JPH05168468A - Substabtially pure microorganism for mass-producing monoglyceride lipase - Google Patents

Substabtially pure microorganism for mass-producing monoglyceride lipase

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JPH05168468A
JPH05168468A JP35636591A JP35636591A JPH05168468A JP H05168468 A JPH05168468 A JP H05168468A JP 35636591 A JP35636591 A JP 35636591A JP 35636591 A JP35636591 A JP 35636591A JP H05168468 A JPH05168468 A JP H05168468A
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microorganism
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monoglyceride
lipase
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Abstract

PURPOSE:To obtain a new microorganism useful for mass-producing a monoglyceride lipase. CONSTITUTION:The objective substantially pure microorganism e.g. Bacillus sp. H-257 strain (FERM P-12656) is belonging toe Escherichia coli transformed with a recombinant plasmid having a DNA capable of expressing the monoglyceride lipase and can produce the monoglyceride lipase. A genetic DNA capable of expressing the monoglyceride lipase is screened from a chromosomic DNA library derived from a microorganism capable of producing the monoglyceride lipase and used to construct an expression vector, which is then transduced into a microorganism of the genus Escherichia to create a transformed microorganism.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はモノグリセリドリパーゼ
を生産する実質上純粋な微生物、モノグリセリドリパー
ゼ活性を有するポリペプチドを発現する実質上純粋なD
NA及びモノグリセリドリパーゼの製造方法に関するも
のである。さらに詳しくいえば、本発明は、例えば血清
中のリパーゼの活性測定や、飲食物、体液中のモノグリ
セリドの分析用酵素などとして有用なモノグリセリドリ
パーゼを、遺伝子組換え技術により効率よく生産するエ
ッシェリヒア・コリー(Escherichia co
li)に属する形質転換微生物、バチルス・エスピーH
−257の生産するモノグリセリドリパーゼのアミノ酸
配列をコードする塩基配列をもつモノグリセリドリパー
ゼ遺伝子DNA及び前記形質転換微生物を培養して効率
よくモノグリセリドリパーゼを生産する方法に関するも
のである。
The present invention relates to a substantially pure microorganism which produces a monoglyceride lipase, a substantially pure D expressing a polypeptide having a monoglyceride lipase activity.
The present invention relates to a method for producing NA and monoglyceride lipase. More specifically, the present invention, for example, the activity measurement of lipase in serum, food and drink, monoglyceride lipase useful as an enzyme for analysis of monoglyceride in body fluids, Escherichia coli for efficiently producing by genetic recombination technology. (Escherichia co
li), a transformed microorganism belonging to Bacillus sp. H
-257 produces a monoglyceride lipase gene DNA having a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of monoglyceride lipase, and a method for efficiently producing monoglyceride lipase by culturing the transformed microorganism.

【0002】[0002]

【従来の技術】モノグリセリドリパーゼは、反応式BACKGROUND OF THE INVENTION Monoglyceride lipase is a reaction formula

【化1】 で示されるように、基質のモノグリセリドに作用してグ
リセロールと脂肪酸とに分解する性質を有するが、従来
公知のモノグリセリドリパーゼはモノグリセリドのみな
らず、ジグリセリドやトリグリセリドにも作用すること
が知られている[「酵素ハンドブック」第424ペー
ジ、昭和57年朝倉書店刊行]。また、スタフィロコッ
カス(Staphyrococcus)属に属する菌株
由来のものが見い出されているが(特開昭55−425
32号公報)、この酵素は基質特異性としてモノグリセ
リドの他にトリグリセリドにも作用する。ところで、リ
パーゼ活性測定法としては、例えばトリオレインを用い
る比濁法、合成基質を用いる発色法、分解した脂肪酸を
滴定する方法、天然型基質である1,2−ジグリセリド
を合成基質として用い、その生成物を酵素的に測定する
方法などが知られている。これらの方法の中で合成基質
として1,2−ジグリセリドを用い、生成物を酵素的に
測定する方法は操作が簡単で、測定時間が短く、かつ正
確であり、有利である。この酵素的方法にモノグリセリ
ドリパーゼを用いる場合、従来のモノグリセリドリパー
ゼでは、モノグリセリドのみならず、ジグリセリドやト
リグリセリドにも作用するため、例えばリパーゼ活性測
定におけるグリセリド合成基質から遊離するモノグリセ
リドのみを測定する方法には利用できないし、また、飲
食物や体液中のモノグリセリドの分析においても、従来
のモノグリセリドリパーゼでは共存するジグリセリドや
トリグリセリドにも作用するため、正確な分析値が得ら
れない、などの問題が生じる。そこで、本発明者らは、
基質選択性に優れるモノグリセリドリパーゼについて研
究を重ね、先にバチルス・ステアロサーモフィラス(B
acillus stearothermophill
us)に属するある種の菌株が産生するモノグリセリド
リパーゼが、モノグリセリドのみに作用して、ジグリセ
リド及びトリグリセリドに実質上作用しないことを見い
出した(特開昭63−245672号公報)。しかしな
がら、このモノグリセリドリパーゼは基質選択性に優
れ、モノグリセリドの測定用や、臨床検査試薬としての
リパーゼ活性測定用に利用されているものの、従来の製
造方法では生産性に問題があり、品質の一定した該モノ
グリセリドリパーゼを生産性よく製造する方法の開発が
望まれていた。
[Chemical 1] As shown in, it has a property of acting on a substrate monoglyceride and decomposing it into glycerol and a fatty acid. Conventionally known monoglyceride lipase is known to act not only on monoglyceride but also on diglyceride and triglyceride [ "Enzyme Handbook", page 424, published by Asakura Shoten in 1982]. Further, a strain derived from a strain belonging to the genus Staphylococcus has been found (Japanese Patent Laid-Open No. 55-425).
32), this enzyme acts as a substrate specificity on triglycerides as well as monoglycerides. By the way, as a lipase activity measuring method, for example, a turbidimetric method using triolein, a coloring method using a synthetic substrate, a method of titrating decomposed fatty acids, and a natural substrate 1,2-diglyceride are used as synthetic substrates. A method of enzymatically measuring the product is known. Among these methods, the method of enzymatically measuring the product using 1,2-diglyceride as a synthetic substrate is advantageous in that the operation is simple, the measuring time is short, and the measuring is accurate. When using monoglyceride lipase in this enzymatic method, conventional monoglyceride lipase acts not only on monoglyceride but also on diglyceride and triglyceride, so for example, a method for measuring only monoglyceride released from glyceride synthetic substrate in lipase activity measurement In addition, it cannot be used, and in the analysis of monoglycerides in foods and drinks and body fluids, conventional monoglyceride lipases also act on coexisting diglycerides and triglycerides, so that accurate analysis values cannot be obtained. Therefore, the present inventors
After repeated research on monoglyceride lipase, which has excellent substrate selectivity, we first studied Bacillus stearothermophilus (B
acillus stearothermophill
It was found that a monoglyceride lipase produced by a certain strain belonging to us) acts only on monoglyceride and does not substantially act on diglyceride and triglyceride (Japanese Patent Laid-Open No. 63-245672). However, although this monoglyceride lipase has excellent substrate selectivity and is used for measuring monoglyceride and for measuring lipase activity as a clinical test reagent, there is a problem in productivity with the conventional production method, and the quality is constant. It has been desired to develop a method for producing the monoglyceride lipase with high productivity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、血清中のリパーゼ活性の測定や、飲食
物、体液中のモノグリセリドの分析用などに有用な基質
選択性に優れるモノグリセリドリパーゼを効率よく生産
する微生物を開発し、この微生物を用いて、品質の一定
した該酵素を量産する方法を提供することを目的として
なされたものである。
Under the circumstances, the present invention is excellent in substrate selectivity useful for measurement of lipase activity in serum, analysis of food and drink, and monoglyceride in body fluid. The object of the present invention is to develop a microorganism that efficiently produces monoglyceride lipase, and to provide a method for mass-producing the enzyme having a constant quality by using the microorganism.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、該モノグリセリ
ドリパーゼを生産する微生物由来の染色体DNAライブ
ラリーの中から、該酵素を発現する遺伝子DNAをスク
リーニングし、次いでこのDNAを用いて発現ベクター
を構築したのち、エッシェリヒア属の微生物に導入して
形質転換微生物を作出し、これを培地に培養することに
より、該モノグリセリドリパーゼを効率よく量産しうる
ことを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、モノグリセリドリパー
ゼを発現するDNAを有する組換えプラスミドによって
形質転換されたE.coliに属する微生物であること
を特徴とするモノグリセリドリパーゼを生産する実質上
純粋な微生物、図1で表されるアミノ酸配列をコードす
る塩基配列を有することを特徴とするモノグリセリドリ
パーゼ活性を有するポリペプチドを発現する実質上純粋
なDNA、及び前記の形質転換されたエッシェリヒア属
に属する微生物を培地に培養し、次いでその培養物から
モノグリセリドリパーゼを採取することを特徴とするモ
ノグリセリドリパーゼの製造方法を提供するものであ
る。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have expressed the enzyme from a chromosomal DNA library derived from a microorganism producing the monoglyceride lipase. After screening the gene DNA and constructing an expression vector using this DNA, it is introduced into a microorganism of the genus Escherichia to produce a transformed microorganism, which is then cultured in a medium to efficiently mass-produce the monoglyceride lipase. Therefore, the present invention has been completed based on this finding. That is, the present invention relates to E. coli transformed with a recombinant plasmid having DNA expressing monoglyceride lipase. A substantially pure microorganism that produces a monoglyceride lipase characterized by being a microorganism belonging to E. coli, and a polypeptide having a monoglyceride lipase activity characterized by having a base sequence encoding the amino acid sequence shown in FIG. A method for producing monoglyceride lipase, which comprises culturing substantially pure DNA to be expressed and the transformed microorganism belonging to the genus Escherichia in a medium, and then collecting monoglyceride lipase from the culture. Is.

