JP3309985B2 - アルカリプロテアーゼおよびその製造方法 - Google Patents
アルカリプロテアーゼおよびその製造方法Info
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- C12N15/75—Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora for Bacillus
Description
するプロテアーゼに関する。更に詳しくは、本発明はバ
シラス(Bacillus)sp.PD498の菌株由来の新規アルカリ
プロテアーゼ並びにバシラス(Bacillus)sp.PD498の単
離された生物学的に純粋な培養物に関する。
剤および本発明のプロテアーゼを含んでなる洗剤組成物
並びに洗浄プロセスにおけるこのプロテアーゼの使用に
関する。
して今や世界中において粉末および液体中に普通の洗剤
用成分として確立されている。洗剤温度がより低下する
傾向があり、洗剤用酵素の消費は近年において増大して
きた。洗浄用製剤において用いられる酵素は、プロテア
ーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ並びに他の酵
素、又はそれらの混合物を含んでなる。商業的に最も重
要なものは、プロテアーゼである。
ゼの単離によって開発され引き続き洗剤用製剤中で試験
された。大抵の洗剤用プロテアーゼは、バシラス(Baci
llus)属の構成員から得られる。今日新しいタイプのプ
ロテアーゼが、市場に参入しており、種々の規定された
条件下でより良い費用対性能を与える可能性を提供す
る。
CALASE)(商標)、エスペラーゼ(商標)およびサビナ
ーゼ(商標)であり、全てノボノルディスク社(デンマ
ーク)より供給されている。他の商業的起源からのこれ
らのおよび類似の酵素製品は、洗剤溶液中、すなわち8
〜11の範囲内のpH値で並びに金属イオン封鎖剤、界面活
性剤および漂白剤例えばホウ酸ナトリウムの存在下で活
性である。アルカラーゼ(ALCALASE)(商標)プロテア
ーゼは、バシラスリケニホルミス(Bacillus lichenifo
rmis)種の菌株によって産生される。
SE)プロテアーゼは、好アルカリ性バシラス(桿菌)の
培養によって得られる。
れる。
した場合の34kDの見掛け分子量;約9.3のpI,25℃で測定
してpH9〜11の範囲内に最適温度(基質としてカゼイン
を用い)、pH9.5で測定して40〜55℃の範囲内に最適温
度(基質としてカゼインを用い)および菌株バシラスs
p.PD498,NCIMB No.40484(ナショナル・コレクション・
オブ・インダストリアル・アンド・マリーン・バクテリ
ア(NCIMB)に1992年3月9日に寄託)由来のプロテア
ーゼの免疫化学的性質と同一または部分的の免疫化学的
性質を有するプロテアーゼを提供する。
場合の34kDの見掛け分子量;約9.3のpI,25℃で測定して
pH9〜11の範囲内に最適温度(基質としてカゼインを用
い)、pH9.5で測定して40〜55℃の範囲内に最適温度
(基質としてカゼインを用い)を有しそしてバシラス
(Bacillus)sp.PD498の菌株から、また菌株バシラス
(Bacillus)sp.PD498から由来するプロテアーゼの免疫
化学的性質と同一または部分的の免疫化学的性質を有す
るプロテアーゼをコードする遺伝子を有する他の宿主生
物から得ることのできるプロテアーゼを提供する。
p.PD498の菌株の単離された生物学的に純粋な培養物を
提供する。より詳しくは、より明確な面において、バシ
ラス(Bacillus)sp.PD498,NCIB No.40484の菌株または
その突然変異株もしくは変異株が提供される。
p.PD498の菌株のプロテアーゼ生産菌株を炭素および窒
素源を含有する適当な普通培地内で培養し、引き続き所
望の酵素を回収することを含んでなる。
98、またはその突然変異株もしくは変異株、またはバシ
ラス(Bacillus)sp.PD498から由来するプロテアーゼの
免疫化学的性質と同一または部分的の免疫化学的性質を
