JPH0249707B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0249707B2
JPH0249707B2 JP59142442A JP14244284A JPH0249707B2 JP H0249707 B2 JPH0249707 B2 JP H0249707B2 JP 59142442 A JP59142442 A JP 59142442A JP 14244284 A JP14244284 A JP 14244284A JP H0249707 B2 JPH0249707 B2 JP H0249707B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enzyme
range
activity
temperature
galactosidase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59142442A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6121085A (en
Inventor
Shigenori Ueno
Akira Myama
Yoshitami Oohashi
Shoichi Izumya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wakamoto Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Wakamoto Pharmaceutical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wakamoto Pharmaceutical Co Ltd filed Critical Wakamoto Pharmaceutical Co Ltd
Priority to JP14244284A priority Critical patent/JPS6121085A/en
Publication of JPS6121085A publication Critical patent/JPS6121085A/en
Publication of JPH0249707B2 publication Critical patent/JPH0249707B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

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

イ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は新規な耐熱性β−ガラクトシダーゼに
関するものである。 従来より、β−ガラクトシダーゼは乳製品中の
乳糖を分解する酵素として食品産業で利用されて
いるし、又乳糖不耐症による下痢を治療するため
の医薬品あるいは試薬としても広く利用されてい
る。 本発明の新規な耐熱性β−ガラクトシダーゼ
は、これら分野で従来市販されている公知のβ−
ガラクトシダーゼのいづれよりも耐熱性が優れて
いることから、幅広い用途が期待される。 (2) 従来の技術 β−ガラクトシダーゼの耐熱性を上昇させた例
としては、アスペルギルス・オリーゼY−22株を
変異源処理して、元の菌株に比較して耐熱性の優
れたβ−ガラクトシダーゼを産生する変異株アス
ペルギルス・オリーゼYU−22を取得したことが
報告されている。 〔Ogushi,S.et.al.:J.Ferment.Technol.,58
115−122(1980).〕 従来、培養条件の改良により産生するβ−ガラ
クトシダーゼの耐熱性を向上させた例は全く知ら
れていないところ、本発明者等は先きに、アスペ
ルギルス・オリーゼ、に属するβ−ガラクトシダ
ーゼ生産菌をアルカル性プロテアーゼ活性の低い
培地中で培養することを特徴とする耐熱性β−ガ
ラクトシダーゼの製造法に関する発明を完成し特
許出願した。(特願昭58−244710号) (3) 本発明が解決しようとする問題点 本発明は、本発明者等が先きに発明した耐熱性
β−ガラクトシダーゼの製造法(特願昭58−
244710号)により産生される酵素を純物質として
単離し、その理化学的性状を明らかにすることを
目的とする。 ロ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明により、下記の理化学的性質を有する新
規な耐熱性β−ガラクトシダーゼが提供される。 記 (1) 作用及び基質特異性 β−D−ガラクトシド結合を有する基質を加
水分解してD−ガラクトースを遊離する。 (2) 至適PH及び安定PH範囲 至適PH 4.5 安定PH範囲 4.0〜5.5 (3) 作用適温の範囲 活性至適温度 約60℃ (4) PH、温度などによる失活の条件 安定温度範囲 PH6.0で60℃以下 PHによる失活条件 PH2.5以下又はPH9.5以上の
範囲で37℃1時間保つことにより失活。 (5) 阻害,活性化及び安定化 硝酸銀及びP−クロロマーキユリーベンゾイ
ツクアシツドにより阻害される。 メチルアルコール、エチルアルコール、イソ
プロピルアルコール、n−プロピルアルコール
により活性化される。 (6) 分子量 約14万〜15万(セフアデツクスG−
200使用、ゲル過法) (7) 等電点 PH4.7〜4.3 (8) 元素分析 C 46.40% H 6.43% N 12.01% S 0.36% (9) 赤外線吸収スペクトル KBr錠法による赤外線吸収スペクトルに於
ける吸収帯が3300,2950,1690(シヨルダー)、
1650,1530,1450,1390,1240,1060cm-1にあ
る。 1530cm-1と1060cm-1の波数に於ける透過率の
比は1:0.57である。 本発明により製造される前記理化学的性状を有
する一群の新規β−ガラクトシダーゼ(以下「本
酵素」という)は、等電点のpI値が、4.68,4.60,
4.50,4.42及び4.37の成分を含んでおり、それら
個々の成分は等電点電気泳動により単離すること
が出来る。 従つて本発明は、前記の理化学的性状を示す一
群の新規β−ガラクトシダーゼを提供すると共
に、それより分離される等電点のpI値が4.68,
4.60,4.50,4.42及び4.37から選ばれる値を示す
単一な耐熱性β−ガラクトシダーゼをも提供する
ものである。 次に本発明に係る新規な耐熱性β−ガラクトシ
ダーゼの製造法について説明する。 本発明に利用するアスペルギルス属に属するβ
−ガラクトシダーゼ生産菌としては、アスペルギ
ルス・オリーゼに属する野性株及びその自然的又
は人為的変異株が好適である。また、それらの遺
伝子を組入れた組換微生物も同様に利用出来るも
のと期待される。 野性株の例としては、アスペルギルス・オリー
ゼL−83株(微工研菌寄第7379号)を挙げること
が出来、アルカリ性プロテアーゼ低産生の変異株
の例としては、アスペルギルス・オリーゼU−8
株(微工研菌寄第7378号)を挙げることが出来
る。なお、これら両菌株の菌学的性質は、特願昭
58−244710号明細書に詳細に述べられている。 培養は、(1)培地にアルカリ性プロテアーゼ阻害
剤を添加する方法、(2)培地に酸性側PH緩衝剤と窒
素源物質を併用添加する方法、(3)アルカリ性プロ
テアーゼ低力価変異株を利用する方法を単独又は
組合わせて行うことにより培地中のアルカリ性プ
ロテアーゼ活性を低下させて行う必要がある。 この培養は、液体培養でも良いが、通常固体培
養の方が好ましい。 培養物より本酵素を採取する方法は、通常の酵
素の分離精製法を適用出来る。例えば培養物を水
で懸濁してカラムに充填し、適当な組成の緩衝液
又は水をカラム上端から下へ溶出させることによ
り本酵素を溶出採取できる。この酵素液をPH4.5
〜5の範囲に調整した後、硫安50〜95%飽和とし
て塩析させるか、又はアセトン、エチルアルコー
ル、あるいはイソプロピルアルコールを60%
(V/V)加えて沈殿させることにより粗酵素が
回収される。これを更に、透析、遠心分離、
過、抽出、各種イオン交換樹脂や吸着剤による脱
吸着、クロマトグラフイーなどを適当に組合わせ
て精製することにより、本酵素の精製標品を得る
ことができる。 次に本酵素の製造法を具体的に説明するため実
施例を示す。 実施例 1 〓12g、脱脂大豆3g、ポリペプトン1.25g、
リン酸1アンモニウム0.8g、グルコース0.3g及
び水27mlを500ml三角フラスコに入れてオートク
レーブで滅菌したもの120個を調製し、それぞれ
アスペルギルス・オリーゼU−8株の分生胞子を
斜面培地から接種し、30℃、70時間培養した。全
培養物を集めてカラムに充填し、水24を流下し
て本酵素を抽出し、抽出液22.4を得た。 この抽出液中の粗β−ガラクトシダーゼは総活
性73000U、総タンパク質7690mg、耐熱性56.0%
であつた。 実施例 2(本酵素標品の製造例) 実施例1で得た粗β−ガラクトシダーゼを出発
原料として、(1)エチルアルコール分画による精
製、(2)DEAE−セフアデツクスA−50による精
製、(3)セフアデツクスG−200による精製、(4)
DEAE−セフアデツクスA−50による再精製、(5)
セフアデツクスG−200による再精製を順次行い、
本酵素標品を得た。 以下各精製工程について詳述し、併わせて、各
精製工程に於ける本酵素の総活性、総蛋白質、比
活性、回収率及び耐熱性を比較した結果を示す。 (1) エチルアルコール分画による精製 実施例1で得た本酵素抽出液22.4をホロフ
アイバー式限外過装置で3.25まで濃縮した
後、1N塩酸でPH5.0に調整し、撹拌しながら冷
エチルアルコールを終濃度10%になるまで加
え、生じた不純蛋白の沈殿を6000回転、20分間
の遠心分離により除去した。上清液を更に1N
塩酸でPH4.5に調整し、撹拌しながら冷エチル
アルコールを終濃度60%になるまで加え、1夜
4℃で静置し、生じた本酵素の沈殿を6000回
転、15分間の遠心分離で回収し、マツキールバ
イン緩衝液(PH4.5)475mlで溶解した。冷エチ
ルアルコールをこの溶液に終濃度60%になるま
で添加し、生じた沈殿を6000回転、40分間の遠
心分離で回収し、水170mlに溶解した。この溶
液中の本酵素は総活性51900U、総タンパク質
1330mg、比活性39.0U/mg、回収率71.1%、耐
熱性55.3%であつた。 (2) DEAE−セフアデツクスA−50による精製 上記のエチルアルコール分画で得た170mlの
本酵素溶液を1N水酸化ナトリウムでPH7.0に調
整した後、10mMリン酸アンモニウム(PH7.2)
2で一夜透析した。 この酵素溶液を17000回転、15分間遠心して
得た上清画分(164ml)を10mMリン酸アンモ
ニウム(PH7.2)で平衡化したDEAE−セフア
デツクスA−50(フアルマシア・フアイン・ケ
ミカルズ社製イオン交換剤)のカラム(直径6
×36cm)に通塔して本酵素を吸着させ、60mM
塩化ナトリウムを含有する10mMリン酸アンモ
ニウム(PH7.2)1.5で洗浄した後、330mM塩
化ナトリウムを含有する10mMリン酸アンモニ
ウム(PH7.2)で溶出した。β−ガラクトシダ
ーゼ活性画分として360〜935mlの溶出液量範囲
を回収し(総量575ml)、1N塩酸でPH4.8に調整
した。冷エチルアルコールをこの溶液に終濃度
60%になるまで添加し、生じた沈殿を5500回
転、30分間の遠心分離で回収した。酵素は、減
圧下でエチルアルコールを充分に除去した後、
0.02%アジ化ナトリウムを含む50mMリン酸ア
ンモニウム(PH5.0)27mlで溶解し、同じ組成
の溶液1で一夜透析し、本酵素30mlを得た。 この精製段階で、本酵素は総活性32600U、
総タンパク質579mg、比活性56.3U/mg、回収
率44.7%、耐熱性52.6%であつた。 (3) セフアデツクスG−200による精製 上記のDEAE−セフアデツクスA−50により
精製して得た本酵素液30mlを、0.02%アジ化ナ
トリウムを含む50mMリン酸アンモニウム(PH
5.0)で平衡化したセフアデツクスG−200(ス
ーパーフアイン,フアルマシア・フアイン・ケ
ミカルズ社製ゲル過剤)のカラム(直径2.4
×88.5cm)を用い、流速20ml/hでゲル過し
た。一画分を4.7mlとした。 活性画分であるNo.58〜70を回収し、1N塩酸
でPH4.8に調整し、冷エチルアルコールを終濃
度60%になるまで添加した。生じた沈殿は、
17000回転、30分間遠心分離して回収し、減圧
下でエチルアルコールを充分に除去した後、
12.5mlの10mMリン酸アンモニウム(PH7.2)で
溶解し、同じ組成の溶液1で一夜透析し、本
酵素液13mlを得た。 この精製段階で、本酵素は総活性26100U、
総タンパク質285mg、比活性91.5U/mg、回収
率35.7%、耐熱性54.4%であつた。 (4) DEAE−セフアデツクスA−50による再精製 上記のセフアデツクスG−200により精製し
て得た本酵素の透析液13mlを10mMリン酸アン
モニウム(PH7.2)で平衡化したDEAE−セフ
アデツクスA−50のカラム(直径3×22.5cm)
に充填した。吸着した酵素は、平衡化と同じ組
成の緩衝液500ml×2に含有させた50〜360mM
塩化ナトリウムの直線濃度勾配系で溶出させ
た。流速は1.4ml/min、一画分量は5mlとし
た。 活性画分であるNo.72〜87を回収し、1N塩酸
でPH4.8に調整した。この回収画分に冷エチル
アルコールを終濃度60%になるまで添加し、生
じた沈殿を15000回転、30分間遠心分離して回
収した。沈殿は、減圧下でエチルアルコールを
充分に除去した後、100mM塩化ナトリウムと
0.02%アジ化ナトリウムを含む50mMリン酸ア
ンモニウム(PH7.0)、3mlで溶解し、同じ組成
の溶液650mlで、4℃で一夜透析し、本酵素液
3.1mlを得た。 この精製段階で本酵素は総活性13200U、総
タンパク質111mg、比活性119.0U/mg、回収率
18.0%、耐熱性57.6%であつた。 (5) セフアデツクスG200による再精製 上記DEAE−セフアデツクスA−50により精
製して得た本酵素の透析液3.1mlを、100mM塩
化ナトリウムと0.02%アジ化ナトリウムを含む
50mMリン酸アンモニウム(PH7.0)で平衡化
したセフアデツクスG−200(スーパーフアイ
ン)のカラム(直径2.4×97cm)を用い、流速
11ml/hでゲル過した。一画分を2.56mlとし
た。比活性110単位/mg以上であるNo.108〜117
を回収し、1N塩酸でPH4.8に調整し、冷エチル
アルコールを終濃度60%になるまで添加した。
生じた沈殿は、17000回転、30分間遠心分離し
て回収し、減圧下でエチルアルコールを充分に
除去した後、50mMリン酸アンモニウム(PH
5.8)5.5mlで溶解し、4℃で保存した。こうし
て得られた酵素溶液を本酵素の標品とした。 この標品酵素は総タンパク質62mg、総活性
8990U、比活性146.0U/mg、回収率12.3%、耐
熱性56.7%であつた。 上述の実施例2の各精製工程で得た本酵素の総
タンパク質、総活性、比活性、回収率及び耐熱性
を比較すれば、第1表に示す通りである。
B. Object of the invention (1) Industrial application field The present invention relates to a novel thermostable β-galactosidase. β-galactosidase has been used in the food industry as an enzyme that decomposes lactose in dairy products, and is also widely used as a medicine or reagent to treat diarrhea caused by lactose intolerance. The novel thermostable β-galactosidase of the present invention is a commercially known β-galactosidase that has been commercially available in these fields.
Because it has better heat resistance than any other galactosidase, it is expected to have a wide range of uses. (2) Prior art As an example of increasing the heat resistance of β-galactosidase, Aspergillus oryzae Y-22 strain was treated with a mutagen to produce β-galactosidase, which has superior heat resistance compared to the original strain. It has been reported that the mutant strain Aspergillus oryzae YU-22 has been obtained. [Ogushi, S.et.al.: J.Ferment.Technol., 58 ,
115-122 (1980). ] Until now, there has been no known example of improving the heat resistance of β-galactosidase produced by improving culture conditions. We have completed an invention relating to a method for producing heat-stable β-galactosidase, which is characterized by culturing in a medium with low alkaline protease activity, and have applied for a patent. (Japanese Patent Application No. 58-244710) (3) Problems to be Solved by the Present Invention The present invention is based on the method for producing heat-stable β-galactosidase (Japanese Patent Application No. 58-244710), which was previously invented by the present inventors.
The purpose of this study is to isolate the enzyme produced as a pure substance (No. 244710) and clarify its physicochemical properties. B. Structure of the Invention (1) Means for Solving Problems The present invention provides a novel thermostable β-galactosidase having the following physical and chemical properties. (1) Action and substrate specificity A substrate having a β-D-galactoside bond is hydrolyzed to liberate D-galactose. (2) Optimal PH and stable PH range Optimum PH 4.5 Stable PH range 4.0 to 5.5 (3) Range of optimal temperature for action Optimum temperature for activation Approximately 60℃ (4) Conditions for inactivation due to PH, temperature, etc. Stable temperature range PH6 0 and below 60℃ Deactivation conditions by PH Inactivation by keeping at 37℃ for 1 hour in the range of PH2.5 or below or PH9.5 or above. (5) Inhibition, activation and stabilization Inhibited by silver nitrate and P-chloromercurybenzoic acid. Activated by methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and n-propyl alcohol. (6) Molecular weight approximately 140,000 to 150,000 (Sephadex G-
(200 used, gel filtration method) (7) Isoelectric point PH4.7-4.3 (8) Elemental analysis C 46.40% H 6.43% N 12.01% S 0.36% (9) Infrared absorption spectrum Infrared absorption spectrum by KBr tablet method The absorption bands are 3300, 2950, 1690 (shoulder),
Located at 1650, 1530, 1450, 1390, 1240, 1060 cm -1 . The ratio of transmittance at wave numbers of 1530 cm -1 and 1060 cm -1 is 1:0.57. A group of novel β-galactosidases (hereinafter referred to as "the present enzymes") having the above-mentioned physicochemical properties produced by the present invention have pI values of isoelectric points of 4.68, 4.60,
