCG-3 ′ (B = T or G or C) (SEQ ID NO: 37) and the primer pair consisting of the primer PLDHIS, TH-2 (K433S) In preparation of TH-2 (K433C) or TH-2 (K433R), the primer XhoI-K / SCR: 5′-CTCGAGCGACAGCGCCHGCTGGGCCG-3 ′ (H = A or T or C) (SEQ ID NO: 38) and the above Primer XhoI-K / E: 5′-CTCGAGCGACAGCGCCGAGT was used for the preparation of a primer pair consisting of primer PLDHIS, TH-2 (K433E). A primer pair consisting of GGGCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 39) and the primer PLDHIS was used.

得られた変異酵素それぞれについて、15℃、50℃、55℃、60℃、65℃又は70℃で10分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図24及び図25に示す。なお、図中、15℃でインキュベーションした後の残存活性を100として示す。また、得られた変異酵素それぞれについて、65℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした後、得られた変異酵素について、実施例1の(2)の(i)と同様に、加水分解活性を測定した。結果を図26及び図27それぞれに示す。なお、図中、インキュベーションをしない場合の加水分解活性を100として算出した残存活性を示す。   After each of the obtained mutant enzymes was incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C., 60 ° C., 65 ° C. or 70 ° C. for 10 minutes, the obtained mutant enzymes were subjected to (i) of Example 1 (2). In the same manner as above, hydrolysis activity was measured. The results are shown in FIGS. In the figure, the residual activity after incubation at 15 ° C. is shown as 100. In addition, each of the obtained mutant enzymes was incubated at 65 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes, and then the obtained mutant enzymes were hydrolyzed in the same manner as in (i) of Example 1 (2). Activity was measured. The results are shown in FIGS. 26 and 27, respectively. In the figure, the residual activity calculated with the hydrolysis activity without incubation as 100 is shown.

その結果、図24及び図25に示されるように、TH−2PLDにおいて、426位のアミノ酸残基に対応するアラニンについて、グリシン、フェニルアラニン又はチロシンに置換することにより、TH−2PLDに比べ、熱安定性が向上することがわかった。   As a result, as shown in FIG. 24 and FIG. 25, in TH-2PLD, the alanine corresponding to the amino acid residue at position 426 is substituted with glycine, phenylalanine or tyrosine, so that it is more stable than TH-2PLD. It was found that the performance was improved.

また、図26及び図27に示されるように、TH−2PLDにおいて、433位のアミノ酸残基に対応するリジンが、スレオニン、セリン、チロシン、システイン、アルギニン又はヒスチジンに置換することにより、TH−2PLDに比べ、熱安定性が向上することがわかった。   In addition, as shown in FIGS. 26 and 27, in TH-2PLD, lysine corresponding to the amino acid residue at position 433 is substituted with threonine, serine, tyrosine, cysteine, arginine or histidine, so that TH-2PLD It was found that the thermal stability was improved as compared with.

本発明によれば、化粧品基材、医薬品等に有用な、リン脂質、該リン脂質の誘導体の製造における効率の向上に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is useful for improving the efficiency in the production of phospholipids and derivatives of the phospholipids, which are useful for cosmetic base materials, pharmaceuticals and the like.

