JPH0147996B2 - - Google Patents

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JPH0147996B2
JPH0147996B2 JP16295983A JP16295983A JPH0147996B2 JP H0147996 B2 JPH0147996 B2 JP H0147996B2 JP 16295983 A JP16295983 A JP 16295983A JP 16295983 A JP16295983 A JP 16295983A JP H0147996 B2 JPH0147996 B2 JP H0147996B2
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JP
Japan
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chitinase
chitin
minutes
colloidal chitin
colloidal
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Application number
JP16295983A
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Japanese (ja)
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JPS6054681A (en
Inventor
Minoru Yabuki
Keiji Mizushina
Shoichi Ando
Takaaki Fujii
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Godo Shusei KK
Original Assignee
Godo Shusei KK
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Publication date
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Priority to JP16295983A priority Critical patent/JPS6054681A/en
Publication of JPS6054681A publication Critical patent/JPS6054681A/en
Publication of JPH0147996B2 publication Critical patent/JPH0147996B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は新規なキチナーゼ及びその製造法に関
する。 本発明者らは天然の士壌より数多くの微生物を
単離し、その生産物について種々研究を行つた結
果、今回本発明者によつて分離された細菌がキチ
ン分解酵素を多量に産生することを見出し、本発
明を完成した。 すなわち、本発明は新規なキチナーゼ及びその
製造法を提供するものである。 本発明のキチナーゼを産生する細菌は次のよう
な菌学的性質を有する。 (1) 形態 直状、球形末端を有する桿形、大きさ1.0〜
2.4μm、運動性あり、極単毛性で鞭毛を有する、
グラム陰性 (2) 生育状態 0.2%コロイドキチン、0.1%ペプトン、0.1%
肉汁エキス、0.3%塩化ナトリウム及び2.0%寒
天含有(PH7.0)キチン―寒天平板培地中、30
℃で72時間インキユベーシヨンすると、明確な
コロニーを形成する。 肉汁液体培地中、37℃で生育する。 7.5%塩化ナトリウム含有肉汁液体培地中で
生育しない。 単一窒素源としてアンモニアを、単一炭素源
としてグルコース、L―アルギニン、L―アス
パラギン、L―ヒスチジン、L―グルタミン
酸、L―セリン又はL―アラニンを含有する無
機培地中で生育する。 トリプチケースダイズ寒天培地上で褐色の水
溶性色素を生成しない。 アルギニン、アスパラギン、ロイシン及びメ
チオニンを含有する混合培地中で生育する。 (3) 理化学的性質 硝酸塩の還元:陽性 V―Pテスト:陰性 インドールの生成:陽性(0.1%トリプトフ
アン含有トリプトンプロス中) 硫化水素の生成:陽性(2.5%ペプトン水中) デンプンの加水分解:陽性 ウレアーゼ:陰性 オキシダーゼ:陽性 カタラーゼ:陽性 チトクローム オキシダーゼ:陽性 生育の温度範囲:13〜42℃で生育し、27〜30
℃において最もよく生育 生育のPH範囲:5.5〜9.0 酸素に対する態度:通性嫌気性 糖類に対する資化性、酸およびガスの生成
(資化性、酸およびガスの生成があるもの、な
いものを、それぞれ+、−で示す):
The present invention relates to a novel chitinase and a method for producing the same. The present inventors have isolated a large number of microorganisms from natural soil and conducted various studies on their products. As a result, the present inventors have found that the bacteria isolated by the present inventors produce large amounts of chitinolytic enzymes. The present invention has been completed. That is, the present invention provides a novel chitinase and a method for producing the same. Bacteria producing the chitinase of the present invention have the following mycological properties. (1) Morphology Straight, rod-shaped with a spherical end, size 1.0~
2.4 μm, motile, extremely monociliated, with flagella.
