JPH0665300B2 - Fructosyl amino acid oxidase - Google Patents

Fructosyl amino acid oxidase

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JPH0665300B2
JPH0665300B2 JP10842285A JP10842285A JPH0665300B2 JP H0665300 B2 JPH0665300 B2 JP H0665300B2 JP 10842285 A JP10842285 A JP 10842285A JP 10842285 A JP10842285 A JP 10842285A JP H0665300 B2 JPH0665300 B2 JP H0665300B2
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acid oxidase
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【発明の詳細な説明】 本発明は新規な酵素フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel enzyme fructosyl amino acid oxidase.

フルクトシルアミノ酸オキシダーゼは、イミノ2酢酸及
びその誘導体を酸化してグリオキシ酸又はα−ケトアル
デヒド、α−アミノ酸及び過酸化水素を生成する反応を
触媒する酵素である。食品や生体内では還元性の糖、特
にアルドースと呼ばれるアルデヒド基を有する糖と蛋白
質、ペプチド、アミノ酸等のようにアミノ基を有する物
質が共存する場合、両者が不可逆的に結合してケトアミ
ノ化合物が生成してくる。この化合物はアルデヒド基と
アミノ基の結合物がアマドリ転移を起こした結果生成さ
れることからアマドリ化合物と呼ばれている。例えグリ
コースとアラニンからは次式Aのフルクトシルアラニン
が生成する。またグリセルアルデヒドとグリシンからは
次式Bのハイドロキシアセトニルグリシンが生成する。
Fructosyl amino acid oxidase is an enzyme that catalyzes a reaction of oxidizing iminodiacetic acid and its derivative to produce glyoxy acid or α-ketoaldehyde, α-amino acid and hydrogen peroxide. In foods and living organisms, reducing sugars, especially sugars having an aldehyde group called aldose and a substance having an amino group such as protein, peptide, amino acid, etc. coexist, and the two are irreversibly bound to form a ketoamino compound. Will be generated. This compound is called an Amadori compound because it is formed as a result of the Amadori transition of the combined product of the aldehyde group and the amino group. For example, fructosyl alanine of the following formula A is produced from glucose and alanine. Further, hydroxyacetonylglycine of the following formula B is produced from glyceraldehyde and glycine.

このようにアルドースとα−アミノ酸が結合してアマド
リ転移を起こした化合物は、その分子内に共通にイミノ
2酢酸の基本骨格を含有しており、フルクトシルアミノ
酸オキシダーゼによつて酸化分解され、α−ケトアルデ
ヒド、α−アミノ酸及び過酸化水素を生成する。また一
方アマドリ化合物はアルデヒド基を有する物質をアミノ
基を有する物質が接触した瞬間から化学的にかつ不可逆
的に生成蓄積されてくる。その生成速度は原料物質の濃
度、接触時間、温度などの関数で表わされる。それ故、
その蓄積量を測定することによつて、過去の糖及びアミ
ノ化合物の濃度、接触時間、保持温度などを推定するこ
とができる。しかしその定量は比較的困難であり、処理
中の分解に起因する精度の低下を免れ得なかつた。
The compound in which aldose and α-amino acid are bound to each other to cause Amadori transfer contains a basic skeleton of iminodiacetic acid in the molecule in common, and is oxidatively decomposed by fructosyl amino acid oxidase to give α-amino acid. Produces ketoaldehydes, α-amino acids and hydrogen peroxide. On the other hand, the Amadori compound is chemically and irreversibly produced and accumulated from the moment when the substance having an aldehyde group is brought into contact with the substance having an amino group. The generation rate is represented by a function of the concentration of the raw material, contact time, temperature and the like. Therefore,
By measuring the accumulated amount, past concentrations of sugar and amino compounds, contact time, holding temperature, etc. can be estimated. However, its quantification was relatively difficult, and it was unavoidable that the accuracy declined due to decomposition during processing.

従来の定量法としては例えば下記の方法が知られてい
る。アミノ酸分析計を用いる方法(ジヤーナル・アグリ
カルチユアル・フード・ケミストリー、24巻1号(1
976)70頁参照)、アマドリ化合物を水素化ホウ素
ナトリウムで還元したのち塩酸分解してカラムクロマト
グラフイーで分離する方法(アチーブス・オブ・バイオ
ケミストリー・アンド・バイオフイジツクス(197
7)181、542〜549頁参照)、アマドリ化合物
を弱酸と加熱して生成する5−ハイドロキシメチル−2
−フルフラルデヒドをチオバルビツール酸によつて比色
定量する方法(FEBSレター(1976)71,356〜
360頁参照)など。しかしこれらの方法は操作の容易
性及び精度の点で満足できるものではなかつた。
The following methods are known as conventional quantification methods. Method using amino acid analyzer (Journal Agricultural Food Chemistry, Vol. 24, No. 1 (1
976) p. 70), a method of reducing an Amadori compound with sodium borohydride, decomposing with hydrochloric acid, and separating by column chromatography (Achievements of Biochemistry and Biophysics (197).
7) 181, 542-549), 5-hydroxymethyl-2 produced by heating an Amadori compound with a weak acid.
-A method for colorimetrically determining furfuraldehyde with thiobarbituric acid (FEBS Letter (1976) 71 , 356-
See page 360) etc. However, these methods have not been satisfactory in terms of operability and accuracy.

