JP3353893B2 - 好アルカリ性バチルス属sp.AC13株及びそれより獲得できるプロテアーゼ,キシラナーゼ,セルラーゼ - Google Patents
好アルカリ性バチルス属sp.AC13株及びそれより獲得できるプロテアーゼ,キシラナーゼ,セルラーゼInfo
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Description
及びこの新規酵素を製造するための方法に関する。より
詳しくは、本発明は新規好アルカリ性種のバチルス(Ba
cillus)種AC13の株より獲得できる新規酵素に関する。
及びかかる酵素の、特に洗剤又は紙パルプ工業における
利用に関する。
を発現することのできる新規微生物、及びこれらの生物
から獲得できる様々な種類の新規酵素を提供することを
目的とする。
株の単離された生物学的に純粋な培養物を提供する。
獲得でき、且つバチルス種AC13、NCIMB No.40482に由来
する酵素のそれと同一又は部分的に同一な免疫化学特性
を有する酵素を提供する。
株より獲得でき、且つバチルス種AC13、NCIMB No.40482
に由来するプロテアーゼと同一又は部分的に同一な免疫
化学特性を有するプロテアーゼを提供する。
株より獲得でき、且つバチルス種AC13、NCIMB No.40482
に由来するキシラナーゼのそれと同一又は部分的に同一
な免疫化学特性を有する酵素を提供する。
の株より獲得でき、且つバチルス種AC13、NCIMB No.404
82に由来するセルラーゼと同一又は部分的に同一な免疫
化学特性を有するセルラーゼを提供する。
ための方法を提供し、この方法はバチルス種AC13の株、
好ましくは株バチルス種AC13、NCIMB No.40482又はその
突然変異体もしくは変異体の、炭素及び窒素源並びに無
機塩類を含む適当な栄養培地の中での培養、それに続く
所望の酵素の回収を含んで成る。
成る洗剤添加剤及び洗剤組成物を提供する。
めの方法における本発明のキシラナーゼの利用に関す
る。
て25℃で決定した本発明のプロテアーゼの比活性(%相
対値)を示し;そして 図2は様々な温度において(■はpH9.5のバッファ
ー;□は0.1%のSTPPを含むpH9.5のバッファー)、基質
としてカゼインを用いてpH9.5で決定した本発明のプロ
テアーゼの比活性(%相対値)を示す。
2により代表される新規の好アルカリ性種のバチルス種A
C13の微生物に関する。
的のために微生物の寄託の国際承認に基づくブタペスト
条件に従い、National Collections of Industrial and
Marine Bacteria Ltd.(23St.Machar Drive,Aberdeen
AB2 1RY,Scotland,UK)において、受託番号NCIMB 40482
のもとで1992年3月3日に寄託してある。
あり、それ故バチルス属に属する。
μmの長さを有する桿形として説明されうる。その胞子
は楕円形から円形の、約1.2×0.8μmの、末端のふくら
んだ胞子嚢であり、特徴的なラケット又はドラムスティ
ック状の形態の胞子嚢を示している。
り、増殖のための寒天培地の中でpH9〜10の炭酸バッフ
ァーを必要とする。最適増殖はpH9.5〜10において37℃
で観察される。50℃では増殖しなく、そしてpHでは増殖
しなかった。
ストロース寒天(Difco(商標))上のコロニーは白色
であり、特徴的な樹枝状から毛状の縁を有する。
及び窒素と、その他の必須栄養素とを含む栄養培地の中
で培養でき、その培地は当業界の原理に従って組成とな
っている。
ース及びデンプン、又は炭水化物含有材料、例えば穀
物、麦芽、米及びもろこし類である。培地の中に含ませ
る炭水化物の濃度は幅広く、例えば上限25%そして下限
1〜5%にわたって変えてよいが、しかし通常は8〜10
%が適当である。その%はグルコース当量として算定す
る。
うる。適当な無機窒素源は硝酸及びアンモニウム塩であ
る。有機窒素源のうちで、かなりの種類のものが細菌の
培養を含む発酵工程において通常利用されている。代表
例は大豆食品、綿の実食品、ピーナッツ食品、カゼイ
ン、コーン、コーンスティープ液、酵母抽出物、尿素及
びアルブミンである。更に、この栄養培地は通常の微量
物質も含むべきである。
して7より低いpHでは増殖できないため、その培養はア
ルカリ性のpH値で好適に行われ、そのpHは増殖培地の滅
菌化の後での安定性バッファー、例えば炭酸ナトリウム
又は炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとの混合物の
添加により獲得できうる。タンク発酵の中での培養のた
めには人工通気を利用することが必要である。通気率は
慣用のタンク発酵に利用するのと類似にする。
除去により提供されるか、又は所望するならば、低温で
のエバポレーションもしくは逆浸透による培地の濃縮に
より提供される。最後に、保存剤をその濃縮物に加えて
よい。
ールもしくはアセトンによる沈殿によって、固形酵素調
製品を精製及び/又は濃縮培地から調製されうる。適当
