JP4335272B2 - Novel transferases and amylases, their production and use, and genes for the novel enzymes - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、I−新規トランスフェラーゼ、その製造法及び該酵素を用いたオリゴ糖の製造法、並びに該酵素の遺伝子及びその利用、II−新規アミラーゼ、その製造法及び該酵素を用いたα,α−トレハロースの製造法、並びに該酵素の遺伝子及びその利用に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an I-new transferase, a method for producing the same, a method for producing an oligosaccharide using the enzyme, and a gene for the enzyme and use thereof, II-a novel amylase, a method for producing the same, and an α using the enzyme. , Α-trehalose, and the enzyme gene and use thereof.
より詳しくは、
I−本発明は、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質として、その還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼとその製造法に関し、詳しくは、Sulfolobales目の古細菌、例えばSulfolobus属、Acidianus属等の細菌の産生する上記酵素に関するものである。
More details
I-The present invention uses a saccharide of 3 or more sugars having at least 3 or more glucose residues as α-1,4 bonds from the reducing end as a substrate, and α-1,4 bonds at the reducing end as α-1,4. The present invention relates to a novel transferase having an action of transferring to α-1 bond and a method for producing the same, and more particularly to the above-mentioned enzyme produced by Archaebacteria of the order of Sulfolobales, for example, bacteria such as Sulfolobus genus and Acidianus genus.
また、本発明は、上記の新規酵素を用いたトレハロースオリゴ糖等の新規な製造法に関し、更に詳しくは、原料としてマルトオリゴ糖等を用いた効率的で、かつ高収率な、例えば、グルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロースなどのトレハロースオリゴ糖の製造法に関する。 The present invention also relates to a novel process for producing trehalose oligosaccharide and the like using the above-described novel enzyme, and more specifically, efficient and high yield using malto-oligosaccharide or the like as a raw material, for example, glucosyl trehalose. And a method for producing trehalose oligosaccharides such as maltooligosyl trehalose.
また、本発明は上記の新規トランフェラーゼをコードするDNA断片及びこのDNA断片の遺伝子工学的な利用に関する。 The present invention also relates to a DNA fragment encoding the above novel transferase and the genetic engineering use of this DNA fragment.
II−本発明は、少なくとも還元末端から3つ以上の糖がグルコース単位で構成される3糖以上の糖を基質とし、還元末端から加水分解して主に単糖及び/又は2糖を遊離する活性を有する新規アミラーゼとその製造法に関する。詳しくは、本発明は、少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解し、α,α−トレハロースを遊離する主要な活性を有する新規アミラーゼ及びその製造法に関する。該酵素は更に基質の分子鎖中のα−1,4結合をエンド型で加水分解する活性を合わせて有する新規なアミラーゼであって、Sulfolobus属に属する細菌によって産生されうる新規な酵素である。本酵素はデンプン糖工業、繊維工業、食品工業等の産業において有用である。 II-The present invention uses a saccharide of three or more saccharides in which at least three or more saccharides are composed of glucose units from the reducing end as a substrate, and hydrolyzes from the reducing terminus to mainly release monosaccharides and / or disaccharides. The present invention relates to a novel amylase having activity and a method for producing the same. Specifically, in the present invention, at least the reducing end trisaccharide is composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond, The α-1,4 bond between the 2nd and 3rd glucose is formed using a saccharide of 3 or more sugars whose bond between the 2nd and 3rd glucose is α-1,4 bond as a substrate. The present invention relates to a novel amylase having a main activity of hydrolyzing and releasing α, α-trehalose and a method for producing the same. The enzyme is a novel amylase having the activity of hydrolyzing α-1,4 bonds in the molecular chain of the substrate in an endo form, and can be produced by bacteria belonging to the genus Sulfolobus. This enzyme is useful in industries such as starch sugar industry, textile industry and food industry.
また、本発明は、上記新規アミラーゼと、上記新規トランスフェラーゼとを組み合わせて作用させることを特徴とするα,α−トレハロースの製造法に関する。詳しくは、デンプン、デンプン分解物、或いはマルトオリゴ糖各単独又はマルトオリゴ糖の混合物を原料として用い、また酵素として本発明の新規トランスフェラーゼとアミラーゼとを用いて高収率でα,α−トレハロースを製造する方法に関する。
また、本発明は上記の新規アミラーゼをコードするDNA断片及びこのDNA断片の遺伝子工学的な利用に関する。
The present invention also relates to a method for producing α, α-trehalose, characterized in that the novel amylase and the novel transferase are allowed to act in combination. Specifically, α, α-trehalose is produced in high yield using starch, starch degradation products, malto-oligosaccharides alone or a mixture of maltooligosaccharides as raw materials, and using the novel transferase and amylase of the present invention as enzymes. Regarding the method.
The present invention also relates to a DNA fragment encoding the above novel amylase and the genetic engineering utilization of this DNA fragment.
背景技術
I.酵素トランスフェラーゼの背景技術
デンプン、及びマルトオリゴ糖等のデンプン分解物に作用する糖転移酵素については、今までに様々なグルコシルトランスフェラーゼ、及びサイクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ(CGTase)などが見出されている(生物化学実験法25、澱粉・関連糖質酵素実験法、学会出版センター刊、及びBIOINDUSTRY,Vol.9、No.1(1992)39−44など参照)。これらの酵素はグルコシル基をα−1,2、α−1,3、α−1,4、α−1,6位に転移する酵素であるが、α−1,α−1位に転移するような酵素は未だに知られていない。α−1,α−1結合に作用する酵素としては、トレハロース分解酵素であるトレハラーゼがあるが、あくまでトレハロースを唯一の基質とする分解酵素であり、その平衡及び反応速度は分解反応側に偏っている。
Background Art Background Art of Enzyme Transferase Various glycosyltransferases, cyclodextrin glucanotransferases (CGTase), etc. have been found so far for glycosyltransferases acting on starch and starch degradation products such as maltooligosaccharides (biological organisms). Chemistry Experimental Method 25, Starch / Related Glycoenzyme Experimental Method, published by Academic Publishing Center, and Bioindustry, Vol. 9, No. 1 (1992) 39-44). These enzymes are enzymes that transfer the glucosyl group to the α-1,2, α-1,3, α-1,4, α-1,6 positions, but transfer to the α-1, α-1 positions. Such an enzyme is not yet known. As an enzyme that acts on α-1, α-1 bonds, there is trehalase, which is a trehalose-degrading enzyme. However, it is a degrading enzyme that uses trehalose as the only substrate, and its equilibrium and reaction rate are biased toward the degradation reaction side. Yes.
ところで近年、オリゴ糖には保湿性、保形性、粘性、褐変防止等の理化学的特性、及び低カロリー性、抗う食性、ビフィズス活性等の生理活性があることが見出されており、それに伴いマルトオリゴ糖、分岐オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖等のオリゴ糖が開発されてきた(甘味料(1989年版)メディカルリサーチ社刊、月刊フードケミカル(1993年2月号)21−29など参照)。 In recent years, oligosaccharides have been found to have physicochemical properties such as moisture retention, shape retention, viscosity, browning prevention, and physiological activities such as low calorie, anti-cariogenic, and bifido activity. Oligosaccharides such as maltooligosaccharides, branched oligosaccharides, fructooligosaccharides, galactooligosaccharides, and xylooligosaccharides have been developed (sweetener (1989 version) published by Medical Research, monthly food chemical (February 1993) 21-29, etc. reference).
オリゴ糖のうち、還元末端の存在しないオリゴ糖に関しては、還元性を持たないショ糖を骨格とした、フラクトシルトランスフェラーゼにより生産されるフラクトオリゴ糖等がある。またマルトオリゴ糖等のデンプン分解物で、還元末端を持たないオリゴ糖としては、前記CGTaseにより生産されるサイクロデキストリン、α,β−トレハロース(ネオトレハロース)、及び化学合成により還元末端に水素添加したオリゴ糖還元物(オリゴ糖アルコール)等がある。これらの還元末端の存在しないオリゴ糖には、従来の水飴、マルトオリゴ糖にはない、様々な物理化学的特性及び生理活性がある。よって、マルトオリゴ糖においてその還元末端側がα−1,α−1結合を有しているオリゴ糖についてもこのオリゴ糖が還元末端を有さないことから、上記の還元末端を有さないオリゴ糖が持つような物理化学的特性及び生理活性を有することが期待されうる。 Among oligosaccharides, oligosaccharides having no reducing end include fructo-oligosaccharides produced by fructosyl transferase using sucrose having no reducing ability as a skeleton. In addition, starch degradation products such as malto-oligosaccharides that do not have a reducing end include cyclodextrins produced by CGTase, α, β-trehalose (neotrehalose), and oligos that have been hydrogenated at the reducing end by chemical synthesis. There are sugar reduction products (oligosaccharide alcohol) and the like. These oligosaccharides having no reducing terminal have various physicochemical properties and physiological activities that are not found in conventional chickenpox and maltooligosaccharides. Therefore, since the oligosaccharide does not have a reducing end with respect to an oligosaccharide having a α-1, α-1 bond on the reducing end side in malto-oligosaccharide, the above oligosaccharide having no reducing end is It can be expected to have such physicochemical properties and physiological activity.
ところで、上記したような還元末端側がα−1,α−1結合を有しているマルトオリゴ糖は、α,α−トレハロースにグルコース又はマルトオリゴ糖が結合したトレハロースオリゴ糖であると考えることができる。よって、このようなトレハロースオリゴ糖は、還元末端を有さないオリゴ糖が有する物理化学特性及び生理活性に加えて、更にα,α−トレハロースに見られる様な特徴的な活性(例えば、特表昭63−500562号参照)も有することが期待されうる。 By the way, the malto-oligosaccharide having the α-1, α-1 bond on the reducing end side as described above can be considered as a trehalose oligosaccharide in which glucose or malto-oligosaccharide is bound to α, α-trehalose. Therefore, in addition to the physicochemical properties and physiological activities of oligosaccharides having no reducing end, such trehalose oligosaccharides have a characteristic activity (eg, special table) as seen in α, α-trehalose. It can also be expected to have (see Sho 63-500562).
トレハロースオリゴ糖に関しては、自然界では酵母内に痕跡量認められるという報告(Biosci.Biotech.Biochem.,57(7),1220−1221(1993))があるがこれのみであり、また酵素による合成も報告(1994年度日本農芸化学大会、講演要旨集、247)されてはいるが、その方法は原料として高価なトレハロースを用いるものであり、安価な供給は期待できていないのが現状である。 Regarding trehalose oligosaccharide, there is a report (Biosci. Biotech. Biochem., 57 (7), 1220-1221 (1993)) that there is a trace amount in yeast in nature. Although it has been reported (1994 Agricultural Chemistry Conference, Abstracts of Lectures, 247), the method uses expensive trehalose as a raw material, and it is not possible to expect an inexpensive supply.
ところで、Lamaらは古細菌の一種であるSulfolobus solfataricus strain MT−4株(DSM 5833株)の菌体抽出液中に耐熱性のデンプン分解活性があることを見出している(Biotech.Forum.Eur.8,4,2−1(1991))。彼らは更に、この活性は、デンプンからトレハロース及びグルコースを生成する活性であるとも報告している。しかしながら上記の報告にはグルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖の存在については全く触れられていない。更に上記の菌株以外の古細菌についての検討も全くなされていない。 By the way, Lama et al. Have found that there is a heat-resistant starch-degrading activity in a cell extract of Sulfobus solfataricus strain MT-4 strain (DSM 5833 strain), which is a kind of archaea (Biotech. Forum. Eur. 8, 4, 2-1 (1991)). They further report that this activity is the activity of producing trehalose and glucose from starch. However, the above report does not mention at all about the presence of trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose. Furthermore, no investigation has been made on archaea other than the above strains.
また、トレハロースオリゴ糖の効率のよい生産のためには、この新規トランスフェラーゼの効率のよい入手法の確立が必要であるといえる。 In addition, it can be said that it is necessary to establish an efficient method for obtaining this novel transferase for efficient production of trehalose oligosaccharide.
従って、トレハロースオリゴ糖の大量生産のためには、この新規トランスフェラーゼの更なる大量取得が望まれる。そのためには、これら酵素の遺伝子を取得し、遺伝子工学的にそれを生産することが好ましい。さらに、遺伝子を取得出来れば、蛋白工学の技術を用いて、耐熱性、耐pH性の向上、反応速度が増大された酵素を得ることも期待出来る。しかしながら、このような酵素についての遺伝子クローニングに関する報告は未だなされていない。 Therefore, for mass production of trehalose oligosaccharide, further mass acquisition of this novel transferase is desired. For this purpose, it is preferable to obtain genes of these enzymes and produce them by genetic engineering. Furthermore, if a gene can be obtained, an enzyme with improved heat resistance, pH resistance, and increased reaction rate can be expected using protein engineering techniques. However, no report on gene cloning for such an enzyme has yet been made.
本発明は、マルトオリゴ糖等の糖から、代表的にはグルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を生成する反応の触媒作用を有する新規なトランスフェラーゼと、その製造法、並びに該酵素を用いてマルトオリゴ糖等の原料から効率的、かつ高収率で、代表的には、グルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を製造する新規な方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a novel transferase having a catalytic action for the reaction of producing trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose from sugars such as maltooligosaccharide, a method for producing the same, and the use of the enzyme. An object of the present invention is to provide a novel method for producing trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose in an efficient and high yield from raw materials such as maltooligosaccharides.
本発明者らは、古細菌のトレハロース生成活性について鋭意検討した結果、Sulfolobales目に属し、詳しくはSulfolobus属、Acidianus属等に属する広い範囲の古細菌の菌体抽出液が、マルトトリオースを基質としてグルコシルトレハロースを生成することを見出した。この際、デンプンを基質としたLamaらによる活性測定法ではトレハロースとグルコースの生成は確認されたものの、グルコシルトレハロースなどのトレハロースオリゴ糖の生成の確認は非常に困難であることがわかった。また、古細菌の菌体抽出液の精製過程においてLamaらが見出したトレハロースの生成活性は消失されてしまうことも知見し、総じてこのような活性を有する酵素自体の精製及び特定化は実質上不可能であることがわかった。 As a result of intensive studies on trehalose-producing activity of archaea, the present inventors have found that a wide range of archaeal cell extracts belonging to the order of Sulfolobales, specifically belonging to the genus Sulfolobus, Acidianus, etc., have maltotriose as a substrate. As found to produce glucosyl trehalose. At this time, although the production of trehalose and glucose was confirmed by the activity measurement method by Lama et al. Using starch as a substrate, it was found that confirmation of the production of trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose was very difficult. In addition, it has been found that the production activity of trehalose found by Lama et al. Disappears during the purification process of archaeal cell extracts, and the purification and specification of the enzyme itself having such activity as a whole is virtually impossible. I found it possible.
このような状況下にあって本発明者らは更に研究を重ね、マルトオリゴ糖(例えばマルトトリオース)を基質とし、トレハロースオリゴ糖(例えばグルコシルトレハロース)を生成する活性を指標とする新しい活性測定法を思考するに至り、この測定法を実施したところトレハロースオリゴ糖(例えばグルコシルトレハロース)の検出が容易に可能であることを見出し、更に種々の菌株に関してこの活性を有する酵素の精製を試みたところ、驚くべきことにこうして得られた酵素は、還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合であるマルトトリオース以上の糖に作用して還元末端のグルコース残基をα−1,α−1に転移させ、グルコシルトレハロースなどのトレハロースオリゴ糖を生産する能力を有する全く新規なトランスフェラーゼであることを知見した。なお、マルトオリゴ糖等の還元末端のグルコース残基がα−1,α−1に転移したトレハロースオリゴ糖の存在は 1H−NMR及び13C−NMRにより確認した(実施例I−1、7及び8参照)。 Under such circumstances, the present inventors have further researched, and a new activity measurement method using a malto-oligosaccharide (eg, maltotriose) as a substrate and an activity of producing a trehalose oligosaccharide (eg, glucosyl trehalose) as an index. As a result of this measurement method, it was found that trehalose oligosaccharide (for example, glucosyl trehalose) can be easily detected, and further, purification of an enzyme having this activity with respect to various strains was attempted. Surprisingly, the enzyme thus obtained acts on a sugar of maltotriose or more in which three or more glucose residues are α-1,4 bonds from the reducing end to convert the reducing end glucose residue to α-1 , Α-1, a completely new transferase having the ability to produce trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose Was knowledge that it is a hydrolase. The presence of trehalose oligosaccharide in which the reducing end glucose residue such as maltooligosaccharide was transferred to α-1, α-1 was confirmed by 1 H-NMR and 13 C-NMR (Examples I-1, 7 and 8).
本発明者らは、更に、このような新規酵素を用いることよりマルトオリゴ糖等の糖から、大量に、例えば、グルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を生産することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have further found that trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose can be produced in large quantities from sugars such as maltooligosaccharide by using such a novel enzyme. The invention has been completed.
本発明者らは、更に、このような新規酵素の遺伝子を単離し、この遺伝子を利用して組換え新規トランフェラーゼを遺伝子工学的に生産する手法を、今般、確立した。 The present inventors have further established a method for isolating a gene for such a novel enzyme and producing a recombinant novel transferase using this gene by genetic engineering.
II.酵素アミラーゼの背景技術
アミラーゼはデンプンを加水分解する酵素の総称であり、その中でα−アミラーゼはα−1,4グルコシド結合をエンド様式で加水分解する活性を持つ酵素である。α−アミラーゼは生物界に広く存在し、ほ乳類においては、消化酵素として、唾液、膵液中に認められる。植物においては、麦芽等に多く認められる。また微生物界においても広く分布しており、特にAspergillus属に属するかび、Bacillus属に属する細菌の産生するα−アミラーゼ等が産業上使用されている(アミラーゼ、中村道徳監修、学会出版センター刊、1986年)。
II. Background Art of Enzyme Amylase Amylase is a general term for enzymes that hydrolyze starch, in which α-amylase is an enzyme that has an activity to hydrolyze α-1,4 glucoside bonds in an endo manner. α-Amylase exists widely in the living world, and is found in saliva and pancreatic juice as a digestive enzyme in mammals. In plants, it is often observed in malt and the like. It is also widely distributed in the microbial world, and in particular, fungi belonging to the genus Aspergillus and α-amylase produced by bacteria belonging to the genus Bacillus are used in industry (Amylase, supervised by Michinori Nakamura, published by the Society Publishing Center, 1986 Year).
これらのα−アミラーゼは産業上様々な用途で使用されており、例えば、デンプン糖工業においてはデンプンの液化工程で、また繊維工業では糊抜き工程等で広く用いられており、工業的に大変重要な酵素である。「酵素応用の知識」(小巻利章、幸書房刊、1986年)によれば、デンプンの液化工程で重要なこととして、1)デンプン分子をできるだけ完全に溶かすこと、2)液化生成物が次の糖化工程の目的に対して好都合であること、3)液化生成物が老化しない条件であること、4)経済的見地からできるだけ高濃度(30〜35%)で実施することなどが挙げられている。デンプンの液化工程は例えば、連続恒温液化法、ジェットクッカー法などで実施され、通常α−アミラーゼ含有の、高濃度デンプン乳液を瞬間的に高温(85〜110℃前後)にまで上げ、デンプンが糊化、膨潤しはじめると同時に、α−アミラーゼを作用させて液化している。すなわち、デンプンの液化工程では酵素が作用できるようにデンプンを膨潤させるだけの十分な温度を必要としている。このような分野で使用しうる酵素としては、例えば、上述のAspergillus属に属する麹菌やBacillus属に属する細菌の産生する耐熱性α−アミラーゼが挙げられる。これらの酵素の耐熱性を更に向上させるために、カルシウムを添加する必要がある場合もある。もしデンプンの液化工程で膨潤し、開裂しかけたデンプンミセルがα−アミラーゼの作用を受けずに、ひとたび温度が低下すると、デンプンは再び集まり、α−アミラーゼで液化されにくい新しいミセル(難溶性デンプン)を作ってしまう。その結果、生じた糖液は混濁し、難濾過性となるという問題が知られている。このような事態を防止するために、液化度(DE=Dextrose Equivalent)をある程度高める方法がとられている。しかし酵素法マルトースの製造工程のように、収率を高く維持するためになるべくこのDEを低く(すなわち糖鎖の重合度を高く)保つ必要がある場合もある。従って、デンプンの液化工程後、次工程で酵素を更に作用させる場合、高温を維持したまま作用させうる耐熱性酵素を用いるならば、デンプン濃度が高い場合でも、これを用いて難溶性デンプンを生成させることなく反応を進めることが可能であり、また同時に、微生物汚染の危険も低減させうるために工程管理、衛生管理の面からも有利であるといえる。また、酵素を反復使用するために、固定化してバイオリアクターとして利用する場合には、酵素が高い安定性、特に耐熱性を有することが重要であるといわれている。すなわち、固定化のために比較的高温にさらされることがあるが、耐熱性が低いものでは固定化操作中に失活してしまう恐れがあるからである。以上のことから耐熱性の高い酵素は、例えばデンプンの液化工程などの場合を含め各種の産業において非常に有利に用いることができ、かつ、望まれていると言えよう。 These α-amylases are used in various industrial applications. For example, they are widely used in the starch liquefaction process in the starch sugar industry and in the desizing process in the textile industry. It ’s an enzyme. According to “Knowledge of Enzyme Application” (Toshiaki Komaki, published by Kosho Shobo, 1986), as important in the starch liquefaction process, 1) dissolve starch molecules as completely as possible, 2) liquefaction products It is convenient for the purpose of the next saccharification step, 3) the conditions are such that the liquefied product does not age, and 4) it is carried out at as high a concentration as possible (30-35%) from an economic standpoint. ing. The starch liquefaction process is carried out by, for example, a continuous isothermal liquefaction method, a jet cooker method, etc., and usually a high-concentration starch emulsion containing α-amylase is instantaneously raised to a high temperature (around 85 to 110 ° C.). At the same time it begins to swell and swell, it is liquefied by the action of α-amylase. That is, the starch liquefaction process requires a temperature sufficient to swell the starch so that the enzyme can act. Examples of enzymes that can be used in such a field include thermostable α-amylases produced by the aforementioned Aspergillus genus Bacillus and Bacillus genus bacteria. In order to further improve the heat resistance of these enzymes, it may be necessary to add calcium. If starch micelles that have been swollen and cleaved in the starch liquefaction process are not affected by α-amylase, once the temperature falls, the starch will re-aggregate and new micelles that are less liquified by α-amylase (slightly soluble starch) Will make. As a result, the problem is that the resulting sugar solution becomes turbid and difficult to filter. In order to prevent such a situation, a method of increasing the degree of liquefaction (DE = Dextrose Equivalent) to some extent is employed. However, there are cases where it is necessary to keep this DE as low as possible (that is, the degree of polymerization of the sugar chain is high) in order to maintain a high yield, as in the production process of enzymatic maltose. Therefore, after the starch liquefaction step, when the enzyme is further acted in the next step, if a thermostable enzyme that can be acted on while maintaining a high temperature is used, even if the starch concentration is high, it is used to produce a hardly soluble starch. It can be said that the reaction can be carried out without causing the contamination, and at the same time, the risk of microbial contamination can be reduced, which is advantageous in terms of process management and hygiene management. In addition, in order to use the enzyme repeatedly, it is said that it is important that the enzyme has high stability, particularly heat resistance, when it is immobilized and used as a bioreactor. That is, it may be exposed to a relatively high temperature for immobilization, but if it has low heat resistance, it may be deactivated during the immobilization operation. From the above, it can be said that an enzyme having high heat resistance can be used very advantageously in various industries including, for example, a starch liquefaction process.
また、近年アミラーゼを含み耐熱性酵素の取得に関しては好熱性、高度好熱性細菌のスクリーニングが広く行われている。その中にはThermococcales目、Pyrococcus属に属する古細菌も対象となっており、α−アミラーゼを産生するとの報告がある(Applied and Environmental Microbiology,1985−1991(1990);特開平6ー62869など)。またSulfolobus属に属する古細菌もその対象になっており、耐熱性酵素の単離が報告されている。ここにおいて、Sulfolobus属に属する古細菌とは、分類学上、高度高熱性(温度:55℃〜88℃の範囲で生育)、好酸性(pH:1〜6の範囲で生育)、好気性、硫黄細菌(球菌(不規則):直径0.6〜2μm)として定義される古細菌をいう。よって、Sulfolobus属に属する古細菌がアミラーゼを産生しうるならばこのアミラーゼも耐熱性を有することが期待される。Lamaらは古細菌の一種であるSulfolobus solfataricus strain MT−4株(DSM 5833株)の菌体抽出液に耐熱性のデンプン分解活性があることを見出している(Biotech.Forum.Eur.8,4,2−1(1991))。この文献ではこの活性は、デンプンからα,α−トレハロース及びグルコースを生成する活性であると報告している。しかしながらこの活性物質については部分精製しかしておらず、活性本体についての特定はしていない。また活性の酵素学的諸性質についても全く解明していない。本発明者らの研究によれば(詳細は後述する)、Lamaらがデンプンに作用させた上記菌株由来の活性物質は複数の酵素の混合体であり、これを用いて得られた最終生成物がα,α−トレハロースとグルコースであったのである。 In recent years, thermophilic and highly thermophilic bacteria have been widely screened for obtaining thermostable enzymes including amylase. Among them, archaea belonging to the genus Thermococcales and Pyrococcus are also targeted, and it has been reported that α-amylase is produced (Applied and Environmental Microbiology, 1985-1991 (1990); JP-A-6-62869, etc.) . In addition, archaea belonging to the genus Sulfolobus are also targeted, and isolation of thermostable enzymes has been reported. Here, archaea belonging to the genus Sulfolobus are taxonomically highly hyperthermic (temperature: grows in the range of 55 ° C. to 88 ° C.), acidophilic (grows in the range of pH: 1-6), aerobic, It refers to archaea defined as sulfur bacteria (cocci (irregular): diameter 0.6-2 μm). Therefore, if an archaea belonging to the genus Sulfolobus can produce amylase, this amylase is also expected to have heat resistance. Lama et al. Have found that the cell extract of Sulfolobus solfacialus strain MT-4 strain (DSM 5833 strain), a kind of archaea, has heat-resistant amylolytic activity (Biotech. Forum. Eur. 8, 4). 2-1 (1991)). This document reports that this activity is the activity to produce α, α-trehalose and glucose from starch. However, this active substance is only partially purified, and the active substance is not specified. Also, the enzymological properties of the activity are not elucidated at all. According to the study by the present inventors (details will be described later), the active substance derived from the above strain which Lama et al. Acted on starch is a mixture of a plurality of enzymes, and the final product obtained by using this is a mixture. Was α, α-trehalose and glucose.
ところで、α−アミラーゼには初期にヨウ素デンプン反応を減少させるという、すなわち、α−1,4グルカンをエンド型に加水分解する活性(液化活性)がある。この液化型アミラーゼにも反応機構上様々な様式がある。すなわち、エンド型で加水分解する活性としては共通しているが、マルトオリゴ糖の分解パターンについて調べてみると、それぞれ特徴があることが知られている。例えば、非還元末端側から特定の位置を認識して加水分解するもの、還元末端側から特定の位置を認識して加水分解するものがあり、また、分解された主生成物がグルコースであるもの、或いはマルトース又はマルトオリゴ糖であるものなどがある。具体的には、すい臓由来のα−アミラーゼは還元末端から2つ目、或いは3つ目のα−1,4結合を加水分解する(澱粉・関連糖質酵素実験法、中村道徳・貝沼圭二、学会出版センター刊、1989年)。また、枯草菌由来のα−アミラーゼは非還元末端から6つ目あるいは還元末端から3つ目のα−1,4結合を加水分解する(酵素応用の知識、小巻利章、幸書房刊、1986年)。このようなα−アミラーゼの反応様式の差異は、各酵素の構造に起因するといわれており、これらの現象の解釈についてはサブサイト理論が提唱されている。また転移活性、縮合活性を持つものや、更にはサイクロデキストリンを生成するような特殊なα−アミラーゼも存在することが認められている。 By the way, α-amylase has an activity of reducing iodine starch reaction in the initial stage, that is, an activity of hydrolyzing α-1,4 glucan into an endo type (liquefaction activity). This liquefied amylase also has various modes in reaction mechanism. That is, the activity of hydrolyzing in the endo form is common, but it is known that each has its own characteristics when the degradation pattern of maltooligosaccharide is examined. For example, there are those that recognize and hydrolyze a specific position from the non-reducing end side, and those that recognize and hydrolyze a specific position from the reducing end side, and the decomposed main product is glucose Or those that are maltose or maltooligosaccharides. Specifically, the pancreatic α-amylase hydrolyzes the second or third α-1,4 bond from the reducing end (starch and related carbohydrate enzyme test method, Michinori Nakamura and Junji Kakinuma, Published by Academic Publishing Center, 1989). In addition, Bacillus subtilis-derived α-amylase hydrolyzes the α-1,4 bond that is the sixth from the non-reducing end or the third from the reducing end (Knowledge of Enzyme Application, Toshiaki Komaki, published by Koshobo, (1986). It is said that the difference in the reaction pattern of α-amylase is caused by the structure of each enzyme, and the subsite theory has been proposed for the interpretation of these phenomena. In addition, it has been recognized that there are those having a transfer activity and a condensation activity, and also a special α-amylase that generates cyclodextrin.
一方、α,α−トレハロースは、2分子のグルコースがその還元性基どうしでα−1,α−1結合したものであり、自然界の多くの生物、植物、微生物に存在し、生体膜の凍結や乾燥からの細胞保護や、昆虫のエネルギー源等、多くの働きを持つことが知られている。近年、このα,α−トレハロースはタンパク質の凍結や乾燥に対する安定化剤として、医薬品、化粧品、食品等の分野で検討されている(特公平5−81232、特開昭63−500562など)。しかしながら現在までのところ安価な大量生産法が確立していないためか、実際に利用されている例はほとんどない。 On the other hand, α, α-trehalose is an α-1, α-1 bond of two molecules of glucose between its reducing groups, and is present in many living organisms, plants and microorganisms in the natural world, and freezing biological membranes. It is known to have many functions, such as protecting cells from drought and drying, and an energy source for insects. In recent years, this α, α-trehalose has been studied in the fields of pharmaceuticals, cosmetics, foods, etc. as a stabilizer against freezing and drying of proteins (Japanese Patent Publication No. 5-81232, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-500562, etc.). However, there are few examples of actual use because of the fact that an inexpensive mass production method has not been established so far.
従来のα,α−トレハロースの製造法としては、例えば、酵母抽出による方法(特開平5−91890、特開平4−360692など)、酵母による菌体内生産による方法(特開平5−292986、ヨーロッパ特許0451896など)、スクレロチウム(Sclerotium)属、或いはリゾクトニア(Rhizoctonia)属に属する微生物による生産法(特開平3−130084)等が試みられている。ただし、これらの方法では菌体内生産であるために、菌体破砕、夾雑物の除去の為の多段階の精製工程を必要としている。また、アルスロバクター(Arthrobacter)属に属する微生物(Agric.Biol.Chem.,33,No.2,190,1969,Suzuki T,et al)、ノカルディア(Nocardia)属に属する微生物(特開昭50−154485)、グルタミン酸生産菌(フランス特許2671099、特開平5−211882など)を用いた発酵法による菌体外生産の検討もなされている。更にまた、α,α−トレハロースの生合成酵素遺伝子による生産の検討も試みられている(PCT特許93−17093)。これらの方法はいずれもグルコース等の糖源を用い、かつATP、UTPをエネルギーとして必要とする代謝系を利用するものである。よって、培養液からのα,α−トレハロースの繁雑な精製工程を必要としている。また更に、トレハロースホスホリラーゼを用いた方法(特公昭63−60998)、トレハラーゼを用いた方法(特開平7−51063)等の酵素法による生産の検討も試みられているが、酵素の大量生産、酵素の安定性等の問題がある。以上のような従来の方法はいずれも低収量、精製工程の煩雑さ、低生産量、酵素調製の煩雑さ等の問題があり、未だに工業化しうる方法は確立されておらず、よって、より効率の良いα,α−トレハロースの製造法の確立が強く望まれているのが現状である。 Conventional methods for producing α, α-trehalose include, for example, yeast extraction (Japanese Patent Laid-Open No. 5-91890, Japanese Patent Laid-Open No. 4-360692 and the like), and method based on intracellular production using yeast (Japanese Patent Laid-Open No. 5-292986, European Patent). No. 0451896, etc.), a production method using microorganisms belonging to the genus Sclerothium or the genus Rhizoctonia (Japanese Patent Laid-Open No. 3-130084) has been attempted. However, since these methods are microbial production, a multi-step purification process is required for disrupting microbial cells and removing contaminants. In addition, microorganisms belonging to the genus Arthrobacter (Agrib. Biol. Chem., 33, No. 2, 190, 1969, Suzuki T, et al), microorganisms belonging to the genus Nocardia (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho) 50-154485), and production of bacterial cells by fermentation using glutamic acid-producing bacteria (French Patent 2671099, Japanese Patent Laid-Open No. 5-21882, etc.) has also been studied. Furthermore, examination of the production of α, α-trehalose by a biosynthetic enzyme gene has also been attempted (PCT Patent 93-17093). Each of these methods uses a sugar source such as glucose and utilizes a metabolic system that requires ATP and UTP as energy. Therefore, a complicated purification process of α, α-trehalose from the culture solution is required. In addition, attempts have been made to investigate production by enzymatic methods such as a method using trehalose phosphorylase (Japanese Patent Publication No. 63-60998) and a method using trehalase (Japanese Patent Laid-Open No. 7-51063). There are problems such as stability. All of the conventional methods as described above have problems such as low yield, complicated purification process, low production amount, complicated enzyme preparation, and the like. At present, it is strongly desired to establish a method for producing a good α, α-trehalose.
α,α−トレハロースは上述のように自然界に広く見出され、古細菌にもその存在が確認されている(System.Appl.Microbiol.10,215.1988)。具体的には、前述したように、Lamaらは古細菌の一種であるSulfolobus solfataricus strain MT−4株(DSM 5833株)の菌体抽出液に耐熱性のデンプン分解活性があることを見出しており、その生成物中にα,α−トレハロースの存在を確認している(前掲Biotech.Forum.Eur.8,4,2−1(1991))。この文献ではこの活性はデンプンからα,α−トレハロース及びグルコースを生成する活性であると報告はしていても、実際には0.33%可溶性デンプンを基質とした場合の例を挙げているのみで、その際生成したα,α−トレハロースの量は極僅かなものであり、しかもα,α−トレハロース:グルコースの生成比は1:2であった。従って大量のグルコースを副生するためにその分離を必要とし、α,α−トレハロースの大量生産法としての目的を達成しうるものでは全くなかったのである。 α, α-trehalose is widely found in nature as described above, and its presence has been confirmed in archaea (System. Appl. Microbiol. 10, 215. 1988). Specifically, as described above, Lama et al. Have found that the cell extract of Sulfobus sofaraticus strain MT-4 strain (DSM 5833 strain), which is a kind of archaea, has heat-resistant amylolytic activity. The presence of α, α-trehalose is confirmed in the product (Biotech. Forum. Eur. 8, 4, 2-1 (1991)). Although this document reports that this activity is an activity to produce α, α-trehalose and glucose from starch, it actually only gives an example of using 0.33% soluble starch as a substrate. The amount of α, α-trehalose produced at that time was very small, and the production ratio of α, α-trehalose: glucose was 1: 2. Therefore, it was necessary to separate a large amount of glucose as a by-product, and the purpose of mass production of α, α-trehalose could not be achieved.
本発明者等は、前述したように、Sulfolobales目に属する古細菌が、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転移させる作用を有するトランスフェラーゼを産生することを見出し、更にこの酵素を用いた、マルトオリゴ糖からのグルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロースなどのトレハロースオリゴ糖の製造法を発明した。なお、トレハロースオリゴ糖とは、還元末端側にα−1,α−1結合を有しているマルトオリゴ糖をいう。 As described above, the present inventors have used archaea belonging to the order of Sulfolobales as a substrate of at least three sugars having three or more glucose residues α-1,4 bonds from the reducing end as a substrate. Found to produce a transferase having the action of transferring the terminal α-1,4 bond to α-1, α-1 bond, and using this enzyme, such as glucosyl trehalose from maltooligosaccharide, maltooligosyl trehalose, etc. Invented a method for producing trehalose oligosaccharides. Trehalose oligosaccharide refers to a maltooligosaccharide having an α-1, α-1 bond on the reducing end side.
また一方、従来知られている各種酵素のうちで、マルトオリゴ糖の還元末端がα−1,α−1結合となったトレハロースオリゴ糖を、そのα−1,α−1結合のとなりのα−1,4結合の位置で特異的に加水分解して収率よくα,α−トレハロースを遊離する作用を有する酵素に関しては、本発明者らの知る限りでは、そのような報告は全くない。すなわち、トレハロースオリゴ糖の還元末端側の2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を特異的に加水分解してα,α−トレハロースを遊離することは従来のアミラーゼでは不可能であった。よって、デンプン又はデンプン分解物分子鎖中のα−1,4結合を加水分解する活性を有すると共に、上記したようなα,α−トレハロース生成反応を触媒しうるアミラーゼを開発し得たならば、α,α−トレハロースの大量生産上益することは多大であろう。 On the other hand, among various conventionally known enzymes, trehalose oligosaccharide in which the reducing end of maltooligosaccharide is α-1, α-1 bond is converted to α-α next to the α-1, α-1 bond. As far as the present inventors know, there is no report about an enzyme having an action of specifically hydrolyzing at the position of 1,4 bond and releasing α, α-trehalose with high yield. That is, it is not possible with conventional amylases to specifically hydrolyze the α-1,4 bond between the second and third glucoses on the reducing end side of trehalose oligosaccharide to release α, α-trehalose. It was possible. Therefore, if an amylase having an activity of hydrolyzing α-1,4 bonds in starch or a starch degradation product molecular chain and capable of catalyzing the α, α-trehalose production reaction as described above can be developed, There will be significant benefits in mass production of α, α-trehalose.
また、α,α‐トレハロースの大量生産のためには、この新規アミラーゼの大量取得が望まれる。そのためには、これら酵素の遺伝子を取得し、遺伝子工学的にそれを生産することが好ましい。さらに、遺伝子を取得出来れば、蛋白工学の技術を用いて、耐熱性、耐pH性の向上、反応速度が増大された酵素を得ることも期待出来る。 In addition, for mass production of α, α-trehalose, it is desired to obtain a large amount of this new amylase. For this purpose, it is preferable to obtain genes of these enzymes and produce them by genetic engineering. Furthermore, if a gene can be obtained, an enzyme with improved heat resistance, pH resistance, and increased reaction rate can be expected using protein engineering techniques.
本発明は、デンプン又はデンプン分解物分子鎖中のα−1,4結合をエンド型で加水分解する活性を有すると共に、マルトオリゴ糖の還元末端がα−1,α−1結合となったトレハロースオリゴ糖の還元末端側の2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を特異的に加水分解してα,α−トレハロースを遊離する反応を触媒しうる新規なアミラーゼを提供すること、及び該酵素を製造する方法を提供すること、並びに該酵素を用いてデンプン、デンプン分解物、或いはマルトオリゴ糖等の安価な原料から効果的、かつ高収率で、α,α−トレハロースを製造する新規な方法を提供することを目的とする。 The present invention has trehalose oligo having an activity of hydrolyzing α-1,4 bonds in starch or starch degradation product molecular chains in an endo-type, and the reducing end of maltooligosaccharide becomes α-1, α-1 bond. Provided is a novel amylase capable of catalyzing a reaction of specifically hydrolyzing an α-1,4 bond between the second and third glucoses on the reducing end side of a sugar to release α, α-trehalose. And providing a method for producing the enzyme, and using the enzyme, α, α-trehalose can be effectively and in high yield from inexpensive raw materials such as starch, starch degradation products, or maltooligosaccharides. An object is to provide a novel method of manufacturing.
本発明者らは古細菌のデンプン分解活性について鋭意検討した結果、Sulfolobales目に属し、詳しくはSulfolobus属に属する広い範囲の古細菌の菌体抽出液が、耐熱性のデンプン分解活性を有することを見出した。その際デンプンの分解によって生成する糖は、Lamaらの文献記載におけるのと同様に、主にグルコースとα,α−トレハロースであることを確認した。そこで、更に種々の菌株抽出液についてデンプン分解活性の性質を調べてみたところ、これらの菌株が産生する酵素が、デンプン分解活性やα,α−トレハロース生成活性などの酵素活性の点から液化アミラーゼ、グルコアミラーゼ等のエンド型、エキソ型の各種アミラーゼ、及びトランスフェラーゼなどにより構成されている酵素混合体であることを発見した。しかもその酵素活性は、これらの複数の酵素による活性の相乗作用によるものであることがわかった。更に、個々の酵素を精製しようとした場合、ヨウ素デンプン反応による青色の減少を指標としたLamaらによる活性測定法では感度および定量性が低いためか、総じてこの様な酵素活性を有する酵素の精製は収率の点で低く、しかも操作が非常に困難であることがわかった。また本発明者らの詳細な検討によれば、Lamaらの文献記載の部分精製方法では、蛋白質レベルでは全く精製、単離がなされていないことがわかった。 As a result of intensive studies on the amylolytic activity of archaea, the present inventors have found that a wide range of archaeal cell extracts belonging to the order of Sulfolobales, in particular, belonging to the genus Sulfolobus, have heat-resistant amylolytic activity. I found it. At that time, it was confirmed that the sugars produced by the decomposition of starch were mainly glucose and α, α-trehalose as described in the literature of Lama et al. Therefore, when the properties of amylolytic activity were further investigated for various strain extracts, the enzymes produced by these strains were liquefied amylase, in terms of enzyme activity such as amylolytic activity and α, α-trehalose producing activity, It has been found that the enzyme mixture is composed of endo-type amylases such as glucoamylase, exo-type amylases, and transferases. Moreover, the enzyme activity was found to be due to the synergistic action of the activities of these multiple enzymes. Furthermore, when attempting to purify individual enzymes, the activity measurement method by Lama et al. Using the decrease in blue color due to the iodine starch reaction as an index is probably because the sensitivity and quantification are low, the purification of enzymes having such enzyme activity as a whole. Was found to be low in terms of yield and very difficult to operate. Further, according to the detailed examination by the present inventors, it was found that the partial purification method described in the literature of Lama et al. Was not purified or isolated at the protein level.
このような状況下にあって本発明者らは更に研究を重ね、トレハロースオリゴ糖(例えばマルトトリオシルトレハロース)を基質とし、α,α−トレハロースを遊離する活性を指標とする新しい活性測定法を思考するに至り、この測定法を実施したところ、アミラーゼ活性の検出が容易に可能であることを見出し、更に種々の菌株に関してこの活性を有する酵素の精製を試みたところ、最終的にアミラーゼの単離精製に成功するに至った。また、単離精製されたアミラーゼに関して酵素学的な諸性質を調べてみたところ、驚くべきことにこうして得られた酵素は、デンプンまたはデンプン分解物をエンド型で加水分解する活性を有する他に、デンプン分解物またはマルトオリゴ糖などを還元末端側から加水分解して単糖及び/又は2糖を生成する活性を有し、特に還元末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖(例えばトレハロースオリゴ糖)との反応性が、それぞれ対応するマルトオリゴ糖と比較して高く、このような3糖以上の糖を基質とし、還元末端側から2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解してα,α−トレハロースを遊離する活性を合わせて有するという、全く新規な作用機作を有する酵素であることを知見した。 Under such circumstances, the present inventors have further researched and developed a new activity measurement method using trehalose oligosaccharide (for example, maltotriosyl trehalose) as a substrate and the activity of releasing α, α-trehalose as an index. As a result of thinking, when this measurement method was carried out, it was found that amylase activity could be easily detected, and further, purification of an enzyme having this activity for various strains was attempted. It succeeded in separation and purification. In addition, when the enzymatic properties of the isolated and purified amylase were examined, surprisingly, the enzyme thus obtained has an activity of hydrolyzing starch or starch degradation products in an endo form, It has the activity of hydrolyzing starch degradation products or maltooligosaccharides from the reducing end side to produce monosaccharides and / or disaccharides. In particular, the bond between the first and second glucoses on the reducing end side is α Reactivity with three or more sugars (for example, trehalose oligosaccharide) in which the bond between the second and third glucoses at the terminal side is an α-1,4 bond in the α-1,1 bond These are higher than the corresponding malto-oligosaccharides, using such saccharides of 3 or more sugars as substrates, hydrolyzing the α-1,4 bonds between the second and third glucoses from the reducing end side. Activity to release α, α-trehalose That they have to meet, and found that an enzyme having a novel mechanism of action at all.
本発明者らは、更に、このような新規酵素の遺伝子を単離し、この遺伝子を利用して組換え新規アミラーゼを遺伝子工学的に生産する手法を、今般、確立した。 The present inventors further established a method for isolating a gene for such a novel enzyme and producing a recombinant novel amylase by genetic engineering using this gene.
I.新規トランスフェラーゼ
本発明は、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼ (以下、本発明の新規トランスフェラーゼ、或いは単に本発明の酵素又は本酵素とも称する)を提供するものである。
I. Novel transferase The present invention uses, as a substrate, a saccharide of three or more sugars in which at least three or more glucose residues are α-1,4 bonds from the reducing end, and α-1,4 bond at the reducing end is α-1,4. The present invention provides a novel transferase having an action of transferring to α-1 bond (hereinafter also referred to as the novel transferase of the present invention, or simply the enzyme of the present invention or the present enzyme).
本発明は、また、他面において、すべてのグルコース残基がα−1,4結合であるマルトオリゴ糖を基質とし、その還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼを提供するものである。 In another aspect of the present invention, a maltooligosaccharide in which all glucose residues are α-1,4 bonds is used as a substrate, and α-1,4 bonds at the reducing end thereof are changed to α-1, α-1 bonds. The present invention provides a novel transferase having an action of transferring.
本発明は、更に、このような作用をするトランスフェラーゼ産生能を有する細菌を培地に培養し、培養物より、マルトオリゴ糖を基質としトレハロースオリゴ糖を生成する活性を指標とする活性測定法に基づいて、該トランスフェラーゼを単離精製することを特徴とする本発明の新規トランスフェラーゼの製造法を提供するものである。 The present invention is further based on an activity measurement method in which a bacterium capable of producing such a transferase having the ability to produce transferase is cultured in a medium, and from the culture, malto-oligosaccharide is used as a substrate and trehalose oligosaccharide is generated as an index. The present invention provides a method for producing the novel transferase of the present invention, which comprises isolating and purifying the transferase.
本発明は、更にまた、本発明の酵素を用い、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質として作用させ、少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である糖を製造することを特徴とする末端の2糖がα−1,α−1結合である糖の製造法を提供するものである。 Furthermore, the present invention uses the enzyme of the present invention to allow at least three sugar residues from the reducing end to act as a substrate with three or more sugars having α-1,4 bonds, and at least at the reducing end side. A trisaccharide is composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond between the second and third glucoses on the terminal side. The present invention provides a method for producing a saccharide in which the terminal disaccharide is an α-1, α-1 bond, wherein the saccharide is an α-1,4 bond.
本発明はまた更に、本発明の酵素を用い、マルトオリゴ糖各単独又はそれらの混合物を基質として作用させることを特徴とするトレハロースオリゴ糖の製造法を提供するものである。 The present invention still further provides a method for producing trehalose oligosaccharide, wherein the enzyme of the present invention is used and each maltooligosaccharide alone or a mixture thereof is allowed to act as a substrate.
また、本発明は新規トランスフェラーゼ遺伝子の提供をその目的としている。
また、本発明は前記遺伝子を用いた組換え新規トランスフェラーゼおよびその製造法の提供を目的としている。
Another object of the present invention is to provide a novel transferase gene.
Another object of the present invention is to provide a novel recombinant transferase using the gene and a method for producing the same.
さらに本発明は、組換え新規トランスフェラーゼを用いた効率的なグルコシルトレハロース、マルトグルコシルトレハロースなどのトレハロースオリゴ糖の製造法の提供をその目的としている。 A further object of the present invention is to provide an efficient method for producing trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltoglucosyl trehalose using a novel recombinant transferase.
よって、本発明によるDNA断片は、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である三糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα‐1,4結合をα‐1,α‐1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼをコードする遺伝子を含んでなるもの、である。 Therefore, the DNA fragment according to the present invention uses, as a substrate, a saccharide of three or more sugars in which at least three glucose residues from the reducing end are α-1,4 bonds, and the α-1,4 bond at the reducing end is defined as α. -1, comprising a gene encoding a novel transferase having an action to transfer to α-1 bond.
また、本発明による組換え新規トランスフェラーゼは、上記DNA断片の発現産物である。 Moreover, the recombinant novel transferase according to the present invention is an expression product of the above DNA fragment.
さらに、本発明による組換え新規トランスフェラーゼの製造法は、
前記遺伝子で形質転換された宿主細胞を培養し、その培養物中に前記組換え新規トランスフェラーゼを生成させ、これを採取することを含んでなるもの、である。
Furthermore, the method for producing a recombinant novel transferase according to the present invention comprises:
Culturing a host cell transformed with the gene, producing the recombinant novel transferase in the culture, and collecting it.
II.新規アミラーゼ
本発明は、少なくとも還元末端から3つ以上の糖がグルコース単位で構成される3糖以上の糖を基質とし、還元末端側から加水分解して主に単糖及び/又は2糖を遊離する活性を有する新規アミラーゼを提供するものである。
II. Novel amylase The present invention uses a saccharide of three or more saccharides in which at least three or more saccharides are composed of glucose units from the reducing end as a substrate, and hydrolyzes mainly from the reducing end to release monosaccharides and / or disaccharides. It is intended to provide a novel amylase having the activity of
また、本発明は、他面において、少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解し、α,α−トレハロースを遊離する主要な活性を有する新規アミラーゼを提供するものである。 In another aspect of the present invention, at least three sugars on the reducing terminal side are composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond. , Using a saccharide of 3 or more sugars in which the bond between the second and third glucoses on the terminal side is an α-1,4 bond as a substrate, α-1, between the second and third glucoses, The present invention provides a novel amylase having a main activity of hydrolyzing four bonds and releasing α, α-trehalose.
また、更に、本発明は、別の面において、上記したような活性を有すると共に、基質の分子鎖中のα−1,4結合をエンド型で加水分解する活性を合わせ有する新規アミラーゼを提供するものである。 Furthermore, in another aspect, the present invention provides a novel amylase having the above-described activity and also having an activity of hydrolyzing α-1,4 bonds in the molecular chain of the substrate in an endo form. Is.
本発明は、更に、上記したような本発明のアミラーゼを産生する能力を有する細菌を培地に培養し、培養物より、トレハロースオリゴ糖を基質としてα,α−トレハロースを生成する活性を指標とする活性測定法に基づいて、該アミラーゼを単離精製することを特徴とする該アミラーゼの製造法を提供するものである。 The present invention further comprises culturing a bacterium having the ability to produce the amylase of the present invention as described above in a medium, and using the activity to produce α, α-trehalose from the culture using trehalose oligosaccharide as a substrate. The present invention provides a method for producing the amylase characterized in that the amylase is isolated and purified based on an activity measurement method.
本発明者らは、上記したような本発明のアミラーゼと、前述した本発明のトランスフェラーゼとを、デンプン、デンプン分解物、及びマルトオリゴ糖等の糖質原料に組み合わせて作用させたところ効率的に、かつ高収率でα,α−トレハロースが生成することを知見した。 The inventors of the present invention, when the amylase of the present invention as described above and the above-described transferase of the present invention are combined with a saccharide raw material such as starch, starch degradation product, and maltooligosaccharide, efficiently, In addition, it was found that α, α-trehalose was produced in a high yield.
よって、本発明は、更にまた、上記したような本発明のアミラーゼとトランスフェラーゼとを組み合わせて用いることを特徴とするα,α−トレハロースの製造法を提供するものである。 Therefore, the present invention further provides a method for producing α, α-trehalose characterized in that the amylase and transferase of the present invention as described above are used in combination.
また、本発明は新規アミラーゼ、およびその遺伝子の提供をその目的としている。
また、本発明は前記遺伝子を用いた組換え新規アミラーゼおよびその製造法の提供をその目的としている。
さらに本発明は、組換え新規アミラーゼを用いたα,α‐トレハロースの製造法の提供をその目的としている。
Another object of the present invention is to provide a novel amylase and its gene.
Another object of the present invention is to provide a novel recombinant amylase using the gene and a method for producing the same.
A further object of the present invention is to provide a method for producing α, α-trehalose using a recombinant novel amylase.
従って、本発明によるアミラーゼ遺伝子は、
(1)糖鎖中のα‐1,4グルコシド結合をエンド型で加水分解する活性、
(2)少なくとも還元末端から3つ以上の糖がグルコース単位で構成され、かつその結合がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、還元末端側から加水分解して主に単糖および/または2糖を遊離する活性、および
(3)少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα‐1,α‐1結合であり、かつ該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα‐1,4結合を加水分解し、α,α‐トレハロースを遊離する主要な活性を有する新規アミラーゼをコードするDNA配列を含んでなるもの、である。
Therefore, the amylase gene according to the present invention is
(1) Activity to hydrolyze α-1,4 glucoside bond in sugar chain in endo form,
(2) At least three or more saccharides from the reducing end are composed of glucose units, and the bonds are α-1,4 linkages of three or more saccharides as substrates, mainly hydrolyzing from the reducing end side. Activity to release monosaccharides and / or disaccharides, and (3) at least three sugars on the reducing terminal side are composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is α-1 , Α-1 bond, and the second and third sugars are made from three or more sugars whose substrates are α-1,4 bonds between the second and third glucoses on the terminal side. Which comprises a DNA sequence encoding a novel amylase having the main activity of hydrolyzing the α-1,4 bond between the two glucose groups and releasing α, α-trehalose.
また、本発明による組換え新規アミラーゼは上記遺伝子の発現産物である。 Moreover, the recombinant novel amylase according to the present invention is an expression product of the above gene.
更に本発明によるα,α‐トレハロースの製造法は、
上記組換え新規アミラーゼ、および
少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である三糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα‐1,4結合をα‐1,α‐1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼとを、
少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖と接触させる工程を含んでなるもの、である。
Furthermore, the method for producing α, α-trehalose according to the present invention includes:
The above recombinant novel amylase and at least three or more sugar residues having α-1,4 bonds at least three glucose residues from the reducing end as a substrate, and the α-1,4 bond at the reducing end as α-1 , A novel transferase having an action of transferring to α-1 bond,
It comprises a step of contacting at least 3 or more glucose residues from the reducing end with 3 or more sugars which are α-1,4 bonds.
微生物の寄託
本発明者らにより自然界から実質的に純粋な形で分離した後述の新菌株KM1株は、平成6年(1994)4月1日に受託番号FERM BP−4626の番号のもとに工業技術院生命工学技術研究所に寄託されている。
本発明による新規トランスフェラーゼ遺伝子を含むプラスミドpKT22(後記する実施例I−14参照)で形質転換された大腸菌株E.coli JM109/pKT22は、平成6年(1994年)10月21日に受託番号FERM BP‐4843の番号のもとに、またプラスミドp09T1(後記する実施例I−16参照)で形質転換された大腸菌E.coli JM109/p09T1は平成7年(1995年)5月9日に受託番号FERM BP−5093の番号のもとに工業技術院生命工学技術研究所に寄託されている。
Deposit of microorganisms The new strain KM1 described later, which was isolated from the natural world by the present inventors , was deposited under the accession number FERM BP-4626 on April 1, 1994. Deposited at the Institute of Biotechnology, AIST.
E. coli strain E. coli transformed with plasmid pKT22 (see Example I-14 described below) containing the novel transferase gene according to the present invention. E. coli JM109 / pKT22 was transformed into Escherichia coli transformed with plasmid p09T1 (see Example I-16 below) under the accession number FERM BP-4843 on October 21, 1994. E. E. coli JM109 / p09T1 has been deposited with the Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology on May 9, 1995 under the accession number FERM BP-5093.
また、本発明による新規アミラーゼ遺伝子を含むプラスミドpKA2(後記する実施例II−19参照)で形質転換された大腸菌株E.coli JM109/pKA2は、平成6年(1994年)10月31日に受託番号FERM BP‐4857の番号のもとに、またプラスミドp09A1(後記する実施例II−22参照)で形質転換された大腸菌E.coli JM109/p09A1は平成7年(1995年)5月9日に受託番号FERM BP−5092の番号のもとに工業技術院生命工学技術研究所に寄託されている。 In addition, E. coli strain E. coli transformed with plasmid pKA2 (see Example II-19 described later) containing the novel amylase gene according to the present invention. E. coli JM109 / pKA2 was transformed into Escherichia coli transformed with plasmid p09A1 (see Example II-22 described later) under the accession number FERM BP-4857 on October 31, 1994. E. E. coli JM109 / p09A1 was deposited with the Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology under the accession number FERM BP-5092 on May 9, 1995.
I.新規トランスフェラーゼ
本発明の新規トランスフェラーゼを産生する微生物
本発明において利用されうる古細菌としては、Sulfolobus solfataricus ATCC 35091(DSM 1616)株、Sulfolobus solfataricus DSM 5833株、Sulfolobus solfataricus KM1株(本発明者らにより自然界から実質的に純粋な形で分離した後述の新菌株)、Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909(DSM 639)株、Acidianus brierleyi DSM 1651株等を挙げることができる。
I. New transferase
Microorganisms that produce the novel transferase of the present invention Archaebacteria that can be used in the present invention include the Sulfobus sofaraticus ATCC 35091 (DSM 1616) strain, Sulfobus solfataricus DSM 5833 strain, the Sulfobus solfataricus KM1 natural strains from the nature of the present inventors And the following new strains isolated in pure form), Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 (DSM 639) strain, Acidianus brierleyi DSM 1651 strain, and the like.
本発明の新規トランスフェラーゼを産生する微生物は、このように、分類学上Sulfolobus及びAcidianus属が属するSulfolobales目に属するかなり広い範囲の古細菌に及ぶと考えられる。ここにおいて、Sulfolobales目とは、分類学上、高度好酸性好熱性、好気性、硫黄細菌(球菌)として定義される古細菌である。Acidianus属に属する上記のAcidianus brierleyi DSM 1651株は以前はSulfolobus brierleyi DSM 1651株として分類されていた菌であり、また、上記のSulfolobus solfataricus DSM 5833株は以前はCaldariella acidophilaと命名されていた菌である。よって、このような事実から、上記の古細菌に遺伝学的に或いは分類学的に近縁であり、かつ同種の酵素を産生しうる菌はすべて本発明において使用できることは言うまでもない。 Microorganisms producing the novel transferase of the present invention are thus considered to cover a fairly wide range of archaea belonging to the order of Sulfolobus and Acidianus belonging to the taxonomics. Here, the Sulfolobales is an archaebacteria defined taxonically as highly acidophilic thermophilic, aerobic, sulfur bacteria (cocci). The above-mentioned Acidianus brierleyi DSM 1651 strain belonging to the genus Acidianus is a bacterium previously classified as Sulfolobus brierleyi DSM 1651 strain, and the above-mentioned Sulfolobus solfatricus DSM 5833 strain is called cell gal. . Therefore, it is needless to say that all bacteria that are genetically or taxonomically related to the archaebacteria and can produce the same kind of enzymes can be used in the present invention.
Sulfolobus solfataricus KM1株
上記において例示した微生物の中で、Sulfolobus solfataricus KM1株は本発明者らが群馬県の温泉から分離した菌株であって、次の様な性質を示すものである。
(1)形態的性質
菌の形、大きさ:球菌(不規則) 直径0.6〜2μm
(2)生育最適条件
pH:3〜5.5の範囲で生育し、最適生育pHは3.5〜4.5
温度:55℃〜85℃の範囲で生育し、最適生育温度は75℃〜80℃
硫黄を代謝できる
(3)好気性、嫌気性の区別:好気性
In the illustrated microorganisms in Sulfolobus solfataricus KM1 strain above, Sulfolobus solfataricus KM1 strain a strain which the present inventors have isolated from a hot spring in Gunma Prefecture, shows a such following manner nature.
(1) Morphological properties Shape and size of bacteria: Cocci (irregular) Diameter 0.6-2 μm
(2) Growth optimum condition pH: Grows in the range of 3 to 5.5, and the optimum growth pH is 3.5 to 4.5.
Temperature: grows in the range of 55 ° C to 85 ° C, optimal growth temperature is 75 ° C to 80 ° C
Can metabolize sulfur (3) Distinguish between aerobic and anaerobic: aerobic
以上の性質から、Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology Volume 3(1989)に従い菌株の同定を行った結果、本菌株はSulfolobus solfataricusに属する菌株であり、従って本菌株をSulfolobus solfataricus KM1株と命名した。 Based on the above properties, the strain was identified according to Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 3 (1989), and as a result, this strain belongs to the Sulfobus sulfaraticus, and thus this strain was named Sulfobusus sulFatK.
上記の菌株の培養にあたっては、培地は液体でも固体でもよく、通常は液体培地を用いた振とう培養又は通気撹拌培養が行なわれる。このように、培地は生育に適するものであれば特に限定されず、例えば、American Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria andPhages 18版(1992)及びDeutsche Sammlung von
Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(DSM)発行 Catalogue of Strains 5版(1993)に記載のSulfolobus solfataricus Medium等を好ましく用いることができる。更に糖源としてデンプン、マルトオリゴ糖等を加えてもよい。また、培養条件も上記の生育可能な温度及びpHのもとであれば特に限定されない。
In culturing the above strain, the medium may be liquid or solid, and usually, shaking culture or aeration and agitation culture using a liquid medium is performed. Thus, the medium is not particularly limited as long as it is suitable for growth. For example, the Catalog of Bacteria and Pages 18th Edition (1992) published by American Type Culture Collection (ATCC) and Deutsche Samling von
Sulfolobus solfaricus Medium described in Catalog of Strains 5th edition (1993) issued by Mikroorganismen and Zellkulturen GmbH (DSM) can be preferably used. Furthermore, starch, maltooligosaccharide, etc. may be added as a sugar source. In addition, the culture conditions are not particularly limited as long as the culture temperature and pH are as described above.
本発明の新規トランスフェラーゼを産生する微生物の培養
本発明の新規トランスフェラーゼ産生のための培養条件は、該トランスフェラーゼを産生しうる範囲内で適宜選択すればよい。液体振とう培養又は通気撹拌培養の場合は各微生物が生育するpH、培養温度で、2日〜7日間の培養が適当である。培地としては、例えば、American Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)及びDeutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(DSM)発行 Catalogue of Strains 5版(1993)に記載のSulfolobus solfataricus Medium等を好ましく用いることができる。更に糖源としてデンプン、マルトオリゴ糖等を加えてもよい。
Cultivation of microorganisms producing the novel transferase of the present invention The culture conditions for producing the novel transferase of the present invention may be appropriately selected within a range where the transferase can be produced. In the case of liquid shaking culture or aeration and agitation culture, culture for 2 to 7 days is appropriate at the pH and culture temperature at which each microorganism grows. As the medium, for example, Sulfolobus solfataricus Medium according to American Type Culture Collection (ATCC) issued Catalogue of Bacteria and Phages 18 Ed. (1992) and Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSM) issued Catalog of
本発明の新規トランスフェラーゼの精製
上記微生物の産生する本発明の新規トランスフェラーゼの抽出は、まず上記のような培養方法により得られた培養物から公知の方法、例えば遠心分離により菌体を得て、これを適切な緩衝液中に懸濁し、凍結融解、超音波処理、磨砕等により菌体を破砕し、遠心分離またはろ過により該トランスフェラーゼを含有する菌体抽出物を得る。
Purification of novel transferase of the present invention Extraction of the novel transferase of the present invention produced by the above-mentioned microorganisms is carried out by first obtaining cells from a culture obtained by the above-described culture method by a known method, for example, centrifugation. Is suspended in an appropriate buffer, and the cells are disrupted by freeze-thawing, sonication, grinding, etc., and the cell extract containing the transferase is obtained by centrifugation or filtration.
この菌体抽出物に存在する本発明の新規トランスフェラーゼの精製には、公知の分離、精製法を適当に組み合わせて行うことができる。例えば、塩沈澱及び溶媒沈澱のような溶解性を利用する方法、透析、限外ろ過、ゲルろ過及びSDSーポリアクリルアミドゲル電気泳動のような分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーのような電荷の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーのような特異的親和性を利用する方法、疎水クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーのような疎水性の差を利用する方法、更に等電点電気泳動のような等電点の差を利用する方法等が挙げられる。これらの具体的な例は、後述の実施例I−2〜I−5に示すとおりである。最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル或いは等電点電気泳動にて単一バンドを示す酵素を精製酵素として得る。 Purification of the novel transferase of the present invention present in this bacterial cell extract can be performed by appropriately combining known separation and purification methods. For example, methods utilizing solubility such as salt precipitation and solvent precipitation, methods utilizing molecular weight differences such as dialysis, ultrafiltration, gel filtration and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, and ion exchange chromatography. Methods using specific charge differences, methods using specific affinity such as affinity chromatography, methods using hydrophobic differences such as hydrophobic chromatography and reverse phase chromatography, and isoelectric focusing And a method using the difference in isoelectric point. Specific examples thereof are as shown in Examples I-2 to I-5 described later. Finally, an enzyme showing a single band is obtained as a purified enzyme by native polyacrylamide gel, SDS polyacrylamide gel or isoelectric focusing.
