JP5207430B2 - NOVEL ENZYME AND COMPOSITION CONTAINING THE SAME - Google Patents

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本発明は、ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されない尿酸オキシダーゼ、その製造方法、それを含有する組成物、それを用いた尿酸測定キット、及びそれを用いた試料中の尿酸を測定する方法などに関する。   The present invention relates to a uric acid oxidase whose action is not inhibited by halide ion, nitrate ion, or Tris buffer, and whose action is not inhibited by xanthine, a production method thereof, a composition containing the same, and uric acid measurement using the same. The present invention relates to a kit and a method for measuring uric acid in a sample using the kit.

痛風は壮年期以降の男性に多い炎症性関節疾患である。この痛風性関節炎は、尿酸の血中レベルが上昇し(高尿酸血症)、尿酸一ナトリウム一水和物の結晶形成が関節で起こった場合に生じる。また、尿酸は水溶性が低いために過剰に分泌されると(高尿酸尿)腎結石(尿酸結石)を起こす。重度の高尿酸血症及び痛風は腎機能不全にも関連している(非特許文献1〜3)。したがって、尿酸の血中及び尿中レベルの測定はこれらの疾患の鑑別診断に重要であり、現在一般に行われている生化学診断項目のひとつである。尿酸レベル測定試薬には尿酸オキシダーゼ(Urate oxidase、ウリカーゼ、Uricase、EC 1.7.3.3)を用いる酵素法が一般的である(特許文献1〜3)。   Gout is an inflammatory joint disease that is common in men after the middle age. This gouty arthritis occurs when blood levels of uric acid are elevated (hyperuricemia) and crystal formation of monosodium urate monohydrate occurs in the joint. In addition, uric acid is low in water solubility, and if it is secreted excessively (high uric aciduria), it causes kidney stones (uric acid stones). Severe hyperuricemia and gout are also associated with renal dysfunction (Non-Patent Documents 1 to 3). Therefore, measurement of blood and urine levels of uric acid is important for differential diagnosis of these diseases, and is one of the biochemical diagnostic items that are generally performed at present. An enzyme method using urate oxidase (Urate oxidase, uricase, Uricase, EC 1.7.3.3) is generally used as a reagent for measuring uric acid level (Patent Documents 1 to 3).

また、尿酸オキシダーゼは原核生物や真核生物に広く分布している酵素であるが、ヒトは進化における突然変異の結果、尿酸オキシダーゼを失い高尿酸血症を起こすようになったと考えられている(非特許文献4及び5)。そのため尿酸オキシダーゼは、ヨーロッパにおいて、重度の高尿酸血症を治療するために使用されている(非特許文献6)。   Uric acid oxidase is an enzyme widely distributed in prokaryotes and eukaryotes, but it is thought that humans have lost urate oxidase as a result of mutations in evolution, resulting in hyperuricemia ( Non-Patent Documents 4 and 5). Therefore, urate oxidase is used to treat severe hyperuricemia in Europe (Non-patent Document 6).

さらに、尿酸オキシダーゼは酸化染毛料やパーマネントウェーブの施術において、毛髪や皮膚の損傷をひき起こさない酸化剤として、過酸化水素、過ホウ酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム、臭素酸ナトリウムなどの代わりにも使用される(特許文献4)。   In addition, uric acid oxidase is used in place of hydrogen peroxide, sodium perborate, sodium percarbonate, sodium bromate, etc. as an oxidizing agent that does not cause hair or skin damage in the treatment of oxidative hair dyes and permanent waves. (Patent Document 4).

尿酸オキシダーゼを得る方法としては、例えば、キャンディダ属(特許文献5)、ミクロコッカス属、ブレビバクテリウム属(特許文献6)、ストレプトミセス属(非特許文献7)、エンテロバクター属(特許文献7)、バチルス属(特許文献8及び9)に属する微生物を用いる方法等が知られている。   Examples of the method for obtaining urate oxidase include Candida (Patent Document 5), Micrococcus, Brevibacterium (Patent Document 6), Streptomyces (Non-patent Document 7), Enterobacter (Patent Document 7). ), Methods using microorganisms belonging to the genus Bacillus (Patent Documents 8 and 9), and the like are known.

尿酸オキシダーゼの酵素反応は、現在では式1であることが知られている(非特許文献8)。生成物の5−ヒドロキシイソウレアはいくつかの非酵素的反応でアラントインにまで直ちに加水分解されるため、見かけの尿酸オキシダーゼの作用は、式2である。
尿酸+O2+H2O→ 5−ヒドロキシイソウレア+H22(式1)
尿酸+O2+2H2O→ アラントイン+H22+CO2(式2)
It is known that the enzymatic reaction of urate oxidase is currently represented by Formula 1 (Non-patent Document 8). The apparent action of urate oxidase is of formula 2 because the product 5-hydroxyisourea is immediately hydrolyzed to allantoin in several non-enzymatic reactions.
Uric acid + O 2 + H 2 O → 5-hydroxyisourea + H 2 O 2 (Formula 1)
Uric acid + O 2 + 2H 2 O → Allantoin + H 2 O 2 + CO 2 (Formula 2)

尿酸オキシダーゼはプリンヌクレオチドの代謝に関与する酵素なので、この代謝経路中の物質であるキサンチンにより従来の尿酸オキシダーゼは強く酵素反応が阻害される(非特許文献9)。また、従来の尿酸オキシダーゼはKClやNaClなどによって酵素作用が阻害され、非特許文献10では、汎用される緩衝液システムであるTrisHClによって酵素反応が阻害される事が報告されている。これらのような従来の尿酸オキシダーゼ阻害剤のために、上記の尿酸レベル測定試薬、高尿酸血症治療薬及び酸化染毛料やパーマネントウェーブ用酸化固定剤組成物において、それらの原材料が制限されたり、効果が負の影響を受けたりする場合がある。例えば、従来の尿酸オキシダーゼを用いた尿酸レベル測定試薬においては、試料中にキサンチンが存在すれば測定値に負誤差が発生する。また、酵素を液状で保存する場合、一般的に酵素の安定性は塩濃度に比例して向上するので、KClやNaClなどの塩を安定化剤として使用することは常法でり、保存液のpHを一定にするために緩衝液を用いる事は当然であるが、従来の尿酸オキシダーゼを使用する場合、それらの塩や緩衝剤の使用が制限される場合がある。したがって、ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されない尿酸オキシダーゼが求められていた。   Since urate oxidase is an enzyme involved in purine nucleotide metabolism, conventional urate oxidase is strongly inhibited by xanthine, a substance in this metabolic pathway (Non-patent Document 9). Further, the enzymatic action of conventional urate oxidase is inhibited by KCl, NaCl, etc., and Non-Patent Document 10 reports that the enzyme reaction is inhibited by TrisHCl, which is a widely used buffer system. Due to the conventional urate oxidase inhibitors such as these, in the above-mentioned reagent for measuring uric acid level, therapeutic agent for hyperuricemia and oxidative hair dye or oxidative fixative composition for permanent wave, those raw materials are limited, The effect may be negatively affected. For example, in a conventional uric acid level measurement reagent using uric acid oxidase, if xanthine is present in the sample, a negative error occurs in the measured value. In addition, when the enzyme is stored in a liquid state, the stability of the enzyme generally increases in proportion to the salt concentration. Therefore, it is a common method to use a salt such as KCl or NaCl as a stabilizer. Naturally, a buffer solution is used to keep the pH of the solution constant, but when conventional urate oxidase is used, the use of salts or buffers thereof may be limited. Therefore, there has been a demand for urate oxidase that is not inhibited by halide ions, nitrate ions, or Tris buffer, and that is not inhibited by xanthine.

尿酸オキシダーゼはかつて銅含有酵素として報告されたこともあるが(非特許文献11及び12)、いくつかのバクテリアや真核生物由来尿酸オキシダーゼの、結晶構造解析などの解析の結果、該酵素は銅含有酵素では無いと考えられるようになった(非特許文献10,13、http://br.expasy.org/enzyme/1.7.3.3)。   Urate oxidase was once reported as a copper-containing enzyme (Non-patent Documents 11 and 12), but as a result of analysis such as crystal structure analysis of some bacteria and eukaryotic urate oxidase, the enzyme was found to be copper. It has come to be considered that the enzyme is not contained (Non-Patent Documents 10, 13, http://br.expasy.org/enzyme/1.7.3.3).

一方、マルチ銅オキシダーゼはラッカーゼ(EC 1.10.3.2)、ビリルビンオキシダーゼ(EC 1.3.3.5)、アスコルビン酸オキシダーゼ(EC 1.10.3.3)、セルロプラスミン(EC 1.16.3.1)、またはフェノキサジノンシンターゼ(Phenoxazinone synthase)などの銅を含有する一群の酸化酵素を指し、基質から電子を取り出し、分子状酸素を4電子還元して水を生成する反応を触媒する酵素である。マルチ銅オキシダーゼの特徴として、1)分子内に酵素活性に必要な4原子の銅を四面体配位構造に固定し、うち3原子の銅が三核銅クラスターを形成する、2)4原子銅の配位に関連するアミノ酸が非常に高く保存されている、3)610nm付近に吸収がある、などが挙げられる(非特許文献13〜15)。   On the other hand, multi-copper oxidase is laccase (EC 1.10.3.2), bilirubin oxidase (EC 1.3.3.5), ascorbate oxidase (EC 1.10.3.3), ceruloplasmin (EC 1 16.3.1), or a group of copper-containing oxidases such as phenoxazinone synthase, which removes electrons from a substrate and produces water by reducing molecular oxygen by four electrons It is an enzyme that catalyzes. The characteristics of multi-copper oxidase are as follows: 1) Four atoms of copper required for enzyme activity are fixed in a tetrahedral coordination structure, and three atoms of copper form a trinuclear copper cluster. 2) Four atoms of copper The amino acids related to the coordination of are highly conserved, and 3) there is absorption near 610 nm (Non-Patent Documents 13 to 15).

そして、マルチ銅オキシダーゼの中で3つのドメインから構成されるマルチ銅オキシダーゼは、ラッカーゼタイプのマルチ銅オキシダーゼと呼ばれ、ラッカーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ、及びフェノキサジノンシンターゼなどが挙げられる(非特許文献13〜15)。   A multi-copper oxidase composed of three domains among multi-copper oxidases is called a laccase-type multi-copper oxidase, and includes laccase, bilirubin oxidase, ascorbate oxidase, phenoxazinone synthase, etc. Patent Documents 13 to 15).

ラッカーゼは基質特異性の広い酵素として有名であるが、通常ベンゼンジオール(benzenediol)やポリフェノールを酸化する酵素として知られている(http://br.expasy.org/cgi-bin/nicezyme.pl?1.10.3.2)。その広い基質特異性の中で、特にビリルビンに高い基質特異性をもつラッカーゼタイプのマルチ銅オキシダーゼはビリルビンオキシダーゼ、アスコルビン酸に高い基質特異性をもつラッカーゼタイプのマルチ銅オキシダーゼはアスコルビン酸オキシダーゼとよばれる。ところが、現在までに尿酸に高い基質特異性をもつラッカーゼタイプのマルチ銅オキシダーゼは報告されていない。   Laccase is well known as an enzyme with wide substrate specificity, but it is usually known as an enzyme that oxidizes benzenediol and polyphenol (http://br.expasy.org/cgi-bin/nicezyme.pl? 1.10.3.2). Among its broad substrate specificities, laccase-type multi-copper oxidase with high substrate specificity is particularly called bilirubin oxidase, and laccase-type multi-copper oxidase with high substrate specificity to ascorbic acid is called ascorbate oxidase. . However, no laccase-type multi-copper oxidase having a high substrate specificity for uric acid has been reported so far.

Nephron, 1990, 56(3):317-321, Acute hyperuricemic nephropathy and renal failure after transplantation, Venkataseshan VS, Feingold R, Dikman S, Churg J.Nephron, 1990, 56 (3): 317-321, Acute hyperuricemic nephropathy and renal failure after transplantation, Venkataseshan VS, Feingold R, Dikman S, Churg J. Transplantation proceedings, 1992 Aug;24(4), 1391-1392, Cyclosporine-induced hyperuricemia after renal transplant: clinical characteristics and mechanisms, Ahn KJ, Kim YS, Lee HC, Park K, Huh KB.Transplantation proceedings, 1992 Aug; 24 (4), 1391-1392, Cyclosporine-induced hyperuricemia after renal transplant: clinical characteristics and mechanisms, Ahn KJ, Kim YS, Lee HC, Park K, Huh KB. Transplantation proceedings, 1992, Oct;24(5), 1773-1774, Hyperuricemia and gout in renal allograft recipients, Delaney V, Sumrani N, Daskalakis P, Hong JH, Sommer BG.Transplantation proceedings, 1992, Oct; 24 (5), 1773-1774, Hyperuricemia and gout in renal allograft recipients, Delaney V, Sumrani N, Daskalakis P, Hong JH, Sommer BG. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1989, Dec;86(23):9412-9416, Urate oxidase: primary structure and evolutionary implications, Wu XW, Lee CC, Muzny DM, Caskey CT.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1989, Dec; 86 (23): 9412-9416, Urate oxidase: primary structure and evolutionary implications, Wu XW, Lee CC, Muzny DM, Caskey CT. Journal of molecular evolution, Two independent mutational events in the loss of urate oxidase during hominoid evolution, 1992, Jan;34(1):78-84, Wu XW, Muzny DM, Lee CC, Caskey CT.Journal of molecular evolution, Two independent mutational events in the loss of urate oxidase during hominoid evolution, 1992, Jan; 34 (1): 78-84, Wu XW, Muzny DM, Lee CC, Caskey CT. The Journal of pediatrics, 1982, Jan;100(1):152-155, Urate-oxidase prophylaxis of uric acid-induced renal damage in childhood leukemia, Masera G, Jankovic M, Zurlo MG, Locasciulli A, Rossi MR, Uderzo C, Recchia M.The Journal of pediatrics, 1982, Jan; 100 (1): 152-155, Urate-oxidase prophylaxis of uric acid-induced renal damage in childhood leukemia, Masera G, Jankovic M, Zurlo MG, Locasciulli A, Rossi MR, Uderzo C , Recchia M. Agric. Biol. Chem. 33、1282、(1969)Agric. Biol. Chem. 33, 1282, (1969) Biochemistry. 1997, Apr 22;36(16):4731-4738, Kinetic mechanism and cofactor content of soybean root nodule urate oxidase. Kahn K, Tipton PA.Biochemistry. 1997, Apr 22; 36 (16): 4731-4738, Kinetic mechanism and cofactor content of soybean root nodule urate oxidase.Kahn K, Tipton PA. The Journal of biological chemistry, 1953, Oct;204(2):613-621, The inhibition of uricase by xanthine. VAN PILSUM JF.The Journal of biological chemistry, 1953, Oct; 204 (2): 613-621, The inhibition of uricase by xanthine.VAN PILSUM JF. Biochemistry, 1997, Apr 22;36(16):4731-4738, Kinetic mechanism and cofactor content of soybean root nodule urate oxidase, Kahn K, Tipton PA.Biochemistry, 1997, Apr 22; 36 (16): 4731-4738, Kinetic mechanism and cofactor content of soybean root nodule urate oxidase, Kahn K, Tipton PA. The EMBO journal.1983, 2(12):2333-2339, Nodulin-35: a subunit of specific uricase (uricase II) induced and localized in the uninfected cells of soybean nodules.Bergmann H, Preddie E, Verma DP.The EMBO journal. 1983, 2 (12): 2333-2339, Nodulin-35: a subunit of specific uricase (uricase II) induced and localized in the uninfected cells of soybean nodules.Bergmann H, Preddie E, Verma DP. Biochimica et biophysica acta, 1991, Jan 29;1076(2):203-208, Purification and molecular properties of urate oxidase from Chlamydomonas reinhardtii, Alamillo JM, Cardenas J, Pineda M.Biochimica et biophysica acta, 1991, Jan 29; 1076 (2): 203-208, Purification and molecular properties of urate oxidase from Chlamydomonas reinhardtii, Alamillo JM, Cardenas J, Pineda M. Nature structural biology, 1997, Nov;4(11):947-952, Crystal structure of the protein drug urate oxidase-inhibitor complex at 2.05 A resolution, Colloc'h N, el Hajji M, Bachet B, L'Hermite G, Schiltz M, Prange T, Castro B, Mornon JP.Nature structural biology, 1997, Nov; 4 (11): 947-952, Crystal structure of the protein drug urate oxidase-inhibitor complex at 2.05 A resolution, Colloc'h N, el Hajji M, Bachet B, L'Hermite G, Schiltz M, Prange T, Castro B, Mornon JP. 生化学、第77巻、第2号、148−153、片岡邦重Biochemistry, Vol. 77, No. 2, 148-153, Kunishige Kataoka Cellular and molecular life sciences, 2005, Sep;62(18):2050-2066, Function and molecular evolution of multicopper blue proteins, Nakamura K, GO N.Cellular and molecular life sciences, 2005, Sep; 62 (18): 2050-2066, Function and molecular evolution of multicopper blue proteins, Nakamura K, GO N. 特開平6−70798号公報JP-A-6-70798 特開2002−159299号公報JP 2002-159299 A 特開平9−70299号公報JP-A-9-70299 特開平8−217652号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-217652 特公昭42−5192号公報Japanese Patent Publication No.42-5192 特公昭44−14783号公報Japanese Patent Publication No. 44-14783 特公昭60−19990号公報Japanese Patent Publication No. 60-19990 特開昭61−280272号公報JP 61-280272 A 特開平2−53488号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-53488

本発明は、従来知られている尿酸オキシダーゼの阻害剤によって作用が阻害されない尿酸オキシダーゼ、即ち、ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、及びトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されない新規な尿酸オキシダーゼを提供することを解決すべき課題とした。さらに本発明は、該尿酸オキシダーゼを生産する微生物、該尿酸オキシダーゼをコードするポリヌクレオチド、該ポリヌクレオチドを含む組換えベクター、該組換えベクターを有する形質転換体、該尿酸オキシダーゼの製造方法、該尿酸オキシダーゼを含む組成物、該尿酸オキシダーゼを用いた尿酸測定キット、並びに該尿酸オキシダーゼを用いた試料中の尿酸の測定方法を提供することを解決すべき課題とした。   In the present invention, the action is not inhibited by a conventionally known urate oxidase which is not inhibited by a urate oxidase inhibitor, that is, halide ion, nitrate ion, and Tris buffer, and xanthine does not inhibit the action. Providing a novel urate oxidase was an issue to be solved. Furthermore, the present invention relates to a microorganism that produces the urate oxidase, a polynucleotide encoding the urate oxidase, a recombinant vector containing the polynucleotide, a transformant having the recombinant vector, a method for producing the urate oxidase, and the uric acid An object to be solved is to provide a composition containing oxidase, a kit for measuring uric acid using the uric acid oxidase, and a method for measuring uric acid in a sample using the uric acid oxidase.