図1は、キメラホスホリパーゼD(キメラPLD)の構造及び熱安定性を示す図である。左パネルは、ストレプトマイセス ハルステディ K1(Streptomyces halstedii K1)株由来ホスホリパーゼD(K1PLD)、ストレプトマイセス セプタタス TH−2(Streptomyces septatus TH-2)株由来ホスホリパーゼD(TH−2PLD)及び該K1PLDとTH−2PLDとから作製したキメラホスホリパーゼDのそれぞれの1次構造を示す概略図である。左パネル中、「aa」は、アミノ酸残基を示す。右パネルは、60℃10分間インキュベーションした場合のK1PLD、TH−2PLD及びキメラPLDの熱安定性を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the structure and thermal stability of chimeric phospholipase D (chimeric PLD). The left panel shows phospholipase D (K1PLD) derived from Streptomyces halstedii K1, strain, phospholipase D (TH-2PLD) derived from Streptomyces septatus TH-2, and K1PLD and TH. It is the schematic which shows each primary structure of chimeric phospholipase D produced from -2PLD. In the left panel, “aa” indicates an amino acid residue. The right panel shows the thermal stability of K1PLD, TH-2PLD, and chimeric PLD when incubated at 60 ° C. for 10 minutes. 図2は、変異酵素C1〜C4における変異部位及び熱安定性を示す図である。左パネルは、キメラPLD Cの変異酵素C1〜C4における変異部位の構造を示す。右パネルは、60℃10分間インキュベーションした場合のキメラPLD C及び変異酵素C1〜C4の熱安定性を示す。FIG. 2 is a diagram showing mutation sites and thermal stability in the mutant enzymes C1 to C4. The left panel shows the structure of the mutation site in the mutant enzymes C1 to C4 of the chimeric PLD C. The right panel shows the thermal stability of chimeric PLD C and mutant enzymes C1-C4 when incubated at 60 ° C. for 10 minutes. 図3は、60℃10分間インキュベーションした場合のTH−2PLD変異酵素の熱安定性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the thermal stability of the TH-2PLD mutant enzyme when incubated at 60 ° C. for 10 minutes. 図4は、TH−2PLD変異酵素の至適温度条件を調べた結果を示す図である。パネルAは、至適温度を調べた結果を示し、パネルBは、37℃及び65℃のそれぞれにおける比活性を調べた結果を示す。なお、図中、白丸は、188位が、G、黒丸は、V、白三角は、F、黒三角は、S、白四角は、Wである変異酵素を示す。FIG. 4 is a diagram showing the results of examining the optimum temperature conditions for the TH-2PLD mutant enzyme. Panel A shows the result of examining the optimum temperature, and panel B shows the result of examining the specific activity at 37 ° C. and 65 ° C., respectively. In the figure, a white circle indicates a mutant enzyme at position 188, G, a black circle is V, a white triangle is F, a black triangle is S, and a white square is W. 図5は、TH−2PLD及びその変異酵素(0.1mg/ml)の熱安定性を示す図である。パネルAは、15℃、55℃、65℃、68℃、75℃のそれぞれで10分間インキュベーションした後の残存活性を示し、パネルBは、68℃で、5分間、10分間、15分間インキュベーションした場合の残存活性の継時変化を示す。なお、図中、白丸は、188位が、G、黒丸は、V、白三角は、F、黒三角は、S、白四角は、Wである変異酵素を示す。FIG. 5 is a diagram showing the thermal stability of TH-2PLD and its mutant enzyme (0.1 mg / ml). Panel A shows residual activity after 10 minutes incubation at 15 ° C., 55 ° C., 65 ° C., 68 ° C. and 75 ° C., respectively, and Panel B is incubated at 68 ° C. for 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes. The change in the residual activity over time is shown. In the figure, a white circle indicates a mutant enzyme at position 188, G, a black circle is V, a white triangle is F, a black triangle is S, and a white square is W. 図6は、TH−2PLDとK6PLDとのキメラPLDであるキメラPLD a〜iの構造を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a structure of a chimeric PLD a to i that is a chimeric PLD of TH-2PLD and K6PLD. 図7は、50、55、60、65及び70℃で10分間インキュベーションした場合のキメラPLD a〜iの熱安定性を示す図である。図中、A〜Iは、それぞれ、キメラPLD a〜iに対応する。また、図中、K6は、K6PLD、TH−2は、TH−2PLDを示す。FIG. 7 is a diagram showing the thermal stability of chimeric PLD ai when incubated at 50, 55, 60, 65 and 70 ° C. for 10 minutes. In the figure, A to I correspond to the chimeric PLD a to i, respectively. In the figure, K6 represents K6PLD, and TH-2 represents TH-2PLD. 図8は、50℃又は55℃10分間インキュベーションした場合のキメラPLD a〜iの熱安定性を示す図である。FIG. 8 shows the thermal stability of chimeric PLD ai when incubated at 50 ° C. or 55 ° C. for 10 minutes. 