JP2886846B2 - 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase and method for producing the same - Google Patents

1,5-anhydroglucitol dehydrogenase and method for producing the same

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JP2886846B2
JP2886846B2 JP9200777A JP20077797A JP2886846B2 JP 2886846 B2 JP2886846 B2 JP 2886846B2 JP 9200777 A JP9200777 A JP 9200777A JP 20077797 A JP20077797 A JP 20077797A JP 2886846 B2 JP2886846 B2 JP 2886846B2
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anhydroglucitol
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agrobacterium
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、糖尿病等の診断に
有用な1,5-アンヒドログルシトールの測定用試薬として
有用な新規な1,5-アンヒドログルシトール脱水素酵素及
びその製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase useful as a reagent for measuring 1,5-anhydroglucitol useful for the diagnosis of diabetes and the like, and a novel 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase useful therefor. Related to manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】1,5-アンヒドログルシトール(以下、
「1,5-AG」という)は、ヒトの血清、血漿、尿等の体液
中に存在し、ある種の疾患、特に糖尿病において体液中
の量が大きく変動する。このため、体液中における1,5-
AGの測定値は、有用な診断指標となり、近年臨床におい
て重要な検査項目となりつつある。
2. Description of the Related Art 1,5-Anhydroglucitol (hereinafter, referred to as "anhydroglucitol")
“1,5-AG”) is present in body fluids such as human serum, plasma, and urine, and its amount in certain kinds of diseases, particularly diabetes, greatly fluctuates. Therefore, 1,5-
The measured value of AG has become a useful diagnostic index and has recently become an important test item in clinical practice.

【0003】この1,5-AGの定量法としては、ピラノース
オキシダーゼを作用させて、生成する過酸化水素をパー
オキシダーゼ発色系にて比色定量する方法(特公平5-41
238号公報参照)が主流となり、近年、汎用の自動分析
装置に応用されている。
[0003] As a method for determining 1,5-AG, a method in which pyranose oxidase is allowed to act and the generated hydrogen peroxide is colorimetrically determined using a peroxidase color developing system (Japanese Patent Publication No. 5-41)
238) has become mainstream, and has recently been applied to general-purpose automatic analyzers.

【0004】他の方法としては、1,5-AG酸化酵素(特公
平3-24200 号公報参照)を作用させ、酸素の消費量や電
子受容体の還元体もしくは酸化された1,5-AG反応生成物
を測定する方法などが知られている。
As another method, 1,5-AG oxidase (see Japanese Patent Publication No. 3-24200) is acted to reduce the amount of oxygen consumed, the reduced form of the electron acceptor or the oxidized 1,5-AG. Methods for measuring reaction products and the like are known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒト由
来の被検体、例えば血清中の1,5-AGの濃度レベルは低
く、糖尿病患者においては更に低値化することから、ピ
ラノースオキシダーゼを用いたパーオキシダーゼ発色系
では、感度の面で十分なものとはいい難かった。
However, the concentration of 1,5-AG in a human-derived subject, for example, serum, is low, and in a diabetic patient, the level is further lowered. In the case of the oxidase coloring system, it was difficult to say that the sensitivity was sufficient.

【0006】また、電子受容体を利用する酸化還元酵素
を用いて、その還元体を測定する方法においても、電子
受容体である2,6-ジクロロフェノールインドフェノー
ル、フェリシアン化合物等の還元体自身が不安定である
ことや、感度の面で十分なものとはいえず、多数検体処
理のための汎用の自動分析装置への応用が困難であるこ
となどの問題点があった。
[0006] In the method of measuring the reduced form using an oxidoreductase utilizing an electron acceptor, the reduced form itself such as 2,6-dichlorophenolindophenol or a ferricyan compound which is an electron acceptor is also used. However, there are problems such as the instability of the sample, the sensitivity of the sample is not sufficient, and the application to a general-purpose automatic analyzer for processing a large number of samples is difficult.

【0007】したがって、本発明の目的は、1,5-AGに特
異的に作用するとともに、保存安定性に優れた、汎用の
自動分析装置用の定量試薬に応用可能な、新規な1,5-AG
脱水素酵素及びその製造法を提供することにある。
[0007] Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel 1,5 AG that specifically acts on 1,5-AG and has excellent storage stability and is applicable to a quantitative reagent for a general-purpose automatic analyzer. -AG
An object of the present invention is to provide a dehydrogenase and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは、1,5-AGの分析に利用できる反応系に
ついて検討すると共に、それらに利用できる酵素につい
て探索を行った。その結果、アグロバクテリウム(Agro
bacterium )属に属する微生物の膜画分中に、1,5-AGを
特異的に酸化する新規な酵素(以下「1,5-AG脱水素酵
素」という)が存在することを見出し、この1,5-AG脱水
素酵素を1,5-AGに作用させると、1,5-AGの2位の水酸基
を酸化すると共に2,6-ジクロロフェノールインドフェノ
ールなどの電子受容体を還元させる反応を触媒するこ
と、及び当該反応を還元性発色剤を用いて行うと電子キ
ャリアーの非存在下においても1,5-AGの2位水酸基を酸
化すると共に直接還元性発色剤を還元し発色物質を生成
させることを見出し、既に特許出願を行った(特願平8
−323969号)。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors studied reaction systems that can be used for the analysis of 1,5-AG and searched for enzymes that can be used for them. As a result, Agrobacterium
It has been found that a novel enzyme that specifically oxidizes 1,5-AG (hereinafter referred to as "1,5-AG dehydrogenase") is present in the membrane fraction of microorganisms belonging to the genus bacterium. When 1,5-AG is reacted with 1,5-AG dehydrogenase, it oxidizes the 2-position hydroxyl group of 1,5-AG and reduces the electron acceptors such as 2,6-dichlorophenolindophenol. When catalyzed and the reaction is carried out using a reducing color former, even in the absence of an electron carrier, the 2-position hydroxyl group of 1,5-AG is oxidized and the reducing color former is directly reduced to produce a color forming substance. Have already filed a patent application.
-323969).

【0009】しかし、上記出願においては、アグロバク
テリウム・ツメファシエンスIF013532、アグロバクテリ
ウム・ツメファシエンスIF013533などの公知菌株を培養
して1,5-AG脱水素酵素を製造しており、この公知菌株由
来の1,5-AG脱水素酵素は、保存安定性の点でなおかつ満
足できるものではなかった。
However, in the above-mentioned application, 1,5-AG dehydrogenase is produced by culturing known strains such as Agrobacterium tumefaciens IF013532, Agrobacterium tumefaciens IF013533, and the like. 1,5-AG dehydrogenase was not yet satisfactory in terms of storage stability.

【0010】そこで、測定試薬として適した保存安定性
に優れた1,5-AG脱水素酵素を得るべく、1,5-AG脱水素酵
素生産能を有する微生物を広く検索した結果、本発明者
らによって土壌中より新たに単離されたアグロバクテリ
ウム・ツメファシエンスに属する新規菌株が、保存安定
性に非常に優れた1,5-AG脱水素酵素を生産することを見
出し、本発明を完成するに至った。
[0010] In order to obtain 1,5-AG dehydrogenase having excellent storage stability suitable as a measurement reagent, a broad search was conducted for microorganisms capable of producing 1,5-AG dehydrogenase. Have found that a novel strain belonging to Agrobacterium tumefaciens newly isolated from soil by S. et al. Produces 1,5-AG dehydrogenase with extremely excellent storage stability, and completes the present invention. Reached.

