JP4505337B2 - 改善されたペルヒドロラーゼ活性を有するスブチリシン変異体 - Google Patents
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Description
・脂肪族アミノ酸:G、A、V、L、I;
・イオウ含有アミノ酸:C、M;
・芳香族アミノ酸:F、Y、W;
・ヒドロキシル基アミノ酸:S、T;
・酸アミド基アミノ酸:N、Q;
・酸性アミノ酸:D、E;
・アルカリ性アミノ酸:H、K、R、P。
以下において、好ましい態様は、非水性であることを特徴とする。
・5〜70重量%、特に10〜50重量%の界面活性剤、
・10〜65重量%、特に12〜60重量%の水溶性、水分散性の無機ビルダー物質、
・1〜10重量%、特に2〜8重量%の水溶性の無機ビルダー物質、
・15重量%以下の固体の無機および/または有機酸または酸性塩、
・5重量%以下の重金属錯化剤、
・5重量%以下の灰色化抑制剤、
・5重量%以下の色移行抑制剤、
・5重量%以下の発泡抑制剤、および
・他の所望の成分。
で示されるポリヒドロキシ脂肪酸アミドである。
このポリヒドロキシ脂肪酸アミドは既知の物質であり、通常は、アンモニア、アルキルアミンまたはアルカノールアミンを用いた還元糖の還元的アミノ化、およびその後の、脂肪酸、脂肪酸アルキルエステルまたは脂肪酸塩化物を用いたアシル化によって得られる。
で示される化合物を包含する。
(1)8〜22個の炭素原子を有する脂肪アルコールへの、12〜22個の炭素原子を有する脂肪酸への、アルキル基に8〜15個の炭素原子を有するアルキルフェノールへの、ならびに、アルキル基に8〜22個の炭素原子を有するアルキルアミンへの、エチレンオキシド2〜30モルおよび/またはプロピレンオキシド0〜5モルの付加生成物;
(2)グリセロールへのエチレンオキシド1〜30モルの付加生成物のC12/18脂肪酸モノおよびジエステル;
(3)6〜22個の炭素原子を有する飽和および不飽和脂肪酸のグリセロールモノおよびジエステルならびにソルビトールモノおよびジエステル、ならびに、そのエチレンオキシド付加生成物;
(4)アルキル(アルケニル)基に8〜22個の炭素原子を有するアルキルおよび/またはアルケニルモノおよびオリゴグリコシド、ならびに、そのエトキシル化類似体;
(5)ヒマシ油および/または水素化ヒマシ油へのエチレンオキシド15〜60モルの付加生成物;
(6)ポリオールエステル、特にポリグリセロールエステル;
(7)ヒマシ油および/または水素化ヒマシ油へのエチレンオキシド2〜15モルの付加生成物;
(8)直鎖、分岐鎖、飽和または不飽和のC6/22脂肪酸、リシノール酸および12-ヒドロキシステアリン酸ならびにグリセロール、ポリグリセロール、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、糖アルコール(例えばソルビトール)、アルキルグルコシド(例えば、メチルグルコシド、ブチルグルコシド、ラウリルグルコシド)およびポリグルコシド(例えばセルロース)に基づく部分エステル;
(9)モノ、ジおよびトリアルキルホスフェートならびにモノ、ジおよび/またはトリ-PEG-アルキルホスフェートおよびその塩;
(10)羊毛ワックスアルコール;
(11)ポリシロキサン/ポリアルキル/ポリエーテルコポリマーまたは対応する誘導体;
(12)ペンタエリトリトール、脂肪酸、クエン酸および脂肪アルコールの混合エステル(DE1165574PS)および/または6〜22個の炭素原子を有する脂肪酸、メチルグルコースおよびポリオール(好ましくは、グリセロールまたはポリグリセロール)の混合エステル;
(13)ポリアルキレングリコール;および
(14)グリセロールカーボネート。
