JPH02200181A - D―アミノ酸オキシダーゼ - Google Patents

D―アミノ酸オキシダーゼ

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JPH02200181A
JPH02200181A JP1266795A JP26679589A JPH02200181A JP H02200181 A JPH02200181 A JP H02200181A JP 1266795 A JP1266795 A JP 1266795A JP 26679589 A JP26679589 A JP 26679589A JP H02200181 A JPH02200181 A JP H02200181A
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dao
dna
amino acid
glu
pro
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Takao Isogai
隆夫 磯貝
Hiroki Ono
裕樹 小野
Hitoshi Takanori
仁 高乗
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Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
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Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、D−アミノ酸オキシダーゼ(以下、DAOと
略称する)に関し、さらに詳しくは、セファロスポリン
Cの7−β−(5−カルボキシ5−オキソペンタンアミ
ド)セファロスポラン酸(ケト−AD  7ACA)へ
の変換を触媒し得る微生物由来のDAO,該DAOをコ
ードするDNA。
該DNAを担持する発現ベクター、および該発現ベクタ
ーで形質転換された形質転換体、並びに、該形質転換体
を培養してDAOを製造する方法およびそのようにして
得られたDAOの使用法に関するものである。
従来技術とその課題 DAOは、を推動物から微生物に至る広範な動物組織に
存在する、D−アミノ酸の酸化的脱アミノ酵素である。
しかるに、DAO産生性の微生物の内、フザリウム・ソ
ラニ(F usariuIIlsolani)M−07
18(通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所から
微工研菌寄第2688号の下で入手可能)の菌糸体また
はその処理物は、上記の脱アミン作用以外に、抗生物質
の一種であるセファロスポリンC(CC)に作用して7
−β−(5−カルボキシ−5−オキソペンタンアミド)
セファロスポラン酸(ケト−AD−7,A、CA)を生
成させ、さらに、ケト−AD−7ACAの一部と副生成
物である過酸化水素との反応生成物として7−β−(4
−カルボキシブタンアミド)セファロスポラン酸(GL
−7ACA)を生成させる作用を有することが知られて
いる(特公昭第57−18879号公報参照)。なお、
このフザリウム属のDAO産生性微生物F、ソラニM−
0718は、微工研条寄第2619号の下でも、上記の
公的機関から人手可能である。
GL−7ACAはアシラーゼ(GL−7ACAアシラー
ゼ)の酵素作用によって、種々のセフェム系抗生物質の
化学合成における重要な出発物質である7−アミノセフ
ァロスポラン酸(7,A、CA)に変換される。CCか
らケト−AD−7ACA。
G L −7A CAを経て7ACAに至る一連の酵素
反応は以下の反応式で示される。
(以下余白) 酵素法による7ACAの製造 0OII ケト−^D−7AC^ OOH GL−7AeA 7AC^ 現在、多(の抗生物質が存在しているが、新たな耐性菌
の出現、多様化する治療状況等の理由で、より効果的な
抗生物質を、安価に供給することが望まれている。とこ
ろで、広い抗菌スペクトルを有し、極めて有用な抗生物
質であるセフェム系抗生物質の製造における最も重要な
出発物質は、上記のごとく、7ACAである。従って、
多量の7ACAを容易に得ることができれば、既存のセ
フェム系抗生物質の増産、あるいは新規な抗生物質の開
発がより容易になり、促進されると考えられる。
しかしながら、従来の化学合成法では、CCから多段階
工程を経て7ACAを得ており、その工程は複雑であり
、効率の良い方法ではなかった。近年、このような場合
に有用な方法として、微生物等に由来する酵素を用いる
バイオリアクター法が注目されている。
バイオリアクター法で7ACAを製造するには、各工程
に関与する酵素を確保する必要がある。即ち、上記反応
式から明らかなように、DAOおよびGL−7ACAア
シラーゼが不可欠である。従って、DAOおよびGL−
7ACAアシラーゼを大量に供給し得る手段が確立され
れば、7ACAのバイオリアクターまたは直接発現法に
よる製造が可能となり、ひいては、セフェム系抗生物質
の製造並びに開発が促進されると考えられる。
既に、トリゴノプシス・パリアビリス(Trigono
psis variabHfs)が産生ずるDAOをコ
ードする遺伝子はクローニングされている(特開昭62
−262994)。しかしながら、フザリウム属由来の
DAOについては、十分に精製され、DNA配列が決定
された例はなく、当然、遺伝子がクローニングされるま
でに至っていない。従って、CCを基質としてGL−7
ACAを生成する酵素活性を有するフザリウム属由来の
DAOをコードする遺伝子のクローニングがなされたな
らば、遺伝子組換え技術によりDAOを大量に製造し、
これを上記したバイオリアクター法、または他の酵素的
手段に適用することにより、7−ACAの大量生産が可
能になると考えられる。
課題を解決するための手段 本発明者らは、F、ソラニM−0718由来のDAOの
有用性に着目し、上記したCCのケ)−AD−7ACA
への変換を触媒する酵素活性を有するDAOを菌糸体か
ら精製した。
次いで、DAOのmRNAを単離し、該mRNAを逆転
写してcDNAを得、cDNAライブラリーを調製し、
プローブしてDAOをコードするDNAをクローニング
することに成功した。さらに、クローニングしたDNA
を適当な発現ベクターに組込んでDAO発現ベクターを
構築し、該発現ベクターを大腸菌宿主に導入して得られ
た形質転換体を培養し、該形質転換体にDAOを発現さ
せた。
このようにして得られた形質転換体の培養物、およびそ
の処理物は、CCをケト−AD−7ACAおよびGL−
7ACAに変換するDAOの酵素作用を有することが示
された。さらに精製した酵素標品を用いて測定したDA
Oの分子量は5DSPAGEにより40.000±10
00ダルトンであった。
プローブは、菌糸体から精製したDAOの9個のペプチ
ド断片(AP−1〜AP−9)のアミノ酸配列を決定し
、それを基にして調製された。これらの各断片のアミノ
酸配列は、第7図に記載のDAOをコードするDNAの
塩基配列から推定されるアミノ酸配列の対応する部分と
一致していた(第8図参照)。このことは、菌糸体から
のDAOの精製が成功したことを示すものである。決定
された各ペプチド断片のアミノ酸配列は以下の通りであ
る。
AP−1:^rg−Ala−Ile−Leu−^5n−
Asp−Ile−6er−Glu−AlaLys AP−2:Glu−Pro−Trp−Phe−LyeA
P−3:^rg−Leu−Vat−Glu−Glu−V
al−Pro−Glu−Ala−GtyVal−His
−Phe−Gin−LysAP−4:G 1y−Leu
−Ser−Va 1Ile−Arg−H1s−A Ia
−Va iG lyet AP−5:Thr−Pro−^5n−Ile−Ile−
’/al−Asn−Ala−Thr−GlyLeu−G
ly−Ser−Tyr−LysAP−6:His−Ne
