JPH0147150B2 - - Google Patents
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- JPH0147150B2 JPH0147150B2 JP57011303A JP1130382A JPH0147150B2 JP H0147150 B2 JPH0147150 B2 JP H0147150B2 JP 57011303 A JP57011303 A JP 57011303A JP 1130382 A JP1130382 A JP 1130382A JP H0147150 B2 JPH0147150 B2 JP H0147150B2
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Description
本発明は、コレステロールオキシダーゼ
(Cholesterol oxidase)の製造法に関する。
従来、コレステロールオキシダーゼ生産菌とし
ては種々知られている。
本発明者らは、静岡県田方郡大仁町の苺畑の土
壤から採取したセルロモナス(Cellulomonas)
属に属する細菌B−0814が、その培養物中に、少
なくともコレステロールに基質特異性を有し、か
つ1モルのコレステロールに対して1モルの酸素
を消費し、1モルのコレステノンおよび1モルの
過酸化水素を生成する反応を触媒する作用を有す
るコレステロールオキシダーゼを生産する新規な
コレステロールオキシダーゼ生産菌を見い出し
た。
まず上記の細菌B−0814の肉眼的および顕微鏡
的観察に基く各種培地上における培養の特徴は、
次の記載する通りである。
(A) 肉眼的観察
(1) 肉汁寒天平板培地(30℃、40時間)円形で平
らまたは丘状の集落を形成し、周囲はなめら
か、湿潤半透明で、灰白色〜淡黄色を呈する。
可溶性色素は産生しない。
(2) 肉汁寒天斜面培地(30℃、40時間)
生育はやや弱く、線状に生育し、湿潤半透明
で、灰白色〜淡黄色を呈する。
可溶性色素は産生しない。
(3) 肉汁液体培地(30℃、40時間)
生育は弱いが一様に混濁する。沈澱を生ず
る。
(B) 顕微鏡的観察
普通寒天培地にて30℃、18時間培養した後その
形態的特徴を観察した。
(1) 細胞の形・大きさ
単独、二連、たまに短連鎖する。端の丸くまつ
すぐな桿状で、大きさは0.4×0.8〜1.5μである。
(2) 多形性の有無
なし。
(3) 運動性および鞭毛
陰性。
(4) 芽胞(形、位置、大きさ、菌体のふくらみ)
なし。
(C) 生理的性質
硝酸塩還元 +
脱窒反応 −
MRテスト +
VPテスト −
インドールの産生 −
硫化水素の産生(SIM培地) −
ゼラチンの加水分解 +
デンプンの加水分解 +
クエン酸の利用
(シモンズ培地) −
(クリステンゼン培地) −
硝酸塩の利用 +
アンモニウム塩の利用 +
可溶性色素の生成 −
オキシダーゼ −
カラターゼ +
ウレアーゼ(SSR培地) −
生育の範囲
生育PH 5.5〜 8.0
生育温度 10 〜35 ℃
酸素に対する態度 通性嫌気性
OFテスト(Hugh Leifson培地) F
エスクリンの分解 +
セルロースの分解 +
カゼインの分解 +
グラム染色 陽性または不定
抗酸性染色 陰性
酸・ガスの産生(Hugh−Leifson Base
Difco)
酸 ガス
アドニトール + −
L(+)アラビノース + −
セロビオース + −
ヅルシトール − −
メソ−エリストール − −
D(−)フラクトース + −
D(+)ガラクトース + −
D(+)グルコース + −
グリセリン − −
イノシトール − −
イヌリン − −
ラクトース + −
マルトース + −
D−マンニトール − −
D−マンノース − −
ラフイノース + −
L(+)ラムノース + −
サリシン + −
L−ソルボース − −
ソルビトール − −
スターチ + −
サツカロース + −
トレハロース + −
D−キシロース + −
上記の菌学的性質より、本菌B−0814はグラム
陽性または不定の桿菌でセルロースを分解する特
徴を有するもので、バージース・マニユアル・オ
ブ・デタミネイテイブ・バクテリオロジー
(Bergey,s Manual of Determinative
Bacteriologe)第8版(1974)によれば本菌株は
セルロモナス(Cellulomonas)属に属するもの
と認められた。さらに本菌株の諸性状を、バージ
ース・マニユアル・オブ・デタミネイテイブ・バ
クテリオロジー第7版、第8版に対比したが、本
菌株と性状がよく一致する菌種の記載はなく、よ
つて本菌株をセルロモナス・エス・ピー・B−
0814(Cellulomonas sp.B−0814)と同定命名し
た。さらに本菌株は工業技術院微生物工業技術研
究所に「微工研菌寄第6316号(FERM−PNo.