【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、モノグリセリドリパーゼを生産する形質転換さ
れたE.coliに属する微生物を作出するのに用いら
れるモノグリセリドリパーゼを発現する遺伝子DNA
は、該酵素を生産する微生物由来の染色体DNAライブ
ラリーの中から、スクリーニングすることにより得るこ
とができる。このスクリーニングの方法については特に
制限はなく、従来遺伝子組換え技術において慣用されて
いる方法を用いることができる。例えば、まずモノグリ
セリドリパーゼを生産する微生物の染色体DNAを分離
精製したのち、適当な制限酵素を用いて切断し、クロー
ニング用ベクターに連結させて染色体DNAライブラリ
ーを作成する。一方遺伝子暗号表を用いて、該酵素のア
ミノ酸配列からある部分の塩基配列を想定し、それに相
当する15〜25塩基長のオリゴヌクレオチドを合成
し、アイソトープや非放射性化合物で標識してオリゴヌ
クレオチドプローブを作成する。次に、このオリゴヌク
レオチドプローブを用いて、前記染色体ライブラリーの
中から、モノグリセリドリパーゼを発現する遺伝子DN
Aを釣り上げることにより、目的の遺伝子DNAがスク
リーニングされる。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, transformed E. coli producing monoglyceride lipase. DNA for expressing monoglyceride lipase used for producing microorganism belonging to E. coli
Can be obtained by screening from a chromosomal DNA library derived from a microorganism that produces the enzyme. The screening method is not particularly limited, and a method conventionally used in gene recombination technology can be used. For example, first, the chromosomal DNA of a microorganism that produces monoglyceride lipase is separated and purified, then cleaved with an appropriate restriction enzyme, and ligated to a cloning vector to prepare a chromosomal DNA library. On the other hand, using a gene code table, a nucleotide sequence of a part is assumed from the amino acid sequence of the enzyme, an oligonucleotide having a length of 15 to 25 nucleotides corresponding to the nucleotide sequence is synthesized, and is labeled with an isotope or a non-radioactive compound. To create. Next, using this oligonucleotide probe, a gene DN expressing monoglyceride lipase is selected from the above-mentioned chromosomal library.
By picking up A, the gene DNA of interest is screened.

【0006】本発明においては、前記のモノグリセリド
リパーゼを生産する微生物としてバチルス・エスピーH
−257(Bacillus sp.H−257)が好
ましく用いられる。このバチルス・エスピーH−257
菌株(鹿児島県川辺郡川辺町の麦畑土壌より採取分離)
の菌学的性状は以下のとおりである。 (1)生育の特徴 普通寒天斜面培地においては線状に良好に生育する。淡
黄白色で半透明、湿潤、可溶性色素は産生しない。ま
た、普通寒天平面培地においては円形で平らな集落を形
成する。淡黄白色で半透明、周囲はなめらか、可溶性色
素は産生しない。さらに、ペプトン水での液体培地では
一様に混濁するが生育は弱い。また、BCPミルク培地
においては不変である。 (2)形態の特徴 端の丸いまっすぐ又はやや曲がった桿状細菌で単独又は
二連たまに短連鎖する。芽胞を端又は亜端に形成する。
周鞭毛で運動する。大きさは0.6〜0.8x2〜5μ
m、芽胞は0.5〜0.8x1μm、芽胞の形は長円〜卵
形で菌体は膨らまない。
In the present invention, Bacillus sp. H is used as a microorganism producing the above-mentioned monoglyceride lipase.
-257 (Bacillus sp. H-257) is preferably used. This Bacillus SP H-257
Strain (collected and isolated from wheat field soil in Kawabe Town, Kawabe District, Kagoshima Prefecture)
The mycological properties of are as follows. (1) Characteristics of growth In a normal agar slant medium, it grows linearly and satisfactorily. Pale yellowish white, translucent, wet, no soluble pigment produced. In addition, it forms circular and flat colonies on ordinary agar flat medium. Light yellowish white, translucent, smooth surrounding, no soluble pigment produced. Furthermore, the liquid medium with peptone water is cloudy uniformly, but the growth is weak. It is unchanged in BCP milk medium. (2) Characteristics of morphology It is a rod-shaped bacterium with a rounded end, which is straight or slightly bent, and is short-chained singly or twice in a row. Spores are formed at the ends or sub-ends.
Exercise with periflagellates. Size is 0.6-0.8x2-5μ
m, spores are 0.5 to 0.8 × 1 μm, spores are oval to oval in shape, and the cells do not swell.

【0007】(3)生理的・生化学的形状 グラム染色 + KOH反応 − カプセル形成 − 抗酸性染色 − OFテスト(Hugh−Leifson培地) 変化なし OFテスト(変法培地) 変化なし 好気での生育 + 嫌気での生育 + 生育温度 52℃ + 40℃ − 耐塩性 0.5% + 1.0% − ゼラチンの分解 + 澱粉の分解 (+) カゼインの分解 − エスクリンの分解 + セルロースの分解 − アルギニンの分解 − チロシンの分解 − カタラーゼの産生 (+) オキシダーゼの産生 + ウレアーゼ産生(SSR) − インドール産生 − 硫化水素産生 − アセトイン産生 − MRテスト − 硝酸塩の還元 + 脱窒反応 + シモンズ培地での利用性 クエン酸塩 − マレイン酸塩 − リンゴ酸塩 − グルコン酸塩 − プロピオン酸塩 − マロン酸塩 − コハク酸塩 − クリステンゼン培地での利用性 クエン酸塩 + マレイン酸塩 + リンゴ酸塩 + グルコン酸塩 (+) プロピオン酸塩 − マロン酸塩 − コハク酸塩 + グルコースよりガスの産生 − 各糖より酸の産生 アドニトール − L(+)アラビノース − セロビオース − ズルシトール − メソ・エリスリトール − フルクトース − ガラクトース − グルコース − グリセリン + イノシトール − イヌリン − ラクトース − マンニトール + メレジトール − メリビオース − ラフィノース − L(+)ラムノース − Dリボース + サリシン − Lソルボース − ソルビトール − 澱粉 − サッカロース + トレハロース (+) キシロース − 以上の菌学的性状から、本菌株は、芽胞を形成する通性
嫌気性細菌であるのでバチルス属に属する。次に、グル
コースより酸非産生、アセトイン非産生、硝酸塩を還元
する性質について、本菌株と同じ性質を示す他の4菌種
と、本菌株との諸性状の比較を第1表に示す。
(3) Physiological and biochemical shapes Gram stain + KOH reaction-Capsule formation-Acidic acid stain-OF test (Hugh-Leifson medium) No change OF test (modified medium) No change Growth under aerobic conditions + Anaerobic growth + Growth temperature 52 ° C + 40 ° C-Salt resistance 0.5% + 1.0% -Decomposition of gelatin + Decomposition of starch (+) Decomposition of casein-Decomposition of aesculin + Decomposition of cellulose-Arginine Degradation-Tyrosine degradation-Catalase production (+) Oxidase production + Urease production (SSR) -Indole production-Hydrogen sulfide production-Acetoin production-MR test-Reduction of nitrate + Denitrification reaction + Simmons medium availability Quenching Acid salt-maleate-malate-gluconate-propionate-malonate-koha Salt-Availability in Kristensen medium Citrate + maleate + malate + gluconate (+) propionate-malonate-succinate + gas production from glucose-acid from each sugar Production of adonitol-L (+) arabinose-cellobiose-dulcitol-meso-erythritol-fructose-galactose-glucose-glycerin + inositol-inulin-lactose-mannitol + melezitol-melezibose-raffinose-L (+) rhamnose-saline. -L sorbose-sorbitol-starch-saccharose + trehalose (+) xylose-From the above mycological properties, this strain belongs to the genus Bacillus because it is a facultative anaerobic bacterium that forms spores. Next, Table 1 shows a comparison of various properties between the present strain and four other bacterial strains showing the same properties as the present strain with respect to the properties of producing no acid, producing no acetoin, and reducing nitrate from glucose.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】(注)+:陽性、−:陰性、d:菌株によ
って異なる 第1表の対比試験結果から、本菌株のH−257株と一
致する菌株はなかった。よって本菌株をバチルス・エス
ピーH−257株(FERM P−12656)と同定
した。次に、このバチルス・エスピーH−257の染色
体DNAライブラリーから、該酵素を発現する遺伝子D
NAをスクリーニングする方法の具体例について説明す
ると、まず、該微生物の染色体DNA100〜2000
μg程度を通常用いられている方法によって抽出したの
ち、その1〜10μg程度を制限酵素ClaIで切断し
て、例えばクローニング用ベクターのプラスミドpAC
YC184のClaI部位に連結し、次いでこの組換え
DNAを宿主微生物に導入して該染色体DNAのクロー
ニングを行い、104〜105クローンから成る染色体D
NAライブラリーを作成する。この際用いられる宿主微
生物としては、組換えDNAが安定でかつ自律的に増殖
可能であるものであればよく、特に制限されず、通常の
遺伝子組換えに用いられているもの、例えばエッシェリ
ヒア・コリー(E.coli)などが好ましく使用され
る。
(Note) +: Positive,-: Negative, d: Depends on the strain From the results of the comparison test in Table 1, no strain was found to be the same as the H-257 strain of this strain. Therefore, this strain was identified as Bacillus sp. H-257 strain (FERM P-12656). Next, from this chromosomal DNA library of Bacillus sp. H-257, the gene D expressing the enzyme was expressed.
Explaining a specific example of the method for screening NA, first, chromosomal DNA 100-2000 of the microorganism is described.
After extracting about μg by a commonly used method, about 1 to 10 μg thereof is cleaved with a restriction enzyme ClaI to obtain, for example, a plasmid pAC of a cloning vector.
YC184 was ligated to the ClaI site, and then this recombinant DNA was introduced into a host microorganism to clone the chromosomal DNA to obtain chromosome D consisting of 10 4 to 10 5 clones.
Create an NA library. The host microorganism used at this time is not particularly limited as long as the recombinant DNA is stable and capable of autonomously growing, and those used for ordinary gene recombination such as Escherichia coli. (E. coli) and the like are preferably used.

【0010】宿主微生物に組換えDNAを導入する方法
としては、例えば宿主微生物がエシェリヒア属に属する
微生物の場合には、カルシウムイオンの存在下に組換え
DNAの導入を行ってもよいし、コンピテントセル法を
用いてもよく、またバチルス属に属する微生物の場合に
は、コンピテントセル法又はプロトプラスト法などを用
いることができるし、あるいはマイクロインジェクショ
ン法を用いてもよい。宿主微生物への所望組換えDNA
導入の有無の選択については、組換えDNAを構成する
ベクターの薬剤耐性マーカーに基づく選択培地で、該宿
主微生物を培養し、生育する宿主微生物を選択すればよ
い。
As a method for introducing the recombinant DNA into the host microorganism, for example, when the host microorganism is a microorganism belonging to the genus Escherichia, the recombinant DNA may be introduced in the presence of calcium ions, or it may be competent. The cell method may be used, and in the case of a microorganism belonging to the genus Bacillus, the competent cell method or the protoplast method may be used, or the microinjection method may be used. Desired recombinant DNA for host microorganism
Regarding the selection of the presence or absence of introduction, the host microorganism may be cultured in a selective medium based on the drug resistance marker of the vector constituting the recombinant DNA, and the host microorganism that grows may be selected.