t−Pro−Gly−^5p−Tyr−Asp−Val
−Glu−TyrAla−8er AP−7:tlis−Met−Pro−Gly−^5p
−Tyr−Asp−Vat−Glu−TyrAla−S
er−Pro−Phe−AlaAP−8:Thr−Me
t−Ala−Pro−Ala−Arg−Gly−Gln
−I 1e−ValVal−Val−Arg−Asn−
Glu−8er−8er−Pro−MetLeu−Le
u AP−9:Asn−Met−Phe−Glu−^sp−
Phe−Arg−Glu−Gin(注:AP−6はAP
−7に包含される)従って、本発明はまた、CCをケト
−AD−7ACAに変換する酵素活性を有し、分子量が
5DS−PAGE上、40,000±1,000ダルト
ンであって、上記のAP−1〜AP−9で示されるペプ
チド断片を含有するペプチド配列を有するDAOを提供
するものである。
DAOをコードするDNAのクローニングは、添付の第
1図にその概要を記載した方法に従って行われた。
まず、F、ソラニM−0718の全RNAから得たmR
NAを逆転写してCDNAライブラリーを調製する一方
、菌体からI) A Oを精製し、精製DAOの部分ア
ミノ酸配列(ペプチド断片AP−1〜AP−9)を決定
した。その部分アミノ酸配列に基いて合成りNAプロー
ブを作成し、ごのプローブと上記cDNAライブラリー
とのハイブリダイゼ−7ヨンによって所望のクローンを
検索し、得られたDNAのクローニングを行い、所望の
CDNAを含有するプラスミドを選択し、pc F S
3と命名した。次いで、このDAOをコードするcDN
A(DAOcDNA)の塩基配列、並びに対応するアミ
ノ酸配列を決定した。DNAライブラリー作成の模式図
を第2図に、DAOcDNAの塩基配列および対応する
アミノ酸配列を第7図に示す。
上記のごとくクローニングしたDAOをコードするDN
Aを、適当な発現ベクターのプロモーターの下流に挿入
することにより、微生物宿主内でDAOを発現するDA
O発現ベクターを構築することができる。DAO遺伝子
を挿入し得る発現ベクターは当業者に既知であり、また
、様々な種類のプロモーターを利用し得る。本発明にお
いては、tacプロモーターとSD配列、並びにカナマ
イシン耐性を付与するDNA配列を含有し、大腸菌宿主
内で複製可能なりAO発現ベクター、pc F 531
5を構築した。該ベクターで大腸菌宿主[エシェリキア
・コリ(Escherichia col i) J 
M I Q 9 ]を形質転換し、得られた形質転換体
、エシェリキア・コリ(E、coli)JM109(p
CFS315)を培養してその培養物からDAO活性を
有する生成物を得た。プラスミドpcFs315の構築
模式図を第5図に示す。
上記した発現ベクターおよび宿主細胞は本発明のDAO
をコードするDNAの発現に適した多くのベクターおよ
び宿主細胞の1例にすぎず、当該技術分野で通常の方法
により、任意の宿主細胞内で機能的なりA○発現ベクタ
ーを構築することかできる。そのようなベクターに用い
得るプロモーターは既知のものから適宜選択するか、あ
るいは新たに調製したもののいずれでもよい。
本発明のDAOをコードするDNAを担持する発現ベク
ターで形質転換するために用いられる宿主細胞は、大腸
菌等の原核性細胞、酵母等Ω真核性細胞のいずれでもよ
く、さらには一般的に利用されている高等生物の細胞も
適する。また、特定の宿主系に応じた発現ベクターの構
築、該発現ベクターによる宿主細胞の形質転換、形質転
換体の培養、ならびに培養物からの生成物の回収、は全
で当業者に既知の通常の技術を用いて行うことができる
従って、本発明は、そのような発現ベクターの構築に有
用な、第7図記載のアミノ酸配列を有するDAOを提供
するものである。
また、本発明は、上記したDAOをコードするDNA、
並びに該DNAを担持するDAO発現ベクターを提供す
るものである。
さらに、本発明は、該発現ベクターで形質転換された形
質転換体、並びに該形質転換体を培養し、その培養物か
らDAO活性を有する生成物を回収することからなるD
AOの製造方法を提供するものである。
上記のごとく、本発明方法で得られる培養物はDAO活
性を示すが、このものを当業者既知の通常の方法でさら
に処理して酵素液を調製することができる。また、所望
により精製してもよい。例えば、培養物を遠心してDA
O産生−形質転換体を収穫し、りん酸緩衝液に懸濁し、
音波処理等によって細胞を破壊する。次いで、上清を遠
心分離することにより、酵素標品を得る。さらに、上清
を透析し、クロマトグラフィー等でさらに精製すれば精
製酵素が得られる。このようにして得られた精製酵素標
品は、CCのケトAD−7ACAおよびGL−7ACA
への変換を触媒する。
上記から明らかなように、本発明の形質転換体を培養し
て得られる培養物およびその処理物はいずれも、DAO
の酵素活性を有する。
本明細書中、培養物の「処理物」とは培養物から得られ
る物質であって、CCを上記式(1)で示される化合物
に変換し得る酵素活性を高めるために、当該技術分野で
通常の方法により処理された物質を指す。
大腸菌宿主の場合、DAO活性は形質転換体細胞内に止
まっているので、処理物の例として以下のものを挙げる
ことができる。
(1)生の細胞;培養ブロスからろ過または遠心等の通
常の方法で分離された細胞。
(2)乾燥細胞:(1)の生細胞を凍結乾燥または真空
乾燥したもの。
(3)細胞抽出物:(1)または(2)の細胞を通常の
方法(有機溶媒中での自己溶菌、アルミナや海砂と混合
しての摩砕、または超音波処理)して得られる。
(4)酵素溶液:細胞抽出物を常法通り精製するか部分
精製することにより得られる。
(5)固定化細胞または酵素:細胞または酵素を通常の
方法で固定化(アクリルアミド、ガラスピーズ、イオン
交換樹脂等に固定化)したもの。
従って、本発明は、セファロスポリンCまたその塩とD
AOをコードするDNAで形質転換された微生物の培養
物またはその処理物とを接触させることからなる、式(
り: (式中、Yii−COCOOHまたは−COOHを表す
) で示される化合物またはその塩の製造方法を提供するも
のである。
CCと酵素との接触は水または緩衝液中で行うことがで
きる。例えばCCを含有する緩衝液に培養物またはその
処理物の水または緩衝液中懸濁液(溶液)を加える。反
応混合物中に含有させ得る基質CCの濃度は1〜100
xv/*(lの範囲が好ましい。また、pH,温度およ
び反応時間等の反応条件は特に限定されるものでなく、
同様の酵素反応に通常用いられる条件から適宜選択する
とよい。
しかしながら、pH7〜8、黒度5〜37℃で1〜50
時間反応させると、好適にCCがその対応する生成物に
変換される。このように、本発明方法によって得られる
形質転換体の培養物またはその処理物は前記のバイオリ
アクター法における酵素として有用である。
本発明の発現ベクターは既述のごとく、本明細書記載の
例示のプラスミドに限定されない。これらを通常の技術
を用いて修飾(例えば、プロモーターを交換する)する
ことによって、異なる種類の微生物、また他の細胞内で
機能的であり、および/またはDAOを高レベルに産生
させることができる発現ベクターを構築することができ
る。
即ち、本発明の1実施態様として、プラスミドpcsF
315のtacプロモーターをtrpプロモーターで置
換し、さらに、fdファージターミネータ−を導入する
ことにより、大腸菌内で機能し、しかもより高レベルに
DAOを産生させる発現ベクター、プラスミドpY S
 912 OA(AmI′)、pys9122 K(K
mIl)およびpY39122C(C+++R)を構築
した。これらのプラスミド類で形質転換された大腸菌は
高レベルにDAOを産生ずることが分かった。例えば、
pY39122にで形質転換された大腸菌形質転換体は
pcsF315で形質転換された細胞の約2.5倍の組
換えD A O(rDAO)を発現した。このr−DA