Gram negative (2) Growth status 0.2% colloidal chitin, 0.1% peptone, 0.1%
Meat juice extract, containing 0.3% sodium chloride and 2.0% agar (PH7.0) in chitin-agar plate medium, 30
After 72 hours of incubation at °C, distinct colonies form. Grows at 37°C in broth liquid medium. Does not grow in broth liquid medium containing 7.5% sodium chloride. It is grown in an inorganic medium containing ammonia as the sole nitrogen source and glucose, L-arginine, L-asparagine, L-histidine, L-glutamic acid, L-serine or L-alanine as the sole carbon source. Does not produce brown water-soluble pigment on trypticase soy agar. It grows in a mixed medium containing arginine, asparagine, leucine and methionine. (3) Physical and chemical properties Nitrate reduction: Positive VP test: Negative Indole formation: Positive (in tryptone proth containing 0.1% tryptophan) Hydrogen sulfide formation: Positive (in 2.5% peptone water) Starch hydrolysis: Positive Urease: Negative Oxidase: Positive Catalase: Positive Cytochrome Oxidase: Positive Growth temperature range: Grows at 13-42℃, 27-30℃
℃ Growth PH range: 5.5 to 9.0 Attitude towards oxygen: facultative anaerobic Assimilation of sugars, acid and gas production (those with and without assimilation, acid and gas production) (respectively indicated by + and -):

【表】 (4) その他の性質 グルコン酸の酸化:陰性(グルコン酸オキシ
ダーゼ試験 リジンの脱炭酸反応:陰性〔モラー(Moll
―er)法〕 塩化ナトリウムの耐性:陽性(1.0%Nacl含
有プロスにおいて生育最大) シアン化カリウムの耐性:陽性(モラー法) フオスフアターゼ:陽性 カゼインの加水分解:陽性 ゼラチン溶解性:陽性 デオキシリボヌクレアーゼ:陽性 リボヌクレアーゼ:陽性 アルギニン脱水素酵素:陽性 グルタミン酸の脱炭酸反応:陰性 ビブリオスタテイツク試薬、2,4―ジアミ
ノ―6,7―ジイソプロピル プテリジン
(0/129)に対する反応性:陰性 2,3―ブタンジオールからアセトインが生
産されるが、グルコースから生産されない。 ブキヤナン(Buchanan,P.)等(1974年)、
コワン(Cowan,S.T.)(1974年)、及びゲルハ
ルト(Gerhardt,P.)等(1981年)の系統的方
法により調べられた上記性状と本発明に係るキチ
ン溶解性に基づき、本細菌の種属を検索すると、
キチン分解性を有する生物としては、コワン
(1974年)のビブリオ(ベネツケア)・パラモリテ
イカス〔Vibrio(Beneckea)Parahemolyti―
cus〕及びバウマン(Bauman,P.L.)等のビブ
リオ(クロモバクテリウム)・アルギノリテイカ
ス〔V.(Chromobacterium)alg―inolyticus〕が
認められる〔ブキヤナン等(1974)によれば、こ
の2種の生物はビブリオ・パラヘモリテイカスに
分類されている〕。キチン溶解性の細菌は既に報
告があり、それらはセラテイア(Serratia)属
〔モンリアル(Monreal,J.)等(1969年)、レイ
ド(Reid,J.D)等(1981年)〕、ビブリオ属〔内
田等(1979年)〕、ベネツケア属〔高橋等(1982
年)〕及びストレプトミセス属〔レイノルズ
(Reynolds,D.M.)(1954年)〕であると記載さ
れている〔ブキヤナン等(1974年)に依ればベネ
ツケアはビブリオ属に属すると考えられている〕。
これらを参考にすると、本細菌はビブリオナセエ
科に属するものと考えられる。因みに、本細菌は
ペプトンから硫化水素を生成する能力があり、ま
たビブリオスタテイツク(Vibriostatic)試薬