上記したような各種の精製過程において分離された酵素或いは酵素含有物の活性測定に関しては、Lamaらの方法における活性測定法ではデンプンを基質として行っており、それによれば、トレハロースとグルコースの生成は確認できるものの、トレハロースオリゴ糖の生成は全く検出できず、また、この方法では精製途中においてトレハロース生成活性さえも消失して確認できなくなるという大きな問題があり、酵素活性本体の精製、特定化は実質上不可能であった。ところが、本発明者らにより、マルトオリゴ糖(例えばマルトトリオース)を基質とし、トレハロースオリゴ糖(例えばグルコシルトレハロース)を生成する活性を指標とする新しい活性測定法を採用したところ、初めて目的とする酵素の単離精製が可能となり、ようやくにして、本発明の新規トランスフェラーゼ活性本体の精製及び特定化を実現し得たのである。 Regarding the activity measurement of the enzyme or enzyme-containing material separated in the various purification processes as described above, the activity measurement method in the method of Lama et al. Uses starch as a substrate, and according to this, the production of trehalose and glucose is Although it can be confirmed, the production of trehalose oligosaccharide cannot be detected at all, and this method has a major problem that even the trehalose producing activity disappears during the purification and cannot be confirmed. It was impossible. However, when the present inventors adopted a new activity measurement method using malto-oligosaccharide (for example, maltotriose) as a substrate and using as an index the activity of producing trehalose oligosaccharide (for example, glucosyl trehalose), the target enzyme is the first time. Finally, the purification and specification of the novel transferase activity main body of the present invention could be realized.
本発明の新規トランスフェラーゼの諸性質
本発明の酵素例として、Sulfolobus solfataricus KM1株、Sulfolobus solfataricus DSM 5833株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株、Acidianus brierleyi DSM1651株の微生物がそれぞれ産生したトランスフェラーゼについてそれらの酵素学的な諸性質を下記の第1表にまとめて示す。なお、表中のデータは、実施例I−6及び7に示した具体例に基づくものである。
マルトトリオースを基質として用いた場合、主反応であるグルコシルトレハロースの生成とともに、副反応としてマルトース及びグルコースが等モル生成された。
マルトテトラオース以上の重合度nを持つ糖では、主反応として、還元末端のグルコース単位がα−1、α−1結合した糖が生成され、同様に副反応として等モルずつの重合度(n−1)糖及びグルコースが生成された。
註2:酵素作用/酵素反応様式
還元末端がα−1,4結合でグルコースが3つ結合したマルトトリオース以上の糖の還元末端の糖を、転移によりα−1,α−1で結合させる活性を有する酵素と考えられる。また基質濃度が低い場合、及び長時間反応させた場合等においては、副反応、即ち、グルコースポリマーからグルコースを遊離する活性も有する。この詳細は、実施例I−7の具体例において示す通りである。
Various properties of the novel transferase of the present invention Examples of the enzyme of the present invention include Sulfobus solfataricus KM1 strain, Sulfobus solfataricus DSM 5833 strain, Sulfobus acidocaldarius ATCC 33909 strain, and Acidianus bridase strain M Various properties are summarized in Table 1 below. The data in the table is based on the specific examples shown in Examples I-6 and 7.
For sugars having a degree of polymerization n equal to or higher than maltotetraose, a sugar having α-1 and α-1 linked glucose units at the reducing end is produced as the main reaction, and similarly, the degree of polymerization (n -1) Sugar and glucose were produced.
註 2: Enzyme action / enzyme reaction mode The sugar at the reducing end of maltotriose or higher sugar in which the reducing end is α-1,4 bond and three glucoses are bound by α-1, α-1 by transfer It is considered an enzyme having activity. In addition, when the substrate concentration is low and when the reaction is performed for a long time, it also has a side reaction, that is, an activity of releasing glucose from the glucose polymer. The details are as shown in the specific example of Example I-7.
以上、本酵素の諸性質を述べたが、酵素作用/酵素反応様式のところで述べたように、本酵素の活性は、還元末端がα−1,4結合でグルコースが3つ結合したマルトトリオース以上の糖の還元末端の糖を、転移によりα−1,α−1で結合させるという活性であり、これは全く新規な酵素活性である。但し、以下の実施例において明らかなように、このような酵素活性以外の本酵素の諸性質に関しては、菌株の属或いは種の違いにより若干の差違がある。 The properties of the enzyme have been described above. As described in the section of enzyme action / enzyme reaction, the activity of the enzyme is maltotriose with α-1,4 bonds at the reducing end and three glucose bonds. This is the activity of binding the sugar at the reducing end of the above sugar at α-1, α-1 by transfer, which is a completely new enzyme activity. However, as will be apparent from the following examples, there are some differences in the properties of the present enzyme other than the enzyme activity due to the genus or species of the strain.
グルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖の製造
本発明は、本酵素を用い、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質として作用させ、少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である糖を製造することを特徴とする末端の2糖がα−1,α−1結合である糖の製造法を提供するものであるが、該本発明の製造法を、最も典型的な具体例、即ち、グルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖の製造法でもって以下説明する。
Production of trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose The present invention uses the present enzyme and at least three or more sugars having α-1,4 bonds at least three glucose residues from the reducing end as a substrate. And at least the three sugars on the reducing terminal side are composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond, and the two sugars on the terminal side are Provided is a method for producing a sugar in which the terminal disaccharide is an α-1, α-1 bond, characterized in that a sugar having an α-1,4 bond between the eye and the third glucose is produced. However, the production method of the present invention will be described below with the most typical specific examples, that is, production methods of trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose.
本発明におけるグルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖の製造法は、古細菌が産生する本酵素によって、マルトオリゴ糖等の糖から、典型的には、マルトオリゴ糖各単独又はそれらの混合物から、グルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を製造するものである。従って、古細菌が産生する本酵素がマルトオリゴ糖等の糖に作用可能な様態である限り、本酵素トランスフェラーゼとマルトオリゴ糖等の糖との接触の様態は特に限定されない。具体的には、一般的に、古細菌の菌体或いは菌体破砕物から粗酵素を得、次いで各種精製工程で得られた精製酵素、或いは各種精製手段を経て単離精製された酵素を直接マルトオリゴ糖等の糖に作用させればよい。或いは、上記酵素を常法に準じて担体に固定化し、固定化した酵素としてマルトオリゴ糖等の糖に接触させてもよい。なお、古細菌の複数種から得た二つ以上の本酵素を共存させて、マルトオリゴ糖等の糖と接触させてもよい。 The method for producing trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and malto-oligosyl trehalose in the present invention is based on the present enzyme produced by archaea, from sugars such as maltooligosaccharides, typically from each of maltooligosaccharides alone or a mixture thereof. Trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose are produced. Therefore, as long as the present enzyme produced by archaea is capable of acting on a sugar such as maltooligosaccharide, the manner of contact between the present enzyme transferase and a sugar such as maltooligosaccharide is not particularly limited. Specifically, in general, crude enzymes are obtained from archaeal cells or disrupted cells, and then purified enzymes obtained in various purification steps or directly isolated and purified through various purification means are directly used. What is necessary is just to make it act on sugars, such as maltooligosaccharide. Alternatively, the enzyme may be immobilized on a carrier according to a conventional method, and contacted with a sugar such as maltooligosaccharide as the immobilized enzyme. In addition, two or more present enzymes obtained from a plurality of archaebacteria may coexist and contact with a sugar such as maltooligosaccharide.
上記の本発明の製造法において代表的な基質原料であるマルトオリゴ糖の混合物は、例えばデンプンをエンド型アミラーゼ、枝切り酵素などによる分解或いは酸分解に処し、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合であるように適宜分解することにより製造し得る。その際エンド型アミラーゼとしては、例えば、Bacillus属等のバクテリア、Aspergillus属等のかび、麦芽等の植物由来の酵素等が利用できる。また枝切り酵素については、例えば、Bacillus属、Klebsiella属等バクテリア由来のプルラナーゼ、Pseudomonas属由来のイソアミラーゼ等が利用できる。更にこれらの酵素を組み合わせても利用できる。 A mixture of malto-oligosaccharides, which is a typical substrate raw material in the production method of the present invention described above, is obtained by, for example, subjecting starch to degradation or acid degradation by endo-amylase, debranching enzyme, etc., and at least three glucose residues from the reducing end. It can be produced by appropriately decomposing so that the group is an α-1,4 bond. In this case, for example, bacteria such as Bacillus genus, fungi such as Aspergillus genus, plant-derived enzymes such as malt, and the like can be used as the endo-amylase. As the debranching enzyme, for example, pullulanase derived from bacteria such as Bacillus genus and Klebsiella genus, isoamylase derived from Pseudomonas genus, and the like can be used. Further, these enzymes can be used in combination.
マルトオリゴ糖等の糖の使用濃度は、用いる糖が溶解されうる範囲であれば、本酵素の比活性、反応温度等を考慮して適宜選択すればよい。0.5〜70%の範囲とするのが一般的であり、好ましくは5〜40%の範囲である。糖と酵素との反応における反応温度及びpH条件は、本酵素トランスフェラーゼの最適条件下で行うことが好ましい。よって、50〜85℃程度、pH3.5〜6.5程度の条件下で行うのが一般的であり、好ましくは60〜80℃、pH4.5〜6.0の範囲である。 The use concentration of a sugar such as maltooligosaccharide may be appropriately selected in consideration of the specific activity of this enzyme, the reaction temperature, etc., as long as the sugar used can be dissolved. It is common to set it as 0.5 to 70% of range, Preferably it is 5 to 40% of range. The reaction temperature and pH conditions in the reaction between the sugar and the enzyme are preferably performed under the optimum conditions for the present enzyme transferase. Therefore, it is common to carry out under conditions of about 50 to 85 ° C. and pH of about 3.5 to 6.5, preferably 60 to 80 ° C. and pH of 4.5 to 6.0.
生成されたグルコシルトレハロース或いはマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を含む反応液は、公知の方法に従い精製することができる。例えば、得られた反応液をイオン交換樹脂により脱塩し、活性炭、イオン交換樹脂(HSO3型)又は陽イオン交換樹脂(Ca型)等を分離剤とするクロマトグラフィーによって目的の糖画分を分離し、又は更に続いて濃縮し、結晶化することにより、高純度のトレハロースオリゴ糖を得ることができる。 The produced reaction solution containing trehalose oligosaccharide such as glucosyl trehalose or maltooligosyl trehalose can be purified according to a known method. For example, the obtained reaction solution is desalted with an ion exchange resin, and the target sugar fraction is separated by chromatography using activated carbon, ion exchange resin (HSO3 type) or cation exchange resin (Ca type) as a separating agent. Alternatively, it is possible to obtain trehalose oligosaccharide of high purity by concentrating and crystallizing.
新規トランスフェラーゼをコードする遺伝子
本発明によれば、更に上記の新規トランフェラーゼをコードする遺伝子が提供される。
Gene encoding novel transferase According to the present invention, a gene encoding the above-described novel transferase is further provided.
本発明による新規トランスフェラーゼをコードしている遺伝子を含んでなるDNA断片としては、例えば図26または図29に示される制限酵素地図で表されるDNA断片が挙げられる。 Examples of the DNA fragment comprising the gene encoding the novel transferase according to the present invention include the DNA fragment represented by the restriction enzyme map shown in FIG. 26 or FIG.
このDNA断片は、Sulfolobales目に属する古細菌から得ることが出来、好ましくはSulfolobus属に属する古細菌、より好ましくは後記するSulfolobus solfataricus KM1株、またはSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株から単離することが出来る。Sulfolobus solfataricus KM1株、およびSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株からのその好ましい単離法については、後記する実施例において詳細に説明されている。 This DNA fragment can be obtained from archaea belonging to the order of Sulfolobales, preferably from archaea belonging to the genus Sulfolobus, more preferably from Sulfolobus solfaricus KM1 or Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909, which will be described later. The preferred isolation method from Sulfolobus solfaricus KM1 and Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 is described in detail in the examples which follow.
このDNA断片を取得可能と思われる起源の具体例としては、さらにSulfolobus solfataricus DSM 5354株、DSM5833株、ATCC35091株、ATCC35092株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC49426株、Sulfolobus shibatae DSM5389、Acidianus brierleyi DSM1651株等を挙げることができる。これらの古細菌が、本発明によるDNA断片の起源となりうることは、後記する実施例I−17のハイブリダイゼーション試験において、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の新規トランスフェラーゼ遺伝子が、これら古細菌の染色体DNAとハイブリッドを形成すること、さらには、上記したように酵素自体の性質も酷似していることを示していることからも明らかである。更にこの実施例の結果は、本発明による新規トランスフェラーゼ遺伝子が、Sulfolobales目に属する古細菌に特異的に高度に保存されていることを示しているといえる。
Specific examples of the origin from which this DNA fragment may be obtained include Sulfolobus solfataricus DSM 5354 strain, DSM 5833 strain, ATCC 35091 strain, ATCC 35092 strain, Sulfolobus acidoidarius ATCC49426 strain,
本発明の好ましい態様によれば、本発明による新規トランスフェラーゼをコードしている遺伝子の好ましい具体例として、配列番号2または4に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列を含んでなるDNA断片が提供される。さらに、配列番号2に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列の好ましい具体例としては、配列番号1に示される塩基配列の335番から2518番までの塩基配列が挙げられる。配列番号4に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列の好ましい具体例としては、配列番号3に示される塩基配列の816番から2855番までの塩基配列が挙げられる。 According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4 as a preferred specific example of a gene encoding the novel transferase according to the present invention. The Furthermore, preferred specific examples of the DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 include the nucleotide sequences from the 335th to 2518th of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. Preferable specific examples of the DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 include the nucleotide sequences from 816 to 2855 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3.
一般に、タンパク質のアミノ酸配列が与えられれば、それをコードする塩基配列は、いわゆるコドン表を参照して容易に定まる。よって配列番号2または4に示されるアミノ酸配列をコードする種々の塩基配列を適宜選択することが可能である。従って、本発明において「配列番号2に示されるアミノ酸をコードするDNA配列」とは、配列番号1に示される塩基配列の335番から2518番の配列を有するもの、およびその縮重関係にあるコドンが使用されている以外は同一の塩基配列を有しかつ配列番号2に示されるアミノ酸をコードする塩基配列をも意味するものとする。また「配列番号4に示されるアミノ酸をコードするDNA配列」とは、配列番号3に示される塩基配列の816番から2855番の配列を有するもの、およびその縮重関係にあるコドンが使用されている以外は同一の塩基配列を有しかつ配列番号4に示されるアミノ酸をコードする塩基配列をも意味するものとする。 In general, if an amino acid sequence of a protein is given, the base sequence encoding it can be easily determined with reference to a so-called codon table. Accordingly, various base sequences encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4 can be appropriately selected. Therefore, in the present invention, the “DNA sequence encoding the amino acid shown in SEQ ID NO: 2” means that having the sequence from the 335th to 2518th of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and codons that are degenerate A base sequence that has the same base sequence and encodes the amino acid shown in SEQ ID NO: 2 except that is used. In addition, the “DNA sequence encoding the amino acid shown in SEQ ID NO: 4” means that the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 has the sequence from 816 to 2855 and codons that are degenerate. It also means a base sequence that has the same base sequence except that it encodes the amino acid shown in SEQ ID NO: 4.
さらに、後記するように本発明による新規トランスフェラーゼには、配列番号2または4に示されるアミノ酸配列の等価配列をも包含するものである。従って、本発明によるDNA断片には、さらにこの等価配列をコードする塩基配列も包含される。 Further, as described later, the novel transferase according to the present invention includes an equivalent sequence of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4. Therefore, the DNA fragment according to the present invention further includes a base sequence encoding this equivalent sequence.
なお、配列番号1または3に示される塩基配列と相同性を有する配列の存在について、塩基配列データバンク(EMBL)を通じて、配列解析ソフトジェネティックス(ソフトウエア開発)を用いて調べた結果、そのような配列は存在しないことを本発明者らは確認している。 As a result of investigating the presence of a sequence having homology with the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 using sequence analysis software genetics (software development) through the base sequence data bank (EMBL), We have confirmed that there is no such sequence.
本発明による配列番号1に示される塩基配列の335番から2518番の配列を有するDNA断片、および配列番号3に示される塩基配列の816番から2518番の配列を有するDNA断片は塩基配列が定まっていることから、そのDNA断片を取得する一つの手段は核酸合成の手法に従って製造することである。 The DNA fragments having the sequences from 335 to 2518 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and the DNA fragments having the sequences from 816 to 2518 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 according to the present invention have a fixed base sequence. Therefore, one means for obtaining the DNA fragment is to produce it according to a nucleic acid synthesis technique.
またこの配列は、前記したSulfolobales目に属する古細菌、好ましくはSulfolobus solfataricus KM1株、またはSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株から遺伝子工学的な手法を用いて得ることが出来る。例えば、Molecular Cloing:A Laboratory Manual(Sambrook,Maniatisら、Cold Spring Harbour Laboratory Press(1989))などに記載の手法で好ましく行うことができる。具体的な方法は、後記する実施例に詳細に説明されている。 This sequence can be obtained from the archaebacteria belonging to the above-mentioned Sulfolobales, preferably Sulfobus solfaricus KM1 strain, or Sulfobus acidocaldarius ATCC 33909 strain using genetic engineering techniques. For example, it can be preferably carried out by the method described in Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Sambrook, Maniatis et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)). Specific methods are described in detail in the examples described below.
組換え新規トランスフェラーゼ
上記の通り、新規トランフェラーゼの遺伝子が提供されたことから、本発明によれば、この遺伝子の発現産物である組換え新規トランフェラーゼが提供される。
Recombinant novel transferase As described above, since a novel transferase gene is provided, the present invention provides a recombinant novel transferase that is the expression product of this gene.
本発明による組換え新規トランスフェラーゼの好ましい具体例としては、図26または図29に示される制限酵素地図で表されるDNA断片の発現産物が挙げられる。 Preferable specific examples of the recombinant novel transferase according to the present invention include the expression product of the DNA fragment represented by the restriction enzyme map shown in FIG. 26 or FIG.
更に、好ましい具体例としては、配列表の配列番号2または4に示されるアミノ酸配列またはその等価配列を含んでなるポリペプチドが挙げられる。ここで、「その等価配列」とは、配列番号2または4に示されるアミノ酸配列において、いくつかのアミノ酸の挿入、置換または欠失、若しくは両末端への付加がなされたものであって、かつその新規トランスフェラーゼ作用を依然として保持するものをいうものとする。その等価配列における新規トランスフェラーゼ作用の保持とは、その作用を利用した実際の使用態様において、配列番号2または4に示される配列を全て有するポリペプチドと、同一の条件でほぼ同様の利用が可能な程度の活性が維持されていることをいうものとする。このような「等価配列」は具体的に実施例I−18においてSulfolobus solfataricus KM1株、およびSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株の2株の間で新規トランスフェラーゼのアミノ酸配列の相同性がギャップを考慮して計算した場合49%であっても同一の活性が保持されていることからも、配列番号2および4に示される配列を参照すれば、当業者であれば格別の困難性なしに選択し、製造可能であることは明らかである。 Furthermore, preferred specific examples include a polypeptide comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4 in the sequence listing or an equivalent sequence thereof. Here, the “equivalent sequence” is an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or 4, in which some amino acids are inserted, substituted or deleted, or added to both ends, and It shall mean what still retains the novel transferase action. The retention of the novel transferase action in the equivalent sequence means that, in an actual usage mode using the action, the polypeptide having all the sequences shown in SEQ ID NO: 2 or 4 can be used in substantially the same manner under the same conditions. It shall be said that a certain degree of activity is maintained. Such an “equivalent sequence” is specifically calculated in Example I-18 when the homology of the amino acid sequence of the novel transferase was calculated in consideration of the gap between the Sulfolobus solfacialus KM1 strain and the Sulfobus acidocaldarius ATCC33909 strain Even if it is 49%, the same activity is retained, so that by referring to the sequences shown in SEQ ID NOs: 2 and 4, those skilled in the art can select and manufacture without particular difficulty. It is clear.
後記する実施例I−17において明らかにされているように、配列番号1および3に示される配列を有するDNA断片が、このDNA断片の起源であるSulfolobus solfataricus KM1株、およびSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株以外の他の菌株由来のDNA断片とハイブリッドを形成している。一方、上記したように、これらの菌株から性質の酷似した新規トランスフェラーゼの存在を今般確認した。また後記する実施例I−18において明かにされるように、Sulfolobus solfataricus KM1株とSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株の2株の間で、新規トランスフェラーゼのアミノ酸配列の相同性はギャップを考慮して計算した場合49%である。従って、配列番号2または4に示されるアミノ酸配列とある程度の相同性ある配列において、新規トランスフェラーゼ活性が保持されうることは当業者に明らかであるといえる。 As clarified in Example I-17 to be described later, DNA fragments having the sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 3 are other than the Sulfolobus solfacialus KM1 strain and the Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain that are the origins of the DNA fragments. It forms a hybrid with a DNA fragment derived from another strain. On the other hand, as described above, the existence of a novel transferase having very similar properties was confirmed from these strains. Further, as will be clarified in Example I-18, which will be described later, the homology of the amino acid sequence of the novel transferase was calculated in consideration of the gap between the two strains, Sulfobus solfataricus KM1 and Sulfobus acidocaldarius ATCC 33909. 49 %. Therefore, it can be said to those skilled in the art that a novel transferase activity can be retained in a sequence having a certain degree of homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4.
なお、配列番号2および4に示されるアミノ酸配列と相同性を有する配列の存在について、アミノ酸配列データバンク(Swiss prot、およびNBRF‐PFB)を通じて、配列解析ソフトジェネティックス(ソフトウエア開発)を用いて調べた結果、そのような配列は存在しないことを本発明者らは確認している。 Regarding the presence of sequences having homology with the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 2 and 4, using amino acid sequence data banks (Swiss proto and NBRF-PFB) using sequence analysis software genetics (software development) As a result of examination, the present inventors have confirmed that such a sequence does not exist.
新規トランスフェラーゼをコードする遺伝子の発現
本発明による新規トランスフェラーゼをコードするDNA断片を、宿主細胞内で複製可能でかつ同遺伝子が発現可能な状態で含むDNA分子、特に発現ベクター、の形態として宿主細胞の形質転換を行えば、宿主細胞において本発明による組換え新規トランスフェラーゼを産生させることができる。
Expression of a gene encoding a novel transferase A DNA molecule comprising a DNA fragment encoding a novel transferase according to the present invention in a state capable of being replicated in the host cell and capable of expressing the gene, particularly an expression vector, in the form of a host cell Once transformed, the recombinant novel transferase according to the present invention can be produced in the host cell.
従って、本発明によれば、さらに本発明による新規トランスフェラーゼをコードする遺伝子を含んだDNA分子、特に発現ベクター、が提供される。このDNA分子は、ベクター分子に本発明による新規トランスフェラーゼをコードするDNA断片を組み込むことによって得ることが出来る。本発明の好ましい態様によれば、このベクターはプラスミドである。 Accordingly, the present invention further provides a DNA molecule, particularly an expression vector, containing a gene encoding the novel transferase according to the present invention. This DNA molecule can be obtained by incorporating a DNA fragment encoding the novel transferase according to the present invention into a vector molecule. According to a preferred embodiment of the invention, this vector is a plasmid.
この本発明によるDNA分子の作成は前掲のMolecular Cloing:A Laboratory Manualに記載の方法に準じて行うことができる。 The preparation of the DNA molecule according to the present invention can be carried out in accordance with the method described in the above-mentioned Molecular Cloning: A Laboratory Manual.
本発明において利用されるベクターは、使用する宿主細胞の種類を勘案しながら、ウイルス、プラスミド、コスミドベクターなどから適宜選択することができる。例えば、宿主細胞が大腸菌の場合はλファージ系のバクテリオファージ、pBR,pUC系のプラスミド、枯草菌の場合はpUB系のプラスミド、酵母の場合はYEp、YCp系のベクターが挙げられる。 The vector utilized in the present invention can be appropriately selected from viruses, plasmids, cosmid vectors, etc., taking into account the type of host cell to be used. For example, when the host cell is Escherichia coli, λ phage bacteriophage, pBR and pUC plasmids, Bacillus subtilis pUB plasmids, and YEp and YCp vectors when yeast is used.
このプラスミドは形質転換体の選択マーカーを含むのが好ましく、選択マーカーとしては薬剤耐性マーカー、栄養要求マーカー遺伝子を使用することができる。 This plasmid preferably contains a selectable marker for the transformant, and a drug resistance marker or an auxotrophic marker gene can be used as the selectable marker.
さらに、本発明による発現ベクターとしてのDNA分子は、新規トランスフェラーゼ遺伝子の発現に必要なDNA配列、例えばプロモーター、転写開始信号、リボゾーム結合部位、翻訳停止シグナル、転写終結信号などの転写調節信号、翻訳調節信号などを有しているのが好ましい。 Furthermore, the DNA molecule as an expression vector according to the present invention comprises a DNA sequence necessary for the expression of a novel transferase gene, such as a transcription regulatory signal such as a promoter, a transcription initiation signal, a ribosome binding site, a translation termination signal, and a transcription termination signal, translation regulation. It is preferable to have a signal or the like.
プロモーターとしては、挿入断片に含まれる宿主中でも機能することができるプロモーターはもちろんのこと、大腸菌においてはラクトースオペロン(lac)、トリプトファンオペロン(trp)等のプロモーター、酵母ではアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子(ADH)、酸性フォスファターゼ遺伝子(PHO)、ガラクトース遺伝子(GAL)、グリセロアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(GPD)等のプロモーターが好ましく用いることができるものとして挙げられる。 As a promoter, not only a promoter that can function in a host contained in an inserted fragment, but also a promoter such as lactose operon (lac) and tryptophan operon (trp) in E. coli, alcohol dehydrogenase gene (ADH) in yeast, acid Promoters such as phosphatase gene (PHO), galactose gene (GAL), glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase gene (GPD) can be preferably used.
ここで、配列番号1に示される塩基配列の1番から2578番までの塩基配列および配列番号3に示される塩基配列の1番から3467番までの塩基配列は、上記の発現に必要な配列を含んでいると思われることから、この配列をそのまま利用するのも好ましい。 Here, the base sequence from 1 to 2578 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and the base sequence from 1 to 3467 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 are the sequences necessary for the above expression. It is also preferable to use this sequence as it is because it is believed to contain it.
また、宿主細胞が枯草菌、酵母の場合には、分泌型ベクターを使用して、菌体外に組換え新規トランスフェラーゼ酵素を分泌することも有利である。 In addition, when the host cell is Bacillus subtilis or yeast, it is also advantageous to secrete a recombinant novel transferase enzyme outside the cell body using a secretory vector.
宿主細胞としては、大腸菌の他に、枯草菌、酵母、高等真核生物を用いることができる。枯草菌としては例えばBacilus属に属する微生物を用いることが好ましい。該属には、タンパク質を多く菌体外へ分泌する株が存在することが知られている。従って、分泌型ベクターを用いることにより、培養液中に多量の組換え新規アミラーゼを分泌させることが出来る。さらに培養上清からの精製も容易となるので好ましい。また、該属には菌体外にプロテアーゼをほとんど分泌しない株も知られており、このような株を用いることにより、本発明による組換え新規アミラーゼを効率よく生産することが出来るので好ましい。また、宿主細胞としてグルコアミラーゼを産生しない生物を選択すると、菌体抽出液、または簡単な精製を行った粗酵素の状態で本発明による組換え新規トランスフェラーゼを得て、それをそのまま後記するトレハロースオリゴ糖の製造に用いることができるので、極めて有利である。 As a host cell, in addition to Escherichia coli, Bacillus subtilis, yeast, and higher eukaryotes can be used. As the Bacillus subtilis, for example, a microorganism belonging to the genus Bacilus is preferably used. In this genus, it is known that there are strains that secrete a large amount of protein outside the cell. Therefore, by using a secretory vector, a large amount of recombinant novel amylase can be secreted into the culture solution. Furthermore, purification from the culture supernatant is facilitated, which is preferable. In addition, strains that hardly secrete protease outside the cells are also known in the genus, and using such strains is preferable because the recombinant novel amylase according to the present invention can be efficiently produced. When an organism that does not produce glucoamylase is selected as a host cell, the recombinant novel transferase according to the present invention is obtained in the state of a bacterial cell extract or a simple purified crude enzyme, and this is directly used as a trehalose oligo described later. Since it can be used for manufacture of sugar, it is very advantageous.
前記した形質転換体の産生する組換え新規トランスフェラーゼは、次のようにして得ることが出来る。まず上記の宿主細胞を適切な条件下で培養し、得られた培養物から公知の方法、例えば遠心分離により菌体を得て、これを適切な緩衝液中に懸濁し、凍結融解、超音波処理、磨砕等により菌体を破砕し、遠心分離またはろ過により組換え新規トランスフェラーゼを含有する菌体抽出物を得る。 A recombinant novel transferase produced by the transformant described above can be obtained as follows. First, the above host cells are cultured under appropriate conditions, and bacterial cells are obtained from the obtained culture by a known method, for example, by centrifugation, suspended in an appropriate buffer, frozen, thawed, and sonicated. The bacterial cells are crushed by treatment, grinding, etc., and a bacterial cell extract containing a recombinant novel transferase is obtained by centrifugation or filtration.
この菌体抽出物に存在する組換え新規トランスフェラーゼの精製には、公知の分離、精製法を適当に組み合わせて行うことができる。例えば、熱処理のような耐熱性の差を利用する方法、塩沈澱および溶媒沈澱のような溶解性の差を利用する方法、透析、限外ろ過、ゲルろ過およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動のような分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーのような電荷の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーのような特異的親和性を利用する方法、疎水クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーのような疎水性の差を利用する方法、更に等電点電気泳動のような等電点の差を利用する方法等が挙げられる。この組換え新規トランスフェラーゼは耐熱性を有するため、熱処理により宿主のタンパク質を変性させることにより、これを沈澱として除去できるため、精製を非常に簡単に行うことができる。 Purification of the recombinant new transferase present in the bacterial cell extract can be performed by appropriately combining known separation and purification methods. For example, methods that utilize differences in heat resistance such as heat treatment, methods that utilize differences in solubility such as salt precipitation and solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. Methods that use different molecular weights, methods that use charge differences such as ion exchange chromatography, methods that use specific affinity such as affinity chromatography, hydrophobic chromatography, and reverse phase chromatography Examples include a method using a difference in hydrophobicity, and a method using a difference in isoelectric point such as isoelectric focusing. Since this recombinant novel transferase has heat resistance, it can be removed as a precipitate by denaturing the host protein by heat treatment, so that purification can be performed very easily.
組換え新規トランフェラーゼを用いたトレハロースオリゴ糖の製造
更に本発明によれば、上記の組換え新規トランスフェラーゼを用いた、グルコシルトレハロースおよびマルトオリゴシルトレハロース等のいわゆるトレハロースオリゴ糖の製造法が提供される。
Production of Trehalose Oligosaccharides Using Recombinant Novel Transferases Furthermore, according to the present invention, there is provided a method for producing so-called trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose using the above-mentioned recombinant novel transferases.
すなわち、本発明による方法は、少なくとも還元末端側の三糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα‐1,α‐1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα‐1,4結合であるトレハロースオリゴ糖の製造法であって、上記組換え新規トランスフェラーゼを、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である三糖以上の糖と接触させることを含んでなる。 That is, in the method according to the present invention, at least the trisaccharide on the reducing terminal side is composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is α-1, α-1 bond, A method for producing a trehalose oligosaccharide in which the linkage between the second and third glucoses on the terminal side is an α-1,4 linkage, wherein the recombinant novel transferase is treated with at least three or more glucose from the reducing end. Contacting the residue with a trisaccharide or higher sugar wherein the residue is an α-1,4 bond.
少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である三糖以上の糖は特に限定されないが、デンプン、デンプン分解物、マルトオリゴ糖等が挙げられる。ここでデンプン分解物としては、デンプンをエンド型アミラーゼ、枝切り酵素などによる分解または酸分解に付し、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合であるように適宜分解することにより製造されたものが挙げられる。ここで用いられるエンド型アミラーゼとしては、例えば、Bacillus属等のバクテリア、Aspergillus属等のかび、麦芽等の植物由来の酵素等が利用できる。また枝切り酵素としては、例えばBacillus属、Klebsiella属等バクテリア由来のプルラナーゼ、Pseudomonas属由来のイソアミラーゼ等が利用できる。更にこれらの酵素を組み合わせて利用することも可能である。 There are no particular limitations on the sugars of three or more sugars in which at least three or more glucose residues are α-1,4 bonds from the reducing end, and starch, starch degradation products, maltooligosaccharides and the like can be mentioned. Here, as a starch degradation product, starch is subjected to degradation or acid degradation by endo-amylase, debranching enzyme, etc., and at least three or more glucose residues from the reducing end are appropriately α-1,4 bonds. What was manufactured by decomposing | disassembling is mentioned. Examples of endo-amylase used herein include bacteria such as Bacillus genus, fungi such as Aspergillus genus, plant-derived enzymes such as malt, and the like. As the debranching enzyme, for example, pullulanase derived from bacteria such as Bacillus genus, Klebsiella genus, isoamylase derived from Pseudomonas genus and the like can be used. Further, these enzymes can be used in combination.
本発明による組換え新規トランスフェラーゼと、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である三糖以上の糖との接触態様およびその条件は、組換え新規トランスフェラーゼが該糖に作用可能な様態である限り特に限定されない。溶液中で接触させる場合の好ましい態様を示せば次の通りである。すなわち、マルトオリゴ糖等の糖の使用濃度は、用いる糖が溶解されうる範囲であれば、本酵素の比活性、反応温度等を考慮して適宜選択してよいが、0.5〜70%の範囲とするのが一般的であり、好ましくは5〜40%の範囲である。糖と酵素との反応における反応温度およびpH条件は、組換え新規トランスフェラーゼの最適条件下で行うことが好ましい。よって、50〜85℃程度、pH3.5〜6.5程度の条件下で行うのが一般的であり、好ましくは60〜80℃、pH4.5〜6.0の範囲である。 The contact mode and the conditions of the recombinant novel transferase according to the present invention and at least three or more sugars in which at least three glucose residues are α-1,4 bonds from the reducing end are as follows. It is not particularly limited as long as it is a mode capable of acting on the liquid crystal. A preferred embodiment in the case of contacting in a solution is as follows. That is, the concentration of sugars such as maltooligosaccharides may be appropriately selected in consideration of the specific activity of the present enzyme, reaction temperature, etc., as long as the sugar to be used can be dissolved. It is common to set it as a range, Preferably it is 5 to 40% of range. The reaction temperature and pH conditions in the reaction between the sugar and the enzyme are preferably carried out under the optimum conditions for the recombinant novel transferase. Therefore, it is common to carry out under conditions of about 50 to 85 ° C. and pH of about 3.5 to 6.5, preferably 60 to 80 ° C. and pH of 4.5 to 6.0.
また、組換え新規トランスフェラーゼの精製の程度も適宜選択することができ、形質転換体の菌体破砕物から粗酵素のまま用いることもでき、また、各種精製工程で得られた精製酵素として利用してもよい。さらには各種精製手段を経て単離精製された酵素として用いてもよい。 In addition, the degree of purification of the recombinant novel transferase can also be selected as appropriate, it can be used as a crude enzyme from the disrupted cells of the transformant, and can be used as a purified enzyme obtained in various purification steps. May be. Further, it may be used as an enzyme isolated and purified through various purification means.
さらに酵素は、常法に準じて担体に固定化し、固定化した状態で、糖と接触させてもよい。 Furthermore, the enzyme may be immobilized on a carrier according to a conventional method and contacted with sugar in the immobilized state.
生成したグルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖は、反応液を公知の方法に従い精製することにより得ることが出来る。例えば、得られた反応液をイオン交換樹脂により脱塩し、活性炭、イオン交換樹脂(HSO3型)又は陽イオン交換樹脂(Ca型)等を分離剤とするクロマトグラフィーによって目的の糖画分を分離し、又は更に続いて濃縮し、結晶化することにより、高純度のトレハロースオリゴ糖を得ることができる。 The produced trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose can be obtained by purifying the reaction solution according to a known method. For example, the obtained reaction solution is desalted with an ion exchange resin, and the target sugar fraction is separated by chromatography using activated carbon, ion exchange resin (HSO3 type) or cation exchange resin (Ca type) as a separating agent. Alternatively, it is possible to obtain trehalose oligosaccharide of high purity by concentrating and crystallizing.
II.新規アミラーゼ
本発明の新規アミラーゼを産生する微生物
本発明において利用されうる古細菌としては、Sulfolobus solfataricus KM1株(本発明者らにより自然界から実質的に純粋な形で分離した前述の新菌株)、Sulfolobus solfataricus DSM 5833株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909(DSM 639)株等を挙げることができる。
II. New amylase
Microorganisms that produce the novel amylase of the present invention Archaebacteria that can be used in the present invention include Sulfolobus solfaricus KM1 strain (the above-mentioned new strain isolated by the present inventors in a substantially pure form), Sulfolobus solifericus DSM 5833 strain, Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 (DSM 639) strain, and the like.
本発明の新規アミラーゼを産生する微生物は、このように、分類学上Sulfolobales目に属するかなり広い範囲の古細菌に及ぶと考えられる。ここにおいて、Sulfolobales目とは、分類学上、高度好熱性(温度:55℃〜88℃の範囲で生育)、好酸性(pH:1〜6の範囲で生育)、好気性、硫黄細菌(球菌(不規則):直径0.6〜2μm)として定義される古細菌である。上記のSulfolobus solfataricus DSM 5833株は以前はCaldariella acidophilaと命名されていた菌である。よって、このような事実から、上記の古細菌に遺伝学的に或いは分類学的に近縁であり、かつ同種の酵素を産生しうる菌、及び該菌の菌株を各種変異剤によって処理して得られる変異株はすべて本発明において使用できることは言うまでもない。 Microorganisms producing the novel amylase of the present invention are thus considered to cover a fairly wide range of archaea belonging to the order of Sulfolobales. Here, Sulfolobales are taxonomically highly thermophilic (temperature: grows in the range of 55 ° C. to 88 ° C.), acidophilic (grows in the range of pH: 1-6), aerobic, sulfur bacteria (cocci) (Random): Archaea defined as 0.6-2 μm in diameter). The above-mentioned Sulfolobus solfaricus DSM 5833 strain is a bacterium previously designated as Caldariella acidophila. Therefore, from these facts, bacteria that are genetically or taxonomically related to the above archaea and that can produce the same kind of enzymes, and strains of these bacteria are treated with various mutagens. It goes without saying that all the mutant strains obtained can be used in the present invention.
上記において例示した微生物の中で、Sulfolobus solfataricus KM1株は本発明者らが群馬県の温泉から分離した菌株であって、その性質、培養法並びに寄託に関しては、前述において詳しく説明したとおりのものである。 Among the microorganisms exemplified above, Sulfolobus solfaricus KM1 strain is a strain isolated by the present inventors from a hot spring in Gunma Prefecture, and its properties, culture method and deposit are as described in detail above. is there.
本発明の新規アミラーゼを産生する微生物の培養
本発明の新規アミラーゼ産生のための培養条件は、該アミラーゼを産生しうる範囲内で適宜選択すればよい。液体振とう培養又は通気撹拌培養の場合は各微生物が生育するpH、培養温度で、2日〜7日間の培養が適当である。培地としては、例えば、American Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)及びDeutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(DSM)発行 Catalogue of Strains 5版(1993)に記載のものを好ましく用いることができる。更に糖源としてデンプン、マルトオリゴ糖等を加えてもよい。
Cultivation of microorganisms producing the novel amylase of the present invention The culture conditions for producing the novel amylase of the present invention may be appropriately selected within a range where the amylase can be produced. In the case of liquid shaking culture or aeration and agitation culture, culture for 2 to 7 days is appropriate at the pH and culture temperature at which each microorganism grows. Examples of media include American Type Culture Collection (ATCC) published by Catalog of Bacteria and Pages 18th edition (1992) and Deutsche Sammlung von Mikorgangen Zellkul Can be used. Furthermore, starch, maltooligosaccharide, etc. may be added as a sugar source.
本発明の新規アミラーゼの精製
上記微生物の産生する本発明の新規アミラーゼの抽出は、まず上記のような培養方法により得られた培養物から公知の方法、例えば、遠心分離により菌体を得て、これを適切な緩衝液中に懸濁し、凍結融解、超音波処理、磨砕等により菌体を破砕し、遠心分離又はろ過により該アミラーゼを含有する菌体抽出物を得る。
Purification of the novel amylase of the present invention Extraction of the novel amylase of the present invention produced by the above-mentioned microorganisms is carried out by first obtaining a microbial cell from a culture obtained by the culture method as described above, for example, by centrifugation, This is suspended in an appropriate buffer, and the cells are disrupted by freeze-thawing, sonication, grinding, etc., and a cell extract containing the amylase is obtained by centrifugation or filtration.
この菌体抽出物に存在する本発明の新規アミラーゼの精製には、公知の分離、精製法を適当に組み合わせて行うことができる。例えば、塩沈澱及び溶媒沈澱のような溶解性を利用する方法、透析、限外ろ過、ゲルろ過、及びSDSーポリアクリルアミドゲル電気泳動のような分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーのような電荷の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーのような特異的親和性を利用する方法、疎水クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーのような疎水性の差を利用する方法、更に等電点電気泳動のような等電点の差を利用する方法等が挙げられる。これらの具体的な例は、後述の実施例II−2〜II−4に示すとおりである。最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル或いは等電点電気泳動にて単一バンドを示す酵素を精製酵素として得る。 Purification of the novel amylase of the present invention present in this bacterial cell extract can be performed by appropriately combining known separation and purification methods. For example, methods using solubility such as salt precipitation and solvent precipitation, methods using molecular weight differences such as dialysis, ultrafiltration, gel filtration, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, ion exchange chromatography A method using a difference in charge such as a method using a specific affinity such as affinity chromatography, a method utilizing a difference in hydrophobicity such as hydrophobic chromatography or reverse phase chromatography, and isoelectric focusing For example, a method using the difference in isoelectric point such as electrophoresis. Specific examples thereof are as shown in Examples II-2 to II-4 described later. Finally, an enzyme showing a single band is obtained as a purified enzyme by native polyacrylamide gel, SDS polyacrylamide gel or isoelectric focusing.
上記したような各種の精製過程において分離された酵素或いは酵素含有物の活性測定に関しては、Lamaらの方法における活性測定法ではデンプンを基質として行っており、それによれば、各種アミラーゼが複数存在している状態ではデンプンの分解が検出できるものの、それらのアミラーゼがそれぞれ分離された状態では検出感度、定量性が共に低く、また、この方法では精製途中においてデンプン分解活性はほとんど消失して確認できなくなるという大きな問題があり、酵素活性本体の精製、特定化は実質上不可能であった。ところが、本発明者らにより、トレハロースオリゴ糖(例えばマルトトリオシルトレハロース)を基質とし、α,α−トレハロースとマルトオリゴ糖(例えばマルトトリオース)に分解する活性を指標とする新しい活性測定法を採用したところ、非常に特異性、検出感度、及び定量性が高く、初めて目的とする酵素の単離精製が可能となり、ようやくにして、本発明の新規アミラーゼ活性本体の精製及び特定化を実現し得たのである。 Regarding the activity measurement of the enzyme or enzyme-containing material separated in the various purification processes as described above, the activity measurement method in the method of Lama et al. Uses starch as a substrate, and according to this, there are a plurality of various amylases. Although the degradation of starch can be detected in the state where the amylase is separated, both detection sensitivity and quantitativeness are low in the state where each amylase is separated, and in this method, the starch degradation activity is almost lost during purification and cannot be confirmed. As a result, the enzyme activity body could not be purified and specified. However, the present inventors adopted a new activity measurement method using trehalose oligosaccharide (for example, maltotriosyl trehalose) as a substrate and using as an index the activity of degrading into α, α-trehalose and malto-oligosaccharide (for example, maltotriose). As a result, the specificity, detection sensitivity, and quantification are very high, and the target enzyme can be isolated and purified for the first time. Finally, the purification and specification of the novel amylase activity body of the present invention can be realized. It was.
本発明の新規アミラーゼの諸性質
本発明の酵素例として、Sulfolobus solfataricus KM1株、Sulfolobus solfataricus DSM 5833株、及びSulfolobus acidocaldarius ATCC 33909(DSM 639)株の古細菌がそれぞれ産生した新規アミラーゼについてそれらの酵素学的な諸性質を下記の第2表にまとめて示す。なお、表中のデータは、実施例II−5に示した具体例に基づくものである。
可溶性デンプンを基質として用いた場合、反応初期にヨウ素デンプン反応が速やかに消失し、引き続き、マルトース、グルコースを主成分として若干量のマルトトリオース、マルトテトラオースを生成するように分解した。
註2:酵素作用/酵素反応様式
本酵素はデンプン、デンプン分解物、及びマルトオリゴ糖を基質とした場合、加水分解反応により主にグルコース、マルトースを生成し、少量のマルトトリオース、マルトテトラオースを生成する。本活性の作用機作についてはこれらの基質に対してエンド型に作用するアミラーゼ活性と共にその還元末端側から主に単糖、2糖を生成する活性を有する。
Properties of the novel amylase of the present invention As examples of the enzyme of the present invention, the archaebacteria of each of the enzymes produced by Sulfolobus solfataricus KM1 strain, Sulfolobus solfataricus DSM 5833, and Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 (DSM 639) The various properties are summarized in Table 2 below. The data in the table is based on the specific example shown in Example II-5.
註 2: Enzyme action / Enzyme reaction mode When starch, starch degradation products, and maltooligosaccharides are used as substrates, this enzyme mainly produces glucose and maltose by hydrolysis, and produces a small amount of maltotriose and maltotetraose. Generate. The mechanism of action of this activity has the activity of producing monosaccharides and disaccharides mainly from the reducing end side, together with amylase activity acting in an endo-type on these substrates.
特に、還元末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖(例えばトレハロースオリゴ糖)との反応性が高く、これを基質とした場合、還元末端側から2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解して反応の初期に特異的にα,α−トレハロースを遊離する活性を有する。
よって、本酵素は新規なアミラーゼであると考えられる。この詳細は、実施例II−5の具体的な例において示す通りである。
In particular, the bond between the first and second glucoses at the reducing end is an α-1, α-1 bond, and the bond between the second and third glucoses at the reducing end is α-1, High reactivity with 3 or more sugars (for example, trehalose oligosaccharide) that are 4 bonds, and when this is used as a substrate, α-1,4 bonds between the 2nd and 3rd glucose from the reducing end side Has the activity of specifically releasing α, α-trehalose at the beginning of the reaction.
Therefore, this enzyme is considered to be a novel amylase. The details are as shown in the specific example of Example II-5.
以上、本酵素の諸性質を述べたが、第2表及び後述の実施例から明らかなように、酵素活性以外の本酵素の諸性質に関しては、菌株の属或いは種の違いにより若干の差異があるのが認められる。 The properties of the enzyme have been described above. As is apparent from Table 2 and the examples described later, the properties of the enzyme other than the enzyme activity are slightly different depending on the genus or species of the strain. It is recognized that there is.
α,α−トレハロースの製造において用いられるトランスフェラーゼ
本発明のα,α−トレハロースの製造法において使用するトランスフェラーゼとしては、前述のI.新規トランフェラーゼの項において詳説した本発明のトランフェラーゼを用いることができる。具体的には、例えばSulfolobus solfataricus ATCC 35091(DSM 1616)株、Sulfolobus solfataricus DSM 5833株、Sulfolobus solfataricus KM1株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909(DSM 639)株、Acidianus brierleyi DSM 1651株等が産生するトランスフェラーゼを挙げることができる。
The transferase used in the production of α, α-trehalose The transferase used in the production method of α, α-trehalose of the present invention includes the aforementioned I.I. The transferase of the present invention described in detail in the section of novel transferase can be used. Specifically, for example, Sulfobus solfataricus ATCC 35091 (DSM 1616) strain, Sulfobus solfataricus DSM 5833 strain, Sulfolobus solfataricus KM1 strain, Sulbobus acidocal33 Can do.
上記トランスフェラーゼは、例えば、後述する実施例I−2〜I−5に示す方法に従って製造することができる。こうして得られたトランスフェラーゼは後述の実施例I−6において示すような諸性質を有するものである。 The transferase can be produced, for example, according to the method shown in Examples I-2 to I-5 described later. The transferase thus obtained has various properties as shown in Example I-6 described later.
α,α−トレハロースの製造
本発明は、本発明の新規アミラーゼとトランスフェラーゼとを用いて、α,α−トレハロースを製造する方法を提供するものであるが、該本発明の製造法を、最も典型的な具体例、即ち、デンプン、デンプン分解物、及びマルトオリゴ糖等の糖原料から、α,α−トレハロースを製造する方法でもって以下説明する。なお、デンプン等に上記の2つの酵素が作用する機構は、多分、以下の通りであると考えられる。すなわち、デンプン、デンプン分解物、或いはマルトオリゴ糖に本発明の新規アミラーゼがそのエンド型活性により、まず作用してこのものをアミロース又はマルトオリゴ糖に分解し、続いて、トランスフェラーゼの作用によって該アミロース又はマルトオリゴ糖の還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転位させ、更に、再び新規アミラーゼが作用してα,α−トレハロースと、重合度を2つ減じたアミロース又はマルトオリゴ糖を生成し、こうして生じたアミロース又はマルトオリゴ糖に上記の反応が繰り返されて、延いては、高収率でα,α−トレハロースが生成されるようになるのではないかと考えられる。
Production of α, α-trehalose The present invention provides a method for producing α, α-trehalose using the novel amylase and transferase of the present invention. The production method of the present invention is most typical. A specific example, that is, a method for producing α, α-trehalose from sugar raw materials such as starch, starch degradation products, and maltooligosaccharide will be described below. The mechanism by which the above two enzymes act on starch or the like is probably as follows. That is, the novel amylase of the present invention acts on starch, starch degradation product, or maltooligosaccharide first by its endo-type activity, which is decomposed into amylose or maltooligosaccharide, and then the amylose or maltooligosaccharide by the action of transferase. The α-1,4 bond at the reducing end of the sugar is rearranged to the α-1, α-1 bond, and the novel amylase acts again to react with α, α-trehalose and amylose or malto-oligo reduced in degree of polymerization by two. It is considered that sugar is produced and the above reaction is repeated on the amylose or maltooligosaccharide thus produced, so that α, α-trehalose is produced in a high yield.
このような作用機構は、還元末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖(例えばトレハロースオリゴ糖)に対する反応性が、それぞれ対応するマルトオリゴ糖との反応性に比較して高く、上記の3糖以上の糖の還元末端側の2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を特異的に加水分解してα,α−トレハロースを遊離するという、本発明の新規アミラーゼの特異的な反応様式に起因するものと考えられる。 Such an action mechanism is that the binding between the first and second glucoses on the reducing end side is an α-1, α-1 bond, and the binding between the second and third glucoses on the terminal end side. Reactivity with 3 or more sugars (for example, trehalose oligosaccharide) in which is α-1,4 bond is higher than the reactivity with the corresponding malto-oligosaccharide, respectively, and the reducing terminal of the above 3 or more sugars Due to the specific reaction mode of the novel amylase of the present invention, which specifically hydrolyzes the α-1,4 bond between the second and third glucoses on the side to release α, α-trehalose It is thought to do.
本発明者らの知る限りでは、従来知られているアミラーゼで、マルトオリゴ糖の還元末端がα−1,α−1結合となったマルトオリゴシルトレハロースを、そのα−1,α−1結合のとなりのα−1,4結合の位置で特異的に加水分解し、収率よくα,α−トレハロースを遊離する活性を有するものはなく、従ってα,α−トレハロースを高い収率で生成することはほとんど不可能であった。 As far as the present inventors know, malto-oligosyl trehalose in which the reducing end of maltooligosaccharide is α-1, α-1 bond in a conventionally known amylase, becomes the α-1, α-1 bond. There is no specific hydrolyzing at the α-1,4 bond position of the α-1, α-trehalose in a high yield, so that α, α-trehalose is produced in a high yield. It was almost impossible.
本発明におけるα,α−トレハロースの製造法は、古細菌が産生する本発明のアミラーゼ(本酵素)がデンプン、デンプン分解物、及びマルトオリゴ糖等の糖に作用可能な様態である限り、該アミラーゼ、及びトランスフェラーゼとデンプン、デンプン分解物、及びマルトオリゴ糖等の糖との接触の様態は特に限定されない。具体的には、一般的に、古細菌の菌体或いは菌体破砕物から粗酵素を得、次いで各種精製工程で得られた精製酵素、或いは各種精製手段を経て単離精製された酵素を直接デンプン、デンプン分解物、或いはマルトオリゴ糖等の糖に作用させればよい。或いは、そのようにして得た酵素を担体に固定化し、固定化された酵素としてデンプン、デンプン分解物、或いはマルトオリゴ糖等の糖に接触させてもよい。なお古細菌の複数種から得た二つ以上の本酵素を共存させて、デンプン、デンプン分解物、或いはマルトオリゴ糖等の糖と接触させてもよい。 The production method of α, α-trehalose in the present invention is as long as the amylase of the present invention (the present enzyme) produced by archaea is in a mode capable of acting on sugars such as starch, starch degradation products, and maltooligosaccharides. The mode of contact between the transferase and sugars such as starch, starch degradation products, and maltooligosaccharides is not particularly limited. Specifically, in general, crude enzymes are obtained from archaeal cells or disrupted cells, and then purified enzymes obtained in various purification steps or directly isolated and purified through various purification means are directly used. What is necessary is just to make it act on sugars, such as starch, a starch degradation product, or maltooligosaccharide. Alternatively, the enzyme thus obtained may be immobilized on a carrier and contacted with a sugar such as starch, starch degradation product, or maltooligosaccharide as the immobilized enzyme. Two or more of the present enzymes obtained from a plurality of archaebacteria may coexist and contact with sugars such as starch, starch degradation products, or maltooligosaccharides.
本発明のα,α−トレハロースの製造法において、上記アミラーゼ、及びトランスフェラーゼの使用量については、いずれも最適範囲内で使用されるべきである。即ち、過剰のアミラーゼは、還元末端がトランスフェラーゼにより作用を受けていないデンプン、デンプン分解物、或いはマルトオリゴ糖に作用してグルコース、マルトースを生成するようになり、一方、過剰のトランスフェラーゼは、同酵素によって生成したマルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を副反応により分解し、グルコースを生成するようになるからである。 In the method for producing α, α-trehalose of the present invention, the amylase and transferase should be used within the optimum range. In other words, excess amylase acts on starch, starch degradation products, or maltooligosaccharides whose reducing ends are not affected by transferase to produce glucose and maltose, while excess transferase is produced by the enzyme. This is because the produced trehalose oligosaccharide such as malto-oligosyl trehalose is decomposed by side reaction to produce glucose.
具体的には、アミラーゼ及びトランスフェラーゼの基質に対する濃度は、それぞれ1.5U/ml及び0.1U/ml以上、好ましくはそれぞれ1.5U/ml及び1.0U/ml以上、更に好ましくはそれぞれ15U/ml及び1.0U/ml以上であり、また、アミラーゼ対トランスフェラーゼの濃度比は100〜0.075、好ましくは40〜3である。 Specifically, the concentration of amylase and transferase relative to the substrate is 1.5 U / ml and 0.1 U / ml or more, preferably 1.5 U / ml and 1.0 U / ml or more, respectively, more preferably 15 U / ml, respectively. ml and 1.0 U / ml or more, and the concentration ratio of amylase to transferase is 100 to 0.075, preferably 40 to 3.
デンプン、デンプン分解物、及びマルトオリゴ糖等の糖の使用濃度は、用いる糖が溶解されうる範囲であれば、用いる酵素の比活性、反応温度等を考慮して適宜選択すればよい。0.5〜70%の範囲とするのが一般的であり、好ましくは5〜40%の範囲である。糖と酵素との反応における反応温度及びpH条件は、アミラーゼ、及びトランスフェラーゼの最適条件で行うことが好ましい。よって、50〜85℃程度、pH3.5〜8程度の条件下で行うのが一般的であり、好ましくは60〜75℃、pH4.5〜6.0の範囲である。 The concentration of sugars such as starch, starch degradation products, and maltooligosaccharides may be appropriately selected in consideration of the specific activity of the enzyme used, reaction temperature, etc., as long as the sugar used can be dissolved. It is common to set it as 0.5 to 70% of range, Preferably it is 5 to 40% of range. The reaction temperature and pH conditions in the reaction between the sugar and the enzyme are preferably performed under the optimum conditions for amylase and transferase. Therefore, it is common to carry out under conditions of about 50 to 85 ° C. and pH of about 3.5 to 8, preferably 60 to 75 ° C. and pH of 4.5 to 6.0.
また、用いる糖原料が高重合度のデンプン、デンプン分解物等の場合は、補助的に他のエンド型液化アミラーゼを併用することにより、α,α−トレハロースの生成を促進させることができる。更にプルラナーゼ、イソアミラーゼ等の枝切り酵素を用いることもできる。この場合のエンド型アミラーゼ、プルラナーゼ、イソアミラーゼ等については、古細菌が産生する酵素である必要はない。よって、特に限定されないが、例えば、Bacillus属等のバクテリア、Aspergillus属等のかび、麦芽等の植物由来のアミラーゼが利用できる。また枝切り酵素については、例えばBacillus属、Klebsiella属等バクテリア由来のプルラナーゼ(耐熱性のプルラナーゼを含む)、Pseudomonas属由来のイソアミラーゼ等が利用できる。更にこれらの酵素どうしを組み合わせても利用できる。 Moreover, when the sugar raw material to be used is starch, starch decomposition products, etc. with a high degree of polymerization, the production of α, α-trehalose can be promoted by additionally using another endo-type liquefied amylase in combination. Furthermore, debranching enzymes such as pullulanase and isoamylase can also be used. In this case, endo-amylase, pullulanase, isoamylase and the like do not need to be enzymes produced by archaea. Therefore, although not particularly limited, for example, bacteria such as Bacillus genus, fungi such as Aspergillus genus, and plant-derived amylases such as malt can be used. As the debranching enzyme, for example, pullulanase derived from bacteria such as Bacillus genus and Klebsiella genus (including thermostable pullulanase), isoamylase derived from Pseudomonas genus and the like can be used. Further, these enzymes can be used in combination.
ただし、過剰量のアミラーゼの添加はトランスフェラーゼによって利用されないグルコース、マルトースを生成する可能性がある。また、枝切り酵素においても同様に、過剰量の添加は1,6結合の切断による基質の溶解度の低下を引き起こし、利用されない高粘度の不溶物質(アミロース)を生じるようになる。よって、用いるアミラーゼ及び枝切り酵素等の量は、過剰のグルコース、マルトース、或いは不溶性物質を生成させないように注意して調節する必要がある。例えば、枝切り酵素に関しては、その使用濃度は、本発明のアミラーゼの比活性、反応温度等を考慮し、かつ不溶性物質を生成させない範囲で適宜選択する必要がある。具体的には、40℃にて1hr処理する場合は、基質に対して0.01〜100U/mlの範囲とするのが一般的であり、好ましくは0.1〜25U/mlの範囲である。(枝切り酵素の活性の定義については実施例II−6,13及び14参照。)枝切り酵素を用いる場合は、α,α−トレハロースの生成反応の前に予め基質を枝切り酵素にて前処理する方法、又はα,α−トレハロースの生成反応に際していずれかの段階でアミラーゼ及びトランスフェラーゼと共存させて用いる方法などいずれであってもよい。なお、その際枝切り酵素はいずれかの段階で1回以上組み合わせて用いるのが好ましく、特に初期の段階で1回以上組み合わせて用いるのが好ましい。なお、耐熱性枝切り酵素を用いる場合はα,α−トレハロース生成反応に際していずれかの段階、或いは初期の段階において、1回添加するのみで同様の効果が得られる。 However, addition of an excessive amount of amylase may produce glucose and maltose that are not utilized by transferase. Similarly, in the debranching enzyme, addition of an excessive amount causes a decrease in the solubility of the substrate due to cleavage of 1,6-bonds, resulting in a high-viscosity insoluble substance (amylose) that is not used. Therefore, the amount of amylase and debranching enzyme used must be carefully adjusted so as not to produce excess glucose, maltose, or insoluble substances. For example, with respect to the debranching enzyme, the concentration used should be appropriately selected in consideration of the specific activity of the amylase of the present invention, the reaction temperature, etc., and in the range that does not produce insoluble substances. Specifically, in the case of treatment at 40 ° C. for 1 hr, the range is generally 0.01 to 100 U / ml, preferably 0.1 to 25 U / ml with respect to the substrate. . (Refer to Examples II-6, 13, and 14 for the definition of the activity of the debranching enzyme.) When the debranching enzyme is used, the substrate is previously introduced with the debranching enzyme before the α, α-trehalose production reaction. Any method may be used, such as a treatment method or a method of coexisting with amylase and transferase at any stage during the production reaction of α, α-trehalose. In this case, the debranching enzyme is preferably used in combination at least once in any stage, and more preferably used in combination at least once in the initial stage. When a thermostable debranching enzyme is used, the same effect can be obtained by adding it once at any stage or initial stage in the α, α-trehalose production reaction.
生成されたα,α−トレハロースを含む反応液は、公知の方法に従い精製することができる。例えば、得られた反応液をイオン交換樹脂により脱塩し、活性炭、イオン交換樹脂(HSO 3型)、又は陽イオン交換樹脂(Ca型)等を分離剤とするクロマトグラフィーによって目的の糖画分を分離し、又は更に続いて濃縮し、結晶化することにより、高純度のα,α−トレハロースを得ることができる。
The produced reaction solution containing α, α-trehalose can be purified according to a known method. For example, the obtained reaction solution is desalted with an ion exchange resin and subjected to chromatography using an activated carbon, an ion exchange resin (
新規アミラーゼをコードする遺伝子
本発明によれば更に上記の新規アミラーゼをコードする遺伝子が提供される。
本発明による新規アミラーゼをコードしている遺伝子を含むDNA断片の具体例としては、図34または図38に示される制限酵素地図で表されるDNA断片が挙げられる。
Gene encoding novel amylase According to the present invention, a gene encoding the novel amylase is further provided.
Specific examples of the DNA fragment containing the gene encoding the novel amylase according to the present invention include the DNA fragment represented by the restriction enzyme map shown in FIG. 34 or FIG.
このDNA断片は、Sulfolobales目に属する古細菌から得ることが出来、好ましくはSulfolobus属に属する古細菌、より好ましくは後記するSulfolobus solfataricus KM1株、またはSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株から単離することが出来る。Sulfolobus solfataricus KM1株、およびSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株からのその好ましい単離法については、後記する実施例において詳細に説明されている。 This DNA fragment can be obtained from archaea belonging to the order of Sulfolobales, preferably from archaea belonging to the genus Sulfolobus, more preferably from Sulfolobus solfaricus KM1 or Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909, which will be described later. The preferred isolation method from Sulfolobus solfaricus KM1 and Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 is described in detail in the examples which follow.
このDNA断片を取得可能と思われる起源の具体例としては、さらにSulfolobus solfataricus DSM5354株、DSM5833株、ATCC35091株、ATCC35092株 Sulfolobus acidocaldarius ATCC49426株 Sulfolobus shibatae DSM5389株 Acidianus brierleyi DSM1651株等を挙げることができる。これらの古細菌が、本発明によるDNA断片の起源となりうることは、後記する実施例II−24のハイブリダイゼーション試験において、Sulfolobus solfataricus KM1株 および Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来の新規アミラーゼ遺伝子が、これら古細菌の染色体DNAとハイブリッドを形成すること、さらには、上記したように酵素自体の性質も酷似していることを示していることからも明らかである。更にこの実施例の結果は、本発明による新規アミラーゼ遺伝子が、Sulfolobales目に属する古細菌に特異的に高度に保存されていることを示しているといえる。
Specific examples of the origin from which this DNA fragment is considered to be obtainable include Sulfobus solfataricus DSM5354 strain, DSM5833 strain, ATCC35091 strain, ATCC35092 strain
本発明の好ましい態様によれば、本発明による新規アミラーゼをコードしている遺伝子の好ましい具体例として、配列番号6または8に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列を含んでなるDNA断片が提供される。さらに、配列番号6に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列の好ましい具体例としては、配列番号5に示される塩基配列の642番から2315番までの塩基配列が、また配列番号8のアミノ酸配列をコードするDNA断片の好ましい具体例として配列番号7に示される塩基配列の1176番から2843番が挙げられる。 According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8 as a preferred specific example of a gene encoding the novel amylase according to the present invention. The Furthermore, preferred specific examples of the DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 include the base sequence from 642 to 2315 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5, and the amino acid sequence of SEQ ID NO: 8. Preferred specific examples of the DNA fragment to be encoded include the base sequence Nos. 1176 to 2843 shown in SEQ ID No. 7.
一般に、タンパク質のアミノ酸配列が与えられれば、それをコードする塩基配列は、いわゆるコドン表を参照して容易に定まる。よって配列番号6または8に示されるアミノ酸配列をコードする種々の塩基配列を適宜選択することが可能である。従って、本発明において「配列番号6に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列」とは、配列番号5に示される塩基配列の642番から2315番の配列を有するもの、およびその縮重関係にあるコドンが使用されている以外は同一の塩基配列を有しかつ配列番号6に示されるアミノ酸をコードする塩基配列をも意味するものとする。また「配列番号8に示されるアミノ酸配列をコードするDNA配列」とは、配列番号7に示される塩基配列の1176番から2843番の配列を有するもの、およびその縮重関係にあるコドンが使用されている以外は同一の塩基配列を有しかつ配列番号8に示されるアミノ酸をコードする塩基配列をも意味するものとする。 In general, if an amino acid sequence of a protein is given, the base sequence encoding it can be easily determined with reference to a so-called codon table. Therefore, various base sequences encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8 can be appropriately selected. Therefore, in the present invention, the “DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6” has the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 and the degenerate relationship thereof. A base sequence having the same base sequence except that a codon is used and encoding the amino acid shown in SEQ ID NO: 6 is also meant. The “DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8” includes a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 7 having a sequence of Nos. 1176 to 2843, and a codon in its degenerate relationship. In addition, the nucleotide sequence having the same nucleotide sequence and encoding the amino acid shown in SEQ ID NO: 8 is also meant.
さらに、後記するように本発明による新規アミラーゼには、配列番号6または8に示されるアミノ酸配列の等価配列をも包含するものである。従って、本発明によるDNA断片には、さらにこの等価配列をコードする塩基配列も包含される。 Furthermore, as described later, the novel amylase according to the present invention includes an equivalent sequence of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8. Therefore, the DNA fragment according to the present invention further includes a base sequence encoding this equivalent sequence.