Oを硫安沈澱、疎水性カラムクロマトグラフィー、DE
AEカラムクロマトグラフィー等で精製すると、その比
活性(単位711gタンパク質)は24.5にも達した
また、精製r−DA○のN−末端アミノ酸配列をも決定
した。その配列は、第7図記載の推定のアミノ酸配列の
N−末端配列と一致しており、組換え法によるDAOの
生産が確認された。
このように、本発明はまた、本発明のDAO発現ベクタ
ーで形質転換された宿主によって産生される組換えDA
Oをも提供するものである。
本明細書においてDAOをコードするDNAの塩基配列
が開示されたので、これの基づき、通常の遺伝子組換え
技術を用いて活性なりAO誘導体を得ることは当業者に
とって容易である。故に、そのような常套手段で得られ
るDAOの活性な誘導体も本発明の範囲に包含されるも
のであることは、当業者ならば理解し得るであろう。
本発明方法で得られたフザリウム属由来のDAOのアミ
ノ酸配列を、上記のトリボノブシス属由来のDAOのそ
れと比較すると、360個のアミノ酸の内、41%に相
当する146個か相同性を示し、59%に相当する残り
の214個が非相同性を示した(第9図)。このことか
ら、これらの別起源由来のDAOは明らかに別物質であ
る。
従って、本発明は、フザリウム属由来のDAOのDNA
組換え技術による製造を初めて可能にしたものである。
本発明の実施に用いた幾つかのプラスミド類、様々な制
限酵素やT4DNAリガーゼ、その池の酵素類は、市販
品から入手し、供給者の指示に従って使用した。また、
DNAのクローニング、各プラスミドの構築、宿主の形
質転換、形質転換体の培養および培養物からの酵素の回
収は、当業者既知の方法、あるいは文献記載の方法に準
じて行なった。本明細書において引用した文献は、該当
箇所に括弧を設は数字で表示されており、その詳細は、
明細書末部に記載されている。
(以下余白) 実施例]  DAOi1伝子のクローニング1、  F
、ソラニM−0718からのl1lRNAの抽出および
精製 DAO遺伝子のクローニングは、実質−1−、モレキュ
ラー・クローニング[実験の手引き(1982)”](
Molecular Ctoning)の記載に従って
行った。
■)全RNΔの抽出 2%グルコース、2%コーンスチーブリ力−(C3L)
、0,2%DL−アラニン(pH5,0)からなる培地
100酎でF、ソラニM−0718株を30°Cで3日
間振盪培養した。菌糸体を低温下で破砕した後、401
σのグアニジンイソチオンアネート溶)夜(4Mグアニ
ジンインチオシアネート、50mM Tris−HC&
(pH7,5)、20mMEDTA、2%N−ラウロイ
ルサルコ/ンナトリウム、0.17Mβ−メルカプトエ
タノール)に懸濁し、60°Cで5分間加熱した。10
. OOOX9で10分遠心した後、グアニジン/塩化
セシウム法(M。
1ecular CIoning” ] 96頁)に従
って、上澄液から全RNA13y9を得た。
2)オリゴ(dT)−セルロースによるpoly(A)
RNAの精製 全RNA319を200買9オリゴ(dT)−セルロー
ス(ベセスダ・リサーチ・ラボラトリーズ(Bethe
ada Research L aboratorie
s) ; B RL )により、Mo1ecular 
Ctoning” l 97頁記載の方法に従って精製
し、poly(A)RN A(l+l−RN A) 1
40Mgを得た。
2、cDNAライブラリーの調製 cDNAライブラリーの作成に用いたプラスミドおよび
酵素類の供給源は以下の通りである。
オリゴ(dT ) −T ailed(テール化)pc
DVl−pt、ブライマー   ファルマシアオリゴ(
dG ) −T ai 1edHonjoリンカ−ファ
ルマシア 逆転写酵素          生化学工業ターミナル
トランスフェラーゼ 宝酒mE、coli DNAリガ
ーゼ    77 ル? ’/ 7DNAポリメラーゼ
l     ファルマシアRNaseH宝酒造 HindlI[BRL l、で得た畠−RNA118gとオリゴ(dT)−テー
ル化pcDVl−PLプライマー2μgに逆転写酵素を
作用させることにより、5s−c−DNA(−本鎖cD
NA)0.53μgを合成した。これにターミナルトラ
ンスフェラーゼを作用させて、平均15のC−Lail
ing(テーリング)をした。制限酵素Hindn[で
切断した後、オリゴ(dG)−テール化Honjoリン
カ−015Mgとアニーリングし、E。
coli DNA  リガーゼを作用させた。次いで、
RNaseH,DNAポリメラーゼ■およびE、col
iDNAリガーゼを作用させて、ds−c−DNA(二
本鎖cDNA)を合成した。以上の操作は、オカヤマ(
Okayama)およびバーブ(B erg)の方法3
)に従った。次いで、このc−DNAを用い、ハナーン
(D。
Hanahan)”の方法に従って、E、 coli 
DH1(ATCC33849)を形質転換し、3.5X
lO’のアンピシリン耐性(Ap”)クローンを得た。
DNAライブラリーの作成模式図を第2図に示す。
3、DAOの精製と部分アミノ酸配列の決定DAOの精
製は、微生物からの酵素の精製における標準的な手法に
従って行われた。
1)F、ンラニM−0718株の培養 2%グルコース、2%C8L、0.5%DLアラニン(
pH5,0)からなる培地100村を、容150031
12の三角フラスコに入れ、F、ソラニ開−0フ18株
を30°Cで3日間振盪培養した。培養液5村をioo
、tcの新しい培地に移し、同様に30℃で30時間培
養した。
この菌を第3図の精製フローに従い、以下のごとくに処
理した。
2)D−アミノ酸オキシダーゼの抽出・精製l)で調製
したF、ソラニM−0718培養液2eを遠心し、0.
1M!Jン酸緩衝液(P B)で洗浄して約500i+
2の菌体スラリーを得た。これに同量の海砂を加え、水
冷上乳鉢で充分摩砕した。次いで、約同量の上記緩衝液
を加えて希釈した後、吸引濾過してDAO粗抽出液を得
た。
このDAO粗抽出液を0.3%ポリエチレンイミン処理
に付して除核酸した後、70%硫酸アンモニウムによる
沈殿(硫安沈澱)処理し、得られた沈殿を遠心分離(6
,000rpm810m1n)L、0゜IM りん酸緩
衝液(pH7,5)に懸濁し、0.1Mりん酸緩衝液(
pH7,5)に対して一夜透析し、透析物を35%硫安
沈澱に付し、遠心分離(6,000rpmX l O5
in) して上澄液110ff12を得た。
これを疎水性クロマトグラフィー[担体: Toyop
earlHW65F(商標、東洋曹達工業社製)(20
0zI2)、カラム内径:26tur、洗浄液:35%
硫安を含むO,IM りん酸緩衝液(pH7,5)(5
00酎)、溶出:35%硫安を含むO,IM りん酸緩
衝1fL(pH7,5)→0.IMりん酸緩衝液(pH
7゜5)リニアグラジェント]に付し、活性画分150
Jll12を集め、20o+M Tris−HCi2(
pH8,0)に対して一夜透析した。透析物(1603
112)をイオン交換クロマトグラフィー[担体: T
oyopearl D E AB 650M(商標、東
洋曹達工業社製)(120m12)、カラム内径:26
zx、洗浄液: 2QaM Tria−HCQ(pH8
,0)(250xQ)、溶出:20sMTris−H(
J!(pH8,0)−+0.3M Na(J!を含む2
0mM Tris−HCQ(pH8,0)リニアグラジ
ェント(600xρ)コに付し、活性画分(907+1
2)を集め、10n+M りん酸緩衝液(pH7,0)
に対し一夜透析した。透析物の一部(22R12)をH
PLCヒドロキ/アパタイトカラムクロマトグラフィー
[担体:ヒドロキシアパタイトカラムH’CA−A76
10(三井東圧化学社製)、カラム・サイズ:76xl
ooffff、移動相:10mM りん酸緩衝液(pH
7,0)→3001IIM りん酸緩衝液(pH7,0
)リニアグラジェント、30分、流速I MQ/ mi
n、検出:UV28Or+n+]に付し、活性画分(5
