JP3065758B2 - グリセリルホスフォリルコリンホスフォジエステラーゼの製造法 - Google Patents

グリセリルホスフォリルコリンホスフォジエステラーゼの製造法

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JP3065758B2 JP3357284A JP35728491A JP3065758B2 JP 3065758 B2 JP3065758 B2 JP 3065758B2 JP 3357284 A JP3357284 A JP 3357284A JP 35728491 A JP35728491 A JP 35728491A JP 3065758 B2 JP3065758 B2 JP 3065758B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はグリオクラジウム属に属
する微生物によるグリセリルホスフォリルコリンホスフ
ォジエステラーゼ(以下、GPCPと略す)の製造法に
関する。
【0002】
【従来の技術】GPCPは少なくとも、グリセリルホス
フォリルコリンをコリンとグリセロリン酸に加水分解す
る酵素であり、酵素番号E.C.3.1.4.2 (酵素ハンドブッ
ク 第449頁、1982年、朝倉書店発行)として知ら
れ、リン脂質を構成するグリセリルホスフォリルコリン
を測定するための試薬として使用される。
【0003】
【発明の解決しようとする課題】従来より、GPCPは
セラチア属の微生物と動物組織(ラット脳)にその存在
が知られているが(J. Biol. Chem. 206, 647 (1954),
Biochim. Biophys. Acta380, 436 (1975))、その含量
は低く試薬としては実用的でなく、GPCPの良好な製
造法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はグリオクラジウ
ム属に属するGPCP生産菌を培地に培養し、その培養
物からGPCPを採取することを特徴とするGPCPの
製造法に関する。本発明に使用する菌株はグリオクラジ
ウム属に属し、GPCP生産能を有する微生物であれば
いずれの微生物でもよく、グリオクラジウム属に属する
微生物、具体的には静岡県田方郡函南町の水田土壌から
採取したグリオクラジウム ロゼウム(Gliocla
dium roseum M4664)(FERM P
−6055)が例示される。
【0005】次に本菌株の菌学的性質について記述す
る。 <各培地における生育状態> 1)ツアペック寒天培地 生育はやや速く、26℃1週間で40〜45mmに達す
る。培養初期は白色で2週間を過ぎ分生子が成熟すると
次第にライトアプリコット(Lt Apricot(h
ue 4ea))となる。周辺部に近い部分は平坦であ
るが中心に近い部分は綿毛状でやや盛り上がる。周辺部
は滑らか。裏面の色はペールイエロー(Pale Ye
llow(hue 1ca))〜ライトメロンイエロー
(LtMelon Yellow(hue 3e
a))。浸出液および拡散性色素は出さない。
【0006】2)麦芽汁寒天培地 本培地での生育状態はツアペック寒天培地の場合と殆ど
同じである。裏面の色はレモンイエロー(hue 1l
a)。
【0007】3)バレイショ・ブドウ糖寒天培地 本培地での生育状態はツアペック寒天培地の場合と全く
同じである。 <生理的性状> 生育し得る温度 : 8〜34℃ 最適生育温度 : 22〜28℃ 生育し得るpH : 3〜11 最適生育pH : 4〜8 <顕微鏡下における形態的特色>分生子柄は気菌糸また
は菌糸の束から直角に発達する。時に分岐し隔壁を有す
る。40〜150×2.5〜3μm。ペニシリは不規則
に交互または輪生状に生ずる。40〜120×2.5〜
3μm。分生子形成様式はフィアロフォア型である。フ
ィアライドは単生、互生または輪生し20〜30×2〜
2.5μm。分生子は楕円形、5〜10×2〜4μm。
淡黄色〜淡黄褐色、壁は滑面でフィアライドの先端に直
径10〜20μmの擬頭状の胞子塊となって形成され
る。
【0008】以上述べたように本菌株は集落の色がピン
ク系統であり、分生子はフォアロフォア型で形成され、
フィアライドは単生、互生または輪生し比較的細く長い
ことからグリオクラジウム属(Gliocladiu
)属に属する。グリオクラジウム属は現在約20種類
存在し、集落の色は白色、ピンク、緑色系統に分けられ
るが、ピンク系統はグリオクラジウム ロゼウム(Gl
iocladium roseum)とグリオクラジウ
ム バーモセニ(Gliocladium vermo
seni)の2種のみである。G.roseumは分生
子が擬頭状(ポール状)にG.vermoseniは鎖