同様に、両性界面活性剤も適する乳化剤である。両性界面活性剤は、分子中にC8/18アルキル基またはアシル基に加えて、少なくとも1つの遊離アミノ基および少なくとも1つのCOOH基またはSO3H基を含有し、内部塩を形成することができる界面活性化合物を包含すると解される。適する両性界面活性剤の例は、N-アルキルグリシン、N-アルキルプロピオン酸、N-アルキルアミノ酪酸、N-アルキルイミノジプロピオン酸、N-ヒドロキシエチル-N-アルキルアミドプロピルグリシン、N-アルキルタウリン、N-アルキルサルコシン、2-アルキルアミノプロピオン酸およびアルキルアミノ酢酸(それぞれのアルキル基に約8〜18個の炭素原子を有する)である。特に好ましい両性界面活性剤は、N-ヤシ油アルキルアミノプロピオネート、ヤシ油アシルアミノエチルアミノプロピオネートおよびC12/18アシルサルコシンである。
両性界面活性剤の他に、第四級乳化剤も適しており、エステルクアット(ester quat)型の乳化剤、好ましくはメチルで第四級化したジ脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩が特に好ましい。
(a)収斂性の成分;
(b)油成分;
(c)非イオン性乳化剤;
(d)共乳化剤;
(e)構造付与剤;
(f)助剤(例えば、増粘剤または錯化剤など);および/または
(g)非水性溶媒(例えば、エタノール、プロピレングリコールおよび/またはグリセロールなど)。
・抗炎症性、皮膚保護性または芳香性の精油;
・合成の皮膚保護活性物質;および/または
・油溶性の芳香油。
・3-ベンジリデンカンファーまたは3-ベンジリデンノルカンファーおよびその誘導体、例えば3-(4-メチルベンジリデン)カンファー(欧州特許EP0693471B1に記載);
・4-アミノ安息香酸誘導体、好ましくは4-(ジメチルアミノ)安息香酸2-エチルヘキシルエステル、4-(ジメチルアミノ)安息香酸2-オクチルエステルおよび4-(ジメチルアミノ)安息香酸アミルエステル;
・桂皮酸のエステル、好ましくは4-メトキシ桂皮酸2-エチルヘキシルエステル、4-メトキシ桂皮酸プロピルエステル、4-メトキシ桂皮酸イソアミルエステル、2-シアノ-3,3-フェニル桂皮酸2-エチルヘキシルエステル(Octocrylene);
・サリチル酸のエステル、好ましくはサリチル酸2-エチルヘキシルエステル、サリチル酸4-イソプロピルベンジルエステル、サリチル酸ホモメンチルエステル;
・ベンゾフェノンの誘導体、好ましくは2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-4'-メチルベンゾフェノン、2,2'-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン;
・ベンザルマロン酸のエステル、好ましくは4-メトキシベンザルマロン酸ジ-2-エチルヘキシルエステル;
・トリアジンの誘導体、例えば2,4,6-トリアニリノ-(p-カルボ-2'-エチル-1'-ヘキシルオキシ)-1,3,5-トリアジンおよびオクチルトリアゾン(欧州特許出願公開EP0818450A1に記載)またはジオクチルブタアミドトリアゾン(UVAsorbR HEB);
・プロパン-1,3-ジオン、例えば1-(4-tert-ブチルフェニル)-3-(4'-メトキシフェニル)プロパン-1,3-ジオン;
・ケトトリシクロ(5.2.1.0)デカン誘導体(欧州特許EP0694521B1に記載)。
・2-フェニルベンズイミダゾール-5-スルホン酸、ならびに、そのアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルキルアンモニウム、アルカノールアンモニウムおよびグルクアンモニウム塩;
・ベンゾフェノンのスルホン酸誘導体、好ましくは2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸およびその塩;
・3-ベンジリデンカンファーのスルホン酸誘導体、例えば4-(2-オキソ-3-ボルニリデンメチル)ベンゼンスルホン酸および2-メチル-5-(2-オキソ-3-ボルニリデン)スルホン酸およびその塩。
