JP3125954B2 - 新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法 - Google Patents

新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法

Info

Publication number
JP3125954B2
JP3125954B2 JP11324893A JP11324893A JP3125954B2 JP 3125954 B2 JP3125954 B2 JP 3125954B2 JP 11324893 A JP11324893 A JP 11324893A JP 11324893 A JP11324893 A JP 11324893A JP 3125954 B2 JP3125954 B2 JP 3125954B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphoenolpyruvate carboxylase
novel
hours
enzyme
treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11324893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06319541A (ja
Inventor
静夫 服部
高英 岸本
真一 手嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP11324893A priority Critical patent/JP3125954B2/ja
Publication of JPH06319541A publication Critical patent/JPH06319541A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3125954B2 publication Critical patent/JP3125954B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は試料中の炭酸ガス濃度を
測定するのに好適である、新規な性質を有するホスホエ
ノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】ホスホエノールピルビン酸カルボキシラ
ーゼは多くの植物、原生動物、大部分の細菌に存在する
ことが報告されている。これらの酵素については「ホス
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ」 田口正明及び
香月裕彦、蛋白質、核酸、酵素、Vol.22,No.14(1977)等
に詳しく記載されている。
【0003】ホスホエノールピルビン酸カルボキシラー
ゼは、ホスホエノールピルビン酸および重炭酸イオンに
作用して、オキザロ酢酸とリン酸イオンを生成する反応
を触媒する。体液、特に血清および血漿中に存在する炭
酸ガスは重炭酸イオン(HCO3 -)と平衡状態にあり、
体液中で第2に大きなフラクションである。故に炭酸ガ
スおよび重炭酸イオンは血液中で最も重要な生理学的緩
衝作用系を形成している。このため血清または血漿中の
炭酸ガス含量の測定値は、電解質分散、アニオン不足の
有意な標識であり、これは呼吸、代謝系の酸−塩基不均
衡の医学的診断の助けになっている。例えば血清および
血漿中の重炭酸濃度の正常値は22〜32mmol/l
であるが、異常時には低値で15mmol/l、高値で
40mmol/lと変動する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記文献に記載されて
いるようにホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ
には、多くのエフェクターが存在するが、大部分の酵素
はアクチベーターとして高価なアセチルコエンザイム
A、フルクトース−1、6−ジリン酸やグルコース6−
リン酸を必要としている。また、アクチベーターを必要
としないホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼは
一部の細菌およびC4植物に見られる。しかしこれらの
起源の酵素にとって問題とされるのは安定性である。す
なわち、炭酸ガス測定試薬の使用pHは、pH8.0以
上の緩衝液が汎用されている。その理由として炭酸ガス
はアルカリ性pHでは重炭酸イオン形成側に平衡が片寄
り、逆に酸性側では炭酸ガス形成側に平衡が片寄るため
である。上述のC4植物のホスホエノールピルビン酸カ
ルボキシラーゼに代表される酵素は、炭酸ガス測定試薬
中での使用pH(pH8.0)中で不安定であることは
よく知られた事実である。上記の背景より、高価なアク
チベータを必要とせず、また炭酸ガス測定試薬の使用p
H(pH8.0)中で安定なホスホエノールピルビン酸
カルボキシラーゼが求められていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、アセトバクター
・ハンゼニイ(Acetobacter hansenii)IFO14820から高
価なアクチベーターを必要とせず、pH8.0で安定な
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを見い出し
本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち本発明は下記理化学的性質を有す