It contains components 4.50, 4.42, and 4.37, and these individual components can be isolated by isoelectric focusing. Therefore, the present invention provides a group of novel β-galactosidases exhibiting the above-mentioned physicochemical properties, and the pI value of the isoelectric point separated from the β-galactosidases is 4.68.
Also provided is a single thermostable β-galactosidase exhibiting a value selected from 4.60, 4.50, 4.42 and 4.37. Next, a method for producing the novel thermostable β-galactosidase according to the present invention will be explained. β belonging to the genus Aspergillus used in the present invention
- As the galactosidase-producing bacterium, wild strains belonging to Aspergillus oryzae and natural or artificial mutant strains thereof are suitable. It is also expected that recombinant microorganisms incorporating these genes can be used in the same way. An example of a wild strain is Aspergillus oryzae strain L-83 (Feikoken Bacterium No. 7379), and an example of a mutant strain with low alkaline protease production is Aspergillus oryzae U-8.
The strain (Feikoken Bacillus No. 7378) can be mentioned. The mycological properties of these two strains were disclosed in the patent application.
58-244710 in detail. Cultivation is carried out by (1) adding an alkaline protease inhibitor to the medium, (2) adding an acidic PH buffer and a nitrogen source substance to the medium in combination, (3) using a low alkaline protease titer mutant strain. It is necessary to reduce the alkaline protease activity in the medium by performing these methods alone or in combination. Although liquid culture may be used for this culture, solid culture is usually preferred. As a method for collecting this enzyme from a culture, a conventional enzyme separation and purification method can be applied. For example, the present enzyme can be eluted and collected by suspending the culture in water and filling it in a column, and eluting a buffer solution of an appropriate composition or water from the top of the column down. This enzyme solution has a pH of 4.5
After adjusting to a range of ~5, salt out with 50~95% saturation of ammonium sulfate, or add 60% acetone, ethyl alcohol, or isopropyl alcohol.
(V/V) and the crude enzyme is recovered by precipitation. This is further followed by dialysis, centrifugation,
A purified sample of the present enzyme can be obtained by purification using an appropriate combination of filtration, extraction, desorption using various ion exchange resins or adsorbents, chromatography, etc. Next, Examples will be shown to specifically explain the method for producing the present enzyme. Example 1 〓12g, defatted soybean 3g, polypeptone 1.25g,
0.8 g of monoammonium phosphate, 0.3 g of glucose, and 27 ml of water were placed in a 500 ml Erlenmeyer flask and sterilized in an autoclave to prepare 120 flasks, each of which was inoculated with conidia of Aspergillus oryzae U-8 strain from a slant medium. Cultured at 30°C for 70 hours. The entire culture was collected and packed into a column, and the enzyme was extracted by flowing water 24 down to obtain extract 22.4. The crude β-galactosidase in this extract has a total activity of 73,000 U, a total protein of 7,690 mg, and a heat resistance of 56.0%.
It was hot. Example 2 (Production example of the present enzyme preparation) Using the crude β-galactosidase obtained in Example 1 as a starting material, (1) purification by ethyl alcohol fractionation, (2) purification by DEAE-Sephadex A-50, ( 3) Purification by Cephadex G-200, (4)
DEAE-Repurification by Cephadex A-50, (5)
Sequentially repurified using Sephadex G-200,
A sample of this enzyme was obtained. Each purification step will be described in detail below, and the results of comparing the total activity, total protein, specific activity, recovery rate, and heat resistance of the enzyme in each purification step will also be shown. (1) Purification by ethyl alcohol fractionation After concentrating 22.4 ml of the enzyme extract obtained in Example 1 to 3.25 using a holofiber ultrafiltration device, the pH was adjusted to 5.0 with 1N hydrochloric acid, and while stirring, the enzyme was extracted with cold ethyl alcohol. Alcohol was added to a final concentration of 10%, and the resulting impure protein precipitate was removed by centrifugation at 6000 rpm for 20 minutes. Add another 1N of supernatant.
Adjust the pH to 4.5 with hydrochloric acid, add cold ethyl alcohol while stirring until the final concentration is 60%, leave it at 4℃ overnight, and centrifuge the resulting enzyme at 6000 rpm for 15 minutes. It was collected and dissolved in 475 ml of pine kirbain buffer (PH4.5). Cold ethyl alcohol was added to this solution to a final concentration of 60%, and the resulting precipitate was collected by centrifugation at 6000 rpm for 40 minutes and dissolved in 170 ml of water. The enzyme in this solution has a total activity of 51900U and a total protein
1330 mg, specific activity 39.0 U/mg, recovery rate 71.1%, and heat resistance 55.3%. (2) Purification by DEAE-Sephadex A-50 After adjusting 170 ml of this enzyme solution obtained from the above ethyl alcohol fraction to pH 7.0 with 1N sodium hydroxide, 10 mM ammonium phosphate (PH 7.2)
Dialysis was performed overnight at 2. This enzyme solution was centrifuged at 17,000 rpm for 15 minutes, and the supernatant fraction (164 ml) was equilibrated with 10 mM ammonium phosphate (PH7.2) using DEAE-Sephadex A-50 (ion exchange manufactured by Pharmacia Fine Chemicals). column (diameter 6
x 36 cm) to adsorb this enzyme, and 60mM
After washing with 1.5 ml of 10 mM ammonium phosphate (PH 7.2) containing sodium chloride, it was eluted with 10 mM ammonium phosphate (PH 7.2) containing 330 mM sodium chloride. An eluate volume range of 360 to 935 ml was collected as a β-galactosidase active fraction (total volume 575 ml), and the pH was adjusted to 4.8 with 1N hydrochloric acid. Add cold ethyl alcohol to this solution to final concentration.
The mixture was added to 60%, and the resulting precipitate was collected by centrifugation at 5500 rpm for 30 minutes. After sufficiently removing the ethyl alcohol under reduced pressure, the enzyme
The enzyme was dissolved in 27 ml of 50 mM ammonium phosphate (PH5.0) containing 0.02% sodium azide and dialyzed overnight against Solution 1 having the same composition to obtain 30 ml of this enzyme. At this purification stage, this enzyme has a total activity of 32,600U,
Total protein was 579 mg, specific activity was 56.3 U/mg, recovery rate was 44.7%, and heat resistance was 52.6%. (3) Purification using Cephadex G-200 30 ml of this enzyme solution obtained by purification using the above DEAE-Sephadex A-50 was added to 50 mM ammonium phosphate (PH) containing 0.02% sodium azide.
A column (diameter 2.4 mm) of Cephadex G-200 (Super Fine, gel filtration agent manufactured by Pharmacia Fine Chemicals) equilibrated with
88.5 cm) at a flow rate of 20 ml/h. One fraction was 4.7 ml. Active fractions Nos. 58 to 70 were collected, adjusted to pH 4.8 with 1N hydrochloric acid, and cold ethyl alcohol was added to the final concentration of 60%. The resulting precipitate is
After centrifuging and collecting at 17,000 rpm for 30 minutes and thoroughly removing ethyl alcohol under reduced pressure,
It was dissolved in 12.5ml of 10mM ammonium phosphate (PH7.2) and dialyzed overnight against Solution 1 having the same composition to obtain 13ml of this enzyme solution. At this purification stage, this enzyme has a total activity of 26,100U,
Total protein was 285 mg, specific activity was 91.5 U/mg, recovery rate was 35.7%, and heat resistance was 54.4%. (4) Re-purification using DEAE-Sephadex A-50 using DEAE-Sephadex A-50, which was prepared by equilibrating 13 ml of the dialysate of this enzyme obtained by purification using the above-mentioned Cephadex G-200 with 10 mM ammonium phosphate (PH7.2). Column (diameter 3 x 22.5cm)
was filled. The adsorbed enzyme was 50-360mM contained in 2 x 500ml buffer with the same composition as the equilibration.
Elution was performed with a linear sodium chloride gradient system. The flow rate was 1.4 ml/min, and the volume of one fraction was 5 ml. Active fractions Nos. 72 to 87 were collected and adjusted to pH 4.8 with 1N hydrochloric acid. Cold ethyl alcohol was added to this collected fraction to a final concentration of 60%, and the resulting precipitate was centrifuged at 15,000 rpm for 30 minutes and collected. After sufficiently removing ethyl alcohol under reduced pressure, the precipitate was mixed with 100mM sodium chloride.
The enzyme solution was dissolved in 3 ml of 50 mM ammonium phosphate (PH 7.0) containing 0.02% sodium azide, and dialyzed against 650 ml of a solution of the same composition overnight at 4°C.
3.1 ml was obtained. At this purification stage, the enzyme had a total activity of 13200 U, total protein 111 mg, specific activity 119.0 U/mg, and recovery rate.
The heat resistance was 18.0% and the heat resistance was 57.6%. (5) Repurification using Cephadex G200 3.1 ml of the dialysate of this enzyme obtained by purification using the above DEAE-Sephadex A-50 containing 100 mM sodium chloride and 0.02% sodium azide.
Using a Sephadex G-200 (Super Fine) column (diameter 2.4 x 97 cm) equilibrated with 50 mM ammonium phosphate (PH7.0), the flow rate was
Gel filtration was performed at 11 ml/h. One fraction was 2.56 ml. No.108-117 with specific activity of 110 units/mg or more
was collected, the pH was adjusted to 4.8 with 1N hydrochloric acid, and cold ethyl alcohol was added to the final concentration of 60%.
The resulting precipitate was collected by centrifugation at 17,000 rpm for 30 minutes, and after sufficiently removing ethyl alcohol under reduced pressure, 50mM ammonium phosphate (PH
5.8) Dissolve in 5.5 ml and store at 4°C. The enzyme solution thus obtained was used as a standard of this enzyme. This standard enzyme contains 62 mg total protein and total activity.
8990U, specific activity 146.0U/mg, recovery rate 12.3%, and heat resistance 56.7%. Table 1 shows a comparison of the total protein, total activity, specific activity, recovery rate, and heat resistance of the present enzyme obtained in each purification step of Example 2 above.

