JP2640958B2 - Hydroxamic acid hydrolase - Google Patents

Hydroxamic acid hydrolase

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JP2640958B2
JP2640958B2 JP63055554A JP5555488A JP2640958B2 JP 2640958 B2 JP2640958 B2 JP 2640958B2 JP 63055554 A JP63055554 A JP 63055554A JP 5555488 A JP5555488 A JP 5555488A JP 2640958 B2 JP2640958 B2 JP 2640958B2
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hydrolase
acid hydrolase
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アミダーゼ活性を有するヒドロキサム酸加
水分解酵素、その製造法並びにその応用に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydroxamic acid hydrolase having amidase activity, a method for producing the same, and an application thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ヒドロキサム酸は、金属イオンとの親和力が強いこ
と、ウレアーゼ等の酵素の阻害剤となることなどから、
最近医薬分野への応用が注目されている。ヒドロキサム
酸の製造方法は、塩基の存在下、無水アルコール中でヒ
ドロキシルアミンと酸塩化物、酸無水分あるいはエステ
ルと加熱反応させることにより行なわれる〔例えば、日
本農化誌,vol.24,291(1949)〕。
Hydroxamic acid has a strong affinity for metal ions, and can be an inhibitor of enzymes such as urease,
Recently, application to the pharmaceutical field has been attracting attention. The method for producing hydroxamic acid is carried out by reacting hydroxylamine with an acid chloride, an acid anhydride or an ester in an anhydrous alcohol in the presence of a base under heating (for example, Nihon Noka Kagaku, vol. 24, 291 (1949)). ].

ヒドロキサム酸の加水分解反応は、金属−ヒドロキサ
ム酸錯体から金属イオンの回収、アシル基、カルボキシ
ル基の保護基としてのヒドロキサム酸官能基の脱着など
応用範囲は広い。従来、このようなヒドロキサム酸の加
水分解反応は、通常、アミドに準じた強塩基性もしく
は、強酸性条件下において加熱するという化学的方法に
よつて行なわれている〔例えば、J.Chem.Soc.(B)(1
971)123〕。
The hydroxamic acid hydrolysis reaction has a wide range of applications such as recovery of metal ions from metal-hydroxamic acid complexes and desorption of hydroxamic acid functional groups as protecting groups for acyl groups and carboxyl groups. Conventionally, such a hydrolysis reaction of hydroxamic acid is usually carried out by a chemical method of heating under strongly basic or strongly acidic conditions similar to amides (for example, J. Chem. Soc. . (B) (1
971) 123].

一方、酵素的手法によるヒドロキサム酸の加水分解反
応は、リパーゼの作用を利用する動物肝臓の破砕抽出液
〔Biochim.Biopys.Acta.vol.4,301(1950)〕、反芻動
物の胃内微生物無細胞抽出液〔J.Dairy Sci.,vol.66,23
37(1983)〕を用いた報告がある。またアセトアミドと
ヒドロキシルアミンをアミダーゼの共存下に反応させる
とアセトヒドロキサム酸を生成するという報告がある
〔Biochem.J.,vol.95,24C(1965)〕。ところでアミダ
ーゼは一般にヒドロキサム酸の加水分解反応を触媒せ
ず、ヒドロキサム酸がアミダーゼの加水分解反応の基質
となるという報告は、現在までになされていない。
On the other hand, the hydrolysis reaction of hydroxamic acid by the enzymatic method is based on the cell-free extraction of crushed extract of animal liver using the action of lipase [Biochim. Biopys. Acta. Liquid (J. Dairy Sci., Vol. 66, 23
37 (1983)]. There is also a report that acetohydroxamic acid is produced when acetamide and hydroxylamine are reacted in the presence of an amidase [Biochem. J., vol. 95, 24C (1965)]. By the way, amidase generally does not catalyze the hydrolysis reaction of hydroxamic acid, and no report has been made so far that hydroxamic acid serves as a substrate for the hydrolysis reaction of amidase.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記したようにヒドロキサム酸の化学的加水分解方法
は、多数提案されているが、このような方法では反応条
件が過酷であり、色、においがつくうえ、生成物と副生
成物との分離に複雑な処理を要し、工業的大量生産、大
量処理を考えた場合、実用化し得るものではない。
As described above, a number of methods for chemically hydrolyzing hydroxamic acid have been proposed, but in such a method, the reaction conditions are severe, the color and smell are increased, and the separation of products and by-products is difficult. When complicated processing is required and industrial mass production and mass processing are considered, it cannot be put to practical use.