上記した可溶性物質に加えて、不溶性の光保護顔料(即ち、微細に分散させた金属酸化物または塩)も、この目的に使用することができる。適する金属酸化物の例は、特に、酸化亜鉛および酸化チタン、さらに、鉄、ジルコニウム、ケイ素、マンガン、アルミニウムおよびセリウムの酸化物、ならびにこれらの混合物である。ケイ酸塩(タルク)、硫酸バリウムおよびステアリン酸亜鉛を、塩として添加することができる。これらの酸化物および塩は、皮膚ケアおよび皮膚保護エマルジョンおよび美容化粧品のための顔料の形態で既に使用されている。ここで、これら粒子は、100nm未満、好ましくは5〜50nm、より好ましくは15〜30nmの平均直径を有しているべきである。これらは球形であってよいが、楕円形または他の形状の粒子を使用することもできる。また、顔料を、表面処理すること、即ち親水性化または疎水性化することもできる。その代表例は、被覆した二酸化チタン、例えば、Titandioxid T 805(Degussa)またはEusolexR T2000(Merck)である。疎水性被覆剤には、好ましくはトリアルコキシオクチルシランまたはシメチコーンが含まれる。日光保護剤は、好ましくはミクロ顔料またはナノ顔料を含有する。ミクロ化した酸化亜鉛を使用するのが好ましい。他の適するUV光保護フィルターは、P.Finkelの概説[SOEFW-Journal、第122巻 (1996)、第543頁]中に見ることができる。
・グリセロール;
・アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、および、ポリエチレングリコール(100〜1000ダルトンの平均分子量を有する);
・1.5〜10の自己縮合度を有する工業用オリゴグリセロール混合物、例えば40〜50重量%のジグリセロール含量を有する工業用ジグリセロール混合物;
・メチロール化合物、例えば特にトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ペンタエリトリトールおよびジペンタエリトリトール;
・低級アルキルグルコシド、特にアルキル基に1〜8個の炭素原子を有するもの、例えばメチルおよびブチルグルコシド;
・5〜12個の炭素原子を有する糖アルコール、例えばソルビトールまたはマンニトール;
・5〜12個の炭素原子を有する糖、例えばグルコースまたはスクロース;
・アミノ糖、例えばグルカミン;
・ジアルコールアミン、例えばジエタノールアミンまたは2-アミノ-1,3-プロパンジオール。
虫忌避剤には、N,N-ジエチル-m-トルアミド、1,2-ペンタンジオールまたはブチルアセチルアミノプロピオン酸エチルが含まれる。
適する自己褐変剤には、ジヒドロキシアセトンが含まれる。
組成物の製造は、通常の熱間法または冷間法を用いて行うことができ、好ましくは、相反転温度法によって行う。
・湿潤剤および乳化剤、
・増粘剤、
・還元剤(酸化防止剤)、
・毛髪ケア添加剤、
・芳香物質、および
・溶媒(例えば、水、グリコールまたは低分子量アルコールなど)。
・顔料、例えば二酸化チタン、および/または着色剤;
・pH調節剤および緩衝剤、例えば、炭酸水素ナトリウム、クエン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、クエン酸、リン酸または酸塩、例えば、NaH2PO4;
・傷治癒および抗炎症物質、例えば、アラントイン、尿素、パンテノール、アズレンまたはカミツレ抽出物;
・他の沈殿防止物質、例えば有機ホスホネート、例えばヒドロキシエタンジホスホネートまたはアザシクロヘプタンジホスホネート;
・防腐剤、例えば、ソルビン酸塩、p-ヒドロキシ安息香酸エステル;
・歯苔抑制剤、例えば、ヘキサクロロフェン、クロロヘキシジン、ヘキセチジン、トリクロサン、ブロモクロロフェン、フェニルサリチル酸エステル。
