JP4961544B2 - Phosphorylation method using E. coli - Google Patents

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本発明はバイオプロセスに於いて、大腸菌を用いてリン酸化反応を生じさせる方法であって、更に具体的には、大腸菌内でポリリン酸とポリリン酸キナーゼを使って任意の物質をリン酸化する方法である。   The present invention relates to a method for producing a phosphorylation reaction using Escherichia coli in a bioprocess, and more specifically, a method for phosphorylating an arbitrary substance using polyphosphate and polyphosphate kinase in Escherichia coli. It is.

生物反応の多くは自由エネルギー変化が正であり、本来自発的には起こらない。しかし、生体エネルギーであるアデノシン三リン酸(ATP)の加水分解が共役することにより、全体の自由エネルギー変化が負になり、自発的に反応が起こるようになることが知られている(ATPの共役反応)。   Many biological reactions have positive changes in free energy and do not occur spontaneously. However, it is known that when the hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP), which is a bioenergy, is coupled, the overall free energy change becomes negative and the reaction occurs spontaneously (ATP Conjugation reaction).

酵素を触媒とした物質の工業的生産が可能となっている。しかし、自由エネルギー変化が正であったり、ATPを利用したリン酸化工程を含む場合、ATPを再生する反応(ATP再生系)が必要である。   Industrial production of substances using enzymes as catalysts is possible. However, when the change in free energy is positive or a phosphorylation step using ATP is included, a reaction for regenerating ATP (ATP regeneration system) is necessary.

容易に化学合成でき,食品添加物としても利用されているポリリン酸はATPと同じ高エネルギーリン酸結合を持つ物質で、ポリリン酸をリン酸供与体としたATP再生系が構築されている。例えば、ポリリン酸をリン酸供与体としてAcinetobacter johnsonii由来のポリリン酸:AMPリン酸転移酵素によってADPに変換され、生成した2分子のADPは大腸菌由来のアデニル酸キナーゼによって1分子のATPとAMPに変換される(非特許文献1参照)。この再生系を利用し、ガラクトキナーゼによるガラクトース1−リン酸の合成に成功している。   Polyphosphoric acid, which can be easily chemically synthesized and used as a food additive, is a substance having the same high energy phosphate bond as ATP, and an ATP regeneration system using polyphosphoric acid as a phosphate donor has been constructed. For example, polyphosphate derived from Acinetobacter johnsonii using polyphosphate as a phosphate donor is converted to ADP by AMP phosphotransferase, and the resulting two molecules of ADP are converted into one molecule of ATP and AMP by E. coli-derived adenylate kinase. (See Non-Patent Document 1). Utilizing this regeneration system, galactose 1-phosphate has been successfully synthesized by galactokinase.

上記非特許文献1に記載の反応方法では、利用される酵素は微生物や組み換え大腸菌から取り出され、精製された酵素が使われている。しかし、この精製工程は煩雑な作業を必要とすることから、大腸菌の中に存在するポリリン酸キナーゼ(ポリリン酸をリン酸供与体としてADPをATPに変換する酵素)を細胞の中から取り出さずに利用する方法も知られている(非特許文献2参照)。即ち、細胞を界面活性剤等で処理し、細胞膜を破砕することにより、ポリリン酸の細胞内への透過を可能にしている。その後、ポリリン酸を添加して、細胞内へ取り込ませ、細胞の中でATPを再生させている。   In the reaction method described in Non-Patent Document 1, the enzyme used is a purified enzyme extracted from a microorganism or recombinant Escherichia coli. However, since this purification step requires complicated work, polyphosphate kinase (an enzyme that converts ADP to ATP using polyphosphate as a phosphate donor) present in E. coli is not removed from the cell. The method of using is also known (refer nonpatent literature 2). That is, the cells are treated with a surfactant or the like, and the cell membrane is crushed to allow permeation of polyphosphate into the cells. Thereafter, polyphosphoric acid is added and taken up into the cell to regenerate ATP in the cell.

この非特許文献2に記載の方法では、ポリリン酸によるATP再生系を利用して、ジペプチドを大腸菌内で直接かつ不可逆的に結合させる新製法を開発している。この方法により、安価で大量にジペプチドが供給できるようになっている。
生物工学会誌Vol.80, No.12, Page590 (2002) バイオサイエンスとインダストリーVol.63, No.8, Page555-556 (2005)
In the method described in Non-Patent Document 2, a new production method has been developed in which a dipeptide is directly and irreversibly bound in E. coli using an ATP regeneration system using polyphosphoric acid. By this method, a large amount of dipeptide can be supplied at low cost.
Journal of Biotechnology Vol.80, No.12, Page590 (2002) Bioscience and Industry Vol.63, No.8, Page555-556 (2005)

しかしながら、非特許文献2に記載の方法に於いても、いくつかの問題点が残されている。即ち、ポリリン酸を細胞内へ取り込ませるために、界面活性剤や有機溶媒等で細胞を処理する必要がある。この作業は本来細胞内に取り込まないポリリン酸を細胞の中に取り込ませるために必要な工程である。しかしながら、界面活性剤は不純物として生産物に混入すると、問題を引き起こす物質である。   However, the method described in Non-Patent Document 2 still has some problems. That is, it is necessary to treat cells with a surfactant, an organic solvent or the like in order to incorporate polyphosphate into the cells. This operation is a process necessary for incorporating polyphosphate, which is not originally taken into the cell, into the cell. However, surfactants are substances that cause problems when mixed into products as impurities.

また、細胞の中にはポリリン酸を加水分解する酵素が存在したり、反応を行わせる上で副産物を生成する酵素が多数存在するという問題がある。   In addition, there are problems that there are enzymes that hydrolyze polyphosphate in cells, and there are many enzymes that generate by-products when the reaction is performed.

本発明者は、これらの問題点の全て解決する方法として、好熱菌のポリリン酸キナーゼを利用するものである。即ち、好熱菌のポリリン酸キナーゼ遺伝子を導入した大腸菌を加熱処理(70℃で10分程度加熱)することにより細胞膜を破壊し、これにより界面活性剤を使用することなくポリリン酸を外部から細胞内に導入し、ATPを再生する用にしたものである。   The present inventor uses thermophosphate polyphosphate kinase as a method for solving all of these problems. That is, the cell membrane is destroyed by heat treatment (heating at 70 ° C. for about 10 minutes) of Escherichia coli into which a polyphosphate kinase gene of a thermophilic bacterium has been introduced, so that polyphosphate can be removed from the outside without using a surfactant. It is used for reproducing ATP.

