JP2008199977A - Novel isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase, gene encoding the same and method for producing the same - Google Patents

Novel isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase, gene encoding the same and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase by preparing the enzyme from a microorganism belonging to genus Oerskovia as a prokaryotic microorganism, elucidating its enzymatic characteristics, further taking out its gene, and furthermore a gene technology using the gene. <P>SOLUTION: A prokaryotic microorganism growable by utilizing oligoxyloglucan as a carbon resource has been screened from the natural world and the isolated microorganisms has been examined whether the isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase is produced. As a result, genus Oerskovia Y1 strain belonging to genus Oerskovia being a kind of Actinomyces has been found to produce the enzyme. The enzyme has been purified and its amino acid sequence and a base sequence of its gene has been elucidated. The present invention has been completed by establishing a method for producing a recombinant enzyme in large quantities using the gene. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有する特定のアミノ酸配列を有するポリペプチド、その遺伝子、該遺伝子を含有する組換えベクター、該組換えベクターにより形質転換された形質転換体、および該形質転換体を培養して上記ポリペプチドを製造する方法等に関する。   The present invention relates to a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase, a polypeptide having a specific amino acid sequence having isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity, its gene, and a recombinant containing the gene The present invention relates to a vector, a transformant transformed with the recombinant vector, a method for producing the polypeptide by culturing the transformant, and the like.

キシログルカンは、グルコース、キシロース、ガラクトース、フコース、アラビノースなどを構成単糖とするヘテロ多糖であるが、グルコースがβ-1,4-グルコシド結合で多数結合した主鎖に対して、キシロースがα-1,6キシロシド結合で高頻度に分岐結合した構造を基本とすることから、キシログルカンと呼称されている。このキシログルカンは、植物の一次細胞壁の構成成分として、またタマリンド豆に代表される熱帯産マメ科植物の種子貯蔵多糖として重要な役割を担っており、その構造や機能が注目されている。特に、植物の一次細胞壁中におけるキシログルカンは、セルロースと密接に関わって存在していると考えられており、セルロースとの相対的な存在形態が、植物細胞の伸長や形態分化に重要な役割を担っているものと考えられている。このようなキシログルカンの役割を解明するために種々の手法が用いられているが、中でもキシログルカンを分解することのできる各種グリコシダーゼは、重要で強力な分析手段を提供する。   Xyloglucan is a heteropolysaccharide composed of glucose, xylose, galactose, fucose, arabinose, etc., but the main chain in which glucose is linked by a number of β-1,4-glucoside bonds, xylose is α- It is called xyloglucan because it is based on a structure in which 1,6-xyloside bonds are branched at a high frequency. This xyloglucan plays an important role as a component of the primary cell wall of plants and as a seed storage polysaccharide of tropical legumes represented by tamarind beans, and its structure and function are attracting attention. In particular, xyloglucan in the primary cell wall of plants is considered to be closely related to cellulose, and its relative form with cellulose plays an important role in plant cell elongation and morphological differentiation. It is considered to be responsible. Various techniques have been used to elucidate the role of xyloglucan. Among them, various glycosidases capable of degrading xyloglucan provide an important and powerful analytical means.

上述のようにキシログルカンはグルコース、キシロース、ガラクトース、フコース、アラビノースなどを構成単糖とし、かつ主鎖の構造がセルロースと同様なものであることから、これを分解できるグリコシダーゼとして、エンド-1,4-β-D-グルカナーゼ、β-ガラクトシダーゼ、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素、α-キシロシダーゼ、β-グルコシダーゼ、α-フコシダーゼなどが知られており、キシログルカンの構造や機能の解明に、各種起源のこれら酵素が用いられてきた。   As described above, xyloglucan has glucose, xylose, galactose, fucose, arabinose and the like as a constituent monosaccharide and the structure of the main chain is the same as that of cellulose. 4-β-D-glucanase, β-galactosidase, isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase, α-xylosidase, β-glucosidase, α-fucosidase, etc. are known, and the structure and function of xyloglucan are elucidated. In addition, these enzymes of various origins have been used.

そのうちイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素は、オリゴキシログルカンの非還元末端のグルコース残基のβ-1,4-グルコシド結合を切断し、イソプリメベロースを産生する作用を有している。該酵素の報告例は極めて少なく、真核微生物由来のものが報告されているだけである(非特許文献1)。また、遺伝子については全くわかっていない。   Among them, isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase has the action of cleaving the β-1,4-glucoside bond of the non-reducing end glucose residue of oligoxyloglucan to produce isoprimeverose. Yes. There are very few reports of the enzyme, and only those derived from eukaryotic microorganisms have been reported (Non-patent Document 1). In addition, the gene is completely unknown.

Yoji Kato et. al. Journal of Biochemistry (1985) 97, 801-810Yoji Kato et.al. Journal of Biochemistry (1985) 97, 801-810

本発明の目的は、原核微生物であるオエルスコヴィア属の微生物からイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を生産し、その酵素学的特徴を明らかにし、さらにその遺伝子を取り出し、さらにその遺伝子を用いて遺伝子工学的手法により上記酵素を製造する方法を提供することにある。   An object of the present invention is to produce isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase from a prokaryotic microorganism of the genus Oerskovia, to clarify its enzymatic characteristics, to further extract the gene, and to use the gene Another object of the present invention is to provide a method for producing the enzyme by genetic engineering techniques.

本発明者らは、自然界よりオリゴキシログルカンを炭素源として生育できる原核微生物のスクリーニングを行い、さらに分離微生物のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素生産能について検討した。その結果、放線菌の一種である、オエルスコヴィア属の一菌株(オエルスコヴィア(Oerskovia)属菌Y1株)が該酵素を生産することを見出し、該酵素を精製しアミノ酸配列およびその遺伝子の塩基配列を解明した。そして、この遺伝子を用いて大量の組換え酵素の製造法を確立し、本発明を完成するに至った。   The present inventors screened prokaryotic microorganisms capable of growing using oligoxyloglucan as a carbon source from the natural world, and further examined the ability of isolated microorganisms to produce isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase. As a result, we found that one of the actinomycetes, one strain of the genus Oerskovia (Oerskovia strain Y1) produces the enzyme, purified the enzyme and elucidated the amino acid sequence and the base sequence of the gene. did. And the manufacturing method of a lot of recombinant enzymes was established using this gene, and it came to complete this invention.