全ての分子生物学的操作は、例えば、Fritsch、SambrookおよびManiatisによるマニュアル「Molecular cloning:a laboratory manual」[Cold Spring Harbor Laboratory Press、New York、1989]に記載されている標準化された方法、あるいは、同等の関連の研究に従った。酵素およびキットは、製造元の指示に従って使用した。
スブチリシン・カールスバーグプロテアーゼをコードしている領域(プロモーター配列を含む)を、PCRにより、Bacillus licheniformis [Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH、Mascheroder Weg 1b、38124 Braunschweig (http://www.dsmz.de)から得た菌株DSM 461]の染色体DNAから増幅した。反応を、適切な反応調製物においてGibcoからのTaq-ポリメラーゼを使用して、以下のPCRプログラムに従って行った:94℃における変性、4分;30サイクル 94℃、30秒、50℃、30秒、72℃、100秒、そして最後に72℃、7分。オリゴヌクレオチドPSC-sおよびPSC-as(配列番号19および20)の両方を、PCRプライマーとして使用した。
この培養物からの単一コロニーを、寒天不含であるがその他は同一である液体培地に移し、標準化された条件下に37℃で培養した。
挿入体含有のプラスミドを、常法により、実施例1に従って確立した液体培養物から単離し、変異性突然変異誘発にかけた。
変異性PCRのための出発混合物(100μl)は、10x-突然変異誘発緩衝液(Taq緩衝液、Gibco)(10μl)、dNTP-ミックス(それぞれ200μモル/Lの最終濃度)(4μl)、dGTP/dATP(1mモル/L)(1μl)、0.2μモルの各プライマー(配列については以下を参照)、鋳型DNA(プラスミドDNA)(スブチリシン・カールスバーグ)(5〜15ng)、MgCl2(2mモル/L)(4μl)、MnCl2(0.35mモル/L)(0.7μl)および適切量のH2Oを含有していた。次いで、Taq-ポリメラーゼ(5U)を添加し、混合物を以下の温度プログラムにかけた:94℃における変性、4分;30サイクル 94℃、30秒、50℃、30秒、72℃、100秒、次いで72℃、7分。このようにして、両オリゴヌクレオチド P300-sおよびPSC-as(配列番号21および20)を、PCRプライマーとして使用した。
実施例2に従って得られた突然変異体を、15μg/ml テトラサイクリンを含むTBY培地(10g/L トリプトン、5g/L 酵母エキス、5g/L NaCl)(1ml)において、37℃および800rpmで48時間インキュベートした。
ペルヒドロラーゼを、バッチ法における培養上清から、バシトラシン(Aldrich、Cat No.85,186-8)飽和したSepharose 4B (Pharmacia-Biotech、Cat No.17-0430-01)を用いる親和性クロマトグラフィーによって精製した。この目的のために、Sepharose 4B(1g)を、100mM NaHCO3、500mM NaClにおいて、バシトラシン(100mg)と共に4℃で14時間インキュベートし、次いで1M エタノールアミンと共に4℃で2時間インキュベートし、次いで100mM エタノールアミン、10mM CaCl2、pH6.5を用いて1:4に希釈した。溶離を、1M NaClおよび25%イソプロパノールを含む100mM エタノールアミンpH6.5を用いて行った。次いで、このようにして精製した培養上清を以下の試験に使用した。
