JPH0440988B2 - - Google Patents

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JPH0440988B2
JPH0440988B2 JP58165820A JP16582083A JPH0440988B2 JP H0440988 B2 JPH0440988 B2 JP H0440988B2 JP 58165820 A JP58165820 A JP 58165820A JP 16582083 A JP16582083 A JP 16582083A JP H0440988 B2 JPH0440988 B2 JP H0440988B2
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JP
Japan
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amines
enzyme
temperature
amine
amine dehydrogenase
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JP58165820A
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Japanese (ja)
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JPS6058068A (en
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Taiji Minoda
Toshio Oomori
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Kao Corp
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Kao Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

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

本発明は新規な酵素であるアミンデヒドロゲナ
ーゼMに関する。 一般に、アミン類は生物に対して毒性を持つて
おり、その生分解性とか自然に対する影響に問題
があつた。そこでアミン類の無毒性や自然界に残
存するアミンの分析等が望まれていた。しかしな
がら、アミン類は微生物にとつても毒であり、ア
ミン類を資化する菌はこれまで例が少ない。 アミン類を資化する菌に含まれる酵素はアミン
オキシダーゼとアミンデヒドロゲナーゼが知られ
ているが、こられはアミン類を酸化してアルデヒ
ドを生成する。その中で酵素反応で酸素の関与し
ないアミンデヒドロゲナーゼの報告例は少ない。 従来、アミンデヒドロゲナーゼとしてはシユー
ドモナスAMIから産生される酵素等が報告され
ており(R.R.Eady et al,Biochem.J.,106
245(1968);同123,757(1971)、これらは低分子
のアミン類しか酸化せず、基質特異性は狭いもの
であつた。更に、長鎖アルキルアミンの如き分子
量の大きいアミン類を酸化するアミンデヒドロゲ
ナーゼはこれまで見当らなかつた。 本発明者らは、斯かる現状に鑑み、長鎖アルキ
ルアミン等の分子量の大きいアミン類をも酸化
し、基質特異性の広いアミンデヒドロゲナーゼを
探索していたが、特定のシユードモナス属に属す
るアミンデヒドロゲナーゼ生産菌に含まれるアミ
ンデヒドロゲナーゼMが該条件を満たすことを見
出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明の目的は新規なアミンデヒド
ロゲナーゼを提供することにある。 以下、本発明について詳細に説明する。 本発明に用いられるアミンデヒドロゲナーゼM
はシユードモナス・エスピー・K95
(Pseudomonas sp.K95)により生産される酵素
である。該菌株は本発明者らが土壌より分離した
ものであつて、微工研菌寄第7041号として工業技
術院微生物工業技術研究所に寄託されており、以
下の菌学的性質を有している。 (a) 形態 1 細胞の形および大きさ:桿菌、0.4〜0.6×1.5
×2.0μ 2 多形性:なし 3 運動性:運動性があり、極鞭毛を有する 4 胞子:形成しない 5 グラム染色性:陰性 6 抗酸性:陰性 (b) 各培地における生育状態 1 肉汁寒天平板培養:生育は豊富であり、コロ
ニーの色は緑褐色で、にぶい光沢がある。 2 肉汁寒天斜面培養:生育は豊富であり、緑褐
色の色素を生じる。 3 肉汁液体培養:薄膜を形成し、全体的に混濁
を生じる。 4 肉汁ゼラチン穿刺培養:表層より液化。 5 リトマスミルク:凝固、ペプトン化。共に陽
性。 (c) 生理学的性質 1 硝酸塩の還元:還元しない 2 脱窒反応:陰性 3 MRテスト:陰性 4 VPテスト:陰性 5 インドールの生成:陰性 6 硫化水素の生成(TSI寒天):陰性 7 デンプンの加水分解:陰性 8 クエン酸の利用 Koserの培地:利用する Christensenの培地:利用する 9 無機窒素源の利用 硝酸塩:利用する アンモニウム塩:利用する 10 色素の生成:蛍光性色素を生成する。 11 ウレアーゼ:陽性 12 オキシダーゼ:陽性 13 カタラーゼ:陽性 14 生育の範囲: 22〜41℃(最適28〜39℃) PH5.0〜8.5(最適5.0〜7.0) 15 酸素に対する態度:好気性 16 OFテスト:O型(酸化型) 17 糖類からの酸、ガスの生成**