iのを集めた。
上記透析物の他の一部(22JIQ)についても同様に
HPLCヒドロキシアパタイトカラムクロマトグラフィ
ーに付し、活性画分(5籾)を得た。活性画分を合し、
凍結乾燥して、純度90%以上のDAOaI結乾燥品約
Ioj+9を得た。この標品は5DS−PAGEに付す
と分子量約45(40,000±1.000)の単一バ
ンドとして観察された。
3)部分アミノ酸配列の決定 2)で得たDAO凍結乾燥品850μ2を6Mグアニジ
ン・HCl2および5%2−メルカプトエタ/−ルから
なる溶液に溶解し、37℃において4時間、変性処理し
た。次に、逆相HPLC(担体: Cosmosil 
5 C4−300(ナカライテスク株式%式% FA・60%CH,CNグラジェント、30分、流速1
 riQ/ min、検出U V 22 Or+n+)
によって分取した。
上記の変性DAO4QQμ9を2M尿素含有5QmM 
Tris−HCf2バッファーに溶解(400μ910
.8x□L、アクロモバクタ−・プロテアーゼ(Ach
roiobacter  P rotease) I 
(A P −1)(リシルエンドペプチダーゼ)を加え
(S/E=500)、37℃で2時間インキュベートし
た。不溶物を除去し、上澄液に5%2−メルカプトエタ
ノールを添加後、逆相HPLC(担体: Cosmos
il 5 C4300、移動相:0.05%TFA→0
.05%TFA・60%CH,CNグラジェント、60
分、流速1xI2/win、検出U V 220 nm
)にかけて各断片を分取した。結果を第4図に示す。こ
のようにしてAPI−AP9の9種を得た。次いで、メ
ソッズ・イン・エンザイモロジ−(Methods t
n Enzymology) 91巻41fi+記載の
方法に従い、アプライド・バイオシステム(Appli
ed Biosystems)社の気相プロティンシー
ケンサ−470Aを用いてこれら9種のペプチド断片の
アミノ酸配列分析を行なった。98アミノ酸配列が決定
された。結果を以下に示す。
AP−1:^r8−Ala−! 1e−Leu−^5n
−Asp−Ile−8er−Glu−Alays AP−2:Glu−Pro−X−Phe−LysAP−
3: Arg−Leu−Va iG 1u−G 1u−
Va I −Pro−G Iu−A Ia−G 1y−
Va l−旧5−Phe−Gln−Lys^P−4:G
ly−Leu−Ser−Vall Ie−^rg−X−
Ala−Val−Gly−Met A P−5:Thr−Pro−As n−Ile−I 
1e−Va l −As n−A I a−Thr−G
 1yLeu−Gly−8er−Tyr−LysAP−
6:旧s−Met−Pro−Gly−Asp−Tyr−
Asp−Val−Glu−TyrAla−8et AP−7:His−Net−Pro−Gly−Asp−
Tyr−^5p−Val−Glu−TyrAla−Se
r−X−Phe−Ala AP−8:Thr−Met−Ala−Pro−Ala−
^rg−Gly−Gin−Ile−ValVal−Va
l−Arg−Asn−Glu−8er−Ser−Pro
−MetLeu−Leu AP−9:^sn−Met−Phe−Glu−^5p−
Phe−X−Glu−Gln上記の配列式中、“X”は
不明のアミノ酸を示す。
上記の配列式は、DNA配列から推定されるアミノ酸配
列とよく一致している(第8図)。
なお、上記と同様な方法で、DAOのN末端アミノ酸配
列の分析を試みたが、N末端アミノ酸が何らかの修飾(
N−アセチル化、ピログルタミル化など)を受けている
ためにアミノ酸配列を決定することができなかった。
4)DNAプローブの合成 3)で示した9種類のアミノ酸配列の内、AP=3、A
P−9、およびAP−13とAP−7の3ペプチド断片
の配列について、これらのアミノ酸配列から推定される
遺伝子上の可能なりNA配列をなるべ(多く含むオリゴ
ヌクレオチド混合物を合成し、DNAプローブAP−3
、AP−9およびAP−6,7と命名した。オリゴヌク
レオチドの合成は、すべてアプライド・バイオシステム
社のDNA合成合成デモデル381を用いて行なった。
また、アミノ酸配列からのDNA配列の推定に際しては
、ソリデイ−ら8′による、フザリウム・ソラニのキュ
ティナーゼ(Cut 1nase)のコドンニーセージ
(codon usage)をもとに、使用頻度の高い
ものを用いた。
このようにして得られたDNA合成プローブを以下に示
す。
DNAプローブAP−3(下記16種の36マーの混合
物)T      TTT GAG GAG GT CCT GAG GCcGGc
GTcCACTTCGlu Glu Val Pro 
Glu Ala Gly Mal His PheCA
G AAG Gln Lys DNAプローブAP−9(下記4種の187−の混合物
)^A″cATG TTCGAG GAoTTC^sn
 Met Phe Glu Asp PheDNAプロ
ーブAP−6およびAP−7(AP−6,7)TT  
     TT ^TGCCTGGcGAcTACGAcGTcGAGT
^Met Pro Gly Asp Tyr Asp 
Val Glu Tyr5、c−DNAライブラリーか
らのD−アミノ酸オキシダーゼクローンの選択と分離 1)DNAプローブのラベリング 上記4.で調製したAP−3、AP−9、AP6.7の
各DNAプローブを、イングリアら(Inglia)”
の方法に従い、T4ポリヌクレオチドキナーゼとγ−”
P−ATPとを用いてラベルした。
2)”PラベルしたAP−3プローブによる選択と分離 上記2.2)で作成した1、5Xlo’のcDNAライ
ブラリーを含むE、coli DHlをアンピシリン5
0μ9/x(lを含んだし一グロス寒天培地上でコロニ
ーとして生育させ(37°C,10時間)、ニトロセル
ロースフィルターに移した後、さらにクロラムフェニコ
ール250μ9/yt(lヲ含んり上記の培地上で、3
7℃において12時間保温した。
次に、0.5N NaOH−1,5N NaCQで処理
して溶菌およびDNA変性を行い、0,5M  Tri
s−HCff(pH7,0)  1.5N  NaCf
fにより中和した後、デービスらの方法8)に従ってA
P−3とハイブリダイゼーションさせた。即ち、50%
(v/v)ホルムアミド、5xSSPE(0,9M N
aCQ、5.Oo+M NaHPO,,5+++M E
DTA、pH7,0) 、1xBFP[0,02%牛血
清アルブミン、0.02%フィコール(*、w、 40
0.000)、0.02%ポリビニルピロリドン]、0
.3%5DS(ドデシル硫酸ナトリウム)、lOOμ9
/lxQの変性音波処理担体DNA(ウシ胸IIJ9)
、およびAP3約3 X l O’cpm/ xQを用
いて、37℃で一夜保温した後、20mMリン酸緩衝液
(PB)、0゜2%SDS、lsM EDTAを用い、
37℃で3回フィルターを洗浄した。次いで、フィルタ
ーを乾燥させ、オートラジオグラフィー(感光条件ニー
80℃、3日間)にかけたところ、ハイブリダイゼーシ
ョン陽性のコロニーが多数見出された。陽性コロニーか
ら13株を取り上げ、液体培養した後、デービスら6)
の方法により、該コロニーからプラスミドDNAを調製
した。得られたプラスミドDNAをアガロースゲル電気
泳動にかけた後、サザーンら(S outhern)の
方法+01に従ってAP−3、AP−9またはAP−6
,7のDNAプローブとのサザーン・ハイブリダイゼー
ションに付した。ハイブリダイゼーションの条件は、A
P−3に関しては、上記と同様である。AP−9および
AP−6,7に関しては、5XSSC(0,9M Na
ct; 0.09Mクエン酸ナトリウムpH7,0)、
5XBFP、0.5%SDS、100μ9/x(l担体
DNAおよびラベルしたDNAプローブを用いて、37
℃(AP−9の場合)または456C(AP−6゜7の
場合)で−夜ハイブリザイゼーションさせた後、6倍x
sscを用いて、37℃(AP−9の場合)または50