6316)」として寄託した。
本発明は、上記の知見に基いて完成されたもの
で、セルロモナス属に属するコレステロールオキ
シダーゼ生産菌を培地に培養し、その培養物から
コレステロールオキシダーゼを採取することを特
徴とするコレステロールオキシダーゼの製造法で
ある。
本発明における使用菌としては、上記のセルロ
モナス・エス・ピー・B−0814はその一例であつ
て、この菌だけでなくセルロモナス属に属する菌
でコレステロールオキシダーゼ生産菌を生産する
菌は、すべて本発明において使用することができ
る。
本発明を実施するに当つては、セルロモナス属
に属するコレステロールオキシダーゼ生産菌を酵
素を生産する通常の方法で培養する。培養の形態
は液体培養でも固体培養でもよく、工業的にはコ
レステロールオキシダーゼ生産菌の細胞をその生
産用培地に接種し、深部通気撹拌培養を行なうの
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
いられているものが広く使用され得る。炭素源と
しては同化可能な炭素化合物であればよく、例え
ばブドウ糖、シヨ糖、乳糖、麦芽糖、スターチ、
デキストリン、糖密、廃糖密、グリセリンなどが
挙られる。窒素源としては利用可能な窒素化合物
であればよく、例えばコーン・スチープ・リカ
ー、大豆粉、綿実粉、小麦グルテン、ペプトン、
肉エキス、酵母エキス、カゼイン加水分解物など
が使用される。その他、リン酸塩、マグネシウ
ム、カルシウム、カリウム、ナトリウム、亜鉛、
鉄、マンガン、ハロゲンなどの塩類が必要に応じ
て使用される。さらに培地に、コレステロールオ
キシダーゼの産生を誘導せしめるために、コレス
テロールを誘導物質として培地中に0.1〜1.5%程
度添加せしめることが好ましい。
培養温度は、菌が発育し、コレステロールオキ
シダーゼを生産する範囲内で適宜変更し得るが、
好ましくは25〜30℃、特に26℃程度が好ましい。
培養時間は、条件によつて多少異なるが、通常12
〜50時間程度行なえばよく、さらに200〜400rpm
の条件にて撹拌しつつ通気せしめればよく、コレ
ステロールオキシダーゼが最高力価に達する時期
をみはからつて適当な時期に培養を終了すればよ
い。
このようにして得られたコレステロールオキシ
ダーゼ生産菌の培養物において、コレステロール
オキシダーゼは主にその菌体内に含有される。
本酵素を採取するに当つて例示すれば、まず得
られた培養物を過または遠心分離などの手段に
よりその菌体を採取し、次いでこの菌体を超音波
処理、フレンチプレス処理やガラスビーズ処理な
どの機械的破壊手段やリゾチームなどの酵素的破
壊手段によつて破壊し、また必要に応じてトリト
ンX−100(TritonX−100:商品名)、アデカトー
ルSO−120(商品名)などの界面活性剤を添加し
てもよい。次いでこのようにして得られたコレス
テロールオキシダーゼ含有液は、濃縮するか、ま
たは濃縮することなく、可溶性塩類、例えば硫安
なを用いて塩析せしめるか、親水性有機溶媒、例
えばメタノール、エタノール、アセトン、イソプ
ロパノールなどを用いて本酵素を沈澱せしめれば
よい。さらにこの沈澱物は、水または緩衝液に溶
解後、必要に応じて半透膜にて透析せしめ、さら
にDEAE−セフアデツクス、DEAE−セフアロー
スやDEAE−セルロースなどやカルボキシメチル
−セルロース、カルボキシメチル−セフアロー
ス、カルボキシメチル−セフアデツクスなどのイ
オン交換樹脂を用いるクロマトグラフイーやセフ
アデツクスG200、セフアロースCL−6B、セフア
クリルS−200などの分子篩剤などのゲル過剤
を用いるクロマトグラフイーにて精製せしめ、そ
の後凍結乾燥などの処理により、精製されたコレ
ステロールオキシダーゼを得る。
次に本発明のコレステロールオキシダーゼの活
性測定法および性質について述べる。
活性測定法
0.2M リン酸緩衝液(PH8.0) 0.25ml
0.3% 4−アミノアンチピリン 0.1ml
0.2% フエノール 0.1ml
1% トリトンX−100 0.3ml
(50U/ml)ペルオキシダーゼ 0.1ml
1mM コレステロール 0.1ml
蒸留水 0.05ml
計 1.0ml
上記の各組成を有する反応液1.0mlを37℃に予
備加温し、次いでこれに酵素液20μを加えて37
℃で正確に10分間反応せしめる。反応後、エタノ
ール2.0mlを加えて反応を停止せしめ、次いでそ
の呈色を波長490nmにて吸光度測定する。酵素活
性は、1分間に1μmoleの過酸化水素を生ずる活
性を1単位(1unit,1U)とする。また力価の算
出は、次式に従う。
酵素活性(U/ml)=△A490×1.0/1
8×1/2×0.02×1/10×稀釈倍率
(ただし、△A490は、波長490nmにおける吸光
値を示す)
作用
コレステロール1モルに対して、1モルの酸素
を消費して、1モルのコレステノンおよび過酸化
水素を生成する反応を触媒する作用を有する。
基質特異性
前記の活性測定法において、コレステロールの
代りに、下記の種々の基質を用いて、その活性を
測定した。その結果、第1表に示す通りであつ
た。
The present invention relates to a method for producing cholesterol oxidase. Various types of cholesterol oxidase-producing bacteria have been known. The present inventors collected Cellulomonas from the soil of a strawberry field in Ohito-cho, Tagata-gun, Shizuoka Prefecture.
A bacterium belonging to the genus B-0814 has substrate specificity for at least cholesterol and consumes 1 mol of oxygen per mol of cholesterol, 1 mol of cholestenone and 1 mol of cholesterol in its culture. We have discovered a new cholesterol oxidase-producing bacterium that produces cholesterol oxidase, which has the ability to catalyze the reaction that produces hydrogen peroxide. First, the characteristics of the culture of B-0814 on various media based on macroscopic and microscopic observations are as follows.