【0011】一方、モノグリセリドリパーゼ精製標品の
N末端側アミノ酸配列及びリシルエンドペプチダーゼ処
理断片アミノ酸配列を決定し、これに基づいて15〜2
5程度の塩基長の種々のオリゴヌクレオチドを合成した
のち、例えばアイソトープで標識して放射性オリゴヌク
レオチドプローブを作成する。 次いで、この放射性オリゴヌクレオチドプローブを用
い、従来慣用されている方法に従って、前記の染色体D
NAライブラリーの中から、モノグリセリドリパーゼを
発現する遺伝子DNAをスクリーニングするが、本発明
においては、リシルエンドペプチダーゼ処理断片アミノ
酸配列に基づく放射性オリゴヌクレオチドプローブで釣
り上げられたものが、目的の遺伝子DNAであることが
判明した。次に、この目的の遺伝子DNAを含む形質転
換された宿主微生物から、例えばマニアティス(Man
iatis)らの方法などに従って、モノグリセリドリ
パーゼを発現するDNAを含む組換えプラスミド(pM
GLP31と命名)を調製することができる。このプラ
スミドの構成を示す模式図を図4に示す。また、該プラ
スミド中のバチルス・エスピーH−257染色体DNA
由来の部位の全塩基配列及び制限酵素地図は、それぞれ
配列表の配列番号1及び図3に示すとおりである。
On the other hand, the N-terminal side amino acid sequence of the purified preparation of monoglyceride lipase and the amino acid sequence of the lysyl endopeptidase-treated fragment were determined, and based on this, 15-2
After synthesizing various oligonucleotides having a base length of about 5 and labeling with, for example, an isotope, a radioactive oligonucleotide probe is prepared. Then, using this radioactive oligonucleotide probe, according to the method conventionally used, the chromosome D
A gene DNA that expresses monoglyceride lipase is screened from the NA library. In the present invention, the target gene DNA is the one that is picked up with a radioactive oligonucleotide probe based on the amino acid sequence of the fragment treated with lysyl endopeptidase. It has been found. Next, from the transformed host microorganism containing the gene DNA of interest, for example, Maniatis
and a recombinant plasmid (pM containing DNA expressing monoglyceride lipase).
GLP31) can be prepared. A schematic diagram showing the constitution of this plasmid is shown in FIG. In addition, Bacillus sp. H-257 chromosomal DNA in the plasmid
The entire base sequence and the restriction enzyme map of the origin site are as shown in SEQ ID NO: 1 of the sequence listing and FIG.

【0012】次に、前記のようにして染色体DNAライ
ブラリーの中から、モノグリセリドリパーゼを発現する
遺伝子DNAを組み込んだ発現ベクターを構築する。こ
の発現用ベクターとしては、宿主微生物で自律的に増殖
しうるファージ又はプラスミドから遺伝子組換え用とし
て構築されたものが適している。前者のファージとして
は、例えばE.coliを宿主微生物とする場合には、
λgt・λC、λgt・λBなどが用いられる。また、
プラスミドとしては、E.coliを宿主微生物とする
ので、例えばpBR322、pBR325、pACYC
184、pUC12、pUC13、pUC18、pUC
19、pUC118などが用いられる。これらのベクタ
ーに、該モノグリセリドリパーゼ遺伝子DNAを組み込
む方法については特に制限はなく、従来慣用されている
方法を用いることができる。例えば適当な制限酵素を用
いて、前記のモノグリセリドリパーゼ遺伝子DNAを含
む組換えプラスミド及び該発現用ベクターを処理し、そ
れぞれモノグリセリドリパーゼ遺伝子を含むDNA断片
及びベクター断片を得たのち、それぞれの接着末端をア
ニーリング後、適当なDNAリガーゼを用いて結合させ
ることにより、発現ベクターが得られる。なお、場合に
より、前記組換えプラスミドpMGLP31をそのまま
発現ベクターとして用いることができる。後述の実施例
においては、発現ベクターとして該組換えプラスミドp
MGLP31を用いた。
Next, as described above, an expression vector incorporating a gene DNA for expressing monoglyceride lipase is constructed from the chromosomal DNA library. As the expression vector, a vector constructed for gene recombination from a phage or a plasmid capable of autonomously growing in a host microorganism is suitable. Examples of the former phage include E. coli. When E. coli is used as the host microorganism,
λgt · λC, λgt · λB, etc. are used. Also,
As the plasmid, E. Since E. coli is used as a host microorganism, for example, pBR322, pBR325, pACYC
184, pUC12, pUC13, pUC18, pUC
19, pUC118 or the like is used. The method for incorporating the monoglyceride lipase gene DNA into these vectors is not particularly limited, and a conventionally used method can be used. For example, using a suitable restriction enzyme, the recombinant plasmid containing the monoglyceride lipase gene DNA and the expression vector are treated to obtain a DNA fragment containing the monoglyceride lipase gene and a vector fragment, respectively, and then the respective cohesive ends are After annealing, an expression vector can be obtained by ligating with an appropriate DNA ligase. In some cases, the recombinant plasmid pMGLP31 can be directly used as an expression vector. In the examples described below, the recombinant plasmid p was used as an expression vector.
MGLP31 was used.

【0013】このようにして、構築された発現ベクター
をE.coliに属する微生物に導入し、該宿主微生物
を形質転換させればモノグリセリドリパーゼを生産する
実質上純粋な微生物が得られる。また、発現ベクターの
導入方法については特に制限はなく、例えばカルシウム
イオンの存在下に導入してもよいし、コンピテントセル
法を用いて導入してもよい。宿主微生物への発現ベクタ
ー導入の有無についての選択は、該ベクターの薬剤耐性
マーカーに基づく選択培地で該微生物を培養して生育す
る微生物を選択すればよい。本発明においては、前記組
換えプラスミドpMGLP31によって形質転換された
E.coliに属する微生物は、エシェリヒア・コリー
DH1−pMGLP31(FERM P−12657)
と命名される。
The expression vector constructed in this manner was transformed into E. coli. When introduced into a microorganism belonging to E. coli and transformed into the host microorganism, a substantially pure microorganism producing monoglyceride lipase can be obtained. The method of introducing the expression vector is not particularly limited, and it may be introduced in the presence of calcium ions, or may be introduced using the competent cell method. The selection as to whether or not the expression vector is introduced into the host microorganism may be carried out by culturing the microorganism in a selective medium based on the drug resistance marker of the vector and selecting a microorganism that grows. In the present invention, E. coli transformed with the recombinant plasmid pMGLP31. The microorganism belonging to E. coli is Escherichia coli DH1-pMGLP31 (FERM P-12657).
Is named.

【0014】このようにして得られた形質転換微生物の
培養は、該微生物の生育に必要な炭素源や窒素源などの
栄養源や無機成分などを含む培地中において行うことが
できる。該炭素源としては、例えばグルコース、デンプ
ン、ショ糖、モラッセス、デキストリンなどが、窒素源
としては、例えばペプトン、肉エキス、カゼイン加水分
解物、コーンスチープリカー、硝酸塩、アンモニウム塩
などが、無機成分としては、例えばナトリウム、カリウ
ム、カルシウム、マグネシウム、コバルト、亜鉛、マン
ガン、鉄などの陽イオンや塩素、硫酸、リン酸などの陰
イオンを含む塩が挙げられる。
Cultivation of the transformed microorganism thus obtained can be carried out in a medium containing nutrients such as carbon and nitrogen sources necessary for the growth of the microorganism and inorganic components. Examples of the carbon source include glucose, starch, sucrose, molasses, dextrin, etc., and examples of the nitrogen source include peptone, meat extract, casein hydrolyzate, corn steep liquor, nitrate, ammonium salt, etc. Examples of the salt include salts containing cations such as sodium, potassium, calcium, magnesium, cobalt, zinc, manganese and iron and anions such as chlorine, sulfuric acid and phosphoric acid.

【0015】培養方法については特に制限はなく公知の
方法、例えば通気撹拌培養、振とう培養、回転培養、静
置培養などの方法により、通常20〜50℃、好ましく
は25〜42℃、より好ましくは37℃近辺で、15〜
48時間程度培養する方法が用いられる。このようにし
て培養を行ったのち、遠心分離処理などの手段によって
菌体を集め、次いで自己消化、フレンチプレス、超音波
処理などによって細胞を破壊して抽出液を得たのち、こ
の抽出液について、モノグリセリドリパーゼの酵素活性
を調べることにより、該形質転換微生物がモノグリセリ
ドリパーゼの産生能を有することが確認された。したが
って、本発明において用いたモノグリセリドリパーゼを
発現する遺伝子DNAは、配列表1における配列番号1
から、図1で表されるアミノ酸配列をコードする塩基配
列を有し、かつその塩基配列が図2に示す配列であるこ
とが明らかである。
The culturing method is not particularly limited and may be a known method such as aeration and agitation culture, shaking culture, rotary culture, stationary culture, etc., usually at 20 to 50 ° C., preferably 25 to 42 ° C., more preferably Is around 37 ° C,
A method of culturing for about 48 hours is used. After culturing in this way, cells are collected by means such as centrifugation, then cells are disrupted by autolysis, French press, ultrasonic treatment, etc. to obtain an extract. By examining the enzymatic activity of monoglyceride lipase, it was confirmed that the transformed microorganism has the ability to produce monoglyceride lipase. Therefore, the gene DNA expressing the monoglyceride lipase used in the present invention is SEQ ID NO: 1 in Sequence Listing 1.
It is clear from the above that it has a base sequence encoding the amino acid sequence shown in FIG. 1 and the base sequence is the sequence shown in FIG.

【0016】前記抽出液から、該酵素を分離、精製する
には、例えば塩析、脱塩、イオン交換樹脂による吸脱着
処理などを行ったのち、さらにゲル吸着クロマトグラフ
ィー、ゲルろ過、電気泳動法などにより精製すればよ
い。このようにして得られたモノグリセリドリパーゼ
は、ジグリセリドやトリグリセリドに対して実質上作用
せず、モノグリセリドのみに作用してグリセロールと脂
肪酸とに効果的に分解する触媒作用を有している。した
がって、例えば血清中のリパーゼ活性測定用や、飲食
物、体液中のモノグリセリド分析用などの酵素として有
用である。なお、本発明明細書に記載の塩基配列の記号
及びアミノ酸配列の記号は、当該分野における慣用略号
に基づくもので、それらの例を以下に列記する。また、
すべてのアミノ酸はL体を示すものとする。
In order to separate and purify the enzyme from the extract, for example, salting out, desalting, adsorption / desorption treatment with an ion exchange resin, and the like, followed by gel adsorption chromatography, gel filtration and electrophoresis. It may be purified by the following methods. The monoglyceride lipase thus obtained does not substantially act on diglyceride and triglyceride, but has a catalytic action of acting only on monoglyceride and effectively decomposing into glycerol and fatty acid. Therefore, it is useful as an enzyme for measuring lipase activity in serum, for analyzing monoglycerides in foods and drinks, and body fluids. The symbols for base sequences and symbols for amino acid sequences described in the specification of the present invention are based on conventional abbreviations in the art, and examples thereof are listed below. Also,
All amino acids shall be in the L form.

