JPH01128785A - 6-hydroxycaproic acid dehydrogenase and production thereof - Google Patents

6-hydroxycaproic acid dehydrogenase and production thereof

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JPH01128785A
JPH01128785A JP28528087A JP28528087A JPH01128785A JP H01128785 A JPH01128785 A JP H01128785A JP 28528087 A JP28528087 A JP 28528087A JP 28528087 A JP28528087 A JP 28528087A JP H01128785 A JPH01128785 A JP H01128785A
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JP
Japan
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acid
tris
enzyme
measured
sequence
Prior art date
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Application number
JP28528087A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadayoshi Horiguchi
堀口 貞由
Komaichi Gomi
五味 駒一
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Original Assignee
Research Association for Utilization of Light Oil
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Publication date
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Abstract

NEW MATERIAL:An enzyme, having the following characteristics and capable of dehydrogenating and converting 6-hydroxycaproic acid into 6-oxocaproic acid. Reaction optimum temperature; 35-55 deg.C in tris-hydrochloric acid buffer solution (0.05M) at pH7.5-9.5. Stable at pH5.0-10.5 in a buffer solution at 4 deg.C. mol.wt.; 35,000+ or -2,000 daltons measured by sodium dodecyl sulfate (SDS) polyacrylamide gel electrophoresis and 70,000+ or -2,000 daltons measured by gel filtration. Isoelectric point; pH5.0+ or -0.2. Exhibiting the N-terminal amino acid sequence expressed by the formula. USE:For producing 6-oxocaproic acid. PREPARATION:For example, a microorganism [Arthrobacter.oxydans AK65-6 (FERM P-9430)] belonging to the genus Arthrobacter is cultivated to separate an enzyme having the activity of dehydrogenating the converting 6- hydroxycaproic acid into 6-oxocaproic acid from the microbial cells.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、6−ヒドロキシカプロン酸を6−オクツカプ
ロン酸に変換する6−ヒドロキシカプロン酸脱水素酵素
(以下、ROADという)およびその製造方法に関する
ものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to 6-hydroxycaproic acid dehydrogenase (hereinafter referred to as ROAD) that converts 6-hydroxycaproic acid to 6-octucaproic acid and a method for producing the same. It is something.

本明細書において、アミノ酸、ペプチドはIUPACI
UB生fヒ学命名委員会(CBN)で採用された略記法
により表示され1例えば、下記の略号が使用される。な
お、アミノ酸などに関し光学異性体が、1得る場合は、
特に明示しなければL体を示すものとする。
In this specification, amino acids and peptides are referred to as IUPACI
For example, the following abbreviations are used: In addition, when obtaining 1 optical isomer regarding amino acids, etc.,
Unless otherwise specified, the L-body is shown.

Gln :グルタミン残基 Asp :アスパラギン酸残基 Pro ニブロリン残基 Tyr:チロシン残基 Val:バリン残基 Lys:リジン残基 Glu :グルタミン酸残基 Ala :アラニン残基 Asn :アスパラギン残基 Leu :ロイン/残基 Phe :フェニルアラニン残基 cty ニゲリシン残基 His :ヒスチジン残基 Ser:セリン残基 Thr :スレオニン残基 11e:イソロイシン残基 Trp : )リプトファン残基 Arg :アルギニン残基 Met:メチオニン残基 Cys ニジスティン残基 ILポリデオキシリボヌクレオチドおよびオリゴヌクレ
オチドは、下記の如き略号で表わされるデオキシリボヌ
クレオチドの配列によシ表記する。
Gln: Glutamine residue Asp: Aspartic acid residue Pro Nibroline residue Tyr: Tyrosine residue Val: Valine residue Lys: Lysine residue Glu: Glutamic acid residue Ala: Alanine residue Asn: Asparagine residue Leu: Loin/residue Group Phe: Phenylalanine residue cty Nigericine residue His: Histidine residue Ser: Serine residue Thr: Threonine residue 11e: Isoleucine residue Trp: ) Liptophan residue Arg: Arginine residue Met: Methionine residue Cys Nigericine residue Group IL polydeoxyribonucleotides and oligonucleotides are designated by the sequence of deoxyribonucleotides represented by the abbreviations below.

A:2′−デオキシアデニル酸残基 C:2′−デオキシシチジル酸残基 G:2′−デオキシグアニル酸残基 T:チミジル酸残基 特にことわらない限り、デオキシリボヌクレオチド配列
の左端は5′端である。
A: 2'-deoxyadenylic acid residue C: 2'-deoxycytidylic acid residue G: 2'-deoxyguanylic acid residue T: Thymidylic acid residue Unless otherwise specified, the left end of the deoxyribonucleotide sequence is 5 ' end.

(従来の技術) 1(CA Dは、6−ヒドロキシカプロン酸に作用する
脱水素酵素で、NADを補酵素としてろ一ヒドロキシカ
プロン酸から6−オクソカプロン酸を生成させる。
(Prior Art) 1 (CAD is a dehydrogenase that acts on 6-hydroxycaproic acid, and generates 6-oxocaproic acid from 1-hydroxycaproic acid using NAD as a coenzyme.

従来、6−ヒドロキシカプロン1t−6−オクソカブロ
/酸に変換する反応は、ノカルジア(Nocardia
 )属に属する微生物CD、B、Norris、P。
Conventionally, the reaction of converting 6-hydroxycaprone to 1t-6-oxocabro/acid has been carried out using Nocardia
) Microorganisms belonging to the genus CD, B, Norris, P.

W、Trudgill、Biochem、J、、121
.563−370(1971))およびアシネトバクタ
−(Ac1netobacter  )属に属する微生
物CN、A、Donoghue、P、W、Trudgi
ll、Eur、J。
W., Trudgill, Biochem, J., 121
.. 563-370 (1971)) and microorganisms belonging to the genus Acinetobacter CN, A., Donoghue, P. W., Trudgi
ll, Eur, J.

Biochem、、60.+−7(+975):lによ
ッテ行ワレルことは知られていた。
Biochem,,60. +-7 (+975): It was known that there was a problem with l.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の報告では、無細胞抽出液を用いて
反応を行わせ、生産物の定性的な同定が行われていたに
すぎなかった。したがって、HCADの存在の確認は行
われておらず、HCADを特定できる諸性質も知られて
いなかった。そのために、HCADの工業的利用は不可
能であった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional reports, reactions were carried out using cell-free extracts, and the products were only qualitatively identified. Therefore, the existence of HCAD has not been confirmed, and the properties that can identify HCAD have not been known. Therefore, industrial use of HCAD has been impossible.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、微生物由来のI(CADについて鋭意研
究金型ねた結果、アースロバフタ−(Arthroba
cter )属に属する微生物に、従来確認されていな
かったHCADが存在することを見い出し、さらに、ア
ースロバフタ−(Arthrobacter )属に属
する微生物から、このHCADを単離棺襄し。
(Means for Solving the Problems) As a result of intensive research on microorganism-derived I (CAD), the present inventors discovered that Arthrobafter (Arthrobafter)
We discovered that HCAD, which had not been previously identified, existed in microorganisms belonging to the genus Arthrobacter, and further isolated this HCAD from microorganisms belonging to the genus Arthrobacter.

性質を明らかにし念。次めで、該微生物からHCADの
遺伝子を単離し、その全塩基配列を決定し、さらに、全
アミノ酸配列を決定した。その後、該遺伝子を発現させ
、HCADが得られることを確認した。
Please clarify the nature. Next, the HCAD gene was isolated from the microorganism, its entire base sequence was determined, and its entire amino acid sequence was determined. Thereafter, the gene was expressed and it was confirmed that HCAD could be obtained.

以上の知見により本発明を完成するに至つ之。Based on the above findings, we have completed the present invention.