As described below. (A) Macroscopic observation (1) Broth agar plate medium (30°C, 40 hours) Forms round, flat or hill-like colonies, with smooth, moist, translucent surroundings, and a grayish-white to pale yellow color. No soluble pigments are produced. (2) Broth agar slant medium (30℃, 40 hours) Growth is rather weak, linear, moist and translucent, with a grayish-white to pale yellow color. No soluble pigments are produced. (3) Meat juice liquid medium (30°C, 40 hours) Growth is weak but uniformly cloudy. Produces precipitation. (B) Microscopic observation After culturing on ordinary agar medium at 30°C for 18 hours, the morphological characteristics were observed. (1) Cell shape and size Single, double, and occasionally short chains. It is rod-shaped with rounded edges and measures 0.4 x 0.8 to 1.5μ. (2) Presence or absence of polymorphism None. (3) Motility and flagella negative. (4) Spores (shape, position, size, swelling of bacterial bodies) None. (C) Physiological properties Nitrate reduction + denitrification reaction − MR test + VP test − Production of indole − Production of hydrogen sulfide (SIM medium) − Hydrolysis of gelatin + Hydrolysis of starch + Utilization of citric acid (Simmons medium) − (Christenzen medium) − Utilization of nitrates + Utilization of ammonium salts + Production of soluble pigments − Oxidase − Calatase + Urease (SSR medium) − Growth range Growth pH 5.5 to 8.0 Growth temperature 10 to 35 °C Attitude toward oxygen Facultability Anaerobic OF test (Hugh Leifson medium) F Aesculin degradation + Cellulose degradation + Casein degradation + Gram stain Positive or indeterminate Acid-fast stain Negative acid/gas production (Hugh-Leifson Base
Difco) Acid Gas Adonitol + − L(+) Arabinose + − Cellobiose + − Dulcitol − − Meso-erythol − − D(−) Fructose + − D(+) Galactose + − D(+) Glucose + − Glycerin − − Inositol − − Inulin − − Lactose + − Maltose + − D-Mannitol − − D-Mannose − − Raffinose + − L(+) Rhamnose + − Salicin + − L-Sorbose − − Sorbitol − − Starch + − Satucalose + − Trehalose + - D-xylose + - Based on the above mycological properties, this bacterium B-0814 is a Gram-positive or indeterminate bacillus and has the characteristic of decomposing cellulose, and is described in the Burgess Manual of Determinative Bacteriology ( Bergey, s Manual of Determinative
According to Bacteriologe, 8th edition (1974), this strain was recognized as belonging to the genus Cellulomonas. Furthermore, we compared the characteristics of this strain with the Burgess Manual of Determinative Bacteriology, 7th and 8th editions, but there was no mention of any bacterial species whose characteristics closely matched those of this strain. Cellulomonas sp.B.