°C(AP−6,7の場合)で1回、ついで37℃で2
回洗浄した。それぞれのプローブのハイブリダイゼーシ
ョンとフィルター洗浄の条件を表1に示す。
表1 合成りNAプローブのハイブリダイゼーション条
件 次いで、各フィルターをオートラジオグラフィー(感光
条件ニー80℃、−夜)に供したところ、すべCのプロ
ーブに対して陽性を示す以下の7種のクローンが見出さ
れた:pCFS3.pcFsL7、pcFs19、pC
F S 22、pc F S 25、pCFS26、p
c F S 27゜これら7種のプラスミドDNAを制
限酵素BamHIで切断し、同様にラベルしたAP−3
、AP−9またはAP−6゜7のDNAプローブとのサ
ザーン・ハイブリダイゼーション10′に付した。その
結果、約1.3Kbpまたは約1.IKbpのDNA断
片と、すべてのプローブがハイブリダイゼーション陽性
を示した。
約1.3KbpのDNA断片を持つプラスミドの1つを
pc F S 3と命名し、そのDNA塩基配列を決定
した。
6、DNA塩基配列の決定とD−アミノ酸オキシダーゼ
クローンの同定 5、で得たプラスミドpc F S 3をBamHI切
断して生成した1、3KbpのDNA断片の塩基配列を
、M13++plOおよびM13mpHベクター1目a
−3”P−dATPとセクエナーゼ(S equena
、se) ’ ” ’(ユナイテッド・ステーブ・バイ
オケミカル・コーポレーション、東洋紡(株)輸入販売
)を用い、サンガーら(S anger)のジデオキシ
配列決定法11によって決定した。このようにして決定
されたpCFS3の制限酵素地図を第5図に、また、p
CFS3のBall1l(I 1.3 Kbp断片のD
NA塩基配列を第6図に示す。第6図から明らかなよう
に、171〜196の位置にAP−6,7と、294〜
329の位置にAP−3と、420〜437の位置にA
 P−9のDNAプローブと夫々、一致する部位が認め
られる。なお、第6図において、ヌクレオチド番号約1
280位のXは、同定されていないことを示す。
次に、このDNA配列に基いて推定のアミノ酸配列を決
定した。結果を第7図に示す。1086bpのオーブン
・リーディング・フレーム(ORF)が存在している。
このORFのアミノ酸配列とDAOタンパク質のAP−
1〜AP−9各部分アミノ酸配列(実施例1.2.3)
で決定)とを比較すると、第8図に示すようにこれらは
完全に一致した。この結果に基き、上記5.で得たクロ
ーン(プラスミドpCFS3)は間違いなく DAOの
遺伝子であり、かつ、完全なORFを持つものであると
同定された。
実施例2 D−アミノ酸オキシダーゼ遺伝子を含有する
発現ベクターpcFs315の構築1)DAOをコード
するKIIIRプラスミドpCFS105の構築 カナマイシン耐性pUCタイプベクターpi−t S 
G298(宝酒造)0.5μ9とpCF332μ9を夫
々、Ba1t−IIで切断した後、各BamHI断片を
T4DNAリガーゼ(2unit)で結合させた。その
ライゲーション反応液を用い、ハナーンらの方法31に
従ってE、 coli JMI 09(宝酒造)を形質
転換し、カナマイシン20ug/xQ、2mM[PTG
(インプロピル−β−D−チオガラクトビラ/ジッド)
およびQ、 5xg/ytQ  X−Ga1(5−ブロ
モ−4−クロロ−3−インドリル−β−ガラクトジッド
)を含んだし一ブロス寒天培地上で生育してくる白いコ
ロニーを選択した。これらのコロニーからプラスミドD
NAを抽出し、pH5G298の(acプロモーターと
DAO遺伝子とが同一方向であるプラスミド、pcFs
105を選択した。
2)tacプロモーターを含有するプラスミドpCFS
202の構築 tacプロモーターを有する発現ベクターpDR540
(ファルマシア)をEcoRIおよびBamHI切断に
付し、tacプロモーターをコードすると共に、翻訳に
必要なSD配列をも含有する約0.4KbpのDNA断
片を分離した。このtacプロモーター部分の約0.4
Kbp断片のDNA塩基配列は第5図に示されている。
次に、■)で構築したpcFs105をBamHIで部
分切断した後、EcoRIで切断し、3.9KbpのD
NA断片を分離した。これら3.9Kbpおよび約0.
4KbpのEcoRI −BamHI断片を混合し、T
4DNAIJガーゼの存在下、結合反応を行なった。そ
の反応液を用いてE、coli J M 109を形質
転換し3′、カナマイシン20μg/x(1,2mVI
PTGおよび0.5x9/zc X−Ga1を含むL−
ブロス寒天培地上で生育してくる青いコロニーを選択し
た。DAOのc −D N AのpolyAから下流の
pcDVl−PLプライマ一部分とpHS G298の
β−ガラクトシダーゼのN末端側の翻訳のフレームがう
まく合って、tacプロモーターのリードスルーによっ
てβ−ガラクトシダーゼが生成するために青いコロニー
になるようである。これらの青いコロニー中の1株から
プラスミドDNAを抽出し、これをpc F S 20
2と命名し、制限酵素切断によりpc F S 202
の構造を確認した。
3)合成りNAアダプター1の合成 pc F S 202では、tacプロモーターのSD
配列から翻訳開始コドンATGまで62塩基あり、大腸
菌でDAO遺伝子を発現させるには離れすぎている。そ
こで、合成りNAアダプター1を作成し、SD配列とA
TGの距離を7塩基短(した。
以下に、アダプター1のDNA塩基配列を示す。
58ser 5’ −GATCCAATCATGTCC
AACACAATCGTCGTCGTTG50mer 
   3’ −GTTAGTACAG GTTGTGT
TAG CAGCAGCAACGTGCCGGTGT 
CATTGGCTTG ACGT−3゜CACGGCC
ACA GTAACCGAAC−5′上記の5811+
erと50serのオリゴヌクレオチドの合成はアプラ
イド・バイオシステム社のDNA合成合成デモデル38
1を用いて行なった。2つのオリゴヌクレオチドを共に
100μy/ rx(lになるように混合した後、95
℃で5分間加熱し、充分な時間をかけて室温に戻すこと
により、2本のオリゴヌクレオチドをアニーリングさせ
た。
4)DAO発現プラスミド、pcFs315の構築 pc F S 202をBaIIHIで部分切断した後
、AatI!で切断し、4.3KbpのDNA断片を分
離した。このDNA断片(0,5μg)とアニーリング
した合成りNAアダプター(2μg)とを混合し、T4
DNAリガーゼによる結合反応に付した。その反応液を
用いて、E、coli J M ] 09を形質転換し
3)、カナマイシン20μy/zQを含むし一グロス寒
天培地で生育してくるコロニーを選択した。
これらのコロニーの中の1株からプラスミドDNAを抽
出し、これをpcFs315と命名し、制限酵素切断に
よりpcFs315の構造を確認した。次いで、合成り
NAアダプタ一部分のDNA塩基配列をジデオキシ配列
決定法131により確認した。
プラスミドpcFs315の構築模式図を第5図に示す
。該図面には、中間体プラスミドであるpCFS105
およびpc F S 202の構築も示されている。
実施例3 形質転換体、旦、四環、JM109(pCF
S315)によるDAOの発現、および該DAOのCC
への作用 実施例2で構築したDAO発現プラスミドpCFS31
5を保持する形質転換体E、coli JMI09(p
cFs315)をカナマイシン20μ9/肩Qと1sM
IPTG(イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノ
シド)とを含んだし一グロス200x(lに植菌し、3
7℃で24時間振盪培養した。
培養液を遠心分離(6000x9.10分間、5℃)し
て集菌し、20mM  PB(pH7,5)l OaQ
に懸濁し、超音波破砕機にかけて細胞を破砕した。破砕
された菌体混合物を遠心分離(6000X9.10分間
、5℃)し、得られた上清を上記PB3Qに対して透析