本発明者らはアマドリ化合物のうちフルクトシルグリシ
ンを分解する微生物を広く自然界より検索した結果、新
たに土壌より分離したコリネバクテリウム属に属する細
菌の培養物中に、フルクトシルグリシンを酸化分解して
グリコソン、グリシン及び過酸化水素を生成する酵素を
見出して本発明を完成した。
Among the Amadori compounds, the present inventors extensively searched for microorganisms degrading fructosylglycine from the natural world, and as a result, newly oxidatively degrading fructosylglycine into cultures of bacteria belonging to the genus Corynebacterium separated from soil. The present invention has been completed by finding an enzyme that produces glycosone, glycine and hydrogen peroxide.

本発明は、下記の理化学的性質を有するフルクトシルア
ミノ酸オキシダーゼである。
The present invention is a fructosyl amino acid oxidase having the following physicochemical properties.

本発明の酵素(フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ)の
理化学的性質は下記のとおりである。
The physicochemical properties of the enzyme (fructosyl amino acid oxidase) of the present invention are as follows.

(1)作用及び基質特異性: 酸素の存在下で、α−アミノ酸のアマドリ転移によつて
生成するアマドリ化合物の基本骨格である下記一般式
(X)で表されるイミノ2酢酸又はその誘導体を酸化し
て、グリオキシル酸又はα−ケトアルデヒド、α−アミ
ノ酸及び過酸化水素を生成する下記の反応を触媒する酵
素である。
(1) Action and substrate specificity: The iminodiacetic acid represented by the following general formula (X) or a derivative thereof, which is a basic skeleton of an Amadori compound produced by Amadori rearrangement of α-amino acid in the presence of oxygen, It is an enzyme that catalyzes the following reaction that oxidizes to produce glyoxylic acid or α-ketoaldehyde, α-amino acid and hydrogen peroxide.

この式中、Rは基−OH、−〔CH(OH)〕−CH2OH又は
−(CH2)n−CH3、nは0〜4の整数、Rはα−アミノ
酸の側鎖残基を示す。
In this formula, R 1 is a group —OH, — [CH (OH)] n —CH 2 OH or — (CH 2 ) n —CH 3 , n is an integer from 0 to 4, and R 2 is the α-amino acid side. Chain residues are shown.

このα−アミノ酸側鎖残基とは、α−アミノ酸の構造を
一般式 として表すとき、各α−アミノ酸特有の残基であるR
を意味する。例えば、α−アミノ酸がグリシン、アラニ
ン、セリン、アスパラギン酸、グルタミン酸、イソロイ
シン、ロイシン、フエニルアラニン、チロシン、バリン
などのときのRは、それぞれ−H、−CH3、−CH2OH、
−CH2COOH、−CH2CH2COOH、−CH(CH3)CH2CH3、−CH2CH
(CH3)2−CH(CH3)2などである。
The α-amino acid side-chain residue is a structure of α-amino acid represented by the general formula When represented as R 2 which is a residue peculiar to each α-amino acid
Means For example, when the α-amino acid is glycine, alanine, serine, aspartic acid, glutamic acid, isoleucine, leucine, phenylalanine, tyrosine, or valine, R 2 is -H, -CH 3 , -CH 2 OH, respectively.
-CH 2 COOH, -CH 2 CH 2 COOH, -CH (CH 3) CH 2 CH 3, -CH 2 CH
(CH 3 ) 2 , -CH (CH 3) 2 and the like.

次に、イミノ2酢酸及び各イミノ2酢酸誘導体に対する
本発明の酵素の作用について調べた結果の一例を下記の
表にまとめて示す。
Next, an example of the results obtained by examining the action of the enzyme of the present invention on iminodiacetic acid and each iminodiacetic acid derivative is shown in the table below.

なお、本酵素はβ−アミノ酸例えばβ−アラニン等、イ
ミノ酸例えばプロリン等、メチルアミン、エタノールア
ミン等のアマドリ化合物に対しては作用しない。またケ
トンを還元したもの例えばグリシトリルグリシン等にも
作用しない。
The enzyme does not act on β-amino acids such as β-alanine and the like, imino acids such as proline and the like, and Amadori compounds such as methylamine and ethanolamine. Further, it does not act on a substance obtained by reducing a ketone, such as glycitolylglycine.