な乾燥法、例えばスプレードライングによる培地中の水
の除去も採用されうる。
ゼ、キシラナーゼ及びセルラーゼを産生することができ
ることが認められた。
ス種AC13、NCIMB No.40482又はその突然変異体又は変異
体の、炭素及び窒素源並びに無機塩類を含む適当な栄養
培地中での培養により獲得できる。かかる酵素は組換DN
A工学によっても獲得できうる。
化学的特徴によって更に説明されうる。
AGEによる決定に従う約30kDの見かけ上の分子量及びLKB
アンホリンPAGプレート上での等電点電気泳動による決
定に従う約9.3のpIを有することによって更に特徴付け
られうる。
℃で決定したときに、下はpH6から上はpH11に至るpH値
においてタンパク質分解活性を有し、最適性がpH10より
大、即ち、約pH11にあることで更に特徴付けられうる。
い、pH9.5で決定したときに、約15℃から上は70℃に至
る温度においてタンパク質分解活性を有し、最適活性が
45〜55℃の範囲、即ち、約50℃にあることで更に特徴付
けられうる。この最適活性は、数多くの商業用洗剤の中
の一般成分であるトリポリリン酸ナトリウム入り又は抜
きで検出されうる。
AGEにより決定した約25kDの見かけ上分子量及びLKBアン
ホリンPAGプレート上での等電点電気泳動により決定し
た約9のpIを有することにより更に特徴付けられうる。
更に特徴付けられ、一方はSDS−PAGEにより決定した約4
5kDの見かけ上分子量及びLKBアンホリンPAGプレート上
での等電点電気泳動により決定した約4.3のpIにより、
そして他方はSDS−PAGEにより決定した約55kDの見かけ
上分子量及びLKBアンホリンPAGプレート上での等電点電
気泳動により決定した約4.5のpIにより特徴付けられう
る。
株に由来する酵素のそれと同一又は部分的に同一(即
ち、少なくとも一部が同一)の免疫化学特性を有する。
的に決定されうる。この同定試験は公知のOuchterlony
二重免疫拡散手順もしくはタンデム交差免疫電気泳動
(Axelsen N.H.;Handbook of Immunoprecipitation−in
−Gel Techniques;Blackwell Scientific Publications
(1983),第5及び14章)により実施されうる。「抗原
的同一性」(“antigenic identity")及び「部分的抗
原同一性」(“partial antigenic identity")なる語
が同書の第5,19及び20章に記載されている。
酵素によるウサギの免疫化によって作製される。その免
疫原はフロインドのアジュバントと混合し、そして2週
おきにウサギに皮下注射する。抗血清は8週間の全免疫
化期間を経て得られ、そしてイムノグロブリンはAxelse
n N.H.前掲に記載の通りにそれらより調製される。
定する。
件、即ち、25℃及びpH9.5で30分間にわたるインキュベ
ーションにおいて、1分間当りに1mMの第一アミノ基を
遊離させる酵素の量として定義する(セリン標準品との
比較により決定する)。
とで本明細書に組入れ、それはNovo Nordisk A/Sへの注
問により入手できる。
ンを用い、pH9.0で決定して、エンド−キシラナーゼ単
位(EXU)で測定される。
インキュベートする。非分解染色基質のバックグランド
はエタノールによって沈殿させる。上清液に残っている
青色はキシラナーゼ活性に比例し、従ってキシラナーゼ
単位は、標準の反応条件、即ち50.0+/−0.1℃、pH9.0
及び30分の反応時間において、酵素標準品と相対させて
決定する。
ことで本明細書に組入れ、それはNovo Nordisk A/Sへの
注問により入手できる。
セルロース(CMC)を用い、pH9.0で決定して、セルラー
ゼ粘度単位(CEVU)で測定する。
20℃でN2雰囲気中に保存;−80℃でのアーチ標準)に対
して決定する。使用した標準品17−1187は、標準のイン
キュベーション条件、即ち、pH9.0、トリスバッファー
0.1M、CMC 7LFD基質33.3g/1、40.0℃で30分のもとで440
0 CEVU/gである。
とで本明細書に組入れ、それはNovo Nordisk A/Sへの
注問により入手できる。
ある特性を有する。特に、アルカリの中での本発明のプ
ロテアーゼ及びセルラーゼは例えば洗剤組成物の中で有
用な用途が見い出せる。このセルラーゼは織物産業にお
いて、例えばバイオ−ポリシングにおいて有用な用途が
見い出せうる。キシラナーゼは例えば紙パルプ産業にお
いて用途が見い出せうる。
してそれらは本発明の範囲を限定することを意図しな
い。
(リットル当り)の培地100mlを含む500mlのバッフル付
きエーレンマイヤーフラスコの中で、ロータリーシェー
キングテーブル(300r.p.m)上で30℃で培養した: ポテトスターチ 100g 顆粒バーレー 50g 大豆粉 20g Na2HPO4・12H2O 9g Pluronic(商標) 0.1g カゼイン酸ナトリウム 10g この培地中のデンプンをα−アミラーゼで液状化し、
そしてその培地を120℃で45分加熱することにより滅菌