本発明は、下記の特性を有し、6−ヒドロキシカプロン
酸から脱水素して6−オクソカプロン酸に変換するHC
ADを提供することにある。
The present invention has the following characteristics and is capable of dehydrogenating 6-hydroxycaproic acid to convert it into 6-oxocaproic acid.
The goal is to provide AD.

a、p)i7.5〜9.5のトリス−塩酸緩衝液(0,
05M)中での反応最適温度が35〜50C 1)、45Cのトリス−塩酸緩衝fL(0,05M)中
で測定して最適pHが8.5〜9.5 c、4Cの緩衝液中でpl(5,0〜10.5)範囲で
安定 d、  pl(a、oのトリス−塩酸緩衝液(0,05
M)中で25Cまで安定 e、SDSポリアクリルアミド亀気泳動による測定で分
子量が55,000±2,000ダルトンf、ゲルp過
による測定で分子量が70,000±2,000ダルト
ン g1等電点がp H5,0±0.2 h、  N末端アミノ酸配列が下記に示す配列Met−
His−Ala−Phe−Ala−Va 1−Leu−
Pro −Asp−Asp−Pro−Thr−I 1e
−His−Asp−Leu −Glu−Leu−Pro
− 1,b−ヒドロキシカプロン酸脱水素酵素活性が1 m
g当り1〜t0.ooo単位 さらに、本発明の目的は、次式で表わされるアミノ酸配
列 Met−His−Ala−Phe−Ala−Val−L
eu−Pro−Asp −=  e  >  (資) 
 (資)  六  φ  −=  ロ  ψω  −−
m−−・−〜  −k−4>  ―−cbo<<o  
 工  〉  C←  01   1   1   1
   1   1   1   1   1   1 
 .1=   −閃   コ   −   関   飄
   ψ   恥   0  −一   −−00−−
菖   −−− 0<<   −ω  <(5−<:l:L(5=   
>   顎   (1)>    ニ   −   =
  −−恥ω  −−・−−C/)   (L)   
−閃  島  −一  〇  <  工  0<、−2
0>   ←  くQ   :1−−Oψ  −−−C
)   ψψ  −閃  ;C)>   閃  閃  
〇  −地<C5>E−1−一>>   ω  −〇め
  Q   −m   Q   Q、   −−−k 
  :I   コ・−−■  ψ   の   0 0
  〜  =  〇  −国  へ  〉<<   Σ
  Σ  〉  E−1−0υ   −ψ   −−−
0>  −(社)   飄−a)>+!:>ロー   
−閃  −−一  ω  −E+l   ←  φ  
−0〉  く  clllllllllll −〇   −   tA>    コ   −−ロ、 
 −φコニ   −■   拳−−1(L)    >
    閃   rA    閃   XE−4L  
 −国  0 4  ←  (く  し  01  1
’   I   I   I   I   I   I
   )   l   lQ    !    (L)
    tA    >    Ch    e   
−>    Q    >−二−飄−O−一〜−の− 1:LI  E−4−tuogo>o<。
a, p) Tris-HCl buffer (0,
Optimum reaction temperature in 0.05M) is 35-50C 1) Optimum pH is 8.5-9.5 when measured in Tris-HCl buffer fL (0.05M) at 45C, 4C in buffer Stable in the pl (5,0-10.5) range d, pl (a, o in Tris-HCl buffer (0,05
Stable up to 25C in M), molecular weight is 55,000 ± 2,000 Daltons f as measured by SDS polyacrylamide helanomaphoresis, and molecular weight is 70,000 ± 2,000 Daltons as measured by gel permeation G1 isoelectric point The pH was 5.0 ± 0.2 h, and the N-terminal amino acid sequence was Met-
His-Ala-Phe-Ala-Va 1-Leu-
Pro-Asp-Asp-Pro-Thr-I 1e
-His-Asp-Leu -Glu-Leu-Pro
- 1,b-hydroxycaproate dehydrogenase activity is 1 m
1 to t0 per g. ooo unit Furthermore, the object of the present invention is to obtain an amino acid sequence Met-His-Ala-Phe-Ala-Val-L represented by the following formula.
eu-Pro-Asp −= e > (fund)
(capital) 6 φ −= ro ψω −−
m--・-~ -k-4>--cbo<<o
Engineering〉C← 01 1 1 1
1 1 1 1 1 1
.. 1 = -sen ko - seki 飄 ψ shame 0 -1 --00--
Iris --- 0<< -ω <(5-<:l:L(5=
> Jaw (1) > Ni − =
--Shameω ---・--C/) (L)
- Senjima -1 〇 < 0 <, -2
0> ← KuQ: 1−−Oψ −−−C
) ψψ −Sen ;C)> SEN SEN
〇 -〇〈C5〉E-1-1〉〇 ω −〇目 Q −m Q Q、 ---k
:I Ko・-■ ψ's 0 0
~ = 〇 −to country 〉<< Σ
Σ 〉 E−1−0υ −ψ −−−
0>-(company) 飄-a)>+! :>Low
−Sen −−1 ω −E+l ← φ
-0〉 く cllllllllllll -〇 - tA〉 Ko --ro,
-φKoni -■ Fist--1 (L) >
Sen rA Sen XE-4L
-Country 0 4 ← (Kushi 01 1
'I I I I I I I
) l lQ! (L)
tA > Ch e
->Q>-2-飄-O-1~-1:LI E-4-tuogo>o<.

111111111tI Q、O−−コ>QJ :l >>CD ψ  −〜  〜  −−m−++4  −一<−〉〉
   Φ  a−ooo   −・−−閃  −−m−
−ニ ー 0 0 −  へ  =  −−六<  <  に
  −く  ← 工 −−−の  −閃  −’l  
 C/)   −C:   Q)   −一(Ll >
 0.1 、、e (L)−ψ=−二一一  の  −
−高 −閃 に  −−−<>、−5)  ト <> 
 如 のN末端にメチオニンが結合したポリペプチド。
111111111tI Q, O--ko>QJ :l >>CD ψ -~ ~ --m-++4 -1<->>
Φ a-ooo −・−−sen −−m−
-knee 0 0 - to = -6<< ni -ku ← 工 ----の -flash -'l
C/) -C: Q) -1 (Ll >
0.1 ,,e (L)−ψ=−211 −
-high -flash ni ----<>, -5) t<>
A polypeptide with methionine attached to its N-terminus.

および上記アミノ酸配列のアミン末端に、シグナルペプ
チドの部分もしくは全部が結合し友中間体も包含する。
It also includes friend intermediates in which part or all of the signal peptide is bound to the amine terminus of the above amino acid sequence.

自然の変異により、または人工の変異により、ポリペプ
チドの主友る活性に変化を与えることなく、ポリペプチ
ドをコードするDNAの構造の一部を変化させることが
可能である。本発明のポリペプチドは、前記アミノ酸配
列を有するポリペプチドの相同変異体(Homolog
ousvariant )に相当する構造を有するポリ
ペプチドも包含する。
By natural or artificial mutation, it is possible to change part of the structure of the DNA encoding a polypeptide without changing the primary activity of the polypeptide. The polypeptide of the present invention is a homologous variant (Homolog) of the polypeptide having the above amino acid sequence.
Also included are polypeptides having a structure corresponding to ousvariant).

さらに、本発明によれば、上記アミノ酸配列全有するH
CADをコードするDNAが提供される。
Furthermore, according to the present invention, H
DNA encoding CAD is provided.