(2)至適pH: 本酵素の至適pHは、フルクトシルグリシンを基質とした
場合、第1図に示すごとくpH8.0〜8.5である。測定は酸
素の吸収速度をオキシゲンモニターで計測することによ
り行つた。なお図中の使用緩衝液は下記のとおりであ
る。
(2) Optimum pH: The optimum pH of this enzyme is pH 8.0 to 8.5 as shown in Fig. 1 when fructosylglycine is used as a substrate. The measurement was performed by measuring the oxygen absorption rate with an oxygen monitor. The buffer solutions used in the figure are as follows.

○−○:0.1Mリン酸カリウム緩衝液 ×−×:0.1Mベロナール−塩酸緩衝液 △−△:0.1Mグリシン−NaOH緩衝液 (3)pH安定性: 本酵素0.1単位を含有する各種緩衝液0.2mlを40℃、1
0分間加熱し、残存した酵素活性を調べた。その結果は
第4図に示すとおり、安定pH範囲は8.0〜10.0で
ある。なお図中の使用緩衝液は下記のとおりである。
○-○: 0.1M potassium phosphate buffer ×-×: 0.1M veronal-hydrochloric acid buffer △-△: 0.1M glycine-NaOH buffer (3) pH stability: Various buffers containing 0.1 unit of this enzyme 0.2 ml at 40 ° C, 1
After heating for 0 minutes, the remaining enzyme activity was examined. As a result, as shown in FIG. 4, the stable pH range is 8.0 to 10.0. The buffer solutions used in the figure are as follows.

○−○:0.1Mリン酸カリウム緩衝液 △−△:0.1Mリン酸ナトリウム−0.1M炭酸ナトリウム
緩衝液 ×−×:0.1Mグリシン−NaOH緩衝液 (4)力価の測定法: 第1法:生成される過酸化水素を発色定量する方法 0.05%4−アミノアンチピリン及び0.015%2,4−
ジクロロフエノールサルホネートを含有する0.1Mリン
酸緩衝液(pH8.0)2.8mlを試験管にとり、400u/
mlのパーオキシダーゼ溶液10μlを加える。温度平衡
を37℃に達せしめたのち、適当な活性を有する酵素溶
液0.1mlを加え、さらに0.5Mフルクトシルグリシン−
0.1mlを加えて10分間反応させ、生じた色素を光電比
色計を用いて510nmにおける吸光度を測定する。別
にあらかじめ過酸化水素の標準溶液を用いて、その生成
色素量との関係を調べたグラフを用意する。このグラフ
を用いて、37℃、1分間当りに生成される過酸化水素
のマイクロモルを計算し、この数字を使用酵素液中の活
性単位とする。
○-○: 0.1M potassium phosphate buffer △-△: 0.1M sodium phosphate-0.1M sodium carbonate buffer ×-×: 0.1M glycine-NaOH buffer (4) Method for measuring titer: Method 1 : Method for colorimetric determination of hydrogen peroxide produced 0.05% 4-aminoantipyrine and 0.015% 2,4-
2.8 ml of 0.1 M phosphate buffer (pH 8.0) containing dichlorophenol sulphonate was placed in a test tube and 400 u /
Add 10 μl of ml peroxidase solution. After reaching the temperature equilibrium of 37 ° C., 0.1 ml of an enzyme solution having an appropriate activity was added, and 0.5 M fructosylglycine- was added.
0.1 ml is added and reacted for 10 minutes, and the resulting dye is measured for absorbance at 510 nm using a photoelectric colorimeter. Separately, using a standard solution of hydrogen peroxide, prepare a graph in which the relationship with the amount of the produced dye is examined. Using this graph, the micromoles of hydrogen peroxide produced per minute at 37 ° C. are calculated, and this number is taken as the activity unit in the enzyme solution used.

第2法:酵素反応にともなつて吸収される酵素量を測定
する方法 0.1Mリン酸緩衝液(pH8.0)2.9mlをYSI社製オキシゲ
ンモニターの測定容器にとり、0.5Mフルクトシルグリ
シン0.1mlを加え、37℃で10分間攪拌し、溶存酸素
と温度を平衡に達せしめる。これに酵素電極を差し込
み、密閉したのち、酵素溶液50μlを注入し、生じる
酸素吸収をモニターに接続した記録計で連続的に計測
し、その最初の速度を測定する。あらかじめ同様にして
容器内の酸素濃度と記録値の間で標準曲線を作成し、こ
れを用いて測定値から酸素濃度を求める。37℃、1分
間当たり1マイクロモルの酸素吸収を起こす酵素の活性
を1単位とする。
Method 2: Method for measuring the amount of enzyme absorbed during the enzymatic reaction 0.1 M phosphate buffer (pH 8.0) 2.9 ml was placed in a measurement container of an Oxygen monitor manufactured by YSI and 0.5 M fructosyl was added. Add 0.1 ml of glycine and stir at 37 ° C. for 10 minutes to bring dissolved oxygen and temperature to equilibrium. After inserting an enzyme electrode into this and sealing it, 50 μl of the enzyme solution is injected, and the resulting oxygen absorption is continuously measured by a recorder connected to a monitor, and the initial speed thereof is measured. Similarly, a standard curve is prepared in advance between the oxygen concentration in the container and the recorded value, and this is used to determine the oxygen concentration from the measured value. One unit is the activity of an enzyme that absorbs 1 micromol of oxygen per minute at 37 ° C.