【表】 第1表中、本酵素の精製を進めて比活性を上昇
させたにもかかわらず、耐熱性の値が一定不変で
あることは、実施例1により製造された粗酵素液
中には一定の高い耐熱性を備えた本酵素のみが産
生されていたことを示唆するものである。 実施例 3 〓7.5gと水12.5mlを含む培地に、リン酸1ア
ンモニウムを0,125,187.5,250,500および
750mgをそれぞれ添加し、加圧滅菌した後、アス
ペルギルス・オリーゼL−83株の分生胞子を接種
し、30℃,50時間静置培養した。培養後、カラム
(直径2×40cm)に培養物を充填し、水で酵素を
溶出した。この溶出液中のアルカリ性プロテアー
ゼ活性を測定し、産生したβ−ガラクトシダーゼ
を分離してその活性と耐熱性を測定した。即ち、
溶出液を1N塩酸でPH4.5に調整した後、12000回
転、30分間遠心分離して上清を回収した。冷アル
コールを60%迄加えて生じた沈殿を12000回転、
10分間遠心して回収した。この沈殿をマツキール
バイン緩衝液(PH4.5)で懸濁した後、再び冷エ
チルアルコールを60%まで加え、生じた沈殿を
12000回転、10分間遠心分離して回収した。この
酵素を100mMリン酸カリウム(PH5.8)で溶解
し、β−ガラクトシダーゼの活性測定を行つた。
β−ガラクトシダーゼの耐熱性は、酵素液をPH
4.5に調整し、60℃,30分間保温した後、残存す
るO−ニトロフエニル−β−D−ガラクトピラノ
シド(以下「ONPG」という)分解酵素活性割
合(%)で求めた。結果を第2表に示す。
[Table] In Table 1, the heat resistance value remains constant despite the purification of this enzyme to increase its specific activity. This suggests that only this enzyme with a certain high thermostability was produced. Example 3 0,125, 187.5, 250, 500 and 1 ammonium phosphate were added to a medium containing 7.5 g and 12.5 ml of water.
After adding 750 mg of each and autoclaving, conidia of Aspergillus oryzae L-83 strain were inoculated, and the mixture was statically cultured at 30°C for 50 hours. After culturing, the culture was packed into a column (diameter 2 x 40 cm), and the enzyme was eluted with water. The alkaline protease activity in this eluate was measured, and the produced β-galactosidase was separated and its activity and heat resistance were measured. That is,
The eluate was adjusted to pH 4.5 with 1N hydrochloric acid, and then centrifuged at 12,000 rpm for 30 minutes to collect the supernatant. Add cold alcohol up to 60% and remove the precipitate at 12,000 rpm.
It was centrifuged for 10 minutes and collected. After suspending this precipitate in pine kirbain buffer (PH4.5), cold ethyl alcohol was added again to 60%, and the resulting precipitate was suspended.
The mixture was centrifuged at 12,000 rpm for 10 minutes and collected. This enzyme was dissolved in 100mM potassium phosphate (PH5.8), and the activity of β-galactosidase was measured.
The heat resistance of β-galactosidase is determined by changing the pH of the enzyme solution.
After adjusting the temperature to 4.5 and incubating at 60°C for 30 minutes, the remaining O-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside (hereinafter referred to as "ONPG") degrading enzyme activity ratio (%) was determined. The results are shown in Table 2.