すなわち、本発明は、以下の(1)〜(19)に係るものである。
(1)オエルスコヴィア属に属する微生物由来の蛋白質であって、オリゴキシログルカンの非還元末端のグルコース残基のβ-1,4-グルコシド結合を切断し、イソプリメベロースを産生する作用を有する、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素。
(2)配列番号10に示されるアミノ酸配列を有するポリぺプチド、若しくは該ポリペプチドにおける1個又は数個のアミノ酸残基が欠失、付加、挿入若しくは置換されたアミノ酸配列を有し、かつイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチド。
(3)N末端にメチオニンが付加された上記(2)に記載のポリペプチド。
(4)シグナル配列が付加された上記(2)に記載のポリペプチド。
(5)配列番号8中に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド、若しくは該ポリペプチドにおける1個又は数個のアミノ酸が欠失、付加、挿入または置換されたアミノ酸配列を有するポリペプチドであって、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドの前駆体となるポリペプチド。
(6)上記(2)〜(5)のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
(7)配列番号9に示される塩基配列を有するポリヌクレオチド、若しくは該ポリヌクレオチドにおける1個又は数個の核酸が欠失、付加、挿入または置換された塩基配列を有するものであって、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドを発現するポリヌクレオチド。
(8)開始コドンが付加された上記(7)に記載のポリヌクレオチド。
(9)シグナルペプチド配列に対応する塩基配列が付加された上記(7)に記載のポリヌクレオチド。
(10)配列番号7に示される塩基配列を有するポリヌクレオチド、若しくは該ポリヌクレオチドにおける1個又は数個の核酸が欠失、付加、挿入または置換された塩基配列を有するポリヌクレオチドであって、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドの前駆体を発現するポリヌクレオチド。
(11)上記(7)〜(10)のいずれかに記載のポリヌクレオチドに対し、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド。
(12)上記(7)〜(11)のいずれかに記載のポリヌクレオチドに相同性を有するポリヌクレオチド。
(13)上記(7)〜(11)のいずれかに記載のポリヌクレオチドに縮重するポリヌクレオチド。
(14) 上記(6)〜(13)のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含有することを特徴とする組換えベクター。
(15)上記(14)に記載の組換えベクターを含むことを特徴とする形質転換体。
(16)上記(15)に記載の形質転換体を培養し、培養物から、組み換えられたポリヌクレオチドに対応するポリペプチドを採取することを特徴とする、ポリペプチドの製造方法。
(17)ポリペプチドが、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するものである上記(16)に記載のポリペプチドの製造方法。
(18)オエルスコヴィア属に属する微生物を培地に培養し、培養物から、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を採取することを特徴とする、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の製造方法。
(19)オエルスコヴィア属に属する微生物がオエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株(FERM P-21157)である、上記(18)に記載のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の製造方法。
(20)オエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株(FERM P-21157)。
That is, the present invention relates to the following (1) to (19).
(1) A protein derived from a microorganism belonging to the genus Oerskovia, which has the action of cleaving the β-1,4-glucoside bond of the non-reducing end glucose residue of oligoxyloglucan to produce isoprimeverose. Isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase.
(2) a polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10, or an amino acid sequence in which one or several amino acid residues in the polypeptide are deleted, added, inserted or substituted, and Polypeptide having primeverose-generating oligoxyloglucan hydrolyzing activity.
(3) The polypeptide according to (2) above, wherein methionine is added to the N-terminus.
(4) The polypeptide according to (2) above, to which a signal sequence is added.
(5) a polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8, or a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids in the polypeptide are deleted, added, inserted or substituted, A polypeptide that is a precursor of a polypeptide having hydrolyzing activity of isoprimebellose-producing oligoxyloglucan.
(6) A polynucleotide encoding the polypeptide according to any one of (2) to (5) above.
(7) A polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 9 or a base sequence in which one or several nucleic acids in the polynucleotide are deleted, added, inserted or substituted, A polynucleotide expressing a polypeptide having hydrolyzing activity of bellows-producing oligoxyloglucan.
(8) The polynucleotide according to (7) above, to which an initiation codon has been added.
(9) The polynucleotide according to (7) above, to which a base sequence corresponding to the signal peptide sequence is added.
(10) A polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 7, or a polynucleotide having a base sequence in which one or several nucleic acids in the polynucleotide are deleted, added, inserted or substituted, A polynucleotide expressing a precursor of a polypeptide having primeverose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity.
(11) A polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to the polynucleotide according to any one of (7) to (10) above.
(12) A polynucleotide having homology to the polynucleotide according to any one of (7) to (11) above.
(13) A polynucleotide that degenerates to the polynucleotide according to any one of (7) to (11) above.
(14) A recombinant vector comprising the polynucleotide according to any one of (6) to (13) above.
(15) A transformant comprising the recombinant vector according to (14) above.
(16) A method for producing a polypeptide, comprising culturing the transformant according to (15) above, and collecting a polypeptide corresponding to the recombinant polynucleotide from the culture.
(17) The method for producing a polypeptide according to the above (16), wherein the polypeptide has an activity of hydrolyzing isoprimiverose producing oligoxyloglucan.
(18) A microorganism belonging to the genus Oerskovia is cultured in a medium, and isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase is collected from the culture. Production method.
(19) The method for producing an isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase according to (18) above, wherein the microorganism belonging to the genus Oerskovia is Oerskovia sp. Y1 strain (FERM P-21157).
(20) Oerskovia sp. Y1 strain (FERM P-21157).

なお、本発明においては、「アミノ酸配列を有するポリペプチド」あるいは「塩基配列を有するポリヌクレオチド」というとき、該記載において指摘するアミノ酸配列または塩基配列からなるもののみではなく、これら配列をその部分として含有するポリペプチド、ポリヌクレオチドも包含する。   In the present invention, the term “polypeptide having an amino acid sequence” or “polynucleotide having a base sequence” is not limited to those consisting of the amino acid sequence or base sequence pointed out in the description, and these sequences are used as part thereof. The polypeptide and polynucleotide contained are also included.

本発明により、新規かつ有用な真核微生物由来のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素が提供でき、そのアミノ酸配列、その遺伝子の構造が明らかとなった。そして、この遺伝子を用いて大量の組換え酵素を製造することが出来る。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a novel and useful eucaryotic microorganism-derived isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase can be provided, and its amino acid sequence and gene structure have been clarified. A large amount of recombinant enzyme can be produced using this gene.

本発明におけるイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素は、オエルスコヴィア(Oerskovia)属に属する微生物由来の酵素あって、オリゴキシログルカンの非還元末端のグルコース残基のβ-1,4-グルコシド結合を切断し、イソプリメベロースを産生する作用を有する。
この酵素は、より具体的には、オエルスコヴィア(Oerskovia)属菌Y1株により生産され、オエルスコヴィア(Oerskovia)属菌Y1株は、オエルスコヴィア・エスピー (Oerskovia sp.)Y1株、FERM P-21157として産業技術総合研究所、特許微生物寄託センターに寄託されている。
The isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase in the present invention is an enzyme derived from a microorganism belonging to the genus Oerskovia, and is a β-1,4-glucoside bond of a glucose residue at the non-reducing end of oligoxyloglucan. Has the effect of producing isoprimiverose.
More specifically, this enzyme is produced by the Oerskovia sp. Y1 strain, and the Oerskovia sp. Y1 strain is the industrial technology as Oerskovia sp. Y1 strain, FERM P-21157 Deposited at the Research Institute and the Patent Microorganism Deposit Center.

上記オルスコヴィア(Oerskovia)属に属する微生物より、本発明の酵素を生産するためには、通常、オリゴキシログルカンを炭素源とし、これに窒素源として、硝酸塩、アンモニウム塩或いはペプトン、酵母エキスのような無機または有機の窒素源と少量の金属塩を含む液体または固体培地を用い、20〜30℃で、4〜10日程度、好気的に培養される。本発明の酵素は、菌体外に生産される酵素であるため、液体培地の場合は培養後、濾過或いは遠心分離した上澄液を、そして固体培養の場合は培養後、水または適当な無機塩類で抽出した液を、粗酵素液とすることができる。粗酵素液中には、本発明の酵素以外にキシログルカンを分解する種々の酵素活性が含まれるため、これを除去する必要があるが、公知のクロマトグラフィーにより、本発明の酵素以外の共存するグリコシダーゼ活性を除去することができる。   In order to produce the enzyme of the present invention from the microorganism belonging to the genus Orskovia, oligoxyloglucan is usually used as a carbon source, and as a nitrogen source, nitrate, ammonium salt or peptone, yeast extract, etc. Using a liquid or solid medium containing an inorganic or organic nitrogen source and a small amount of metal salt, the cells are aerobically cultured at 20-30 ° C. for about 4-10 days. Since the enzyme of the present invention is an enzyme produced outside the cells, after culturing in the case of a liquid medium, the filtered or centrifuged supernatant is used. In the case of solid culture, after culturing, water or a suitable inorganic substance is used. The liquid extracted with salts can be used as a crude enzyme solution. The crude enzyme solution contains various enzyme activities that degrade xyloglucan in addition to the enzyme of the present invention. Therefore, it is necessary to remove this, but the known enzyme coexists other than the enzyme of the present invention. Glycosidase activity can be removed.

上記のようにして得られた本発明の酵素(精製物)は、以下のような性質を有している。   The enzyme (purified product) of the present invention obtained as described above has the following properties.

(1)分子量;精製された本発明の酵素は、分子量が約105,000である。 (1) Molecular weight: The purified enzyme of the present invention has a molecular weight of about 105,000.

(2)作用;本発明の酵素は、オリゴキシログルカンの非還元末端のグルコース残基のβ-グルコシド結合を分解し、イソプリメベロースが生産される。 (2) Action: The enzyme of the present invention degrades the β-glucoside bond of the glucose residue at the non-reducing end of oligoxyloglucan to produce isoprimeverose.

(3)至適作用pH;オリゴキシログルカンを分解基質としたとき、本発明の酵素の至適pHは、pH4〜5付近である。 (3) Optimum pH: When oligoxyloglucan is used as a degradation substrate, the optimum pH of the enzyme of the present invention is around pH 4-5.

(4)安定pH範囲;本発明の酵素をクエン酸-リン酸塩緩衝液中で、35℃,20分放置してその残存活性からみた安定pH範囲は約pH3.5〜7.5である。 (4) Stable pH range: The enzyme of the present invention is allowed to stand in a citrate-phosphate buffer solution at 35 ° C. for 20 minutes, and the stable pH range in view of the residual activity is about pH 3.5 to 7.5. .

(5)至適作用温度;オリゴキシログルカンを分解基質としたとき、本発明の酵素の至適作用温度は55℃である。 (5) Optimal action temperature: When oligoxyloglucan is used as a degradation substrate, the optimum action temperature of the enzyme of the present invention is 55 ° C.

(6)熱安定性;本発明の酵素を20mMリン酸緩衝液(pH6.0)のもとで、各温度で20分間加熱処理した残存活性は45℃までは殆ど失活しない。 (6) Thermal stability: The residual activity of the enzyme of the present invention after 20 minutes of heat treatment at 20 ° C. under 20 mM phosphate buffer (pH 6.0) hardly deactivates up to 45 ° C.