して酵素液とした。一方、実施例1.3.2)記載のご
とくにしてF6ソラニM−0718株の培養菌体から抽
出精製した純度90%以上のDAO凍結乾燥標品をl 
、 Oj19/112(ウシ血清アルブミンを標準とし
てローリイー(L owry)法で測定)となるように
溶解したものを酵素標品として比較試料に用いた。次い
で、以下のごとくにしてCCを基質とする酵素反応を行
った。
(1)E、coli  JM109(pCFS315)
から得た酵素液によるCCの酸化 CC1,0,8mM5PB(pH7,5)100+M、
酵素液50μQからなる全mIxQの反応液中、30°
Cにおいて120分間反応させ、反応混合物を高速液体
カラムクロマトグラフィー[カラム:イナートシル(I
 nertsil) OD S −2(ガスクロ工業)
、移動相: 6.6n+M PB(pH7,0)と3%
メタノールからなる溶液、検出:254nm]に供して
生成物を定量した。
その結果、CCは検出されず、ケト−AD−7ACA4
.75mMと、GL−7ACA6.28o+Mとが生成
していることが分かった。
(2)E、coli  JM109(pcFs315)
の酵素液とF、ソラニIVI−0718のDA○酵素標
品の単位タンパク質当りの活性の比較 1.0p9/xQ DAO酵素標品10μgまたはE。
coli JM109(pcFs315)の酵素液12
゜5μQのいずれかを、! 0.8mMCC,l OO
+aMPB(pH7,5)からなる全量1峠の反応液中
で30′Cにおいて60分間、および120分間させた
次いで、各反応液を高速液体カラムクロマトグラフィー
に供して生成物を定量した。
旦、唾JM109(pCFS315)の酵素液のタンパ
ク質濃度は、l 、 OR971(lのDAO酵素標品
を標準として、プロティンアッセイキット(Prote
in As5ay Kit)(バイオラッド社)により
測定した。CCの減少およびケト−AD−7ACAとG
L−7ACAの生成の合計に基いて、両酵素液のタンパ
ク質当りの活性を求め、比較検討した。
その結果、F、ソラニM−0718のDAO酵素標品の
単位タンパク質当りのD−アミノ酸オキシダーゼ活性を
100%とした時、E、coli JM109(pCF
S3i5)の酵素液のそれは、CCの減少、またはケト
−AD−7ACAとGL−7ACAの生成量のいずれに
基いても7.8%であった。
上記の結果は、本発明のDAO発現ベクターpcFs3
15により形質転換された形質転換体が、活性なりAO
を有効に発現したことを表している。この形質転換体、
E、coli J M l 09 (pCFS3J5)
は、通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所(つく
ば小束1丁目1−3)に、受託番号微工研条寄第191
6号(FERM BP−1916、寄託臼: 1988
年6月20日)として、寄託されている。
(3)F、ソラニM−0718由来の組換えDAOとト
リボノブシス・パリアビリス由来のDAOのアミノ酸配
列の比較 本発明にがかるF、ソラニM−0718由来のDAOと
従来のトリボノブシス・パリアビリス由来のDAOのア
ミノ酸配列を第9図に示す。この配列式から、360ア
ミノ酸中146(41%)が相同であることが分かる。
同様の性質を示す酵素としては、この41%の相同性の
存在は考え得ることである。しかし、いずれも下等真核
生物に由来する物質であることから、この両者間の59
%の相異はむしろ大きく、実質上、別物質であることを
示しており、従って、これらは異なる酵素であるとみな
される。
実施例4 プラスミドp322 A/Cの構築pBR3
22(108g)を100μu)反応緩衝液(10vA
M Tris−HCρ(pH7,5)、7mMMgC(
11,60IIM KC(l、7mM β−メルカプト
エタノール(2−ME)、100μ9/z(lウシ血清
アルブミン)にて八atU(1,0ユニツト、東洋紡)
及びC1aI(10ユニツト、ヘーリンガー・マンハイ
ム(Boehringer Manheim))で消化
し、約4.3にのDNAを0.8%アガロースゲル電気
泳動にて単離した。
DNAオリゴv−DAO−1(56+1ler)及びD
AO−2(50ier)は各々DNA合成機(381A
DNAシンセサイザー、アプライド・バイオシステムズ
(Applied B 1osysten+s)を用い
て合成した。
DAO−1とDAO−2の重複アニーリングは両端がC
IaIとAatllで切断された形の粘着末端でtrp
プロモーターVのC1alサイト(部位)とDAODN
AのΔat[間を接合するアダプターであ約4.3にの
DNA(200ng)、DAO−1(9゜7 pmol
e)及びDAO−2(38,5pmole)を20μQ
の反応緩衝液(50IIIM Tris−HCi2(p
H7,8)、10 i+M MgCQt、20mM ジ
チオスレイトール(DTT)、1mM ATP、50μ
9/酎BSA)にてT4  DNAリガーゼ(300ユ
ニ・ット、宝酒造)を用いて15℃にて60分インキュ
ベートした。
ライゲーション混合物でE、coli J M l 0
9 ヲ形質転換(シゲサダ、細胞工学(1983)、2
,616−626、記載の方法に準じた)した。形質転
換菌からプラスミドを抽出し、制限酵素マ、ツピングに
より目的とするp322 A/Cであることを確認した
。プラスミドp322A/Cの構築模式図を第10図に
示す。
実施例5 プラスミドpYs9120の構築p322A
/C(10μ9)をAat[I(10ユニ・yト)とC
1al(10ユニツト)で消化し、約54 bpのDN
Aを2.25%アガロースゲル電気泳動で単離した。次
にpcFs315(10μ9)とAatI[(10ユニ
ツト)とBamHI (l O:”二yト、東洋紡)で
消化し、約1.1KDNAを0.8%アガロースゲル電
気泳動で単離した。さらにpCLaHtrp3 t(1
08g)をC1al(10ユニツト)とBamHl(,
10ユニツト)で消化し、約3.8にのDNAを単離し
た。
得られたC1al −AatI[54bp DNA(5
0ng)、AatII−BamHI  1. IK  
DNA(50ng)及びC1al −BamHI  3
.8K DNA(200ng)をT4  DNAリガー
ゼ(300ユニツト)を用いて実施例1と同様にして結
合させた。ライゲーション混合物でE、coli J 
M 109を形質転換した。
形質転換菌からプラスミドを抽出し、目的とするpYs
9120Aを得た。プラスミドpYs912OAの構築
模式図を第11図に示す。
’1lu16  プラスミドp153trpの構築両端
にEcoRI及びC1alサイトを持つ新しいtrpプ
ロモーター(trpV)を以下の手順で調製した。
合成オリゴマーをグループI(A’)、II(B’、C
D、E、F)、III(G、H,I、 J)、■(K、
 L、M’)及びV(N’)に分けた。グループ■のオ
リゴマー(各0 、2 nmole)をlooμ&の混
合バッファー(実施例1に記載)にてT4 ポリヌクレ
オチドキナーゼ(2,5ユニツト、宝酒造)とともに3
7°Cで60分インキュベートした。65℃にて20分
加熱して酵素を失活させ、反応混合液にT4  DNA
  リガーゼ(600ユニツト)及び20mMATP(
5μのを添加して15℃で30分インキュベートした。
グループ■及び■も同様にしてリン酸化とライゲーショ
ン反応を行った。得られたグループ■、■及び■を合し
、T4  DNA  リガーゼ(600ユニツト)及び
20+aM ATP(5μのを加えて15℃で80分イ
ンキュベートした。得られた反応混合液にオリゴマーA
°及びN’(各0 、4 n5ole)、T4  DN
A  リガーゼ(600ユニツト)及び20sMATP
(5μg)を添加し、15℃で30分インキュベートし
た。反応混合物を2.25%アガロースゲル電気泳動に
付し、目的とする約104bpのDNAを単離した。