【表】 第2表から明らかなように、アルカリ性プロテ
アーゼの産生力価の減少に対応してβ−ガラクト
シダーゼの耐熱性が増加している。β−ガラクト
シダーゼの耐熱性が52.5%及び24.2%の酵素をス
ラブSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行
つて分子量を測定したところ、前者は16〜17万、
後者は市販の公知酵素とほぼ同一の13〜14万の値
を示した。 実施例 4 〓6g、脱脂大豆1.5g、ポリペプトン0.625
g、リン酸1アンモニウム0.4g、グルコース
0.15g、および水13.5mlを含む滅菌培地にアスペ
ルギルス・オリーゼU−8株の分生胞子を接種
し、27,30,33,36℃の各温度で70時間培養し
た。培養した後、実施例3と同様にしてアルカリ
性プロテアーゼ活性とβ−ガラクトシダーゼ活性
並びに耐熱性を測定した。結果を第3表に示す。 アルカリ性プロテアーゼの産生量は高温で培養
すると顕著に増加した。アルカリ性プロテアーゼ
の産生力価の増加に対応してβ−ガラクトシダー
ゼの耐熱性が減少している。 なおアスペルギルス・オリーゼU−8株はアス
ペルギルス・オリーゼL−83株を親株とし、紫外
線照射して作製したプロテアーゼ低産生株である
(特開昭58−244710明細書参照)。
[Table] As is clear from Table 2, the heat resistance of β-galactosidase increases in response to a decrease in the production titer of alkaline protease. When we performed slab SDS-polyacrylamide gel electrophoresis to measure the molecular weight of β-galactosidase enzymes with heat resistance of 52.5% and 24.2%, the former was 160,000 to 170,000,
The latter showed a value of 130,000 to 140,000, which is almost the same as that of a commercially available known enzyme. Example 4 〓6g, defatted soybean 1.5g, polypeptone 0.625
g, monoammonium phosphate 0.4g, glucose
Conidia of Aspergillus oryzae U-8 strain were inoculated into a sterilized medium containing 0.15 g and 13.5 ml of water, and cultured at temperatures of 27, 30, 33, and 36°C for 70 hours. After culturing, alkaline protease activity, β-galactosidase activity, and heat resistance were measured in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 3. The production of alkaline protease significantly increased when cultured at high temperature. Corresponding to the increase in alkaline protease production titer, the thermostability of β-galactosidase decreases. The Aspergillus oryzae U-8 strain is a low protease producing strain produced by using the Aspergillus oryzae L-83 strain as a parent strain and irradiating it with ultraviolet light (see JP-A-58-244710 specification).