そしてさらに、本発明による新規アミラーゼには、配列番号6に示されるアミノ酸配列のN末端に更にMetが付加した配列が包含される。よって、本発明による新規アミラーゼを含むDNA断片には、配列番号5に示される塩基配列の639番から2315番の配列を有するものが包含される。 Further, the novel amylase according to the present invention includes a sequence in which Met is further added to the N-terminus of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6. Therefore, the DNA fragment containing the novel amylase according to the present invention includes those having the nucleotide sequence from 639 to 2315 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5.
なお、配列番号5および7に示される塩基配列と相同性を有する配列の存在について、塩基配列データバンク(EMBL)を通じて、配列解析ソフトジェネティックス(ソフトウエア開発)を用いて調べた結果、そのような配列は存在しないことを本発明者らは確認している。
本発明による配列番号5に示される塩基配列の639番または642番から2315番の配列を有するDNA断片、または配列番号7に示される塩基配列の1176番から2843番の配列を有するDNA断片は塩基配列が定まっていることから、そのDNA断片を取得する一つの手段は核酸合成の手法に従って製造することである。
As a result of investigating the presence of sequences having homology with the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 5 and 7, using sequence analysis software genetics (software development) through the nucleotide sequence data bank (EMBL), We have confirmed that there is no such sequence.
The DNA fragment having the
またこの配列は、前記したSulfolobales目に属する古細菌、好ましくはSulfolobus solfataricus KM1株、またはSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株から遺伝子工学的な手法を用いて得ることが出来る。例えば、Molecular Cloing:A Laboratory Manual(Sambrook,Maniatisら、Cold Spring Harbour Laboratory Press(1989))などに記載の手法で好ましく行うことができる。具体的な方法は、後記する実施例に詳細に説明されている。 This sequence can be obtained from the archaebacteria belonging to the above-mentioned Sulfolobales, preferably Sulfobus solfaricus KM1 strain, or Sulfobus acidocaldarius ATCC 33909 strain using genetic engineering techniques. For example, it can be preferably carried out by the method described in Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Sambrook, Maniatis et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)). Specific methods are described in detail in the examples described below.
組換え新規アミラーゼ
上記の通り、新規アミラーゼの遺伝子が提供されたことから、本発明によれば、この遺伝子の発現産物である組換え新規アミラーゼが提供される。
Recombinant Novel Amylase As described above, a novel amylase gene is provided. Therefore, according to the present invention, a recombinant novel amylase that is an expression product of this gene is provided.
本発明による組換え新規アミラーゼの好ましい具体例としては、図34または図38に示される制限酵素地図で表されるDNA断片の発現産物が挙げられる。 Preferable specific examples of the recombinant novel amylase according to the present invention include an expression product of a DNA fragment represented by the restriction enzyme map shown in FIG. 34 or FIG.
更に、好ましい具体例としては、配列表の配列番号6または8に示されるアミノ酸配列またはその等価配列を含んでなるポリペプチドが挙げられる。ここで、「その等価配列」とは、配列番号6または8に示されるアミノ酸配列において、いくつかのアミノ酸の挿入、置換、または欠失、若しくは両末端への付加がなされたものであって、かつその上記した新規アミラーゼ活性を依然として保持するものをいうものとする。その等価配列における新規アミラーゼ活性の保持とは、その活性を利用した実際の使用態様において、配列番号6または8に示される配列を全て有するポリペプチドと、同一の条件でほぼ同様の利用が可能な程度の活性が維持されていることをいうものとする。このような「等価配列」は具体的に実施例II−23においてSulfolobus solfataricus KM1株とSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株の2株の間で、新規アミラーゼの相同性がアミノ酸配列レベルでギャップを考慮して計算した場合59%であっても、同一の活性が保持されていることからも、配列番号6または8に示される配列を参照すれば、当業者であれば格別の困難性なしに選択し、製造可能であることは明らかである。 Furthermore, preferable specific examples include a polypeptide comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8 in the sequence listing or an equivalent sequence thereof. Here, the “equivalent sequence” is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8, in which some amino acids are inserted, substituted, or deleted, or added to both ends, And what still holds the above-mentioned novel amylase activity. The retention of the novel amylase activity in the equivalent sequence means that in the actual usage mode using the activity, the polypeptide having all the sequences shown in SEQ ID NO: 6 or 8 can be used in substantially the same manner under the same conditions. It shall be said that a certain degree of activity is maintained. Such an “equivalent sequence” was specifically calculated in Example II-23 in which the homology of the novel amylase was taken into account at the amino acid sequence level between the Sulfolobus solfacialus KM1 strain and the Sulfobus acidocaldarius ATCC33909 strain. Even in the case of 59%, the same activity is retained, so that by referring to the sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8, those skilled in the art can select and manufacture without particular difficulty Obviously.
さらに、本発明の別の態様によれば、この配列番号6に示されるアミノ酸配列のN末端にMetが更に付加されたアミノ酸配列が更に提供される。本発明による新規アミラーゼはその天然型において配列番号6に示される配列を有していた。しかしながら、後記するように単離されたその遺伝子情報から、その配列を利用して遺伝子組換えの手法により新規アミラーゼを得た場合、配列番号6のアミノ酸配列のN末端に更にMetが付加したものが得られることがわかる。更にこの配列が新規アミラーゼ活性を有することは明らかであり、よって、このMetが付加したアミノ酸配列も本願発明に包含される。
後記する実施例II−24において明らかにされているように、配列番号7に示される1393番から2116番までの配列を有するDNA断片が、このDNA断片の起源であるSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株またはSulfolobus solfataricus KM1株以外の他の菌株由来のDNA断片とハイブリッドを形成している。一方、上記したように、これらの菌株から性質の酷似した新規アミラーゼの存在を今般確認した。また後記する実施例II−23において明らかにされるように、Sulfolobus solfataricus KM1株とSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株の2株の間で、新規アミラーゼのアミノ酸配列の相同性はギャップを考慮して計算した場合59%である。従って、配列番号6または8に示されるアミノ酸配列とある程度の相同性ある配列において、新規アミラーゼ活性が保持されうることは当業者に明らかであるといえる。
Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is further provided an amino acid sequence in which Met is further added to the N-terminus of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6. The novel amylase according to the present invention had the sequence shown in SEQ ID NO: 6 in its natural form. However, when a new amylase is obtained from the gene information isolated as described later by the gene recombination technique using the sequence, Met is further added to the N-terminus of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6. It can be seen that Furthermore, it is clear that this sequence has a novel amylase activity, and therefore the amino acid sequence to which this Met is added is also included in the present invention.
As clarified later in Example II-24, the DNA fragment having the sequence from No. 1393 to No. 2116 shown in SEQ ID NO: 7 is the Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 strain or Sulfolobus solfatalicus which is the origin of this DNA fragment. It forms a hybrid with a DNA fragment derived from another strain other than the KM1 strain. On the other hand, as described above, the presence of a novel amylase having very similar properties was confirmed from these strains. Further, as will be clarified in Example II-23 to be described later, the homology of the amino acid sequence of the novel amylase was calculated in consideration of the gap between the two strains of Sulfolobus solfataricus KM1 and Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909. %. Therefore, it can be said to those skilled in the art that a novel amylase activity can be retained in a sequence having a certain degree of homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or 8.
なお、配列番号6および8に示されるアミノ酸配列と相同性を有する配列の存在について、アミノ酸配列データバンク(Swiss prot、およびNBRF‐PFB)を通じて、配列解析ソフトジェネティックス(ソフトウエア開発)を用いて調べた結果、そのような配列は存在しないことを本発明者らは確認している。 Regarding the presence of sequences having homology with the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 6 and 8, using amino acid sequence data banks (Swiss proto and NBRF-PFB), using sequence analysis software genetics (software development) As a result of examination, the present inventors have confirmed that such a sequence does not exist.
新規アミラーゼをコードする遺伝子の発現
本発明による新規アミラーゼをコードするDNA断片を、宿主細胞内で複製可能でかつ同遺伝子が発現可能な状態で含むDNA分子、特に発現ベクター、の形態として宿主細胞の形質転換を行えば、宿主細胞において本発明による新規アミラーゼを産生させることができる。
Expression of a gene encoding a novel amylase A DNA molecule comprising a DNA fragment encoding a novel amylase according to the present invention in a state capable of being replicated in the host cell and capable of expressing the gene, particularly an expression vector, in the form of a host cell Once transformed, the novel amylase according to the present invention can be produced in the host cell.
従って、本発明によれば、さらに本発明による新規アミラーゼをコードする遺伝子を含んだDNA分子、特に発現ベクター、が提供される。このDNA分子は、ベクター分子に本発明による新規アミラーゼをコードするDNA断片を組み込むことによって得ることが出来る。本発明の好ましい態様によれば、このベクターはプラスミドである。 Accordingly, the present invention further provides a DNA molecule, particularly an expression vector, containing a gene encoding the novel amylase according to the present invention. This DNA molecule can be obtained by incorporating a DNA fragment encoding the novel amylase according to the present invention into a vector molecule. According to a preferred embodiment of the invention, this vector is a plasmid.
この本発明によるDNA分子の作成は前掲のMolecular Cloing:A Laboratory Manualに記載の方法に準じて行うことができる。 The preparation of the DNA molecule according to the present invention can be carried out in accordance with the method described in the above-mentioned Molecular Cloning: A Laboratory Manual.
本発明において利用されるベクターは、使用する宿主細胞の種類を勘案しながら、ウイルス、プラスミド、コスミドベクターなどから適宜選択することができる。例えば、宿主細胞が大腸菌の場合はλファージ系のバクテリオファージ、pBR、pUC系のプラスミド、枯草菌の場合はpUB系のプラスミド、酵母の場合はYEp、YCp系のベクターが挙げられる。 The vector utilized in the present invention can be appropriately selected from viruses, plasmids, cosmid vectors, etc., taking into account the type of host cell to be used. For example, when the host cell is Escherichia coli, λ phage-type bacteriophage, pBR, pUC-type plasmids, Bacillus subtilis, pUB-type plasmids, yeast, YEp, YCp-type vectors.
このプラスミドは形質転換体の選択マーカーを含むのが好ましく、選択マーカーとしては薬剤耐性マーカー、栄養要求マーカー遺伝子を使用することができる。 This plasmid preferably contains a selectable marker for the transformant, and a drug resistance marker or an auxotrophic marker gene can be used as the selectable marker.
さらに、本発明による発現ベクターとしてのDNA分子は、新規アミラーゼ遺伝子の発現に必要なDNA配列、例えばプロモーター、転写開始信号、リボゾーム結合部位、翻訳停止シグナル、転写終結信号などの転写調節信号、翻訳調節信号などを有しているのが好ましい。 Furthermore, the DNA molecule as an expression vector according to the present invention comprises a DNA sequence necessary for the expression of a novel amylase gene, for example, a transcription regulatory signal such as a promoter, a transcription initiation signal, a ribosome binding site, a translation termination signal, a transcription termination signal, and a translation regulation. It is preferable to have a signal or the like.
プロモーターとしては、挿入断片に含まれる宿主中でも機能することができるプロモーターはもちろんのこと、大腸菌においてはラクトースオペロン(lac)、トリプトファンオペロン(trp)等のプロモーター、酵母ではアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子(ADH)、酸性フォスファターゼ遺伝子(PHO)、ガラクトース遺伝子(GAL)、グリセロアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(GPD)等のプロモーターが好ましく用いることができるものとして挙げられる。 As a promoter, not only a promoter that can function in a host contained in an inserted fragment, but also a promoter such as lactose operon (lac) and tryptophan operon (trp) in E. coli, alcohol dehydrogenase gene (ADH) in yeast, acid Promoters such as phosphatase gene (PHO), galactose gene (GAL), glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase gene (GPD) can be preferably used.
ここで、配列番号5に示される塩基配列の1番から2691番までの塩基配列および配列番号7に示される塩基配列の1番から3600番までの塩基配列は大腸菌において新規アミラーゼを効率よく発現させる。よって、この配列番号5および7に示される塩基配列は、少なくとも大腸菌における発現に必要な配列を含んでいると思われることから、この配列をそのまま利用するのも好ましい。 Here, the base sequence from 1 to 2691 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 and the base sequence from 1 to 3600 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 7 efficiently express a novel amylase in Escherichia coli. . Therefore, since the base sequences shown in SEQ ID NOs: 5 and 7 seem to contain at least a sequence necessary for expression in E. coli, it is preferable to use this sequence as it is.
また、宿主細胞が枯草菌、酵母の場合には、分泌型ベクターを使用して、菌体外に新規アミラーゼを分泌することも有利である。 In addition, when the host cell is Bacillus subtilis or yeast, it is also advantageous to secrete a novel amylase outside the bacterial body using a secretory vector.
宿主細胞としては、大腸菌の他に、枯草菌、酵母、高等真核生物を用いることができる。枯草菌としては例えばBacilus属に属する微生物を用いることが好ましい。該属には、タンパク質を多く菌体外へ分泌する株が存在することが知られている。従って、分泌型ベクターを用いることにより、培養液中に多量の組換え新規アミラーゼを分泌させることが出来る。さらに培養上清からの精製も容易となるので好ましい。また、該属には菌体外にプロテアーゼをほとんど分泌しない株も知られており、このような株を用いることにより、本発明による組換え新規アミラーゼを効率よく生産することが出来るので好ましい。また、宿主細胞としてグルコアミラーゼを産生しない生物を選択すると、菌体抽出液、または簡単な精製を行った粗酵素の状態で本発明による組換え新規アミラーゼを得て、それをそのまま後記するα,α‐トレハロースの製造に用いることができるので、極めて有利である。 As a host cell, in addition to Escherichia coli, Bacillus subtilis, yeast, and higher eukaryotes can be used. As the Bacillus subtilis, for example, a microorganism belonging to the genus Bacilus is preferably used. In this genus, it is known that there are strains that secrete a large amount of protein outside the cell. Therefore, by using a secretory vector, a large amount of recombinant novel amylase can be secreted into the culture solution. Furthermore, purification from the culture supernatant is facilitated, which is preferable. In addition, strains that hardly secrete protease outside the cells are also known in the genus, and using such strains is preferable because the recombinant novel amylase according to the present invention can be efficiently produced. Further, when an organism that does not produce glucoamylase is selected as a host cell, a recombinant novel amylase according to the present invention is obtained in the state of a bacterial cell extract or a crude enzyme that has been subjected to simple purification, and this is directly described later as α, Since it can be used for production of α-trehalose, it is extremely advantageous.
前記した形質転換体の産生する組換え新規アミラーゼは、次のようにして得ることが出来る。まず上記の宿主細胞を適切な条件下で培養し、得られた培養物から公知の方法、例えば遠心分離により菌体を得て、これを適切な緩衝液中に懸濁し、凍結融解、超音波処理、磨砕等により菌体を破砕し、遠心分離またはろ過により組換え新規アミラーゼを含有する菌体抽出物を得る。 The recombinant novel amylase produced by the transformant described above can be obtained as follows. First, the above host cells are cultured under appropriate conditions, and bacterial cells are obtained from the obtained culture by a known method, for example, by centrifugation, suspended in an appropriate buffer, frozen, thawed, and sonicated. The bacterial cells are crushed by treatment, grinding, etc., and a bacterial cell extract containing recombinant novel amylase is obtained by centrifugation or filtration.
この菌体抽出物に存在する組換え新規アミラーゼの精製には、公知の分離、精製法を適当に組み合わせて行うことができる。例えば、熱処理のような耐熱性の差を利用する方法、塩沈澱および溶媒沈澱のような溶解性の差を利用する方法、透析、限外ろ過、ゲルろ過およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動のような分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーのような電荷の差を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーのような特異的親和性を利用する方法、疎水クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーのような疎水性の差を利用する方法、更に等電点電気泳動のような等電点の差を利用する方法等が挙げられる。この組換え新規アミラーゼは耐熱性を有するため、熱処理により宿主のタンパク質を変性させることにより、これを沈澱として除去できるため、精製を非常に簡単に行うことができる。 Purification of the recombinant new amylase present in this bacterial cell extract can be performed by appropriately combining known separation and purification methods. For example, methods that utilize differences in heat resistance such as heat treatment, methods that utilize differences in solubility such as salt precipitation and solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration, and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. Methods that use different molecular weights, methods that use charge differences such as ion exchange chromatography, methods that use specific affinity such as affinity chromatography, hydrophobic chromatography, and reverse phase chromatography Examples include a method using a difference in hydrophobicity, and a method using a difference in isoelectric point such as isoelectric focusing. Since this recombinant novel amylase has heat resistance, it can be removed as a precipitate by denaturing the host protein by heat treatment, so that purification can be performed very easily.
組換え体を用いたα,α‐トレハロースの製造
本発明によれば、上記の組換え新規アミラーゼと、前記した組換え新規トランスフェラーゼを用いた、α,α‐トレハロースの製造法が提供される。
α,α‐トレハロースの製造法の好ましい態様によれば、本発明による組換え新規アミラーゼと、組換え新規トランスフェラーゼは同時にデンプン、デンプン分解物、マルトオリゴ糖等の糖と、混合され、接触されてよい。また、組換え新規トランフェラーゼ及び組換え新規アミラーゼのいずれか一方を天然由来の酵素に置き換えることも好ましい。
Production of α, α-trehalose using recombinants According to the present invention, there is provided a method for producing α, α-trehalose using the above-mentioned recombinant novel amylase and the above-described recombinant novel transferase.
According to a preferred embodiment of the method for producing α, α-trehalose, the recombinant novel amylase according to the present invention and the recombinant novel transferase may be mixed and contacted with sugars such as starch, starch degradation products, maltooligosaccharides at the same time. . It is also preferable to replace either one of the recombinant novel transferase and the recombinant novel amylase with a naturally occurring enzyme.
デンプン、デンプン分解物、マルトオリゴ糖等の糖の使用濃度は、用いる糖が溶解されうる範囲であれば、本酵素の比活性、反応温度等を考慮して適宜選択されて良いが、0.5〜70%の範囲とするのが一般的であり、好ましくは5〜40%の範囲である。糖と酵素との反応における反応温度及びpH条件は本発明による組換え新規アミラーゼ、および組換え新規トランスフェラーゼの最適条件で行うことが好ましい。よって50〜85℃程度、pH3.5〜8程度が一般的であり、好ましくは60〜75℃、pH4.5〜6.0の範囲である。 The concentration of sugars such as starch, starch degradation products, maltooligosaccharides and the like may be appropriately selected in consideration of the specific activity of the enzyme, reaction temperature, etc. as long as the sugar to be used can be dissolved. Generally it is made into the range of -70%, Preferably it is the range of 5-40%. The reaction temperature and pH conditions in the reaction between the sugar and the enzyme are preferably performed under the optimum conditions for the recombinant novel amylase and the recombinant novel transferase according to the present invention. Therefore, about 50 to 85 ° C. and about pH 3.5 to 8 are common, preferably 60 to 75 ° C. and pH 4.5 to 6.0.
また高重合度のデンプン、デンプン分解物等の糖においては、補助的にエンド型液化アミラーゼ、枝切り酵素を用いることによりα,α‐トレハロースの生成を促進させることができる。このようなエンド型液化アミラーゼとしては、例えば、Bacillus属等のバクテリア、Aspergillus属等のかび、麦芽等の植物由来の酵素等が利用できる。また枝切り酵素については例えばBacillus属、Klebsiella属等バクテリア由来のプルラナーゼ、Pseudomonas属由来のイソアミラーゼ等が利用できる。更にこれらの酵素を組み合わせて使用することも可能である。 In addition, in sugars such as starch having a high degree of polymerization and starch degradation products, production of α, α-trehalose can be promoted by using an endo-type liquefying amylase or debranching enzyme as an auxiliary. Examples of such endo-type liquefying amylase include bacteria such as Bacillus genus, fungi such as Aspergillus genus, plant-derived enzymes such as malt, and the like. As the debranching enzyme, for example, pullulanase derived from bacteria such as Bacillus genus, Klebsiella genus, isoamylase derived from Pseudomonas genus and the like can be used. Further, these enzymes can be used in combination.
ただし、過剰量のエンド型液化アミラーゼの添加は新規トランスフェラーゼによって利用されないグルコース、マルトースを生成する。またプルラナーゼにおいても同様に過剰量の添加はα‐1,6結合の切断による基質の溶解度の低下を引き起こし利用されない高粘度の不溶物を生じる。よってこの際に用いるエンド型液化アミラーゼおよびプルラナーゼの量は過剰のグルコース、マルトース、または不溶物を生成しないよう調節されるのが好ましい。 However, addition of an excessive amount of endo-type liquefying amylase produces glucose and maltose that are not utilized by the novel transferase. Similarly, in pullulanase, addition of an excessive amount causes a decrease in the solubility of the substrate due to cleavage of the α-1,6 bond, resulting in a high viscosity insoluble matter that is not used. Therefore, it is preferable that the amounts of endo-type liquefying amylase and pullulanase used in this case are adjusted so as not to generate excessive glucose, maltose, or insoluble matter.
また、プルラナーゼを用いる場合は、基質をあらかじめプルラナーゼにて前処理する方法、またはα,α‐トレハロースの生成反応に際していずれかの段階で組換え新規アミラーゼおよび新規トランスフェラーゼとを共存させて用いる方法のいずれであってもよい。 When pullulanase is used, either a method of pretreating the substrate with pullulanase in advance or a method of using a recombinant novel amylase and a novel transferase coexisting at any stage during the production reaction of α, α-trehalose. It may be.
生成されたα,α‐トレハロースは、反応液を公知の方法に従い精製することによって得ることが出来る。例えば、得られた反応液をイオン交換樹脂により脱塩し、活性炭、イオン交換樹脂(HSO3型)、または陽イオン交換樹脂(Ca型)等を分離剤とするクロマトグラフィーによって目的の糖画分を分離し、または更に続いて濃縮し、結晶化させることにより、高純度のα,α‐トレハロースを得ることができる。 The produced α, α-trehalose can be obtained by purifying the reaction solution according to a known method. For example, the obtained reaction solution is desalted with an ion exchange resin, and the target sugar fraction is obtained by chromatography using activated carbon, ion exchange resin (HSO3 type), or cation exchange resin (Ca type) as a separating agent. High purity α, α-trehalose can be obtained by separation or further subsequent concentration and crystallization.
以下に、具体的な実施例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に制限されないことは言うまでもない。 Hereinafter, specific examples will be shown and the present invention will be described in more detail. Needless to say, the present invention is not limited to these examples.
実施例I−1 古細菌のグルコシルトレハロース生成活性
下記の第3表に示す菌株についてグルコシルトレハロース生成活性を調べた。方法としては、各菌株の培養菌体を超音波破砕処理、遠心分離を行い、その上清に基質であるマルトトリオースを最終的に10%となるように加え、60℃で24時間反応後、100℃で5分間加熱処理して反応を停止させた後、生成したグルコシルトレハロースを、以下に示す条件のHPLC分析法により測定した。
カラム: TOSOH TSK-gel Amide-80(4.6 ×250mm )
溶媒 : 75%アセトニトリル
流速 : 1.0ml/min
温度 : 室温
検出器: 示差屈折計
酵素活性は、マルトトリオースを1時間に1μmolのグルコシルトレハロースに変換する酵素活性を1ユニットとして示した。但し、第3表においては菌体g当りの活性として示した。
Example I-1 Glucosyl trehalose producing activity of archaea The glucosyl trehalose producing activity of the strains shown in Table 3 below was examined. As a method, the cultured cells of each strain are subjected to ultrasonic disruption treatment and centrifugation, and malttriose as a substrate is finally added to the supernatant so as to become 10%, and reacted at 60 ° C. for 24 hours. After stopping the reaction by heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes, the produced glucosyl trehalose was measured by HPLC analysis under the following conditions.
Column: TOSOH TSK-gel Amide-80 (4.6 x 250mm)
Solvent: 75% acetonitrile Flow rate: 1.0 ml / min
Temperature: Room temperature Detector: Differential refractometer
As the enzyme activity, the enzyme activity for converting maltotriose into 1 μmol of glucosyl trehalose per hour was shown as 1 unit. However, in Table 3, it showed as activity per microbial cell.
そのHPLCチャートは図1(B)に示す通りである。図に示すように、主反応物はHPLCチャート上ではアノマーのない一本のピークとして、未反応基質よりやや遅れて現れた。なお、この主生成物をTSK-gel amide-80 HPLC column にて分取し、 1H−NMR、13CーNMRにより解析の結果、グルコシルトレハロースであることを確認した。化学式は以下の通りである。
その結果、Sulfolobales目に属する菌株の細胞抽出液はグルコシルトレハロース生成活性、即ち、本酵素トランスフェラーゼ活性を有することがわかった。
実施例I−2 Sulfolobus solfataricus KM1株由来の本酵素トランスフェラーゼの精製
Sulfolobus solfataricus KM1株を、2g/リットルの可溶性デンプン及び2g/リットルの酵母エキスを含むAmericanType Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)に記載の培地番号1304の培地で75℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は3.3g/リットルであった。
Example I-2 Purification of the Enzyme Transferase from Sulfolobus solfaticalus KM1 Sulfobus sulphataricus KM1 strain was published by American Type Culture Collection (ATgc), which contains 2 g / l of soluble starch and 2 g / l of yeast extract. The culture was performed at 75 ° C. for 3 days in the medium of medium No. 1304 described in the edition (1992). The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the microbial cells was 3.3 g / liter.
上記のようにして得られた菌体200gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)400mlに懸濁し、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次に遠心分離を行い上清溶液を得た。これに硫安を60%飽和となるように加えた。 200 g of the microbial cells obtained as described above are suspended in 400 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by sonication for 15 minutes at 0 ° C., and then centrifuged. To obtain a supernatant solution. To this, ammonium sulfate was added so as to be 60% saturated.
遠心分離して得られた沈澱を1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)に溶解し、同緩衝液にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl- TOYOPEARL 650S 800ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次に600mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。 The precipitate obtained by centrifugation was dissolved in 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1M ammonium sulfate and 5 mM EDTA, and equilibrated with the same buffer. Hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel) Phenyl-TOYOPEARL 650S 800 ml). The column was washed with the same buffer and then the target transferase was eluted with a linear gradient of 600 ml of 1M to 0M ammonium sulfate. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), then washed with 10 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) and desalted.
次いで同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE-TOYOPEARL 650S 300ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、引き続き900mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Subsequently, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE-
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg )に載せ、同緩衝液にて標的トランスフェラーゼを溶出した。活性画分をを限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, the desalted concentrated solution was applied to gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
次に脱塩濃縮液に1Mとなるよう硫安を溶解し、同緩衝液にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-5PW HPLC )に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで30mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.0)にて洗浄、脱塩した。 Next, ammonium sulfate was dissolved in the desalted and concentrated solution to 1 M, and passed through hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel Phenyl-5PW HPLC) equilibrated with the same buffer. The column was washed with the same buffer and then the target transferase was eluted with a 30 ml linear gradient of 1M to 0M ammonium sulfate. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), then washed with 10 mM sodium acetate buffer (pH 5.0) and desalted.
次に同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE 5PW HPLC )に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで30mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮した。 Next, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE 5PW HPLC) equilibrated with the same buffer. The column was washed with the same buffer and then the target transferase was eluted with a 30 ml linear gradient from 0M to 0.3M saline. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000).
最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル、及び等電点電気泳動にて単一バンドを示す精製酵素を得た。
なお、活性測定は、実施例I−1と同様に行った。
各精製ステップにおける総酵素活性、総蛋白量、比活性を以下の第4表に示す。
The activity measurement was performed in the same manner as in Example I-1.
The total enzyme activity, total protein amount, and specific activity in each purification step are shown in Table 4 below.
実施例I−3 Sulfolobus solfataricus DSM5833株由来の本酵素トランスフェラーゼの精製
Sulfolobus solfataricus DSM5833株を、2g/リットルの可溶性デンプン及び2g/リットルの酵母エキスを含むAmerican Type Culture Collection(ATCC)発行Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)に記載の培地番号1304の培地で75℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は1.7g/リットルであった。
Example I-3 Purification of the Enzyme Transferase from Sulfobus solfataricus DSM5833 Sulfobus solfataricus DSM5833 Strain was obtained from the American Type Culture Collection CC Cultured at 75 ° C. for 3 days in the medium No. 1304 described in the 18th edition (1992). The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the microbial cells was 1.7 g / liter.
上記のようにして得られた菌体56gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)100mlに懸濁し、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次に遠心分離を行い上清溶液を得た。 56 g of the cells obtained as described above are suspended in 100 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by ultrasonic disruption at 0 ° C. for 15 minutes, and then centrifuged. To obtain a supernatant solution.
次に上清溶液に1Mとなるよう硫安を溶解し、1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S 200ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで600mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜 (分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄、脱塩した。 Then, ammonium sulfate is dissolved in the supernatant solution to 1M and equilibrated with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1M ammonium sulfate and 5 mM EDTA (column: TOSOH TSK-gel Phenyl). -Passed through TOYOPEARL 650S 200ml). The column was washed with the same buffer and then the target transferase was eluted with a linear gradient of 600 ml of 1M to 0M ammonium sulfate. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), washed with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and desalted.
次に同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE-TOYOPEARL 650S 300ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで900mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液 (pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE-
次に脱塩濃縮液に1Mとなるよう硫安を溶解し、同緩衝液にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S 200ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで600mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, ammonium sulfate was dissolved to 1 M in the desalted concentrated solution, and passed through hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel Phenyl-
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg )に載せ、同緩衝液にて標的トランスフェラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mM ビス‐トリスHCl緩衝液(pH6.7)にて透析した。
Next, the desalted concentrated solution was applied to gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
次に同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:ファルマシア Mono P HR/5/20 )に通した。サンプルを注入後、直ちに10%ポリバッファー74HCl(pH5.0ファルマシア社製)にて標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mM ビス‐トリスHCl緩衝液(pH6.7)にて透析した。
さらに同様の条件にてクロマトフォーカシングを行い、標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, it was passed through chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR / 5/20) equilibrated with the same buffer. Immediately after injection of the sample, the target transferase was eluted with 10% polybuffer 74HCl (pH 5.0, Pharmacia). The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000) and subsequently dialyzed with 25 mM bis-Tris HCl buffer (pH 6.7).
Further, chromatofocusing was performed under the same conditions to elute the target transferase. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), and then washed and desalted with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA.
最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル、及び等電点電気泳動にて単一バンドを示す精製酵素を得た。
なお、活性測定は、実施例I−1と同様に行った。
各精製ステップにおける総酵素活性、総蛋白量、比活性を以下の第5表に示す。
The activity measurement was performed in the same manner as in Example I-1.
The total enzyme activity, total protein amount, and specific activity in each purification step are shown in Table 5 below.
実施例I−4 Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株由来の本酵素トランスフェラーゼの精製
Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株を、2g/リットルの可溶性デンプン及び2g/リットルの酵母エキスを含むAmerican Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)に記載の培地番号1304の培地(pH3.0)で75℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は2.9g/リットルであった。
Example I-4 Purification of the enzyme transferase from Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 and Phages 18th Edition (1992) and cultured at 75 ° C. for 3 days in the medium No. 1304 medium (pH 3.0). The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the bacterial cells was 2.9 g / liter.
上記のようにして得られた菌体92.5gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)200mlに懸濁し、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次いで遠心分離を行い上清溶液を得た。 92.5 g of the cells obtained as described above are suspended in 200 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by ultrasonic disruption for 15 minutes at 0 ° C., and then centrifuged. Separation was performed to obtain a supernatant solution.
次に上清溶液に1Mとなるよう硫安を溶解し、1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S 400ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで600mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜 (分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄、脱塩した。
Then, ammonium sulfate is dissolved in the supernatant solution to 1M and equilibrated with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1M ammonium sulfate and 5 mM EDTA (column: TOSOH TSK-gel Phenyl). -
次に同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE-TOYOPEARL 650S 300ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで900mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE-
次に脱塩濃縮液に1Mとなるよう硫安を溶解し、同緩衝液にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S 200ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで600mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, ammonium sulfate was dissolved to 1 M in the desalted concentrated solution, and passed through hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel Phenyl-
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg )に載せ、同緩衝液にて標的トランスフェラーゼを溶出した。活性画分をを限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mM ビス- トリスHCl緩衝液 (pH6.7)にて透析した。
Next, the desalted concentrated solution was applied to gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
次に同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:ファルマシア Mono P HR/5/20 )に通した。サンプルを注入後、直ちに10%ポリバッファー74HCl(pH5.0 ファルマシア社製)にて標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mMビス-トリスHCl緩衝液(pH6.7)にて透析した。 Next, it was passed through chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR / 5/20) equilibrated with the same buffer. Immediately after injection of the sample, the target transferase was eluted with 10% polybuffer 74HCl (pH 5.0, Pharmacia). The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000) and subsequently dialyzed against 25 mM bis-Tris HCl buffer (pH 6.7).
さらに同様の条件にてクロマトフォーカシングを行い、標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。 Further, chromatofocusing was performed under the same conditions to elute the target transferase. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), and then washed and desalted with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA.
最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル、及び等電点電気泳動にて単一バンドを示す精製酵素を得た。
なお、活性測定は、実施例I−1と同様に行った。
各精製ステップにおける総酵素活性、総蛋白量、比活性を以下の第6表に示す。
The activity measurement was performed in the same manner as in Example I-1.
The total enzyme activity, total protein amount, and specific activity in each purification step are shown in Table 6 below.
実施例I−5 Acidianus brierleyi DSM 1651株由来の本酵素トランスフェラーゼの精製
Acidianus brierleyi DSM 1651株を、Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(DSM)発行 Catalogueof Strains 5版(1993)に記載の培地番号150の培地で70℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は0.6g/リットルであった。
Example I-5 Purification of this enzyme transferase from Acidianus brierleyi DSM 1651 strain Acidianus brierleyi DSM 1651 strain (published by Deutsche Sammlung von Mikrugenismenund Zellkultrum, Germany) And then cultured at 70 ° C. for 3 days. The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the bacterial cells was 0.6 g / liter.
上記のようにして得られた菌体12gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)120mlに懸濁し、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次いで遠心分離を行い上清溶液を得た。 12 g of the cells obtained as described above are suspended in 120 ml of 50 mM sodium acetate buffer solution (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by sonication for 15 minutes at 0 ° C., and then centrifuged. A supernatant solution was obtained.
次に上清溶液に1Mとなるよう硫安を溶解し、1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S 200ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで600mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄、脱塩した。 Then, ammonium sulfate is dissolved in the supernatant solution to 1M and equilibrated with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1M ammonium sulfate and 5 mM EDTA (column: TOSOH TSK-gel Phenyl). -Passed through TOYOPEARL 650S 200ml). The column was washed with the same buffer and then the target transferase was eluted with a linear gradient of 600 ml of 1M to 0M ammonium sulfate. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut: 13000), then washed with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and desalted.
次に同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE-TOYOPEARL 650S 300ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで900mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE-
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg )に載せ、同緩衝液にて標的トランスフェラーゼを溶出した。活性画分をを限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mM ビス- トリスHCl緩衝液(pH6.7)にて透析した。
Next, the desalted concentrated solution was applied to gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
次に同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:ファルマシア Mono P HR5/20)に通した。サンプルを注入後、直ちに10%ポリバッファー74HCl(pH5.0 ファルマシア社製)にて標的トランスフェラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。 Next, it was passed through chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR5 / 20) equilibrated with the same buffer. Immediately after injection of the sample, the target transferase was eluted with 10% polybuffer 74HCl (pH 5.0, Pharmacia). The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), and then washed and desalted with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA.
最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル、及び等電点電気泳動にて単一バンドを示す精製酵素を得た。
なお、活性測定は、実施例I−1と同様に行った。
各精製ステップにおける総酵素活性、総蛋白量、比活性を以下の第7表に示す。
The activity measurement was performed in the same manner as in Example I-1.
The total enzyme activity, total protein amount, and specific activity in each purification step are shown in Table 7 below.
実施例I−6 本酵素トランスフェラーゼの諸性質の検討
実施例I−2で得られた精製酵素の酵素学的諸性質を測定した。
Example I-6 Examination of various properties of the present enzyme transferase The enzymatic properties of the purified enzyme obtained in Example I-2 were measured.
(1)分子量
ネイティブな状態での精製酵素の分子量測定は、ゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg)により行った。マーカータンパク質として分子量200,000;97,400;68,000;43,000;29,000;18,400;14,300のものを用いた。
その結果、該トランスフェラーゼの分子量は54,000であった。
ゲル濃度6%のSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により分子量測定を行った。マーカータンパク質として分子量200,000;116,300;97,400;66,300;55,400;36,500;31,000;21,500;14,400のものを用いた。
その結果、該トランスフェラーゼの分子量は76,000であった。
ゲル濾過クロマトグラフィーとSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動における分子量の測定値に相違が見られたが、これは多分、ゲル濾過カラムの充填剤とタンパク質との間に何らかの相互作用が働くためではないかと考えられる。よって、ゲル濾過による分子量の値は本酵素のネイティブな状態での分子量を示しているとは必ずしもいえない。
(1) Molecular weight The molecular weight of the purified enzyme in its native state was measured by gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
As a result, the molecular weight of the transferase was 54,000.
Molecular weight was measured by SDS polyacrylamide gel electrophoresis with a gel concentration of 6%. The molecular weights of 200,000; 116,300; 97,400; 66,300; 55,400; 36,500; 31,000; 21,500; 14,400 were used as marker proteins.
As a result, the molecular weight of the transferase was 76,000.
There was a difference in the molecular weight measurements between gel filtration chromatography and SDS polyacrylamide gel electrophoresis, which is probably due to some interaction between the gel filtration column packing and the protein. It is done. Therefore, the molecular weight value obtained by gel filtration does not necessarily indicate the molecular weight in the native state of the enzyme.
(2)等電点
アガロースゲル等電点電気泳動の結果、等電点は6.1であった。
(2) Isoelectric point As a result of agarose gel isoelectric focusing, the isoelectric point was 6.1.
(3)安定性
得られた精製酵素の各温度、各pHにおける安定性を、それぞれ図2、図3に示す。測定は、pH3〜5の間はグリシン塩酸系緩衝液を、pH4〜6の間は酢酸ナトリウム系緩衝液を、pH5〜8の間は燐酸ナトリウム系緩衝液を、pH8〜9の間はトリス塩酸系緩衝液を、pH9〜10の間は炭酸水素ナトリウム系緩衝液を、pH11〜13の間はKCl−NaOH系緩衝液をそれぞれ用いた。
本酵素は85℃で6時間の処理で安定であり、またpH4.0〜10.0の室温6時間の処理で安定であった。
(3) Stability The stability of the obtained purified enzyme at each temperature and pH is shown in FIGS. 2 and 3, respectively. The measurement was carried out using a glycine hydrochloride buffer between
This enzyme was stable by treatment at 85 ° C. for 6 hours, and was stable by treatment at pH 4.0-10.0 for 6 hours at room temperature.
(4)反応性
得られた精製酵素の各温度、各pHにおける反応性を、それぞれ図4、図5に示す。測定は、pH3〜5の間はグリシン塩酸系緩衝液(□)を、pH4〜5.5の間は酢酸ナトリウム系緩衝液(●)を、pH5〜7.5の間は燐酸ナトリウム系緩衝液(△)を、pH8〜9の間はトリス塩酸系緩衝液(◇)をそれぞれ用いた。本酵素は60〜80℃付近に反応最適温度、pH5.0〜6.0付近に反応最適pHを有する。
(4) Reactivity The reactivity of the obtained purified enzyme at each temperature and pH is shown in FIGS. 4 and 5, respectively. The measurement is performed using glycine hydrochloride buffer (□) during
(5)各種活性化剤、阻害剤の影響
実施例I−1のグルコシルトレハロース生成活性の測定法において以下の第8表に示す物質を基質と共に添加し、それぞれの場合の活性測定を実施例I−1と同様に行い、活性化又は阻害の有無を調べた。その結果、銅イオン、SDSにて阻害を受けることがわかった。糖関連酵素ではカルシウムイオンによって活性化される場合が多く認められるが、本酵素ではカルシウムイオンによっては活性化されない。
(6)基質特異性
本精製酵素を以下の第9表に示す基質に作用させて、α−1,α−1転移体の生成の有無を調べた。なお、活性測定は実施例I−1と同様に行った。
その結果、本精製酵素に関しては、マルトトリオース(G3)〜マルトヘプタオース(G7)からトレハロースオリゴ糖の生成が確認された。また、α−1,6結合を還元末端から1つ目〜4つ目、又は2つ目に有するイソマルトトリオース、イソマルトテトラオース、イソマルトペンタオース、パノースに対してはいずれも反応しなかった。 As a result, for this purified enzyme, the production of trehalose oligosaccharide was confirmed from maltotriose (G3) to maltoheptaose (G7). Moreover, it reacts with any of isomaltotriose, isomalttetraose, isomaltopentaose, and panose having α-1,6 bonds at the first to fourth or second from the reducing end. There wasn't.
なお、実施例I−3〜I−5で得たSulfolobus solfataricusDSM 5833株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株、Acidianus brierleyi DSM 1651株由来の各精製酵素についても同様の方法により酵素学的性質を調べ、その結果を前記した第1表に示した。 In addition, the enzymatic properties of the purified enzymes derived from Sulfobus solfataricus DSM 5833, Sulfobus acidocaldarius ATCC 33909, and Acidianus brierleyi DSM 1651 obtained in Examples I-3 to I-5 were investigated by the same method. Is shown in Table 1 above.
実施例I−7 マルトオリゴ糖からのグルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロースの製造
基質を100mMのマルトトリオース(G3)〜マルトヘプタオース(G7)とし、実施例I−2で得られた精製酵素13.5Units/ml(マルトトリオースを基質として作用させたときの酵素活性)をそれぞれ作用させ、対応するα−1,α−1転移体を生成させた。各生成物の分析法は実施例I−1の方法により行い、その収率及び酵素活性を調べた。なお、第10表中での酵素活性は、各マルトオリゴ糖を1時間に1μmol の対応するα−1,α−1転移体に変換する酵素活性を1ユニットとして示した。結果は以下の第10表に示した通りである。
表の結果より、基質はG5の時、最も活性が高く、G3のおよそ8倍を示した。また、収率はG3の場合44.6%であるが、G4以上では63.5〜73.1%であった。 From the results in the table, the substrate was the most active when it was G5, and showed about 8 times that of G3. The yield was 44.6% for G3, but it was 63.5-73.1% for G4 and above.
また、G3、G4、及びG5を基質として得られた反応生成物の組成を調べたところその結果は、それぞれ図6〜8に示した通りであった。 Moreover, when the composition of the reaction product obtained by using G3, G4, and G5 as a substrate was examined, the results were as shown in FIGS.
すなわち、マルトトリオースを基質として用いた場合、主反応であるグルコシルトレハロースの生成とともに、副反応として等モルずつのマルトース及びグルコースが生成された。 That is, when maltotriose was used as a substrate, equimolar amounts of maltose and glucose were produced as side reactions along with the production of glucosyl trehalose as the main reaction.
マルトテトラオース以上の重合度nを持つ糖を基質として用いた場合では、主反応としてまず還元末端のグルコース単位がα−1,α−1結合した重合度nの糖が生成され、同様に副反応として等モルずつの重合度(n−1)糖及びグルコースが生成された。さらにこれらの糖の反応が進むと、二次的に、重合度(n−1)糖から同様の反応が進んだ(なお、図7、8において3糖又は4糖と示した糖にはそれぞれ、未反応のマルトトリオース又はマルトテトラオースと、二次的に同様の反応が進み、その末端がα−1,α−1結合した糖が含まれている)。また、重合度(n+1)以上の糖、すなわち分子間の転移体の生成は認められなかった。なお、副反応である加水分解は鎖長がG4以上になると少なくなることが認められた。 When a sugar having a degree of polymerization n equal to or higher than that of maltotetraose is used as a substrate, as a main reaction, a sugar having a degree of polymerization n in which the glucose unit at the reducing end is α-1, α-1 linked is first produced. As a reaction, an equimolar degree of polymerization (n-1) sugar and glucose were produced. When the reaction of these saccharides further progressed, the same reaction proceeded secondarily from the saccharide of degree of polymerization (n-1) (in addition, the saccharides indicated as trisaccharide or tetrasaccharide in FIGS. In addition, a similar reaction proceeds secondarily with unreacted maltotriose or maltotetraose, and sugars having α-1, α-1 linked at the ends are included). Moreover, the production | generation of the sugar more than a polymerization degree (n + 1), ie, the transition body between molecules, was not recognized. In addition, it was recognized that the hydrolysis which is a side reaction decreases when the chain length becomes G4 or more.
これらの主反応物の例として、基質G3、G4、及びG5からの主生成物である3糖、4糖、及び5糖をTSK-gel amide-80 HPLC columnにて分取し、 1H−NMR、13CーNMRにより解析を行った。その結果、いずれも還元末端のグルコース残基1個がα−1,α−1で結合した構造を示し、それぞれグルコシルトレハロース(α−D−マルトシル α−D−グルコピラノシド)、マルトシルトレハロース(α−D−マルトトリオシル α−D−グルコピラノシド)、及びマルトトリオシルトレハロース(α−D−マルトテトラオシル α−D−グルコピラノシド)であることを確認した。これらの化学式はそれぞれ以下の通りである。
以上の結果から、本発明の酵素はグルコースがα−1,4で結合したマルトトリオース以上のグルコースポリマーの還元末端を、転移によりα−1,α−1で結合させる活性を有する酵素であると結論される。また、副反応として、糖転移酵素によく観察されるように、水分子を受容体として加水分解反応し、還元末端側の結合1個を切断してグルコース1分子を遊離することもわかった。 From the above results, the enzyme of the present invention is an enzyme having an activity of binding the reducing end of a glucose polymer of maltotriose or higher in which glucose is bound at α-1,4 by α-1, α-1 by transfer. It is concluded that It was also found that as a side reaction, as is often observed in glycosyltransferases, a hydrolysis reaction is carried out using a water molecule as an acceptor, and one bond on the reducing end side is cleaved to release one glucose molecule.
実施例I−8 マルトオリゴ糖混合物からのグルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロースの製造
実施例I−2で得られた精製酵素10Units/mlを用い、基質を可溶性デンプン(ナカライテスク社製、特級品)のα−アミラーゼ分解物(ヨウ素デンプン反応を示さずオリゴ糖にまで分解されたもの:なおここにおいて用いられたα−アミラーゼは、Sigma 社製のA-0273 アスペルギルス・オリゼ由来のもの)とし、グルコシルトレハロース及び各種のマルトオリゴシルトレハロースの製造を試みた。反応液は以下に示す条件下のHPLC分析法により分析を行った。
カラム: BIORAD AMINEX HPX-42A (7.8 ×300mm )
溶媒 : 水
流速 : 0.6ml/min
温度 : 85℃
検出器: 示差屈折計
図9にそのHPLCによる分析チャートを示した(A) 。なお対照として、本酵素トランスフェラーゼを添加しない場合のHPLCチャートを示した(B) 。その結果、反応生成物のオリゴ糖類は還元末端がα−1,α−1に転移されるため、対照のアミラーゼのみによる生成物よりも各々保持時間が短いオリゴ糖類を生じた。これらの反応物の例として、実施例I−7の場合と同様に3糖、4糖、及び5糖をそれぞれ分取し、 1H−NMR、13CーNMRにより解析を行ったところ、いずれも還元末端のグルコース残基1個がα−1,α−1で結合した構造を示し、それぞれグルコシルトレハロース(α−D−マルトシル α−D−グルコピラノシド)、マルトシルトレハロース(α−D−マルトトリオシル α−D−グルコピラノシド)、及びマルトトリオシルトレハロース(α−D−マルトテトラオシル α−D−グルコピラノシド)であることを確認した。これらの化学式はそれぞれ以下の通りである。
Column: BIORAD AMINEX HPX-42A (7.8 x 300mm)
Solvent: Water Flow rate: 0.6ml / min
Temperature: 85 ° C
Detector: Differential refractometer
FIG. 9 shows an analysis chart by HPLC (A). As a control, an HPLC chart when the enzyme transferase was not added was shown (B). As a result, since the reducing end of the oligosaccharide of the reaction product was transferred to α-1 and α-1, an oligosaccharide having a shorter retention time than the product of the control amylase alone was generated. As examples of these reactants, trisaccharide, tetrasaccharide, and pentasaccharide were fractionated in the same manner as in Example I-7 and analyzed by 1 H-NMR and 13 C-NMR. Also shows a structure in which one glucose residue at the reducing end is linked by α-1 and α-1, and each has glucosyl trehalose (α-D-maltosyl α-D-glucopyranoside) and maltosyl trehalose (α-D-maltotrio). Syl α-D-glucopyranoside) and maltotriosyltrehalose (α-D-maltotetraosyl α-D-glucopyranoside). Each of these chemical formulas is as follows.
以下の実施例II−1〜II−14(比較例II−1〜II−2及び参考例II−1〜II−4を含む)において用いた下記の試薬或いは原料は、いずれも下記の製造元から入手したものである。
α,α−トレハロース:Sigma 社製
可溶性デンプン:ナカライテスク社製、特級品
Klebsiella pneumoniae 由来プルラナーゼ:和光純薬製、165-15651
パインデックス#1及びパインデックス#3:松谷化学製
マルトース(G2):和光純薬製
マルトトリオース(G3)、マルトテトラオース(G4)、マルトペンタオース(G5)、マルトヘキサオース(G6)、マルトヘプタオース(G7)、及びアミロース DP−17:林原バイオケミカル製
アミロペクチン:ナカライテスク社製、特級品
イソマルトース:和光純薬製
イソマルトトリオース:和光純薬製
イソマルトテトラオース:生化学工業製
イソマルトペンタオース:生化学工業製
パノース:東京化成工業製
The following reagents or raw materials used in the following Examples II-1 to II-14 (including Comparative Examples II-1 to II-2 and Reference Examples II-1 to II-4) are all from the following manufacturers. I got it.
α, α-trehalose: Sigma soluble starch: Nacalai Tesque, special grade
Klebsiella pneumoniae-derived pullulanase: Wako Pure Chemical Industries, 165-15651
実施例II−1 古細菌のトレハロースオリゴ糖分解活性、及びデンプン液化活性の測定
下記の第11表に示す菌株について活性を調べた。方法としては各菌株の培養菌体を超音波破砕処理、遠心分離を行い、その上清を粗酵素液として、これに基質であるマルトトリオシルトレハロースを最終的に10mMとなるように加え、60℃、pH5.5(50mM酢酸ナトリウム緩衝液)で反応後、100℃で5分間加熱処理して反応を停止させた後、生成したα,α−トレハロースを、以下に示す条件のHPLC分析法により測定した。
カラム: TOSOH TSK-gel Amide-80(4.6 ×250mm )
溶媒 : 72.5%アセトニトリル
流速 : 1.0ml/min
温度 : 室温
検出器: 示差屈折計
トレハロースオリゴ糖分解活性は、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。但し、第11表においては菌体g当りの活性として示した。また、マルトトリオシルトレハロースの調製は、50mM酢酸(pH5.5)を含む10%マルトペンタオースにSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを10Units/mlとなるように添加して60℃で24hr反応させた後、上記条件のTSK-gel Amide-80 HPLC columnにより分取することによって行った。なお、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitと定義する。
Example II-1 Measurement of Trehalose Oligosaccharide Decomposing Activity and Starch Liquefaction Activity of Archaea The activity of the strains shown in Table 11 below was examined. As a method, cultured bacterial cells of each strain are subjected to ultrasonic disruption treatment and centrifugation, and the supernatant is used as a crude enzyme solution, to which maltotriosyl trehalose as a substrate is finally added to 10 mM. After the reaction at ℃, pH 5.5 (50 mM sodium acetate buffer), the reaction was stopped by heat treatment at 100 ℃ for 5 minutes, and then the produced α, α-trehalose was analyzed by HPLC analysis under the conditions shown below. It was measured.
Column: TOSOH TSK-gel Amide-80 (4.6 x 250mm)
Solvent: 72.5% acetonitrile Flow rate: 1.0 ml / min
Temperature: Room temperature Detector: Differential refractometer Trehalose oligosaccharide decomposition activity showed 1 unit of enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose. However, in Table 11, it showed as activity per microbial cell. In addition, maltotriosyl trehalose was prepared by adding a purified transferase derived from Sulfolobus solifericus KM1 to 10% maltopentaose containing 50 mM acetic acid (pH 5.5) at 10 Units / ml and reacting at 60 ° C. for 24 hours. Thereafter, the fractionation was carried out using a TSK-gel Amide-80 HPLC column under the above conditions. In addition, the activity of the purified transferase derived from Sulfolobus solfariticus KM1 is defined as 1 Unit as the enzyme activity that produces 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
そのHPLCチャートは図10に示す通りである。図に示すように、HPLCチャート上ではアノマーのないα,α−トレハロースと同一の保持時間を示すピークと、マルトトリオースと同一の保持時間を示すピークが現れた。なお、はじめの生成物をTSK-gel amide-80 HPLC columnにて分取し、 1H−NMR、13CーNMRにより解析の結果、α,α−トレハロースであることを確認した。 The HPLC chart is as shown in FIG. As shown in the figure, a peak showing the same retention time as α, α-trehalose without anomer and a peak showing the same retention time as maltotriose appeared on the HPLC chart. The first product was fractionated on a TSK-gel amide-80 HPLC column, and as a result of analysis by 1H-NMR and 13C-NMR, it was confirmed to be α, α-trehalose.
また、上記と同じ粗酵素液(上清)を用いて、2%可溶性デンプンを含む100mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)0.5mlに該上清を適宜希釈して0.5ml加え、60℃にて反応を行った。経時的にサンプリングを行い、このサンプルに2倍量の1N塩酸を加えて反応を停止した。次いで2/3倍量の0.01%ヨウ素を含む0.1%ヨウ化カリウム溶液を加え、更に1.8倍量の水を加えた。最後に620nmの吸光を測定し、その経時変化から活性を測定した。 Further, using the same crude enzyme solution (supernatant) as described above, the supernatant was appropriately diluted to 0.5 ml of 100 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 2% soluble starch, and 60 ml was added. The reaction was performed at ° C. Sampling was performed over time, and the reaction was stopped by adding twice the amount of 1N hydrochloric acid to this sample. Next, a 0.1% potassium iodide solution containing 2/3 times the amount of 0.01% iodine was added, and 1.8 times the amount of water was further added. Finally, the absorbance at 620 nm was measured, and the activity was measured from the change over time.
反応後生成する糖の分析は、100℃で5分間処理して反応を停止させた後、以下に示す条件下HPLC分析法により測定した。
カラム: BIO-RAD AMINEX HPX-42A(7.8 ×300mm )
溶媒 : 水
流速 : 0.6ml/min
温度 : 85℃
検出器: 示差屈折計
デンプン分解活性は、デンプン- ヨウ素複合体の青紫色による620nmの吸光を10分に10%減少させる酵素量を1Unitと定義した。但し、第11表においては菌体g当たりの活性として示した。
Column: BIO-RAD AMINEX HPX-42A (7.8 x 300mm)
Solvent: Water Flow rate: 0.6ml / min
Temperature: 85 ° C
Detector: Differential refractometer The amylolytic activity was defined as 1 Unit for the amount of enzyme that reduces the absorbance at 620 nm by the blue-violet color of the starch-iodine complex by 10% in 10 minutes. However, in Table 11, it showed as activity per microbial cell g.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の粗酵素液による反応生成物のAMINEX HPX-42A HPLC による分析結果は図11に示す通りであった。 The analysis result by AMINEX HPX-42A HPLC of the reaction product by the crude enzyme solution derived from Sulfolobus solfatricus KM1 strain was as shown in FIG.
以上の結果、Sulfolobus属に属する菌株の細胞抽出液はトレハロースオリゴ糖を分解し、α,α−トレハロースを遊離する活性及び、デンプンを加水分解して主に単糖及び2糖を遊離する活性を有することがわかった。 As a result, the cell extract of a strain belonging to the genus Sulfolobus has the activity of decomposing trehalose oligosaccharides to release α, α-trehalose and the activity of hydrolyzing starch to mainly release monosaccharides and disaccharides. I found it.
実施例II−2 Sulfolobus solfataricus KM1株由来の本酵素アミラーゼの精製
Sulfolobus solfataricus KM1株を、2g/リットルの可溶性デンプン及び2g/リットルの酵母エキスを含むAmerican Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)に記載の培地番号1304の培地で75℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は3.3g/リットルであった。
Example II-2 Purification of the enzyme amylase from Sulfolobus solfaticalus KM1 Sulfobus sulphataricus KM1 strain was obtained from the American Type Culture Collection (ATCC), which contains 2 g / l of soluble starch and 2 g / l of yeast extract. Cultured at 75 ° C. for 3 days in the medium No. 1304 described in the 18th edition (1992). The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the microbial cells was 3.3 g / liter.
上記のようにして得られた菌体200gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)400mlに懸濁し、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次いで遠心分離を行い上清溶液を得た。これに硫安を60%飽和となるように加えた。 200 g of the cells obtained as described above are suspended in 400 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by ultrasonic crushing treatment at 0 ° C. for 15 minutes, and then centrifuged. A supernatant solution was obtained. To this, ammonium sulfate was added so as to be 60% saturated.
遠心分離して得られた沈澱を1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)に溶解し、同緩衝液にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl- TOYOPEARL 650S 800ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次に600mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的アミラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄、脱塩した。 The precipitate obtained by centrifugation was dissolved in 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1M ammonium sulfate and 5 mM EDTA, and equilibrated with the same buffer. Hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel) Phenyl-TOYOPEARL 650S 800 ml). The column was washed with the same buffer and then the target amylase was eluted with a linear gradient of 600 ml of 1M to 0M ammonium sulfate. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut: 13000), then washed with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and desalted.
次に同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE-TOYOPEARL 650S 300ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、引き続き900mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的アミラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE-
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg )に載せ、同緩衝液にて標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mMビス−トリス塩酸緩衝液(pH6.3)にて洗浄、脱塩した。
Next, the desalted concentrated solution was loaded on a gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
次にこの脱塩濃縮液を、同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:Pharmacia Mono P HR5/20)に載せ、10%Polybuffer 74 (Pharmacia 製、塩酸にてpH4.0に調製したもの)で標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)にて洗浄、脱塩した。 Next, this desalted concentrated solution was loaded on chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR5 / 20) equilibrated with the same buffer, and 10% Polybuffer 74 (manufactured by Pharmacia, adjusted to pH 4.0 with hydrochloric acid). ) To elute the target amylase. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), washed with 10 mM sodium acetate buffer (pH 6.8), and desalted.
次にこの脱塩濃縮液に4分の1量のサンプルバッファー(62.5mMトリス塩酸緩衝液(pH6.8)、10%グリセロール、2%SDS、0.0125%ブロモフェノールブルー)を加え、10%SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)(装置:BIO-RAD プレップセル モデル491 )にて標的アミラーゼを溶離した。活性画分を分取し限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。 Next, a 1/4 volume of sample buffer (62.5 mM Tris-HCl buffer (pH 6.8), 10% glycerol, 2% SDS, 0.0125% bromophenol blue) is added to the desalted and concentrated solution. The target amylase was eluted by% SDS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) (device: BIO-RAD prepcell model 491). The active fraction was collected, concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), washed with 10 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) and desalted.
最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル、及び等電点電気泳動にて単一バンドを示す精製酵素を得た。 Finally, a purified enzyme showing a single band was obtained by native polyacrylamide gel, SDS polyacrylamide gel, and isoelectric focusing.
なお、この精製における活性測定には、基質としてマルトトリオシルトレハロースを用い、その他の方法は実施例II−1において示したTSK-gel Amide-80のHPLC分析法と同様にして行った。 For the activity measurement in this purification, maltotriosyl trehalose was used as a substrate, and other methods were performed in the same manner as the HPLC analysis method of TSK-gel Amide-80 shown in Example II-1.
各精製ステップにおける総酵素活性、総蛋白量、比活性を以下の第12表に示す。
実施例II−3 Sulfolobus solfataricus DSM5833株由来の本酵素アミラーゼの精製
Sulfolobus solfataricus DSM5833株を、2g/リットルの可溶性デンプン及び2g/リットルの酵母エキスを含むAmerican Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)に記載の培地番号1304の培地で75℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は1.2g/リットルであった。
Example II-3 Purification of the Enzyme Amylase from Sulfolobus solfataricus DSM5833 Sulfobus solfataricus DSM5833 Strain was obtained from the American Type Culture Collection (ATCC) from the American Type Culture Collection, which contains 2 g / l of soluble starch and 2 g / l of yeast extract. Cultured at 75 ° C. for 3 days in the medium No. 1304 described in the 18th edition (1992). The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the bacterial cells was 1.2 g / liter.
上記のようにして得られた菌体25gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)50mlに懸濁し、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次いで遠心分離を行い上清溶液を得た。 25 g of the microbial cells obtained as described above are suspended in 50 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by sonication for 15 minutes at 0 ° C., and then centrifuged. A supernatant solution was obtained.
この上清溶液に硫安を1Mとなるように加え、1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S 100ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで300mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的アミラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄、脱塩した。
Hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel Phenyl-) was added to this supernatant solution to a concentration of 1 M and equilibrated with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1 M ammonium sulfate and 5 mM EDTA.
次に同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE-TOYOPEARL 650S 100ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで300mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的アミラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE-
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg )に載せ、同緩衝液にて標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mMビス−トリス−イミノジ酢酸緩衝液(pH7.1)にて洗浄、脱塩した。
Next, the desalted concentrated solution was loaded on a gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
次にこの脱塩濃縮液を同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:Pharmacia Mono P HR5/20 )に載せ、10%Polybuffer 74 (Pharmacia 製、イミノジ酢酸にてpH4.0に調製したもの)で標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mMビス−トリス−イミノジ酢酸緩衝液(pH7.1)にて洗浄、脱塩した。 Next, this desalted concentrated solution was loaded on chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR5 / 20) equilibrated with the same buffer solution, and 10% Polybuffer 74 (manufactured by Pharmacia, adjusted to pH 4.0 with iminodiacetic acid). ) To elute the target amylase. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), then washed with 25 mM bis-tris-iminodiacetic acid buffer (pH 7.1) and desalted.
次にこの脱塩濃縮液を、同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:Pharmacia Mono P HR5/20)に載せ、10%Polybuffer 74 (Pharmacia 製、イミノジ酢酸にてpH4.0に調製したもの)で標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。 Next, this desalted concentrated solution was loaded on chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR5 / 20) equilibrated with the same buffer solution, and adjusted to pH 4.0 with 10% Polybuffer 74 (manufactured by Pharmacia, iminodiacetic acid). The target amylase was eluted. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), and then washed and desalted with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 0.15 M sodium chloride and 5 mM EDTA.
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:TSK-gel G3000SW HPLC)に載せ、同緩衝液にて標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。 Next, the desalted concentrated solution was loaded on gel filtration chromatography (column: TSK-gel G3000SW HPLC), and the target amylase was eluted with the same buffer. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), and then washed and desalted with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA.
最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル、及び等電点電気泳動にて単一バンドを示す精製酵素を得た。 Finally, a purified enzyme showing a single band was obtained by native polyacrylamide gel, SDS polyacrylamide gel, and isoelectric focusing.
なお、この精製における活性測定には、基質としてマルトトリオシルトレハロースを用い、その他の方法は実施例II−1において示したTSK-gel Amide-80のHPLC分析法と同様にして行った。 For the activity measurement in this purification, maltotriosyl trehalose was used as a substrate, and other methods were performed in the same manner as the HPLC analysis method of TSK-gel Amide-80 shown in Example II-1.
各精製ステップにおける総酵素活性、総蛋白量、比活性を以下の第13表に示す。
実施例II−4 Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来の本酵素アミラーゼの精製
Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株を、2g/リットルの可溶性デンプン及び2g/リットルの酵母エキスを含むAmerican Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)に記載の培地番号1304の培地で75℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は2.7g/リットルであった。
Example II-4 Purification of the enzyme amylase from Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 Sulfobus acidocaldarius ATCC33909 strain was published by American TypeCultureCultureCultureCultureCulture Cultured at 75 ° C. for 3 days in the medium No. 1304 described in the 18th edition (1992). The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the microbial cells was 2.7 g / liter.
上記のようにして得られた菌体25gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)50mlに懸濁し、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次いで遠心分離を行い上清溶液を得た。 25 g of the microbial cells obtained as described above are suspended in 50 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by sonication for 15 minutes at 0 ° C., and then centrifuged. A supernatant solution was obtained.
この上清溶液に硫安を1Mとなるように加え、1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S 100ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで300mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的アミラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄、脱塩した。
Hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel Phenyl-) was added to this supernatant solution to a concentration of 1 M and equilibrated with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1 M ammonium sulfate and 5 mM EDTA.
次に同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DEAE-TOYOPEARL 650S 100ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで300mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的アミラゼーを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DEAE-
次に脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg )に載せ、同緩衝液にて標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。
Next, the desalted concentrated solution was loaded on a gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
次に脱塩濃縮液に1Mとなるよう硫安を溶解し、同緩衝液にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-5PW HPLC )に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次に30mlの1M〜0M硫安の線状勾配で標的アミラーゼを溶離した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mMビス−トリス−イミノジ酢酸緩衝液(pH7.1)にて洗浄、脱塩した。 Next, ammonium sulfate was dissolved in the desalted and concentrated solution to 1 M, and passed through hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel Phenyl-5PW HPLC) equilibrated with the same buffer. The column was washed with the same buffer and then the target amylase was eluted with a 30 ml linear gradient of 1M to 0M ammonium sulfate. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), then washed with 25 mM bis-tris-iminodiacetic acid buffer (pH 7.1) and desalted.
次にこの脱塩濃縮液を、同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:Pharmacia Mono P HR5/20)に載せ、10%Polybuffer 74 (Pharmacia 製、イミノジ酢酸にてpH4.0に調製したもの)で標的アミラーゼを溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄、脱塩した。 Next, this desalted concentrated solution was loaded on chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR5 / 20) equilibrated with the same buffer solution, and adjusted to pH 4.0 with 10% Polybuffer 74 (manufactured by Pharmacia, iminodiacetic acid). The target amylase was eluted. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), and then washed and desalted with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA.