上記課題を解決するために本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、Lysobacter sp. T-15株が、ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されない尿酸オキシダーゼ活性をもつタンパク質を生産することを見出し、さらに、該タンパク質が既知の尿酸オキシダーゼとは全く異なる新規な酵素であることを見出した。さらに、本発明者らは、該尿酸オキシダーゼを利用した試料中の尿酸の測定方法、該尿酸オキシダーゼの製造方法を確立して、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下に関する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive research. As a result, Lysobacter sp. T-15 strain was not inhibited by halide ions, nitrate ions, or Tris buffer, and xanthine was used. It has been found that a protein having urate oxidase activity whose action is not inhibited is produced, and that the protein is a novel enzyme completely different from known urate oxidase. Furthermore, the present inventors have established a method for measuring uric acid in a sample using the urate oxidase and a method for producing the urate oxidase, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to the following.

<1> 下記特性を有するLysobacter属由来の尿酸オキシダーゼ。
(1)酵素作用:酸素と水の存在下、尿酸に作用して、5−ヒドロキシイソウレア、過酸化水素、及び二酸化炭素を生成する作用を有する。
(2)阻害作用:ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、及び/又はトリス緩衝液で(1)の作用が阻害されない。かつ、キサンチンで(1)の作用が阻害されない。
(3)至適pH:6.3〜7.8。
(4)至適温度:55℃以上。
(5)作用適温の範囲:すくなくとも30〜60℃の範囲。
(6)安定性:安定化剤の非存在下、30℃、15分間で98%以上の活性を保持する。
(7)分子量:SDS−PAGEで約31000と32000であるか、又はゲル濾過で約120800±10000である。
<1> A urate oxidase derived from the genus Lysobacter having the following characteristics.
(1) Enzyme action: acts on uric acid in the presence of oxygen and water to produce 5-hydroxyisourea, hydrogen peroxide, and carbon dioxide.
(2) Inhibitory action: The action of (1) is not inhibited by halide ions, nitrate ions and / or Tris buffer. And xanthine does not inhibit the action of (1).
(3) Optimal pH: 6.3 to 7.8.
(4) Optimal temperature: 55 ° C. or higher.
(5) Range of temperature suitable for action: At least 30 to 60 ° C.
(6) Stability: Retains 98% or more of activity at 30 ° C. for 15 minutes in the absence of a stabilizer.
(7) Molecular weight: about 31000 and 32000 by SDS-PAGE or about 120800 ± 10000 by gel filtration.

<2> 610±20nmに吸収スペクトルが存在することを特徴とする、<1>に記載の尿酸オキシダーゼ。
<3> Lysobacter sp. T-15株(受託番号FERM P−21056)由来であることを特徴とする、<1>又は<2>に記載の尿酸オキシダーゼ。
<2> The urate oxidase according to <1>, wherein an absorption spectrum exists at 610 ± 20 nm.
<3> The urate oxidase according to <1> or <2>, wherein the urate oxidase is derived from Lysobacter sp. T-15 strain (Accession No. FERM P-21056).

<4> 下記(a)又は(b)の何れかのアミノ酸配列からなる尿酸オキシダーゼ。
(a)配列番号2で表されるアミノ酸配列;
(b)配列番号2で表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であって、尿酸オキシダーゼ活性を有するアミノ酸配列
<5> ラッカーゼ活性を併せ持つ、<1>から<4>のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ。
<6> ビリルビンオキシダーゼ活性を併せ持つ、<1>から<5>のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ。
<4> A urate oxidase comprising the amino acid sequence of any one of (a) and (b) below.
(A) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(B) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added, and also has an amino acid sequence <5> laccase activity having urate oxidase activity, The urate oxidase according to any one of <1> to <4>.
<6> The urate oxidase according to any one of <1> to <5>, which also has bilirubin oxidase activity.

<7> <1>から<6>のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼを生産することを特徴とする微生物。
<8> 受託番号FERM P−21056を有する、Lysobacter sp. T-15株。
<7> A microorganism that produces the uric acid oxidase according to any one of <1> to <6>.
<8> Lysobacter sp. T-15 strain having a deposit number of FERM P-21056.

<9> 以下の(a)または(b)の塩基配列からなるポリヌクレオチド。
(a)配列番号1で表される塩基配列;
(b)配列番号1で表される塩基配列において、1又は数個の塩基が欠失、置換もしくは付加された塩基配列であって、かつ、尿酸オキシダーゼ活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
<9> A polynucleotide comprising the following base sequence (a) or (b):
(A) the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(B) a nucleotide sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and which encodes a protein having urate oxidase activity

<10> <9>に記載のポリヌクレオチドを含む組換えベクター。
<11> <10>に記載の組換えベクターを有する形質転換体。
<12> <11>に記載の形質転換体を培地に培養し、培養物中に<1>から<6>のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼを生成蓄積させ、該培養物から該尿酸オキシダーゼを採取することを特徴とする尿酸オキシダーゼの製造方法。
<10> A recombinant vector comprising the polynucleotide according to <9>.
<11> A transformant having the recombinant vector according to <10>.
<12> The transformant according to <11> is cultured in a medium, the urate oxidase according to any one of <1> to <6> is produced and accumulated in the culture, and the uric acid is produced from the culture. A method for producing uric acid oxidase, comprising collecting oxidase.

<13> <1>から<6>のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼを含有する組成物。
<14> <1>から<6>のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ又は<13>に記載の組成物を少なくとも含む、尿酸測定キット。
<15> キサンチン、硝酸イオン、及びハロゲン化物イオンからなる群から選ばれる1以上の成分を含む試料において、<1>から<6>のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ、<13>に記載の組成物、又は<14>に記載の尿酸測定キットを用いて尿酸を測定する方法。
<13> A composition containing the urate oxidase according to any one of <1> to <6>.
<14> A uric acid measurement kit comprising at least the uric acid oxidase according to any one of <1> to <6> or the composition according to <13>.
<15> In a sample containing one or more components selected from the group consisting of xanthine, nitrate ions, and halide ions, urate oxidase according to any one of <1> to <6>, <13> Or a method for measuring uric acid using the uric acid measurement kit according to <14>.

本発明により、従来知られている尿酸オキシダーゼの阻害剤によって阻害されない尿酸オキシダーゼ、即ち、ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されない新規な尿酸オキシダーゼが提供される。本発明の尿酸オキシダーゼを利用することによって、試料中の尿酸を測定することが可能である。   According to the present invention, a novel urate oxidase that is not inhibited by a conventionally known inhibitor of urate oxidase, i.e., a halide ion, a nitrate ion, or a tris buffer solution, and a novel effect that is not inhibited by xanthine. Urate oxidase is provided. By using the urate oxidase of the present invention, uric acid in a sample can be measured.

本発明について、以下に具体的に説明する。
本発明で使用しうる試料とは、尿酸を含有するものであれば特に限定されないが、尿酸を含有する海水、天然水、飲料、廃液、研究用試料の他、生体試料、例えば、血漿、血清、尿などを挙げることができる。
The present invention will be specifically described below.
The sample that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it contains uric acid, but in addition to seawater, natural water, beverages, waste liquid, research samples containing uric acid, biological samples such as plasma and serum And urine.

本発明の尿酸オキシダーゼ活性とは、酵素ハンドブック(朝倉書店、1984年)やEnzyme nomenclature detabase(http://ca.expasy.org/enzyme/)などに記載される既知の尿酸オキシダーゼ(EC 1.7.3.3)の触媒作用を指し、尿酸をその酸化物に変化させる反応の触媒作用を例示するができる。   The urate oxidase activity of the present invention is a known urate oxidase (EC 1.7) described in Enzyme Handbook (Asakura Shoten, 1984), Enzyme nomenclature detabase (http://ca.expasy.org/enzyme/) and the like. 3.3) refers to the catalytic action of the reaction that changes uric acid to its oxide.

本発明のラッカーゼ活性とは、酵素ハンドブックやEnzyme nomenclature detabaseなどに記載される既知のラッカーゼ(EC 1.10.3.2)の触媒作用を指し、syringaldazineや2'2−azinobis−(3−ethylbenzothiazoline−6−sulfonic acid)(以下、ABTSということがある)をその酸化物に変化させる反応の触媒作用を例示するができる。   The laccase activity of the present invention refers to the catalytic action of a known laccase (EC 1.10.3.2) described in enzyme handbooks, Enzyme nomenclature detabase, etc., and includes syringaldazine and 2′2-azinobis- (3-ethylbenzothiazole). An example is the catalytic action of a reaction that changes -6-sulfonic acid (hereinafter sometimes referred to as ABTS) to its oxide.

本発明のビリルビンオキシダーゼ活性とは、酵素ハンドブックやEnzyme nomenclature databaseなどに記載される既知のビリルビンオキシダーゼ(EC 1.3.3.5)の触媒作用を指し、ビリルビンをその酸化物に変化する反応の触媒作用を例示することができる。   The bilirubin oxidase activity of the present invention refers to the catalytic action of known bilirubin oxidase (EC 1.3.3.5) described in the enzyme handbook, Enzyme nomenclature database, etc., and is a reaction of changing bilirubin to its oxide. Catalysis can be exemplified.

本明細書において、単に「ビリルビン」と記載した場合は、直接型ビリルビン、間接型ビリルビン、及び総ビリルビンの全てを含む意味である。   In the present specification, the simple description of “bilirubin” includes all of direct bilirubin, indirect bilirubin, and total bilirubin.

本明細書中に記載するタンパク質濃度は、バイオラッド社のプロテインアッセイキットを用いて使用説明書記載の方法に従って測定し、BSA(牛血清アルブミン)をスタンダードとして算出した。   The protein concentration described in this specification was measured according to the method described in the instruction manual using a protein assay kit manufactured by Bio-Rad, and calculated using BSA (bovine serum albumin) as a standard.

本発明の実験に使用した試薬類は、特に断らない限り、和光純薬工業社製、国産化学社製、シグマアルドリッチ社製など市販で容易に入手できるものである。また、実験に使用した組換えDNA実験酵素試薬(制限酵素など)、ベクターDNA、キット類は特に指摘しない限りタカラバイオ株式会社より購入したものである。   Unless otherwise specified, the reagents used in the experiments of the present invention can be easily obtained commercially, such as those manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Kokusan Kagaku Co., Ltd., and Sigma Aldrich. Recombinant DNA experimental enzyme reagents (such as restriction enzymes), vector DNA, and kits used in the experiments were purchased from Takara Bio Inc. unless otherwise specified.

本発明における尿酸オキシダーゼ(以下、本発明の酵素という場合もある)は、少なくともハロゲン化物イオン、硝酸イオン、及び/又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されないなど、従来知られている尿酸オキシダーゼの阻害剤によって阻害されない尿酸オキシダーゼであればその起源は特に限定されるものではないが、好適には少なくともCl-、Br-、硝酸イオン、及び/又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されないなど既知の尿酸オキシダーゼ阻害剤によって阻害されない尿酸オキシダーゼの生産能を有する微生物の変種や変異株が挙げられ、Lysobacter属やその変異種が好ましく、最適にはLysobacter sp. T-15株、及びLysobacter sp. T-15株の変種や変異株が挙げられる。 The urate oxidase in the present invention (hereinafter sometimes referred to as the enzyme of the present invention) is not inhibited by at least halide ions, nitrate ions, and / or Tris buffer, and is not inhibited by xanthine. The origin is not particularly limited as long as it is a urate oxidase that is not inhibited by a conventionally known inhibitor of urate oxidase, but it is preferably at least Cl , Br , nitrate ion, and / or Tris buffer. Examples include varieties and mutants of microorganisms capable of producing uric acid oxidase that are not inhibited by known urate oxidase inhibitors, such as those that are not inhibited by xanthine, such as Lysobacter genus and mutants thereof, Optimally, Lysobacter sp. T-15 strain, and variants and mutants of Lysobacter sp. T-15 strain can be mentioned.

Lysobacter sp. T-15株の菌学的性質を示すと次の通りである。
なお、本菌株の同定にあたっては、同定実験は微生物の分類・同定実験法およびMicrobiological Methods(Vol. 3)に準じて行い、実験結果をBergey's Manual of Systematic Bacteriology (Vol. 3)、Bergey's Manual of Determinative Bacteriology、International Journal of Systematic BacteriologyおよびInternational Journal of Systematic Evolutionary Microbiologyに対比して同定を行った。
The mycological properties of Lysobacter sp. T-15 strain are as follows.
In the identification of this strain, the identification experiment was conducted in accordance with the classification and identification experiment method of microorganisms and Microbiological Methods (Vol. 3), and the experimental results were obtained from the results of Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (Vol. 3), Bergey's Manual of Determinative. Identification was performed in comparison with Bacteriology, International Journal of Systematic Bacteriology and International Journal of Systematic Evolutionary Microbiology.

<生育の特徴>
(1)天平板培地における生育
細菌培養用の培地として汎用されているLB(Luria-Bertani)寒天培地、TSB(Trypticase soy broth)寒天培地にて生育するが、LB培地およびTSB培地を10倍希釈した1/10 LB寒天培地及び1/10 TSB寒天培地、あるいはR2A寒天培地(Difco社製)、NM-1培地(International Journal of Systematic Bacteriology, Microlunatus phosphovorus gen. nov., sp. nov., a new gram-positive polyphosphate-accumulating bacterium isolated from activated sludge, 1995, Vol.45, pp.17-22, Nakamura K, Hiraishi A, Yoshimi Y, Kawarasaki M, Matsuda K, Kamagata Y.参照)等の低栄養寒天培地でより良好に生育する。培養温度30℃、培養pH 7.0、好気条件下で良好に生育する。
<Growth characteristics>
(1) Growth on top plate medium Grows on LB (Luria-Bertani) agar medium and TSB (Trypticase soy broth) agar medium, which are widely used as culture medium for bacteria, but diluted LB medium and TSB medium 10 times. 1/10 LB agar medium and 1/10 TSB agar medium, or R2A agar medium (Difco), NM-1 medium (International Journal of Systematic Bacteriology, Microlunatus phosphovorus gen. Nov., Sp. Nov., A new gram-positive polyphosphate-accumulating bacterium isolated from activated sludge, 1995, Vol.45, pp.17-22, Nakamura K, Hiraishi A, Yoshimi Y, Kawarasaki M, Matsuda K, Kamagata Y.) Grows better. It grows well under a culture temperature of 30 ° C, a culture pH of 7.0, and aerobic conditions.

(2)液体培地における生育
一様に生育するが、菌体濃度はOD (Optical Density) 600nm で 0.2 〜 0.4以下と低い値を示す。培養温度30℃、培養pH7.0、好気条件下で良好に生育する。
(2) Growth in liquid medium Although it grows uniformly, the bacterial cell concentration shows a low value of 0.2 to 0.4 or less at OD (Optical Density) 600 nm. It grows well under a culture temperature of 30 ° C, a culture pH of 7.0, and aerobic conditions.

<形態学的特徴>
コロニーの形状は円形(直径2〜4 mm)であり、表面が滑らかで縁が丸く粘性がある。コロニーの色は黄色を呈する。また、不透明であり、光沢がある。滑走性は認められない。細胞形態は0.3〜0.5μm x 4〜7μmの長桿菌であり運動性はない。グラム染色試験は陰性を示す。Neisser染色試験は陽性を示す。
<Morphological features>
The colony has a circular shape (2 to 4 mm in diameter) with a smooth surface, rounded edges and viscosity. The color of the colony is yellow. It is also opaque and glossy. There is no gliding. The cell form is 0.3 to 0.5 μm × 4 to 7 μm long bacillus and has no motility. Gram staining test shows negative. Neisser staining test is positive.

<カタラーゼ/オキシダーゼ試験>
カタラーゼ試験およびオキシダーゼ試験ともに陽性を示す。
<Catalase / oxidase test>
Both catalase and oxidase tests are positive.

<化学分類指標の特徴>
DNAのGC含量(GC mol% [HPLC])は67%であり、主たるイソプレノイドキノンはユビキノン-8 (UQ-8)である。また、主たる脂肪酸組成は以下の通りである;iso-C15:0 50%, iso-C16:0 16%, C16:1 10%, iso-C17:1 5%, C16:0 5%, anteiso-C15:0 5%, iso-C11:0-3OH 5%, iso- or anteiso-C11:0 4%。
<Characteristics of chemical classification index>
The GC content of DNA (GC mol% [HPLC]) is 67%, and the main isoprenoid quinone is ubiquinone-8 (UQ-8). The main fatty acid composition is as follows: iso-C15: 0 50%, iso-C16: 0 16%, C16: 1 10%, iso-C17: 1 5%, C16: 0 5%, anteiso- C15: 0 5%, iso-C11: 0-3OH 5%, iso- or anteiso-C11: 0 4%.

<16S rRNA遺伝子に基づいた分子系統学的同定>
Lysobacter sp.T-15株の16S rRNA遺伝子のほぼ全長(1471 bp)の塩基配列を決定し、国際塩基配列データベース(GenBank/DDBJ/EMBL)を対象として相同性検索を実施した。具体的には、米国NCBIが提供するBLAST(http://www.ncbi.nih.gov/BLAST/)検索を実施した。その結果を表1に示す。
<Molecular phylogenetic identification based on 16S rRNA gene>
The almost full length (1471 bp) base sequence of the 16S rRNA gene of Lysobacter sp. T-15 was determined, and homology search was performed using the international base sequence database (GenBank / DDBJ / EMBL). Specifically, a BLAST (http://www.ncbi.nih.gov/BLAST/) search provided by NCBI in the United States was performed. The results are shown in Table 1.

BLASTによる相同性検索の結果、Lysobacter sp. T-15株はGammaproteobacteria綱に属し、Lysobacter属もしくはThermomonas属に近縁な細菌種であることが明らかとなった。特に、Lysobacter sp. T-15株の16S rRNA遺伝子配列に最も高い相同性(98%)を示した最近縁種はLysobacter brunescensであった。   As a result of homology search by BLAST, it was revealed that Lysobacter sp. T-15 strain belongs to the Gammaproteobacteria class and is closely related to the genus Lysobacter or Thermomonas. In particular, the most related species that showed the highest homology (98%) to the 16S rRNA gene sequence of Lysobacter sp. Strain T-15 was Lysobacter brunescens.