【0011】すなわち、本発明の一つは、次の理化学的
性質を有する1,5-AG脱水素酵素を提供するものである。
That is, one aspect of the present invention is to provide a 1,5-AG dehydrogenase having the following physicochemical properties.

【0012】(1)作用:電子キャリアー非存在下にお
いて、1,5-AGに特異的に作用して2位の水酸基を酸化す
るとともに、還元性発色剤を直接還元する反応を触媒す
る。
(1) Action: In the absence of an electron carrier, it specifically catalyzes a reaction that specifically acts on 1,5-AG to oxidize the 2-position hydroxyl group and directly reduce the reducing color former.

【0013】(2)基質特異性:1,5-AGに強く作用し、
L-ソルボースに弱く作用する。また、D-グルコースに若
干作用する。
(2) substrate specificity: strongly acting on 1,5-AG,
Acts weakly on L-sorbose. It also slightly acts on D-glucose.

【0014】(3)至適pH:至適pHは8.0 〜9.0 付近に
ある。
(3) Optimum pH: The optimum pH is around 8.0 to 9.0.

【0015】(4) pH 安定性:pH6.0〜9.0 にて安定
である。
(4) pH stability: stable at pH 6.0 to 9.0.

【0016】(5)至適温度:至適温度は35〜45℃付近
にある。
(5) Optimum temperature: The optimum temperature is around 35 to 45 ° C.

【0017】(6)温度安定性:40 ℃付近まで90%以
上安定である。
(6) Temperature stability: 90% or more stable up to around 40 ° C.

【0018】(7)力価の測定法 0.2Mリン酸カリウム緩衝液 (pH8.0) 1.5ml、 0.25 重量
%ニトロテトラゾリウムブルー 0.3ml、2重量%非イオ
ン性界面活性剤 0.3ml、50mM 1,5-アンヒドログルシト
ール水溶液 0.3ml、水0.45ml、及び酵素溶液0.15mlより
成る全量 3.0mlの酵素含有液を37℃で反応させ、 540nm
における吸光度変化 (△mOD/min )を測定する。この条
件下で生成するホルマザン色素の分子吸光係数を16.7×
103 とし、1分間に1μmol のホルマザンを生成する酵
素量を1単位 (unit) として、1,5-アンヒドログルシト
ール脱水素酵素の活性を下記数2に従って求める。
(7) Method for measuring titer 1.5 ml of 0.2 M potassium phosphate buffer (pH 8.0), 0.3 ml of 0.25 wt% nitrotetrazolium blue, 0.3 ml of 2 wt% nonionic surfactant, 50 mM A total of 3.0 ml of the enzyme-containing solution consisting of 0.3 ml of 5-anhydroglucitol aqueous solution, 0.45 ml of water, and 0.15 ml of the enzyme solution was reacted at 37 ° C.
The absorbance change (△ mOD / min) is measured. The molecular extinction coefficient of the formazan dye produced under these conditions is 16.7x
And 10 3, the amount of enzyme that produces the formazan 1μmol per minute as one unit (Unit), obtaining the 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase activity according to the following equation (2).

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】(8)電子受容体:2,6-ジクロロフェノー
ルインドフェノール、フェリシアン化合物等のほか、還
元性発色剤も利用できる。また、NAD 、NADP等の補酵素
や溶存酸素は利用できない。
(8) Electron acceptor: In addition to 2,6-dichlorophenolindophenol, ferricyan compound, etc., a reducing color former can be used. Further, coenzymes such as NAD and NADP and dissolved oxygen cannot be used.

【0021】(9)分子量:ドデシル硫酸−ポリアクリ
ルアミド電気泳動法による分子量は、約55,000である。
(9) Molecular weight: The molecular weight determined by dodecyl sulfate-polyacrylamide electrophoresis is about 55,000.

【0022】(10)保存安定性:100mMトリス−塩酸
緩衝液(pH7.0 )中に0.1u/ml の濃度で溶解させ、4℃
の条件で14日間保存した後の残存活性が、90%以上であ
る。
(10) Storage stability: dissolved in 100 mM Tris-HCl buffer (pH 7.0) at a concentration of 0.1 u / ml,
Is 90% or more after storage for 14 days under the above conditions.

【0023】この1,5-AG脱水素酵素は、アグロバクテリ
ウム属に属し、1,5-AG脱水素酵素生産能を有する微生物
により生産されるものであることが好ましい。
The 1,5-AG dehydrogenase belongs to the genus Agrobacterium, and is preferably produced by a microorganism capable of producing 1,5-AG dehydrogenase.

【0024】本発明のもう一つは、アグロバクテリウム
属に属し、前記の理化学的性質を有する1,5-AG脱水素酵
素生産能を有する微生物を栄養培地に培養し、膜画分中
に1,5-AG脱水素酵素を生成蓄積せしめ、これを採取する
ことを特徴とする1,5-AG脱水素酵素の製造法を提供する
ものである。
Another aspect of the present invention is to culture a microorganism belonging to the genus Agrobacterium and capable of producing 1,5-AG dehydrogenase having the above-mentioned physicochemical properties in a nutrient medium, and adding the microorganism to a membrane fraction. It is intended to provide a method for producing 1,5-AG dehydrogenase, which comprises producing, accumulating 1,5-AG dehydrogenase, and collecting this.

【0025】この方法において、1,5-AG脱水素酵素生産
能を有する微生物としては、アグロバクテリウム・ツメ
ファシエンスNT1130株(Agrobacterium tumefaciens NT
1130、FERM BP-5997株)を用いることが好ましい。
In this method, the microorganism having an ability to produce 1,5-AG dehydrogenase includes Agrobacterium tumefaciens NT1130 (Agrobacterium tumefaciens NT1 strain).
1130, FERM BP-5997 strain).

【0026】本発明によれば、電子キャリアー非存在下
において、1,5-AGに特異的に作用して2位の水酸基を酸
化するとともに、直接還元性発色剤を還元する反応を触
媒する1,5-AG脱水素酵素を提供することができる。そし
て、この酵素の作用により直接生成される還元された発
色物質を測定することにより、試料中の1,5-AGを簡便か
つ精度良く測定することができる。また、この1,5-AG脱
水素酵素は、保存安定性に優れているため、定量試薬と
して製品化する上で極めて有利である。
According to the present invention, in the absence of an electron carrier, it specifically acts on 1,5-AG to oxidize the hydroxyl group at the 2-position and catalyze the reaction of directly reducing the reducing color former. , 5-AG dehydrogenase can be provided. Then, by measuring the reduced coloring substance directly generated by the action of the enzyme, 1,5-AG in the sample can be measured simply and accurately. In addition, the 1,5-AG dehydrogenase has excellent storage stability, and is extremely advantageous for commercialization as a quantitative reagent.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】従来、アグロバクテリウム属に属
する微生物が生産する酵素としては、Hayanoら(ジャー
ナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、 242 巻、3
665-3692、 1967年)によって、細胞質画分中にグルコシ
ド-3- デヒドロゲナーゼが存在することが確認されてい
る。一方、Takeuchiら(ジャーナル・オブ・バイオケミ
ストリー、 100 巻、1049-1055、1986年)によって、1,5-
AGがグルコシド-3- デヒドロゲナーゼの基質となり得る
ことが報告されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Enzymes conventionally produced by microorganisms belonging to the genus Agrobacterium include Hayano et al. (Journal of Biological Chemistry, 242, 3).
665-3692, 1967) confirmed the presence of glucoside-3-dehydrogenase in the cytoplasmic fraction. Meanwhile, Takeuchi et al. (Journal of Biochemistry, Vol. 100, 1049-1055, 1986)
It has been reported that AG can be a substrate for glucoside-3-dehydrogenase.

