JP2768473B2 - Method for producing NADH oxidase - Google Patents

Method for producing NADH oxidase

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JP2768473B2
JP2768473B2 JP25737488A JP25737488A JP2768473B2 JP 2768473 B2 JP2768473 B2 JP 2768473B2 JP 25737488 A JP25737488 A JP 25737488A JP 25737488 A JP25737488 A JP 25737488A JP 2768473 B2 JP2768473 B2 JP 2768473B2
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nadh
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ド(以下、NADHと略す)を酸化して過酸化水素又は水を
生成する酵素反応に関与するNADHオキシダーゼを微生物
を用いて製造する方法に関するものであり、本発明の方
法によれば、活性の安定なNADHオキシダーゼを効率よく
製造することができる。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for oxidizing reduced nicotinamide adenine dinucleotide (hereinafter, abbreviated as NADH) to produce a hydrogen peroxide or water by using NADH oxidase which is involved in an enzymatic reaction. The present invention relates to a method for producing NADH oxidase having a stable activity according to the method of the present invention.

ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(以下、NAD
と略す)は、生体内で行われる種々の脱水素酵素反応の
補酵素であり、それらの酵素の中には工業的に有用な光
学活性化合物、反応中間体等の製造に好適に用いうるも
のが少なくない。目的とする酵素を反応素子として酵素
リアクターに用いる場合、反応当量のNADを使用するこ
とは高価なNADを使い捨てにすることになり実用的方法
とはなりえない。従って、反応系に投入するNAD量を反
応当量より減少し、生成したNADHを系内で再生する必要
がある。再生方法としては酵素的方法及び化学的方法が
知られているが、種々の欠点を有している[ジヤーナル
・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテイー(Journa
l of American Chemical Society)、107巻、第6999−7
008ページ、1985年等参照]。例えば、再生反応速度の
低さ、再生応用に用いた基質−生成物と目的反応の生成
物の分離、再生反応基質の価格等の問題がある。これら
の問題のいくつかは分子状酸素を直接の電子受容体とし
てNADHを酸化することにより解決することができる。NA
DHオキシダーゼはNADHを分子状酸素を用いて酸化しNAD
を再生するのに有用な酵素である。
Nicotinamide adenine dinucleotide (hereinafter, NAD
Are abbreviated as coenzymes for various dehydrogenase reactions performed in vivo, and among these enzymes, those which can be suitably used for the production of industrially useful optically active compounds, reaction intermediates, etc. Not a few. When the target enzyme is used as a reaction element in an enzyme reactor, using a reaction equivalent of NAD disposes of expensive NAD and cannot be a practical method. Therefore, it is necessary to reduce the amount of NAD fed into the reaction system from the reaction equivalent, and to regenerate the generated NADH in the system. Enzymatic and chemical methods are known as regeneration methods, but have various disadvantages [Journa of American Chemical Society (Journa).
l of American Chemical Society), 107, 6999-7
008, 1985). For example, there are problems such as a low rate of the regeneration reaction, separation of the substrate-product used in the regeneration application from the product of the target reaction, and the price of the regeneration reaction substrate. Some of these problems can be solved by oxidizing NADH using molecular oxygen as a direct electron acceptor. NA
DH oxidase oxidizes NADH using molecular oxygen to produce NAD
It is a useful enzyme to regenerate.