次に、Lysobacter sp. T-15株、Lysobacter属細菌種およびThermomonas属細菌種の系統関係を明らかにするため、16S rRNA遺伝子の塩基配列に基づいた分子系統樹を作成した(図1)。塩基配列のアライメントならびに近隣接合法による分子系統樹の作成は、ARB program package(http://www.arb-home.de/)を用いて行った。その結果、BLASTによる相同性検索の結果と同様に、Lysobacter sp. T-15株の最近縁種はLysobacter brunescensであり、16S rRNA遺伝子配列の相同性値は97.5%を示した。一方で、Lysobacter sp. T-15株と他の近縁種との相同性値は93.3〜95.9%と比較的低い値を示した。また、Lysobacter sp. T-15株はLysobacter brunescensと分子系統樹上で同一のクラスターを形成した(図1参照)。前述のDNAのGC含量、主たるイソプレノイドキノンおよび脂肪酸組成といった化学分類指標、ならびに種々の生理生化学的諸性質についても、Lysobacter sp. T-15株は多くの点でLysobacter brunescensに類似していたことから、Lysobacter sp. T-15株はLysobacter属に属する細菌種であると考えられる。しかしながら、以下に述べるように、Lysobacter sp. T-15株はいくつかの点で最近縁種Lysobacter brunescensとは異なる性質を示す:   Next, a molecular phylogenetic tree based on the base sequence of the 16S rRNA gene was prepared in order to clarify the phylogenetic relationships of the Lysobacter sp. T-15 strain, the Lysobacter spp. Alignment of base sequences and creation of molecular phylogenetic trees by the neighborhood joining method were performed using the ARB program package (http://www.arb-home.de/). As a result, similar to the result of the homology search by BLAST, the closest relative of Lysobacter sp. T-15 strain was Lysobacter brunescens, and the homology value of 16S rRNA gene sequence was 97.5%. On the other hand, the homology between Lysobacter sp. Strain T-15 and other related species was relatively low at 93.3-95.9%. In addition, Lysobacter sp. T-15 strain formed the same cluster as Lysobacter brunescens on the molecular phylogenetic tree (see FIG. 1). Lysobacter sp. T-15 was similar in many respects to Lysobacter brunescens in terms of chemical classification indices such as the GC content of DNA, main isoprenoid quinone and fatty acid composition, and various physiological and biochemical properties. Therefore, Lysobacter sp. T-15 strain is considered to be a bacterial species belonging to the genus Lysobacter. However, as described below, the Lysobacter sp. T-15 strain exhibits properties that are different from the recent relative Lysobacter brunescens in several ways:

(1)生育温度:Lysobacter brunescensは50℃で生育できるが、Lysobacter sp. T-15株は生育できない
(2)細胞形態:Lysobacter brunescensの細胞は7〜70μmと非常に長いが、Lysobacter sp. T-15株は4〜 7μm程度の長桿菌である。
(3)コロニーの形態:Lysobacter brunescensのコロニーは薄く広がるが、Lysobacter sp. T-15株は2〜4 mm程度の円形のコロニーを形成する。
(4)滑走性:Lysobacter brunescensは滑走性があるが、Lysobacter sp. T-15株では滑走性は認められない。
(5)寒天分解能:Lysobacter brunescensは寒天分解能を示すが、Lysobacter sp. T-15株では認められない。
(6)16S rRNA遺伝子配列:Lysobacter brunescensとLysobacter sp. T-15株の16S rRNA遺伝子の塩基配列は2.5%異なる。
(1) Growth temperature: Lysobacter brunescens can grow at 50 ° C, but Lysobacter sp. T-15 strain cannot grow (2) Cell morphology: Lysobacter brunescens cells are very long, 7-70 μm, but Lysobacter sp. The -15 strain is a long bacillus of about 4-7 μm.
(3) Colony morphology: Lysobacter brunescens colonies spread thinly, but Lysobacter sp. T-15 strain forms a circular colony of about 2 to 4 mm.
(4) Glidability: Lysobacter brunescens has gliding properties, but Lysobacter sp. T-15 strain does not have gliding properties.
(5) Agar resolution: Lysobacter brunescens shows agar resolution, but not in Lysobacter sp. T-15.
(6) 16S rRNA gene sequence: The base sequences of 16S rRNA genes of Lysobacter brunescens and Lysobacter sp. T-15 strains differ by 2.5%.

以上の形態学的特徴、生理生化学的諸性質ならびに16S rRNA遺伝子に基づいた分子系統解析の結果から、Lysobacter sp. T-15株はLysobacter属に属するが、種レベルの帰属を推定することはできない新規微生物と考えられる。そこで、本検体Lysobacter sp. T-15株をLysobacter sp. T-15株と命名し、平成18年10月6日に独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(日本国茨城県つくば市東一丁目1番地1 中央第6)に寄託した。受託番号はFERM P−21056である。   From the above morphological characteristics, physiological and biochemical properties, and the results of molecular phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene, Lysobacter sp. T-15 strain belongs to the genus Lysobacter. It is thought that it is a new microorganism that cannot. Therefore, this sample Lysobacter sp. T-15 strain was named Lysobacter sp. T-15 strain, and on October 6, 2006, the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Deposited at 1-chome 1-address 1 center 6). The accession number is FERM P-21056.

<酵素作用>
本発明の酵素の尿酸を基質として用いたときの触媒反応式は式1である。生成物の5−ヒドロキシイソウレアは、非酵素的にアラントインにまで酸化されるので、見かけ上の反応式は式2である。
<Enzyme action>
The catalytic reaction formula when uric acid of the enzyme of the present invention is used as a substrate is Formula 1. The product, 5-hydroxyisourea, is oxidized non-enzymatically to allantoin, so the apparent reaction equation is:

本発明の酵素のベンゼンジオールを基質として用いたときの触媒反応式は式3である。
4 benzenediol + O2 → 4 benzosemiquinone + 2H2O(式3)
The catalytic reaction formula when the benzenediol of the enzyme of the present invention is used as a substrate is Formula 3.
4 benzenediol + O 2 → 4 benzosemiquinone + 2H 2 O (Formula 3)

本発明の酵素のビリルビンを基質として用いたときの触媒反応式は式4である。生成物のビリベルジンは、条件によって、ビリルビンオキシダーゼ及び/又は空気酸化によってさらに無色の物質に変換される場合もある。
Bilirubin + O2 → biliverdin + H2O(式4)
The catalytic reaction formula when bilirubin of the enzyme of the present invention is used as a substrate is Formula 4. Depending on the conditions, the product biliverdin may be further converted into a colorless substance by bilirubin oxidase and / or air oxidation.
Birubin + O 2 → bilivedin + H 2 O (Formula 4)

<尿酸オキシダーゼ活性測定法1>
1Mのリン酸カリウム緩衝液(pH7.0(25℃))0.04ml、5mMの尿酸を0.023ml、及び蒸留水0.937mlからなる酵素活性測定溶液1mlを層長1cmの石英セル中で37℃2分間予備加温した後、40mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7.0(25℃))で適当な濃度に希釈した本発明の尿酸オキシダーゼ液20μlを加え酵素反応を開始する。反応開始後1分後から2分後までの293nmにおける基質の吸光度差を測定する(As)。盲検として蒸留水を用いて同一の操作を行って吸光度差を測定する(Ab)。酵素活性1単位(1ユニット)は37℃で1分間に1マイクロモルの尿酸を変化する酵素量、上記反応液中での尿酸のミリモル吸光係数は12.6として、As−Abより酵素活性を求める。
<Urate oxidase activity measurement method 1>
1 ml of enzyme activity measurement solution consisting of 0.04 ml of 1M potassium phosphate buffer (pH 7.0 (25 ° C.)), 0.023 ml of 5 mM uric acid, and 0.937 ml of distilled water in a quartz cell having a layer length of 1 cm. After preheating at 37 ° C. for 2 minutes, 20 μl of the urate oxidase solution of the present invention diluted to an appropriate concentration with 40 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0 (25 ° C.)) is added to start the enzyme reaction. The difference in absorbance of the substrate at 293 nm from 1 minute to 2 minutes after the start of the reaction is measured (As). The same operation is performed using distilled water as a blind test, and the absorbance difference is measured (Ab). 1 unit of enzyme activity (1 unit) is the amount of enzyme that changes 1 micromole of uric acid per minute at 37 ° C, and the millimolar extinction coefficient of uric acid in the above reaction solution is 12.6. Ask.

<尿酸オキシダーゼ活性測定法2>
40mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7.0(25℃))、10U/mlのペルオキシダーゼ、1.5mMの4−アミノアンチピリン(4−AA)、0.04%のN,N’−ジメチルアニリン、1mMの尿酸からなる酵素活性測定溶液1mlを層長1cmの石英セル中で37℃2分間予備加温した後、40mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7.0(25℃))で適当な濃度に希釈した本発明の尿酸オキシダーゼ液20μlを加え酵素反応を開始する。反応開始後1分後から2分後までの565nmにおける基質の吸光度差を測定する(As)。盲検として蒸留水を用いて同一の操作を行って吸光度差を測定する(Ab)。酵素活性1単位(1ユニット)は37℃で1分間に1マイクロモルの尿酸を変化する酵素量、上記反応液中でのキノンジイミン色素のミリモル吸光係数は23.56として、As−Abより酵素活性を求める。本明細書中では特に断らない限り、尿酸オキシダーゼ活性測定法2で尿酸オキシダーゼの活性を測定した。
<Uric acid oxidase activity measurement method 2>
40 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0 (25 ° C.)), 10 U / ml peroxidase, 1.5 mM 4-aminoantipyrine (4-AA), 0.04% N, N′-dimethylaniline, 1 ml of enzyme activity measurement solution consisting of 1 mM uric acid is pre-warmed in a quartz cell with a layer length of 1 cm for 2 minutes at 37 ° C., and then adjusted to an appropriate concentration with 40 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0 (25 ° C.)). Enzyme reaction is started by adding 20 μl of diluted urate oxidase solution of the present invention. The difference in absorbance of the substrate at 565 nm from 1 minute to 2 minutes after the start of the reaction is measured (As). The same operation is performed using distilled water as a blind test, and the absorbance difference is measured (Ab). 1 unit of enzyme activity (1 unit) is the amount of enzyme that changes 1 micromole of uric acid per minute at 37 ° C, and the millimolar extinction coefficient of quinonediimine dye in the above reaction solution is 23.56. Ask for. Unless otherwise specified in this specification, the activity of urate oxidase was measured by urate oxidase activity measurement method 2.

<ラッカーゼ活性測定法>
100mMのクエン酸ナトリウム緩衝液(pH4.5(25℃))、5mMのABTSからなる酵素活性測定溶液1mlを層長1cmの石英セル中で37℃2分間予備加温した後、10mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7.0(25℃))で適当な濃度に希釈した本発明の酵素液20μlを加え酵素反応を開始する。反応開始後1分後から2分後までの420nmにおける基質の吸光度差を測定する(As)。盲検として蒸留水を用いて同一の操作を行って吸光度差を測定する(Ab)。酵素活性1単位(1ユニット)は37℃で1分間に1マイクロモルのABTSを変化する酵素量、上記反応液中で増加する420nmのミリモル吸光係数は36として、As−Abより酵素活性を求める。
<Laccase activity measurement method>
100 ml of sodium citrate buffer (pH 4.5 (25 ° C.)) 1 ml of enzyme activity measurement solution consisting of 5 mM ABTS was preheated in a quartz cell with a layer length of 1 cm for 2 minutes at 37 ° C., and then 10 mM phosphoric acid. The enzyme reaction is started by adding 20 μl of the enzyme solution of the present invention diluted to an appropriate concentration with potassium buffer (pH 7.0 (25 ° C.)). The difference in absorbance of the substrate at 420 nm from 1 minute to 2 minutes after the start of the reaction is measured (As). The same operation is performed using distilled water as a blind test, and the absorbance difference is measured (Ab). Enzyme activity is determined from As-Ab, where 1 unit of enzyme activity (1 unit) is the amount of enzyme that changes 1 micromole of ABTS per minute at 37 ° C., and the mmol extinction coefficient of 420 nm that increases in the reaction solution is 36. .

<ビリルビンオキシダーゼ活性測定法>
1Mのリン酸カリウム緩衝液(pH6.0(25℃))0.1ml、0.1Mのリン酸カリウム緩衝液(pH6.0(25℃))で適当な濃度に希釈した本発明の酵素液0.02ml、及び蒸留水0.88mlからなる酵素活性測定溶液1mlを層長1cmの石英セル中で37℃1.5分間予備加温した後、基質として国際試薬(株)の干渉チェックAビリルビンF(成分はビリルビン)を0.9%NaClで20mg/dlに調製したものを20μl添加して酵素反応を開始し、反応開始後1分後から2分後までの450nmにおける基質の吸光度差を測定する(As)。盲検として蒸留水を用いて同一の操作を行って吸光度差を測定する(Ab)。酵素活性1単位(1ユニット)は37℃で1分間に1マイクロモルのビリルビンを変化する酵素量、上記反応液中でのビリルビンFのミリモル吸光係数は36として、As−Abより酵素活性を求める。
<Method for measuring bilirubin oxidase activity>
Enzyme solution of the present invention diluted to an appropriate concentration with 0.1 ml of 1 M potassium phosphate buffer (pH 6.0 (25 ° C.)) and 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 6.0 (25 ° C.)) 1 ml of enzyme activity measurement solution consisting of 0.02 ml and distilled water 0.88 ml was preheated at 37 ° C. for 1.5 minutes in a quartz cell having a layer length of 1 cm, and then interference check A bilirubin of International Reagent Co., Ltd. as a substrate. 20 μl of F (component is bilirubin) adjusted to 0.9 mg NaCl to 20 mg / dl was added to start the enzyme reaction, and the difference in absorbance of the substrate at 450 nm from 1 minute to 2 minutes after the start of the reaction was determined. Measure (As). The same operation is performed using distilled water as a blind test, and the absorbance difference is measured (Ab). Enzyme activity is determined from As-Ab, where 1 unit of enzyme activity (1 unit) is the amount of enzyme that changes 1 micromole of bilirubin per minute at 37 ° C., and the millimolar extinction coefficient of bilirubin F in the reaction solution is 36. .

<アスコルビン酸オキシダーゼ活性測定法>
アスコルビン酸オキシダーゼ活性測定溶液(0.5mMのL−アスコルビン酸、0.45mMのエチレンジアミン四酢酸を含む90mMのリン酸ナトリウム緩衝液(pH5.5(25℃)))1mlを層長1cmの石英セル中で30℃5分間予備加温した後、0.05%BSAを含む10mMのリン酸ナトリウム緩衝液(pH5.5(25℃))で適当な濃度に希釈した本発明の酵素液0.1mlを混和して酵素反応を開始し、反応開始後1分後から5分後までの245nmにおけるL−アスコルビン酸の吸光度差を測定する(As)。盲検として蒸留水を用いて同一の操作を行って吸光度差を測定する(Ab)。この酵素液使用の吸光度(As)と盲検の吸光度(Ab)の吸光度差(As−Ab)より酵素活性を求める。酵素活性1単位(1ユニット)は30℃で1分間に1マイクロモルのL−アスコルビン酸を変化する酵素量、上記反応液中でのL−アスコルビン酸のミリモル吸光係数は10として、As−Abより酵素活性を求める。
<Ascorbate oxidase activity measurement method>
1 ml of ascorbate oxidase activity measurement solution (90 mM sodium phosphate buffer (pH 5.5 (25 ° C.)) containing 0.5 mM L-ascorbic acid, 0.45 mM ethylenediaminetetraacetic acid) quartz cell with a layer length of 1 cm After preheating at 30 ° C. for 5 minutes, 0.1 ml of the enzyme solution of the present invention diluted to an appropriate concentration with 10 mM sodium phosphate buffer (pH 5.5 (25 ° C.)) containing 0.05% BSA To start an enzyme reaction, and the difference in absorbance of L-ascorbic acid at 245 nm from 1 minute to 5 minutes after the start of the reaction is measured (As). The same operation is performed using distilled water as a blind test, and the absorbance difference is measured (Ab). The enzyme activity is determined from the difference in absorbance (As-Ab) between the absorbance (As) using this enzyme solution and the absorbance (Ab) in the blind. 1 unit of enzyme activity (1 unit) is the amount of enzyme that changes 1 micromole of L-ascorbic acid per minute at 30 ° C., and the millimolar extinction coefficient of L-ascorbic acid in the above reaction solution is 10, As-Ab Determine enzyme activity.

<阻害作用1>
前記尿酸オキシダーゼ活性測定法2の酵素活性測定溶液中に、表2中に示した濃度でNaCl、KCl、NaBr、Na2SO4、NaNO3またはCH3COONaを添加し、本発明の尿酸オキシダーゼとArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼ(旭化成ファーマ株式会社製)の活性を測定した。無添加の場合を100%としたときの相対値を表2に示した。表2で明らかなように、Arthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼはNaCl、KCl、NaBr、NaNO3で濃度依存的に反応が阻害されるにもかかわらず、本発明の尿酸オキシダーゼは同条件では、反応が阻害されない特徴をもつことが分かった。
<Inhibitory action 1>
NaCl, KCl, NaBr, Na 2 SO 4 , NaNO 3, or CH 3 COONa was added to the enzyme activity measurement solution of the urate oxidase activity measurement method 2 at the concentrations shown in Table 2, and the urate oxidase of the present invention was added. The activity of Arthrobacter globiformis-derived urate oxidase (manufactured by Asahi Kasei Pharma Corporation) was measured. Table 2 shows the relative values when the additive-free case is taken as 100%. As is clear from Table 2, although the reaction of Arthrobacter globiformis-derived urate oxidase is inhibited in a concentration-dependent manner by NaCl, KCl, NaBr, and NaNO 3 , the urate oxidase of the present invention inhibits the reaction under the same conditions. It has been found that it has features that are not.

<阻害作用2>
前記尿酸オキシダーゼ活性測定法2の酵素活性測定溶液中に、10mMのNaCl、KCl、Na2SO4、およびCH3COONaを添加し、本発明の尿酸オキシダーゼとArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼ、Candida sp.由来尿酸オキシダーゼ(東洋紡社製)、およびBacillus sp.由来尿酸オキシダーゼ(東洋紡社製)の活性を測定した。無添加の場合を100%としたときの相対値を表3に示した。表3で明らかなように、Arthrobacter globiformis由来、Candida sp.由来、およびBacillus sp.由来尿酸オキシダーゼはNaCl、KClで反応が阻害されるにもかかわらず、本発明の尿酸オキシダーゼは同条件では、反応が阻害されない特徴をもつことが分かった。
<Inhibitory action 2>
10 mM NaCl, KCl, Na 2 SO 4 , and CH 3 COONa are added to the enzyme activity measurement solution of the urate oxidase activity measurement method 2, and the urate oxidase of the present invention, Arthrobacter globiformis-derived urate oxidase, Candida sp. The activities of urate oxidase (Toyobo) and Bacillus sp.-derived urate oxidase (Toyobo) were measured. Table 3 shows the relative values when the additive-free case is taken as 100%. As is apparent from Table 3, the urate oxidase derived from Arthrobacter globiformis, Candida sp., And Bacillus sp. Was inhibited by NaCl and KCl, but the urate oxidase of the present invention reacted under the same conditions. Was found to have uninhibited characteristics.