【0017】DNA:デオキシリボ核酸 A:アデニン T:チミン G:グアニン C:シトシン Ala:アラニン Arg:アルギニン Asn:アスパラギン Asp:アスパラギン酸 Cys:システイン Gln:グルタミン Glu:グルタミン酸 Gly:グリシン His:ヒスチジン Ile:イソロイシン Leu:ロイシン Lys:リジン Met:メチオニン Phe:フェニルアラニン Pro:プロリン Ser:セリン Thr:スレオニン Trp:トリプトファン Tyr:チロシン Val:バリンDNA: deoxyribonucleic acid A: adenine T: thymine G: guanine C: cytosine Ala: alanine Arg: arginine Asn: asparagine Asp: aspartic acid Cys: cysteine Gln: glutamine Glu: glutamic acid Gly: glycine Hisle: histidine Leu: Leucine Lys: Lysine Met: Methionine Phe: Phenylalanine Pro: Proline Ser: Serine Thr: Threonine Trp: Tryptophan Tyr: Tyrosine Val: Valine

【0018】[0018]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:966塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源 生物名:バチルス・エスピー 株名:H−257 配列の名称:モノグリセリドリパーゼ遺伝子 SEQ ID NO: 1 Sequence length: 966 base pairs Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: genomic DNA Origin of organism Name: Bacillus sp. Strain name: H-257 Name: Monoglyceride lipase gene

【0019】 配列 GTCAACGGCT TGTTTCACGA ATGGTGGCGG TCATGGTTGT CGATGTGGTA ACGGCGTCCG 60 ATCAAAAAAG GAAAAAAGAG GTGCGGCGGC GAATATAGTG AGAGGAACGG ATTTGACTAG 120 ATAAGGGGGA GAGGAAG ATG AGC GAA CAA TAT CCG GTG CTC TCG GGC GCC GAG 173 Met Ser Glu Gln Tyr Pro Val Leu Ser Gly Ala Glu 1 5 10 CCG TTT TAC GCC GAA AAC GGG CCG GTC GGG GTG CTG CTC GTG CAC GGA 221 Pro Phe Tyr Ala Glu Asn Gly Pro Val Gly Val Leu Leu Val His Gly 15 20 25 TTC ACC GGC ACG CCC CAC AGC ATG CGC CCG CTC GCT GAA GCG TAT GCG 269 Phe Thr Gly Thr Pro His Ser Met Arg Pro Leu Ala Glu Ala Tyr Ala 30 35 40 AAA GCC GGC TAT ACC GTT TGC CTG CCG CGC TTA AAA GGG CAC GGA ACG 317 Lys Ala Gly Tyr Thr Val Cys Leu Pro Arg Leu Lys Gly His Gly Thr 45 50 55 60 CAT TAC GAA GAC ATG GAA CGG ACG ACG TTC CAC GAT TGG GTC GCC TCG 365 His Tyr Glu Asp Met Glu Arg Thr Thr Phe His Asp Trp Val Ala Ser 65 70 75 GTC GAA GAA GGA TAT GGA TGG CTG AAA CAA CGA TGC CAA ACC ATT TTT 413 Val Glu Glu Gly Tyr Gly Trp Leu Lys Gln Arg Cys Gln Thr Ile Phe 80 85 90 GTC ACC GGG CTG TCG ATG GGC GGG ACG CTC ACG CTT TAT TTG GCG GAA 461 Val Thr Gly Leu Ser Met Gly Gly Thr Leu Thr Leu Tyr Leu Ala Glu 95 100 105 CAT CAC CCA GAC ATC TGC GGC ATC GTG CCG ATT AAC GCC GCT GTC GAC 509 His His Pro Asp Ile Cys Gly Ile Val Pro Ile Asn Ala Ala Val Asp 110 115 120 ATC CCG GCC ATC GCC GCC GGG ATG ACG GGC GGG GGC GAG CTG CCG AGG 557 Ile Pro Ala Ile Ala Ala Gly Met Thr Gly Gly Gly Glu Leu Pro Arg 125 130 135 140 TAT CTG GAT TCG ATC GGT TCG GAC TTG AAA AAT CCG GAT GTG AAA GAG 605 Tyr Leu Asp Ser Ile Gly Ser Asp Leu Lys Asn Pro Asp Val Lys Glu 145 150 155 CTG GCA TAC GAG AAA ACG CCG ACC GCT TCG CTT CTT CAG CTG GCT AGG 653 Leu Ala Tyr Glu Lys Thr Pro Thr Ala Ser Leu Leu Gln Leu Ala Arg 160 165 170 CTG ATG GCA CAG ACA AAA GCG AAA CTC GAT CGC ATC GTC TGT CCG GCG 701 Leu Met Ala Gln Thr Lys Ala Lys Leu Asp Arg Ile Val Cys Pro Ala 175 180 185 TTG ATT TTT GTC TCC GAC GAA GAT CAC GTC GTG CCG CCG GGA AAC GCC 749 Leu Ile Phe Val Ser Asp Glu Asp His Val Val Pro Pro Gly Asn Ala 190 195 200 GAC ATC ATC TTT CAA GGC ATT TCA TCG ACG GAG AAA GAG ATC GTC CGC 797 Asp Ile Ile Phe Gln Gly Ile Ser Ser Thr Glu Lys Glu Ile Val Arg 205 210 215 220 CTC CGA AAC AGC TAC CAT GTG GCG ACG CTC GAT TAC GAC CAA CCG ATG 845 Leu Arg Asn Ser Tyr His Val Ala Thr Leu Asp Tyr Asp Gln Pro Met 225 230 235 ATT ATT GAA CGG TCT CTC GAA TTT TTC GCC AAG CAC GCC GGA TAAAACGAAT 897 Ile Ile Glu Arg Ser Leu Glu Phe Phe Ala Lys His Ala Gly 240 245 250 CGGTATATGG CTGATCCTGT TCAAAGGAGA GGCCATTTTT TGTTTGTCGG TATTTTTGTG 957 AAAAAATTA 966Sequence GTCAACGGCT TGTTTCACGA ATGGTGGCGG TCATGGTTGT CGATGTGGTA ACGGCGTCCG 60 ATCAAAAAAG GAAAAAAGAG GTGCGGCGGC GAATATAGTG AGAGGAACGG ATTTGACTAG 120 ATAAGGGGGA GAGGAAG ATG AGC A GLA GTC GTG CTC GTG CTC GTG CCC GTG CTC GTG CTC GTG CTC TAC GCC GAA AAC GGG CCG GTC GGG GTG CTG CTC GTG CAC GGA 221 Pro Phe Tyr Ala Glu Asn Gly Pro Val Gly Val Leu Leu Val His Gly 15 20 25 TTC ACC GGC ACG CCC CAC AGC ATG CGC CCG CTC GCT GAA GCG TAT GCG 269 Phe Thr Gly Thr Pro His Ser Met Arg Pro Leu Ala Glu Ala Tyr Ala 30 35 40 AAA GCC GGC TAT ACC GTT TGC CTG CCG CGC TTA AAA GGG CAC GGA ACG 317 Lys Ala Gly Tyr Thr Val Cys Leu Pro Arg Leu Lys Gly His Gly Thr 45 50 55 60 CAT TAC GAA GAC ATG GAA CGG ACG ACG TTC CAC GAT TGG GTC GCC TCG 365 His Tyr Glu Asp Met Glu Arg Thr Thr Phe His Asp Trp Val Ala Ser 65 70 75 GTC GAA GAA GGA TAT GGA TGG CTG AAA CAA CGA TGC CAA ACC ATT TTT 413 Val Glu Glu Gly Tyr Gly Trp Leu Lys Gln Arg Cys Gln Thr Ile Phe 80 85 90 G TC ACC GGG CTG TCG ATG GGC GGG ACG CTC ACG CTT TAT TTG GCG GAA 461 Val Thr Gly Leu Ser Met Gly Gly Thr Leu Thr Leu Tyr Leu Ala Glu 95 100 105 CAT CAC CCA GAC ATC TGC GGC ATC GTG CCG ATT AAC GCC GCT GTC GAC 509 His His Pro Asp Ile Cys Gly Ile Val Pro Ile Asn Ala Ala Val Asp 110 115 120 ATC CCG GCC ATC GCC GCC GGG ATG ACG GGC GGG GGC GAG CTG CCG AGG 557 Ile Pro Ala Ile Ala Ala Gly Met Thr Gly Gly Gly Glu Leu Pro Arg 125 130 135 140 TAT CTG GAT TCG ATC GGT TCG GAC TTG AAA AAT CCG GAT GTG AAA GAG 605 Tyr Leu Asp Ser Ile Gly Ser Asp Leu Lys Asn Pro Asp Val Lys Glu 145 150 155 CTG GCA TAC GAG AAA ACG CCG ACC GCT TCG CTT CTT CAG CTG GCT AGG 653 Leu Ala Tyr Glu Lys Thr Pro Thr Ala Ser Leu Leu Gln Leu Ala Arg 160 165 170 CTG ATG GCA CAG ACA AAA GCG AAA CTC GAT CGC ATC GTC TGT CCG GCG 701 Leu Met Ala Gln Thr Lys Ala Lys Leu Asp Arg Ile Val Cys Pro Ala 175 180 185 TTG ATT TTT GTC TCC GAC GAA GAT CAC GTC GTG CCG CCG GGA AAC GCC 749 Leu Ile Phe Val Ser Asp Glu Asp His Val Val Pro Pro Gly Asn Ala 19 0 195 200 GAC ATC ATC TTT CAA GGC ATT TCA TCG ACG GAG AAA GAG ATC GTC CGC 797 Asp Ile Ile Phe Gln Gly Ile Ser Ser Thr Glu Lys Glu Ile Val Arg 205 210 215 220 CTC CGA AAC AGC TAC CAT GTG GCG ACG CTC GAT TAC GAC CAA CCG ATG 845 Leu Arg Asn Ser Tyr His Val Ala Thr Leu Asp Tyr Asp Gln Pro Met 225 230 235 ATT ATT GAA CGG TCT CTC GAA TTT TTC GCC AAG CAC GCC GGA TAAAACGAAT 897 Ile Ile Glu Arg Ser Leu Glu Phe Phe Ala Lys His Ala Gly 240 245 250 CGGTATATGG CTGATCCTGT TCAAAGGAGA GGCCATTTTT TGTTTGTCGG TATTTTTGTG 957 AAAAAATTA 966

【0020】[0020]