0/129に感作しない点でビブリオ属とは全く相
違する。 叙上の証拠より、本細菌は菌株アエロモナス・
ヒドロフイラ・亜アネロゲネスATCC15467(IFO
13282)に類似する。なぜなら、本細菌はV―P
反応、グルコン酸オキシダーゼ試験が陰性であ
り、グリセリン及びグルコースからガスを生成し
ない〔プキヤナン等(1974年)〕。然し、本細菌が
強いキチン溶解活性を有するのに対し、上記菌株
はキチン溶解性を全く示さない点で全く相違す
る。そこで本発明者は、本細菌を公知の菌株と区
別するために、アエロモナス・ヒドロフイラ・亜
アネロゲネス A52(Aeromonas hyd―rophila
subsp.anaerogenes A52;以下において細菌52と
略称することがある)と命名し、工業技術院微生
物工業技術研究所に受託番号微工研菌寄第7206号
(FERM P―7206)として寄託した。 本細菌は次の如くして分離、純化される。分離
は、0.2%コロイドキチン、0.1%ペプトン、0.1%
肉汁エキス、0.3%塩化ナトリウム及び2.0%寒天
含有キチン―寒天平板培地(PH7.0)上で、試料
の懸濁液を1白金耳量画線する(画線平板法)こ
とにより行つた。30℃で72時間インキユベーシヨ
ン後、コロニーを採取し、上記と同組成の斜面キ
チン―寒天培地に保存する。コロニーの周囲には
コロイドキチンが溶解している明確な領域が形成
される。分離したコロニーからの当該細菌の純化
はキチン―寒天培地及び普通プロス―寒天培地上
で交互に6回平板培養することにより行う。最後
に47個の分離物のうち、キチン―寒天培地上で生
育が早く、大きく明確なコロニーを形成するもの
を細菌A52として選択した。 斯くして得られた細菌は、1.0%肉汁エキス、
1.0%ペプトン、0.5%塩化ナトリウム、2.0%寒天
含有普通プロス―傾斜培地(1NNaOHでPH=7.0
に調整)中、28℃で3日間培養した後室温で保存
し、1箇月ごとに新しい培地に植え継ぎ保存す
る。 本発明のキチナーゼは、上記細菌を栄養源培地
に接種し培養せしめることにより製造される。培
養に用いられる培地としては、酵素誘導基質であ
るキチンと当該菌が利用する栄養源を含むもので
あれば何れでもよいが、例えば1.0%エビ殻キチ
ン、0.2%ブドウ糖、0.5%ペプトン、1.0%酵母エ
キス、0.7g/リン酸二水素カリウム、0.3%塩
化ナトリウムを含有(1N―NaOHでPH=7.0に調
整)するものが挙げられる。 培養法としては、振盪培養が好適である。培養
に適当な温度は25〜30℃であるが多くの場合28℃
付近で培養する。2〜3日間培養後、培養液は次
の操作に付される。 キチナーゼの単離は、後記実施例に示す如く、
キチナーゼの理化学的性状を考慮して種々の方法
を適当に組合せることによつて行う。 すなわち、キチナーゼは通常、培養液中に存
在するので、遠心分離又は過等の手段によつて
培養物から細菌を分離した後、培養液に硫酸ア
ンモニウムを添加して塩析を行う。次いで塩析に
より析出したタンパクの沈澱を0.1Mトリス―塩
酸緩衝液(PH7.0)に溶かし、これを遠心分離し
てその上澄液を粗酵素液とする。粗酵素液はキチ
ナーゼ及びキトビアーゼを含有する。 粗酵素液からキチナーゼの単離は、キチナーゼ
及びキトビアーゼのコロイドキチンへの吸着性の
相違を利用して行う。すなわち、粗酵素液及びコ
ロイドキチンをトリス―塩酸緩衝液と混ぜ、キチ
ナーゼをコロイドキチンに吸着させた後遠心分離
し沈澱を得る。この沈澱を後記実施例に示す如
く、フエニルメチルスルホニルフルオリド
(PMSF)含有トリス―塩酸緩衝液により処理し
てコロイドキチンを溶解し、キチナーゼ画分を得
る。 キチナーゼ画分から、キチナーゼの分離精製
は、Bio―Gel P―200によるゲル過及び
DEAE―セフアデツクス A―50によるカラムク
ロマトグラフイーにより行う。 以上の如くして得られたキチナーゼは次のよう
な理化学的性質を有する。 作用:キチンに作用して、これを分解する。 至適PH:PH7.0 Km*:コロイドキチン量にして1.35μg/ml。 PH安定性:37℃で30分処理した場合、PH5.2
〜PH8.2において80%以上の残存活性を示す。 至適温度:PH7.0において、コロイドキチン
を基質とした場合45℃付近にある。 温度安定性:コロイドキチン基質でPH7.0に
おいて、0〜50℃、30分処理で95%以上の残存
活性を示す。 等電点**:PH7.4付近 分子量***:153.000 * 〔Km値の測定〕 1.3%コロイドキチンを含む50mM酢酸緩衝液
(PH5.2)0.4ml、50mM酢酸緩衝液(PH5.2)1.6ml、
及び酵素液2.0mlからなる反応液を37℃で45分間
インキユベートし、このときの濁度の減少から活
性を測定した。濁度の減少は610nmの吸光度の減
少から求め、1分間に1%の濁度を減少させる酵
素量を1単位とした。結果はラインウイーバーバ
ーク(Lineweaver―Burk)プロツトによりKm
値を求めた。Km値はコロイドキチンの乾物重量
で示した。なお、酵素液は精製キチナーゼ標品を
用い、1反応液中の酵素量は0.075Uで行つた。 ** 〔等電点電気泳動〕 ポリアクリルアミドゲルデイスク等電点電気泳
動はデイビス、ビー、ジエー.Ann.N.Y.Acad.