に付した。
酸ナトリウム10mlを加えることにより9.7に合わせた。
れた: タンパク質分解活性 20 CPU/l キシラン分解活性 10 EXU/g セルロース分解活性 4 CEVU/g 様々な基質を載せた等電点電気泳動において、少なく
とも2種類のプロテアーゼ、少なくとも4種類のキシラ
ナーゼ及び少なくとも2種類のセルラーゼが検出され
た。
分子量を有する。
量を有する。
分子量を有する。
20 CPU/lであると認められた。この発酵培地中で、少な
くとも2種類のタンパク質分解酵素がLKBアンホリンPAG
プレート上での等電点電気泳動により同定された。
用のクロマトグラフィー法により精製した。1リットル
の培養培地からの収量は、236CPU/lのタンパク質分解活
性を有する50mlのプロテアーゼ調製品であった(60
%)。
上での等電点電気泳動により決定して9.3の見かけ上のp
I値を有する。SDS−PAGEにより、このプロテアーゼの見
かけ上の分子量は30kDであると認められた。純度はSDS
−PAGE及び等電点電気泳動の両方により判定して90%よ
り大であった。
セイを利用して決定した。これらの実験の結果を添付し
た図1〜2に示す。
も4種類のキシラン分解酵素が、キシランの上層と組合
せた等電点電気泳動により同定された。キシラン分解酵
素は5〜9.5のpH域を覆っていた。
ラナーゼ(主要キシラン分解成分)が、S−Sepharose
High Load(商標)及びMono S(商標)での陽イオン変
換クロマトグラフィー、Phenyl−Sepharoseでの疎水性
収着クロマトグラフィー、並びにプロテアーゼの特異的
な除去のためのアフィニティークロマトグラフィーを包
括する慣用のクロマトグラフィー技術によって均質とな
るまで精製した。
において9の見かけ上のpI値を有した。SDS−PAGEによ
り、このキシラナーゼの見かけ上の分子量は25kDである
と認められた。
も2種類のセルロース分解酵素が等電点電気泳動によっ
て同定された。
ィニティーカラム上に載せた。pH8.5のトリスバッファ
ーで洗浄後、そのカラムをトリエチルアミンで11.8の高
いpHで溶離させた。溶離液中のpHを7.5に合わせ、そし
てUF濃縮し、そしてトリスバッファーで洗った。
載せ、そして0.5MのNaClによりトリスバッファーpH9.0
で15カラム容量によって線形勾配で溶離させた。
にかけ、そして2種類のセルラーゼ分解成分が認めら
れ、一方は約45kDのMW及び約4.3のpI、そして他方は約5
5kDのMW及び約4.5のpIを有していた。
ーゼのN−末端アミノ酸配列を、ペプチドの獲得及び配
列決定のための標準方法〔Findlay & Geisow(編),Pr
otein sequencing−a practical approach,1989,IRL Pr
ess〕を利用して決定した。
た配列表のSEQ No.1): 配列表 (1)一般情報 (i)出願人: (A)名称:NOVO NORDISC A/S (B)通り:Novo Alle (C)市:DK−2880 Bagsvaerd (E)国:デンマーク (F)郵便番号:DK−2880 (G)電話番号:45 44 44 88 88 (H)ファックス番号:44 49 32 56 (I)テレックス番号:37304 (ii)発明の名称:新規微生物 (iii)配列の数:1 (iv)コンピューター読み取り方式: (A)媒体のタイプ:フロッピーディスク (B)コンピューター:IBM PC コンパチブル (C)作動システム:PC−DOS/MS−DOS (D)ソフトウェアー:パテントイン リリース#
1.0、バージョン#1.25(EPO) (v)現出願のデーター: 出願番号: (2) SEQ ID NO:1についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:19アミノ酸 (B)タイプ:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖 (ii)分子のタイプ:ペプチド (iii)ヒポセティカル:NO (v)フラグメントのタイプ:N−末端 (vi)起源: (A)生物:バチルス種 (B)株:AC 13 NCIMB 40482 (xi)配列の詳細:SEQ ID NO:1:
Claims (18)
- 【請求項1】バチルス(Bacillus)属sp.AC13株の単離
された生物学的に純粋な培養物であって、ここで当該株
は: i)好アルカリ性であり; ii)45℃以下で増殖し; iii)pH9.5−10で最適増殖性を示し; iv)0−10%の範囲におけるNaCl寛容性を示し、12%の
NaClにおいては増殖力は弱く; v)カゼイン、ゼラチン、デンプン、セルロース及びキ
シランを加水分解することができ; vi)胞子は楕円形乃至円形であり、大きさは約1.2×0.8
μmであり、末端の膨らんだ胞子嚢を有し、特徴的なラ
ケット又はドラムスティック状の胞子嚢を示す; ことを特徴とする、培養物。 - 【請求項2】前記株が、バチルス属sp.AC13株NCIMB No.