The present invention relates to a novel enzyme, amine dehydrogenase M. In general, amines are toxic to living organisms, and there have been problems with their biodegradability and impact on nature. Therefore, it has been desired to make amines non-toxic and to analyze amines remaining in nature. However, amines are also toxic to microorganisms, and there have been few examples of bacteria that can assimilate amines. Amine oxidase and amine dehydrogenase are known enzymes contained in bacteria that assimilate amines, and these enzymes oxidize amines to generate aldehydes. Among them, there are few reports of amine dehydrogenase, which does not involve oxygen in the enzymatic reaction. Conventionally, enzymes produced from Pseudomonas AMI have been reported as amine dehydrogenases (RREady et al, Biochem.J., 106 ,
245 (1968); 123 , 757 (1971), these oxidized only low-molecular amines and had narrow substrate specificity. Furthermore, no amine dehydrogenase has been found that oxidizes amines with large molecular weights such as long-chain alkyl amines. In view of this current situation, the present inventors have been searching for amine dehydrogenases that can also oxidize large molecular weight amines such as long-chain alkyl amines and have broad substrate specificity. It was discovered that amine dehydrogenase M contained in the producing bacteria satisfies the above conditions, and the present invention was completed. That is, an object of the present invention is to provide a novel amine dehydrogenase. The present invention will be explained in detail below. Amine dehydrogenase M used in the present invention
is Pseudomonas sp. K95
(Pseudomonas sp.K95). This strain was isolated from soil by the present inventors and has been deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology as Microbiology Research Institute No. 7041, and has the following mycological properties. There is. (a) Morphology 1 Cell shape and size: Bacillus, 0.4-0.6×1.5
×2.0μ 2 Pleomorphism: None 3 Motility: Motile and has polar flagella 4 Spores: Not formed 5 Gram staining: Negative 6 Acid-fastness: Negative (b) Growth status in each medium 1 Broth agar plate Culture: Growth is abundant, colonies are greenish-brown in color and have a dull luster. 2. Broth agar slant culture: Growth is abundant and produces a greenish-brown pigment. 3 Meat juice liquid culture: Forms a thin film and causes overall turbidity. 4 Meat juice gelatin puncture culture: Liquefied from the surface layer. 5 Litmus milk: coagulation, peptonization. Both are positive. (c) Physiological properties 1 Nitrate reduction: No reduction 2 Denitrification reaction: Negative 3 MR test: Negative 4 VP test: Negative 5 Indole formation: Negative 6 Hydrogen sulfide formation (TSI agar): Negative 7 Starch hydration Degradation: Negative 8 Use of citric acid Koser's medium: Used Christensen's medium: Used 9 Use of inorganic nitrogen sources Nitrate: Used Ammonium salt: Used 10 Pigment production: Produces fluorescent dyes. 11 Urease: positive 12 Oxidase: positive 13 Catalase: positive 14 Growth range: 22-41℃ (optimum 28-39℃) PH5.0-8.5 (optimum 5.0-7.0) 15 Attitude towards oxygen: aerobic 16 OF test: O type (oxidized type) 17 Generation of acid and gas from sugars ** :