It was identified and named 0814 (Cellulomonas sp.B-0814). Furthermore, this strain was designated by the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology as "FERM-P No. 6316 (FERM-P No.
6316)". The present invention was completed based on the above findings, and is a method for producing cholesterol oxidase, which comprises culturing cholesterol oxidase-producing bacteria belonging to the genus Cellulomonas in a medium, and collecting cholesterol oxidase from the culture. be. The above-mentioned Cellulomonas sp. B-0814 is one example of the bacteria used in the present invention, and not only this bacteria but also all bacteria belonging to the genus Cellulomonas that produce cholesterol oxidase can be used in the present invention. It can be used in In carrying out the present invention, cholesterol oxidase-producing bacteria belonging to the genus Cellulomonas are cultured by a conventional method for producing enzymes. The form of culture may be liquid culture or solid culture, and from an industrial perspective, it is advantageous to inoculate cells of cholesterol oxidase-producing bacteria into a production medium and perform deep aeration agitation culture. As the nutrient source for the medium, a wide variety of nutrients commonly used for culturing microorganisms can be used. The carbon source may be any assimilable carbon compound, such as glucose, sucrose, lactose, maltose, starch,
Examples include dextrin, molasses, waste molasses, and glycerin. The nitrogen source may be any available nitrogen compound, such as corn steep liquor, soybean flour, cottonseed flour, wheat gluten, peptone,
Meat extract, yeast extract, casein hydrolyzate, etc. are used. Others include phosphate, magnesium, calcium, potassium, sodium, zinc,
Salts such as iron, manganese, and halogens are used as necessary. Further, in order to induce the production of cholesterol oxidase, it is preferable to add about 0.1 to 1.5% cholesterol to the medium as an inducer. The culture temperature can be changed as appropriate within the range that allows the bacteria to grow and produce cholesterol oxidase.
The temperature is preferably 25 to 30°C, particularly about 26°C.
Cultivation time varies slightly depending on conditions, but is usually 12
~50 hours is enough, and 200~400rpm
The culture may be aerated with stirring under the following conditions, and the culture may be terminated at an appropriate time, taking into account the time when cholesterol oxidase reaches its maximum titer. In the culture of cholesterol oxidase-producing bacteria thus obtained, cholesterol oxidase is mainly contained within the cells. For example, when collecting this enzyme, the cells of the obtained culture are first collected by means such as filtration or centrifugation, and then the cells are subjected to ultrasonic treatment, French press treatment, or glass bead treatment. Destroy by mechanical destruction means such as lysozyme or enzymatic destruction means such as lysozyme, and if necessary, surfactant such as Triton Agents may also be added. The cholesterol oxidase-containing solution thus obtained is then concentrated or without concentration, salted out using a soluble salt such as ammonium sulfate, or a hydrophilic organic solvent such as methanol, ethanol, acetone, etc. The enzyme may be precipitated using isopropanol or the like. Furthermore, this precipitate is dissolved in water or a buffer solution, and then dialyzed with a semipermeable membrane as necessary. Purification is performed by chromatography using an ion exchange resin such as carboxymethyl-Sephadex, or chromatography using a gelling agent such as molecular sieves such as Cephadex G200, Sepharose CL-6B, and Cephacryl S-200, followed by freeze-drying, etc. Purified cholesterol oxidase is obtained by this treatment. Next, a method for measuring the activity and properties of cholesterol oxidase of the present invention will be described. Activity measurement method 0.2M phosphate buffer (PH8.0) 0.25ml 0.3% 4-aminoantipyrine 0.1ml 0.2% Phenol 0.1ml 1% Triton X-100 0.3ml (50U/ml) Peroxidase 0.1ml 1mM Cholesterol 0.1ml Distillation 0.05ml water 1.0ml Preheat 1.0ml of the reaction solution having each of the above compositions to 37°C, then add 20μ of the enzyme solution to 37°C.