【0028】これに対して、本発明者らは、前述したよ
うに、アグロバクテリウム(Agrobacterium )属に属す
る微生物の膜画分中に、電子キャリアーの非存在下で1,
5-AGを酸化するとともに、直接還元性発色剤を還元する
代謝酵素を見出した(特願平8−323969号)。こ
の酵素の作用は、下記化学式1に示す通りである。
On the other hand, as described above, the present inventors have found that in the membrane fraction of a microorganism belonging to the genus Agrobacterium, 1,1 in the absence of an electron carrier.
A metabolic enzyme that oxidizes 5-AG and directly reduces a reducing color former has been found (Japanese Patent Application No. 8-323969). The action of this enzyme is as shown in the following chemical formula 1.

【0029】[0029]

【化1】 Embedded image

【0030】本発明の酵素も、アグロバクテリウム(Ag
robacterium )属に属する微生物の膜画分中に見出され
たものであり、上記化学式1に示す作用を有している。
しかし、本発明の酵素は、上記特願平8−323969
号に記載された酵素に比べて保存安定性が顕著に優れて
いるという点で相違している。
The enzyme of the present invention also comprises Agrobacterium (Ag
robacterium), which is found in the membrane fraction of a microorganism belonging to the genus robacterium, and has the action shown in the above chemical formula 1.
However, the enzyme of the present invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 8-323969.
The difference is that the storage stability is remarkably superior to that of the enzyme described in the above publication.

【0031】本発明の酵素の生産に用いられる微生物と
しては、アグロバクテリウム属に属し、前記の理化学的
性質を有する、保存安定性に優れた1,5-AG脱水素酵素を
生産するものであればいずれの菌株でもよいが、好適な
例としては、本発明者らによって土壌中から新たに単離
されたアグロバクテリウム・ツメファシエンスNT1130株
(Agrobacterium tumefaciens NT1130、FERM BP-5997
株)が挙げられる。この微生物の菌学的性質は以下に示
す通りである。
The microorganism used for producing the enzyme of the present invention belongs to the genus Agrobacterium and produces 1,5-AG dehydrogenase having the above-mentioned physicochemical properties and excellent storage stability. Any strain may be used as long as it is present, but a preferable example is Agrobacterium tumefaciens NT1130 (Agrobacterium tumefaciens NT1130, FERM BP-5997) newly isolated from soil by the present inventors.
Co., Ltd.). The mycological properties of this microorganism are as follows.

【0032】A.形態学的特徴 1)細胞の形及び大きさ:桿菌で、大きさは(0.3 〜0.
5 )×(1.0 〜3.0 )μmである。 2)胞子の有無:無 3)運動性:運動性有り、周鞭毛を有する。 4)グラム染色性:陰性
A. Morphological features 1) Cell shape and size: Bacillus, size (0.3-0.
5) × (1.0 to 3.0) μm. 2) Presence or absence of spores: no 3) Motility: Motile, with periflagellate. 4) Gram staining: negative

【0033】B.生理学的性質 1)カタラーゼ:陽性 2)オキシダーゼ:陽性 3)ウレアーゼ:陽性 4)ゼラチン液化:陰性 5)インドールの生成:陰性 6)硫化水素の生成:陰性 7)クエン酸の利用:陰性 8)エスクリン分解性:陽性 9)β−ガラクトシダーゼ:陽性 10)硝酸塩の還元:陽性(±) 11)酸素に対する態度:好気性 12)生育温度:25〜35℃ 13)糖類に対する態度:グルコース、キシロース、マ
ンノース、アラビノース、フルクトース、マルトース、
ラムノース、マンニトール、サッカロースから酸を生成
し、ガスは発生しない。
B. Physiological properties 1) Catalase: Positive 2) Oxidase: Positive 3) Urease: Positive 4) Gelatin liquefaction: Negative 5) Indole production: Negative 6) Hydrogen sulfide production: Negative 7) Use of citric acid: Negative 8) Esculin Degradability: positive 9) β-galactosidase: positive 10) Reduction of nitrate: positive (±) 11) Attitude to oxygen: aerobic 12) Growth temperature: 25-35 ° C 13) Attitude to sugars: glucose, xylose, mannose, Arabinose, fructose, maltose,
It produces acid from rhamnose, mannitol and saccharose without generating gas.

【0034】C.キノン組成分析 ユビキノン−10(98%)C. Quinone composition analysis Ubiquinone-10 (98%)

【0035】以上の結果から、この菌株はアグロバクテ
リウム属(Agrobacterium )に分類されると考えられ
る。通常、微生物の同定の際には各微生物の分類学的性
質がまとめられている「バージーズ・マニュアル・オブ
・ディターミネーティブ・バクテオロジー」と対比さ
せ、微生物の同定が行われるが、本菌が属すると考えら
れるアグロバクテリウム属に関しては、最近、16Sr
RNAの遺伝子配列による系統的な分類が試みられ(In
ternational Journal of Bacteriology vol.43、1993、
p.694-702、及びvol.44、No.2、1994、p.373-374 参
照)、その結果に基づいて分類基準が変更になり再編成
された。その結果、種の統合や菌株の分類変更が加えら
れ、「バージーズ・マニュアル・オブ・ディターミネー
ティブ・バクテオロジー」との整合性が保たれなくなっ
た。
From the above results, this strain is considered to be classified into the genus Agrobacterium. Usually, when identifying microorganisms, the microorganisms are identified in comparison with the `` Birgies Manual of Deterministic Bacteology, '' which summarizes the taxonomic properties of each microorganism. Regarding the genus Agrobacterium which is thought to belong to, recently, 16Sr
Systematic classification based on RNA gene sequence was attempted (In
ternational Journal of Bacteriology vol.43, 1993,
p.694-702 and vol.44, No.2, 1994, p.373-374), and the classification criteria were changed and reorganized based on the results. As a result, species consolidation and strain classification changes have been made, and the consistency with the "Barges Manual of Deterministic Bacteriology" has been lost.

【0036】そのため、本菌に対しても16SrRNA
の遺伝子配列による系統的な分類を試みた。方法として
は、本菌の16SrRNAの全遺伝子配列を求め、遺伝
子のデータベース(GenBank, EMBL 及びDDBJ)に登録公
開されている微生物の遺伝子配列との相同性を検索した
結果、アグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agroba
cterium tumefaciens )との相同性が99.4%と有意に一
致していた。この結果から、本菌株は、アグロバクテリ
ウム属ツメファシエンス種に属する細菌であると同定
し、本菌株をアグロバクテリウム・ツメファシエンスNT
1130株(Agrobacterium tumefaciens NT1130)と命名し
た。本菌は、通商産業省工業技術院生命工学工業技術研
究所に平成9年6月27日に寄託され、その寄託番号は
FERM BP-5997である。
Therefore, the 16S rRNA against this bacterium
Systematic classification based on the gene sequence of As a method, the entire gene sequence of the 16S rRNA of this bacterium was determined, and the homology with the gene sequence of a microorganism registered and published in a gene database (GenBank, EMBL and DDBJ) was searched. As a result, Agrobacterium tumefaciens ( Agroba
cterium tumefaciens) was significantly consistent with 99.4%. From this result, the strain was identified as a bacterium belonging to the species Agrobacterium tumefaciens, and the strain was identified as Agrobacterium tumefaciens NT.
The strain was named 1130 strain (Agrobacterium tumefaciens NT1130). This bacterium was deposited on June 27, 1997 with the Research Institute of Biotechnology and Industrial Technology, Ministry of International Trade and Industry, and its deposit number was
FERM BP-5997.