従来の技術 従来より分子状酵素を電子受容体としてNADHを酸化す
るNADHオキシダーゼとしては、ラクトバチルス・プラン
タラム(Lactobacillus plantarum)由来のもの[アグ
リカルチユラル・アンド・バイオロジカル・ケミストリ
ー(Agricaltural and Biological Chemistry)25巻、
第876ページ、1961年]、ストレプトコッカス・フアエ
カリス(Streptococcus faecalis)由来のもの[ジヤー
ナル・オブ・パイオロジカル・ケミストリー(Jouranl
of Biological Chemistry)、237巻、第2647ページ、19
62年]、アコレプラズマ・ライドラウイ(Acholeplasma
laidlawii)由来のもの[ヨーロピアン・ジヤーナル・
オブ・バイオケミストリー(European Jouranl of Bioc
hemistry)、120巻、第329ページ、1981年]、バチルス
・メガテリウム(Bacillus megaterium)由来のもの
[ジヤーナル・オブ・バイオケミストリー(Journal of
Biochemistry)、98巻、第1433ページ、1985年]、ロ
イコノストック・メセンテロイデス(Leuconostoc mese
nterojdes)由来のもの[ジヤーナル・オブ・バイオケ
ミストリー(Jouranl of Biochemistry)、97巻、第127
9ページ、1985年]等が報告されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, NADH oxidases that oxidize NADH using a molecular enzyme as an electron acceptor include those derived from Lactobacillus plantarum [Agrical tural and Biological chemistry]. Chemistry) 25 volumes,
876, 1961], derived from Streptococcus faecalis [Journal of Joyall
of Biological Chemistry), 237, 2647, 19
62 years], Acholeplasma Ride
laidlawii) [European journal
European Jouranl of Bioc
hemistry), volume 120, page 329, 1981], derived from Bacillus megaterium [Journal of Biochemistry (Journal of Biochemistry)].
Biochemistry, 98, 1433, 1985], Leuconostoc mese
nterojdes) [Jouranl of Biochemistry, 97, 127
9 pages, 1985].

しかしながら、これらの技術において知られているNA
DHオキシダーゼは、該微生物の培養がむずかしく大量調
製が困難である(アコレプラズマ・ライドラウイ等)、
菌体内膜画分に存在するため大量調製がむずかしく、さ
らに菌体内含量の向上に困難である(バチルス・メガテ
リウム等)、熱安定性が弱く、長期にわたる活性の保持
を期待しえない(ロイコノストック・メセンテロイデス
等)等の欠点を有している。
However, the NAs known in these technologies
DH oxidase is difficult to cultivate the microorganism and is difficult to prepare in large quantities (such as Acoreplasma Ridelaui),
Since it is present in the intracellular membrane fraction, large-scale preparation is difficult, and it is difficult to increase the intracellular content (Bacillus megaterium, etc.). Nostock, Mecenteroides, etc.).

本発明者らは、工業的生産に適したNADHオキシダーゼ
について広く検索した結果、アルカリ性領域に至適生育
pHを有する通性嫌気性細菌が、温度安定性にすぐれたNA
DHオキシダーゼを生産することを見出し本発明を完成す
るに到った。なお、本発明において「通性嫌気性菌」と
は、嫌気性菌のうち酸素の存在下でも非存在下でも生育
しうるものをいう。
The present inventors have searched extensively for NADH oxidase suitable for industrial production, and found that optimal growth in the alkaline region was achieved.
NA with excellent temperature stability, facultative anaerobic bacteria with pH
The inventors have found that DH oxidase is produced, and have completed the present invention. In the present invention, "facultative anaerobic bacteria" refers to anaerobic bacteria capable of growing in the presence or absence of oxygen.

発明の要旨 本発明によれば、アルカリ性領域に至適生育pHを有す
る通性嫌気性のNADHオキシダーゼ生産菌を嫌気的又は好
気的に培地で培養し、該培養物よりNADHオキシダーゼを
採取することを特徴とするNADHオキシダーゼの製造法が
提供される。
SUMMARY OF THE INVENTIONAccording to the present invention, a facultatively anaerobic NADH oxidase-producing bacterium having an optimum growth pH in an alkaline region is anaerobically or aerobically cultured in a medium, and NADH oxidase is collected from the culture. A process for producing NADH oxidase is provided.

