JP2006271284A - Method for cryo-preserving phospholipase d and freezing-resistant phospholipase d composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for preserving phospholipase D obtained by isolating and purifying from a microorganism, etc., over a long period without deteriorating the activity thereof. <P>SOLUTION: The phospholipase D is isolated and purified from a culture solution of a bacterium of the genus Streptomyces at pH3-8 by adding a bivalent metal (calcium or magnesium) salt and subjected to a freezing treatment in the presence of L-serine. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、種々の反応を触媒するホスホリパーゼDの凍結保存方法に関し、更に具体的には、凍結処理によるホスホリパーゼDの酵素活性の低下或いは失活を抑制する新規な凍結保存方法及び耐凍結性ホスホリパーゼD組成物に関する。   The present invention relates to a method for cryopreserving phospholipase D that catalyzes various reactions. More specifically, the present invention relates to a novel cryopreservation method and freeze-resistant phospholipase for suppressing reduction or inactivation of enzyme activity of phospholipase D due to freezing treatment. D relates to the composition.

自然界に存在する多くの微生物は、生命活動を維持するため、酵素を代表とする様々な有用物質を保有又は生産することがよく知られている。また、従来から、これらの微生物が保有又は生産する上記有用物質は、医薬品や食品の分野に活用されており、その中でも、酵素は、医薬品素材や機能性食品素材の原料又はそれらの製造用の触媒として利用されている。   It is well known that many microorganisms existing in nature possess or produce various useful substances represented by enzymes in order to maintain life activity. Conventionally, the above-mentioned useful substances possessed or produced by these microorganisms have been used in the field of pharmaceuticals and foods. Among them, enzymes are used as raw materials for pharmaceutical materials and functional food materials or for their production. It is used as a catalyst.

このような酵素の代表的なものとしては、例えば、近年、注目が集まっている種々の生理効果等を奏するリン脂質の製造用に用いる酵素であるホスホリパーゼDを挙げることができる。   As a typical example of such an enzyme, for example, phospholipase D, which is an enzyme used for producing phospholipids having various physiological effects that have been attracting attention in recent years, can be mentioned.

このホスホリパーゼDは、リン脂質のホスファチジル基と塩基との間のエステル結合を加水分解してホスファチジン酸と塩基とを遊離させる酵素作用を有するものである。そして、その起源によっては、グルセロール、エタノール等のアルコール性水酸基を有する化合物の共存下でグリセロリン脂質のホスファチジル基と塩基との間のエステル結合を加水分解すると同時にホスファチジル基と上記アルコール性水酸基を有する化合物とにより新たなエステルを生成する反応を生起させる特徴を有しており、リン脂質の製造用酵素として利用されることがよく知られている。そして、この酵素を利用して得られる代表的なリン脂質としては、ホスファチジルグリセロール(PG)、ホスファチジルセリン(PS)等がよく知られている。   This phospholipase D has an enzymatic action to hydrolyze the ester bond between the phosphatidyl group of the phospholipid and the base to liberate phosphatidic acid and the base. Depending on the origin, a compound having a phosphatidyl group and the above alcoholic hydroxyl group at the same time as hydrolyzing an ester bond between the phosphatidyl group and the base of glycerophospholipid in the presence of a compound having an alcoholic hydroxyl group such as glycerol or ethanol. It is well known that it is used as an enzyme for producing phospholipids. As typical phospholipids obtained using this enzyme, phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylserine (PS) and the like are well known.

ところで、このホスホリパーゼDは、キャベツ、にんじん、ピーナッツなどの植物を起源とするものの他に、ストレプトマイセス属、ミクロモノスポラ属、ノルカディオプシス属、アクチノマデューラ属、ノカルディア属等の微生物が産生する酵素の一つとして知られており、従来から、当該植物や微生物から単離・精製して利用することが報告されている。   By the way, this phospholipase D is derived from microorganisms such as Streptomyces, Micromonospora, Norcadiopsis, Actinomadura, and Nocardia in addition to those originating from plants such as cabbage, carrot and peanut. It is known as one of the enzymes produced, and conventionally, it has been reported that it is isolated and purified from the plant or microorganism.

このような、植物や微生物が生産する酵素等の有用物質は、当該植物を破砕して単離するか、また、当該微生物を培養して得られる菌体或いは培養物から単離・精製されるが、いずれの場合であっても、その工程で、目的とする酵素等の有用物質以外のもの(不純物)を効率よく除去する工程を必要としているのが一般的である。通常、不純物を除去するために使用される手段としては、菌体分離、限外濃縮、精密濾過、塩析、有機溶媒分画、透析、ゲル濾過、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー等がよく知られている。   Such useful substances such as enzymes produced by plants and microorganisms are isolated and purified from cells or cultures obtained by crushing the plants or by culturing the microorganisms. However, in any case, the process generally requires a process of efficiently removing substances (impurities) other than the useful substance such as the target enzyme. Usually, the means used to remove impurities is cell separation, ultraconcentration, microfiltration, salting out, organic solvent fractionation, dialysis, gel filtration, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, etc. Are known.

中でも、精密濾過手段は、簡便で効率よく不純物を除去できるため、精製に好適な手段としてよく利用されている。また、精密濾過手段には、使用するフィルターの種類によって、大きく2つのタイプに分類される。具体的には、フィルターの膜表面で異物を補足するタイプ、もう一つは、フィルターの膜内部で異物を補足するタイプであり、これらは、目的に応じて使用されている。   Among them, the microfiltration means is often used as a suitable means for purification because impurities can be easily and efficiently removed. The microfiltration means is roughly classified into two types depending on the type of filter used. Specifically, a type that captures foreign matter on the filter membrane surface, and another type that captures foreign matter inside the filter membrane, are used depending on the purpose.

しかしながら、上記のようなタイプの異なる精密濾過手段を用いても十分に不純物を取り除くことができない場合があった。特に、微生物を培養して得られる培養物から目的とする物質を単離・精製するためには、複数の手段を組み合わせて不純物を除去する作業が必要となってしまい、作業効率の低下を招くだけでなく、得られる微生物由来の酵素のような有用物質の収量・収率に影響を与え、更には、得られた酵素等の有用物質の活性或いはその機能性が低下するという問題が生じることもあった。   However, there are cases where impurities cannot be sufficiently removed even if different types of microfiltration means as described above are used. In particular, in order to isolate and purify a target substance from a culture obtained by culturing microorganisms, an operation of removing impurities by combining a plurality of means is required, resulting in a decrease in work efficiency. In addition to affecting the yield and yield of useful substances such as enzymes derived from microorganisms, there is a problem that the activity or functionality of useful substances such as enzymes is reduced. There was also.

そこで、微生物由来の酵素のような有用物質を、医薬品や食品素材製造用として有効に活用するため、微生物菌体そのものを触媒として利用する、不純物の除去工程を簡略化した方法が提案されている。   Therefore, in order to effectively use useful substances such as microorganism-derived enzymes for the production of pharmaceuticals and food materials, a method has been proposed in which the microbial cell itself is used as a catalyst and the impurity removal process is simplified. .