る新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼで
ある。 (1) 次の反応を触媒する。
【0007】
【化3】 (2) 至適作用pH:7.5〜8.0 (3) pH安定性:pH5.0〜8.0(25℃、2
4時間処理) pH7.5〜8.5(10mM MgSO4 を含むトリ
ス緩衝液中で25℃、24時間処理) (4) 至適作用温度:60℃ (5) 熱安定性:45℃まで安定(pH7.0、15
分間処理) (6) 分子量:390,000±10、000(ゲル
ろ過法) 100,000±5、000 (SDS−PAGE) (7) アセチルCoAで活性化されない。
【0008】また本発明はアセトバクター属に属し、上
記の新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ
生産能を有する菌株を栄養培地にて培養し、該培養物か
ら新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを
採取することを特徴とする新規なホスホエノールピルビ
ン酸カルボキシラーゼの製造法である。
【0009】本発明の酵素の起源は上記性質を有するホ
スホエノールピルビン酸カルボキシラーゼを産生しうる
ものであれば植物、微生物など如何なる起源のものを用
いてもよい。好ましくは、上記性質を有するホスホエノ
ールピルビン酸カルボキシラーゼを産生しうるアセトバ
クター属細菌であって、好適な例としてはアセトバクタ
ー・ハンゼニイ(Acetobacter hansenii)IFO14820が挙げ
られる。
【0010】本発明の酵素を製造するにあたっては、上
記ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ生産菌を
栄養培地に培養し、該培養物からホスホエノールピルビ
ン酸カルボキシラーゼを採取することにより製造でき
る。ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ生産菌
の培養にあたって使用する培地としては、使用菌株が資
化しうる炭素源、窒素源、無機物、その他必要な栄養素
を適量含有するものであれば、合成培地、天然培地いず
れも使用できる。炭素源としては、例えばペプトン類、
肉エキス、酵母エキス等の窒素含有天然物や、塩化アン
モニウム、クエン酸アンモニウム等の無機窒素含有化合
物が使用される。無機物としては、リン酸カリウム、リ
ン酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等が使用される。培
地は通常振とう培養、あるいは通気撹拌培養で行う。培
養温度は20〜40℃、好ましくは25〜30℃、培養
pH5〜9の範囲で、好ましくは7〜8に制御するのが
良い。これら以外の条件下でも使用する菌株が生育すれ
ば実施できる。培養期間は通常1〜10日で生育し、菌
体内にホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼが生
産蓄積される。
【0011】本発明の酵素の精製法は一般に使用される
精製法を用いれば良い。例えば、抽出法には超音波破
砕、ガラスビーズを用いる機械的な破砕、フレンチプレ
ス、界面活性剤などいずれを用いてもよい。さらに抽出
液については、硫安やぼう硝などの塩析法、塩化マグネ
シウムや塩化カルシウムなどの金属凝集法、プロタミン
やポリエチレンイミンなどの凝集法、さらにはDEAE
(ジエチルアミノエチル)−セファロース、CM(カル
ボキシメチル)−セファロースなどのイオン交換クロマ
ト法などにより精製することができる。またこれらの方
法で得られた粗酵素液や精製酵素液は、例えば、スプレ
ードライや凍結乾燥により粉末化できる。さらには適当
な担体に固定化して固定化酵素として使用できる。
【0012】なおホスホエノールピルビン酸カルボキシ
ラーゼの活性は以下の方法によって測定できる。50m
M Tris−HCl、10mM Na2CO3、3.2
mM ホスホエノールピルビン酸、10mM MgSO
4、0.14mM NADH、50U/mlマレートデ
ヒドロゲナーゼを含む反応混液2.9mlをキュベット
(d=1cm)に調製し、30℃で約5分間予備加温す
る。次に酵素溶液0.1mlを添加し、ゆるやかに混和
後、水を対照に30℃に制御された分光光度計で340
nmの吸光度変化を2〜3分間記録し、その初期直線部
分から1分間あたりの吸光変化を求める(△ODtes
t)。盲検は酵素溶液の代わりに50mM リン酸緩衝
液(pH7.0)を加え、同様に操作を行って、1分間
当りの吸光度変化を求める(△ODblank)。ホス
ホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの活性は、上記
条件で1分間に1マイクロモルのNADHを消費する酵
素量を1単位(U)とする。
【0013】
【発明の効果】本発明では高価なエフェクターを必要と
せず、またpH8.0で安定性の良いホスホエノールピ
ルビン酸カルボキシラーゼが得られる。該酵素を用いる
ことにより安価に安定性のよい炭酸ガス測定試薬が得ら
れる。
【0014】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。 実施例1 ポリペプトン0.5%、酵母エキス0.5%、グルコー
ス0.5%、硫酸マグネシウム0.05%を含む培地
(pH7.O)100mlを500ml容坂口フラスコ
に移し、121℃、15分間オートクレーブを行った。
種菌として、アセトバクター・ハンゼニイ(Acetobacte
r hansenii)IFO14820を一白金耳植菌し、30℃で48