【表】 **10%ペプトン水、30℃、14日間培養 指示薬:BCP(ブロムクレゾールパープル) 以上の菌学的性質を有する菌について、バージ
エイのマニユアル(Bergey s Maunal of
Determinative Bacteriology)第8版(1975年)
にもとづいて検索した結果、本菌株はシユードモ
ナス属に属することが判明した。 本発明において、アミンデヒドロゲナーゼ生産
菌の培養に用いる培地の栄養源としては、微生物
の培養に通常用いられるものが広く使用され得
る。 すなわち、炭素源としては炭水化物(たとえば
グルコース、グリセロール、フラクトース等)、
有機酸(たとえばクエン酸、コハク酸等)、アミ
ノ酸(たとえばグルタミン酸、アスパラギン等)、
炭化水素(たとえばn−ドデカン等)、あるいは
脂肪族アミン及び/又は脂肪族ジアミン(たとえ
ばヘキシルアミン、ドデシルアミン、ドデカメチ
レンジアミン等)などが使用できる。窒素源とし
てはアンモニア、無機および有機アンモニウム塩
(たとえば塩化アンモニウム、燐酸アンモニウム、
硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、コハク酸
アンモニウム等)、含窒素有機物(たとえば尿素、
ペプトン、NZアミン、肉エキス、酵母エキス、
コーンスチープリカー、カゼイン加水分解物等)、
あるいはアミノ酸(たとえばグルタミン酸、アス
パラギン、チロシン等)などが使用できる。無機
塩としては各種燐酸塩、硫酸マグネシウムなどが
使用できる。さらに微量の重金属塩類が使用され
るが、天然物を含む培地では必ずしも添加を必要
としない。また、栄養要求を示す変異株を用いる
場合には、当然その栄養要求を満足させる物質を
培地に加えなければならない。 培養は通常、振盪または通気撹拌培養などの好
気的条件下に行なうのがよい。水に難溶性の炭素
源等を使用する場合には、ポリオキシエチレンソ
ルビタン等の各種界面活性剤、あるいはアセト
ン、エタノール等の有機溶媒を培地に添加するこ
とも可能である。培地のPHは6.0〜10.0、培養温
度は20〜40℃、培養期間は通常18〜96時間であつ
て、酵素の生産蓄積量が最高に達する時期を見計
らつて培養を終了すればよい。 培養菌体からのアミンデヒドロゲナーゼの抽出
法については、一般的な菌体からの酵素の抽出法
が適用できる。例えば、得られた培養液から遠心
分離などの方法により生菌体を採取し、生菌又は
その凍結乾燥菌体を磨砕、自己消化、音波処理に
より菌体を破壊し、該酵素を遊離させる。更に、
この菌体処理物を遠心分離等により粗酵素を含む
上清を菌体破片より分離する。 上記粗酵素は、更にイオン交換樹脂法、DEAE
セルロース、CMセルロース、DEAEセフアデツ
クスA−50、QAEセフアデツクスA−50又はSE
セフアデツクスなどのイオン交換セフアデツクス
やセフアデツクスG−100、セフアデツクスG−
200などのセフアデツクスやトヨパールHW−
55SFなどを用いるゲルろ過法、等電点分画法、
アセテート膜澱粉、アクリルアミドゲルを用いる
電気泳動法、その他等電点沈殿法などの個々の手
段又はこれらの適当な組み合わせを適宜利用する
ことによつて精製酵素とすることができる。 本発明に使用するアミンデヒドロゲナーゼMは
必ずしも純粋である必要はない。すなわち菌体を
破壊した菌体処理物や菌体処理物より菌体破片を
除去した粗酵素も使用可能である。もちろん、こ
れらの固定化酵素であつても良い。 本酵素の活性は本酵素反応において生成した
PMSH2(PMS;N−メチルフエナゾニウムメソ
サルフエード)と反応する2.6−ジクロロフエノ
ールインドフエノール(DCPIP)の量を600mμ
の吸光度にて測定した。測定に際しては、40mM
のトリス−塩酸緩衝液(PH7.3)、1mMのKCN、
5mMのPMS、0.05mMのDCPIPの溶液を用い、
1mMの基質及び酵素溶液を加え、30℃で30〜120
分間反応を行つた。反応時間1分間当たり1μM
のアルデヒドを生成させる酵素量を1単位とす
る。 次に、本発明において使用されるシユードモナ
ス・エスピー・K95の生産する新規酵素、アミン
デヒドロゲナーゼMの理化学的性質について述べ
る。 作用及び基質特異性 広い基質特異性を示し、モノアミン、ジアミン
のほかに2級アミン、3級アミンにも作用する。
アミン類のアミノ基に作用してアンモニアを放出
し、対応するアルデヒドを生産する。 安定PH及び至適PH PH6〜9に安定PHを有し、PH7〜7.5に至適PH
を有する。 作用温度及び至適温度 20〜45℃に作用温度を有し、30〜40℃付近に至
適温度を有する。 PH、温度等による失活条件 70℃、5分間の熱処理で完全に失活する。PH
は、5.5以下又は9.5以上で失活する。 阻害、活性化及び安定化 1mMのカルボニル試薬(イソニアジド、セミ
カルバジド)で阻害され、活性化剤、安定化剤は
特にない。 分子量 約42000の分子量を有する。 (SDS−ポリアクリルアミド電気泳動法) 等電点 PH8.4に等電点を有する。 本発明においてアミンデヒドロゲナーゼMをを
アミン類に作用させてアミン類を酸化し、相当す
るアルデヒドを生成させる。生成したアルデヒド
はガスクロマトグラフイーで確認できる。 本発明の酵素は基質特異性が広く、種々のアミ
ン類に適用できる。基質として用いるアミン類と