【表】 なお、本明細書に於けるβ−ガラクトシダーゼ
の活性は、特記しない限り、ONPGに対する加
水分解力の測定による値で示した。 即ち、PH4.5に調整した5.7mMのONPG溶液3.5
mlと酵素溶液0.5mlとの混合液を30℃に10分間保
つた後、1M炭酸ナトリウム溶液1mlを加えて反
応を停止させた。この溶液中の生成O−ニトロフ
エノール量を420nmにおける吸光度を測定して求
めた。1分間当り、1μmolのONPGを加水分解す
る酵素量を1ONPG単位とした。 次に、本酵素の理化学的性質及び試験方法を詳
細に説明する。 (1) 作用及び基質特性 β−D−ガラクトシド結合を有する基質を加
水分解してD−ガラクトースを遊離する。 代表的基質としては、ラクトース即ち4−O
−β−D−ガラクトピラノシル−D−グルコピ
ラノース、ONPG及びP−ニトロフエニルβ
−D−ガラクトピラノシド(以下「PNPG」と
いう)が挙げられる。 (2) 至適PH及び安定PH範囲 至適PH 4.5(第1図参照) 安定PH範囲 4.0〜5.5(第2図参照) 至適PHは各種PHのマツキールバイン緩衝液中
の酵素活性の測定値から求め、安定PH範囲は、
各種PHのマツキールバイン緩衝液中37℃1時間
処理した酵素の残存活性の測定値から求めた。 それぞれの測定値は最高値に対する比率(相
対活性率及び残存活性率)として表現し、前者
は第1図に、後者は第2図に示した。但し、PH
7.5以上の条件での測定に於いては、マツキー
ルバイン緩衝液の代りにグリシン−水酸化ナト
リウム緩衝液を使用した。 (3) 作用適温の範囲 活性至適温度 約60℃(第3図参照) この値は、PH4.5のマツキールバイン緩衝液
中、種々温度を変えて測定した酵素活性の値か
ら求めた。それぞれの測定値は30℃での測定値
を100とする相対活性率で表現し、第3図で示
した。 (4) PH、温度などによる失活の条件 安定温度範囲 PH6.0で60℃以下(第4図参照) PHによる失活条件 PH2.5以下又はPH9.5以上の範囲で37℃、1時
間保つことにより失活。(第2図参照) 安定温度範囲はPH6.0のマツキールバイン緩
衝液中、種々の温度で30分間保存した酵素の残
存活性率の値から求めた。 第4図はこの残存活性率と保存温度との関係
を示すものである。 PHによる失活条件は、前述の「安定PH範囲」
の測定に於ける第2図から求めた。 (5) 阻害、活性化及び安定化 阻害:第4表に示す通りであり、特にAgNO3
PCMB,FeSO4により阻害される。
[Table] Note that the activity of β-galactosidase in this specification is expressed as a value determined by measuring the hydrolysis power for ONPG, unless otherwise specified. i.e. 5.7mM ONPG solution adjusted to PH4.5 3.5
ml and 0.5 ml of the enzyme solution was kept at 30°C for 10 minutes, and then 1 ml of 1M sodium carbonate solution was added to stop the reaction. The amount of O-nitrophenol produced in this solution was determined by measuring the absorbance at 420 nm. The amount of enzyme that hydrolyzes 1 μmol of ONPG per minute was defined as 1 ONPG unit. Next, the physicochemical properties and testing methods of this enzyme will be explained in detail. (1) Action and substrate properties D-galactose is released by hydrolyzing a substrate having a β-D-galactoside bond. Typical substrates include lactose or 4-O
-β-D-galactopyranosyl-D-glucopyranose, ONPG and P-nitrophenyl β
-D-galactopyranoside (hereinafter referred to as "PNPG"). (2) Optimum PH and stable PH range Optimum PH 4.5 (see Figure 1) Stable PH range 4.0 to 5.5 (see Figure 2) Optimum PH is measured by enzyme activity in Matskierbain buffer at various PHs. Calculated from the value, the stable PH range is
It was determined from the residual activity of the enzyme after it was treated for 1 hour at 37°C in pine kirbain buffer with various pH values. Each measured value was expressed as a ratio (relative activity rate and residual activity rate) to the maximum value, and the former is shown in FIG. 1 and the latter is shown in FIG. 2. However, PH
In measurements under conditions of 7.5 or higher, glycine-sodium hydroxide buffer was used instead of pine kirbain buffer. (3) Range of suitable temperature for action Optimum temperature for activity Approximately 60°C (see Figure 3) This value was determined from the enzyme activity values measured at various temperatures in Matskierbain buffer at PH4.5. Each measured value was expressed as a relative activity rate, with the measured value at 30°C set as 100, and is shown in Figure 3. (4) Conditions for deactivation due to PH, temperature, etc. Stable temperature range: 60℃ or less at PH6.0 (see Figure 4) Conditions for inactivation due to PH: 37℃, 1 hour at PH2.5 or less or PH9.5 or higher Deactivated by keeping it. (See Figure 2) The stable temperature range was determined from the residual activity of the enzyme stored at various temperatures for 30 minutes in a PH6.0 pine kirbain buffer. FIG. 4 shows the relationship between this residual activity rate and storage temperature. The conditions for inactivation due to PH are the above-mentioned "stable PH range"
It was determined from Fig. 2 in the measurement of . (5) Inhibition, activation and stabilization Inhibition: As shown in Table 4, especially AgNO 3 ,
Inhibited by PCMB, FeSO 4 .

【表】 第4表の成績は、ONPG基質の反応系に各
種試薬を所定濃度添加した場合の本酵素の活性
を測定し、その値を無添加の場合の値に対する
100分率(相対活性率)で示した。 活性化及び安定化: 第5表及び第6表に示す通りであり、メチル
アルコール、エチルアルコール等を6.25%添加
することにより、本酵素は著しく活性化され
た。
[Table] The results in Table 4 are obtained by measuring the activity of this enzyme when various reagents are added at specified concentrations to the ONPG substrate reaction system, and comparing the values with the values when no additives are added.
It is expressed as a percentage of 100 (relative activity rate). Activation and Stabilization: As shown in Tables 5 and 6, the enzyme was significantly activated by adding 6.25% of methyl alcohol, ethyl alcohol, etc.

【表】 第5表の成績は、ONPG基質の反応系に各
種の有機溶剤を6.25%(V/V)添加した場合
の酵素活性を30℃で測定し、その値を無添加の
場合の値に対する100分率(相対活性率)で示
した。
[Table] The results in Table 5 are the enzyme activity measured at 30°C when 6.25% (V/V) of various organic solvents were added to the ONPG substrate reaction system, and the values were compared to the values when no addition was made. It is expressed as a percentage of 100% (relative activity rate).

【表】 第6表の成績は、上記各種の有機溶剤の中で
特に効果の高いエチルアルコールについて、添
加量を種々変えた場合の相対活性率を種々の温
度で測定した値である。 (6) 分子量:140000〜150000 分子量(MW)は、セフアデツクスG−200
カラム(直径3×97cm)を使用し、ゲル過法
で測定した。分子量既知の試料として、オバル
ブミン(MW45000)、牛血清アルブミン
(MW68000)、アルドラーゼ(MW158000)お
よびカタラーゼ(MW240000)を使用した。平
衡化および溶出は、100mM塩化ナトリウムを
含有した50mMリン酸アンモニウム(PH7.0)
を用い、4℃、流速13.7ml/hで行つた。 (7) 等電点:PH4.7〜4.3 5%ポリアクリルアミドゲルを支持体とし、
フアルマライトpI2.5−5および等容量のフア
ルマライトpI4−6.5(フアルマシア・フアイ
ン・ケミカルズ社製キヤリアーアンホライト)
を用いたゲル電気泳動を行つた(150ボルト、
15時間、10℃)。泳動した後、ゲルを幅5mmご
とに切断して分画した。各画分の酵素およびフ
アルマライトを蒸留水で抽出し、酵素活性およ
びPHを測定した。 (8) 元素分析値 C:46.40%;H:6.43%;N:12.01%;S:
0.36% (9) 赤外線吸収スペクトル 第5図は、KBr錠法による赤外線吸収スペ
クトルである。赤外線吸収スペクトルにおける
吸収帯は、3300,2950,1690(シヨールダー)、
1650,1530,1450,1390,1240,1060cm-1に認
められた。 1530cm-1と1060cm-1の波数における透過率
(%トランスミツタンス)の比は、1:0.57で
ある。 本酵素と公知の市販酵素との比較試験 以下に本酵素と、アスペルギルス・オリーゼ菌
由来の公知β−ガラクトシダーゼとの理化学的性
質の比較を行い、本酵素が新規である根拠を明ら
かにする。 なお、比較に使用した市販のβ−ガラクトシダ
ーゼ製剤は、それぞれ異つた会社の製品で、製造
番号73B6B,914153及びBT14の3種であり、本
明細書に於いてはそれぞれ市販酵素L[ラクチー
ム散(ラクチームは登録商標)、わかもと製薬(株)]
又は単に「L」、市販酵素O[オリザチーム(登録
商標):ヤクルト薬品工業(株)]又は単に「O」及
び市販酵素G[ガランターゼ散(ガランターゼは
登録商標):東京田辺製薬(株)]又は単に「G」と
略称した。 本発明者らは、これらの酵素をゲル過して精
製し対照酵素標品として実験に供した。即ち、セ
フアデツクスG−200(直径2.4×91cm)カラムを
用い、0.02%アジ化ナトリウムと100mM塩化ナ
トリウムを含む50mMリン酸アンモニウム(PH
7.0)で、流速7.13ml/h、4℃、2.5ml/画分で
溶出し、活性画分を採取することにより、対照酵
素標品とした。 比活性は、Lが156単位/mg、Oが152単位/
mg、Gが43.6単位/mgであつた。 (イ) 作用および基質特異性 ONPG、PNPGおよびラクトース基質に対
するKm(Michaelis定数)およびVmax(最大
速度)をLineweaver−Burkのプロツト(南江
堂発行「蛋白質・酵素の基礎実験法」堀尾武
一・山下仁平編集、p.387,1981年)に従つて
求め、その結果を第7表に示した。 本酵素は、KmとVmaxが対照酵素LやOと
かなり似ているが、Gとはかなり異なつてい
た。
[Table] The results in Table 6 are the relative activity of ethyl alcohol, which is particularly effective among the various organic solvents mentioned above, measured at various temperatures when the amount added is varied. (6) Molecular weight: 140000-150000 Molecular weight (MW) is Sephadex G-200
Measurement was performed using a gel filtration method using a column (diameter 3 x 97 cm). Ovalbumin (MW45000), bovine serum albumin (MW68000), aldolase (MW158000), and catalase (MW240000) were used as samples with known molecular weights. Equilibration and elution with 50mM ammonium phosphate (PH7.0) containing 100mM sodium chloride.
The test was carried out at a flow rate of 13.7 ml/h at 4°C. (7) Isoelectric point: PH4.7-4.3 5% polyacrylamide gel as support,
Pharmalite pI2.5-5 and equal volume of Pharmalite pI4-6.5 (Carrier Amphorite manufactured by Pharmacia Huain Chemicals)
Gel electrophoresis was performed using (150 volts,
15 hours, 10℃). After electrophoresis, the gel was cut into 5 mm width sections and fractionated. The enzyme and formalite in each fraction were extracted with distilled water, and the enzyme activity and pH were measured. (8) Elemental analysis value C: 46.40%; H: 6.43%; N: 12.01%; S:
0.36% (9) Infrared absorption spectrum Figure 5 shows the infrared absorption spectrum obtained by the KBr tablet method. The absorption bands in the infrared absorption spectrum are 3300, 2950, 1690 (Shoulder),
It was observed at 1650, 1530, 1450, 1390, 1240, and 1060 cm -1 . The ratio of transmittance (% transmittance) at wave numbers of 1530 cm -1 and 1060 cm -1 is 1:0.57. Comparative test between the present enzyme and a known commercially available enzyme The physicochemical properties of the present enzyme and a known β-galactosidase derived from Aspergillus oryzae will be compared to clarify the reason why the present enzyme is novel. The commercially available β-galactosidase preparations used for comparison were products from different companies, with manufacturing numbers 73B6B, 914153, and BT14. Laczyme is a registered trademark), Wakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.]
or simply "L", commercially available enzyme O [Oryzazyme (registered trademark): Yakult Pharmaceutical Co., Ltd.] or simply "O" and commercially available enzyme G [galantase powder (galantase is a registered trademark): Tokyo Tanabe Pharmaceutical Co., Ltd.] Or simply abbreviated as "G". The present inventors purified these enzymes by gel filtration and used them as control enzyme preparations in experiments. That is, using a Cephadex G-200 (diameter 2.4 x 91 cm) column, 50 mM ammonium phosphate (PH
7.0) at a flow rate of 7.13 ml/h, 4°C, and 2.5 ml/fraction, and the active fraction was collected to serve as a reference enzyme preparation. The specific activity is 156 units/mg for L and 152 units/mg for O.
mg, G was 43.6 units/mg. (b) Action and substrate specificity Km (Michaelis constant) and Vmax (maximum velocity) for ONPG, PNPG and lactose substrates are determined by Lineweaver-Burk plot (Basic Experimental Methods for Proteins and Enzymes, published by Nankodo, by Takeichi Horio and Nipei Yamashita. (ed., p. 387, 1981), and the results are shown in Table 7. The Km and Vmax of this enzyme were quite similar to the control enzymes L and O, but were quite different from G.