最終的にネイティブポリアクリルアミドゲル、SDSポリアクリルアミドゲル、及び等電点電気泳動にて単一バンドを示す精製酵素を得た。 Finally, a purified enzyme showing a single band was obtained by native polyacrylamide gel, SDS polyacrylamide gel, and isoelectric focusing.
なお、この精製における活性測定には、基質としてマルトトリオシルトレハロースを用い、その他の方法は実施例II−1において示したTSK-gel Amide-80のHPLC分析法と同様にして行った。 For the activity measurement in this purification, maltotriosyl trehalose was used as a substrate, and other methods were performed in the same manner as the HPLC analysis method of TSK-gel Amide-80 shown in Example II-1.
各精製ステップにおける総酵素活性、総蛋白量、比活性を以下の第14表に示す。
実施例II−5 本酵素アミラーゼの諸性質の検討
実施例II−2で得られた精製酵素の酵素学的諸性質を測定した。
Example II-5 Examination of Properties of the Enzyme Amylase The enzymatic properties of the purified enzyme obtained in Example II-2 were measured.
(1)分子量
ゲル濃度6%のSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により分子量測定を行った。マーカータンパク質として分子量200,000;116,300;97,400;66,300;55,400;36,500;31,000;21,500;14,400のものを用いた。
その結果、該アミラーゼの分子量は61,000であった。
(1) Molecular weight Molecular weight was measured by SDS polyacrylamide gel electrophoresis with a gel concentration of 6%. The molecular weights of 200,000; 116,300; 97,400; 66,300; 55,400; 36,500; 31,000; 21,500; 14,400 were used as marker proteins.
As a result, the molecular weight of the amylase was 61,000.
(2)等電点
アガロースゲル等電点電気泳動の結果、等電点は4.8であった。
(2) Isoelectric point As a result of agarose gel isoelectric focusing, the isoelectric point was 4.8.
(3)安定性
得られた精製酵素の各温度、各pHにおける安定性を、それぞれ図12、図13に示す。酵素活性の測定は、実施例II−1においてマルトトリオシルトレハロースを用いた測定法に準じて行ない、pH3〜5の間はグリシン塩酸系緩衝液を、pH4〜6の間は酢酸ナトリウム系緩衝液を、pH5〜8の間は燐酸ナトリウム系緩衝液を、pH8〜9の間はトリス塩酸系緩衝液を、pH9〜10の間は炭酸水素ナトリウム系緩衝液を、pH11〜
13.5の間はKCl−NaOH系緩衝液をそれぞれ用いた。
本酵素は85℃で6時間の処理で安定であり、またpH3.5〜10.0の室温6時間の処理で安定であった。
(3) Stability The stability of the obtained purified enzyme at each temperature and pH is shown in FIGS. 12 and 13, respectively. The enzyme activity was measured according to the measurement method using maltotriosyl trehalose in Example II-1, and a glycine hydrochloride buffer solution was used between
A KCl-NaOH buffer solution was used for 13.5.
This enzyme was stable by treatment at 85 ° C. for 6 hours, and was stable by treatment at room temperature for 6 hours at pH 3.5 to 10.0.
(4)反応性
得られた精製酵素の各温度、各pHにおける反応性を、それぞれ図14、図15に示す。酵素活性の測定は、実施例II−1においてマルトトリオシルトレハロースを用いた測定法に準じて行ない、pH2〜4の間はクエン酸ナトリウム系緩衝液(□)を、pH4〜5.5の間は酢酸ナトリウム系緩衝液(●)を、pH5〜7.5の間は燐酸ナトリウム系緩衝液(△)を、pH8〜9の間はトリス塩酸系緩衝液(◇)をそれぞれ用いた。
本酵素は70〜85℃付近に反応最適温度、pH4.5〜5.5付近に反応最適pHを有する。
(4) Reactivity The reactivity of the purified enzyme obtained at each temperature and pH is shown in FIGS. 14 and 15, respectively. Enzyme activity was measured according to the measurement method using maltotriosyl trehalose in Example II-1, between
This enzyme has a reaction optimum temperature in the vicinity of 70 to 85 ° C. and a reaction optimum pH in the vicinity of pH 4.5 to 5.5.
(5)各種活性化剤、阻害剤の影響
実施例II−1のマルトトリオシルトレハロース分解活性測定法において以下の第15表に示す物質を基質と共に添加し、それぞれの場合の活性測定を実施例II−1と同様に行い、活性化又は阻害の有無を調べた。その結果、銅イオン、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)によって阻害を受けることがわかった。但し、SDSによる阻害については透析、限外瀘過などの方法でSDSを除去することにより、酵素活性が回復した。糖関連酵素ではカルシウムイオンによって活性化される場合が多く認められるが、本酵素ではカルシウムイオンによっては活性化されない。
(6)基質特異性
本精製酵素25.0Units/ml(マルトトリオシルトレハロースを基質として作用させたときの酵素活性)を以下の第16表に示す10mMの基質(アミロペクチン、可溶性デンプンについては2.8%)に作用させ、分解性及び分解生成物の分析を行った。各種マルトオリゴ糖、アミロース DP−17、アミロペクチン、可溶性デンプン、各種イソマルトオリゴ糖、及びパノースについては単糖+2糖の生成活性を指標として、また、各種トレハロースオリゴ糖、アミロース DP−17α−1,α−1転移体(アミロース DP−17の還元末端側の、1つ目と2つ目のグルコース残基間の結合がα−1,α−1であるオリゴ糖)についてはα,α−トレハロースの生成活性を指標として、マルトース及びα,α−トレハロースについてはグルコースの生成活性を指標として実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC による分析法で分析を行った。
なお、第16表中での酵素活性は、各々単糖及び2糖を1時間に1μmol遊離する酵素活性を1Unitとして示した。
(6) Substrate specificity The purified enzyme 25.0 Units / ml (enzyme activity when maltotriosyltrehalose is used as a substrate) is a 10 mM substrate (amylopectin, soluble starch, 2. 8%) and analyzed for degradability and decomposition products. For various maltooligosaccharides, amylose DP-17, amylopectin, soluble starch, various isomaltooligosaccharides, and panose, the production activity of monosaccharide + disaccharide was used as an index, and various trehalose oligosaccharides, amylose DP-17α-1, α- Α, α-trehalose formation for 1-transition (oligosaccharide with α-1, α-1 bond between the first and second glucose residues on the reducing end side of amylose DP-17) Using the activity as an index, maltose and α, α-trehalose were analyzed by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1 using glucose production activity as an index.
In addition, the enzyme activity in Table 16 indicates the enzyme activity that liberates 1 μmol of monosaccharide and disaccharide per hour as 1 Unit.
結果は以下の第16表及び図16〜19に示した通りである。
マルトペンタオース、アミロース DP−17、可溶性デンプンからの反応生成物のAMINEX HPX-42A HPLC による分析結果は、それぞれ図17のA、B、Cに、また、マルトトリオシルトレハロース、マルトペンタオシルトレハロースからの反応生成物のTSK-gel Amide-80 HPLC による分析結果は、それぞれ図18、図19に示す。 The results of analysis of reaction products from maltopentaose, amylose DP-17 and soluble starch by AMINEX HPX-42A HPLC are shown in FIGS. 17A, 17B and 17C, respectively, as well as maltotriosyl trehalose and maltopentaosyl trehalose. The results of analysis of the reaction product from TSK-gel Amide-80 HPLC are shown in FIGS. 18 and 19, respectively.
その結果、本精製酵素に関しては、還元末端側のグルコース残基がα−1,α−1結合したマルトトリオシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖に、極めてよく作用し、α,α−トレハロースと重合度が2つ減少した対応するマルトオリゴ糖を生成することが確認された。またマルトース(G2)〜マルトヘプタオース(G7)、アミロース、可溶性デンプンからは、主としてグルコース又はマルトースを遊離することが確認された。しかしながらα−1,α−1結合であるα,α−トレハロースに反応せず、また、すべての結合がα−1,6結合であるイソマルトース、イソマルトトリオース、イソマルトテトラオース及びイソマルトペンタオース、又は、α−1,6結合を還元末端から2つ目に有するパノースに対しても反応しなかった。 As a result, for this purified enzyme, it acts extremely well on trehalose oligosaccharides such as maltotriosyl trehalose in which the glucose residue on the reducing end side is α-1, α-1 linked, and the degree of polymerization with α, α-trehalose. Was confirmed to produce a corresponding maltooligosaccharide with a decrease of two. Further, it was confirmed that glucose or maltose was mainly liberated from maltose (G2) to maltoheptaose (G7), amylose, and soluble starch. However, it does not react with α-1, α-trehalose which is α-1, α-1 bond, and isomaltose, isomaltotriose, isomalttetraose and isomalt where all bonds are α-1,6 bonds. It did not react with panose or panose having α-1,6 bond second from the reducing end.
(7)エンド型アミラーゼ活性
本精製酵素200Units/ml(マルトトリオシルトレハロースを基質として作用させたときの酵素活性)による、可溶性デンプンに作用させた時のヨウ素発色の消失、及び単糖及び2糖の生成量から求めたデンプン加水分解率の経時変化を、実施例II−1に示したデンプン分解活性測定法、及びAMINEX HPX-42A HPLC による分析法により分析を行った。
その結果、図20に示した様に、本精製酵素に関してはヨウ素反応呈色度が50%消失した時点での加水分解率は3.7%と低く、従ってエンド型アミラーゼの性質を示すことが確認された。
(7) End-type amylase activity Disappearance of iodine coloration when it is made to act on soluble starch by the
As a result, as shown in FIG. 20, with this purified enzyme, the hydrolysis rate at the point when the iodine reaction coloration disappeared by 50% was as low as 3.7%, and thus the properties of endo-amylase were exhibited. confirmed.
(8)作用機作の検討
ウリジンジホスホグルコース[グルコース-6 - 3H ]、及びマルトテトラオースにグリコーゲンシンターゼ(ウサギ骨格筋由来、Sigma 社製G-2259)を作用させ、非還元末端のグルコース残基を 3Hで放射能ラベル化したマルトペンタオースを合成させ、分取精製した。次にこの放射能ラベル化した10mMのマルトペンタオースを基質とし、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼ10 Units/ml(マルトトリオースを基質として作用させたときの酵素活性)を添加し、60℃、3hr作用させ、非還元末端のグルコース残基を 3Hで放射能ラベル化したマルトトリオシルトレハロースを合成させ、分取精製した。(なお、この生成物にグルコアミラーゼ(Rhizopus由来、生化学工業製)を作用させ、グルコースとα,α−トレハロースに完全に分解させた。これらを薄層クロマトグラフィーにて分取し、それぞれ液体シンチレーションカウンターで放射能を測定したところ、α,α−トレハロース画分に放射活性は見られず、グルコース画分に放射活性が認められ、よって、非還元末端のグルコース残基が放射能ラベル化されていることを確認した。)
以上のように調製した非還元末端のグルコース残基を 3Hで放射能ラベル化したマルトペンタオース、及び非還元末端のグルコース残基を 3Hで放射能ラベル化したマルトトリオシルトレハロースを基質として、これらに実施例II−2で得られた精製酵素をそれぞれ50 Units/ml 及び5 Units/ml 作用させ、反応前、及び60℃、0.5、1及び3時間後にサンプリングを行った。この反応物を薄層クロマトグラフィー(Kieselgel 60 メルク社製、溶媒:ブタノール−エタノール−水=5:5:3)で展開した。得られた各糖に相当するところを分取し、液体シンチレーションカウンターで放射能を測定した。その結果をそれぞれ図21、及び図22に示す。
(8) Examination of mechanism of action Uridinediphosphoglucose glucose [glucose -6 - 3 H], and maltotetraose in glycogen synthase (from rabbit skeletal muscle, Sigma Co. G-2259) by the action of, the non-reducing end glucose Maltopentaose whose residue was radiolabeled with 3 H was synthesized and purified by preparative purification. Next, 10 mM maltopentaose labeled with this radioactivity was used as a substrate, and 10 Units / ml of a purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 (enzyme activity when maltotriose was used as a substrate) was added at 60 ° C. Maltotriosyl trehalose, which was allowed to act for 3 hours and whose non-reducing end glucose residue was radioactively labeled with 3 H, was synthesized and purified. (Note that glucoamylase (derived from Rhizopus, manufactured by Seikagaku Corporation) was allowed to act on this product to completely decompose it into glucose and α, α-trehalose. These were separated by thin layer chromatography and separated into liquids. When the radioactivity was measured with a scintillation counter, no radioactivity was observed in the α, α-trehalose fraction, and radioactivity was observed in the glucose fraction, and thus the non-reducing end glucose residue was radiolabeled. Confirmed.)
Using the maltopentaose prepared by radiolabeling the non-reducing terminal glucose residue with 3 H and the non-reducing terminal glucose residue radiolabeled with 3 H prepared as described above as substrates. These were allowed to act on the purified enzyme obtained in Example II-2 at 50 Units / ml and 5 Units / ml, respectively, and sampled before the reaction and at 60 ° C., 0.5, 1 and 3 hours. This reaction product was developed by thin layer chromatography (
図21、22より明らかなように、マルトペンタオースを基質とした場合、加水分解産物であるグルコース、マルトース画分には放射活性は見られず、マルトテトラオース、マルトトリオース画分に放射活性が認められた。またマルトトリオシルトレハロースを基質とした場合、加水分解産物であるα,α−トレハロース画分には放射活性は見られず、マルトトリオース画分に放射活性が認められた。 As is apparent from FIGS. 21 and 22, when maltopentaose is used as a substrate, no radioactivity is observed in glucose and maltose fractions which are hydrolysis products, and radioactivity is present in maltotetraose and maltotriose fractions. Was recognized. When maltotriosyl trehalose was used as a substrate, no radioactivity was observed in the α, α-trehalose fraction that was a hydrolyzate, and radioactivity was observed in the maltotriose fraction.
よって、本精製酵素の作用機作はエンド型に作用するアミラーゼ活性と共に、還元末端側から主に単糖、2糖を生成する活性を有するものであることがわかった。 Therefore, it was found that the mechanism of action of this purified enzyme has an activity of mainly producing monosaccharides and disaccharides from the reducing end side, together with amylase activity acting on the endo type.
なお、実施例II−3、4で得たSulfolobus solfataricus DSM5833株、及びSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来の各精製酵素についても同様の方法により酵素学的諸性質を調べ、その結果を前記した第2表に示した。 In addition, the enzymatic properties of each of the purified enzymes derived from Sulfolobus solfataricus DSM5833 and Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 obtained in Examples II-3 and 4 were examined in the same manner, and the results are shown in Table 2 above. Indicated.
比較例II−1 膵臓α−アミラーゼによる各種オリゴ糖の分解性と分解生成物の分析
ブタ膵臓由来α−アミラーゼは、マルトオリゴ糖を還元末端から2糖または3糖単位で加水分解することが知られている(澱粉・関連糖質酵素実験法 P135 、中村道徳、貝沼圭二、学会出版センター)。そこで、本発明の新規アミラーゼの比較例としてブタ膵臓由来α−アミラーゼ(Sigma 社製、A-6255)1Units/ml(デンプンを基質として、pH6.9、20℃において3分間に1mgのマルトースに相当する還元糖を生成する酵素量を1Unitとする)を以下の第17表に示す10mMの基質にpH6.9 、20℃にて作用させ、分解性及び分解生成物の分析を行った。酵素活性は2糖+3糖の生成活性を指標として、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法で分析を行った。
なお、第17表中での酵素活性は、各オリゴ糖を1時間に1μmol 遊離する酵素活性を1Unitとして示した。
Comparative Example II-1 Degradability of Various Oligosaccharides by Pancreatic α-Amylase and Analysis of Degradation Products Porcine pancreatic α-amylase is known to hydrolyze maltooligosaccharides from the reducing end in disaccharide or trisaccharide units. (Starch and related carbohydrate enzyme test method P135, Michinori Nakamura, Junji Kakinuma, Academic Publishing Center). Therefore, as a comparative example of the novel amylase of the present invention, α-amylase derived from porcine pancreas (Sigma, A-6255) 1 Units / ml (corresponding to 1 mg maltose for 3 minutes at pH 6.9 and 20 ° C. using starch as a substrate) The amount of the enzyme that produces the reducing sugar is 1 Unit) and 10 mM substrate shown in Table 17 below was allowed to act at pH 6.9 and 20 ° C. to analyze the degradability and degradation products. The enzyme activity was analyzed by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1, using the production activity of disaccharide + trisaccharide as an index.
The enzyme activity in Table 17 is shown as 1 Unit for the enzyme activity that liberates 1 μmol of each oligosaccharide per hour.
結果は以下の第17表及び図23、24に示した通りである。
註:グルコシルトレハロース、マルトシルトレハロース、マルトテトラオシルトレハロース及びマルトペンタオシルトレハロースは、いずれも実施例II−1におけるマルトトリオシルトレハロースの調製法に準じて製造したものである。 註: Glucosyl trehalose, maltosyl trehalose, maltotetraosyl trehalose and maltopentaosyl trehalose are all produced according to the method for preparing maltotriosyl trehalose in Example II-1.
マルトペンタオシルトレハロースからの反応生成物のTSK-gel Amide-80 HPLC による分析結果を図24に示す。 The analysis result by TSK-gel Amide-80 HPLC of the reaction product from maltopentaosyl trehalose is shown in FIG.
その結果、膵臓アミラーゼはマルトテトラオース(G4)〜マルトヘプタオース(G7)からマルトースあるいはマルトトリオースと重合度が2つまたは3つ減少した対応するマルトオリゴ糖を生成するが、還元末端側のグルコース残基がα−1,α−1結合したグルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖からはα,α−トレハロースを遊離しない上、反応性が低いことが確認された。 As a result, pancreatic amylase produces malto-oligosaccharides having a degree of polymerization reduced by two or three from maltotetraose (G4) to maltoheptaose (G7), but glucose on the reducing end side. It was confirmed that α, α-trehalose was not liberated from trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose having α-1, α-1 bonded residues, and the reactivity was low.
実施例II−6 可溶性デンプン、及び各種デンプン分解物からのα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素150Units/ml、及びSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼ10Units/mlを用い、基質を、可溶性デンプン(ナカライテスク社製、特級品);デンプン分解物として、Klebsiella pneumoniae 由来のプルラナーゼ(和光純薬製)25Units/mlで40℃、1hrの条件の下で予めα−1,6結合を分解しておいた可溶性デンプン;また別のデンプン分解物として、Bacillus amylolichefaciens由来のα- アミラーゼ(ベーリンガーマンハイム社製)12.5Units/mlで30℃、2.5hrの条件の下で予め部分分解しておいた可溶性デンプン;パインデックス#1;パインデックス#3(ともに松谷化学製);G3〜G7マルトオリゴ糖各単独;及びアミロースDP−17(いずれも林原バイオケミカル製)として、それぞれ最終濃度10%、60℃、pH5.5の条件下で約100hr反応させ、用いた酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。
Example II-6 Production of α, α-trehalose from soluble starch and various starch degradation products 150 Units / ml of the purified enzyme obtained in Example II-2 and 10 Units / ml of purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 strain As a starch degradation product, Klebsiella pneumoniae-derived pullulanase (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at 25 Units / ml under conditions of 40 ° C. and 1 hr in advance. Soluble starch that had been decomposed in 1,6 linkages; As another starch degradation product, α-amylase derived from Bacillus amylolichefaciens (Boehringer Mannheim) 12.5 Units / ml under conditions of 30 ° C. and 2.5 hours Soluble starch previously partially decomposed with potato;
反応液は基質を可溶性デンプンとした場合を例として、実施例II−1に示したAMINEX HPX42A HPLC 分析法による分析を行った。 The reaction solution was analyzed by the AMINEX HPX42A HPLC analysis method shown in Example II-1, taking the case where the substrate was soluble starch as an example.
また、未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法による分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。 Further, after the unreacted substrate was decomposed with glucoamylase, the analysis by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1 was performed, and the yield of α, α-trehalose produced was examined.
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
プルラナーゼの活性は,プルランを基質としてpH6.0、30℃で1分間に1μmolのマルトトリオースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 With respect to the activity of pullulanase, the enzyme activity that produces 1 μmol of maltotriose per minute at pH 6.0 and 30 ° C. using pullulan as a substrate was shown as 1 Unit.
その結果は以下の第18表に示した。
可溶性デンプンからの反応生成物のAMINEX HPX42A HPLC による分析結果は図25に示す。 The analysis result of the reaction product from soluble starch by AMINEX HPX42A HPLC is shown in FIG.
その結果、可溶性デンプンを基質とした場合、37.0%の収率にてα,α−トレハロースを生成した。また各種デンプン分解物ではプルラナーゼにてα−1,6結合を加水分解した可溶性デンプンを基質とした場合、62.1%、全ての結合がα−1,4結合である各種マルトオリゴ糖、及びアミロース DP−17ではそれぞれ36.4〜67.1%、及び83.5%であった。これらの結果は、α−1,4結合の直鎖が長い基質を用いるほど最終製品のα,α−トレハロースの収率が高いことを示している。 As a result, when soluble starch was used as a substrate, α, α-trehalose was produced at a yield of 37.0%. Moreover, in various starch degradation products, when soluble starch obtained by hydrolyzing α-1,6 bonds with pullulanase is used as a substrate, 62.1%, various maltooligosaccharides in which all bonds are α-1,4 bonds, and amylose In DP-17, they were 36.4 to 67.1% and 83.5%, respectively. These results indicate that the yield of α, α-trehalose in the final product is higher as the substrate having a longer α-1,4 bond linear chain is used.
実施例II−7 可溶性デンプンからの各種酵素濃度におけるα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、及びSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを用い、基質を、Klebsiella pneumoniae 由来のプルラナーゼ(和光純薬製)25Units/mlで40℃、1hrの条件下で前処理した可溶性デンプンとし、該基質(最終濃度10%)に第19表に示した濃度の酵素をそれぞれ添加して60℃、pH5.5にて約100hr反応させて、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。
Example II-7 Production of α, α-trehalose at various enzyme concentrations from soluble starch Using the present purified enzyme obtained in Example II-2 and a purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 and using Klebsiella pneumoniae as a substrate Pullulanase (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) derived from soluble starch pretreated at 25 ° C. for 1 hour at 25 ° C., and the enzyme (
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
プルラナーゼの活性は,プルランを基質としてpH6.0、30℃で1分間に1μmolのマルトトリオースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 With respect to the activity of pullulanase, the enzyme activity that produces 1 μmol of maltotriose per minute at pH 6.0 and 30 ° C. using pullulan as a substrate was shown as 1 Unit.
その結果は以下の第19表に示した。
表の結果より、α,α−トレハロースの収率は、トランスフェラーゼ20Units/ml、アミラーゼ150Units/mlのとき最大となり、65.1%に達したことがわかる。 From the results of the table, it can be seen that the yield of α, α-trehalose was maximum when transferase was 20 Units / ml and amylase was 150 Units / ml, reaching 65.1%.
比較例II−2 他の生物起源のアミラーゼを用いたα,α−トレハロースの製造
本発明の新規アミラーゼの比較として、Bacillus subtilis、Bacillus licheniformis及びAspergillus oryzae由来のアミラーゼ(それぞれ、生化学工業製100200、Sigma 製 A-3403 、及び A-0273 :いずれも60℃にて活性を有する)を用い、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼとの併用において、基質をKlebsiella pneumoniae 由来のプルラナーゼ(和光純薬製)25Units/mlで40℃、1hrの条件下で前処理した可溶性デンプン(最終濃度10%)として、該基質に、第20表に示した濃度の酵素をそれぞれ添加し、60℃、pH5.5にて約100hr反応させ、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。
Comparative Example II-2 Production of α, α-trehalose using amylase of other biological origin As a comparison of the novel amylase of the present invention, amylase derived from Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis and Aspergillus oryzae (100100, manufactured by Seikagaku Corporation, respectively) Sigma A-3403 and A-0273 (both active at 60 ° C.), and in combination with a purified transferase derived from Sulfobus sofaraticus KM1, the substrate was pulled from Klebsiella pneumoniae (manufactured by Wako Pure Chemical) The soluble starch (
なお、アミラーゼの酵素活性は、実施例II−1と同様の条件にて反応させて、デンプン- ヨウ素複合体の青紫色による620nmの吸光を10分間に10%減少させる酵素量を1Unitとして示した。 In addition, the enzyme activity of amylase is shown as 1 Unit, which is reacted under the same conditions as in Example II-1 to reduce the absorbance at 620 nm by the blue-violet color of the starch-iodine complex by 10% in 10 minutes. .
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
プルラナーゼの活性は,プルランを基質としてpH6.0、30℃で1分間に1μmolのマルトトリオースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 With respect to the activity of pullulanase, the enzyme activity that produces 1 μmol of maltotriose per minute at pH 6.0 and 30 ° C. using pullulan as a substrate was shown as 1 Unit.
その結果は以下の第20表に示した。
表の結果より、他の生物起源のアミラーゼを用いても、α,α−トレハロースを生成することはできるが、いずれも収率は、本発明の新規酵素を用いた場合よりも低いことがわかった。 The results in the table show that α, α-trehalose can be produced using amylase of other biological origin, but the yield is lower than that when using the novel enzyme of the present invention. It was.
実施例II−8 アミロース DP−17からの各種酵素濃度におけるα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、及びSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを用い、基質を、アミロース DP−17(林原バイオケミカル製)(最終濃度10%)として、該基質に、第21表に示した濃度の酵素をそれぞれ添加し、60℃、pH5.5にて約100hr反応させ、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。
Example II-8 Production of α, α-trehalose at various enzyme concentrations from amylose DP-17 Using the purified enzyme obtained in Example II-2 and a purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 Amylose DP-17 (manufactured by Hayashibara Biochemical) (
なお、本発明の新規アミラーゼ活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the novel amylase activity of this invention showed the enzyme activity which releases 1 micromol alpha, alpha-trehalose in 1 hour from maltotriosyl trehalose as 1 Unit like Example II-1.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
その結果は以下の第21表に示した。
表の結果より、直鎖状のα−1,4結合からなるアミロース DP−17を基質とした場合にはα,α−トレハロースの収率は、トランスフェラーゼ10Units/ml、アミラーゼ150Units/mlのとき最大となり、83.4%に達したことがわかる。 From the results in the table, when amylose DP-17 having a linear α-1,4 bond is used as a substrate, the yield of α, α-trehalose is maximum when transferase is 10 Units / ml and amylase is 150 Units / ml. It can be seen that it reached 83.4%.
実施例II−9 各種可溶性デンプン濃度におけるα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、及びSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを用い、基質を可溶性デンプンとし、該基質の最終濃度5%、10%、20%、及び30%のものに、第22表に示した濃度の酵素をそれぞれ添加し、60℃、pH5.5にて約100hr反応させ、これらの酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。この際、反応途中、0hrから96hrの間、0hrも含めて12hr毎に合計9回、5Units/mlとなるようプルラナーゼ(Klebsiella pneumoniae 由来品、和光純薬製)を添加し、40℃、1hrの条件下で処理した。
Example II-9 Production of α, α-trehalose at various soluble starch concentrations Using the present purified enzyme obtained in Example II-2 and a purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 as a soluble starch, the substrate The final concentrations of 5%, 10%, 20%, and 30% were added with the enzymes shown in Table 22 and reacted at 60 ° C. and pH 5.5 for about 100 hours. An attempt was made to produce α, α-trehalose using synergism. During the reaction, pullulanase (a product derived from Klebsiella pneumoniae, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added so that the total amount was 5 units / ml every 12 hr from 0 hr to 96 hr, including 0 hr, at 40 ° C. for 1 hr. Processed under conditions.
反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。 In the reaction solution, an unreacted substrate was decomposed with glucoamylase, and then analyzed by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1, and the yield of the produced α, α-trehalose was examined. .
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
プルラナーゼの活性は,プルランを基質としてpH6.0、30℃で1分間に1μmolのマルトトリオースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 With respect to the activity of pullulanase, the enzyme activity that produces 1 μmol of maltotriose per minute at pH 6.0 and 30 ° C. using pullulan as a substrate was shown as 1 Unit.
その結果は以下の第22表に示した。
表の結果より、基質の可溶性デンプンの濃度を5〜30%と変化させた場合でも、アミラーゼ及びトランスフェラーゼ濃度を最適条件の下で使用することにより、α,α−トレハロースの収率を、いずれも70%以上とすることができることがわかる。 From the results of the table, even when the concentration of the soluble starch of the substrate was changed to 5 to 30%, the yield of α, α-trehalose was improved by using the amylase and transferase concentrations under the optimum conditions. It can be seen that it can be made 70% or more.
実施例II−10 各種プルラナーゼ処理を含む可溶性デンプンからのα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、及びSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを用い、基質を、可溶性デンプン(最終濃度10%)として、該基質に第23表に示した濃度の酵素をそれぞれ添加し、60℃、pH5.5にて約120hr反応させ、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。この際、反応途中24hr後に1回(a)、48hr後に1回(b)、72hr後に1回(c)、96hr後に1回(d)、24hrから96hrの間、24hr毎に合計4回(e)、0hrから96hrの間、0hrも含めて12hr毎に合計9回(f)、及び0hrから12hrの反応初期段階に、0hrも含めて3hr毎に合計5回、その後は24hrから96hrの間、12hr毎に合計7回(g)の条件の下で表中に示した濃度となるようにプルラナーゼ(Klebsiella pneumoniae 由来品)を添加し、いずれの場合にも添加後40℃、1hrの条件の下でプルラナーゼ処理をした。
Example II-10 Production of α, α-trehalose from soluble starch containing various pullulanase treatments Using the present purified enzyme obtained in Example II-2 and a purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 As starch (final concentration: 10%), enzymes having the concentrations shown in Table 23 were added to the substrate and reacted at 60 ° C. and pH 5.5 for about 120 hours. Α, α utilizing the synergistic action of these enzymes -Attempted to produce trehalose. At this time, once in the course of 24 hr (a), once in 48 hr (b), once in 72 hr (c), once in 96 hr (d), between 24 hr and 96 hr, a total of 4 times every 24 hr ( e) Between 0 hr and 96 hr, a total of 9 times every 12 hr including 0 hr (f), and at a reaction initial stage of 0 hr to 12 hr, a total of 5 times every 3 hr including 0 hr, and thereafter 24 hr to 96 hr During this period, pullulanase (a product derived from Klebsiella pneumoniae) was added so that the concentration shown in the table was reached under conditions of 7 times (g) every 12 hours. In each case, the conditions were 40 ° C. and 1 hour after the addition. Was treated with pullulanase.
反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。 In the reaction solution, an unreacted substrate was decomposed with glucoamylase, and then analyzed by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1, and the yield of the produced α, α-trehalose was examined. .
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
プルラナーゼの活性は,プルランを基質としてpH6.0、30℃で1分間に1μmolのマルトトリオースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 With respect to the activity of pullulanase, the enzyme activity that produces 1 μmol of maltotriose per minute at pH 6.0 and 30 ° C. using pullulan as a substrate was shown as 1 Unit.
その結果は以下の第23表に示した。
表の結果より、反応途中にプルラナーゼ処理を導入することにより収率を向上させることができ、しかも、複数回にわたって該処理をする方法、或いは反応初期段階で複数回にわたって該処理をする方法において、α,α−トレハロースの収率を一段と向上させることができることがわかった。トランスフェラーゼ10Units/ml、アミラーゼ150Units/ml、プルラナーゼ処理方法(g)、プルラナーゼ5Units/mlの条件下でα,α−トレハロースの収率は最大となり、80.9%に達した。
From the results in the table, the yield can be improved by introducing pullulanase treatment in the middle of the reaction, and in the method of performing the treatment multiple times, or the method of performing the treatment multiple times in the initial reaction stage, It was found that the yield of α, α-trehalose can be further improved. Under the conditions of
実施例II−11 各種アミロース DP−17濃度及び各種反応温度におけるα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、及びSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを、それぞれ320Units /g −基質、及び20Units /g −基質となるように添加し、基質をアミロースDP−17として、第24及び25表に示した基質濃度及び反応温度において、それぞれ約100hr反応させ、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。
Example II-11 Production of α, α-trehalose at various amylose DP-17 concentrations and various reaction temperatures The purified enzyme obtained in Example II-2 and the purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 were each 320 Units / g-substrate and 20 Units / g-substrate were added, and the substrate was treated as amylose DP-17 at a substrate concentration and reaction temperature shown in Tables 24 and 25 for about 100 hours, respectively. An attempt was made to produce α, α-trehalose utilizing the action.
反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率及び反応速度を調べた。 The reaction solution decomposes the unreacted substrate with glucoamylase, and then analyzes by TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1. The yield and reaction rate of the α, α-trehalose produced. I investigated.
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
その結果は以下の第24及び25表に示した。
なお、第24表中の反応速度は、1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する速度を1Unitとして示した。
In addition, the reaction rate in Table 24 indicates the rate of liberating 1 μmol of α, α-trehalose per hour as 1 Unit.
表の結果より、反応温度を40〜80℃に上げると温度依存的に反応速度は増加することがわかった。また、低温(40〜50℃)では基質濃度を高濃度(30〜
40%)とすると不溶化し、収率が著しく低下するが、高温にすると基質が溶解し、収率も高く維持できた。収率は75.1%に達した。
From the results in the table, it was found that the reaction rate increased in a temperature-dependent manner when the reaction temperature was raised to 40-80 ° C. Also, at low temperatures (40-50 ° C), the substrate concentration is high (30-
40%) insolubilized, and the yield was remarkably reduced. However, when the temperature was raised, the substrate was dissolved and the yield could be maintained high. The yield reached 75.1%.
本実施例の結果から、耐熱性の高い本発明のアミラーゼを用いることにより、高温、高濃度仕込を可能とし、経済的にも、ハンドリングの容易さの観点からも有利なα,α−トレハロースの製造法を提供し得ることが理解される。 From the results of this example, by using the amylase of the present invention having high heat resistance, it is possible to prepare a high temperature and high concentration, which is advantageous from the viewpoint of ease of handling economically and α, α-trehalose. It is understood that a manufacturing method can be provided.
実施例II−12 各種可溶性デンプン濃度及び各種反応温度における、耐熱性プルラナーゼを用いたα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼ、及び市販耐熱性プルラナーゼ(デブランチングエンザイム アマノ (Bacillus sp.由来品、天野製薬社製);なお、疎水クロマトグラフィー TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650Sにより、混在するグルコアミラーゼ活性及びα−アミラーゼ活性を除去した)を、それぞれ1280Units /g −基質、80Units /g −基質、及び32Units /mlとなるように添加し、基質を可溶性デンプンとして、第26及び27表に示した基質濃度及び反応温度において、それぞれ約100hr反応させ、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。
Example II-12 Production of α, α-trehalose using thermostable pullulanase at various soluble starch concentrations and various reaction temperatures The purified enzyme obtained in Example II-2, a purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1, And commercially available thermostable pullulanase (Debranching Enzyme Amano (Derived from Bacillus sp., Amano Pharmaceutical Co., Ltd.); In addition, hydrophobic chromatography TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 650S removes mixed glucoamylase activity and α-amylase activity And 280 Units / g-substrate, 80 Units / g-substrate, and 32 Units / ml, respectively, and the substrate as soluble starch at the substrate concentrations and reaction temperatures shown in Tables 26 and 27, respectively. About 100 hours of reaction, synergistic action of these enzymes Using α, I tried to production of α- trehalose.
反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率及び反応速度を調べた。 The reaction solution decomposes the unreacted substrate with glucoamylase, and then analyzes by TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1. The yield and reaction rate of the α, α-trehalose produced. I investigated.
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
プルラナーゼの活性はプルランを基質としてpH5.5、60℃で1分間に1μmolのマルトトリオースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of pullulanase was shown as 1 Unit for the enzyme activity that produces 1 μmol of maltotriose per minute at pH 5.5 and 60 ° C. using pullulan as a substrate.
その結果は以下の第26及び27表に示した。
なお、第26表中の反応速度は、1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する速度を1Unitとして示した。
In addition, the reaction rate in Table 26 shows the rate of liberating 1 μmol of α, α-trehalose per hour as 1 Unit.
なお、耐熱性プルラナーゼを添加しない以外は基質濃度10%、反応温度60℃において、上記の条件下で反応させたところ、反応収率は35.0%であった。 The reaction yield was 35.0% when the reaction was carried out under the above conditions at a substrate concentration of 10% and a reaction temperature of 60 ° C., except that no thermostable pullulanase was added.
表の結果より、耐熱性プルラナーゼは反応にあたり一度添加するのみで収率向上効果が得られ、反応温度を
40〜60℃に上げると温度依存的に反応速度は増加することがわかった。また、低温(40〜50℃)では基質濃度を高濃度(20〜30%)とすると不溶化し、収率が著しく低下するが、高温(60℃)にすると基質が溶解し、収率も高く維持できた。収率は、74.1%に達した。
From the results shown in the table, it was found that the heat-stable pullulanase can be improved in yield only by adding it once in the reaction, and the reaction rate increases in a temperature-dependent manner when the reaction temperature is raised to 40-60 ° C. In addition, when the substrate concentration is high (20-30%) at low temperatures (40-50 ° C.), the substrate becomes insoluble and the yield decreases remarkably. However, at high temperatures (60 ° C.), the substrate dissolves and the yield is high. I was able to maintain it. The yield reached 74.1%.
実施例II−13 イソアミラーゼ処理を含む可溶性デンプンからのα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、及びSulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを用い、基質を可溶性デンプン(最終濃度10%)として、該基質にそれぞれ1280Units /g −基質、及び80Units /g −基質となるように添加し、60℃、pH5.0にて約100hr反応させ、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。この際、0hrから12hrの反応初期段階に、0hrも含めて3hr毎に合計5回、その後は24hrから96hrの間、24hr毎に合計3回の条件の下でイソアミラーゼ(Pseudomanas amyloderamosa 由来品、生化学工業)を第28表に示した濃度となるように添加し、いずれの場合にも添加後40℃、1hrの条件の下でイソアミラーゼ処理をした。
Example II-13 Production of α, α-trehalose from soluble starch containing isoamylase treatment Using the present purified enzyme obtained in Example II-2 and a purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 as a substrate, soluble starch (
反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。 In the reaction solution, an unreacted substrate was decomposed with glucoamylase, and then analyzed by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1, and the yield of the produced α, α-trehalose was examined. .
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
イソアミラーゼの活性は、1%可溶性モチゴメデンプン0.5mlに0.5M酢酸緩衝液pH3.5を0.1ml、酵素液0.1mlを混合して40℃で反応させ、アミロース−ヨウ素複合体の青紫色による610nmの吸光度を1cm幅のセルで測定し(澱粉、関連糖質酵素実験法、中村道徳、貝沼圭二、学会出版センター刊、1989年)、1時間に0.1増加させる酵素量を1Unitと定義した。 The isoamylase activity was determined by mixing 0.1 ml of 0.5 M acetate buffer pH 3.5 and 0.1 ml of enzyme solution with 0.5 ml of 1% soluble glutinous starch and reacting at 40 ° C. The absorbance at 610 nm due to blue-violet color was measured with a cell of 1 cm width (starch, related carbohydrate enzyme experiment method, Michinori Nakamura, Junji Kakinuma, published by Academic Publishing Center, 1989). Defined as 1 Unit.
その結果は以下の第28表に示した。
表の結果より、プルラナーゼ(Klebsiella pneumoniae 由来品)の場合と同様に、反応途中にイソアミラーゼ処理を導入することにより収率を向上させることができ、α,α−トレハロースの収率は、75.7%に達した。 From the results in the table, as in the case of pullulanase (a product derived from Klebsiella pneumoniae), the yield can be improved by introducing an isoamylase treatment during the reaction, and the yield of α, α-trehalose is 75. It reached 7%.
実施例II−14 Sulfolobus solfataricus KM1株由来枝切り酵素処理を含む可溶性デンプンからのα,α−トレハロースの製造
実施例II−2で得られた本精製酵素、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼ、及びSulfolobus solfataricus KM1株の枝切り酵素(参考例II−3の方法に準じて菌体抽出液より分離精製したもの)を、それぞれ1280Units /g −基質、80Units /g −基質、及び下表中に示す濃度となるように添加し、基質を可溶性デンプン(最終濃度10%)として、60℃、pH5.5として、約100hr反応させ、これら酵素の相乗作用を利用したα,α−トレハロースの製造を試みた。
Example II-14 Production of α, α-trehalose from soluble starch containing a debranching enzyme treatment from Sulfolobus solfaricus KM1 The present purified enzyme obtained in Example II-2, a purified transferase from Sulfolobus solfaricus KM1, and The debranching enzyme of Sulfolobus solfaricus KM1 strain (separated from the bacterial cell extract according to the method of Reference Example II-3) is shown in 1280 Units / g-substrate, 80 Units / g-substrate, and the table below, respectively. Add to the concentration, and react the substrate as soluble starch (
反応液は未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解後、実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC 分析法により分析を行い、生成したα,α−トレハロースの収率を調べた。 In the reaction solution, an unreacted substrate was decomposed with glucoamylase, and then analyzed by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1, and the yield of the produced α, α-trehalose was examined. .
なお、本発明の新規アミラーゼの活性は、実施例II−1と同様に、マルトトリオシルトレハロースから1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する酵素活性を1Unitとして示した。 In addition, the activity of the novel amylase of the present invention is shown as 1 Unit in the same manner as in Example II-1, in which the enzyme activity that liberates 1 μmol of α, α-trehalose per hour from maltotriosyl trehalose.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製枝切り酵素の活性は、1%可溶性モチゴメデンプン0.5mlに0.5M酢酸緩衝液pH5.0を0.1ml、酵素液0.1mlを混合して60℃で反応させ、アミロース−ヨウ素複合体の青紫色による610nmの吸光度を1cm幅のセルで測定し、1時間に0.1増加させる酵素量を1Unitと定義した。 The activity of the purified debranching enzyme derived from Sulfolobus solfaricus KM1 was prepared by mixing 0.5 ml of 1% soluble glutinous starch with 0.1 ml of 0.5 M acetate buffer pH 5.0 and 0.1 ml of enzyme solution at 60 ° C. The absorbance at 610 nm of the amylose-iodine complex due to the blue-violet color was measured in a 1 cm-wide cell, and the amount of enzyme to be increased by 0.1 per hour was defined as 1 Unit.
その結果は以下の第29表に示した。
表の結果より、耐熱性プルラナーゼ(デブランチングエンザイム アマノ、Bacillus sp. 由来品)の場合と同様に、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の枝切り酵素は反応にあたり一度添加するのみで収率を向上させることができ、α,α−トレハロースの収率は、69.8%に達した。 From the results of the table, as in the case of the thermostable pullulanase (debranching enzyme Amano, a product derived from Bacillus sp.), The debranching enzyme derived from the Sulfolobus solfatalicus KM1 strain can be improved by adding it once in the reaction. And the yield of α, α-trehalose reached 69.8%.
参考例II−1 各種アミロース DP−17濃度及び各種反応温度におけるトランスフェラーゼによる転移オリゴ糖の製造
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼを、20Units /g −基質となるように添加し、基質をアミロースDP−17として、第30及び31表に示した基質濃度及び反応温度において、それぞれ約100hr反応させ、還元末端側のグルコース残基がα−1,α−1結合した対応のトレハロースオリゴ糖を生成させた。
Reference Example II-1 Production of transfer oligosaccharides by transferase at various amylose DP-17 concentrations and various reaction temperatures Purified transferase from Sulfobus sofaraticus KM1 was added so as to be 20 Units / g-substrate, and the substrate was amylose DP- 17, the reaction was carried out for about 100 hours at the substrate concentration and reaction temperature shown in Tables 30 and 31, respectively, to produce the corresponding trehalose oligosaccharide in which the glucose residue on the reducing end side was α-1, α-1 linked. .
生成した還元末端側のグルコース残基がα−1,α−1結合した対応のトレハロースオリゴ糖は、ジニトロサリチル酸法(澱粉・関連糖質酵素実験法、中村道徳・貝沼圭二、学会出版センター刊、1989年)によりその還元末端量を測定し、その減少量より収率及び反応速度を調べた。 The corresponding trehalose oligosaccharide in which the reducing-side glucose residue is α-1, α-1 linked is a dinitrosalicylic acid method (starch and related carbohydrate enzyme experiment method, Michinori Nakamura and Shinji Kakinuma, published by the Society Publishing Center, 1989), the amount of the reducing end was measured, and the yield and reaction rate were examined from the reduced amount.
Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製トランスフェラーゼの活性は、マルトトリオースを基質としてpH5.5、60℃で1時間に1μmolのグルコシルトレハロースを生成する酵素活性を1Unitとして示した。 The activity of the purified transferase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1 showed 1 Unit as the enzyme activity for producing 1 μmol of glucosyl trehalose per hour at pH 5.5 and 60 ° C. using maltotriose as a substrate.
その結果は以下の第30及び31表に示した。 The results are shown in Tables 30 and 31 below.
なお、第30表中の反応速度は、1時間に1μmolのα,α−トレハロースを遊離する速度を1Unitとして示した。
表の結果より、反応温度を40〜80℃に上げると温度依存的に反応速度は増加することがわかった。また、低温(40〜50℃)では基質濃度を高濃度(特に40%)とすると不溶化し、収率が著しく低下するが、高温にすると基質が溶解し、収率も高く維持できた。モル収率は76.6%に達した。 From the results in the table, it was found that the reaction rate increased in a temperature-dependent manner when the reaction temperature was raised to 40-80 ° C. Further, when the substrate concentration was high (particularly 40%) at a low temperature (40 to 50 ° C.), the substrate was insolubilized and the yield was remarkably reduced. However, when the temperature was high, the substrate was dissolved and the yield could be kept high. The molar yield reached 76.6%.
参考例II−2 アミロース DP−17の水に対する溶解度の測定
アミロース DP−17を5、10、20、30、40%(w/vol) 溶液となるように加熱溶解した後、35、40、50、60、70、80℃の高温槽に入れ、経時的にサンプリングし、生じた不溶物を濾過して得られた上清溶液中のアミロース DP−17濃度を求め、平衡となった濃度を飽和点として溶解度を求めた。
Reference Example II-2 Measurement of Solubility of Amylose DP-17 in Water Amylose DP-17 was dissolved by heating to a 5, 10, 20, 30, 40% (w / vol) solution, and then 35, 40, 50 , Put in a high-temperature bath at 60, 70, 80 ° C., sample over time, filter the insoluble matter produced, determine the amylose DP-17 concentration in the supernatant solution, and saturate the equilibrium concentration The solubility was determined as a point.
その結果は以下の第32表に示した。
参考例II−3 Sulfolobus solfataricus KM1株由来枝切り酵素の精製
Sulfolobus solfataricus KM1株を、2g/リットルの可溶姓デンプン及び2g/リットルの酵母エキスを含むAmerican Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of Bacteria and Phages 18版(1992)に記載の培地番号1304の培地で75℃、3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は3.3g/リットルであった。
Reference Example II-3 Purification of a debranching enzyme derived from Sulfolobus solfatricus KM1 Sulfolobus solfatricus KM1 strain was published by American Type Culture Collection (ATCC), which contains 2 g / liter of soluble surname starch and 2 g / liter of yeast extract. Cultured at 75 ° C. for 3 days in the medium of medium number 1304 described in Pages 18 (1992). The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the microbial cells was 3.3 g / liter.
上記のようにして得られた菌体82gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)400mlに懸濁させ、0℃で15分間、超音波破砕処理により溶菌し、次いで遠心分離を行い上清溶液を得た。 82 g of the microbial cells obtained as described above are suspended in 400 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by sonication for 15 minutes at 0 ° C., and then centrifuged. To obtain a supernatant solution.
この上清溶液に硫安を1Mとなるように加え、1Mの硫安、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて平衡化した疎水クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel Phenyl-TOYOPEARL 65OS 800ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、素通り画分中に標的枝切り酵素を回収した。上清溶液中に含まれているアミラーゼ、トランスフェラーゼ、及びグルコアミラーゼはカラム充填剤Phenyl-TOYOPEARL 65OS に保持、吸着されるので、標的枝切り酵素とは分離された。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄し、脱塩した。 Hydrophobic chromatography (column: TOSOH TSK-gel Phenyl-) was added to this supernatant solution to a concentration of 1 M and equilibrated with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 1 M ammonium sulfate and 5 mM EDTA. TOYOPEARL 65OS 800 ml). The column was washed with the same buffer, and the target debranching enzyme was recovered in the flow-through fraction. Since the amylase, transferase, and glucoamylase contained in the supernatant solution are retained and adsorbed by the column filler Phenyl-TOYOPEARL 65OS, they were separated from the target debranching enzyme. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), then washed with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and desalted.
次いで同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DATE-TOYOPEARL 65OS 300ml)に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、引き続き900mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的枝切り酵素を溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、次いで0.15Mの食塩、5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)にて洗浄し、脱塩した。
Subsequently, it was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DATE-
この脱塩濃縮液をゲル濾過クロマトグラフィー(カラム:Pharmacia HiLoad 16/60 Superdex 200pg)に載せ、同緩衝液にて標的枝切り酵素を溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き25mMビス−トリス−イミノジ酢酸緩衝液(pH7.1)にて洗浄し、脱塩した。
This desalted concentrated solution was loaded on a gel filtration chromatography (column: Pharmacia HiLoad 16/60
この脱塩濃縮液を同緩衝液にて平衡化したクロマトフォーカシング(カラム:Pharmacia Mono P HR5/20)に載せ、10% Polybuffer 74(Pharmacia 製、イミノジ酢酸にてpH4.0に調整したもの)で標的枝切り酵素を溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、引き続き10mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)にて洗浄し、脱塩した。 This desalted concentrated solution was loaded on chromatofocusing (column: Pharmacia Mono P HR5 / 20) equilibrated with the same buffer, and 10% Polybuffer 74 (manufactured by Pharmacia, adjusted to pH 4.0 with iminodiacetic acid). The target debranching enzyme was eluted. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), then washed with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and desalted.
この脱塩濃縮液を同緩衝液にて平衡化したイオン交換クロマトグラフィー(カラム:TOSOH TSK-gel DATE 5PW HPLC )に通した。カラムを同緩衝液にて洗浄し、次いで30mlの0M〜0.3M食塩の線状勾配で標的枝切り酵素を溶出した。活性画分を限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮し、標的枝切り酵素の部分精製品(液状品)を得た。 This desalted concentrate was passed through ion exchange chromatography (column: TOSOH TSK-gel DATE 5PW HPLC) equilibrated with the same buffer. The column was washed with the same buffer, and then the target debranching enzyme was eluted with a linear gradient of 30 ml of 0M-0.3M saline. The active fraction was concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000) to obtain a partially purified product (liquid product) of the target debranching enzyme.
なお、上記の精製法における標的枝切り酵素の検出は、基質として5%可溶性デンプンを用い、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製アミラーゼ及び精製トランスフェラーゼのそれぞれ2Units /ml及び32Units /mlを被検液と共に添加し、pH5.5、60℃にて反応させ、被検液の無添加の場合との比較においてα,α−トレハロース生成量が増加する活性を指標として行った。 In the above purification method, the target debranching enzyme was detected by using 5% soluble starch as a substrate, and adding 2 Units / ml and 32 Units / ml of the purified amylase and purified transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 together with the test solution, respectively. Then, the reaction was performed at pH 5.5 and 60 ° C., and the activity of increasing the amount of α, α-trehalose produced in comparison with the case where no test solution was added was used as an index.
上記の精製法によって得られたSulfolobus solfataricus KM1株由来の部分精製枝切り酵素の活性は、1%可溶性モチゴメデンプン0.5mlに0.5M酢酸緩衝液pH5.0を0.1ml、酵素液0.1mlを混合して60℃で反応させ、アミロース−ヨウ素複合体の青紫色による610nmの吸光度を1cm幅のセルで測定し、1時間に0.1増加させる酵素量を1Unitと定義した。
以上の精製操作により部分精製された枝切り酵素の比活性は495Units /mgであった。
The activity of the partially purified debranching enzyme derived from Sulfolobus solfaricus KM1 obtained by the above purification method was as follows: 0.5 ml of 1% soluble glutinous starch, 0.1 ml of 0.5 M acetate buffer pH 5.0,
The specific activity of the debranching enzyme partially purified by the above purification operation was 495 Units / mg.
参考例II−4 Sulfolobus solfataricus KM1株由来枝切り酵素の諸性質の検討
参考例II−3で得られた部分精製枝切り酵素の酵素学的諸性質を測定した。
Reference Example II-4 Examination of various properties of the debranching enzyme derived from Sulfolobus solfariticus KM1 The enzymatic properties of the partially purified debranching enzyme obtained in Reference Example II-3 were measured.
(1)作用及び基質特異性
以下の第33表に示す基質及び各活性測定法を用いて、各基質に対する反応性及び作用を調べた。
(1) Action and Substrate Specificity The reactivity and action against each substrate were examined using the substrates shown in Table 33 below and each activity measurement method.
ジニトロサリチル酸法(澱粉・関連糖質酵素実験法、中村道徳・貝沼圭二、学会出版センター刊、1989年)は、α−1,6結合の加水分解反応による還元末端量の増加を定量する方法である。 The dinitrosalicylic acid method (starch and related carbohydrate enzyme experiment method, Michinori Nakamura and Junji Kakinuma, published by the Society Press, 1989) is a method for quantifying the increase in the amount of reducing end due to the hydrolysis reaction of α-1,6 bond. is there.
ヨウ素呈色法は参考例II−3と同様に行い、α−1,6結合の加水分解反応による直鎖状アミロースの増加を、アミロース−ヨウ素複合体の青紫色による610nmの吸光度増加によって定量する方法である。 The iodine coloration method is performed in the same manner as in Reference Example II-3, and the increase in linear amylose due to the hydrolysis reaction of the α-1,6 bond is quantified by the increase in absorbance at 610 nm due to the blue purple of the amylose-iodine complex. Is the method.
液体クロマトグラフィーによる分解生成物の分析(HPLC法)は、実施例II−1に示したBio-Rad AMINEX HPX-42A HPLC分析法により行い、生じるオリゴ糖を調べた。
上記の結果から明らかなように、本枝切り酵素は、1)プルラン及び各種デンプンより、還元末端を生じさせ、2)各種デンプンのヨウ素呈色度を増加させ、また、3)プルランよりマルトトリオースを生じさせうる。更にまた、4)実施例II−14に示したように、可溶性デンプンを基質として用い、Sulfolobus solfataricus KM1株由来の精製アミラーゼ及び精製トランスフェラーゼと共に反応させた場合、本枝切り酵素を添加しない場合に比べて著しくα,α−トレハロース生成量を増加させる。よって、これらの事実から本酵素はデンプンやプルランのα−1,6結合を加水分解することが理解される。 As is clear from the above results, the main debranching enzyme produces 1) reducing ends from pullulan and various starches, 2) increases the iodine coloration degree of various starches, and 3) maltotri from pullulan. Aus can be generated. Furthermore, 4) As shown in Example II-14, when soluble starch was used as a substrate and reacted with a purified amylase and purified transferase derived from Sulfobus sofaraticus KM1, compared with the case where no main debranching enzyme was added. Significantly increase the amount of α, α-trehalose produced. Therefore, it is understood from these facts that this enzyme hydrolyzes α-1,6 bonds of starch and pullulan.
(2)安定性
得られた部分精製酵素の各温度での3時間処理における安定性を第34表に示す。
本酵素は60℃で3時間の処理で73.3%の残存活性があった。 This enzyme had a residual activity of 73.3% after treatment at 60 ° C. for 3 hours.
(3)反応性
得られた部分精製酵素の各pH及び各温度における反応性を、それぞれ第35及び36表に示す。測定は、pH3〜5の間はグリシン塩酸系緩衝液を、pH4〜5.5の間は酢酸ナトリウム系緩衝液を、pH5〜7.5の間は燐酸ナトリウム系緩衝液をそれぞれ用いた。
本酵素は60〜65℃付近に反応最適温度、pH4.0〜5.5付近に反応最適pHを有する。 This enzyme has a reaction optimum temperature in the vicinity of 60 to 65 ° C. and a reaction optimum pH in the vicinity of pH 4.0 to 5.5.
(4)等電点
クロマトフォーカーシングにより分離された枝切り酵素画分のpH測定の結果、等電点は4.4であった。
(4) Isoelectric point As a result of measuring the pH of the debranching enzyme fraction separated by chromatofocusing, the isoelectric point was 4.4.
(5)各種活性化剤及び阻害剤の影響
以下の第37表に示す物質を基質と共に添加し、それぞれの場合の活性測定を参考例II−3と同様に行い、活性化又は阻害の有無を調べた。その結果、銅イオンにより阻害を受けることがわかった。糖関連酵素ではカルシウムイオンによって活性化される場合が多く認められるが、本酵素はカルシウムイオンによっては活性化されない。
実施例I−9 Sulfolobus solfataricus KM1株由来の新規トランスフェラーゼの部分アミノ酸配列の決定
実施例I−2で得られた精製酵素の部分アミノ酸配列の決定は岩松(生化学 63、139(1991))らの方法により行った。すなわち、精製された新規トランスフェラーゼを、泳動用緩衝液(10%グリセロール、2.5%SDS、2%2‐メルカプトエタノール、62mMトリス塩酸緩衝液(pH6.8))に懸濁し、SDSポリアクリルアミド電気泳動に供した。泳動後、当該酵素をゲルよりポリビニリデンジフロリド(PVDF)膜(ProBlot、(アプライド、バイオシステムズ社))に、エレクトロブロッティング(ザルトブロットIIs型(ザルトリウス社))を160mAで1時間行った。
Example I-9 Determination of partial amino acid sequence of a novel transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 The determination of the partial amino acid sequence of the purified enzyme obtained in Example I-2 was performed by Iwamatsu (Biochemical 63, 139 (1991)) and others. By the method. That is, the purified novel transferase is suspended in an electrophoresis buffer (10% glycerol, 2.5% SDS, 2% 2-mercaptoethanol, 62 mM Tris-HCl buffer (pH 6.8)), and SDS polyacrylamide electrolysis is performed. It was subjected to electrophoresis. After the electrophoresis, the enzyme was subjected to electroblotting (Salto blot IIs type (Sartorius)) for 1 hour at 160 mA from a gel on a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane (ProBlot, (Applied, Biosystems)).
転写後、当該酵素の転写された部分の膜を切りとり、約300μl還元用緩衝液(6Mグアニジン塩酸、0.5Mトリス塩酸緩衝液(pH3.5)、0.3%EDTA、2%アセトニトリル)に浸し、これに1mgのジチオスレイトールを加え、アルゴン下で60℃/約1時間の還元を行った。これに2.4mgモノヨード酢酸を0.5N水酸化ナトリウム液10μlに溶かしたものを加え、遮光下で20分間撹拌した。PVDF膜を取り出し、2%アセトニトリルで十分洗浄した後、0.1%SDS中で5分間撹拌した。次に、PVDF膜を水で軽く洗浄後、0.5%ポリビニルピロリドン−40、100mM酢酸に浸し30分放置した。この後PVDF膜を水で軽く洗浄し、約1mm四方に切断した。これを消化用緩衝液(8%アセトニトリル、90mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0))に浸し、Achromobacter Protease I(和光純薬社)を1pmol加え、室温で15時間消化した。この消化物をC8カラム(日本ミリポアリミテッド社、μ‐Bondashere 5C8、300A、2.1x150mm)を用いた逆相HPLCにより分離し、10数種のペプチド断片を得た。ペプチドの溶出溶媒としては、A溶媒(0.05%トリフルオロ酢酸)、B溶媒(0.02%トリフルオロ酢酸を含む2‐プロパノール/アセトニトリル 7:3)を用い、B溶媒に関し2〜50%の直線濃度勾配で0.25ml/分の流速で40分間溶出させた。得られたペプチド断片について、気相ペプチドシーケンサー(アプライド バイオシステム社 モデル470型)を用いた自動エドマン分解法によりアミノ酸配列を決定した。 After the transfer, the membrane of the transferred part of the enzyme is cut out and about 300 μl reducing buffer (6M guanidine hydrochloride, 0.5M Tris-HCl buffer (pH 3.5), 0.3% EDTA, 2% acetonitrile) is used. After immersion, 1 mg of dithiothreitol was added thereto, and reduction was performed at 60 ° C./about 1 hour under argon. To this was added 2.4 mg monoiodoacetic acid dissolved in 10 μl of 0.5N sodium hydroxide solution, and the mixture was stirred for 20 minutes under light shielding. The PVDF membrane was taken out, thoroughly washed with 2% acetonitrile, and then stirred in 0.1% SDS for 5 minutes. Next, the PVDF membrane was lightly washed with water, then immersed in 0.5% polyvinylpyrrolidone-40, 100 mM acetic acid, and allowed to stand for 30 minutes. Thereafter, the PVDF membrane was lightly washed with water and cut into about 1 mm square. This was immersed in a digestion buffer (8% acetonitrile, 90 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0)), 1 pmol of Achromobacter Protease I (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and digested at room temperature for 15 hours. This digest was separated by reverse phase HPLC using a C8 column (Nippon Millipore Ltd., μ-Bondashere 5C8, 300A, 2.1 × 150 mm) to obtain 10 types of peptide fragments. As a peptide elution solvent, A solvent (0.05% trifluoroacetic acid) and B solvent (2-propanol / acetonitrile 7: 3 containing 0.02% trifluoroacetic acid) were used. Was eluted at a flow rate of 0.25 ml / min for 40 minutes. About the obtained peptide fragment, the amino acid sequence was determined by the automatic Edman degradation method using the gas phase peptide sequencer (Applied Biosystems model 470 type).
またAchromobacter ProteaseIで消化されたペプチド断片を更にAsp‐Nにより2次消化し、得られたペプチド断片について上記の条件で同様に分離しアミノ酸配列を決定した。 Further, the peptide fragment digested with Achromobacter Protease I was further subjected to secondary digestion with Asp-N, and the obtained peptide fragment was separated in the same manner as described above to determine the amino acid sequence.
その結果、部分アミノ酸配列は下記の通りであった。
Achromobacter protease消化ペプチドフラグメント
AP−1:Val Ile Arg Glu Ala Lys (配列番号9)
AP−2:Ile Ser Ile Arg Gln Lys (配列番号10)
AP−3:Ile Ile Tyr Val Glu (配列番号11)
AP−4:Met Leu Tyr Val Lys (配列番号12)
AP−5:Ile Leu Ser Ile Asn Glu Lys (配列番号13)
AP−6:Val Val Ile Leu Thr Glu Lys (配列番号14)
AP−7:Asn Leu Glu Leu Ser Asp Pro Arg Val Lys (配列番号15)
AP−8:Met Ile Ile Gly Thr Tyr Arg Leu Gln Leu Asn Lys (配列番号16)
AP−9:Val Ala Val Leu Phe Ser Pro Ile Val (配列番号17)
AP−10:Ile Asn Ile Asp Glu Leu Ile Ile Gln Ser Lys (配列番号18)
AP−11:Glu Leu Gly Val Ser His Leu Tyr Leu Ser Pro Ile (配列番号19)
Asp-N 消化ペプチドフラグメント
DN−1:Asp Glu Val Phe Arg Glu Ser (配列番号20)
DN−2:Asp Tyr Phe Lys (配列番号21)
DN−3:Asp Gly Leu Tyr Asn Pro Lys (配列番号22)
DN−4:Asp Ile Asn Gly Ile Arg Glu Cys (配列番号23)
DN−5:Asp Phe Glu Asn Phe Glu Lys (配列番号24)
DN−6:Asp Leu Leu Arg Pro Asn Ile (配列番号25)
DN−7:Asp Ile Ile Glu Asn (配列番号26)
DN−8:Asp Asn Ile Glu Tyr Arg Gly (配列番号27)
As a result, the partial amino acid sequence was as follows.
Achromobacter protease digested peptide fragment AP-1: Val Ile Arg Glu Ala Lys (SEQ ID NO: 9)
AP-2: Ile Ser Ile Arg Gln Lys (SEQ ID NO: 10)
AP-3: Ile Ile Tyr Val Glu (SEQ ID NO: 11)
AP-4: Met Leu Tyr Val Lys (SEQ ID NO: 12)
AP-5: Ile Leu Ser Ile Asn Glu Lys (SEQ ID NO: 13)
AP-6: Val Val Ile Leu Thr Glu Lys (SEQ ID NO: 14)
AP-7: Asn Leu Glu Leu Ser Asp Pro Arg Val Lys (SEQ ID NO: 15)
AP-8: Met Ile Ile Gly Thr Tyr Arg Leu Gln Leu Asn Lys (SEQ ID NO: 16)
AP-9: Val Ala Val Leu Phe Ser Pro Ile Val (SEQ ID NO: 17)
AP-10: Ile Asn Ile Asp Glu Leu Ile Ile Gln Ser Lys (SEQ ID NO: 18)
AP-11: Glu Leu Gly Val Ser His Leu Tyr Leu Ser Pro Ile (SEQ ID NO: 19)
Asp-N digested peptide fragment DN-1: Asp Glu Val Phe Arg Glu Ser (SEQ ID NO: 20)
DN-2: Asp Tyr Phe Lys (SEQ ID NO: 21)
DN-3: Asp Gly Leu Tyr Asn Pro Lys (SEQ ID NO: 22)
DN-4: Asp Ile Asn Gly Ile Arg Glu Cys (SEQ ID NO: 23)
DN-5: Asp Phe Glu Asn Phe Glu Lys (SEQ ID NO: 24)
DN-6: Asp Leu Leu Arg Pro Asn Ile (SEQ ID NO: 25)
DN-7: Asp Ile Ile Glu Asn (SEQ ID NO: 26)
DN-8: Asp Asn Ile Glu Tyr Arg Gly (SEQ ID NO: 27)
実施例I−10 Sulfolobus solfataricus KM1株染色体DNAの調製
Sulfolobus solfataricus KM1株の菌体は実施例I−2の方法に従って得た。
Example I-10 Preparation of Chromosomal DNA of Sulfolobus solfaticalus KM1 Sulfobus solfatricus KM1 strain cells were obtained according to the method of Example I-2.