特公平5−42917号Japanese Patent Publication No. 5-42917 特公平5−60357号Japanese Patent Publication No. 5-60357 特開2002−218991号公報JP 2002-218991 A

本発明者らは、微生物が生産する種々の有用物質のうち、ホスホリパーゼDを当該微生物から簡便に単離・精製し、尚且つ、得られた当該酵素を効率よく種々の用途に活用するための手段について検討を行った。その検討において、微生物由来のホスホリパーゼDを単離・精製するに当たっては、当該微生物の培養により得られる培養物にゲル状の不純物が生じること、また、単離したホスホリパーゼDの有効性を保持した状態で、且つ長期間保存した場合に、雑菌による汚染が生じたり、酵素活性が低下する傾向があるという知見を得た。   Among various useful substances produced by microorganisms, the present inventors can easily isolate and purify phospholipase D from the microorganism, and efficiently use the obtained enzyme for various applications. The means were examined. In the examination, in isolating and purifying the phospholipase D derived from the microorganism, a gel-like impurity is generated in the culture obtained by culturing the microorganism, and the state in which the effectiveness of the isolated phospholipase D is maintained. And when it preserve | saved for a long period of time, it acquired the knowledge that there exists a tendency for the contamination by various bacteria to arise or an enzyme activity to fall.

一般に、微生物から単離・精製した酵素等を保存する場合に採用する方法として、2つの方法が知られている。一つは、グリセロール、ショ糖、グルコース等の糖質を過剰量使用して浸透圧を高めることにより、雑菌汚染を防止する無菌的な液体状態での保存方法であり、もう一つは、凍結処理を施して個体状態で保存する方法である。なお、凍結処理の場合にあっても、凍結処理時の保存対象物の損傷を防止する目的で、上記した糖質を使用することも多い。   In general, two methods are known as methods employed when preserving enzymes isolated and purified from microorganisms. One is a storage method in a sterile liquid state that prevents contamination by various bacteria by increasing the osmotic pressure by using an excessive amount of sugars such as glycerol, sucrose, and glucose, and the other is freezing. It is a method of performing processing and storing in an individual state. Even in the case of the freezing process, the above-mentioned carbohydrate is often used for the purpose of preventing damage to the storage object during the freezing process.

しかしながら、微生物から単離・精製した酵素は、様々な反応を触媒する場合があることから、糖質を用いて保存する方法が必ずしも好ましいとはいえず、特に、ホスホリパーゼDは、アルコール性水酸基を反応の基質とする酵素であるため、保存時に糖質のような化合物を保護剤として使用することが、好ましい方法であるとはいえなかった。   However, since enzymes isolated and purified from microorganisms may catalyze various reactions, it is not always preferable to store them using carbohydrates. In particular, phospholipase D has an alcoholic hydroxyl group. Since it is an enzyme used as a substrate for the reaction, it has not been a preferable method to use a compound such as a sugar as a protective agent during storage.

また更に、通常、保存時に添加する保護剤は、その効果を十分に得るために過剰量使用しなければならないため、工業的に大規模なスケールで上記保存方法を適用する場合には、コスト等の経済面でも問題となる場合があった。   Furthermore, normally, the protective agent added at the time of storage must be used in an excessive amount in order to sufficiently obtain its effect. Therefore, when applying the above storage method on an industrially large scale, the cost, etc. In some cases, there was a problem with the economy.

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、微生物からホスホリパーゼDを凍結処理して保存する場合に、L−セリンを保護剤として使用し、凍結処理を施すことにより、当該酵素の活性を損なうことなく、雑菌による汚染も有意に防止することができることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have used L-serine as a protective agent when freezing and storing phospholipase D from microorganisms, It has been found that contamination with various bacteria can be significantly prevented without impairing the activity of the enzyme.

特に、本発明者らは、微生物からホスホリパーゼDを単離・精製する工程の任意の段階で、二価の金属塩を添加することにより、当該微生物の培養物に生じるゲル状の不純物を簡便に除去することができることを見出していたが、このような工程を経て得られる微生物由来のホスホリパーゼDは、保存による酵素活性の低下を招きやすく、L−セリンを保護剤として用いて凍結処理することにより、効果的にその酵素活性の低下を抑制できることを見出し、本発明を完成した。   In particular, the present inventors can easily remove the gel-like impurities generated in the culture of the microorganism by adding a divalent metal salt at any stage of the process of isolating and purifying phospholipase D from the microorganism. The microorganism-derived phospholipase D obtained through these steps is likely to cause a decrease in enzyme activity due to storage, and is subjected to a freezing treatment using L-serine as a protective agent. As a result, the inventors have found that it is possible to effectively suppress a decrease in the enzyme activity and completed the present invention.

すなわち本発明は、ホスホリパーゼDを、L−セリン存在下で凍結処理することを特徴とするホスホリパーゼDの凍結保存方法である。   That is, the present invention is a method for cryopreserving phospholipase D, which comprises freezing phospholipase D in the presence of L-serine.

また本発明は、ホスホリパーゼDが、任意の段階で二価の金属塩を添加する工程を具備する製法により取得されたものである上記のホスホリパーゼDの凍結保存方法である。   The present invention is also a method for cryopreserving the above phospholipase D, wherein the phospholipase D is obtained by a production method comprising a step of adding a divalent metal salt at an arbitrary stage.

更に本発明は、ホスホリパーゼDとL−セリンとを含有することを特徴とする耐凍結性ホスホリパーゼD組成物である。   Furthermore, the present invention is a freeze-resistant phospholipase D composition comprising phospholipase D and L-serine.

本発明によれば、微生物から単離・精製して得られるホスホリパーゼDを、その活性を損なうことなく、長期的に保存することが可能となり、工業的なスケールの大きい各種の反応を行う際の触媒として有効なホスホリパーゼD組成物を提供することができる。特に、本発明は、L−セリンが反応の基質となる反応に使用するホスホリパーゼDの保存方法として非常に有効である。   According to the present invention, phospholipase D obtained by isolation and purification from microorganisms can be stored for a long time without impairing its activity, and when various reactions on a large industrial scale are performed. Phospholipase D compositions that are effective as catalysts can be provided. In particular, the present invention is very effective as a method for preserving phospholipase D used in reactions in which L-serine serves as a reaction substrate.

本発明は、ホスホリパーゼDをL−セリン存在下で凍結処理するホスホリパーゼDの凍結保存方法である。より具体的には、微生物から単離・精製した各種のホスホリパーゼDに、L−セリンを添加した後、これを凍結処理し、当該ホスホリパーゼDの酵素活性を維持したまま、長期間の保存を可能とするものである。   The present invention is a method for cryopreserving phospholipase D, comprising freezing phospholipase D in the presence of L-serine. More specifically, after adding L-serine to various phospholipases D isolated and purified from microorganisms, this can be frozen and preserved for a long period of time while maintaining the phospholipase D enzyme activity. It is what.

本発明において、ホスホリパーゼDの凍結保存時に添加するL−セリンとは、アミノ酸の1つとしてよく知られている化合物であり、広く市販されている。本発明においては、これら市販されているL−セリンであれば、いずれであっても好適に使用することができる。   In the present invention, L-serine added at the time of cryopreservation of phospholipase D is a compound well known as one of amino acids and is widely available on the market. In the present invention, any commercially available L-serine can be suitably used.

ホスホリパーゼD中へL−セリンの添加方法は、特に制限されるわけではなく、市販されているL−セリンを凍結処理の際にそのまま添加すればよいが、L−セリンが粉末状等の場合には、均一に分散させるため、適当な水性溶媒に溶解して添加することが好ましい。また、上記L−セリンの添加時期は、凍結処理を施す前であれば特に制約はなく、凍結処理を施す数時間又は数日前に添加しても、凍結処理を施す直前に添加してもよい。   The method for adding L-serine into phospholipase D is not particularly limited, and commercially available L-serine may be added as it is during the freezing treatment, but when L-serine is in a powder form or the like. Is preferably added after being dissolved in an appropriate aqueous solvent in order to disperse uniformly. The L-serine may be added before the freezing treatment, and may be added several hours or days before the freezing treatment or immediately before the freezing treatment. .