また、リン酸化したい物質(X)をリン酸化する酵素(以下「Xキナーゼ」と記載する。)をポリリン酸キナーゼと同時に発現させることにより、大腸菌の細胞の中でXをリン酸化させることができる。ここでXキナーゼ以外の大腸菌由来の酵素は、加熱処理によって活性が消失するので、目的のリン酸化反応だけがポリリン酸で行えるようになる。これにより、副産物を生成する酵素が多数存在するという問題が解決できることになる。   Further, by expressing an enzyme that phosphorylates a substance (X) to be phosphorylated (hereinafter referred to as “X kinase”) simultaneously with polyphosphate kinase, X can be phosphorylated in E. coli cells. . Here, since the activities of E. coli-derived enzymes other than X kinase are lost by heat treatment, only the desired phosphorylation reaction can be performed with polyphosphoric acid. This solves the problem that there are many enzymes that produce by-products.

好熱菌のポリリン酸キナーゼとXキナーゼの遺伝子を導入した大腸菌は、Xキナーゼのみを変えることによって数多くの物質Xのリン酸化に対応できる。好熱菌のポリリン酸キナーゼを導入した大腸菌は数多くの物質Xをリン酸化するための汎用宿主となる。本発明の概略を図1に示す。   Escherichia coli into which the genes of thermophosphate polyphosphate kinase and X kinase are introduced can cope with phosphorylation of many substances X by changing only X kinase. Escherichia coli into which a thermophosphate polyphosphate kinase has been introduced becomes a general-purpose host for phosphorylating many substances X. An outline of the present invention is shown in FIG.

本発明を用いれば、不純物である界面活性剤を用いなくてもポリリン酸を細胞の中に透過させることができ、かつ細胞内で副産物を生成する酵素が多数存在するという問題を安全に回避できる。また、Xキナーゼのみを変えることによって、数多くの物質Xのリン酸化にも対応できる汎用宿主となる。この汎用宿主は、安価で安全なポリリン酸をリン酸化の基質として広く工業的に利用することを可能にするという効果をもたらす。   By using the present invention, polyphosphoric acid can permeate into cells without using a surfactant which is an impurity, and it is possible to safely avoid the problem that there are many enzymes that produce by-products in the cells. . Moreover, by changing only X kinase, it becomes a general-purpose host that can cope with phosphorylation of a large number of substances X. This general-purpose host has the effect of allowing inexpensive and safe polyphosphoric acid to be widely used industrially as a phosphorylation substrate.

〔ポリリン酸キナーゼ〕
ポリリン酸キナーゼとはEC(enzyme commission)番号がEC2.7.4.1の酵素であり、ポリリン酸とADPからATPを合成する。ポリリン酸キナーゼの種類によっては逆反応も起こる場合があるが、本発明に於いては限定されない。
[Polyphosphate kinase]
Polyphosphate kinase is an enzyme whose EC (enzyme commission) number is EC2.7.4.1, and synthesizes ATP from polyphosphate and ADP. Depending on the type of polyphosphate kinase, a reverse reaction may occur, but it is not limited in the present invention.

発明者は大腸菌の通常の酵素が活性を失う70℃で10分程度の加熱処理でも、活性が維持されるポリリン酸キナーゼを見つけるために、すでに染色体DNAの配列が決定され、データベース(DDBJ)に登録されているThermus thermophilus HB27の染色体DNAの配列をもとに、大腸菌のポリリン酸キナーゼと似ている遺伝子配列を探した。その結果、Thermus thermophilusには大腸菌ポリリン酸キナーゼと約30%の相同性を有する遺伝子(番号TTC0637)を見いだした。   The inventor has already determined the chromosomal DNA sequence in order to find a polyphosphate kinase that maintains its activity even after heat treatment at 70 ° C. for about 10 minutes, at which the normal enzyme of E. coli loses its activity. Based on the registered chromosomal DNA sequence of Thermus thermophilus HB27, a gene sequence similar to E. coli polyphosphate kinase was searched. As a result, a gene (No. TTC0637) having about 30% homology with E. coli polyphosphate kinase was found in Thermus thermophilus.

ここでThermus thermophilusを選んだ理由は、この菌が好熱菌に分類されるからである。一般に好熱菌とは、至適生育温度が45℃以上の微生物であり、好熱菌の酵素は耐熱性の酵素が多いと言われている。特にThermus thermophilusは65〜85℃でも生育可能な微生物であり、目的の耐熱性ポリリン酸キナーゼを持つと期待できた。   The reason for choosing Thermus thermophilus here is that this bacterium is classified as a thermophile. In general, a thermophilic bacterium is a microorganism having an optimum growth temperature of 45 ° C. or more, and it is said that thermophilic bacterium has many thermostable enzymes. In particular, Thermus thermophilus is a microorganism that can grow at 65-85 ° C., and was expected to have the desired thermostable polyphosphate kinase.

Thermus thermophilusのポリリン酸キナーゼ遺伝子を大腸菌に於いて発現させ、活性を測定した結果、70℃で10分程度の加熱処理では活性を失わないことを確認した。Thermus thermophilusのポリリン酸キナーゼは至適温度を70℃付近に持ち、37℃における大腸菌のポリリン酸キナーゼと同程度の比活性を持つことを確認した。これにより、高温でのATP再生系が構築できると考えられた。   Thermus thermophilus polyphosphate kinase gene was expressed in E. coli and the activity was measured. As a result, it was confirmed that the activity was not lost by heating at 70 ° C. for about 10 minutes. It was confirmed that Thermus thermophilus polyphosphate kinase has an optimum temperature around 70 ° C. and has a specific activity comparable to that of E. coli polyphosphate kinase at 37 ° C. Thereby, it was considered that an ATP regeneration system at a high temperature could be constructed.