図9は、キメラPLD f、キメラPLD j、キメラPLD k、キメラPLD l及びキメラPLD gの構造並びに熱安定性を示す図である。左パネルは、キメラPLD f、キメラPLD j、キメラPLD k、キメラPLD l及びキメラPLD gそれぞれの組換ポイント付近のアミノ酸配列(それぞれ、配列番号:40〜44)を示す。右パネルは、50℃、55℃及び60℃それぞれで10分間インキュベーションした場合のキメラPLD f、j、k、l及びg(F、J、K、L及びG)の熱安定性を示す。FIG. 9 is a diagram showing the structures and thermal stability of chimeric PLD f, chimeric PLD j, chimeric PLD k, chimeric PLD l, and chimeric PLD g. The left panel shows the amino acid sequences (respectively, SEQ ID NOs: 40 to 44) near the recombination points of the chimeric PLD f, the chimeric PLD j, the chimeric PLD k, the chimeric PLD l, and the chimeric PLD g, respectively. The right panel shows the thermal stability of chimeric PLDs f, j, k, l and g (F, J, K, L and G) when incubated for 10 minutes at 50 ° C., 55 ° C. and 60 ° C., respectively. 図10は、55℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合の変異酵素GI/KV、変異酵素G/K及び変異酵素I/Vの熱安定性を示す図である。FIG. 10 shows the thermal stability of mutant enzyme GI / KV, mutant enzyme G / K, and mutant enzyme I / V when incubated at 55 ° C. for 0, 5, 10, or 15 minutes. 図11は、15℃、50℃、55℃又は60℃で10分間インキュベーションした場合の変異酵素GI/KV、変異酵素G/K及び変異酵素I/Vの熱安定性を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the thermal stability of mutant enzyme GI / KV, mutant enzyme G / K and mutant enzyme I / V when incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C. or 60 ° C. for 10 minutes. 図12は、キメラPLD m、キメラPLD n及びキメラPLD oの構造並びに熱安定性を示す図である。上部パネルは、前記キメラPLD m〜キメラPLD oそれぞれの組換ポイント付近のアミノ酸配列(それぞれ、配列番号:45〜49)を示す。下部パネルは、55℃で10分間インキュベーションした場合の前記キメラPLD m〜キメラPLD oそれぞれの熱安定性を示す。FIG. 12 is a diagram showing the structure and thermal stability of chimeric PLD m, chimeric PLD n, and chimeric PLD o. The upper panel shows the amino acid sequences near the recombination points of the chimeric PLD m to the chimeric PLD o (SEQ ID NOs: 45 to 49, respectively). The lower panel shows the thermal stability of each of the chimeric PLD m to chimeric PLD o when incubated at 55 ° C. for 10 minutes. 図13は、60℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のキメラPLD mの変異酵素F/A、K/D、P/A及びT/Kの熱安定性を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the thermal stability of chimeric PLD m mutant enzymes F / A, K / D, P / A and T / K when incubated at 60 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes. . 図14は、15℃、50℃、55℃又は60℃で10分間インキュベーションした場合のキメラPLD mの変異酵素F/A、K/D、P/A及びT/Kの熱安定性を示す図である。FIG. 14 shows the thermal stability of chimeric PLD m mutant enzymes F / A, K / D, P / A and T / K when incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C. or 60 ° C. for 10 minutes. It is. 図15は、15℃、50℃、55℃又は60℃で10分間インキュベーションした場合のキメラPLD hの変異酵素〔キメラPLD h A/F、キメラPLD h K/T及びキメラPLD h AK/FT〕の熱安定性を示す図である。FIG. 15 shows chimeric PLD h mutant enzymes [chimeric PLD h A / F, chimeric PLD h K / T and chimeric PLD h AK / FT] when incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C. or 60 ° C. for 10 minutes. It is a figure which shows the thermal stability of. 図16は、55℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションしたのキメラPLD hの変異酵素〔キメラPLD h A/F、キメラPLD h K/T及びキメラPLD h AK/FT〕の熱安定性を示す図である。FIG. 16 shows the thermal stability of chimeric PLD h mutant enzymes [chimeric PLD h A / F, chimeric PLD h K / T and chimeric PLD h AK / FT] incubated at 55 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes. It is a figure which shows sex. 図17は、15℃、50℃、55℃、60℃、65℃又は70℃で10分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2PLD A/F、TH−2PLD K/T及びTH−2PLD AK/FT〕の熱安定性を示す図である。FIG. 17 shows TH-2PLD mutant enzymes [TH-2PLD A / F, TH-2PLD K / T and TH when incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C., 60 ° C., 65 ° C. or 70 ° C. for 10 minutes. -2PLD AK / FT] is a diagram showing the thermal stability. 