発明の具体的説明 本発明に使用する、NADHオキシダーゼ生産菌株は、好
アルカリ性通性嫌気性細菌に属し、NADHオキシダーゼ生
産能を有するものであればいかなる菌株でもよく、また
これらの変異株であってもよい。そして、これらの性質
を有する菌株の好適具体例としては、例えば、アグリカ
ルチユラル・アンド・バイオロジカル・ケミストリー
(Agricaltural and Biological Chemistry)第51巻、
第2271−2275ページ(1987)に記載されているEp01株が
あげられる。本菌株はアルカリ性にpHを調節した堆肥に
集積、分離されたものであり、同文献によれば次のよう
な菌学的性質を有するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The NADH oxidase-producing strain used in the present invention belongs to an alkalophilic facultative anaerobic bacterium and may be any strain as long as it has NADH oxidase-producing ability. Is also good. Preferred examples of strains having these properties include, for example, Agricaltural and Biological Chemistry, Vol.
Ep01 strain described on pages 2271-2275 (1987) can be mentioned. This strain is accumulated and separated in compost whose pH has been adjusted to alkaline, and according to the literature, has the following mycological properties.

(1) 形態 (a) 細胞の形及び大きさ:桿菌、(0.3〜0.6)×
(1.5〜2.5)μm (b) 多形性の有無:無 (c) 運動性:なし (d) 胞子:耐熱性胞子あり (e) グラム染色:培養のごく初期には陽性 (f) 抗酸性:陰性 (2) 各培地における生育 (a) 肉汁寒天培地:生育せず (b) ゼラチン:液化せず (3) 生理学的性質 (a) 生育の範囲:pH7.0で生育せず、pH8.5〜10.0
を至適とする。40℃付近を至適とする。
(1) Morphology (a) Cell shape and size: Bacillus, (0.3-0.6) ×
(1.5-2.5) μm (b) Presence or absence of polymorphism: no (c) Motility: no (d) Spores: with heat-resistant spores (e) Gram stain: positive early in culture (f) Acid-fast : Negative (2) Growth in each medium (a) Gravy agar medium: does not grow (b) Gelatin: does not liquefy (3) Physiological properties (a) Range of growth: Does not grow at pH 7.0, pH 8. 5-10.0
Is optimized. Optimum around 40 ° C.

(b) オキシダーゼ:陰性 (c) カタラーゼ:陰性 (d) 発酵可能な糖:D−キシロース、D−アラビノ
ース、D−リボース、D−グリコース、D−マンノー
ス、D−フルクトース、アミグダリン、エスクリン、サ
リシン、マルトース、サッカロース、セロビオース、ト
レハロース、可溶性でん粉、ペクチン、キシラン (e) 3%食塩存在下で生育 (4) その他の性質 (a) 細胞壁成分:メソジアミノピメリン酸含有 (b) チトクローム:チトクロームa、b、c、d
を含有せず。
(B) Oxidase: negative (c) Catalase: negative (d) Fermentable sugar: D-xylose, D-arabinose, D-ribose, D-glycose, D-mannose, D-fructose, amygdalin, esculin, salicin, Maltose, saccharose, cellobiose, trehalose, soluble starch, pectin, xylan (e) Growing in the presence of 3% salt (4) Other properties (a) Cell wall component: containing mesodiaminopimelic acid (b) Cytochrome: cytochrome a, b, c, d
Does not contain.

(c) キノン:メナキノン、ユビキノン含有せず。 (C) Quinone: does not contain menaquinone or ubiquinone.

(d) DNA中グアニン、シトシン含有 (GC含量) 35.9% (e) 細胞脂肪酸組成:アンテイン 23.7% (嫌気培養時) イソブランチド35.4% 直鎖 37.2% (g) 嫌気及び好気培養時にキシラナーゼを生成。 (D) DNA containing guanine and cytosine (GC content) 35.9% (e) Cell fatty acid composition: antein 23.7% (during anaerobic culture) Isobrand 35.4% linear 37.2% (g) Xylanase is generated during anaerobic and aerobic culture.