ただし、本発明に用いられるポリリン酸キナーゼは、大腸菌の通常の酵素が活性を失い、かつポリリン酸の細胞透過性が得られる加熱条件で、その活性が維持されるものであれば、その由来は特に限定されず、細菌、酵母、動物、植物など、いずれの生物であっても良い。   However, the polyphosphate kinase used in the present invention can be derived from any enzyme as long as the normal enzyme of E. coli loses its activity and the activity is maintained under the heating conditions in which the cell permeability of polyphosphate is obtained. It is not particularly limited, and any organism such as bacteria, yeast, animals, plants may be used.

〔耐熱性ポリリン酸キナーゼを発現する大腸菌〕
Thermus thermophilusのポリリン酸キナーゼ遺伝子を大腸菌に於いて発現させた後、70℃で10分程度の加熱処理を行い、遠心分離して上清と菌体を含む沈殿物に分けた。上清と沈殿物にそれぞれ、ポリリン酸とADPを加えた結果、沈殿物にポリリン酸とADPからATPを合成する活性が認められた。その結果、Thermus thermophilusのポリリン酸キナーゼ遺伝子を発現させた大腸菌を、70℃で10分程度の加熱処理に晒すことにより、ポリリン酸とADPを細胞の中に透過させることができるようになることを確認した。
〔加熱条件〕
加熱条件は、70℃で10分程度の加熱処理を例示するが、80℃で5分程度の加熱処理でもよい。逆に60℃の比較的低温で加熱処理する場合、時間を長くすればよい。加熱条件は、大腸菌の通常の酵素が活性を失い、かつポリリン酸の細胞透過性が得られる条件であれば、特に限定されない。
〔Xキナーゼ〕
本発明では物質Xをリン酸化する工程を含むことを特徴とする。物質Xをリン酸化する酵素をXキナーゼとする。XキナーゼはATPを利用して物質Xをリン酸化し、ADPを生じさせる。生成したADPはポリリン酸と耐熱性ポリリン酸キナーゼによってATPへと再生される。全体の反応を考えた場合、Xキナーゼとポリリン酸キナーゼによって、物質Xをポリリン酸でリン酸化することになる。
[Escherichia coli expressing thermostable polyphosphate kinase]
After the polyphosphate kinase gene of Thermus thermophilus was expressed in E. coli, it was heat-treated at 70 ° C. for about 10 minutes, and centrifuged to separate the precipitate containing the supernatant and cells. As a result of adding polyphosphoric acid and ADP to the supernatant and the precipitate, respectively, the activity of synthesizing ATP from polyphosphoric acid and ADP was observed in the precipitate. As a result, by exposing Escherichia coli expressing the Thermus thermophilus polyphosphate kinase gene to a heat treatment at 70 ° C. for about 10 minutes, polyphosphate and ADP can permeate into the cells. confirmed.
[Heating conditions]
The heating condition is exemplified by heat treatment at 70 ° C. for about 10 minutes, but may be heat treatment at 80 ° C. for about 5 minutes. Conversely, when heat treatment is performed at a relatively low temperature of 60 ° C., the time may be lengthened. The heating conditions are not particularly limited as long as the normal enzyme of E. coli loses its activity and the cell permeability of polyphosphate can be obtained.
[X kinase]
The present invention is characterized by including a step of phosphorylating the substance X. An enzyme that phosphorylates substance X is referred to as X kinase. X kinase uses ATP to phosphorylate substance X to produce ADP. The produced ADP is regenerated into ATP by polyphosphate and thermostable polyphosphate kinase. When considering the overall reaction, substance X is phosphorylated with polyphosphate by X kinase and polyphosphate kinase.

本発明では耐熱性ポリリン酸キナーゼを発現する大腸菌の中に導入するXキナーゼを変えることによって、あらゆる物質Xのリン酸化に対応できることを示すために、フルクトース6リン酸を物質Xとし、フルクトース6リン酸からフルクトース1,6二リン酸へ変換する工程を例示する。フルクトース1,6二リン酸は虚血性心疾患の薬として期待される物質である。この場合のXキナーゼはホスホフルクトースキナーゼであるが、物質Xとそれに対応したXキナーゼは特に限定されるものでない。   In the present invention, in order to show that it is possible to cope with phosphorylation of any substance X by changing X kinase introduced into Escherichia coli expressing thermostable polyphosphate kinase, fructose 6 phosphate is used as substance X, and fructose 6 phosphorus is used. The step of converting acid to fructose 1,6-diphosphate is illustrated. Fructose 1,6-diphosphate is a substance expected as a drug for ischemic heart disease. The X kinase in this case is phosphofructose kinase, but the substance X and the corresponding X kinase are not particularly limited.

〔ホスホフルクトースキナーゼ〕
ホスホフルクトースキナーゼとはEC2.7.1.56の酵素であり、ATPとフルクトース6リン酸からADPとフルクトース1,6二リン酸を合成する。
[Phosphofructose kinase]
Phosphofructose kinase is an enzyme of EC 2.7.1.56, which synthesizes ADP and fructose 1,6-diphosphate from ATP and fructose 6-phosphate.

発明者は大腸菌の通常の酵素が活性を失う70℃で10分程度加熱処理でも、活性が維持されるホスホフルクトースキナーゼを見つけるために、Thermus thermophilusのDNAの配列を元に、Propionibacterium freudenreichiiのホスホフルクトースキナーゼ(P29495)と相同性を有する遺伝子を探した。その結果、約28%の相同性を有する遺伝子(遺伝子番号TTC1597)を見いだした。   In order to find a phosphofructose kinase whose activity is maintained even after heat treatment at 70 ° C. for about 10 minutes at which the normal enzyme of Escherichia coli loses its activity, the inventor uses phosphofructose of Propionibacterium freudenreichii based on the DNA sequence of Thermus thermophilus. A gene having homology with kinase (P29495) was searched. As a result, a gene (gene number TTC1597) having about 28% homology was found.

ここでThermus thermophilusを選んだ理由はこの菌が好熱菌に分類されるからである。特にThermus thermophilusは65〜85℃でも生育可能な微生物であり、耐熱性のホスホフルクトースキナーゼを持つと期待できた。   The reason for choosing Thermus thermophilus here is that this bacterium is classified as a thermophile. In particular, Thermus thermophilus is a microorganism that can grow at 65-85 ° C., and was expected to have a thermostable phosphofructose kinase.