この菌体の1gに25%スクロース、1mg/mlリゾチーム、1mMEDTA、150mMNaClを含む50mMのトリス塩酸緩衝液(pH8.0)10mlを加え懸濁し、室温にて30分放置した。これに10%SDS 0.5ml、及び10mg/mlプロテイナーゼK(和光純薬社製)0.2mlを加え、50℃で2時間放置した。次にこの溶液をフェノール/クロロホルムで抽出し、水相をとりこれをエタノール沈殿させた。沈殿してきたDNAを滅菌したガラス棒で巻きとり、これを70%エタノールで洗浄した後、減圧乾燥した。最終的に1.5mgの染色体DNAが得られた。 To 1 g of the cells, 10 ml of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 25% sucrose, 1 mg / ml lysozyme, 1 mM EDTA, 150 mM NaCl was added and suspended, and left at room temperature for 30 minutes. To this, 0.5 ml of 10% SDS and 0.2 ml of 10 mg / ml proteinase K (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added and left at 50 ° C. for 2 hours. The solution was then extracted with phenol / chloroform and the aqueous phase was removed and ethanol precipitated. The precipitated DNA was wound up with a sterilized glass rod, washed with 70% ethanol, and dried under reduced pressure. Finally, 1.5 mg of chromosomal DNA was obtained.
実施例I−11 部分アミノ酸配列に基づくDNAプローブの作成およびPCR法によるプローブの確認
実施例I−9により決定されたSulfolobus solfataricus KM1株由来新規トランスフェラーゼの部分アミノ酸配列の情報をもとにオリゴヌクレオチドDNAプライマーをDNA合成装置(アプライドバイオシステムズ社製モデル381)によって作成した。その配列は下記の通りであった。
DN−1
アミノ酸配列 N末端 AspGluValPheArgGluSe C末端
DNAプライマー 5’TTCACGAAAAACCTCATC 3’ (配列番号28)
塩基配列 C T TG T T
DN−8
アミノ酸配列 N末端 AspAsnIleGluTyrArgGly C末端
DNAプライマー 5’GATAACATAGAATACAGAGG 3’(配列番号29)
塩基配列 T T G T G
このDNAプライマーを各々100pmolおよび実施例I−10で調製されたSulfolobus solfataricus KM1株の染色体DNA 100ngを用いてPCR法を実施した。PCR装置はパーキンエルマー社製、GeneAmp PCRシステムモデル9600を用い、1サイクルを94℃で30秒、50℃で1分および72℃で2分で行い、サイクル数30回および総液量100μlで実施した。
Example I-11 Preparation of DNA probe based on partial amino acid sequence and confirmation of probe by PCR method Oligonucleotide DNA based on information on partial amino acid sequence of a novel transferase derived from Sulfobus solfaricus KM1 determined in Example I-9 Primers were prepared using a DNA synthesizer (Applied Biosystems Model 381). The sequence was as follows.
DN-1
Amino acid sequence N-terminal AspGluValPheArgGluSe C-
Base sequence C T TG T T
DN-8
Amino acid sequence N-terminal AspAsnIleGluTyrArgGly C-
Base sequence T T G T G
PCR was performed using 100 ng of each of these DNA primers and 100 ng of chromosomal DNA of Sulfolobus solfalicus KM1 prepared in Example I-10. The PCR apparatus is a GeneAmp PCR system model 9600 manufactured by PerkinElmer, Inc. One cycle is performed at 94 ° C. for 30 seconds, 50 ° C. for 1 minute and 72 ° C. for 2 minutes, 30 cycles and a total volume of 100 μl did.
得られた反応液10μlを1%アガロース電気泳動により分析した。その結果約1.2kbの長さを持つDNA断片が特異的に増幅された。 10 μl of the obtained reaction solution was analyzed by 1% agarose electrophoresis. As a result, a DNA fragment having a length of about 1.2 kb was specifically amplified.
このPCR産物の末端を平滑化し、pUC118のHincII部位にサブクローニングした。このプラスミドの挿入断片のDNA配列をアプライド・バイオシステムズ社製、DNAシークエンサ/GENESCAN モデル373Aを用いて決定した。その結果、実施例I−9で得られたアミノ酸配列に相当するDNA配列が見いだされた。 The ends of this PCR product were blunted and subcloned into the HincII site of pUC118. The DNA sequence of the inserted fragment of this plasmid was determined using a DNA sequencer / GENESCAN model 373A manufactured by Applied Biosystems. As a result, a DNA sequence corresponding to the amino acid sequence obtained in Example I-9 was found.
実施例I−12 Sulfolobus solfataricus KM1株由来新規トランスフェラーゼ遺伝子のクローニング
実施例I−10で調製されたSulfolobus solfataricus KM1株の染色体DNA 100μgを制限酵素Sau3Alで部分消化した。反応液をスクロース密度勾配を用いて超遠心で5〜10kbのDNA断片を分離精製した。一方、プラスミドベクターpUC118をBamHIで消化し、アルカリホスファターゼにより末端を脱リン酸化したものと、上記5〜10kbの長さを持つSulfolobus solfataricus KM1株の染色体DNA断片をT4DNAリガーゼにより連結(ライゲーション)した。この挿入断片を含むpUC118プラスミドベクターを含んだ混合液を用いて、E. coli JM109細胞を形質転換した。これを50μg/mlアンピシリンを含むLB寒天プレート培地に蒔きコロニーを形成させ、DNAライブラリーを作成した。
Example I-12 Cloning of a Novel Transferase Gene Derived from Sulfobus solfaricus
このDNAライブラリーにおける新規トランスフェラーゼ遺伝子を含む組換えプラスミドのスクリーニングは、PCR法により以下のように行った。 Screening of a recombinant plasmid containing a novel transferase gene in this DNA library was performed by PCR as follows.
まず、コロニーをかき取りTE緩衝液に懸濁した。これを100℃にて5分間処理し菌体を破砕し、実施例I−11に記載の方法でPCR法を実施した。 First, colonies were scraped off and suspended in TE buffer. This was treated at 100 ° C. for 5 minutes to disrupt the cells, and PCR was performed by the method described in Example I-11.
次いで得られたPCR反応液10μlを1%アガロース電気泳動により分析し、約1.2kbの長さを持つDNA断片が増幅されてくるクローンを陽性クローンとした。 Subsequently, 10 μl of the obtained PCR reaction solution was analyzed by 1% agarose electrophoresis, and a clone in which a DNA fragment having a length of about 1.2 kb was amplified was defined as a positive clone.
その結果、600個の形質転換体から1個の陽性クローンを得た。そこから抽出されたプラスミドを解析したところ約8kbの挿入断片を有していた。このプラスミドを「pKT1」と称した。 As a result, one positive clone was obtained from 600 transformants. When the plasmid extracted from it was analyzed, it had an inserted fragment of about 8 kb. This plasmid was designated “pKT1”.
更に挿入断片を制限酵素Sau3AIで部分消化し、上記の方法と同様にPCR法を実施して、挿入断片を縮小化した。その結果約3.8kbおよび約4.5kbの挿入断片を有するプラスミドを保持する形質転換体を得た。これらのプラスミドをそれぞれ「pKT21」、 「pKT11」と称した。 Further, the insert fragment was partially digested with the restriction enzyme Sau3AI, and PCR was performed in the same manner as described above to reduce the insert fragment. As a result, transformants carrying plasmids having inserts of about 3.8 kb and about 4.5 kb were obtained. These plasmids were designated “pKT21” and “pKT11”, respectively.
これらのプラスミドの挿入断片の制限酵素地図は図26に示される通りであった。
なお、以上の実施例で使用された制限酵素としては、全て市販品(宝酒造株式会社より購入)を利用した。
Restriction enzyme maps of the inserted fragments of these plasmids were as shown in FIG.
In addition, as a restriction enzyme used by the above Example, all the commercial items (purchased from Takara Shuzo Co., Ltd.) were utilized.
実施例I−13 Sulfolobus solfataricus KM1株由来新規トランスフェラーゼ遺伝子のDNA配列の決定
実施例I−12で得られたプラスミドpKT11、pKT21中の挿入断片の共通部分のDNA塩基配列を決定した。
Example I-13 Determination of the DNA sequence of a novel transferase gene derived from Sulfolobus solfaricus KM1 The DNA base sequence of the common portion of the inserted fragment in the plasmids pKT11 and pKT21 obtained in Example I-12 was determined.
まず、このプラスミドDNAを宝酒造社製、キロシークエンス用デレーションキットを用いて、デレーションプラスミドを作成した。次いでこのプラスミドの挿入断片のDNA配列をパーキンエルマージャパン社製、PRISM,Sequenase Dye Primer Sequencingキット、Taq Dye DeoxyTM Terminator Cycle Sequencing Kitおよびアプライド バイオシステムズ社製、DNAシークエンサ/GENESCAN モデル373Aを用いて決定した。
First, a deletion plasmid was prepared from this plasmid DNA using Takara Shuzo Co., Ltd.'s kilosequence deletion kit. Next, the DNA sequence of the inserted fragment of this plasmid was determined by using Perkin Elmer Japan, PRISM, Sequenase Dye Primer Sequencing Kit, Taq Dye Deoxy ™ Terminator Cycle Sequencing Kit and
共通配列中のSphI−pKT21の末端間(図26のA,B間)の塩基配列およびそこから推定されるアミノ酸配列は配列番号1および2に示される通りであった。 The base sequence between the ends of SphI-pKT21 (between A and B in FIG. 26) in the consensus sequence and the amino acid sequence deduced therefrom were as shown in SEQ ID NOs: 1 and 2.
このアミノ酸配列中に実施例I−9で得られた部分アミノ酸配列に相当する配列が全て認められた。このアミノ酸配列は長さが728個で、推定分子量82kDaのタンパク質をコードしているものと考えられた。この分子量はSulfolobus solfataricus KM1株由来新規トランスフェラーゼの精製酵素をSDS−PAGEにかけることによって得られた分子量の値にほぼ一致した。 All sequences corresponding to the partial amino acid sequence obtained in Example I-9 were found in this amino acid sequence. This amino acid sequence was 728 in length and was thought to encode a protein with an estimated molecular weight of 82 kDa. This molecular weight almost coincided with the molecular weight value obtained by subjecting a purified enzyme of a novel transferase derived from Sulfolobus solfaricus KM1 to SDS-PAGE.
実施例I−14 形質転換体における新規トランスフェラーゼの発現
実施例I−12で得られたpKT21についてSphIおよびXbaIで切断し、同酵素で切断したpUC119(宝酒造社製)に連結したものをpKT22とした。図27にその手段を示した。pKT22に挿入された新規トランスフェラーゼ遺伝子を含む断片中、マルチクローニングサイトを除く塩基配列は、配列番号1の塩基番号1〜2578の配列であった。
Example I-14 Expression of novel transferase in transformant pKT21 obtained in Example I-12 was cleaved with SphI and XbaI and ligated to pUC119 (Takara Shuzo) cleaved with the same enzyme was designated as pKT22. . FIG. 27 shows the means. In the fragment containing the novel transferase gene inserted into pKT22, the base sequence excluding the multicloning site was the sequence of
このプラスミドを含む形質転換体の新規トランスフェラーゼ活性を次のように調べた。まず、形質転換体を100μg/mlのアンピシリンを含むLB培地で37℃で、1晩培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は10g/リットルであった。 The novel transferase activity of the transformant containing this plasmid was examined as follows. First, the transformant was cultured overnight at 37 ° C. in an LB medium containing 100 μg / ml ampicillin. The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the microbial cells was 10 g / liter.
上記のようにして得られた菌体10gを5mMのEDTAを含む50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)40mlに懸濁し、0℃で3分間、超音波破砕処理により溶菌し、次いで遠心分離を行い上清溶液を得た。これを75℃で30分間熱処理し、再度遠心を行い、限外濾過膜(分子量カット13000)にて濃縮して、粗酵素液(6Unit/ml )として、基質であるマルトトリオースを最終的に10%となるように加えた。pH5.5(50mM 酢酸ナトリウム)で、60℃で24時間反応させた後、100℃で5分間加熱処理して反応を停止させた。生成したグルコシルトレハロースを実施例I−1におけるのと同様のHPLC分析法により測定した。 10 g of the microbial cells obtained as described above are suspended in 40 ml of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5.5) containing 5 mM EDTA, lysed by sonication at 0 ° C. for 3 minutes, and then centrifuged. A supernatant solution was obtained. This was heat-treated at 75 ° C. for 30 minutes, centrifuged again, concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13000), and finally the maltotriose as a substrate was obtained as a crude enzyme solution (6 Unit / ml). It added so that it might become 10%. After reacting at pH 5.5 (50 mM sodium acetate) at 60 ° C. for 24 hours, the reaction was stopped by heating at 100 ° C. for 5 minutes. The produced glucosyl trehalose was measured by the same HPLC analysis method as in Example I-1.
HPLC分析の結果は図28に示される通りであった。主反応物はHPLCチャート上ではアノマーのない一本のピークとして、未反応基質よりやや遅れて現れた。また、この主生成物をTSK-gel amide-80 HPLC columnにて分取し、 1H−NMR、13C−NMRにより解析の結果、グルコシルトレハロースであることを確認した。この結果、形質転換体はSulfolobus solfataricus KM1株由来の新規トランスフェラーゼ活性を有することがわかった。またJM109にpUC119のみを入れた形質転換体からは新規トランスフェラーゼ活性は検出されなかった。 The result of HPLC analysis was as shown in FIG. The main reactant appeared as a single peak without anomer on the HPLC chart with a slight delay from the unreacted substrate. Moreover, this main product was fractionated by TSK-gel amide-80 HPLC column, and as a result of analysis by 1H-NMR and 13C-NMR, it was confirmed that it was glucosyl trehalose. As a result, it was found that the transformant had a novel transferase activity derived from the Sulfolobus solfaricus KM1 strain. Further, no novel transferase activity was detected from the transformant in which only pUC119 was added to JM109.
実施例I−15 Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株由来の新規トランスフェラーゼの部分アミノ酸配列の決定
実施例I−4で得られた新規トランスフェラーゼの部分アミノ酸配列の決定は実施例I−9に記載される方法に従って行った。以下に決定された部分アミノ酸配列を示す。
Achromobacter protease 消化ペプチドフラグメント
AP−6 :Arg Asn Pro Glu Ala Tyr Thr Lys (配列番号30)
AP−8 :Asp His Val Phe Gln Glu Ser His Ser (配列番号31)
AP−10:Ile Thr Leu Asn Ala Thr Ser Thr (配列番号32)
AP−12:Ile Ile Ile Val Glu Lys (配列番号33)
AP−13:Leu Gln Gln Tyr Met Pro Ala Val Tyr Ala Lys (配列番号34)
AP−14:Asn Met Leu Glu Ser (配列番号35)
AP−16:Lys Ile Ser Pro Asp Gln Phe His Val Phe Asn Gln Lys (配列番号36)
AP−18:Gln Leu Ala Glu Asp Phe Leu Lys (配列番号37)
AP−19:Lys Ile Leu Gly Phe Gln Glu Glu Leu Lys (配列番号38)
AP−20:Ile Ser Val Leu Ser Glu Phe Pro Glu Glu (配列番号39)
AP−23:Leu Lys Leu Glu Glu Gly Ala Ile Tyr (配列番号40)
AP−28:Glu Val Gln Ile Asn Glu Leu Pro (配列番号41)
Asp-N 消化ペプチドフラグメント
DN−1:Asp His Ser Arg Ile (配列番号42)
DN−5:Asp Leu Arg Tyr Tyr Lys (配列番号43)
DN−6:Asp Val Tyr Arg Thr Tyr Ala Asn Gln Ile Val Lys Glu Cys (配列番号44)
Example I-15 Determination of partial amino acid sequence of novel transferase derived from Sulfolobus acidocaldarius strain ATCC 33909 The partial amino acid sequence of the novel transferase obtained in Example I-4 was determined according to the method described in Example I-9. It was. The partial amino acid sequence determined below is shown.
Achromobacter protease digested peptide fragment AP-6: Arg Asn Pro Glu Ala Tyr Thr Lys (SEQ ID NO: 30)
AP-8: Asp His Val Phe Gln Glu Ser His Ser (SEQ ID NO: 31)
AP-10: Ile Thr Leu Asn Ala Thr Ser Thr (SEQ ID NO: 32)
AP-12: Ile Ile Ile Val Glu Lys (SEQ ID NO: 33)
AP-13: Leu Gln Gln Tyr Met Pro Ala Val Tyr Ala Lys (SEQ ID NO: 34)
AP-14: Asn Met Leu Glu Ser (SEQ ID NO: 35)
AP-16: Lys Ile Ser Pro Asp Gln Phe His Val Phe Asn Gln Lys (SEQ ID NO: 36)
AP-18: Gln Leu Ala Glu Asp Phe Leu Lys (SEQ ID NO: 37)
AP-19: Lys Ile Leu Gly Phe Gln Glu Glu Leu Lys (SEQ ID NO: 38)
AP-20: Ile Ser Val Leu Ser Glu Phe Pro Glu Glu (SEQ ID NO: 39)
AP-23: Leu Lys Leu Glu Glu Gly Ala Ile Tyr (SEQ ID NO: 40)
AP-28: Glu Val Gln Ile Asn Glu Leu Pro (SEQ ID NO: 41)
Asp-N digested peptide fragment DN-1: Asp His Ser Arg Ile (SEQ ID NO: 42)
DN-5: Asp Leu Arg Tyr Tyr Lys (SEQ ID NO: 43)
DN-6: Asp Val Tyr Arg Thr Tyr Ala Asn Gln Ile Val Lys Glu Cys (SEQ ID NO: 44)
実施例I−16 Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来の新規トランスフェラーゼのクローニング
Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株の染色体DNAは実施例I−4の方法に従って得た菌体より実施例I−10の方法に従って得た。上記染色体DNAをSau3AIで部分消化した後、EMBL3 BamHI切断アーム(STRATAGENE社製)に、T4DNAリガーゼにより連結(ライゲーション)した。パッケージングはSTRATAGENE社製 GigapackII Goldを用いて行った。上記ライブラリーを大腸菌LE392に37℃15分間感染させた後、NZY寒天プレート培地に播種し、37℃で約8から12時間程度培養して、プラークを形成させた。約2時間、4℃で保存した後、ナイロンメンブレン(アマシャム社製,Hybond N+)へDNAを吸着させた。2xSSPEで軽く洗浄した後、80℃で2時間ベーキングを行った。プローブは実施例I−14で得られたpKT22のEcoRI−XbaI断片(配列番号1の824番より2578番へ対応する)を用い、アマシャム社製 メガプライムDNA標識システムを用いて32Pで標識した。
Chromosomal DNA Cloning Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 strain in Example I-16 Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain - derived novel transferase was obtained according to the method in from the cells Example I-10 was obtained according to the method of Example I-4. The chromosomal DNA was partially digested with Sau3AI, and then ligated to EMBL3 BamHI cleavage arm (manufactured by STRATAGENE) with T4 DNA ligase. Packaging was performed using Gigapack II Gold manufactured by STRATAGENE. The library was infected with E. coli LE392 at 37 ° C. for 15 minutes, and then inoculated on a NZY agar plate medium and cultured at 37 ° C. for about 8 to 12 hours to form plaques. After storage at 4 ° C. for about 2 hours, DNA was adsorbed onto a nylon membrane (Amersham, Hybond N +). After lightly washing with 2 × SSPE, baking was performed at 80 ° C. for 2 hours. The probe used was the EcoRI-XbaI fragment of pKT22 obtained in Example I-14 (corresponding to SEQ ID NO: 1 from 824 to 2578) and labeled with 32 P using the Amersham Mega Prime DNA labeling system. .
ハイブリダイセーションの条件は6xSSPE、0.5%SDSで60℃オーバーナイトでおこなった。洗浄は2xSSPE、0.5%SDSで、室温10分、2回行った。 Hybridization conditions were 6 × SSPE, 0.5% SDS at 60 ° C. overnight. Washing was performed twice with 2 × SSPE and 0.5% SDS at room temperature for 10 minutes.
約5000クローンからスクリーニングを開始して8個の陽性クローンを得た。このクローンより約7.6kbpのBamHI断片を得て、これをpUC118の上記サイトへ挿入した。このプラスミドを「p09T3」と称する。さらに上記クローンの挿入断片をSau3AIで部分消化し、得られた約6.7kbpの断片をpUC118のBamHIサイトへ挿入した。このプラスミドを「p09T2」と称する。このプラスミドより約
3.8kbpのXbaI断片についてpUC118の上記サイトへ挿入した。このプラスミドを「p09T1」と称する。このプラスミドの挿入断片の制限酵素地図を図29に示す。またその作成方法を図30に示す。上記p09T1について新規トランスフェラーゼをコードしている領域を中心に実施例I−13の方法に従って塩基配列の決定を行った。決定された塩基配列およびそこさら推定されるアミノ酸配列は配列番号3および4に示される通りである。このアミノ酸配列中に実施例I−15で得られた部分アミノ酸配列に相当する配列が全て認められた。このアミノ酸配列は長さが680個で、推定分子量80.1kDaのタンパク質をコードしているものと考えられた。この分子量はSulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株由来新規トランスフェラーゼの精製酵素をSDS−PAGEにかけることによって得られた分子量の値にほぼ一致した。またプラスミドp09T1を含む形質転換体について実施例I−14の方法に従って新規トランスフェラーゼ活性を確認した。
Screening was started from about 5000 clones to obtain 8 positive clones. An approximately 7.6 kbp BamHI fragment was obtained from this clone and inserted into the above site of pUC118. This plasmid is referred to as “p09T3”. Further, the inserted fragment of the above clone was partially digested with Sau3AI, and the obtained fragment of about 6.7 kbp was inserted into the BamHI site of pUC118. This plasmid is referred to as “p09T2”. About 3.8 kbp XbaI fragment from this plasmid was inserted into the above site of pUC118. This plasmid is referred to as “p09T1”. A restriction enzyme map of the inserted fragment of this plasmid is shown in FIG. The creation method is shown in FIG. The nucleotide sequence of p09T1 was determined according to the method of Example I-13 centering on the region encoding a novel transferase. The determined nucleotide sequence and the deduced amino acid sequence are as shown in SEQ ID NOs: 3 and 4. All sequences corresponding to the partial amino acid sequences obtained in Example I-15 were found in this amino acid sequence. This amino acid sequence was 680 in length and was thought to encode a protein with an estimated molecular weight of 80.1 kDa. This molecular weight substantially coincided with the molecular weight value obtained by subjecting a purified enzyme of a novel transferase derived from Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 to SDS-PAGE. Moreover, the novel transferase activity was confirmed about the transformant containing plasmid p09T1 according to the method of Example I-14.
実施例I−17 Sulfolobus solfataricus KM1株由来の新規トランスフェラーゼ遺伝子と他の生物種の染色体DNAとのハイブリダイゼーション試験
Sulfolobus solfataricus DSM 5833株、Sulfolobus shibatae DSM 5389株、E.coli JM109株の染色体DNAを実施例I−10に準じた方法で得て、これを制限酵素PstIおよびEcoRIで消化した。
Example I-17 Hybridization test of a novel transferase gene derived from Sulfolobus solfataricus KM1 and chromosomal DNA of other species Sulfolobus solfataricus DSM 5833, Sulfolobus shibatae DSM 5389, E. coli Chromosomal DNA of E. coli strain JM109 was obtained by the method according to Example I-10 and digested with restriction enzymes PstI and EcoRI.
この消化物を1%アガロースゲル電気泳動にて分離し、アマシャムジャパン社製、Hybond−Nにサザンブロッティングした。このメンブレンに実施例I−12で得られたpKT21の約2.6kbpのSphI、XbaI断片(配列番号1に示される配列に対応、図26におけるA〜B間の範囲に対応)を、ベーリンガーマンハイム社製、DIGシステムキットによって標識し、これを用いてハイブリダイゼーションを行った。 This digest was separated by 1% agarose gel electrophoresis and Southern blotted on Hybond-N manufactured by Amersham Japan. About 2.6 kbp SphI and XbaI fragments of pKT21 obtained in Example I-12 (corresponding to the sequence shown in SEQ ID NO: 1 and corresponding to the range between A and B in FIG. 26) were added to this membrane. Labeling was carried out using a DIG system kit manufactured by the company, and hybridization was performed using this.
条件はハイブリダイゼーション:5xSSC、40℃、2時間、洗浄:2xSSC(0.1%SDSを含む)、40℃、5分、2回 0.1xSSC(0.1%SDSを含む)、40℃、5分、2回であった。 Conditions are: hybridization: 5 × SSC, 40 ° C., 2 hours, washing: 2 × SSC (including 0.1% SDS), 40 ° C., 5 minutes, 2 times 0.1 × SSC (including 0.1% SDS), 40 ° C. 5 minutes, 2 times.
その結果、SphI、XbaI断片は、Sulfolobus solfataricus DSM 5833株については約5.9kbpの断片と、Sulfolobus shibatae DSM 5389株については約5.0kbpおよび約0.8kbpの断片とそれぞれハイブリッドを形成した。一方、ネガティブコントロールであるE.coli JM109株については、ハイブリッドの形成は観察されなかった。 As a result, the SphI and XbaI fragments hybridized with the fragment of about 5.9 kbp for the Sulfobus sofatalicus DSM 5833 strain and the fragments of about 5.0 kbp and about 0.8 kbp for the Sulfobus shibatae DSM 5389 strain, respectively. On the other hand, E. is a negative control. No hybrid formation was observed for E. coli strain JM109.
さらにSulfolobus solfataricus KM1株、DSM5354株、DSM5833株、ATCC35091株,ATCC35092株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株、ATCC49426株、Sulfolobus shibatae DSM5389株、Acidianus brierleyi DSM1651株 E.coli JM109株の染色体DNAを実施例I−10方法に準じて得、制限酵素HindIII、XbaI、EcoRVで消化した。 Furthermore, Sulfobus solfataricus KM1 strain, DSM5354 strain, DSM5833 strain, ATCC35091 strain, ATCC35092 strain, Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain, ATCC49426 strain, Sulfolobus shibata strain DSc89DSDS8989 strain Chromosomal DNA of E. coli strain JM109 was obtained according to the method of Example I-10 and digested with restriction enzymes HindIII, XbaI and EcoRV.
この消化物を1%アガロースゲル電気泳動にて分離し、アマシャムジャパン社、Hybond−N+にブロッティングした。このメンブレンに配列番号1の1880番より2257番の領域(378bp)をPCRにて増幅し、実施例I−16の方法に従って32Pで標識し、これを用いてハイブリダイゼーションを行った。 This digest was separated by 1% agarose gel electrophoresis and blotted to Amersham Japan, Hybond-N +. The region from 1880 to 2257 (378 bp) of SEQ ID NO: 1 was amplified by PCR on this membrane, labeled with 32 P according to the method of Example I-16, and hybridized using this.
条件はハイブリダイゼーション:6xSSPE、0.5%SDSで60℃、オーバーナイトで、洗浄:2xSSPE、0.1%SDSで室温、10分、2回行った。 The conditions were hybridization: 6 × SSPE, 0.5% SDS at 60 ° C., overnight, washing: 2 × SSPE, 0.1% SDS at room temperature for 10 minutes, twice.
その結果、Sulfolobus solfataricus KM1株、DSM5354株、DSM5833株、ATCC35091株,ATCC35092株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株、ATCC49426株、Sulfolobus shibatae DSM5389株、Acidianus brierleyi DSM1651株について、それぞれ約4.4kbp、3.7kbp、3.7kbp、0.8kbp、3.9kbp、0.8kbp、0.8kbp、4.4kbp、2.1kbpの部位でハイブリッドを形成することが判明した。一方JM109のゲノムDNAについては結合が観察されなかった。 As a result, Sulfobus solfataricus KM1 strain, DSM5354 strain, DSM5833 strain, ATCC35091 strain, ATCC35092 strain, Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain, ATCC49426 strain, Sulfolobus shibata strain. It was found that a hybrid was formed at sites of 0.7 kbp, 0.8 kbp, 3.9 kbp, 0.8 kbp, 0.8 kbp, 4.4 kbp, and 2.1 kbp. On the other hand, no binding was observed for the genomic DNA of JM109.
また配列番号1、2、3および4の範囲に含まれるアミノ酸配列、塩基配列と相同性を有する配列が存在しないことを、アミノ酸配列データーバンク(Swiss prot、及びNBRF−PDB)、塩基配列データーバンク(EMBL)から、配列解析ソフト ジェネティックス(ソフトウエアー開発)を用いて確認した。よってこの新規トランスフェラーゼ遺伝子はSulfolobales目に属する古細菌に特異的に高度に保存されていることがわかった。 In addition, the amino acid sequence data bank (Swiss proto and NBRF-PDB), the base sequence data bank indicates that there is no amino acid sequence included in the range of SEQ ID NOs: 1, 2, 3 and 4 and a sequence having homology with the base sequence. (EMBL) was confirmed using sequence analysis software genetics (software development). Therefore, it was found that this novel transferase gene was highly conserved specifically in archaea belonging to the order of Sulfolobales.
実施例I−18 Sulfolobus solfataricus KM1株 および Sulfolobus acidocaldariusu ATCC33909株由来の新規トランスフェラーゼの塩基配列、アミノ酸配列の比較
配列番号2のKM1株由来の新規トランスフェラーゼのアミノ酸配列と配列番号4のATCC33909株由来の新規トランスフェラのアミノ酸配列とを、また配列番号1のKM1株由来の新規トランスフェラーゼの塩基配列と配列番号3のATCC33909株由来の新規トランスフェラーゼの塩基配列とを配列解析ソフト,ジェネティックス(ソフトウエアー開発)を用いてギャップを考慮した解析を行った。アミノ酸配列についての結果を図31に、塩基配列についての結果を図32に示した。それぞれの図中上段にATCC33909株の配列を、下段にKM1株の配列を示し、中段の(*)は両者で一致する配列を、また(.)は両者で性質の似たアミノ酸配列であることを示す。相同性はアミノ酸配列レベルで49%、塩基配列レベルで57%であった。
Example I-18 Comparison of the nucleotide sequence and amino acid sequence of a novel transferase from Sulfobus sofataricus KM1 strain and Sulfobus acidocaldariusu ATCC 33909 Strain Using the sequence analysis software, Genetics (software development), the amino acid sequence of Fella, the nucleotide sequence of the novel transferase derived from the KM1 strain of SEQ ID NO: 1 and the nucleotide sequence of the novel transferase derived from the ATCC 33909 strain of SEQ ID NO: 3 The analysis was performed considering the gap. The results for the amino acid sequence are shown in FIG. 31, and the results for the base sequence are shown in FIG. The upper row of each figure shows the ATCC33909 strain sequence, the lower row the KM1 strain sequence, the middle (*) is the same sequence in both, and the (.) Is an amino acid sequence with similar properties in both. Indicates. The homology was 49% at the amino acid sequence level and 57% at the base sequence level.
実施例I−19 形質転換体由来組換え新規トランスフェラーゼを用いたマルトオリゴ糖混合物からのトレハロースオリゴ糖の製造
可溶性デンプン(ナカライテスク社製、特級品)のα−アミラーゼ分解物であってヨウ素デンプン反応を示さずオリゴ糖にまで分解されたもの(α−アミラーゼは、Sigma 社製のA-0273 アスペルギルス・オリゼ由来のものを用いた)を基質とした。
Example I-19 Production of Trehalose Oligosaccharide from Malto-oligosaccharide Mixture Using Recombinant Novel Transferase Derived from Transformant Soluble starch ( manufactured by Nacalai Tesque, special grade) α-amylase degradation product and iodine starch reaction A substrate that was not decomposed to oligosaccharide (α-amylase derived from A-0273 Aspergillus oryzae manufactured by Sigma) was used as a substrate.
実施例I−14で得た粗酵素液、および上記基質を用いて、実施例I−14の反応条件に従いグルコシルトレハロースおよび各種のマルトオリゴシルトレハロースの製造を試みた。反応液の分析は以下に示す条件のHPLC分析法により行った。
カラム: BIORAD AMINEX HPX-42A (7.8 ×300mm )
溶媒 : 水
流速 : 0.6ml/min
温度 : 85℃
検出器: 示差屈折計
図33(A) にHPLCによる分析の結果を(B) に組換え新規トランスフェラーゼを添加しない場合のHPLC分析の結果を示した。その結果、反応生成物のオリゴ糖類は対照のアミラーゼのみによる生成物よりも各々保持時間が短かった。また、基質マルトトリオース(G3)、マルトテトラオース(G4)およびマルトペンタオース(G5)(いずれも林原バイオケミカル社製)からの主生成物である3糖、4糖および5糖をTSK-gel amide-80 HPLC columnにて分取し、 1H−NMR、13C−NMRにより解析を行った。その結果、いずれも還元末端のグルコース残基1個がα‐1,α‐1で結合した構造を示し、それぞれグルコシルトレハロース(α‐D‐マルトシル α‐D‐グルコピラノシド)、マルトシルトレハロース(α‐D‐マルトトリオシル α‐D‐グルコピラノシド)およびマルトトリオシルトレハロース(α‐D‐マルトテトラオシル α‐D‐グルコピラノシド)であることが確認された。
Using the crude enzyme solution obtained in Example I-14 and the above substrate, production of glucosyl trehalose and various maltooligosyl trehaloses was attempted according to the reaction conditions of Example I-14. The analysis of the reaction solution was performed by HPLC analysis under the following conditions.
Column: BIORAD AMINEX HPX-42A (7.8 x 300mm)
Solvent: Water Flow rate: 0.6ml / min
Temperature: 85 ° C
Detector: Differential refractometer FIG. 33 (A) shows the results of HPLC analysis, and (B) shows the results of HPLC analysis when no recombinant novel transferase is added. As a result, each of the oligosaccharides of the reaction product had a shorter retention time than the control amylase alone product. In addition, trisaccharide, tetrasaccharide and pentasaccharide, which are main products from the substrates maltotriose (G3), maltotetraose (G4) and maltopentaose (G5) (all manufactured by Hayashibara Biochemical Co., Ltd.) are converted into TSK- The fraction was collected on a gel amide-80 HPLC column and analyzed by 1H-NMR and 13C-NMR. As a result, each showed a structure in which one glucose residue at the reducing end was linked by α-1 and α-1, which were respectively glucosyl trehalose (α-D-maltosyl α-D-glucopyranoside) and maltosyl trehalose (α- D-maltotriosyl α-D-glucopyranoside) and maltotriosyl trehalose (α-D-maltotetraosyl α-D-glucopyranoside).
実施例I−20 形質転換体由来組換え新規トランスフェラーゼを用いたグルコシルトレハロースおよびマルトオリゴシルトレハロースの製造
基質を100mMのマルトトリオース(G3)〜マルトヘプタオース(G7)(いずれも林原バイオケミカル社製)とし、実施例I−14で得られた粗酵素液を凍結乾燥した後、50mM酢酸ナトリウム溶液(pH5.5)に懸濁し、濃縮酵素とした。この濃縮酵素12.7Unit/ml (マルトトリオースを基質として作用させたときの酵素活性)をそれぞれの基質に作用させ、対応するα‐1,α‐1転移体を生成させた。各生成物の分析法は実施例I−1の方法に従って行い、その収率および酵素活性を調べた。結果は第38表に示される通りであった。なお、第38表中での酵素活性は、マルトオリゴ糖を1時間に1μmolの対応するα‐1,α‐1転移体に変換する酵素活性を1Unitとして示した。
実施例II−15 Sulfolobus solfataricus KM1株由来の新規アミラーゼの部分アミノ酸配列の決定
実施例II−2で得られた精製酵素の部分アミノ酸配列の決定は岩松ら(生化学 63、139(1991))の方法により、またN末端アミノ酸配列の決定はMatsudaira T(J.Biol.Chem.262,10035-10038(1987) )の方法により行った。
Example II-15 Determination of partial amino acid sequence of a novel amylase derived from Sulfobus sofaraticus KM1 The partial amino acid sequence of the purified enzyme obtained in Example II-2 was determined by Iwamatsu et al. (Biochemistry 63, 139 (1991)). The N-terminal amino acid sequence was determined by the method of Matsudaira T (J. Biol. Chem. 262, 10033-10038 (1987)).
まず精製された新規アミラーゼを、泳動用緩衝液(10%グリセロール、2.5%SDS、2%2−メルカプトエタノール、62mMトリス塩酸緩衝液(pH6.8))に懸濁し、SDSポリアクリルアミド電気泳動に供した。泳動後、当該酵素をゲルよりポリビニリデンジフロリド(PVDF)膜(ProBlot、アプライドバイオシステムズ社製)に、160mAで1時間エレクトロブロッティング(ザルトブロットIIs型、ザルトリウス社製)することにより転写を行った。 First, the purified new amylase is suspended in a buffer for electrophoresis (10% glycerol, 2.5% SDS, 2% 2-mercaptoethanol, 62 mM Tris-HCl buffer (pH 6.8)), and then subjected to SDS polyacrylamide electrophoresis. It was used for. After the electrophoresis, the enzyme was transferred from a gel to a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane (ProBlot, manufactured by Applied Biosystems) by electroblotting at 160 mA for 1 hour (Zalto Blot IIs, manufactured by Sartorius). .
転写した後、当該酵素の転写された部分の膜を切りとり、約300μl還元用緩衝液(6Mグアニジン塩酸、0.5Mトリス塩酸緩衝液(pH3.5)、0.3%EDTA、2%アセトニトリル)に浸し、これに1mgのジチオスレイトールを加え、アルゴン下で60℃/約1時間の還元を行った。これに2.4mgモノヨード酢酸を0.5N水酸化ナトリウム液10μlに溶かしたものを加え、遮光下で20分間攪拌した。PVDF膜を取り出し、2%アセトニトリルで十分洗浄した後、0.1%SDS中で5分間攪拌した。次いで、PVDF膜を水で軽く洗浄した後、0.5%ポリビニルピロリドン−40を含む100mM酢酸に浸し30分間放置した。この後PVDF膜を水で軽く洗浄し、約1mm四方に切断した。N末端アミノ酸配列についてはこの切断した膜を直接気相シークエンサーで分析した。部分アミノ酸配列についてはこの切断した膜を消化用緩衝液(8%アセトニトリル、90mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0))に浸し、Achromobacter Protease I(和光純薬工業社製)を1pmol加え、室温で15時間かけて消化した。この消化物をC8カラム(日本ミリポアリミテッド社製、μ−Bondashere 5C8、300A、2.1X 150mm)を用いた逆相HPLCにより分離し、10数種のペプチド断片を得た。ペプチドの溶出溶媒としては、A溶媒(0.05%トリフルオロ酢酸)およびB溶媒(0.02%トリフルオロ酢酸を含む2−プロパノール/アセトニトリル 7:3)を用い、溶出はB溶媒に関し2〜50%の直線濃度勾配で0.25ml/分の流速で40分間溶出させることにより行った。得られたペプチド断片についてのアミノ酸配列の決定は、気相ペプチドシーケンサー(アプライドバイオシステムズ社製、モデル470型)を用いた自動エドマン分解法により行った。 After the transfer, the membrane of the transferred portion of the enzyme is cut out and about 300 μl reducing buffer (6M guanidine hydrochloride, 0.5M Tris-HCl buffer (pH 3.5), 0.3% EDTA, 2% acetonitrile) 1 mg of dithiothreitol was added thereto, and reduction was performed at 60 ° C./about 1 hour under argon. To this was added 2.4 mg monoiodoacetic acid dissolved in 10 μl of 0.5N sodium hydroxide solution, and the mixture was stirred for 20 minutes under light shielding. The PVDF membrane was taken out and thoroughly washed with 2% acetonitrile, and then stirred in 0.1% SDS for 5 minutes. Next, the PVDF membrane was lightly washed with water, then immersed in 100 mM acetic acid containing 0.5% polyvinylpyrrolidone-40 and left for 30 minutes. Thereafter, the PVDF membrane was lightly washed with water and cut into about 1 mm square. For the N-terminal amino acid sequence, the cut membrane was directly analyzed by a gas phase sequencer. For the partial amino acid sequence, the cut membrane was immersed in a digestion buffer (8% acetonitrile, 90 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0)), 1 pmol of Achromobacter Protease I (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added at room temperature. Digested for 15 hours. This digest was separated by reverse phase HPLC using a C8 column (manufactured by Nihon Millipore Ltd., μ-Bondashare 5C8, 300A, 2.1 × 150 mm) to obtain 10 types of peptide fragments. As an elution solvent for peptides, A solvent (0.05% trifluoroacetic acid) and B solvent (2-propanol / acetonitrile 7: 3 containing 0.02% trifluoroacetic acid) were used. Elution was carried out for 40 minutes at a flow rate of 0.25 ml / min with a linear concentration gradient of 50%. The amino acid sequence of the obtained peptide fragment was determined by an automated Edman degradation method using a gas phase peptide sequencer (Applied Biosystems, model 470).
決定されたN末端アミノ酸配列および部分アミノ酸配列は下記の通りであった。
N末端アミノ酸配列
Thr Phe Ala Tyr Lys Ile Asp Gly Asn Glu (配列番号45)
部分アミノ配列
P−6 : Leu Gly Pro Tyr Phe Ser Gln (配列番号46)
P−7 : Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly (配列番号47)
P−10: Tyr Asn Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu (配列番号48)
Asn Asp Pro Arg Val Val Asn Pro
The determined N-terminal amino acid sequence and partial amino acid sequence were as follows.
N-terminal amino acid sequence
Thr Phe Ala Tyr Lys Ile Asp Gly Asn Glu (SEQ ID NO: 45)
Partial amino sequence P-6: Leu Gly Pro Tyr Phe Ser Gln (SEQ ID NO: 46)
P-7: Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly (SEQ ID NO: 47)
P-10: Tyr Asn Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu (SEQ ID NO: 48)
Asn Asp Pro Arg Val Val Asn Pro
実施例II−16 Sulfolobus solfataricus KM1株染色体DNAの調製
Sulfolobus solfataricus KM1株を、2g/リットルの可溶性デンプンおよび2g/リットルの酵母エキスを含むAmerican Type Culture Collection(ATCC)発行 Catalogue of
Bacteria and Phages 18版,1992に記載の培地番号1304の培地で、75℃で3日間培養した。遠心分離により集菌し、−80℃にて保存した。菌体の収率は3.3g/リットルであった。
Example II-16 Preparation of Chromosomal DNA from Sulfolobus solfaticalus KM1 Sulfolobus solfatricus KM1 strain was published by American Type Culture Collection (ATCC) containing 2 g / liter of soluble starch and 2 g / liter of yeast extract.
The cells were cultured at 75 ° C. for 3 days in the medium of medium number 1304 described in Bacteria and Pages 18th edition, 1992. The cells were collected by centrifugation and stored at -80 ° C. The yield of the microbial cells was 3.3 g / liter.
この菌体1gに25%スクロース、1mg/mlリゾチーム、1mMEDTAおよび150mMNaClを含む50mMのトリス塩酸緩衝液(pH8.0)10mlを加えて懸濁し、室温にて30分間放置した。これに10%SDS0.5mlおよび10mg/mlプロテイナーゼK(和光純薬工業社製)0.2mlを加え、37℃で2時間放置した。次にこの溶液をフェノール/クロロホルムで抽出し、エタノール沈澱させた。沈澱したDNAを滅菌したガラス棒で巻きとり、これを70%エタノールで洗浄した後、減圧乾燥した。最終的に1.5mgの染色体DNAが得られた。 To 1 g of the cells, 10 ml of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 25% sucrose, 1 mg / ml lysozyme, 1 mM EDTA and 150 mM NaCl was added and suspended, and left at room temperature for 30 minutes. To this, 0.5 ml of 10% SDS and 0.2 ml of 10 mg / ml proteinase K (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added and left at 37 ° C. for 2 hours. The solution was then extracted with phenol / chloroform and ethanol precipitated. The precipitated DNA was taken up with a sterilized glass rod, washed with 70% ethanol, and dried under reduced pressure. Finally, 1.5 mg of chromosomal DNA was obtained.
実施例II−17 Sulfolobus solfataricus KM1株由来新規アミラーゼ遺伝子の活性染色法による発現クローニング
実施例II−16で調製されたSulfolobus solfataricus KM1株の染色体DNA 100μgを制限酵素Sau3AIで部分消化した。反応液をショ糖密度勾配遠心分離法を用いて分画し、5〜10kbのDNA断片を分離精製した。一方プラスミドベクターpUC118(宝酒造社製)をBamHIで消化し、アルカリホスファターゼにより末端を脱リン酸化し精製したものと、上記5〜10kbの染色体DNA断片をT4DNAリガーゼにより連結(ライゲーション)した。この挿入断片を含んだpUC118プラスミドベクターを含んだ混合液を用いて、大腸菌JM109細胞(宝酒造社製)を形質転換した。これを50μg/mlアンピシリンを含むLB寒天プレート培地に播種しコロニーを形成させて、DNAライブラリーを作成した。
Example II-17 Expression cloning by activity staining method of a novel amylase gene derived from Sulfolobus solfariticus
Sulfolobus solfataricus KM1株由来新規アミラーゼ遺伝子を含む組換えプラスミドを有する形質転換体のスクリーニングは活性染色法により行った。 Screening of transformants having a recombinant plasmid containing a novel amylase gene derived from Sulfolobus solfaricus KM1 was performed by an activity staining method.
まず、得られた形質転換体を濾紙にレプリカし、LB寒天培地上にてコロニーを形成させ、この濾紙を1mg/mlリゾチーム(生化学工業社製)、1mM EDTAを含む50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)溶液に浸し30分間放置した。次いで1%Triton−X100溶液に30分間浸して、溶菌させ、60℃で1時間熱処理して、宿主由来の酵素を失活させた。この処理した濾紙を0.2%可溶性デンプンを含む寒天プレートにのせて60℃にて一晩反応を行った。反応させたプレートをヨウ素の蒸気下に置いてデンプンを発色させ、ハローを形成したコロニーを陽性クローンとした。その結果、6000個の形質転換体から5個の陽性クローンを得た。そこからプラスミドを抽出したところ最も挿入断片の短いものは約4.3kbの挿入断片を有していた。 First, the obtained transformant was replicated on a filter paper, colonies were formed on an LB agar medium, and this filter paper was added with 1 mg / ml lysozyme (manufactured by Seikagaku Corporation), 50 mM Tris-HCl buffer (1 mM EDTA) ( pH 7.5) It was immersed in the solution and allowed to stand for 30 minutes. Subsequently, it was immersed in 1% Triton-X100 solution for 30 minutes to lyse, and heat treated at 60 ° C. for 1 hour to inactivate the host-derived enzyme. The treated filter paper was placed on an agar plate containing 0.2% soluble starch and reacted at 60 ° C. overnight. The reacted plate was placed under iodine vapor to develop starch and colonies that formed halos were defined as positive clones. As a result, 5 positive clones were obtained from 6000 transformants. When the plasmid was extracted therefrom, the shortest insert fragment had an insert fragment of about 4.3 kb.
そこでこの挿入断片を更に制限酵素BamHIで消化し、更に上記の方法と同様にして、挿入断片を縮小化した。その結果3.5kbの挿入断片を有するプラスミドを保持する形質転換体を得た。このプラスミドを「pKA1」と称した。
このプラスミドの挿入断片の制限酵素地図は図34に示される通りであった。
Therefore, this insert fragment was further digested with the restriction enzyme BamHI, and the insert fragment was further reduced in the same manner as described above. As a result, a transformant carrying a plasmid having a 3.5 kb insert was obtained. This plasmid was designated “pKA1”.
The restriction enzyme map of the inserted fragment of this plasmid was as shown in FIG.
実施例II−18 Sulfolobus solfataricus KM1株由来新規アミラーゼ遺伝子のDNA配列の決定
実施例II−17で得られたプラスミドpKA1中の挿入断片の(後記するpKA2に対応する領域の)DNA塩基配列を決定した。
Example II-18 Determination of DNA sequence of a novel amylase gene derived from Sulfolobus solfariticus KM1 The DNA base sequence (in the region corresponding to pKA2 described later) of the insert fragment in plasmid pKA1 obtained in Example II-17 was determined. .
まず、このプラスミドDNAを宝酒造社製、キロシークエンス用デレーションキットを用いて、デレーションプラスミドを作成した。次いでこのプラスミドの挿入断片のDNA配列をパーキンエルマージャパン社製、PRISM,Sequenase Dye Primer Sequencingキット、Taq DyeDeoxyTM Terminator Cycle Sequencing kit およびアプライド バイオシステムズ社製、DNAシークエンサ/GENESCAN モデル373Aを用いて決定した。
First, a deletion plasmid was prepared from this plasmid DNA using Takara Shuzo Co., Ltd.'s kilosequence deletion kit. Subsequently, the DNA sequence of the inserted fragment of this plasmid was determined by using DNA Sequencer 37 using Perkin Elmer Japan, PRISM, Sequenase Dye Primer Sequencing Kit, Taq DyeDeoxy ™ Terminator Cycle Sequencing Kit and
塩基配列およびそれから推定されるアミノ酸配列は配列番号5および6に示される通りであった。 The nucleotide sequence and the amino acid sequence deduced therefrom were as shown in SEQ ID NOs: 5 and 6.
このアミノ酸配列中に実施例II−15で得られた部分アミノ酸配列全てが認められた。このアミノ酸配列は長さが558個で、推定分子量64.4kDaのタンパク質をコードしているものと考えられた。この分子量はSulfolobus solfataricus KM1株由来アミラーゼの精製酵素のSDS−PAGEによる分子量の測定値61.0kDaにほぼ一致した。 All the partial amino acid sequences obtained in Example II-15 were found in this amino acid sequence. This amino acid sequence was 558 in length and was thought to encode a protein with an estimated molecular weight of 64.4 kDa. This molecular weight almost coincided with the measured molecular weight of 61.0 kDa by SDS-PAGE of the purified amylase derived from Sulfolobus sofaraticus KM1.
実施例II−19 形質転換体における組換え新規アミラーゼの発現
実施例II−17で得られたpKA1について制限酵素PstIで部分消化したものをpKA2とした。図35はその制限酵素地図を示したものである。pKA2を含む形質転換体の活性は次のようにして調べた。まず上記形質転換体を100μg/mlのアンピシリンを含むLB培地で37℃で一晩培養した。遠心分離により集菌した菌体を1gあたり4mlのpH5.5(50mM酢酸ナトリウム緩衝液)へ懸濁し、超音波破砕処理および遠心分離を行ない、その上清を70℃で1時間熱処理し、宿主のアミラーゼを失活させた。遠心分離により沈澱物を除去し、限外濾過膜(分子量カット13,000)で濃縮したものを粗酵素液として、以下の実験に用いた。
Example II-19 Expression of Recombinant Novel Amylase in Transformant The pKA1 obtained in Example II-17 was partially digested with the restriction enzyme PstI was designated as pKA2. FIG. 35 shows the restriction enzyme map. The activity of the transformant containing pKA2 was examined as follows. First, the transformant was cultured overnight at 37 ° C. in an LB medium containing 100 μg / ml ampicillin. The cells collected by centrifugation are suspended in 4 ml of pH 5.5 (50 mM sodium acetate buffer) per gram, subjected to ultrasonic disruption and centrifugation, and the supernatant is heat-treated at 70 ° C. for 1 hour. Of amylase was inactivated. The precipitate was removed by centrifugation, and concentrated with an ultrafiltration membrane (molecular weight cut 13,000) as a crude enzyme solution and used in the following experiments.
(1)基質特異性
前記粗酵素液35.2Units/ml(ここで1Unit とは、マルトトリオシルトレハロースを基質として作用させたときの酵素活性で、反応条件は実施例II−1に従い、1時間にマルトトリオシルトレハロースからα,α‐トレハロースを1μmol生成する活性として定義した)を、以下の第39表に示す10mMの基質(アミロペクチン、可溶性デンプンについては3.0%)に作用させ、分解性及び分解生成物の分析を行った。各種マルトオリゴ糖、アミロースDP−17、アミロペクチン、可溶性デンプン、各種イソマルトオリゴ糖、及びパノースについては単糖+2糖の生成活性を指標として、また、各種トレハロースオリゴ糖、アミロースDP−17α−1,α−1転移体(アミロースDP−17の還元末端側の、1つ目と2つ目のグルコース残基間の結合がα−1,α−1であるオリゴ糖)についてはα,α−トレハロースの生成活性を指標として、マルトース及びα,α−トレハロースについてはグルコースの生成活性を指標として実施例II−1に示したTSK-gel Amide-80 HPLC による分析法で分析を行った。
なお、表中での酵素活性は、各々単糖及び2糖を1時間に1μmol遊離する酵素活性を1Unitとして示した。
(1) Substrate specificity The crude enzyme solution 35.2 Units / ml (where 1 Unit is the enzyme activity when maltotriosyl trehalose is used as a substrate and the reaction conditions are 1 hour according to Example II-1) Is defined as the activity to produce 1 μmol of α, α-trehalose from maltotriosyl trehalose) and is allowed to act on 10 mM substrate (3.0% for amylopectin and soluble starch) shown in Table 39 below. And analysis of decomposition products. For various maltooligosaccharides, amylose DP-17, amylopectin, soluble starch, various isomaltooligosaccharides, and panose, the production activity of monosaccharide + disaccharide is used as an index, and various trehalose oligosaccharides, amylose DP-17α-1, α- Α, α-trehalose production for 1-transition (oligosaccharide with α-1, α-1 bond between the first and second glucose residues on the reducing end side of amylose DP-17) Using activity as an index, maltose and α, α-trehalose were analyzed by the TSK-gel Amide-80 HPLC analysis method shown in Example II-1 using glucose production activity as an index.
In addition, the enzyme activity in a table | surface showed the enzyme activity which releases 1 micromol of monosaccharide and disaccharide in 1 hour, respectively as 1Unit.
結果は以下の第39表に示される通りであった。
マルトトリオシルトレハロースからの反応生成物の実施例II−1の条件に従って行ったTSK-gel Amide-80 HPLC による分析結果は図36(A)に示される通りであった。また、可溶性デンプンからの反応生成物を、以下の条件で行ったAMINEX HPX-42A HPLC による分析結果は図36(B)に示される通りであった。
カラム:AMINEX HPX-42A (7.8 X 300mm )
溶媒 :水
流速 :0.6ml/min
温度 :85℃
検出器:示差屈折計
以上の結果より、本酵素に関しては還元末端側のグルコース残基がα−1,α−1結合したマルトトリオシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖に、極めてよく作用し、α,α−トレハロースと重合度が2つ減少した対応するマルトオリゴ糖を生成することが確認された。またマルトース(G2)〜マルトペンタオース(G5)、アミロース、可溶性デンプンからは、主としてグルコースまたはマルトースを遊離することが確認された。しかしながらα,α−トレハロース、イソマルトース、イソマルトトリオース、イソマルトテトラオース、イソマルトペンタオース、およびパノースに対してはいずれも反応しなかった。
The result of analysis of the reaction product from maltotriosyltrehalose by TSK-gel Amide-80 HPLC performed under the conditions of Example II-1 was as shown in FIG. Moreover, the analysis result by AMINEX HPX-42A HPLC which performed the reaction product from soluble starch on the following conditions was as showing in FIG.36 (B).
Column: AMINEX HPX-42A (7.8 X 300mm)
Solvent: Water Flow rate: 0.6ml / min
Temperature: 85 ° C
Detector: Differential refractometer From the above results, this enzyme acts extremely well on trehalose oligosaccharides such as maltotriosyl trehalose in which the glucose residue on the reducing end side is α-1, α-1 linked, α, It was confirmed that α-trehalose and the corresponding maltooligosaccharide with a degree of polymerization decreased by two were produced. Further, it was confirmed that glucose or maltose was mainly liberated from maltose (G2) to maltopentaose (G5), amylose, and soluble starch. However, none of them reacted with α, α-trehalose, isomaltose, isomalttriose, isomalttetraose, isomaltopentose, and panose.
(2)エンド型アミラーゼ活性
前記粗酵素液150Unit/ml (活性単位は上記(1)と同様)を可溶性デンプンに作用させた。実施例II−1に示したデンプン分解活性測定法と同様の条件でヨウ素発色の消失を測定し、また上記(1)に示した基質特異性を決定する際の条件のHPLC分析法の条件に従って単糖、および2糖の生成量を測定した。これらからデンプン加水分解率を求めた。
その経時変化は図37に示される通りであった。図から、ヨウ素反応呈色度が50%消失した時点でのデンプンの加水分解率は4.5%と低く、従って本粗酵素はエンド型アミラーゼの性質を示すことが確認された。
(2) Endo-amylase activity The crude enzyme solution 150 Unit / ml (activity unit is the same as in (1) above) was allowed to act on soluble starch. The disappearance of iodine color development was measured under the same conditions as in the method for measuring amylolytic activity shown in Example II-1, and according to the conditions of the HPLC analysis method for determining substrate specificity shown in (1) above. Monosaccharide and disaccharide production was measured. From these, the starch hydrolysis rate was determined.
The change with time was as shown in FIG. From the figure, it was confirmed that the hydrolysis rate of starch was as low as 4.5% when iodine reaction coloration disappeared by 50%, and thus the crude enzyme exhibited the properties of endo-amylase.
(3)作用機作の検討
ウリジンジホスホグルコース[グルコース-6-3H]、およびマルトテトラオースにグリコーゲンシンターゼ(ウサギ骨格筋由来、Sigma 社製G-2259)を作用させ、非還元末端のグルコース残基を3Hで放射能ラベルしたマルトペンタオースを合成し、これを分取精製した。
(3) Study Uridinediphosphoglucose glucose action mechanism [glucose-6-3 H], and maltotetraose in glycogen synthase (from rabbit skeletal muscle, Sigma Co. G-2259) by the action of, the non-reducing end glucose Maltopentaose whose residue was radioactively labeled with 3 H was synthesized and purified preparatively.
次にこの放射能ラベルした10mMのマルトペンタオースを基質とし、前記実施例I−20で得られた組換え新規トランスフェラーゼ(10Unit/ml :活性単位は実施例I−1に従った)を添加し、60℃、3時間作用させ、非還元末端のグルコース残基を3Hで放射能ラベルしたマルトトリオシルトレハロースを合成し、これを分取精製した。なお、この生成物にグルコアミラーゼ(Rhizopus由来、生化学工業社製)を作用させ、グルコースとα,α−トレハロースに完全に分解した。これらを薄相クロマトグラフィーにて分取しそれぞれ液体シンチレーションカウンターで放射能を測定したところ、α,α−トレハロース画分に放射活性は見られず、グルコース画分に放射活性が回収され、非還元末端のグルコース残基が放射能ラベルされている事を確認した。 Next, 10 mM maltopentaose labeled with radioactivity was used as a substrate, and the recombinant novel transferase obtained in Example I-20 (10 Unit / ml: activity unit according to Example I-1) was added. This was allowed to act at 60 ° C. for 3 hours to synthesize maltotriosyl trehalose in which the glucose residue at the non-reducing end was radiolabeled with 3 H, and this was fractionated and purified. The product was allowed to act on glucoamylase (derived from Rhizopus, manufactured by Seikagaku Corporation) to completely decompose it into glucose and α, α-trehalose. These were fractionated by thin-phase chromatography and the radioactivity was measured with a liquid scintillation counter. As a result, no radioactivity was observed in the α, α-trehalose fraction, and radioactivity was recovered in the glucose fraction, which was not reduced. It was confirmed that the terminal glucose residue was radiolabeled.
以上のように調製した、非還元末端のグルコース残基が3Hで放射能ラベルされたマルトペンタオース、および非還元末端のグルコース残基が3Hで放射能ラベルされたマルトトリオシルトレハロースを基質として、これに上記粗酵素液をそれぞれ30 Units/ml 及び10Units/ml作用させた。反応前、および60℃、3時間後に反応物をサンプリングした。この反応物を薄相クロマトグラフィー(Kieselgel 60メルク社製、溶媒;ブタノール:エタノール:水=5:5:3)で展開した。得られた各糖に相当するところを分取し液体シンチレーションカウンターで放射能を測定したところ、マルトペンタオースを基質とした場合、加水分解産物であるグルコース、マルトース画分には放射活性は見られず、マルトテトラオース、マルトトリオース画分に放射活性が回収された。またマルトトリオシルトレハロースを基質とした場合、加水分解産物であるα,α−トレハロース画分には放射活性は見られず、マルトトリオース画分に放射活性が回収された。
Was prepared as described above, non-reducing end glucose residues are radiolabeled with 3 H maltopentaose, and non-reducing terminal glucose residues is radioactivity labeled maltotriosyltrehalose with 3 H substrate As a result, the above crude enzyme solution was allowed to act on 30 Units / ml and 10 Units / ml, respectively. The reaction was sampled before the reaction and after 3 hours at 60 ° C. This reaction product was developed by thin phase chromatography (
以上の結果より、本組換え新規アミラーゼの作用機作はエンド型に作用するアミラーゼ活性と共に、還元末端側から主に単糖、2糖を生成する活性を有することが確認された。 From the above results, it was confirmed that the mechanism of action of this recombinant novel amylase has the activity of mainly producing monosaccharides and disaccharides from the reducing end side, together with the amylase activity acting on the endo-type.
なお、以上の実施例で用いた試薬の入手先は、それぞれα,α−トレハロース:Sigma 社、マルトース(G2):和光純薬社、マルトトリオース〜マルトペンタオース(G3〜G5):林原バイオケミカル社、アミロースDP17:林原バイオケミカル社、イソマルトース:和光純薬社、イソマルトトリオース:和光純薬社、イソマルトテトラオース:生化学工業社、イソマルトペンタオース:生化学工業社、パノース:東京化成社、アミロペクチン:ナカライテスク社である。 The reagents used in the above examples were obtained from α, α-trehalose: Sigma, maltose (G2): Wako Pure Chemicals, maltotriose-maltopentaose (G3-G5): Hayashibara Bio Chemical Co., Amylose DP17: Hayashibara Biochemical Co., Ltd., Isomaltose: Wako Pure Chemical Industries, Isomalt Triose: Wako Pure Chemical Industries, Isomalt Tetraose: Seikagaku Corporation, Isomalt Pentaose: Seikagaku Corporation, Panose : Tokyo Chemical Co., Amylopectin: Nacalai Tesque.
実施例II−20 Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来新規アミラーゼの部分アミノ酸配列の決定
実施例II−4で得た精製酵素の部分アミノ酸配列の決定は実施例II−15に記載される方法に従って行った。部分アミノ酸配列は下記の通りであった。
AP−9 Leu Asp Tyr Leu Lys (配列番号49)
AP−10 Lys Arg Glu Ile Pro Asp Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Leu Gly Val His
(配列番号50)
AP−11 Lys Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys (配列番号51)
AP−12 His Ile Leu Gln Glu Ile Ala Glu Lys (配列番号52)
AP−16 Lys Leu Trp Ala Pro Tyr Val Asn Ser Val (配列番号53)
AP−17 Met Phe Ser Phe Gly Gly Asn (配列番号54)
AP−18 Asp Tyr Try Tyr Gln Asp Phe Gly Arg Ile Glu Asp Ile Glu
(配列番号55)
AP−21 Lys Ile Asp Ala Gln Trp Val (配列番号56)
Example II-20 Determination of partial amino acid sequence of a novel amylase derived from Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 The partial amino acid sequence of the purified enzyme obtained in Example II-4 was determined according to the method described in Example II-15. The partial amino acid sequence was as follows.
AP-9 Leu Asp Tyr Leu Lys (SEQ ID NO: 49)
AP-10 Lys Arg Glu Ile Pro Asp Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Leu Gly Val His
(SEQ ID NO: 50)
AP-11 Lys Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys (SEQ ID NO: 51)
AP-12 His Ile Leu Gln Glu Ile Ala Glu Lys (SEQ ID NO: 52)
AP-16 Lys Leu Trp Ala Pro Tyr Val Asn Ser Val (SEQ ID NO: 53)
AP-17 Met Phe Ser Phe Gly Gly Asn (SEQ ID NO: 54)
AP-18 Asp Tyr Try Tyr Gln Asp Phe Gly Arg Ile Glu Asp Ile Glu
(SEQ ID NO: 55)
AP-21 Lys Ile Asp Ala Gln Trp Val (SEQ ID NO: 56)
実施例II−21 Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株 新規アミラーゼ 部分アミノ酸配列に基づくDNAプローブの作成
実施例II−20により決定された部分アミノ酸配列の情報を基にオリゴヌクレオチドDNAプライマーをDNA合成装置(アプライドバイオシステムズ社モデル381)によって作成した。その配列は下記の通りであった。
AP−10
アミノ酸配列 N末端 Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro C末端
DNAプライマー5’ AGCTAGTAGATATCAACC 3’
(配列番号57)
塩基配列 A G C C G
AP−11
(相補鎖)
アミノ酸配列 N末端 Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys C末端
DNAプライマー5’TTTTCCATCATAAACAAAAACATC 3’
(配列番号58)
塩基配列 C A G T G T
C
Example II-21 Sulfolobus acidocardarius ATCC 33909 New amylase Preparation of DNA probe based on partial amino acid sequence Oligonucleotide DNA primer based on partial amino acid sequence information determined in Example II-20 (Applied Biosystems) Made by model 381). The sequence was as follows.
AP-10
Amino acid sequence N-terminal Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro C-terminal
DNA primer 5 'AGCTAGTAGATACATCAACC 3'
(SEQ ID NO: 57)
Base sequence A GC C G
AP-11
(Complementary strand)
Amino acid sequence N-terminal Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys C-terminal
DNA primer 5'TTTCTCCATCATAAACAAAAAACATC 3 '
(SEQ ID NO: 58)
Base sequence C A G T G T
C
このプライマーを各々100pmolおよび実施例II−4の方法に従って得た菌体より実施例II−16の方法に従って調製されたSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株の染色体DNA約100ngを用いてPCRを行った。PCR装置はパーキンエルマー社製Gene Amp PCRシステム モデル9600を用い、1サイクル94℃30秒、54℃30秒、72℃30秒で行いサイクル数30回および総液量100μlで実施した。約830bpの増幅断片をpT7 Blue T−Vector(Novagen社製)へサブクローニングした。このプラスミドの挿入断片の塩基配列を決定したところ実施例II−20で得られたアミノ酸配列に相当する配列が見いだされた。 PCR was carried out using about 100 ng of each chromosomal DNA of Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 prepared according to the method of Example II-16 from 100 pmol of each of these primers and the cells obtained according to the method of Example II-4. The PCR apparatus was a Gene Amp PCR system model 9600 manufactured by PerkinElmer, Inc., and one cycle was performed at 94 ° C. for 30 seconds, 54 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds, with 30 cycles and a total liquid volume of 100 μl. The amplified fragment of about 830 bp was subcloned into pT7 Blue T-Vector (manufactured by Novagen). When the nucleotide sequence of the inserted fragment of this plasmid was determined, a sequence corresponding to the amino acid sequence obtained in Example II-20 was found.