pAT l 53(IOJI、ファルマシア(P ha
rmacia))をEcoRI (I Oユニット、東
洋紡)とC1al(10ユニツト)で消化し、約3.5
K DNAを0゜8%アガロースゲル電気泳動で単離し
た。
EcoRT −CIal  l 04bp DNA(2
0ng)とEcoRI −C1al  3.6K DN
A(200ng)をT4  DNA  リガーゼ(30
0ユニツト)を用いて実施例1と同様にしてライゲーシ
ョンし、ライゲーション混合物でE、coli J M
 I O9を形質転換した。形質転換菌よりプラスミド
を抽出し、目的のP153trpを得た。プラスミドp
153trpの構築模式図を第12図に示す。
実施例7 プラスミドpYs9121の構築p153t
rp(10μg)を5all(10ユニツト)とC1a
l(10ユニツト)で消化し、約2.9にのDNAをア
ガロースゲル電気泳動で単離した。
pYs9120をC1al(10−ニット)と5all
(10ユニツト)で消化し、ca、  1 、3 Kの
DNAを単離した。
C1al−8alI  2.9K  DNA(200n
g)とC1al−3alI  1.’3K  DNA(
20ng)をT4DNA’Jガーゼ(300ユニツト)
を用いて結合させ、ライゲー/ヨン混合液でE、coI
i J M I C9を形質転換した。形質転換菌から
プラスミドを抽出し、目的とするpys9121を得た
。プラスミドpYs9121の構築模式図を第13図に
示す。
哀願り促 プラスミドpY39122にの構築pYs9
i21(10μg)をEcoRI(10ユニツト)及び
5all(10ユニツト)で消化し、約1゜4にのDN
Aを単離した。
pi−fsG298(10μy、宝酒造)EcoRI(
10ユニツト)及び5ail(10ユニツト)で消化し
、約2.f3KDNAを単離した。
1.4K  DNA(50ng)と2.6K  DNA
(200ng)をT4  DNA  リガーゼ(300
ユニツト)で結合させて目的とするプラスミドpY39
122Kを得た。プラスミドpY39122にの構築模
式図を第14図に示す。
実施例9 プラスミドpY39122Gの構築pYs9
121及びPH3G396(宝酒造)を用いて実施例8
と同様にしてプラスミドpYs9122Cを得た。プラ
スミドpY39122Gの構築模式図を第15図に示す
実施例10 形質転換体の培養 旦、四旦JM109(pYS9122K)ブロス(10
0z(1)に移し、37℃で16時間培養した。培養液
C0,8xのと80%グI) ’rro−ル(0,21
1>を混和し、−80°Cで保存した(グリセロールス
トック閑)。
グリセロールストック菌を100xRのMS  ブロス
(0,2%グリセロール、1.2%バクトドリブトン、
2.4%抽出酵母、0.11%Lea+Pro+ I 
le、  1.25%に、HPO,,0,38%KH,
PO,,0,005%fアミ7−HC(2,0゜049
3%MgSO4・7HtOS0.003 %CacQt
 ・2HtO−0−0014%Fe5o4・7H,0)
に移し、Kts(50tty/xのを添加して30℃で
16時間培養した。培養液(20a+Q)を変型M9培
地[350i12.1%カザミノ酸(N源)、1%グリ
セロール(C源)、他はM9培地[マニアティスら(M
aniatis、 ’r、)、[モレキxラー・り0−
−1−ング(’Mo1ecular CIoning’
)]、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−
(Cold SpringHarbor  L abo
ratory)、 (1982)、 p、440ン]と
同一組成]に移し28°Cにて振盪培養した。10時間
後に50%グリセロール(3,51)とβ−インドール
アクリリック酸(終濃度50μg/zのを添加し、さら
に22時間培養を続けた。4°C15000rpm、 
 I 0分の遠心で集菌して、菌体を一20°Cで保存
した。
他の形質転換体、E、coli J M l 09 (
pY S 9122c)およびE、coli JM10
9(PYS9120A)をも同様に培養し、菌体を得た
。ただし、グリセロールストック菌の調製およびグリセ
ロールストック閑の培養に際してカナマイシン(K++
+)の代わりにクロラムフェニコール(Cm)を濃度3
C)+9/x(2[E、coli JM109(pYS
9122C)]、またはアンピシリン(Am)を濃度5
0μg/x([E、coli  JM109(pYS 
9122A)Jを用いた。
実施例11 分析および検定 凍結菌体(20村ブロス相当分)をTE(201(2,
10mM Trts−HCC(pH8,0)−1xM 
EDTA)に@濁し、4℃にて超音波処理(US−60
0゜日本精機)してのち遠心(4℃、15.00Orp
m、30分)して上清をサンプルとした。
1)SDS−PAGEおよびウェスタン・プロット分析 15%5DS−PAGEは文献[レムリ(L aera
mLi、 U、 K、)、ネイチ+ −(N atur
e)、227.80−685]に記載されている方法に
準じた。
ウェスタン・プロットは電気泳動後のポリアクリルアミ
ドゲル上のタンパク質を電気的にニトロセルロースフィ
ルターに移し、抗DA○抗血清(家兎に天然DAOで免
疫)−ペルオキシダーゼ標識抗家兎IgGで反応し、4
−クロロ−1−ナフトール−H2O,で発色させた。
)検定(アッセイ) 20x9/x(l CCNa(セファrffスポリンC
ナトリウム塩XpH7,5、lNNaOHで調製、0゜
5 xQ)、0.3M  KHtPO4(pH8,0、
l0NNaOHで調製;0.5jlのにDAOサンプル
(0゜1 xQ)を添加し、30℃で20分振盪した。
20分後に1%HtOz(0、I J!12)を加えて
、更ニl 0分間振盪した。反応混合物に4%Ac0H
(0,lzのを加えて振盪し、遠心して上清を水中に静
置した。得られた上清をHPLCで分析して酵素量(ユ
ニット:1ユニツトはCCNaを基質とし1分間に1.
0μ5oleのGL−7ACAを生成する酵素量)を定
量した。
HPLC条件;カラム; Inertail 0DS−
2(4,6susφX15cm、ガスクロ工業)、pu
mp;LC6A (S hfmadzu)、検出器、S
PD−6A(Shimadzu)、レコーダー; CR
−5A (S himadzu)、溶出:5%NH40
Ac中、3%CH,CN1)、ii)の結果を表2に示
す。
人l 組換えDAOの発現 *培養終了時の培養液の濁度 実施例12 組換えDAOの精製 実施例7で培養したE、coli J M 109 (
pY S9122KX35Mブロス相当菌体)をbnM
Tris−HCg(pH8,0)  o、1mM ED
TA(100j112)に懸濁し、4°Cにて超音波処
理してのち遠心(4°C,15,OOOrpm、20a
+in)して上清を集めた。残渣を前述のTrisバッ
ファー(10011i2)に再懸濁して超音波処理−遠
心の操作を2回繰り返した。集めた上清を合しく計31
0iの、lNNaOHでpH9,0に調製してのち、ポ
リエチレンイミンを終濃度0.01%になるように添加
し、4℃で15分撹拌後遠心(4°C17000rpm
、40m1n)した。上清(300ffρ)に(NH4
)、S O,(61,89)を添加し、4℃で16時間
静置後、遠心(4℃、7000rpm、  20+n1
n)した。
上清(340*(2)を疎水クロマトグラフィー[樹脂
、東洋バールHW−65F(東ソー)、容量;100f
fff1、カラム;ファルマシア(P harmac 
1a)K 26./40、溶出液;35%飽和→O%、
la+M  Trfs−HCl2(pH9,0)中、(
NH,)、SO。
; 0.1nM EDTA (線状勾配(linear
 gradienl))、流速; 2.5x12/si
n]に付した。各フラクションを逆相HPLC[カラム
;TSKゲル・オクタデシルNPR(4,6mmX3.