<阻害作用3>
従来の尿酸オキシダーゼはキサンチンにより強く酵素反応が阻害されることが報告されている(非特許文献9)。前記尿酸オキシダーゼ活性測定法2の酵素活性測定溶液中に、1mMのキサンチンを添加し、本発明の尿酸オキシダーゼとArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼの活性を測定した。無添加の場合を100%としたときの相対値を表4に示した。表4から明らかなように、Arthrobacter globiformis由来、Candida sp.由来、およびBacillus sp.由来尿酸オキシダーゼはキサンチンで濃度依存的に反応が阻害されるにもかかわらず、本発明の尿酸オキシダーゼは同条件では、反応が阻害されない特徴をもつことが分かった。
<Inhibitory action 3>
Conventional urate oxidase has been reported to be strongly inhibited by xanthine (9). 1 mM xanthine was added to the enzyme activity measurement solution of the above-described method for measuring uric acid oxidase activity 2, and the activities of the urate oxidase of the present invention and the urate oxidase derived from Arthrobacter globiformis were measured. Table 4 shows the relative values when the additive-free case is taken as 100%. As is clear from Table 4, although the urate oxidase derived from Arthrobacter globiformis, derived from Candida sp., And Bacillus sp. Is inhibited by xanthine in a concentration-dependent manner, the urate oxidase of the present invention is not subjected to the same conditions. It was found that the reaction has the characteristic that it is not inhibited.

<阻害作用4>
非特許文献10では、汎用される緩衝液であるTrisHCl緩衝液によって従来の尿酸オキシダーゼの酵素反応が阻害される事が報告されている。前記尿酸オキシダーゼ活性測定法2の酵素活性測定溶液中のリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)濃度を、表5中に示した濃度のTrisHCl緩衝液(pH7.0)に変更して本発明の尿酸オキシダーゼとArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼの活性を測定した。無添加の場合を100%としたときの相対値を表5に示した。表5で明らかなように、Arthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼはTrisHCl緩衝液の濃度依存的に反応が阻害されるにもかかわらず、本発明の尿酸オキシダーゼは同条件では、反応が阻害されない特徴をもつことが分かった。
<Inhibitory action 4>
Non-Patent Document 10 reports that a conventional enzyme reaction of urate oxidase is inhibited by a TrisHCl buffer, which is a commonly used buffer. The concentration of potassium phosphate buffer (pH 7.0) in the enzyme activity measurement solution of the above-described method for measuring uric acid oxidase activity 2 was changed to the TrisHCl buffer (pH 7.0) having the concentrations shown in Table 5. The activities of urate oxidase and urate oxidase from Arthrobacter globiformis were measured. Table 5 shows the relative values when the additive-free case is taken as 100%. As is clear from Table 5, although the reaction of Arthrobacter globiformis urate oxidase is inhibited depending on the concentration of TrisHCl buffer, the urate oxidase of the present invention has the characteristic that the reaction is not inhibited under the same conditions. I understood.

<阻害作用5>
本発明の尿酸オキシダーゼとArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼの、NaClによる阻害反応のラインウェーバー・バーク逆数プロットによりKi値を算出した。図3が本発明の尿酸オキシダーゼで図3がArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼのNaClによる阻害反応のラインウェーバー・バーク逆数プロットである。図2及び3中、白丸(○)は0mM、黒丸(●)は50mM、白三角(△)は100mM、黒四角(▲)は150mM、白四角(□)は200mMのNaClを示す。また、図2及び図3の各勾配をNaCl濃度に対してプロットした阻害反応のラインウェーバー・バーク逆数プロットの2次プロットを図4に示した。図4中、白丸(○)は本発明の尿酸オキシダーゼ、黒丸(●)はArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼを示す。図4より、本発明の尿酸オキシダーゼは実用上問題にならない程度の非常に弱い阻害をNaClによって受け、Kiは約200mMであることが分かる。一方、Arthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼは実用上問題になる程度の強い阻害をNaClによって受け、Kiは約5.7mMであることが分かった。また、図2より本発明の尿酸オキシダーゼがNaClによって受ける阻害形式は拮抗形で、図3よりArthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼがNaClによって受ける阻害形式は非拮抗形であり、お互いに異なることが明らかになった。図2及び図3中Vは反応速度を表し、[I]は阻害剤の濃度を表す。
<Inhibitory action 5>
The Ki value was calculated by a line Weber-Burk reciprocal plot of the inhibition reaction of NaCl between the urate oxidase of the present invention and the urate oxidase derived from Arthrobacter globiformis. FIG. 3 is a uline oxidase of the present invention, and FIG. 3 is a line Weber-Burk reciprocal plot of the inhibition reaction of Arthrobacter globiformis urate oxidase by NaCl. 2 and 3, white circle (◯) represents 0 mM, black circle (●) represents 50 mM, white triangle (Δ) represents 100 mM, black square (黒) represents 150 mM, and white square (□) represents 200 mM NaCl. FIG. 4 shows a quadratic plot of the line Weber-Burk reciprocal plot of the inhibition reaction in which the slopes of FIGS. 2 and 3 are plotted against the NaCl concentration. In FIG. 4, white circles (◯) indicate urate oxidase of the present invention, and black circles (●) indicate Arthrobacter globiformis-derived urate oxidase. From FIG. 4, it can be seen that the urate oxidase of the present invention is subjected to very weak inhibition by NaCl so as not to cause a practical problem, and Ki is about 200 mM. On the other hand, it was found that Arthrobacter globiformis-derived uric acid oxidase was strongly inhibited by NaCl to a practical level, and Ki was about 5.7 mM. In addition, it is clear from FIG. 2 that the inhibition form that the urate oxidase of the present invention receives by NaCl is an antagonistic form, and from FIG. 3, the inhibition form that Arthrobacter globiformis-derived urate oxidase receives by NaCl is a non-antagonistic form that is different from each other. It was. 2 and 3, V represents the reaction rate, and [I] represents the concentration of the inhibitor.

<至適pH(尿酸を基質とした場合)>
本発明の酵素の尿酸に対する至適pHを求めた。至適pHを測定するための測定溶液は緩衝液を変化し、前記尿酸オキシダーゼ活性測定法2と同じ方法で求めた。図5に、緩衝液として、pH4.2からpH5.2の範囲は酢酸−水酸化ナトリウム緩衝液、pH5.9からpH7.4の範囲はリン酸カリウム緩衝液、pH7.8からpH10.0の範囲はトリス−塩酸緩衝液を使用した場合の、尿酸に対する最大活性を100%とした相対値を示した。本発明の酵素の尿酸に対して相対活性が85%以上となるのはpH6.3から7.8の間であり、至適pHは中性付近であった。
<Optimum pH (when uric acid is used as a substrate)>
The optimum pH for the uric acid of the enzyme of the present invention was determined. The measurement solution for measuring the optimum pH was obtained by the same method as in Urate Oxidase Activity Measurement Method 2 while changing the buffer solution. In FIG. 5, as the buffer solution, the pH 4.2 to pH 5.2 range is acetic acid-sodium hydroxide buffer, the pH 5.9 to pH 7.4 range is potassium phosphate buffer, pH 7.8 to pH 10.0. The range shows a relative value when the maximum activity with respect to uric acid when Tris-hydrochloric acid buffer is used is 100%. The relative activity of the enzyme of the present invention relative to uric acid was 85% or more between pH 6.3 and 7.8, and the optimum pH was near neutral.

<至適pH(ビリルビンを基質とした場合)>
本発明の酵素の国際試薬(株)の干渉チェックAビリルビンC及びビリルビンFに対する至適pHを求めた。至適pHを測定するための測定溶液は1Mの各緩衝液0.1ml、0.1Mのリン酸カリウム緩衝液(pH6.0(25℃))で適当に希釈した酵素液0.02ml、及び蒸留水0.78mlからなる酵素活性測定溶液1mlを使用して上記ビリルビンオキシダーゼ活性測定法と同じ方法で酵素反応速度を求めた。pH変化に伴うビリルビンC及びビリルビンFのミリモル吸光係数の変化は考慮しなかった。図6に、緩衝液として、pH3.3からpH5.5の範囲は酢酸−水酸化ナトリウム緩衝液、pH4.8からpH6.1の範囲はクエン酸−水酸化ナトリウム緩衝液、pH6.0からpH7.4の範囲はリン酸カリウム緩衝液、pH7.5からpH9.6の範囲はトリス−塩酸緩衝液を使用した場合のビリルビンC(図中、黒丸(●)印)またはビリルビンF(図中、白丸(○)印)に対する最大活性を100%とした相対値を示した。本発明の酵素のビリルビンCに対する至適pHは5付近、ビリルビンFに対する至適pHは中性付近であった。
<Optimum pH (when bilirubin is used as a substrate)>
The optimum pH for interference check A bilirubin C and bilirubin F of the international reagent of the enzyme of the present invention was determined. The measurement solution for measuring the optimum pH was 0.1 ml of 1M buffer solution, 0.02 ml of enzyme solution appropriately diluted with 0.1M potassium phosphate buffer solution (pH 6.0 (25 ° C.)), and Enzyme reaction rate was calculated | required by the same method as the said bilirubin oxidase activity measuring method using 1 ml of enzyme activity measuring solution which consists of 0.78 ml of distilled water. Changes in the millimolar extinction coefficient of bilirubin C and bilirubin F accompanying changes in pH were not considered. In FIG. 6, as the buffer solution, the pH range from 3.3 to 5.5 is acetic acid-sodium hydroxide buffer, the pH range from 4.8 to 6.1 is citric acid-sodium hydroxide buffer, pH 6.0 to pH 7. .4 range is potassium phosphate buffer, and pH 7.5 to pH 9.6 range is bilirubin C (black circle (●) in the figure) or bilirubin F (in the figure, when tris-hydrochloric acid buffer is used) The relative values with respect to the maximum activity with respect to white circles (◯) are 100%. The optimum pH for bilirubin C of the enzyme of the present invention was around 5, and the optimum pH for bilirubin F was around neutral.

<至適pH(ABTSを基質とした場合)>
本発明の酵素のABTSに対する至適pHを求めた。至適pHを測定するための測定溶液は緩衝液を変化し、前記ラッカーゼ活性測定法と同じ方法で求めた。図7に、緩衝液として、pH3.2からpH4.2の範囲は酢酸−水酸化ナトリウム緩衝液、pH4.8からpH6.2の範囲はクエン酸−水酸化ナトリウム緩衝液、pH6.3からpH6.9の範囲はリン酸カリウム緩衝液を使用した場合の、ABTSに対する最大活性を100%とした相対値を示した。本発明の酵素のABTSに対する至適pHは4付近であった。
<Optimum pH (when ABTS is used as a substrate)>
The optimum pH for ABTS of the enzyme of the present invention was determined. The measurement solution for measuring the optimum pH was obtained by the same method as the laccase activity measurement method, with the buffer solution changed. In FIG. 7, as the buffer, pH 3.2 to pH 4.2 ranges from acetic acid-sodium hydroxide buffer, pH 4.8 to pH 6.2 ranges from citrate-sodium hydroxide buffer, pH 6.3 to pH 6 The range of .9 shows a relative value when the maximum activity against ABTS is 100% when a potassium phosphate buffer is used. The optimum pH of the enzyme of the present invention for ABTS was around 4.

<至適温度と作用温度の範囲>
前記尿酸オキシダーゼ活性測定法1の活性測定法で、反応温度を25から58度まで変化して本発明の尿酸オキシダーゼの反応速度を測定した。その結果をアレニウスプロットして図8に示した。図8で明らかなように、本発明の尿酸オキシダーゼの至適温度は少なくとも55℃以上であり、作用温度の範囲は少なくとも30℃から60℃であった。また、図8で明らかなように、アレニウスプロットは二相性を示し、活性化エネルギーは25から36.5℃の間は62kJ/mol、39.5から58℃の間は37kJ/molであった。図中Tは絶対温度を示す。
<Range of optimum temperature and working temperature>
The reaction rate of the urate oxidase of the present invention was measured by changing the reaction temperature from 25 to 58 degrees according to the activity measurement method of the urate oxidase activity measurement method 1 described above. The results are shown as Arrhenius plots in FIG. As is clear from FIG. 8, the optimum temperature of the urate oxidase of the present invention was at least 55 ° C. or higher, and the range of the action temperature was at least 30 ° C. to 60 ° C. Further, as is apparent from FIG. 8, the Arrhenius plot showed biphasic properties, and the activation energy was 62 kJ / mol between 25 and 36.5 ° C. and 37 kJ / mol between 39.5 and 58 ° C. . In the figure, T represents an absolute temperature.

<安定性>
本発明の尿酸オキシダーゼを0.03mg/mlになるように40mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0(25℃))中に溶解し、各温度で15分間熱処理した後の尿酸オキシダーゼの残存活性を前記尿酸オキシダーゼ活性測定法2に従って測定した。その結果を図9に示した。図9で明らかなように本発明の尿酸オキシダーゼは、安定化剤の非存在下、30℃、15分間で98%以上の活性を保持する。
<Stability>
The residual activity of uric acid oxidase after dissolving the urate oxidase of the present invention in 40 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0 (25 ° C.)) to 0.03 mg / ml and heat-treating at each temperature for 15 minutes. It was measured according to the above-mentioned method 2 for measuring uric acid oxidase activity. The results are shown in FIG. As is apparent from FIG. 9, the urate oxidase of the present invention retains 98% or more of activity at 30 ° C. for 15 minutes in the absence of a stabilizer.

<比活性>
本発明の酵素の尿酸、ビリルビン、アスコルビン酸またはABTSを基質とした場合の反応速度を測定し、比活性(μmol/mim/mg)を算出して表6にまとめた。また、比較のためにラッカーゼタイプのマルチ銅オキシダーゼの尿酸、ビリルビン、アスコルビン酸、およびABTSを基質とした場合の比活性(μmol/mim/mg)も同時に示した。なお、表6中(a)はApplied and Environmental Microbiology, 2006, 72, 972-975、(b)はThe Journal of biological chemistry, 2002, 277, 18849-18859、(c)はBiochemistry, 1999, 38, 3034-3042、(d)はJ. Microbiology, 2005, 43, 555-560から引用した値であり、*はVmaxであることを示す。表6で明らかなように本発明の酵素は尿酸オキシダーゼ活性、ラッカーゼ活性及びビリルビンオキシダーゼ活性を同時にもち、従来報告のあるラッカーゼタイプのマルチ銅オキシダーゼとは全く異なる特徴をもつ新規な酵素であることがわかった。
<Specific activity>
The reaction rate was measured using uric acid, bilirubin, ascorbic acid or ABTS of the enzyme of the present invention as a substrate, and the specific activity (μmol / mim / mg) was calculated and summarized in Table 6. For comparison, the specific activity (μmol / mim / mg) of laccase-type multi-copper oxidase using uric acid, bilirubin, ascorbic acid, and ABTS as substrates was also shown. In Table 6, (a) is Applied and Environmental Microbiology, 2006, 72, 972-975, (b) is The Journal of biological chemistry, 2002, 277, 18849-18859, (c) is Biochemistry, 1999, 38, 3034-3042, (d) is a value quoted from J. Microbiology, 2005, 43, 555-560, and * indicates Vmax. As is apparent from Table 6, the enzyme of the present invention has a urate oxidase activity, a laccase activity, and a bilirubin oxidase activity at the same time, and is a novel enzyme having completely different characteristics from the laccase-type multi-copper oxidase reported in the past. all right.

<分子量>
Lysobacter sp. T-15を培養し本発明の尿酸オキシダーゼを精製した場合、図10のSDS−PAGEの写真で示されるように約31000と32000の分子量と測定され(レーン1の矢印)、Superdex 200 ppで分子量測定した場合、図11で示されるように約120800±10000の分子量と推察された。配列番号2で表わされるアミノ酸配列をコードする本発明の尿酸オキシダーゼの遺伝子を含む組換え体プラスミドを含む形質転換体を培養し本発明の尿酸オキシダーゼを精製した場合、図10のSDS−PAGEの写真で示されるように約67000の分子量と測定された(レーン2の矢印)。アミノ酸一次配列からの計算値は64516であった。図中白丸(○)は酵素活性(U/ml)を、黒丸(●)は分子量(kDa)を示す。
<Molecular weight>
When Lysobacter sp. T-15 was cultured and the urate oxidase of the present invention was purified, molecular weights of about 31000 and 32000 were measured (arrows in lane 1) as shown in the SDS-PAGE photograph of FIG. When the molecular weight was measured by pp, the molecular weight was estimated to be about 120800 ± 10000 as shown in FIG. When a transformant containing a recombinant plasmid containing the urate oxidase gene of the present invention encoding the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is cultured and the urate oxidase of the present invention is purified, a photograph of the SDS-PAGE of FIG. The molecular weight was determined to be about 67,000 as indicated by (lane 2 arrow). The calculated value from the amino acid primary sequence was 64516. In the figure, white circles (◯) indicate enzyme activity (U / ml), and black circles (●) indicate molecular weight (kDa).

<等電点>
本発明の尿酸オキシダーゼの等電点はキャリアーアンホラインを用いた電気泳動法にて約pH5.2±0.5であった。
<Isoelectric point>
The isoelectric point of the urate oxidase of the present invention was about pH 5.2 ± 0.5 by electrophoresis using carrier ampholine.