時間培養し、種培養液とした。次に同培地61を10l
容ジャーファーメンターに移し121℃で15分間オー
トクレーブを行い、放冷後、種培養液100mlを移
し、300rpm,通気量21/分、30℃で48時間
培養した。培養液を遠心分離にて集菌し、50mMリン
酸緩衝液(pH7.0)に懸濁した。本液をフレンチプ
レスで処理し、遠心分離を行い、上清液を得た。得られ
た粗酵素液を硫安分画、DEAE−セファロースクロマ
トグラフィー、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフ
ィー、セファデックスG−200によるゲルろ過により
比活性84U/mgにまで精製した。
【0015】得られたホスホエノールピルビン酸カルボ
キシラーゼは下記の特性を有していた。 (1)下記の反応を触媒した。
【0016】
【化4】
【0017】(2)Km値 ホスホエノールピルビン酸に対するKm値は0.21m
Mであった。 (3)至適pH 50mM MES緩衝液(pH6.0〜7.5)、50
mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5〜9.0)中での酵
素活性を測定した。その結果は図1に示す通りであっ
て、至適pH7.5〜8.0であった。 (4)安定pH Britton-Robinson's緩衝液(pH3−12)で25℃、
24時間保存してその残存活性を測定した。その結果、
安定pHはpH5.0〜8.0であった。また10mM
MgSO4 存在下、トリス塩酸緩衝液(7.5〜9.
0)で25℃、24時間保存してその残存活性を測定し
た。その結果、安定pHはpH7.5〜8.5であった
(図2)。 (5)至適温度 各温度における酵素活性を測定した。その結果は図3に
示す通りであって至適温度は60℃であった。 (6)熱安定性 本発明の酵素を50mM K−リン酸(pH7.0)中
で15分間保温した後、残存する酵素活性を測定した。
その結果は図4に示す通りであって45℃まで安定であ
った。 (7)至適マグネシウム濃度 硫酸マグネシウムを1〜50mMに変化させて酵素活性
を測定した。その結果は図5に示す通りであって2〜1
0mMが至適であった。 (8)分子量 390,000±10,000(TSK−gel G−
3000SWを用いたゲルろ過法) 100,000±5,000 (SDS−PAGE) (9)等電点 等電点電気泳動法で6.0±0.1であった。 (10)アセチルCoA、ADPの影響は以下の通りで
あった。
【0018】
【表1】
【0019】(1)既知酵素との比較 本発明の酵素と酢酸菌由来の既知酵素を比較すると以下
の通りであった。
【0020】
【表2】
【0021】また他起源の既知酵素と比較した。
【表3】
【0022】第1表〜第3表から明らかなように、本発
明の酵素はアセチルコエンザイムAに活性化されず、A
DPに阻害されず、かつ至適pHが7.5〜8.0にあ
り、試料中の炭酸ガスの測定に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酵素の至適pHを示す。
【図2】本発明の酵素の安定pHを示す
【図3】本発明の酵素の至適温度を示す。
【図4】本発明の酵素の熱安定性を示す。
【図5】本発明の酵素の至適マグネシウム濃度を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−111397(JP,A) 特開 平4−228074(JP,A) Arch.Microbiol., 122(1979),p.109 J.Bcteriol.,98 (1968),p.1005 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 9/88 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記理化学的性質を有する新規なホスホ
    エノールピルビン酸カルボキシラーゼ。 (1) 次の反応を触媒する。 【化1】 (2) 至適作用pH:7.5〜8.0 (3) pH安定性:pH5.0〜8.0(25℃、2
    4時間処理) pH7.5〜8.5(10mM MgSO4 を含むトリ
    ス緩衝液中で25℃、24時間処理) (4) 至適作用温度:60℃ (5) 熱安定性:45℃まで安定(pH7.0、15
    分間処理) (6) 分子量:390,000±10、000(ゲル
    ろ過法) 100,000±5、000 (SDS−PAGE) (7) アセチルCoAで活性化されない。
  2. 【請求項2】 アセトバクター属に属し、下記理化学的
    性質を有する新規なホスホエノールピルビン酸カルボキ
    シラーゼ生産能を有する菌株を栄養培地にて培養し、該
    培養物から新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシ
    ラーゼを採取することを特徴とする新規なホスホエノー
    ルピルビン酸カルボキシラーゼの製造法。 (1) 次の反応を触媒する。 【化2】 (2) 至適作用pH:7.5〜8.0 (3) pH安定性:pH5.0〜8.0(25℃、2
    4時間処理) pH7.5〜8.5(10mM MgSO4 を含むトリ
    ス緩衝液中で25℃、24時間処理) (4) 至適作用温度:60℃ (5) 熱安定性:45℃まで安定(pH7.0、15
    分間処理) (6) 分子量:390,000±10、000(ゲル
    ろ過法) 100,000±5、000 (SDS−PAGE) (7) アセチルCoAで活性化されない。