(5)作用適温の範囲: フルクトシルグリシンを基質にして、0.1Mリン酸緩衝
液(pH8.0)中で、酵素反応により生成するグリシンを
液体クロマトフラフイで分離定量する方法によつて測定
した。その結果は第2図に示すとおりで、本酵素の作用
適温の範囲は35〜45℃である。
(5) Optimum temperature range of action: By using fructosylglycine as a substrate and separating and quantifying glycine produced by the enzymatic reaction in 0.1M phosphate buffer (pH8.0) by liquid chromatograph. It was measured. The results are shown in FIG. 2, and the optimum temperature range for the action of the enzyme is 35 to 45 ° C.

(6)熱安定性: 精製酵素0.1単位を含有する酵素液0.5ml(0.1Mリン
酸緩衝液、pH8.0)を各温度で10分間放置したのち、
残存した酵素活性を調べた。その結果は第3図に示すと
おりで、35℃以下では安定であるが、45℃で90%
が失活する。
(6) Thermal stability: 0.5 ml of enzyme solution containing 0.1 unit of purified enzyme (0.1 M phosphate buffer, pH 8.0) was allowed to stand for 10 minutes at each temperature.
The remaining enzyme activity was investigated. The results are shown in Fig. 3. It is stable below 35 ° C, but 90% at 45 ° C.
Will be deactivated.

(7)阻害活性化及び安定化: 0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)中で、酸素吸収を
測定することによつて調べた。濃度2mMの各物質の本酵
素に対する影響は、下記のとおりである。Hg++、Pb++
SDSは強く阻害し、Ni++、Zn++は中程度に阻害する。各
種キレーター及びSH試薬は微弱な阻害しか与えなかっ
た。また本酵素に対する活性化剤及び安定化剤について
は未知である。
(7) Inhibitory activation and stabilization: It was investigated by measuring oxygen absorption in 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0). The effects of each substance at a concentration of 2 mM on this enzyme are as follows. Hg ++ , Pb ++ ,
SDS strongly inhibits, Ni ++ and Zn ++ moderately inhibit. Various chelators and SH reagents gave only weak inhibition. The activator and stabilizer for this enzyme are unknown.

(8)精製方法: 本酵素は後記の精製方法によつて精製することができ
る。
(8) Purification method: The present enzyme can be purified by the purification method described below.

(9)分子量: 本酵素の分子量は、セフアデツクスG−200を用いた
カラムゲル過法で測定した結果、0.1M食塩含有0.0
5Mリン酸緩衝液中では約65000であつた。
(9) Molecular weight: The molecular weight of this enzyme was measured by a column gel filtration method using Sephadex G-200, and it was found to contain 0.1 M sodium chloride at 0.0.
It was about 65,000 in 5M phosphate buffer.

(10)等電点: デイスク焦点電気泳動法により測定した結果、PI=4.6
であつた。
(10) Isoelectric point: PI = 4.6 as measured by disk focus electrophoresis
It was.

(11)デイスク電気泳動: デービスのpH9.4のゲルを用いて3mA/ゲルで5℃、8
0分泳動を行い、酵素蛋白をクマジーブリリアントブル
−G−250で染色した。その結果、ゲルのアクリルア
ミド濃度7.5%の時は陽極側に4.1cm(ブロムフエノー
ルブルーは4.5cm)、15%の時には同じく陽極側に1.
7cmの所に酵素活性を持つ単一なバンドを認めた。
(11) Disk electrophoresis: 3 mA / gel using Davis pH 9.4 gel, 5 ° C, 8
After 0 minute migration, the enzyme protein was stained with Coomassie Brilliant Bull-G-250. As a result, when the acrylamide concentration of the gel was 7.5%, the anode side was 4.1 cm (bromphenol blue was 4.5 cm), and when it was 15%, the anode side was also 1.
A single band having enzyme activity was observed at 7 cm.

