JPH0638749A - 新規プロテアーゼ、その製造法及び新規アルテロモナ ス属微生物 - Google Patents

新規プロテアーゼ、その製造法及び新規アルテロモナ ス属微生物

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JPH0638749A
JPH0638749A JP7500093A JP7500093A JPH0638749A JP H0638749 A JPH0638749 A JP H0638749A JP 7500093 A JP7500093 A JP 7500093A JP 7500093 A JP7500093 A JP 7500093A JP H0638749 A JPH0638749 A JP H0638749A
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ヴェンカットスワラン カストゥーリ
Hiromi Tanaka
博己 田中
Wataru Miki
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ムラサキイガイ足糸分解能を有する3種のプ
ロテアーゼ、アルテロモナス属細菌を利用した該酵素の
製造法及び該酵素を生産する新規細菌、Alteromonas pe
ptidysin。 【効果】 海洋汚損生物であるムラサキイガイの除去が
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、海洋汚損生物の一種で
あるムラサキイガイを除去することを目的とした、ムラ
サキイガイ足糸分解能を有するプロテアーゼ、その製造
法及び該プロテアーゼ生産能を有する新規細菌、Altero
monas peptidysinに関する。
【0002】
【従来の技術】ムラサキイガイ等の海洋付着生物は、船
底や養殖施設、発電所の取水路等に付着し、様々な被害
を与えている。そのため、これらの汚損生物の除去は、
従来、水圧や人力等による物理的手段、あるいは亜硫化
銅や有機錫化合物等を使った化学的除去法が行われてき
た。しかし、これらの方法は、人的危険を伴う多大な労
力と出費を必要とし、更には、環境を汚染するという欠
点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ムラサキイ
ガイ足糸の分解除去が目的であり、それを達成すべく鋭
意研究を行い本発明を完成するに至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】海洋付着生物は色々な様
式で付着しているが、その中でムラサキイガイは、L−
ドーパ、4−ヒドロキシプロリンを含むフェノール性タ
ンパクとコラーゲン等からなる足糸で付着している。本
発明者らは、ムラサキイガイ足糸を基質として海洋より
細菌を採取し、その中からムラサキイガイ足糸だけを栄
養源として生育できる細菌、即ちムラサキイガイ足糸分
解能を有する新規な細菌を分離した。更に、本新規細菌
の産生するムラサキイガイ足糸を分解できる3種のプロ
テアーゼを単離した。 1.本細菌のスクリーニングは以下の通り行った。 (1)一次スクリーニング 一次スクリーニング培地は洗浄前処理した足糸を濾過海
水に0.5 %(W/V) 入れ、加熱殺菌したもので、試験管に
入れた本培地10mlに 100μl の採取した海水を添加し、
20℃で10日間振とう培養した。濁度を測定し、OD660 >
0.3 まで増殖した分解活性の高いものを選択した。この
増殖した培養液をマリンアガー2216培地に100 μl塗布
し菌株を単離した。 (2) 二次スクリーニング 二次スクリーニングにより得られた海洋細菌をマリンブ
ロス2216培地でOD660=1.0 まで培養した。培養液を10,
000回転/分で15分遠心し、その上清を得た。この上清2
00 μlと0.2 μ以下の大きさに粉末篩分した足糸10mg
を50mMのトリスバッファー(pH7.5 )中で30℃、1時間
反応させ、しかる後、100 ℃、10分の加熱により反応を
停止させた。反応液を10,000回転/分で5分遠心し、遠
心上清中の遊離したペプチドをニンヒドリン法により定
量した。なお、1酵素単位(U)は上記実験条件下で1
分間に足糸から遊離されるヒドロキシプロリンの1μmo