有するプロテアーゼをコードする遺伝子を有する他の宿
主生物を培養することによって得られる。
求される。更に具体的な面において、本発明は本発明の
プロテアーゼを含んでなる洗剤用添加剤および洗剤組成
物を提供する。最後に、本発明は洗浄方法における本発
明の酵素の使用に関する。
面において、第1図は本発明に係る酵素の温度とタンパ
ク分解活性の関係を示し(例1に従って得られる酵素調
製品、基質として2%カゼインを用いる、pH9.5で測
定;■緩衝剤、□緩衝剤+0.1%STPP); 第2図は本発明に係る酵素のpHとタンパク分解活性の
関係を示し(例1に従って得られる酵素調製品、基質と
して1%カゼインを用いる、25℃で測定);および 第3図は商業上の洗浄用洗剤に比較した本発明に係る
酵素の洗浄性能の関係を示し(□例1に従って得られる
酵素調製品;○サビナーゼ(Savinase)(商標、ノボノ
ルディスクA/S、デンマーク国)を示す。
土壌微生物から単離された。バシラス(Bacillus)sp.P
D498は、No.40484のもとで、NCIMBにブタペスト条約に
従って寄託されている。
好気性、胞子形成細菌である。形態学的には、この細菌
は直径0.7〜0.9ミクロンおよび長さ2〜3ミクロンを有
する自動性棒体として述べることができる。胞子は球形
から楕円形であり、中心から終り近くまで胞子のうをわ
ずかに膨張させる。増殖のための至適温度は25〜37℃内
にあり、そして増殖のための至適pHは7〜9内であり、
pH9.7では増殖せずそして50℃で増殖しない。微生物
は、栄養源寒天斜面上で帯黄色から黄色コロニー(丸形
でかつ円滑)を形成し、そして寒天内への色素の拡散は
認められない。
性を、ドイツチェ ザンムルク フォン マイクロオル
ガニズメン ウントツュルクルツレエンGmbH(マッシェ
ルオーダー ベーク1B,D−3300ブラウシュヴァイク、ド
イツ国)に寄託された公知のバシラス(Bacillus)sp.
タイプ菌株の細胞特性と比較した。
全ての好アルカリバシラス(Bacillus)菌株と大いに異
なる。
必須栄養源を含有する普通培地中、好気性条件下で培養
することができ、培地は公知の技術に従って構成され
る。
ースおよびデン粉、又は穀物、麦芽、米およびモロコシ
類の如き物質を含有する炭水化物である。培地中に導入
される炭水化物の濃度は、広く変化でき、例えば25%ま
でかつ1〜5%以下までであるが、通常8〜10%が適当
であろうし(パーセントはグルコースの当量として計算
される)。
であってよい。適当な無機窒素源は、ニトレートおよび
アンモニア塩である。有機窒素源の内、全く多数のもの
が細菌の培養を含む発酵プロセスにおいて通常用いられ
る。説明的例示は、大豆粉、綿実粉、ピーナッツ粉、カ
ゼイン、トウモロコシ、コーンスティープリカー(corn
steep liquor)、酵母エキス、尿素およびアルブミンで
ある。加えて、培地は又有用な微量物質を含有すべきで
ある。
る。従って培養は増殖培地の滅菌後、炭酸水素ナトリウ
ムの如き適当な緩衝剤を添加することによって得ること
のできる、わずかにアルカリ性pH値、pH9.0で好ましく
行うことができる。タンク発酵槽内の培養に対し、人工
通気を用いる必要がある。通気の速度は通常のタンク発
酵内で用いる速度に類似する。
次いで所望により低温度で蒸発により又は限外濾過によ
り濃縮することにより製造できる。
溶剤、例えばエタノール又はアセトンを用いて沈殿させ
ることにより精製されたおよび/又は濃縮されたプロセ
スから製造できる。適当な乾燥方法、例えば噴霧乾燥に
よるブロス中の水の除去も又用いることができる。
される。1カゼインプロテアーゼ単位(CPU)は、標準
条件下、すなわち25℃およびpH9.5で30分間インキュベ
ーション下、(セリン標準と比較して測定された)1級
アミノ基の1mMを放出する酵素の量として定義される。
クA/Sに要求により入手可能であり、この小冊子をその
番号を引用して本明細書に加入される。
酵素は、炭素および窒素源並びに無機塩を含有する、適
当な普通培地中、本発明の微生物、好ましくはバシラス