Sci…121,404(1964)に基き、7.5%ゲル、トリ
ス―グリシン緩衝液(PH8.4)中で行つた。チユ
ーブ一本あたり2〜4mAの電流を流し、5℃で
泳動した。 *** 〔分子量〕 SDS―ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によ
る。 斯くして得られる本発明のキチナーゼは細胞壁
溶解酵素としてプロトプラストの形成等に利用で
きるものである。 次に実施例を挙げて説明する。 参考例 1 (1) エビ殻キチンの調製 冷凍エビ殻を解凍し、10分間ワーリングブレン
ダー処理を行ない、水道水で3回以上水洗する。
得られたエビ殻フレークを、1N水酸化ナトリウ
ムに1晩浸漬して除タンパクを行ない、水道水で
3回以上水洗する。次いで得られた除タンパクエ
ビ殻フレークを1N塩酸に1晩浸漬してカルシウ
ム分を除く。以上の操作により得られた精製エビ
殻フレークを水道水で水洗後、1N水酸化ナトリ
ウムでPH7.0に調整後、10分間ワーリングブレン
ダー処理し、乾物量を2%に調整して、オートク
レープで120℃にて20分間滅菌する。 (2) コロイドキチンの調製 (1)で得たエビ殻キチンをボールミルで約24時間
粉砕しボールミルキチンとした。このボールミル
キチンを以下の操作に付しコロイドキチンを得
た。 a 冷却した乳鉢をアセトンで湿らせ、ボールミ
ルキチンと濃塩酸をよく混合する。 b 大量の冷水中によく撹拌しながら滴下分散さ
せる。 c 18000gで10分間遠心分離することにより水
洗する。 d ワーリングブレンダーで10分間処理する。 e 18000gで10分間遠心分離してコロイドキチ
ンを集め、更に0.025M トリス―塩酸塩緩衝
液(PH7.2)で洗う。 斯くして得られたコロイドキチンは、適宜緩衝
液に分散させ使用に供される。 実施例 1 (1) 酵素生産のための培養 水道水1にペプトン5g、酵母エキス5g、
リン酸二水素カリウム0.68gを加え、1N―水酸
化ナトリウムでPH7.0に調整した前培養培地を、
綿栓試験管に5mlずつ入れ、常法に従い滅菌す
る。次いでこれに保存培地から細菌A52を一白金
耳接種し、28℃で24時間振盪培養を行なう。本培
養は、水道水1に、エビ殻キチン10g、グルコ
ース2g、ペプトン5g、酵母エキス10g、リン
酸二水素カリウム0.68g、塩化ナトリウム3gを
加え、1N―水酸化ナトリウムでPH7.0に調整した
本培養培地を、500ml容フラスコに70mlずつ分注
し、常法に従い滅菌する。次いでこれに培養終了
後の前培養培地1mlを接種し、28℃で72時間振盪
培養(240rpm)した。 (2) 粗酵素液の調整 培養終了後、本培養培地から18000gで20分間
遠心分離することにより菌体を除いた後、細菌に
よる汚染を防ぐために最終濃度0.02%となるよう
にアジ化ナトリウムを加え培養液とした。次い
で0℃冷却下、スターラーで静かに撹拌しなが
ら、培養液に80%飽和になるように固形硫安を
除々に加え塩析を行つた。このとき、培養液の
PHが酸性側に傾かないように、1N―水酸化ナト
リウムでPH7.0付近に保持しながら行つた。塩析
は0〜4℃に冷却しながら1時間以上行つた。塩
析により析出したタンパクの沈澱は、18000gで
20分間遠心分離して集めた。 この沈澱を培養液の10分の1容の0.1Mトリ
ス―塩酸緩衝液(PH7.0)に溶かし、0〜4℃に
冷却して1時間静置後、不溶物を18000gで20分
間遠心分離で除き、上清を粗酵素液とし、−20℃
で凍結保存した。 (3) キチン吸着によるキチナーゼとキトビアーゼ
の分離 コロイドキチンに対する両酵素の親和力の違い
により次の如くして分離した。 粗酵素液75ml(キチナーゼ約887U)と、コロ
イドキチン2.5g(乾物重量)を含む25mMトリ
ス―塩酸緩衝液(PH7.2)300mlを混ぜ、時々撹拌
しながら氷冷下で1時間、キチナーゼをコロイド
キチンに吸着させた。次いで18000gで20分間遠
心分離を行ない沈澱を採取した。この沈澱に
0.5M塩化ナトリウムを含む25mMトリス―塩酸
緩衝液(PH7.2)400mlを加え、氷冷下でよく分散
させ、1時間かけて十分洗浄し、18000gで20分
間遠心分離してキチナーゼ以外の不純タンパクを
除いた。得られた沈澱に1mM PMSFを含む
25mMトリス―塩酸緩衝液(PH7.2)300mlを加え
よく分散させ、32℃で12時間インキユベートした
ところ、コロイドキチンがほぼ完全に溶解してキ
チナーゼが遊離した。ここで再び18000gで20分
間遠心分離して不消化物を除き上清をキチナーゼ
画分とした。 (4) キチナーゼの精製 実施例1の(3)で得られたキチナーゼ画分をエバ
ポレーター濃縮後、25mMトリス―塩酸緩衝液
(PH7.2)で平衡化したBio―Gel P―200のカラム
(2.6×100cm)でゲル過を行つた。流速は28
ml/時とした。次いでゲル過で得たキチナーゼ