JP11324893A 1993-05-14 1993-05-14 新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法 Expired - Lifetime JP3125954B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11324893A JP3125954B2 (ja) 1993-05-14 1993-05-14 新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11324893A JP3125954B2 (ja) 1993-05-14 1993-05-14 新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06319541A JPH06319541A (ja) 1994-11-22
JP3125954B2 true JP3125954B2 (ja) 2001-01-22

Family

ID=14607337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11324893A Expired - Lifetime JP3125954B2 (ja) 1993-05-14 1993-05-14 新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3125954B2 (ja)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Arch.Microbiol.,122(1979),p.109
J.Bcteriol.,98(1968),p.1005

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06319541A (ja) 1994-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3806420A (en) Process for the preparation of creatinine amidohydrolase
US5387109A (en) Fructosylamine deglycase and a method of producing it
US4987076A (en) Uricase and a method for the preparation thereof
US4331762A (en) Bacillus stearothermophilus strain UK 788 and process for producing a useful enzyme
Gale Determination of amino acids by use of bacterial amino acid decarboxylases
JPS61268178A (ja) フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ
JP3216739B2 (ja) ソルビトールオキシダーゼ、その製法及びその用途
EP0229219A2 (en) Urease and process for preparation thereof
JP3125954B2 (ja) 新規なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法
EP0029976B1 (en) A biologically pure culture of strain ifo 14093 and a process for producing an intracellular component herefrom
US4245039A (en) Stable clumping factor for the identification of fibrinogen and fibrin cleavage products and process for preparing it
US5624812A (en) Method for measuring carbon dioxide and reagent therefor
JP3125955B2 (ja) 耐熱性ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びその製法
CA1156570A (en) Glucose-6-phosphate dehydrogenase and process for preparation thereof
JPS6243671B2 (ja)
JP3114838B2 (ja) 新規なクレアチンアミジノハイドロラーゼおよびその用途
US5547851A (en) Method for measuring carbon dioxide and reagent therefor
JP2017158441A (ja) カタラーゼ
JP3532290B2 (ja) 新規マルトースホスホリラーゼ及びその製造方法
JPH09247A (ja) D−乳酸脱水素酵素およびその製造法
JPH0661278B2 (ja) ミオイノシトールの高感度定量法および定量用組成物
JP3190531B2 (ja) 新規マルトース1−エピメラーゼ及びその製造方法
EP0079792A2 (en) Process for production of urease
JP2010193821A (ja) カタラーゼ
JPS6123994B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term