本発明におけるL−セリンの添加量は、特に制限されるわけではないが、凍結処理するホスホリパーゼDの量に対して、0.01質量%〜35質量%程度であり、より好ましくは、0.1質量%〜20質量%程度、更に好ましくは0.1質量〜10質量%程度となるように添加すればよい。   The amount of L-serine added in the present invention is not particularly limited, but is about 0.01% by mass to 35% by mass with respect to the amount of phospholipase D to be subjected to freezing treatment, and more preferably 0.0%. What is necessary is just to add so that it may become about 1 mass%-about 20 mass%, More preferably about 0.1 mass-10 mass%.

上記L−セリンの添加量が、凍結処理するホスホリパーゼDの量に対して、0.01質量%よりも少ない場合には、所望の効果を十分に得ることができず、当該酵素を種々の反応の触媒として用いるのに適さなくなる恐れがあるため、好ましくない。逆に、L−セリンの添加量が、凍結処理するホスホリパーゼDの量に対して、35質量%よりも多くなると、L−セリンが均一に分散しにくくなるため好ましくない。なお、L−セリンを35質量%以上添加しても顕著な効果は認められない。   When the amount of L-serine added is less than 0.01% by mass with respect to the amount of phospholipase D to be frozen, the desired effect cannot be sufficiently obtained, and the enzyme can be used in various reactions. This is not preferable because it may become unsuitable for use as a catalyst. On the contrary, when the amount of L-serine added is more than 35% by mass with respect to the amount of phospholipase D to be frozen, it is not preferable because L-serine is difficult to uniformly disperse. Even if L-serine is added in an amount of 35% by mass or more, a remarkable effect is not recognized.

上記ホスホリパーゼDとL−セリンとの凍結処理方法は、通常の凍結保存を行う際の条件、方法に従って行えばよく、特に制限されることはない。例えば、ホスホリパーゼDに所定量のL−セリンを添加した後、−20〜−80℃に設定された冷蔵庫や冷凍凍結乾燥機等を用いて凍結すればよい。   The method for freezing phospholipase D and L-serine may be carried out in accordance with the conditions and methods used for ordinary cryopreservation, and is not particularly limited. For example, after adding a predetermined amount of L-serine to phospholipase D, it may be frozen using a refrigerator or a freeze freeze dryer set at -20 to -80 ° C.

一方、本発明の方法により保存されるホスホリパーゼDとは、自然界に存在する動植物が保有又は生産するもの、中でも特に、微生物から単離・精製されるものであって、特に、医薬品や食品素材を製造する際に使用することができるものであれば、特に制限されるものではない。   On the other hand, the phospholipase D preserved by the method of the present invention is possessed or produced by animals and plants that exist in nature, and in particular, is isolated and purified from microorganisms. There is no particular limitation as long as it can be used in production.

本発明で用いるホスホリパーゼDの好ましいものとしては、微生物から単離・精製されるホスホリパーゼDである。このものは、常法に従って、ホスホリパーゼDを生産する微生物を所望の培地を用いて培養し、得られた培養物から、目的とするホスホリパーゼDを単離・精製することにより得ることができる。   Preferable phospholipase D used in the present invention is phospholipase D isolated and purified from a microorganism. This can be obtained by culturing a microorganism producing phospholipase D using a desired medium according to a conventional method, and isolating and purifying the desired phospholipase D from the obtained culture.

ここで、ホスホリパーゼDを生産する微生物を培養するための培地とは、培養する微生物の種類によって、適宜必要となる栄養素を組み合わせて構成されたものを使用すればよく、特に制限されるものではない。この培地を構成する具体的な栄養素としては、ブドウ糖、果糖、ショ糖、乳糖、糖蜜、デンプン、デキストリン、グリセリンなどの炭素源の他、脂肪酸、油脂、レシチン、アルコール等、また、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素、硝酸ナトリウム、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンスチープリカー、カザミノ酸、脱脂大豆粉、大豆蛋白、デスチラーズソリュブル等の窒素源を挙げることができる。   Here, the medium for culturing the microorganism producing phospholipase D is not particularly limited, as long as it is configured by appropriately combining necessary nutrients depending on the type of microorganism to be cultured. . Specific nutrients constituting this medium include carbon sources such as glucose, fructose, sucrose, lactose, molasses, starch, dextrin, glycerin, fatty acids, fats and oils, lecithin, alcohol, etc., ammonium sulfate, ammonium nitrate, Nitrogen sources such as ammonium chloride, urea, sodium nitrate, peptone, meat extract, yeast extract, corn steep liquor, casamino acid, defatted soy flour, soy protein, destilers solubles and the like can be mentioned.

また、さらに培地には、食塩、塩化カリウム、リン酸塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、カリウム塩、鉄塩、マンガン塩、各種ビタミン類、その他、微生物の生育や目的とするホスホリパーゼDの生産促進に有効な物質を必要に応じて添加することも可能である。なお、このようにして調製した培地は、培養する微生物に好適なpHに調整して使用すればよく、そのpHは通常、5〜8程度、好ましくは6〜7程度に調整して使用すればよい。   In addition, the medium contains salt, potassium chloride, phosphate, magnesium salt, calcium salt, potassium salt, iron salt, manganese salt, various vitamins, and other microorganisms to promote the growth of microorganisms and the production of the desired phospholipase D. It is also possible to add an effective substance as needed. In addition, what is necessary is just to adjust and use the culture medium prepared in this way to pH suitable for the microorganisms to culture, if the pH is normally adjusted to about 5-8, Preferably it is about 6-7. Good.

また、微生物の培養も、常法に従って行えばよく、具体的には、深部培養法や固体培養法を採用して行えばよい。このときの培養温度としては、微生物によって適宜好ましい範囲を設定して行えばよく、通常、20〜40℃、好ましくは25〜35℃程度であればよい。また、培養時間も、培養する微生物の種類や使用する培地の組成によっても異なる場合があるため、適宜好適な条件を設定して行うことが好ましく、例えば、微生物が生産するホスホリパーゼDの生産量が最大となる段階、通常は、1〜6日間程度であれば十分である。   In addition, microorganisms may be cultured according to a conventional method, and specifically, a deep culture method or a solid culture method may be employed. The culture temperature at this time may be appropriately set according to the microorganism, and is usually 20 to 40 ° C, preferably about 25 to 35 ° C. In addition, the culture time may vary depending on the type of microorganism to be cultured and the composition of the medium to be used. Therefore, it is preferable to carry out by appropriately setting appropriate conditions. For example, the production amount of phospholipase D produced by the microorganism is The maximum stage, usually about 1 to 6 days, is sufficient.

上記のようにして得られる微生物の培養物から、目的とするホスホリパーゼDを単離・精製するには、当該培養物から微生物菌体を除去した後、限外ろ過、減圧濃縮、遠析、有機溶媒による沈殿処理、透析、ゲルろ過、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー等の既存の手段を用いて行えばよい。   In order to isolate and purify the desired phospholipase D from the culture of microorganisms obtained as described above, after removing the microbial cells from the culture, ultrafiltration, concentration under reduced pressure, separation, organic What is necessary is just to perform using existing means, such as precipitation processing with a solvent, dialysis, gel filtration, adsorption chromatography, and ion exchange chromatography.

微生物が生産するホスホリパーゼDは、上記の通り、単離・精製して取得することができるが、微生物を培養して得られる培養物には、目的のホスホリパーゼD以外の物質がゲル状の不純物として含まれている場合があるため、単離・精製工程でこれを効率よく除去することにより、同工程の効率化を図り、目的とするホスホリパーゼDの収量や収率を飛躍的に向上させることができる。   The phospholipase D produced by the microorganism can be obtained by isolation and purification as described above. However, in the culture obtained by culturing the microorganism, substances other than the target phospholipase D are present as gel-like impurities. Since it may be contained, it can be efficiently removed in the isolation / purification process, thereby improving the efficiency of the process and dramatically improving the yield and yield of the target phospholipase D. it can.