(7)精製法;本発明の酵素は、培養上清を限外濾過により濃縮・脱塩した後、陰イオン交換カラムHiPrep DEAE、HiPrep QおよびResourceQ、陽イオン交換カラムResourceS、疎水カラムResource PHE(いずれもGEヘルスケア バイオサイエンス社製)を用いたクロマトグラフィーを繰り返し行い、活性を保持している画分を濃縮して、さらにHiLoad Superdex 200 pgカラム(GEヘルスケア バイオサイエンス社製)によるゲル濾過を行うことで、SDS電気泳動的に均一なまで分離精製することができた。 (7) Purification method: The enzyme of the present invention is obtained by concentrating and desalting the culture supernatant by ultrafiltration, followed by anion exchange columns HiPrep DEAE, HiPrep Q and ResourceQ, cation exchange column ResourceS, hydrophobic column Resource PHE ( Chromatography using GE Healthcare Biosciences) is repeated, the fractions that retain activity are concentrated, and gel filtration is performed using a HiLoad Superdex 200 pg column (GE Healthcare Biosciences). By carrying out the above, it was possible to separate and purify until SDS electrophoretic uniformity.

(8)活性測定法;本発明の酵素は、オリゴキシログルカンを特異的に分解することから、オリゴキシログルカン7糖(東京化成工業)を水酸化ホウ素ナトリウム処理で還元したものを基質として活性測定を行った。この基質0.1%水溶液(pH4.5)に対して、適量の酵素を添加して50℃で10分間反応させ、生成する還元糖をビシンコニン酸法により測定し、活性を求めた。この条件で、1分間に1マイクロモルのグルコースに相当する還元力を生成する酵素量を1単位とした。 (8) Activity measurement method: Since the enzyme of the present invention specifically degrades oligoxyloglucan, activity measurement using oligoxyloglucan heptasaccharide (Tokyo Chemical Industry) reduced by sodium borohydride treatment as a substrate Went. An appropriate amount of enzyme was added to the 0.1% aqueous solution (pH 4.5) of the substrate and reacted at 50 ° C. for 10 minutes, and the resulting reducing sugar was measured by the bicinchoninic acid method to determine the activity. Under this condition, the amount of enzyme that produces a reducing power corresponding to 1 micromole of glucose per minute was defined as 1 unit.

本発明の新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素は、分泌蛋白であり、配列番号8に示されるアミノ酸配列を有し、該配列中、残基1〜28はシグナル配列と推定される。本酵素の成熟体蛋白は、この残基1〜28の配列が除かれたものであると予想され、このアミノ酸配列を配列番号10に示す。   The novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase of the present invention is a secreted protein and has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8, in which residues 1 to 28 are presumed to be signal sequences. The The mature protein of this enzyme is predicted to have the residues 1 to 28 removed, and the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 10.

したがって、本発明のポリペプチドとして好適なものは、少なくともこの配列番号10のアミノ酸配列を有するものであるが、また、このポリペプチドと1個又は数個のアミノ酸残基の欠失、付加、挿入若しくは置換によりアミノ酸配列が異なるものであっても、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有する限り本発明に含まれる。
また、本発明のポリペプチドとしては、配列番号8で示されるような、上記シグナル配列を有する前駆体ポリペプチド、あるいは、該ポリペプチドと1個又は数個のアミノ酸残基の欠失、付加、挿入若しくは置換によりアミノ酸配列が異なるものであっても、スプライシングによりイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドを産生可能なものも挙げることができる。
Accordingly, the preferred polypeptide of the present invention has at least the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10, and the polypeptide and one or several amino acid residues deleted, added, or inserted. Alternatively, even if the amino acid sequence differs depending on the substitution, it is included in the present invention as long as it has the activity of hydrolyzing isoprimiverose-producing oligoxyloglucan.
The polypeptide of the present invention includes a precursor polypeptide having the above signal sequence as shown in SEQ ID NO: 8, or a deletion or addition of one or several amino acid residues from the polypeptide. Even those having different amino acid sequences due to insertion or substitution can include those capable of producing a polypeptide having isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity by splicing.

さらに、本発明のポリペプチドは、遺伝子組換え手段を用いて製造することができる。この場合、例えば、上記配列番号10に示されるアミノ酸配列のN末端に開始コドン由来のメチオニンが付加したものであってもよく、例えば、配列番号14に示されるポリペプチドについて、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有することが確認されている。   Furthermore, the polypeptide of the present invention can be produced using genetic recombination means. In this case, for example, a methionine derived from a start codon may be added to the N terminus of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10, and for example, isoprimebellose production is performed for the polypeptide shown in SEQ ID NO: 14. It has been confirmed to have oligoxyloglucan hydrolyzing activity.

本発明のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドをコードする遺伝子としては、該酵素を産生する微生物から該遺伝子のクローニングによって取得することができる遺伝子や該遺伝子に相同性を有する遺伝子があげられる。相同性としては、少なくとも60%以上の相同性を有する遺伝子、好ましくは80%以上の相同性を有する遺伝子、さらに好ましくは95%以上の相同性を有する遺伝子が挙げられる。
本発明のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドをコードする遺伝子としては、例えば以下のようなポリヌクレオチド(DNAまたはRNA)が好ましい。
The gene encoding the polypeptide having hydrolyzing activity of the isoprimebellose producing oligoxyloglucan of the present invention includes a gene that can be obtained by cloning the gene from a microorganism that produces the enzyme, and homology to the gene. The gene which has is mention | raise | lifted. The homology includes a gene having at least 60% homology, preferably a gene having 80% or more homology, more preferably a gene having 95% or more homology.
As a gene encoding a polypeptide having an isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity of the present invention, for example, the following polynucleotides (DNA or RNA) are preferable.

(1)配列番号9に示す塩基配列を有するポリヌクレオチド、あるいは該ポリペプチドの1個又は数個の核酸が欠失、付加、挿入または置換された塩基配列を有するポリヌクレオチドであって、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
(2)上記(1)のポリヌクレオチドに開始コドンが付加されているポリヌクレオチド。
(3)上記(1)に示されるポリヌクレオチドにシグナル配列に対応する塩基配列が付加されたポリヌクレオチド、あるいは該ポリヌクレオチドにおける1個又は数個の核酸が欠失、付加、挿入または置換された塩基配列を有し、かつスプライシングにより成熟体を発現可能なポリヌクレオチドであって、具体的には配列番号7に示される塩基配列を有するポリヌクレオチド。
(1) A polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 9, or a polynucleotide having a base sequence in which one or several nucleic acids of the polypeptide have been deleted, added, inserted or substituted, A polynucleotide encoding a polypeptide having hydrolyzing activity of bellose-generating oligoxyloglucan.
(2) A polynucleotide in which a start codon is added to the polynucleotide of (1) above.
(3) A polynucleotide in which a nucleotide sequence corresponding to a signal sequence is added to the polynucleotide shown in (1) above, or one or several nucleic acids in the polynucleotide are deleted, added, inserted or substituted. A polynucleotide having a base sequence and capable of expressing a matured product by splicing, specifically, a polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 7.

さらに、このほか上記(1)〜(3)のポリヌクレオチドに対しストリンジェントな条件下でハイブリダイズする遺伝子、該ポリヌクレオチドに相同性を有するポリヌクレオチド、および該ポリヌクレオチドに縮重するポリヌクレオチドもそれらがコードするポリペプチドがイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有する限り本発明に含まれる。
なお、ここでいう「ストリンジェントな条件下」とは、例えば以下の条件をいう。すなわち0.5%SDS、5×デンハルツ〔Denhartz's、0.1%ウシ血清アルブミン(BSA )、0.1%ポリビニルピロリドン、0.1%フィコール400 〕および100μg/mlサケ精子DNAを含む6×SSC (1×SSCは、0.15 mol/l NaCl 、0.015mol/lクエン酸ナトリウム、pH7.0 )中で、50℃〜65℃で4時間〜一晩保温する条件をいう。
In addition, a gene that hybridizes under stringent conditions to the polynucleotides (1) to (3) above, a polynucleotide having homology to the polynucleotide, and a polynucleotide degenerate to the polynucleotide So long as the polypeptides they encode have hydrolyzing activity for isoprimiverose producing oligoxyloglucan, they are included in the present invention.
Here, “stringent conditions” refers to the following conditions, for example. That is, 6 × SSC (1) containing 0.5% SDS, 5 × Denhartz [Denhartz's, 0.1% bovine serum albumin (BSA), 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1% Ficoll 400] and 100 μg / ml salmon sperm DNA X SSC refers to the condition of incubation at 50 ° C to 65 ° C for 4 hours to overnight in 0.15 mol / l NaCl, 0.015 mol / l sodium citrate, pH 7.0).

本発明のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドは、上述したイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を産生する微生物から、例えば以下に記載するような方法で該遺伝子のクローニングを行うことによって取得することができる。まず、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を産生する微生物から上述の方法によって本発明の新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を単離、精製し、その部分アミノ酸配列に関する情報を得る。   The polynucleotide encoding the polypeptide having the isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity of the present invention is, for example, as described below from a microorganism that produces the above-described isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase. It can be obtained by cloning the gene by a simple method. First, a novel isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase of the present invention is isolated and purified from a microorganism that produces a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase by the method described above, and its partial amino acid is purified. Get information about sequences.