Incubate at ℃ for exactly 10 minutes. After the reaction, 2.0 ml of ethanol is added to stop the reaction, and the color development is then measured by absorbance at a wavelength of 490 nm. Enzyme activity is defined as 1 unit (1U), which is the activity that produces 1 μmole of hydrogen peroxide per minute. Calculation of titer follows the following formula. Enzyme activity (U/ml) = △A490×1.0/1
8 x 1/2 x 0.02 x 1/10 x dilution magnification (However, △A 490 indicates the absorbance value at a wavelength of 490 nm) Action: For 1 mole of cholesterol, 1 mole of oxygen is consumed and 1 mole of oxygen is absorbed. It has the effect of catalyzing the reaction that produces cholestenone and hydrogen peroxide. Substrate Specificity In the activity measurement method described above, the following various substrates were used instead of cholesterol, and their activities were measured. The results were as shown in Table 1.
【表】
至適PH
前記の活性測定法における緩衝液において、PH
4〜5.5の酢酸緩衝液(●−●)、PH5.5〜8.5のリ
ン酸緩衝液(Γ−Γ)、PH8.5〜10のホウ酸緩衝液
(△−△)を用いて、その酵素活性を測定した。
その結果、第1図に示す通りで、本酵素はPH7付
近に至適PHを有すると認められる。
PH安定性
コレステロールオキシダーゼ含有酵素液を、各
種の緩衝液(PH4〜5.5の酢酸緩衝液・PH5.5〜8.5
のリン酸緩衝液、PH8.5〜10ホウ酸緩衝液)で37
℃、60分間加熱処理した後、その残存活性を前記
活性測定法に基いて測定した。その結果、第2図
に示す通りで、本酵素はPH6〜7の範囲で安定と
認められた。
熱安定性
コレステロールオキシダーゼ含有酵素液を、
50mMリン酸緩衝液(PH7.0)で10分間、10〜70
℃にて加熱処理した後、その残存活性を前記活性
測定法に基いて測定した。その結果、第3図を示
す通りで、本酵素は50℃まで安定と認められた。
等電点
PH4.8付近(キヤリア・アンフオライトる用い
た電気泳動法により測定した。)
分子量
約58000(セフアデツクスG−150)
約58000(SDSポリアクリルアミド電気泳動)
Km値
約2×10-5M(コレステロール)
以上の本酵素の性質により、本酵素をコレステ
ロールオキシダーゼと認めたものである。
さらにこのコレステロールオキシダーゼは、コ
レステロールを遊離する試料やコレステロールを
含有する試料の定量に使用される。例えばコレス
テロール含有試料に、このコレステロールオキシ
ダーゼを作用せしめることにより、このコレステ
ロールオキシダーゼの酵素作用に基いて消費され
る酵素、または生成される過酸化水素またはコレ
ステノンを定量することにより、コレステロール
の定量をなし得るものである。また酸素や過酸化
水素定量に当つては、酸素電極、過酸化水素電極
などの目的とする成分に感応する電極による電気
的手段によつて行なつてもよく、また酵素を公知
の種々の手段によつて固定化酵素となして、電気
的手段に用いられる電極面に固着せしめた酵素電
極となして行なつてもよい。さらに過酸化水素を
測定するに当つては、好ましくは過酸化水素の存
在下で色調変化を受ける1種もしくは2種以上の
呈色剤によるシステムにて比色測定する。測定す
る方法としては、例えば生成する過酸化水素と反
応して安定した赤色を形成する4価のチタン化合
物とキシレノールオレンジによつて、生成した過
酸化水素の量をその呈色の強さによつて測定する
か、フエノール、4−アミノアンチピリンおよび
ペルオキシダーゼとの反応によつて、その色調の
変化を測定する方法などが挙られる。またこの4
−アミノアンチピリンの代りに4−アミノフエナ
ゾーンを用いてもよい。さらにジエチル−m−ト
ルイジン、4−アミノアンチピリン、ペルオキシ
ダーゼを含有する試薬を用いて、生成した過酸化
水素の量をその呈色の強さによつて測定してもよ
い。その他、2.6−ジクロルフエノールインドフ