ま念、次式で表わされる塩基配列 ATG CAT GCG TTCGCT GTCCTC
CCCGATGACCCCACCATT CAT GA
CCTG GAG CTTCCCACG  CCA  
AGCCCT  GAA  GGCCGG  CAGG
TCATCCTG  AAA  GTCGTG  CG
G  GCCGGCGTA TGCCACACCGAT
 ACG CACCTG AGGGAA  GGCGG
T  TACGACGGG  CACTTG  AGC
ATGATT  CAG  TACCCG  ATGG
AG  GTA  GTCGGCGTCGGCGGG 
 GACGTG  ACCGGCGAT  GTG  
CGCCTGATCGGCTGCGGCGAA CGCGAA  GGG  CACGACCCCGAT
  GAA  AAG  TACCTCGGCAGT 
 CGC AAG  GACCGG  GGC GTCCTCGGT  CAC GTCGAG  AAA  GTC TCCGTCCGG  GAA ATCTACCCCTGG TGCCGG  CAG  TGC AACCGT  TGT  GCC” GGT  GTG  GCCCGC TACATCCTT  GTT CTA  GTG  GACATC GAT  GGA  ATCGAT ACG  CTG  GCA  TGCCACAGCG
CCGTG CTCGAA  CCG  GAC TTCGGCGCCGGA GCCATCGCG  ATC CACCGCAACATT GCCGAA  CGCAAC GACATG  GGCGCC CCG  AGCTGG  GCT  GCCTCA 
 GGT  CTCACA  GCCGACAAG  
GTA  CTCCCCGAG  CCG  GTG 
 GTCATCGGCCTT  GGCCTA  AC
GCTCCGCGCCCGG  GGC TGCGCG  GTG  GAT  GTCCTCA
CA  CTG  GCCCGCACCAGCAce 
 GTCCTC U<U  ○ ト ぐ <1 自然■渦により、1f?:、は人工的変異によシ、主た
る活性に変化を与えることなく、DNAの構造およびそ
れから演憚されるポリペプチドの構造の一部を変異せし
めることが可能である。したがって1本発明のDNAは
、前述のすべてのポリペプチドの相同変異体に相当する
構造を有するポリペプチドをコードする塩基配列を含有
することも可能である。
Just in case, the base sequence expressed by the following formula ATG CAT GCG TTCGCT GTCCTC
CCCGATGACCCCACCATT CAT GA
CCTG GAG CTTCCCACCG CCA
AGCCCT GAA GGCCGG CAGG
TCATCCTG AAA GTCGTG CG
G GCCGGCGTA TGCCACACCGAT
ACG CACCTG AGGGAA GGCGG
T TACGACGGGG CACTTG AGC
ATGATT CAG TACCCG ATGG
AG GTA GTCGGCGTCGGCGGGG
GACGTG ACCGGCGAT GTG
CGCCTGATCGGCTGCGGCGAA CGCGAA GGG CACGACCCCGAT
GAA AAG TACCTCGGCAGT
CGC AAG GACCGG GGC GTCCTCGGT CAC GTCGAG AAA GTC TCCGTCCGG GAA ATCTACCCCCTGG TGCCGG CAG TGC AACCGT TGT GCC" GGT GTG GCCCGC TACATCCTT GTT CTA GTG GACATC GAT GGA ATCGAT ACG CTG GCA TGCCACAGCG
CCGTG CTCGAA CCG GAC TTCGGCGCCGGA GCCATCGCG ATC CACCGCAACATT GCCGAA CGCAAC GACATG GGCGCC CCG AGCTGG GCT GCCTCA
GGT CTCACA GCCGACAAG
GTA CTCCCCGAG CCG GTG
GTCATCGGCCTT GGCCTA AC
GCTCCGCGCCCGG GGC TGCGCG GTG GAT GTCCTCA
CA CTG GCCCGCACCAGCAce
GTCCTC U<U ○ Togu<1 Natural■Due to the vortex, 1f? : By artificial mutation, it is possible to mutate part of the structure of the DNA and the structure of the polypeptide derived therefrom without changing the main activity. Therefore, the DNA of the present invention can also contain base sequences encoding polypeptides having structures corresponding to homologous variants of all of the above-mentioned polypeptides.

遺伝暗号の縮重にしたがい、遺伝子から生産されるポリ
ペプチドのアミノ酸配列を変えることなく、その遺伝子
の塩基配列の少なくとも一つの塩基を他の種類の塩基に
置換することができる。したがって1本発明のDNAは
まfc、遺伝暗号ハフ重に基づく置換によって変化され
た塩基配列有することも可能である。この場合、上記置
換により得られた塩基配列から演理すれるアミノ酸配列
は前て定義し之式(I)のアミノは配列と一致する。
According to the degeneracy of the genetic code, at least one base in the base sequence of a gene can be replaced with another type of base without changing the amino acid sequence of the polypeptide produced from the gene. Therefore, it is also possible for the DNA of the present invention to have a base sequence altered by substitution based on fc, a genetic code. In this case, the amino acid sequence deduced from the base sequence obtained by the above substitution is defined previously, and the amino acid in formula (I) matches the sequence.

ざらにtた1本発明によれば、前記DNAと複製可能な
発現ベクターとからなる複製可能な組換DNAが提供さ
れる。該組換DNAは、それによって形質転換された微
生物または細胞中で、ポリペプチドを発現することがで
きる。
According to the present invention, there is provided a replicable recombinant DNA comprising the above DNA and a replicable expression vector. The recombinant DNA is capable of expressing polypeptides in microorganisms or cells transformed thereby.

さらに1本発明によれば、アースロバフタ−属に属する
微生物を用いる)ICADの製造方法が提供される。
Furthermore, according to one aspect of the present invention, there is provided a method for producing ICAD (using a microorganism belonging to the genus Arthrobacterium).

以下、詳細に本発明を説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明に用いた材料は1次のようにして入手できる。The materials used in the present invention can be obtained in the following manner.

[11HCADのN末端DNAプローブ精製された酵素
(HCAD>のN末端アミノ酸配列にもとづいて設計さ
れ之イノシンを含むプローブであシ、配列は以下のとお
りである。
[11 N-terminal DNA probe of HCAD This is an inosine-containing probe designed based on the N-terminal amino acid sequence of a purified enzyme (HCAD), and the sequence is as follows.

プローブの合成はアプライド・バイオシステムズ(Ap
plied Biosystems )社製の380A
型DNA合成機で行い、メーカーマニュアルにしたがっ
て得られたプローブDNAを精製し、実験書〔マニアテ
イスら(maniatis、E、F、、 et、at、
)、モレキュラークローニング(Mo1ecular 
Cloning ) 。
Probe synthesis was performed by Applied Biosystems (Ap
380A manufactured by plied Biosystems)
The obtained probe DNA was purified using a model DNA synthesizer according to the manufacturer's manual, and the obtained probe DNA was purified according to the manufacturer's manual.
), molecular cloning (Molecular
Cloning).

122頁、1982年〕だしたがって、T、DNAキナ
ーゼおよび〔r−32P]ATPを用いてラベル化して
用いる。
122, 1982], therefore, it is labeled with T, DNA kinase, and [r-32P]ATP.

(2)大腸菌での遺伝子発現に用いたtaCプロモータ
ーを持ったプラスミドPKK223−3は、ファルマシ
ア・ジャパン株式会社よシ購入する(カタログ番号27
−4955−01)。
(2) Plasmid PKK223-3 containing the taC promoter used for gene expression in E. coli was purchased from Pharmacia Japan Co., Ltd. (catalog number 27).
-4955-01).

(3)ポリペプチド発現用に用いる大腸菌JM−105
は、ファルマシア・ジャパン株式会社よシ購入する(カ
タログ番号27−1s s o−o 1 )。
(3) Escherichia coli JM-105 used for polypeptide expression
is purchased from Pharmacia Japan Co., Ltd. (Cat. No. 27-1sso-o1).

(4)その他の試薬類、酵素類は、全て市販のものを使
用する。
(4) All other reagents and enzymes used are commercially available.

本発明において用いられる微生物は、アースロバクター
(Arthrobacter )属に属する微生物であ
シ、このようなものとしては、たとえば、アースロバフ
タ−オキシダンスAK 65−6 (Arthroba
cteroxydans A K 65−6微工研菌寄
第943o号)をあげることができる。
The microorganism used in the present invention is a microorganism belonging to the genus Arthrobacter, such as Arthrobacter oxidans AK 65-6 (Arthrobacter
cteroxydans A K 65-6 (Feikoken Bacterial Serial No. 943o).

アースロバフタ−・オキシダンスAK65−6の菌学的
性状は次のとおシである。
The mycological properties of Arthrobafter oxydans AK65-6 are as follows.