画分を、透析チユーブ中でシヨ糖により濃縮を行
つた後、25mMトリス―塩酸緩衝液(PH7.2)で
平衡化したDEAE―セフアデツクスA―50のカラ
ムクロマトグラフに付し(カラムサイズ:2.6×
45cm)精製キチナーゼを得た。なお、溶出は塩化
ナトリウム濃度勾配0→0.3Mで、流速は42ml/
時とした。 以上の各操作段階におけるキチナーゼの精製度
及び回収率を第1表に、またDEAE―セフアデツ
クスA―50によるカラムクロマトグラムを第1図
に示す。第1表より明らかな如く、上記操作によ
り粗酵素液中のキチナーゼは171倍に精製された。
[Table] (4) Other properties Gluconic acid oxidation: Negative (gluconate oxidase test Lysine decarboxylation reaction: Negative [Moll
-er) method] Tolerance of sodium chloride: Positive (Maximum growth in prosthesis containing 1.0% Nacl) Tolerance of potassium cyanide: Positive (Molar method) Phosphatase: Positive Casein hydrolysis: Positive Gelatin solubility: Positive Deoxyribonuclease: Positive Ribonuclease: Positive Arginine dehydrogenase: Positive Glutamic acid decarboxylation reaction: Negative Reactivity to bibriostatic reagent, 2,4-diamino-6,7-diisopropyl pteridine (0/129): Negative Acetoin is removed from 2,3-butanediol produced, but not from glucose. Buchanan, P. et al. (1974),
Based on the above properties investigated by the systematic method of Cowan, ST. (1974) and Gerhardt, P. et al. (1981) and the chitin solubility according to the present invention, When you search for
An example of an organism capable of decomposing chitin is Vibrio (Beneckea) Parahemolyticus, described by Cowan (1974).
V. (Chromobacterium) alg-inolyticus] such as V. cus] and Bauman (PL) [according to Bukiyanan et al. (1974), these two is classified as Vibrio parahaemolyticus]. Chitin-soluble bacteria have already been reported, including the Serratia genus [Monreal, J. et al. (1969), Reid, J.D. et al. (1981)], Vibrio genus [Uchida et al. (1979)], Venetcea [Takahashi et al. (1982)
) and the genus Streptomyces [Reynolds, DM (1954)] [According to Bukiyanan et al. (1974), Venetcea is considered to belong to the genus Vibrio].
Based on these, this bacterium is considered to belong to the family Vibrionaceae. Incidentally, this bacterium is completely different from the genus Vibrio in that it has the ability to produce hydrogen sulfide from peptone and is not sensitized to Vibriostatic reagent 0/129. Based on the evidence presented above, this bacterium is a strain of Aeromonas.