前記のように本酵素は、その作用及び基質特異性におい
て、従来全く知られていない新規な酵素である。
As described above, the present enzyme is a novel enzyme that has never been known in its action and substrate specificity.

次に本発明によるフルクトシルアミノ酸オキシダーゼの
製造法について説明する。本発明において使用される微
生物はコリネバクテリウム属に属し、フルクトシルアミ
ノ酸オキシダーゼ生産能を有するものであればいずれで
もよいが、具体例としてはコリネバクテリウム・エスピ
ー(Corynebacterium sp.)NO.2−3−1が挙げられ、
該菌の変種もしくは変異株も用いられる。コリネバクテ
リウム・エスピーNO.2−3−1は、本発明者らが土壌
中より新たに分離した菌株であり、その菌学的性質は下
記のとおりである。
Next, a method for producing fructosyl amino acid oxidase according to the present invention will be described. The microorganism used in the present invention may be any one as long as it belongs to the genus Corynebacterium and has the ability to produce fructosyl amino acid oxidase, and as a specific example, Corynebacterium sp. 3-1 is mentioned,
Variants or mutants of the bacterium can also be used. Corynebacterium sp. NO. 2-3-1 is a strain newly isolated by the present inventors from the soil, and its mycological properties are as follows.

(a)形態:顕微鏡的観察(肉汁寒天培地30℃、1〜3
日間の観察) (1)細胞の大きさ:0.3×0.9〜0.3×1.0ミクロンの桿菌 (2)細胞の多形性:わずかにわん曲した形態を持つ、菌
糸状の生育、分岐は認められない。
(a) Morphology: microscopic observation (meat agar medium 30 ° C, 1-3
(1) Cell size: 0.3 × 0.9 to 0.3 × 1.0 micron rods (2) Cell polymorphism: Slightly curved morphology, no hyphal growth or branching .

(3)運動性:認められない。(3) Motility: Not recognized.

(4)胞子の有無:認められない。(4) Presence of spores: Not observed.

(5)グラム染色性:陽性 (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:30℃、48時間の培養で直径
1.5ミリメートルの円形で表面平滑で光沢のあるコロニ
ーを作り、半透明で淡黄色を帯びる。培養時間の経過と
ともに不透明になつていく、拡散性の色素は作らない。
(5) Gram stainability: positive (6) anti-acidity: negative (b) growth state in each medium (1) broth agar plate culture: diameter after culture at 30 ° C for 48 hours
It produces round, smooth, shiny colonies with a diameter of 1.5 mm, and is semitransparent and light yellowish. It does not make diffusible pigments that become opaque over the time of culture.

(2)肉汁寒天斜面培養:生育は良好で(1)に同じ。(2) Meat broth agar slope culture: Good growth, same as (1).

(3)肉汁液体培地:静電培養では、生育悪くわずかな混
濁と菌の沈殿を認めるだけであるが振盪すると均一に良
く生育する。
(3) Broth liquid medium: In electrostatic culture, the growth is poor and only slight turbidity and bacterial precipitation are observed, but it grows uniformly and well when shaken.

(4)肉汁ゼラチン穿刺培養:25℃、3日程では菌への
生育はわずかに認められるが、溶解は認められない。6
日目程度になると菌の周囲だけわずかに液化する。
(4) Meat broth gelatin stab culture: Growth at about 3 days was observed at 25 ° C, but no lysis was observed. 6
At around the day, only the area around the bacteria liquefies slightly.

(5)リトマスミルク:紫色になり長時間の培養を行うと
凝固せずペプトン化する。
(5) Litmus milk: It turns purple and becomes peptone without coagulation after long-term culture.

(c)生理的性質 (1)硝酸塩の還元:陰性 (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:弱い陽性 (7)殿粉の加水分解:陰性 (8)クエン酸の利用:コーザー及びクリステンセンの両
方で陽性 (9)無機窒素源:NH4 +及びNO3 -の両方とも利用する。
(c) Physiological properties (1) Reduction of nitrate: negative (2) Denitrification reaction: negative (3) MR test: negative (4) VP test: negative (5) Indole formation: negative (6) Hydrogen sulfide Production: Weakly positive (7) Hydrolysis of starch: Negative (8) Utilization of citric acid: Positive in both Coeser and Christensen (9) Inorganic nitrogen source: Utilizes both NH 4 + and NO 3 .