部分アミノ酸配列決定方法としては、例えば、精製された本酵素蛋白質を直接エドマン分解法によりアミノ酸配列分析に供してもよいし、あるいはタンパク質加水分解酵素を作用させて限定加水分解を行い、得られたペプチド断片を分離精製し、得られた精製ペプチド断片についてアミノ酸配列分析を行うのが効果的である。   As a partial amino acid sequence determination method, for example, the purified present enzyme protein may be directly subjected to amino acid sequence analysis by the Edman degradation method, or obtained by subjecting a protein hydrolase to action to perform limited hydrolysis. It is effective to separate and purify peptide fragments and perform amino acid sequence analysis on the obtained purified peptide fragments.

こうして得られる部分アミノ酸配列の情報を基に、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素遺伝子をクローニングする。一般的に、 PCRを用いる方法あるいはハイブリダイゼーション法を利用してクローニングを行うことができる。   Based on the partial amino acid sequence information thus obtained, a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase gene is cloned. In general, cloning can be performed using a PCR method or a hybridization method.

ハイブリダイゼーション法を利用する場合、例えば、Sambrook and Russell,Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Third edition, Cold Spring Habor Laboratory Press(2001)に記載の方法を用いることができる。   When the hybridization method is used, for example, the method described in Sambrook and Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third edition, Cold Spring Habor Laboratory Press (2001) can be used.

また、 PCR法を利用する場合、以下のような方法を用いることができる。まず、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を産生する微生物のゲノムDNAあるいはcDNAを鋳型とし、部分アミノ酸配列の情報を基にデザインした合成オリゴヌクレオチドプライマーを用いてPCR反応を行い、目的の遺伝子断片を得る。   Moreover, when using PCR method, the following methods can be used. First, using a synthetic oligonucleotide primer designed on the basis of partial amino acid sequence information, using a genomic DNA or cDNA of a microorganism that produces a novel isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase as a template, a PCR reaction is performed, Obtain the desired gene fragment.

PCR法は、PCRテクノロジー〔PCR Technology、エルリッヒ(Erlich)HA編集、ストックトンプレス社(Stocktonpress)、1989年発行〕に記載の方法に準じて行う。更に、この増幅DNA断片について通常用いられる方法、例えば、ジデオキシチェーンターミネーター法で塩基配列を決定すると、決定された配列中に合成オリゴヌクレオチドプライマーの配列以外に新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の部分アミノ酸配列に対応する配列が見出され、目的の酵素遺伝子の一部を取得することができる。さらに、得られた遺伝子断片をプローブとして用いるハイブリダイゼーション法、RACE(Rapid Amplification of cDNA ends)法、インバースPCR法等を行うことによって、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素全長をコードする遺伝子をクローニングすることができる。   The PCR method is carried out according to the method described in PCR Technology [PCR Technology, edited by Erlich HA, Stocktonpress, 1989]. Further, when the base sequence is determined by a method usually used for this amplified DNA fragment, for example, the dideoxy chain terminator method, in addition to the sequence of the synthetic oligonucleotide primer in the determined sequence, a novel isoprimebellose-generated oligoxyloglucan hydrolase is added. A sequence corresponding to the partial amino acid sequence of the degrading enzyme is found, and a part of the target enzyme gene can be obtained. Furthermore, by performing the hybridization method using the obtained gene fragment as a probe, the RACE (Rapid Amplification of cDNA ends) method, the inverse PCR method, etc., a novel isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase full-length enzyme is encoded. The gene to be cloned can be cloned.

本発明者は、オエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株を用い、PCR法を利用して、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素をコードする遺伝子の全塩基配列を決定した。この塩基配列は配列番号7に示される。
これによってコードされるアミノ酸配列を配列番号8に記載した。このアミノ酸配列のうち、N末端1〜28のアミノ酸残基はシグナル配列と推定され、成熟体のポリペプチドは、29番目のアラニンから始まるアミノ酸配列を有し(配列番号10)、該成熟体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの塩基配列は配列番号9に示すとおりである。
なお、配列番号8あるいは10に記載したアミノ酸配列に対応する塩基配列は、配列番号7あるいは9に記載したポリヌクレオチドのみではないことは自明であり、上記したとおり、本発明においては、配列番号8,10に示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列を有する遺伝子であればこれらを含む。
The present inventor determined the entire nucleotide sequence of a gene encoding an isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase using PCR using the Oerskovia sp. Strain Y1. This base sequence is shown in SEQ ID NO: 7.
The amino acid sequence encoded thereby is shown in SEQ ID NO: 8. Among these amino acid sequences, amino acid residues 1 to 28 at the N-terminal are presumed to be signal sequences, and the mature polypeptide has an amino acid sequence starting from the 29th alanine (SEQ ID NO: 10). The nucleotide sequence of the polynucleotide encoding the peptide is as shown in SEQ ID NO: 9.
In addition, it is obvious that the base sequence corresponding to the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 8 or 10 is not only the polynucleotide described in SEQ ID NO: 7 or 9, and as described above, in the present invention, SEQ ID NO: 8 , 10 are included in the gene having a base sequence encoding the amino acid sequence shown in FIG.

また、配列番号8あるいは10に記載のアミノ酸配列や配列番号7あるいは9に記載の塩基配列の情報を元にして、化学合成によって目的とする遺伝子ポリヌクレオチドを得ることもできる(参考文献:Gene,60(1), 115-127 (1987))。   Moreover, based on the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 8 or 10 and the base sequence information set forth in SEQ ID NO: 7 or 9, the target gene polynucleotide can also be obtained by chemical synthesis (Reference: Gene, 60 (1), 115-127 (1987)).

さらに、オエルスコヴィア・エスピーY1株を用いて全塩基配列が明らかにされた新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素遺伝子の全体あるいは一部分をハイブリダイゼーション用のプローブとして用いて、他のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を産生する微生物のゲノムDNAライブラリーあるいはcDNAライブラリーから、配列表の配列番号7に示される新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素遺伝子と相同性の高いDNAを選別することができる。   Furthermore, using the whole or part of a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase gene whose entire nucleotide sequence has been clarified using Oerskovia sp. Y1 strain as a probe for hybridization, other isoprime Homologous to a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase gene shown in SEQ ID NO: 7 from the genomic DNA library or cDNA library of microorganisms producing a bellows-producing oligoxyloglucan hydrolase High DNA can be selected.

ハイブリダイゼーションは、上記に示したストリンジェントな条件下で行うことができる。例えば、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を産生する微生物から得たゲノムDNAライブラリーあるいはcDNAライブラリーを固定化したナイロン膜を作成し、6×SSC 、 0.5%SDS 、5×デンハルツ、100 μg/mlサケ精子DNAを含むプレハイブリダイゼーション溶液中、65℃でナイロン膜をブロッキングする。その後、32Pでラベルした各プローブを加えて、65℃で一晩保温する。このナイロン膜を6×SSC中、室温で10分間、0.1% SDSを含む2×SSC中、室温で10分間、0.1% SDSを含む0.2×SSC中、45℃で30分間洗浄した後、オートラジオグラフィーをとり、プローブと特異的にハイブリダイズするDNAを検出することができる。また、洗いなどの条件を変えることによって様々な相同性を示す遺伝子を得ることができる。 Hybridization can be performed under the stringent conditions described above. For example, a nylon membrane to which a genomic DNA library or cDNA library obtained from a microorganism that produces a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase is immobilized is prepared, and 6 × SSC, 0.5% SDS, 5 × Block the nylon membrane at 65 ° C. in a prehybridization solution containing Denharz, 100 μg / ml salmon sperm DNA. Then add each probe labeled with 32 P and incubate at 65 ° C. overnight. This nylon membrane is in 6 × SSC for 10 minutes at room temperature, in 2 × SSC containing 0.1% SDS for 10 minutes at room temperature, in 0.2 × SSC containing 0.1% SDS for 30 minutes at 45 ° C. After washing, autoradiography can be taken to detect DNA that specifically hybridizes with the probe. In addition, genes having various homologies can be obtained by changing conditions such as washing.

一方、本発明の遺伝子の塩基配列からPCR反応用のプライマーをデザインすることができる。このプライマーを用いてPCR反応を行うことによって、本発明の遺伝子と相同性の高い遺伝子断片を検出したり、更にはその遺伝子全体を得ることもできる。   On the other hand, a primer for PCR reaction can be designed from the base sequence of the gene of the present invention. By performing a PCR reaction using this primer, a gene fragment having high homology with the gene of the present invention can be detected, or the entire gene can be obtained.

得られた遺伝子が目的のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドをコードする遺伝子であるかどうかを確認するには、決定された塩基配列を本発明の新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の塩基配列又はアミノ酸配列と比較し、その遺伝子構造および相同性から推定することもできる。また、得られた遺伝子のポリペプチドを製造し、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を測定することにより、目的の酵素活性を有するポリペプチドをコードする遺伝子であるかどうか確認することができる。   In order to confirm whether or not the obtained gene is a gene encoding a polypeptide having the desired isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity, the determined nucleotide sequence is used for the novel isoprimevelope of the present invention. It can also be deduced from its gene structure and homology by comparing it with the base sequence or amino acid sequence of a sulpho-producing oligoxyloglucan hydrolase. It is also possible to produce a polypeptide of the obtained gene and determine whether it is a gene encoding a polypeptide having the desired enzyme activity by measuring the hydrolysis activity of isoprimebellose-producing oligoxyloglucan. it can.