Hydrophila subanerogenes ATCC15467 (IFO
13282). This is because this bacterium is V-P
reaction, gluconate oxidase test is negative, and no gas is produced from glycerin and glucose [Pukiyanan et al. (1974)]. However, while this bacterium has a strong chitinolytic activity, the above-mentioned strain is completely different in that it does not show any chitinolytic activity. Therefore, in order to distinguish this bacterium from known strains, the present inventor developed Aeromonas hydrophila subanaerogenes A52 (Aeromonas hydrophila
subsp.anaerogenes A52 (hereinafter sometimes abbreviated as Bacteria 52) and was deposited with the National Institute of Microbiology, Agency of Industrial Science and Technology under the accession number FERM P-7206. This bacterium is isolated and purified as follows. Separation: 0.2% colloidal chitin, 0.1% peptone, 0.1%
The test was carried out by streaking one platinum loop of the sample suspension on a chitin-agar plate medium (PH7.0) containing meat juice extract, 0.3% sodium chloride, and 2.0% agar (streaking plate method). After incubation for 72 hours at 30°C, colonies are collected and stored on slanted chitin-agar plates with the same composition as above. A distinct area of dissolved colloidal chitin forms around the colony. Purification of the bacteria from isolated colonies is carried out by plating 6 times alternately on chitin-agar and ordinary prosthetic agar. Finally, among the 47 isolates, those that grew quickly on chitin-agar medium and formed large, clear colonies were selected as bacteria A52. The bacteria thus obtained were extracted from 1.0% meat juice extract,
Ordinary prosthetic slant medium containing 1.0% peptone, 0.5% sodium chloride, 2.0% agar (PH = 7.0 with 1N NaOH)
After culturing at 28°C for 3 days in a medium (adjusted to 28°C), store at room temperature, and transfer to a new medium every month for storage. The chitinase of the present invention is produced by inoculating the above-mentioned bacterium into a nutrient medium and culturing it. The culture medium may be any medium as long as it contains chitin, which is an enzyme-inducing substrate, and a nutrient source used by the bacteria, such as 1.0% shrimp shell chitin, 0.2% glucose, 0.5% peptone, or 1.0%. Examples include yeast extract, 0.7g/potassium dihydrogen phosphate, and 0.3% sodium chloride (adjusted to PH=7.0 with 1N-NaOH). As a culture method, shaking culture is suitable. The appropriate temperature for culturing is 25-30℃, but in most cases it is 28℃.
Cultivate nearby. After culturing for 2 to 3 days, the culture solution is subjected to the following operation. Chitinase was isolated as shown in the Examples below.
This is carried out by appropriately combining various methods in consideration of the physicochemical properties of chitinase. That is, since chitinase is usually present in the culture solution, after separating bacteria from the culture by centrifugation or other means, ammonium sulfate is added to the culture solution to perform salting out. Next, the protein precipitate precipitated by salting out is dissolved in 0.1M Tris-HCl buffer (PH7.0), centrifuged, and the supernatant is used as a crude enzyme solution. The crude enzyme solution contains chitinase and chitobiase. Chitinase is isolated from the crude enzyme solution by utilizing the difference in the adsorption properties of chitinase and chitobiase to colloidal chitin. That is, the crude enzyme solution and colloidal chitin are mixed with a Tris-HCl buffer, and the chitinase is adsorbed onto the colloidal chitin, followed by centrifugation to obtain a precipitate. As shown in the Examples below, this precipitate is treated with a Tris-HCl buffer containing phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) to dissolve colloidal chitin and obtain a chitinase fraction. Chitinase was separated and purified from the chitinase fraction by gel filtration and Bio-Gel P-200.
It is performed by column chromatography using DEAE A-50. The chitinase obtained as described above has the following physicochemical properties. Action: Acts on chitin and breaks it down. Optimal PH: PH7.0 Km * : Colloidal chitin amount is 1.35μg/ml. PH stability: PH5.2 when treated at 37℃ for 30 minutes
Shows residual activity of 80% or more at ~PH8.2. Optimum temperature: At pH 7.0, when colloidal chitin is used as a substrate, it is around 45°C. Temperature stability: Colloidal chitin substrate exhibits over 95% residual activity after treatment at 0 to 50°C for 30 minutes at pH 7.0. Isoelectric point ** : around PH7.4 Molecular weight *** : 153.000 * [Measurement of Km value] 0.4ml of 50mM acetate buffer (PH5.2) containing 1.3% colloidal chitin, 0.4ml of 50mM acetate buffer (PH5.2) 1.6ml,
A reaction solution consisting of 2.0 ml of enzyme solution was incubated at 37° C. for 45 minutes, and the activity was measured from the decrease in turbidity at this time. The decrease in turbidity was determined from the decrease in absorbance at 610 nm, and the amount of enzyme that reduced the turbidity by 1% in 1 minute was defined as 1 unit. The result is Km by Lineweaver-Burk plot.
I found the value. The Km value was expressed as the dry weight of colloidal chitin. A purified chitinase preparation was used as the enzyme solution, and the amount of enzyme in one reaction solution was 0.075 U. ** [Isoelectric focusing] Polyacrylamide gel disk isoelectric focusing was performed by Davis, B., J.A. Ann.NYAcad.
Sci... 121 , 404 (1964), 7.5% gel, tris-glycine buffer (PH8.4). A current of 2 to 4 mA was applied to each tube, and electrophoresis was performed at 5°C. *** [Molecular weight] Based on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The chitinase of the present invention thus obtained can be used as a cell wall lytic enzyme for the formation of protoplasts, etc. Next, an example will be given and explained. Reference Example 1 (1) Preparation of shrimp shell chitin Thaw frozen shrimp shells, process in a Waring blender for 10 minutes, and wash with tap water at least 3 times.