(Bacillus)sp.PD498,NCIMB 40484、又はそれらの突然
変異体又は変異体を培養することによって得ることので
きるアルカリプロテアーゼである。酵素は又組換DNA工
学によっても得ることができる。
ができる。
約9.3のpIがLKBアムフォリン(Ampholine)(商標)PAG
プレート上で等電点電気泳動によって測定された。プロ
テアーゼ活性は、PMSF、セリンプロテアーゼ阻害剤によ
り阻害される。EDTAおよび大豆蛋白質阻害剤はプロテア
ーゼ活性に影響しない。
ポリリン酸ナトリウム(STPP、多くの商業的洗剤中で、
普通の成分)の存在下(白い四角形)および非存在下
(黒い四角形)、pH9.5でそして基質として2%のカゼ
インを用いて測定した。先に述べた蛋白質分解活性の分
析は、インキュベーション温度を15℃から70℃の間隔内
で変化させるという変形でもって用いられた。図1から
明らかなように、酵素は15℃から70℃までに蛋白質分解
活性を有し、そして45〜55℃の範囲内、50℃付近に至適
温度を有する。
め定められたpH値に調節された緩衝液を用いる同じ手順
によって測定した。
る;すなわち、酵素は6未満ないし11を超えるpH値で蛋
白質分解を有し、pH9〜11の範囲内に、pH10付近に至適p
Hを有する。
びアメリカタイプの洗剤中、洗浄条件下25℃で60分間安
定である。
sp.PD498,NCIMB40484から由来するプロテアーゼの免疫
化学的性質と同一又は部分的同一(すなわち、すくなく
とも部分的同一)を有する。
的に測定できる。同一性試験は、周知のオクテルロニー
二重免疫拡散法又はN.H.アケルセン;Handbook of immun
o−precipitation−in−Gel Techniquess;ブラックウェ
ルサイエンティフィック社(1983)、5章および14章に
従い、双頭交差免疫電気泳動により行うことができる。
い家兎を免疫することにより前記方法に従って発生し
た。免疫源をフロイドアジュバントと混合しそして二週
毎に家兎に皮下注入した。8週の総免疫化期間後、抗血
清を得、次いで免疫グロブリンを上記のN.H.アケルセン
により記載した如くそこから調製した。
ゼと公知のアルカリセリンプロテアーゼ、アルカラーゼ
(ALCALASE)(商標)、サビナーゼ(SAVINASE)(商
標)、エスペラーゼ(ESPERASE)(商標)、ズブチリン
NOVO(ノボノルディスクA/Sより入手可能)、およびKAZ
USASE(商標)(昭和電工より入手可能).間で交差反
応を示さなかった。
むことができ、これはアニオン、非イオン、カチオン、
両性又はこれらのタイプの混合物であってよい。アニオ
ン界面活性剤の典型的例は、直鎖アルキル ベンゼン
スルホネート(LAS)、アルキル スルフェート(A
S)、α−オレフィン スルホネート(AOS)、アルコキ
シ エトキシ スルフェート(AES)又は天然脂肪酸の
アルカリ金属塩である。
グリコールエーテル、ノニルフェノール ポリエチレ
ン グリコールエーテル、スクロースおよびグルコース
の脂肪酸エステル、およびポリエトキシル化 アルキル
グリコシドのエステルである。
分、例えばビールダー、漂白剤、漂白活性剤、土壌−沈
殿防止剤、金属イオン封鎖剤、抗土壌−再付着剤、香
料、酵素および漂白剤用安定化剤、配合助剤、螢光増白
剤、発泡ブースター、キレート化剤、充填剤、布帛柔軟
剤等を含んでいてもよい。本発明の洗剤組成物は、フォ
ルベ、J〔Falbe,J.;Surfactant in Consumer Product
s.Theory,Technology and Application;Spring Verlag
1987、特に「Frameformulations for liquid/powder he
avy−dudy−detergents」において、特に「Frame Formu
lations for liquid/powder heavy−duty detergents」
と表題付けられた節において記載された如く実質的に製
剤化することができる。
洗剤組成物は洗浄後1に対しタンパク質分解酵素の0.