微生物の培養物中に生じるゲル状の不純物を除去するためには、微生物を培養して得られる培養物に任意の段階で二価の金属塩を添加することにより容易に行うことが可能である。これにより、培養物中のゲル状物質が沈殿物となって分離するので、ろ過や遠心分離等の簡便な手段で容易に不純物を除去し、ホスホリパーゼDを精製した状態で得ることが可能となり、このような状態のホスホリパーゼDに本発明方法を適用することが特に有利である。   In order to remove the gel-like impurities generated in the culture of the microorganism, it is possible to easily carry out by adding a divalent metal salt to the culture obtained by culturing the microorganism at any stage. . Thereby, since the gel-like substance in the culture is separated as a precipitate, impurities can be easily removed by simple means such as filtration and centrifugation, and phospholipase D can be obtained in a purified state. It is particularly advantageous to apply the method of the present invention to phospholipase D in such a state.

微生物由来のホスホリパーゼDを単離・精製する工程の任意の段階で添加する二価の金属塩とは、特に制限されることなく使用することができる。具体的なものとしては、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、マンガン、銅等の塩類、例えば、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩の他、塩化物、硫化物、水酸化物等を挙げることができ、これらは、単独で或いは2種以上を併用してもよい。また、これらは、そのまま使用してもよいが、粉末や固体である場合には、培養物中に均一に分散されるよう適当な水性媒体に溶解して用いることが好ましい。   The divalent metal salt added at any stage of the process of isolating and purifying the phospholipase D derived from microorganisms can be used without particular limitation. Specific examples include salts of calcium, magnesium, iron, zinc, manganese, copper and the like, for example, hydrochloride, nitrate, sulfate, acetate, chloride, sulfide, hydroxide, etc. These may be used alone or in combination of two or more. These may be used as they are, but in the case of powders or solids, it is preferable to use them dissolved in an appropriate aqueous medium so that they are uniformly dispersed in the culture.

前記する二価の金属塩の使用量は、特に制限されるわけではないが、微生物を培養して得られる培養物中に金属塩濃度で5mM〜1Mの濃度、好ましくは、10mM〜100mMの濃度となるように添加すればよい。このとき、二価の金属塩の添加量が、5mMよりも少ないと微生物の培養によって得られる培養物中に生じるゲル状の不純物を十分に除去する効果が得られないため好ましくなく、逆に、添加量が1Mよりも多くなると、過剰に添加した金属塩が不純物となってしまい、これを除去するための別途の手段を講じる必要が生じて、却って作業効率の低下を招く場合があるので、好ましくない。更に言えば、二価の金属塩の過剰な添加は、目的とするホスホリパーゼDの活性を損傷させる原因となる場合もあるため、このことからも1Mよりも多く使用することは好ましくない。   The amount of the divalent metal salt used is not particularly limited, but the concentration of the metal salt in the culture obtained by culturing the microorganism is 5 mM to 1 M, preferably 10 mM to 100 mM. What is necessary is just to add so that it may become. At this time, if the addition amount of the divalent metal salt is less than 5 mM, it is not preferable because the effect of sufficiently removing gel-like impurities generated in the culture obtained by culturing the microorganism cannot be obtained. If the addition amount exceeds 1M, the excessively added metal salt becomes an impurity, and it is necessary to take a separate means for removing this, which may lead to a decrease in work efficiency. It is not preferable. Furthermore, since excessive addition of a divalent metal salt may cause damage to the activity of the target phospholipase D, it is not preferable to use more than 1 M from this.

また、前記した二価の金属塩の添加時期は、微生物培養物から単離・精製する工程の任意の段階であればよく、例えば、培養して得られる培養物或いは、当該培養物から微生物菌体を除去した後等で添加すればよい。   Moreover, the addition time of the above-mentioned divalent metal salt may be any stage of the process of isolation / purification from the microbial culture. For example, the culture obtained by culturing or the microbial fungus from the culture What is necessary is just to add after removing a body.

さらに、二価の金属塩を培養物中に添加する際には、当該培養物のpHを特定の範囲に調整しておくことが好ましい。これにより、培養によって生じるゲル状の不純物を除去する効果が顕著になる。具体的なpHの範囲は、3〜8、より好ましくは4.5〜6.5程度である。   Furthermore, when adding a divalent metal salt to a culture, it is preferable to adjust the pH of the culture to a specific range. Thereby, the effect which removes the gel-like impurity which arises by culture | cultivation becomes remarkable. The specific pH range is about 3 to 8, more preferably about 4.5 to 6.5.

なお、培養する微生物の種類によっては、培養時に酸性物質や塩基性物質等を産生するため、培養物のpHが前記範囲を外れる場合があるが、その場合には、通常一般的に使用されているpH調整剤を用いて好適な範囲に培養物のpHを調整すればよい。また、培養物のpHが低いほど、二価の金属塩を添加したときの培養物中に生じる不純物の除去効果が顕著になるが、pHが低すぎると、目的とするホスホリパーゼDの活性が単離・精製段階で低下或いは失活してしまうため、好ましくない。   Depending on the type of microorganisms to be cultivated, acidic substances and basic substances may be produced during cultivation, so the pH of the culture may be out of the above range. What is necessary is just to adjust the pH of a culture to a suitable range using the existing pH adjuster. Further, the lower the pH of the culture, the more effective the removal of impurities generated in the culture when the divalent metal salt is added. However, when the pH is too low, the activity of the target phospholipase D is simple. It is not preferable because it is lowered or deactivated in the separation / purification stage.

以下、実施例、試験例及び参考例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらになんら制約されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example, a test example, and a reference example are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not restrict | limited at all.

実 施 例 1
微生物培養によるホスホリパーゼDの取得:
(A)シードの作製
(1)500mlの坂口フラスコに、表1に示す酵母エキス培地100mlをとり、これにストレプトマイセス・プルニカラー(Streptomyces Prunicolor)(FERM BP−1365)の凍結保存菌液2ml接種し、28℃、120spmの振盪速度で24時間培養を行ない、培養液を得た。
Example 1
Acquisition of phospholipase D by microbial culture:
(A) Preparation of seed (1) Into a 500 ml Sakaguchi flask, 100 ml of the yeast extract medium shown in Table 1 was taken, and 2 ml of a cryopreserved bacterial solution of Streptomyces Prunicolor (FERM BP-1365) was inoculated into this. The culture was carried out at 28 ° C. with a shaking speed of 120 spm for 24 hours to obtain a culture solution.

酵母エキス培地の組成;

Figure 2006271284
なお、酵母エキス培地は、121℃で15分間オートクレーブ滅菌して使用した。 Composition of yeast extract medium;
Figure 2006271284
The yeast extract medium was used after autoclaving at 121 ° C. for 15 minutes.

(2)500mlの坂口フラスコに、表2に示す大豆粉培地100mlをとり、これに(1)で得た培養液を0.3ml接種し、28℃、120spmの振盪速度で24時間培養してシードを得た。   (2) Into a 500 ml Sakaguchi flask, take 100 ml of the soybean powder medium shown in Table 2, inoculate 0.3 ml of the culture solution obtained in (1), and incubate for 24 hours at 28 ° C. with a shaking speed of 120 spm. I got a seed.