The obtained shrimp shell flakes are soaked in 1N sodium hydroxide overnight to remove protein, and then washed with tap water three or more times. Next, the obtained deproteinized shrimp shell flakes are soaked in 1N hydrochloric acid overnight to remove calcium. After washing the purified shrimp shell flakes obtained by the above procedure with tap water, adjusting the pH to 7.0 with 1N sodium hydroxide, processing in a Waring blender for 10 minutes, adjusting the dry matter amount to 2%, and autoclaving. Sterilize at 120℃ for 20 minutes. (2) Preparation of colloidal chitin The shrimp shell chitin obtained in (1) was ground in a ball mill for about 24 hours to obtain ball milled chitin. This ball milk chitin was subjected to the following operations to obtain colloidal chitin. a. Moisten a cooled mortar with acetone and thoroughly mix ball milk chitin and concentrated hydrochloric acid. b Disperse dropwise into a large amount of cold water while stirring well. c Wash with water by centrifuging at 18000g for 10 minutes. d Process in a Waring blender for 10 minutes. e Centrifuge at 18000g for 10 minutes to collect colloidal chitin, and wash with 0.025M Tris-hydrochloride buffer (PH7.2). The colloidal chitin thus obtained is used after being dispersed in an appropriate buffer. Example 1 (1) Culture for enzyme production 5 g of peptone, 5 g of yeast extract, 1 part of tap water,
Add 0.68 g of potassium dihydrogen phosphate and adjust the preculture medium to pH 7.0 with 1N sodium hydroxide.
Pour 5 ml each into test tubes with cotton plugs and sterilize according to standard methods. Next, a loopful of bacteria A52 was inoculated from the storage medium into this, and cultured with shaking at 28°C for 24 hours. For the main culture, 10 g of shrimp shell chitin, 2 g of glucose, 5 g of peptone, 10 g of yeast extract, 0.68 g of potassium dihydrogen phosphate, and 3 g of sodium chloride were added to tap water 1, and the pH was adjusted to 7.0 with 1N sodium hydroxide. Dispense 70 ml of the main culture medium into 500 ml flasks and sterilize according to a conventional method. Next, 1 ml of the preculture medium after completion of culture was inoculated into this, and cultured with shaking (240 rpm) at 28°C for 72 hours. (2) Preparation of crude enzyme solution After the completion of culture, after removing the bacterial cells from the main culture medium by centrifugation at 18,000g for 20 minutes, add sodium azide to a final concentration of 0.02% to prevent contamination by bacteria. It was added as a culture solution. Next, solid ammonium sulfate was gradually added to the culture solution to achieve 80% saturation while cooling to 0° C. and stirring gently with a stirrer to perform salting out. At this time, the culture solution
The pH was maintained around 7.0 with 1N sodium hydroxide to prevent the pH from becoming acidic. Salting out was carried out for over 1 hour while cooling to 0 to 4°C. The protein precipitate precipitated by salting out weighed 18,000 g.
Collected by centrifugation for 20 minutes. This precipitate was dissolved in 0.1M Tris-HCl buffer (PH7.0) of 1/10 volume of the culture solution, cooled to 0-4℃ and left to stand for 1 hour, and then centrifuged at 18,000g for 20 minutes to remove insoluble matter. Remove the supernatant, use it as a crude enzyme solution, and store at -20°C.