実施例II−22 Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来新規アミラーゼ遺伝子のクローニング
Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株の染色体DNAは実施例II−4の方法に従って得た菌体より、実施例II−16の方法に従って得た。上記染色体DNAを制限酵素Sau3AIで部分消化した後,EMBL3 BamHI切断アーム(STRATAGENE社製)にT4DNAリガーゼにより連結(ライゲーション)した。パッケージングはSTRATAGENE社製,GigapackII Goldを用いて行った。上記ライブラリーを大腸菌LE392に37℃15分感染させた後、NZY寒天プレート培地に播種し、37℃で約8から12時間程度培養して、プラークを形成させた。約2時間、4℃で保存した後、ナイロンメンブレン(アマシャム社製、Hybond N+)へDNAを吸着させた。2xSSPEで軽く洗浄した後80℃2時間ベーキングを行った。プローブは実施例II−21のPCR断片を用い、アマシャム社製メガプライムDNA標識システムを用いて32Pで標識した。
Example II-22 Cloning of a Novel Amylase Gene Derived from Sulfobus acidocaldarius ATCC33909 The chromosomal DNA of Sulfobus acidocaldarius ATCC33909 was obtained from the cells obtained according to the method of Example II-4 according to the method of Example II-16. The chromosomal DNA was partially digested with the restriction enzyme Sau3AI, and then ligated to EMBL3 BamHI cleavage arm (manufactured by STRATAGENE) by T4 DNA ligase. Packaging was performed using Gigapack II Gold manufactured by STRATAGENE. After the above library was infected with E. coli LE392 at 37 ° C. for 15 minutes, it was seeded on a NZY agar plate medium and cultured at 37 ° C. for about 8 to 12 hours to form plaques. After storage at 4 ° C. for about 2 hours, DNA was adsorbed onto a nylon membrane (Amersham, Hybond N +). After lightly washing with 2 × SSPE, baking was performed at 80 ° C. for 2 hours. The probe used was the PCR fragment of Example II-21 and labeled with 32 P using an Amersham Mega Prime DNA labeling system.
ハイブリダイセーションの条件は6xSSPE、0.5%SDSで65℃オーバーナイトで行った。洗浄は2xSSPE、0.1%SDSで、室温10分、2回行った。 Hybridization conditions were 6 × SSPE, 0.5% SDS at 65 ° C. overnight. Washing was performed twice with 2 × SSPE and 0.1% SDS at room temperature for 10 minutes.
約8000クローンからスクリーニングを開始して17個の陽性クローンを得た。このクローンより約5.4kbpのBamHI断片を得て、これをpUC118の上記サイトへ挿入した。得られたプラミドをp09A2と命名した。このプラスミドDNAをさらに制限酵素SacIで消化したものをp09A1とする。p09A1の挿入断片の制限酵素地図を図38に、またp09A1の作成方法を図39に記す。上記p09A1についてPharmacia社製,double−strand Nested Delation Kitを用いてデレーションプラスミドを作成した。実施例II−18の方法に従って新規アミラーゼの構造遺伝子の領域を中心にDNA配列を決定した。これらのDNA配列およびそこから推定されるアミノ酸配列は配列番号7および配列番号8にそれぞれ示される通りであった。
このアミノ酸配列中に実施例II−20で得られた部分アミノ酸配列に相当する配列が全て認められた。このアミノ酸配列は長さが556個で、推定分子量64.4kDaのタンパク質をコードしているものと考えられた。この分子量はSulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来新規アミラーゼの精製酵素をSDS−PAGEにかけることによって得られた分子量の値にほぼ一致した。またプラスミドp09A1を含む形質転換体について実施例II−19の方法に従って新規アミラーゼ活性を確認した。
Screening was started from about 8000 clones to obtain 17 positive clones. An approximately 5.4 kbp BamHI fragment was obtained from this clone and inserted into the above site of pUC118. The obtained pramide was named p09A2. The plasmid DNA further digested with the restriction enzyme SacI is designated as p09A1. FIG. 38 shows a restriction enzyme map of the insert fragment of p09A1, and FIG. 39 shows a method for producing p09A1. The p09A1 was prepared using a double-strand nested deletion kit manufactured by Pharmacia. According to the method of Example II-18, the DNA sequence was determined around the structural gene region of the novel amylase. These DNA sequences and amino acid sequences deduced therefrom were as shown in SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8, respectively.
In this amino acid sequence, all the sequences corresponding to the partial amino acid sequence obtained in Example II-20 were observed. This amino acid sequence was 556 in length and was considered to encode a protein with an estimated molecular weight of 64.4 kDa. This molecular weight almost coincided with the molecular weight value obtained by subjecting a purified enzyme of a novel amylase derived from Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 to SDS-PAGE. Moreover, the novel amylase activity was confirmed about the transformant containing plasmid p09A1 according to the method of Example II-19.
実施例II−23 KM1株とATCC33909株の上記酵素のアミノ酸配列、塩基配列の相同性について
配列番号6のKM1株由来の新規アミラーゼのアミノ酸配列と、配列番号8のATCC33909株由来の 新規アミラーゼのアミノ酸配列とを、また配列番号5のKM1株由来の新規アミラーゼの塩基配列と、配列番号7のATCC33909株由来の新規アミラーゼの塩基配列とを、配列解析ソフト、ジェネティックス(ソフトウエアー開発)を用いてギャップを考慮してそれぞれ解析した。アミノ酸配列についての結果を図40に、塩基配列についての結果を図41に示す。それぞれの図中下段にKM1株の配列を、上段にATCC33909株の配列結果を示し、中段の(*)は両者で一致する配列を、また中段の(.)は両者で性質の似たアミノ酸を示す。相同性はアミノ酸レベルで約59%、塩基配列レベルで64%であった。
Example II-23 Amino acid sequences of the above enzymes of KM1 strain and ATCC33909 strain, amino acid sequence of novel amylase derived from KM1 strain of SEQ ID NO: 6 and amino acid of novel amylase derived from ATCC 33909 strain of SEQ ID NO: 8 The sequence of the amylase derived from the KM1 strain of SEQ ID NO: 5 and the nucleotide sequence of the novel amylase derived from the ATCC 33909 strain of SEQ ID NO: 7 using sequence analysis software, Genetics (software development) Each analysis was performed considering the gap. The results for the amino acid sequence are shown in FIG. 40, and the results for the base sequence are shown in FIG. The lower row of each figure shows the sequence of the KM1 strain, the upper row shows the sequence results of the ATCC33909 strain, the middle (*) indicates the sequence that matches both, and the middle (.) Indicates the amino acids that are similar in nature. Show. The homology was about 59% at the amino acid level and 64% at the base sequence level.
実施例II−24 Sulfolobus solfataricus KM1株 および
Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来新規アミラーゼ遺伝子の他の生物種の染色体DNAとのハイブリダイゼーション試験
Sulfolobus solfataricus DSM5833株、Sulfolobus shibatae DSM 5389株、Acidianus brierleyi DSM 1651株、E.coli JM109株の染色体DNAを実施例II−16の方法に準じて制限酵素Hind III で消化した。
Example II-24 Sulfobus sofaraticus KM1 strain and
Sulfobus acidocaldarius ATCC 33909-derived novel amylase gene hybridization test with chromosomal DNA of other organisms The chromosomal DNA of E. coli strain JM109 was digested with restriction enzyme Hind III according to the method of Example II-16.
この消化物を1%アガロースゲル電気泳動にて分離し、アマシャムジャパン社製、Hybond−Nにサザンブロッティングした。このメンブレンにプラスミドpKA1の約1.9kbpのPstI断片(配列番号5の1番から1845番までの配列に対応する)をベーリンガーマンハイム社製、DIGシステムキットによって標識し、これを用いてハイブリダイゼーションを行った。 This digest was separated by 1% agarose gel electrophoresis and Southern blotted on Hybond-N manufactured by Amersham Japan. About 1.9 kbp PstI fragment of plasmid pKA1 (corresponding to the sequence from No. 1 to 1845 of SEQ ID NO: 5) was labeled on this membrane with a DIG system kit manufactured by Boehringer Mannheim, and this was used for hybridization. went.
条件はハイブリダイゼーション:5xSSC、40℃、3時間、洗浄:2xSSC(0.1%SDSを含む)、40℃、5分、2回 0.1xSSC(0.1%SDSを含む)、40℃、5分、2回であった。 The conditions are: hybridization: 5 × SSC, 40 ° C., 3 hours, washing: 2 × SSC (including 0.1% SDS), 40 ° C., 5 minutes, twice 0.1 × SSC (including 0.1% SDS), 40 ° C. 5 minutes, 2 times.
その結果、PstI断片は、Sulfolobus solfataricus DSM 5833株については約13.0kbpの断片と、Sulfolobus shibatae DSM 5389株については約9.8kbpの断片と、Acidianus brierleyi DSM 1651株については約1.9kbpの断片とハイブリッドを形成した。一方、ネガティブコントロールであるE.coli JM109株については、ハイブリッドの形成は観察されなかった。 As a result, the PstI fragment was about 13.0 kbp for Sulfolobus solfatricus DSM 5833 strain, about 9.8 kbp for Sulfolobus shibatae DSM 5389, and about about 9.8 kbp fragment for Acidianus brierleyi Dsp 1651 ps. And formed a hybrid. On the other hand, E. is a negative control. No hybrid formation was observed for E. coli strain JM109.
またSulfolobus solfataricus KM1株、DSM5354株、DSM5833株、ATCC35091株、ATCC35092株、Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株、ATCC49426株、Sulfolobus shibatae DSM5389株、Acidianus brierleyi DSM1651株、E.coli JM109株の染色体DNAを実施例II−16の方法に従って得、制限酵素XbaI,HindIII,EcoRVで消化した。この消化物を1%アガロースゲル電気泳動にて分離し、アマシャム社製、Hybond N+にサザンブロッティングした。このメンブレンに配列番号7番の1393番より2121番の領域(実施例II−22で得られたp09A1より制限酵素EcoT22IとEcoRVで消化し、ゲルから回収した)をプローブとして実施例II−22の方法に従い32Pによって標識し、これを用いてハイブリダイゼーションを行った。条件はハイブリダイゼーション6xSSPE、0.5%SDS、60℃でオーバーナイトで行った。洗浄は2xSSPE、0.1%SDSで室温10分、2回行った。その結果Sulfolobus solfataricus KM1株、DSM5354株、DSM5833株、ATCC35091株、ATCC35092株 Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株、ATCC49426株 Sulfolobus shibatae DSM5389株 Acidianus brierleyi DSM1651株の染色体DNAはそれぞれ約3.6kbp,1.0kbp,0.9kbp、0.9kbp、1.0kbp、0.9kbp、0.9kbp、1.4kbp、0.9kbpの部位でハイブリッドを形成した。一方 E.coli JM109株の染色体DNAとはハイブリッドを形成しなかった。また配列番号5、6、7、および8の範囲内に含まれるアミノ酸配列、塩基配列と相同性を有する配列が存在しないことをアミノ酸データーバンク(Swiss prot,及びNBRF−PDB)、塩基配列データーバンク(EMBL)から、配列解析ソフト、ジェネティックス(ソフトウエアー開発)を用いて確認した。よってこの新規アミラーゼ遺伝子はSulfolobales目に属する古細菌に特異的に高度に保存されていることがわかった。 In addition, Sulfobus solfataricus KM1 strain, DSM5354 strain, DSM5833 strain, ATCC35091 strain, ATCC35092 strain, Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain, ATCC49426 strain, Sulfobus Shibatae DSc5 strain DSc89DS strain. Chromosomal DNA of E. coli strain JM109 was obtained according to the method of Example II-16 and digested with restriction enzymes XbaI, HindIII, and EcoRV. This digest was separated by 1% agarose gel electrophoresis and Southern blotted to Hybond N + manufactured by Amersham. Using this membrane as a probe, the region of SEQ ID NO: 7 from 1393 to 2121 (digested with restriction enzymes EcoT22I and EcoRV from p09A1 obtained in Example II-22 and recovered from the gel) was used as a probe. According to the method, it was labeled with 32 P, and this was used for hybridization. The conditions were hybridization 6 × SSPE, 0.5% SDS, 60 ° C. overnight. Washing was performed twice with 2 × SSPE and 0.1% SDS at room temperature for 10 minutes. As a result, Sulfobus solfataricus KM1 strain, DSM5354 strain, DSM5833 strain, ATCC35091 strain, ATCC35092 strain, Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain, ATCC49426 strain Sulfolobus shibata strain, , 0.9 kbp, 1.0 kbp, 0.9 kbp, 0.9 kbp, 1.4 kbp, and 0.9 kbp were hybridized. On the other hand E. It did not form a hybrid with the chromosomal DNA of E. coli strain JM109. Amino acid data bank (Swiss proto, NBRF-PDB), nucleotide sequence data bank that there is no amino acid sequence contained within the range of SEQ ID NOs: 5, 6, 7, and 8 and a sequence having homology with the nucleotide sequence (EMBL) was confirmed using sequence analysis software and genetics (software development). Therefore, it was found that this novel amylase gene is highly conserved specifically in archaea belonging to the order of Sulfolobales.
実施例III −1 組換え新規アミラーゼおよび組換え新規トランスフェラーゼを用いたα,α−トレハロースの製造
実施例II−19で得られた粗精製組換え新規アミラーゼおよび実施例I−20で得られた濃縮組換え新規トランスフェラーゼ並びに10%可溶性デンプン(ナカライテスク社製、特級品)を用い、プルラナーゼを補助的に添加して、α,α−トレハロースの製造を試みた。反応は以下のように行った。
Example III-1 Production of α, α-trehalose using recombinant novel amylase and recombinant novel transferase Crude purified novel novel amylase obtained in Example II-19 and concentration obtained in Example I-20 An attempt was made to produce α, α-trehalose using recombinant novel transferase and 10% soluble starch (manufactured by Nacalai Tesque, special grade), supplemented with pullulanase. The reaction was performed as follows.
まず10%可溶性デンプンを0.5〜50Unit/mlのプルラナーゼ(Klebsiella pneumoniae由来:和光純薬社製)で、40℃で1時間処理した後、上記組換え新規トランスフェラーゼ(10Unit/ml )と、上記組換え新規アミラーゼ(150Unit/ml )とを添加し、pH5.5、60℃で100時間反応させた。次いで反応液を100℃で5分間加熱処理して反応を停止し、未反応の基質をグルコアミラーゼにて分解した。その後、実施例II−1に示す条件のHPLC分析法により測定した。
TSK-gel Amide-80 HPLC による分析結果は図42に示される通りであった。
First, 10% soluble starch was treated with 0.5-50 Unit / ml pullulanase (derived from Klebsiella pneumoniae: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) for 1 hour at 40 ° C., and then the above recombinant novel transferase (10 Unit / ml) and the above Recombinant novel amylase (150 Unit / ml) was added and reacted at pH 5.5 and 60 ° C. for 100 hours. Next, the reaction solution was heated at 100 ° C. for 5 minutes to stop the reaction, and the unreacted substrate was decomposed with glucoamylase. Then, it measured by the HPLC analysis method of the conditions shown in Example II-1.
The analysis result by TSK-gel Amide-80 HPLC was as shown in FIG.
ここで、組換え新規アミラーゼの酵素活性は1時間に1μmolのα,α‐トレハロースをマルトトリオシルトレハロースから遊離する活性を1Unitとして示した。組換え新規トランスフェラーゼの酵素活性はマルトトリオースを1時間に1μmolのグルコシルトレハロースに変換する活性を1Unitとして示した。プルラナーゼの酵素活性の定義は、pH6.0、30℃で1分間にプルランから1μmol のマルトトリオースを生成する酵素量を1Unitとして示した。 Here, the enzymatic activity of the recombinant novel amylase is shown as 1 Unit, which is the activity of releasing 1 μmol of α, α-trehalose from maltotriosyl trehalose per hour. The enzyme activity of the recombinant novel transferase was shown as 1 Unit, the activity of converting maltotriose to 1 μmol of glucosyl trehalose per hour. As the definition of the enzyme activity of pullulanase, the amount of enzyme that produces 1 μmol of maltotriose from pullulan per minute at pH 6.0 and 30 ° C. is shown as 1 Unit.
プルラナーゼの添加量50Unit/ml の際α,α‐トレハロースの収率は67%であった。この値は、組換え新規アミラーゼが、Sulfolobus solfataricus KM1株由来精製新規アミラーゼを上記条件で作用させた場合とほぼ同様の収率を与えることを示している。 When the added amount of pullulanase was 50 Unit / ml, the yield of α, α-trehalose was 67%. This value indicates that the recombinant novel amylase gives almost the same yield as when the purified novel amylase derived from Sulfolobus solfatricus KM1 was allowed to act under the above conditions.
産業上の利用可能性
本発明の新規な精製法に基づく酵素製造法により得られるマルトオリゴ糖等の糖に作用してグルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロースなどのトレハロースオリゴ糖等を生成する能力を有する新規トランスフェラーゼを用いることにより、マルトオリゴ糖等の原料を用いて効率的で、かつ高収率にグルコシルトレハロース及びマルトオリゴシルトレハロースなどのトレハロースオリゴ糖等を製造する新規な方法を提供することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY A novel transferase capable of producing trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose by acting on sugars such as maltooligosaccharide obtained by the enzyme production method based on the novel purification method of the present invention By using this, it is possible to provide a novel method for producing trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and malto-oligosyl trehalose in an efficient and high yield using raw materials such as maltooligosaccharides.
本発明の新規アミラーゼを、本発明の新規トランスフェラーゼと組み合わせて用いることにより、デンプン、デンプン分解物、及びマルトオリゴ糖等の糖質原料から効率的に、かつ高収率にα,α−トレハロースを製造する新規な方法を提供することができる。 By using the novel amylase of the present invention in combination with the novel transferase of the present invention, α, α-trehalose can be produced efficiently and in high yield from saccharide raw materials such as starch, starch degradation products, and maltooligosaccharides. A novel method can be provided.
以下、本発明の好ましい態様を示す。
1. 少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼであって、
SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法による分子量が74000〜76000であり、且つ、
下記の理化学的性質を有する上記酵素:
(1) 至適pH:4.5〜6.0
(2) 至適温度:60〜80℃
(3) 安定pH:4.5〜10.0
(4) 温度安定性:80℃で6時間の処理により90%以上残存。
2. すべてのグルコース残基がα−1,4結合であるマルトオリゴ糖を基質とし、その還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼであって、
SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法による分子量が74000〜76000であり、且つ、
下記の理化学的性質を有する上記酵素:
(1) 至適pH:4.5〜6.0
(2) 至適温度:60〜80℃
(3) 安定pH:4.5〜10.0
(4) 温度安定性:80℃で6時間の処理により90%以上残存。
3. 等電点電気泳動法による等電点が5.3〜6.3である、態様1または2に記載の酵素。
4. 5mM CuSO4で100%阻害される、態様1〜3のいずれかに記載の酵素。
5. Sulfolobales目の古細菌から得られる、態様1〜4のいずれかに記載の酵素。
6. Sulfolobus属に属する細菌から得られる、態様5に記載の酵素。
7. Acidianus属に属する細菌から得られる、態様5に記載の酵素。
8. Sulfolobus solfataricusに属する細菌から得られる、態様6に記載の酵素。
9. Sulfolobus solfataricus KM1株(FERM BP−4626)から得られる、態様8に記載の酵素。
10. Sulfolobus solfataricus DSM 5833株から得られる、態様8に記載の酵素。
11. Sulfolobus acidocaldariusに属する細菌から得られる、態様6に記載の酵素。
12. Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株から得られる、態様11に記載の酵素。
13. Acidianus brierleyiに属する細菌から得られる、態様7に記載の酵素。
14. Acidianus brierleyi DSM 1651株から得られる、態様13に記載の酵素。
15. 態様1〜4のいずれかに記載のトランスフェラーゼ産生能を有するSulfolobus属に属する細菌またはAcidianus属に属する細菌を培地に培養し、培養物より、マルトオリゴ糖を基質としてトレハロースオリゴ糖を生成する活性を指標とする活性測定法に基づいて、該トランスフェラーゼを単離精製することを特徴とする態様1〜4のいずれかに記載のトランスフェラーゼの製造法。
16. Sulfolobus solfataricusに属する細菌を培養する、態様15に記載の製造法。
17. Sulfolobus solfataricus KM1株(FERM BP−4626)を培養する、態様16に記載の製造法。
18. Sulfolobus solfataricus DSM 5833株を培養する、態様16に記載の製造法。
19. Sulfolobus acidocaldariusに属する細菌を培養する、態様15に記載の製造法。
20. Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株を培養する、態様19に記載の製造法。
21. Acidianus brierleyiに属する細菌を培養する、態様15に記載の製造法。
22. Acidianus brierleyi DSM 1651株を培養する、態様21に記載の製造法。
23. 態様1〜4のいずれかに記載の酵素を用い、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質として作用させ、少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である糖を製造することを特徴とする末端の2糖がα−1,α−1結合である糖の製造法。
24. マルトオリゴ糖各単独またはそれらの混合物を基質として用いる、態様23に記載の製造法。
25. グルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を製造する、態様24に記載の製造法。
26. 少なくとも還元末端から3つ以上の糖がグルコース単位で構成される3糖以上の糖を基質とし、還元末端側から加水分解して主に単糖及び/又は2糖を遊離する活性を有する新規アミラーゼであって、
SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法による分子量が61,000〜64,000であり、且つ、
下記の理化学的性質を有する上記酵素:
(1) 至適pH:4.5〜5.5
(2) 至適温度:60〜85℃
(3) 安定pH:4.0〜10.0
(4) 温度安定性:80℃で6時間の処理により100%残存。
27. 少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解し、α,α−トレハロースを遊離する主要な活性を有する態様26に記載の新規アミラーゼ。
28. 基質の分子鎖中のα−1,4結合をエンド型で加水分解する活性を合わせ持つ、態様26或いは27に記載の新規アミラーゼ。
29. グルコシルトレハロース、マルトオリゴシルトレハロース等のトレハロースオリゴ糖を基質とし、還元末端側の2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解し、α,α−トレハロースを遊離する活性を有する、態様26、27或いは28に記載の新規アミラーゼ。
30. 等電点電気泳動法による等電点が4.3〜5.4である、態様26〜29のいずれかに記載の酵素。
31. 5mM CuSO4で100%阻害される、態様26〜30のいずれかに記載の酵素。
32. Sulfolobales目に属する古細菌から得られる、態様26〜31のいずれかに記載の酵素。
33. Sulfolobus属に属する細菌から得られる、態様32に記載の酵素。
34. Sulfolobus solfataricusに属する細菌から得られる、態様33に記載の酵素。
35. Sulfolobus solfataricus KM1株(FERM BP−4626)或いはその変異株から得られる、態様34に記載の酵素。
36. Sulfolobus solfataricus DSM 5833株或いはその変異株から得られる、態様34に記載の酵素。
37. Sulfolobus acidocaldariusに属する細菌から得られる、態様33に記載の酵素。
38. Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株或いはその変異株から得られる、態様37に記載の酵素。
39. 態様26〜31のいずれかに記載のアミラーゼを産生する能力を有するSulfolobus属に属する細菌を培地に培養し、培養物より、トレハロースオリゴ糖を基質としてα,α−トレハロースを生成する活性を指標とする活性測定法に基づいて、該アミラーゼを単離精製することを特徴とする態様26〜31のいずれかに記載のアミラーゼの製造法。
40. Sulfolobus solfataricusに属する細菌を培養する、態様39に記載のアミラーゼの製造法。
41. Sulfolobus solfataricus KM1株(FERM BP−4626)を培養する、態様40に記載のアミラーゼの製造法。
42. Sulfolobus solfataricus DSM 5833株を培養する、態様40に記載のアミラーゼの製造法。
43. Sulfolobus acidocaldariusに属する細菌を培養する、態様39に記載のアミラーゼの製造法。
44. Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株を培養する、態様43に記載のアミラーゼの製造法。
45. 態様26〜38のいずれかに記載の新規アミラーゼと、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質としてその還元末端のα−1,4結合をα−1,α−1結合に転移させる作用を有する態様1〜14のいずれかに記載の新規トランスフェラーゼとを組み合わせて用いることを特徴とするα,α−トレハロースの製造法。
46. 該アミラーゼ及び該トランスフェラーゼを60〜80℃で作用させる、態様45に記載のα,α−トレハロースの製造法。
47. 該アミラーゼ及び該トランスフェラーゼの反応液中の濃度がそれぞれ1.5Units/ml及び0.1Unit/ml 以上である、態様45或いは46に記載のα,α−トレハロースの製造法。
48. 該アミラーゼ及び該トランスフェラーゼの反応液中の濃度がそれぞれ1.5Units/ml及び1Unit/ml 以上であり、かつアミラーゼ対トランスフェラーゼの濃度比が0.075〜100である、態様45或いは46に記載のα,α−トレハロースの製造法。
49. 該アミラーゼ及び該トランスフェラーゼの反応液中の濃度がそれぞれ15Units/ml及び1Unit/ml 以上であり、かつアミラーゼ対トランスフェラーゼの濃度比が3〜40である、態様48に記載のα,α−トレハロースの製造法。
50. 少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質として用いる、態様45〜49のいずれかに記載のα,α−トレハロースの製造法。
51. デンプン又はデンプン分解物を基質として用いる、態様45〜49のいずれかに記載のα,α−トレハロースの製造法。
52. デンプン分解物が酸分解或いは酵素分解によって製造されるデンプン分解物である、態様51に記載のα,α−トレハロースの製造法。
53. デンプン分解物が枝切り酵素を用いて得られるものである、態様52に記載のα,α−トレハロースの製造法。
54. 枝切り酵素がプルラナーゼ或いはイソアミラーゼである、態様53に記載のα,α−トレハロースの製造法。
55. すべてのグルコース残基がα−1,4結合であるマルトオリゴ糖を各単独又はそれらの混合物として基質に用いる、態様45〜49のいずれかに記載のα,α−トレハロースの製造法。
56. 更に枝切り酵素を組み合わせて用いる、態様45或いは46に記載のα,α−トレハロースの製造法。
57. 枝切り酵素がプルラナーゼ或いはイソアミラーゼである、態様56に記載のα,α−トレハロースの製造法。
58. α,α−トレハロースの製造のいずれかの段階でプルラナーゼ或いはイソアミラーゼを1回以上組み合わせて用いる、態様57に記載のα,α−トレハロースの製造法。
59. α,α−トレハロースの製造の初期段階でプルラナーゼ或いはイソアミラーゼを1回以上組み合わせて用いる、態様58に記載のα,α−トレハロースの製造法。
60. デンプン又はデンプン分解物を基質として用いる、態様56〜59のいずれかに記載のα,α−トレハロースの製造法。
61. デンプン分解物が酸分解或いは酵素分解によって製造されるデンプン分解物である、態様60に記載のα,α−トレハロースの製造法。
62. デンプン分解物が枝切り酵素を用いて得られるものである、態様61に記載のα,α−トレハロースの製造法。
63. 枝切り酵素がプルラナーゼ或いはイソアミラーゼである、態様62に記載のα,α−トレハロースの製造法。
64. 該トランスフェラーゼとして、Sulfolobales目に属する古細菌由来の酵素を用いる、態様45〜63のいずれかに記載のα,α−トレハロースの製造法。
65. 該トランスフェラーゼとして、Sulfolobus属に属する細菌から得られる酵素を用いる、態様64に記載のα,α−トレハロースの製造法。
66. 該トランスフェラーゼとして、Acidianus属に属する細菌から得られる酵素を用いる、態様64に記載のα,α−トレハロースの製造法。
67. 該トランスフェラーゼとして、Sulfolobus solfataricusに属する細菌から得られる酵素を用いる、態様65に記載のα,α−トレハロースの製造法。
68. Sulfolobus solfataricus KM1株(FERM BP−4626)或いはその変異株から得られる酵素を用いる、態様67に記載のα,α−トレハロースの製造法。
69. Sulfolobus solfataricus DSM 5833株或いはその変異株から得られる酵素を用いる、態様67に記載のα,α−トレハロースの製造法。
70. 該トランスフェラーゼとして、Sulfolobus acidocaldariusに属する細菌から得られる酵素を用いる、態様65に記載のα,α−トレハロースの製造法。
71. Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909株或いはその変異株から得られる酵素を用いる、態様70に記載のα,α−トレハロースの製造法。
72. 該トランスフェラーゼとして、Acidianus brierleyiに属する細菌から得られる酵素を用いる、態様66に記載のα,α−トレハロースの製造法。
73. Acidianus brierleyi DSM 1651株或いはその変異株から得られる酵素を用いる、態様72に記載のα,α−トレハロースの製造法。
74. 態様1に記載の新規トランスフェラーゼをコードするDNA配列を含んでなるDNA断片であって、図26に示される制限酵素地図で表される上記DNA断片。
75. 態様1に記載の新規トランスフェラーゼをコードするDNA配列を含んでなるDNA断片であって、図29に示される制限酵素地図で表される上記DNA断片。
76. 配列番号2に示されるアミノ酸配列またはその等価配列をコードするDNA配列を含んでなる、DNA断片。
77. 配列番号1に示される塩基配列の335番から2518番までの塩基配列を含んでなる、態様76に記載のDNA断片。
78. 配列番号1に示される塩基配列の1番から2578番までの塩基配列を含んでなる、態様76に記載のDNA断片。
79. 配列番号4に示されるアミノ酸配列またはその等価配列をコードするDNA配列を含んでなる、DNA断片。
80. 配列番号3に示される塩基配列の816番から2855番までの塩基配列を含んでなる、態様79に記載のDNA断片。
81. 配列番号3に示される塩基配列の1番から3467番までの塩基配列を含んでなる、態様79に記載のDNA断片。
82. Sulfolobales目に属する古細菌由来である、態様74〜81のいずれかに記載のDNA断片。
83. Sulfolobus属に属する細菌由来である、態様82に記載のDNA断片。
84. Sulfolobus solfataricusに属する細菌由来である、態様83に記載のDNA断片。
85. Sulfolobus solfataricus KM1株由来である、態様84に記載のDNA断片。
86. Sulfolobus acidocaldariusに属する細菌由来である、態様83に記載のDNA断片。
87. Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来である、態様86に記載のDNA断片。
88. 配列番号1に示される塩基配列の1880番から2257番までの塩基配列、またはその相補体に、60℃、6xSSPEのイオン強度下でハイブリッドを形成し、かつ少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα‐1,4結合をα‐1,α‐1結合に転移させる作用を有する新規トランスフェラーゼをコードするDNA断片、および該DNA断片によりコードされるアミノ酸配列をコードするDNA断片。
89. 配列番号2に示されるアミノ酸配列またはその等価配列を含んでなる、ポリペプチド。
90. 配列番号4に示されるアミノ酸配列またはその等価配列を含んでなる、ポリペプチド。
91. 少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα‐1,4結合をα‐1,α‐1結合に転移させる作用を有する、態様89または90に記載のポリペプチド。
92. 前記作用の至適温度が60〜80℃である、態様89〜91のいずれかに記載のポリペプチド。
93. 態様74〜88のいずれかに記載のDNA断片を含んでなる、組換えDNA分子。
94. 態様74〜88のいずれかに記載のDNA断片がプラスミドベクターに組み込まれてなる、態様93に記載の組換えDNA分子。
95. 態様93または94に記載の組換えDNA分子によって形質転換された、宿主細胞。
96. 宿主細胞がEscherichia属またはBacillus属に属する微生物である、態様95に記載の宿主細胞。
97. 宿主細胞がEscherichia coli JM109株である、態様96に記載の宿主細胞。
98. 少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、その還元末端のα‐1,4結合をα‐1,α‐1結合に転移させる作用を有する組換え新規トランスフェラーゼの製造法であって、
態様95〜97のいずれかに記載の宿主細胞を培養し、その培養物中に前記組換え新規トランスフェラーゼを生成させ、これを採取することを含んでなる、上記方法。
99. 態様74〜88のいずれかに記載のDNA断片によりコードされる組換え新規トランスフェラーゼ、または態様89〜92のいずれかに記載のポリペプチドを含んでなる組換え新規トランスフェラーゼの製造法であって、
態様95〜97のいずれかに記載の宿主細胞を培養し、その培養物中に前記組換え新規トランスフェラーゼを生成させ、これを採取することを含んでなる、上記方法。
100. 少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα‐1,α‐1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα‐1,4結合であるトレハロースオリゴ糖の製造法であって、
態様98または99で得られた組換え新規トランスフェラーゼを、少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖と接触させることを含んでなる、上記方法。
101. 態様26に記載の新規アミラーゼをコードするDNA配列を含んでなるDNA断片であって、図34に示される制限酵素地図で表される、上記DNA断片。
102. 態様26に記載の新規アミラーゼをコードするDNA配列を含んでなるDNA断片であって、図38に示される制限酵素地図で表される、上記DNA断片。
103. 態様27に記載の新規アミラーゼをコードするDNA配列を含んでなる、態様101に記載のDNA断片。
104. 態様27に記載の新規アミラーゼをコードするDNA配列を含んでなる、態様102に記載のDNA断片。
105. 糖鎖中のα‐1,4結合をエンド型で加水分解する活性を有する新規アミラーゼをコードするDNA配列を含んでなる、態様101〜104のいずれかに記載のDNA断片。
106. 前記新規アミラーゼが、トレハロースオリゴ糖を基質とし、還元末端側の2つ目と3つ目のグルコース間のα‐1,4結合を加水分解し、α,α‐トレハロースを遊離する活性を有するものである、態様101〜105のいずれかに記載のDNA断片。
107. 前記新規アミラーゼの至適温度が60〜85℃である、態様101〜106のいずれかに記載のDNA断片。
108. 配列番号6に示されるアミノ酸配列、またはその等価配列をコードするDNA配列を含んでなる、DNA断片。
109. 配列番号5に示される塩基配列の642番から2315番までの塩基配列を含んでなる、態様108に記載のDNA断片。
110. 配列番号5に示される塩基配列の639番から2315番までの塩基配列を含んでなる、態様108に記載のDNA断片。
111. 配列番号5に示される塩基配列の1番から2691番までの塩基配列を含んでなる、態様108に記載のDNA断片。
112. 配列番号8に示されるアミノ酸配列、またはその等価配列をコードするDNA配列を含んでなる、DNA断片。
113. 配列番号7に示される塩基配列の1176番から2843番までの塩基配列を含んでなる、態様112に記載のDNA断片。
114. 配列番号7に示される塩基配列の1番から3600番までの塩基配列を含んでなる、態様112に記載のDNA断片。
115. Sulfolobales目に属する古細菌由来である、態様101〜114のいずれかに記載のDNA断片。
116. Sulfolobus属に属する細菌由来である、態様115に記載のDNA断片。
117. Sulfolobus solfataricusに属する細菌由来である、態様116に記載のDNA断片。
118. Sulfolobus solfataricus KM1株由来である、態様117に記載のDNA断片。
119. Sulfolobus acidocaldariusに属する細菌由来である、態様116に記載のDNA断片。
120. Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909株由来である、態様119に記載のDNA断片。
121. 配列番号7に示される塩基配列の1393番から2121番までの塩基配列、またはその相補体に、60℃、6xSSPEのイオン強度下でハイブリッドを形成し、かつ少なくとも還元末端から3つ以上の糖がグルコース単位で構成された3糖以上の糖を基質とし、還元末端側から加水分解して、主に単糖および/または2糖を遊離する活性を有する新規アミラーゼをコードするDNA断片、および該DNA断片によりコードされるアミノ酸配列をコードするDNA断片。
122. 配列番号7に示される塩基配列の1393番から2121番までの塩基配列、またはその相補体に、60℃、6xSSPEのイオン強度下でハイブリッドを形成し、かつ少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα‐1,α‐1結合であり、かつ該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα‐1,4結合を加水分解し、α,α‐トレハロースを遊離する主要な活性を有する新規アミラーゼをコードするDNA断片、および該DNA断片によりコードされるアミノ酸配列をコードするDNA断片。
123. 配列番号6に示されるアミノ酸配列またはその等価配列を含んでなる、ポリペプチド。
124. 配列番号8に示されるアミノ酸配列またはその等価配列を含んでなる、ポリペプチド。
125. そのN末端に更にMetを有してなる、態様123に記載のポリペプチド。
126. 少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα‐1,α‐1結合で、該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα‐1,4結合である、3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα‐1,4結合を加水分解し、α,α‐トレハロースを遊離する作用を有する、態様123〜125のいずれかに記載のポリペプチド。
127. (1)糖鎖中のα‐1,4グルコシド結合をエンド型で加水分解する活性、
(2)少なくとも還元末端から3つ以上の糖がグルコース単位で構成され、かつその結合がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、還元末端側から加水分解して単糖および/または2糖を遊離する活性、および
(3)少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα‐1,α‐1結合であり、かつ該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα‐1,4結合を加水分解し、α,α‐トレハロースを遊離する主要な活性
を有する、態様123〜125のいずれかに記載のポリペプチド。
128. 作用の至適温度が60〜85℃である、態様123〜127のいずれかに記載のポリペプチド。
129. 態様101〜122のいずれかに記載のDNA断片を含んでなる、組換えDNA分子。
130. 態様101〜122のいずれかに記載のDNA断片がプラスミドベクターに組み込まれてなる、態様129記載の組換えDNA分子。
131. 態様129または130に記載の組換えDNA分子によって形質転換された、宿主細胞。
132. 宿主細胞がEscherichia属またはBacillus属に属する微生物である、態様131に記載の宿主細胞。
133. 宿主細胞がEscherichia coli JM109株である、態様132に記載の宿主細胞。
134. 組換え新規アミラーゼの製造法であって、
該組換え新規アミラーゼが
少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα‐1,α‐1結合であり、かつ該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα‐1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα‐1,4結合を加水分解し、α,α‐トレハロースを遊離する主要な活性を有するものであり、
態様131〜133のいずれかに記載の宿主細胞を培養し、その培養物中に前記組換え新規アミラーゼを生成させ、これを採取することを含んでなる、上記方法。
135. 態様101〜122のいずれかに記載のDNA断片によりコードされる組換え新規アミラーゼ、または態様123〜128のいずれかに記載のポリペプチドを含んでなる組換え新規アミラーゼの製造法であって、
態様131〜133のいずれかに記載の宿主細胞を培養し、その培養物中に前記組換え新規アミラーゼを生成させ、これを採取することを含んでなる、上記方法。
136. α,α‐トレハロースの製造法であって、態様1〜14のいずれかに記載の新規トランスフェラーゼまたは態様98もしくは99で得られた組換え新規トランスフェラーゼ、および
態様134または135で得られた組換え新規アミラーゼとを、
少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖と接触させる工程を含んでなる、上記方法。
137. α,α‐トレハロースの製造法であって、
態様98または99で得られた組換え新規トランスフェラーゼ、および
態様26〜38のいずれか記載の新規アミラーゼまたは態様134もしくは135で得られた組換え新規アミラーゼとを、
少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖と接触させる工程を含んでなる、上記方法。
138. 少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖がデンプンまたはデンプン分解物である、態様136または137に記載の方法。
139. デンプン分解物が、デンプンを酸分解、または酵素分解することによって製造されたものである、態様138に記載の方法。
140. デンプン分解物が、デンプンの枝切り酵素による分解産物である、態様138に記載の方法。
141. 枝切り酵素がプルラナーゼまたはイソアミラーゼである、態様140に記載の方法。
142. 少なくとも還元末端から3つ以上のグルコース残基がα‐1,4結合である3糖以上の糖が、全てのグルコース残基がα‐1,4結合であるマルトオリゴ糖の単独または混合物である、態様136または137に記載の方法。
143. 50〜85℃の温度で実施される、態様136〜142のいずれかに記載の方法。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
1. Using at least 3 sugars with 3 or more glucose residues as α-1,4 bonds from the reducing end as a substrate and transferring the α-1,4 bonds at the reducing end to α-1, α-1 bonds A novel transferase having the effect of
The molecular weight by SDS polyacrylamide gel electrophoresis is 74000-76000, and
The above enzyme having the following physicochemical properties:
(1) Optimum pH: 4.5-6.0
(2) Optimal temperature: 60-80 ° C
(3) Stable pH: 4.5-10.0
(4) Temperature stability: 90% or more remaining after treatment at 80 ° C. for 6 hours.
2. A novel transferase having an action of transferring a malto-oligosaccharide having all glucose residues α-1,4 bonds as a substrate and transferring α-1,4 bonds at the reducing end to α-1, α-1 bonds. ,
The molecular weight by SDS polyacrylamide gel electrophoresis is 74000-76000, and
The above enzyme having the following physicochemical properties:
(1) Optimum pH: 4.5-6.0
(2) Optimal temperature: 60-80 ° C
(3) Stable pH: 4.5-10.0
(4) Temperature stability: 90% or more remaining after treatment at 80 ° C. for 6 hours.
3. The enzyme according to
4). 4. The enzyme according to any one of
5. The enzyme according to any one of
6). The enzyme according to
7). The enzyme according to
8). The enzyme according to
9. The enzyme according to
10. The enzyme according to
11. The enzyme according to
12 The enzyme according to aspect 11, obtained from Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 strain.
13. The enzyme according to
14 The enzyme according to
15. A bacterium belonging to the genus Sulfolobus having the ability to produce a transferase according to any one of
16. 16. The production method according to
17. The manufacturing method of aspect 16 which culture | cultivates Sulfolobus solfaricus KM1 strain | stump | stock (FERM BP-4626).
18. The production method according to aspect 16, wherein the Sulfolobus solifericus DSM 5833 strain is cultured.
19. The production method according to
20. The production method according to aspect 19, wherein the Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 strain is cultured.
21. The production method according to
22. The production method according to aspect 21, wherein the Acidianus brierleyi DSM 1651 strain is cultured.
23. Using the enzyme according to any one of
24. The production method according to embodiment 23, wherein each maltooligosaccharide alone or a mixture thereof is used as a substrate.
25. 25. The production method according to
26. A novel amylase having an activity of freeing mainly monosaccharide and / or disaccharide by using at least 3 sugars composed of glucose units from at least the reducing terminal as a substrate and hydrolyzing from the reducing terminal side Because
The molecular weight by SDS polyacrylamide gel electrophoresis is 61,000-64,000, and
The above enzyme having the following physicochemical properties:
(1) Optimum pH: 4.5 to 5.5
(2) Optimal temperature: 60-85 ° C
(3) Stable pH: 4.0 to 10.0
(4) Temperature stability: 100% remaining after treatment at 80 ° C. for 6 hours.
27. At least the three sugars on the reducing terminal side are composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond. The α-1,4 bond between the second and third glucoses is hydrolyzed by using three or more sugars whose bonds between the first glucose are α-1,4 bonds as substrates, and α, α The novel amylase according to embodiment 26, which has the main activity of releasing trehalose.
28. The novel amylase according to embodiment 26 or 27, which has an activity of hydrolyzing α-1,4 bonds in the molecular chain of the substrate in an endo form.
29. Activity to release α, α-trehalose by hydrolyzing α-1,4 bonds between the second and third glucoses at the reducing end using trehalose oligosaccharides such as glucosyl trehalose and maltooligosyl trehalose as a substrate 29. A novel amylase according to embodiment 26, 27 or 28, having
30. 30. The enzyme according to any one of aspects 26 to 29, wherein the isoelectric point by isoelectric focusing is 4.3 to 5.4.
31. The enzyme according to any one of aspects 26 to 30, which is 100% inhibited by 5 mM CuSO 4 .
32. 32. The enzyme according to any one of aspects 26 to 31, obtained from an archaea belonging to the order of Sulfolobales.
33. The enzyme according to aspect 32, obtained from a bacterium belonging to the genus Sulfolobus.
34. 34. The enzyme according to aspect 33, obtained from a bacterium belonging to Sulfolobus solifericus.
35. 35. The enzyme according to aspect 34, which is obtained from Sulfolobus solifericus KM1 strain (FERM BP-4626) or a mutant thereof.
36. 35. The enzyme according to aspect 34, which is obtained from the Sulfolobus solfaricus DSM 5833 strain or a mutant thereof.
37. 34. The enzyme according to aspect 33, obtained from a bacterium belonging to Sulfolobus acidocaldarius.
38. The enzyme according to aspect 37, obtained from the Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 strain or a mutant thereof.
39. A bacterium belonging to the genus Sulfolobus having the ability to produce amylase according to any one of embodiments 26 to 31 is cultured in a medium, and the activity of producing α, α-trehalose from the culture using trehalose oligosaccharide as a substrate is used as an index. 32. The method for producing amylase according to any one of embodiments 26 to 31, wherein the amylase is isolated and purified based on an activity measurement method.
40. 40. The method for producing an amylase according to aspect 39, wherein a bacterium belonging to Sulfolobus solifericus is cultured.
41. 41. The method for producing an amylase according to
42. 41. The method for producing an amylase according to
43. The method for producing amylase according to aspect 39, wherein a bacterium belonging to Sulfolobus acidocaldarius is cultured.
44. 44. The method for producing amylase according to aspect 43, wherein the Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 strain is cultured.
45. The novel amylase according to any one of Embodiments 26 to 38, and at least three sugars having at least three glucose residues α-1,4 bonds from the reducing end as a substrate, α-1, A method for producing α, α-trehalose, which is used in combination with the novel transferase according to any one of
46. The method for producing α, α-trehalose according to
47. 47. The method for producing α, α-trehalose according to
48. The α according to
49. The production of α, α-trehalose according to aspect 48, wherein the concentration of the amylase and the transferase in the reaction solution is 15 Units / ml and 1 Unit / ml or more, respectively, and the concentration ratio of amylase to transferase is 3 to 40. Law.
50. 50. The method for producing α, α-trehalose according to any of
51. The method for producing α, α-trehalose according to any one of
52. 52. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 51, wherein the starch degradation product is a starch degradation product produced by acid degradation or enzymatic degradation.
53. 53. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 52, wherein the starch degradation product is obtained using a debranching enzyme.
54. 54. The method for producing α, α-trehalose according to embodiment 53, wherein the debranching enzyme is pullulanase or isoamylase.
55. 50. The method for producing α, α-trehalose according to any one of
56. The method for producing α, α-trehalose according to
57. 57. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 56, wherein the debranching enzyme is pullulanase or isoamylase.
58. 58. The method for producing α, α-trehalose according to embodiment 57, wherein pullulanase or isoamylase is used in combination at least once in any stage of the production of α, α-trehalose.
59. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 58, wherein pullulanase or isoamylase is used in combination at least once in the initial stage of production of α, α-trehalose.
60. The method for producing α, α-trehalose according to any one of embodiments 56 to 59, wherein starch or a starch degradation product is used as a substrate.
61. The method for producing α, α-trehalose according to
62. The method for producing α, α-trehalose according to
63. 63. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 62, wherein the debranching enzyme is pullulanase or isoamylase.
64. The method for producing α, α-trehalose according to any one of
65. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 64, wherein an enzyme obtained from a bacterium belonging to the genus Sulfolobus is used as the transferase.
66. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 64, wherein an enzyme obtained from a bacterium belonging to the genus Acidianus is used as the transferase.
67. 68. The method for producing α, α-trehalose according to embodiment 65, wherein an enzyme obtained from a bacterium belonging to Sulfobus sofataricus is used as the transferase.
68. 68. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 67, using an enzyme obtained from Sulfolobus solifericus KM1 strain (FERM BP-4626) or a mutant thereof.
69. 68. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 67, using an enzyme obtained from Sulfolobus solfariticus DSM 5833 strain or a mutant thereof.
70. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 65, wherein an enzyme obtained from a bacterium belonging to Sulfolobus acidocaldarius is used as the transferase.
71. The method for producing α, α-trehalose according to
72. 67. The method for producing α, α-trehalose according to aspect 66, wherein an enzyme obtained from a bacterium belonging to Acidianus brierleyi is used as the transferase.
73. The method for producing α, α-trehalose according to embodiment 72, using an enzyme obtained from Acidianus brierleyi DSM 1651 strain or a mutant thereof.
74. 27. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the novel transferase according to
75. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the novel transferase according to
76. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or an equivalent sequence thereof.
77. 77. A DNA fragment according to aspect 76, comprising the nucleotide sequence from the 335th to 2518th of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1.
78. 77. A DNA fragment according to aspect 76, comprising the base sequence from No. 1 to No. 2578 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1.
79. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 or an equivalent sequence thereof.
80. 80. A DNA fragment according to aspect 79, comprising the base sequence from
81. 80. A DNA fragment according to aspect 79, comprising the base sequence of Nos. 1 to 3467 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3.
82. The DNA fragment according to any one of aspects 74 to 81, which is derived from an archaea belonging to the order of Sulfolobales.
83. 83. A DNA fragment according to aspect 82, which is derived from a bacterium belonging to the genus Sulfolobus.
84. 84. A DNA fragment according to aspect 83, which is derived from a bacterium belonging to Sulfolobus solfatricus.
85. 85. A DNA fragment according to aspect 84, which is derived from Sulfolobus solfatricus KM1 strain.
86. 84. A DNA fragment according to aspect 83, which is derived from a bacterium belonging to Sulfolobus acidocaldarius.
87. 87. A DNA fragment according to aspect 86, which is derived from Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909 strain.
88. A hybrid is formed on the base sequence from 1880 to 2257 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or its complement at 60 ° C. under an ionic strength of 6 × SSPE, and at least 3 glucose residues from the reducing end. A DNA encoding a novel transferase having the action of transferring α-1,4 bond at the reducing end to α-1, α-1 bond using a saccharide of 3 or more sugars whose group is α-1,4 bond as a substrate A fragment, and a DNA fragment encoding an amino acid sequence encoded by the DNA fragment.
89. A polypeptide comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or an equivalent sequence thereof.
90. A polypeptide comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 or an equivalent sequence thereof.
91. Transfer at least the α-1,4 bond of the reducing end to the α-1, α-1 bond, using as a substrate a sugar of 3 or more sugars with at least 3 glucose residues α-1,4 bond from the reducing end The polypeptide according to
92. The polypeptide according to any one of
93. A recombinant DNA molecule comprising a DNA fragment according to any of aspects 74-88.
94. The recombinant DNA molecule according to aspect 93, wherein the DNA fragment according to any one of aspects 74 to 88 is incorporated into a plasmid vector.
95. 95. A host cell transformed with the recombinant DNA molecule of embodiment 93 or 94.
96. 96. The host cell according to aspect 95, wherein the host cell is a microorganism belonging to the genus Escherichia or Bacillus.
97. 99. The host cell according to aspect 96, wherein the host cell is Escherichia coli JM109 strain.
98. At least 3 or more sugar residues with α-1,4 bonds from the reducing end to α-1,4 bonds are used as substrates, and the α-1,4 bonds at the reducing ends are transferred to α-1, α-1 bonds. A method for producing a recombinant novel transferase having the action of:
98. The method as described above, comprising culturing a host cell according to any one of aspects 95 to 97, producing the recombinant novel transferase in the culture, and collecting it.
99. A method for producing a recombinant novel transferase encoded by the DNA fragment according to any one of aspects 74 to 88, or a recombinant novel transferase comprising the polypeptide according to any one of
98. The method as described above, comprising culturing a host cell according to any one of aspects 95 to 97, producing the recombinant novel transferase in the culture, and collecting it.
100. At least the three sugars on the reducing terminal side are composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond, and the second and third sugars on the terminal side are A method for producing trehalose oligosaccharide in which the first glucose bond is α-1,4 bond,
The method as described above, comprising contacting the recombinant novel transferase obtained in the embodiment 98 or 99 with three or more sugars in which at least three or more glucose residues are α-1,4 bonds from the reducing end. .
101. 35. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the novel amylase according to embodiment 26, which is represented by the restriction enzyme map shown in FIG.
102. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the novel amylase according to Aspect 26, which is represented by the restriction enzyme map shown in FIG.
103. 102. A DNA fragment according to aspect 101 comprising a DNA sequence encoding the novel amylase according to aspect 27.
104. 102. A DNA fragment according to aspect 102, comprising a DNA sequence encoding the novel amylase according to aspect 27.
105. 105. The DNA fragment according to any one of aspects 101 to 104, comprising a DNA sequence encoding a novel amylase having an activity of hydrolyzing α-1,4 bonds in sugar chains in an endo form.
106. The novel amylase has trehalose oligosaccharide as a substrate, hydrolyzes α-1,4 bonds between the second and third glucoses on the reducing end side, and has the activity of releasing α, α-trehalose The DNA fragment according to any one of aspects 101 to 105, wherein
107. The DNA fragment according to any one of aspects 101 to 106, wherein the optimum temperature of the novel amylase is 60 to 85 ° C.
108. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or an equivalent sequence thereof.
109. 109. A DNA fragment according to aspect 108, comprising the base sequence from the 642th to the 2315th base sequence of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5.
110. 109. A DNA fragment according to aspect 108, comprising the nucleotide sequence from the 639th to the 2315th of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5.
111. 109. A DNA fragment according to Aspect 108, comprising the nucleotide sequence from No. 1 to No. 2691 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5.
112. A DNA fragment comprising a DNA sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8, or an equivalent sequence thereof.
113. 113. A DNA fragment according to aspect 112, comprising the base sequence from 1176th to 2843th of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7.
114. 113. A DNA fragment according to the aspect 112, comprising a base sequence from the first to the 3600th of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7.
115. 115. The DNA fragment according to any one of aspects 101 to 114, which is derived from archaea belonging to the order of Sulfolobales.
116. 116. The DNA fragment according to aspect 115, which is derived from a bacterium belonging to the genus Sulfolobus.
117. 117. The DNA fragment according to aspect 116, which is derived from a bacterium belonging to Sulfolobus solifericus.
118. 118. The DNA fragment according to aspect 117, which is derived from Sulfolobus solifericus KM1 strain.
119. 117. The DNA fragment according to aspect 116, which is derived from a bacterium belonging to Sulfolobus acidocaldarius.
120. 120. The DNA fragment according to
121. A hybrid is formed on the nucleotide sequence from 1393 to 2121 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 7 or its complement at 60 ° C. under an ionic strength of 6 × SSPE, and at least three or more sugars are present from the reducing end. A DNA fragment encoding a novel amylase having an activity of mainly releasing monosaccharide and / or disaccharide by hydrolysis from the reducing terminal side using a saccharide of 3 or more sugars composed of glucose units as a substrate, and the DNA A DNA fragment encoding the amino acid sequence encoded by the fragment.
122. A hybrid is formed on the base sequence from No. 1393 to No. 2121 of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7 or its complement at 60 ° C. under ionic strength of 6 × SSPE, and at least three sugars on the reducing end side are glucose units And the bond between the first and second glucoses on the terminal side is α-1, α-1 bond, and the bond between the second and third glucoses on the terminal side is Major activity of hydrolyzing α-1,4 bond between 2nd and 3rd glucose and releasing α, α-trehalose using α-1,4 bond as 3 or more sugar as substrate A DNA fragment encoding a novel amylase having a DNA, and a DNA fragment encoding an amino acid sequence encoded by the DNA fragment.
123. A polypeptide comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 or an equivalent sequence thereof.
124. A polypeptide comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8 or an equivalent sequence thereof.
125. 124. A polypeptide according to embodiment 123, further comprising Met at its N-terminus.
126. At least the three sugars on the reducing terminal side are composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond, and the second and third sugars on the terminal side are The linkage between the first glucose is α-1,4 bond, the sugar of 3 or more sugar is used as a substrate, the α-1,4 bond between the second and third glucose is hydrolyzed, α, The polypeptide according to any one of aspects 123 to 125, which has an action of releasing α-trehalose.
127. (1) Activity to hydrolyze α-1,4 glucoside bond in sugar chain in endo form,
(2) At least three or more sugars from the reducing end are composed of glucose units, and the sugar is a monosaccharide by hydrolysis from the reducing end side using a sugar of three or more sugars whose bonds are α-1,4 bonds as a substrate. And / or activity to release disaccharides, and (3) at least the reducing end trisaccharide is composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is α-1, α -1 and 3 or more sugars in which the bond between the second and third glucoses on the terminal side is an α-1,4 bond as a substrate, the second and third glucoses 125. The polypeptide according to any of aspects 123-125, which has a major activity of hydrolyzing the α-1,4 bond between them to release α, α-trehalose.
128. 128. The polypeptide according to any one of aspects 123 to 127, wherein the optimum temperature of action is 60 to 85 ° C.
129. A recombinant DNA molecule comprising the DNA fragment according to any one of aspects 101-122.
130. 130. A recombinant DNA molecule according to aspect 129, wherein the DNA fragment according to any of aspects 101 to 122 is incorporated into a plasmid vector.
131. 130. A host cell transformed with the recombinant DNA molecule of embodiment 129 or 130.
132. 132. The host cell according to aspect 131, wherein the host cell is a microorganism belonging to the genus Escherichia or Bacillus.
133. 135. A host cell according to aspect 132, wherein the host cell is Escherichia coli JM109 strain.
134. A method for producing a recombinant novel amylase comprising:
The recombinant novel amylase is composed of at least a reducing end trisaccharide composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is an α-1, α-1 bond, and Α-1,4 bond between the 2nd and 3rd glucose with 3 or more sugars with α-1,4 bond as the substrate between the 2nd and 3rd glucose on the terminal side Has the main activity of hydrolyzing and releasing α, α-trehalose,
The method as described above, comprising culturing the host cell according to any one of aspects 131 to 133, producing the recombinant novel amylase in the culture, and collecting it.
135. A method for producing a recombinant novel amylase encoded by the DNA fragment according to any one of aspects 101 to 122, or a recombinant novel amylase comprising the polypeptide according to any one of aspects 123 to 128,
The method as described above, comprising culturing the host cell according to any one of aspects 131 to 133, producing the recombinant novel amylase in the culture, and collecting it.
136. A method for producing α, α-trehalose, comprising the novel transferase according to any one of embodiments 1-14 or the recombinant novel transferase obtained in embodiment 98 or 99, and the novel recombinant transferase obtained in embodiment 134 or 135. Amylase,
The above-mentioned method comprising the step of contacting with at least 3 sugars having 3 or more glucose residues which are α-1,4 bonds from at least the reducing end.
137. A method for producing α, α-trehalose, comprising:
A recombinant novel transferase obtained in aspect 98 or 99, and a novel amylase according to any of aspects 26 to 38 or a recombinant novel amylase obtained in aspect 134 or 135,
The above-mentioned method comprising the step of contacting with at least 3 sugars having 3 or more glucose residues which are α-1,4 bonds from at least the reducing end.
138. 138. The method of embodiment 136 or 137, wherein the three or more sugars having at least three or more glucose residues from the reducing end are α-1,4 bonds are starch or starch degradation products.
139. 138. The method according to aspect 138, wherein the starch degradation product is produced by acid degradation or enzymatic degradation of starch.
140. 139. The method of aspect 138, wherein the starch degradation product is a degradation product of starch by a debranching enzyme.
141. 141. The method of embodiment 140, wherein the debranching enzyme is pullulanase or isoamylase.
142. 3 or more sugars in which at least 3 glucose residues from the reducing end are α-1,4 bonds, or a maltooligosaccharide in which all glucose residues are α-1,4 bonds are single or a mixture, 138. A method according to embodiment 136 or 137.
143. 143. Method according to any of embodiments 136-142, carried out at a temperature of 50-85 [deg.] C.