しては、例えば1級モノアミンとして、メチルア
ミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、n−
ブチルアミン、i−ブチルアミン、n−ペンチル
アミン、i−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミ
ン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、
n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウン
デシルアミン、n−ドデシルアミン、n−テトラ
デシルアミンが挙げられる。 1級ジアミンとして、エチレンジアミン、プロ
ピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンタメチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタ
メチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノ
ナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ド
デカメチレンジアミンなどが挙げられる。 ω−アミノ酸としては、6−アミノヘキサン
酸、8−アミノオクタン酸、11−アミノウンデカ
ン酸酸、12−アミノドデカン酸などが挙げられ
る。 置換1級アミンとしては、ベンジルアミン、フ
エネチルアミン、チラミン、1−ノルアドレナリ
ン、ヒスタミンなどが挙げられる。 2級アミンとしては、ジ−n−ブチルアミン、
ジ−n−ヘキシルアミンなどが挙げられる。 3級アミンとしては、トリエチルアミン、トリ
−n−ブチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン
などが挙げられる。 ポリアミンとしては、スペルミン、スペルミジ
ンなどが挙げられる。 反応系における基質としてのアミン類の量は特
に制限はないが、通常液中濃度として0.01〜10重
量%の範囲で使用される。 而して反応に際しては、基質の他に補酵素であ
るPMS等の電子受容体を微量添加することが必
要である。 反応系における酵素の量は、前記の酵素の分離
精製あるいは処理方法によつて異なるが、特に制
限はなく、それぞれの基質の量比、酵素の活性、
その他の条件によつて適宜変更し得る。この反応
における反応温度は通常20〜45℃の範囲であり、
また反応時のPHは6〜9の範囲である。 而して反応液中に生成したアルデヒドを単離す
るには、シリカゲル、イオン交換樹脂のカラムク
ロマトグラフイーなど通常用いられる分離手段を
用いて容易に行なうことができる。 本発明の酵素は、有害なアミン類の分解や臨床
分析等への応用、更に有用なアルデヒドの製造法
へのの応用など広い分野に応用できるものであ
る。 次に、実施例をもつて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらによつて限定されるもので
はない。 実施例 1 シユードモナス・エスピー・K−95株を下記組
成の液体培地20を仕込んだジヤーフアーメンタ
ーにて30℃、600rpm、1VVM(通気量)で60時
間培養を行なつた。
[Table] **10% peptone water, 30℃, 14 days culture Indicator: BCP (Bromcresol Purple) For bacteria with the above mycological properties, please refer to Bergey's Manual of
Determinative Bacteriology) 8th edition (1975)
As a result of a search based on this, it was determined that this bacterial strain belongs to the genus Pseudomonas. In the present invention, as the nutrient source for the medium used for culturing the amine dehydrogenase-producing microorganism, a wide variety of nutrients commonly used for culturing microorganisms can be used. That is, carbon sources include carbohydrates (e.g. glucose, glycerol, fructose, etc.);
Organic acids (e.g. citric acid, succinic acid, etc.), amino acids (e.g. glutamic acid, asparagine, etc.),
Hydrocarbons (eg, n-dodecane, etc.), or aliphatic amines and/or aliphatic diamines (eg, hexylamine, dodecylamine, dodecamethylene diamine, etc.) can be used. Nitrogen sources include ammonia, inorganic and organic ammonium salts (e.g. ammonium chloride, ammonium phosphate,
ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium succinate, etc.), nitrogen-containing organic substances (such as urea,
Peptone, NZ amine, meat extract, yeast extract,
corn steep liquor, casein hydrolyzate, etc.)