【0037】本発明の1,5-AG脱水素酵素は、例えば上記
菌株を栄養培地に培養し、膜画分中に1,5-AG脱水素酵素
を生成蓄積せしめ、これを採取することにより製造する
ことができる。上記栄養培地としては、炭素源、無機窒
素源及び無機塩を含む培地が用いられる。炭素源として
は基本的に糖類を利用し、L-ソルボース、グルコース等
を酵素誘導するものであればいずれも使用できる。無機
窒素源としては硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、
リン酸アンモニウム等が、無機塩としてはナトリウム、
カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン等の塩類が使用
できる。
The 1,5-AG dehydrogenase of the present invention can be obtained, for example, by culturing the above strain in a nutrient medium, producing and accumulating 1,5-AG dehydrogenase in a membrane fraction, and collecting the resulting product. Can be manufactured. As the nutrient medium, a medium containing a carbon source, an inorganic nitrogen source and an inorganic salt is used. Basically, a saccharide is used as a carbon source, and any one can be used as long as it can induce L-sorbose, glucose, and the like. As inorganic nitrogen sources, ammonium sulfate, ammonium chloride,
Ammonium phosphate and the like, sodium as an inorganic salt,
Salts such as potassium, magnesium, iron and manganese can be used.

【0038】培養は、振とう、通気攪拌等の方法による
好気的条件下で行うのがよく、pH6〜8、25〜35℃で行
うのが好ましい。培養期間は1〜7 日間、通常は2〜
4日間で完了する。上記方法で培養することにより、主
に菌体の膜画分中に1,5-AG脱水素酵素が生成蓄積され
る。
The cultivation is preferably performed under aerobic conditions such as shaking and aeration and stirring, and is preferably performed at pH 6 to 8 and 25 to 35 ° C. The culture period is 1 to 7 days, usually 2 to
Complete in 4 days. By culturing according to the above method, 1,5-AG dehydrogenase is mainly produced and accumulated in the membrane fraction of bacterial cells.

【0039】培養後、微生物中から本発明酵素を取得す
るには、適当な緩衝液中で菌体をダイノミル、超音波処
理等により破壊し、その処理液から膜画分を超遠心等に
より分離する。次いでトリトンX-100 等の非イオン界面
活性剤により膜画分から酵素を遊離させ、不溶分を遠心
分離により除去すると、1,5-AG脱水素酵素含有抽出液を
得ることができる。精製酵素は、この抽出液を、疎水ク
ロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ヒ
ドロキシアパタイト、ゲル濾過等の酵素の精製に一般的
に使われている技術を適宜組み合せて精製することによ
り得られる。
After culturing, to obtain the enzyme of the present invention from the microorganism, the cells are disrupted in a suitable buffer solution by dynomill, ultrasonic treatment or the like, and the membrane fraction is separated from the treated solution by ultracentrifugation or the like. I do. Then, the enzyme is released from the membrane fraction with a nonionic surfactant such as Triton X-100, and the insoluble matter is removed by centrifugation, whereby an extract containing 1,5-AG dehydrogenase can be obtained. The purified enzyme can be obtained by purifying the extract by appropriately combining techniques generally used for enzyme purification such as hydrophobic chromatography, ion exchange chromatography, hydroxyapatite, and gel filtration.

【0040】次に、微生物としてアグロバクテリウム・
ツメファシエンスNT1130株を用いて得られた本発明の1,
5-AG脱水素酵素の性質を示す。なお、以下における1,5-
AG脱水素酵素の活性は、前述した力価の測定方法に従っ
て測定した。
Next, Agrobacterium.
1, of the present invention obtained using Tumefaciens NT1130 strain
5 shows the properties of 5-AG dehydrogenase. Note that 1,5-
The activity of the AG dehydrogenase was measured in accordance with the above-described titer measurement method.

【0041】<理化学的性質> (1)作用:1mM2,6-ジクロロフェノールインドフェノ
ール及び2.5mM 1,5-AGを含有する100mM トリス・塩酸緩
衝液 (pH9.0)に本発明酵素を添加し、37℃で反応させ、
経時的に反応液中の生成物と反応のモルバランスを表1
に示す条件で高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて
分析した。
<Physicochemical Properties> (1) Action: The enzyme of the present invention was added to 100 mM Tris / hydrochloric acid buffer (pH 9.0) containing 1 mM 2,6-dichlorophenol indophenol and 2.5 mM 1,5-AG. At 37 ° C,
Table 1 shows the molar balance between the product in the reaction solution and the reaction over time.
Was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) under the conditions shown in Table 1.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】その結果、反応の進行とともにリテンショ
ンタイム10.0分の1,5-AGのピークが減少し、新たにリテ
ンションタイム9.6 分の位置に反応物のピークが現れ
た。この反応のモルバランスは一致していた。また、1,
5-AGの3 位の水酸基を酸化する作用を持つグルコシド-3
- デヒドロゲナーゼ(EC1.1.99.13) を同様の条件で反応
させ、HPLCで分析した結果、1,5-AGのピーク減少ととも
に、新たにリテンションタイム10.8分の位置に反応物の
ピークが現れた。一方、1,5-AGの2 位の水酸基を酸化す
る作用を持つピラノースオキシダーゼ(EC1.1.3.10)を、
2.5mM 1,5-AGを含有する40mMホウ酸緩衝液 (pH7.5)に添
加し、37℃で反応させた結果、1,5-AGのピーク減少とと
もに、新たにリテンションタイム9.6 分の位置に反応物
のピークが現れた。これらの結果において、1,5-AGに本
発明酵素を作用させた場合の反応生成物とピラノースオ
キシダーゼを作用させた場合の反応生成物のリテンショ
ンタイムが一致していることから、本発明酵素による1,
5-AGの酸化部位は2 位の水酸基であることが分かる。
As a result, the peak of 1,5-AG having a retention time of 10.0 min. Decreased with the progress of the reaction, and a new peak of the reactant appeared at a position of 9.6 min. The molar balance of this reaction was consistent. Also, 1,
Glucoside-3, which has the effect of oxidizing the 3-hydroxyl group of 5-AG
-Dehydrogenase (EC1.1.99.13) was reacted under the same conditions, and analyzed by HPLC. As a result, the peak of the reaction product appeared at a new retention time of 10.8 minutes along with a decrease in the 1,5-AG peak. On the other hand, pyranose oxidase (EC1.1.3.10), which has the action of oxidizing the 2-position hydroxyl group of 1,5-AG,
The solution was added to 40 mM borate buffer (pH 7.5) containing 2.5 mM 1,5-AG and reacted at 37 ° C. As a result, the peak of 1,5-AG decreased, and a new retention time of 9.6 minutes was reached. A peak of the reaction product appeared. In these results, the retention time of the reaction product obtained when the enzyme of the present invention was reacted with 1,5-AG and the reaction product obtained when the enzyme of the present invention was reacted with pyranose oxidase were the same. 1,
It can be seen that the oxidation site of 5-AG is a 2-position hydroxyl group.