一方、酵素的手法、すなわちリパーゼによるヒドロキ
サム酸の加水分解反応は、温和な条件で可能であるが、
かかるリパーゼは動物由来であることから入手に問題が
あつた。
On the other hand, the enzymatic method, that is, the hydrolysis reaction of hydroxamic acid by lipase is possible under mild conditions,
Such a lipase has a problem in obtaining since it is derived from animals.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

このような現状に鑑み本発明者らは、ヒドロキサム酸
加水分解酵素を微生物の培養物中から見い出すことを目
的として、アセトヒドロキサム酸を単一窒素源とする培
地を用いてアセトヒドロキサム酸資化能を有する微生物
をスクリーニングしたところ、一定の酵母中にヒドロキ
サム酸資化能を有するものが存在し、該酵母から採取さ
れた酵素は優れたヒドロキサム酸化水分解能を有する全
く新しいタイプの酵素であることを見い出し、本発明を
完成した。
In view of the above situation, the present inventors aimed at finding hydroxamic acid hydrolase from a culture of a microorganism and used the medium containing acetohydroxamic acid as a single nitrogen source to assimilate acetohydroxamic acid. When screening for microorganisms having the following, it was found that certain yeasts have the ability to assimilate hydroxamic acid, and that the enzymes collected from the yeasts are completely new types of enzymes having excellent hydroxamic oxidizing water decomposing ability. We have found and completed the present invention.

次の理化学的性質を有するヒドロキサム酸加水分解酵
素、アミダーゼ活性を有するヒドロキサム酸の製造法並
びにこの酵素を用いるカルボン酸類およびヒドロキサム
酸の製造法を提供するものである。
It is intended to provide a method for producing hydroxamic acid hydrolase having the following physicochemical properties, a method for producing hydroxamic acid having amidase activity, and a method for producing carboxylic acids and hydroxamic acid using the enzyme.

<理化学的性質> 作用 −CO−N結合を切断し、ヒドロキサム酸を加水分解
する。
<Physicochemical properties> Action-Breaks CO-N bond and hydrolyzes hydroxamic acid.

基質特異性 脂肪族ヒドロキサメート、芳香族ヒドロキサメート、
アミノ酸ヒドロキサメートおよび酸アミドを加水分解す
る。
Substrate specificity aliphatic hydroxamate, aromatic hydroxamate,
Hydrolyze amino acid hydroxamates and acid amides.

オリーブ油、トリブチリンを加水分解しない。 Does not hydrolyze olive oil and tributyrin.

至適pH及び安定pHの範囲 至適pH 約8〜9 安定pH範囲 約6.5〜9.0 作用適温の範囲 約10〜40℃、好ましくは25〜35℃ 失活の条件 pH10以上で失活。 Optimum pH range and stable pH range Optimum pH Approx. 8-9 Stable pH range Approx. 6.5-9.0 Optimum temperature range for action Approx. 10-40 ° C, preferably 25-35 ° C Deactivation conditions Deactivated at pH 10 or higher.

温度45℃以上で失活。 Deactivated at temperatures above 45 ° C.

保存安定性 −20℃で60日以上安定。 Storage stability Stable at -20 ° C for more than 60 days.

分子量 115,000〔HPLC(TSK G−3000 SW)〕 65,500〔SDS−PAGE〕サブユニット プロテアーゼ活性(カゼイン分解能)、リパーゼ活
性がない。
Molecular weight 115,000 [HPLC (TSK G-3000 SW)] 65,500 [SDS-PAGE] subunit Protease activity (casein resolution), no lipase activity.

本発明のヒドロキサム酸加水分解酵素は、例えばロド
トルラ属に属するヒドロキサム酸加水分解酵素生産菌を
培養し、該培養物よりアミダーゼ活性を有するヒドロキ
サム酸加水分解酵素を採取することにより製造される。
The hydroxamic acid hydrolase of the present invention is produced, for example, by culturing a hydroxamic acid hydrolase producing bacterium belonging to the genus Rhodotorula, and collecting a hydroxamic acid hydrolase having amidase activity from the culture.