本発明のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素遺伝子を用いて、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドを生産するには以下の方法が便宜である。まず、目的の酵素遺伝子により発現ベクターを組み換え、該遺伝子を含む組換えベクターを用いて宿主の形質転換を行い、次いで該形質転換体の培養を通常用いられる条件で行うことによって、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドを生産させる。この際、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有する成熟体ポリペプチドを得るには、該ポリペプチドのN末端にメチオニン残基が付いていないため、該成熟体ポリペプチドに対応する塩基配列において開始コドン(atg)を付加し、さらに、必要に応じ終止コドンを付加する(taa/tag/tga)。   The following method is convenient for producing a polypeptide having an isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity gene using the isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase gene of the present invention. First, recombination of the expression vector with the target enzyme gene, transformation of the host using the recombinant vector containing the gene, and subsequent culturing of the transformant under normal conditions result in a novel isoprime. A polypeptide having hydrolyzing activity of bellose-producing oligoxyloglucan is produced. At this time, in order to obtain a mature polypeptide having hydrolyzing activity of isoprimebellose-producing oligoxyloglucan, no methionine residue is attached to the N-terminus of the polypeptide. A start codon (atg) is added in the sequence, and a stop codon is added if necessary (taa / tag / tga).

また、宿主としては微生物、動物細胞、植物細胞等を用いることができる。微生物としては、大腸菌、Bacillus属、Streptomyces属、Lactococcus属等の細菌、Saccharomyces属、Pichia属、Kluyveromyces属等の酵母、Aspergillus属、Penicillium属、Trichoderma属等の糸状菌が挙げられる.動物細胞としては、バキュロウイルスの系統が挙げられる。   As the host, microorganisms, animal cells, plant cells and the like can be used. Examples of the microorganism include bacteria such as Escherichia coli, Bacillus genus, Streptomyces genus, and Lactococcus genus, yeasts such as Saccharomyces genus, Pichia genus, and Kluyveromyces genus, and filamentous fungi such as Aspergillus genus, Penicillium genus, and Trichoderma genus. And baculovirus strains.

発現の確認や発現産物の確認は、新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素に対する抗体を用いて行うことが簡便であるが、酵素活性を測定することにより発現の確認を行うこともできる。   Confirmation of expression and confirmation of the expression product can be easily performed using an antibody against a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase, but expression can also be confirmed by measuring enzyme activity. it can.

形質転換体の培養物から新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドを精製するには上述のように、遠心分離、UF濃縮、塩析、イオン交換樹脂等の各種クロマトグラフィーを適宜組み合わせて行うことができる。   To purify a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing polypeptide from the transformant culture, as described above, various chromatographies such as centrifugation, UF concentration, salting out, ion exchange resin, etc. It is possible to perform a combination of graphy appropriately.

一方、本発明によりイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の一次構造および遺伝子構造が明らかとなったことにより、本発明の遺伝子を用いて、ランダム変異あるいは部位特異的変異を導入し、天然のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素のアミノ酸配列中に、1個又は数個のアミノ酸残基が欠失、付加、挿入若しくは置換の少なくとも1つがなされている遺伝子を得ることが可能である。これにより、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するが、至適温度、安定温度、至適pH、安定pH、基質特異性等の性質が少しづつ異なったイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素をコードする遺伝子を得ることが可能であり、遺伝子工学的にこれら酵素活性を有するポリペプチドを製造することが可能となる。   On the other hand, since the primary structure and gene structure of isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase were clarified by the present invention, random mutation or site-specific mutation was introduced using the gene of the present invention, It is possible to obtain a gene having at least one of deletion, addition, insertion or substitution of one or several amino acid residues in the amino acid sequence of isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase is there. As a result, it has isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity, but has properties such as optimum temperature, stable temperature, optimum pH, stable pH, and substrate specificity that are slightly different. A gene encoding a glucan hydrolase can be obtained, and a polypeptide having these enzyme activities can be produced by genetic engineering.

ランダム変異を導入する方法としては、例えば、 DNAを化学的に処理する方法として、亜硫酸水素ナトリウムを作用させシトシン塩基をウラシル塩基に変換するトランジション変異を起こさせる方法〔プロシーディングズ オブ ザ ナショナル アカデミーオブ サイエンシーズ オブ ザUSA、第79巻、第1408〜1412頁(1982)〕、生化学的方法として、〔α-S〕dNTP存在下、二本鎖を合成する過程で塩基置換を生じさせる方法〔ジーン(Gene)、第64巻、第313〜319頁(1988)〕、 PCRを用いる方法として、反応系にマンガンを加えてPCRを行い、ヌクレオチドの取込みの正確さを低くする方法〔アナリティカル バイオケミストリー(Analytical Biochemistry )、第224巻、第347〜353頁(1995)〕等を用いることができる。   Methods for introducing random mutation include, for example, a method of chemically treating DNA, a method in which sodium bisulfite is reacted to cause a transition mutation that converts cytosine base to uracil base [Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, Vol. 79, pp. 1408-1412 (1982)], as a biochemical method, a method of generating base substitution in the process of synthesizing a double strand in the presence of [α-S] dNTP [ Gene, Vol. 64, pp. 313-319 (1988)] As a method of using PCR, a method in which manganese is added to the reaction system and PCR is carried out to reduce the accuracy of nucleotide incorporation [Analytical Bio Chemistry (Analytical Biochemistry), Vol. 224, pp. 347-353 (1995)] and the like can be used.

部位特異的変異を導入する方法としては、例えば、アンバー変異を利用する方法〔ギャップド デュプレックス(gapped duplex )法、ヌクレイックアシッズ リサーチ(Nucleic Acids Research)、第12巻、第24号、第9441〜9456頁(1984)〕、制限酵素の認識部位を利用する方法〔アナリティカル バイオケミストリー、第200巻、第81〜88頁(1992)、ジーン、第102巻、第67〜70頁(1991)〕、dut (dUTPase )とung (ウラシルDNAグリコシラーゼ)変異を利用する方法〔クンケル(Kunkel)法、プロシーディングズ オブ ザ ナショナル オブ サイエンシーズ オブ ザUSA、第82巻、第488〜492頁(1985)〕、 DNAポリメラーゼおよびDNAリガーゼを用いたアンバー変異を利用する方法〔オリゴヌクレオチド-ダイレクティッド デュアル アンバー(Oligonucleotide-directed Dual Amber :ODA)法、ジーン、第152巻、第271〜275頁(1995)、特開平7-289262号公報〕、 DNAの修復系を誘導させた宿主を利用する方法(特開平8-70874号公報)、 DNA鎖交換反応を触媒するタンパク質を利用する方法(特開平8-140685号公報)、制限酵素の認識部位を付加した2種類の変異導入用プライマーを用いたPCRによる方法(USP5,512,463)、不活化薬剤耐性遺伝子を有する二本鎖DNAベクターと2種類のプライマーを用いたPCRによる方法〔ジーン、第103巻、第73〜77頁(1991)〕、アンバー変異を利用したPCRによる方法〔国際公開WO98/02535号公報〕等を用いることができる。   As a method for introducing site-specific mutation, for example, a method using an amber mutation [gapped duplex method, Nucleic Acids Research, Vol. 12, No. 24, 9441- 9456 (1984)], a method using a restriction enzyme recognition site [Analytical Biochemistry, Vol. 200, 81-88 (1992), Gene, 102, 67-70 (1991)] , Method using the dut (dUTPase) and ung (uracil DNA glycosylase) mutations (Kunkel method, proceedings of the national of sciences of the USA, Vol. 82, pp. 488-492 (1985)) , A method utilizing amber mutation using DNA polymerase and DNA ligase [Oligonucleotide-directed Dual Amber (ODA) method, 152, pp. 271-275 (1995), JP-A-7-289262], a method using a host in which a DNA repair system is induced (JP-A-8-70874), DNA strand A method using a protein that catalyzes an exchange reaction (Japanese Patent Laid-Open No. 8-140685), a PCR method using two types of mutagenesis primers with restriction enzyme recognition sites (USP 5,512,463), an inactivating agent PCR method using a double-stranded DNA vector having a resistance gene and two kinds of primers [Gen, 103, 73-77 (1991)], PCR method using amber mutation [International Publication WO98 / No. 02535] can be used.