【0044】(2)基質特異性:前述の酵素活性測定法
において、1,5-AGの代わりに各種糖溶液(いずれも終濃
度5mM )を用いた場合の相対反応性(基質特異性)を表
2に示す。本発明酵素は1,5-AGに対して強く、Lーソルボ
ースに対しては弱く作用し、D-グルコースに若干作用し
た。
(2) Substrate specificity: In the aforementioned enzyme activity measurement method, the relative reactivity (substrate specificity) in the case where various sugar solutions (all at a final concentration of 5 mM) were used instead of 1,5-AG was determined. It is shown in Table 2. The enzyme of the present invention acts strongly on 1,5-AG, weakly on L-sorbose, and slightly on D-glucose.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】(3)至適pH:本発明酵素を用いて、前述
の酵素活性測定法中における緩衝液の代わりに、種々の
pHを有するクエン酸緩衝液、リン酸カリウム緩衝液、ト
リスー塩酸緩衝液及びグリシン緩衝液を用いた場合の酵
素活性を測定した。この結果を図1に示す。図1より、
本発明酵素の至適pHは8.0 〜9.0 付近にあることがわか
る。
(3) Optimum pH: Using the enzyme of the present invention, instead of the buffer in the above-mentioned enzyme activity measurement method,
Enzyme activities were measured using a citrate buffer, a potassium phosphate buffer, a Tris-HCl buffer, and a glycine buffer having a pH. The result is shown in FIG. From FIG.
It can be seen that the optimum pH of the enzyme of the present invention is around 8.0 to 9.0.

【0047】(4)pH安定性:種々のpHを有するクエン
酸緩衝液、リン酸カリウム緩衝液、トリスー塩酸緩衝液
及びグリシン緩衝液(各緩衝液とも200mM )に本発明酵
素を添加し、37℃で60分間処理後、残存酵素活性を測定
した。この結果を図2に示す。図2より、本発明酵素の
安定pH範囲は、6.0 〜9.0 であることが分かる。
(4) pH stability: The enzyme of the present invention was added to citrate buffer, potassium phosphate buffer, Tris-HCl buffer, and glycine buffer (200 mM for each buffer) having various pH values. After treatment at 60 ° C. for 60 minutes, the residual enzyme activity was measured. The result is shown in FIG. FIG. 2 shows that the stable pH range of the enzyme of the present invention is 6.0 to 9.0.

【0048】(5)至適温度:本発明酵素を用いて、前
述の酵素活性測定法における組成で、種々の温度で10分
間反応させた。この結果を図3に示す。図3より、本発
明酵素の至適温度は35〜45℃付近であることが分かる。
(5) Optimum temperature: The enzyme of the present invention was reacted for 10 minutes at various temperatures with the composition in the above-mentioned enzyme activity measurement method. The result is shown in FIG. FIG. 3 shows that the optimum temperature of the enzyme of the present invention is around 35 to 45 ° C.

【0049】(6)温度安定性:本発明酵素を20mMリン
酸カリウム緩衝液に添加し、種々の温度で10分間処理
後、残存酵素活性を測定した。この結果を図4に示す。
図4より、本発明酵素は40℃付近まで90%以上安定であ
ることが分かる。
(6) Temperature stability: The enzyme of the present invention was added to a 20 mM potassium phosphate buffer, treated at various temperatures for 10 minutes, and the residual enzyme activity was measured. The result is shown in FIG.
FIG. 4 shows that the enzyme of the present invention is 90% or more stable up to around 40 ° C.

【0050】(7)電子受容体:100mM リン酸カリウム
緩衝液 (pH8.0)中に、本発明酵素とともに種々の電子受
容体を共存させた場合の、各電子受容体での活性を相対
活性で表し、表3に示した。表3より、電子受容体とし
ては、還元性発色剤であるニトロテトラゾリウムブルー
の他に、2,6-ジクロロフェノールインドフェノール及び
フェリシアニド化合物が利用可能であることがわかっ
た。
(7) Electron acceptor: When various electron acceptors are present together with the enzyme of the present invention in a 100 mM potassium phosphate buffer (pH 8.0), the activity at each electron acceptor is determined by the relative activity. And shown in Table 3. From Table 3, it was found that 2,6-dichlorophenolindophenol and ferricyanide compounds can be used as electron acceptors in addition to nitrotetrazolium blue, which is a reducing color former.

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】(8)分子量:ドデシル硫酸−ポリアクリ
ルアミド電気泳動法により求めた本発明酵素の分子量
は、約55,000であった。
(8) Molecular weight: The molecular weight of the enzyme of the present invention determined by dodecyl sulfate-polyacrylamide electrophoresis was about 55,000.

【0053】(9)Km値:ラインウイバーバーク(Line
weaver-Burk )プロットにより、本発明酵素の1,5-AGに
対するKm値を求めた結果、約0.5mM であった。
(9) Km value: Line weaver bark (Line
The Km value of the enzyme of the present invention with respect to 1,5-AG was determined by a weaver-Burk) plot to be about 0.5 mM.

【0054】(10)保存安定性:100mM トリス−塩酸
緩衝液(pH7.0 )中に0.1u/ml の濃度で溶解させ、4℃
の条件で14日間保存し、7日間及び14日間保存後に残存
活性を測定した結果を、図5に示す。
(10) Storage stability: dissolved in 100 mM Tris-HCl buffer (pH 7.0) at a concentration of 0.1 u / ml,
FIG. 5 shows the results of measuring the residual activity after storage for 7 days and 14 days under the conditions described above.

【0055】一方、比較のため、財団法人発酵研究所に
寄託され、分譲可能な公知菌株であるアグロバクテリウ
ム・ツメファシエンスIF013532、アグロバクテリウム・
ツメファシエンスIF013533を用いて、実施例1、2と同
様な方法で1,5-AG脱水素酵素を製造した。そして、これ
らの酵素について、上記と同様に保存安定性を測定した
結果を図5に併せて示す。
On the other hand, for comparison, known strains Agrobacterium tumefaciens IF013532 and Agrobacterium.
1,5-AG dehydrogenase was produced in the same manner as in Examples 1 and 2, using Tumefaciens IF013533. The results of measuring the storage stability of these enzymes in the same manner as described above are also shown in FIG.

【0056】図5中、■−■は、アグロバクテリウム・
ツメファシエンスNT1130株由来の本発明の酵素の結果を
示し、◆−◆は、アグロバクテリウム・ツメファシエン
スIF013532由来の酵素の結果を示し、▲−▲は、アグロ
バクテリウム・ツメファシエンスIF013533由来の酵素の
結果を示す。
In FIG. 5, ■-■ indicate Agrobacterium.
The results of the enzyme of the present invention derived from T. faecalis NT1130 strain are shown, ◆-◆ indicates the result of the enzyme derived from Agrobacterium tumefaciens IF013532, and ▲-▲ indicates the result of the enzyme derived from Agrobacterium tumefaciens IF013533. Show.