Thermus thermophilusのホスホフルクトースキナーゼ遺伝子を大腸菌に於いて発現させ、活性を測定した結果、70℃において、ATPとフルクトース6リン酸からADPとフルクトース1,6二リン酸を合成することを確認した。   Thermus thermophilus phosphofructose kinase gene was expressed in E. coli and activity was measured. As a result, it was confirmed that ADP and fructose 1,6-diphosphate were synthesized from ATP and fructose 6-phosphate at 70 ° C.

ただし、本発明に用いられるホスホフルクトースキナーゼは、大腸菌の通常の酵素が活性を失い、かつポリリン酸の細胞透過性が得られる加熱条件でも、その活性が維持されるものであれば、その由来は特に限定されず、細菌、酵母、動物、植物など、いずれの生物であっても良い。   However, the phosphofructose kinase used in the present invention is derived from the normal enzyme of Escherichia coli as long as the activity is maintained even under heating conditions in which the activity of the normal enzyme of E. coli is lost and the cell permeability of polyphosphate is obtained. It is not particularly limited, and any organism such as bacteria, yeast, animals, plants may be used.

〔耐熱性ポリリン酸キナーゼと耐熱性ホスホフルクトースキナーゼ遺伝子を発現する大腸菌〕
Thermus thermophilusのポリリン酸キナーゼ遺伝子を保持する大腸菌にホスホフルクトースキナーゼ遺伝子を発現するプラスミドを導入した。両遺伝子を発現する大腸菌を、70℃で10分程度の加熱処理を行い、ポリリン酸とフルクトース6リン酸を加えた結果、フルクトース1,6二リン酸を生産することを確認した。
[Escherichia coli expressing thermostable polyphosphate kinase and thermostable phosphofructose kinase genes]
A plasmid expressing the phosphofructose kinase gene was introduced into Escherichia coli carrying the polyphosphate kinase gene of Thermus thermophilus. Escherichia coli expressing both genes was heat-treated at 70 ° C. for about 10 minutes, and as a result of adding polyphosphoric acid and fructose 6-phosphate, it was confirmed that fructose 1,6-diphosphate was produced.

〔実施例1:耐熱性ポリリン酸キナーゼを発現するプラスミドの構築〕
先ず、Thermus thermophilusのポリリン酸キナーゼを発現する大腸菌の構築を行った。データベース(DDBJ)に登録されているThermus thermophilus HB27のDNAの配列の中からDDBJの遺伝子検索ソフトによって大腸菌のポリリン酸キナーゼと似ている配列を探した。その結果、Thermus thermophilus HB27には大腸菌ポリリン酸キナーゼと30%の相同性を有する遺伝子(TTC0637)を見いだした。
2種のオリゴヌクレオチドプライマーGGAATTCCATATGCACCTCCTTCCCGAAGC(NdeIサイト付加、配列番号3)およびGAAGTCGACTAGCTCCAGGCGCTGGGCGT(SalIサイト付加、配列番号4)を作製し、Thermus thermophilusの染色体DNAを鋳型としてPCRを行った。反応はKOD Plus DNAポリラーゼ(タカラバイオ)を用いた。反応条件は、96℃で2分間保持した後、94℃で30秒間、59℃で30秒間、68℃で2分間の反応を10サイクル繰り返し、さらに94℃で30秒間、68℃で2分間の反応を25サイクル繰り返した。
[Example 1: Construction of plasmid expressing thermostable polyphosphate kinase]
First, Escherichia coli expressing the phosphate phosphate of Thermus thermophilus was constructed. From the DNA sequence of Thermus thermophilus HB27 registered in the database (DDBJ), a sequence similar to that of E. coli polyphosphate kinase was searched by DDBJ gene search software. As a result, a gene (TTC0637) having 30% homology with E. coli polyphosphate kinase was found in Thermus thermophilus HB27.
Two oligonucleotide primers GGAATTCCATATGCACCTCCTTCCCGAAGC (NdeI site addition, SEQ ID NO: 3) and GAAGTCGACTAGCTCCAGGCGCTGGGCGT (SalI site addition, SEQ ID NO: 4) were prepared, and PCR was performed using the chromosomal DNA of Thermus thermophilus as a template. The reaction used KOD Plus DNA polylase (Takara Bio). The reaction conditions were maintained at 96 ° C. for 2 minutes, then repeated 10 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 59 ° C. for 30 seconds, 68 ° C. for 2 minutes, 94 ° C. for 30 seconds, and 68 ° C. for 2 minutes. The reaction was repeated for 25 cycles.

PCR産物および発現ベクターpET21-a(Novagen)を制限酵素NdeIおよびSalIにより37℃で2時間処理した後、アガロースゲル電気泳動を行った。ゲルから切り出したそれぞれのDNA断片をLigation High(TOYOBO)により16℃で2時間ライゲーションし、大腸菌MV1184株に形質転換した。得られたコロニーから目的のDNA断片が挿入されたプラスミドを抽出し、pETPPKを構築した。図2にpETPPKの構成を示した。   The PCR product and the expression vector pET21-a (Novagen) were treated with restriction enzymes NdeI and SalI at 37 ° C. for 2 hours, and then subjected to agarose gel electrophoresis. Each DNA fragment excised from the gel was ligated with Ligation High (TOYOBO) at 16 ° C. for 2 hours, and transformed into Escherichia coli MV1184 strain. A plasmid with the desired DNA fragment inserted was extracted from the obtained colony to construct pETPPK. FIG. 2 shows the structure of pETPPK.