【表】 (ロ) 至適PHおよび安定PH範囲 至適PHは、各酵素とも4.5であつた。 安定PH範囲は、本酵素と対照酵素L及びOが
ほぼ同一であつたが、Gが狭く、PH4.3〜5.3で
あつた。 (ハ) 活性至適温度 ONPGを基質とし、PH4.5、各温度で10分間
反応させたときの温度変化に伴う相対活性率
(%)の変化を求めたのが第3図である。活性
至適温度は本酵素が最も高く、60℃であり、L
とOが共に58℃、Gが52℃であつた。 (ニ) 安定温度範囲 PH6.0のマツキールバイン緩衝液で、各温度
で、30分間保つた後、酵素液を5倍希釈してPH
4.5に調整した後、PH4.5で、30℃,10分間
ONPGを分解する残存活性率(%)を求めた
ものが第4図である。安定温度範囲は、本酵素
が最も高く、60℃であり、Lが59℃、Oが57
℃、Gが51.5℃であつた。 (ホ) 阻害、活性化および安定化 ONPG基質の反応系にAgNO3,PCMB又は
SDSを添加し、各酵素の相対活性率(%)を表
わしたものが第8表である。これらの試薬に対
し、本酵素の活性が対照酵素L,O及びGと比
較して阻害されにくいことが明らかである。 有機溶剤による活性化される程度は、本酵素
とL及びOが類似しているが、Gはn−プロピ
ルアルコールで活性化されない点が異つてい
た。 ONPGを基質として用い、ガラクトースと
P−アミノフエニル1−チオ−β−D−ガラク
トピラノシドのKi(阻害定数)並びに阻害反応
形式を、Lineweaver−Burkのプロツトに従つ
て求め、その結果を表9に示した。これらの阻
害剤に対し、本酵素は、GよりKi値が大きい
が、O及びLより若干Ki値が小さい。
[Table] (b) Optimal PH and stable PH range The optimal PH was 4.5 for each enzyme. The stable PH range was almost the same for the present enzyme and control enzymes L and O, but G was narrower at PH4.3 to 5.3. (c) Optimum temperature for activity Figure 3 shows the changes in relative activity (%) with changes in temperature when ONPG was used as a substrate and reacted for 10 minutes at PH4.5 at various temperatures. The optimum temperature for activity of this enzyme is the highest at 60℃, and L
and O were both 58℃, and G was 52℃. (d) Stable temperature range: After keeping at each temperature for 30 minutes in Matsukielbain buffer with pH 6.0, dilute the enzyme solution 5 times and adjust the pH.
After adjusting to 4.5, PH4.5, 30℃, 10 minutes
Figure 4 shows the residual activity rate (%) for decomposing ONPG. The stable temperature range is the highest for this enzyme at 60℃, L at 59℃, and O at 57℃.
℃ and G were 51.5℃. (e) Inhibition, activation and stabilization AgNO 3 , PCMB or
Table 8 shows the relative activity (%) of each enzyme when SDS was added. It is clear that the activity of this enzyme is less inhibited by these reagents than the control enzymes L, O and G. The degree of activation by organic solvents was similar to that of the present enzyme for L and O, but the difference was that G was not activated by n-propyl alcohol. Using ONPG as a substrate, the Ki (inhibition constant) and inhibition reaction format of galactose and P-aminophenyl 1-thio-β-D-galactopyranoside were determined according to the Lineweaver-Burk plot, and the results are shown in Table 9. It was shown to. Compared to these inhibitors, this enzyme has a higher Ki value than G, but a slightly lower Ki value than O and L.