(a)  形態学的性状 ■細胞の形および大きさ:短桿菌、 0,6 X O,
8〜1μ■細胞の多形性の有無:多形性(分枝等)■運
動性の有無:なし ■胞子の有無:なし ■ダラム染色性:陽性 ■抗酸性:陰性 (b)  培養性状 ■肉汁寒天平板培養:乳白色、クリーム状、生育良好■
肉汁寒天斜面培養二元白色、クリーム状、生育良好■肉
汁液体培養:白色* 0D66G!=、4%生育良好■
肉汁ゼラチン穿刺培養:液化 ■リドマス・ミルク:アルカリ性、0(ヒ(C)  生
理学的性質 ■硝酸塩の還元:陰性 ■脱窒反応:陰性 ■MRテスト:陰性 ■vpテスト:陰性 (5)インドールの生成:陰性 :6)硫化水素の生成:陽性 ■デンプンの加水分解二陽性 ■クエン酸の利用:陽性 ■無機窒素源の利用:陽性 [相]色素の生成:生成しない ■ウレアーゼ:陰性 [株]カタラーゼ:陽性 O生育の温度およびpH=20〜3oc、pH6,5〜
8.0or:IR素に対する態度:好気性 ◎O−Fテスト:陰性 O糖類から酸およびガスの生成の有無:(1) L−ア
ラビノース    − (2)D−キシロース     − (3)D−グルコース     士 (4)D−マンノース     士 (5)D−フラクトース    士 (6)D−ガラクトース    − (7)麦芽糖         − (8)ショ循           士(9)乳 塘 
        − uO)トレハロース       − (11)D−ンルビノト     士 αZD−マンニット     ± (131イノジツト       − α褐グリセリン       − +151デンプン        − 本菌は土壌より分離され、化学分類、生理試候ニヨリア
ースロバクター・オキシダンス(Arthro−bac
ter oxydans )と同定されたものである。
(a) Morphological properties ■Cell shape and size: Short rod, 0.6 x O,
8 to 1 μ■ Presence or absence of cell pleomorphism: Pleomorphism (branching, etc.) ■ Presence or absence of motility: None ■ Presence or absence of spores: None ■ Durham staining: Positive ■ Acid-fast: Negative (b) Culture properties ■ Meat juice agar plate culture: Milky white, creamy, good growth■
Meat juice agar slant culture dual white, creamy, good growth ■ Meat juice liquid culture: white* 0D66G! =, 4% good growth■
Meat juice gelatin puncture culture: liquefaction ■ Lidomus milk: alkaline, 0 (C) Physiological properties ■ Nitrate reduction: negative ■ Denitrification reaction: negative ■ MR test: negative ■ VP test: negative (5) Indole formation : Negative: 6) Production of hydrogen sulfide: Positive ■ Starch hydrolysis dipositive ■ Utilization of citric acid: Positive ■ Utilization of inorganic nitrogen source: Positive [Phase] Production of pigment: Not produced ■ Urease: Negative [Strain] Catalase : Positive O growth temperature and pH = 20-3oc, pH 6.5-
8.0 or: Attitude towards IR element: Aerobic ◎ O-F test: Negative O Presence of generation of acid and gas from sugars: (1) L-arabinose - (2) D-xylose - (3) D-glucose (4) D-mannose (5) D-fructose (6) D-galactose - (7) Maltose - (8) Shochuan (9) Milk
− uO) trehalose − (11) D-nrubinotoshi αZD-mannitol ± (131 inosit − α brown glycerin − +151 starch − This bacterium was isolated from soil, and its chemical classification and physiological test results were as follows. Arthro-bac
ter oxydans).

すなわち、細胞壁ペプチドグリカンのアミノ酸配列につ
いては、内円吹成ら〔微生物の1ヒ学分類実議法。
That is, regarding the amino acid sequence of cell wall peptidoglycan, Uchienbuki et al.

学会出版センター(1982))、用本勲ら〔放線菌の
同定実験法1日本放線菌研究会編(1985)〕の方法
にしたがって、菌体脂肪酸組成およびインプレノイドキ
ノンについては、鈴木漣一部ら〔放線菌の同定実験法1
日本放線菌研究会編(1985)]の方法にし友がって
分析し、生理試験については。
The bacterial fatty acid composition and imprenoid quinone were determined according to the method of Isao Yomoto et al. [Experimental method for identification of actinomycetes 1
The physiological tests were performed using the method of the Japan Actinomycetes Research Society (1985).

駒形和男ら〔微生物の分類と同定(1985)]。Kazuo Komagata et al. [Classification and Identification of Microorganisms (1985)].

シャーリングら(E、B、Shirling、 Int
、J、5yst。
Shirling et al. (E, B, Shirling, Int.
, J, 5yst.

BaC1erlO1,,16,513−340(196
6)]、 スタックブランドら(E、5tackebr
andt、 5yst、Appl。
BaClerlO1, 16, 513-340 (196
6)], Stackebr et al.
andt, 5yst, Appl.

Microbiol、、 4.470−486(1,9
83)]の方法にし友がって行った。
Microbiol, 4.470-486 (1,9
83)] method.

これらの結果を既存菌株の試験結果および文献記載[K
、H,5chleifer、 O,Kandler、 
Bacteriol。
These results were combined with the test results of existing bacterial strains and literature description [K
,H,5chleifer, O,Kandler,
Bacteriol.

Rev、、 34,407(1972)、 K、5uz
uki。
Rev, 34, 407 (1972), K, 5uz
Uki.

K、Komagata、 Int、J、5yst、Ba
cteriol、、 33 、188(1983)、 
Y、Yamada、 G、Inoue、 Y、Taha
ra。
K, Komagata, Int, J, 5yst, Ba
cteriol, 33, 188 (1983),
Y, Yamada, G, Inoue, Y, Taha
ra.

H,0yaizu、 K、Komagata、 J、G
en、Appl、Microbiol、。
H, Oyaizu, K, Komagata, J, G.
en, Appl, Microbiol.

22,203−214(1976)、 M、D、Co1
1ins、 J、Appl。
22, 203-214 (1976), M, D, Co1
1ins, J., Appl.

Bacteriol、、52,457−460(198
2)]と照合した結果、Arthrobacter o
xydansであると同定され、 Arthrobac
ter oxydans AK65−6と命名され念(
表1ないし表4)。
Bacteriol, 52, 457-460 (198
2)], the results showed that Arthrobacter o
xydans and Arthrobac
It was named ter oxydans AK65-6 (
Tables 1 to 4).

表2  生理試験 ×1普通寒天培地、 ×2硝酸、こはく酸培地、 r:
赤色衣 5  有機化合物の資化性試験 (注)w:弱い生育 表4  糖から酸の生成 次に、該微生物を用いてHCADを製造する方法を説明
する。
Table 2 Physiological test x1 ordinary agar medium, x2 nitric acid, succinic acid medium, r:
Red coat 5 Organic compound assimilation test (Note) w: Weak growth Table 4 Production of acid from sugar Next, a method for producing HCAD using the microorganism will be explained.

アースロバフタ−(Arthrobacter )属て
属する微生物の培養は20〜40C1好ましくは24〜
53Cの範囲で行われる。培養液の初発のpHは6.5
〜8.5.好ましくは6.8〜7.5である。培養iK
は、炭素源としてシクロヘキサノール、シクロヘキサノ
ンあるいはその7昆合物、窒素源としてアンモニウム塩
、硝酸塩1例えば、硫安、塩酸アンモニウム、硝酸ア/
モニウム、燐酸アンモニウム、硝酸カリ、硝酸ナトリウ
ムなどの無機塩、および/またはポリペプトン、カザミ
ノ酸、酵母エキス、コーンスチープリカー肉エキスなど
の有f億栄養源を加える。無機イオンとしては、ナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン、亜i1
M、コバルト、カルシウム、燐(’71..クロル、硫
酸などを加える。これらの栄養源は、すべてま友は一部
を組み合わせて用いる。
The culture of microorganisms belonging to the genus Arthrobacter is carried out at a concentration of 20 to 40 C1, preferably 24 to 40 C1.
It is carried out in the range of 53C. The initial pH of the culture solution is 6.5.
~8.5. Preferably it is 6.8 to 7.5. Culture iK
The carbon source is cyclohexanol, cyclohexanone or their seven combinations, and the nitrogen source is ammonium salt, nitrate 1, for example, ammonium sulfate, ammonium hydrochloride, nitric acid
Inorganic salts such as ammonium phosphate, potassium nitrate, sodium nitrate, and/or nutrient sources such as polypeptone, casamino acids, yeast extract, corn steep liquor meat extract, etc. are added. Inorganic ions include sodium, potassium, magnesium, iron, manganese,
Add M, cobalt, calcium, phosphorus ('71... Chlor, sulfuric acid, etc.) All of these nutritional sources are often used in combination.

培養終了後、遠心分離、濾過などによって菌体を集め、
pHを調製した緩衝液等に懸−謁した後。
After culturing, collect the bacterial cells by centrifugation, filtration, etc.
After being exposed to a pH-adjusted buffer solution, etc.