大豆粉培地の組成;

Figure 2006271284
なお、大豆粉培地は、水酸化ナトリウムでpHを6.8に調整し、121℃で15分間オートクレーブ滅菌して使用した。 Composition of soy flour medium;
Figure 2006271284
The soy flour medium was used after adjusting the pH to 6.8 with sodium hydroxide and autoclaving at 121 ° C. for 15 minutes.

(B)ホスホリパーゼDの単離・精製
(1)3Lジャーに、表1に示す酵母エキス培地を1.5L入れ、これに前記(A)(2)で調製したシードを30ml接種し、28℃、500rpmの攪拌速度、0.5vvmの通気量で、ホスホリパーゼDの産生量が最大となるまで培養を行った。得られた培養液から、遠心分離により菌体を除去し、限外濃縮装置により濃縮したのちに、塩化カルシウム溶液をカルシウム濃度として40mMとなるように添加することにより不純物を除去してホスホリパーゼD溶液を得た。
(B) Isolation / Purification of Phospholipase D (1) Into a 3 L jar, 1.5 L of yeast extract medium shown in Table 1 was added, and 30 ml of the seed prepared in (A) (2) was inoculated at 28 ° C The culture was performed at a stirring speed of 500 rpm and an aeration amount of 0.5 vvm until the production amount of phospholipase D was maximized. After removing the cells from the obtained culture by centrifugation and concentrating with an ultra-concentrator, impurities are removed by adding a calcium chloride solution to a calcium concentration of 40 mM to remove the phospholipase D solution. Got.

この溶液に、保護剤として、L−セリン、グルコース、ショ糖、トレハロースをそれぞれ無添加、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%となるように添加した後、−20℃で凍結処理し、1週間後これらを融解し、ホスホリパーゼDの酵素活性を測定した。その結果を図1に示す。なお、ホスホリパーゼDの酵素活性の測定は、次に示す方法により測定した。   After adding L-serine, glucose, sucrose, and trehalose as protective agents to these solutions to 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, and 2.5%, respectively. These were frozen at −20 ° C., and after 1 week, they were thawed, and the enzyme activity of phospholipase D was measured. The result is shown in FIG. The enzyme activity of phospholipase D was measured by the following method.

<ホスホリパーゼDの産生量及び酵素活性の測定>
酵素溶解液※1で適当な濃度に希釈した測定サンプル16.7μLが入った試験管に、ホスファチジルコリンを含む基質溶液※233.3μLを加え、37℃で正確に10分間反応させた。反応後、予め130℃に加熱したブロックヒーターで10分間加熱し、酵素を失活させた後、1.5mlの発色液※3を加えて37℃で20分間反応させ、得られた溶液の500nmの吸光度を測定した。同時に、既知量の塩化コリンに発色液を加えて反応させ、得られた溶液の500nmの吸光度を測定して検量線を作成し、そこから測定サンプルの加水分解活性を測定した。なお、事前に基質溶液を加える前の測定サンプルを130℃、10分間加熱失活したものの吸光度をブランクとして、測定サンプルの吸光度の値から差し引いた。また、加水分解活性は、1分間に1μmolのコリンを遊離させる活性を1unitと定義して求めた。
<Measurement of production amount and enzyme activity of phospholipase D>
To a test tube containing 16.7 μL of a measurement sample diluted to an appropriate concentration with an enzyme solution * 1 , 33.3 μL of a substrate solution * 2 containing phosphatidylcholine was added and reacted at 37 ° C. for exactly 10 minutes. After the reaction, the enzyme is inactivated by heating with a block heater preheated to 130 ° C. for 10 minutes, and then 1.5 ml of coloring solution * 3 is added and reacted at 37 ° C. for 20 minutes. The absorbance was measured. At the same time, a coloring solution was added to and reacted with a known amount of choline chloride, the absorbance at 500 nm of the obtained solution was measured to prepare a calibration curve, and the hydrolysis activity of the measurement sample was measured therefrom. In addition, it subtracted from the value of the light absorbency of a measurement sample by making the light absorbency of what measured the sample before adding a substrate solution beforehand at 130 degreeC and heat-inactivated for 10 minutes as a blank. The hydrolysis activity was determined by defining 1 unit as the activity that liberates 1 μmol of choline per minute.

※1 酵素溶解液;0.5%のTriton-X100を含む100mM酢酸ナトリウム緩衝液
(pH6.0)
※2 基質溶液;ホスファチジルコリンを1.5%、2−プロパノールを13.5%、
Triton-X100を0.6%含有する酵素溶解液
※3 発色液;1.5ml当たり、塩化カルシウム(無水)を0.74mg、4−アミノ
アンチピリンを0.3mg、フェノールを0.47mg、コリンオキシ
ダーゼを1.5単位、ペルオキシダーゼを30単位及びTriton-X100
を1.5mg含有する50mM Tris-HCl緩衝液(pH8.0)
* 1 Enzyme solution: 100 mM sodium acetate buffer containing 0.5% Triton-X100
(PH 6.0)
* 2 Substrate solution: 1.5% phosphatidylcholine, 13.5% 2-propanol,
Enzyme solution containing 0.6% Triton-X100 * 3 Coloring solution; 0.74 mg of calcium chloride (anhydrous) per 1.5 ml, 4-amino
Antipyrine 0.3mg, phenol 0.47mg, cholineoxy
1.5 units of oxidase, 30 units of peroxidase and Triton-X100
50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 1.5 mg of

図1に示すように、微生物から単離したホスホリパーゼDをL−セリン存在下で凍結処理することにより、凍結融解後の酵素活性の低下を抑制する効果が認められた。また、一般的な凍結保護剤(グルコース、ショ糖及びトレハロース)では、多量に添加した場合に顕著な効果が認められるのに対し、L−セリンでは、それよりも低濃度で優れた効果が認められた。   As shown in FIG. 1, the effect of suppressing the decrease in enzyme activity after freezing and thawing was observed by freezing phospholipase D isolated from a microorganism in the presence of L-serine. In addition, general cryoprotectants (glucose, sucrose, and trehalose) have a remarkable effect when added in large amounts, whereas L-serine has an excellent effect at a lower concentration. It was.

実 施 例 2
L−セリンの添加濃度とホスホリパーゼDの凍結保存安定性の関係;
実施例1と同様の方法により、微生物(Streptomyces prunicolor)を培養してホスホリパーゼDを単離・精製し、0〜10質量%のL−セリンを添加し、凍結処理した。なお、このとき、濃縮液に塩化カルシウムを20mMとなるように添加してホスホリパーゼDの単離・精製を行った。これらを融解後、当該酵素の酵素活性を調べた。その結果を図2に示す。
Example 2
Relationship between added concentration of L-serine and cryopreservation stability of phospholipase D;
In the same manner as in Example 1, microorganisms ( Streptomyces prunicolor ) were cultured, phospholipase D was isolated and purified, 0 to 10% by mass of L-serine was added, and the mixture was frozen. At this time, phospholipase D was isolated and purified by adding calcium chloride to the concentrated solution to 20 mM. After melting these, the enzyme activity of the enzyme was examined. The result is shown in FIG.

凍結処理時のL−セリン添加は、0.1質量%程度で、十分に凍結融解後のホスホリパーゼDの酵素活性の低下を顕著に抑制する効果があることが認められた。また、L−セリンの添加濃度が増加することにより、酵素活性の低下を抑制する効果が減少する傾向が見られるのは、添加量が増えることによる酵素液の希釈効果が無視できなくなったことによると考えられる。   The addition of L-serine during the freezing treatment was about 0.1% by mass, and it was confirmed that there was an effect of significantly suppressing the decrease in the enzyme activity of phospholipase D after sufficiently freezing and thawing. Moreover, the tendency for the effect of suppressing the decrease in enzyme activity to decrease due to an increase in the concentration of L-serine added is that the effect of diluting the enzyme solution due to the increase in the amount added cannot be ignored. it is conceivable that.