【0057】図5に示されるように、アグロバクテリウ
ム・ツメファシエンスNT1130株由来の本発明の1,5-AG脱
水素酵素は、14日間保存した後の残存活性が90%以上で
あって、優れた保存安定性を示す。これに対し、アグロ
バクテリウム・ツメファシエンスIF013532由来の1,5-AG
脱水素酵素及びアグロバクテリウム・ツメファシエンス
IF013533由来の1,5-AG脱水素酵素は、14日間保存した後
の残存活性がいずれも40%以下であり、保存安定性が著
しく劣る。
As shown in FIG. 5, the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention derived from Agrobacterium tumefaciens NT1130 strain has a residual activity of 90% or more after storage for 14 days, and is excellent. Storage stability. In contrast, 1,5-AG derived from Agrobacterium tumefaciens IF013532
Dehydrogenase and Agrobacterium tumefaciens
All the 1,5-AG dehydrogenases derived from IF013533 have a residual activity of 40% or less after storage for 14 days, and thus have extremely poor storage stability.

【0058】このように保存安定性に優れた1,5-AG脱水
素酵素を生産するという点で、アグロバクテリウム・ツ
メファシエンスNT1130株は、公知のアグロバクテリウム
・ツメファシエンスと異なっているため、アグロバクテ
リウム・ツメファシエンスに属する新規菌株であると判
断した。
The Agrobacterium tumefaciens NT1130 is different from the known Agrobacterium tumefaciens in that it produces 1,5-AG dehydrogenase having excellent storage stability. It was determined to be a new strain belonging to B. tumefaciens.

【0059】また、本発明の1,5-AG脱水素酵素は、アグ
ロバクテリウム・ツメファシエンスIF013532由来の1,5-
AG脱水素酵素、及びアグロバクテリウム・ツメファシエ
ンスIF013533由来の1,5-AG脱水素酵素と比べて、その他
の理化学的性質においては有意差がなかったが、上記保
存安定性において顕著に相違しており、その点で上記公
知菌株由来の1,5-AG脱水素酵素とは明確に区別できるも
のである。
The 1,5-AG dehydrogenase of the present invention is a 1,5-AG dehydrogenase derived from Agrobacterium tumefaciens IF013532.
AG dehydrogenase, and 1,5-AG dehydrogenase from Agrobacterium tumefaciens IF013533, there was no significant difference in other physicochemical properties, but the storage stability was significantly different In this respect, it can be clearly distinguished from the 1,5-AG dehydrogenase derived from the above-mentioned known strain.

【0060】なお、本発明の酵素を用いた1,5-AGの定量
法は、例えば次のような方法で行うことができる。すな
わち、被検体を還元性発色剤の存在下、1,5-AG脱水素酵
素又はこれを含有する酵素製剤とともにインキュベート
し、2-ケト-1,5-AG 及び還元された発色物質を生成せし
め、生成した発色物質量を測定することにより、被検体
中の1,5-AG量を定量することができる。
The method for quantifying 1,5-AG using the enzyme of the present invention can be performed, for example, by the following method. That is, a test sample is incubated with 1,5-AG dehydrogenase or an enzyme preparation containing the same in the presence of a reducing color former to produce 2-keto-1,5-AG and a reduced color former. By measuring the amount of the generated coloring substance, the amount of 1,5-AG in the subject can be quantified.

【0061】上記定量法に使用できる緩衝液としてはpH
6-10のリン酸緩衝液、トリス塩酸緩衝液、グッド緩衝
液、ホウ酸緩衝液等、通常使用されるものであればいず
れも使用可能である。
The buffer which can be used in the above-mentioned quantitative method is pH
Any commonly used phosphate buffer, Tris-HCl buffer, Good buffer, borate buffer, and the like can be used.

【0062】還元性発色剤としては、テトラゾリウム又
はその塩が挙げられるが、具体的には、ニトロテトラゾ
リウムブルー(以下NTB と略す)、2-(4- ヨードフェニ
ル)-3-(4- ニトロフェニル)-5-フェニル-2H テトラゾリ
ウムクロライド、3-(4,5- ジメチル-2- チアゾリル)-2,
5-ジフェニル-2H テトラゾリウムブロマイド、2-(4ヨー
ドフェニル)-3-(4- ニトロフェニル)-5-(2,4- ジスルホ
フェニル)-2Hテトラゾリウム塩(以下WST-1 と略す)等
が利用でき、その使用濃度は、50〜2000μmol/l、特に1
00 〜1000μmol/l の範囲が好ましい。
Examples of the reducing color former include tetrazolium and salts thereof. Specifically, nitrotetrazolium blue (hereinafter abbreviated as NTB), 2- (4-iodophenyl) -3- (4-nitrophenyl) ) -5-Phenyl-2H tetrazolium chloride, 3- (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2,
5-diphenyl-2H tetrazolium bromide, 2- (4-iodophenyl) -3- (4-nitrophenyl) -5- (2,4-disulfophenyl) -2H tetrazolium salt (hereinafter abbreviated as WST-1), etc. It can be used and its use concentration is 50-2000 μmol / l, especially 1
The range of from 00 to 1000 μmol / l is preferred.

【0063】この定量法においては、1,5-AG脱水素酵素
は20〜10,000単位/リットル、特に200 〜2,000 単位/
リットルの範囲で使用するのが好ましい。
In this assay, 1,5-AG dehydrogenase is used in an amount of 20 to 10,000 units / liter, particularly 200 to 2,000 units / liter.
It is preferred to use in the liter range.

【0064】上記定量法が適用できる試料としては、1,
5-AGを含む血清、血漿、尿等の生体由来の試料が挙げら
れる。
The samples to which the above quantification method can be applied include:
Examples include biological samples such as serum, plasma, and urine containing 5-AG.

【0065】反応液中の還元された発色性物質の測定
は、上記の如くして反応せしめた後、発色物質特有の吸
収波長において、一定時間後の吸光度あるいは一定時間
内の吸光度変化を測定することにより行うことができ
る。
In the measurement of the reduced color-forming substance in the reaction solution, the reaction is carried out as described above, and then the absorbance after a certain time or the change in the absorbance within a certain time is measured at an absorption wavelength specific to the color-forming substance. It can be done by doing.

【0066】[0066]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0067】実施例1[アグロバクテリウム・ツメファ
シエンスNT1130株由来1,5-AG脱水素酵素の取得] リン酸二カリウム2% 、リン酸一カリウム0.5%、塩化カリ
ウム0.75% 、塩化ナトリウム2.5%、塩化アンモニウム1.
25% 、硫酸ナトリウム0.025%、硫酸マグネシウム0.005%
及びLーソルボース0.1%より成る培地(pH7.0)50ml を、20
0ml 容の培養フラスコに添加し、120 ℃で15分間殺菌後
冷却し、アグロバクテリウム・ツメファシエンスNT1130
株(FERM BP-5997)を1白金耳接種し、30℃で3 日間振
とう培養して種培養液とした。得られた種培養液10ml
を、2 リットル培養フラスコ中、上記と同じ組成の液体
培地1000mlに接種し、30℃で3 日間振とう培養した。
Example 1 [Acquisition of 1,5-AG dehydrogenase derived from Agrobacterium tumefaciens NT1130 strain] Dipotassium phosphate 2%, monopotassium phosphate 0.5%, potassium chloride 0.75%, sodium chloride 2.5%, Ammonium chloride 1.
25%, sodium sulfate 0.025%, magnesium sulfate 0.005%
And 50 ml of a medium (pH 7.0) containing 0.1% L-sorbose and 20%
Add to a 0 ml culture flask, sterilize at 120 ° C for 15 minutes, cool, and mix with Agrobacterium tumefaciens NT1130.
One loopful of the strain (FERM BP-5997) was inoculated and shake-cultured at 30 ° C. for 3 days to obtain a seed culture solution. 10 ml of the resulting seed culture
Was inoculated into 1000 ml of a liquid medium having the same composition as above in a 2 liter culture flask, and cultured with shaking at 30 ° C. for 3 days.