ホモゲナイズしHCADを含む遠心上清液を得る。Homogenize to obtain a centrifuged supernatant containing HCAD.

この遠心上清液を粗酵素液とし、これより酵素の一般的
分離精製法、すなわち、硫安塩祈法、除核酸法、イオン
交換樹脂、逆相分配、アフィニティー、ゲル濾過等のク
ロマトグラフィー、電気泳動。
This centrifuged supernatant liquid is used as a crude enzyme solution, and from this, general enzyme separation and purification methods such as ammonium sulfate method, nucleic acid removal method, ion exchange resin, reverse phase partitioning, affinity, chromatography such as gel filtration, electrolysis, etc. Electrophoresis.

限外p過膜等を用いfca縮法等を組み合わせることに
よって、1(CADを精製することができる。
1 (CAD) can be purified by combining an fca reduction method using an ultrapolar membrane or the like.

次に、上記で得られるHCA’Dの性質について述べる
Next, the properties of HCA'D obtained above will be described.

(a)  作用 HCADが補酵素の存在下で6−ヒドロキシカプロン酸
に作用した場合、6−オクソカプロン酸が生成する。す
なわち、下記のよ、うな反応を触媒する。
(a) Action When HCAD acts on 6-hydroxycaproic acid in the presence of a coenzyme, 6-oxocaproic acid is produced. That is, it catalyzes the following reactions.

翰 最適pHおよびpH安定性 種々のpHの緩衝液を用いて測定したHCADの作用p
H範囲はp H6,5〜10.5.最適pHは8.5〜
9.5である。HCADを4Cにおいて、それぞれのp
Hで24時間処理し九場合 p H5,0〜10.5.
好ましくはI) H5,5〜9.5 tD範囲テ安定で
ある。
翰 Optimum pH and pH stability Effect of HCAD measured using buffer solutions of various pH
The H range is pH 6.5 to 10.5. Optimum pH is 8.5~
It is 9.5. HCAD at 4C, each p
When treated with H for 24 hours, pH 5.0-10.5.
Preferably I) H5,5 to 9.5 tD range is stable.

(C)  最適温度および温度安定性 様々の温度で測定したHCADの作用温度は5〜60C
,最適温度は35〜50Cである。HCADをp H8
,0の緩衝液中において、それぞれの温度で20分間処
理した場合、25Cまで安定である。
(C) Optimum temperature and temperature stability The working temperature of HCAD measured at various temperatures is 5-60C
, the optimum temperature is 35-50C. HCAD to pH8
, 0 in a buffer solution at each temperature for 20 minutes, it is stable up to 25C.

(d)  分子量 高速液体クロマトグラフィー(5hodex 803F
)を用いたゲル濾過法によシ求めたHCADの分子量は
 70,000±2,000である。ドデンルIA敵ナ
トリウムを含む電気泳動によ)求めf?−HCADの分
子量は35,000±2,000である。
(d) Molecular weight high performance liquid chromatography (5hodex 803F
) The molecular weight of HCAD determined by gel filtration method is 70,000±2,000. Determined by electrophoresis (containing sodium) -HCAD has a molecular weight of 35,000±2,000.

(e)  等電点 等1点電気泳動法によシ求められたHCADの等電点は
p H5,0±0.2である。
(e) Isoelectric point, etc. The isoelectric point of HCAD determined by single-point electrophoresis is pH 5.0 ± 0.2.

(f)  N末端アミノ酸配列 エドマン分解法により求められ7jHCADのN末端ア
ミノ酸配列は、下記のとおりである。
(f) N-terminal amino acid sequence The N-terminal amino acid sequence of 7jHCAD determined by Edman degradation method is as follows.

Met−His−Ala−Phe−Ala−VaI−L
eu−Pro−Asp−Asp−Pro−Thr−I 
1e−)(i 5−Asp−Leu −Glu−Leu
−Pro − (ω 酵素活性測定法 HCADの酵素活性の測定は、NAD存在下で6−ヒド
ロキシカプロン酸を基質として生成するNADHO量を
340 nmの吸光度の増加を追跡することによって測
定される。すなわち、15mM6−ヒドロキシカプロン
歌50μj、−L6mMNAD S OpL、50 m
M トリス−塩酸緩衝液(pH8,5) 235μtお
よび適当に希釈した酵素液5μtをよく混合し、30C
で反応させ、NADHVC基づ(340nmの吸収の増
加を測定した。HCADの活性単位は、30Cで1分間
当りに生成するNADHのマイクロモル数を1単位とし
た。このようにして測定し、’CHCADの酵素活性は
11ng当り1〜10,000u’″′Cある。
Met-His-Ala-Phe-Ala-VaI-L
eu-Pro-Asp-Asp-Pro-Thr-I
1e-)(i 5-Asp-Leu -Glu-Leu
-Pro- (ω) Enzyme activity measurement method The enzymatic activity of HCAD is measured by monitoring the increase in absorbance at 340 nm of the amount of NADHO produced using 6-hydroxycaproic acid as a substrate in the presence of NAD. , 15mM 6-hydroxycaprone 50μj, -L6mNAD S OpL, 50 m
M Tris-HCl buffer (pH 8.5) 235μt and appropriately diluted enzyme solution 5μt were mixed thoroughly and heated at 30C.
The reaction was carried out at The enzymatic activity of CHCAD is 1-10,000 u''''C/11 ng.

次に、HCAD遺伝子のクローニングおよヒ発現方法に
ついて説明する。
Next, a method for cloning and expressing the HCAD gene will be explained.

(11アース0バクター(Arthrobacter 
)属に属する微生物から常法にしたがって(S D S
、 1 ysozyme。
(11 Earth 0 Bacter (Arthrobacter)
) from microorganisms belonging to the genus (S D S
, 1 ysozyme.

RNase A 、 protein Kを使用)、全
DNAを調製する。
(using RNase A, protein K) and prepare total DNA.

(2)すでに決定しているHCADのN末端アミノ酸配
列から合成プローブを設計し、該プローブをDNA合成
機を用いて合成する。
(2) A synthetic probe is designed from the already determined N-terminal amino acid sequence of HCAD, and the probe is synthesized using a DNA synthesizer.

(3)上記(11で得られる全DNAを各制限酵素で切
断し、5ourthern blot法にし九がって、
上記(2)で得られる合成プローブに71イプリダイズ
したところ、各レーンに単一バンドが検出されることを
確認する。
(3) Cut the total DNA obtained in step 11 above with each restriction enzyme, and use the 5-other blotting method,
When the synthetic probe obtained in (2) above was 71 ipridized, it was confirmed that a single band was detected in each lane.

(4)上記(11で得られるDNAをPstIで切断し
(4) Cut the DNA obtained in (11) above with PstI.

pUC18ベクターに組み込み、該組換DNAによって
形質転換された大腸菌(E、cOli )につめて。
It was inserted into pUC18 vector and packed into Escherichia coli (E, cOli) transformed with the recombinant DNA.

上記プローブを用いてコロニーハイブリダイゼーション
を行う。
Perform colony hybridization using the above probe.

(5)上記で得られたクローンの断片上でHCADがコ
ードされていると思われる領域の塩基配列を解析し、そ
の塩基配列がち決定されるアミノ酸配列が、先に決め7
’CN末端ア末端アミノ酸一致することを確認する。
(5) Analyze the base sequence of the region where HCAD is thought to be encoded on the clone fragment obtained above, and the amino acid sequence determined in advance
'Confirm that the CN-terminal a-terminal amino acid matches.

(6)次に、HCADをコードするDNAを発現ベクタ
ーに組み込み、該組換DNAを宿主中で発現させ、HC
ADの酵素活性を確認する。
(6) Next, the DNA encoding HCAD is inserted into an expression vector, the recombinant DNA is expressed in the host, and the HCAD
Check the enzymatic activity of AD.

(実施例) 以下に実施例をめげて本発明をさらに詳細に説明する。(Example) The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples.

実施例1 アースロバフタ−オキシダンスAK65−6(Arth
robacter oxydans AK65−6微工
研菌寄第9430号)を表゛Sに示した組成の培養液2
tを含む3を容量のジャーファーメンタ−に植菌し。
Example 1 Arthrobafter Oxydans AK65-6 (Arth
culture solution 2 with the composition shown in Table S.
Inoculate a jar fermenter with a capacity of 3 containing T.