また、市販されているキットを使用することにより、部位特異的変異を容易に導入することができる。市販のキットとしては、例えば、ギャップドデュプレックス法を用いたMutan(登録商標)-G(タカラバイオ社製)、クンケル法を用いたMutan(登録商標)-K(タカラバイオ社製)、ODA法を用いたMutan (登録商標)-Express Km (タカラバイオ社製)、変異導入用プライマーとピロコッカス フリオサス(Pyrococcus furiosus)由来DNAポリメラーゼを用いたQuikChangeTM Site-Directed Mutagenesis Kit〔ストラタジーン(STRATAGENE)社製〕等を用いることができ、また、 PCR法を利用するキットとして、TaKaRa LA PCR in vitro Mutagenesis Kit(タカラバイオ社製)、Mutan (登録商標)-Super Express Km (タカラバイオ社製)等を用いることができる。   In addition, site-specific mutation can be easily introduced by using a commercially available kit. Commercially available kits include, for example, Mutan (registered trademark) -G (manufactured by Takara Bio Inc.) using the gaped duplex method, Mutan (registered trademark) -K (manufactured by Takara Bio Inc.) using the Kunkel method, ODA method QuikChangeTM Site-Directed Mutagenesis Kit [Stratagene (Stratagene) Co., Ltd.] using Mutan (registered trademark) -Express Km (manufactured by Takara Bio Inc.), a primer for mutagenesis and DNA polymerase derived from Pyrococcus furiosus As a kit using the PCR method, TaKaRa LA PCR in vitro Mutagenesis Kit (manufactured by Takara Bio Inc.), Mutan (registered trademark) -Super Express Km (manufactured by Takara Bio Inc.), etc. should be used. Can do.

このように、本発明により、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の一次構造および遺伝子構造が提供されたことにより、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素活性を有するポリペプチドの安価で高純度な遺伝子工学的な製造が可能となる。なお、本明細書では種々の文献等を引用したが、これらはすべて参考として本明細書に組み込まれるものである。以下、本発明について実施例を用いて詳述するが本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に明記しない限り、本明細書において%はW/V%で示した。   Thus, according to the present invention, the primary structure and gene structure of isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase are provided, so that the cost of a polypeptide having isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase activity can be reduced. High-purity genetic engineering production is possible. In the present specification, various documents and the like have been cited, all of which are incorporated herein by reference. EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail using an Example, this invention is not limited to these. Hereinafter, unless otherwise specified, in the present specification,% is expressed as W / V%.

実施例1
オリゴキシログルカン7糖(東京化成工業社製)0.5%とペプトン0.8%と硫酸マグネシウム0.05%とリン酸一カリウム0.2%と酵母エキス0.05%とを含む培地2lを常法により殺菌した後、オエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株(FERM P-21157)を接種し、30℃で7日間通気培養した。その後、遠心分離により培養上清を得た。培養上清を限外濾過により濃縮・脱塩した後、陰イオン交換カラムHiPrep DEAE、HiPrep Q、ResourceQ、陽イオン交換カラムResourceS、疎水カラムResource PHE(いずれもGEヘルスケア バイオサイエンス社製)を用いたクロマトグラフィーを繰り返し行い、活性を保持している画分を濃縮して、さらにHiLoad Superdex 200 pgカラム(GEヘルスケア バイオサイエンス社製)によるゲル濾過を行った。精製酵素はSDS電気泳動的に均一であった(図1)。
オリゴキシログルカン7糖(東京化成工業)を水酸化ホウ素ナトリウム処理で還元したものを基質として、上記精製酵素の活性測定を行った。この基質0.1%水溶液(pH4.5)10μlに対して、30ngの精製酵素を添加して50℃で10分間反応させ、生成する還元糖をビシンコニン酸法により測定し、活性を求めた。この条件で、1分間に1マイクロモルのグルコースに相当する還元力を生成する酵素量を1単位とした。
精製酵素蛋白質1mg当たりの活性は、85単位であった。
Example 1
Oligoxyloglucan 7 sugar (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.5%, peptone 0.8%, magnesium sulfate 0.05%, monopotassium phosphate 0.2% and yeast extract 0.05% Was sterilized by a conventional method, then inoculated with Oerskovia sp. Y1 strain (FERM P-21157) and cultured at 30 ° C. for 7 days with aeration. Thereafter, the culture supernatant was obtained by centrifugation. After concentrating and desalting the culture supernatant by ultrafiltration, use anion exchange columns HiPrep DEAE, HiPrep Q, ResourceQ, cation exchange column ResourceS, and hydrophobic column Resource PHE (all manufactured by GE Healthcare Biosciences) The fractions that retained the activity were concentrated, and gel filtration through a HiLoad Superdex 200 pg column (GE Healthcare Biosciences) was performed. The purified enzyme was homogeneous by SDS electrophoresis (FIG. 1).
Using the oligoxyloglucan heptasaccharide (Tokyo Chemical Industry) reduced by sodium borohydride treatment as a substrate, the activity of the purified enzyme was measured. To 10 μl of this substrate 0.1% aqueous solution (pH 4.5), 30 ng of purified enzyme was added and reacted at 50 ° C. for 10 minutes, and the resulting reducing sugar was measured by the bicinchoninic acid method to determine the activity. Under this condition, the amount of enzyme that produces a reducing power corresponding to 1 micromole of glucose per minute was defined as 1 unit.
The activity per 1 mg of purified enzyme protein was 85 units.

実施例2
〈オエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株由来の新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素をコードする遺伝子の単離〉
Example 2
<Isolation of a gene encoding a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase from Oerskovia sp. Strain Y1>

本明細書においては、遺伝子操作手法は特に記載しない限り成書(例えばSambrook and Russell,Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Third edition, Cold Spring Habor Laboratory Press, 2001)に従って行った。   In this specification, unless otherwise specified, gene manipulation techniques were performed according to the written manual (for example, Sambrook and Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third edition, Cold Spring Habor Laboratory Press, 2001).

〔部分アミノ酸配列の決定〕
実施例1で得られたイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の精製標品を、リシルエンドペプチダーゼ(和光純薬工業社製)による分解を行った。得られた分解物を逆相液体クロマトグラフィーに供し、分離されたペプチド画分のうち二つをプロテイン・シークエンサーに供し、配列番号1および2に示す内部アミノ酸配列を決定した。
[Determination of partial amino acid sequence]
The purified preparation of the isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase obtained in Example 1 was decomposed with lysyl endopeptidase (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). The resulting degradation product was subjected to reverse phase liquid chromatography, and two of the separated peptide fractions were subjected to a protein sequencer, and the internal amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 were determined.

ゲノムDNAの調製 実施例1と同様に培養を行い、常法によりゲノムDNA単離キット(FastDNA Kit、BIO 101社製)を用いて、添付の説明書に従ってゲノムDNAを調整した。   Preparation of genomic DNA Culture was carried out in the same manner as in Example 1, and genomic DNA was prepared by a conventional method using a genomic DNA isolation kit (FastDNA Kit, manufactured by BIO 101) according to the attached instructions.

PCRによる増幅 配列番号1および2の内部アミノ酸配列をもとに、配列番号3および4に示すセンス・プライマーと配列番号5および6に示すアンチセンス・プライマーの4種の混合オリゴヌクレオチドをDNA合成機〔アプライド バイオシステムズ(Applied Biosystems)社製〕により合成し、PCRプライマーとした。   Amplification by PCR Based on the internal amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2, four mixed oligonucleotides of sense primers shown in SEQ ID NOs: 3 and 4 and antisense primers shown in SEQ ID NOs: 5 and 6 were DNA synthesizers Synthesized by [Applied Biosystems] and used as PCR primers.

配列番号3に示すセンス・プライマーと配列番号5に示すアンチセンス・プライマーを用いて、オエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株のゲノムDNAを鋳型として、以下の条件下、GeneAmp PCR system 9700〔アプライド バイオシステムズ(Applied Biosystems)社製〕を用いてPCR反応を行なった。   Using the sense primer shown in SEQ ID NO: 3 and the antisense primer shown in SEQ ID NO: 5, using the genomic DNA of Oerskovia sp. Y1 strain as a template, GeneAmp PCR system 9700 [Applied] PCR reaction was performed using Biosystems (Applied Biosystems).