lに相当する440nm における吸光度を与える場合の活性
度として表した。また、一次スクリーニング培地に、マ
リンブロス2216培地でOD660 =1.0 に培養した一次スク
リーニングで得られた海洋細菌を100 μl接種し、20
℃、15日間培養後、基質乾燥重量を測定した。これら2
つの結果を併せて2次スクリーニングとし、最も分解活
性の高い菌を選択した。 2.二次スクリーニングにより選択した本発明の細菌の
性状は以下の通りである。 (1)形態的性状 a.全長1μm、全幅300 〜400nm の桿菌で、走査型電
子顕微鏡下で図1に示されるもの。
【0005】b.長さ約2μmの鞭毛を一本持ち、それ
は極毛である。 c.運動性:あり (2)生理学的性状 a.グラム染色: グラム陰性である。 b.糖発酵: 発酵しない。
【0006】c.菌体色素: 茶色の色素を産生す
る。 d.好塩性: 1〜10%のNaCl濃度で生育する。 e.ゼラチン分解:分解する。 f.DNA分解: 分解する。 g.GC含量: 42.4% 3.本発明の新規細菌の分類上の位置の決定は、次の通
り行った。 (1)属の決定 細菌は上記の形態学的及び生理学的性状よりアルテロモ
ナス (Alteromonas)属と同定した。 (2)種の決定 アルテロモナス属にはバージェイ式分類法により11種が
知られている。バージェイ式分類法により本細菌の分類
を試みたところ、公知種とは一致しなかった。公知11種
の中でバージェイ式分類法で一番近縁であったA.luteov
iolacea と本種の性状を表1及び表2に示す。
【0007】表1及び表2において、記号「+」は90〜
100 %の菌株で陽性であること、記号「d」は10〜89%
の菌株で陽性であること、記号「−」は10%未満の菌株
で陽性であるか、全く認められないこと、記号「St」は
桿菌を表す。
【0008】
【表1】
【0009】
【表2】 a.本細菌は40℃で生育するが、A.luteoviolacea は生
育しない。 b.本細菌はコハク酸、フマル酸、ペラルゴン酸、カプ
リン酸、L−ロイシン、L−イソロイシン、L−バリン
を利用できるが、A.luteoviolacea は利用できない。
【0010】また、本種とA.luteoviolacea 及び対照と
してA.haloplanktis、E.coli、B.subtilisとのDNAの
相同性を検討した結果を表3に示す。
【0011】
【表3】 a.本細菌とA.luteoviolacea とのDNAの相同性は5
〜10%である。 b.本細菌とE.coli及びB.subtilisとのDNAの相同性
は1%以下である。 以上の性状の相違から、本細菌はアルテロモナス属の新
種であると結論し、Alteromonas peptidysinと命名し
た。
【0012】本細菌は、工業技術院微生物工業技術研究
所に微工研菌寄第12875号として寄託されている。
本発明は、また、下記の理化学的性質を有する3種のプ
ロテアーゼをも提供するものである。 A.下記の理化学的性質を有するプロテアーゼ(以下
「Enz-F20 」という。) (1) 作用:ムラサキイガイ足糸分解能を有する。 (2)基質特異性: (a)配列表の配列番号1で示される過ギ酸酸化ウシイン
シュリンB鎖における3番目のAsn と4番目のGln の間
の結合、4番目のGln と5番目のHis の間の結合、9番
目のSer と10番目のHis の間の結合、14番目のAla と15
番目のLeu の間の結合、15番目のLeu と16番目のTyr の
間の結合、20番目のGly と21番目のGlu の間の結合、24
番目のPhe と25番目のPhe の間の結合及び29番目のLys
と30番目のAla の間の結合を切断する(図2参照)。
【0013】(b)配列表の配列番号2で示されるデカペ
プチドにおける8番目のThr と9番目のL−ドーパ(Dop
a)の間の結合、9番目のL−ドーパ(Dopa)と10番目のLy
s の間の結合を切断する(図3参照)。 (3)至適pH: 9.5〜10 (4)至適温度:50〜55℃ (5)至適NaCl濃度:5% (6)分子量:44,000 (7)阻害剤:フェニルメタンスルホニルフルオリドによ
り阻害される。 B.下記の理化学的性質を有するプロテアーゼ(以下
「Enz-F30 」という。) (1) 作用:ムラサキイガイ足糸分解能を有する。 (2)基質特異性:配列表の配列番号2で示されるデカペ