30C,24時間、600rpmで攪拌培養した。Culture was carried out at 30C for 24 hours with stirring at 600 rpm.

表  5 バクトドリプトン      10? イーストエキス     57 食  塩              5tシクロヘキ
サノール     0.52水           
       1 を培養中のpHは、INの塩酸で7
.2にコントロールした。同時にシクロヘキサノールの
消費に合せて、シクロヘキサノールを添加した。全シク
ロヘキサノール添加量は8?であつ之。培養液から遠心
分離によって菌体を集め、約502の湿菌体を得た。5
2の菌体をトリス−塩酸緩衝液(pH8,0) 15m
1K懸濁し1等容のガラスピーズと共にブラウンセルホ
モゲナイザーを用いて4.00 Orpmで1分間、菌
体を破砕した。破砕物を4Cで10,0001で30分
間遠心分離し、上清を得、その上清に。
Table 5 Bactodrypton 10? Yeast extract 57 Salt 5t Cyclohexanol 0.52 Water
1. The pH during culturing is 7 with IN hydrochloric acid.
.. Controlled to 2. At the same time, cyclohexanol was added in accordance with the consumption of cyclohexanol. The total amount of cyclohexanol added is 8? Atsushi. Bacterial cells were collected from the culture solution by centrifugation, and about 502 wet microbial cells were obtained. 5
2 cells in Tris-HCl buffer (pH 8,0) 15m
The cells were suspended at 1K and disrupted for 1 minute at 4.00 Orpm using a Brown cell homogenizer with 1 equivalent volume of glass beads. Centrifuge the crushed material for 30 minutes at 4C and 10,000 l to obtain a supernatant.

終d[2%になるようにストレプトマイシン硫酸を加え
、除核酸した後、50mMIJスー塩酸緩衝液(pH8
,0)に対して一昼夜透析し、粗酵素液とし几。粗酵素
液を七ントリコン(アミコン社製)を用いて濃縮した後
 somMト!jスー塩酸緩衝液(pH8,,0)を用
いて高速液体クロマドグシフイー (DEAE−5PW
 : 2,2 t−rrIX 15 crn東洋曹達社
製)にかけ、流速5 rnt/ minで280 nm
の吸光度を追跡しながら、0〜0.5M食塩の直線的濃
度勾配によってHCADを溶出した。活性画分を集め、
七ントリコン(アミコン社製)を用いて濃縮した後、さ
ラニ、高速液体クロマトグラフィー(5hodex P
H814: 7.511+1 X 7,5 CIIM、
昭和電工社製)にかけ比。
After adding streptomycin sulfate to a final concentration of 2% to remove nucleic acids, 50mMIJ-HCl buffer (pH 8) was added.
, 0) overnight to obtain a crude enzyme solution. After concentrating the crude enzyme solution using Seven Tricon (manufactured by Amicon), somM! High performance liquid chromatography (DEAE-5PW) using HCl buffer (pH 8,0)
: 2,2 t-rrIX 15 crn manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.) at a flow rate of 5 rnt/min at 280 nm.
HCAD was eluted by a linear concentration gradient of 0 to 0.5 M NaCl while tracking the absorbance of HCAD. Collect the active fraction,
After concentration using 7hodex P (manufactured by Amicon), Sarani and high performance liquid chromatography (5hodex P
H814: 7.511+1 X 7,5 CIIM,
(manufactured by Showa Denko).

5’OmMトリスー塩酸緩衝液(pH8,0)を用いて
、1.8〜OMの硫安の直線的濃度勾配によって溶出し
たところ、HCADの酵素活性は、硫安濃度約OMの位
置に溶出された。この活性画分について、ドデシル硫酸
ナトリウムを含む電気泳動を行ったところ1分子量約5
5,000の単一なバンドが認められた。また、この両
分を高速液体クロマトグラフィー(5hodex 80
3F : 8;ox 30z、昭和電工社製)にかけた
ところ、HCADの活性画分は1分子量約70,000
の位置に溶出され、その酵素活性は125 u / +
すであつtoこの精製された本発明の酵素のN末端アミ
ノ酸配列を、アミノ酸シークエンサー(アプライド バ
イオシステム社製)を用いて分析したところ、以下に示
すような配列であることが判明した。
When eluted with a linear concentration gradient of ammonium sulfate from 1.8 to OM using 5'OmM Tris-HCl buffer (pH 8.0), the enzyme activity of HCAD was eluted at a position where the ammonium sulfate concentration was approximately OM. When this active fraction was subjected to electrophoresis containing sodium dodecyl sulfate, the molecular weight was approximately 5.
5,000 single bands were observed. In addition, these two fractions were subjected to high performance liquid chromatography (5hodex 80
3F: 8; ox 30z, manufactured by Showa Denko), the active fraction of HCAD had a molecular weight of approximately 70,000.
The enzyme activity was eluted at 125 u/+
The N-terminal amino acid sequence of the purified enzyme of the present invention was analyzed using an amino acid sequencer (manufactured by Applied Biosystems), and the sequence was found to be as shown below.

Met−His−Ala−Phe−Ala−Val−L
eu−Pro −Asp−Asp−Pro−Thr−I
 I e−)(i 5−Asp−Leu −Glu−L
eu−Pro 一 実施例2 アースロバフタ−オキシダンスAK65−6 (微工研
菌寄第9430号)を1007のシクロヘキサノール5
0μ2を含む実施例1の表5に示した組成の培養液で、
60Cで18時間培養し、菌体を得た。菌体を洗浄後、
160m9のリゾチーム、2mtyのプロテアーゼにお
よび10%sD3溶液を用いて溶菌し、フェノール抽出
、フェノール・クロロホルム抽出、イノプロパツール抽
出を繰り返し。
Met-His-Ala-Phe-Ala-Val-L
eu-Pro-Asp-Asp-Pro-Thr-I
I e-) (i 5-Asp-Leu -Glu-L
eu-Pro Example 2 Arthrobafter Oxydans AK65-6 (Feikoken Bibori No. 9430) was added to 1007 cyclohexanol 5
With a culture solution having the composition shown in Table 5 of Example 1 containing 0 μ2,
The cells were cultured at 60C for 18 hours to obtain bacterial cells. After washing the bacterial cells,
Bacteria were lysed using 160 m9 of lysozyme, 2 mty of protease, and 10% sD3 solution, and phenol extraction, phenol/chloroform extraction, and inopropatol extraction were repeated.

最後にエタノール沈澱を行い、全DNAを得た。Finally, ethanol precipitation was performed to obtain total DNA.

HCADの1〜11番目のN末端アミノ酸配列(Met
−HIs−AJa−Phe−AJa−Val−Leu−
Pro −Asp−Asp−Pro)に基づいて、イノ
シンを含む下記の配列の合成グローブをDNA合成材(
アプライド・バイオシステム社製)を用いて合成し、高
速液体クロマトグラフィーを用いて精製した。
N-terminal amino acid sequence from 1st to 11th of HCAD (Met
-HIs-AJa-Phe-AJa-Val-Leu-
Based on the DNA synthesis material (Pro-Asp-Asp-Pro), a synthetic glove with the following sequence containing inosine was added to the DNA synthetic material (Pro-Asp-Asp-Pro).
Applied Biosystems) and purified using high performance liquid chromatography.

T        T ATGCA  GCITT GCIGTI  TICC
IGATGATCCCCCCC (注)I:イノシン プローブはT、−カイネースおよび”−”[))ATp
を用いて32pでラベル以後の実験に用いた。
T T ATGCA GCITT GCIGTI TICC
IGATGATCCCCCCCC (Note) I: Inosine probe is T, -kinase and "-"[))ATp
was used for experiments after labeling at 32p.

上記のようにして得られた全DNAを4種類の制限酵素
(Hindlll、 EcoRI、 BamHI、 P
st I )で切断し、上記のプローブを用いてハイプ
リダイゼイションヲ行ったところ、各レーンに単一のバ
ンドが検出された。全DNAをPstlで切断し、1チ
アガロースゲル電気泳動を行ない、ゲルから3〜d K
b付近のDNAを回収し、pUC−18のPst■サイ
トに組み込み、大腸菌(MB6S)へ導入した。
The total DNA obtained as above was digested with four types of restriction enzymes (Hindlll, EcoRI, BamHI, P
stI) and hybridization was performed using the above probe, a single band was detected in each lane. The total DNA was cut with Pstl, subjected to 1-thiagarose gel electrophoresis, and 3-dK was extracted from the gel.
DNA near b was collected, integrated into the Pst■ site of pUC-18, and introduced into E. coli (MB6S).