本発明に使用されるヒドロキサム酸加水分解酵素生産
菌としては、ロドトルラ属に属する酵母であつて、ヒド
ロキサム酸加水分解酵素生産能を有すれば特に制限され
ないが、特にロドトルラ グラミニス(Rhodotorula gr
aminis)がその生産能の点から好ましい。かかる微生物
としては、IFO−0190、IFO−1422、ATCC16727、ATCC167
28、ATCC16729、ATCC16730、NRRL Y−2474、NRRL Y−
5791、CBS2826、CBS3043、CBS4698、CBS5016、CBS571
1、CBS5778等として種々の機関より入手し得る既知の微
生物が挙げられるが、更に本発明者らが土壌より分離し
た菌株ロドトルラ グラミニスKSM−18が挙げられる。
The hydroxamic acid hydrolase-producing bacterium used in the present invention is a yeast belonging to the genus Rhodotorula, and is not particularly limited as long as it has a hydroxamic acid hydrolase-producing ability. Particularly, Rhodotorula grinis is used.
aminis) are preferred in terms of their productivity. Such microorganisms include IFO-0190, IFO-1422, ATCC16727, ATCC167
28, ATCC16729, ATCC16730, NRRL Y-2474, NRRL Y-
5791, CBS2826, CBS3043, CBS4698, CBS5016, CBS571
1, CBS5778 and the like include known microorganisms that can be obtained from various organizations, and further include strain Rhodotorula graminis KSM-18 isolated from soil by the present inventors.

ロドトルラ グラミニスKSM−18の菌学的性質は次の
通りである。
The mycological properties of Rhodotorula graminis KSM-18 are as follows.

(1) 各培地における生育状態 MY液体培地……良好,出芽によつて増殖 MY寒天培地……良好,出芽によつて増殖 (2) 子のう胞子の形成……無し (3) 射出胞子の形成……無し (4) 各生理学的性質 最適生育条件 pH7 温度 28℃(25℃より28℃で好適) 生育範囲 pH5よりpH8の間 温度 30℃以下 硝酸塩の同化 + 尿素の分解 + カロチノイドの生成 + 顕著な有機酸の生成 − デンプン様物質の生成 − (5) 炭素源の同化性 D−アラビノース + L−アラビノース + D−リボース + D−キシロース + D−グルコース + 醗酵性 − D−ガラクトース + L−ラムノース − L−ソルボース + 麦芽糖 + ショ糖 + 乳 糖− メリビオース − セロビオース + トレハロース + ラフイノース + メレジトース − α−メチル−D−グルコシド − アルブチン(又はエスクリン) + 可溶性デンプン − イヌリン − エタノール + D−マンニツト + グリセリン + DL−乳酸塩 − コハク酸塩 + クエン酸塩 + 以上の菌学的性質が「Yeast:Characteris−tics and
ideutification;Cambridge University Press」に記載
される既知のロドトルラ グラミニスの特徴的な菌学的
性質と一致することにより、本菌株はロドトルラ ダラ
ミニスに属するものと判断される。そして、上記性質を
もとに検索したところ、本菌株は従来知られていない新
規なものであり、ロドトルラグラミニス KSM−18と命
名し、通商産業商工業技術院微生物工業研究所に微工研
菌寄第9928号として寄託した。
(1) Growth status in each medium MY liquid medium: good, proliferates by budding MY agar medium: good, proliferates by budding (2) Ascospore formation: none (3) Ejection spore formation …… None (4) Physiological properties Optimal growth conditions pH7 Temperature 28 ° C (preferably 25 ° C to 28 ° C) Growth range pH5 to pH8 Temperature 30 ° C or less Nitrate assimilation + Urea decomposition + Carotenoid generation + Remarkable Production of organic acids-Production of starch-like substances-(5) Carbon source assimilation D-arabinose + L-arabinose + D-ribose + D-xylose + D-glucose + fermentability-D-galactose + L-rhamnose -L-sorbose + maltose + sucrose + lactose-melibiose-cellobiose + trehalose + raffinose + melezitose-α-methyl-D-glucoside-al Chin (or esculin) + soluble starch - inulin - ethanol + D-Man'nitsuto + glycerin + DL-lactate - succinate + Citrate + or mycological properties "Yeast: Characteris-tics and
This strain is determined to belong to Rhodotorula dalaminis in accordance with the known mycological properties of Rhodotorula graminis described in "Idutification; Cambridge University Press". When the strain was searched on the basis of the above properties, the strain was a novel one that had not been known before, and was named Rhodotorla glaminis KSM-18. Deposited as Kenken No. 9928.

次に本発明のヒドロキサム酸加水分解酵素の製造にお
ける菌株の培養について説明する。
Next, the cultivation of the strain in the production of the hydroxamic acid hydrolase of the present invention will be described.

栄養培地としては、資化しうる炭素源、窒素源、無機
物などを適当に含有する限り、合成培地、半合成培地あ
るいは天然培地のいずれでも使用可能である。
As the nutrient medium, any of a synthetic medium, a semi-synthetic medium, and a natural medium can be used as long as the medium appropriately contains assimilable carbon sources, nitrogen sources, inorganic substances, and the like.