試 験 例 1
実施例1と同様の方法に従って、微生物(Streptomyces prunicolor)を培養してホスホリパーゼDを単離・精製した。このとき、濃縮液に塩化カルシウムを0〜40mMの範囲となるように添加してホスホリパーゼDの単離・精製を行った。得られたホスホリパーゼD溶液を凍結処理し、1週間後融解して、ホスホリパーゼDの酵素活性を測定した。その結果を図3に示す。なお、凍結処理を行わない場合についても同様に酵素活性を調べた。
Test example 1
According to the same method as in Example 1, microorganisms ( Streptomyces prunicolor ) were cultured and phospholipase D was isolated and purified. At this time, calcium chloride was added to the concentrate so as to be in the range of 0 to 40 mM, and phospholipase D was isolated and purified. The obtained phospholipase D solution was frozen, thawed after one week, and the enzyme activity of phospholipase D was measured. The result is shown in FIG. In addition, the enzyme activity was similarly examined when the freezing treatment was not performed.

この結果から明らかなように、凍結融解後のホスホリパーゼDの酵素活性は、単離・精製工程で添加するカルシウム濃度に依存して低下する傾向が認められた。また、カルシウム塩を添加した場合であっても、凍結処理を行わない場合には、酵素活性は損なわれないことが示された。   As is apparent from the results, the enzyme activity of phospholipase D after freezing and thawing tended to decrease depending on the calcium concentration added in the isolation / purification step. Moreover, even when a calcium salt was added, it was shown that the enzyme activity was not impaired when the freezing treatment was not performed.

参 考 例 1
(A)ストレプトマイセス属細菌の培養および培養液の濃縮;
(1)500mlの坂口フラスコに、表3に示す酵母エキス培地100mlをとり、これにストレプトマイセス・プルニカラー(Streptomyces prunicolor) (FERM BP−1365)の凍結保存菌液2ml接種し、28℃、120spmの振盪速度で24時間培養を行ない、培養液を得た。
Reference example 1
(A) culture of Streptomyces bacteria and concentration of the culture solution;
(1) Into a 500 ml Sakaguchi flask, 100 ml of the yeast extract medium shown in Table 3 was taken, and this was inoculated with 2 ml of a cryopreserved bacterial solution of Streptomyces prunicolor (FERM BP-1365) at 28 ° C., 120 spm. Culturing was carried out at a shaking speed of 24 hours to obtain a culture solution.

酵母エキス培地の組成;

Figure 2006271284
Composition of yeast extract medium;
Figure 2006271284

(2)30Lジャーに、表4に示す大豆粉培地15Lをとり、これに(1)で得た培養液を約50ml接種し、28℃、150rpmの攪拌速度、1.0vvmの通気量で、24時間培養を行った。   (2) Take 15 L of soybean flour medium 15 L shown in Table 4 in a 30 L jar, inoculate about 50 ml of the culture solution obtained in (1) above, with a stirring speed of 28 ° C., 150 rpm, and an aeration rate of 1.0 vvm, Culture was performed for 24 hours.

大豆粉培地の組成;

Figure 2006271284
なお、大豆粉培地は、水酸化ナトリウムでpHを6.8に調整したのちに滅菌処理を行った。 Composition of soy flour medium;
Figure 2006271284
The soybean flour medium was sterilized after adjusting the pH to 6.8 with sodium hydroxide.

(3)200Lジャーに、表3に示す酵母エキス培地を180L入れ、これに前記(2)で調製したシードを30ml接種し、28℃、200rpmの攪拌速度、0.5vvmの通気量で、24時間培養を行った。得られた培養液から遠心分離により菌体を除去し、菌体分離後の濃縮液を限外濃縮装置により濃縮した。さらに、濃縮液に対する5倍容のRO水を濃縮液に添加し、再度濃縮操作を行い、低分子物質の除去を行った。この回分加水後濃縮操作を3回繰り返してサンプルを得た。   (3) Into a 200 L jar, 180 L of the yeast extract medium shown in Table 3 was placed, and 30 ml of the seed prepared in (2) above was inoculated, and the mixture was stirred at 28 ° C., 200 rpm stirring speed, 0.5 vvm aeration rate, 24 Time culture was performed. The cells were removed from the obtained culture solution by centrifugation, and the concentrated solution after cell separation was concentrated using an ultraconcentrator. Furthermore, 5 times the volume of RO water with respect to the concentrate was added to the concentrate, and the concentration operation was performed again to remove low-molecular substances. After the batch water addition, the concentration operation was repeated three times to obtain a sample.

(B)塩化カルシウムによるストレプトマイセス属細菌培養液中のゲル状物質
の除去効果:
上記(A)(3)で得た濃縮サンプルに1M塩化カルシウム溶液を最終濃度で10、50、100、250および500mMになるように添加し、添加直後、1.5時間後、3時間後、一晩放置後(約18時間)に遠心分離操作を行い、上清の濁度(0.D. 660nm)とPLD活性を測定した。最終的に5mlの液量になるように各サンプルを調製し、水を1 M 塩化カルシウム溶液と同量加えたものを対照としてPLD活性収率を求めた。遠心分離操作は15,000×g、8分間の条件で行った。その結果を図4に示した。
(B) Effect of removal of gel-like substances in Streptomyces bacteria culture by calcium chloride:
To the concentrated sample obtained in (A) (3) above, 1M calcium chloride solution is added to a final concentration of 10, 50, 100, 250, and 500 mM, immediately after addition, 1.5 hours, 3 hours, Centrifugation was performed after standing overnight (about 18 hours), and the turbidity (0. 660 nm) and PLD activity of the supernatant were measured. Each sample was prepared to finally have a liquid volume of 5 ml, and the PLD activity yield was determined using as a control the same amount of water added as the 1 M calcium chloride solution. Centrifugation was performed at 15,000 × g for 8 minutes. The results are shown in FIG.

遠心分離操作を行う前の濃縮液サンプルのO.D. 660nmが1.28であったのに対して、塩化カルシウムを添加したものでは、同量の水を添加したものに比べて、顕著に遠心上清の濁度が低下していることが分かる。すなわち、このことは、塩化カルシウムを添加することにより、ゲル状物質を除去することができることを示している。   The OD 660 nm of the concentrated sample before the centrifugation operation was 1.28, whereas the one with calcium chloride added was significantly more than the one with the same amount of water added. It can be seen that the turbidity of the centrifugal supernatant is reduced. That is, this indicates that the gel-like substance can be removed by adding calcium chloride.

なお、高濃度の塩化カルシウムを添加したものでは、添加直後の遠心分離操作では遠心上清の濁度が水を添加したものと変わらないが、1.5時間後以降では水を添加したものに比べて遠心上清濁度が低下した。遠心管の底に残った沈殿物は、ゲル状であり、粘土のような状態であった。また、濃縮液サンプル中のホスホリパーゼDの活性を評価したところ、遠心分離操作前の濃縮液サンプルの活性に対して、どの条件でも95%以上の活性を示したことから、この操作により濃縮液サンプル中のホスホリパーゼDの活性が損なわれないことが確認された。   In addition, in the case of adding high concentration calcium chloride, the turbidity of the centrifugal supernatant is not different from that in which water was added in the centrifugation operation immediately after the addition, but after 1.5 hours the water was added. In comparison, the centrifugal supernatant turbidity decreased. The precipitate remaining at the bottom of the centrifuge tube was in a gel state and was in a clay-like state. In addition, when the activity of phospholipase D in the concentrate sample was evaluated, it showed an activity of 95% or more under any condition with respect to the activity of the concentrate sample before the centrifugation operation. It was confirmed that the activity of phospholipase D therein was not impaired.