【0068】培養終了後、遠心分離して菌体を回収し
た。得られた菌体量は培養液1リットル当たり約2gであ
った。得られた菌体を1g当たり2.5ml の20mMリン酸カリ
ウム緩衝液(pH7.2) に懸濁させ、超音波ホモジナイザー
により、菌体を細断した。得られた破砕液を10,000g で
遠心分離し、その上清を更に100,000gで遠心分離して膜
画分を得た。膜画分1g当たり、10mlの1%トリトンX-10
0 含有20mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.2)で懸濁させ、
攪拌しながら一晩膜画分から酵素の可溶化を行った。得
られた可溶化液を再度100,000gで遠心分離して膜残渣を
除き、粗酵素液を得た。この粗酵素液の酵素活性を前述
の測定法に基づいて測定したところ、菌体1g当たり2単
位の活性が得られた。
After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation. The amount of the obtained cells was about 2 g per liter of the culture solution. The obtained cells were suspended in 2.5 ml / g of 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.2), and the cells were cut into pieces with an ultrasonic homogenizer. The obtained crushed liquid was centrifuged at 10,000 g, and the supernatant was further centrifuged at 100,000 g to obtain a membrane fraction. 10 ml of 1% Triton X-10 per gram of membrane fraction
0 in 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.2)
The enzyme was solubilized from the membrane fraction overnight with stirring. The obtained lysate was centrifuged again at 100,000 g to remove membrane residues, and a crude enzyme solution was obtained. When the enzymatic activity of this crude enzyme solution was measured based on the above-mentioned assay method, 2 units of activity were obtained per 1 g of bacterial cells.

【0069】実施例2[1,5-AG脱水素酵素の精製] 実施例1で得られた可溶化液を、予め1%トリトンX-10
0 含有 20mM リン酸カリウム緩衝液(pH7.2) で平衡化し
たハイドロキシアパタイトカラムに通して酵素を吸着さ
せ、同組成の緩衝液で洗浄後、1%トリトンX-100 含有
20mM リン酸カリウム緩衝液(pH7.2) の直線グラジエン
トで溶出し、酵素の活性画分を集めた。更に比活性を上
げるため、再度ハイドロキシアパタイトカラムに通して
上記同様の操作を行い、活性画分を集め限外濾過により
濃縮し、比活性が14単位/mg蛋白質である精製酵素を
得た。該精製標品は、ポリアクリルアミド電気泳動にお
いて単一バンドを示した。
Example 2 [Purification of 1,5-AG dehydrogenase] The solubilized solution obtained in Example 1 was previously purified with 1% Triton X-10.
The enzyme is adsorbed through a hydroxyapatite column equilibrated with 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.2) containing 0%, washed with a buffer of the same composition, and containing 1% Triton X-100.
Elution was performed with a linear gradient of 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.2), and the active fraction of the enzyme was collected. In order to further increase the specific activity, the same operation as above was performed again through a hydroxyapatite column. The active fraction was collected and concentrated by ultrafiltration to obtain a purified enzyme having a specific activity of 14 units / mg protein. The purified preparation showed a single band in polyacrylamide electrophoresis.

【0070】試験例1[NTBを利用した1,5-AGの定量] 0.35mM NTB及び1%トリトンX-100 を含む350mM リン酸
カリウム緩衝液(pH8.0)2.25mlに、各種濃度の1,5-AG溶
液0.15ml及び実施例2により得られた1,5-AG脱水素酵素
溶液0.3ml(0.54単位) を加えた全量3.0ml の反応液を、
37℃で10分間反応させ、540nm の吸光度を測定して検量
線を作成した。図6にこの結果を示した。検量線は、0
〜50μg/mlまで直線となり、還元性発色剤としてNTB を
用いた1,5-AGの定量が可能であることが分かる。
Test Example 1 [Quantification of 1,5-AG Using NTB] Various concentrations of 1,5-AG were added to 2.25 ml of 350 mM potassium phosphate buffer (pH 8.0) containing 0.35 mM NTB and 1% Triton X-100. , 5-AG solution and 0.1 ml of 1,5-AG dehydrogenase solution obtained in Example 2, 0.3 ml (0.54 units) were added, and a total of 3.0 ml of the reaction solution was added.
The reaction was carried out at 37 ° C for 10 minutes, and the absorbance at 540 nm was measured to prepare a calibration curve. FIG. 6 shows the result. The calibration curve is 0
It becomes a straight line up to μ50 μg / ml, indicating that 1,5-AG can be quantified using NTB as a reducing color former.

【0071】試験例2[WST-1 を利用した1,5-AGの定
量] 試験例1の還元性発色剤に代えてWST-1 を用い、吸光度
の測定波長を450nm とした以外は、上記と同様の操作に
て測定を行い検量線を作成した。図7にこの結果を示し
た。検量線は、0 〜50μg/mlまで直線となり、還元性発
色剤としてWST-1 を用いた1,5-AGの定量が可能であるこ
とが分かる。
Test Example 2 [Quantification of 1,5-AG Using WST-1] The above procedure was repeated except that WST-1 was used in place of the reducing color former of Test Example 1 and the absorbance measurement wavelength was 450 nm. Measurement was carried out in the same manner as in the above to prepare a calibration curve. FIG. 7 shows the result. The calibration curve was linear from 0 to 50 μg / ml, indicating that 1,5-AG could be quantified using WST-1 as a reducing color former.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上のように、本発明の1,5-AG脱水素酵
素は、電子キャリアー非存在下において1,5-AGに特異的
に作用し直接還元性発色剤を還元する作用を有する。し
たがって、上記特異酵素の作用により直接生成される還
元された発色物質を測定することにより、試料中の1,5-
AGを簡便かつ精度良く測定することができ、特に糖尿病
等の診断に極めて有用である。また、本発明の1,5-AG脱
水素酵素は、優れた保存安定性を有するため、定量試薬
として製品化する上で極めて有利である。
As described above, the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention acts specifically on 1,5-AG in the absence of an electron carrier to directly reduce a reducing color former. Have. Therefore, by measuring the reduced chromogenic substance directly generated by the action of the above specific enzyme, 1,5-
AG can be measured easily and accurately and is extremely useful especially for diagnosis of diabetes and the like. In addition, the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention has excellent storage stability, and is therefore extremely advantageous in commercializing it as a quantitative reagent.

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

【図1】アグロバクテリウム・ツメファシエンスNT1130
株を培養して得られた本発明の1,5-AG脱水素酵素の最適
pHを示す図表である。
Fig. 1 Agrobacterium tumefaciens NT1130
Of the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention obtained by culturing the strain
4 is a chart showing pH.

【図2】上記本発明の1,5-AG脱水素酵素のpH安定性を示
す図表である。
FIG. 2 is a table showing the pH stability of the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention.