<PCR反応液> 10×PCR反応緩衝液 (タカラバイオ社製)10μl 、dNTP混合液 (それぞれ2.5mmol/l、タカラバイオ社製) 8 μ、 100μmol/lセンス・プライマー5μl 、100μmol/lアンチセンス・プライマー5μl 、蒸留水71μl、ゲノムDNA溶液(100μg/ml)0.5μl 、EX-Taq DNAポリメラーゼ (タカラバイオ社製)0.5μl <PCR reaction solution> 10 x PCR reaction buffer (manufactured by Takara Bio Inc.) 10 μl, dNTP mixed solution (2.5 mmol / l, manufactured by Takara Bio Inc.) 8 μ, 100 μmol / l sense primer 5 μl, 100 μmol / l anti Sense primer 5 μl, distilled water 71 μl, genomic DNA solution (100 μg / ml) 0.5 μl, EX-Taq DNA polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) 0.5 μl

<PCR反応条件> ステージ1: 変性(94℃、2分) 1サイクル
ステージ2: 変性(94℃、30秒)アニール(48℃、30秒)伸長(72℃、30秒)45サイクル
ステージ3: 伸長(72℃、2分)1サイクル
<PCR reaction conditions> Stage 1: Denaturation (94 ° C., 2 minutes) 1 cycle
Stage 2: Denaturation (94 ° C, 30 seconds) Annealing (48 ° C, 30 seconds) Extension (72 ° C, 30 seconds) 45 cycles Stage 3: Extension (72 ° C, 2 minutes) 1 cycle

PCR反応後の反応溶液を鋳型として、配列番号4に示すセンス・プライマーと配列番号6に示すアンチセンス・プライマーを用いて、以下の条件下、GeneAmp PCR system 9700〔アプライド バイオシステムズ(Applied Biosystems)社製〕を用いてPCR反応を行なった。   GeneAmp PCR system 9700 [Applied Biosystems Co., Ltd.] using the reaction solution after the PCR reaction as a template and the sense primer shown in SEQ ID NO: 4 and the antisense primer shown in SEQ ID NO: 6 under the following conditions PCR reaction was performed using

<PCR反応液> 10×PCR反応緩衝液 (タカラバイオ社製)10μl 、dNTP混合液 (それぞれ2.5mmol/l、タカラバイオ社製) 8 μ、 100μmol/lセンス・プライマー5μl 、100μmol/lアンチセンス・プライマー5μl 、蒸留水71μl、PCR反応後の反応溶液0.5μl 、EX-Taq DNAポリメラーゼ (タカラバイオ社製)0.5μl <PCR reaction solution> 10 x PCR reaction buffer (manufactured by Takara Bio Inc.) 10 μl, dNTP mixed solution (2.5 mmol / l, manufactured by Takara Bio Inc.) 8 μ, 100 μmol / l sense primer 5 μl, 100 μmol / l anti 5 μl of sense primer, 71 μl of distilled water, 0.5 μl of reaction solution after PCR reaction, 0.5 μl of EX-Taq DNA polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.)

<PCR反応条件> ステージ1: 変性(94℃、2分) 1サイクル
ステージ2: 変性(94℃、30秒)アニール(52℃、30秒)伸長(72℃、30秒)40サイクル
ステージ3: 伸長(72℃、2分)1サイクル
<PCR reaction conditions> Stage 1: Denaturation (94 ° C., 2 minutes) 1 cycle
Stage 2: Denaturation (94 ° C., 30 seconds) Annealing (52 ° C., 30 seconds) Extension (72 ° C., 30 seconds) 40 cycles Stage 3: Extension (72 ° C., 2 minutes) 1 cycle

得られた約500bpのDNA断片をpGEM-T Easy〔プロメガ(Promega)社製〕にクローニング後、塩基配列を決定した。   The obtained DNA fragment of about 500 bp was cloned into pGEM-T Easy (manufactured by Promega), and the base sequence was determined.

〔イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の完全長遺伝子配列の決定〕
前記DNAの塩基配列をもとにして、インバースPCR法を行うことによって5′側および3‘側の遺伝子断片を増幅し、その塩基配列を決定し、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素遺伝子の全塩基配列を決定した。インバースPCR法については「細胞工学別冊 PCR Tips (秀潤社)」第1章「ベーシックス」1-8「Inverse PCR」61-64項に記載されている。
[Determining the full-length gene sequence of isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase]
Based on the base sequence of the DNA, 5 'and 3' gene fragments are amplified by performing an inverse PCR method, the base sequence is determined, and isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase The entire base sequence of the gene was determined. The inverse PCR method is described in “Cell engineering separate volume PCR Tips (Shujunsha)” Chapter 1 “Basics” 1-8 “Inverse PCR” 61-64.

決定されたイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素をコードするDNAの塩基配列を配列番号7に示す。得られたDNAは全長3054塩基対からなり、1018アミノ酸からなる蛋白質をコードしている。このアミノ酸配列中には、内部アミノ酸配列(配列番号1および2)が見出された。1番目から28番目のアミノ酸までの配列は、シグナル配列であると推測され、本発明の酵素が分泌蛋白であることを示唆している。
29番目のアミノ酸残基から始まると推測される成熟体蛋白質のアミノ酸配列を配列番号10に、該成熟体蛋白質をコードするポリヌクレオチドの塩基配列を配列番号9に示す。
SEQ ID NO: 7 shows the base sequence of the DNA encoding the determined isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase. The obtained DNA has a total length of 3054 base pairs and encodes a protein consisting of 1018 amino acids. An internal amino acid sequence (SEQ ID NOs: 1 and 2) was found in this amino acid sequence. The sequence from the first amino acid to the 28th amino acid is presumed to be a signal sequence, suggesting that the enzyme of the present invention is a secreted protein.
The amino acid sequence of the mature protein presumed to start from the 29th amino acid residue is shown in SEQ ID NO: 10, and the nucleotide sequence of the polynucleotide encoding the mature protein is shown in SEQ ID NO: 9.

本発明はイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有する前記の配列のポリペプチドやそれをコードするヌクレオチドに特に限定されるものではなく、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドからなる更に長いポリペプチドやそれをコードするヌクレオチドを含むものである。   The present invention is not particularly limited to the polypeptide having the above-described sequence having isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity and the nucleotide encoding the same, and has isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity. It includes longer polypeptides consisting of polypeptides and nucleotides that encode them.

実施例3
〈新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の大腸菌での発現プラスミドの構築〉
成熟体のN末端領域アミノ酸配列およびC末端領域アミノ酸配列をコードするDNAの塩基配列をもとに、配列番号11に示すセンス・プライマーと配列番号12に示すアンチセンス・プライマーを作製した。この際、N末端領域側のセンス・プライマーの5’側には、制限酵素Nde I認識配列(catatg)を、C末端領域側のアンチセンス・プライマーの5’側には制限酵素EcoRI認識配列(gaattc)を付加した。制限酵素認識配列のさらに5’側に付加されている複数の塩基は、制限酵素の切断効率を増加させるためのものである。
Example 3
<Construction of an expression plasmid in Escherichia coli for a novel isoprimebellose-producing oligoxyloglucan hydrolase>
Based on the nucleotide sequence of the DNA encoding the N-terminal region amino acid sequence and the C-terminal region amino acid sequence of the mature body, a sense primer shown in SEQ ID NO: 11 and an antisense primer shown in SEQ ID NO: 12 were prepared. At this time, the restriction enzyme Nde I recognition sequence (catatg) is placed on the 5 ′ side of the sense primer on the N-terminal region side, and the restriction enzyme EcoRI recognition sequence (catatg) is placed on the 5 ′ side of the antisense primer on the C-terminal region side. gaattc) was added. The plurality of bases added to the further 5 ′ side of the restriction enzyme recognition sequence is for increasing the restriction enzyme cleavage efficiency.

これらのプライマーとオエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株のゲノムDNAを鋳型として、以下の条件下、GeneAmp PCR system 9700〔アプライド バイオシステムズ(Applied Biosystems)社製〕を用いてPCR反応を行なった。   Using these primers and genomic DNA of Oerskovia sp. Y1 strain as a template, PCR reaction was performed using GeneAmp PCR system 9700 (Applied Biosystems) under the following conditions.

<PCR反応液>5×PrimeSTAR Buffer(タカラバイオ社製)10μl 、dNTP混合液 (それぞれ2.5mmol/l、タカラバイオ社製) 4 μ、10μmol/lセンス・プライマー1μl 、10μmol/lアンチセンス・プライマー1μl 、蒸留水33μl、ゲノムDNA溶液(100μg/ml)0.5μl 、PrimeSTAR HS DNAポリメラーゼ (タカラバイオ社製)0.5μl <PCR reaction solution> 5 × PrimeStar Buffer (manufactured by Takara Bio Inc.) 10 μl, dNTP mixed solution (each 2.5 mmol / l, manufactured by Takara Bio Inc.) 4 μ, 10 μmol / l sense primer 1 μl, 10 μmol / l antisense Primer 1 μl, distilled water 33 μl, genomic DNA solution (100 μg / ml) 0.5 μl, PrimeSTAR HS DNA polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.) 0.5 μl

<PCR反応条件> ステージ1: 変性(98℃、1分) 1サイクル
ステージ2: 変性(98℃、10秒)アニール(55℃、5秒)伸長(72℃、3分)30サイクル
ステージ3: 伸長(72℃、10分)1サイクル
<PCR reaction conditions> Stage 1: Denaturation (98 ° C., 1 minute) 1 cycle
Stage 2: Denaturation (98 ° C, 10 seconds) Annealing (55 ° C, 5 seconds) Extension (72 ° C, 3 minutes) 30 cycles Stage 3: Extension (72 ° C, 10 minutes) 1 cycle

得られた約3kbpのDNA断片を制限酵素Nde I及びEcoRIで切断し、制限酵素Nde I及びEcoRIで切断したpET29a(+)〔ノバジェン(Novagen)社製〕にクローニングした。塩基配列が正しいことを確認した後、大腸菌BL21-CodonPlus (DE3)-RP〔ストラタジーン(STRATAGENE)社製〕に導入した。得られた形質転換体を30μg/mlのカナマイシンと50μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB培地で37℃で振盪培養した。培地にイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシドを添加して生産誘導すると、目的の遺伝子産物は、蛋白質封入体として菌体内に蓄積した。   The obtained DNA fragment of about 3 kbp was cleaved with restriction enzymes Nde I and EcoRI and cloned into pET29a (+) (manufactured by Novagen) cut with restriction enzymes Nde I and EcoRI. After confirming that the nucleotide sequence was correct, it was introduced into E. coli BL21-CodonPlus (DE3) -RP (Stratagene). The obtained transformant was subjected to shaking culture at 37 ° C. in an LB medium containing 30 μg / ml kanamycin and 50 μg / ml chloramphenicol. When production was induced by adding isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside to the medium, the target gene product accumulated in the cells as protein inclusion bodies.