以上の諸性質を「バージーズ・マニユアル・オブ・シ
ステマテイク・バクテリオロジー(Bergey′s Manual o
f Systematic Bacteriology)」第2巻(1986年)より
検索した。好アルカリ性バチルス属(Bacillus)とは、
グラム染色陽性、胞子形成、好気での生育、多様な炭水
化物への生育等、性質を同じくするものが多いが、カタ
ラーゼ陰性、運動性陰性、肉汁寒天での生育を示さない
等の性質を異にする。チトクロム、キノンを含まないこ
ともバチルス属への帰属を示さない。クロスリジウム属
(Clostridium)とも菌体脂肪酸組成、好気での生育等
合致しない点があり、これら既存の属には帰属されない
新菌株の可能性がある。従って、本発明においては未同
定菌Ep01株とのみ称呼することとする。なお、本菌株は
工業技術院微生物工業技術研究所に微生物受託番号 微
工研菌寄第10096号(FERMP−10096)として寄託されて
いる。
These properties are described in "Bergey's Manual of Systematic Bacteriology"
f Systematic Bacteriology) ", Volume 2 (1986). What is alkalophilic Bacillus?
Many have the same properties such as positive Gram stain, sporulation, aerobic growth, and growth on various carbohydrates, but differ in properties such as catalase negative, motility negative, and no growth on gravy agar. To The absence of cytochromes and quinones does not indicate an assignment to the genus Bacillus. There is a point that the bacterial cell fatty acid composition, aerobic growth and the like do not match that of the genus Clostridium, and there is a possibility that the strain may not be a new strain belonging to these existing genera. Therefore, in the present invention, only the unidentified bacterium Ep01 strain will be referred to. This strain has been deposited with the Research Institute of Microbial Industry, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology under Microorganism Accession No. 10096 (FERMP-10096).

本発明に使用する微生物菌体の培養に使用しうる培地
の栄養源である窒素源としては、例えば、アンモニア、
硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウ
ム等の無機窒素化合物を単独でもしくは混合して用いる
ことができる。また、無機塩金属塩としては、例えばリ
ン酸−水素カリウム、リン酸二水素カリウム、塩化カリ
ウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、硫酸第一鉄等
が用いられる。以上のような無機栄養源の他に、コーン
ステイープリカー、酵母エキス、ペプトン等の天然栄養
源を加えてもよい。さらに、炭素源として例えば、グル
コース、キシロース、マンノース、フルクトース、アル
トース、シユークロース、セロビオース、キシラン等を
培地に添加することができる。
As a nitrogen source that is a nutrient source of a medium that can be used for culturing the microbial cells used in the present invention, for example, ammonia,
Inorganic nitrogen compounds such as ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonium nitrate can be used alone or in combination. Examples of the inorganic metal salt include potassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, potassium chloride, magnesium sulfate, manganese sulfate, and ferrous sulfate. In addition to the above inorganic nutrients, natural nutrients such as corn steep liquor, yeast extract and peptone may be added. Further, as a carbon source, for example, glucose, xylose, mannose, fructose, artose, sucrose, cellobiose, xylan and the like can be added to the medium.

前述したNADHオキシダーゼ生産菌を上記の如き組成の
培地で培養するにあたり、培養温度は通常約20〜約50
℃、好ましくは約35〜約45℃の範囲内で適当である。ま
た、培養中のpHは約pH7.5以上のアルカリ性領域であれ
ば厳密に限定されるものではないが、一般には8〜10.
5、好ましくは8.5〜10.0の範囲内とするものが有利であ
る。培養中のpHは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、アンモニア炭酸ナトリウム等のアルカリを培地に添
加することにより至適範囲内となるよう調整するのが好
都合である。培養時間は通常3〜24時間、好ましくは5
〜20時間程度とすることができる。培養は通気攪拌、振
盪等の好気的条件下で行なうことができ、或いは無酸素
嫌気的条件下で行ってもよい。
In culturing the aforementioned NADH oxidase-producing bacterium in a medium having the above composition, the culturing temperature is usually about 20 to about 50.
C., preferably in the range of about 35 to about 45.degree. Further, the pH during culturing is not strictly limited as long as it is in an alkaline region of about pH 7.5 or more, but is generally 8 to 10.
5, preferably in the range of 8.5 to 10.0 is advantageous. It is convenient to adjust the pH during the cultivation to be within the optimum range by adding an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium ammonium carbonate or the like to the medium. The culture time is usually 3 to 24 hours, preferably 5 to 24 hours.
It can be about 20 hours. The cultivation can be performed under aerobic conditions such as aeration stirring and shaking, or may be performed under anoxic anaerobic conditions.