炭素源としては、ヒドロキサム酸加水分解酵素を生産
するものであれば特に制限されないが、グルコース、フ
ラクトース等の単糖類、ラクトース、マルトース等の二
糖類、ピルビン酸等を単独または組み合せて用いるのが
好ましく、就中グルコースが特に好ましい。その濃度は
0.5〜5.0重量%(以下単に%で示す)、特に1.0〜3.0%
が好ましい。
The carbon source is not particularly limited as long as it produces hydroxamic acid hydrolase, but is preferably used alone or in combination with glucose, monosaccharides such as fructose, lactose, disaccharides such as maltose, and pyruvic acid. , Especially glucose, is particularly preferred. Its concentration is
0.5-5.0% by weight (hereinafter simply indicated as%), especially 1.0-3.0%
Is preferred.

窒素源としては、無機及び有機窒素源が広い範囲で用
いられ、例えばヒドロキシルアミン、硫酸アンモニウ
ム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナト
リウム、プロテオース・ペプトン、カザミノ酸、ポリペ
プチン、カゼイン、大豆加水分解物、キナコ、各種アミ
ノ酸混合物、ミート・エキス、イースト・エキス、NZア
ミン、ヒドロキシ尿素等が単独または組み合せて用いら
れる。就中、無機窒素源としてヒドロキシルアミン、有
機窒素源としてイースト・エキス、ミート・エキス等が
好ましい。特にヒドロキシルアミンを用いた場合、本発
明の酵素の生産量は著明に向上する。ヒドロキシルアミ
ンの濃度は、0.05〜0.4%、特に0.2%程度が好ましい。
窒素源としてヒドロキシルアミンを用いるのは、一般の
酵母の培養においては、きわめて特異であり、特徴的で
ある。
As the nitrogen source, inorganic and organic nitrogen sources are used in a wide range. , Various amino acid mixtures, meat extract, yeast extract, NZ amine, hydroxyurea and the like are used alone or in combination. Among them, hydroxylamine is preferably used as an inorganic nitrogen source, and yeast extract, meat extract and the like are preferably used as an organic nitrogen source. Particularly when hydroxylamine is used, the production of the enzyme of the present invention is remarkably improved. The concentration of hydroxylamine is preferably 0.05 to 0.4%, particularly preferably about 0.2%.
The use of hydroxylamine as a nitrogen source is very specific and characteristic in general yeast culture.

また培地にアセトヒドロキサム酸を0.1〜0.5%の濃度
となるように添加することにより、酵素の生産量は著し
く向上する。また培地のpHは約5.0〜8.0、特に6.5〜7.5
が好ましい。
By adding acetohydroxamic acid to the medium to a concentration of 0.1 to 0.5%, the production of the enzyme is remarkably improved. The pH of the medium is about 5.0 to 8.0, especially 6.5 to 7.5.
Is preferred.

培養法としては、一般の酵母の培養法が採用される
が、液体培養法、特に深部撹拌培養法が好ましい。培養
は好気的な条件下、25〜30℃、特に27〜28℃の温度で行
なうのが好ましい。培養時間は2〜10日で可能である
が、生産酵素量は3〜4日目が最高となる。
As a culture method, a general yeast culture method is employed, but a liquid culture method, particularly a deep stirring culture method, is preferable. The cultivation is preferably performed under aerobic conditions at a temperature of 25 to 30 ° C, particularly 27 to 28 ° C. The cultivation time can be 2 to 10 days, but the amount of the produced enzyme is highest on the 3rd to 4th days.

培養物から本発明の酵素を採取するには、例えば菌体
を超音波等により破砕し、遠心分離すればよい。さらに
必要に応じて硫安分画30〜60%のフラクシヨンを陰イオ
ン交換樹脂、たとえばDEAE−セフアセル(フアルマシ
ア)、疎水性樹脂、たとえばフエニルセフアロース(フ
アルマシア)、ゲルろ過各カラムをそれぞれ1回もしく
は2回以上通すことにより精製し、電気泳動的に単一と
することができる。
In order to collect the enzyme of the present invention from the culture, for example, the cells may be disrupted by ultrasonic waves or the like and centrifuged. Further, if necessary, a fraction of 30 to 60% of ammonium sulfate fraction may be added to an anion exchange resin such as DEAE-Sephacel (Pharmacia), a hydrophobic resin such as phenylsepharose (Pharmacia), gel filtration once or each column. It can be purified by passing it twice or more to make it electrophoretic single.