0005〜0.5CPUに相当する量で酵素調製品を含有してもよ
い。
ば粉末、液体スラリーの形態で配合され得る。
上の他の酵素、例えばリパーゼ、アミラーゼ、セルラー
ゼ、オキシダーゼ、および/又はペルオキシダーゼを、
好都合には洗剤組成物に含ましめられて含有してもよ
い。
する別個の添加剤を添加することにより、または異なる
洗剤用酵素を含んでなる組合せられた添加剤を添加する
ことにより洗剤組成物中に含ましめてもよい。
として製剤化され得る。好ましい洗剤用添加洗剤は、無
粉塵性粒質物、液体、特に安定化液体、スラリー、また
は保護された酵素である。ダストフリー粒質物は、英国
特許公報第1,362,365号または米国特許第4,106,991号に
従って調製することができ、そして所望により公知の方
法によりコートされ得る。洗剤用酵素は、造粒前または
造粒後に混合してもよい。液体酵素調製品は、確立され
た方法に従い例えばプロピレングリコールの如きポリオ
ール、糖または糖アルコール、乳酸またはホウ酸を添加
することにより、例えば安定化され得る。他の酵素安定
化剤は、業界において周知である保護された酵素は、ヨ
ーロッパ特許公報第238,216号において開示された方法
に従って調製できる。
載される本発明の範囲を制限するものではない)により
更に説明する。
り)の培地100mlを含有する500mlのバッフル付エルレレ
イカーフラスコ内で回転、振動テーブル(300r.p.m.)
上で25℃で培養した: ジャガイモデンプン 100 g 粉砕大麦 50 g 大豆粉 20 g Na2HPO4×12H2O 9 g プルロニック(Pluronic)(登録商標) 0.1g ナトリウムカゼイネート 10 g 培地内のデンプンをα−アミラーゼで液化し、次いで
培地を120℃で45分間滅菌する。
を添加して9.0に調節する。
性を前記方法を用いて測定した。
ラフィー法により精製した。
lであった。純度はSDS−PAGEにより判断する如く、90%
超であった。
細書中の先の部分に記載されておりそして該部分を参照
される。
綿について行った。
素濃度で行った。
6゜dH(ドイツ硬度)水に溶解し、次いでpHを9.5に調
節した。繊維/洗液比は洗液1当たり6gの繊維であっ
た。
た。460nmでの規約反射率(%R)を測定した。洗浄性
能の尺度として示差規約反射率ΔRを用いたが、これは
添加された酵素で洗浄後の規約反射率引く酵素を添加し
ないで洗浄後の規約反射率に等しい。
うに本発明のプロテアーゼは良好な洗浄能力を有する。
Claims (12)
- 【請求項1】次の特性(a)〜(d): (a)34kDの見掛け分子量(SDS−PAGEにより測定); (b)pH9〜11の範囲内に至適pH(25℃でおよび基質と
してカゼインを用い); (c)40〜55℃の範囲内に至適温度(pH9.5でおよび基
質としてカゼインを用い);および (d)菌株バシラス(Bacillus)sp.PD498,NCIB No.404
84、またはその突然変異株もしくは変異株から得ること
のできる、 ことを特徴とする、プロテアーゼ。 - 【請求項2】請求の範囲第1項に記載のプロテアーゼを
生産することができる、バシラス(Bacillus)sp.PD49
8,NCIB No.40484、またはその突然変異株もしくは変異
株。 - 【請求項3】バシラス(Bacillus)sp.PD498,NCIB No.4
0484である、請求の範囲第2項に記載の菌株。 - 【請求項4】請求の範囲1項に記載のプロテアーゼの製
造方法であって、菌株バシラス(Bacillus)sp.PD498,N
CIB No.40484、またはそれらの突然変異株もしくは変異
株を培養する、ことを特徴とする方法。 - 【請求項5】無粉塵性粒質物、液体、スラリー、または
保護された酵素の形態で提供される、請求の範囲第1項
に記載のプロテアーゼを含んでなる洗剤用添加剤。 - 【請求項6】前記液体が安定化された液体である、請求
の範囲第5項に記載の洗剤用添加剤。 - 【請求項7】請求の範囲第1項に記載のプロテアーゼを
含んでなる洗剤組成物。 - 【請求項8】1種また複数種の他の酵素を更に含んでな
る、請求の範囲第7項記載の洗剤組成物。 - 【請求項9】前記他の酵素が、アミラーゼ、リパーゼ、
セルラーゼ、オキシダーゼ、および/またはペルオキシ
ダーゼである請求の範囲第8項に記載の洗剤組成物。 - 【請求項10】請求の範囲第1項に記載のプロテアーゼ
を添加することを含んでなる洗浄方法。 - 【請求項11】請求の範囲第5項又は6項記載の洗剤用
添加剤を添加することを含んでなる、請求の範囲第10項
記載の洗浄方法。 - 【請求項12】請求の範囲第7項、8項又は9項記載の
洗剤組成物を添加することを含んでなる、請求の範囲第
10項記載の洗浄方法。
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