嫌気的条件下での培養を行う場合には、還元銅カラム
で酸素を除去した窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガ
ス、又はそれらの混合物等の酸素不含ガス雰囲気や、培
地の酸化還元単位を低下させて嫌気性菌の生育を容易に
するチタニウム(III)クエン酸、ジチオナイト等の還
元剤の添加等、偏性嫌気性菌の培養に際し通常用いられ
る手法[例えば山里、宇田川、児玉、森地編、「微生物
の分離法」R&Dプランニング(1986年刊)246〜274
頁、等参照]の中から、本菌の生育至適とするアルカリ
性領域において効力を有し、かつ本願の生育に悪影響を
及ぼさない条件であれば、それを適用することができ
る。
When culturing under anaerobic conditions, reduce the oxygen-free gas atmosphere such as nitrogen gas, helium gas, argon gas, or a mixture thereof, from which oxygen has been removed with a reduced copper column, or reduce the redox units of the medium. Techniques commonly used for cultivating obligate anaerobic bacteria, such as adding a reducing agent such as titanium (III) citric acid or dithionite to facilitate the growth of anaerobic bacteria [for example, Yamasato, Udagawa, Kodama, Morichi , "Separation of microorganisms" R & D planning (1986) 246-274
Page, etc.] can be applied as long as the condition is effective in an alkaline region where growth of the present bacterium is optimal and does not adversely affect the growth of the present application.

さらに、菌体取得にいたるまでの培養はその全段階を
嫌気条件下又は好気条件下の一条件下でのみ行う必要は
なく、培養途中で嫌気条件から好気条件に、あるいは好
気条件から嫌気条件に変更することにより、両者の条件
を組み合わせて培養するのもまた好ましい方法である。
Furthermore, it is not necessary to perform all the stages of culturing up to obtaining the cells under only one condition under anaerobic conditions or aerobic conditions, and from anaerobic conditions to aerobic conditions during culturing, or from aerobic conditions. It is also a preferable method to carry out cultivation by combining both conditions by changing to anaerobic conditions.

かくして培養される菌体は、NADHオキシダーゼをその
菌体内に含有しているので、取得菌体を例えば超音波処
理、酵素処理、ホモジナイズ等の通常用いられる手段に
て破砕し、得られる無細胞抽出液を、塩析、イオン交換
クロマトグラフイー、ゲル濾過等のそれ自体公知の分
離、精製方法[例えば日本生化学会編 生化学実験講座
第1巻「タンパク質の化学I分離精製」東京化学同人
刊、1〜334頁;掘尾武一、山下仁平編「蛋白質・酵素
の基礎実験法」南江堂刊1〜379頁等参照]により、NAD
Hオキシダーゼを採取することができる。
Since the cells cultured in this way contain NADH oxidase in the cells, the obtained cells are disrupted by commonly used means such as sonication, enzyme treatment, homogenization, etc., and the resulting cell-free extraction is performed. The liquid is subjected to separation and purification methods known per se such as salting out, ion exchange chromatography, and gel filtration [for example, Biochemical Experiment Lecture, edited by the Biochemical Society of Japan, Vol. Pp. 1-334; Takeichi Kudio, J. Yamashita, "Basic Experimental Methods for Proteins and Enzymes," Nankodo, pp. 1-379, etc.], and NAD.
H oxidase can be collected.