Alternatively, amino acids (eg, glutamic acid, asparagine, tyrosine, etc.) can be used. As the inorganic salt, various phosphates, magnesium sulfate, etc. can be used. In addition, trace amounts of heavy metal salts are used, but their addition is not necessarily required in media containing natural products. Furthermore, when using a mutant strain that exhibits nutritional requirements, a substance that satisfies the nutritional requirements must be added to the medium. Cultivation is usually preferably carried out under aerobic conditions such as shaking or aerated agitation culture. When using a carbon source that is poorly soluble in water, it is also possible to add various surfactants such as polyoxyethylene sorbitan or organic solvents such as acetone and ethanol to the medium. The pH of the medium is 6.0 to 10.0, the culture temperature is 20 to 40°C, and the culture period is usually 18 to 96 hours, and the culture may be terminated at the time when the accumulated amount of enzyme production reaches its maximum. As for the extraction method of amine dehydrogenase from cultured bacterial cells, a general enzyme extraction method from bacterial cells can be applied. For example, live bacterial cells are collected from the obtained culture solution by a method such as centrifugation, and the live bacterial cells or their lyophilized bacterial cells are destroyed by grinding, autolysis, or sonication, and the enzyme is released. . Furthermore,
The supernatant containing the crude enzyme is separated from the bacterial fragments by centrifugation or the like from this bacterial cell treatment product. The above crude enzyme can be further processed by ion exchange resin method, DEAE
Cellulose, CM cellulose, DEAE Cephadex A-50, QAE Cephadex A-50 or SE
Ion exchange Cephadex such as Cephadex, Cephadex G-100, Cephadex G-
200, etc. and Toyo Pearl HW-
Gel filtration method using 55SF etc., isoelectric point fractionation method,
Purified enzymes can be obtained by using individual methods such as acetate membrane starch, electrophoresis using acrylamide gel, isoelectric precipitation, or an appropriate combination thereof. Amine dehydrogenase M used in the present invention does not necessarily have to be pure. That is, it is also possible to use a treated bacterial cell product in which the bacterial cells have been destroyed or a crude enzyme in which bacterial fragments have been removed from the treated bacterial cell material. Of course, these immobilized enzymes may also be used. The activity of this enzyme is determined by the amount produced in this enzyme reaction.
The amount of 2.6-dichlorophenol indophenol (DCPIP) reacting with PMSH 2 (PMS; N-methylphenazonium mesosulfate) was 600 mμ.
The absorbance was measured at . For measurements, 40mM
Tris-HCl buffer (PH7.3), 1mM KCN,
Using a solution of 5mM PMS, 0.05mM DCPIP,
Add 1mM substrate and enzyme solution and incubate for 30-120 min at 30°C.
The reaction was carried out for minutes. 1μM per minute of reaction time
The amount of enzyme that produces aldehyde is defined as 1 unit. Next, the physicochemical properties of amine dehydrogenase M, a novel enzyme produced by Pseudomonas sp. K95 used in the present invention, will be described. Action and substrate specificity It shows broad substrate specificity and acts on secondary amines and tertiary amines in addition to monoamines and diamines.