前記理化学的性質〜の他に次の理化学的性質を
有する。
It has the following physicochemical properties in addition to the above physicochemical properties.

<理化学的性質> 力価の測定法 アセトヒドロキサム酸5.0mg/mlのpH7.0、0.1Mのリン
酸カリウム緩衝液に酵素を加え、30℃で反応させる。こ
のとき生成するヒドロキシルアミンを、W.E.Mageeらに
よって報告されている8−ヒドロキシキノリンによる呈
色定量法〔Am.J.Bot.,vol.41,777(1954)〕によって定
量する。1μmolのヒドロキシルアミンを1分間に生成
する酵素量を1ユニットとする。
<Physical and chemical properties> Method for measuring titer Enzyme is added to a 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 7.0, 5.0 mg / ml acetohydroxamic acid) and reacted at 30 ° C. The hydroxylamine formed at this time is quantified by a colorimetric method using 8-hydroxyquinoline [Am. J. Bot., Vol. 41, 777 (1954)] reported by WEMagee et al. The amount of the enzyme that produces 1 μmol of hydroxylamine in one minute is defined as one unit.

以上の性質から本発明の酵素は、ヒドロキサム酸加水
分解活性およびアミダーゼ活性を有する。従来、アミダ
ーゼの中に、ヒドロキサム酸加水分解活性を有する酵素
は知られておらず、本発明酵素は新規なものである。
From the above properties, the enzyme of the present invention has hydroxamic acid hydrolysis activity and amidase activity. Conventionally, among the amidases, an enzyme having hydroxamic acid hydrolysis activity has not been known, and the enzyme of the present invention is novel.

ヒドロキサム酸に本発明酵素を作用させれば、カルボ
ン酸類を製造することができる。
Carboxylic acids can be produced by reacting the enzyme of the present invention with hydroxamic acid.

この加水分解反応に使用する酵素は、精製品である必
要はなく、部品精製品あるいはロドトルラ属に属するヒ
ドロキサム酸加水分解酵素生産菌の休止菌体であつても
よい。また本発明酵素は、広い範囲のヒドロキサム酸を
加水分解する能力を有するので、用いるヒドロキサム酸
は特に制限されないが、特に次の一般式(I) 〔式中、Rは置換基を有していてもよい脂肪族基もしく
は芳香族基を、またはRCOとしてアミノ酸残基を示す〕 で表わされるものが好ましい。さらに一般式(I)中の
基Rの好ましい例としては炭素数1〜23のアルキル基も
しくはアルケニル基、アリル基またはニコチン酸残基等
の複素環残基が挙げられ、アミノ酸の例としてはアラニ
ン、アルギニン、グリシン、ビスチジン、ロイシン、リ
ジン、メチオニン、フエニルアラニン、セリン、トリプ
トフアン、チロシン、α−アミノ−n−酪酸、α−アミ
ノイソ酪酸、ノルロイシン、ノルバリン等が挙げられ
る。
The enzyme used in the hydrolysis reaction need not be a purified product, but may be a purified product of a part or a quiescent cell of a hydroxamic acid hydrolase-producing bacterium belonging to the genus Rhodotorula. Since the enzyme of the present invention has the ability to hydrolyze a wide range of hydroxamic acids, the hydroxamic acid to be used is not particularly limited, but the following general formula (I) [Wherein, R represents an aliphatic group or an aromatic group which may have a substituent, or an amino acid residue as RCO]. Further, preferred examples of the group R in the general formula (I) include an alkyl group or alkenyl group having 1 to 23 carbon atoms, an allyl group, and a heterocyclic residue such as a nicotinic acid residue. Arginine, glycine, bistidine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, serine, tryptophan, tyrosine, α-amino-n-butyric acid, α-aminoisobutyric acid, norleucine, norvaline and the like.

加水分解反応は、pH6〜10の緩衝液中、0〜30℃の温
度で行なうのが好ましい。かかる反応により、原料とし
て用いたヒドロキサム酸に対応する各種カルボン酸類が
得られる。
The hydrolysis reaction is preferably performed in a buffer having a pH of 6 to 10 at a temperature of 0 to 30 ° C. By such a reaction, various carboxylic acids corresponding to the hydroxamic acid used as the raw material are obtained.