【表】【table】

【表】 (ヘ) 分子量 (a) ゲル過(セフアデツクスG−200ゲル
過剤使用、詳細は上記の通り)による方法:
本酵素が最も高分子量であつた。 本酵素:150000〜140000 L :110000〜105000 O :110000〜105000 G :110000〜105000 (b) SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
よる方法:スラブSDS−ポリアクリルアミド
ゲル、電気泳動(7.5%ゲル)は、松橋通生
らの方法〔ケモセラピイー、第27巻、826−
840頁(1979年)〕よつた。可溶化は、12.5%
グリセロール、0.5%2−メルカプトエタノ
ール、1%SDS,10mMリン酸ナトリウム
(PH7.0)液中で、37℃、2時間酵素液を保つ
ことにより行つた。酵素の分子量の測定は、
SDS−PAGEマーカーI(RNAポリメラーゼ
B、生化学工業(株)製、MW:180000;
140000;100000;42000;39000)およびホス
ホリラーゼa(米国シグマ社製、MW:
94000)を各酵素と平行に泳動することによ
り行つた。 本酵素が最も高分子量であつた。下記市販
酵素Gの示す24万〜25万の分子量型のタンパ
ク質は、13万〜14万の分子量型のものの2量
体と考えられ、SDSで可溶化の際に生じたと
考えられる。各分子量は次の通りである。 本酵素 :160000〜170000 市販酵素L:130000〜140000 〃 O:130000〜140000 〃 G:130000〜140000および 240000〜250000 (ト) 等電点 等電点の測定は、デイスク・ゲル電気泳動で
行つた(東京化学同人発行「生化学実験講座第
一巻、タンパク質の化学」日本生化学会編、
306頁、1976年)。ゲルは5%ポリアクリルアミ
ドとし、キヤリアーアンホライトはpI2.5−5
フアルマライト1%およびpI4−6.5フアルマラ
イト1%とし、陽極側の電極液は0.1M硫酸と
し、陰極側の電極液は0.1Mヒスチジンとし、
150ボルト、10℃、15時間通電した。泳動した
後、ゲル(長さ10cm)を0.5cmずつ切断し、水
でフアルマライトおよび酵素を抽出し、PHメー
ターでPHを測定し、酵素活性を測定した。 各酵素標品はいずれも異なるpI値からなる複
数の酵素で構成されていた。各酵素標品を構成
する酵素のpI値、含有量(%)、熱的安定性
〔H/N;PH4.5で、60℃、30分間保つた後の残
存活性率(%)〕を第10表に示す。本酵素は、
最も高いpI値の酵素を最も高い含有比で含んで
いた。どの酵素標品においても、構成している
酵素の中で酸性側のpI値の方が熱的安定性が高
まる傾向を示した。 酵素標品中のpI値を異にした各酵素の分子量
は、二次元電気泳動(一次元目;等電点電気泳
動;二次元目:SDS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動)を行つて測定したところ、それぞれ
の酵素標品において同一であつた。 以上の知見から、本酵素標品は、公知の酵素
標品を構成する異なつたpI値の酵素と同一の理
化学的性質をもつた酵素分子を全く含まないこ
とが明らかである。
[Table] (f) Molecular weight (a) Method by gel filtration (using Cephadex G-200 gel filtration agent, details as above):
This enzyme had the highest molecular weight. This enzyme: 150,000-140,000 L: 110,000-105,000 O: 110,000-105,000 G: 110,000-105,000 (b) Method using SDS-polyacrylamide gel electrophoresis: Slab SDS-polyacrylamide gel, electrophoresis (7.5% gel) Method of Michio Matsuhashi et al. [Chemotherapy, Vol. 27, 826-
840 pages (1979)] Yotsuta. Solubilization is 12.5%
The enzyme solution was kept at 37°C for 2 hours in a solution of glycerol, 0.5% 2-mercaptoethanol, 1% SDS, and 10mM sodium phosphate (PH7.0). Measuring the molecular weight of an enzyme is
SDS-PAGE marker I (RNA polymerase B, manufactured by Seikagaku Corporation, MW: 180000;
140000; 100000; 42000; 39000) and phosphorylase a (manufactured by Sigma, USA, MW:
94000) in parallel with each enzyme. This enzyme had the highest molecular weight. The protein with a molecular weight of 240,000 to 250,000 shown by commercially available enzyme G below is considered to be a dimer of the protein with a molecular weight of 130,000 to 140,000, and is thought to have been generated during solubilization with SDS. The molecular weights of each are as follows. This enzyme: 160,000-170,000 Commercially available enzyme L: 130,000-140,000 〃 O: 130,000-140,000 〃 G: 130,000-140,000 and 240,000-250,000 (published by Tokyo Kagaku Doujin, “Biochemistry Experiment Course Volume 1, Chemistry of Proteins” edited by the Japanese Biochemical Society,
306 pages, 1976). Gel is 5% polyacrylamide, carrier amphorite is pI2.5-5
1% formalite and 1% pI4-6.5 formalite, the electrode solution on the anode side is 0.1M sulfuric acid, the electrode solution on the cathode side is 0.1M histidine,
Electricity was applied for 15 hours at 150 volts and 10°C. After electrophoresis, the gel (length 10 cm) was cut into 0.5 cm pieces, formalite and enzyme were extracted with water, and the pH was measured using a PH meter to measure enzyme activity. Each enzyme preparation was composed of multiple enzymes with different pI values. The pI value, content (%), and thermal stability [H/N; residual activity rate (%) after being kept at 60°C for 30 minutes at pH 4.5] of the enzymes constituting each enzyme preparation were determined. Shown in Table 10. This enzyme is
It contained the enzyme with the highest pI value at the highest content ratio. In all enzyme preparations, among the constituent enzymes, those with pI values on the acidic side tended to have higher thermal stability. The molecular weight of each enzyme with different pI values in the enzyme preparation was measured by two-dimensional electrophoresis (first dimension: isoelectric focusing; second dimension: SDS-polyacrylamide gel electrophoresis). , were the same in each enzyme preparation. From the above findings, it is clear that the present enzyme preparation does not contain any enzyme molecules having the same physicochemical properties as the enzymes with different pI values that constitute the known enzyme preparations.

【表】 (チ) 元素分析値 各酵素標品の元素分析値を第11表に示す。【table】 (H) Elemental analysis values Table 11 shows the elemental analysis values of each enzyme preparation.

【表】 (リ) 赤外線吸収スペクトル 各酵素とも赤外線吸収スペクトルにおける吸
収帯の波数(cm-1)は同一であつた。3300およ
び1060cm-1の吸収帯はポリオキシル基に起因す
る伸縮振動と考えられ、各酵素標品が糖鎖をも
つことを示唆している。ペプチド結合の変角運
動に起因する吸収帯は1650と1530cm-1にみられ
る。そこで各酵素標品の糖含量を定性的に調べ
る目的で、1530cm-1と1060cm-1における透過率
の比を求めた。 透過率(1530cm-1):透過率(1060cm-1) 本酵素;1:0.57 L ;1:0.43 O ;1:0.45 G ;1:0.63 糖含量は、Gが最も高く、次いで本酵素が多
く、OとLが最も低いと推定される。 (ヌ) 糖含量 糖含量の定量はフエノール−硫酸法〔アナリ
テイカル・ケミストリー、第28巻、350頁
(1956年)〕に従い、D−マンノースを標準とし
て測定し、その結果を第12表に示す。なお第12
表の酵素の全重量は、ローリー法で求めた重量
と、フエノール硫酸法で求めた糖重量の総和と
した。その結果、Gが最も糖を多く含み、次い
で本酵素、O,Lの順に減少した。
[Table] (i) Infrared absorption spectrum The wave number (cm -1 ) of the absorption band in the infrared absorption spectrum of each enzyme was the same. The absorption bands at 3300 and 1060 cm -1 are considered to be stretching vibrations caused by polyoxyl groups, suggesting that each enzyme preparation has sugar chains. Absorption bands caused by the bending motion of the peptide bond are seen at 1650 and 1530 cm -1 . Therefore, in order to qualitatively examine the sugar content of each enzyme preparation, the ratio of transmittance at 1530 cm -1 and 1060 cm -1 was determined. Transmittance (1530 cm -1 ): Transmittance (1060 cm -1 ) This enzyme; 1:0.57 L; 1:0.43 O; 1:0.45 G; 1:0.63 The sugar content is highest in G, followed by this enzyme. , O and L are estimated to be the lowest. (J) Sugar content The sugar content was determined using D-mannose as a standard according to the phenol-sulfuric acid method [Analytical Chemistry, Vol. 28, p. 350 (1956)]. The results are shown in Table 12. Furthermore, the 12th
The total weight of the enzyme in the table was the sum of the weight determined by the Lowry method and the sugar weight determined by the phenol sulfuric acid method. As a result, G contained the most sugar, followed by this enzyme, O, and L, which decreased in that order.

【表】 (ル) 免疫学的分析 本酵素に対するラツト抗血清と、各酵素標品
との沈降線形成能を二次元二重免疫拡散法(オ
クタローニー法)で調べた〔東京化学同人発行
「生化学実験講座第1巻、タンパク質の化学」
日本生化学会編、343頁(1976年)〕。各酵素標
品は、本酵素抗血清に対し、完全融合単一沈降
線(フユーズ)を形成した。従つて免疫学的に
は、本酵素とL,O,およびGはいずれも同一
である。 (オ) 水に対する溶解度 酵素標品を蒸留水で透析外液が1.7μS/cmに
至るまで透析した後、4.5mg/mlのタンパク質
濃度(10ml)に調整し、4℃で静置した。各時
間ごとに、水面下0.5cmの部位で採取し、ロー
リー法でタンパク質量を測定した。第13表は、
各時間ごとの相対タンパク質濃度(%)を示
す。本酵素はタンパク質濃度が一定であり、他
の酵素に比べて水に対する溶解性が最も優れて
いた。
[Table] (1) Immunological analysis The ability of rat antiserum against this enzyme to form precipitation lines with each enzyme preparation was investigated by two-dimensional double immunodiffusion method (Ochterlony method) [published by Tokyo Kagaku Doujin] Biochemistry Experiment Course Volume 1, Protein Chemistry”
Edited by the Japanese Biochemical Society, p. 343 (1976)]. Each enzyme preparation formed a completely fused single sedimentation line (fuse) against the enzyme antiserum. Therefore, immunologically, L, O, and G are all the same as this enzyme. (E) Solubility in water The enzyme preparation was dialyzed with distilled water until the external dialysate reached 1.7 μS/cm, and then the protein concentration was adjusted to 4.5 mg/ml (10 ml) and left at 4°C. Samples were collected at 0.5 cm below the water surface at each time point, and the amount of protein was measured using the Lowry method. Table 13 is
Relative protein concentration (%) for each time period is shown. This enzyme had a constant protein concentration and had the best solubility in water compared to other enzymes.