[配列表]
配列番号:1
配列の長さ:2578
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:Genomic DNA
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
GCATGCCATT AAAAGATGTA ACATTTTACA CTCCAGACGG TAAGGAGGTT GATGAGAAAG 60
CATGGAATTC CCCAACGCAA ACTGTTATTT TCGTGTTAGA GGGGAGCGTA ATGGATGAGA 120
TTAACATCTA TGGAGAGAGA ATTGCGGATG ATTCATTCTT GATAATTCTT AACGCAAATC 180
CCAATAACGT AAAAGTGAAG TTCCCAAAGG GTAAATGGGA ACTAGTTGTT GGTTCTTATT 240
TGAGAGAGAT AAAACCAGAA GAAAGAATTG TAGAAGGTGA GAAGGAATTG GAAATTGAGG 300
GAAGAACAGC ATTAGTTTAT AGGAGGACAG AACT ATG ATA ATA GGC ACA TAT AGG 355
Met Ile Ile Gly Thr Tyr Arg
1 5
CTG CAA CTC AAT AAG AAA TTC ACT TTT TAC GAT ATA ATA GAA AAT TTG 403
Leu Gln Leu Asn Lys Lys Phe Thr Phe Tyr Asp Ile Ile Glu Asn Leu
10 15 20
GAT TAT TTT AAA GAA TTA GGA GTA TCA CAC CTA TAT CTA TCT CCA ATA 451
Asp Tyr Phe Lys Glu Leu Gly Val Ser His Leu Tyr Leu Ser Pro Ile
25 30 35
CTT AAG GCT AGA CCA GGG AGC ACT CAC GGC TAC GAT GTA GTA GAT CAT 499
Leu Lys Ala Arg Pro Gly Ser Thr His Gly Tyr Asp Val Val Asp His
40 45 50 55
AGT GAA ATT AAT GAG GAA TTA GGA GGA GAA GAG GGG TGC TTT AAA CTA 547
Ser Glu Ile Asn Glu Glu Leu Gly Gly Glu Glu Gly Cys Phe Lys Leu
60 65 70
GTT AAG GAA GCT AAG AGT AGA GGT TTA GAA ATC ATA CAA GAT ATA GTG 595
Val Lys Glu Ala Lys Ser Arg Gly Leu Glu Ile Ile Gln Asp Ile Val
75 80 85
CCA AAT CAC ATG GCG GTA CAT CAT ACT AAT TGG AGA CTT ATG GAT CTG 643
Pro Asn His Met Ala Val His His Thr Asn Trp Arg Leu Met Asp Leu
90 95 100
TTA AAG AGT TGG AAG AAT AGT AAA TAC TAT AAC TAT TTT GAT CAC TAC 691
Leu Lys Ser Trp Lys Asn Ser Lys Tyr Tyr Asn Tyr Phe Asp His Tyr
105 110 115
GAT GAT GAC AAG ATA ATC CTC CCA ATA CTT GAG GAC GAG TTG GAT ACC 739
Asp Asp Asp Lys Ile Ile Leu Pro Ile Leu Glu Asp Glu Leu Asp Thr
120 125 130 135
GTT ATA GAT AAG GGA TTG ATA AAA CTA CAG AAG GAT AAT ATA GAG TAC 787
Val Ile Asp Lys Gly Leu Ile Lys Leu Gln Lys Asp Asn Ile Glu Tyr
140 145 150
AGA GGG CTT ATA TTA CCT ATA AAT GAT GAA GGA GTT GAA TTC TTG AAA 835
Arg Gly Leu Ile Leu Pro Ile Asn Asp Glu Gly Val Glu Phe Leu Lys
155 160 165
AGG ATT AAT TGC TTT GAT AAT TCA TGT TTA AAG AAA GAG GAT ATA AAG 883
Arg Ile Asn Cys Phe Asp Asn Ser Cys Leu Lys Lys Glu Asp Ile Lys
170 175 180
AAA TTA CTA TTA ATA CAA TAT TAT CAG CTA ACT TAC TGG AAG AAA GGT 931
Lys Leu Leu Leu Ile Gln Tyr Tyr Gln Leu Thr Tyr Trp Lys Lys Gly
185 190 195
TAT CCA AAC TAT AGG AGA TTT TTC GCA GTA AAT GAT TTG ATA GCT GTT 979
Tyr Pro Asn Tyr Arg Arg Phe Phe Ala Val Asn Asp Leu Ile Ala Val
200 205 210 215
AGG GTA GAA TTG GAT GAA GTA TTT AGA GAG TCC CAT GAG ATA ATT GCT 1027
Arg Val Glu Leu Asp Glu Val Phe Arg Glu Ser His Glu Ile Ile Ala
220 225 230
AAG CTA CCA GTT GAC GGT TTA AGA ATT GAC CAC ATA GAT GGA CTA TAT 1075
Lys Leu Pro Val Asp Gly Leu Arg Ile Asp His Ile Asp Gly Leu Tyr
235 240 245
AAC CCT AAG GAG TAT TTA GAT AAG CTA AGA CAG TTA GTA GGA AAT GAT 1123
Asn Pro Lys Glu Tyr Leu Asp Lys Leu Arg Gln Leu Val Gly Asn Asp
250 255 260
AAG ATA ATA TAC GTA GAG AAG ATA TTG TCA ATC AAC GAG AAA TTA AGA 1171
Lys Ile Ile Tyr Val Glu Lys Ile Leu Ser Ile Asn Glu Lys Leu Arg
265 270 275
GAT GAT TGG AAA GTA GAT GGG ACT ACT GGA TAT GAT TTC TTG AAC TAC 1219
Asp Asp Trp Lys Val Asp Gly Thr Thr Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr
280 285 290 295
GTT AAT ATG CTA TTA GTA GAT GGA AGT GGT GAG GAG GAG TTA ACT AAG 1267
Val Asn Met Leu Leu Val Asp Gly Ser Gly Glu Glu Glu Leu Thr Lys
300 305 310
TTT TAT GAG AAT TTC ATT GGA AGG AAA ATC AAT ATA GAC GAG TTA ATA 1315
Phe Tyr Glu Asn Phe Ile Gly Arg Lys Ile Asn Ile Asp Glu Leu Ile
315 320 325
ATA CAA AGT AAA AAA TTA GTT GCA AAT CAG TTA TTT AAA GGT GAC ATT 1363
Ile Gln Ser Lys Lys Leu Val Ala Asn Gln Leu Phe Lys Gly Asp Ile
330 335 340
GAA AGA TTA AGC AAG TTA CTG AAC GTT AAT TAC GAT TAT TTA GTA GAT 1411
Glu Arg Leu Ser Lys Leu Leu Asn Val Asn Tyr Asp Tyr Leu Val Asp
345 350 355
TTT CTA GCA TGT ATG AAA AAA TAC AGG ACT TAT TTA CCA TAT GAG GAT 1459
Phe Leu Ala Cys Met Lys Lys Tyr Arg Thr Tyr Leu Pro Tyr Glu Asp
360 365 370 375
ATT AAC GGA ATA AGG GAA TGC GAT AAG GAG GGA AAG TTA AAA GAT GAA 1507
Ile Asn Gly Ile Arg Glu Cys Asp Lys Glu Gly Lys Leu Lys Asp Glu
380 385 390
AAG GGA ATC ATG AGA CTC CAA CAA TAC ATG CCA GCA ATC TTC GCT AAG 1555
Lys Gly Ile Met Arg Leu Gln Gln Tyr Met Pro Ala Ile Phe Ala Lys
395 400 405
GGC TAT GAG GAT ACT ACC CTC TTC ATC TAC AAT AGA TTA ATT TCC CTT 1603
Gly Tyr Glu Asp Thr Thr Leu Phe Ile Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Leu
410 415 420
AAC GAG GTT GGG AGC GAC CTA AGA AGA TTC AGT TTA AGC ATC AAA GAC 1651
Asn Glu Val Gly Ser Asp Leu Arg Arg Phe Ser Leu Ser Ile Lys Asp
425 430 435
TTT CAT AAC TTT AAC CTA AGC AGA GTA AAT ACC ATA TCA ATG AAC ACT 1699
Phe His Asn Phe Asn Leu Ser Arg Val Asn Thr Ile Ser Met Asn Thr
440 445 450 455
CTT TCC ACT CAT GAT ACT AAA TTC AGT GAA GAC GTT AGA GCT AGA ATA 1747
Leu Ser Thr His Asp Thr Lys Phe Ser Glu Asp Val Arg Ala Arg Ile
460 465 470
TCA GTA CTA TCT GAG ATA CCA AAG GAG TGG GAG GAG AGG GTA ATA TAC 1795
Ser Val Leu Ser Glu Ile Pro Lys Glu Trp Glu Glu Arg Val Ile Tyr
475 480 485
TGG CAT GAT TTG TTA AGG CCA AAT ATT GAT AAA AAC GAT GAG TAT AGA 1843
Trp His Asp Leu Leu Arg Pro Asn Ile Asp Lys Asn Asp Glu Tyr Arg
490 495 500
TTT TAT CAA ACA CTT GTG GGA AGT TAC GAG GGA TTT GAT AAT AAG GAG 1891
Phe Tyr Gln Thr Leu Val Gly Ser Tyr Glu Gly Phe Asp Asn Lys Glu
505 510 515
AGA ATT AAG AAC CAC ATG ATT AAG GTC ATA AGA GAA GCT AAG GTA CAT 1939
Arg Ile Lys Asn His Met Ile Lys Val Ile Arg Glu Ala Lys Val His
520 525 530 535
ACA ACG TGG GAA AAT CCT AAT ATA GAG TAT GAA AAG AAG GTT CTG GGT 1987
Thr Thr Trp Glu Asn Pro Asn Ile Glu Tyr Glu Lys Lys Val Leu Gly
540 545 550
TTC ATA GAT GAA GTG TTC GAG AAC AGT AAT TTT AGA AAT GAT TTT GAA 2035
Phe Ile Asp Glu Val Phe Glu Asn Ser Asn Phe Arg Asn Asp Phe Glu
555 560 565
AAT TTT GAA AAG AAA ATA GTT TAT TTC GGT TAT ATG AAA TCA TTA ATC 2083
Asn Phe Glu Lys Lys Ile Val Tyr Phe Gly Tyr Met Lys Ser Leu Ile
570 575 580
GCA ACG ACA CTT AGG TTC CTT TCG CCC GGT GTA CCA GAT ATT TAT CAA 2131
Ala Thr Thr Leu Arg Phe Leu Ser Pro Gly Val Pro Asp Ile Tyr Gln
585 590 595
GGA ACT GAA GTT TGG AGA TTC TTA CTT ACA GAC CCA GAT AAC AGA ATG 2179
Gly Thr Glu Val Trp Arg Phe Leu Leu Thr Asp Pro Asp Asn Arg Met
600 605 610 615
CCG GTG GAT TTC AAG AAA CTA AAG GAA TTA TTA AAT AAT TTG ACT GAA 2227
Pro Val Asp Phe Lys Lys Leu Lys Glu Leu Leu Asn Asn Leu Thr Glu
620 625 630
AAG AAC TTA GAA CTC TCA GAT CCA AGA GTC AAA ATG TTA TAT GTT AAG 2275
Lys Asn Leu Glu Leu Ser Asp Pro Arg Val Lys Met Leu Tyr Val Lys
635 640 645
AAA TTG CTA CAG CTT AGA AGA GAG TAC TCA CTA AAC GAT TAT AAA CCA 2323
Lys Leu Leu Gln Leu Arg Arg Glu Tyr Ser Leu Asn Asp Tyr Lys Pro
650 655 660
TTG CCC TTT GGC TTC CAA AGG GGA AAA GTA GCT GTC CTT TTC TCA CCA 2371
Leu Pro Phe Gly Phe Gln Arg Gly Lys Val Ala Val Leu Phe Ser Pro
665 670 675
ATA GTG ACT AGG GAG GTT AAA GAG AAA ATT AGT ATA AGG CAA AAA AGC 2419
Ile Val Thr Arg Glu Val Lys Glu Lys Ile Ser Ile Arg Gln Lys Ser
680 685 690 695
GTT GAT TGG ATC AGA AAT GAG GAA ATT AGT AGT GGA GAA TAC AAT TTA 2467
Val Asp Trp Ile Arg Asn Glu Glu Ile Ser Ser Gly Glu Tyr Asn Leu
700 705 710
AGT GAG TTG ATT GGG AAG CAT AAA GTC GTT ATA TTA ACT GAA AAA AGG 2515
Ser Glu Leu Ile Gly Lys His Lys Val Val Ile Leu Thr Glu Lys Arg
715 720 725
GAG TGAACTACCT ACATAGATTT ATTCTTGAAC TACTCTGGTC AGAAATGTAT 2568
Glu
TACGCAGATC 2578
配列番号:2
配列の長さ:728
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:タンパク質
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Met Ile Ile Gly Thr Tyr Arg Leu Gln Leu Asn Lys Lys Phe Thr Phe
1 5 10 15
Tyr Asp Ile Ile Glu Asn Leu Asp Tyr Phe Lys Glu Leu Gly Val Ser
20 25 30
His Leu Tyr Leu Ser Pro Ile Leu Lys Ala Arg Pro Gly Ser Thr His
35 40 45
Gly Tyr Asp Val Val Asp His Ser Glu Ile Asn Glu Glu Leu Gly Gly
50 55 60
Glu Glu Gly Cys Phe Lys Leu Val Lys Glu Ala Lys Ser Arg Gly Leu
65 70 75 80
Glu Ile Ile Gln Asp Ile Val Pro Asn His Met Ala Val His His Thr
85 90 95
Asn Trp Arg Leu Met Asp Leu Leu Lys Ser Trp Lys Asn Ser Lys Tyr
100 105 110
Tyr Asn Tyr Phe Asp His Tyr Asp Asp Asp Lys Ile Ile Leu Pro Ile
115 120 125
Leu Glu Asp Glu Leu Asp Thr Val Ile Asp Lys Gly Leu Ile Lys Leu
130 135 140
Gln Lys Asp Asn Ile Glu Tyr Arg Gly Leu Ile Leu Pro Ile Asn Asp
145 150 155 160
Glu Gly Val Glu Phe Leu Lys Arg Ile Asn Cys Phe Asp Asn Ser Cys
165 170 175
Leu Lys Lys Glu Asp Ile Lys Lys Leu Leu Leu Ile Gln Tyr Tyr Gln
180 185 190
Leu Thr Tyr Trp Lys Lys Gly Tyr Pro Asn Tyr Arg Arg Phe Phe Ala
195 200 205
Val Asn Asp Leu Ile Ala Val Arg Val Glu Leu Asp Glu Val Phe Arg
210 215 220
Glu Ser His Glu Ile Ile Ala Lys Leu Pro Val Asp Gly Leu Arg Ile
225 230 235 240
Asp His Ile Asp Gly Leu Tyr Asn Pro Lys Glu Tyr Leu Asp Lys Leu
245 250 255
Arg Gln Leu Val Gly Asn Asp Lys Ile Ile Tyr Val Glu Lys Ile Leu
260 265 270
Ser Ile Asn Glu Lys Leu Arg Asp Asp Trp Lys Val Asp Gly Thr Thr
275 280 285
Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr Val Asn Met Leu Leu Val Asp Gly Ser
290 295 300
Gly Glu Glu Glu Leu Thr Lys Phe Tyr Glu Asn Phe Ile Gly Arg Lys
305 310 315 320
Ile Asn Ile Asp Glu Leu Ile Ile Gln Ser Lys Lys Leu Val Ala Asn
325 330 335
Gln Leu Phe Lys Gly Asp Ile Glu Arg Leu Ser Lys Leu Leu Asn Val
340 345 350
Asn Tyr Asp Tyr Leu Val Asp Phe Leu Ala Cys Met Lys Lys Tyr Arg
355 360 365
Thr Tyr Leu Pro Tyr Glu Asp Ile Asn Gly Ile Arg Glu Cys Asp Lys
370 375 380
Glu Gly Lys Leu Lys Asp Glu Lys Gly Ile Met Arg Leu Gln Gln Tyr
385 390 395 400
Met Pro Ala Ile Phe Ala Lys Gly Tyr Glu Asp Thr Thr Leu Phe Ile
405 410 415
Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Leu Asn Glu Val Gly Ser Asp Leu Arg Arg
420 425 430
Phe Ser Leu Ser Ile Lys Asp Phe His Asn Phe Asn Leu Ser Arg Val
435 440 445
Asn Thr Ile Ser Met Asn Thr Leu Ser Thr His Asp Thr Lys Phe Ser
450 455 460
Glu Asp Val Arg Ala Arg Ile Ser Val Leu Ser Glu Ile Pro Lys Glu
465 470 475 480
Trp Glu Glu Arg Val Ile Tyr Trp His Asp Leu Leu Arg Pro Asn Ile
485 490 495
Asp Lys Asn Asp Glu Tyr Arg Phe Tyr Gln Thr Leu Val Gly Ser Tyr
500 505 510
Glu Gly Phe Asp Asn Lys Glu Arg Ile Lys Asn His Met Ile Lys Val
515 520 525
Ile Arg Glu Ala Lys Val His Thr Thr Trp Glu Asn Pro Asn Ile Glu
530 535 540
Tyr Glu Lys Lys Val Leu Gly Phe Ile Asp Glu Val Phe Glu Asn Ser
545 550 555 560
Asn Phe Arg Asn Asp Phe Glu Asn Phe Glu Lys Lys Ile Val Tyr Phe
565 570 575
Gly Tyr Met Lys Ser Leu Ile Ala Thr Thr Leu Arg Phe Leu Ser Pro
580 585 590
Gly Val Pro Asp Ile Tyr Gln Gly Thr Glu Val Trp Arg Phe Leu Leu
595 600 605
Thr Asp Pro Asp Asn Arg Met Pro Val Asp Phe Lys Lys Leu Lys Glu
610 615 620
Leu Leu Asn Asn Leu Thr Glu Lys Asn Leu Glu Leu Ser Asp Pro Arg
625 630 635 640
Val Lys Met Leu Tyr Val Lys Lys Leu Leu Gln Leu Arg Arg Glu Tyr
645 650 655
Ser Leu Asn Asp Tyr Lys Pro Leu Pro Phe Gly Phe Gln Arg Gly Lys
660 665 670
Val Ala Val Leu Phe Ser Pro Ile Val Thr Arg Glu Val Lys Glu Lys
675 680 685
Ile Ser Ile Arg Gln Lys Ser Val Asp Trp Ile Arg Asn Glu Glu Ile
690 695 700
Ser Ser Gly Glu Tyr Asn Leu Ser Glu Leu Ile Gly Lys His Lys Val
705 710 715 720
Val Ile Leu Thr Glu Lys Arg Glu
725
配列番号:3
配列の長さ:3467
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:Genomic DNA
起源
生物:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC 33909株
配列
GCTAATAAAC TGAACAATGA GGACGGAATG AATGAAAATT ATAGCTGGAA TTGTGGAGTA 60
GAAGGAGAAA CTAACGATTC TAATATTCTT TATTGTAGAG AAAAACAAAG AAGAAATTTT 120
GTAATAACAT TATTTGTTAG CCAAGGTATA CCAATGATCT TAGGGGGAGA CGAAATAGGA 180
AGAACACAAA AAGGCAACAA TAATGCTTTT TGTCAGGATA ATGAGACAAG TTGGTATGAT 240
TGGAACCTTG ATGAAAATCG TGTAAGGTTT CATGATTTTG TGAGGAGACT TACCAATTTT 300
TATAAAGCTC ATCCGATATT TAGGAGGGCT AGATATTTTC AGGGTAAGAA GTTACACGGT 360
TCCCCATTAA AGGATGTGAC GTGGCTAAAA CCTGACGGCA ATGAAGTTGA TGATTCAGTG 420
TGGAAATCTC CAACAAATCA TATTATTTAT ATATTAGAGG GAAGTGCTAT CGATGAAATA 480
AATTATAATG GAGAAAGGAT AGCTGACGAC ACTTTTCTAA TTATTTTGAA TGGAGCAAGT 540
ACTAATCTTA AGATAAAAGT ACCTCATGGA AAATGGGAGT TAGTGTTACA TCCTTATCCA 600
CATGAGCCAT CTAACGATAA AAAGATAATA GAAAACAACA AAGAAGTAGA AATAGATGGA 660
AAGACTGCAC TAATTTACAG GAGGATAGAG TTCCAGTGAT ATCAGCAACC TACAGATTAC 720
AGTTAAATAA GAATTTTAAT TTTGGTGACG TAATCGATAA CCTATGGTAT TTTAAGGATT 780
TAGGAGTTTC CCATCTCTAC CTCTCTCCTG TCTTA ATG GCT TCG CCA GGA AGT AAC 836
Met Ala Ser Pro Gly Ser Asn
1 5
CAT GGG TAC GAT GTA ATA GAT CAT TCA AGG ATA AAC GAT GAA CTT GGA 884
His Gly Tyr Asp Val Ile Asp His Ser Arg Ile Asn Asp Glu Leu Gly
10 15 20
GGA GAG AAA GAA TAC AGG AGA TTA ATA GAG ACA GCT CAT ACT ATT GGA 932
Gly Glu Lys Glu Tyr Arg Arg Leu Ile Glu Thr Ala His Thr Ile Gly
25 30 35
TTA GGT ATT ATA CAG GAC ATA GTA CCA AAT CAC ATG GCT GTA AAT TCT 980
Leu Gly Ile Ile Gln Asp Ile Val Pro Asn His Met Ala Val Asn Ser
40 45 50 55
CTA AAT TGG CGA CTA ATG GAT GTA TTA AAA ATG GGT AAA AAG AGT AAA 1028
Leu Asn Trp Arg Leu Met Asp Val Leu Lys Met Gly Lys Lys Ser Lys
60 65 70
TAT TAT ACG TAC TTT GAC TTT TTC CCA GAA GAT GAT AAG ATA CGA TTA 1076
Tyr Tyr Thr Tyr Phe Asp Phe Phe Pro Glu Asp Asp Lys Ile Arg Leu
75 80 85
CCC ATA TTA GGA GAA GAT TTA GAT ACA GTG ATA AGT AAA GGT TTA TTA 1124
Pro Ile Leu Gly Glu Asp Leu Asp Thr Val Ile Ser Lys Gly Leu Leu
90 95 100
AAG ATA GTA AAA GAT GGA GAT GAA TAT TTC CTA GAA TAT TTC AAA TGG 1172
Lys Ile Val Lys Asp Gly Asp Glu Tyr Phe Leu Glu Tyr Phe Lys Trp
105 110 115
AAA CTT CCT CTA ACA GAG GTT GGA AAT GAT ATA TAC GAC ACT TTA CAA 1220
Lys Leu Pro Leu Thr Glu Val Gly Asn Asp Ile Tyr Asp Thr Leu Gln
120 125 130 135
AAA CAG AAT TAT ACC CTA ATG TCT TGG AAA AAT CCT CCT AGC TAT AGA 1268
Lys Gln Asn Tyr Thr Leu Met Ser Trp Lys Asn Pro Pro Ser Tyr Arg
140 145 150
CGA TTC TTC GAT GTT AAT ACT TTA ATA GGA GTA AAT GTC GAA AAA GAT 1316
Arg Phe Phe Asp Val Asn Thr Leu Ile Gly Val Asn Val Glu Lys Asp
155 160 165
CAC GTA TTT CAA GAG TCC CAT TCA AAG ATC TTA GAT TTA GAT GTT GAT 1364
His Val Phe Gln Glu Ser His Ser Lys Ile Leu Asp Leu Asp Val Asp
170 175 180
GGC TAT AGA ATT GAT CAT ATT GAT GGA TTA TAT GAT CCT GAG AAA TAT 1412
Gly Tyr Arg Ile Asp His Ile Asp Gly Leu Tyr Asp Pro Glu Lys Tyr
185 190 195
ATT AAT GAC CTG AGG TCA ATA ATT AAA AAT AAA ATA ATT ATT GTA GAA 1460
Ile Asn Asp Leu Arg Ser Ile Ile Lys Asn Lys Ile Ile Ile Val Glu
200 205 210 215
AAA ATT CTG GGA TTT CAG GAG GAA TTA AAA TTA AAT TCA GAT GGA ACT 1508
Lys Ile Leu Gly Phe Gln Glu Glu Leu Lys Leu Asn Ser Asp Gly Thr
220 225 230
ACA GGA TAT GAC TTC TTA AAT TAC TCC AAC TTA CTG TTT AAT TTT AAT 1556
Thr Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr Ser Asn Leu Leu Phe Asn Phe Asn
235 240 245
CAA GAG ATA ATG GAC AGT ATA TAT GAG AAT TTC ACA GCG GAG AAA ATA 1604
Gln Glu Ile Met Asp Ser Ile Tyr Glu Asn Phe Thr Ala Glu Lys Ile
250 255 260
TCT ATA AGT GAA AGT ATA AAG AAA ATA AAA GCG CAA ATA ATT GAT GAG 1652
Ser Ile Ser Glu Ser Ile Lys Lys Ile Lys Ala Gln Ile Ile Asp Glu
265 270 275
CTA TTT AGT TAT GAA GTT AAA AGA TTA GCA TCA CAA CTA GGA ATT AGC 1700
Leu Phe Ser Tyr Glu Val Lys Arg Leu Ala Ser Gln Leu Gly Ile Ser
280 285 290 295
TAC GAT ATA TTG AGA GAT TAC CTT TCT TGT ATA GAT GTG TAC AGA ACT 1748
Tyr Asp Ile Leu Arg Asp Tyr Leu Ser Cys Ile Asp Val Tyr Arg Thr
300 305 310
TAT GCT AAT CAG ATT GTA AAA GAG TGT GAT AAG ACC AAT GAG ATA GAG 1796
Tyr Ala Asn Gln Ile Val Lys Glu Cys Asp Lys Thr Asn Glu Ile Glu
315 320 325
GAA GCA ACC AAA AGA AAT CCA GAG GCT TAT ACT AAA TTA CAA CAA TAT 1844
Glu Ala Thr Lys Arg Asn Pro Glu Ala Tyr Thr Lys Leu Gln Gln Tyr
330 335 340
ATG CCA GCA GTA TAC GCT AAA GCT TAT GAA GAT ACT TTC CTC TTT AGA 1892
Met Pro Ala Val Tyr Ala Lys Ala Tyr Glu Asp Thr Phe Leu Phe Arg
345 350 355
TAC AAT AGA TTA ATA TCC ATA AAT GAG GTT GGA AGC GAT TTA CGA TAT 1940
Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Ile Asn Glu Val Gly Ser Asp Leu Arg Tyr
360 365 370 375
TAT AAG ATA TCG CCT GAT CAG TTT CAT GTA TTT AAT CAA AAA CGA AGA 1988
Tyr Lys Ile Ser Pro Asp Gln Phe His Val Phe Asn Gln Lys Arg Arg
380 385 390
GGA AAA ATC ACA CTA AAT GCC ACT AGC ACA CAT GAT ACT AAG TTT AGT 2036
Gly Lys Ile Thr Leu Asn Ala Thr Ser Thr His Asp Thr Lys Phe Ser
395 400 405
GAA GAT GTA AGG ATG AAA ATA AGT GTA TTA AGT GAA TTT CCT GAA GAA 2084
Glu Asp Val Arg Met Lys Ile Ser Val Leu Ser Glu Phe Pro Glu Glu
410 415 420
TGG AAA AAT AAG GTC GAG GAA TGG CAT AGT ATC ATA AAT CCA AAG GTA 2132
Trp Lys Asn Lys Val Glu Glu Trp His Ser Ile Ile Asn Pro Lys Val
425 430 435
TCA AGA AAT GAT GAA TAT AGA TAT TAT CAG GTT TTA GTG GGA AGT TTT 2180
Ser Arg Asn Asp Glu Tyr Arg Tyr Tyr Gln Val Leu Val Gly Ser Phe
440 445 450 455
TAT GAG GGA TTC TCT AAT GAT TTT AAG GAG AGA ATA AAG CAA CAT ATG 2228
Tyr Glu Gly Phe Ser Asn Asp Phe Lys Glu Arg Ile Lys Gln His Met
460 465 470
ATA AAA AGT GTC AGA GAA GCT AAG ATA AAT ACC TCA TGG AGA AAT CAA 2276
Ile Lys Ser Val Arg Glu Ala Lys Ile Asn Thr Ser Trp Arg Asn Gln
475 480 485
AAT AAA GAA TAT GAA AAT AGA GTA ATG GAA TTA GTG GAA GAA ACT TTT 2324
Asn Lys Glu Tyr Glu Asn Arg Val Met Glu Leu Val Glu Glu Thr Phe
490 495 500
ACC AAT AAG GAT TTC ATT AAA AGT TTC ATG AAA TTT GAA AGT AAG ATA 2372
Thr Asn Lys Asp Phe Ile Lys Ser Phe Met Lys Phe Glu Ser Lys Ile
505 510 515
AGA AGG ATA GGG ATG ATT AAG AGC TTA TCC TTG GTC GCA TTA AAA ATT 2420
Arg Arg Ile Gly Met Ile Lys Ser Leu Ser Leu Val Ala Leu Lys Ile
520 525 530 535
ATG TCA GCC GGT ATA CCT GAT TTT TAT CAG GGA ACA GAA ATA TGG CGA 2468
Met Ser Ala Gly Ile Pro Asp Phe Tyr Gln Gly Thr Glu Ile Trp Arg
540 545 550
TAT TTA CTT ACA GAT CCA GAT AAC AGA GTC CCA GTG GAT TTT AAG AAA 2516
Tyr Leu Leu Thr Asp Pro Asp Asn Arg Val Pro Val Asp Phe Lys Lys
555 560 565
TTA CAC GAA ATA TTA GAA AAA TCC AAA AAA TTT GAA AAA AAT ATG TTA 2564
Leu His Glu Ile Leu Glu Lys Ser Lys Lys Phe Glu Lys Asn Met Leu
570 575 580
GAG TCT ATG GAC GAT GGA AGA ATT AAG ATG TAT TTA ACA TAT AAG CTT 2612
Glu Ser Met Asp Asp Gly Arg Ile Lys Met Tyr Leu Thr Tyr Lys Leu
585 590 595
TTA TCC CTA AGA AAA CAG TTG GCT GAG GAT TTT TTA AAG GGC GAG TAT 2660
Leu Ser Leu Arg Lys Gln Leu Ala Glu Asp Phe Leu Lys Gly Glu Tyr
600 605 610 615
AAG GGA TTA GAT CTA GAA GAA GGA CTA TGT GGG TTT ATT AGG TTT AAC 2708
Lys Gly Leu Asp Leu Glu Glu Gly Leu Cys Gly Phe Ile Arg Phe Asn
620 625 630
AAA ATT TTG GTA ATA ATA AAA ACC AAG GGA AGT GTT AAT TAC AAA CTG 2756
Lys Ile Leu Val Ile Ile Lys Thr Lys Gly Ser Val Asn Tyr Lys Leu
635 640 645
AAA CTT GAA GAG GGA GCA ATT TAC ACA GAT GTA TTG ACA GGA GAA GAA 2804
Lys Leu Glu Glu Gly Ala Ile Tyr Thr Asp Val Leu Thr Gly Glu Glu
650 655 660
ATT AAA AAA GAG GTA CAG ATT AAT GAG CTA CCT AGG ATA CTA GTT AGA 2852
Ile Lys Lys Glu Val Gln Ile Asn Glu Leu Pro Arg Ile Leu Val Arg
665 670 675
ATG TAAGTTATAA TAATCCGATT TTTATGTGAC AAGATTTACG CTTACGAAAA 2905
Met
680
GGACTGTTAA ATCAACTTTT ATGTGAATTA TGAAACGTAA ATTATAAGTT TCCTGAGGAT 2965
AAACATATAT ATCTCTATCT CTCATTGATA TCACATGAGT ATTAGATTAA GGGGAAGTAA 3025
TTCTTACGGA CATTCAGGCT GGTTTACAGT ATACTGTAGA ATATGTAATA GGAAAATAAG 3085
AATAGGAACG GACTTAGTCT ACAAATGCCC TAAATGTGAA AAGAAGTATA ACGCATTCTT 3145
CTGTGAAGCA GATGCTAGGG GATTAAAGAA AAAGTGCCCA TACTGTGGTA CTGAACTTGT 3205
CAGTGCAATT TAAGACTCAA ATAGAAGGTA AAAATATTTT TATACTGAAT AATGAGTTGT 3265
TTTACGCTGA TACGGATATA GTTATTCGAA ATCAAGATTT TATTAAGAAA CTCACCTTTA 3325
CACAATATAA TAAGATTGCC TATATTGACA TGGACATAGA AACGACAGAA TTTAAGATAT 3385
TAAGATTAGT AGTGTGTAAA ACTAGAATAA ATATTTATGT TTGCAACGTA ATTGGTAAAT 3445
TGAAAGAAAC TAATTTTGAA AA 3467
配列番号:4
配列の長さ:680
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:タンパク質
起源
生物:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC 33909株
配列
Met Ala Ser Pro Gly Ser Asn His Gly Tyr Asp Val Ile Asp His Ser
1 5 10 15
Arg Ile Asn Asp Glu Leu Gly Gly Glu Lys Glu Tyr Arg Arg Leu Ile
20 25 30
Glu Thr Ala His Thr Ile Gly Leu Gly Ile Ile Gln Asp Ile Val Pro
35 40 45
Asn His Met Ala Val Asn Ser Leu Asn Trp Arg Leu Met Asp Val Leu
50 55 60
Lys Met Gly Lys Lys Ser Lys Tyr Tyr Thr Tyr Phe Asp Phe Phe Pro
65 70 75 80
Glu Asp Asp Lys Ile Arg Leu Pro Ile Leu Gly Glu Asp Leu Asp Thr
85 90 95
Val Ile Ser Lys Gly Leu Leu Lys Ile Val Lys Asp Gly Asp Glu Tyr
100 105 110
Phe Leu Glu Tyr Phe Lys Trp Lys Leu Pro Leu Thr Glu Val Gly Asn
115 120 125
Asp Ile Tyr Asp Thr Leu Gln Lys Gln Asn Tyr Thr Leu Met Ser Trp
130 135 140
Lys Asn Pro Pro Ser Tyr Arg Arg Phe Phe Asp Val Asn Thr Leu Ile
145 150 155 160
Gly Val Asn Val Glu Lys Asp His Val Phe Gln Glu Ser His Ser Lys
165 170 175
Ile Leu Asp Leu Asp Val Asp Gly Tyr Arg Ile Asp His Ile Asp Gly
180 185 190
Leu Tyr Asp Pro Glu Lys Tyr Ile Asn Asp Leu Arg Ser Ile Ile Lys
195 200 205
Asn Lys Ile Ile Ile Val Glu Lys Ile Leu Gly Phe Gln Glu Glu Leu
210 215 220
Lys Leu Asn Ser Asp Gly Thr Thr Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr Ser
225 230 235 240
Asn Leu Leu Phe Asn Phe Asn Gln Glu Ile Met Asp Ser Ile Tyr Glu
245 250 255
Asn Phe Thr Ala Glu Lys Ile Ser Ile Ser Glu Ser Ile Lys Lys Ile
260 265 270
Lys Ala Gln Ile Ile Asp Glu Leu Phe Ser Tyr Glu Val Lys Arg Leu
275 280 285
Ala Ser Gln Leu Gly Ile Ser Tyr Asp Ile Leu Arg Asp Tyr Leu Ser
290 295 300
Cys Ile Asp Val Tyr Arg Thr Tyr Ala Asn Gln Ile Val Lys Glu Cys
305 310 315 320
Asp Lys Thr Asn Glu Ile Glu Glu Ala Thr Lys Arg Asn Pro Glu Ala
325 330 335
Tyr Thr Lys Leu Gln Gln Tyr Met Pro Ala Val Tyr Ala Lys Ala Tyr
340 345 350
Glu Asp Thr Phe Leu Phe Arg Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Ile Asn Glu
355 360 365
Val Gly Ser Asp Leu Arg Tyr Tyr Lys Ile Ser Pro Asp Gln Phe His
370 375 380
Val Phe Asn Gln Lys Arg Arg Gly Lys Ile Thr Leu Asn Ala Thr Ser
385 390 395 400
Thr His Asp Thr Lys Phe Ser Glu Asp Val Arg Met Lys Ile Ser Val
405 410 415
Leu Ser Glu Phe Pro Glu Glu Trp Lys Asn Lys Val Glu Glu Trp His
420 425 430
Ser Ile Ile Asn Pro Lys Val Ser Arg Asn Asp Glu Tyr Arg Tyr Tyr
435 440 445
Gln Val Leu Val Gly Ser Phe Tyr Glu Gly Phe Ser Asn Asp Phe Lys
450 455 460
Glu Arg Ile Lys Gln His Met Ile Lys Ser Val Arg Glu Ala Lys Ile
465 470 475 480
Asn Thr Ser Trp Arg Asn Gln Asn Lys Glu Tyr Glu Asn Arg Val Met
485 490 495
Glu Leu Val Glu Glu Thr Phe Thr Asn Lys Asp Phe Ile Lys Ser Phe
500 505 510
Met Lys Phe Glu Ser Lys Ile Arg Arg Ile Gly Met Ile Lys Ser Leu
515 520 525
Ser Leu Val Ala Leu Lys Ile Met Ser Ala Gly Ile Pro Asp Phe Tyr
530 535 540
Gln Gly Thr Glu Ile Trp Arg Tyr Leu Leu Thr Asp Pro Asp Asn Arg
545 550 555 560
Val Pro Val Asp Phe Lys Lys Leu His Glu Ile Leu Glu Lys Ser Lys
565 570 575
Lys Phe Glu Lys Asn Met Leu Glu Ser Met Asp Asp Gly Arg Ile Lys
580 585 590
Met Tyr Leu Thr Tyr Lys Leu Leu Ser Leu Arg Lys Gln Leu Ala Glu
595 600 605
Asp Phe Leu Lys Gly Glu Tyr Lys Gly Leu Asp Leu Glu Glu Gly Leu
610 615 620
Cys Gly Phe Ile Arg Phe Asn Lys Ile Leu Val Ile Ile Lys Thr Lys
625 630 635 640
Gly Ser Val Asn Tyr Lys Leu Lys Leu Glu Glu Gly Ala Ile Tyr Thr
645 650 655
Asp Val Leu Thr Gly Glu Glu Ile Lys Lys Glu Val Gln Ile Asn Glu
660 665 670
Leu Pro Arg Ile Leu Val Arg Met
675 680
配列番号:5
配列の長さ:2691
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:Genomic DNA
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
CTGCAGTAAC TAGCGCTATC GAAGACGTTA TAAAGAGAAG GATAAATAGA GTTCCAGTGA 60
GTCTAGAAGA CCTTTTTGAA TAAGGACTTT AATATCATTT AAATTTATTT TTTGGAACAT 120
GCAGAGGTAA ACCCATGAAT GTCATTTTCG ACGTATTAAA CGAGATCCAT GGGTTTTTTG 180
GTGCATTGTG GGCGGGAGCA GCTCTACTTA ACTACTTAGT TAAGCCTCAA GATAAGAGGC 240
AATTTGAGAG AATAGGGAAA TTCTTCATGA TAAACTCAGT CATTACAGTA ATAACTGGGA 300
TAATAATTTT CGCCTACATT TACCTAGCCC CTTATCAAGG GAATTTATTT CTAGTAGCGG 360
CAATTCTACG TTCAAGCCTT GACATTAGGT TAAGGGCCTT ACTAAACTTA ATAGGAGGAG 420
CGTTTGGGTT ATTGGCTTTT GGGGCAGGGA TAGTTATAAG CAATAGGATA AGGCTTATGG 480
TACGTGTTAA GGAAGGTGAC GCTACAATCC TAGAGTTGAG GAATAGTATT GCCAATTTAT 540
CTAAAATTAG TTTAATCTTC TTATTACTTT CCTTAGCCAT GATGATACTT GCTGGTTCCA 600
TAGCACAAGT TATAAGTTAG AGTTGAAAGA AAAATTTA ATG ACG TTT GCT TAT AAA 656
Met Thr Phe Ala Tyr Lys
0 1 5
ATA GAT GGA AAT GAG GTA ATC TTT ACC TTA TGG GCA CCT TAT CAA AAG 704
Ile Asp Gly Asn Glu Val Ile Phe Thr Leu Trp Ala Pro Tyr Gln Lys
10 15 20
AGC GTT AAA CTA AAG GTT CTA GAG AAG GGA CTT TAC GAA ATG GAA AGA 752
Ser Val Lys Leu Lys Val Leu Glu Lys Gly Leu Tyr Glu Met Glu Arg
25 30 35
GAT GAA AAA GGT TAC TTC ACC ATT ACC TTA AAC AAC GTA AAG GTT AGA 800
Asp Glu Lys Gly Tyr Phe Thr Ile Thr Leu Asn Asn Val Lys Val Arg
40 45 50
GAT AGG TAT AAA TAC GTT TTA GAT GAT GCT AGT GAA ATA CCA GAT CCA 848
Asp Arg Tyr Lys Tyr Val Leu Asp Asp Ala Ser Glu Ile Pro Asp Pro
55 60 65
GCA TCC AGA TAC CAA CCA GAA GGT GTA CAT GGG CCT TCA CAA ATT ATA 896
Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Glu Gly Val His Gly Pro Ser Gln Ile Ile
70 75 80 85
CAA GAA AGT AAA GAG TTC AAC AAC GAG ACT TTT CTG AAG AAA GAG GAC 944
Gln Glu Ser Lys Glu Phe Asn Asn Glu Thr Phe Leu Lys Lys Glu Asp
90 95 100
TTG ATA ATT TAT GAA ATA CAC GTG GGG ACT TTC ACT CCA GAG GGA ACG 992
Leu Ile Ile Tyr Glu Ile His Val Gly Thr Phe Thr Pro Glu Gly Thr
105 110 115
TTT GAG GGA GTG ATA AGG AAA CTT GAC TAC TTA AAG GAT TTG GGA ATT 1040
Phe Glu Gly Val Ile Arg Lys Leu Asp Tyr Leu Lys Asp Leu Gly Ile
120 125 130
ACG GCA ATA GAG ATA ATG CCA ATA GCT CAA TTT CCT GGG AAA AGG GAT 1088
Thr Ala Ile Glu Ile Met Pro Ile Ala Gln Phe Pro Gly Lys Arg Asp
135 140 145
TGG GGT TAT GAT GGA GTT TAT TTA TAT GCA GTA CAG AAC TCT TAC GGA 1136
Trp Gly Tyr Asp Gly Val Tyr Leu Tyr Ala Val Gln Asn Ser Tyr Gly
150 155 160 165
GGG CCA GAA GGT TTT AGA AAG TTA GTT GAT GAA GCG CAC AAG AAA GGT 1184
Gly Pro Glu Gly Phe Arg Lys Leu Val Asp Glu Ala His Lys Lys Gly
170 175 180
TTA GGA GTT ATT TTA GAC GTA GTA TAC AAC CAC GTT GGA CCA GAG GGA 1232
Leu Gly Val Ile Leu Asp Val Val Tyr Asn His Val Gly Pro Glu Gly
185 190 195
AAC TAT ATG GTT AAA TTG GGG CCA TAT TTC TCA CAG AAA TAC AAA ACG 1280
Asn Tyr Met Val Lys Leu Gly Pro Tyr Phe Ser Gln Lys Tyr Lys Thr
200 205 210
CCA TGG GGA TTA ACC TTT AAC TTT GAC GAT GCT GAA AGC GAT GAG GTT 1328
Pro Trp Gly Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asp Ala Glu Ser Asp Glu Val
215 220 225
AGG AAG TTC ATC TTA GAA AAC GTT GAG TAC TGG ATT AAG GAA TAT AAC 1376
Arg Lys Phe Ile Leu Glu Asn Val Glu Tyr Trp Ile Lys Glu Tyr Asn
230 235 240 245
GTT GAT GGG TTT AGA TTA GAT GCG GTT CAT GCA ATT ATT GAC ACT TCT 1424
Val Asp Gly Phe Arg Leu Asp Ala Val His Ala Ile Ile Asp Thr Ser
250 255 260
CCT AAG CAC ATC TTG GAG GAA ATA GCT GAC GTT GTG CAT AAG TAT AAT 1472
Pro Lys His Ile Leu Glu Glu Ile Ala Asp Val Val His Lys Tyr Asn
265 270 275
AGG ATT GTC ATA GCC GAA AGT GAT TTA AAC GAT CCT AGA GTC GTT AAT 1520
Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn Asp Pro Arg Val Val Asn
280 285 290
CCC AAG GAA AAG TGT GGA TAT AAT ATT GAT GCT CAA TGG GTT GAC GAT 1568
Pro Lys Glu Lys Cys Gly Tyr Asn Ile Asp Ala Gln Trp Val Asp Asp
295 300 305
TTC CAT CAT TCT ATT CAC GCT TAC TTA ACT GGT GAG AGG CAA GGC TAT 1616
Phe His His Ser Ile His Ala Tyr Leu Thr Gly Glu Arg Gln Gly Tyr
310 315 320 325
TAT ACG GAT TTC GGT AAC CTT GAC GAT ATA GTT AAA TCG TAT AAG GAC 1664
Tyr Thr Asp Phe Gly Asn Leu Asp Asp Ile Val Lys Ser Tyr Lys Asp
330 335 340
GTT TTC GTA TAT GAT GGT AAG TAC TCC AAT TTT AGA AGA AAA ACT CAC 1712
Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys Tyr Ser Asn Phe Arg Arg Lys Thr His
345 350 355
GGA GAA CCA GTT GGT GAA CTA GAC GGA TGC AAT TTC GTA GTT TAT ATA 1760
Gly Glu Pro Val Gly Glu Leu Asp Gly Cys Asn Phe Val Val Tyr Ile
360 365 370
CAA AAT CAC GAT CAA GTC GGA AAT AGA GGC AAA GGT GAA AGA ATA ATT 1808
Gln Asn His Asp Gln Val Gly Asn Arg Gly Lys Gly Glu Arg Ile Ile
375 380 385
AAA TTA GTC GAT AGG GAA AGC TAC AAG ATC GCT GCA GCC CTT TAC CTT 1856
Lys Leu Val Asp Arg Glu Ser Tyr Lys Ile Ala Ala Ala Leu Tyr Leu
390 395 400 405
CTT TCC CCC TAT ATT CCA ATG ATT TTC ATG GGA GAG GAA TAC GGT GAG 1904
Leu Ser Pro Tyr Ile Pro Met Ile Phe Met Gly Glu Glu Tyr Gly Glu
410 415 420
GAA AAT CCC TTT TAT TTC TTT TCT GAT TTT TCA GAT TCA AAA CTG ATA 1952
Glu Asn Pro Phe Tyr Phe Phe Ser Asp Phe Ser Asp Ser Lys Leu Ile
425 430 435
CAA GGT GTA AGG GAA GGG AGA AAA AAG GAA AAC GGG CAA GAT ACT GAC 2000
Gln Gly Val Arg Glu Gly Arg Lys Lys Glu Asn Gly Gln Asp Thr Asp
440 445 450
CCT CAA GAT GAA TCA ACT TTT AAC GCT TCC AAA CTG AGT TGG AAG ATT 2048
Pro Gln Asp Glu Ser Thr Phe Asn Ala Ser Lys Leu Ser Trp Lys Ile
455 460 465
GAC GAG GAA ATC TTT TCA TTT TAC AAG ATT TTA ATA AAA ATG AGA AAG 2096
Asp Glu Glu Ile Phe Ser Phe Tyr Lys Ile Leu Ile Lys Met Arg Lys
470 475 480 485
GAG TTG AGC ATA GCG TGT GAT AGG AGA GTA AAC GTC GTG AAT GGC GAA 2144
Glu Leu Ser Ile Ala Cys Asp Arg Arg Val Asn Val Val Asn Gly Glu
490 495 500
AAT TGG TTG ATC ATC AAG GGA AGA GAA TAC TTT TCA CTC TAC GTT TTC 2192
Asn Trp Leu Ile Ile Lys Gly Arg Glu Tyr Phe Ser Leu Tyr Val Phe
505 510 515
TCT AAA TCA TCT ATT GAA GTT AAG TAC AGT GGA ACT TTA CTT TTG TCC 2240
Ser Lys Ser Ser Ile Glu Val Lys Tyr Ser Gly Thr Leu Leu Leu Ser
520 525 530
TCA AAT AAT TCA TTC CCT CAG CAT ATT GAA GAA GGT AAA TAT GAG TTT 2288
Ser Asn Asn Ser Phe Pro Gln His Ile Glu Glu Gly Lys Tyr Glu Phe
535 540 545
GAT AAG GGA TTT GCT TTA TAT AAA CTT TAGGACA GGAGAGTTTA AAAATTTCTA 2342
Asp Lys Gly Phe Ala Leu Tyr Lys Leu
550 555
TGAATGATTA TACTTTAGAT GATGAGTAAA AGCAAGATCG ATGAGGAAGA GAAAAGGAGA 2402
AGAGAAGAAG TCAAAAAGTT AGTAATGCTC TTAGCAATGT TAAGATAATG TTTTTTTAAA 2462
CTCAAATAAT AATAAATACC ATCATGTCAA TATTCTTCAG AACTAGAGAT AGACCTTTAC 2522
GTCCCGGAGA TCCGTATCCA TTAGGTTCAA ATTGGATAGA AGATGAGGAT GGCGTAAATT 2582
TTTCCTTGTT CTCAGAGAAT GCAGACAAAG TGGAGTTGAT TCTTTATTCA CAAACAAATC 2642
AAAAGTATCC AAAGGAGATA ATAGAGGTTA AGAATAGAAC GGGGGATCC 2691
配列番号:6
配列の長さ:558
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:タンパク質
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Thr Phe Ala Tyr Lys Ile Asp Gly Asn Glu Val Ile Phe Thr Leu Trp
1 5 10 15
Ala Pro Tyr Gln Lys Ser Val Lys Leu Lys Val Leu Glu Lys Gly Leu
20 25 30
Tyr Glu Met Glu Arg Asp Glu Lys Gly Tyr Phe Thr Ile Thr Leu Asn
35 40 45
Asn Val Lys Val Arg Asp Arg Tyr Lys Tyr Val Leu Asp Asp Ala Ser
50 55 60
Glu Ile Pro Asp Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Glu Gly Val His Gly
65 70 75 80
Pro Ser Gln Ile Ile Gln Glu Ser Lys Glu Phe Asn Asn Glu Thr Phe
85 90 95
Leu Lys Lys Glu Asp Leu Ile Ile Tyr Glu Ile His Val Gly Thr Phe
100 105 110
Thr Pro Glu Gly Thr Phe Glu Gly Val Ile Arg Lys Leu Asp Tyr Leu
115 120 125
Lys Asp Leu Gly Ile Thr Ala Ile Glu Ile Met Pro Ile Ala Gln Phe
130 135 140
Pro Gly Lys Arg Asp Trp Gly Tyr Asp Gly Val Tyr Leu Tyr Ala Val
145 150 155 160
Gln Asn Ser Tyr Gly Gly Pro Glu Gly Phe Arg Lys Leu Val Asp Glu
165 170 175
Ala His Lys Lys Gly Leu Gly Val Ile Leu Asp Val Val Tyr Asn His
180 185 190
Val Gly Pro Glu Gly Asn Tyr Met Val Lys Leu Gly Pro Tyr Phe Ser
195 200 205
Gln Lys Tyr Lys Thr Pro Trp Gly Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asp Ala
210 215 220
Glu Ser Asp Glu Val Arg Lys Phe Ile Leu Glu Asn Val Glu Tyr Trp
225 230 235 240
Ile Lys Glu Tyr Asn Val Asp Gly Phe Arg Leu Asp Ala Val His Ala
245 250 255
Ile Ile Asp Thr Ser Pro Lys His Ile Leu Glu Glu Ile Ala Asp Val
260 265 270
Val His Lys Tyr Asn Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn Asp
275 280 285
Pro Arg Val Val Asn Pro Lys Glu Lys Cys Gly Tyr Asn Ile Asp Ala
290 295 300
Gln Trp Val Asp Asp Phe His His Ser Ile His Ala Tyr Leu Thr Gly
305 310 315 320
Glu Arg Gln Gly Tyr Tyr Thr Asp Phe Gly Asn Leu Asp Asp Ile Val
325 330 335
Lys Ser Tyr Lys Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys Tyr Ser Asn Phe
340 345 350
Arg Arg Lys Thr His Gly Glu Pro Val Gly Glu Leu Asp Gly Cys Asn
355 360 365
Phe Val Val Tyr Ile Gln Asn His Asp Gln Val Gly Asn Arg Gly Lys
370 375 380
Gly Glu Arg Ile Ile Lys Leu Val Asp Arg Glu Ser Tyr Lys Ile Ala
385 390 395 400
Ala Ala Leu Tyr Leu Leu Ser Pro Tyr Ile Pro Met Ile Phe Met Gly
405 410 415
Glu Glu Tyr Gly Glu Glu Asn Pro Phe Tyr Phe Phe Ser Asp Phe Ser
420 425 430
Asp Ser Lys Leu Ile Gln Gly Val Arg Glu Gly Arg Lys Lys Glu Asn
435 440 445
Gly Gln Asp Thr Asp Pro Gln Asp Glu Ser Thr Phe Asn Ala Ser Lys
450 455 460
Leu Ser Trp Lys Ile Asp Glu Glu Ile Phe Ser Phe Tyr Lys Ile Leu
465 470 475 480
Ile Lys Met Arg Lys Glu Leu Ser Ile Ala Cys Asp Arg Arg Val Asn
485 490 495
Val Val Asn Gly Glu Asn Trp Leu Ile Ile Lys Gly Arg Glu Tyr Phe
500 505 510
Ser Leu Tyr Val Phe Ser Lys Ser Ser Ile Glu Val Lys Tyr Ser Gly
515 520 525
Thr Leu Leu Leu Ser Ser Asn Asn Ser Phe Pro Gln His Ile Glu Glu
530 535 540
Gly Lys Tyr Glu Phe Asp Lys Gly Phe Ala Leu Tyr Lys Leu
545 550 555
配列番号:7
配列の長さ:3600
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:Genomic DNA
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
ATTCGTTTTG AGTCACTCGG CGTAGGTCTG TAGTCTTTCT TGGCGAGGGC TAATAAGTTG 60
AGATAATGCT TGCCAAGAAT CGAAGAAGGC GTCCTGCCCT GCATGAAATC GATTACCTCG 120
GCACTAACTC CGAGCTCCGC GAGTTTAGTA GTCACGAATT TGCGTACATA TTTCGGCGCT 180
ATCCCTTTCT CATGCAATAA ATTCTTCGCG TAGTTGTACG TTATATCAGT CTTAGCTATA 240
GACGAAATGT GAAAGACATA GAACACTTTC TTTGGCCCTC TAGTCCAGTT GAGCGTGTAT 300
ACGTAGAAGC CGTCCTCTTT CACGTTGTTC TTCTCGTCAT ACTCATTGAG AACCTTTACA 360
GCCTCCCTAA GCCTTATACC GCTCTCAAGG AGGAGCTTGA AGACTAGCTC TACCTCAATA 420
CCTCTAACAG CCTCCAACCA CCTCCCTATC TCGTCAGCTC CTGGAACCTT AAGATCAACA 480
CCAGACTTTT TCGTTTTCAG CTTTTTCCAT GCCTCAAGAT CCCCTTTCCA CTTGTAGAAC 540
TTCTTCCAGG CTAGGATAGA GTTCTTAGCA TTACTAGGGG GCTTCTTCAG ATAATTGATA 600
TACTGCCTGC AAGTTTCCTC ACTGGCCATT TTCAAACAAT ATTCATAAAA TTCAATTAAT 660
TCCTTTTCCG TGAGACCATT TTTGCCCTCC CTAGAAGTAA GGGAGTTTAG GGCAAATCCC 720
TTACTCTCTT CATCATTTGA AAGAGGGGTT TTAGGGGATT CCTCCCCTAA CCAGGGCTTT 780
GGCCCCTGGG ACCAGGGTTC GAGTCCCTGC CCGGCTACCT TTGAAAGGTT AGGGGGATAC 840
ACCCTAATAC CCCACTTCTA TCTTACAATT TCAGGTAAGT CTTTACTAGG TCAACTAAAG 900
CACCAACGTA AGTCTCCTTC GTCTTACCAC CTTGACTCTT CTTGATAAAG TAAACATAAT 960
ATCATCCATA GACTTACCTT ATTCTTATAT TACCATATGA TTTTATTATT TTGTATTTCT 1020
ATTAGATAAG TCCCACTCAT AGAACAAATG ATGGTTTTAA CTTATATACT AAATACTCTA 1080
ATAACTCAAC AATAATAAGA ATTTAATCAG TTCTGATAAG TATTTTCACT CGAAAACATT 1140
TAAATATATT AAGACATAAT TTCTATTTAA ACAGC ATG TTT TCG TTC GGT GGA AAT 1196
Met Phe Ser Phe Gly Gly Asn
1 5
ATT GAA AAA AAT AAA GGT ATC TTT AAG TTA TGG GCA CCT TAT GTT AAT 1244
Ile Glu Lys Asn Lys Gly Ile Phe Lys Leu Trp Ala Pro Tyr Val Asn
10 15 20
AGT GTT AAG CTG AAG TTA AGC AAA AAA CTT ATT CCA ATG GAA AAA AAC 1292
Ser Val Lys Leu Lys Leu Ser Lys Lys Leu Ile Pro Met Glu Lys Asn
25 30 35
GAT GAG GGA TTT TTC GAA GTA GAA ATA GAC GAT ATC GAG GAA AAT TTA 1340
Asp Glu Gly Phe Phe Glu Val Glu Ile Asp Asp Ile Glu Glu Asn Leu
40 45 50 55
ACC TAT TCT TAT ATT ATA GAA GAT AAG AGA GAG ATA CCT GAT CCC GCA 1388
Thr Tyr Ser Tyr Ile Ile Glu Asp Lys Arg Glu Ile Pro Asp Pro Ala
60 65 70
TCA CGA TAT CAA CCT TTA GGA GTT CAT GAC AAA TCA CAA CTT ATA AGA 1436
Ser Arg Tyr Gln Pro Leu Gly Val His Asp Lys Ser Gln Leu Ile Arg
75 80 85
ACA GAT TAT CAG ATT CTT GAC CTT GGA AAA GTA AAA ATA GAA GAT CTA 1484
Thr Asp Tyr Gln Ile Leu Asp Leu Gly Lys Val Lys Ile Glu Asp Leu
90 95 100
ATA ATA TAT GAA CTC CAC GTT GGT ACT TTT TCC CAA GAA GGA AAT TTC 1532
Ile Ile Tyr Glu Leu His Val Gly Thr Phe Ser Gln Glu Gly Asn Phe
105 110 115
AAA GGA GTA ATA GAA AAG TTA GAT TAC CTC AAG GAT CTA GGA ATC ACA 1580
Lys Gly Val Ile Glu Lys Leu Asp Tyr Leu Lys Asp Leu Gly Ile Thr
120 125 130 135
GGA ATT GAA CTG ATG CCT GTG GCA CAA TTT CCA GGG AAT AGA GAT TGG 1628
Gly Ile Glu Leu Met Pro Val Ala Gln Phe Pro Gly Asn Arg Asp Trp
140 145 150
GGA TAC GAT GGT GTT TTT CTA TAC GCA GTT CAA AAT ACT TAT GGC GGA 1676
Gly Tyr Asp Gly Val Phe Leu Tyr Ala Val Gln Asn Thr Tyr Gly Gly
155 160 165
CCA TGG GAA TTG GCT AAG CTA GTA AAC GAG GCA CAT AAA AGG GGA ATA 1724
Pro Trp Glu Leu Ala Lys Leu Val Asn Glu Ala His Lys Arg Gly Ile
170 175 180
GCC GTA ATT TTG GAT GTT GTA TAT AAT CAT ATA GGT CCT GAG GGA AAT 1772
Ala Val Ile Leu Asp Val Val Tyr Asn His Ile Gly Pro Glu Gly Asn
185 190 195
TAC CTT TTA GGA TTA GGT CCT TAT TTT TCA GAC AGA TAT AAA ACT CCA 1820
Tyr Leu Leu Gly Leu Gly Pro Tyr Phe Ser Asp Arg Tyr Lys Thr Pro
200 205 210 215
TGG GGA TTA ACA TTT AAT TTT GAT GAT AGG GGA TGT GAT CAA GTT AGA 1868
Trp Gly Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asp Arg Gly Cys Asp Gln Val Arg
220 225 230
AAA TTC ATT TTA GAA AAT GTC GAG TAT TGG TTT AAG ACC TTT AAA ATC 1916
Lys Phe Ile Leu Glu Asn Val Glu Tyr Trp Phe Lys Thr Phe Lys Ile
235 240 245
GAT GGT CTG AGA CTG GAT GCA GTT CAT GCA ATT TTT GAT AAT TCG CCT 1964
Asp Gly Leu Arg Leu Asp Ala Val His Ala Ile Phe Asp Asn Ser Pro
250 255 260
AAG CAT ATC CTC CAA GAG ATA GCT GAA AAA GCC CAT CAA TTA GGA AAA 2012
Lys His Ile Leu Gln Glu Ile Ala Glu Lys Ala His Gln Leu Gly Lys
265 270 275
TTT GTT ATT GCT GAA AGT GAT TTA AAT GAT CCA AAA ATA GTA AAA GAT 2060
Phe Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn Asp Pro Lys Ile Val Lys Asp
280 285 290 295
GAT TGT GGA TAT AAA ATA GAT GCT CAA TGG GTT GAC GAT TTC CAC CAC 2108
Asp Cys Gly Tyr Lys Ile Asp Ala Gln Trp Val Asp Asp Phe His His
300 305 310
GCA GTT CAT GCA TTC ATA ACA AAA GAA AAA GAT TAT TAT TAC CAG GAT 2156
Ala Val His Ala Phe Ile Thr Lys Glu Lys Asp Tyr Tyr Tyr Gln Asp
315 320 325
TTT GGA AGG ATA GAA GAT ATA GAG AAA ACT TTT AAA GAT GTT TTT GTT 2204
Phe Gly Arg Ile Glu Asp Ile Glu Lys Thr Phe Lys Asp Val Phe Val
330 335 340
TAT GAT GGA AAG TAT TCT AGA TAC AGA GGA AGA ACT CAT GGT GCT CCT 2252
Tyr Asp Gly Lys Tyr Ser Arg Tyr Arg Gly Arg Thr His Gly Ala Pro
345 350 355
GTA GGT GAT CTT CCA CCA CGT AAA TTT GTA GTC TTC ATA CAA AAT CAC 2300
Val Gly Asp Leu Pro Pro Arg Lys Phe Val Val Phe Ile Gln Asn His
360 365 370 375
GAT CAA GTA GGA AAT AGA GGA AAT GGG GAA AGA CTT TCC ATA TTA ACC 2348
Asp Gln Val Gly Asn Arg Gly Asn Gly Glu Arg Leu Ser Ile Leu Thr
380 385 390
GAT AAA ACG ACA TAC CTT ATG GCA GCC ACA CTA TAT ATA CTC TCA CCG 2396
Asp Lys Thr Thr Tyr Leu Met Ala Ala Thr Leu Tyr Ile Leu Ser Pro
395 400 405
TAT ATA CCG CTA ATA TTT ATG GGC GAG GAA TAT TAT GAG ACG AAT CCT 2444
Tyr Ile Pro Leu Ile Phe Met Gly Glu Glu Tyr Tyr Glu Thr Asn Pro
410 415 420
TTT TTC TTC TTC TCT GAT TTC TCA GAT CCC GTA TTA ATT AAG GGT GTT 2492
Phe Phe Phe Phe Ser Asp Phe Ser Asp Pro Val Leu Ile Lys Gly Val
425 430 435
AGA GAA GGT AGA CTA AAG GAA AAT AAT CAA ATG ATA GAT CCA CAA TCT 2540
Arg Glu Gly Arg Leu Lys Glu Asn Asn Gln Met Ile Asp Pro Gln Ser
440 445 450 455
GAG GAA GCG TTC TTA AAG AGT AAA CTT TCA TGG AAA ATT GAT GAG GAA 2588
Glu Glu Ala Phe Leu Lys Ser Lys Leu Ser Trp Lys Ile Asp Glu Glu
460 465 470
GTT TTA GAT TAT TAT AAA CAA CTG ATA AAT ATC AGA AAG AGA TAT AAT 2636
Val Leu Asp Tyr Tyr Lys Gln Leu Ile Asn Ile Arg Lys Arg Tyr Asn
475 480 485
AAT TGT AAA AGG GTA AAG GAA GTT AGG AGA GAA GGG AAC TGT ATT ACT 2684
Asn Cys Lys Arg Val Lys Glu Val Arg Arg Glu Gly Asn Cys Ile Thr
490 495 500
TTG ATC ATG GAA AAA ATA GGA ATA ATT GCA TCG TTT GAT GAT ATT GTA 2732
Leu Ile Met Glu Lys Ile Gly Ile Ile Ala Ser Phe Asp Asp Ile Val
505 510 515
ATT AAT TCT AAA ATT ACA GGT AAT TTA CTT ATA GGC ATA GGA TTT CCG 2780
Ile Asn Ser Lys Ile Thr Gly Asn Leu Leu Ile Gly Ile Gly Phe Pro
520 525 530 535
AAA AAA TTG AAA AAA GAT GAA TTA ATT AAG GTT AAC AGA GGT GTT GGG 2828
Lys Lys Leu Lys Lys Asp Glu Leu Ile Lys Val Asn Arg Gly Val Gly
540 545 550
GTA TAT CAA TTA GAA TGAAAGATCG ACCATTAAAG CCTGGTGAAC CTTATCCTTT 2883
Val Tyr Gln Leu Glu
555
AGGGGCAACT TGGATAGAGG AAGAAGATGG AGTTAATTTT GTACTATTCT CTGAGAACGC 2943
CACAAAAGTA GAACTGTTAA CGTACTCTCA GACTAGACAA GATGAGCCAA AGGAAATAAT 3003
AGAACTTAGA CAGAGAACCG GAGATCTCTG GCATGTTTTT GTACCTGGTT TAAGACCAGG 3063
TCAGTTGTAT GGGTACAGGG TGTATGGTCC ATATAAACCA GAGGAAGGGT TAAGGTTTAA 3123
TCCTAATAAA GTACTGATAG ATCCTTATGC AAAAGCTATA AACGGATTAT TACTATGGGA 3183
TGATTCGGTC TTTGGATATA AAATTGGAGA TCAGAACCAG GATCTCAGTT TCGATGAGAG 3243
AAAAGACGAT AAATTTATAC CTAAAGGGGT CATAATAAAT CCTTATTTTG ATTGGGAGGA 3303
CGAGCATTTC TTCTTTAGAA GAAAGATACC TTTTAAGGAT AGTATAATTT ATGAGACACA 3363
TATAAAAGGA ATAACTAAAT TAAGGCAAGA TTTACCGGAG AACGTTAGAG GCACTTTTTT 3423
GGGTTTAGCA TCAGATACTA TGATTGATTA CCTAAAAGAT TTAGGAATTA CAACCGTTGA 3483
GATAATGCCT ATTCAGCAAT TTGTAGATGA GAGATTCATT GTCGATAAAG GGTTAAAGAA 3543
CTACTGGGGT TACAATCCGA TAAATTATTT CTCTCCTGAA TGTAGATACT CAAGCTC 3600
配列番号:8
配列の長さ:556
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:タンパク質
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Met Phe Ser Phe Gly Gly Asn Ile Glu Lys Asn Lys Gly Ile Phe Lys
1 5 10 15
Leu Trp Ala Pro Tyr Val Asn Ser Val Lys Leu Lys Leu Ser Lys Lys
20 25 30
Leu Ile Pro Met Glu Lys Asn Asp Glu Gly Phe Phe Glu Val Glu Ile
35 40 45
Asp Asp Ile Glu Glu Asn Leu Thr Tyr Ser Tyr Ile Ile Glu Asp Lys
50 55 60
Arg Glu Ile Pro Asp Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Leu Gly Val His
65 70 75 80
Asp Lys Ser Gln Leu Ile Arg Thr Asp Tyr Gln Ile Leu Asp Leu Gly
85 90 95
Lys Val Lys Ile Glu Asp Leu Ile Ile Tyr Glu Leu His Val Gly Thr
100 105 110
Phe Ser Gln Glu Gly Asn Phe Lys Gly Val Ile Glu Lys Leu Asp Tyr
115 120 125
Leu Lys Asp Leu Gly Ile Thr Gly Ile Glu Leu Met Pro Val Ala Gln
130 135 140
Phe Pro Gly Asn Arg Asp Trp Gly Tyr Asp Gly Val Phe Leu Tyr Ala
145 150 155 160
Val Gln Asn Thr Tyr Gly Gly Pro Trp Glu Leu Ala Lys Leu Val Asn
165 170 175
Glu Ala His Lys Arg Gly Ile Ala Val Ile Leu Asp Val Val Tyr Asn
180 185 190
His Ile Gly Pro Glu Gly Asn Tyr Leu Leu Gly Leu Gly Pro Tyr Phe
195 200 205
Ser Asp Arg Tyr Lys Thr Pro Trp Gly Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asp
210 215 220
Arg Gly Cys Asp Gln Val Arg Lys Phe Ile Leu Glu Asn Val Glu Tyr
225 230 235 240
Trp Phe Lys Thr Phe Lys Ile Asp Gly Leu Arg Leu Asp Ala Val His
245 250 255
Ala Ile Phe Asp Asn Ser Pro Lys His Ile Leu Gln Glu Ile Ala Glu
260 265 270
Lys Ala His Gln Leu Gly Lys Phe Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn
275 280 285
Asp Pro Lys Ile Val Lys Asp Asp Cys Gly Tyr Lys Ile Asp Ala Gln
290 295 300
Trp Val Asp Asp Phe His His Ala Val His Ala Phe Ile Thr Lys Glu
305 310 315 320
Lys Asp Tyr Tyr Tyr Gln Asp Phe Gly Arg Ile Glu Asp Ile Glu Lys
325 330 335
Thr Phe Lys Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys Tyr Ser Arg Tyr Arg
340 345 350
Gly Arg Thr His Gly Ala Pro Val Gly Asp Leu Pro Pro Arg Lys Phe
355 360 365
Val Val Phe Ile Gln Asn His Asp Gln Val Gly Asn Arg Gly Asn Gly
370 375 380
Glu Arg Leu Ser Ile Leu Thr Asp Lys Thr Thr Tyr Leu Met Ala Ala
385 390 395 400
Thr Leu Tyr Ile Leu Ser Pro Tyr Ile Pro Leu Ile Phe Met Gly Glu
405 410 415
Glu Tyr Tyr Glu Thr Asn Pro Phe Phe Phe Phe Ser Asp Phe Ser Asp
420 425 430
Pro Val Leu Ile Lys Gly Val Arg Glu Gly Arg Leu Lys Glu Asn Asn
435 440 445
Gln Met Ile Asp Pro Gln Ser Glu Glu Ala Phe Leu Lys Ser Lys Leu
450 455 460
Ser Trp Lys Ile Asp Glu Glu Val Leu Asp Tyr Tyr Lys Gln Leu Ile
465 470 475 480
Asn Ile Arg Lys Arg Tyr Asn Asn Cys Lys Arg Val Lys Glu Val Arg
485 490 495
Arg Glu Gly Asn Cys Ile Thr Leu Ile Met Glu Lys Ile Gly Ile Ile
500 505 510
Ala Ser Phe Asp Asp Ile Val Ile Asn Ser Lys Ile Thr Gly Asn Leu
515 520 525
Leu Ile Gly Ile Gly Phe Pro Lys Lys Leu Lys Lys Asp Glu Leu Ile
530 535 540
Lys Val Asn Arg Gly Val Gly Val Tyr Gln Leu Glu
545 550 555
配列番号:9
配列の長さ:6
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Val Ile Arg Glu Ala Lys
1 5
配列番号:10
配列の長さ:6
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Ile Ser Ile Arg Gln Lys
1 5
配列番号:11
配列の長さ:5
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Ile Ile Tyr Val Glu
1 5
配列番号:12
配列の長さ:5
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Met Leu Tyr Val Lys
1 5
配列番号:13
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Ile Leu Ser Ile Asn Glu Lys
1 5
配列番号:14
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Val Val Ile Leu Thr Glu Lys
1 5
配列番号:15
配列の長さ:10
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asn Leu Glu Leu Ser Asp Pro Arg Val Lys
1 5 10
配列番号:16
配列の長さ:12
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Met Ile Ile Gly Thr Tyr Arg Leu Gln Leu Asn Lys
1 5 10
配列番号:17
配列の長さ:9
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Val Ala Val Leu Phe Ser Pro Ile Val
1 5 9
配列番号:18
配列の長さ:11
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Ile Asn Ile Asp Glu Leu Ile Ile Gln Ser Lys
1 5 10
配列番号:19
配列の長さ:12
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Glu Leu Gly Val Ser His Leu Tyr Leu Ser Pro Ile
1 5 10
配列番号: 20
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Glu Val Phe Arg Glu Ser
1 5
配列番号:21
配列の長さ:4
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Tyr Phe Lys
1
配列番号:22