図18は、60℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2PLD A/F、TH−2PLD K/T及びTH−2PLD AK/FT〕の熱安定性を示す図である。FIG. 18 shows the heat of TH-2PLD mutant enzymes [TH-2PLD A / F, TH-2PLD K / T and TH-2PLD AK / FT] when incubated at 60 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes. It is a figure which shows stability. 図19は、62℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2PLD A/F、TH−2PLD K/T及びTH−2PLD AK/FT〕の熱安定性を示す図である。FIG. 19 shows the heat of TH-2PLD mutant enzymes [TH-2PLD A / F, TH-2PLD K / T and TH-2PLD AK / FT] when incubated at 62 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes. It is a figure which shows stability. 図20は、15℃、50℃、55℃、60℃、65℃又は70℃で10分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2PLD G188F、TH−2PLD G188FA/F、TH−2PLD G188FAK/FT〕の熱安定性を示す。FIG. 20 shows TH-2PLD mutant enzymes [TH-2PLD G188F, TH-2PLD G188FA / F, TH-2PLD when incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C., 60 ° C., 65 ° C. or 70 ° C. for 10 minutes. G188FAK / FT] shows the thermal stability. 図21は、70℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2PLD G188F、TH−2PLD G188FA/F、TH−2PLD G188FAK/FT〕の熱安定性を示す図である。FIG. 21 shows the thermal stability of TH-2PLD mutant enzymes [TH-2PLD G188F, TH-2PLD G188FA / F, TH-2PLD G188FAK / FT] when incubated at 70 ° C. for 0, 5, 10, or 15 minutes. FIG. 図22は、72℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2PLD G188F、TH−2PLD G188FA/F、TH−2PLD G188FAK/FT〕の熱安定性を示す。FIG. 22 shows the thermal stability of TH-2PLD mutant enzymes [TH-2PLD G188F, TH-2PLD G188FA / F, TH-2PLD G188FAK / FT] when incubated at 72 ° C. for 0, 5, 10, or 15 minutes. Indicates. 図23は、74℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2PLD G188F、TH−2PLD G188FA/F、TH−2PLD G188FAK/FT〕の熱安定性を示す。FIG. 23 shows the thermal stability of TH-2PLD mutant enzymes [TH-2PLD G188F, TH-2PLD G188FA / F, TH-2PLD G188FAK / FT] when incubated at 74 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes. Indicates. 図24は、15℃、50℃、55℃、60℃、65℃又は70℃で10分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2(A426G)、TH−2(A426V)、TH−2(A426I)、TH−2(A426L)、TH−2(A426F)、TH−2(A426W)、TH−2(A426Y)、TH−2(A426H)〕の熱安定性を示す図である。FIG. 24 shows TH-2PLD mutant enzymes [TH-2 (A426G), TH-2 (A426V), TH when incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C., 60 ° C., 65 ° C. or 70 ° C. for 10 minutes. -2 (A426I), TH-2 (A426L), TH-2 (A426F), TH-2 (A426W), TH-2 (A426Y), TH-2 (A426H)] . 図25は、15℃、50℃、55℃、60℃、65℃又は70℃で10分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2(K433T)、TH−2(K433S)、TH−2(K433Y)、TH−2(K433C)、TH−2(K433R)、TH−2(K433H)、TH−2(K433D)、TH−2(K433E)〕の熱安定性を示す図である。FIG. 25 shows TH-2PLD mutant enzymes [TH-2 (K433T), TH-2 (K433S), TH when incubated at 15 ° C., 50 ° C., 55 ° C., 60 ° C., 65 ° C. or 70 ° C. for 10 minutes. -2 (K433Y), TH-2 (K433C), TH-2 (K433R), TH-2 (K433H), TH-2 (K433D), TH-2 (K433E)] . 図26は、65℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2(A426G)、TH−2(A426V)、TH−2(A426I)、TH−2(A426L)、TH−2(A426F)、TH−2(A426W)、TH−2(A426Y)、TH−2(A426H)〕の熱安定性を示す図である。FIG. 26 shows TH-2PLD mutant enzymes [TH-2 (A426G), TH-2 (A426V), TH-2 (A426I), TH- when incubated at 65 ° C. for 0, 5, 10, or 15 minutes. 2 (A426L), TH-2 (A426F), TH-2 (A426W), TH-2 (A426Y), TH-2 (A426H)]. 図27は、65℃で、0、5、10又は15分間インキュベーションした場合のTH−2PLDの変異酵素〔TH−2(K433T)、TH−2(K433S)、TH−2(K433Y)、TH−2(K433C)、TH−2(K433R)、TH−2(K433H)、TH−2(K433D)、TH−2(K433E)〕の熱安定性を示す図である。FIG. 27 shows TH-2PLD mutant enzymes [TH-2 (K433T), TH-2 (K433S), TH-2 (K433Y), TH− when incubated at 65 ° C. for 0, 5, 10 or 15 minutes. 2 (K433C), TH-2 (K433R), TH-2 (K433H), TH-2 (K433D), TH-2 (K433E)].