It acts on the amino group of amines to release ammonia and produce the corresponding aldehyde. Stable PH and optimal PH Stable PH between PH6 and 9, optimal PH between PH7 and 7.5
has. Operating temperature and optimum temperature It has an operating temperature in the range of 20 to 45°C, and an optimum temperature in the vicinity of 30 to 40°C. Deactivation conditions based on pH, temperature, etc. Completely deactivated by heat treatment at 70℃ for 5 minutes. PH
is inactivated below 5.5 or above 9.5. Inhibition, activation and stabilization Inhibited by 1mM carbonyl reagent (isoniazid, semicarbazide), no activator or stabilizer. Molecular Weight It has a molecular weight of approximately 42,000. (SDS-polyacrylamide electrophoresis method) Isoelectric point It has an isoelectric point at PH8.4. In the present invention, amine dehydrogenase M is allowed to act on amines to oxidize them to produce the corresponding aldehydes. The generated aldehyde can be confirmed by gas chromatography. The enzyme of the present invention has broad substrate specificity and can be applied to various amines. Examples of amines used as substrates include methylamine, ethylamine, n-propylamine, n-
Butylamine, i-butylamine, n-pentylamine, i-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine,
Examples include n-nonylamine, n-decylamine, n-undecylamine, n-dodecylamine, and n-tetradecylamine. Examples of the primary diamine include ethylene diamine, propylene diamine, butylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, heptamethylene diamine, octamethylene diamine, nonamethylene diamine, decamethylene diamine, and dodecamethylene diamine. Examples of the ω-amino acid include 6-aminohexanoic acid, 8-aminooctanoic acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid. Examples of substituted primary amines include benzylamine, phenethylamine, tyramine, 1-noradrenaline, histamine, and the like. As the secondary amine, di-n-butylamine,
Examples include di-n-hexylamine. Examples of the tertiary amine include triethylamine, tri-n-butylamine, and tri-n-hexylamine. Examples of polyamines include spermine and spermidine. The amount of amines as a substrate in the reaction system is not particularly limited, but it is usually used in a concentration range of 0.01 to 10% by weight in the solution. During the reaction, it is necessary to add a small amount of an electron acceptor such as PMS, which is a coenzyme, in addition to the substrate. The amount of enzyme in the reaction system varies depending on the separation and purification or processing method of the enzyme, but is not particularly limited and depends on the amount ratio of each substrate, the activity of the enzyme,
It may be changed as appropriate depending on other conditions. The reaction temperature in this reaction is usually in the range of 20 to 45 °C,
Further, the pH during the reaction is in the range of 6 to 9. The aldehyde produced in the reaction solution can be easily isolated using commonly used separation means such as column chromatography using silica gel or ion exchange resin. The enzyme of the present invention can be applied to a wide range of fields, including decomposition of harmful amines, clinical analysis, and a method for producing useful aldehydes. Next, the present invention will be specifically explained using Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Pseudomonas sp. K-95 strain was cultured for 60 hours at 30° C., 600 rpm, and 1 VVM (aeration volume) in a jar fermentor containing a liquid medium 20 having the following composition.