<見かけのKmとVmax>
本発明の酵素の尿酸、国際試薬(株)の干渉チェックAビリルビンF、アスコルビン酸及びABTSに対する見かけのKmとVmaxを測定した。上記の各酵素活性測定法に従い、各基質の酵素活性測定溶液中の濃度を、表7に示した各Km値の1/10倍から10倍の間で5つ以上の異なる濃度になるように調製して、ラインウェーバー・バーク逆数プロットにより各見かけのKm値とVmax値を算出した。表7に、比較のためにBacillus subtilis由来CotA(旭化成ファーマ株式会社製)、Arthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼ(旭化成ファーマ株式会社製)、Trachderma tsunodae由来ビリルビンオキシダーゼ(宝酒造株式会社製)、Acremonium sp.由来アスコルビン酸オキシダーゼ(旭化成ファーマ株式会社製)、及びTrametes versicolor由来ラッカーゼ(シグマ社製)の各見かけのKm値とVmax値もまとめて示した。なお、表中(a)はApplied and Environmental Microbiology, 2006, 72, 972-975、(b)はThe Journal of biological chemistry, 2002, 277, 18849-18859、(c)はBiochemistry, 1999, 38, 3034-3042、(d)はJ. Microbiology, 2005, 43, 555-560、(d)はJ. Microbiology, 2005, 43, 555-560から引用した値であり、±は僅かに反応することを示し、―は全く反応しないことを示す。表7で明らかなように、本発明の酵素は尿酸オキシダーゼ活性、ラッカーゼ活性及びビリルビンオキシダーゼ活性を併せもち、従来報告のある尿酸オキシダーゼはもとより、ラッカーゼタイプのマルチ銅オキシダーゼ、すなわち、ビリルビンオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ、及びラッカーゼとは全く異なる特徴をもつ新規な酵素であることがわかった。
<Apparent Km and Vmax>
Apparent Km and Vmax for uric acid of the enzyme of the present invention, interference check A bilirubin F, ascorbic acid and ABTS of International Reagent Co., Ltd. were measured. According to each enzyme activity measurement method described above, the concentration of each substrate in the enzyme activity measurement solution is set to 5 or more different concentrations between 1/10 to 10 times the Km values shown in Table 7. Each apparent Km value and Vmax value was calculated by a line Weber-Burk reciprocal plot. In Table 7, for comparison, Bacillus subtilis-derived CotA (Asahi Kasei Pharma Co., Ltd.), Arthrobacter globiformis-derived urate oxidase (Asahi Kasei Pharma Co., Ltd.), Trachderma tsunodae-derived bilirubin oxidase (Takara Shuzo Co., Ltd.), Acremonium sp. The apparent Km values and Vmax values of acid oxidase (manufactured by Asahi Kasei Pharma Co., Ltd.) and Trametes versicolor-derived laccase (manufactured by Sigma) were also shown. In the table, (a) is Applied and Environmental Microbiology, 2006, 72, 972-975, (b) is The Journal of biological chemistry, 2002, 277, 18849-18859, (c) is Biochemistry, 1999, 38, 3034. -3042, (d) is a value quoted from J. Microbiology, 2005, 43, 555-560, (d) is a value quoted from J. Microbiology, 2005, 43, 555-560, and ± indicates a slight reaction. ,-Indicates no reaction at all. As is apparent from Table 7, the enzyme of the present invention has uric acid oxidase activity, laccase activity, and bilirubin oxidase activity. In addition to uric acid oxidase reported in the past, laccase-type multi-copper oxidase, ie, bilirubin oxidase, ascorbic acid It was found to be a novel enzyme having completely different characteristics from oxidase and laccase.

<一次配列>
本発明の配列番号2のアミノ酸番号1から661で表される尿酸オキシダーゼのアミノ酸配列のN末端側及びC末端側は、アミノ酸残基またはポリペプチド残基を含む場合であってもよく、そのアミノ酸残基としてはシグナルペプチドまたはT7タグ、Hisタグ、Sタグ、Trxタグ、CBDタグ、DsbAタグ、GSTタグ、Nusタグなどが挙げられる。
<Primary array>
The N-terminal side and C-terminal side of the amino acid sequence of urate oxidase represented by amino acid numbers 1 to 661 of SEQ ID NO: 2 of the present invention may contain amino acid residues or polypeptide residues, and the amino acids Examples of the residue include a signal peptide or T7 tag, His tag, S tag, Trx tag, CBD tag, DsbA tag, GST tag, Nus tag and the like.

さらに、本発明の尿酸オキシダーゼを構成するアミノ酸配列は、配列番号2のアミノ酸番号1から661で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドによる酵素活性発現と同様の効果を発現する、配列番号2のアミノ酸番号1から661のアミノ酸配列の一部から実質的になるアミノ酸配列や酵素活性発現に関与しない一部のアミノ酸の配列を変異、欠損または付加したものの均等物も含まれる。   Further, the amino acid sequence constituting the urate oxidase of the present invention is the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 that expresses the same effect as the enzyme activity expression by the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by amino acid numbers 1 to 661 of SEQ ID NO: 2. Also included are amino acid sequences consisting essentially of part of the amino acid sequences of Nos. 1 to 661 and equivalents obtained by mutating, deleting or adding a part of amino acid sequences not involved in the expression of enzyme activity.

本発明の配列番号2のアミノ酸番号1から661で表されるアミノ酸配列をコードするDNAは、そのN末端側及びC末端側のアミノ酸残基またはポリペプチド残基を含めたアミノ酸配列の各アミノ酸に対応する一連のコドンのうちいずれか1個のコドンからなるDNAであればよい。   The DNA encoding the amino acid sequence represented by amino acid Nos. 1 to 661 of SEQ ID NO: 2 of the present invention has an amino acid sequence including amino acid residues or polypeptide residues on the N-terminal side and C-terminal side thereof. What is necessary is just DNA which consists of any one codon among corresponding series of codons.

さらに、本発明の尿酸オキシダーゼをコードするDNAは、配列番号2のアミノ酸番号1から661で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドによる酵素活性発現と同様の効果を発現する、アミノ酸番号1から661中の一部分からなる実質的になるアミノ酸配列をコードするDNAであってもよく、また酵素活性発現に関与しない一部のアミノ酸の配列を変異、欠損または付加したものの均等物のアミノ酸配列をコードするDNAであってもよい。   Furthermore, the DNA encoding the urate oxidase of the present invention exhibits the same effect as that of the enzyme activity expression by the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by amino acid numbers 1 to 661 of SEQ ID NO: 2, among amino acid numbers 1 to 661. DNA encoding a substantially amino acid sequence consisting of a part of the above, or a DNA encoding the equivalent amino acid sequence of a part of the amino acid sequence which is not involved in the expression of enzyme activity, which is mutated, deleted or added It may be.

DNAの供与体である微生物としては、少なくともハロゲン化物イオン、硝酸イオン、又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されないなど、従来知られている尿酸オキシダーゼの阻害剤によって阻害されない尿酸オキシダーゼを生産する生物であればなんら限定されるものではないが、好ましくはLysobacter sp. T-15及びLysobacter sp. T-15の変種や変異株が挙げられる。   Microorganisms that are donors of DNA include the known urate oxidase inhibitors that are not inhibited by at least halide ions, nitrate ions, or Tris buffer, and are not inhibited by xanthine. The organism is not limited in any way as long as it produces uninhibited urate oxidase, and preferred examples include Lysobacter sp. T-15 and variants and mutants of Lysobacter sp. T-15.

本発明の尿酸オキシダーゼをコードするDNAを組み込むベクターとしては、宿主微生物体内で自律的に増殖しうるファージまたはプラスミドから遺伝子組み換え用として構築されたものが適しており、ファージベクターとしては、例えば、エシェリヒア・コリに属する微生物を宿主微生物とする場合にはλgt・λC、λgt・λBなどが使用できる。また、プラスミドベクターとしては、例えば、エシェリヒア・コリを宿主微生物とする場合には、プラスミドpET−3a、pET−11a、pET−32aなどのpETベクター(Novagen)またはpBR322、pBR325、pACYC184、pUC12、pUC13、pUC18、pUC19、pUC118、pIN I、BluescriptKS+、枯草菌を宿主とする場合にはpWH1520、pUB110、pKH300PLK、放線菌を宿主とする場合にはpIJ680、pIJ702、酵母特にサッカロマイセス・セルビシエを宿主とする場合にはYRp7、pYC1、YEp13などが使用できる。このようなベクターを、本発明の尿酸オキシダーゼをコードするDNAの切断に使用した制限酵素で生成するDNA末端と、同じ末端を生成する制限酵素で切断してベクター断片を作成し、本発明の尿酸オキシダーゼをコードするDNA断片とベクター断片とを、DNAリガーゼ酵素により常法に従って結合させて本発明の尿酸オキシダーゼをコードするDNAを目的のベクターに組み込むことができる。   As a vector into which DNA encoding the urate oxidase of the present invention is incorporated, a vector constructed for genetic recombination from a phage or plasmid that can autonomously grow in the host microorganism is suitable. Examples of the phage vector include Escherichia When using a microorganism belonging to Kori as a host microorganism, λgt · λC, λgt · λB, etc. can be used. Moreover, as a plasmid vector, for example, when Escherichia coli is used as a host microorganism, pET vectors (Novagen) such as plasmids pET-3a, pET-11a, and pET-32a, or pBR322, pBR325, pACYC184, pUC12, pUC13 , PUC18, pUC19, pUC118, pIN I, BluescriptKS +, pWH1520, pUB110, pKH300PLK when Bacillus subtilis is the host, pIJ680, pIJ702, when using actinomycetes as the host, and yeast, especially Saccharomyces cerevisiae YRp7, pYC1, YEp13, etc. can be used. A vector fragment is prepared by cleaving such a vector with a restriction enzyme that produces the same end as the DNA end produced by the restriction enzyme used to cleave the DNA encoding the urate oxidase of the invention. A DNA fragment encoding an oxidase and a vector fragment can be combined with a DNA ligase enzyme according to a conventional method to incorporate the DNA encoding the urate oxidase of the present invention into the target vector.

プラスミドを移入する宿主微生物としては、組み換えDNAが安定かつ自律的に増殖可能であればよく、例えば宿主微生物がエシェリヒア・コリに属する微生物の場合、エシェリヒア・コリ BL21、エシェリヒア・コリ BL21(DE3)、エシェリヒア・コリ BL21trxB、エシェリヒア・コリ Rosetta(DE3)、エシェリヒア・コリ Rosetta、エシェリヒア・コリ Rosetta(DE3)pLysS、エシェリヒア・コリ Rosetta(DE3)pLacl、エシェリヒア・コリ RosettaBlue、エシェリヒア・コリ Rosetta−gami、エシェリヒア・コリ Origami、エシェリヒア・コリ Origami、エシェリヒア・コリ Tuner、エシェリヒア・コリ DH1、エシェリヒア・コリ JM109、エシェリヒア・コリ W3110、エシェリヒア・コリC600などが利用できる。また、微生物宿主がバチラス属に属する微生物の場合、バチラス・サチリス、バチラス・メガテリウムなど、放線菌に属する微生物の場合、ストレプトマイセス・リビダンス TK24など、サッカロマイセス・セルビシエに属する微生物の場合、サッカロマイセス・セルビシエ INVSC1などが使用できる。   As the host microorganism for transferring the plasmid, it is sufficient that the recombinant DNA can be stably and autonomously propagated. For example, when the host microorganism is a microorganism belonging to Escherichia coli, Escherichia coli BL21, Escherichia coli BL21 (DE3), Escherichia coli BL21trxB, Escherichia coli Rosetta (DE3), Escherichia coli Rosetta, Escherichia coli Rosetta (DE3) pLysS, Escherichia coli Rosetta (DE3) pLac, Escherichia coli Luis et Kori Origami, Escherichia coli Origami, Escherichia coli Tuner, Escherichia coli DH1, Escherry Hia coli JM109, Escherichia coli W3110, Escherichia coli C600, etc. can be used. Further, when the microorganism host is a microorganism belonging to the genus Bacillus, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, etc., a microorganism belonging to actinomycetes, Streptomyces lividans TK24, etc., a microorganism belonging to Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces cerevisiae INVSC1 can be used.

また、本発明の尿酸オキシダーゼは公知の遺伝子操作手段により、本来の反応を触媒する性質を損なわないペプチドの変異をなしてもよく、このような変異体遺伝子は、本発明の尿酸オキシダーゼの遺伝子から遺伝子工学的手法により作製される人工変異遺伝子を意味し、この人工変異遺伝子は前出の部位特異的変異法や、目的遺伝子の特定DNA断片を人工変異DNAで置換するなどの種々なる遺伝子工学的方法を使用して得られる。かくして取得された人工変異された本発明の尿酸オキシダーゼ遺伝子をベクターに挿入して宿主微生物に移入させることによって変異体の本発明の尿酸オキシダーゼを発現させることが可能であり、優れた性質を有する変異体の本発明の尿酸オキシダーゼを製造することも可能である。   Further, the urate oxidase of the present invention may be mutated by a known gene manipulation means without damaging the property of catalyzing the original reaction. Such a mutant gene is derived from the gene of urate oxidase of the present invention. This means an artificially mutated gene created by genetic engineering techniques. This artificially mutated gene is a variety of genetically engineered methods such as the above-mentioned site-specific mutation method and replacement of specific DNA fragments of the target gene with artificially mutated DNA. Obtained using the method. It is possible to express the mutant urate oxidase of the present invention by inserting the artificially mutated urate oxidase gene of the present invention thus obtained into a vector and transferring it to a host microorganism, and a mutation having excellent properties It is also possible to produce the body's urate oxidase of the present invention.

また、形質転換微生物により本発明の尿酸オキシダーゼを製造するに当たっては、該形質転換微生物を栄養培地で培養して菌体内または培養液中に本発明の尿酸オキシダーゼを産生せしめ、培養終了後、得られた培養物を濾過または遠心分離などの手段により菌体を採集し、次いでこの菌体を機械的方法またはリゾチームなどの酵素的方法で破壊し、又、必要に応じてEDTA及び/または適当な界面活性剤などを添加して本発明の尿酸オキシダーゼの水溶液を濃縮するか、または濃縮することなく硫安分画、ゲル濾過、アフィニティークロマトグラフィー等の吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーにより処理して、純度の良い本発明の尿酸オキシダーゼを得ることができる。   In addition, when the urate oxidase of the present invention is produced by the transformed microorganism, the transformed microorganism is cultured in a nutrient medium to produce the urate oxidase of the present invention in the cells or in the culture solution. The cultured cells are collected by means such as filtration or centrifugation, and then the cells are destroyed by a mechanical method or an enzymatic method such as lysozyme, and if necessary, EDTA and / or an appropriate interface. Concentrate the aqueous solution of urate oxidase of the present invention by adding an activator or the like, or processing by adsorption chromatography such as ammonium sulfate fractionation, gel filtration, affinity chromatography, or ion exchange chromatography without concentrating, A good urate oxidase of the present invention can be obtained.

形質転換微生物の培養条件はその栄養生理的性質を考慮して培養条件を選択すればよく、通常多くの場合は、液体培養で行うが、工業的には深部通気撹拌培養を行うのが有利である。培地の栄養源としては、微生物の培養に通常用いられるものが広く使用されうる。培養温度は微生物が発育し、本発明の尿酸オキシダーゼを生産する範囲で適宜変更し得るが、エシェリヒア・コリの場合、好ましくは、10から45℃程度、さらに好ましくは20から30℃程度である。培養条件は、条件によって多少異なるが、本発明の尿酸オキシダーゼが最高収量に達する時期を見計らって適当な時期に培養を終了すればよく、エシェリヒア・コリの場合、通常は12から48時間程度である。培地pHは菌が発育し、本発明の尿酸オキシダーゼを生産する範囲で適宜変更し得るが、エシェリヒア・コリの場合、好ましくはpH6から8程度である。   Culture conditions for transformed microorganisms may be selected in consideration of their nutritional physiological properties. Usually, liquid culture is used in many cases, but industrially, deep aeration and agitation culture is advantageous. is there. As a nutrient source for the medium, those commonly used for culturing microorganisms can be widely used. The culture temperature can be appropriately changed within the range in which microorganisms grow and produce the urate oxidase of the present invention, but in the case of Escherichia coli, it is preferably about 10 to 45 ° C, more preferably about 20 to 30 ° C. The culture conditions vary somewhat depending on the conditions, but the culture should be terminated at an appropriate time in anticipation of the time when the urate oxidase of the present invention reaches the maximum yield. In the case of Escherichia coli, it is usually about 12 to 48 hours. . The pH of the medium can be appropriately changed within the range in which the bacteria grow and produce the urate oxidase of the present invention, but in the case of Escherichia coli, the pH is preferably about 6 to 8.

本発明の尿酸オキシダーゼは主としてその菌体内に含有、蓄積されており、その菌体内から抽出すれば良い。抽出法を例示すればまず培養物を固液分離し、得られた湿潤菌体をリン酸緩衝液やトリス−塩酸緩衝液などの溶液に分散し、リゾチーム処理、超音波処理、フレンチプレス処理、ダイノミル処理などの菌体破砕手段を適宜選択組み合わせて、粗製の本発明の尿酸オキシダーゼ液または本発明の尿酸オキシダーゼの封入体を得る。   The urate oxidase of the present invention is mainly contained and accumulated in the microbial cells, and may be extracted from the microbial cells. To illustrate the extraction method, first, the culture is solid-liquid separated, and the obtained wet cells are dispersed in a solution such as phosphate buffer or Tris-HCl buffer, lysozyme treatment, ultrasonic treatment, French press treatment, A crude cell uric acid oxidase solution of the present invention or a uric acid oxidase inclusion body of the present invention is obtained by appropriately selecting and combining cell disruption means such as dynomill treatment.

封入体の本発明の尿酸オキシダーゼを可溶化する方法として、in vivoでは大腸菌シャペロン遺伝子を共役発現して可溶性度を増大する方法、コールドショックプロテインベクター(宝バイオ社製)を用いる方法、形質転換体のペリプラズム領域に発現する方法などがある。in vitroではメルカプトエタノール、尿素やグアニジンのような変性剤で封入体を完全にアンフォールディングした後、透析あるいは希釈により変性剤を除去してリフォールディングできる。この際、リフォールディング効率を上げるためにシクロアミロース、シクロデキストリン、界面活性剤、グルタチオン、アルギニンなどを使用しても良い。   As a method for solubilizing the urate oxidase of the present invention in inclusion bodies, in vivo, a method of increasing the solubility by conjugating the E. coli chaperone gene, a method using a cold shock protein vector (Takara Bio Inc.), a transformant There is a method of expressing in the periplasmic region. In vitro, after the inclusion body is completely unfolded with a denaturing agent such as mercaptoethanol, urea, or guanidine, the denaturing agent can be removed by dialysis or dilution to be refolded. At this time, cycloamylose, cyclodextrin, surfactant, glutathione, arginine or the like may be used to increase the refolding efficiency.

粗製の本発明の酵素液から公知のタンパク質や酵素などの単離、精製手段を用いて精製酵素を得る。例えば、粗製の本発明の酵素液にアセトン、メタノール、エタノールなどの有機溶媒による分別沈殿法、硫酸アンモニウム、食塩などによる塩析法などを適用して目的酵素を沈殿させ、回収する。さらに、この沈殿物を必要に応じて透析、等電点沈殿を行った後、電気泳動法などで単一の帯を示すまで、イオン交換体、ゲル濾過剤、吸着体などを用いるカラムクロマトグラフィーなどにより精製する。また、これらの方法を適当に組み合わせることにより目的酵素の精製度が上がる場合は適宜組み合わせて行うことができる。   A purified enzyme is obtained from the crude enzyme solution of the present invention by means of isolation and purification of known proteins and enzymes. For example, the target enzyme is precipitated and recovered by applying a fractional precipitation method using an organic solvent such as acetone, methanol, ethanol, or a salting out method using ammonium sulfate, sodium chloride, or the like to the crude enzyme solution of the present invention. In addition, after performing dialysis and isoelectric precipitation of this precipitate as necessary, column chromatography using an ion exchanger, gel filter agent, adsorbent, etc. until a single band is shown by electrophoresis or the like Purify by etc. Moreover, when the purification degree of a target enzyme increases by combining these methods appropriately, it can carry out combining suitably.