(10)色素の生成:淡黄色色素を作る (11)ウレアーゼ:陽性 (12)オキシダーゼ:陰性 (13)カタラーゼ:陽性 (14)生育の範囲温度:10〜39℃ 〃 pH:4.2〜10.0 (15)酵素に対する態度:好気的 (16)O−Fテスト:極めて弱い酸化的 (17)糖から酸及びガスの生成 酸 ガス (1)L−アラビノース − − (2)D−キシローズ − − (3)D−グルコース − − (4)D−マンノース − − (5)D−フラクトース − − (6)D−ガラクトース − − (7)麦芽糖 − − (8)しよ糖 − − (9)乳糖 − − (10)トレハロース − − (11)D−ソルビツト − − (12)D−マンニツト − − (13)イノシツト − − (14)グリセリン − − (15)殿粉 − − その他セルロースの分解能は認められない。(10) Pigment formation: producing a pale yellow pigment (11) Urease: Positive (12) Oxidase: Negative (13) Catalase: Positive (14) Growth range Temperature: 10-39 ° C pH: 4.2-10 .0 (15) Attitude toward enzyme: aerobic (16) OF test: extremely weak oxidative (17) acid and gas production from sugar acid gas (1) L-arabinose-(2) D-xylose -(3) D-glucose-(4) D-mannose-(5) D-fructose-(6) D-galactose-(7) Maltose-(8) Sucrose ---- (9 ) Lactose- (10) Trehalose- (11) D-sorbit- (12) D-mannitol- (13) Inosit- (14) Glycerin- (15) Starch --- Others unacceptable.

前記の菌学的性質を有するコリネバクテリウム・エスピ
ーNO.2−3−1の分類学上の位置について、「バージ
エイズ・マニユアル・オブ・デタミネイテイブ・バクテ
リオロジイ」第8版(1974年)の分類と対比検討し
た結果、本菌株はグラム陽性の好気的無胞子桿菌であ
り、カタラーゼ陽性、運動性がない、ゼラチン、カゼイ
ンをわずかながら分解する、糖から酸のの生成を行わな
い、生活環にともなつて極端な細胞の多形性を示さな
い、セルロースを分解しないことからコリネバクテリウ
ム属に属するものと判定される。さらに本菌株の分離源
が動物質に由来しないこと、ゼラチンを溶解すること、
ウレアーゼを生産すること、37℃で生育することか
ら、コリネバクテリウム・フアシアンス(Corynebacter
ium fascians)に近縁な菌株と認められるが、本菌株が
土壌から分離したものであり、植物病原菌でなく、グロ
スフアクターを必要とせず、通常培地で良く生育する点
で異つており、コリネバクテリウム属に属する新菌種の
菌と判定され、本菌株をコリネバクテリウム・エスピー
NO.2−3−1と命名した。なお、コリバネクテリウム
・エスピーNO.2−3−1は、通商産業省工業技術院微
生物工業技術研究所に、微工研菌寄第8245号(FERM
P−8245)として寄託されている。
Regarding the taxonomic position of Corynebacterium sp. NO. 2-3-1 having the above-mentioned mycological properties, refer to "Virgin AIDS Manual of Determinating Bacteriology", 8th Edition (1974). As a result of comparison with classification, this strain is a gram-positive, aerobic aspore-less bacillus, positive for catalase, non-motile, slightly degrading gelatin and casein, not producing acid from sugar, It is judged to belong to the genus Corynebacterium because it does not decompose cellulose and does not exhibit extreme cellular polymorphism along the ring. In addition, the source of isolation of this strain is not derived from animal substances, dissolves gelatin,
Since it produces urease and grows at 37 ° C, Corynebacterium fascias (Corynebacter)
It is recognized as a strain closely related to ium fascians), but this strain is isolated from soil, is not a phytopathogenic fungus, does not require a gross factor, and is well grown in a normal medium. This strain was determined to be a new strain belonging to the genus Bacterium, and this strain was identified as Corynebacterium sp.
It was named NO.2-3-1. In addition, Corynebacterium sp. NO. 2-3-1 was sent to the Ministry of International Trade and Industry, Institute of Industrial Science and Technology, Institute of Microbial Science and Technology, Microorganisms Research Institute No. 8245 (FERM
Deposited as P-8245).