【実施例】次に、参考例及び実施例により本発明をさら
に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなん
ら限定されるものではない。 参考例1 染色体DNAの分離 バチルス・エスピーH−257(FERM P−126
56)菌株を普通ブイヨン培地[18g/リットル、普
通ブイヨン「栄研」(栄研化学(株)製)]200mlにて
50℃で一昼夜振とう培養したのち、この培養液を高速
冷却遠心機(トミーCX−250型)を用い、6500
rpm(7660G)で10分間遠心分離処理して、菌体
を集菌した。次いで、この菌体を、50mMトリス−塩酸
(pH8.0)、50mM EDTA(pH8.0)及び15%
シュクロースから成る溶液20ml中に懸濁し、最終濃度
が2mg/mlとなるようにリゾチーム[生化学工業(株)
製]を加え、37℃で30分間処理して菌株の細胞壁を
破壊した。次に、これに10%ラウリル硫酸ナトリウム
(シグマ社製)水溶液1mlを加えて、37℃で20分間
処理したのち、さらにクロロホルム/フェノール(1/
1)混合液21mlを加え撹拌後、10000rpm(12
080G)で10分間遠心分離処理して水層を回収し
た。この水層に2倍量のエタノールを静かに重層し、ガ
ラス棒でゆっくり撹拌しながら、DNAをガラス棒にま
きつかせて分離したのち、10mMトリス−塩酸(pH8.
0)及び1mM EDTAから成る溶液20mlで溶解し、
次いで、これに等量のクロロホルム/フェノール(1/
1)混合液を加え、前記と同様に処理して水層を分取し
た。次に、この水層に2倍量のエタノールを加えて前記
の方法でもう一度DNAを分離したのち、10mMトリス
−塩酸(pH8.0)及び1mM EDTAから成る溶液2m
lに溶解した。
EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail by reference examples and examples, but the present invention is not limited to these examples. Reference Example 1 Separation of chromosomal DNA Bacillus sp. H-257 (FERM P-126
56) After culturing the strain in 200 ml of normal broth medium [18 g / liter, normal broth “Eiken” (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.)] at 50 ° C. for one day and night, this culture solution was subjected to high-speed cooling centrifuge ( Tommy CX-250 type), 6500
The cells were collected by centrifugation at rpm (7660G) for 10 minutes. Then, the cells were treated with 50 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0), 50 mM EDTA (pH 8.0) and 15%.
Suspend in 20 ml of sucrose solution and make lysozyme to a final concentration of 2 mg / ml [Seikagaku Corporation.
[Production] was added and treated at 37 ° C. for 30 minutes to destroy the cell wall of the strain. Next, 1 ml of a 10% sodium lauryl sulfate (manufactured by Sigma) aqueous solution was added thereto, and the mixture was treated at 37 ° C. for 20 minutes, and then chloroform / phenol (1 /
1) Add 21 ml of the mixed solution, stir, and then 10,000 rpm (12
The mixture was centrifuged at 080 G) for 10 minutes and the aqueous layer was collected. This aqueous layer was gently overlaid with 2 volumes of ethanol, and the DNA was sprinkled on the glass rod while gently stirring with a glass rod to separate the DNA, and then 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.
Dissolved in 20 ml of a solution consisting of 0) and 1 mM EDTA,
Then add an equal amount of chloroform / phenol (1 /
1) The mixed solution was added and treated in the same manner as above to separate the aqueous layer. Then, twice the amount of ethanol was added to this aqueous layer to separate the DNA again by the above-mentioned method, and then 2m of a solution containing 10mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0) and 1mM EDTA was added.
dissolved in l.

【0021】 参考例2 pACYC184プラスミドDNAの分離 pACYC184を保有するエシェリヒア・コリーpM
191[「ジャーナル・オブ・バクテリオル(J.Ba
cteriol)」第134巻、第1141ページ(1
981年);ATCC37033]をBHI培地[ブレ
インハートインフュージョン培地(Difco社製)]
1リットルにて振とう培養し、濁度がO.D660=1.
0になるまで増殖した時点で、スペクチノマイシンを最
終濃度が300μg/mlになるように加え、さらに37
℃で16時間以上振とうを続けた。その後、6500rp
mで10分間遠心処理して菌体を集め、リゾチームSD
S法とセシウムクロライド−エチジウムブロマイド法
[「モレキュラル・クローニング:コールド・スプリング
・ハーバー(Molecular Cloning:Co
ld Spring Harbor)」第86〜94ペ
ージ(1982年)]に従い、プラスミドDNAを調製し
た。
Reference Example 2 Isolation of pACYC184 Plasmid DNA Escherichia coli pM carrying pACYC184
191 ["Journal of Bacterior (J. Ba
Cteriol) ", Volume 134, Page 1141 (1
981); ATCC37033] as BHI medium [Brain heart infusion medium (manufactured by Difco)]
After shaking culture at 1 liter, the turbidity was OD660 = 1.
Once grown to 0, spectinomycin was added to give a final concentration of 300 μg / ml and an additional 37
Shaking was continued for 16 hours or more at ℃. Then 6500rp
Collect the cells by centrifuging at m for 10 minutes, then lysozyme SD
S method and cesium chloride-ethidium bromide method ["Molecular Cloning: Cold Cloning Harbor (Co
ld Spring Harbor ”, pp. 86-94 (1982)], and plasmid DNA was prepared.

【0022】 参考例3 バチルス遺伝子ライブラリーの作成 参考例1で得られたバチルス染色体5μgを、制限エン
ドヌクレアーゼClaI[宝酒造(株)製]30単位を用
い、50mMトリス−酢酸(pH7.5)、100mMNaC
l、10mM MgCl2及び1mM DTTから成る混合
物10μg/mlの存在下、37℃で2時間切断処理し
た。一方、参考例2で得られたベクタープラスミドpA
CYC184 2μgを、制限エンドヌクレアーゼCl
aI 20単位を用いて前記と同様に処理したのち、さ
らにアルカリ性ホスファターゼ[宝酒造(株)製]1単位
を加えて65℃で2時間処理した。次に、前記のように
して得られた2種のDNA溶液を混合し、この混合液に
等量のクロロホルム/フェノール混合液を加えて処理し
たのち、遠心分離処理により、水層を分取した。次い
で、この水層に、その1/10量の3M酢酸ナトリウム
溶液を加え、さらに2倍量のエタノールを加えて遠心処
理することにより、DNAを沈殿させたのち、減圧乾燥
した。このDNAを、10mMトリス−塩酸(pH8.0)
及び1mM EDTA溶液から成る溶液にて溶解したの
ち、66mMトリス−塩酸(pH7.6)、6.6mM MgC
2、10mM DTT及び660μM ATP(ベーリ
ンガーマンハイム社製)の存在下、T4DNAライゲー
ス[宝酒造(株)製]100単位を用い、16℃で16時
間ライゲーションした。次に、これを、K.Shige
sadaの方法[「細胞工学」第2巻、第616〜626
ページ(1983年)]によってコンピテント細胞とし
たE.coliDH1(ATCC33849)[F-、r
ecA1、endA1、gyrA96、thi−1、h
sdR17(rk -、mk +)、SupE44、relA
1、λ-][「モレキュラル・クローニング:コールド・
スプリング・ハーバー(Molecular Clon
ing:Cold Spring Harbor)」第
504〜506ページ(1982年)]にトランスフォ
ーメーションし、これをクロラムフェニコール30μg
/ml含有BHI寒天培地にて、37℃で一昼夜培養し、
約27,000の形質転換微生物を得て、バチルス属遺
伝子ライブラリーとした。
Reference Example 3 Preparation of Bacillus Gene Library 5 μg of Bacillus chromosome obtained in Reference Example 1 was treated with 30 units of restriction endonuclease ClaI [manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.], 50 mM Tris-acetic acid (pH 7.5), 100 mM NaC
Cleavage was carried out for 2 hours at 37 ° C. in the presence of 10 μg / ml of a mixture consisting of 1, 10 mM MgCl 2 and 1 mM DTT. On the other hand, the vector plasmid pA obtained in Reference Example 2
2 μg of CYC184 was added with the restriction endonuclease Cl
After treating with 20 units of aI in the same manner as above, 1 unit of alkaline phosphatase [Takara Shuzo Co., Ltd.] was further added and treated at 65 ° C. for 2 hours. Next, the two kinds of DNA solutions obtained as described above were mixed, an equal amount of a chloroform / phenol mixed solution was added to the mixed solution, the mixture was treated, and the aqueous layer was separated by centrifugation. .. Next, to this aqueous layer, 1/10 amount of 3M sodium acetate solution was added, and further 2 times amount of ethanol was added to perform centrifugation treatment to precipitate DNA, and then, it was dried under reduced pressure. This DNA was added to 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0).
And 66 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.6), 6.6 mM MgC.
Ligation was carried out at 16 ° C. for 16 hours using 100 units of T4 DNA ligase [Takara Shuzo Co., Ltd.] in the presence of l 2 , 10 mM DTT and 660 μM ATP (Boehringer Mannheim). Then, this is Shige
The method of sada ["Cell Engineering" Vol. 2, 616-626]
Page (1983)] as a competent cell. coliDH1 (ATCC33849) [F -, r
ecA1, endA1, gyrA96, thi-1, h
sdR17 (r k , m k + ), SupE44, relA
1, λ -] [ "Morekyuraru Cloning: Cold
Spring Harbor (Molecular Clon)
ing: Cold Spring Harbor ”, pages 504 to 506 (1982)], and chloramphenicol 30 μg.
Cultivated in BHI agar medium containing / ml at 37 ° C for 24 hours,
About 27,000 transformed microorganisms were obtained and used as a Bacillus gene library.

【0023】 参考例4 放射性オリゴヌクレオチドプローブの作成 モノグリセリドリパーゼ精製標品のN末端側アミノ酸配
列及びリシルエンドペプチダーゼ処理断片のアミノ酸配
列を調べたところ、それぞれ図5及び図6に示す配列が
決定された。この情報をもとに遺伝子の5’末端側から
塩基配列を予想した。この予想された塩基配列には種々
の可能性が存在するので、可能性の高そうなオリゴヌク
レオチド配列を2本設計して実験を行った。このオリゴ
ヌクレオチドはアール・エル・レッシンジャーらの方法
[「ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエ
ティ(J.Am.Chem.Soc.)」第98巻、第
3655ページ]に基づき、DNAシンセサイザー[サ
イクロン(バイオサーチ社製)]を用いて作成した。す
なわち、リシルエンドペプチダーゼ処理“K6”断片ア
ミノ酸配列5残基目Hisから10残基目Glu及び1
4残基目Pheから19残基目Alaに対応するDNA
の組合せから17マー16Mix及び17マー32Mi
xのものを設計し、図7及び図8に示すオリゴヌクレオ
チドを作成し、それぞれオリゴヌクレオチド(1)及び
(2)とした。このようにして得られたオリゴヌクレオ
チド50ngを、T4ポリヌクレオチドキナーゼバッファ
ー[50mMトリス−塩酸(pH8.0)、10mM MgC
2、10mM2−メルカプトエタノール]及び370キ
ロベクレルの32P−ATP(アマシャムジャパン社製)
の存在下、T4ポリヌクレオチドキナーゼ[東洋紡績
(株)製]8.5単位を用い、37℃で30分間反応させ
て、アイソトープ32Pを取り込ませ、放射性オリゴヌク
レオチドプローブを作成した。
Reference Example 4 Preparation of Radioactive Oligonucleotide Probe When the amino acid sequence of the N-terminal side of the purified monoglyceride lipase preparation and the amino acid sequence of the lysyl endopeptidase-treated fragment were examined, the sequences shown in FIGS. 5 and 6 were determined. .. Based on this information, the base sequence was predicted from the 5'end side of the gene. Since there are various possibilities for this predicted base sequence, two oligonucleotide sequences with high possibility were designed and tested. This oligonucleotide is a DNA synthesizer [Cyclone (Cyclone (Cyclone (Phaset)], based on the method of Earl Lessinger et al. [J. Am. Chem. Soc.] Vol. 98, page 3655]. Biosearch Co., Ltd.)]. That is, lysyl endopeptidase-treated "K6" fragment amino acid sequence 5th residue His to 10th residue Glu and 1
DNA corresponding to 4th residue Phe to 19th residue Ala
From the combination of 17-mer 16Mix and 17-mer 32Mi
x was designed and the oligonucleotides shown in FIGS. 7 and 8 were prepared and designated as oligonucleotides (1) and (2), respectively. 50 ng of the thus obtained oligonucleotide was added to T4 polynucleotide kinase buffer [50 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.0), 10 mM MgC].
l 2 , 10 mM 2- mercaptoethanol] and 370 kilobecquerel of 32 P-ATP (manufactured by Amersham Japan).
In the presence of T4 polynucleotide kinase [TOYOBO
8.5 units were used and reacted at 37 ° C. for 30 minutes to incorporate isotope 32 P to prepare a radioactive oligonucleotide probe.