参 考 例 2
塩化カルシウム添加濃度の詳細な検討;
参考例1と濃縮倍率以外は同様の方法で得られた濃縮液サンプルに、1M塩化カルシウム溶液を最終濃度で0、5、10、20、40、100および200mMになるように添加し、添加直後に遠心分離操作を行い、上清の濁度(O.D. 660nm)を測定した。遠心分離操作は3,000×g、2.5分間の条件で行った。その結果を図5に示した。
Reference example 2
Detailed examination of calcium chloride addition concentration;
1M calcium chloride solution was added to the concentrated sample obtained in the same manner as in Reference Example 1 except for the concentration ratio, so that the final concentration was 0, 5, 10, 20, 40, 100, and 200 mM. Centrifugation was performed on the supernatant, and the turbidity (OD 660 nm) of the supernatant was measured. Centrifugation was performed under conditions of 3000 × g and 2.5 minutes. The results are shown in FIG.

遠心分離操作を行う前の濃縮液サンプルのO.D. 660nmが4.6であったのに対して、10〜100mMの濃度になるように塩化カルシウムを添加したものでは、塩化カルシウムを添加しなかった0mMに比べて顕著に遠心上清の濁度が低下していることが分かる。200mMの添加濃度では遠心上清の濁度が遠心前よりも上昇していることから、添加直後に遠心を行う場合の塩化カルシウムの添加濃度には最適範囲があることが確認された。   The OD 660 nm of the concentrated solution sample before the centrifugation operation was 4.6, whereas calcium chloride was added so that the concentration was 10 to 100 mM. It can be seen that the turbidity of the centrifugal supernatant is significantly reduced compared to 0 mM which was not present. Since the turbidity of the centrifugal supernatant was higher than that before centrifugation at an addition concentration of 200 mM, it was confirmed that there was an optimum range for the addition concentration of calcium chloride when centrifugation was performed immediately after the addition.

参 考 例 3
他の金属塩との比較;
塩化カルシウム以外の金属塩の影響を評価するために、塩化カルシウムのほか、塩化マグネシウム、塩化ナトリウムおよび塩化カリウムを使用し、遠心上清の清澄化に与える影響について評価を行った。
Reference example 3
Comparison with other metal salts;
In order to evaluate the influence of metal salts other than calcium chloride, magnesium chloride, sodium chloride and potassium chloride were used in addition to calcium chloride, and the influence on the clarification of the centrifugal supernatant was evaluated.

試験例2と同様の方法により得られる濃縮液サンプルに、20mMおよび40mMの最終濃度になるように塩化カルシウムおよび塩化マグネシウムを添加した。また、40mMの塩化カルシウム量とモル数が同じになるように40mMの塩化ナトリウムおよび塩化カリウムを添加したもの、40mMの塩化カルシウムの濃度に含まれる塩素量と同じになるように80mMの塩化ナトリウムおよび塩化カリウムを添加したものを調製した。これらは全て金属塩添加直後に遠心分離操作を行い、上清の濁度(O.D. 660nm)を測定した。遠心分離操作は3,000×g、2.5分間の条件で行った。その結果を図6に示した。   Calcium chloride and magnesium chloride were added to a concentrated sample obtained by the same method as in Test Example 2 so as to have final concentrations of 20 mM and 40 mM. In addition, 40 mM sodium chloride and potassium chloride were added so that the number of moles was the same as the amount of 40 mM calcium chloride, 80 mM sodium chloride and the same amount of chlorine contained in the concentration of 40 mM calcium chloride, and What added potassium chloride was prepared. All of these were centrifuged immediately after the addition of the metal salt, and the turbidity (OD 660 nm) of the supernatant was measured. Centrifugation was performed under conditions of 3000 × g and 2.5 minutes. The results are shown in FIG.

上記結果に示すように、塩化カルシウムと同様、二価の金属塩である塩化マグネシウムを添加した場合にも、塩化カルシウムと同等の効果が得られることが分かった。また、塩素量を揃えた80mMの塩化ナトリウムおよび塩化カリウムの添加では効果が見られなかったことから、この作用が塩素の作用によるものではないことと同時に、一価の金属塩では効果が見られないことが示された。   As shown in the above results, it was found that the same effect as calcium chloride can be obtained when magnesium chloride, which is a divalent metal salt, is added similarly to calcium chloride. Moreover, since the effect was not seen by the addition of 80 mM sodium chloride and potassium chloride with the same amount of chlorine, this effect was not due to the action of chlorine, and at the same time, the effect was seen with a monovalent metal salt. Not shown.

参 考 例 4
添加時の培養液のpHが効果に与える影響;
試験例2と同様の方法で得た濃縮液サンプルのpHを4.5〜6.5の任意のpHに調整し、20mMの最終濃度になるように塩化カルシウムを添加した。また、pHのみを調整し、塩化カルシウムを添加しないものも調製した。これらは全て金属塩添加直後に遠心分離操作を行い、上清の濁度(O.D. 660nm)を測定した。遠心分離操作は3,000×g、2.5分間の条件で行った。その結果を図7に示した。
Reference example 4
Influence of the pH of the culture medium at the time of addition on the effect;
The pH of the concentrated sample obtained by the same method as in Test Example 2 was adjusted to an arbitrary pH of 4.5 to 6.5, and calcium chloride was added to a final concentration of 20 mM. Moreover, only pH was adjusted and the thing which does not add calcium chloride was also prepared. All of these were centrifuged immediately after the addition of the metal salt, and the turbidity (OD 660 nm) of the supernatant was measured. Centrifugation was performed under conditions of 3000 × g and 2.5 minutes. The results are shown in FIG.

この結果より、塩化カルシウムの遠心上清清澄化に与える効果は、pHが低いほど強いことが確認された。また、塩化カルシウムを添加しないものでもpHを5以下にすることにより、清澄化できることが分かったが、pH5以下では遠心上清中のホスホリパーゼD活性の低下が認められ、失活していることが示唆された。このことから、酵素などの活性がpHに影響を受けるような有用物質を得る場合は、塩化カルシウムを添加することによりpHを極端に下げた場合と同等以上の効果が得られることが分かった。   From this result, it was confirmed that the effect of calcium chloride on clarification of the centrifugal supernatant was stronger as the pH was lower. In addition, it was found that clarification can be achieved by adjusting the pH to 5 or less even when calcium chloride is not added. However, at pH 5 or less, a decrease in phospholipase D activity in the centrifugal supernatant was observed and it was inactivated. It was suggested. From this, it was found that when obtaining a useful substance whose activity such as an enzyme is affected by pH, an effect equal to or higher than that when the pH is extremely lowered by adding calcium chloride was obtained.

実 施 例 3
金属塩の添加濃度とL−セリンの凍結保護作用の関係;
実施例1と同様の方法により、微生物(Streptomyces prunicolor)を培養してホスホリパーゼDを単離・精製し、無添加もしくは1質量%のL−セリンを添加し凍結処理した。このとき、濃縮液に塩化カルシウムを10〜100mMとなるように添加してホスホリパーゼDの単離・精製を行った。これらを融解後、当該酵素の酵素活性を調べた。その結果を図8に示す。
Example 3
Relationship between addition concentration of metal salt and cryoprotective action of L-serine;
In the same manner as in Example 1, microorganisms ( Streptomyces prunicolor ) were cultured, phospholipase D was isolated and purified, and added or 1% by mass of L-serine was added and frozen. At this time, phospholipase D was isolated and purified by adding calcium chloride to the concentrated solution so as to be 10 to 100 mM. After melting these, the enzyme activity of the enzyme was examined. The result is shown in FIG.