配列番号:11は、プライマーT1の配列である。   SEQ ID NO: 11 is the sequence of primer T1.

配列番号:12は、プライマーT2の配列である。   SEQ ID NO: 12 is the sequence of primer T2.

配列番号:13は、リンカー配列である。   SEQ ID NO: 13 is a linker sequence.

配列番号:14は、プライマーT3の配列である。   SEQ ID NO: 14 is the sequence of primer T3.

配列番号:15は、プライマーT4の配列である。   SEQ ID NO: 15 is the sequence of primer T4.

配列番号:16は、プライマーT5の配列である。   SEQ ID NO: 16 is the sequence of primer T5.

配列番号:17は、プライマーT6の配列である。24位〜26位のnは、任意のヌクレオチドである。   SEQ ID NO: 17 is the sequence of primer T6. N in positions 24 to 26 is an arbitrary nucleotide.

配列番号:18は、プライマーPDK6-C1の配列である。   SEQ ID NO: 18 is the sequence of primer PDK6-C1.

配列番号:19は、プライマーPDK6-C2の配列である。   SEQ ID NO: 19 is the sequence of primer PDK6-C2.

配列番号:20は、プライマーHIS6-1の配列である。   SEQ ID NO: 20 is the sequence of primer HIS6-1.

配列番号:21は、プライマーHIS6-2の配列である。   SEQ ID NO: 21 is the sequence of primer HIS6-2.

配列番号:22は、プライマーG682の配列である。   SEQ ID NO: 22 is the sequence of primer G682.

配列番号:23は、プライマーchimG(GI/KV)の配列である。   SEQ ID NO: 23 is the sequence of primer chimG (GI / KV).

配列番号:24は、プライマーG/Kの配列である。   SEQ ID NO: 24 is the sequence of primer G / K.