【0024】実施例1 モノグリセリドリパーゼ遺伝子含有DNAのスクリーニ
ング 参考例3で得たバチルス遺伝子ライブラリー、すなわち
平板寒天培地上のクロラムフェニコール耐性コロニーの
上に、ナイロンメンブレンフィルター[マグナグラフナ
イロン(ミクロンセパレーション社製)]を重ね、フィ
ルター上に該コロニー菌体の一部を移行させたのち、こ
のフィルターをアルカリ変性溶液(1.5MNaCl含
有0.5N−NaOH溶液)中に5分間浸し、さらに中
和液[0.5Mトリス−塩酸(pH7.0)及び3M Na
Cl混合液]に5分間浸漬後、乾燥させた。次に、この
フィルターを80℃で2時間加熱し、菌体中にあったプ
ラスミドDNAをフィルターに固定した。さらに、この
フィルターを、1.8M NaCl、0.18Mクエン酸
ナトリウム、0.05%ニリン酸ナトリウム、0.1%ラ
ウリル硫酸ナトリウム、0.1%フィコール、0.1%ポ
リビニルピロリドン、0.1%BSA及び0.01%サケ
精子DNAを含有するプレハイブリダイゼーション溶液
に浸し、37℃で一昼夜プレハイブリダイゼーションを
行った。その後、フィルターを、1.8M NaCl、
0.18Mクエン酸ナトリウム、0.05%ニリン酸ナト
リウム、0.1%フィコール、0.1%ポリビニルピロリ
ドン、0.1%BSA及び0.002%E.coli由来
のトランスファーRNAを含有するハイブリダイゼーシ
ョン溶液に浸したのち、参考例4で得られた放射性オリ
ゴヌクレオチドプローブを加え、37℃で24時間ハイ
ブリダイゼーションを行った。ハイブリダイゼーション
後、1.8M NaCl、0.18Mクエン酸ナトリウ
ム、0.05%ニリン酸ナトリウムを含む洗浄液でフィ
ルターを3回洗浄したのち、42℃の洗浄液に10分間
浸し、余分なプローブを洗い落とした。次いで、フィル
ターを風乾後、X線フイルム[富士写真フイルム(株)
製、NewRXO−H]に重ね、遮光下−80℃で24
時間オートラジオグラフィーを行った。その後、フイル
ムを現像したところ、合成オリゴヌクレオチド(1)を
用いたものにのみ、ポジティブシグナルを示すコロニー
を確認した。該コロニーをモノグリセリドリパーゼをコ
ードするDNAを含む形質転換体E.coli DH1
−pMGLP31(FERM P−12657)と命名
した。
Example 1 Screening of DNA containing monoglyceride lipase gene On the Bacillus gene library obtained in Reference Example 3, that is, on chloramphenicol resistant colonies on plate agar medium, nylon membrane filter [Magnagraph nylon (micron separation) was used. Manufactured by K.K.), and a part of the colony cells is transferred onto the filter, and the filter is immersed in an alkaline denaturing solution (0.5 M NaCl-containing 0.5N-NaOH solution) for 5 minutes for further neutralization. Liquid [0.5 M Tris-hydrochloric acid (pH 7.0) and 3 M Na
Cl mixed solution] for 5 minutes and then dried. Next, this filter was heated at 80 ° C. for 2 hours to immobilize the plasmid DNA contained in the cells on the filter. In addition, the filter was filtered through 1.8M NaCl, 0.18M sodium citrate, 0.05% sodium diphosphate, 0.1% sodium lauryl sulfate, 0.1% Ficoll, 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1%. It was immersed in a prehybridization solution containing% BSA and 0.01% salmon sperm DNA, and prehybridization was carried out at 37 ° C for one day. After that, the filter is set to 1.8 M NaCl,
0.18 M sodium citrate, 0.05% sodium diphosphate, 0.1% ficoll, 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1% BSA and 0.002% E.I. After immersing in a hybridization solution containing transfer RNA derived from E. coli, the radioactive oligonucleotide probe obtained in Reference Example 4 was added, and hybridization was carried out at 37 ° C. for 24 hours. After the hybridization, the filter was washed 3 times with a washing solution containing 1.8 M NaCl, 0.18 M sodium citrate, and 0.05% sodium diphosphate, and then immersed in a washing solution at 42 ° C. for 10 minutes to wash off excess probe. .. Then, after air-drying the filter, X-ray film [Fuji Photo Film Co., Ltd.
Manufactured by NewRXO-H], and protected from light at -80 ° C for 24
Timed autoradiography was performed. Then, when the film was developed, colonies showing a positive signal were confirmed only in those using the synthetic oligonucleotide (1). The colony was transformed into a transformant E. coli containing a DNA encoding a monoglyceride lipase. coli DH1
-PMGLP31 (FERM P-12657).

【0025】実施例2 組換えプラスミドの抽出 pMGLP31をもつ組換え大腸菌を、BHI培地にて
37℃で一昼夜培養したのち、ティー・マニアニィスら
の方法[「モレキュラル・クローニング:コールド・ス
プリング・ハーバー(Molecular Cloni
ng:ColdSpring Harbor)」第86
〜94ページ(1982年)]によって、モノグリセリ
ドリパーゼをコードするDNAを含む組換えプラスミド
pMGLP31を抽出した。このプラスミドの構成を示
す模式図を図4に示す。該プラスミド中のバチルス染色
体由来の部位をジデオキシ法[「サイエンス(Scie
nce)」第214巻、第1205〜1210ページ
(1981年)]により、塩基配列を決定し、モノグリ
セリドリパーゼをコードする全DNAが含まれているこ
とを確認するとともに、その全塩基配列を決定し、配列
表の配列番号1に示す配列を確認した。従来、判明して
いるモノグリセリドリパーゼのN末端側アミノ酸配列3
0残基と、前記塩基配列より考えられるアミノ酸配列と
は完全に一致し、さらにリシルエンドペプチダーゼ処理
断片61アミノ酸残基部分の配列とも同一フレームにお
いて完全に一致した。
Example 2 Extraction of Recombinant Plasmid Recombinant Escherichia coli harboring pMGLP31 was cultured in BHI medium at 37 ° C. for a whole day and night, followed by the method of T. Mananinis et al. [“Molecular Cloning: Cold Spring Harbor ( Molecular Cloni
ng: ColdSpring Harbor) "No. 86
~ 94 (1982)], the recombinant plasmid pMGLP31 containing the DNA encoding the monoglyceride lipase was extracted. A schematic diagram showing the constitution of this plasmid is shown in FIG. The site derived from the Bacillus chromosome in the plasmid was determined by the dideoxy method ["Science (Scie
No.), 214, 1205-1210 (1981)], the nucleotide sequence was determined, and it was confirmed that the total DNA encoding the monoglyceride lipase was contained and the entire nucleotide sequence was determined. The sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing was confirmed. Conventionally known N-terminal amino acid sequence 3 of monoglyceride lipase
The 0 residue completely matched with the amino acid sequence considered from the above-mentioned nucleotide sequence, and also completely matched with the sequence of the 61 amino acid residue portion of the lysyl endopeptidase-treated fragment in the same frame.

【0026】実施例3 E.coli内でのモノグリセリドリパーゼの活性発現 実施例2で得られたプラスミドpMGLP31 5μg
を参考例3と同様にトランスフォーメーションし、クロ
ラムフェニコール30μg/ml含有BHI寒天培地にま
き、37℃で一昼夜培養した。次いで出現した形質転換
微生物をクロラムフェニコール30μg/ml含有BHI
培地にて37℃一昼夜培養したのち、培養液を1500
0rpmで1分間遠心分離処理して沈殿を回収した。この
沈殿に、該培養液と同量の10mMトリス−塩酸(pH8.
0)を加え、超音波破砕を行った。この破砕液を20μ
lとり、これに0.2Mピペス−NaOH緩衝液(pH7.
3)100μl、0.3%4−アミノアンチピリン50
μl、0.3%TOOS50μl、45単位/mlパーオ
キシダーゼ50μl、0.2M MgCl22.5μl、
0.2M ATP2.5μl、25単位/mlグリセロール
キナーゼ10μl、1000単位/mlグリセロリン酸オ
キシダーゼ15μl、水120μl及び10mMモノラウ
リン50μlを加え、37℃で10分間反応したのち、
0.5%ドデシルスルホン酸ナトリウム2.0mlを加え、
反応を止め、550nmの吸光度を測定することにより、
モノグリセリドリパーゼ活性を定量した。なお、前記T
OOSはN−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スル
ホプロピル)−m−トルイジンを意味する。また、比較
のために、pACYC184のみをトランスフォーメー
ションさせたE.coliの破砕液について、前記と同
様な処理を行い、モノグリセリドリパーゼの活性を測定
した。その結果、pMGLP31をもつものの活性は
1.5μ/mlであったが、pACYC184をもつもの
の活性は0であった。これより、モノグリセリドリパー
ゼ活性をもつ形質転換体が得られていることがわかる。
この形質転換体をE.coli DH1−pMGLP3
1(FERM P−12657)と命名した。さらに得
られたモノグリセリドリパーゼはゲルろ過法による分子
量約27000であった。
Example 3 E. Expression of activity of monoglyceride lipase in E. coli 5 μg of plasmid pMGLP31 obtained in Example 2
Was transformed in the same manner as in Reference Example 3, plated on BHI agar medium containing 30 μg / ml of chloramphenicol, and cultured at 37 ° C. overnight. Then, the transformed microorganism that emerged was treated with BHI containing 30 μg / ml of chloramphenicol.
After culturing at 37 ° C for one day in the medium, the culture solution is 1500
The precipitate was recovered by centrifugation at 0 rpm for 1 minute. To this precipitate, the same amount of 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 8.
0) was added and ultrasonic disruption was performed. 20μ of this crushed liquid
aliquots of 0.2 M pipese-NaOH buffer (pH 7.
3) 100 μl, 0.3% 4-aminoantipyrine 50
μl, 0.3% TOOS 50 μl, 45 units / ml peroxidase 50 μl, 0.2 M MgCl 2 2.5 μl,
After adding 0.2 M ATP 2.5 μl, 25 units / ml glycerol kinase 10 μl, 1000 units / ml glycerophosphate oxidase 15 μl, water 120 μl and 10 mM monolaurin 50 μl, and reacting at 37 ° C. for 10 minutes,
Add 2.0 ml of 0.5% sodium dodecyl sulfonate,
By stopping the reaction and measuring the absorbance at 550 nm,
The monoglyceride lipase activity was quantified. The T
OOS means N-ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -m-toluidine. Also, for comparison, E. coli transformed with only pACYC184. The disrupted liquid of E. coli was treated in the same manner as described above, and the activity of monoglyceride lipase was measured. As a result, the activity with pMGLP31 was 1.5 μ / ml, but the activity with pACYC184 was 0. From this, it can be seen that a transformant having monoglyceride lipase activity was obtained.
This transformant was transformed into E. coli DH1-pMGLP3
1 (FERM P-12657). The obtained monoglyceride lipase had a molecular weight of about 27,000 as determined by gel filtration.