次に本発明で使用する培地としては、炭素源、窒素源、
無機塩、その他栄養素を適宜含有していれば合成培地、
天然培地いずれでも使用可能である。炭素源としては、
例えばグリコース、フルクトース、キシロース、グリセ
リン等を用いることができる。窒素源としては、ペプト
ン、カゼイン消化物、大豆粉等の蛋白質又はその消化
物、あるいは酵母エキス等の窒素性有機物が好適に利用
できる。無機物としては、ナトリウム、カリウム、カル
シウム、マンガン、マグネシウム、鉄、コバルト等の塩
類が使用できる。本発明においては、フルクトシルアミ
ノ酸を含有する培地で培養したときには、フルクトシル
アミノ酸オキシダーゼが最も収量よく知られる。該培地
の好適な例としては、例えばグルコース0.3%、フルク
トシルグリシン0.5%、酵母エキス0.2%、ポリペプト
ン0.2%、燐酸水素1カリウム0.2%、硫酸マグネシウ
ム0.05%、塩化カルシウム0.01%、硫酸第1鉄0.0
1%(pH6.5)の培地が挙げられる。培養は通常25〜
37℃の範囲で、好適には30℃付近で行われる。培養
開始のpHは6〜8の範囲であるが、好適には6.5付近で
ある。このような条件下で、16〜24時間浸盪又は深
部攪拌培養すれば、培養物中にフルクトシルアミノ酸オ
キシダーゼが効率良く生産され、蓄積する。
Next, as the medium used in the present invention, a carbon source, a nitrogen source,
Synthetic medium, if it contains inorganic salts and other nutrients,
Any natural medium can be used. As a carbon source,
For example, glucose, fructose, xylose, glycerin and the like can be used. As the nitrogen source, peptone, casein digest, protein such as soybean flour or its digest, or nitrogenous organic matter such as yeast extract can be preferably used. As the inorganic substance, salts such as sodium, potassium, calcium, manganese, magnesium, iron and cobalt can be used. In the present invention, fructosyl amino acid oxidase is the best known yield when cultured in a medium containing fructosyl amino acid. Preferable examples of the medium include glucose 0.3%, fructosylglycine 0.5%, yeast extract 0.2%, polypeptone 0.2%, potassium hydrogen phosphate 0.2%, magnesium sulfate 0.2%. 05%, calcium chloride 0.01%, ferrous sulfate 0.0
A 1% (pH 6.5) medium is used. Culture is usually 25 ~
It is carried out in the range of 37 ° C, preferably around 30 ° C. The pH at the start of culturing is in the range of 6 to 8, but is preferably around 6.5. Under such conditions, if it is subjected to shaking or deep-agitation culture for 16 to 24 hours, fructosyl amino acid oxidase is efficiently produced and accumulated in the culture.

本酵素は、培養時間を長くすると菌が溶解して菌体外に
も存在するようになるが、通常は菌体中に存在するの
で、培養物を遠心分離又は過して菌体を集め、適量の
緩衝液に懸濁して菌体を破壊することによつて酵素を可
溶化することが必要である。こうして得られた酵素含有
液から、核酸、細胞壁断片等を取り除くことによつてフ
ルクトシルアミノ酸オキシダーゼを得ることができる。
さらに本酵素は必要により酵素の単離精製の常法に従つ
て、例えば(1)DEAE−セルロースカラムクロマトグラフ
イー、(2)硫安分画、(3)フエニルセフアロースカラムク
ロマトグラフイー、(4)セフアデツクスG−200カラムク
ロマトグラフイー等の方法、又はその他の方法を必要に
応じて組み合わせて用いることにより精製酵素を得るこ
とができる。本酵素の精製の具体例を示すと下記のとお
りである。
This enzyme, when the culture time is prolonged, the bacteria will be dissolved and will be present outside the cells, but since it is usually present in the cells, the culture is centrifuged or passed to collect the cells, It is necessary to solubilize the enzyme by suspending it in an appropriate amount of buffer and destroying the cells. A fructosyl amino acid oxidase can be obtained by removing nucleic acids, cell wall fragments, etc. from the thus obtained enzyme-containing liquid.
Further, the enzyme is optionally subjected to a conventional method for isolation and purification of the enzyme, for example, (1) DEAE-cellulose column chromatography, (2) ammonium sulfate fractionation, (3) phenyl sepharose column chromatography, ( 4) A purified enzyme can be obtained by using a method such as Sephadex G-200 column chromatography or a combination of other methods as necessary. A specific example of purification of this enzyme is as follows.