状(チェイン状)に形成される。本菌株は分生子が擬頭
状に形成され、分生子の形、サイズもGlioclad
ium roseumによく一致するのでGliocl
adium roseum M4664と同定し、工業
技術院微生物工業技術研究所に微工研菌寄第6055号
(FERM P−6055)として寄託した。
【0009】本発明に使用する培地としては炭素源、窒
素源、無機物源等を程よく含有する培地が用いられる。
炭素源としてはグルコース、フルクトース、キシロー
ス、マルトース、グリセロールなどが使用される。窒素
源としてはフスマ、脱脂大豆粉、綿実粉、カゼイン、カ
ザミノ酸、麦芽エキス、ペプトン、酵母エキス、肉エキ
ス等の天然窒素源の他に硫安、塩化アンモニウム等の無
機窒素源を用いることができる。この他、無機物として
食塩、塩化カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸第二カ
リウムなどを必要に応じて使用する。培養温度は菌が発
育し、GPCPを生産する範囲内で適宜変更し得るが、
10〜30℃、好ましくは26〜28℃とする。培地の
pHはpH4〜11、好ましくはpH5〜7とする。
【0010】培養方法としては抗生物質、酵素などを生
産する通常の培養方法を用いればよい。培養形態として
は液体培養でも固体培養でもよく、工業的にはGPCP
生産菌体をその生産用培地に接種し、通気攪拌培養を行
うのが好ましい。培養時間は条件によって異なるが、通
常40〜80時間程度であってGPCPが最高力価に達
する時期を見計らって培養を終了する。
【0011】GPCPは、主として培養濾液に含有され
ており培養液を濾過することにより粗酵素液として得る
ことができる。粗GPCP液から公知の蛋白質や酵素等
の単離、精製手段を用いて精製GPCPを得ることがで
きる。例えば、粗製GPCP液にアセトン、エタノー
ル、メタノールなどの有機溶媒による分別沈澱法、硫
安、食塩などによる塩析法などを適用してGPCPを沈
澱させ、回収する。さらにこの沈澱物を必要に応じ透
析、等電点沈澱に付した後、電気泳動法などで単一のバ
ンドを示すまでイオン交換体、ゲル濾過剤、吸着体など
を用いるカラムクロマトグラフィー等により精製する。
カラムクロマトグラフィーによる精製は例えば上記の沈
澱物を透析後、リン酸緩衝液などに溶解し、これをジエ
チルアミノエチルデキストランゲル、ジエチルアミノエ
チルセルロース、トリエチルアミノエチルデキストラン
ゲル、ポリアクリルアミドゲルなどのゲル濾過剤による
クロマトグラフィーに付すことにより行う。前記精製手
段は適宜組合せて行うことができ、精製後適宜安定化剤
を添加して凍結乾燥等の手段によりGPCP粉末を得る
ことができる。
【0012】次に本発明で得られるGPCPの理化学的
性質について説明する。これに関し、GPCPの活性は
以下のようにして測定した。 <GPCP酵素活性測定方法>0.2Mトリス−塩酸緩
衝液(pH8.0)0.1ml、10mMグリセリルホ
スフォリルコリン0.05ml、10mM塩化カルシウ
ム0.05ml、精製水0.3mlを含む反応液0.5
mlを37℃で5分間予備加温後0.05mlの酵素液
を添加し、37℃で10分間反応させる。しかる後、
0.2Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)0.1m
l、0.1M EDTA0.2ml、0.3%4−アミ
ノアンチピリン0.1ml、0.2%フェノール0.1
ml、コリンオキシダーゼ(60U/ml)0.1m
l、ペルオキシダーゼ(50U/ml)0.1ml、精
製水0.3mlからなる発色液1mlを加え37℃で2
0分間反応を行い500nmの吸光度を測定した。酵素
活性1単位は37℃で1分間1マイクロモルのコリンを
遊離する酵素活性とし、以下の計算式で求めた。
【0013】
【0014】<酵素の理化学的性質> (1)作用特異性 GPCPは以下の加水分解反応を触媒する。 Glycerylphosphorylcholine + H2 O → Glycerophosphate + Choline または Glycerylphosphorylethanolamine + H2 O → Glycerophosphate + Ethanol- amine
【0015】(2)基質特異性 グリセリルホスフォリルコリンまたはグリセリルホスフ
ォリルエタノールアミンを基質にして生成するグリセロ
リン酸(Glycerophosphate)を酵素活性測定方法のコリ
ンオキシダーゼの代わりにグリセロリン酸オキシダーゼ
を用いて測定した。その結果を表1に示した。
【0016】
【表1】
【0017】(3)等電点 pH3.75(キャリア・アンフォライトを用いた電気