また本発明の酵素を用いてヒドロキシルアミンとカル
ボン酸類とからヒドロキサム酸を製造することができ
る。本発明の酵素は加水分解酵素であり、一般に水中反
応では平衡が加水分解側にかたよつていると考えられる
ため、この合成反応は不利である。しかしながら、目的
物であるヒドロキサム酸が水に難溶である場合には、ヒ
ドロキサム酸は生成と同時に析出し、反応系外にでるこ
とから、カルボン酸類からヒドロキサム酸への反応が進
行する。例えばカルボン酸類として長鎖カルボン酸塩を
用いれば、対応する長鎖ヒドロキサム酸が水に難溶であ
るため反応は容易に進行する。かかる反応は本発明酵素
が失活しない条件、例えばpH6〜10の緩衝液中で0〜30
℃の温度で行なうのが好ましい。
Hydroxamic acid can be produced from hydroxylamine and carboxylic acids using the enzyme of the present invention. The enzyme of the present invention is a hydrolase, and this synthesis reaction is disadvantageous because the equilibrium is generally considered to be on the hydrolysis side in an aqueous reaction. However, when the target hydroxamic acid is hardly soluble in water, the hydroxamic acid is precipitated at the same time as the generation and goes out of the reaction system, so that the reaction from the carboxylic acids to the hydroxamic acid proceeds. For example, when a long-chain carboxylate is used as the carboxylic acid, the reaction proceeds easily because the corresponding long-chain hydroxamic acid is hardly soluble in water. Such a reaction is carried out under conditions in which the enzyme of the present invention is not inactivated, for example, 0 to 30 in a buffer solution of pH 6 to 10.
It is preferably carried out at a temperature of ° C.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の酵素は優れたヒドロキサム酸加水分解活性を
有する。従つて、従来、化学的手段によつて行なわれて
いたヒドロキサム酸の加水分解及び合成法が過酷であ
り、副生成物が生じる事により、反応後の分離処理が複
雑であるのに対し、本発明の酵素を用いる方法において
は、温和な条件下で、副生成物の生成をおさえる事が可
能であり、複雑な分離操作を必要とせず、有利にカルボ
ン酸類を製造することができる。また、カルボン酸類と
ヒドロキシルアミンとから温和な条件でヒドロキサム酸
の製造もすることができる。
The enzyme of the present invention has excellent hydroxamic acid hydrolysis activity. Therefore, the hydrolysis and synthesis of hydroxamic acid, which has been conventionally performed by chemical means, is severe, and the separation treatment after the reaction is complicated by the generation of by-products. In the method using the enzyme of the present invention, the generation of by-products can be suppressed under mild conditions, a complicated separation operation is not required, and carboxylic acids can be advantageously produced. Hydroxamic acid can also be produced under mild conditions from carboxylic acids and hydroxylamine.

〔実施例〕〔Example〕

次に実施例を挙げて本発明を説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1 グルコース30g、K2HPO4 5g、アセトヒドロキサム酸2
g、ヒドロキシルアミン塩酸塩2g、Nacl 1g、MgSO4・7H2
O 0.2g、イースト・エキス0.05gを水道水1000mlに溶解
し、水酸化ナトリウム水溶液でpH7.0に調整した後、分
注し、オートクレーブにより滅菌を行ない液体培地とす
る。
Example 1 30 g glucose, 5 g K 2 HPO 4 , acetohydroxamic acid 2
g, hydroxylamine hydrochloride 2g, Nacl 1g, MgSO 4 · 7H 2
0.2 g of O and 0.05 g of yeast extract are dissolved in 1000 ml of tap water, adjusted to pH 7.0 with an aqueous sodium hydroxide solution, dispensed, and sterilized by an autoclave to obtain a liquid medium.

培養は、上記培地5mlに対し、スラントよりロドトル
ラ グラミニス KSM−18 1白金耳を植菌し、2日
間、28℃において前培養を行なつた後、同様の培地500m
lに仕込み、28℃において、3日間の振とう培養を行な
う。生育度はOD610で測定した結果、3日間培養で8.0に
達し、4日目以降大きな増殖はみられなかつた。
For the culture, 5 ml of the above medium was inoculated with 1 loopful of Rhodotorula graminis KSM-18 from the slant, and pre-cultured at 28 ° C for 2 days.
and shake culture at 28 ° C. for 3 days. As a result of measuring the degree of growth at OD 610 , the culture reached 8.0 after 3 days of culture, and no significant proliferation was observed after 4 days.

3日間培養した菌体を10000rpmの回転数で遠心分離
(日立,SCR20B)し、超音波破砕(久保田INSONATOR201
M)を15分間行なつた後、上清を遠心分離(10000rpm,15
分)し、粗酵素液として得た。
The cells cultured for 3 days are centrifuged at 10,000 rpm (Hitachi, SCR20B) and sonicated (Kubota INSONATOR201)
M) for 15 minutes, and then centrifuged the supernatant (10000 rpm, 15 minutes).
Min) to obtain a crude enzyme solution.