配列番号:25は、プライマーI/Vの配列である。   SEQ ID NO: 25 is the sequence of primer I / V.

配列番号:26は、プライマーK6Bgl2の配列である。   SEQ ID NO: 26 is the sequence of primer K6Bgl2.

配列番号:27は、プライマーXhoIBamHIの配列である。   SEQ ID NO: 27 is the sequence of primer XhoIBamHI.

配列番号:28は、プライマーXhoI1281の配列である。   SEQ ID NO: 28 is the sequence of primer XhoI1281.

配列番号:29は、プライマーPLDHISの配列である。   SEQ ID NO: 29 is the sequence of primer PLDHIS.

配列番号:30は、プライマーXhoI−DAK/KPTの配列である。   SEQ ID NO: 30 is the sequence of primer XhoI-DAK / KPT.

配列番号:31は、プライマーXhoI−DAK/DPTの配列である。   SEQ ID NO: 31 is the sequence of primer XhoI-DAK / DPT.

配列番号:32は、プライマーXhoI−DAK/KATの配列である。   SEQ ID NO: 32 is the sequence of primer XhoI-DAK / KAT.

配列番号:33は、プライマーXhoI−DAK/KPKの配列である。   SEQ ID NO: 33 is the sequence of primer XhoI-DAK / KPK.

配列番号:34は、プライマーA/F−XhoIの配列である。   SEQ ID NO: 34 is the sequence of primer A / F-XhoI.

配列番号:35は、プライマーXhoI−DAK/DATの配列である。   SEQ ID NO: 35 is the sequence of primer XhoI-DAK / DAT.

配列番号:36は、プライマーTH2Bgl2の配列である。   SEQ ID NO: 36 is the sequence of primer TH2Bgl2.

配列番号:37は、プライマーXhoI−K/YHDの配列である。   SEQ ID NO: 37 is the sequence of primer XhoI-K / YHD.

配列番号:38は、プライマーXhoI−K/SCRの配列である。   SEQ ID NO: 38 is the sequence of primer XhoI-K / SCR.

配列番号:39は、プライマーXhoI−K/Eの配列である。   SEQ ID NO: 39 is the sequence of primer XhoI-K / E.

配列番号:40は、キメラPLD fの部分配列である。   SEQ ID NO: 40 is a partial sequence of chimeric PLD f.

配列番号:41は、キメラPLD jの部分配列である。   SEQ ID NO: 41 is a partial sequence of chimeric PLD j.

配列番号:42は、キメラPLD kの部分配列である。   SEQ ID NO: 42 is a partial sequence of chimeric PLD k.

配列番号:43は、キメラPLD lの部分配列である。   SEQ ID NO: 43 is a partial sequence of chimeric PLD l.

配列番号:44は、キメラPLD gの部分配列である。   SEQ ID NO: 44 is a partial sequence of chimeric PLD g.

配列番号:45は、キメラPLD hの部分配列である。   SEQ ID NO: 45 is a partial sequence of chimeric PLD h.

配列番号:46は、キメラPLD mの部分配列である。   SEQ ID NO: 46 is a partial sequence of chimeric PLD m.

配列番号:47は、キメラPLD nの部分配列である。   SEQ ID NO: 47 is a partial sequence of chimeric PLD n.

配列番号:48は、キメラPLD oの部分配列である。   SEQ ID NO: 48 is a partial sequence of chimeric PLD o.

配列番号:49は、キメラPLD iの部分配列である。   SEQ ID NO: 49 is a partial sequence of chimeric PLD i.