〔実施例2:耐熱性ポリリン酸キナーゼの発現および精製〕
pETPPKによって形質転換したBL21(Rosetta) (Novagen)を、LB培地でOD600が0.5になるまで37℃で培養後、0.2mM IPTGを添加してさらに22℃で8時間培養を行った。集菌後、超音波で破砕を行い、70℃で10分間熱処理を行った。その後、遠心し、上清をHisTrap HP 1ml(アマシャムバイオサイエンス)カラムにより精製を行った。50mMのイミダゾールを含む緩衝液A(20mMリン酸ナトリウム pH7.4,0.5M NaCl,15%グリセロール)10mlで洗浄後、0.5Mイミダゾールを含む緩衝液Aで溶出した。最終的に融合タンパク質を含む1mlのフラクションを得た。
[Example 2: Expression and purification of thermostable polyphosphate kinase]
BL21 (Rosetta) (Novagen) transformed with pETPPK was cultured at 37 ° C. in an LB medium until the OD600 reached 0.5, and 0.2 mM IPTG was added and further cultured at 22 ° C. for 8 hours. After collection, the cells were crushed with ultrasonic waves and heat-treated at 70 ° C. for 10 minutes. Thereafter, the mixture was centrifuged, and the supernatant was purified with a HisTrap HP 1 ml (Amersham Bioscience) column. After washing with 10 ml of buffer A (20 mM sodium phosphate pH 7.4, 0.5 M NaCl, 15% glycerol) containing 50 mM imidazole, elution was performed with buffer A containing 0.5 M imidazole. Finally, 1 ml fraction containing the fusion protein was obtained.

〔実施例3:耐熱性ポリリン酸キナーゼの活性〕
5mMポリリン酸(シグマ社ホスフェートグラスP65)、80μMADP、50mM HEPES・KOH(pH7.2)、40mM (NH4)2SO4,4mM MgCl2 pH7.2を含む溶液を75℃に保温し、精製したポリリン酸キナーゼ(0.56mg)を添加した。経時的に溶液を分取し、合成されたATPをバイオルミネッセンスキット(ロッシュ)によって測定した。図3にThermus thermophilusのポリリン酸キナーゼによるATP合成反応を示す。75℃において、ポリリン酸とADPからATPが生成している。
[Example 3: Activity of thermostable polyphosphate kinase]
A solution containing 5 mM polyphosphoric acid (Sigma phosphate glass P65), 80 μM ADP, 50 mM HEPES · KOH (pH 7.2), 40 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 4 mM MgCl 2 pH 7.2 was kept at 75 ° C. and purified. Polyphosphate kinase (0.56 mg) was added. The solution was fractionated over time, and the synthesized ATP was measured with a bioluminescence kit (Roche). FIG. 3 shows the ATP synthesis reaction by Thermus thermophilus polyphosphate kinase. At 75 ° C., ATP is produced from polyphosphoric acid and ADP.

次にThermus thermophilusのポリリン酸キナーゼと大腸菌のポリリン酸キナーゼの最適温度を比較した。上述した条件で温度だけを変更して、各温度でのATP合成速度を測定した。大腸菌のポリリン酸キナーゼでは30℃〜40℃で最も活性が高く温度を上げるにつれて活性が低下した。それに対してThermusのポリリン酸キナーゼでは60〜80℃、特に70℃で最も高い活性を示すことが分かる。最適温度を図4に示す。   Then, the optimum temperatures of Thermus thermophilus polyphosphate kinase and Escherichia coli polyphosphate kinase were compared. Only the temperature was changed under the conditions described above, and the ATP synthesis rate at each temperature was measured. E. coli polyphosphate kinase had the highest activity at 30 ° C. to 40 ° C., and the activity decreased with increasing temperature. On the other hand, it can be seen that Thermus polyphosphate kinase shows the highest activity at 60 to 80 ° C., particularly at 70 ° C. The optimum temperature is shown in FIG.

次にThermus thermophilusのポリリン酸キナーゼと大腸菌のポリリン酸キナーゼの耐熱性を比較した。ADPを含まない上述条件において、30〜80℃の各温度で10分間保温した後に、ADPを添加してATP合成速度を測定した。加温前のATP合成速度を100%として表した。30〜40℃ではあまり差が見られず、50℃から大腸菌のポリリン酸キナーゼは大きく活性が低下し60℃以降では完全に活性が消失した。それに対しThermus thermophilusのポリリン酸キナーゼは50℃以上の温度でも活性が残っていた。各温度での熱処理後の残存活性のグラフを図5に示す。   Next, the thermostability of Thermus thermophilus polyphosphate kinase and Escherichia coli polyphosphate kinase were compared. Under the above-mentioned conditions not containing ADP, after keeping the temperature at 30 to 80 ° C. for 10 minutes, ADP was added and the ATP synthesis rate was measured. The ATP synthesis rate before heating was expressed as 100%. No significant difference was observed at 30 to 40 ° C., and the activity of E. coli polyphosphate kinase was greatly reduced from 50 ° C., and the activity was completely lost after 60 ° C. In contrast, Thermus thermophilus polyphosphate kinase remained active even at temperatures above 50 ° C. A graph of residual activity after heat treatment at each temperature is shown in FIG.

〔実施例4:耐熱性ホスホフルクトキナーゼ〕
Thermus thermophilusのホスホフルクトキナーゼを発現する大腸菌の構築を行った。データベース(DDBJ)に登録されているThermus thermophilus HB27のDNAの配列の中からDDBJの遺伝子検索ソフトによってPropionibacterium freudenreichiiのホスホフルクトースキナーゼ(P29495)と似ている配列を探した。その結果、Thermus thermophilusには大腸菌キナーゼと約28%の相同性を有する遺伝子(TTC1597)を見いだした。
2種のオリゴヌクレオチドプライマーGGCCATATGAAACGCATCGGGGTGTT(NdeIサイト付加、配列番号5)およびTATAAGCTTGAGGGCCAGCACCTGCGATA(HindIIIサイト付加、配列番号6)を作製し、Thermus thermophilusの染色体DNAを鋳型としてPCRを行った。反応はKOD Plus DNAポリラーゼ(タカラバイオ)を用いた。反応条件は、94℃で2分間保持した後、94℃で15秒間、56℃で30秒間、68℃で90秒間の反応を35サイクル繰り返し、72℃で10分間保持した。
[Example 4: Thermostable phosphofructokinase]
E. coli expressing the phosphofructokinase of Thermus thermophilus was constructed. A sequence similar to the phosphofructose kinase (P29495) of Propionibacterium freudenreichii was searched for from the DNA sequence of Thermus thermophilus HB27 registered in the database (DDBJ) using the gene search software of DDBJ. As a result, a gene (TTC1597) having about 28% homology with E. coli kinase was found in Thermus thermophilus.
Two oligonucleotide primers GGCCATATGAAACGCATCGGGGTGTT (NdeI site added, SEQ ID NO: 5) and TATAAGCTTGAGGGCCAGCACCTGCGATA (HindIII site added, SEQ ID NO: 6) were prepared, and PCR was performed using Thermus thermophilus chromosomal DNA as a template. The reaction used KOD Plus DNA polylase (Takara Bio). The reaction conditions were maintained at 94 ° C. for 2 minutes, followed by 35 cycles of 94 ° C. for 15 seconds, 56 ° C. for 30 seconds, and 68 ° C. for 90 seconds, and held at 72 ° C. for 10 minutes.