【表】 培養後遠心分離機にて集菌し、更に菌体をフレ
ンチプレス(20000PSI)にて破砕し、超遠心処
理して細胞破片などを除去し、上清を粗酵素画分
とした。 アミンデヒドロゲナーゼMを含有する祖酵素液
に40mMトリス−塩酸緩衝液(PH7.2)に解かし
た硫酸ストレプトマイシンを氷冷下滴下し、30分
静置後遠心分離し、上清を得る。 得られた上清に精製硫安を加え、PH7.2にて40
%飽和として30分静置後遠心分離し、上清を得
る。更に、精製硫安を加えて70%飽和にし、2N
アンモニア水にてPH7.6に調製する。30分静置後
遠心分離して沈殿を得、40mMトリス−塩酸緩衝
液(PH7.2)−70%硫安飽和溶液にて沈殿を集め、
これを10mMトリス−塩酸緩衝液(PH8.3)に溶
かし、一夜透析する。 10mMトリス−塩酸緩衝液(PH8.3)で平均化
したDEAE−セルロース(ワツトマン社製DE−
52)に上記粗酵素を吸着させ、同緩衝液で洗浄
し、0〜150mMの食塩水により直線的濃度勾配
で溶出し、アミンデヒドロゲナーゼMの活性画分
を10mMリン酸ナトリウム緩衝液(PH6.8)で平
均化したCM−セルロース(ワツトマン社製CM
−52)のカラムに通液し、同緩衝液で洗浄し、0
〜70mMの食塩水により直線的濃度勾配で溶出
し、アミンデヒドロゲナーゼMの活性画分を集め
た。 更に、この活性画分をトヨパールHW−55SF
(東洋曹達社製)のカラムに通液してゲルろ過を
行い、40mMトリス−塩酸緩衝液(PH7.2)にて
溶出してアミンデヒドロゲナーゼMの酵素的単一
標品を得る。本酵素はデイスク電気泳動及びSDS
電気泳動的に均一であつた。 結果を表1、図1,2,3に示した。以上の操
作によりデイスク電気泳動、SDS電気泳動的に均
一となつた。 実施例 2 基質としてn−ヘキシルアミンを用いた。
5mMのPMSを含む51mMのリン酸バツフアー溶
液(PH7.0)100ml中に10mgのn−ヘキシルアミン
及びアミンデヒドロゲナーゼM20単位を含む溶液
を300ml容三角フラスコに入れ、30℃にて120分反
応を行なつた。 反応終了後、ジエチルエーテルにて抽出し、ガ
スクロマトグラフイーにてn−ヘキシルアルデヒ
ドの定量を行なつたところ5.7mg得られた。 本品はガスクロマトグラフイーにより標品と一
致し、n−ヘキシルアルデヒドであると同定され
た。 実施例 3 基質として表2に示すような各種アミン類を
1mM用い、40mMのトリス・塩酸(PH7.3)、
1mMのKCN、5mMのPMS、0.05mMのDCPIP
及びアミンデヒドロゲナーゼM1単位を含む10ml
を大型試験管に取り、30℃にて120分反応を行な
つた。 酵素活性は反応するDCPIP量を600mμの吸光
度によつて測定した。表2にドデカメチレンジア
ミンを基質とした場合の活性を100としてその比
活性を結果として示した。
[Table] After culturing, bacteria were collected using a centrifuge, and the cells were crushed using a French press (20,000 PSI), and ultracentrifuged to remove cell debris and the supernatant was used as a crude enzyme fraction. Streptomycin sulfate dissolved in 40 mM Tris-HCl buffer (PH7.2) is added dropwise to the enzyme solution containing amine dehydrogenase M under ice cooling, and after standing for 30 minutes, centrifugation is performed to obtain a supernatant. Add purified ammonium sulfate to the obtained supernatant and adjust to 40% at pH 7.2.
After standing for 30 minutes at % saturation, centrifuge to obtain the supernatant. Furthermore, add purified ammonium sulfate to make it 70% saturated, and make 2N
Adjust the pH to 7.6 with ammonia water. After standing for 30 minutes, centrifuge to obtain a precipitate, collect the precipitate with 40mM Tris-HCl buffer (PH7.2) - 70% ammonium sulfate saturated solution,
This is dissolved in 10mM Tris-HCl buffer (PH8.3) and dialyzed overnight. DEAE-cellulose (Watmann DE-
52), washed with the same buffer, eluted with 0-150mM saline using a linear concentration gradient, and absorbed the active fraction of amine dehydrogenase M with 10mM sodium phosphate buffer (PH6.8). ) averaged with CM-cellulose (CM manufactured by Watmann)
-52) column, washed with the same buffer, and
The active fraction of amine dehydrogenase M was collected by elution with a linear gradient of ~70 mM saline. Furthermore, this active fraction was added to Toyopearl HW-55SF.
(manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.) to perform gel filtration and elution with 40 mM Tris-HCl buffer (PH7.2) to obtain a single enzymatic specimen of amine dehydrogenase M. This enzyme was analyzed by disk electrophoresis and SDS.
It was electrophoretically homogeneous. The results are shown in Table 1 and Figures 1, 2, and 3. By the above operations, disk electrophoresis and SDS electrophoresis became uniform. Example 2 n-hexylamine was used as a substrate.
A solution containing 10 mg of n-hexylamine and 20 units of amine dehydrogenase M in 100 ml of 51 mM phosphate buffer solution (PH 7.0) containing 5 mM PMS was placed in a 300 ml Erlenmeyer flask, and the reaction was performed at 30°C for 120 minutes. Summer. After the reaction was completed, extraction was performed with diethyl ether, and 5.7 mg of n-hexylaldehyde was obtained by gas chromatography. This product matched the standard product by gas chromatography and was identified as n-hexylaldehyde. Example 3 Various amines as shown in Table 2 were used as substrates.
Use 1mM, 40mM Tris-HCl (PH7.3),
1mM KCN, 5mM PMS, 0.05mM DCPIP
and 10ml containing amine dehydrogenase M1 units
was placed in a large test tube and reacted at 30°C for 120 minutes. Enzyme activity was measured by absorbance at 600 mμ of the amount of reacting DCPIP. Table 2 shows the specific activity as a result, with the activity when dodecamethylene diamine being used as a substrate being 100.

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

図1は実施例1における本酵素のDEAE−セル
ロースによるカラムクロマトグラフムであり、図
2は同じ酵素のCM−セルロースによるカラムク
ロマトグラムである。更に、図3はゲルろ過よる
カラムクロマトグラムである。
FIG. 1 is a column chromatogram of the present enzyme in Example 1 using DEAE-cellulose, and FIG. 2 is a column chromatogram of the same enzyme using CM-cellulose. Furthermore, FIG. 3 is a column chromatogram obtained by gel filtration.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 次の理化学的性質を有するアミンデヒドロゲ
ナーゼM。 作用及び基質特異性 広い基質特異性を示し、モノアミン、ジアミン
のほかに2級アミン、3級アミンにも作用する。
アミン類のアミノ基に作用してアンモニアを放出
し、対応するアルデヒドを生産する。 安定PH及び至適PH PH6〜9に安定PHを有し、PH7〜7.5に至適PH
を有する。 作用温度及び至適温度 20〜45℃に作用温度を有し、30〜40℃付近に至
適温度を有する。 PH、温度等による失活条件 70℃、5分間の熱処理で完全に失活する。 PHは、5.5以下又は9.5以上で失活する。 阻害、活性化及び安定化 1mMのカルボニル試薬(イソニアジド、セミ
カルバジド)で阻害され、活性化剤、安定化剤は
特にない。 分子量 約42000の分子量を有する。 (SDS−ポリアクリルアミド電気泳動法) 等電点 PH8.4に等電点を有する。
[Claims] Amine dehydrogenase M having the following physical and chemical properties. Action and substrate specificity It shows broad substrate specificity and acts on secondary amines and tertiary amines in addition to monoamines and diamines.
It acts on the amino group of amines to release ammonia and produce the corresponding aldehyde. Stable PH and optimal PH Stable PH between PH6 and 9, optimal PH between PH7 and 7.5
has. Operating temperature and optimum temperature It has an operating temperature in the range of 20 to 45°C, and an optimum temperature in the vicinity of 30 to 40°C. Deactivation conditions based on pH, temperature, etc. Completely deactivated by heat treatment at 70℃ for 5 minutes. It is inactivated when the pH is below 5.5 or above 9.5. Inhibition, activation and stabilization Inhibited by 1mM carbonyl reagent (isoniazid, semicarbazide), no activator or stabilizer. Molecular Weight It has a molecular weight of approximately 42,000. (SDS-polyacrylamide electrophoresis method) Isoelectric point It has an isoelectric point at PH8.4.
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