泳動) (4)Km値 0.1mM (グリセリルホスフォリルコリンに対し
て) (5)分子量 135,000±10,000(スーパーロース12に
よるゲル濾過法)
【0018】(6)至適pH 前記酵素活性測定方法に従って至適pHを求めたもの
で、その結果を図1に示した。pH6〜7(○−○)は
ジメチルグルタル酸緩衝液、pH7〜8(●−●)はリ
ン酸緩衝液、pH7.5〜9(△−△)はトリス−塩酸
緩衝液、pH9〜10はグリシン−水酸化ナトリウム緩
衝液を使用した場合の活性値を示すもので、本酵素の至
適作用pHは8〜9付近であると認められた。
【0019】(7)pH安定性 0.1M各種緩衝液に溶解した酵素液(GPCP濃度:
10U/ml)を37℃で1時間加温し、残存活性を測
定した。その結果を図2に示した。pH4.5〜7(○
−○)はジメチルグルタル酸−水酸化ナトリウム緩衝
液、pH7.5〜9.5(●−●)はトリス−塩酸緩衝
液を使用した。少なくともpH7〜9で良好な安定性を
示した。
【0020】(8)熱安定性 10mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)に溶解した
GPCP(10U/ml)を各温度で10分間加温し、
残存活性を求めた。その結果、図3に示したように50
℃まで安定であった。
【0021】(9)金属イオンの影響 種々の金属イオン等の酵素活性に及ぼす影響を調べた結
果、表2に示したようにマンガン、バリウム、コバル
ト、銅、ニッケルイオンにより阻害された。
【0022】
【表2】
【0023】
【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに詳
細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるも
のではない。
【0024】実施例1 脱脂大豆粉1%、グルコース1%、馬鈴薯澱粉1%、食
塩0.2%、リン酸二カリウム0.1%、硫酸マグネシ
ウム0.05%からなる培地100mlにグリオクラジ
ウム ロゼウム M4664(FERM P−605
5)をスラントから一白金耳移植し、26℃で3日間振
盪培養を行い種菌を得た。ついで種菌を上記と同一組成
よりなる培地(但し、消泡剤ディスフォームCA−22
0)20リットルを含有する30リットル容ジャーファ
メンターに移植し本培養を行った。26℃、300回
転、1分間20リットルの通気量という好気的な条件で
培養を行った。86時間後に培養濾液中のGPCP活性
は最大(0.15U/ml)に達した。
【0025】実施例2 実施例1で得られた培養物を濾布で遠心濾過を行い、1
4リットルの培養濾液を得た。粗酵素液を2リットルま
で減圧濃縮し3リットルの冷アセトンを加え、酵素蛋白
を沈澱させ、次いで500mlの10mMトリス−塩酸
緩衝液(pH7.5)に溶解した。15,000回転、
10分間の遠心分離により不溶物を除き、澄明な上清4
60mlを得た。これに530mlの飽和硫安溶液を加
え、生じた沈澱を15,000回転、20分間の遠心分
離により集め、250mlの10mMトリス−塩酸緩衝
液(pH7.5)に溶解後、10リットルの同緩衝液に
対して5℃で20時間透析、脱塩を行い、精製酵素液を
得た。本精製酵素液を凍結乾燥し、1.8グラム(44
0U/g)の精製酵素を得た。
【0026】
【発明の効果】本発明のGPCP生産菌は、培地中に該
酵素を分泌し、容易に該酵素を精製することができ、G
PCPを安定かつ大量に供給することが可能となった。
【0027】
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のGPCPの至適pHを示す。第2図
は、本発明のGPCPのpH安定性を示す。第3図は、
本発明のGPCPの熱安定性を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12R 1:645)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グリオクラジウム属に属するグリセリル
    ホスフォリルコリンホスフォジエステラーゼ生産菌を培
    地に培養し、その培養物よりグリセリルホスフォリルコ
    リンホスフォジエステラーゼを採取することを特徴とす
    るグリセリルホスフォリルコリンホスフォジエステラー
    ゼの製造法。
  2. 【請求項2】 グリオクラジウム属に属するグリセリル
    ホスフォリルコリンホスフォジエステラーゼ生産菌が、
    グリオクラジウム ロゼウム M4664(FERM
    P−6055)である請求項第1項記載の製造法。
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