40482又はその突然変異体もしくは変異体である、請求
項1記載の培養物。 - 【請求項3】バチルス属sp.AC13株から獲得することが
できるプロテアーゼであって: (a)SDS−PAGEによる決定に従う約30kDの見かけ上分
子量; (b)LKBアンホリンPAGプレート上での等電点電気泳動
による決定に従う約9.3のpI;及び (c)基質としてカゼインを用いてpH9.5で決定した、5
0℃を中心として45〜55℃に範囲する温度での至適活
性; を特徴とするプロテアーゼ。 - 【請求項4】バチルス属sp.AC13株NCIMB No.40482又は
突然変異体もしくは変異体の株から獲得することができ
る請求項3に記載のプロテアーゼ。 - 【請求項5】バチルス属sp.AC13株から獲得することが
できるキシラナーゼであって: (a)SDS−PAGEによる決定に従う約25kDの見かけ上分
子量;及び (b)LKB−アンホリンPAGプレート上での等電点電気泳
動による決定に従う約9のpI; を特徴とするキシラナーゼ。 - 【請求項6】バチルス属sp.AC13株NCIMB No.40482又は
その突然変異体もしくは変異体から獲得することができ
る、請求項5に記載のキシラナーゼ。 - 【請求項7】バチルス属sp.AC13株NCIMB No.40482から
獲得することができるセルラーゼであって: (a)SDS−PAGEによる決定に従う約45kDの見かけ上分
子量; (b)LKB−アンホリンPAGプレート上での等電点電気泳
動による決定に従う約4.3のpI;及び (c)添付した配列表のID No.1で特定するN−末端ア
ミノ酸配列 を特徴とするセルラーゼ。 - 【請求項8】バチルス属sp.AC13株から獲得することが
できるセルラーゼであって: (a)SDS−PAGEによる決定に従う約55kDの見かけ上分
子量;及び (b)LKBアンホリンPAGプレート上での等電点電気泳動
による決定に従う約4.5のpI; を特徴とするセルラーゼ。 - 【請求項9】バチルス属sp.AC13株NCIMB No.40482又は
その突然変異体もしくは変異体から獲得することができ
る、請求項8に記載のセルラーゼ。 - 【請求項10】請求項3〜9のいずれか1項記載の酵素
の調製方法であって、バチルス属sp.AC13株又はその突
然変異体もしくは変異体の株の、炭素及び窒素源並びに
無機塩類を含む適切な栄養培地の中での培養、それに続
く前記所望の酵素の回収を含んで成る方法。 - 【請求項11】前記バチルス属sp.AC13株がバチルス属s
p.AC13株NCIMB No.40482である、請求項10記載の方法。 - 【請求項12】顆粒状、液状、スラリー状、又は保護酵
素状態で提供される、請求項3〜4のいずれか1項記載
のプロテアーゼ及び/又は請求項7〜9のいずれか1項
記載のセルラーゼを含んで成る洗剤添加剤。 - 【請求項13】無塵顆粒状又は安定化液状で提供され
る、請求項12記載の洗剤添加剤。 - 【請求項14】請求項3〜4のいずれか1項記載のプロ
テアーゼ及び/又は請求項7〜9のいずれか1項記載の
セルラーゼを含んで成る洗剤組成物。 - 【請求項15】1又は複数のその他の酵素を更に含んで
成る、請求項14記載の洗剤組成物。 - 【請求項16】前記その他の酵素がリパーゼ、アミラー
ゼ、セルラーゼ、オキシダーゼ及び/又はペルオキシダ
ーゼである、請求項15記載の洗剤組成物。 - 【請求項17】リグノセルロース系化学パルプの処理の
ための方法であって、ここで当該リグノセルロース系パ
ルプを請求項5〜6のいずれか1項記載のキシラナーゼ
により6.5より大のpHで処理し、その後、このようにし
て処理したセルロールパルプを第一塩素化段階において
0.20倍以下の活性塩素での塩素により処理する、方法。 - 【請求項18】7.5より大のpHで処理する、請求項17記
載の方法。
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