これらの方法によって得られる酵素は安定化剤として、各種の塩類、糖類、タンパク質、脂質、界面活性化剤などを加え、あるいは加えることなく、限外濾過濃縮、凍結乾燥などの方法により、液状または固形の本発明の尿酸オキシダーゼを得ることができ、また、適宜凍結乾燥を行ってもよく、この場合安定化剤としてサッカロース、マンニトール、食塩、アルブミンなどを0.5から10%程度添加してもよい。   Enzymes obtained by these methods can be used as stabilizers in the form of liquid or lyophilized by methods such as ultrafiltration concentration and lyophilization with or without the addition of various salts, sugars, proteins, lipids, surfactants, etc. The solid urate oxidase of the present invention can be obtained, and may be freeze-dried as appropriate. In this case, saccharose, mannitol, sodium chloride, albumin, etc. may be added in an amount of about 0.5 to 10% as a stabilizer. Good.

本発明により、ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されないなど、従来知られている尿酸オキシダーゼの阻害剤によって阻害されない尿酸オキシダーゼ活性をもつタンパク質を提供することができる。その結果、該酵素を含む組成物において該酵素以外の原料の制限が無くなり、簡便に該酵素を含む組成物や該酵素を用いた試料中の尿酸の酸化方法を提供することができることが見込まれる。   According to the present invention, it has a urate oxidase activity that is not inhibited by halide ions, nitrate ions, or Tris buffer, and is not inhibited by a conventionally known inhibitor of urate oxidase, such as xanthine. Proteins can be provided. As a result, in the composition containing the enzyme, there are no restrictions on the raw materials other than the enzyme, and it is expected that a composition containing the enzyme or a method for oxidizing uric acid in a sample using the enzyme can be provided. .

本発明の尿酸オキシダーゼを用いた尿酸測定試薬及び方法とは、本発明の尿酸オキシダーゼの作用により試料中尿酸を酸化する試薬及び方法である。   The reagent and method for measuring uric acid using the uric acid oxidase of the present invention are a reagent and method for oxidizing uric acid in a sample by the action of the uric acid oxidase of the present invention.

本発明の酵素を含有するキットとしては、本発明の酵素を含有するキットであれば特に限定されないが、例えば、尿酸測定試薬が挙げられる。これらの試薬やキットは液状品、液状品の凍結物、液状品の凍結乾燥品、又は液状品の乾燥品(加熱乾燥及び/又は風乾及び/又は減圧乾燥等による)として提供できる。液状品、液状品の凍結物、液状品の凍結乾燥品が好ましく、液状品、液状品の凍結乾燥品がより好ましく、液状品が最も好ましい。別の態様として、液状品の凍結物が好ましい場合もある。さらに別の態様としては、液状品の凍結乾燥が好ましい場合もある。   Although it will not specifically limit if it is a kit containing the enzyme of this invention as a kit containing the enzyme of this invention, For example, a uric acid measuring reagent is mentioned. These reagents and kits can be provided as liquid products, frozen products of liquid products, freeze-dried products of liquid products, or dried products of liquid products (by heat drying and / or air drying and / or vacuum drying, etc.). Liquid products, liquid frozen products, and liquid freeze-dried products are preferred, liquid products and liquid freeze-dried products are more preferred, and liquid products are most preferred. In another embodiment, a frozen liquid product may be preferable. As yet another aspect, lyophilization of a liquid product may be preferred.

また、本発明の尿酸オキシダーゼを有効成分として含有する高尿酸血症治療薬、該医薬の高尿酸血症を治療するための使用、該医薬を用いた高尿酸血症の治療方法なども本発明の範囲である。   The present invention also includes a therapeutic agent for hyperuricemia containing the urate oxidase of the present invention as an active ingredient, use of the medicament for treating hyperuricemia, a method for treating hyperuricemia using the medicament, and the like. Range.

さらに、本発明の尿酸オキシダーゼを有効成分として含有する酸化剤、該酸化剤の酸化染毛料、パーマネントウェーブのための使用もまた本発明の範囲である。   Furthermore, the oxidizing agent containing the urate oxidase of the present invention as an active ingredient, the use of the oxidizing agent for oxidative hair coloring, and permanent wave are also within the scope of the present invention.

本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明の範囲は以下の実施例に限定されることはない。なお、実施例中、常法に従い、と記述した遺伝子操作技術は、例えばマニアティスらの方法(Maniatis,T.,et al.Molecular Cloning.Cold Spring Harbor Laboratory 1982,1989)や、市販の各種酵素、キット類に添付された手順に従えば実施できるものである。   The present invention will be described based on examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples. In the Examples, the gene manipulation technique described in accordance with the conventional method includes, for example, the method of Maniatis et al. (Maniatis, T., et al. Molecular Cloning. Cold Spring Harbor Laboratory 1982, 1989) and various commercially available enzymes. It can be carried out by following the procedure attached to the kits.

[実施例1]
<培養>
Lysobacter sp. T-15は次のような培地で培養した;1Lあたり、硫酸アンモニウム 0.5g、グルタミン酸ナトリウム 0.5g、コハク酸ナトリウム 0.5g、酢酸ナトリウム0.5g、酵母エキス0.5g、カザミノ酸 0.5g、チオ硫酸ナトリウム 0.5g、EDTA3Na 24.66mg、硫酸鉄7水和物 5.55mg、硫酸マグネシウム7水和物 123.25 mg、塩化カルシウム2水和物 14.7mg、塩化ナトリウム 117mg、硫酸マンガン4水和物 0.558mg、硫酸亜鉛7水和物 0.144mg、硝酸コバルト7水和物 0.146mg、硫酸銅5水和物 0.126mg、モリブデン酸ナトリウム2水和物 0.121mg、硼酸 0.155mg、ニコチン酸 1mg、チアミン 1mg、ビオチン 1mg、パラアミノ安息香酸 0.5mg、ビタミンB12 0.01mg、パントテン酸カルシウム 0.5mg、ピリドキシン塩酸塩 0.5mg、葉酸 0.5mg。該培地をオートクレーブ滅菌(113℃20分)してLysobacter sp. T-15を接種し、30℃で好気的に24時間培養した。培養終了後、培養物を7,000rpmで20分間遠心し集菌した。
[Example 1]
<Culture>
Lysobacter sp. T-15 was cultured in the following medium; per liter ammonium sulfate 0.5 g, sodium glutamate 0.5 g, sodium succinate 0.5 g, sodium acetate 0.5 g, yeast extract 0.5 g, casamino Acid 0.5g, Sodium thiosulfate 0.5g, EDTA3Na 24.66mg, Iron sulfate heptahydrate 5.55mg, Magnesium sulfate heptahydrate 123.25mg, Calcium chloride dihydrate 14.7mg, Sodium chloride 117 mg, manganese sulfate tetrahydrate 0.558 mg, zinc sulfate heptahydrate 0.144 mg, cobalt nitrate heptahydrate 0.146 mg, copper sulfate pentahydrate 0.126 mg, sodium molybdate dihydrate 0 121 mg, boric acid 0.155 mg, nicotinic acid 1 mg, thiamine 1 mg, biotin 1 mg, paraamino Ikikosan 0.5 mg, Vitamin B12 0.01 mg, calcium pantothenate 0.5 mg, pyridoxine hydrochloride 0.5 mg, folic acid 0.5 mg. The medium was autoclaved (113 ° C., 20 minutes), inoculated with Lysobacter sp. T-15, and cultured aerobically at 30 ° C. for 24 hours. After completion of the culture, the culture was centrifuged at 7,000 rpm for 20 minutes to collect bacteria.

[実施例2]
<DNAの抽出>
実施例1で培養したLysobacter sp. T-15の菌体の一部を50mMのトリス−塩酸(pH8.0)、50mMのEDTA、15%シュークロースを含む1mg/mlリゾチーム溶液で37℃、10分処理した後、SDSを最終濃度0.25%になるよう添加して菌体を溶解した。さらに等量のフェノール/クロロホルム=1:1混合液を加え、30分攪拌した後、12,000rpmで15分遠心分離処理をして水層を回収した。回収した水層に10分の1量の3Mの酢酸ナトリウム(pH5.5)を混合後、2倍量のエタノールを静かに重層し、ゲノムDNAをガラス棒に巻き付かせて分離した。分離したゲノムDNAを、10mMトリス−塩酸(pH8.0)、1mMのEDTA水溶液(TEバッファー)20mlに溶解し、20mg/mlのRNaseAを200μl加え、37℃で1時間保温し、混在しているRNAを分解した。次いで、等量のフェノール/クロロホルム混合液を加え、前記と同様に処理して、水層を分取した。分取した水層に10分の1量の3Mの酢酸ナトリウム(pH5.5)と2倍量のエタノールを加えて前記の方法でもう一度ゲノムDNAを分離した。この染色体を50mlのTE(10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)、1mMのEDTA(pH8.0))に溶解し、TE飽和のフェノールとクロロホルムの1対1混和液20mlを加え、全体を懸濁した後、同様の遠心分離を繰り返し、上層を再び別の容器に移した。この分離した上層20mlに3Mの酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)2mlとエタノール50mlを加え、撹拌後−70℃で5分間冷却した後、遠心分離(2,000G、4℃、15分)し、沈澱した染色体を75% エタノールで洗い、減圧乾燥した。以上の操作によりLysobacter sp. T-15のDNA標品約1mgを得た。
[Example 2]
<Extraction of DNA>
A part of the cells of Lysobacter sp. T-15 cultured in Example 1 was mixed with a 1 mg / ml lysozyme solution containing 50 mM Tris-HCl (pH 8.0), 50 mM EDTA, and 15% sucrose at 37 ° C., 10 ° C. After the minute treatment, SDS was added to a final concentration of 0.25% to dissolve the cells. Further, an equal amount of a phenol / chloroform = 1: 1 mixed solution was added, stirred for 30 minutes, and then centrifuged at 12,000 rpm for 15 minutes to recover the aqueous layer. A 1/10 volume of 3M sodium acetate (pH 5.5) was mixed with the recovered aqueous layer, and then twice the amount of ethanol was gently overlaid, and the genomic DNA was wrapped around a glass rod and separated. The separated genomic DNA is dissolved in 20 ml of 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0), 1 mM EDTA aqueous solution (TE buffer), 200 μl of 20 mg / ml RNase A is added, and the mixture is kept at 37 ° C. for 1 hour and mixed. RNA was degraded. Next, an equal amount of a phenol / chloroform mixed solution was added, and the mixture was treated in the same manner as described above to separate the aqueous layer. One-tenth volume of 3M sodium acetate (pH 5.5) and twice the volume of ethanol were added to the collected aqueous layer, and genomic DNA was separated once again by the method described above. This chromosome was dissolved in 50 ml of TE (10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1 mM EDTA (pH 8.0)), and 20 ml of a 1: 1 mixture of TE saturated phenol and chloroform was added. After suspending, the same centrifugation was repeated, and the upper layer was transferred again to another container. 2 ml of 3M sodium acetate buffer (pH 5.5) and 50 ml of ethanol are added to 20 ml of the separated upper layer, and after stirring, cooled at -70 ° C. for 5 minutes and then centrifuged (2,000 G, 4 ° C., 15 minutes). The precipitated chromosome was washed with 75% ethanol and dried under reduced pressure. By the above operation, about 1 mg of a Lysobacter sp. T-15 DNA preparation was obtained.

[実施例3]
<細胞抽出液の取得方法>
実施例1で集菌した菌体を、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で懸濁して超音波破砕機を用いて菌体を破砕した後、遠心分離(15,000G、5分、4℃)し、上清を取得して細胞抽出液とした。
[Example 3]
<Method for obtaining cell extract>
The cells collected in Example 1 were suspended in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5), and the cells were crushed using an ultrasonic crusher, and then centrifuged (15,000 G, 5 minutes). 4 ° C.) and the supernatant was obtained to obtain a cell extract.

[実施例4]
<本発明の尿酸オキシダーゼの精製法>
実施例3で調製した粗酵素液は、そのまま10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で平衡化したDEAE sep.FF(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)に吸着させた。10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で充分に洗浄した後、0及び0.5Mの塩化カリウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分に最終濃度20%になるように硫酸アンモニウム添加し、20%の硫酸アンモニウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したPhenyl sep.FF(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)に吸着して20及び0%の硫酸アンモニウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分は10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で平衡化したG−25(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)で脱塩した後、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で平衡化したQ sep.HP(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)に吸着し、0及び0.5Mの塩化カリウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分を10mMのリン酸緩衝液pH7.0で平衡化したG−25で脱塩して10mMのリン酸緩衝液pH7.0及び100mMの硫酸銅で平衡化したChelating sep. FF(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)に吸着し、0及び1Mのイミダゾールを含む10mMのリン酸緩衝液pH7.0を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分は10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したG−25で脱塩した後、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したハイドロキシアパタイト(バイオラッド社製)に吸着し、0及び1Mのリン酸緩衝液pH7.5を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分は0.15Mを含む10mMのリン酸緩衝液pH7.0で平衡化したSuperdex 200 pp(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)でゲルろ過した。図11はこのSuperdex 200 ppカラムクロマトグラフィーの結果である。得られた活性画分は図10のSDS−PAGEの写真で示されるように約31000と32000の分子量と測定された(レーン1の矢印)。実施例5の精製結果をまとめて表8に示した。得られた酵素液は青色を呈し、その吸収スペクトルは図12の様であった。
[Example 4]
<Method for purifying urate oxidase of the present invention>
The crude enzyme solution prepared in Example 3 was directly equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5). It was made to adsorb | suck to FF (made by Amersham Pharmacia Biotech). After thorough washing with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5), elution was performed with a linear gradient using 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5) containing 0 and 0.5 M potassium chloride. did. Phenyl sep. Was added to the active fraction to a final concentration of 20%, and equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 20% ammonium sulfate. It was adsorbed on FF (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) and eluted with a linear gradient using 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 20 and 0% ammonium sulfate. The active fraction was desalted with G-25 (Amersham Pharmacia Biotech) equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5), and then 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5). Q sep. It was adsorbed on HP (Amersham Pharmacia Biotech) and eluted with a linear gradient using 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5) containing 0 and 0.5 M potassium chloride. The active fraction was desalted with G-25 equilibrated with 10 mM phosphate buffer pH 7.0, and equilibrated with 10 mM phosphate buffer pH 7.0 and 100 mM copper sulfate. It was adsorbed on FF (Amersham Pharmacia Biotech) and eluted with a linear gradient using 10 mM phosphate buffer pH 7.0 containing 0 and 1 M imidazole. The active fraction was desalted with G-25 equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and then hydroxyapatite (BioRad) equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5). And eluted with a linear gradient using 0 and 1 M phosphate buffer pH 7.5. The active fraction was subjected to gel filtration with Superdex 200 pp (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) equilibrated with 10 mM phosphate buffer pH 7.0 containing 0.15 M. FIG. 11 shows the result of this Superdex 200 pp column chromatography. The obtained active fractions were measured to have molecular weights of about 31000 and 32000 (arrows in lane 1) as shown in the SDS-PAGE photograph of FIG. The purification results of Example 5 are summarized in Table 8. The obtained enzyme solution was blue and the absorption spectrum was as shown in FIG.

[実施例5]
<本発明の酵素の部分アミノ酸配列決定>
1Mウレア pH8に溶解した実施例4で得た本発明の酵素1mgを、アミノペプチダーゼLys−CもしくはAsp−Nで断片化した(37℃17時間)。断片は定法に従い0.1%のトリフルオロ酢酸を含むアセトニトリル−水系の逆相カラムクロマトグラフィーで分離精製しエドマン分解法にて部分アミノ酸配列を決定した。
[Example 5]
<Partial amino acid sequencing of the enzyme of the present invention>
1 mg of the enzyme of the present invention obtained in Example 4 dissolved in 1 M urea pH 8 was fragmented with aminopeptidase Lys-C or Asp-N (37 ° C., 17 hours). The fragments were separated and purified by reverse-phase column chromatography in acetonitrile-water system containing 0.1% trifluoroacetic acid according to a conventional method, and the partial amino acid sequence was determined by Edman degradation method.

[実施例6]
<放射性DNAプローブの作製>
実施例5で決定された本発明酵素の部分アミノ酸配列のうち、配列番号2のアミノ酸配列のアミノ酸番号298から307に相当する配列を元に遺伝子クローニングに使用するオリゴヌクレオチドプローブを設計し、配列番号3で表される塩基配列を有するオリゴヌクレオチドを外部機関(ベックス社)に合成依託して作製した。完成したオリゴヌクレオチド200ngをT4ポリヌクレオチドキナーゼバッファー(50mMのトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、10mMの塩化マグネシウム、10mMの2−メルカプトエタノール)、及び740kBq(キロベクレル)の[γ−32P]ATP(NEN社販売)存在下、8.5uのT4ポリヌクレオチドキナーゼで37℃、30分間反応させ、ラジオアイソトープ32Pを取り込ませ放射性オリゴヌクレオチドプローブとした。
[Example 6]
<Preparation of radioactive DNA probe>
Among the partial amino acid sequences of the enzyme of the present invention determined in Example 5, an oligonucleotide probe used for gene cloning was designed based on the sequence corresponding to amino acid numbers 298 to 307 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: The oligonucleotide having the base sequence represented by 3 was prepared by outsourcing synthesis to an external organization (Bex). 200 ng of the completed oligonucleotide was added to T4 polynucleotide kinase buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 10 mM magnesium chloride, 10 mM 2-mercaptoethanol), and [γ- 32 P] ATP in 740 kBq (kilobecrel). (Sold by NEN) In the presence of 8.5 u T4 polynucleotide kinase, the mixture was reacted at 37 ° C. for 30 minutes to incorporate radioisotope 32 P to obtain a radioactive oligonucleotide probe.

[実施例7]
<本発明の酵素遺伝子含有DNAフラグメントの検定>
実施例2で取得したLysobacter sp. T-15の染色体DNA(10μg)を各種制限酵素で切断し、1.5%アガロースゲル(タカラバイオ社製アガロースゲルH14、40mMのTris−酢酸緩衝液(pH7.4)、2mMのEDTA)で150V、1.5時間電気泳動し、常法に従ってサザンブロッティングを行い、アガロースゲルからナイロンメンブレン(PALL社製:バイオダインA)にDNAを移行させた。
[Example 7]
<Assay of DNA fragment containing enzyme gene of the present invention>
The chromosomal DNA (10 μg) of Lysobacter sp. T-15 obtained in Example 2 was digested with various restriction enzymes, and 1.5% agarose gel (Agarose gel H14 manufactured by Takara Bio Inc., 40 mM Tris-acetate buffer (pH 7)). .4) Electrophoresis with 2 mM EDTA) at 150 V for 1.5 hours, Southern blotting was performed according to a conventional method, and DNA was transferred from an agarose gel to a nylon membrane (manufactured by PALL: Biodyne A).