【0027】実施例4 組換え微生物より酵素の取得 実施例3の方法により、5リットル容のジャファメンタ
ー(撹拌300rpm、37℃、通気量5リットル/分)
で得られた菌体を10mMトリス−塩酸(pH7.5)2リ
ットルに懸濁し、0℃で超音波処理したのち、15,0
00rpmで10分間遠心分離処理し、上清1,680mlを
得た。次いで、この上清に冷アセトン3,760mlを加
え、生じた沈殿を、5,000rpmで10分間の遠心分離
処理により集め、10%硫酸アンモニウムを含む10mM
トリス−塩酸(pH7.5)480mlに溶解し、オクチル
−セファロース(ファルマシア社製)を充填したカラム
(5.5×7cm)に通して酵素を吸着させた。次に、未
吸着成分を10%硫酸アンモニウムを含む10mMトリス
−塩酸(pH7.5)で洗浄し、さらに10mMトリス−塩
酸(pH7.5)で洗浄したのち、3%トリトンX−10
0を含む10mMトリス−塩酸(pH7.5)400mlで吸
着した酵素を溶出した。この酵素液400mlをアミコン
社製限外ろ過膜を用い50mlまで濃縮後、冷アセトン1
00mlを添加し、次いで生じた沈殿物を10mMトリス−
塩酸(pH7.5)30mlに溶解したのち、10mMトリス
−塩酸(pH7.5)1リットルに対し透析後、凍結乾燥
標品を得た(18.6単位/mg、340mg)。
Example 4 Obtaining Enzyme from Recombinant Microorganism According to the method of Example 3, 5 liters of Jafamentor (stirring 300 rpm, 37 ° C., aeration 5 liters / minute)
The bacterial cells obtained in 1. were suspended in 2 liters of 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5) and sonicated at 0 ° C., followed by 15,0
After centrifugation at 00 rpm for 10 minutes, 1,680 ml of supernatant was obtained. Then, 3,760 ml of cold acetone was added to this supernatant, and the resulting precipitate was collected by centrifugation at 5,000 rpm for 10 minutes and 10 mM containing 10% ammonium sulfate.
The enzyme was dissolved in 480 ml of Tris-hydrochloric acid (pH 7.5) and passed through a column (5.5 × 7 cm) packed with octyl-sepharose (Pharmacia) to adsorb the enzyme. Next, the unadsorbed component was washed with 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5) containing 10% ammonium sulfate, and further with 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5), and then 3% Triton X-10.
The adsorbed enzyme was eluted with 400 ml of 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5) containing 0. 400 ml of this enzyme solution was concentrated to 50 ml using an ultrafiltration membrane manufactured by Amicon, and cold acetone 1 was added.
00 ml was added, and the resulting precipitate was mixed with 10 mM Tris-
The product was dissolved in 30 ml of hydrochloric acid (pH 7.5) and dialyzed against 1 liter of 10 mM Tris-hydrochloric acid (pH 7.5) to give a freeze-dried preparation (18.6 units / mg, 340 mg).

【0028】このようにして得られた精製酵素について
諸性質を調べた。その結果を次に示す。 (1)作用 モノグリセリド+H2O→グリセロール+脂肪酸 (モノグリセリドはα−又はβ−モノグリセリドのいず
れであってもよい) (2)分子量:25,000±2,000(ファルマシア
社製、スーパーローズ12のカラムを用いるゲルろ過剤
を使用して測定) (3)至適pH:後述の酵素活性測定法に従い、緩衝液と
してpH4〜6はジメチルグルタル酸−水酸化ナトリウム
(○−○)、pH5.5〜7.0はMES−水酸化ナトリウ
ム(●−●)、pH7.0〜8.5はトリス−塩酸(△−
△)、pH9〜9.5はグリシン−水酸化ナトリウム(▲
−▲)を用いた。pHと相対活性との関係を図10にグラ
フで示す。この図から分かるように至適pHは7〜9であ
った。 (4)至適温度:トリス−塩酸緩衝液(pH7.5)を用
い、各温度で反応後、生成したグリセロール量を酵素的
に測定した。温度と相対活性との関係を図11にグラフ
で示す。この図から分かるように至適温度は75℃であ
った。
Various properties of the purified enzyme thus obtained were examined. The results are shown below. (1) Action Monoglyceride + H 2 O → glycerol + fatty acid (monoglyceride may be either α- or β-monoglyceride) (2) Molecular weight: 25,000 ± 2,000 (Pharmacia Co., Super Rose 12 (Measurement using a gel filtration agent using a column) (3) Optimum pH: dimethyl glutaric acid-sodium hydroxide (○-○), pH 5.5 as a buffer solution according to the enzyme activity measuring method described later, pH 4 to 6. ~ 7.0 is MES-sodium hydroxide (●-●), pH 7.0-8.5 is Tris-hydrochloric acid (△-
△), pH 9-9.5 is glycine-sodium hydroxide (▲
-▲) was used. The relationship between pH and relative activity is shown graphically in FIG. As can be seen from this figure, the optimum pH was 7-9. (4) Optimum temperature: Tris-hydrochloric acid buffer solution (pH 7.5) was used, and after the reaction at each temperature, the amount of glycerol produced was enzymatically measured. The relationship between temperature and relative activity is shown graphically in FIG. As can be seen from this figure, the optimum temperature was 75 ° C.

【0029】(5)pH安定性 本精製酵素液(5.0U/ml)を、10mMジメチルグル
タル酸−水酸化ナトリウム緩衝液(pH4.5〜7、○−
○)、ピペス−水酸化ナトリウム緩衝液(pH6.5〜
7、●−●)、トリス−塩酸緩衝液(pH7〜9、△−
△)、グリシン−水酸化ナトリウム緩衝液(pH9〜1
0、▲−▲)で調製し、70℃で10分間処理したの
ち、その残存活性を測定した。pHと残存活性との関係を
図12にグラフで示す。この図から分かるように本酵素
はpH7〜10の範囲で安定であった。 (6)熱安定性 本精製酵素液(5.0U/ml)を10mMトリス−塩酸緩
衝液(pH7.5)で調製し、各温度で10分間加熱処理
後の残存活性を測定した。温度と残存活性との関係を図
13にグラフで示す。この図から分かるように70℃ま
では安定であった。 (7)等電点:pH4.7±0.4(キャリアアンフォライ
トを用いる焦点電気泳動法にて測定)
(5) pH stability The purified enzyme solution (5.0 U / ml) was added to 10 mM dimethyl glutaric acid-sodium hydroxide buffer solution (pH 4.5 to 7, ○-).
○), Pipes-sodium hydroxide buffer (pH 6.5-
7, ●-●, Tris-HCl buffer (pH 7-9, △-
△), glycine-sodium hydroxide buffer (pH 9-1)
0, ▲-▲) and treated at 70 ° C for 10 minutes, and the residual activity was measured. The relationship between pH and residual activity is shown graphically in FIG. As can be seen from this figure, this enzyme was stable in the pH range of 7-10. (6) Thermostability The purified enzyme solution (5.0 U / ml) was prepared with 10 mM Tris-hydrochloric acid buffer solution (pH 7.5), and the residual activity after heat treatment at each temperature for 10 minutes was measured. The relationship between temperature and residual activity is shown graphically in FIG. As can be seen from this figure, it was stable up to 70 ° C. (7) Isoelectric point: pH 4.7 ± 0.4 (measured by the focus electrophoresis method using carrier amphrite)

【0030】(8)基質特異性 次に示すように、α−モノラウリンに対して最大の活性
を示すが、1,2−ジリノレイン、1,3−ジリノレイ
ン、卵黄レシチン由来ジグリセリド及びトリグリセリド
には実質的に作用しなかった。基質 リパーゼ活性(%) α−モノグリセリド モノアセチン 10.1 モノブチリン 47.2 モノカプリン 94.2 モノラウリン 100.0 モノミリスチン 84.5 モノパルミチン 63.3 モノステアリン 45.3 β−モノグリセリド モノオレイン 57.2 ジグリセリド 卵黄レシチン由来 0 1,2−ジリノレイン 0 1,3−ジリノレイン 0 トリオレイン 0
(8) Substrate specificity As shown below, it shows the maximum activity for α-monolaurin, but is substantially effective for 1,2-dilinolein, 1,3-dilinolein, egg yolk lecithin-derived diglyceride and triglyceride. Did not work. Substrate lipase activity (%) α-monoglyceride monoacetin 10.1 monobutyrin 47.2 monocaprin 94.2 monolaurin 100.0 monomyristin 84.5 monopalmitin 63.3 monostearin 45.3 β-monoglyceride monoolein 57.2 diglyceride Derived from egg yolk lecithin 0 1,2-dilinolein 0 1,3-dilinolein 0 triolein 0

【0031】(9)界面活性剤、金属イオンの影響 次に示すように、トリトンX−100、コール酸のよう
な界面活性剤、カルシウム、マグネシウムイオンにより
ほとんど阻害を受けなかった。 試薬 濃度 相対活性(%) 無添加 − 100.0 トリトンX−100 0.1% 95.3 0.5% 90.8 コール酸 1mM 96.7 5mM 99.5 CaCl2 1mM 100.0 MgCl2 1mM 100.3
(9) Effects of Surfactants and Metal Ions As shown below, there was almost no inhibition by surfactants such as Triton X-100 and cholic acid, and calcium and magnesium ions. Reagent concentration Relative activity (%) No addition-100.0 Triton X-100 0.1% 95.3 0.5% 90.8 Cholic acid 1 mM 96.7 5 mM 99.5 CaCl 2 1 mM 100.0 MgCl 2 1 mM 100.3