エノールとペルオキシダーゼとの組合せによる過
酸化水素の定量測定、グアヤク脂とペルオキシダ
ーゼの組合せによる過酸化水素の定量測定、ホモ
バニリン酸とペルオキシダーゼの組合せによる過
酸化水素の定量測定などのペルオキシダーゼを用
いる定量法が簡便かつ正確なために好ましい。さ
らにこの過酸化水素の定量用試薬を、フイルムや
紙などの担体面に塗布せしめた簡便な積層一体
型となしてもよい。
次いで本発明の実施例を挙げて具体的に述べる
が、本発明はこれらによつて何んら限定されるも
のではない。
実施例 1
コレステロール1.0%、肉エキス0.5%、
K2HPO0.1%、KCl 0.05%、MgSO4・7H2O 0.05
%含有培地100mlを500ml容三角フラスコにとり、
120℃20分間滅菌後セルロモナス・エス・ピー・
B−0814菌体を白金耳で接種約26℃で24時間振盪
培養を行なつた。
次いで、この培養物200ml(2本分)を同一組
成の培地20を含む30容ジヤーフアーメンター
に植菌し、26℃で、撹拌速度200rpm、通気量20
/minで培養を行ない、24時間後反応を停止
し、菌体を5000rpm、15分で集菌した。集菌した
ものは、0.1%リゾチーム、5mM・EDTA含有
20mM・リン酸緩衝液(PH7.5)、5.0に分散さ
せ、37℃で3時間菌体を溶解させ酵素を可溶化し
た。
可溶化後、不溶物を5000rpmで15分間遠心して
除去し、得られた上清4.8(3.3/ml、16000
u)について硫安分画を行ない、0.54〜0.7飽和
画分を集めた。この沈澱画分を20mM・リン酸緩
衝液(PH7.5)800mlに溶解後透析チユーブに入
れ、流水に対して透析した。その後不溶物を
12000rpm、10分間遠心分離して、上清760mlを得
た。(17,26u/ml、13120u)。
さらに得られた上清液を、20mM・リン酸緩衝
液(PH7.5)で緩衝化したDEAE−Sepharose CL
−6B(5×70cm)にチヤージし、KCl濃度0〜
0.5Mの濃度勾配で溶出を行ない、KCl濃度0.28〜
0.32Mで溶出された画分を集めた(37.72u/ml、
12070u)。この画分を10mM・リン酸緩衝液(PH
7.0)10に対して透析し、同じ緩衝液で緩衝化
したDEAE−Sepharose CL−6B(5×30cm)カ
ラムにチヤージしKCl濃度0.1〜0.5Mの濃度勾配
で容出し、0.29〜0.31M・KClで溶出された画分
を集めた(76.32u/ml、10380)。この画分を即
外ロ過膜(アミコン社製)で濃縮し、セフアデツ
クスG−100カラム(5×70cm)にチヤージし、
20mMリン酸緩衝液(PH7.5)で溶出を行ない活
性画分を集め、凍結乾燥した(276mg,8096.4u、
収率50.6%、本標品の比活性は31.6u/mg蛋白質
で電気泳動的に単一バンドであつた。
実施例 2
コレステロールオキシダーゼの至適量。
50mM リン酸緩衝液(PH7.5)
0.03% 4−アミノアンチピリン
0.02% フエノール
リパーゼ(クロモバクテリウム属に属する生産
菌由来) 200u/ml
ペルオキシダーゼ 2u/ml
コレステロールオキシダーゼ(2種)*
0〜1.67u/ml
(*コレステロールオキシダーゼは本発明のも
のとストレプトマイセス属由来のものとの2種を
比較した。)
上記の組成液3mlを小試験管にとり37℃に予備
加温後、人血清20μを添加後正確に5分間37℃
で反応し、直ちに500nmで比色定量を行なつた。
その結果、第4図に示す通りで、図中Γ−Γは本
発明のコレステロールオキシダーゼの場合を示
し、●−●はストレプトマイセス属由来のコレス
テロールオキシダーゼの場合を示すもので、スト
レプトマイセス属の由来のコレステロールオキシ
ダーゼが1テスト当り約5必要なのに対し、本
発明のコレステロールオキシダーゼは0.5/テ
スト有れば十分で非常に反応の速いことが確認さ
れた。[Table] Optimal PH In the buffer solution used in the activity measurement method described above, the PH
The enzyme was prepared using acetate buffer (●-●) of 4-5.5, phosphate buffer (Γ-Γ) of PH5.5-8.5, and borate buffer (△-△) of PH8.5-10. Activity was measured.
As a result, as shown in FIG. 1, this enzyme was recognized to have an optimum pH around PH7. PH stability Enzyme solution containing cholesterol oxidase is mixed with various buffer solutions (acetate buffer with pH 4 to 5.5, pH 5.5 to 8.5).