酵素活性は、休止菌体でも示すが、無細胞抽出粗酵素
液で測定した。この結果500mlの培養液より、11.3ユニ
ツトのヒドロキサム酸加水分解酵素を得た。
The enzymatic activity was measured using a cell-free extracted crude enzyme solution, which is also shown for resting cells. As a result, 11.3 units of hydroxamic acid hydrolase were obtained from 500 ml of the culture solution.

実施例2 実施例1と同様の条件で、窒素源を種々変化させてヒ
ドロキサム酸加水分解酵素の生産性を検討した。その結
果を第1表に示す。
Example 2 Under the same conditions as in Example 1, the productivity of hydroxamic acid hydrolase was examined by variously changing the nitrogen source. Table 1 shows the results.

実施例3 アセトヒドロキサム酸5.0mg(0.07mmol)を0.025ユニ
ツトのヒドロキサム酸加水分解酵素(実施例1で得たも
の,無細胞抽出粗酵素液を使用,以下同じ)存在下、pH
8.0、0.1Mのトリス塩酸緩衝液1mlに溶解し、30℃で8時
間、振とう反応した。反応後、8−ヒドロキシキノリン
によるヒドロキシルアミン呈色反応により1.34mgのヒド
ロキシルアミンを検出し、さらにODS逆相カラムを用い
た高速液体クロマトグラフイーにより、1.71mgの酢酸を
検出した。分解率は、61.0%であつた。
Example 3 A solution of 5.0 mg (0.07 mmol) of acetohydroxamic acid in the presence of 0.025 units of a hydroxamic acid hydrolase (obtained in Example 1, using a cell-free extracted crude enzyme solution, the same applies hereinafter) was used to adjust pH.
It was dissolved in 1 ml of 8.0 and 0.1 M Tris-HCl buffer and shaken at 30 ° C. for 8 hours. After the reaction, 1.34 mg of hydroxylamine was detected by a hydroxylamine color reaction with 8-hydroxyquinoline, and 1.71 mg of acetic acid was detected by high performance liquid chromatography using an ODS reverse phase column. The decomposition rate was 61.0%.

実施例4 ブチルヒドロキサム酸8.0mg(0.08mmol)を0.05ユニ
ツトのヒドロキサム酸加水分解酵素存在下、pH8.0、0.1
Mのトリス塩酸緩衝液1mlに溶解し、30℃で8時間、振と
う反応させた後、8−ヒドロキシルキノリン法により1.
49mgのヒドロキシルアミンを検出した。分解率は、58.0
%であつた。
Example 4 8.0 mg (0.08 mmol) of butylhydroxamic acid was added at pH 8.0 and 0.1 in the presence of 0.05 units of hydroxamic acid hydrolase.
M was dissolved in 1 ml of Tris-HCl buffer, and the mixture was shaken at 30 ° C. for 8 hours.
49 mg of hydroxylamine was detected. Decomposition rate is 58.0
%.

実施例5〜8 実施例3または4と同様にして種々のヒドロキサム酸
を加水分解した。その結果を第2表に示す。なお、第2
表には実施例3、4の結果も併せて記載した。
Examples 5 to 8 Various hydroxamic acids were hydrolyzed in the same manner as in Example 3 or 4. Table 2 shows the results. The second
The table also shows the results of Examples 3 and 4.

実施例9 ヒドロキシルアミン塩酸塩695mg(10mmol)とミリス
チン酸ナトリウム1.25g(5mmol)を0.05ユニツトのヒド
ロキサム酸加水分解酵素存在下、pH8.0、0.1Mトリス塩
酸緩衝液20mlに分散させ30℃で48時間反応した。反応
後、酸性としシリカゲル(和光ゲルC−200)カラムを
用い、クロロホルム/エタノール(95:5)の溶媒で分離
し、60mg(0.25mmol)のミリスチン酸ヒドロキサメート
を得た。収率は5%であつた。
Example 9 695 mg (10 mmol) of hydroxylamine hydrochloride and 1.25 g (5 mmol) of sodium myristate were dispersed in 20 ml of a 0.1 M Tris-HCl buffer at pH 8.0 in the presence of 0.05 units of hydroxamic acid hydrolase, and dispersed at 30 ° C. for 48 hours. Reacted for hours. After the reaction, the mixture was acidified and separated with a chloroform / ethanol (95: 5) solvent using a silica gel (Wako gel C-200) column to obtain 60 mg (0.25 mmol) of myristic acid hydroxamate. The yield was 5%.