【0032】なお、酵素活性は次のようにして測定し
た。酵素活性測定法 0.2Mピペス−NaOH緩衝液(pH7.3) 0.1ml 0.3%4−アミノアンチピリン 0.05ml 0.2%TOOS(前出) 0.05ml (45U/ml)パーオキシダーゼ 0.05ml 20mM MgCl2 0.025ml 20mM ATP 0.025ml (25U/ml)グリセロールキナーゼ 0.01ml (1000U/ml)グリセロリン酸オキシダーゼ 0.015ml 精製水 0.075ml
The enzyme activity was measured as follows. Enzyme activity measurement method 0.2M Pipese-NaOH buffer (pH 7.3) 0.1 ml 0.3% 4-aminoantipyrine 0.05 ml 0.2% TOOS (previously mentioned) 0.05 ml (45 U / ml) peroxidase 0.05 ml 20 mM MgCl 2 0.025 ml 20 mM ATP 0.025 ml (25 U / ml) glycerol kinase 0.01 ml (1000 U / ml) glycerophosphate oxidase 0.015 ml Purified water 0.075 ml

【0033】上記組成の反応液0.4mlに、10mMモノ
ラウリン(0.5%トリトンX−100水溶液)50μ
lを加え、37℃で2〜3分間予備加温し、50μlの
酵素液を加え、反応を開始する。正確に10分後、0.
5%ドデシル硫酸ナトリウム2.5mlを加え反応を止め
る。分光分析による比色測定の波長は550nmで行い、
酵素活性は、1分間に1μmolのグリセロールを生成す
る活性を1単位(1Unit、1U)とする。また、こ
の酵素活性測定法による酵素活性(力価)の算出は次式
に従う。 酵素活性(U/ml)=ΔA550×2.95/18.0×1,000/50×1/10 [ΔA550:550nmの波長における吸光度、2.9
5:発色液総量(ml)、18.0:過酸化水素ミリ分子
吸光係数(cm2/μmol)、50:使用酵素液量(μ
l)、10:反応時間(分)]また、前記形質転換体に
ついて、実施例2と同様に処理することにより、図4の
模式図で示される構造の組換えプラスミドpMGLP3
1が抽出された。モノグリセリドリパーゼ活性をもつバ
チルス・エスピーH−257株のモノグリセリドリパー
ゼの生産性は低く、活性値で0.2U/mlであったが、
本組換え体E.coli DH1−pMGLP31では
1.5U/mlという高活性を示すことがわかり、本発明
方法は効果的なモノグリセリドリパーゼの製造方法であ
ることが確かめられた。
50 ml of 10 mM monolaurin (0.5% Triton X-100 aqueous solution) was added to 0.4 ml of the reaction solution having the above composition.
1 is added and preheated at 37 ° C. for 2 to 3 minutes, and 50 μl of the enzyme solution is added to start the reaction. Exactly 10 minutes later, 0.
The reaction was stopped by adding 2.5 ml of 5% sodium dodecyl sulfate. The wavelength of colorimetric measurement by spectroscopic analysis is 550 nm,
Enzyme activity is defined as 1 unit (1 Unit, 1 U) of activity that produces 1 μmol of glycerol per minute. Further, the calculation of the enzyme activity (titer) by this enzyme activity measuring method follows the following formula. Enzyme activity (U / ml) = ΔA550 × 2.95 / 18.0 × 1,000 / 50 × 1/10 [ΔA550: absorbance at wavelength of 550 nm, 2.9
5: Total amount of color developing solution (ml), 18.0: Hydrogen peroxide milli-molecular extinction coefficient (cm 2 / μmol), 50: Amount of enzyme solution used (μ
l), 10: reaction time (min)] Further, by treating the transformant in the same manner as in Example 2, the recombinant plasmid pMGLP3 having the structure shown in the schematic diagram of FIG. 4 is obtained.
1 was extracted. The productivity of monoglyceride lipase of Bacillus sp. H-257 strain having monoglyceride lipase activity was low and the activity value was 0.2 U / ml.
This recombinant E. E. coli DH1-pMGLP31 was found to have a high activity of 1.5 U / ml, and it was confirmed that the method of the present invention is an effective method for producing monoglyceride lipase.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によるとバチルス・エスピーH−
257由来の染色体DNAライブラリーから、モノグリ
セリドリパーゼを発現する遺伝子DNAをスクリーニン
グし、これを用いて構築された発現ベクターの組換えプ
ラスミドをE.coliに属する微生物を導入すること
により、得られた形質転換微生物は、効率よくモノグリ
セリドリパーゼを生産することができる。また、本発明
により、モノグリセリドリパーゼの全アミノ酸配列及び
このアミノ酸配列をコードする遺伝子DNAの塩基配列
が決定できたので、該酵素の基質特異性の交換や耐熱性
向上などのプロテインエンジニアリングが可能となっ
た。
According to the present invention, Bacillus sp. H-
A gene DNA expressing monoglyceride lipase was screened from a chromosomal DNA library derived from 257, and a recombinant plasmid of an expression vector constructed using this was cloned into E. coli. By introducing a microorganism belonging to E. coli, the obtained transformed microorganism can efficiently produce monoglyceride lipase. Further, according to the present invention, since the entire amino acid sequence of monoglyceride lipase and the nucleotide sequence of the gene DNA encoding this amino acid sequence can be determined, protein engineering such as exchange of substrate specificity of the enzyme and improvement of heat resistance becomes possible. It was

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

【図1】図1はモノグリセリドリパーゼタンパク質のア
ミノ酸配列を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an amino acid sequence of a monoglyceride lipase protein.

【図2】図2は図1のアミノ酸配列をコードするモノグ
リセリドリパーゼ遺伝子DNAの塩基配列を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing the nucleotide sequence of monoglyceride lipase gene DNA encoding the amino acid sequence of FIG.

【図3】図3はpMGLP31におけるバチルス・エス
ピーH−257由来の染色体DNAの制限酵素地図であ
る。
FIG. 3 is a restriction map of chromosomal DNA derived from Bacillus sp. H-257 in pMGLP31.

【図4】図4はプラスミドpMGLP31の構造を示す
模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of plasmid pMGLP31.

【図5】図5はモノグリセリドリパーゼ精製標品のN末
端側アミノ酸配列を示す図である。
FIG. 5 is a view showing an amino acid sequence on the N-terminal side of a purified monoglyceride lipase preparation.

【図6】図6はモノグリセリドリパーゼのリシルエンド
ペプチダーゼ処理断片のアミノ酸配列を示す図である。
なお、Xは不明のアミノ酸である。
FIG. 6 is a diagram showing an amino acid sequence of a lysyl endopeptidase-treated fragment of monoglyceride lipase.
In addition, X is an unknown amino acid.

【図7】図7はオリゴヌクレオチドプローブの作成に用
いたオリゴヌクレオチドの塩基配列を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a nucleotide sequence of an oligonucleotide used for preparing an oligonucleotide probe.

【図8】図8はオリゴヌクレオチドプローブの作成に用
いた別のオリゴヌクレオチドの塩基配列を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a base sequence of another oligonucleotide used for preparing an oligonucleotide probe.

【図9】図9はプラスミドpMGLP31の構築フロー
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a construction flow of a plasmid pMGLP31.

【図10】図10は本発明で得られたモノグリセリドリ
パーゼのpHと相対活性との関係の1例を示すグラフであ
る。
FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between pH and relative activity of the monoglyceride lipase obtained in the present invention.

【図11】図11は本発明で得られたモノグリセリドリ
パーゼの温度と相対活性との関係の1例を示すグラフで
ある。
FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between temperature and relative activity of the monoglyceride lipase obtained in the present invention.

【図12】図12は本発明で得られたモノグリセリドリ
パーゼのpHと残存活性との関係の1例を示すグラフであ
る。
FIG. 12 is a graph showing an example of the relationship between pH and residual activity of the monoglyceride lipase obtained in the present invention.

【図13】図13は本発明で得られたモノグリセリドリ
パーゼの温度と残存活性との関係の1例を示すグラフで
ある。
FIG. 13 is a graph showing an example of the relationship between the temperature and the residual activity of the monoglyceride lipase obtained in the present invention.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:19) (C12N 15/55 C12R 1:07) Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display area C12R 1:19) (C12N 15/55 C12R 1:07)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モノグリセリドリパーゼを発現するDNA
を有する組換えプラスミドによって形質転換されたエッ
シェリヒア・コリーに属する微生物であることを特徴と
するモノグリセリドリパーゼを生産する実質上純粋な微
生物。
1. A DNA expressing a monoglyceride lipase.
A substantially pure microorganism producing monoglyceride lipase, which is a microorganism belonging to Escherichia coli transformed with a recombinant plasmid having:
【請求項2】形質転換されたエッシェリヒア・コリーに
属する微生物が、プラスミドpMGLP31によって形
質転換されたものである請求項1記載の微生物。
2. The microorganism according to claim 1, wherein the transformed microorganism belonging to Escherichia coli is transformed with the plasmid pMGLP31.
【請求項3】プラスミドpMGLP31によって形質転
換されたエッシェリヒア・コリーに属する微生物が、エ
ッシェリヒア・コリーDH1−pMGLP31(FER
MP−12657)である請求項2記載の微生物。
3. A microorganism belonging to Escherichia coli transformed with the plasmid pMGLP31 is Escherichia coli DH1-pMGLP31 (FER).
The microorganism according to claim 2, which is MP-12657).
【請求項4】図1で表されるアミノ酸配列をコードする
塩基配列を有することを特徴とするモノグリセリドリパ
ーゼ活性を有するポリペプチドを発現する実質上純粋な
DNA。
4. A substantially pure DNA expressing a polypeptide having a monoglyceride lipase activity, which has a base sequence encoding the amino acid sequence shown in FIG.
【請求項5】塩基配列が、図2で表されるものである請
求項4記載のDNA。
5. The DNA according to claim 4, which has a nucleotide sequence represented by FIG.
【請求項6】モノグリセリドリパーゼを発現するDNA
を有する組換えプラスミドによって形質転換されたエッ
シェリヒア属に属する微生物であるモノグリセリドリパ
ーゼを生産する実質上純粋な微生物を培地に培養し、次
いでその培養物からモノグリセリドリパーゼを採取する
ことを特徴とするモノグリセリドリパーゼの製造方法。
6. A DNA expressing a monoglyceride lipase.
A monoglyceride lipase characterized by comprising culturing in a medium a substantially pure microorganism that produces a monoglyceride lipase, which is a microorganism belonging to the genus Escherichia transformed with a recombinant plasmid having, and then collecting the monoglyceride lipase from the culture. Manufacturing method.
【請求項7】形質転換されたエッシェリヒア属に属する
微生物が、エッシェリヒア・コリーDH1−pMGLP
31(FERM P−12657)である請求項6記載
のモノグリセリドリパーゼの製造方法。
7. The transformed microorganism belonging to the genus Escherichia is Escherichia coli DH1-pMGLP.
31 (FERM P-12657), The manufacturing method of the monoglyceride lipase of Claim 6.
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