PCR産物および発現ベクターpET21-b(Novagen)を制限酵素NdeIおよびHindIIIにより37℃2時間処理した後、アガロースゲル電気泳動を行った。ゲルから切り出したそれぞれのDNA断片をLigation High(TOYOBO)により16℃2時間ライゲーションし、大腸菌MV1184株に形質転換した。得られたコロニーから目的のDNA断片が挿入されたプラスミドを抽出し、pETPFKを構築した。図6にpETPFKの構成を示した。   The PCR product and the expression vector pET21-b (Novagen) were treated with restriction enzymes NdeI and HindIII at 37 ° C. for 2 hours, and then subjected to agarose gel electrophoresis. Each DNA fragment excised from the gel was ligated with Ligation High (TOYOBO) at 16 ° C. for 2 hours, and transformed into E. coli MV1184 strain. From the obtained colony, a plasmid in which the target DNA fragment was inserted was extracted to construct pETPFK. FIG. 6 shows the structure of pETPFK.

〔実施例5:耐熱性ホスホフルクトキナーゼの精製と活性〕
pETPFKで形質転換したBL21(Rosetta) (Novagen)を、2YT培地でOD600が0.5になるまで28℃で培養後、0.5mM IPTGを添加して更に7時間培養を行った。集菌後、リゾチームと超音波で破砕を行い、遠心上清をHisTrap HP1ml(アマシャムバイオサイエンス)カラムにより精製を行った。10mMのイミダゾールを含む緩衝液A(20mMリン酸ナトリウム pH7.4,0.5M NaCl,15%グリセロール)10mlで洗浄後、0.5Mイミダゾールを含む緩衝液Aで溶出した。最終的に融合タンパク質を含む1mlのフラクションを得た。
[Example 5: Purification and activity of thermostable phosphofructokinase]
BL21 (Rosetta) (Novagen) transformed with pETPFK was cultured at 28 ° C. in 2YT medium until the OD600 reached 0.5, and 0.5 mM IPTG was added and further cultured for 7 hours. After collection, the cells were disrupted with lysozyme and ultrasonic waves, and the centrifuged supernatant was purified with a HisTrap HP 1 ml (Amersham Bioscience) column. After washing with 10 ml of buffer A (20 mM sodium phosphate pH 7.4, 0.5 M NaCl, 15% glycerol) containing 10 mM imidazole, elution was performed with buffer A containing 0.5 M imidazole. Finally, 1 ml fraction containing the fusion protein was obtained.

10mMポリリン酸(シグマ社ホスフェートグラスP65)、20mMフルクトース6リン酸、5mM ADP、50mM MOPS・NaOH(pH 6.5)、25mM KCl、5mM MgCl2を含む溶液を70℃に保温し、精製したポリリン酸キナーゼ5mg、ホスホフルクトキナーゼ5mgを添加した。経時的に溶液を分取し、合成されフルクトース1,6二リン酸をExtremophiles, 3, 121-129 (1999)に記載の方法によって測定した。 A solution containing 10 mM polyphosphoric acid (Sigma phosphate glass P65), 20 mM fructose 6 phosphoric acid, 5 mM ADP, 50 mM MOPS · NaOH (pH 6.5), 25 mM KCl, 5 mM MgCl 2 was kept at 70 ° C. and purified polyphosphorus. 5 mg of acid kinase and 5 mg of phosphofructokinase were added. The solution was fractionated over time, and the synthesized fructose 1,6-diphosphate was measured by the method described in Extremophiles, 3, 121-129 (1999).

同反応に於いて、ポリリン酸キナーゼを含まない反応を対象とした。その結果、ポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼを含む反応ではフルクトース1,6二リン酸が合成され、ポリリン酸キナーゼを含まずホスホフルクトキナーゼのみを含む反応ではフルクトース1,6二リン酸が合成されないことが分かった。また、ポリリン酸を含まない反応系でもフルクトース1,6二リン酸は合成されない。このことから、ポリリン酸によってATPが再生され、それによってフルクトース1,6二リン酸が合成されていることがわかった。精製したポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼによるフルクトース1,6二リン酸の合成反応を図7に示す。     In this reaction, a reaction not containing polyphosphate kinase was used. As a result, fructose 1,6 diphosphate is synthesized in reactions involving polyphosphate kinase and phosphofructokinase, and fructose 1,6 diphosphate is synthesized in reactions involving only phosphofructokinase without polyphosphate kinase. It turns out not to be. In addition, fructose 1,6-diphosphate is not synthesized even in a reaction system that does not contain polyphosphoric acid. From this, it was found that ATP was regenerated by polyphosphoric acid, and thereby fructose 1,6-diphosphate was synthesized. FIG. 7 shows a synthetic reaction of fructose 1,6-diphosphate using purified polyphosphate kinase and phosphofructokinase.