本発明により得られるNADHオキシダーゼの酵素化学的
及び理化学的性質は次のとおりである。
The enzymatic and physicochemical properties of NADH oxidase obtained according to the present invention are as follows.

(1) 作用:本酵素は以下の反応式で示される如くNA
DHを酸化してNADと過酸化水素を生成する。
(1) Action: This enzyme is NA as shown in the following reaction formula.
Oxidizes DH to produce NAD and hydrogen peroxide.

NADH+H++O2→NAD++H2O2 (2) 至適pH:リン酸緩衝液、Tris緩衝液、炭酸緩衝
液を用いて測定したところ、本酵素は7.0付近に至適pH
を有していた(添付の第1図参照)。
NADH + H + + O 2 → NAD + + H 2 O 2 (2) Optimum pH: When measured using a phosphate buffer, Tris buffer, or carbonate buffer, this enzyme has an optimum pH around 7.0.
(See FIG. 1 attached).

(3) 至適温度及び熱安定性:リン酸緩衝液(pH7.
0)を用いて測定したところ、本酵素は約37℃に至適温
度を有していた(添付の第2図参照)。
(3) Optimum temperature and thermal stability: phosphate buffer (pH 7.
0), the enzyme had an optimum temperature of about 37 ° C. (see FIG. 2 attached).

(4) 温度安定性:本酵素を上記(3)にて用いたと
同じ緩衝液に懸濁し37℃にて保存し活性の温度安定性を
調べたところ、100時間経過後も0時間におけると略々
同等の活性を有していた。一方、既に知られているロイ
コノストック・メセンテロイデス(Louconostoc Mesert
eroides)は、ジヤーナル・オブ・バイオケミストリー
(Journal of Biochemistry)第97巻、1285頁(1985)
の第7B図に記載されているごとく、30℃では60分後も活
性を保つものの、40℃では約60%、50℃では0%に活性
が低下し、安定性が劣ることがわかる。
(4) Temperature stability: The enzyme was suspended in the same buffer as used in (3) above, stored at 37 ° C., and the temperature stability of the activity was examined. Each had the same activity. On the other hand, the already known Leuconostoc Mesert
eroides), Journal of Biochemistry, 97, 1285 (1985)
As shown in FIG. 7B, the activity is maintained at 30 ° C. even after 60 minutes, but the activity is reduced to about 60% at 40 ° C. and 0% at 50 ° C., resulting in poor stability.

(5) 一価陽イオンの要求:無細胞菌体抽出液を50mM
Tris緩衝液にて透析して得た酵素液のNADHオキシダー
ゼ活性を100とした場合、該酵素液に20mM濃度となるよ
うにK+、Na+、NH4 +を添加したときの活性はそれぞれ、3
10、180、310であった。
(5) Requirement of monovalent cation: 50 mM cell-free cell extract
Assuming that the NADH oxidase activity of the enzyme solution obtained by dialysis with Tris buffer was 100, the activity when K + , Na + , and NH 4 + were added to the enzyme solution to a concentration of 20 mM, respectively, Three
10, 180 and 310.

(6) NADHオキシダーゼは無細胞抽出液を100,000×
gで1時間超遠心処理した上清画分に存在する。
(6) NADH oxidase is 100,000 ×
g in the supernatant fraction centrifuged for 1 hour.

なお、本酵素の定性的分析は、NADHの340nmの吸光の
減少もしくはNADH共存時の酸素の吸収を酸素電極又はマ
ノメーターにより観測することにより行なった。また、
本酵素の活性測定は次のように行うことができる。すな
わち、50mM緩衝液1.9ml、酵素液0.05mlからなる反応液
を指定する温度にて予め保持した後、5mM NADH0.05ml
を加え反応を開始し、340nmにおける吸光の減少を測定
する。酵素活性は1分間に1μmolのNADHを酸化する酵
素量を1単位とした。
The qualitative analysis of the present enzyme was performed by observing the decrease in the absorbance of NADH at 340 nm or the absorption of oxygen in the presence of NADH using an oxygen electrode or a manometer. Also,
The activity of the present enzyme can be measured as follows. That is, after pre-holding the reaction solution consisting of 50 mM buffer 1.9 ml and enzyme solution 0.05 ml at the designated temperature, 5 mM NADH 0.05 ml
To start the reaction, and the decrease in absorbance at 340 nm is measured. Enzyme activity was defined as the amount of enzyme that oxidizes 1 μmol of NADH per minute as one unit.