Phosphate buffer, PH8.5~10 borate buffer) at 37
After heat treatment at ℃ for 60 minutes, the residual activity was measured based on the activity measuring method described above. As a result, as shown in FIG. 2, this enzyme was recognized to be stable in the pH range of 6 to 7. Thermostable cholesterol oxidase-containing enzyme solution,
10-70 min in 50mM phosphate buffer (PH7.0)
After heat treatment at ℃, the residual activity was measured based on the above-mentioned activity measurement method. As a result, as shown in Figure 3, this enzyme was found to be stable up to 50°C. Isoelectric point around PH4.8 (Measured by electrophoresis using carrier ampholite) Molecular weight Approximately 58,000 (Sephadex G-150) Approximately 58,000 (SDS polyacrylamide electrophoresis) Km value Approximately 2 x 10 -5 M ( Cholesterol) Based on the above properties of this enzyme, this enzyme is recognized as cholesterol oxidase. Furthermore, this cholesterol oxidase is used for quantifying samples that release cholesterol or samples that contain cholesterol. For example, by allowing this cholesterol oxidase to act on a cholesterol-containing sample, cholesterol can be quantified by quantifying the enzyme consumed or the hydrogen peroxide or cholestenone produced based on the enzymatic action of this cholesterol oxidase. It's something you get. In addition, the quantitative determination of oxygen and hydrogen peroxide may be carried out by electrical means using electrodes sensitive to the target components, such as oxygen electrodes and hydrogen peroxide electrodes, and enzymes may be measured by various known means. The immobilized enzyme may be used as an enzyme electrode fixed to an electrode surface used for electrical means. Furthermore, when measuring hydrogen peroxide, colorimetry is preferably performed using a system using one or more coloring agents that undergo a color change in the presence of hydrogen peroxide. For example, the amount of hydrogen peroxide produced is determined by the strength of the color using xylenol orange and a tetravalent titanium compound that reacts with the produced hydrogen peroxide to form a stable red color. Examples include a method of measuring a change in color tone by a reaction with phenol, 4-aminoantipyrine, and peroxidase. Also this 4
-4-aminofenazone may be used instead of aminoantipyrine. Furthermore, using a reagent containing diethyl-m-toluidine, 4-aminoantipyrine, and peroxidase, the amount of hydrogen peroxide produced may be measured by the intensity of its coloration. Other examples include quantitative measurement of hydrogen peroxide using a combination of 2.6-dichlorophenol indophenol and peroxidase, quantitative measurement of hydrogen peroxide using a combination of guaiac butter and peroxidase, quantitative measurement of hydrogen peroxide using a combination of homovanillic acid and peroxidase, etc. A quantitative method using peroxidase is preferred because it is simple and accurate. Furthermore, this reagent for quantifying hydrogen peroxide may be made into a simple laminated integral type by coating it on the surface of a carrier such as a film or paper. Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Cholesterol 1.0%, meat extract 0.5%,
K 2 HPO 0.1%, KCl 0.05%, MgSO 4.7H 2 O 0.05
% containing medium into a 500ml Erlenmeyer flask,
After sterilization at 120℃ for 20 minutes, Cellulomonas sp.
B-0814 cells were inoculated with a platinum loop and cultured with shaking at about 26°C for 24 hours. Next, 200 ml (2 bottles) of this culture was inoculated into a 30-volume jar fermenter containing 20 medium of the same composition, and the mixture was heated at 26°C with a stirring speed of 200 rpm and an aeration rate of 20.
After 24 hours, the reaction was stopped and the bacterial cells were collected at 5000 rpm for 15 minutes. The collected bacteria contains 0.1% lysozyme and 5mM EDTA.
The enzyme was solubilized by dispersing it in 20mM phosphate buffer (PH7.5), 5.0, and lysing the bacterial cells at 37°C for 3 hours. After solubilization, insoluble materials were removed by centrifugation at 5,000 rpm for 15 minutes, and the resulting supernatant 4.8 (3.3/ml, 16,000
Ammonium sulfate fractionation was performed on u), and 0.54 to 0.7 saturated fractions were collected. This precipitated fraction was dissolved in 800 ml of 20 mM phosphate buffer (PH7.5), placed in a dialysis tube, and dialyzed against running water. Then remove the insoluble matter
Centrifugation was performed at 12,000 rpm for 10 minutes to obtain 760 ml of supernatant. (17,26u/ml, 13120u). Furthermore, the obtained supernatant was added to DEAE-Sepharose CL buffered with 20mM phosphate buffer (PH7.5).