目的のDNA断片が組み込まれ友プラスミドを含む国体
を得るため、上記のプローブを用いてコロニーへイブリ
ダイゼイションを行ない、約8oo。
In order to obtain a clone containing the target DNA fragment and the friend plasmid, hybridization was performed using the above probe into a colony, which resulted in approximately 8 oo.

個のコロニーから15個の目的のクローンを得た。Fifteen target clones were obtained from each colony.

このクローンを解析したところ、約3,2 KbのPs
ti断片を含み、そのうちのHindll[、5tu(
断片上がプローブとハイブリダイズする領域が含まれる
ことが判明した。Hi ndllIからBamHIまで
約1,5Kbの断片についてサンガーらの方法[: S
anger F、et。
Analysis of this clone revealed that approximately 3.2 Kb of Ps
ti fragment, of which Hindll[, 5tu(
It was found that the fragment contained a region that hybridized with the probe. The method of Sanger et al. [:S
angel F, etc.

al、、 Proc、Natl、Acad、Sci、U
S A 74 、5463(1977))KL、たがっ
てDNA塩基配列を決定した。このようにして得られ友
塩基配列から翻訳されるアミノ酸配列と、実施例1で得
られたHCA[>のN末端アミノ酸配列が完全疋一致し
たことにょシ、この塩基配列は、HCADをコードする
DNAであることを確認した。
al,, Proc, Natl, Acad, Sci, U
S A 74, 5463 (1977)) KL, and therefore the DNA base sequence was determined. The amino acid sequence obtained in this way and translated from the friend base sequence and the N-terminal amino acid sequence of HCA obtained in Example 1 completely matched, and this base sequence encodes HCAD. It was confirmed that it was DNA.

実施例3 大腸菌内でtacをプロモーターとして、HCADをコ
ードするDNAより、HCADのアミノ騒配列を有する
ポリペプチドを発現させることを目的に。
Example 3 The purpose was to express a polypeptide having the amino acid sequence of HCAD from DNA encoding HCAD in Escherichia coli using tac as a promoter.

プラスミドの構築を行なう。Construct the plasmid.

第1図に示すように、プラスミド1)AHCAD 20
μ2を10ユニツトのHlndlllおよびBamHI
で37Cで2時間消化し、1.0%のLow Melt
ing Po1ntのアガロース(BRL社製)電気泳
動で約1.3に塩基対のh−PCIをコードするBin
d [[−BamHI断片を単離する。約4μmの断片
がゲルから電気兆動溶出される。さらに、BstN(で
部分消化し、1.2Kbの塩基対を単離した(約2μ?
)。
As shown in Figure 1, plasmid 1) AHCAD 20
μ2 with 10 units of Hlndllll and BamHI
Digested at 37C for 2 hours, 1.0% Low Melt
Bin encoding h-PCI with approximately 1.3 base pairs was detected by agarose (manufactured by BRL) electrophoresis of ing Port.
d [[-Isolate the BamHI fragment. A fragment of about 4 μm is electrically eluted from the gel. Furthermore, a 1.2 Kb base pair was isolated by partial digestion with BstN (approximately 2 μ?
).

前述と同様の方法によって、第1図に示す2個のデオキ
シオリゴヌクレオチド、すなわち、5′−AATTCA
TGCACCGCCACCACCCCC−3’と5’−
GGGGGTGGTGGCGGTGCATG−3’とを
合成し、約100 Pmolの各デオキシオリゴヌクレ
オチドの5′末端をT4キナーゼを用いてリン酸化する
。反応終了後1反応混合物をフェノールを用いて抽出し
、さらにクロロフォルムを用いて抽出した後、オリゴマ
ーを約1μmの約2に塩基対のSmaI断片と合せる。
By a method similar to that described above, two deoxyoligonucleotides shown in FIG.
TGCACCGCCACCACCCC-3' and 5'-
GGGGGTGGTGGCGGTGCATG-3' is synthesized, and the 5' end of about 100 Pmol of each deoxyoligonucleotide is phosphorylated using T4 kinase. After completion of the reaction, the reaction mixture is extracted with phenol and then with chloroform, and the oligomer is combined with a SmaI fragment of about 2 base pairs of about 1 μm.

通常によく行なわれている条件で、10ユニツトのT、
 D N Aリガーゼで前記の断片を4Cで1夜反応さ
せ結合する。反応終了液をエタノール沈澱後、20ユニ
ツトのECORIで37t?、3時間消化し、1%のL
ow Melting Po1ntのアガロース電気泳
動にかけ、約1に塩基対の対の断片を単離する。市販の
゛プラスミドPKK225−31/jrをEcoRi 
、 Bam)IIで消化してフェノール抽出、′クロロ
フォルム抽出、エタノール沈澱をして調製したベクター
0.5μtに、約IK塩基対のHCADの構造遺伝子を
含む両端にEcoRIサイトを持つ之断片をT4 D 
N A IJガーゼを用いて結合する。実験書〔メソッ
ド・イン・エンザイモロジ−(Method in E
nzymology ) 101巻、20頁。
Under commonly used conditions, 10 units of T,
The above fragments are ligated with DNA ligase by reacting overnight at 4C. After the reaction completed solution was precipitated with ethanol, 20 units of ECORI was used to produce 37 tons? , digested for 3 hours, 1% L
ow Melting Point agarose electrophoresis to isolate fragments of approximately 1 to 1 base pair pair. Using the commercially available plasmid PKK225-31/jr with EcoRi
, Bam) II, phenol extraction, 'chloroform extraction, and ethanol precipitation to prepare a 0.5 μt vector, a fragment containing EcoRI sites at both ends containing the HCAD structural gene of about IK base pairs was added to T4D.
Bind using NA IJ gauze. Experiment book [Method in Enzymology]
nzymology) Volume 101, Page 20.

アカデミツク・プレス(Academic Press
 )刊〕にしたがって、大腸菌JM105株を形質転換
し、50μ2/−のアンピシリンを含む寒天培地で培養
して約300個のコロニーを得る。これらの形質転換体
50個からプラスミドDNAを調製し、 EcoRjで
消化したところ、6個が目的の約1に塩基対のEcoR
I断片を含んでいた。塩基配列の解析によシ。
Academic Press
E. coli strain JM105 was transformed according to the method published by J.D.), and cultured on an agar medium containing 50 .mu.2/- ampicillin to obtain about 300 colonies. Plasmid DNA was prepared from 50 of these transformants and digested with EcoRj, resulting in 6 of them containing the desired EcoR of about 1 base pair.
It contained the I fragment. For analysis of base sequences.

この6個のプラスミドは同一で、tacプロモーター、
合成りNAおよびcDNAの順に、所望のヌクレオチド
配列を有することが確認された。
These six plasmids are identical; the tac promoter,
It was confirmed that the synthetic NA and cDNA had the desired nucleotide sequence in that order.

上記で得られたプラスミドを含有する大腸菌株Esch
erichia coli pAHCADを50μF/
−のアンピシリンを含有するLB培地5〇−中37Cで
一夜培養し、1tの同上の培地に移して、さらに2時間
培養する。イソプロピルβ−ローチオガラクトピラノシ
ド(シグマ社)を終濃度1mMになるように添加し、さ
らに8時間培養を続け1L冷却し、遠心分離によシ菌株
を集める。菌体を冷却遠心して集め、0.04MIJス
ー塩酸緩衝液(pH7,8)500−にS濁し1次いで
、超音波破砕し、冷却遠心して菌体蛋白溶液を得る。な
お。
E. coli strain Esch containing the plasmid obtained above
Erichia coli pAHCAD at 50μF/
- Cultured overnight at 37C in LB medium 50 - containing ampicillin, transferred to 1 t of the same medium, and further cultured for 2 hours. Isopropyl β-lowthiogalactopyranoside (Sigma) was added to a final concentration of 1 mM, culture was continued for an additional 8 hours, cooled to 1 L, and the bacterial strain was collected by centrifugation. The bacterial cells are collected by cold centrifugation, suspended in 0.04 MIJ hydrochloric acid buffer (pH 7,8) 500-S, then disrupted by ultrasonication, and subjected to cold centrifugation to obtain a bacterial protein solution. In addition.