発明の効果 以上に述べた本発明によれば、アルカリ性領域に至適
生育pHを有するNADHオキシダーゼ生産菌を使用するた
め、培養時に雑菌汚染の恐れの少ないNADHオキシダーゼ
生産菌から、温度安定性等の優れたNADHオキシダーゼを
容易に生産することができる。
According to the present invention described above, the use of NADH oxidase-producing bacteria having an optimal growth pH in the alkaline region, the use of NADH oxidase-producing bacteria with a low risk of contamination during culturing, such as temperature stability. Excellent NADH oxidase can be easily produced.

実 施 例 次に実施例をあげて本発明のNADHオキシダーゼの製造
法をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例
に何ら限定されるものではない。
EXAMPLES Next, the method for producing NADH oxidase of the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1 K2HPO41g、硝酸アンモニウム2g、MgSO4・7H2O200mg、
MnSO4・7H2O5mg、FeSO4・7H2O5mg、CaCl2・2H2O700mg、
酵母エキス3g、ポリペプトン300mg、キシラン10g及びレ
サズリン1mgを蒸留水900mlに溶解し、90mlずつ100ml容
血清ビンに分注した。煮沸脱気し、還元銅カラムを通過
して調製した無酸素窒素ガスを通気後ブチルゴム栓をか
ぶせ、アルミキャップにて封じ120℃15分殺菌を行なっ
た。この培地に120℃、15分減菌済みの10%炭酸ナトリ
ウム水溶液(pH10.6)を10ml添加し、培地のpHを10とし
た。さらに、還元剤としてサイエンス(Science)第194
巻1165−1166頁記載のA.J.B.Zehnder & K.Wuhrmann
らの方法に準じて調製したチタニウム(III)クエン酸
溶液を最終濃度0.13mMとなるように添加した。本培地に
好アルカリ性菌Ep01株(微工研菌寄第10096号)を接種
し、40℃、20時間静置培養を行なったものを種培養液と
した。
Example 1 K 2 HPO 4 1 g, ammonium nitrate 2 g, MgSO 4 .7H 2 O 200 mg,
MnSO 4 · 7H 2 O5mg, FeSO 4 · 7H 2 O5mg, CaCl 2 · 2H 2 O700mg,
3 g of yeast extract, 300 mg of polypeptone, 10 g of xylan, and 1 mg of resazurin were dissolved in 900 ml of distilled water, and 90 ml was dispensed into 100 ml serum bottles. After boiled and degassed, oxygen-free nitrogen gas prepared by passing through a reduced copper column was aerated, covered with a butyl rubber stopper, sealed with an aluminum cap, and sterilized at 120 ° C for 15 minutes. To this medium, 10 ml of a 10% aqueous sodium carbonate solution (pH 10.6) sterilized at 120 ° C. for 15 minutes was added to adjust the pH of the medium to 10. Furthermore, Science No. 194 is used as a reducing agent.
AJB Zehnder & K. Wuhrmann on pages 1165-1166
A titanium (III) citric acid solution prepared according to these methods was added to a final concentration of 0.13 mM. This medium was inoculated with an alkalophilic bacterium Ep01 strain (Microtechnical Laboratories No. 10096), and allowed to stand at 40 ° C. for 20 hours to obtain a seed culture solution.