-Charge to 6B (5 x 70cm), KCl concentration 0~
Elution was performed with a 0.5M concentration gradient, and the KCl concentration was 0.28~
Fractions eluted at 0.32M were collected (37.72u/ml,
12070u). This fraction was added to 10mM phosphate buffer (PH).
7.0) Dialyzed against 10, charged to a DEAE-Sepharose CL-6B (5 x 30 cm) column buffered with the same buffer, and dispensed with a KCl concentration gradient of 0.1-0.5M, 0.29-0.31M KCl. The fractions eluted with were collected (76.32u/ml, 10380). This fraction was concentrated using an instant filtration membrane (manufactured by Amicon) and charged to a Sephadex G-100 column (5 x 70 cm).
Elution was performed with 20mM phosphate buffer (PH7.5), active fractions were collected, and lyophilized (276mg, 8096.4u,
The yield was 50.6%, the specific activity of this preparation was 31.6 u/mg protein, and a single band was observed electrophoretically. Example 2 Optimal amount of cholesterol oxidase. 50mM phosphate buffer (PH7.5) 0.03% 4-aminoantipyrine 0.02% Phenol lipase (derived from producing bacteria belonging to the genus Chromobacterium) 200u/ml Peroxidase 2u/ml Cholesterol oxidase (2 types) * 0-1.67u/ ml ( * Two types of cholesterol oxidase were compared: one of the present invention and one derived from the genus Streptomyces.) Place 3 ml of the above composition solution in a small test tube, preheat it to 37°C, and then add 20μ of human serum. After heating at 37℃ for exactly 5 minutes
The reaction was carried out immediately after colorimetric determination at 500 nm.
The results are as shown in Figure 4, in which Γ-Γ indicates the case of cholesterol oxidase of the present invention, ●-● indicates the case of cholesterol oxidase derived from the genus Streptomyces, and Γ-Γ indicates the case of cholesterol oxidase derived from the genus Streptomyces. It was confirmed that while the cholesterol oxidase derived from the above requires about 5 per test, the cholesterol oxidase of the present invention requires only 0.5 per test, and is extremely fast in reaction.
第1図は、本発明のコレステロールオキシダー
ゼ至適PH曲線、第2図はPH安定性曲線、第3図は
熱安定性曲線を示し、第4図はコレステロールオ
キシダーゼの至適量を示す曲線である。
FIG. 1 shows the optimal pH curve for cholesterol oxidase of the present invention, FIG. 2 shows the PH stability curve, FIG. 3 shows the thermostability curve, and FIG. 4 shows the curve showing the optimal amount of cholesterol oxidase.
Claims (1)
シダーゼ生産菌を培地に培養し、その培養物から
コレステロールオキシダーゼを採取することを特
徴とするコレステロールオキシダーゼの製造法。 2 セルロモナス属に属するコレステロールオキ
シダーゼ生産菌が、セルロモナス・エス・ピー・
B−0814菌である特許請求の範囲第1項記載のコ
レステロールオキシダーゼ生産菌の製造法。[Scope of Claims] 1. A method for producing cholesterol oxidase, which comprises culturing cholesterol oxidase-producing bacteria belonging to the genus Cellulomonas in a medium, and collecting cholesterol oxidase from the culture. 2 Cholesterol oxidase-producing bacteria belonging to the genus Cellulomonas are Cellulomonas sp.
A method for producing a cholesterol oxidase-producing bacterium according to claim 1, which is B-0814 bacterium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011303A JPS58129973A (en) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | Preparation of cholesterol oxidase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011303A JPS58129973A (en) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | Preparation of cholesterol oxidase |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129973A JPS58129973A (en) | 1983-08-03 |
| JPH0147150B2 true JPH0147150B2 (en) | 1989-10-12 |
Family
ID=11774226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011303A Granted JPS58129973A (en) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | Preparation of cholesterol oxidase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129973A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6131097A (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-13 | Toyo Jozo Co Ltd | Novel highly sensitive enzymatic measurement method |
| US5206148A (en) * | 1989-07-24 | 1993-04-27 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for assaying aliphatic alcohol, aliphatic aldehyde or ω-carboxylic acid derivatives thereof |
| JP2786679B2 (en) * | 1989-07-24 | 1998-08-13 | 旭化成工業株式会社 | Novel ω-carboxy alcohol oxidase |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP57011303A patent/JPS58129973A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58129973A (en) | 1983-08-03 |
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