実施例10 実施例3または4と同様にして、種々のヒドロキサム
酸、酸アミドを用いて基質特異性を検討した。その結果
を第3表に示す。
Example 10 In the same manner as in Example 3 or 4, substrate specificity was examined using various hydroxamic acids and acid amides. Table 3 shows the results.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】次の理化学的性質を有するヒドロキサム酸
加水分解酵素。 作用 −CO−N結合を切断し、ヒドロキサム酸を加水分解す
る。 基質特異性 脂肪族ヒドロキサメート、芳香族ヒドロキサメート、ア
ミノ酸ヒドロキサメートおよび酸アミドを加水分解す
る。 オリーブ油、トリブチリンを加水分解しない。 至適pH及び安定pHの範囲 至適pH 約8〜9 安定pH範囲 約6.5〜9.0 作用適温の範囲 約10〜40℃、好ましくは25〜35℃ 失活の条件 pH10以上で失活。 温度45℃以上で失活。 保存安定性 −20℃で60日以上安定。 分子量 115,000〔HPLC(TSK G−3000 SW)〕 65,000〔SDS−PAGE〕サブユニット プロテアーゼ活性(カゼイン分解能)、リパーゼ活
性がない。
1. A hydroxamic acid hydrolase having the following physicochemical properties. Action-Breaks CO-N bond and hydrolyzes hydroxamic acid. Substrate specificity Hydrolyzes aliphatic hydroxamates, aromatic hydroxamates, amino acid hydroxamates and acid amides. Does not hydrolyze olive oil and tributyrin. Optimum pH range and stable pH range Optimum pH Approx. 8-9 Stable pH range Approx. 6.5-9.0 Optimum temperature range for action Approx. 10-40 ° C, preferably 25-35 ° C Inactivation conditions Deactivated at temperatures above 45 ° C. Storage stability Stable at -20 ° C for more than 60 days. Molecular weight 115,000 [HPLC (TSK G-3000 SW)] 65,000 [SDS-PAGE] subunit No protease activity (casein resolution), no lipase activity.
【請求項2】ロドトルラ属に属するヒドロキサム酸加水
分解酵素生産菌を培養し、該培養物よりヒドロキサム酸
加水分解酵素を採取することを特徴とする、アミダーゼ
活性を有するヒドロキサム酸加水分解酵素の製造法。
2. A method for producing a hydroxamic acid hydrolase having amidase activity, which comprises culturing a hydroxamic acid hydrolase producing bacterium belonging to the genus Rhodotorula and collecting the hydroxamic acid hydrolase from the culture. .
【請求項3】培養がアセトヒドロキサム酸含有培地で行
なわれるものである請求項第2項記載のアミダーゼ活性
を有するヒドロキサム酸加水分解酵素の製造法。
3. The method for producing a hydroxamic acid hydrolase having an amidase activity according to claim 2, wherein the culturing is performed in a medium containing acetohydroxamic acid.
【請求項4】ヒドロキサム酸に、ロドトルラ属に属する
ヒドロキサム酸加水分解酵素生産菌によって生産された
アミダーゼ活性を有するヒドロキサム酸加水分解酵素を
作用させることを特徴とする、カルボン酸類の製造法。
4. A method for producing carboxylic acids, wherein a hydroxamic acid hydrolase having an amidase activity produced by a hydroxamic acid hydrolase-producing bacterium belonging to the genus Rhodotorula is allowed to act on hydroxamic acid.
【請求項5】カルボン酸類とヒドロキシルアミンを、ロ
ドトルラ属に属するヒドロキサム酸加水分解酵素生産菌
によって生産されたアミダーゼ活性を有するヒドロキサ
ム酸加水分解酵素の存在下に反応させることを特徴とす
るヒドロキサム酸の製造法。
5. A method for producing a hydroxamic acid, comprising reacting a carboxylic acid with hydroxylamine in the presence of a hydroxamic acid hydrolase having an amidase activity produced by a hydroxamic acid hydrolase-producing bacterium belonging to the genus Rhodotorula. Manufacturing method.
【請求項6】ロドトルラ グラミニス(Rhodotorula gr
aminis)KSM−18と命名され、FERM P−9928号として
寄託されたヒドロキサム酸加水分解酵素生産菌。
6. Rhodotorula grinis (6)
aminis) A hydroxamic acid hydrolase-producing bacterium named KSM-18 and deposited as FERM P-9928.
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