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Gly Leu Tyr Asn Pro Lys
1 5
配列番号:23
配列の長さ:8
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Ile Asn Gly Ile Arg Glu Cys
1 5
配列番号:24
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Phe Glu Asn Phe Glu Lys
1 5
配列番号:25
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Leu Leu Arg Pro Asn Ile
1 5
配列番号:26
配列の長さ:5
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Ile Ile Glu Asn
1 5
配列番号:27
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Asn Ile Glu Tyr Arg Gly
1 5
配列番号:28
配列の長さ:18
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸 合成DNA
配列
YTCWCKRAAW ACYTCATC 18
配列番号:29
配列の長さ:20
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸 合成DNA
配列
GATAAYATWG ARTAYAGRGG 20
配列番号:30
配列の長さ:8
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Arg Asn Pro Glu Ala Tyr Thr Lys
1 5
配列番号:31
配列の長さ:9
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Asp His Val Phe Gln Glu Ser His Ser
1 5
配列番号:32
配列の長さ:8
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Ile Thr Leu Asn Ala Thr Ser Thr
1 5
配列番号:33
配列の長さ:6
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Ile Ile Ile Val Glu Lys
1 5
配列番号:34
配列の長さ:11
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Leu Gln Gln Tyr Met Pro Ala Val Tyr Ala Lys
1 5 10
配列番号:35
配列の長さ:5
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Asn Met Leu Glu Ser
1 5
配列番号:36
配列の長さ:13
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Lys Ile Ser Pro Asp Gln Phe His Val Phe Asn Gln Lys
1 5 10
配列番号:37
配列の長さ:8
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Gln Leu Ala Glu Asp Phe Leu Lys
1 5
配列番号:38
配列の長さ:10
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Lys Ile Leu Gly Phe Gln Glu Glu Leu Lys
1 5 10
配列番号:39
配列の長さ:10
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Ile Ser Val Leu Ser Glu Phe Pro Glu Glu
1 5 10
配列番号:40
配列の長さ:9
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Leu Lys Leu Glu Glu Gly Ala Ile Tyr
1 5
配列番号:41
配列の長さ:8
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Glu Val Gln Ile Asn Glu Leu Pro
1 5
配列番号:42
配列の長さ:5
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Asp His Ser Arg Ile
1 5
配列番号:43
配列の長さ:6
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Asp Leu Arg Tyr Tyr Lys
1 5
配列番号:44
配列の長さ:14
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Asp Val Tyr Arg Thr Tyr Ala Asn Gln Ile Val Lys Glu Cys
1 5 10
配列番号:45
配列の長さ:10
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:N端フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Thr Phe Ala Tyr Lys Ile Asp Gly Asn Glu
1 5 10
配列番号:46
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Leu Gly Pro Tyr Phe Ser Gln
1 5
配列番号:47
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly
1 5
配列番号:48
配列の長さ:19
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物:Sulfolobus solfataricus
株名:KM1
配列
Tyr Asn Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn Asp Pro Arg Val
1 5 10 15
Val Asn Pro
配列番号:49
配列の長さ:5
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Leu Asp Tyr Leu Lys
1 5
配列番号:50
配列の長さ:17
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Lys Arg Glu Ile Pro Asp Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Leu Gly Val
1 5 10 15
His
17
配列番号:51
配列の長さ:9
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Lys Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys
1 5
配列番号:52
配列の長さ:9
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
His Ile Leu Gln Glu Ile Ala Glu Lys
1 5
配列番号:53
配列の長さ:10
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Lys Leu Trp Ala Pro Tyr Val Asn Ser Val
1 5 10
配列番号:54
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Met Phe Ser Phe Gly Gly Asn
1 5
配列番号:55
配列の長さ:14
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Asp Tyr Try Tyr Gln Asp Phe Gly Arg Ile Glu Asp Ile Glu
1 5 10
配列番号:56
配列の長さ:7
配列の型:アミノ酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
フラグメント型:中間部フラグメント
起源:Sulfolobus acidocaldarius
株名:ATCC33909
配列
Lys Ile Asp Ala Gln Trp Val
1 5
配列番号:57
配列の長さ:18
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸 合成DNA
配列
AGCWAGKAGM TAYCARCC 18
配列番号:58
配列の長さ:24
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸 合成DNA
配列
YTTHCCATCR TAWACRAAWA CATC 24
[Sequence Listing]
SEQ ID NO: 1
Sequence length: 2578
Sequence type: Number of nucleic acid strands: Single-stranded topology: Linear sequence type: Genomic DNA
Origin: Sulfolobus solfataricus
Stock name: KM1
Array
GCATGCCATT AAAAGATGTA ACATTTTACA
CATGGAATTC CCCAACGCAA ACTGTTATTT
TTAACATCTA TGGAGAGAGA ATTGCGGATG
CCAATAACGT AAAAGTGAAG TTCCCAAAGG
TGAGAGAGAT AAAACCAGAA GAAAGAATTG
GAAGAACAGC ATTAGTTTAT AGGAGGACAG AACT ATG ATA ATA GGC ACA TAT AGG 355
Met Ile Ile Gly Thr Tyr Arg
1 5
CTG CAA CTC AAT AAG AAA TTC ACT TTT TAC GAT ATA ATA GAA AAT TTG 403
Leu Gln Leu Asn Lys Lys Phe Thr Phe Tyr Asp Ile Ile Glu Asn Leu
10 15 20
GAT TAT TTT AAA GAA TTA GGA GTA TCA CAC CTA TAT CTA TCT CCA ATA 451
Asp Tyr Phe Lys Glu Leu Gly Val Ser His Leu Tyr Leu Ser Pro Ile
25 30 35
CTT AAG GCT AGA CCA GGG AGC ACT CAC GGC TAC GAT GTA GTA GAT CAT 499
Leu Lys Ala Arg Pro Gly Ser Thr His Gly Tyr Asp Val Val Asp His
40 45 50 55
AGT GAA ATT AAT GAG GAA TTA GGA GGA GAA GAG GGG TGC TTT AAA CTA 547
Ser Glu Ile Asn Glu Glu Leu Gly Gly Glu Glu Gly Cys Phe Lys Leu
60 65 70
GTT AAG GAA GCT AAG AGT AGA GGT TTA GAA ATC ATA CAA
Val Lys Glu Ala Lys Ser Arg Gly Leu Glu Ile Ile Gln Asp Ile Val
75 80 85
CCA AAT CAC ATG GCG GTA CAT CAT ACT AAT TGG AGA CTT ATG GAT CTG 643
Pro Asn His Met Ala Val His His Thr Asn Trp Arg Leu Met Asp Leu
90 95 100
TTA AAG AGT TGG AAG AAT AGT AAA TAC TAT AAC TAT TTT
Leu Lys Ser Trp Lys Asn Ser Lys Tyr Tyr Asn Tyr Phe Asp His Tyr
105 110 115
GAT GAT GAC AAG ATA ATC CTC CCA ATA CTT GAG GAC GAG TTG GAT ACC 739
Asp Asp Asp Lys Ile Ile Leu Pro Ile Leu Glu Asp Glu Leu Asp Thr
120 125 130 135
GTT ATA GAT AAG GGA TTG ATA AAA CTA CAG AAG GAT AAT ATA GAG TAC 787
Val Ile Asp Lys Gly Leu Ile Lys Leu Gln Lys Asp Asn Ile Glu Tyr
140 145 150
AGA GGG CTT ATA TTA CCT ATA AAT GAT GAA GGA GTT GAA TTC TTG AAA 835
Arg Gly Leu Ile Leu Pro Ile Asn Asp Glu Gly Val Glu Phe Leu Lys
155 160 165
AGG ATT AAT TGC TTT GAT AAT TCA TGT TTA AAG AAA GAG GAT ATA AAG 883
Arg Ile Asn Cys Phe Asp Asn Ser Cys Leu Lys Lys Glu Asp Ile Lys
170 175 180
AAA TTA CTA TTA ATA CAA TAT TAT CAG CTA ACT TAC TGG AAG AAA GGT 931
Lys Leu Leu Leu Ile Gln Tyr Tyr Gln Leu Thr Tyr Trp Lys Lys Gly
185 190 195
TAT CCA AAC TAT AGG AGA TTT TTC GCA GTA AAT GAT TTG ATA GCT GTT 979
Tyr Pro Asn Tyr Arg Arg Phe Phe Ala Val Asn Asp Leu Ile Ala Val
200 205 210 215
AGG GTA GAA TTG GAT GAA GTA TTT AGA GAG TCC CAT GAG ATA ATT GCT 1027
Arg Val Glu Leu Asp Glu Val Phe Arg Glu Ser His Glu Ile Ile Ala
220 225 230
AAG CTA CCA GTT GAC GGT TTA AGA ATT GAC CAC ATA GAT GGA CTA TAT 1075
Lys Leu Pro Val Asp Gly Leu Arg Ile Asp His Ile Asp Gly Leu Tyr
235 240 245
AAC CCT AAG GAG TAT TTA GAT AAG CTA AGA CAG TTA GTA GGA AAT GAT 1123
Asn Pro Lys Glu Tyr Leu Asp Lys Leu Arg Gln Leu Val Gly Asn Asp
250 255 260
AAG ATA ATA TAC GTA GAG AAG ATA TTG TCA ATC AAC GAG AAA TTA AGA 1171
Lys Ile Ile Tyr Val Glu Lys Ile Leu Ser Ile Asn Glu Lys Leu Arg
265 270 275
GAT GAT TGG AAA GTA GAT GGG ACT ACT GGA TAT GAT TTC TTG AAC TAC 1219
Asp Asp Trp Lys Val Asp Gly Thr Thr Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr
280 285 290 295
GTT AAT ATG CTA TTA GTA GAT GGA AGT GGT GAG GAG GAG TTA ACT AAG 1267
Val Asn Met Leu Leu Val Asp Gly Ser Gly Glu Glu Glu Leu Thr Lys
300 305 310
TTT TAT GAG AAT TTC ATT GGA AGG AAA ATC AAT ATA GAC GAG TTA ATA 1315
Phe Tyr Glu Asn Phe Ile Gly Arg Lys Ile Asn Ile Asp Glu Leu Ile
315 320 325
ATA CAA AGT AAA AAA TTA GTT GCA AAT CAG TTA TTT AAA GGT GAC ATT 1363
Ile Gln Ser Lys Lys Leu Val Ala Asn Gln Leu Phe Lys Gly Asp Ile
330 335 340
GAA AGA TTA AGC AAG TTA CTG AAC GTT AAT TAC GAT TAT TTA GTA GAT 1411
Glu Arg Leu Ser Lys Leu Leu Asn Val Asn Tyr Asp Tyr Leu Val Asp
345 350 355
TTT CTA GCA TGT ATG AAA AAA TAC AGG ACT TAT TTA CCA TAT GAG GAT 1459
Phe Leu Ala Cys Met Lys Lys Tyr Arg Thr Tyr Leu Pro Tyr Glu Asp
360 365 370 375
ATT AAC GGA ATA AGG GAA TGC GAT AAG GAG GGA AAG TTA AAA GAT GAA 1507
Ile Asn Gly Ile Arg Glu Cys Asp Lys Glu Gly Lys Leu Lys Asp Glu
380 385 390
AAG GGA ATC ATG AGA CTC CAA CAA TAC ATG CCA GCA ATC TTC GCT AAG 1555
Lys Gly Ile Met Arg Leu Gln Gln Tyr Met Pro Ala Ile Phe Ala Lys
395 400 405
GGC TAT GAG GAT ACT ACC CTC TTC ATC TAC AAT AGA TTA ATT TCC CTT 1603
Gly Tyr Glu Asp Thr Thr Leu Phe Ile Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Leu
410 415 420
AAC GAG GTT GGG AGC GAC CTA AGA AGA TTC AGT TTA AGC ATC AAA GAC 1651
Asn Glu Val Gly Ser Asp Leu Arg Arg Phe Ser Leu Ser Ile Lys Asp
425 430 435
TTT CAT AAC TTT AAC CTA AGC AGA GTA AAT ACC ATA TCA ATG AAC ACT 1699
Phe His Asn Phe Asn Leu Ser Arg Val Asn Thr Ile Ser Met Asn Thr
440 445 450 455
CTT TCC ACT CAT GAT ACT AAA TTC AGT GAA GAC GTT AGA GCT AGA ATA 1747
Leu Ser Thr His Asp Thr Lys Phe Ser Glu Asp Val Arg Ala Arg Ile
460 465 470
TCA GTA CTA TCT GAG ATA CCA AAG GAG TGG GAG GAG AGG GTA ATA TAC 1795
Ser Val Leu Ser Glu Ile Pro Lys Glu Trp Glu Glu Arg Val Ile Tyr
475 480 485
TGG CAT GAT TTG TTA AGG CCA AAT ATT GAT AAA AAC GAT GAG TAT AGA 1843
Trp His Asp Leu Leu Arg Pro Asn Ile Asp Lys Asn Asp Glu Tyr Arg
490 495 500
TTT TAT CAA ACA CTT GTG GGA AGT TAC GAG GGA TTT GAT AAT AAG GAG 1891
Phe Tyr Gln Thr Leu Val Gly Ser Tyr Glu Gly Phe Asp Asn Lys Glu
505 510 515
AGA ATT AAG AAC CAC ATG ATT AAG GTC ATA AGA GAA GCT AAG GTA CAT 1939
Arg Ile Lys Asn His Met Ile Lys Val Ile Arg Glu Ala Lys Val His
520 525 530 535
ACA ACG TGG GAA AAT CCT AAT ATA GAG TAT GAA AAG AAG GTT CTG GGT 1987
Thr Thr Trp Glu Asn Pro Asn Ile Glu Tyr Glu Lys Lys Val Leu Gly
540 545 550
TTC ATA GAT GAA GTG TTC GAG AAC AGT AAT TTT AGA AAT GAT TTT GAA 2035
Phe Ile Asp Glu Val Phe Glu Asn Ser Asn Phe Arg Asn Asp Phe Glu
555 560 565
AAT TTT GAA AAG AAA ATA GTT TAT TTC GGT TAT ATG AAA TCA TTA ATC 2083
Asn Phe Glu Lys Lys Ile Val Tyr Phe Gly Tyr Met Lys Ser Leu Ile
570 575 580
GCA ACG ACA CTT AGG TTC CTT TCG CCC GGT GTA CCA GAT ATT TAT CAA 2131
Ala Thr Thr Leu Arg Phe Leu Ser Pro Gly Val Pro Asp Ile Tyr Gln
585 590 595
GGA ACT GAA GTT TGG AGA TTC TTA CTT ACA GAC CCA GAT AAC AGA ATG 2179
Gly Thr Glu Val Trp Arg Phe Leu Leu Thr Asp Pro Asp Asn Arg Met
600 605 610 615
CCG GTG GAT TTC AAG AAA CTA AAG GAA TTA TTA AAT AAT TTG ACT GAA 2227
Pro Val Asp Phe Lys Lys Leu Lys Glu Leu Leu Asn Asn Leu Thr Glu
620 625 630
AAG AAC TTA GAA CTC TCA GAT CCA AGA GTC AAA ATG TTA TAT GTT AAG 2275
Lys Asn Leu Glu Leu Ser Asp Pro Arg Val Lys Met Leu Tyr Val Lys
635 640 645
AAA TTG CTA CAG CTT AGA AGA GAG TAC TCA CTA AAC GAT TAT AAA CCA 2323
Lys Leu Leu Gln Leu Arg Arg Glu Tyr Ser Leu Asn Asp Tyr Lys Pro
650 655 660
TTG CCC TTT GGC TTC CAA AGG GGA AAA GTA GCT GTC CTT TTC TCA CCA 2371
Leu Pro Phe Gly Phe Gln Arg Gly Lys Val Ala Val Leu Phe Ser Pro
665 670 675
ATA GTG ACT AGG GAG GTT AAA GAG AAA ATT AGT ATA AGG CAA AAA AGC 2419
Ile Val Thr Arg Glu Val Lys Glu Lys Ile Ser Ile Arg Gln Lys Ser
680 685 690 695
GTT GAT TGG ATC AGA AAT GAG GAA ATT AGT AGT GGA GAA TAC AAT TTA 2467
Val Asp Trp Ile Arg Asn Glu Glu Ile Ser Ser Gly Glu Tyr Asn Leu
700 705 710
AGT GAG TTG ATT GGG AAG CAT AAA GTC GTT ATA TTA ACT GAA AAA AGG 2515
Ser Glu Leu Ile Gly Lys His Lys Val Val Ile Leu Thr Glu Lys Arg
715 720 725
GAG TGAACTACCT ACATAGATTT ATTCTTGAAC TACTCTGGTC AGAAATGTAT 2568
Glu
TACGCAGATC 2578
SEQ ID NO: 2
Sequence length: 728
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain Topology: Linear sequence type: Protein origin Organism: Sulfolobus solfataricus
Stock name: KM1
Array
Met Ile Ile Gly Thr Tyr Arg Leu Gln Leu Asn Lys Lys Phe Thr Phe
1 5 10 15
Tyr Asp Ile Ile Glu Asn Leu Asp Tyr Phe Lys Glu Leu Gly Val Ser
20 25 30
His Leu Tyr Leu Ser Pro Ile Leu Lys Ala Arg Pro Gly Ser Thr His
35 40 45
Gly Tyr Asp Val Val Asp His Ser Glu Ile Asn Glu Glu Leu Gly Gly
50 55 60
Glu Glu Gly Cys Phe Lys Leu Val Lys Glu Ala Lys Ser Arg Gly Leu
65 70 75 80
Glu Ile Ile Gln Asp Ile Val Pro Asn His Met Ala Val His His Thr
85 90 95
Asn Trp Arg Leu Met Asp Leu Leu Lys Ser Trp Lys Asn Ser Lys Tyr
100 105 110
Tyr Asn Tyr Phe Asp His Tyr Asp Asp Asp Lys Ile Ile Leu Pro Ile
115 120 125
Leu Glu Asp Glu Leu Asp Thr Val Ile Asp Lys Gly Leu Ile Lys Leu
130 135 140
Gln Lys Asp Asn Ile Glu Tyr Arg Gly Leu Ile Leu Pro Ile Asn Asp
145 150 155 160
Glu Gly Val Glu Phe Leu Lys Arg Ile Asn Cys Phe Asp Asn Ser Cys
165 170 175
Leu Lys Lys Glu Asp Ile Lys Lys Leu Leu Leu Ile Gln Tyr Tyr Gln
180 185 190
Leu Thr Tyr Trp Lys Lys Gly Tyr Pro Asn Tyr Arg Arg Phe Phe Ala
195 200 205
Val Asn Asp Leu Ile Ala Val Arg Val Glu Leu Asp Glu Val Phe Arg
210 215 220
Glu Ser His Glu Ile Ile Ala Lys Leu Pro Val Asp Gly Leu Arg Ile
225 230 235 240
Asp His Ile Asp Gly Leu Tyr Asn Pro Lys Glu Tyr Leu Asp Lys Leu
245 250 255
Arg Gln Leu Val Gly Asn Asp Lys Ile Ile Tyr Val Glu Lys Ile Leu
260 265 270
Ser Ile Asn Glu Lys Leu Arg Asp Asp Trp Lys Val Asp Gly Thr Thr
275 280 285
Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr Val Asn Met Leu Leu Val Asp Gly Ser
290 295 300
Gly Glu Glu Glu Leu Thr Lys Phe Tyr Glu Asn Phe Ile Gly Arg Lys
305 310 315 320
Ile Asn Ile Asp Glu Leu Ile Ile Gln Ser Lys Lys Leu Val Ala Asn
325 330 335
Gln Leu Phe Lys Gly Asp Ile Glu Arg Leu Ser Lys Leu Leu Asn Val
340 345 350
Asn Tyr Asp Tyr Leu Val Asp Phe Leu Ala Cys Met Lys Lys Tyr Arg
355 360 365
Thr Tyr Leu Pro Tyr Glu Asp Ile Asn Gly Ile Arg Glu Cys Asp Lys
370 375 380
Glu Gly Lys Leu Lys Asp Glu Lys Gly Ile Met Arg Leu Gln Gln Tyr
385 390 395 400
Met Pro Ala Ile Phe Ala Lys Gly Tyr Glu Asp Thr Thr Leu Phe Ile
405 410 415
Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Leu Asn Glu Val Gly Ser Asp Leu Arg Arg
420 425 430
Phe Ser Leu Ser Ile Lys Asp Phe His Asn Phe Asn Leu Ser Arg Val
435 440 445
Asn Thr Ile Ser Met Asn Thr Leu Ser Thr His Asp Thr Lys Phe Ser
450 455 460
Glu Asp Val Arg Ala Arg Ile Ser Val Leu Ser Glu Ile Pro Lys Glu
465 470 475 480
Trp Glu Glu Arg Val Ile Tyr Trp His Asp Leu Leu Arg Pro Asn Ile
485 490 495
Asp Lys Asn Asp Glu Tyr Arg Phe Tyr Gln Thr Leu Val Gly Ser Tyr
500 505 510
Glu Gly Phe Asp Asn Lys Glu Arg Ile Lys Asn His Met Ile Lys Val
515 520 525
Ile Arg Glu Ala Lys Val His Thr Thr Trp Glu Asn Pro Asn Ile Glu
530 535 540
Tyr Glu Lys Lys Val Leu Gly Phe Ile Asp Glu Val Phe Glu Asn Ser
545 550 555 560
Asn Phe Arg Asn Asp Phe Glu Asn Phe Glu Lys Lys Ile Val Tyr Phe
565 570 575
Gly Tyr Met Lys Ser Leu Ile Ala Thr Thr Leu Arg Phe Leu Ser Pro
580 585 590
Gly Val Pro Asp Ile Tyr Gln Gly Thr Glu Val Trp Arg Phe Leu Leu
595 600 605
Thr Asp Pro Asp Asn Arg Met Pro Val Asp Phe Lys Lys Leu Lys Glu
610 615 620
Leu Leu Asn Asn Leu Thr Glu Lys Asn Leu Glu Leu Ser Asp Pro Arg
625 630 635 640
Val Lys Met Leu Tyr Val Lys Lys Leu Leu Gln Leu Arg Arg Glu Tyr
645 650 655
Ser Leu Asn Asp Tyr Lys Pro Leu Pro Phe Gly Phe Gln Arg Gly Lys
660 665 670
Val Ala Val Leu Phe Ser Pro Ile Val Thr Arg Glu Val Lys Glu Lys
675 680 685
Ile Ser Ile Arg Gln Lys Ser Val Asp Trp Ile Arg Asn Glu Glu Ile
690 695 700
Ser Ser Gly Glu Tyr Asn Leu Ser Glu Leu Ile Gly Lys His Lys Val
705 710 715 720
Val Ile Leu Thr Glu Lys Arg Glu
725
SEQ ID NO: 3
Sequence length: 3467
Sequence type: Number of nucleic acid strands: Single-stranded topology: Linear sequence type: Genomic DNA
Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Strain name: ATCC 33909 strain sequence
GCTAATAAAC TGAACAATGA GGACGGAATG
GAAGGAGAAA CTAACGATTC TAATATTCTT
GTAATAACAT TATTTGTTAG CCAAGGTATA
AGAACACAAA AAGGCAACAA TAATGCTTTT
TGGAACCTTG ATGAAAATCG TGTAAGGTTT
TATAAAGCTC ATCCGATATT TAGGAGGGCT AGATATTTTC AGGGTAAGAA GTTACACGGT 360
TCCCCATTAA AGGATGTGAC GTGGCTAAAA CCTGACGGCA ATGAAGTTGA TGATTCAGTG 420
TGGAAATCTC CAACAAATCA TATTATTTAT ATATTAGAGG GAAGTGCTAT CGATGAAATA 480
AATTATAATG GAGAAAGGAT AGCTGACGAC ACTTTTCTAA TTATTTTGAA TGGAGCAAGT 540
ACTAATCTTA AGATAAAAGT ACCTCATGGA
CATGAGCCAT CTAACGATAA AAAGATAATA GAAAACAACA AAGAAGTAGA AATAGATGGA 660
AAGACTGCAC TAATTTACAG GAGGATAGAG TTCCAGTGAT ATCAGCAACC TACAGATTAC 720
AGTTAAATAA GAATTTTAAT TTTGGTGACG TAATCGATAA CCTATGGTAT TTTAAGGATT 780
TAGGAGTTTC CCATCTCTAC CTCTCTCCTG TCTTA ATG GCT TCG CCA GGA AGT AAC 836
Met Ala Ser Pro Gly Ser Asn
1 5
CAT GGG TAC GAT GTA ATA GAT CAT TCA AGG ATA AAC GAT GAA CTT GGA 884
His Gly Tyr Asp Val Ile Asp His Ser Arg Ile Asn Asp Glu Leu Gly
10 15 20
GGA GAG AAA GAA TAC AGG AGA TTA ATA GAG ACA GCT CAT ACT ATT GGA 932
Gly Glu Lys Glu Tyr Arg Arg Leu Ile Glu Thr Ala His Thr Ile Gly
25 30 35
TTA GGT ATT ATA CAG GAC ATA GTA CCA AAT CAC ATG GCT GTA AAT TCT 980
Leu Gly Ile Ile Gln Asp Ile Val Pro Asn His Met Ala Val Asn Ser
40 45 50 55
CTA AAT TGG CGA CTA ATG GAT GTA TTA AAA ATG GGT AAA AAG AGT AAA 1028
Leu Asn Trp Arg Leu Met Asp Val Leu Lys Met Gly Lys Lys Ser Lys
60 65 70
TAT TAT ACG TAC TTT GAC TTT TTC CCA GAA GAT GAT AAG ATA CGA TTA 1076
Tyr Tyr Thr Tyr Phe Asp Phe Phe Pro Glu Asp Asp Lys Ile Arg Leu
75 80 85
CCC ATA TTA GGA GAA GAT TTA GAT ACA GTG ATA AGT AAA GGT TTA TTA 1124
Pro Ile Leu Gly Glu Asp Leu Asp Thr Val Ile Ser Lys Gly Leu Leu
90 95 100
AAG ATA GTA AAA GAT GGA GAT GAA TAT TTC CTA GAA TAT TTC AAA TGG 1172
Lys Ile Val Lys Asp Gly Asp Glu Tyr Phe Leu Glu Tyr Phe Lys Trp
105 110 115
AAA CTT CCT CTA ACA GAG GTT GGA AAT GAT ATA TAC GAC ACT TTA CAA 1220
Lys Leu Pro Leu Thr Glu Val Gly Asn Asp Ile Tyr Asp Thr Leu Gln
120 125 130 135
AAA CAG AAT TAT ACC CTA ATG TCT TGG AAA AAT CCT CCT AGC TAT AGA 1268
Lys Gln Asn Tyr Thr Leu Met Ser Trp Lys Asn Pro Pro Ser Tyr Arg
140 145 150
CGA TTC TTC GAT GTT AAT ACT TTA ATA GGA GTA AAT GTC GAA AAA GAT 1316
Arg Phe Phe Asp Val Asn Thr Leu Ile Gly Val Asn Val Glu Lys Asp
155 160 165
CAC GTA TTT CAA GAG TCC CAT TCA AAG ATC TTA GAT TTA GAT GTT GAT 1364
His Val Phe Gln Glu Ser His Ser Lys Ile Leu Asp Leu Asp Val Asp
170 175 180
GGC TAT AGA ATT GAT CAT ATT GAT GGA TTA TAT GAT CCT GAG AAA TAT 1412
Gly Tyr Arg Ile Asp His Ile Asp Gly Leu Tyr Asp Pro Glu Lys Tyr
185 190 195
ATT AAT GAC CTG AGG TCA ATA ATT AAA AAT AAA ATA ATT ATT GTA GAA 1460
Ile Asn Asp Leu Arg Ser Ile Ile Lys Asn Lys Ile Ile Ile Val Glu
200 205 210 215
AAA ATT CTG GGA TTT CAG GAG GAA TTA AAA TTA AAT TCA GAT GGA ACT 1508
Lys Ile Leu Gly Phe Gln Glu Glu Leu Lys Leu Asn Ser Asp Gly Thr
220 225 230
ACA GGA TAT GAC TTC TTA AAT TAC TCC AAC TTA CTG TTT AAT TTT AAT 1556
Thr Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr Ser Asn Leu Leu Phe Asn Phe Asn
235 240 245
CAA GAG ATA ATG GAC AGT ATA TAT GAG AAT TTC ACA GCG GAG AAA ATA 1604
Gln Glu Ile Met Asp Ser Ile Tyr Glu Asn Phe Thr Ala Glu Lys Ile
250 255 260
TCT ATA AGT GAA AGT ATA AAG AAA ATA AAA GCG CAA ATA ATT GAT GAG 1652
Ser Ile Ser Glu Ser Ile Lys Lys Ile Lys Ala Gln Ile Ile Asp Glu
265 270 275
CTA TTT AGT TAT GAA GTT AAA AGA TTA GCA TCA CAA CTA GGA ATT AGC 1700
Leu Phe Ser Tyr Glu Val Lys Arg Leu Ala Ser Gln Leu Gly Ile Ser
280 285 290 295
TAC GAT ATA TTG AGA GAT TAC CTT TCT TGT ATA GAT GTG TAC AGA ACT 1748
Tyr Asp Ile Leu Arg Asp Tyr Leu Ser Cys Ile Asp Val Tyr Arg Thr
300 305 310
TAT GCT AAT CAG ATT GTA AAA GAG TGT GAT AAG ACC AAT GAG ATA GAG 1796
Tyr Ala Asn Gln Ile Val Lys Glu Cys Asp Lys Thr Asn Glu Ile Glu
315 320 325
GAA GCA ACC AAA AGA AAT CCA GAG GCT TAT ACT AAA TTA CAA CAA TAT 1844
Glu Ala Thr Lys Arg Asn Pro Glu Ala Tyr Thr Lys Leu Gln Gln Tyr
330 335 340
ATG CCA GCA GTA TAC GCT AAA GCT TAT GAA GAT ACT TTC CTC TTT AGA 1892
Met Pro Ala Val Tyr Ala Lys Ala Tyr Glu Asp Thr Phe Leu Phe Arg
345 350 355
TAC AAT AGA TTA ATA TCC ATA AAT GAG GTT GGA AGC GAT TTA CGA TAT 1940
Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Ile Asn Glu Val Gly Ser Asp Leu Arg Tyr
360 365 370 375
TAT AAG ATA TCG CCT GAT CAG TTT CAT GTA TTT AAT CAA AAA CGA AGA 1988
Tyr Lys Ile Ser Pro Asp Gln Phe His Val Phe Asn Gln Lys Arg Arg
380 385 390
GGA AAA ATC ACA CTA AAT GCC ACT AGC ACA CAT GAT ACT AAG TTT AGT 2036
Gly Lys Ile Thr Leu Asn Ala Thr Ser Thr His Asp Thr Lys Phe Ser
395 400 405
GAA GAT GTA AGG ATG AAA ATA AGT GTA TTA AGT GAA TTT CCT GAA GAA 2084
Glu Asp Val Arg Met Lys Ile Ser Val Leu Ser Glu Phe Pro Glu Glu
410 415 420
TGG AAA AAT AAG GTC GAG GAA TGG CAT AGT ATC ATA AAT
Trp Lys Asn Lys Val Glu Glu Trp His Ser Ile Ile Asn Pro Lys Val
425 430 435
TCA AGA AAT GAT GAA TAT AGA TAT TAT CAG GTT TTA GTG GGA AGT TTT 2180
Ser Arg Asn Asp Glu Tyr Arg Tyr Tyr Gln Val Leu Val Gly Ser Phe
440 445 450 455
TAT GAG GGA TTC TCT AAT GAT TTT AAG GAG AGA ATA AAG CAA CAT ATG 2228
Tyr Glu Gly Phe Ser Asn Asp Phe Lys Glu Arg Ile Lys Gln His Met
460 465 470
ATA AAA AGT GTC AGA GAA GCT AAG ATA AAT ACC TCA TGG AGA AAT CAA 2276
Ile Lys Ser Val Arg Glu Ala Lys Ile Asn Thr Ser Trp Arg Asn Gln
475 480 485
AAT AAA GAA TAT GAA AAT AGA GTA ATG GAA TTA GTG GAA GAA ACT TTT 2324
Asn Lys Glu Tyr Glu Asn Arg Val Met Glu Leu Val Glu Glu Thr Phe
490 495 500
ACC AAT AAG GAT TTC ATT AAA AGT TTC ATG AAA TTT GAA
Thr Asn Lys Asp Phe Ile Lys Ser Phe Met Lys Phe Glu Ser Lys Ile
505 510 515
AGA AGG ATA GGG ATG ATT AAG AGC TTA TCC TTG GTC GCA TTA AAA ATT 2420
Arg Arg Ile Gly Met Ile Lys Ser Leu Ser Leu Val Ala Leu Lys Ile
520 525 530 535
ATG TCA GCC GGT ATA CCT GAT TTT TAT CAG GGA ACA GAA ATA TGG CGA 2468
Met Ser Ala Gly Ile Pro Asp Phe Tyr Gln Gly Thr Glu Ile Trp Arg
540 545 550
TAT TTA CTT ACA GAT CCA GAT AAC AGA GTC CCA GTG GAT TTT AAG AAA 2516
Tyr Leu Leu Thr Asp Pro Asp Asn Arg Val Pro Val Asp Phe Lys Lys
555 560 565
TTA CAC GAA ATA TTA GAA AAA TCC AAA AAA TTT GAA AAA AAT ATG TTA 2564
Leu His Glu Ile Leu Glu Lys Ser Lys Lys Phe Glu Lys Asn Met Leu
570 575 580
GAG TCT ATG GAC GAT GGA AGA ATT AAG ATG TAT TTA ACA TAT AAG CTT 2612
Glu Ser Met Asp Asp Gly Arg Ile Lys Met Tyr Leu Thr Tyr Lys Leu
585 590 595
TTA TCC CTA AGA AAA CAG TTG GCT GAG GAT TTT TTA AAG GGC GAG TAT 2660
Leu Ser Leu Arg Lys Gln Leu Ala Glu Asp Phe Leu Lys Gly Glu Tyr
600 605 610 615
AAG GGA TTA GAT CTA GAA GAA GGA CTA TGT GGG TTT ATT AGG TTT AAC 2708
Lys Gly Leu Asp Leu Glu Glu Gly Leu Cys Gly Phe Ile Arg Phe Asn
620 625 630
AAA ATT TTG GTA ATA ATA AAA ACC AAG GGA AGT GTT AAT TAC AAA CTG 2756
Lys Ile Leu Val Ile Ile Lys Thr Lys Gly Ser Val Asn Tyr Lys Leu
635 640 645
AAA CTT GAA GAG GGA GCA ATT TAC ACA GAT GTA TTG ACA GGA GAA GAA 2804
Lys Leu Glu Glu Gly Ala Ile Tyr Thr Asp Val Leu Thr Gly Glu Glu
650 655 660
ATT AAA AAA GAG GTA CAG ATT AAT GAG CTA CCT AGG ATA CTA GTT AGA 2852
Ile Lys Lys Glu Val Gln Ile Asn Glu Leu Pro Arg Ile Leu Val Arg
665 670 675
ATG TAAGTTATAA TAATCCGATT TTTATGTGAC AAGATTTACG CTTACGAAAA 2905
Met
680
GGACTGTTAA ATCAACTTTT ATGTGAATTA TGAAACGTAA ATTATAAGTT TCCTGAGGAT 2965
AAACATATAT ATCTCTATCT CTCATTGATA TCACATGAGT ATTAGATTAA GGGGAAGTAA 3025
TTCTTACGGA CATTCAGGCT GGTTTACAGT ATACTGTAGA ATATGTAATA GGAAAATAAG 3085
AATAGGAACG GACTTAGTCT ACAAATGCCC TAAATGTGAA AAGAAGTATA ACGCATTCTT 3145
CTGTGAAGCA GATGCTAGGG GATTAAAGAA AAAGTGCCCA TACTGTGGTA CTGAACTTGT 3205
CAGTGCAATT TAAGACTCAA ATAGAAGGTA AAAATATTTT TATACTGAAT AATGAGTTGT 3265
TTTACGCTGA TACGGATATA GTTATTCGAA ATCAAGATTT TATTAAGAAA CTCACCTTTA 3325
CACAATATAA TAAGATTGCC TATATTGACA TGGACATAGA AACGACAGAA TTTAAGATAT 3385
TAAGATTAGT AGTGTGTAAA ACTAGAATAA ATATTTATGT TTGCAACGTA ATTGGTAAAT 3445
TGAAAGAAAC TAATTTTGAA AA 3467
SEQ ID NO: 4
Sequence length: 680
Sequence type: Number of amino acid chains: Single-chain topology: Linear sequence type: Protein origin Organism: Sulfolobus acidocaldarius
Strain name: ATCC 33909 strain sequence
Met Ala Ser Pro Gly Ser Asn His Gly Tyr Asp Val Ile Asp His Ser
1 5 10 15
Arg Ile Asn Asp Glu Leu Gly Gly Glu Lys Glu Tyr Arg Arg Leu Ile
20 25 30
Glu Thr Ala His Thr Ile Gly Leu Gly Ile Ile Gln Asp Ile Val Pro
35 40 45
Asn His Met Ala Val Asn Ser Leu Asn Trp Arg Leu Met Asp Val Leu
50 55 60
Lys Met Gly Lys Lys Ser Lys Tyr Tyr Thr Tyr Phe Asp Phe Phe Pro
65 70 75 80
Glu Asp Asp Lys Ile Arg Leu Pro Ile Leu Gly Glu Asp Leu Asp Thr
85 90 95
Val Ile Ser Lys Gly Leu Leu Lys Ile Val Lys Asp Gly Asp Glu Tyr
100 105 110
Phe Leu Glu Tyr Phe Lys Trp Lys Leu Pro Leu Thr Glu Val Gly Asn
115 120 125
Asp Ile Tyr Asp Thr Leu Gln Lys Gln Asn Tyr Thr Leu Met Ser Trp
130 135 140
Lys Asn Pro Pro Ser Tyr Arg Arg Phe Phe Asp Val Asn Thr Leu Ile
145 150 155 160
Gly Val Asn Val Glu Lys Asp His Val Phe Gln Glu Ser His Ser Lys
165 170 175
Ile Leu Asp Leu Asp Val Asp Gly Tyr Arg Ile Asp His Ile Asp Gly
180 185 190
Leu Tyr Asp Pro Glu Lys Tyr Ile Asn Asp Leu Arg Ser Ile Ile Lys
195 200 205
Asn Lys Ile Ile Ile Val Glu Lys Ile Leu Gly Phe Gln Glu Glu Leu
210 215 220
Lys Leu Asn Ser Asp Gly Thr Thr Gly Tyr Asp Phe Leu Asn Tyr Ser
225 230 235 240
Asn Leu Leu Phe Asn Phe Asn Gln Glu Ile Met Asp Ser Ile Tyr Glu
245 250 255
Asn Phe Thr Ala Glu Lys Ile Ser Ile Ser Glu Ser Ile Lys Lys Ile
260 265 270
Lys Ala Gln Ile Ile Asp Glu Leu Phe Ser Tyr Glu Val Lys Arg Leu
275 280 285
Ala Ser Gln Leu Gly Ile Ser Tyr Asp Ile Leu Arg Asp Tyr Leu Ser
290 295 300
Cys Ile Asp Val Tyr Arg Thr Tyr Ala Asn Gln Ile Val Lys Glu Cys
305 310 315 320
Asp Lys Thr Asn Glu Ile Glu Glu Ala Thr Lys Arg Asn Pro Glu Ala
325 330 335
Tyr Thr Lys Leu Gln Gln Tyr Met Pro Ala Val Tyr Ala Lys Ala Tyr
340 345 350
Glu Asp Thr Phe Leu Phe Arg Tyr Asn Arg Leu Ile Ser Ile Asn Glu
355 360 365
Val Gly Ser Asp Leu Arg Tyr Tyr Lys Ile Ser Pro Asp Gln Phe His
370 375 380
Val Phe Asn Gln Lys Arg Arg Gly Lys Ile Thr Leu Asn Ala Thr Ser
385 390 395 400
Thr His Asp Thr Lys Phe Ser Glu Asp Val Arg Met Lys Ile Ser Val
405 410 415
Leu Ser Glu Phe Pro Glu Glu Trp Lys Asn Lys Val Glu Glu Trp His
420 425 430
Ser Ile Ile Asn Pro Lys Val Ser Arg Asn Asp Glu Tyr Arg Tyr Tyr
435 440 445
Gln Val Leu Val Gly Ser Phe Tyr Glu Gly Phe Ser Asn Asp Phe Lys
450 455 460
Glu Arg Ile Lys Gln His Met Ile Lys Ser Val Arg Glu Ala Lys Ile
465 470 475 480
Asn Thr Ser Trp Arg Asn Gln Asn Lys Glu Tyr Glu Asn Arg Val Met
485 490 495
Glu Leu Val Glu Glu Thr Phe Thr Asn Lys Asp Phe Ile Lys Ser Phe
500 505 510
Met Lys Phe Glu Ser Lys Ile Arg Arg Ile Gly Met Ile Lys Ser Leu
515 520 525
Ser Leu Val Ala Leu Lys Ile Met Ser Ala Gly Ile Pro Asp Phe Tyr
530 535 540
Gln Gly Thr Glu Ile Trp Arg Tyr Leu Leu Thr Asp Pro Asp Asn Arg
545 550 555 560
Val Pro Val Asp Phe Lys Lys Leu His Glu Ile Leu Glu Lys Ser Lys
565 570 575
Lys Phe Glu Lys Asn Met Leu Glu Ser Met Asp Asp Gly Arg Ile Lys
580 585 590
Met Tyr Leu Thr Tyr Lys Leu Leu Ser Leu Arg Lys Gln Leu Ala Glu
595 600 605
Asp Phe Leu Lys Gly Glu Tyr Lys Gly Leu Asp Leu Glu Glu Gly Leu
610 615 620
Cys Gly Phe Ile Arg Phe Asn Lys Ile Leu Val Ile Ile Lys Thr Lys
625 630 635 640
Gly Ser Val Asn Tyr Lys Leu Lys Leu Glu Glu Gly Ala Ile Tyr Thr
645 650 655
Asp Val Leu Thr Gly Glu Glu Ilu Lys Lys Glu Val Gln Ile Asn Glu
660 665 670
Leu Pro Arg Ile Leu Val Arg Met
675 680
SEQ ID NO: 5
Sequence length: 2691
Sequence type: Number of nucleic acid strands: Single-stranded topology: Linear sequence type: Genomic DNA
Origin: Sulfolobus solfataricus
Stock name: KM1
Array
CTGCAGTAAC TAGCGCTATC GAAGACGTTA
GTCTAGAAGA CCTTTTTGAA TAAGGACTTT
GCAGAGGTAA ACCCATGAAT GTCATTTTCG
GTGCATTGTG GGCGGGAGCA GCTCTACTTA
AATTTGAGAG AATAGGGAAA TTCTTCATGA
TAATAATTTT CGCCTACATT TACCTAGCCC CTTATCAAGG GAATTTATTT CTAGTAGCGG 360
CAATTCTACG TTCAAGCCTT GACATTAGGT TAAGGGCCTT ACTAAACTTA ATAGGAGGAG 420
CGTTTGGGTT ATTGGCTTTT GGGGCAGGGA TAGTTATAAG CAATAGGATA AGGCTTATGG 480
TACGTGTTAA GGAAGGTGAC GCTACAATCC TAGAGTTGAG GAATAGTATT GCCAATTTAT 540
CTAAAATTAG TTTAATCTTC TTATTACTTT
TAGCACAAGT TATAAGTTAG AGTTGAAAGA AAAATTTA ATG ACG TTT GCT TAT AAA 656
Met Thr Phe Ala Tyr Lys
0 1 5
ATA GAT GGA AAT GAG GTA ATC TTT ACC TTA TGG GCA CCT TAT CAA AAG 704
Ile Asp Gly Asn Glu Val Ile Phe Thr Leu Trp Ala Pro Tyr Gln Lys
10 15 20
AGC GTT AAA CTA AAG GTT CTA GAG AAG GGA CTT TAC GAA ATG GAA AGA 752
Ser Val Lys Leu Lys Val Leu Glu Lys Gly Leu Tyr Glu Met Glu Arg
25 30 35
GAT GAA AAA GGT TAC TTC ACC ATT ACC TTA AAC AAC GTA AAG GTT AGA 800
Asp Glu Lys Gly Tyr Phe Thr Ile Thr Leu Asn Asn Val Lys Val Arg
40 45 50
GAT AGG TAT AAA TAC GTT TTA GAT GAT GCT AGT GAA ATA CCA GAT CCA 848
Asp Arg Tyr Lys Tyr Val Leu Asp Asp Ala Ser Glu Ile Pro Asp Pro
55 60 65
GCA TCC AGA TAC CAA CCA GAA GGT GTA CAT GGG CCT TCA CAA ATT ATA 896
Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Glu Gly Val His Gly Pro Ser Gln Ile Ile
70 75 80 85
CAA GAA AGT AAA GAG TTC AAC AAC GAG ACT TTT CTG AAG AAA GAG GAC 944
Gln Glu Ser Lys Glu Phe Asn Asn Glu Thr Phe Leu Lys Lys Glu Asp
90 95 100
TTG ATA ATT TAT GAA ATA CAC GTG GGG ACT TTC ACT CCA GAG GGA ACG 992
Leu Ile Ile Tyr Glu Ile His Val Gly Thr Phe Thr Pro Glu Gly Thr
105 110 115
TTT GAG GGA GTG ATA AGG AAA CTT GAC TAC TTA AAG GAT TTG GGA ATT 1040
Phe Glu Gly Val Ile Arg Lys Leu Asp Tyr Leu Lys Asp Leu Gly Ile
120 125 130
ACG GCA ATA GAG ATA ATG CCA ATA GCT CAA TTT CCT GGG AAA AGG GAT 1088
Thr Ala Ile Glu Ile Met Pro Ile Ala Gln Phe Pro Gly Lys Arg Asp
135 140 145
TGG GGT TAT GAT GGA GTT TAT TTA TAT GCA GTA CAG AAC TCT TAC GGA 1136
Trp Gly Tyr Asp Gly Val Tyr Leu Tyr Ala Val Gln Asn Ser Tyr Gly
150 155 160 165
GGG CCA GAA GGT TTT AGA AAG TTA GTT GAT GAA GCG CAC AAG AAA GGT 1184
Gly Pro Glu Gly Phe Arg Lys Leu Val Asp Glu Ala His Lys Lys Gly
170 175 180
TTA GGA GTT ATT TTA GAC GTA GTA TAC AAC CAC GTT GGA CCA GAG GGA 1232
Leu Gly Val Ile Leu Asp Val Val Tyr Asn His Val Gly Pro Glu Gly
185 190 195
AAC TAT ATG GTT AAA TTG GGG CCA TAT TTC TCA CAG AAA TAC AAA ACG 1280
Asn Tyr Met Val Lys Leu Gly Pro Tyr Phe Ser Gln Lys Tyr Lys Thr
200 205 210
CCA TGG GGA TTA ACC TTT AAC TTT GAC GAT GCT GAA AGC GAT GAG GTT 1328
Pro Trp Gly Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asp Ala Glu Ser Asp Glu Val
215 220 225
AGG AAG TTC ATC TTA GAA AAC GTT GAG TAC TGG ATT AAG GAA TAT AAC 1376
Arg Lys Phe Ile Leu Glu Asn Val Glu Tyr Trp Ile Lys Glu Tyr Asn
230 235 240 245
GTT GAT GGG TTT AGA TTA GAT GCG GTT CAT GCA ATT ATT GAC ACT TCT 1424
Val Asp Gly Phe Arg Leu Asp Ala Val His Ala Ile Ile Asp Thr Ser
250 255 260
CCT AAG CAC ATC TTG GAG GAA ATA GCT GAC GTT GTG CAT AAG TAT AAT 1472
Pro Lys His Ile Leu Glu Glu Ile Ala Asp Val Val His Lys Tyr Asn
265 270 275
AGG ATT GTC ATA GCC GAA AGT GAT TTA AAC GAT CCT AGA GTC GTT AAT 1520
Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn Asp Pro Arg Val Val Asn
280 285 290
CCC AAG GAA AAG TGT GGA TAT AAT ATT GAT GCT CAA TGG GTT GAC GAT 1568
Pro Lys Glu Lys Cys Gly Tyr Asn Ile Asp Ala Gln Trp Val Asp Asp
295 300 305
TTC CAT CAT TCT ATT CAC GCT TAC TTA ACT GGT GAG AGG CAA GGC TAT 1616
Phe His His Ser Ile His Ala Tyr Leu Thr Gly Glu Arg Gln Gly Tyr
310 315 320 325
TAT ACG GAT TTC GGT AAC CTT GAC GAT ATA GTT AAA TCG TAT AAG GAC 1664
Tyr Thr Asp Phe Gly Asn Leu Asp Asp Ile Val Lys Ser Tyr Lys Asp
330 335 340
GTT TTC GTA TAT GAT GGT AAG TAC TCC AAT TTT AGA AGA AAA ACT CAC 1712
Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys Tyr Ser Asn Phe Arg Arg Lys Thr His
345 350 355
GGA GAA CCA GTT GGT GAA CTA GAC GGA TGC AAT TTC GTA GTT TAT ATA 1760
Gly Glu Pro Val Gly Glu Leu Asp Gly Cys Asn Phe Val Val Tyr Ile
360 365 370
CAA AAT CAC GAT CAA GTC GGA AAT AGA GGC AAA GGT GAA AGA ATA ATT 1808
Gln Asn His Asp Gln Val Gly Asn Arg Gly Lys Gly Glu Arg Ile Ile
375 380 385
AAA TTA GTC GAT AGG GAA AGC TAC AAG ATC GCT GCA GCC CTT TAC CTT 1856
Lys Leu Val Asp Arg Glu Ser Tyr Lys Ile Ala Ala Ala Leu Tyr Leu
390 395 400 405
CTT TCC CCC TAT ATT CCA ATG ATT TTC ATG GGA GAG GAA TAC GGT GAG 1904
Leu Ser Pro Tyr Ile Pro Met Ile Phe Met Gly Glu Glu Tyr Gly Glu
410 415 420
GAA AAT CCC TTT TAT TTC TTT TCT GAT TTT TCA GAT TCA AAA CTG ATA 1952
Glu Asn Pro Phe Tyr Phe Phe Ser Asp Phe Ser Asp Ser Lys Leu Ile
425 430 435
CAA GGT GTA AGG GAA GGG AGA AAA AAG GAA AAC GGG CAA GAT ACT GAC 2000
Gln Gly Val Arg Glu Gly Arg Lys Lys Glu Asn Gly Gln Asp Thr Asp
440 445 450
CCT CAA GAT GAA TCA ACT TTT AAC GCT TCC AAA CTG AGT TGG AAG ATT 2048
Pro Gln Asp Glu Ser Thr Phe Asn Ala Ser Lys Leu Ser Trp Lys Ile
455 460 465
GAC GAG GAA ATC TTT TCA TTT TAC AAG ATT TTA ATA AAA ATG AGA AAG 2096
Asp Glu Glu Ile Phe Ser Phe Tyr Lys Ile Leu Ile Lys Met Arg Lys
470 475 480 485
GAG TTG AGC ATA GCG TGT GAT AGG AGA GTA AAC GTC GTG AAT GGC GAA 2144
Glu Leu Ser Ile Ala Cys Asp Arg Arg Val Asn Val Val Asn Gly Glu
490 495 500
AAT TGG TTG ATC ATC AAG GGA AGA GAA TAC TTT TCA CTC
Asn Trp Leu Ile Ile Lys Gly Arg Glu Tyr Phe Ser Leu Tyr Val Phe
505 510 515
TCT AAA TCA TCT ATT GAA GTT AAG TAC AGT GGA ACT TTA CTT TTG TCC 2240
Ser Lys Ser Ser Ile Glu Val Lys Tyr Ser Gly Thr Leu Leu Leu Ser
520 525 530
TCA AAT AAT TCA TTC CCT CAG CAT ATT GAA GAA GGT AAA TAT GAG TTT 2288
Ser Asn Asn Ser Phe Pro Gln His Ile Glu Glu Gly Lys Tyr Glu Phe
535 540 545
GAT AAG GGA TTT GCT TTA TAT AAA CTT TAGGACA GGAGAGTTTA AAAATTTCTA 2342
Asp Lys Gly Phe Ala Leu Tyr Lys Leu
550 555
TGAATGATTA TACTTTAGAT GATGAGTAAA AGCAAGATCG ATGAGGAAGA GAAAAGGAGA 2402
AGAGAAGAAG TCAAAAAGTT AGTAATGCTC TTAGCAATGT TAAGATAATG TTTTTTTAAA 2462
CTCAAATAAT AATAAATACC ATCATGTCAA TATTCTTCAG AACTAGAGAT AGACCTTTAC 2522
GTCCCGGAGA TCCGTATCCA TTAGGTTCAA ATTGGATAGA AGATGAGGAT GGCGTAAATT 2582
TTTCCTTGTT CTCAGAGAAT GCAGACAAAG TGGAGTTGAT TCTTTATTCA CAAACAAATC 2642
AAAAGTATCC AAAGGAGATA ATAGAGGTTA AGAATAGAAC GGGGGATCC 2691
SEQ ID NO: 6
Sequence length: 558
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain Topology: Linear sequence type: Protein origin Organism: Sulfolobus solfataricus
Stock name: KM1
Array
Thr Phe Ala Tyr Lys Ile Asp Gly Asn Glu Val Ile Phe Thr Leu Trp
1 5 10 15
Ala Pro Tyr Gln Lys Ser Val Lys Leu Lys Val Leu Glu Lys Gly Leu
20 25 30
Tyr Glu Met Glu Arg Asp Glu Lys Gly Tyr Phe Thr Ile Thr Leu Asn
35 40 45
Asn Val Lys Val Arg Asp Arg Tyr Lys Tyr Val Leu Asp Asp Ala Ser
50 55 60
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65 70 75 80
Pro Ser Gln Ile Ile Gln Glu Ser Lys Glu Phe Asn Asn Glu Thr Phe
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Leu Lys Lys Glu Asp Leu Ile Ile Tyr Glu Ile His Val Gly Thr Phe
100 105 110
Thr Pro Glu Gly Thr Phe Glu Gly Val Ile Arg Lys Leu Asp Tyr Leu
115 120 125
Lys Asp Leu Gly Ile Thr Ala Ile Glu Ile Met Pro Ile Ala Gln Phe
130 135 140
Pro Gly Lys Arg Asp Trp Gly Tyr Asp Gly Val Tyr Leu Tyr Ala Val
145 150 155 160
Gln Asn Ser Tyr Gly Gly Pro Glu Gly Phe Arg Lys Leu Val Asp Glu
165 170 175
Ala His Lys Lys Gly Leu Gly Val Ile Leu Asp Val Val Tyr Asn His
180 185 190
Val Gly Pro Glu Gly Asn Tyr Met Val Lys Leu Gly Pro Tyr Phe Ser
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Gln Lys Tyr Lys Thr Pro Trp Gly Leu Thr Phe Asn Phe Asp Asp Ala
210 215 220
Glu Ser Asp Glu Val Arg Lys Phe Ile Leu Glu Asn Val Glu Tyr Trp
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Ile Lys Glu Tyr Asn Val Asp Gly Phe Arg Leu Asp Ala Val His Ala
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Ile Ile Asp Thr Ser Pro Lys His Ile Leu Glu Glu Ile Ala Asp Val
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Val His Lys Tyr Asn Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn Asp
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1 5 10
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Sequence length: 7
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Origin of middle fragment Organism: Sulfolobus solfataricus
Stock name: KM1
Array
Leu Gly Pro Tyr Phe Ser Gln
1 5
SEQ ID NO: 47
Sequence length: 7
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Origin of middle fragment Organism: Sulfolobus solfataricus
Stock name: KM1
Array
Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly
1 5
SEQ ID NO: 48
Sequence length: 19
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Origin of middle fragment Organism: Sulfolobus solfataricus
Stock name: KM1
Array
Tyr Asn Arg Ile Val Ile Ala Glu Ser Asp Leu Asn Asp Pro Arg Val
1 5 10 15
Val Asn Pro
SEQ ID NO: 49
Sequence length: 5
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
Leu Asp Tyr Leu Lys
1 5
SEQ ID NO: 50
Sequence length: 17
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
Lys Arg Glu Ile Pro Asp Pro Ala Ser Arg Tyr Gln Pro Leu Gly Val
1 5 10 15
His
17
SEQ ID NO: 51
Sequence length: 9
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
Lys Asp Val Phe Val Tyr Asp Gly Lys
1 5
SEQ ID NO: 52
Sequence length: 9
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
His Ile Leu Gln Glu Ile Ala Glu Lys
1 5
SEQ ID NO: 53
Sequence length: 10
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
Lys Leu Trp Ala Pro Tyr Val Asn Ser Val
1 5 10
SEQ ID NO: 54
Sequence length: 7
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
Met Phe Ser Phe Gly Gly Asn
1 5
SEQ ID NO: 55
Sequence length: 14
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
Asp Tyr Try Tyr Gln Asp Phe Gly Arg Ile Glu Asp Ile Glu
1 5 10
SEQ ID NO: 56
Sequence length: 7
Sequence type: Number of amino acid chains: Single chain topology: Linear sequence type: Peptide fragment type: Intermediate fragment Origin: Sulfolobus acidocaldarius
Stock name: ATCC33909
Array
Lys Ile Asp Ala Gln Trp Val
1 5
SEQ ID NO: 57
Sequence length: 18
Sequence type: Number of nucleic acid strands: Single-stranded topology: Linear sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA
Array
AGCWAGKAGM TAYCARCC 18
SEQ ID NO: 58
Sequence length: 24
Sequence type: Number of nucleic acid strands: Single-stranded topology: Linear sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA
Array
Claims (25)
(1)至適pH:4.5〜5.5
(2)至適温度:70〜85℃
(3)安定pH:3.5〜10.0
(4)温度安定性:85℃で6時間の処理により100%残存
(5)等電点電気泳動法による等電点:4.8
(6)反応阻害:5mM CuSO4で100%阻害される。 Three or more sugars obtained from Sulfolobus solfataricus KM1 (FERM BP-4626) strain having one or more sequences selected from SEQ ID NOs: 45 to 48, wherein at least three or more sugars are composed of glucose units from the reducing end. Is a novel amylase having the activity of hydrolyzing from the reducing end side to mainly release monosaccharides and / or disaccharides, and has a molecular weight of 61,000-64,000 by SDS polyacrylamide gel electrophoresis And the enzyme having the following physicochemical properties:
(1) Optimum pH: 4.5 to 5.5
(2) Optimal temperature: 70 to 85 ° C
(3) Stable pH: 3.5-10.0
(4) Temperature stability: 100% remaining after treatment at 85 ° C. for 6 hours (5) Isoelectric point by isoelectric focusing method: 4.8
(6) Reaction inhibition: 100% inhibition with 5 mM CuSO 4 .
(1)至適pH:5.0〜5.5
(2)至適温度:60〜80℃
(3)安定pH:4.0〜13.0
(4)温度安定性:80℃で6時間の処理により100%残存
(5)等電点電気泳動法による等電点:5.4
(6)反応阻害:5mM CuSO4で100%阻害される。 The reducing end is obtained from a Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain having one or more sequences selected from SEQ ID NOs: 49 to 56, using at least three sugars composed of glucose units as a substrate. A novel amylase having an activity of hydrolyzing from the side to mainly release monosaccharides and / or disaccharides, having a molecular weight of 61,000 to 64,000 as determined by SDS polyacrylamide gel electrophoresis, The above enzyme having the following physicochemical properties:
(1) Optimum pH: 5.0 to 5.5
(2) Optimal temperature: 60-80 ° C
(3) Stable pH: 4.0 to 13.0
(4) Temperature stability: 100% remaining after treatment at 80 ° C. for 6 hours (5) Isoelectric point by isoelectric focusing method: 5.4
(6) Reaction inhibition: 100% inhibition with 5 mM CuSO 4 .
(1)至適pH:4.5〜5.5
(2)至適温度:70〜85℃
(3)安定pH:3.5〜10.0
(4)温度安定性:85℃で6時間の処理により100%残存
(5)等電点電気泳動法による等電点:4.8
(6)反応阻害:5mM CuSO4で100%阻害される。 At least the reducing terminal trisaccharide obtained from Sulfolobus solfataricus KM1 (FERM BP-4626) strain having one or more sequences selected from SEQ ID NOs: 45 to 48 is composed of glucose units; Substrates of three or more sugars in which the bond between the second glucose is α-1, α-1 bond and the bond between the second and third glucose at the terminal is α-1,4 bond The novel amylase according to claim 1, which has a main activity of hydrolyzing the α-1,4 bond between the second and third glucose and releasing α, α-trehalose, The enzyme having a molecular weight of 61,000-64,000 as determined by polyacrylamide gel electrophoresis and having the following physicochemical properties:
(1) Optimum pH: 4.5 to 5.5
(2) Optimal temperature: 70 to 85 ° C
(3) Stable pH: 3.5-10.0
(4) Temperature stability: 100% remaining after treatment at 85 ° C. for 6 hours (5) Isoelectric point by isoelectric focusing method: 4.8
(6) Reaction inhibition: 100% inhibition with 5 mM CuSO 4 .
(1)至適pH:5.0〜5.5
(2)至適温度:60〜80℃
(3)安定pH:4.0〜13.0
(4)温度安定性:80℃で6時間の処理により100%残存
(5)等電点電気泳動法による等電点:5.4
(6)反応阻害:5mM CuSO4で100%阻害される。 At least the trisaccharide on the reducing end side obtained from Sulfolobus acidocaldarius ATCC33909 strain having one or more sequences selected from SEQ ID NOs: 49 to 56 is composed of glucose units, between the first and second glucose at the end Are α-1 and α-1 linkages, and the linkage between the second and third glucoses at the terminal is α-1,4 linkages, and a saccharide of three or more sugars is used as a substrate. 3. The novel amylase according to claim 2 , which has a main activity of hydrolyzing an α-1,4 bond between the third glucose and releasing α, α-trehalose, wherein the polyacrylamide gel electrophoresis method is SDS. The above enzyme having a molecular weight of 61,000 to 64,000 and having the following physicochemical properties:
(1) Optimum pH: 5.0 to 5.5
(2) Optimal temperature: 60-80 ° C
(3) Stable pH: 4.0 to 13.0
(4) Temperature stability: 100% remaining after treatment at 80 ° C. for 6 hours (5) Isoelectric point by isoelectric focusing method: 5.4
(6) Reaction inhibition: 100% inhibition with 5 mM CuSO 4 .
(2)少なくとも還元末端から3つ以上の糖がグルコース単位で構成され、かつその結合がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、還元末端側から加水分解して単糖および/または2糖を遊離する活性、および
(3)少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合であり、かつ該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解し、α,α−トレハロースを遊離する主要な活性
を有する、請求項14〜16のいずれか一項に記載のポリペプチド。 (1) an activity of hydrolyzing an α-1,4 glucoside bond in a sugar chain in an endo form,
(2) At least three or more sugars from the reducing end are composed of glucose units, and the sugar is a monosaccharide by hydrolysis from the reducing end side using a sugar of three or more sugars whose bonds are α-1,4 bonds as a substrate. And / or the activity of releasing disaccharides, and (3) at least the reducing end trisaccharide is composed of glucose units, and the bond between the first and second glucoses on the terminal side is α-1, α -1 bond, and the second and third glucoses using as a substrate a saccharide of three or more sugars in which the bond between the second and third glucoses on the terminal side is an α-1,4 bond The polypeptide according to any one of claims 14 to 16 , which has a main activity of hydrolyzing an α-1,4 bond therebetween to release α, α-trehalose.
少なくとも還元末端側の3糖がグルコース単位で構成され、該末端側の1つ目と2つ目のグルコース間の結合がα−1,α−1結合であり、かつ該末端側の2つ目と3つ目のグルコース間の結合がα−1,4結合である3糖以上の糖を基質とし、2つ目と3つ目のグルコース間のα−1,4結合を加水分解し、α,α−トレハロースを遊離する主要な活性を有するものであり、
請求項21〜23のいずれか一項に記載の宿主細胞を培養し、その培養物中に前記組換え新規アミラーゼを生成させ、これを採取することを含んでなる、方法。 A method for producing a recombinant novel amylase, wherein the recombinant novel amylase comprises at least a trisaccharide on the reducing end side composed of glucose units, and a bond between the first and second glucoses on the terminal side is α- 1 and α-1 linkages, and the second and third sugars are composed of 3 or more sugars whose linkages between the second and third glucoses on the terminal side are α-1,4 linkages. Hydrolyze the α-1,4 bond between glucose in the eye and have the main activity of releasing α, α-trehalose,
24. A method comprising culturing a host cell according to any one of claims 21 to 23 , producing the recombinant novel amylase in the culture and collecting it.
請求項21〜23のいずれか一項に記載の宿主細胞を培養し、その培養物中に前記組換え新規アミラーゼを生成させ、これを採取することを含んでなる、方法。 A recombinant novel amylase encoded by the DNA fragment according to any one of claims 7 to 13 , or a recombinant novel amylase comprising the polypeptide according to any one of claims 14 to 18. Law,
24. A method comprising culturing a host cell according to any one of claims 21 to 23 , producing the recombinant novel amylase in the culture and collecting it.
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