このメンブレンを風乾後、ナイロンメンブレン添付のマニュアルに従ってプレハイブリダイゼーションを行い、さらに実施例6で作製した放射性プローブを使用したハイブリダイゼーションを45℃で1晩行った。ハイブリダイゼーション後、メンブレンを55℃の洗浄液(6×SSC、0.05%ピロリン酸ナトリウム〔1×SSC:0.15M塩化ナトリウム,15mMクエン酸ナトリウム〕:メンブレン100平方cm当り約50ml)で10分洗った後、メンブレンを自然乾燥した。この乾燥したメンブレンをX線フィルム(富士写真フィルム社製 New RXO−H)に重ね、遮光下、−70℃で24時間オートラジオグラフィーを行った。   The membrane was air-dried, prehybridized according to the manual attached to the nylon membrane, and further hybridized using the radioactive probe prepared in Example 6 at 45 ° C. overnight. After hybridization, the membrane was washed with a washing solution at 55 ° C. (6 × SSC, 0.05% sodium pyrophosphate [1 × SSC: 0.15 M sodium chloride, 15 mM sodium citrate]: about 50 ml per 100 square cm of membrane) for 10 minutes. After washing, the membrane was naturally dried. This dried membrane was overlaid on an X-ray film (New RXO-H manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), and autoradiography was performed at -70 ° C. for 24 hours under light shielding.

オートラジオグラフィー終了後、フィルムを現像し、各制限酵素による切断染色体が示すポジティブバンドのサイズを観察した。その結果、XhoIによる切断により約8kbのDNAフラグメント上に本発明の酵素の遺伝子が含有されることが明らかとなり、XhoIで切断した染色体DNAの8kbフラグメントから遺伝子ライブラリーを作成することとした。   After completion of autoradiography, the film was developed, and the size of the positive band indicated by the chromosome cleaved by each restriction enzyme was observed. As a result, it was revealed that the gene of the enzyme of the present invention was contained on a DNA fragment of about 8 kb by cleavage with XhoI, and a gene library was prepared from the 8 kb fragment of chromosomal DNA cleaved with XhoI.

[実施例8]
<遺伝子ライブラリーの作成>
実施例2で取得したLysobacter sp. T-15の染色体DNA10μgを制限酵素XhoIで切断し、常法に従い約8kbのDNAフラグメントを分離した。このDNAフラグメントを、制限酵素SalIで切断しアルカリフォスファターゼ(以下BAPと略称)1uで切断末端を脱リン酸化した1μgのpUC119と、DNAライゲーションキット(DNA Ligation Kit)で連結させた。これを用いて、常法に従ってコンピテント細胞としたエシェリヒア・コリ・JM109(東洋紡績社製)をトランスフォーメーションし、50μg/mlアンピシリン含有LB(バクトトリプトン(DIFCO社製)10g/l、酵母エキス(DIFCO社製)5g/l、NaCl 10g/l)1.5%寒天平板培地にて一夜培養し、約2,000個のアンピシリン耐性コロニーを得、遺伝子ライブラリーとした。
[Example 8]
<Generation of gene library>
Lysobacter sp. T-15 chromosomal DNA (10 μg) obtained in Example 2 was cleaved with restriction enzyme XhoI, and a DNA fragment of about 8 kb was isolated according to a conventional method. This DNA fragment was ligated with 1 μg of pUC119 cleaved with restriction enzyme SalI and dephosphorylated at alkaline phosphatase (hereinafter abbreviated as BAP) 1u with a DNA ligation kit (DNA Ligation Kit). Using this, Escherichia coli JM109 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), which was made into competent cells in accordance with a conventional method, was transformed, and 50 μg / ml ampicillin-containing LB (bacttripton (manufactured by DIFCO) 10 g / l, yeast extract (Manufactured by DIFCO) 5 g / l, NaCl 10 g / l) It was cultured overnight on a 1.5% agar plate medium to obtain about 2,000 ampicillin-resistant colonies to obtain a gene library.

[実施例9]
<本発明の酵素遺伝子含有クローンのスクリーニング>
実施例8で得られた遺伝子ライブラリーを、ナイロンメンブレン(PALL社製:バイオダインA)にレプリカし、このメンブレンに添付のマニュアルに従って菌体のDNAを固定した。
[Example 9]
<Screening of clones containing enzyme gene of the present invention>
The gene library obtained in Example 8 was replicated on a nylon membrane (manufactured by PALL: Biodyne A), and bacterial cell DNA was immobilized on this membrane according to the attached manual.

このDNAを固定したメンブレンを このメンブレンを風乾後、ナイロンメンブレン添付のマニュアルに従ってプレハイブリダイゼーションを行い、さらに実施例6で作製した放射性プローブを使用したハイブリダイゼーションを45℃で1晩行った。ハイブリダイゼーション後、メンブレンを55℃の洗浄液(6×SSC、0.05%ピロリン酸ナトリウム〔1×SSC:0.15M塩化ナトリウム,15mMクエン酸ナトリウム〕:メンブレン100平方cm当り約50ml)で10分洗った後、メンブレンを自然乾燥した。この乾燥したメンブレンをX線フィルム(富士写真フィルム社製 New RXO−H)に重ね、遮光下、−70℃で24時間オートラジオグラフィーを行った。オートラジオグラフィー終了後、フィルムを現像し、ポジティブシグナルを示すコロニーを1個確認した。   The membrane immobilizing this DNA was air-dried, prehybridized according to the manual attached to the nylon membrane, and further hybridized using the radioactive probe prepared in Example 6 at 45 ° C. overnight. After hybridization, the membrane was washed with a washing solution at 55 ° C. (6 × SSC, 0.05% sodium pyrophosphate [1 × SSC: 0.15 M sodium chloride, 15 mM sodium citrate]: about 50 ml per 100 square cm of membrane) for 10 minutes. After washing, the membrane was naturally dried. This dried membrane was overlaid on an X-ray film (New RXO-H manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), and autoradiography was performed at -70 ° C. for 24 hours under light shielding. After completion of autoradiography, the film was developed and one colony showing a positive signal was confirmed.

[実施例10]
<組み換えプラスミドの抽出と酵素遺伝子塩基配列の決定>
実施例9で選ばれたポジティブシグナルを示すコロニーを50μg/mlのアンピシリン含有LB液体培地1.5mlに植菌し37℃で16時間振盪培養した後、常法に従ってプラスミドを抽出した。このプラスミドに挿入された染色体断片の塩基配列を外部機関(BMR社)に依頼して解析したところ、実施例5で決定した本発明の酵素の部分アミノ酸配列をコードする構造遺伝子領域が確認された。この構造遺伝子領域と周辺の塩基配列を決定して本発明の酵素遺伝子の塩基配列とした。本発明の酵素遺伝子の塩基配列と、コードされるアミノ酸配列を配列番号1及び配列番号2にそれぞれ示した。
[Example 10]
<Extraction of recombinant plasmid and determination of enzyme gene base sequence>
A colony showing a positive signal selected in Example 9 was inoculated into 1.5 ml of 50 μg / ml ampicillin-containing LB liquid medium and cultured with shaking at 37 ° C. for 16 hours, and then a plasmid was extracted according to a conventional method. When the base sequence of the chromosome fragment inserted into this plasmid was analyzed by requesting an external organization (BMR), the structural gene region encoding the partial amino acid sequence of the enzyme of the present invention determined in Example 5 was confirmed. . The base sequence of the enzyme gene of the present invention was determined by determining the structural gene region and the surrounding base sequence. The nucleotide sequence of the enzyme gene of the present invention and the encoded amino acid sequence are shown in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, respectively.

[実施例11]
<遺伝子組換え酵素発現用プラスミド作製>
配列番号4のPCR用プライマー(センス)と配列番号5のPCR用プライマー(アンチセンス)を合成依託して作製し、PCRで配列番号1のDNAを増幅した。PCR溶液組成は、KOD DNAポリメラーゼ1μl、10倍濃縮のKOD DNAポリメラーゼに添付の緩衝液5μl、1mM塩化マグネシウム2μl、0.2mM dNTP7.5μl、10μg/ml 実施例2で取得したLysobacter sp. T-15の染色体DNA 10μl、10pmol/μl センスプライマー5μl、アンチセンスプライマー5μl、蒸留水14.5μlからなる。PCR条件は、(1)98℃15秒、(2)65℃20秒、及び(3)72℃60秒からなるサイクルを1サイクルとして、これを30サイクル行った。増幅したPCR産物はNdeIとBamHIで切断して精製し、これをpET−21aのNdeIとBamHIの切断部位に挿入し、本発明の尿酸オキシダーゼ遺伝子が連結されたプラスミドを構築した。また、PCR産物を定法により末端平滑化し、pUC118とpUC119のSmaI切断部位に挿入し、本発明の尿酸オキシダーゼ遺伝子が連結されたプラスミドを構築した。pET−21aによって構築されたプラスミドは定法によってエシェリヒア・コリ BL21(DE3)に形質転換した。pUC119によって構築されたプラスミドは定法によってエシェリヒア・コリ JM109に形質転換した。
[Example 11]
<Preparation of plasmid for expression of recombinant enzyme>
A PCR primer (sense) of SEQ ID NO: 4 and a PCR primer (antisense) of SEQ ID NO: 5 were prepared by synthesis, and the DNA of SEQ ID NO: 1 was amplified by PCR. The composition of the PCR solution was 1 μl of KOD DNA polymerase, 5 μl of buffer attached to 10-fold concentrated KOD DNA polymerase, 2 μl of 1 mM magnesium chloride, 7.5 μl of 0.2 mM dNTP, 10 μg / ml Lysobacter sp. T-obtained in Example 2 It consists of 15 chromosomal DNA 10 μl, 10 pmol / μl sense primer 5 μl, antisense primer 5 μl, and distilled water 14.5 μl. The PCR conditions were (1) 98 ° C. for 15 seconds, (2) 65 ° C. for 20 seconds, and (3) 72 ° C. for 60 seconds. The amplified PCR product was cleaved with NdeI and BamHI and purified, and inserted into the NdeI and BamHI cleavage sites of pET-21a to construct a plasmid in which the urate oxidase gene of the present invention was linked. In addition, the PCR product was blunt-ended by a conventional method and inserted into the SmaI cleavage sites of pUC118 and pUC119 to construct a plasmid linked with the urate oxidase gene of the present invention. The plasmid constructed by pET-21a was transformed into Escherichia coli BL21 (DE3) by a conventional method. The plasmid constructed by pUC119 was transformed into Escherichia coli JM109 by a conventional method.

[実施例12]
<形質転換大腸菌の培養とその細胞抽出液の調製>
実施例11で作成したプラスミドを導入したエシェリヒア・コリBL21(DE3)またはエシェリヒア・コリ JM109を50μg/mlのアンピシリンを含むLB培地に接種し、37℃で培養し、培養液の600nmの吸光度が0.6になったときに培養温度を24℃に低下してlacプロモーター誘導剤である1mMのIPTGを添加した。その後、24℃でさらに4時間培養し、遠心分離(15,000G、1分、4℃)により集菌し、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で懸濁して超音波破砕機を用いて菌体を破砕した後、遠心分離(15,000G、5分、4℃)し、上清を取得して細胞抽出液とした。
[Example 12]
<Culture of transformed Escherichia coli and preparation of cell extract>
Escherichia coli BL21 (DE3) or Escherichia coli JM109 introduced with the plasmid prepared in Example 11 was inoculated into LB medium containing 50 μg / ml ampicillin, cultured at 37 ° C., and the absorbance at 600 nm of the culture solution was 0. When the temperature reached .6, the culture temperature was lowered to 24 ° C., and 1 mM IPTG as a lac promoter inducer was added. Thereafter, the cells are further cultured at 24 ° C. for 4 hours, collected by centrifugation (15,000 G, 1 minute, 4 ° C.), suspended in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5), and subjected to an ultrasonic crusher. The cells were crushed and centrifuged (15,000 G, 5 minutes, 4 ° C.), and the supernatant was obtained to obtain a cell extract.

[実施例13]
<形質転換大腸菌からの本発明の尿酸オキシダーゼ精製法>
実施例12で調製した粗酵素液は、そのまま10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で平衡化したQ sep.BB(アマシャム・ファルマシア・バイオテク社製)に吸着させた。10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で充分に洗浄した後、0及び0.5Mの塩化カリウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分に最終濃度20%になるように硫酸アンモニウム添加し、20%の硫酸アンモニウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したPhenyl sep.FFに吸着して20及び0%の硫酸アンモニウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分は10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で平衡化したG−25で脱塩した後、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で平衡化したQ sep. HPに吸着し、0及び0.5Mの塩化カリウムを含む10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分は10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したG−25で脱塩した後、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したハイドロキシアパタイトに吸着し、0及び1Mのリン酸緩衝液pH7.5を用いたリニアグラジェントにて溶出した。活性画分は0.15Mを含む10mMのリン酸緩衝液pH7.0で平衡化したSuperdex 200 ppでゲルろ過した。得られた活性画分は図10のSDS-PAGEの写真で示されるように約67000の分子量と測定された(レーン2の矢印)。実施例13の精製結果をまとめて表9に示した。
[Example 13]
<Method for purifying urate oxidase of the present invention from transformed Escherichia coli>
The crude enzyme solution prepared in Example 12 was directly equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5). It was made to adsorb | suck to BB (made by Amersham Pharmacia Biotech). After thorough washing with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5), elution was performed with a linear gradient using 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5) containing 0 and 0.5 M potassium chloride. did. Phenyl sep. Was added to the active fraction to a final concentration of 20%, and equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 20% ammonium sulfate. It was adsorbed on FF and eluted with a linear gradient using 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 20 and 0% ammonium sulfate. The active fraction was desalted with G-25 equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5) and then equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5). It was adsorbed on HP and eluted with a linear gradient using 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.5) containing 0 and 0.5 M potassium chloride. The active fraction was desalted with G-25 equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and then adsorbed to hydroxyapatite equilibrated with 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5). , And eluted with a linear gradient using 0 and 1 M phosphate buffer pH 7.5. The active fraction was gel-filtered with Superdex 200 pp equilibrated with 10 mM phosphate buffer pH 7.0 containing 0.15 M. The obtained active fraction was determined to have a molecular weight of about 67,000 as shown in the SDS-PAGE photograph of FIG. 10 (arrow in lane 2). The purification results of Example 13 are summarized in Table 9.

[実施例14]
<本発明の尿酸オキシダーゼを用いた尿酸の定量>
1)本発明の尿酸オキシダーゼを用いた尿酸測定試薬の調製
本発明の尿酸オキシダーゼを用いた尿酸測定試薬として以下に示した試薬キットを調製した。
[Example 14]
<Quantification of uric acid using urate oxidase of the present invention>
1) Preparation of uric acid measurement reagent using uric acid oxidase of the present invention The following reagent kit was prepared as a uric acid measuring reagent using the uric acid oxidase of the present invention.

1−1)試薬1
50mM リン酸緩衝液 pH 7.0
1-1) Reagent 1
50 mM phosphate buffer pH 7.0

1−2)試薬2
50mM リン酸緩衝液 pH 7.0
5U/ml ペルオキシダーゼ(シグマ社製)
0.03% 4−AA
0.03% DAOS(N-Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethoxyaniline, sodium salt)
1mU/ml 実施例13にて調製した本発明の尿酸オキシダーゼ
1-2) Reagent 2
50 mM phosphate buffer pH 7.0
5 U / ml peroxidase (manufactured by Sigma)
0.03% 4-AA
0.03% DAOS (N-Ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3,5-dimethoxyaniline, sodium salt)
1 mU / ml Urate oxidase of the present invention prepared in Example 13

2)検量線の作成
日水製薬(株)のスイトロールNを用いて0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mg/dlの検量線用尿酸標準液を調製し、日立7080形自動分析機を用いて測定した。日立7080形自動分析機の上記試薬の分析パラメーターは、2ポイントエンド測定、サンプル量4μl、試薬1は210μl、試薬2は70μl、測定主波長600nm、副波長700nmとした。その結果、図13に示すように尿酸濃度と吸光度の変化量はR2=0.9950で直線状にプロットされ、吸光度変化測定で尿酸の定量が可能であった。
2) Preparation of calibration curve Prepare 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mg / dl uric acid standard solution for calibration curve using Suitrol N of Nissui Pharmaceutical Co., Ltd. The measurement was performed using a Hitachi 7080 automatic analyzer. The analysis parameters of the above-mentioned reagent of Hitachi 7080 automatic analyzer were 2-point end measurement, sample amount 4 μl, reagent 1 210 μl, reagent 2 70 μl, measurement main wavelength 600 nm, subwavelength 700 nm. As a result, as shown in FIG. 13, the amount of change in uric acid concentration and absorbance was plotted linearly with R 2 = 0.9950, and uric acid could be quantified by measuring the absorbance change.