It was stored frozen. (3) Separation of chitinase and chitobiase by chitin adsorption Based on the difference in affinity of both enzymes for colloidal chitin, they were separated as follows. Mix 75 ml of crude enzyme solution (approximately 887 U of chitinase) and 300 ml of 25 mM Tris-HCl buffer (PH7.2) containing 2.5 g (dry weight) of colloidal chitin, and add colloidal chitinase for 1 hour under ice cooling with occasional stirring. Adsorbed to chitin. Then, centrifugation was performed at 18,000g for 20 minutes to collect the precipitate. In this precipitate
Add 400ml of 25mM Tris-HCl buffer (PH7.2) containing 0.5M sodium chloride, disperse well on ice, wash thoroughly for 1 hour, and centrifuge at 18,000g for 20 minutes to remove impure proteins other than chitinase. was excluded. Contain 1mM PMSF in the resulting precipitate
When 300 ml of 25 mM Tris-HCl buffer (PH7.2) was added and the mixture was well dispersed and incubated at 32°C for 12 hours, the colloidal chitin was almost completely dissolved and chitinase was liberated. Here, the mixture was centrifuged again at 18,000 g for 20 minutes to remove indigested matter, and the supernatant was used as a chitinase fraction. (4) Purification of chitinase After concentrating the chitinase fraction obtained in (3) of Example 1 using an evaporator, it was purified using a Bio-Gel P-200 column (2.6 100 cm). The flow rate is 28
ml/hour. Next, the chitinase fraction obtained by gel filtration was concentrated with sucrose in a dialysis tube, and then applied to a DEAE-Sephadex A-50 column chromatograph equilibrated with 25mM Tris-HCl buffer (PH7.2). (Column size: 2.6×
45cm) Purified chitinase was obtained. The elution was with a sodium chloride concentration gradient of 0 → 0.3M, and the flow rate was 42ml/
Sometimes. Table 1 shows the purification degree and recovery rate of chitinase in each of the above-mentioned operation steps, and FIG. 1 shows a column chromatogram using DEAE-Sephadex A-50. As is clear from Table 1, the chitinase in the crude enzyme solution was purified 171 times by the above operation.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はBio―Gel P―200のカラムによりゲ
ル過して得られたキチナーゼ画分のDEAE―セ
フアデツクスA―50によるカラムクロマトグラム
を示す図面である。
FIG. 1 is a drawing showing a DEAE-Sephadex A-50 column chromatogram of the chitinase fraction obtained by gel filtration with a Bio-Gel P-200 column.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記の理化学的性質を有するキチナーゼ。 作用:キチンに作用して、これを分解する。 至適PH:PH7.0 Km:コロイドキチン量にして1.35μg/ml。 PH安定性:37℃で30分処理した場合、PH5.2
〜8.2において80%以上の残存活性を示す。 至適温度:PH7.0において、コロイドキチン
を基質とした場合45℃付近にある。 温度安定性:コロイドキチン基質でPH7.0に
おいて、0〜50℃、30分処理で95%以上の残存
活性を示す。 等電点:PH7.4付近 分子量:153000 2 アエロモナス属に属するキチナーゼ生産菌を
培地に培養し、その培養物から下記の理化学的性
質、 作用:キチンに作用して、これを分解する。 至適PH:PH7.0 Km:コロイドキチン量にして1.35μg/ml。 PH安定性:37℃で30分処理した場合、PH5.2
〜8.2において80%以上の残存活性を示す。 至適温度:PH7.0において、コロイドキチン
を基質とした場合45℃付近にある。 温度安定性:コロイドキチン基質でPH7.0に
おいて、0〜50℃、30分処理で95%以上の残存
活性を示す。 等電点:PH7.4付近 分子量:153000 を有するキチナーゼを採取することを特徴とする
キチナーゼの製造法。 3 キチナーゼ生産菌がアエロモナス・ヒドロフ
イラ・亜アネロゲネスA52(微工研菌寄第7206号)
である特許請求の範囲第2項記載のキチナーゼの
製造法。
[Claims] 1. A chitinase having the following physicochemical properties. Action: Acts on chitin and breaks it down. Optimal PH: PH7.0 Km: Colloidal chitin amount is 1.35μg/ml. PH stability: PH5.2 when treated at 37℃ for 30 minutes
Shows residual activity of 80% or more at ~8.2. Optimum temperature: At pH 7.0, when colloidal chitin is used as a substrate, it is around 45°C. Temperature stability: Colloidal chitin substrate exhibits over 95% residual activity after treatment at 0 to 50°C for 30 minutes at pH 7.0. Isoelectric point: around PH7.4 Molecular weight: 153000 2 Chitinase-producing bacteria belonging to the genus Aeromonas are cultured in a medium, and the culture has the following physical and chemical properties: Action: Acts on chitin to decompose it. Optimal PH: PH7.0 Km: Colloidal chitin amount is 1.35μg/ml. PH stability: PH5.2 when treated at 37℃ for 30 minutes
Shows residual activity of 80% or more at ~8.2. Optimum temperature: At pH 7.0, when colloidal chitin is used as a substrate, it is around 45°C. Temperature stability: Colloidal chitin substrate exhibits over 95% residual activity after treatment at 0 to 50°C for 30 minutes at pH 7.0. A method for producing chitinase, which comprises collecting chitinase having an isoelectric point: around PH7.4 and a molecular weight: 153,000. 3 The chitinase-producing bacterium is Aeromonas hydrophila subanerogenes A52 (Feikoken Bacterial Serial No. 7206)
A method for producing chitinase according to claim 2.
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