この結果に示されるように、L−セリンを添加せずに凍結処理を行ったホスホリパーゼDの融解後の活性は、塩化カルシウム濃度依存的に低下したが、1質量%のL−セリンを添加して凍結処理を行ったものでは、酵素活性の低下が抑制された。特に40mMまでの塩化カルシウム濃度に対しては、完全に酵素活性の低下を抑制した。   As shown in this result, the activity after thawing of phospholipase D, which was frozen without adding L-serine, decreased depending on the calcium chloride concentration, but 1% by mass of L-serine was added. In the case of freezing treatment, a decrease in enzyme activity was suppressed. Particularly for calcium chloride concentrations up to 40 mM, the decrease in enzyme activity was completely suppressed.

本発明の方法によれば、ホスホリパーゼD、具体的には、微生物から単離・精製したホスホリパーゼDを凍結保存により当該酵素活性を損なうことなく、長期的に保存することが可能となり、工業的なスケールの大きい各種の反応を行う際の触媒として有効なホスホリパーゼD組成物を提供することができる。   According to the method of the present invention, phospholipase D, specifically, phospholipase D isolated and purified from a microorganism can be stored for a long period of time without damaging the enzyme activity by cryopreservation. It is possible to provide a phospholipase D composition that is effective as a catalyst for carrying out various reactions with a large scale.

特に、本発明の方法は、微生物から単離・精製する工程で、不純物を取り除くために二価の金属塩を伴う工程を具備する製法により得られるホスホリパーゼDに対する保存方法に好適である。また更に、本発明の方法は、L−セリンが基質となる反応に用いられるホスホリパーゼDの保存方法としても非常に有効で、医薬品や食品素材の製造において有利に利用することができる。   In particular, the method of the present invention is suitable for a method for preserving phospholipase D obtained by a production method comprising a step involving a divalent metal salt in order to remove impurities in the step of isolation and purification from microorganisms. Furthermore, the method of the present invention is very effective as a method for preserving phospholipase D used in a reaction using L-serine as a substrate, and can be advantageously used in the production of pharmaceuticals and food materials.

種々の凍結保護剤によるホスホリパーゼDの凍結保存安定性を示す図面である。It is drawing which shows the cryopreservation stability of phospholipase D by various cryoprotectants. L―セリンの添加濃度とホスホリパーゼDの凍結保存安定性の関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the addition density | concentration of L-serine and the cryopreservation stability of phospholipase D. カルシウム塩の添加量と凍結処理の有無がホスホリパーゼD活性に与える影響を示す図面である。It is drawing which shows the influence which the addition amount of calcium salt and the presence or absence of a freezing process have on phospholipase D activity. 塩化カルシウムによるストレプトマイセス属細胞培養液中のゲル状物質の除去効果を示す図面である。It is drawing which shows the removal effect of the gel-like substance in the Streptomyces cell culture solution by calcium chloride. 遠心上清の濁度と塩化カルシウム濃度の関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the turbidity of a centrifugation supernatant, and a calcium chloride density | concentration. 各種金属塩の清澄化に与える影響を示す図面である。It is drawing which shows the influence which it has on clarification of various metal salts. カルシウム塩添加時の培養pHと遠心上清濁度の関係を示す図面である。It is drawing which shows the relationship between the culture pH at the time of calcium salt addition, and centrifugal supernatant turbidity. カルシウム塩添加濃度とL−セリンの凍結保護作用の関係を示す図面である。 以 上It is drawing which shows the relationship between the calcium salt addition density | concentration and the cryoprotective effect | action of L-serine. more than

Claims (14)

ホスホリパーゼDを、L−セリン存在下で凍結処理することを特徴とするホスホリパーゼDの凍結保存方法。   A method for cryopreserving phospholipase D, comprising freezing phospholipase D in the presence of L-serine. L−セリンを、ホスホリパーゼD量に対し、0.01〜35質量%添加する請求項1記載のホスホリパーゼDの凍結保存方法。   2. The method for cryopreserving phospholipase D according to claim 1, wherein L-serine is added in an amount of 0.01 to 35% by mass based on the amount of phospholipase D. ホスホリパーゼDが、任意の段階で二価の金属塩を添加する工程を具備する製法により取得されたものである請求項1または2記載のホスホリパーゼDの凍結保存方法。   The method for cryopreserving phospholipase D according to claim 1 or 2, wherein the phospholipase D is obtained by a production method comprising a step of adding a divalent metal salt at an arbitrary stage. ホスホリパーゼDの製法中、任意の段階で添加される二価の金属塩が、カルシウム塩又はマグネシウム塩である請求項3記載のホスホリパーゼDの凍結保存方法。   The method for cryopreserving phospholipase D according to claim 3, wherein the divalent metal salt added at any stage during the production of phospholipase D is a calcium salt or a magnesium salt. 前記、二価の金属塩をpH3〜8の範囲で添加することを特徴とする請求項3または4記載のホスホリパーゼDの凍結保存方法。   The method for cryopreserving phospholipase D according to claim 3 or 4, wherein the divalent metal salt is added within a pH range of 3 to 8. ホスホリパーゼDが、微生物から取得されたものである請求項1〜5のいずれかの項記載のホスホリパーゼDの凍結保存方法。   The method for cryopreserving phospholipase D according to any one of claims 1 to 5, wherein the phospholipase D is obtained from a microorganism. 微生物が、ストレプトマイセス属細菌である請求項6記載のホスホリパーゼDの凍結保存方法。   The method for cryopreserving phospholipase D according to claim 6, wherein the microorganism is a Streptomyces bacterium. ホスホリパーゼDとL−セリンを含有することを特徴とする耐凍結性ホスホリパーゼD組成物。   A freeze-resistant phospholipase D composition comprising phospholipase D and L-serine. L−セリンを、ホスホリパーゼDに対し0.01〜35質量%含有する請求項8記載の耐凍結性ホスホリパーゼD組成物。   The freezing-resistant phospholipase D composition according to claim 8, wherein L-serine is contained in an amount of 0.01 to 35 mass% with respect to phospholipase D. ホスホリパーゼDが、任意の段階で二価の金属塩を添加する工程を具備する製法により取得されたものである請求項8または9記載の耐凍結性ホスホリパーゼD組成物。   The freeze-resistant phospholipase D composition according to claim 8 or 9, wherein the phospholipase D is obtained by a production method comprising a step of adding a divalent metal salt at an arbitrary stage. ホスホリパーゼDの製法中、任意の段階で添加される二価の金属塩が、カルシウム塩又はマグネシウム塩である請求項10記載の耐凍結性ホスホリパーゼD組成物。   The freeze-resistant phospholipase D composition according to claim 10, wherein the divalent metal salt added at an arbitrary stage during the production of phospholipase D is a calcium salt or a magnesium salt. 前記、二価の金属塩をpH3〜8の範囲で添加することを特徴とする請求項10または11記載の耐凍結性ホスホリパーゼD組成物。   The freeze-resistant phospholipase D composition according to claim 10 or 11, wherein the divalent metal salt is added within a pH range of 3 to 8. ホスホリパーゼDが、微生物から取得されたものである請求項8〜12のいずれかの項記載の耐凍結性ホスホリパーゼD組成物。   The freeze-resistant phospholipase D composition according to any one of claims 8 to 12, wherein the phospholipase D is obtained from a microorganism. 微生物が、ストレプトマイセス属細菌である請求項13記載の耐凍結性ホスホリパーゼD組成物。
The freeze-resistant phospholipase D composition according to claim 13, wherein the microorganism is a Streptomyces bacterium.
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