試験した9つ全てのペルヒドロラーゼ、即ち、表示したスブチリシン・カールスバーグの特定の変異体は、プロテアーゼ活性の低下を示した。他方、アミノ酸置換は、ペルヒドロラーゼ(二次的)活性の増大を与え、これは、この反応調製物においては、少なくとも0.57ppm AO/μg酵素(調製物3)、また最良の場合には0.98ppm AO/μg酵素(調製物5)であると測定された。この後者の場合には、過加水分解活性は、58、89および216位における3つの置換(T58A/L89S/L216W)によりほぼ3倍であった。この点で、新規なペルヒドロラーゼと言うのが正当である。
これらの変異体を含む他の対照調製物および以下の応用に向けた実施例は、この結果を確証した。
実施例3で得られたペルヒドロラーゼ活性の上清を、洗浄試験において、100mM 酪酸メチルエステルおよび313mM 過酸化水素と一緒に、50mM リン酸緩衝液(pH9)の溶液中、10μg/mlの濃度で使用した。
この漂白溶液(12.74ml)を、10cm2の市販の漂白可能な汚れた綿に適用した。使用した汚れは、Eidgenoessischen Material-Pruefungs- und Versuchsanstalt[St.Gallen、スイス国 (EMPA)]からのタイプ E-114(赤ワイン)およびE-167(茶)、または、Henkelからの対応する自己適用汚れ、即ちA(赤ワイン)およびB(茶)であった。これらの調製物を、600rpmおよび30℃で30分間撹拌し、流水で濯ぎ、室温で空気乾燥した。
以下のΔL値(各測定値を平均し、表2に示す)を、こうして上記したペルヒドロラーゼについて得ることができる。
試験した9つ全てのペルヒドロラーゼ、即ち、スブチリシン・カールスバーグの表示した特定の変異体は、標準化された市販の織物汚れに対して、未変化スブチリシン・カールスバーグの内因性二次的活性の漂白効果よりも明らかに優れた漂白効果を有することがわかる。同等の汚れを有する対照調製物は、この結果を確証した。
実施例3で得られたペルヒドロラーゼ活性を有する上清を、洗浄試験において、100mM 酪酸メチルエステルおよび313mM 過酸化水素と一緒に、洗剤配合物(441mg)を含有する10ml溶液中、10μg/mlの濃度で使用した。この洗剤配合物は、以下の組成を有していた:0.3〜0.5重量% キサンタンゴム、0.2〜0.4重量% 消泡剤、6〜7重量% グリセロール、0.3〜0.5重量% エタノール、4〜7重量% FAEOS、24〜28重量% 非イオン性界面活性剤(FAEO、APGなど)、1重量% ホウ酸、1〜2重量% クエン酸ナトリウム×2H2O、2〜4重量% 苛性ソーダ、14〜16重量% ヤシ油脂肪酸、0.5重量% HEDP、0〜0.4重量% PVP、0〜0.05重量% 蛍光増白剤、0-0.001重量% 着色剤、0〜2重量% 芳香剤、残りの水および付随物質。
以下のΔL値(各測定値を平均し、表3に示す)を、こうして上記したペルヒドロラーゼについて得ることができる。
他の成分の中で特に界面活性剤およびビルダーを含有する洗剤配合物中の試験した全てのペルヒドロラーゼは、標準化された市販の織物汚れに対して、未変化スブチリシン・カールスバーグの内因性二次的活性の漂白効果よりも明らかに優れた漂白効果を有することがわかる。同等の汚れを有する対照調製物は、この結果を確証した。
Claims (26)
- 配列番号2(L89S/L216W/N217D)、
配列番号4(L216W/N217D)、
配列番号6(T58A/L89S/L216W/N217D)、
配列番号8(T58A/G117D/L216W/N217D)、
配列番号10(T58A/L89S/L216W)、
配列番号12(T58A/L89S/N96D/L216W)、
配列番号14(T58A/L216W)、
配列番号16(T58Q/L89S/L216W)、および
配列番号18(L89S/L216W)、
に記載したアミノ酸配列のいずれかからなるペルヒドロラーゼ。 - ペルヒドロラーゼをコードしている核酸であって、そのヌクレオチド配列が、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15または17に記載したヌクレオチド配列のいずれかに100%同一である核酸。