【表】 以上の理化学的性質から明らかなように、本発
明のβ−ガラクトシダーゼは、公知のβ−ガラク
トシダーゼと同一な酵素を全く含まない(第10
表)新規な酵素であり、公知のβ−ガラクトシダ
ーゼに比較して、最も高い活性至適温度(第3
図)と安定温度範囲(第4図)を有し、AgNO3
PCMBおよびSDSに対し最も阻害されにくく
(第8表)、水に対して最も高い溶解性を有する
(第13表)など、医薬および試薬として極めてす
ぐれた性質を有するものである。
[Table] As is clear from the above physical and chemical properties, the β-galactosidase of the present invention does not contain any enzymes that are the same as known β-galactosidases (10th
Table) It is a new enzyme and has the highest optimal activity temperature (3rd temperature) compared to known β-galactosidase.
) and a stable temperature range (Figure 4), AgNO 3 ,
It has extremely excellent properties as a medicine and reagent, such as being the least inhibited by PCMB and SDS (Table 8) and having the highest solubility in water (Table 13).

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

第1図は本酵素の活性に及ぼすPHの影響を示
す。第2図は本酵素の安定性に及ぼすPHの影響を
示す。第3図は本酵素と市販酵素(L,O及び
G)の活性に及ぼす温度の影響を示す。第4図は
本酵素と市販酵素(L,O及びG)の安定性に及
ぼす温度の影響を示す。第5図はKBr錠法によ
る本酵素の赤外線吸収スペクトルを示す。
Figure 1 shows the influence of PH on the activity of this enzyme. Figure 2 shows the effect of PH on the stability of this enzyme. Figure 3 shows the effect of temperature on the activity of the present enzyme and commercially available enzymes (L, O and G). Figure 4 shows the effect of temperature on the stability of the present enzyme and commercially available enzymes (L, O and G). Figure 5 shows the infrared absorption spectrum of this enzyme obtained by the KBr tablet method.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記の理化学的性質を有する新規な耐熱性β
−ガラクトシダーゼ 記 (1) 作用及び基質特異性 β−D−ガラクトシド結合を有する基質を加
水分解してD−ガラクトースを遊離する。 (2) 至適PH及び安定PH範囲 至適PH 4.5 安定PH範囲 4.0〜5.5 (3) 作用適温の範囲 活性至適温度 約60℃ (4) PH、温度などによる失活の条件 安定温度範囲 PH6.0で60℃以下 PHによる失活条件 PH2.5以下又はPH9.5以上の
範囲で37℃1時間保つことにより失活。 (5) 阻害、活性化及び安定化 硝酸銀及びP−クロロマーキユリーベンゾイ
ツクアシツドにより阻害される。 メチルアルコール、エチルアルコール、イソ
プロピルアルコール、n−プロピルアルコール
により活性化される。 (6) 分子量 約14万〜15万(セフアデツクスG−200使用、
ゲル濾過法) (7) 等電点 PH4.7〜4.3 (8) 元素分析 C 46.40% H 6.43% N 12.01% S 0.36% (9) 赤外線吸収スペクトル KBr錠法による赤外線吸収スペクトルに於
ける吸収帯が3300、2950、1690(シヨルダー)、
1650、1530、1450、1390、1240、1060cm-1にあ
る。 1530cm-1と1060cm-1の波数に於ける透過率の
比は1:0.57である。
[Claims] 1. Novel heat resistance β having the following physical and chemical properties
- Galactosidase (1) Action and substrate specificity A substrate having a β-D-galactoside bond is hydrolyzed to liberate D-galactose. (2) Optimal PH and stable PH range Optimum PH 4.5 Stable PH range 4.0 to 5.5 (3) Range of optimal temperature for action Optimum temperature for activation Approximately 60℃ (4) Conditions for inactivation due to PH, temperature, etc. Stable temperature range PH6 0 and below 60℃ Deactivation conditions by PH Inactivation by keeping at 37℃ for 1 hour in the range of PH2.5 or below or PH9.5 or above. (5) Inhibition, activation and stabilization Inhibited by silver nitrate and P-chloromercurybenzoic acid. Activated by methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and n-propyl alcohol. (6) Molecular weight: Approximately 140,000 to 150,000 (using Cephadex G-200,
(Gel filtration method) (7) Isoelectric point PH4.7-4.3 (8) Elemental analysis C 46.40% H 6.43% N 12.01% S 0.36% (9) Infrared absorption spectrum Absorption band in infrared absorption spectrum by KBr tablet method is 3300, 2950, 1690 (shoulder),
Located at 1650, 1530, 1450, 1390, 1240, 1060 cm -1 . The ratio of transmittance at wave numbers of 1530 cm -1 and 1060 cm -1 is 1:0.57.
JP14244284A 1984-07-11 1984-07-11 Novel thermostable beta-galactosidase and preparation thereof Granted JPS6121085A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14244284A JPS6121085A (en) 1984-07-11 1984-07-11 Novel thermostable beta-galactosidase and preparation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14244284A JPS6121085A (en) 1984-07-11 1984-07-11 Novel thermostable beta-galactosidase and preparation thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6121085A JPS6121085A (en) 1986-01-29
JPH0249707B2 true JPH0249707B2 (en) 1990-10-31

Family

ID=15315405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14244284A Granted JPS6121085A (en) 1984-07-11 1984-07-11 Novel thermostable beta-galactosidase and preparation thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6121085A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0547590Y2 (en) * 1990-05-10 1993-12-15

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0547590Y2 (en) * 1990-05-10 1993-12-15

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6121085A (en) 1986-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bayer et al. An improved method for the single-step purification of streptavidin
Anderson et al. Bovine enterokinase. Purification, specificity, and some molecular properties
Watanabe et al. Properties of the purified extracellular cholesterol oxidase from Rhodococcus equi No. 23
Kadowaki et al. Microbial endo-β-N-acetylglucosaminidases acting on complex-type sugar chains of glycoproteins
Miller et al. Mode of action of pectic enzymes II. Further purification of exopolygalacturonate lyase and Pectinesterase from clostridium multifermentans
Yamamoto et al. Purification and Characterization of Endo-β-N-acetylglucosaminidase from a Flavobacterium sp.
Yamamoto et al. Purification and characterization of β-N-acetylhexosaminidase from Penicillium oxalicum
JP3086115B2 (en) Hyperthermostable β-galactosidase gene
Tanimura et al. Purification and partial characterization of three forms of α-glucosidase from the fruit fly Drosophila melanogaster
MATSUSHITA et al. Purification and properties of an α-D-xylosidase from Aspergillus niger
Shimada et al. Purification and properties of one component of acid phosphatase produced by Aspergillus niger
Chifflot et al. Replication of alfalfa mosaic virus RNA: Evidence for a soluble replicase in healthy and infected tobacco leaves
Wong et al. 1, 3-β-d-glucanases from Pisum Sativum seedlings: I. Isolation and purification
Hanahan et al. The isolation and characterization of a third or neutral phospholipase A2 in the venom of Agkistrodonhalys blomhoffii: An improved fractionation procedure for all three enzymes
JPH0249707B2 (en)
Henderson et al. Crystalline L-histidinol phosphate aminotransferase from Salmonella typhimurium: purification and subunit structure
Onishi et al. Purification and characterization of galacto‐oligosaccharide‐producing β‐galactosidase from Sirobasidium magnum
Hiraoka et al. Studies on mold dextranases: Some physicochemical properties and substrate specificity of dextranases obtained from Aspergillus carneus and Penicillium luteum
KR100612133B1 (en) ?-Agarase and process for producing the same
Yano et al. Purification and characterization of a novel α-L-fucosidase from Fusarium oxysporum grown on sludge
Tsuji et al. Purification and characterization of α-L-fucosidase from Bacillus circulans grown on porcine gastric mucin
Tsuji et al. Formation of deglycosylated alpha-L-fucosidase by endo-beta-N-acetylglucosaminidase in Fusarium oxysporum
Leimgruber et al. Accessibility of the α chains in membrane-bound and solubilized bacterial ATPase to chymotryptic cleavage
EP0506262B1 (en) Production of L-fucose dehydrogenase
JPH07236480A (en) New beta-galactosidase and its production