プチドにおける9番目のL−ドーパ(Dopa)と10番目のLy
s の間の結合を切断する(図3参照)。 (3)至適pH: 8.5〜9 (4)至適温度:60〜65℃ (5)分子量:40,000 (6)阻害剤:p−クロロメルクリ安息香酸により阻害さ
れる。 C.下記の理化学的性質を有するプロテアーゼ(以下
「Enz-F15 」という。) (1) 作用:ムラサキイガイ足糸分解能を有する。 (2)基質特異性:配列表の配列番号2で示されるデカペ
プチドにおける8番目のThr と9番目のL−ドーパ(Dop
a)の間の結合を切断する(図3参照)。 (3)至適pH: 8〜8.5 (4)至適温度:45〜50℃ (5)分子量:22,000 (6)阻害剤:エチレンジアミン四酢酸により阻害され
る。
【0014】本発明のプロテアーゼは、例えば、該プロ
テアーゼ生産能を有するアルテロモナス属細菌を培地に
培養して、培養物中に該プロテアーゼを生成蓄積させ、
該培養物からこれを採取することにより製造することが
できる。ここで用いられるアルテロモナス属細菌として
は、例えば前述したAlteromonas peptidysinが挙げられ
る。
【0015】前記製造法における好ましい条件を以下に
示す。 (1)培地: マリンブロス2216(DIFCO) 又はこ
れに類するもの (2)培養温度: 10〜40℃(至適温度、30℃) (3)培養pH: 6〜11(至適pH、pH7) (4) 培養NaCl濃度: 1〜10%(至適NaCl濃度、5%) (5)培養時間: 6時間以上(至適培養時間、48時
間) (6)培養回転数: 60〜120 回転/分(至適回転数、
100 回転/分)
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定される
ものではない。 (実施例1)A.peptidysinの産生するムラサキイガイ足
糸分解能を有する新規プロテアーゼの製造例 100ml の一次スクリーニング培地(滅菌海水に0.5 %
(W/V )の殺菌済の足糸を入れた培地)に、マリンブロ
ス2216培地でOD660 =1.0 まで培養したA.peptidysinを
100 μl 添加し、25℃で一週間振とう培養した。培養液
を10,000回転/分で15分遠心分離し、その上清を得た。
足糸分解活性を測定したところ、乾燥重量で基質残存率
が36.4%、足糸分解比活性が1,600 U/mgを示した。足
糸分解比活性の値は、市販、既存のプロテアーゼの値を
大きく上回るものであった(図4に示す)。
【0017】(実施例2)A.peptidysinの産生するムラ
サキイガイ足糸分解能を有する新規プロテアーゼの製造
例 2Lの三角フラスコ内の400ml のマリンブロス2216培地
でA.peptidysinを2日間培養した。10,000回転/分、15
分の遠心分離でその上清を得た。これに硫酸アンモニウ
ムを添加し、その40〜60%画分を得た。この沈澱を0.02
Mのトリスバッファー(pH7.2 )に溶解し、超純水で十
分透析した。凍結乾燥後、セファクリルS−100HR
でのゲルクロマトグラフィー、DEAEクロマトグラフ
ィー、CMクロマトグラフィー、HPLC(ゲルクロマ
トグラフィー)により足糸分解能を有するプロテアーゼ
の精製を行った。
【0018】その結果、3種の新規プロテアーゼ、Enz-
F15 、Enz-F20 及びEnz-F30 を得た。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、ムラサキイガイ足糸分
解能を有し、海洋汚損生物であるムラサキイガイの除去
に有用な新規プロテアーゼを提供することができる。
【0020】
【配列表】
配列番号: 1 配列の長さ:30 配列の型: アミノ酸 配列の種類:ペプチド 配列 Phe Val Asn Gln His Leu Xaa Gly Ser His Leu Val Glu 1 5 10 Ala Leu Tyr Leu Val Xaa Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr 15 20 25 Thr Pro Lys Ala 30 配列の特徴 存在位置:7,19 他の情報:Xaa は、Cys が過ギ酸で酸化されたアミノ酸