Escherichia coli pAHCADは受
託できる微生物の範囲外である之め、寄託受託拒否通知
書を受けた。
Since Escherichia coli pAHCAD is outside the range of microorganisms that can be deposited, we received a letter of refusal to accept the deposit.

HCADのDNAを持たないプラスミドPKK223−
3を含有する大腸菌を同様にして培養して得之菌体蛋白
溶液をコントロールとして、この菌体がHCADのi素
活性を有するかどうか検定した。すなわち、15mM6
−ヒドロキシカプロン酸30μi、1.6 mM N 
A D 50 μl、50mM トリス−塩酸緩衝液(
+) H8,5) 235μt、菌体蛋白溶液5μtを
よく混合し、50Cで反応させ、NADHに基づ(34
0nmの吸収の増力口を測定した。
Plasmid PKK223- which does not have HCAD DNA
E. coli containing 3 was cultured in the same manner, and using the resulting bacterial protein solution as a control, it was assayed whether this bacterial cell had HCAD i-prime activity. That is, 15mM6
-Hydroxycaproic acid 30μi, 1.6mM N
AD 50 μl, 50mM Tris-HCl buffer (
+) H8,5) 235μt and 5μt of bacterial cell protein solution were mixed well, reacted at 50C, and
The absorption enhancement port at 0 nm was measured.

その結果、コントロールの菌体蛋白溶液には酵素活性が
検出されないが、上記で得られtプラスミドを含有する
大腸菌から調製した菌体蛋白溶液のものからは6強い酵
素活性が検出された。
As a result, no enzyme activity was detected in the control bacterial protein solution, but strong enzyme activity was detected in the bacterial protein solution prepared from E. coli containing the t plasmid obtained above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の酵素の高速液体クロマトグラフィー(
DEAE−5PW)からの溶出の様子を示すグラフ、第
2図は本発明の酵素のドデシル硫酸す) IJウムを含
む電気泳動の結果を示す模式図。 第3図は本発明のHCADのポリペプチドをコードする
組換DNA、pHCADの調製方法を示すフローシート
である。 標 準 蛋 白 質 フォスフォリラーゼb −1− 生血溝アルブミシ   −・ オボアルブミシ     −一 カーポニツクア)ヒドラーゼ−・− 大うトリプシシイシヒビターーー 枢−ラクトアルブミ′) へ1 図 精 製 蛋 白 −一分子量35,000
Figure 1 shows high performance liquid chromatography (high performance liquid chromatography) of the enzyme of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the results of electrophoresis of the enzyme of the present invention containing dodecyl sulfate (DEAE-5PW). FIG. 3 is a flow sheet showing a method for preparing pHCAD, a recombinant DNA encoding the HCAD polypeptide of the present invention. Standard protein phosphorylase b -1 - Live blood groove albuminosis - Ovalbumycin - Carponic acid) Hydrolase - - Major trypsysis inhibitor - Calcium - Lactoalbumin') To 1 Fig. Purified protein - Monomolecular weight 35,000

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記の特性を有し、6−ヒドロキシカプロン酸か
ら脱水素して6−オクソカプロン酸に変換する酵素 a、pH7.5〜9.5のトリス−塩酸緩衝液(0.0
5M)中での反応最適温度が35〜50℃ b、45Cのトリス−塩酸緩衝液(0.05M)中で測
定して最適pHが8.5〜9.5 c、4℃の緩衝液中でpH5.0〜10.5の範囲で安
定 d、pH8.0のトリス−塩酸緩衝液(0.05M)中
で25℃まで安定 e、SDSポリアクリルアミド電気泳動による測定で分
子量が35,000±2,000ダルトンf、ゲル濾過
による測定で分子量が70,000±2,000ダルト
ン g、等電点がpH5.0±0.2 h、N末端アミノ酸配列が下記に示す配列 【遺伝子配列があります】 i、6−ヒドロキシカプロン酸脱水素酵素活性が1mg
当り1〜10,000単位
(1) Enzyme a, which has the following properties and dehydrogenates 6-hydroxycaproic acid to convert it to 6-oxocaproic acid, in a Tris-HCl buffer (0.0
The optimum reaction temperature in 5M) is 35-50°C b, and the optimum pH is 8.5-9.5 when measured in Tris-HCl buffer (0.05M) at 45°C, in buffer at 4°C. Stable in the pH range of 5.0 to 10.5d, Stable up to 25°C in Tris-HCl buffer (0.05M) at pH 8.0, Molecular weight 35,000± as measured by SDS polyacrylamide electrophoresis 2,000 Dalton f, molecular weight measured by gel filtration is 70,000 ± 2,000 Dalton g, isoelectric point is pH 5.0 ± 0.2 h, N-terminal amino acid sequence is as shown below [gene sequence is available] ] i,6-hydroxycaproic acid dehydrogenase activity is 1mg
1 to 10,000 units per unit
(2)次式で表わされるアミノ酸配列 【遺伝子配列があります】 を有する特許請求の範囲第1項記載の酵素。(2) Amino acid sequence represented by the following formula [There is a gene sequence] The enzyme according to claim 1, which has the following. (3)次式で表わされるアミノ酸配列 【遺伝子配列があります】 を有する6−ヒドロキシカプロン酸脱水素をコードする
塩基配列からなるDNA。
(3) DNA consisting of a base sequence encoding 6-hydroxycaproic acid dehydrogenation having the amino acid sequence represented by the following formula (there is a gene sequence).
(4)次式で表わされる塩基配列 【遺伝子配列があります】 および該塩基配列に相補的な塩基配列からなる群から選
ばれる少なくとも一つの塩基配列からなる特許請求の範
囲第5項記載のDNA。
(4) The DNA according to claim 5, which comprises at least one base sequence selected from the group consisting of a base sequence represented by the following formula (there is a gene sequence) and a base sequence complementary to the base sequence.
(5)アースロバクター属に属する微生物を培養し、菌
体から下記の特性を有し、6−ヒドロキシカプロン酸か
ら脱水素して6−オクソカプロン酸に変換する酵素を採
取することを特徴とする6−ヒドロキシカプロン酸水素
酵素の製造方法。 a、pH7.5〜9.5のトリス−塩酸緩衝液(0.0
5M)中での反応最適温度が35〜50℃ b、45℃のトリス−塩酸緩衝液(0.05M)中で測
定して最適pHが8.5〜9.5 c、4℃の緩衝液中でpH5.0〜10.5の範囲で安
定 d、pH8.0のトリス−塩酸緩衝液(0.05M)中
で25℃まで安定 e、SDSポリアクリルアミド電気泳動による測定で分
子量が35,000±2,000ダルトンf、ゲル濾過
による測定で分子量が70,000±2,000ダルト
ン g、等電点がpH5.0±0.2 h、N末端アミノ酸配列が下記に示す配列 【遺伝子配列が有ります。】 i、6−ヒドロキシカプロン酸脱水素酵素活性が1mg
当り1〜10,000単位
(5) A microorganism belonging to the genus Arthrobacter is cultivated, and an enzyme having the following characteristics and capable of dehydrogenating 6-hydroxycaproic acid and converting it into 6-oxocaproic acid is collected from the bacterial cell. A method for producing 6-hydroxycaproic acid hydrogen enzyme. a, Tris-HCl buffer (0.0
Optimum reaction temperature in 5M) is 35-50°C b, optimal pH measured in Tris-HCl buffer (0.05M) at 45°C is 8.5-9.5c, buffer at 4°C stable in the pH range of 5.0 to 10.5, stable up to 25°C in pH 8.0 Tris-HCl buffer (0.05M), molecular weight 35,000 as measured by SDS polyacrylamide gel electrophoresis. ±2,000 Dalton f, molecular weight measured by gel filtration is 70,000 ±2,000 Dalton g, isoelectric point is pH5.0±0.2 h, N-terminal amino acid sequence is as shown below [gene sequence is Yes. ] i,6-hydroxycaproic acid dehydrogenase activity is 1mg
1 to 10,000 units per unit
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