- 別のタンパク質との融合または結合のための、請求項1に記載のペルヒドロラーゼの使用。
- 別の核酸との融合のための、請求項2に記載の核酸の使用。
- 請求項2に記載した核酸のいずれかを含有するベクター。
- 請求項1に記載したタンパク質のいずれかを発現するか、または発現するように刺激しうる宿主細胞。
- 細菌である請求項6に記載の宿主細胞。
- Bacillus属に属する請求項7に記載の宿主細胞。
- 真核細胞である請求項6に記載の宿主細胞。
- その場で過カルボン酸を生成する製剤としての、請求項1に記載のペルヒドロラーゼの使用。
- 漂白または殺菌のための製剤における請求項10に記載の使用。
- 洗剤または浄化剤における請求項10に記載の使用。
- 化粧品調製物における請求項10に記載の使用。
- 請求項1に記載のペルヒドロラーゼを含有する製剤であって、身体ケア製品、シャンプー、毛髪ケア製品、毛髪染色剤もしくは漂白剤、口腔ケア、歯ケアもしくは義歯ケア製品、化粧品調製物、織物洗剤、浄化剤、濯ぎ剤、手洗浄洗剤、手食器洗浄洗剤、機械食器洗浄洗剤、殺菌剤、ならびに、フィルター媒体、織物、毛皮、紙、皮膚または皮革の漂白または殺菌処理のための製剤からなる群から選択される製剤。
- 製剤の使用条件下で過カルボン酸を生成しうる漂白系を含有する洗剤または漂白剤であって、該漂白系が、請求項1に記載のペルヒドロラーゼ、過酸化水素供給源および該ペルヒドロラーゼのための基質からなる洗剤または漂白剤。
- 基質が、酪酸、カプロン酸またはオクタン酸のメチル、エチルまたはグリセロールエステルから選択される請求項15に記載の製剤。
- 過酸化水素供給源が、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウムまたはモノ過硫酸カリウム三重塩、過炭酸塩/過硫酸カリウム(1:3の比;pH5.5)、過炭酸塩/過硫酸カリウム(1:1の比;pH7.5)、過炭酸塩/過硫酸カリウム(3:1の比;>pH9)の塩混合物、およびH2O2から選択される請求項15または16に記載の製剤。
- 0.05〜5ppm AO/μgの過加水分解活性を示す請求項15〜17のいずれかに記載の製剤。
- 300〜1200g/Lの嵩密度を有するタブレット、ペレットまたは流動性粉末の形態にある請求項15〜18のいずれかに記載の製剤。
- ペーストまたは液体製剤の形態にある請求項15〜18のいずれかに記載の製剤。
- 非水性形態にある請求項20に記載の製剤。
- ペルヒドロラーゼおよび/またはこの酵素のための基質および/または過酸化水素供給源が、室温でまたは水の不存在下で該酵素および/またはその基質に対して不透過性である物質中に封入され、該物質が、製剤の使用条件下で該酵素および/またはその基質に対して透過性になる請求項14〜21のいずれかに記載の製剤。
- 漂白系に加えて、
・5〜70重量%の界面活性剤、
・10〜65重量%の水溶性、水分散性の無機ビルダー物質、
・1〜10重量%の水溶性の有機ビルダー物質、
・15重量%以下の固体の無機および/または有機酸または酸性塩、
・5重量%以下の重金属錯化剤、
・5重量%以下の灰色化抑制剤、
・5重量%以下の染料移行抑制剤、
・5重量%以下の発泡抑制剤、および
・漂白剤または洗剤の他の成分、
を含有する請求項15〜22のいずれかに記載の製剤。 - 請求項1に記載のペルヒドロラーゼを含有するシャンプーおよび/または毛髪ケア製品。
- 請求項1に記載のペルヒドロラーゼ、過酸化水素供給源および該ペルヒドロラーゼのための基質を含有する、ケラチン繊維を染色するための酸化染料。
- 請求項1に記載のペルヒドロラーゼ、過酸化水素供給源および該ペルヒドロラーゼのための基質を含有する、義歯ケアのための製剤。
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