〔実施例6:耐熱性ポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼを発現する大腸菌の構築〕
pETPPKとpETPFKは、それぞれポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼを発現するプラスミドであるが、同じ大腸菌内では共存できない。そこで、ホスホフルクトキナーゼ遺伝子をpETベクターと共存できるpACYCプラスミドへ移した。方法は2種のオリゴヌクレオチドプライマーGAAGAATTCAATGAAACGCATCGGGGTGTT(EcoRIサイト付加、配列番号7)およびTATAAGCTTGAGGGCCAGCACCTGCGATA(HindIIIサイト付加、配列番号8)を作製し、pETPFKを鋳型としてPCRを行った。反応はKOD Plus DNAポリラーゼ(タカラバイオ)を用いた。反応条件は、96℃で2分間保持した後、94℃で30秒間、55℃で30秒間、68℃で1分間の反応を10サイクル繰り返し、更に94℃で30秒間、61℃で30秒間、68℃で1分の反応を15サイクル繰り返した。
[Example 6: Construction of Escherichia coli expressing thermostable polyphosphate kinase and phosphofructokinase]
pETPPK and pETPFK are plasmids expressing polyphosphate kinase and phosphofructokinase, respectively, but cannot coexist in the same E. coli. Therefore, the phosphofructokinase gene was transferred to a pACYC plasmid that can coexist with the pET vector. Two oligonucleotide primers GAAGAATTCAATGAAACGCATCGGGGTGTT (EcoRI site addition, SEQ ID NO: 7) and TATAAGCTTGAGGGCCAGCACCTGCGATA (HindIII site addition, SEQ ID NO: 8) were prepared, and PCR was performed using pETPFK as a template. The reaction used KOD Plus DNA polylase (Takara Bio). The reaction conditions were maintained at 96 ° C. for 2 minutes, then repeated 10 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, 68 ° C. for 1 minute, 94 ° C. for 30 seconds, 61 ° C. for 30 seconds, The reaction at 68 ° C. for 1 minute was repeated 15 cycles.

PCR産物および発現ベクターpACYC(Novagen)を制限酵素EcoRIおよびHindIIIにより37℃2時間処理した後、アガロースゲル電気泳動を行った。ゲルから切り出したそれぞれのDNA断片をLigation High(TOYOBO)により16℃2時間ライゲーションし、大腸菌MV1184株に形質転換した。得られたコロニーから目的のDNA断片が挿入されたプラスミドを抽出し、pACYCPFKを構築した。図8にpACYCPFKの構成を示した。   The PCR product and expression vector pACYC (Novagen) were treated with restriction enzymes EcoRI and HindIII at 37 ° C. for 2 hours, and then subjected to agarose gel electrophoresis. Each DNA fragment excised from the gel was ligated with Ligation High (TOYOBO) at 16 ° C. for 2 hours, and transformed into Escherichia coli MV1184 strain. A plasmid with the desired DNA fragment inserted was extracted from the obtained colonies to construct pACYCPFK. FIG. 8 shows the structure of pACYCPFK.

pETPPKを保持する大腸菌BL21 (Novagen)にpACYCPFKを導入した。pETPPKとpACYCPFKを同一菌体内に持つBL21 (Novagen)を、LB培地でOD600が0.5になるまで37℃で培養後、0.2mM IPTGを添加して22℃で8時間培養を行った。   pACYCPFK was introduced into E. coli BL21 (Novagen) carrying pETPPK. BL21 (Novagen) having pETPPK and pACYCPFK in the same microbial cell was cultured at 37 ° C. until the OD600 reached 0.5 in LB medium, and then 0.2 mM IPTG was added and cultured at 22 ° C. for 8 hours.

〔実施例7:耐熱性ポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼを発現する大腸菌を用いたフルクトース6リン酸からフルクトース1,6二リン酸の合成〕
10mMポリリン酸(シグマ社ホスフェートグラスP65)、10mMフルクトース6リン酸、5mM ADP、50mM MOPS・NaOH(pH 6.5)、25mM KCl,5mM MgCl2を含む溶液を70℃に保温し、pETPPKとpACYCPFKを同一菌体内に持つBL21(DE3)の細胞(2 x 107)を混合した。
[Example 7: Synthesis of fructose 1,6-diphosphate from fructose 6-phosphate using E. coli expressing thermostable polyphosphate kinase and phosphofructokinase]
A solution containing 10 mM polyphosphoric acid (Sigma phosphate glass P65), 10 mM fructose 6 phosphoric acid, 5 mM ADP, 50 mM MOPS · NaOH (pH 6.5), 25 mM KCl, 5 mM MgCl 2 is kept at 70 ° C., and pETPPK and pACYCPFK BL21 (DE3) cells (2 × 10 7 ) having the same microbial cell were mixed.

経時的に溶液を分取し、合成されフルクトース1,6二リン酸を前記Extremophiles, 3, 121-129 (1999)に記載の方法によって測定した。耐熱性ポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼを発現する大腸菌を用いて、フルクトース1,6二リン酸の合成が起こることを図9に示す。     The solution was collected over time, and the synthesized fructose 1,6-diphosphate was measured by the method described in Extremophiles, 3, 121-129 (1999). FIG. 9 shows that fructose 1,6-diphosphate is synthesized using E. coli expressing thermostable polyphosphate kinase and phosphofructokinase.

本発明は、安価で安全なポリリン酸をリン酸化の基質として利用するバイオプロセスに応用可能である。特に煩雑な酵素の精製を必要とせず、かつ不純物である界面活性剤を用いなくてもポリリン酸を細胞の中に透過させることができ、かつ細胞内で副産物を生成する酵素が多数存在するという問題を回避できる点で有利である。   The present invention is applicable to a bioprocess that uses inexpensive and safe polyphosphoric acid as a substrate for phosphorylation. There are many enzymes that can permeate polyphosphoric acid into cells without the need for complicated enzyme purification, and without the use of impurities as surfactants, and produce by-products in the cells. This is advantageous in that the problem can be avoided.

本発明の概略反応工程図Outline reaction process diagram of the present invention pETPPKの構成図を示す概念図Conceptual diagram showing the configuration of pETPPK Thermus thermophilusポリリン酸キナーゼの耐熱活性を示すグラフGraph showing the thermostable activity of Thermus thermophilus polyphosphate kinase 大腸菌ポリリン酸キナーゼとThermus thermophilusポリリン酸キナーゼの至適温度の比較を示すグラフGraph showing comparison of optimum temperature of Escherichia coli polyphosphate kinase and Thermus thermophilus polyphosphate kinase 大腸菌ポリリン酸キナーゼとThermus thermophilusポリリン酸キナーゼの耐熱性の比較を示すグラフGraph showing a comparison of heat resistance between Escherichia coli polyphosphate kinase and Thermus thermophilus polyphosphate kinase pETPFKの構成を示す概念図Conceptual diagram showing the structure of pETPFK 精製したポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼによるフルクトース1,6二リン酸の合成反応を示すグラフGraph showing the synthesis reaction of fructose 1,6-diphosphate with purified polyphosphate kinase and phosphofructokinase pACYCPFKの構成を示す概念図Conceptual diagram showing the structure of pACYCPFK 耐熱性ポリリン酸キナーゼとホスホフルクトキナーゼを発現する大腸菌を用いて、フルクトース1,6二リン酸の合成Synthesis of fructose 1,6-diphosphate using Escherichia coli expressing thermostable polyphosphate kinase and phosphofructokinase