実施例4
〈タンパク質封入体の単離・可溶化・巻き戻し〉
上述のようにして培養した菌体を集菌後、蛋白質抽出キット〔バグバスター(BugBuster)、ノバジェン(Novagen)社製〕を用いて細胞の破砕および蛋白質封入体の精製を行った。精製された蛋白質封入体を、8M尿素-50mMトリス・塩酸-1mMエチレンジアミン四酢酸溶液(pH8.0)に、タンパク質濃度が約1mg/mlになるよう溶解した。
Example 4
<Isolation / solubilization / rewinding of protein inclusion bodies>
After collecting the cells cultured as described above, the cells were disrupted and the protein inclusion bodies were purified using a protein extraction kit (BugBuster, Novagen). The purified protein inclusion body was dissolved in 8M urea-50 mM Tris / hydrochloric acid-1 mM ethylenediaminetetraacetic acid solution (pH 8.0) so that the protein concentration was about 1 mg / ml.

可溶化上清を50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)に透析し、尿素を除去することによって巻き戻しを行った。   The solubilized supernatant was dialyzed against 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) and unwound by removing urea.

得られたポリペプチドのアミノ酸配列を配列番号14に示し、また、該アミノ酸配列に対応する塩基配列を配列番号13に示す。該ポリペプチドは、配列番号10に記載の成熟体ポリペプチドのアミノ酸配列のN末端に、開始コドン由来のメチオニンが付加されているものである。該ポリペプチドのキシログルカンオリゴ糖分解活性について、オリゴキシログルカン7糖を基質として、実施例1と同様に測定した。その結果、蛋白質1mg当たりの活性は32単位であり、その活性様式はオエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株から得られた酵素と同じであった。すなわち、この組み換え酵素は、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有していた。   The amino acid sequence of the obtained polypeptide is shown in SEQ ID NO: 14, and the base sequence corresponding to the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 13. The polypeptide is obtained by adding a methionine derived from an initiation codon to the N-terminus of the amino acid sequence of the mature polypeptide described in SEQ ID NO: 10. The xyloglucan oligosaccharide degrading activity of the polypeptide was measured in the same manner as in Example 1 using oligoxyloglucan heptasaccharide as a substrate. As a result, the activity per 1 mg of protein was 32 units, and the activity pattern was the same as that of the enzyme obtained from Oerskovia sp. Y1 strain. That is, this recombinant enzyme had isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolyzing activity.

これらの結果より、本発明で得られた新規なイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素遺伝子を用いて、組換え酵素を大腸菌を用いて製造出来ることが確認された。   From these results, it was confirmed that the recombinant enzyme can be produced using Escherichia coli using the novel isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase gene obtained in the present invention.

実施例1において得られた精製酵素タンパク質についてSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行った結果を示す写真である。It is a photograph which shows the result of having performed SDS-polyacrylamide gel electrophoresis about the refinement | purification enzyme protein obtained in Example 1. FIG.

Claims (20)

オエルスコヴィア属に属する微生物由来の蛋白質であって、オリゴキシログルカンの非還元末端のグルコース残基のβ-1,4-グルコシド結合を切断し、イソプリメベロースを産生する作用を有する、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素。   A protein derived from a microorganism belonging to the genus Oerskovia, which has the action of cleaving the β-1,4-glucoside bond of the non-reducing end glucose residue of oligoxyloglucan to produce isoprimeverose. Loose-generating oligoxyloglucan hydrolase. 配列番号10に示されるアミノ酸配列を有するポリぺプチド、若しくは該ポリペプチドにおける1個又は数個のアミノ酸残基が欠失、付加、挿入若しくは置換されたアミノ酸配列を有し、かつイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチド。   A polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10, or having an amino acid sequence in which one or several amino acid residues in the polypeptide are deleted, added, inserted or substituted, and isoprimeverose A polypeptide having hydrolytic activity of the produced oligoxyloglucan. N末端にメチオニンが付加された請求項2に記載のポリペプチド。   The polypeptide according to claim 2, wherein methionine is added to the N-terminus. シグナル配列が付加された請求項2に記載のポリペプチド。   The polypeptide according to claim 2, wherein a signal sequence is added. 配列番号8中に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチド、若しくは該ポリペプチドにおける1個又は数個のアミノ酸が欠失、付加、挿入または置換されたアミノ酸配列を有するポリペプチドであって、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドの前駆体となるポリペプチド。   A polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8, or a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids in the polypeptide are deleted, added, inserted or substituted, A polypeptide serving as a precursor of a polypeptide having a hydrolyzing activity of a sulpho-producing oligoxyloglucan. 請求項2〜5のいずれかに記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。   A polynucleotide encoding the polypeptide according to any one of claims 2 to 5. 配列番号9に示される塩基配列を有するポリヌクレオチド、若しくは該ポリヌクレオチドにおける1個又は数個の核酸が欠失、付加、挿入または置換された塩基配列を有するものであって、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドを発現するポリヌクレオチド。   A polynucleotide having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 9, or one or several nucleic acids in the polynucleotide having a nucleotide sequence deleted, added, inserted or substituted, and producing isoprimeverose A polynucleotide expressing a polypeptide having oligoxyloglucan hydrolyzing activity. 開始コドンが付加された請求項7に記載のポリヌクレオチド。   The polynucleotide of claim 7 to which an initiation codon has been added. シグナルペプチド配列に対応する塩基配列が付加された請求項7に記載のポリヌクレオチド。   The polynucleotide according to claim 7, wherein a base sequence corresponding to the signal peptide sequence is added. 配列番号7に示される塩基配列を有するポリヌクレオチド、若しくは該ポリヌクレオチドにおける1個又は数個の核酸が欠失、付加、挿入または置換された塩基配列を有するポリヌクレオチドであって、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するポリペプチドの前駆体を発現するポリヌクレオチド。   A polynucleotide having the base sequence shown in SEQ ID NO: 7, or a polynucleotide having a base sequence in which one or several nucleic acids in the polynucleotide are deleted, added, inserted or substituted, and comprising isoprimeverose A polynucleotide that expresses a precursor of a polypeptide having hydrolytic activity of the produced oligoxyloglucan. 請求項7〜10のいずれかに記載のポリヌクレオチドに対し、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド。   A polynucleotide that hybridizes to the polynucleotide according to any one of claims 7 to 10 under stringent conditions. 請求項7〜11のいずれかに記載のポリヌクレオチドに相同性を有するポリヌクレオチド。   A polynucleotide having homology to the polynucleotide according to any one of claims 7 to 11. 請求項7〜11のいずれかに記載のポリヌクレオチドに縮重するポリヌクレオチド。   A polynucleotide degenerate on the polynucleotide of any one of claims 7-11. 請求項6〜13のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含有することを特徴とする組換えベクター。   A recombinant vector comprising the polynucleotide according to any one of claims 6 to 13. 請求項14に記載の組換えベクターを含むことを特徴とする形質転換体。   A transformant comprising the recombinant vector according to claim 14. 請求項15に記載の形質転換体を培養し、培養物から、組み換えられたポリヌクレオチドに対応するポリペプチドを採取することを特徴とする、ポリペプチドの製造方法。   A method for producing a polypeptide, comprising culturing the transformant according to claim 15 and collecting a polypeptide corresponding to the recombinant polynucleotide from the culture. ポリペプチドが、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解活性を有するものである請求項16に記載のポリペプチドの製造方法。   The method for producing a polypeptide according to claim 16, wherein the polypeptide has an activity to hydrolyze isoprimiverose-producing oligoxyloglucan. オエルスコヴィア属に属する微生物を培地に培養し、培養物から、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素を採取することを特徴とする、イソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の製造方法。   A method for producing an isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase, comprising culturing a microorganism belonging to the genus Oerskovia in a medium and collecting isoprimeverose-producing oligoxyloglucan hydrolase from the culture. オエルスコヴィア属に属する微生物がオエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株(FERM P-21157)である、請求項18に記載のイソプリメベロース生成オリゴキシログルカン加水分解酵素の製造方法。   The method for producing an isoprimiverose-producing oligoxyloglucan hydrolase according to claim 18, wherein the microorganism belonging to the genus Oerskovia is Oerskovia sp. Y1 strain (FERM P-21157). オエルスコヴィア・エスピー(Oerskovia sp.)Y1株(FERM P-21157)。   Oerskovia sp. Y1 strain (FERM P-21157).
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