キシラン10gをグルコース10gに変えた他は同組成の培
地450mlを500ml容血清ビンに分注し、同様の操作を行な
い120℃、15分殺菌後、10%炭酸ナトリウム水溶液50m
l、チタニウム(III)クエン酸溶液を最終濃度0.13mMと
なるように添加した。前記種培養液10mlを接種し、40
℃、24時間静置培養した。培養終了後培養液100mlを、
1,000×g,20分遠心し得られた菌体を50mM Tris塩酸緩
衝液に懸濁後、遠心集菌し洗浄菌体を得た。この菌体を
同上緩衝液5mlに懸濁後、超音波処理により菌体を破壊
し、遠心分離して得られた上澄を粗酵素液とし、NADHオ
キシダーゼ活性を測定したところ、0.25単位1mlであっ
た(1単位は1分間に1μmoleのNADHを酸化する酵素量
を示す)。
Except that 10 g of xylan was changed to 10 g of glucose, 450 ml of a medium of the same composition was dispensed into a 500 ml serum bottle, and the same operation was performed.
l, Titanium (III) citric acid solution was added to a final concentration of 0.13 mM. Inoculate 10 ml of the seed culture, 40
The culture was allowed to stand at 24 ° C. for 24 hours. After the culture is completed, 100 ml of the culture solution
The cells obtained by centrifugation at 1,000 × g for 20 minutes were suspended in 50 mM Tris-HCl buffer, and collected by centrifugation to obtain washed cells. After suspending the cells in 5 ml of the same buffer as above, the cells were disrupted by sonication, and the supernatant obtained by centrifugation was used as a crude enzyme solution, and the NADH oxidase activity was measured. (1 unit indicates the amount of enzyme that oxidizes 1 μmole of NADH per minute).

実施例2 キシラン10gの代わりにグルコース10gを、さらにレサ
ズリンを含有しない他は実施例1に記述したと同じ培地
90mlを500ml容三角フラスコに分注し120℃、15分殺菌す
る。別途加熱滅菌した10%炭酸ナトリウム水溶液を添加
し、pHを10に調製したのち、実施例1記載の種培養液5m
lを接種し、30℃、20時間振盪培養を行なった。培養終
了後、培養液100mlより遠心分離して得られた菌体を5ml
の50mMトリス塩酸緩衝液に懸濁し、超音波破砕し、遠心
分離して得られた上澄を粗酸素液とした。その活性は0.
18単位1mlであった。
Example 2 Same medium as described in Example 1, except that 10 g of glucose is used instead of 10 g of xylan, and no resazurin is contained.
Dispense 90 ml into a 500 ml Erlenmeyer flask and sterilize at 120 ° C for 15 minutes. A 10% aqueous sodium carbonate solution, which was separately heat-sterilized, was added to adjust the pH to 10, and then 5 ml of the seed culture described in Example 1 was added.
l, and cultured with shaking at 30 ° C. for 20 hours. After culturing, 5 ml of cells obtained by centrifugation from 100 ml of culture solution
Was suspended in 50 mM Tris-HCl buffer, sonicated, and centrifuged to obtain a supernatant, which was used as a crude oxygen solution. Its activity is 0.
18 units 1 ml.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明により得られるNADHオキシダーゼの至適
pHを示すグラフであり、 第2図は本発明により得られるNADHオキシダーゼの至適
温度を示すグラフである。
FIG. 1 shows the optimum NADH oxidase obtained by the present invention.
FIG. 2 is a graph showing pH, and FIG. 2 is a graph showing an optimum temperature of NADH oxidase obtained by the present invention.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12N 9/02 BIOSIS(DIALOG)Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C12N 9/02 BIOSIS (DIALOG)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルカリ性領域に至適生育pHを有する通性
嫌気性のNADHオキシダーゼ生産菌(Ep01株)を培地で培
養し、培養物よりNADHオキシダーゼを採取することを特
徴とするNADHオキシダーゼの製造法。
1. A process for producing NADH oxidase, comprising culturing a facultatively anaerobic NADH oxidase-producing bacterium (Ep01 strain) having an optimum growth pH in an alkaline region in a medium, and collecting NADH oxidase from the culture. Law.
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