【図3】上記本発明の1,5-AG脱水素酵素の最適温度を示
す図表である。
FIG. 3 is a chart showing the optimum temperature of the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention.

【図4】上記本発明の1,5-AG脱水素酵素の温度安定性を
示す図表である。
FIG. 4 is a table showing the temperature stability of the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention.

【図5】上記本発明の1,5-AG脱水素酵素、アグロバクテ
リウム・ツメファシエンスIF013532由来の1,5-AG脱水素
酵素、及びアグロバクテリウム・ツメファシエンスIF01
3533由来の1,5-AG脱水素酵素の保存安定性を比較して示
す図表である。
FIG. 5 shows the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention, 1,5-AG dehydrogenase derived from Agrobacterium tumefaciens IF013532, and Agrobacterium tumefaciens IF01.
1 is a table showing the storage stability of 1,533-AG dehydrogenase derived from 3533 in comparison.

【図6】上記本発明の1,5-AG脱水素酵素と還元性発色剤
としてNTB とを用いた1,5-AG測定の検量線である。
FIG. 6 is a calibration curve for the measurement of 1,5-AG using the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention and NTB as a reducing color former.

【図7】上記本発明の1,5-AG脱水素酵素と還元性発色剤
としてWST-1 とを用いた1,5-AG測定の検量線である。
FIG. 7 is a calibration curve for the measurement of 1,5-AG using the 1,5-AG dehydrogenase of the present invention and WST-1 as a reducing color former.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12N 9/04 C12Q 1/32 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C12N 9/04 C12Q 1/32 BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG)

Claims (4)

(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1,5-アンヒド
ログルシトール脱水素酵素。 (1)作用:電子キャリアー非存在下において、1,5-ア
ンヒドログルシトールに特異的に作用して2位の水酸基
を酸化するとともに、直接還元性発色剤を還元する反応
を触媒する。 (2)基質特異性:1,5-アンヒドログルシトールに強く
作用し、L-ソルボースに弱く作用する。また、D-グルコ
ースに若干作用する。 (3)至適pH:至適pHは8.0 〜9.0 付近にある。 (4) pH 安定性:pH6.0〜9.0 にて安定である。 (5)至適温度:至適温度は35〜45℃付近にある。 (6)温度安定性:40 ℃付近まで90%以上安定であ
る。 (7)力価の測定法 0.2Mリン酸カリウム緩衝液 (pH8.0) 1.5ml、 0.25 重量
%ニトロテトラゾリウムブルー 0.3ml、2重量%非イオ
ン性界面活性剤 0.3ml、50mM 1,5-アンヒドログルシト
ール水溶液 0.3ml、水0.45ml、及び酵素溶液0.15mlより
成る全量 3.0mlの酵素含有液を37℃で反応させ、 540nm
における吸光度変化 (△mOD/min )を測定する。この条
件下で生成するホルマザン色素の分子吸光係数を16.7×
103 とし、1分間に1μmol のホルマザンを生成する酵
素量を1単位 (unit) として、1,5-アンヒドログルシト
ール脱水素酵素の活性を下記数1に従って求める。 【数1】 (8)電子受容体: 2,6-ジクロロフェノールインドフェノール、フェリシア
ン化合物等のほか、還元性発色剤も利用できる。また、
NAD 、NADP等の補酵素や溶存酸素は利用できない。 (9)分子量:ドデシル硫酸−ポリアクリルアミド電気
泳動法による分子量は、約55,000である。 (10)保存安定性:100mM トリス−塩酸緩衝液(pH7.
0 )中に0.1u/ml の濃度で溶解させ、4℃の条件で14日
間保存した後の残存活性が、90%以上である。
1. A 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase having the following physicochemical properties: (1) Action: In the absence of an electron carrier, it specifically catalyzes a reaction that specifically acts on 1,5-anhydroglucitol to oxidize the hydroxyl group at the 2-position and directly reduce the reducing color former. (2) Substrate specificity: Strongly acts on 1,5-anhydroglucitol and weakly acts on L-sorbose. It also slightly acts on D-glucose. (3) Optimum pH: The optimum pH is around 8.0 to 9.0. (4) pH stability: stable at pH 6.0 to 9.0. (5) Optimum temperature: The optimum temperature is around 35 to 45 ° C. (6) Temperature stability: 90% or more stable up to around 40 ° C. (7) Method of measuring titer 1.5 ml of 0.2 M potassium phosphate buffer (pH 8.0), 0.3 ml of 0.25 wt% nitrotetrazolium blue, 0.3 ml of 2 wt% nonionic surfactant, 50 mM 1,5-anne A total of 3.0 ml of an enzyme-containing solution consisting of 0.3 ml of an aqueous hydroglucitol solution, 0.45 ml of water, and 0.15 ml of an enzyme solution was reacted at 37 ° C.
The absorbance change (△ mOD / min) is measured. The molecular extinction coefficient of the formazan dye produced under these conditions is 16.7x
And 10 3, the amount of enzyme that produces the formazan 1μmol per minute as one unit (Unit), obtaining the 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase activity according to the following equation (1). (Equation 1) (8) Electron acceptor: In addition to 2,6-dichlorophenolindophenol and ferricyan compound, a reducing color former can be used. Also,
Coenzymes such as NAD and NADP and dissolved oxygen cannot be used. (9) Molecular weight: The molecular weight by dodecyl sulfate-polyacrylamide electrophoresis is about 55,000. (10) Storage stability: 100 mM Tris-HCl buffer (pH 7.
0) is dissolved at a concentration of 0.1 u / ml and stored at 4 ° C. for 14 days, and the residual activity is 90% or more.
【請求項2】 アグロバクテリウム属に属し、1,5-アン
ヒドログルシトール脱水素酵素生産能を有する微生物に
より生産されるものである請求項1記載の1,5-アンヒド
ログルシトール脱水素酵素。
2. The 1,5-anhydroglucitol according to claim 1, which is produced by a microorganism belonging to the genus Agrobacterium and capable of producing 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase. Dehydrogenase.
【請求項3】 アグロバクテリウム属に属し、請求項1
記載の1,5-アンヒドログルシトール脱水素酵素生産能を
有する微生物を栄養培地に培養し、膜画分中に1,5-アン
ヒドログルシトール脱水素酵素を生成蓄積せしめ、これ
を採取することを特徴とする1,5-アンヒドログルシトー
ル脱水素酵素の製造法。
3. The method according to claim 1, which belongs to the genus Agrobacterium.
The microorganism having the ability to produce 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase described is cultured in a nutrient medium to produce and accumulate 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase in the membrane fraction. A method for producing 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase, which comprises collecting.
【請求項4】 アグロバクテリウム属に属し、請求項1
記載の1,5-アンヒドログルシトール脱水素酵素生産能を
有する微生物が、アグロバクテリウム・ツメファシエン
スNT1130株(Agrobacterium tumefaciens NT1130、FERM
BP-5997株)である請求項3記載の1,5-アンヒドログル
シトール脱水素酵素の製造法。
4. The method according to claim 1, which belongs to the genus Agrobacterium.
The microorganism having the ability to produce 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase according to the present invention is Agrobacterium tumefaciens NT1130 strain (Agrobacterium tumefaciens NT1130, FERM
4. The method for producing 1,5-anhydroglucitol dehydrogenase according to claim 3, which is BP-5997 strain).
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