Claims (5)

下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
を導入することを特徴とする、ホスホリパーゼDの安定化方法。
The following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid A method for stabilizing phospholipase D, comprising introducing substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues.
下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
と、
c) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基と、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
とを導入することを特徴とする、ホスホリパーゼDの安定化方法。
The following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid Substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues;
c) an amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue; A method for stabilizing phospholipase D, which comprises introducing
請求項1又は2記載のホスホリパーゼDの安定化方法により得られる、安定化型ホスホリパーゼD。   A stabilized phospholipase D obtained by the method for stabilizing phospholipase D according to claim 1 or 2. 下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
を有する、安定化型ホスホリパーゼD。
The following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid A stabilized phospholipase D having a substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues.
下記(A)〜(C):
(A)配列番号:2に示されるアミノ酸配列、
(B)配列番号:2に示されるアミノ酸配列に対し、BLASTアルゴリズムによりアライメントし、算出された配列同一性が、少なくとも50%であり、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、及び
(C)配列番号:2に示されるアミノ酸配列において、少なくとも1個のアミノ酸残基の置換、欠失、付加又は挿入を有し、かつホスホリパーゼD活性を呈するポリペプチドのアミノ酸配列、
からなる群より選ばれた1つのアミノ酸配列において、
a) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における426位に対応するアミノ酸残基と、グリシン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基及びヒスチジン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、及び/又は
b) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における433位に対応するアミノ酸残基と、スレオニン残基、セリン残基、システイン残基、アルギニン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン酸残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換、
と、
c) 配列番号:2に示されるアミノ酸配列における188位に対応するアミノ酸残基と、フェニルアラニン残基、バリン残基、トリプトファン残基及びセリン残基からなる群より選ばれた1つのアミノ酸残基との置換
とを有する、安定化型ホスホリパーゼD。
The following (A) to (C):
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2,
(B) an amino acid sequence of a polypeptide that is aligned by the BLAST algorithm with respect to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and has a calculated sequence identity of at least 50% and exhibits phospholipase D activity; ) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence of a polypeptide having at least one amino acid residue substitution, deletion, addition or insertion and exhibiting phospholipase D activity;
In one amino acid sequence selected from the group consisting of:
a) an amino acid residue corresponding to position 426 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of a glycine residue, a phenylalanine residue, a tyrosine residue and a histidine residue; And / or b) an amino acid residue corresponding to position 433 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and a threonine residue, serine residue, cysteine residue, arginine residue, histidine residue and aspartic acid Substitution with one amino acid residue selected from the group consisting of residues,
When,
c) an amino acid residue corresponding to position 188 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and one amino acid residue selected from the group consisting of phenylalanine residue, valine residue, tryptophan residue and serine residue; A stabilized phospholipase D having the following substitution:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106957850A (en) * 2017-05-12 2017-07-18 南京工业大学 One plant production phospholipase D genetic engineering bacterium and its construction method and application
CN110564708A (en) * 2019-10-19 2019-12-13 中国海洋大学 Recombinant phospholipase D and application thereof in synthesis of phosphatidylserine or other phospholipids
CN110904072A (en) * 2019-11-21 2020-03-24 天津科技大学 Novel phospholipase D and method for preparing functional phospholipid by using same
CN112899256A (en) * 2021-01-29 2021-06-04 华南理工大学 Low-temperature-resistant phospholipase D from Antarctic bacteria and preparation method and application thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106957850A (en) * 2017-05-12 2017-07-18 南京工业大学 One plant production phospholipase D genetic engineering bacterium and its construction method and application
CN106957850B (en) * 2017-05-12 2020-06-12 南京工业大学 Genetically engineered bacterium for producing phospholipase D and construction method and application thereof
CN110564708A (en) * 2019-10-19 2019-12-13 中国海洋大学 Recombinant phospholipase D and application thereof in synthesis of phosphatidylserine or other phospholipids
CN110564708B (en) * 2019-10-19 2022-04-15 中国海洋大学 Recombinant phospholipase D and application thereof in synthesis of phosphatidylserine or other phospholipids
CN110904072A (en) * 2019-11-21 2020-03-24 天津科技大学 Novel phospholipase D and method for preparing functional phospholipid by using same
CN112899256A (en) * 2021-01-29 2021-06-04 华南理工大学 Low-temperature-resistant phospholipase D from Antarctic bacteria and preparation method and application thereof

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