[実施例15]
<本発明の尿酸オキシダーゼを用いた血清中尿酸測定試薬の調製、及び該測定試薬を用いた検体の測定値と、市販の血清中尿酸測定試薬(デタミナーL UA(協和メデックス株式会社製))を用いた同検体の測定値との比較>
[Example 15]
<Preparation of serum uric acid measurement reagent using urate oxidase of the present invention, and measured value of specimen using the measurement reagent, and commercially available serum uric acid measurement reagent (Determiner LUA (manufactured by Kyowa Medex Co., Ltd.)) Comparison with measured values of the same sample used>

1)本発明の尿酸オキシダーゼを用いた血清中尿酸測定試薬の調製
本発明の尿酸オキシダーゼを用いた血清中尿酸測定試薬として以下に示した試薬キットを調製した。
1−1)試薬1
40mM リン酸緩衝液 pH 7.0
10U/ml ペルオキシダーゼ
0.03% DAOS
1) Preparation of reagent for measuring serum uric acid using urate oxidase of the present invention The reagent kit shown below was prepared as a reagent for measuring serum uric acid using the uric acid oxidase of the present invention.
1-1) Reagent 1
40 mM phosphate buffer pH 7.0
10 U / ml peroxidase 0.03% DAOS

1−2)試薬2
40mM リン酸緩衝液 pH 7.0
0.03% 4−AA
0.5mM EDTA−2Na
10U/ml 実施例13にて調製した本発明の尿酸オキシダーゼ
1-2) Reagent 2
40 mM phosphate buffer pH 7.0
0.03% 4-AA
0.5 mM EDTA-2Na
10 U / ml Urate oxidase of the present invention prepared in Example 13

2)血清中尿酸の測定
日立7080形自動分析機を用いてヒト血清70検体を上記試薬とデタミナーL UAキットを用いて測定した。日立7080形自動分析機の上記試薬の分析パラメーターは、Rate−A測定(20−24ポイント)、サンプル量4μl、試薬1は210μl、試薬2は70μl、測定主波長600nm、副波長700nmとした。デタミナーL UAキットは添付文書に従って使用した。測定値はデタミナーL UAキット用のキャリブレータを用いた。測定結果の相関図を図14に示したように、相関式がY=1.01X−0.55、相関係数がR2=0.9922であり、良好な相関が示された。これは本発明の尿酸オキシダーゼを用いた血清中尿酸測定試薬で、ヒト血清中の尿酸を精度良く測定できることを示している。
2) Measurement of serum uric acid Using a Hitachi 7080 automatic analyzer, 70 human serum samples were measured using the above reagents and the Determiner L UA kit. The analysis parameters of the above-mentioned reagent of Hitachi 7080 automatic analyzer were Rate-A measurement (20-24 points), sample amount 4 μl, reagent 1 210 μl, reagent 2 70 μl, measurement main wavelength 600 nm, and subwavelength 700 nm. The Determiner L UA kit was used according to the package insert. The measured value used the calibrator for Determiner LUA kit. As shown in FIG. 14 as a correlation diagram of the measurement results, the correlation equation is Y = 1.01X−0.55 and the correlation coefficient is R 2 = 0.9922, indicating a good correlation. This shows that uric acid in human serum can be measured with high accuracy using the reagent for measuring serum uric acid using the urate oxidase of the present invention.

[実施例16]
<本発明の酵素を用いたビリルビンF及びビリルビンCの定量>
1)本発明の酵素を用いたビリルビンF及びビリルビンC測定試薬の調製
本発明の酵素を用いたビリルビンF及びビリルビンC測定試薬として以下に示した試薬キットを調製した。
[Example 16]
<Quantification of bilirubin F and bilirubin C using the enzyme of the present invention>
1) Preparation of bilirubin F and bilirubin C measuring reagent using the enzyme of the present invention The reagent kit shown below was prepared as a bilirubin F and bilirubin C measuring reagent using the enzyme of the present invention.

1−1)試薬1
100mM リン酸緩衝液 pH 7.2
0.2% コール酸ナトリウム
0.5mM EDTA−2Na
1-1) Reagent 1
100 mM phosphate buffer pH 7.2
0.2% sodium cholate 0.5 mM EDTA-2Na

1−2)試薬2
100mM リン酸緩衝液 pH 7.2
0.02% TX−100
0.5mM EDTA−2Na
4U/ml 実施例13にて調製した本発明の酵素
1-2) Reagent 2
100 mM phosphate buffer pH 7.2
0.02% TX-100
0.5 mM EDTA-2Na
4 U / ml enzyme of the present invention prepared in Example 13

2)検量線の作成
国際試薬(株)の干渉チェックAビリルビンF及びビリルビンCを0.9%NaCl水で希釈した0、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mg/dlの検量線用標準液を、日立7080形自動分析機を用いて測定した。日立7080形自動分析機の上記試薬の分析パラメーターは、2ポイントエンド測定、サンプル量10μl、試薬1は200μl、試薬2は50μl、測定主波長450nm、副波長546nmとした。図中黒丸(●)はビリルビンC,白丸(○)はビリルビンFを示す。その結果、図15に示すようにビリルビンF及びビリルビンC濃度と吸光度の変化量はそれぞれR2=0.9991、R2=0.9996で直線状にプロットされ、波長450nmの吸光度変化測定でビリルビンF及びビリルビンCの定量が可能であった。
2) Preparation of calibration curve 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, interference check A bilirubin F and bilirubin C of International Reagents Co., Ltd. diluted with 0.9% NaCl water Standard solutions for calibration curves of 8, 9, and 10 mg / dl were measured using a Hitachi 7080 automatic analyzer. The analysis parameters of the above-mentioned reagent of Hitachi 7080 automatic analyzer were 2-point end measurement, sample amount 10 μl, reagent 1 200 μl, reagent 2 50 μl, measurement main wavelength 450 nm, and subwavelength 546 nm. In the figure, black circles (●) indicate bilirubin C and white circles (◯) indicate bilirubin F. As a result, as shown in FIG. 15, the bilirubin F and bilirubin C concentrations and the amount of change in absorbance were plotted linearly at R 2 = 0.99991 and R 2 = 0.9996, respectively, and bilirubin was measured by measuring the absorbance change at a wavelength of 450 nm. Quantification of F and bilirubin C was possible.

[実施例17]
<本発明の酵素を用いた血清中総ビリルビン測定試薬の調製、及び該測定試薬を用いた検体の測定値と、市販の血清中総ビリルビン測定試薬(イアトロT−Bilキット)を用いた同検体の測定値との比較>
1)本発明の酵素を用いた血清中総ビリルビン測定試薬の調製
本発明の酵素を用いた血清中総ビリルビン測定試薬として以下に示した試薬キットを調製した。
[Example 17]
<Preparation of a reagent for measuring serum total bilirubin using the enzyme of the present invention, a measured value of a specimen using the reagent, and the same specimen using a commercially available reagent for measuring total bilirubin in serum (IAtro T-Bil kit) Comparison with measured values>
1) Preparation of reagent for measuring serum total bilirubin using enzyme of the present invention The following reagent kit was prepared as a reagent for measuring serum total bilirubin using the enzyme of the present invention.

1−1)試薬1
100mM リン酸緩衝液 pH 7.2
0.2% コール酸ナトリウム
0.5mM EDTA−2Na
1-1) Reagent 1
100 mM phosphate buffer pH 7.2
0.2% sodium cholate 0.5 mM EDTA-2Na

1−2)試薬2
100mM リン酸緩衝液pH 7.2
0.02% TX−100
0.5mM EDTA−2Na
4U/ml 実施例13にて調製した本発明の酵素
1-2) Reagent 2
100 mM phosphate buffer pH 7.2
0.02% TX-100
0.5 mM EDTA-2Na
4 U / ml enzyme of the present invention prepared in Example 13

2)血清中総ビリルビンの測定
日立7080形自動分析機を用いてヒト血清70検体を上記試薬とイアトロT−Bilキット(三菱化学イアトロン社製)を用いて測定した。日立7080形自動分析機の上記試薬の分析パラメーターは、2ポイントエンド測定(15−31ポイント)、サンプル量10μl、試薬1は200μl、試薬2は50μl、測定主波長450nm、副波長546nmとした。イアトロT−Bilキットは添付文書に従って使用した。測定値はイアトロT−Bilキット用のキャリブレータを用いて総ビリルビン濃度に換算した。測定結果の相関図を図16に示したように、相関式がY=0.98X+1.38、相関係数がR2=0.930であり、良好な相関が示された。これは本発明の酵素を用いた血清中総ビリルビン測定試薬で、ヒト血清中の総ビリルビンを精度良く測定できることを示している。
2) Measurement of serum total bilirubin Using a Hitachi 7080 automatic analyzer, 70 human serum samples were measured using the above reagents and Iatro T-Bil kit (manufactured by Mitsubishi Chemical Iatron). The analysis parameters of the above-mentioned reagent of Hitachi 7080 automatic analyzer were 2-point end measurement (15-31 points), sample amount 10 μl, reagent 1 200 μl, reagent 2 50 μl, measurement main wavelength 450 nm, sub-wavelength 546 nm. The Iatro T-Bil kit was used according to the package insert. The measured value was converted into the total bilirubin concentration using a calibrator for Iatro T-Bil kit. As shown in FIG. 16 as a correlation diagram of the measurement results, the correlation equation was Y = 0.98X + 1.38, the correlation coefficient was R 2 = 0.930, and a good correlation was shown. This shows that total bilirubin in human serum can be measured with high accuracy using the reagent for measuring total bilirubin in serum using the enzyme of the present invention.

本発明により、ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、又はトリス緩衝液で作用が阻害されず、かつ、キサンチンで作用が阻害されないなど従来知られている尿酸オキシダーゼの阻害剤によって阻害されない尿酸オキシダーゼ、及びその尿酸オキシダーゼの効率よい製造方法が提供される。さらに、該尿酸オキシダーゼを含む組成物、該尿酸オキシダーゼを用いた試料中の尿酸の測定方法が提供される。   According to the present invention, urate oxidase that is not inhibited by halide ions, nitrate ions, or Tris buffer, and that is not inhibited by a conventionally known inhibitor of urate oxidase such as xanthine, and uric acid thereof An efficient method for producing oxidase is provided. Furthermore, a composition containing the urate oxidase and a method for measuring uric acid in a sample using the urate oxidase are provided.

図1は、本検体Lysobacter sp. T-15株および近縁種の16S rRNA遺伝子配列に基づいた分子系統樹を示す。比較した遺伝子配列の長さは1466 bpであり、近隣接合法により分子系統樹を作成した。FIG. 1 shows a molecular phylogenetic tree based on the 16S rRNA gene sequences of Lysobacter sp. T-15 strain and related species. The length of the compared gene sequences was 1466 bp, and a molecular phylogenetic tree was created by the neighborhood joining method. 図2は、本発明の尿酸オキシダーゼのNaClによる阻害反応のラインウェーバー・バーク逆数プロットを示す。FIG. 2 shows a line Weber-Burk reciprocal plot of the inhibition reaction of the urate oxidase of the present invention with NaCl. 図3は、Arthrobacter globiformis由来尿酸オキシダーゼのNaClによる阻害反応のラインウェーバー・バーク逆数プロットを示す。FIG. 3 shows a line Weber-Burk reciprocal plot of the inhibition reaction of Arthrobacter globiformis-derived urate oxidase by NaCl. 図4は、図9及び図10の各勾配をNaCl濃度に対してプロットした阻害反応のラインウェーバー・バーク逆数プロットの2次プロットを示す。FIG. 4 shows a quadratic plot of a line Weber-Burk reciprocal plot of the inhibition reaction in which the slopes of FIGS. 9 and 10 are plotted against NaCl concentration. 図5は、本発明の酵素の尿酸を基質にした場合の至適pHを示す。FIG. 5 shows the optimum pH when uric acid of the enzyme of the present invention is used as a substrate. 図6は、本発明の酵素のビリルビンCとビリルビンFを基質にした場合の至適pHを示す。FIG. 6 shows the optimum pH when bilirubin C and bilirubin F of the enzyme of the present invention are used as substrates. 図7は、本発明の酵素のABTSを基質にした場合の至適pHを示す。FIG. 7 shows the optimum pH when ABTS of the enzyme of the present invention is used as a substrate. 図8は、本発明の尿酸オキシダーゼの反応速度と温度の関係を示す。FIG. 8 shows the relationship between the reaction rate and temperature of the urate oxidase of the present invention. 図9は、本発明の尿酸オキシダーゼの熱安定性を示す。FIG. 9 shows the thermal stability of the urate oxidase of the present invention. 図10は、SDS-PAGEの結果を示す。レーン1、分子量マーカー。レーン2、Lysobacter sp. T-15を培養し精製した本発明の尿酸オキシダーゼ。レーン3、本発明の尿酸オキシダーゼの遺伝子を含む組換え体プラスミド形質転換体を培養し精製した本発明の尿酸オキシダーゼ。FIG. 10 shows the results of SDS-PAGE. Lane 1, molecular weight marker. Lane 2, the urate oxidase of the present invention obtained by culturing and purifying Lysobacter sp. T-15. Lane 3, urate oxidase of the present invention obtained by culturing and purifying a recombinant plasmid transformant containing the gene of urate oxidase of the present invention. 図11は、Lysobacter sp. T-15を培養し精製した本発明の尿酸オキシダーゼのSuperdex 200 ppでのクロマトパーターン(X第1軸)と分子量マーカーを用いた検量線(X第2軸)を示す。FIG. 11 shows a chromatogram (X first axis) using Superdex 200 pp of the urate oxidase of the present invention obtained by culturing and purifying Lysobacter sp. T-15 and a calibration curve (X second axis) using molecular weight markers. . 図12は、本発明の尿酸オキシダーゼの吸収スペクトルを示す。FIG. 12 shows the absorption spectrum of the urate oxidase of the present invention. 図13は、本発明の尿酸オキシダーゼを用いた尿酸測定の検量線を示す。FIG. 13 shows a calibration curve for measuring uric acid using the urate oxidase of the present invention. 図14は、本発明の尿酸オキシダーゼを用いた血清中尿酸測定試薬を用いてヒト血清70検体を測定した測定値と、市販の血清中総ビリルビン測定試薬(デタミナーL UAキット)を用いて同検体を測定したの測定値との相関を示す。FIG. 14 shows measured values obtained by measuring 70 human serum samples using a serum uric acid measurement reagent using the urate oxidase of the present invention, and the same sample using a commercially available serum total bilirubin measurement reagent (Determiner L UA kit). The correlation with the measured value obtained by measuring is shown. 図15は、本発明の酵素を用いたビリルビンCとビリルビンFの検量線を示す。FIG. 15 shows a calibration curve of bilirubin C and bilirubin F using the enzyme of the present invention. 図16は、本発明の酵素を用いた血清中総ビリルビン測定試薬を用いてヒト血清70検体を測定した測定値と、市販の血清中総ビリルビン測定試薬(イアトロT−Bilキット)を用いて同検体を測定したの測定値との相関を示す。FIG. 16 shows the measurement values obtained by measuring 70 human serum samples using the serum total bilirubin measurement reagent using the enzyme of the present invention and the commercially available serum total bilirubin measurement reagent (IAtro T-Bil kit). The correlation with the measured value obtained by measuring the specimen is shown.

Claims (14)

下記特性を有するLysobacter属由来の尿酸オキシダーゼ。
(1)酵素作用:酸素と水の存在下、尿酸に作用して、5−ヒドロキシイソウレア、過酸化水素、及び二酸化炭素を生成する作用を有する。
(2)阻害作用:ハロゲン化物イオン、硝酸イオン、及び/又はトリス緩衝液で(1)の作用が阻害されない。かつ、キサンチンで(1)の作用が阻害されない。
(3)至適pH:6.3〜7.8。
(4)至適温度:55℃以上。
(5)作用適温の範囲:すくなくとも30〜60℃の範囲。
(6)安定性:安定化剤の非存在下、30℃、15分間で98%以上の活性を保持する。
(7)分子量:SDS−PAGEで約31000と32000であるか、又はゲル濾過で約120800±10000である。
A urate oxidase derived from the genus Lysobacter having the following characteristics.
(1) Enzyme action: acts on uric acid in the presence of oxygen and water to produce 5-hydroxyisourea, hydrogen peroxide, and carbon dioxide.
(2) Inhibitory action: The action of (1) is not inhibited by halide ions, nitrate ions and / or Tris buffer. And xanthine does not inhibit the action of (1).
(3) Optimal pH: 6.3 to 7.8.
(4) Optimal temperature: 55 ° C. or higher.
(5) Range of temperature suitable for action: At least 30 to 60 ° C.
(6) Stability: Retains 98% or more of activity at 30 ° C. for 15 minutes in the absence of a stabilizer.
(7) Molecular weight: about 31000 and 32000 by SDS-PAGE or about 120800 ± 10000 by gel filtration.
610±20nmに吸収スペクトルが存在することを特徴とする、請求項1に記載の尿酸オキシダーゼ。 The urate oxidase according to claim 1, wherein an absorption spectrum exists at 610 ± 20 nm. Lysobacter sp. T-15株(受託番号FERM P−21056)由来であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の尿酸オキシダーゼ。 The urate oxidase according to claim 1 or 2, characterized in that it is derived from Lysobacter sp. T-15 strain (Accession No. FERM P-21056). 下記(a)又は(b)の何れかのアミノ酸配列からなる尿酸オキシダーゼ。
(a)配列番号2で表されるアミノ酸配列;
(b)配列番号2で表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であって、尿酸オキシダーゼ活性を有するアミノ酸配列
A urate oxidase comprising the amino acid sequence of either (a) or (b) below.
(A) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(B) an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and having urate oxidase activity
ラッカーゼ活性を併せ持つ、請求項1から4のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ。 The urate oxidase according to any one of claims 1 to 4, which also has laccase activity. ビリルビンオキシダーゼ活性を併せ持つ、請求項1から5のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ。 The urate oxidase according to any one of claims 1 to 5, which also has bilirubin oxidase activity. 受託番号FERM P−21056を有する、Lysobacter sp. T-15株。 Lysobacter sp. T-15 strain having accession number FERM P-21056. 以下の(a)または(b)の塩基配列からなるポリヌクレオチド。
(a)配列番号1で表される塩基配列;
(b)配列番号1で表される塩基配列において、1又は数個の塩基が欠失、置換もしくは付加された塩基配列であって、かつ、尿酸オキシダーゼ活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
A polynucleotide comprising the following base sequence (a) or (b):
(A) the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(B) a nucleotide sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 and which encodes a protein having urate oxidase activity
請求項8に記載のポリヌクレオチドを含む組換えベクター。 A recombinant vector comprising the polynucleotide according to claim 8. 請求項9に記載の組換えベクターを有する形質転換体。 A transformant comprising the recombinant vector according to claim 9. 請求項10に記載の形質転換体を培地に培養し、培養物中に請求項1から6のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼを生成蓄積させ、該培養物から該尿酸オキシダーゼを採取することを特徴とする尿酸オキシダーゼの製造方法。 Culturing the transformant according to claim 10 in a medium, producing and accumulating the urate oxidase according to any one of claims 1 to 6 in the culture, and collecting the urate oxidase from the culture A method for producing urate oxidase, characterized in that 請求項1から6のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼを含有する組成物。 The composition containing the urate oxidase of any one of Claim 1 to 6. 請求項1から6のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ又は請求項12に記載の組成物を少なくとも含む、尿酸測定キット。 A kit for measuring uric acid, comprising at least the uric acid oxidase according to any one of claims 1 to 6 or the composition according to claim 12. キサンチン、硝酸イオン、及びハロゲン化物イオンからなる群から選ばれる1以上の成分を含む試料において、請求項1から6のいずれか1項に記載の尿酸オキシダーゼ、請求項12に記載の組成物、又は請求項13に記載の尿酸測定キットを用いて尿酸を測定する方法。 A sample containing one or more components selected from the group consisting of xanthine, nitrate ions, and halide ions, the urate oxidase according to any one of claims 1 to 6, the composition according to claim 12, or A method for measuring uric acid using the uric acid measurement kit according to claim 13.
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