5cm)、溶出;0.05%TFA(線状勾配置0m1
n)中、0→60%CH,CN]で分析した。目的物は
吸廃画分とフラクション2に見い出された。
フラクション2(90mff)を512の20mM  
NH40Ac(pH9,0)に対して透析してのち陰イ
オン交換クロマトグラフィー[樹脂; DEAE東洋パ
ール650M、容量;120屑g、カラム;ファルマシ
アに26−40、溶出; l QmM TrisHC(
1<pH8,0)線状勾配中、0→0.5M NaCe
、流速; 2.5zN/min]に付した(Fig8b
)。目的物を含むフラクション5及び6(計69m(1
)をl0mMリン酸バッファー(pH9,0)に対して
透析して精製組換えDAO3,58m5を得た。このサ
ンプルの活性を測定し、比活性を24,5ユニッ1−/
mgプロティンと算出した。
精製組換えDAOを逆相HPLC[カラム;Cosmo
sil 5 C4−300(4,6mmX 7.5c+
n)、溶出;0.05%TFA(線状勾配30m1n)
中、12→60%CH,CN]で分取し、470Aペプ
チド配列(アプライド・バイオシステムズ(Applj
edB 1osyste*s))でN末端アミノ酸配列
を決定した。
以下に示すように、N末端アミノ酸配列はcDNA配列
から予想されるものと一致していた。
cDNA  ’MS’ NT I V5VVGAG” 
V I GL  T”rDAo   S’NTIV  
VVGAG  VIGL(X)また、この精製r−DA
Oを5DS−PAGEに付したところ、分子量40,0
00±1000の位置にシングルバンドが観察された。
以下に明細書中で引用した文献を列挙する。
引用文献 l)マニアナイスら(T、Maniatis et a
l、)、モレキュラー・クローニング(Molacul
ar Cloning)実験の手引き(1982) コールド・スプリング・ノ\−バー・ラボラトリ−(C
old Spring I!arbor Labora
tory)2)オカヤ7 (H,Okayama)およ
びノく−グ(P、 Berg)。
Mo1.Ce11.Biol、、 2161 (198
2)3)ハナーン(D、 l1anahan)、J、M
o1.Bicl、、 1664)バンカピラーら(M、
 W、 Hunkapi 1ler et al、 )
+メソッズ・イン・エンザイモロジー(MeLhOdS
in  Enzymology)、  91 399(
1983)5)バンカピラー(M、 L Hunkap
il 1er)およびフッド(L、 E、 flood
)、 Methods in Enzymology、
 916)ソリデイ−ら(C,L、5oliday e
t al、)、 Proc、Nat、Acad、sci
、UsA 813939(+984)7)イングリアら
(Inglia at al、)、  Nucleic
 Ac1ds Res、、  91627(19g2)
8)デービスら(R,W、Davis et al、)
、 アドバンスト・バクチリアル・ジェネテックス(A
dyanced Bacterial Genetic
s)(1980) p、 174 ColdSprin
g Harbor Laboratory9)サザーン
(E、M、5outhern)、 J、Mo1. Bi
ol、+ 98io)サザーン(E、M、5outhe
rn)、 J、Mo1. Biol、、 9811)メ
ッシング(J、Messing)、 Methods 
inEnzymology 10120(1983)1
2)サンガーら(F、Sanger et al、)、
 Proc、  Nat^cad、sci、UsA 7
45463(1977)13)チーボー(S、 Tab
or)およびリチャードソン(C,C,Richard
son)、 Proc、 Nat、 Acad、 Sc
i、 USA
【図面の簡単な説明】
第1図はDAOをコードするDNAの塩基配列決定の工
程図、第2図はDNAライブラリー作成模式図、第3図
はDAO精製および部分アミノ酸配列決定の工程図、第
4図は逆相HPLCによる9断片の分離パターンを示す
グラフ、第5図はプラスミドpcFs315の構築模式
図、第6図はプラスミドpCFS3のBaaHI 1 
、3 Kbp断片のDNA配列の模式図、第7図はDA
OのDNA塩基配列および推定のアミノ酸配列の模式図
、第8図は逆相HPLCで分取した9断片のアミノ酸配
列と、DAOをコードするDNAの塩基配列から推定さ
れるアミノ酸配列とを比較した模式図、第9図はF、ソ
ラニM−0718由来のDAOのアミノ酸配列とトリボ
ノブシス・パリアビリス由来のDAOのアミノ酸配列と
を比較した模式図、第10図はプラスミドp322A/
Cの構築模式図、第11図はプラスミドpYs9120
Aの構築模式図、第12図はプラスミドp153trp
の構築模式図、第13図はプラスミドpYs9121の
構築模式図、第14図はプラスミドpYs9122にの
構築模式図、第15図はプラスミドpY39122Cの
構築模式図である。 13図 ppt ft股 アミノ融!EPlのダ9セ 第6図(2) AGAAC(:AGCCGGATCAXTTCGAGC
TCGCCCGGGGATCC第7図(2) 1、eu!*を 第7図(1) Le[l5OrlliS^laG 1yLysThrP
roAsn I Ie I 1eVa 1AsnA I
 aThrG I yLeuG l ySerTyr第
8図(1) SerA5nThrlleValValValGIyA
IaGIyVaIeGIyLeu)hrserAlaL
euLeuAspVa IG IuTyrA IaSe
rProPheA IaG l yA !aAsntl
 isSerProMetA IaThrG luG 
IuG0 GluAIaGlyValllisPheGInLys
Ser^rglleGln^rgArgAsnVal^
5pThrGIul、ys目0 12G+30 PhaG l uAspPheArgG IuG 1n
ll 1sProSerG IuVa l I IeP
roG IyTyrAspSerG IyCys+40
                   150G I
 uPheTh rserVa l Cys I 1e
As nTh rA I a l 1eTy rLeu
ProTrpl、euLeuG I yG I nCy
s^rgAsnG l userserProMeLL
euLeuThrserG l yVa IG I u
AqpG I yG )y^iaAspVal第8図(
2)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、セファロスポリンCの7−β−(5−カルボキシ−
    5−オキソペンタンアミド)セファロスポラン酸への変
    換を触媒する酵素活性を有し、分子量が40,000±
    1000ダルトンであって、下記の配列式で示されるペ
    プチド断片AP−1〜AP−9を含有するペプチド配列
    を有することを特徴とするD−アミノ酸オキシダーゼ。 AP−1:Arg−Ala−Ile−Leu−Asn−
    Asp−lle−Ser−Glu−Ala−Lys AP−2:Glu−Pro−Trp−Phe−LygA
    P−3:Arg−Leu−Val−Glu−Glu−V
    al−Pro−Glu−Ala−Gly−Val−Hi
    s−Phe−Gln−LysAP−4:Gly−Leu
    −Ser−Val−Ile−Arg−His−Ala−
    Val−Gly−Met AP−5:Thr−Pro−Asn−Ile−Ile−
    Val−Asn−Ala−Thr−Gly−Leu−G
    ly−Ser−Tyr−LysAP−7:His−Me
    t−Pro−Gly−Asp−Tyr−Asp−Val
    −Glu−Tyr−Ala−Ser−Pro−Phe−
    AlaAP−8:Thr−Met−Ala−Pro−A
    la−Arg−Gly−Gln−Ile−Val−Va
    l−Val−Arg−Asn−Glu−Ser−Ser
    −Pro−Met−Leu−Leu AP−9:Asn−Met−Phe−Glu−Asp−
    Phe−Arg−Glu−Gln2、第7図記載のアミ
    ノ酸配列を有する請求項1記載のD−アミノ酸オキシダ
    ーゼ。 3、請求項1または2に記載のD−アミノ酸オキシダー
    ゼをコードするDNA。 4、第7図記載のヌクレオチド配列を有する請求項3記
    載のDNA。 5、請求項3または4記載のDNAを含有する発現ベク
    ター。 6、請求項5記載の発現ベクターで形質転換された微生
    物。 7、エシェリキア・コリである請求項4記載の形質転換
    体。 8、請求項6または7記載の形質転換体を培養し、その
    培養物からD−アミノ酸オキシダーゼを単離することか
    らなるD−アミノ酸オキシダーゼの製造方法。 9、セファロスポリンCまたはその塩と、請求項6また
    7記載の形質転換体の培養物またはその処理物とを接触
    させることからなる式( I ):▲数式、化学式、表等
    があります▼( I ) (式中、Yは−COCOOHまたは−COOHを表す) で示される化合物またはその塩の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453374A (en) * 1992-07-27 1995-09-26 Asahi Kasai Kogyo Kabushiki Kaisha Trigonopsis transformant producing D-amino acid oxidase
CN1064079C (zh) * 1992-07-27 2001-04-04 旭化成工业株式会社 能产生d-氨基酸氧化酶的转化体

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