Claims (10)

好熱菌のポリリン酸キナーゼの遺伝子を含む大腸菌を、大腸菌の通常の酵素が活性を失い、かつポリリン酸の細胞透過性が得られる条件で、加熱して該大腸菌の細胞膜を破壊した状態で、該細胞内にポリリン酸を透過させてATPを再生させ、前記ポリリン酸キナーゼが、70℃,10分間の処理で活性が消滅しないものであり、
前記大腸菌は、60℃〜80℃で加熱されることを特徴とする大腸菌を用いたリン酸化反応方法。
Escherichia coli containing a polyphosphate kinase gene of a thermophilic bacterium, in a state where the normal enzyme of E. coli loses its activity and the cell permeability of polyphosphate is obtained, in a state where the cell membrane of the E. coli is destroyed by heating, by transmitting polyphosphoric acid into the cell to regenerate the ATP, the polyphosphate kinase, 70 ° C., all SANYO activity does not disappear for 10 minutes,
The E. coli, phosphorylation method using E. coli, characterized in Rukoto heated at 60 ° C. to 80 ° C..
前記ポリリン酸キナーゼが、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質及び配列番号1に示されるアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であることを特徴とする請求項1に記載のリン酸化反応方法。   The polyphosphate kinase is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The phosphorylation reaction method according to claim 1. 次の(a)〜(d)の工程を含み、下記ポリリン酸キナーゼ及びXキナーゼが、70℃10分間の処理で活性が消滅しないものであることを特徴とする物質Xのリン酸化方法:
(a)ポリリン酸キナーゼの遺伝子及びリン酸化したい物質Xをリン酸化する酵素(Xキナーゼ)の遺伝子を含む大腸菌を、大腸菌の通常の酵素が活性を失い、かつポリリン酸の細胞透過性が得られる条件で、加熱して大腸菌の細胞膜の破壊された熱処理物を得る工程であって、前記大腸菌は、60℃〜80℃で加熱される工程
(b)前記熱処理物に、ポリリン酸と前記物質Xを含む溶液を添加する工程
(c)前記Xキナーゼによって物質Xをリン酸化し、リン酸化された物質XとADPを生じさせる工程
(d)前記ポリリン酸によってADPをATPへ再生させる工程。
A method for phosphorylating substance X comprising the following steps (a) to (d), wherein the following polyphosphate kinase and X kinase do not lose their activity upon treatment at 70 ° C. for 10 minutes:
(A) E. coli containing a gene for polyphosphate kinase and a gene for an enzyme (X kinase) that phosphorylates substance X to be phosphorylated can be obtained by losing the activity of normal enzymes of E. coli and cell permeability of polyphosphate. Heating to obtain a heat-treated product having a disrupted cell membrane of E. coli under conditions , wherein the E. coli is heated at 60 ° C. to 80 ° C. (b) polyphosphoric acid and substance X (C) a step of phosphorylating the substance X by the X kinase to generate a phosphorylated substance X and ADP; and (d) a step of regenerating ADP to ATP by the polyphosphoric acid.
前記ポリリン酸キナーゼが、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質及び配列番号1に示されるアミノ酸配列において1または数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であることを特徴とする請求項に記載のリン酸化方法。 The polyphosphate kinase is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The phosphorylation method according to claim 3 . 前記Xキナーゼがホスホフルクトースキナーゼである請求項に記載のリン酸化方法。 The phosphorylation method according to claim 3 , wherein the X kinase is phosphofructose kinase. 前記リン酸化したい物質Xをリン酸化する酵素が複数存在する請求項に記載のリン酸化方法。 The phosphorylation method according to claim 3 , wherein there are a plurality of enzymes that phosphorylate the substance X to be phosphorylated. 次の(e)〜(g)の工程を含み、下記ポリリン酸キナーゼが、70℃10分間の処理で活性が消滅しないことを特徴とする大腸菌を用いたリン酸化反応方法:
(e)好熱菌のポリリン酸キナーゼの遺伝子を含む大腸菌を培養してポリリン酸を蓄積させる工程
(f)該ポリリン酸を蓄積した大腸菌を、大腸菌の通常の酵素が活性を失い、かつポリリン酸の細胞透過性が得られる条件で、加熱して細胞膜を破壊する工程であって、前記大腸菌は、60℃〜80℃で加熱される工程
(g)ADPを含む溶液を加えてATPへ再生させる工程。
A method of phosphorylation using E. coli comprising the following steps (e) to (g), wherein the activity of the following polyphosphate kinase is not lost by treatment at 70 ° C. for 10 minutes:
(E) a step of culturing Escherichia coli containing a polyphosphate kinase gene of a thermophilic bacterium and accumulating polyphosphate (f) the Escherichia coli accumulating the polyphosphate, wherein an ordinary enzyme of Escherichia coli loses its activity and polyphosphate The step of destroying the cell membrane by heating under the condition that the cell permeability is obtained , wherein the E. coli is heated at 60 ° C. to 80 ° C. (g) A solution containing ADP is added to regenerate to ATP Process.
前記ポリリン酸キナーゼが、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質及び配列番号1に示されるアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であることを特徴とする請求項に記載のリン酸化反応方法。 The polyphosphate kinase is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The phosphorylation reaction method according to claim 7 . ポリリン酸とポリリン酸キナーゼが反応するATP再生系であって、50℃から80℃でのATP再生反応を含むことを特徴とする請求項に記載のリン酸化反応方法。 The phosphorylation reaction method according to claim 7 , which is an ATP regeneration system in which polyphosphate and polyphosphate kinase react, and includes an ATP regeneration reaction at 50 ° C to 80 ° C. 前記ポリリン酸キナーゼが、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質及び配列番号1に示されるアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であることを特徴とする請求項に記載のリン酸化反応方法。 The polyphosphate kinase is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The phosphorylation reaction method according to claim 9 .
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