残基(CySO3H)を表す。
【0021】配列番号: 2 配列の長さ:10 配列の型: アミノ酸 配列の種類:ペプチド 配列の特徴 存在位置:6,7 他の情報:Xaa は、4−ヒドロキシプロリン残基を表
す。
【0022】存在位置:9 他の情報:Xaa は、L−ドーパ残基を表す。
【図面の簡単な説明】
【図1】Alteromonas peptidysinの生物形態を示す電子
顕微鏡写真である。
【図2】本発明のプロテアーゼの過ギ酸酸化ウシインシ
ュリンB鎖に対する特異性を示す図である。
【図3】本発明のプロテアーゼのデカペプチドに対する
特異性を示す図である。
【図4】ムラサキイガイ足糸分解活性の比較を示す図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12N 1/20 F 7236−4B // A01N 37/44 8930−4H (C12N 9/52 C12R 1:01) (C12N 1/20 C12R 1:01)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の理化学的性質を有するプロテアー
    ゼ。 (1) 作用:ムラサキイガイ足糸分解能を有する。 (2)基質特異性: (a)配列表の配列番号1で示される過ギ酸酸化ウシイン
    シュリンB鎖における3番目のAsn と4番目のGln の間
    の結合、4番目のGln と5番目のHis の間の結合、9番
    目のSer と10番目のHis の間の結合、14番目のAla と15
    番目のLeu の間の結合、15番目のLeu と16番目のTyr の
    間の結合、20番目のGly と21番目のGlu の間の結合、24
    番目のPhe と25番目のPhe の間の結合及び29番目のLys
    と30番目のAla の間の結合を切断する。 (b)配列表の配列番号2で示されるデカペプチドにおけ
    る8番目のThr と9番目のL−ドーパの間の結合、9番
    目のL−ドーパと10番目のLys の間の結合を切断する。 (3)至適pH: 9.5〜10 (4)至適温度:50〜55℃ (5)至適NaCl濃度:5% (6)分子量:44,000 (7)阻害剤:フェニルメタンスルホニルフルオリドによ
    り阻害される。
  2. 【請求項2】 下記の理化学的性質を有するプロテアー
    ゼ。 (1) 作用:ムラサキイガイ足糸分解能を有する。 (2)基質特異性:配列表の配列番号2で示されるデカペ
    プチドにおける9番目のL−ドーパと10番目のLys の間
    の結合を切断する。 (3)至適pH: 8.5〜9 (4)至適温度:60〜65℃ (5)分子量:40,000 (6)阻害剤:p−クロロメルクリ安息香酸により阻害さ
    れる。
  3. 【請求項3】 下記の理化学的性質を有するプロテアー
    ゼ。 (1) 作用:ムラサキイガイ足糸分解能を有する。 (2)基質特異性:配列表の配列番号2で示されるデカペ
    プチドにおける8番目のThr と9番目のL−ドーパの間
    の結合を切断する。 (3)至適pH: 8〜8.5 (4)至適温度:45〜50℃ (5)分子量:22,000 (6)阻害剤:エチレンジアミン四酢酸により阻害され
    る。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の少なくとも1項に記載の
    プロテアーゼ生産能を有するアルテロモナス属細菌を培
    地に培養して、培養物中に該プロテアーゼを生成蓄積さ
    せ、該培養物からこれを採取することを特徴とするプロ
    テアーゼの製造法。
  5. 【請求項5】 ムラサキイガイ足糸分解能を有するAlte
    romonas peptidysin。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005289910A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Chugoku Electric Power Co Inc:The 微小物質浮上方法とクラゲ分解微小物質浮上方法

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