培養物中から菌体を集めたのち、0.02Mリン酸緩衝液
pH7.5に懸濁し、10%量のグリセリンと1%量のトリ
トンX−100を加え溶解したのち、ダイノミル(シン
マルエンタープライズ社(スウエーデン)製)を使用し
て菌体を破砕する。遠心分離して上清を集め、DEAE−セ
ルロースカラム(0.02Mリン酸緩衝液pH7.5に平衡化
してある)にかけて酵素を吸着させる。食塩0.25Mを
含んだ0.02Mリン酸緩衝液pH7.5で洗浄したのち、0.
5M食塩濃度にして酵素を溶出させる。活性画分を集
め、16%になるように硫安粉末を加える。これを16
%硫安を含有した0.1Mリン酸緩衝液pH7.5に平衡化し
たフエニルセフアロースカラムに通過させて酵素を吸着
させる。この酵素を硫安濃度で16%→0%の逆濃度勾
配とエチレングリコール濃度で0→25%の濃度勾配を
あわせ持つた0.1Mリン酸緩衝液で溶出し、その活性部
について、0.1M食塩を含有したリン酸緩衝液pH7.5で
平衡化したセフアデツクスG−200のカラムクロマトグ
ラフイーを行い精製酵素を得ることができる。
After collecting the cells from the culture, 0.02M phosphate buffer
The suspension is suspended in pH 7.5, 10% glycerin and 1% Triton X-100 are added and dissolved, and then the cells are crushed using Dynomill (manufactured by Shinmaru Enterprise (Sweden)). The supernatant is collected by centrifugation and applied to a DEAE-cellulose column (equilibrated in 0.02 M phosphate buffer pH 7.5) to adsorb the enzyme. After washing with 0.02 M phosphate buffer (pH 7.5) containing 0.25 M sodium chloride,
The enzyme is eluted with a 5 M sodium chloride concentration. The active fractions are collected, and ammonium sulfate powder is added to make it 16%. This 16
The enzyme is adsorbed by passage through a phenyl sepharose column equilibrated in 0.1 M phosphate buffer pH 7.5 containing% ammonium sulfate. This enzyme was eluted with 0.1M phosphate buffer, which has both a reverse concentration gradient of 16% → 0% in ammonium sulfate concentration and a concentration gradient of 0 → 25% in ethylene glycol concentration. The purified enzyme can be obtained by column chromatography of Sephadex G-200 equilibrated with phosphate buffer solution pH 7.5 containing sodium chloride.

本発明によれば、従来定量の困難であつたアマドリ化合
物を定量する上で、酵素法という新しい特異性の高いか
つ簡便な定量法が可能になる。
According to the present invention, in quantifying an Amadori compound, which has been difficult to quantify in the past, a new highly specific and simple quantification method called an enzyme method becomes possible.

実施例 コリネバクテリウム・エスピーNO.2−3−1(FERM P-
8245)をフルクトシルグリシン0.5%、イーストエキス
0.2%、ポリペプトン0.2%、リン酸2水素カリウム0.
2%、硫酸マグネシウム0.05%、塩化カルシウム0.0
1%、硫酸第1鉄0.01%及びグルコース0.3%を含有
した培地(pH6.5)100mlを入れた坂口フラスコ(5
00ml容量)に植菌し、30℃18時間振盪培養した。
この種培養物を30のジヤーフアーメンター中の同一
培地20に植え、通気量20、攪拌速度350rpm
の条件で30℃、20時間培養した。培養物を1200
0ramで遠心分離し菌体を集めた。その培養菌体の一部
(100g)に0.02Mトリス−塩酸緩衝液(10%グリ
セリンと1%トリトンX−100を含有する)pH7.5、
80mlを加え、菌をよく分散させ、氷で4℃まで冷却し
た。この液について、ダイノミルによる菌体の破砕処理
(3000rpm、7分)を行つた。破砕容器は氷冷水に
よつて充分冷却した。破砕液を12000ramで15分
遠心分離して上澄部分を集め、130mlの液を得た。こ
の液を0.01Mトリス−塩酸緩衝液pH7.5に平衡化した
DEAEセルロースを充填したカラム(直径2.5cm×長さ3
0cm)にかけて酵素を吸着させた。0→0.5M食塩濃度
勾配による溶出を行つて活性部を集めた。次いでこの酵
素液に16g/100mlの割合に硫安を溶解させたの
ち、あらかじめ16%硫安含有0.01Mトリス−塩酸緩
衝液(pH7.5)で平衡化したフエニルセフアロースを充
填したカラム(直径1cm×長さ9cm)を通過させて酵素
を吸着させた。これを硫安濃度の16%→0%の逆濃度
勾配とエチレングリコール濃度の0%→25%の濃度勾
配をあわせもつた0.01Mトリス−塩酸緩衝液で溶出し
た。活性部をアミコン社製限外過装置(分画膜100
00)にて濃縮したのち、セフアデツクスG−200を
充填したカラム(1.2×100cm)(あらかじめ0.1M
食塩含有の0.05Mトリス−塩酸緩衝液pH7.5で平衡化
しておく)にかけゲル過した。活性部を集めた結果、
2.28単位/蛋白mgの酵素が得られた。収率は23%で
あつた。
Example Corynebacterium sp. NO. 2-3-1 (FERM P-
8245) to 0.5% fructosyl glycine, yeast extract
0.2%, polypeptone 0.2%, potassium dihydrogen phosphate 0.2.
2%, magnesium sulfate 0.05%, calcium chloride 0.0
Sakaguchi flask (5) containing 100 ml of medium (pH 6.5) containing 1%, ferrous sulfate 0.01% and glucose 0.3%
(Capacity: 00 ml) and inoculated with shaking at 30 ° C. for 18 hours.
This seed culture was inoculated on the same medium 20 in 30 jar fermenters, the aeration rate was 20 and the stirring speed was 350 rpm.
The cells were cultured under the conditions of 30 ° C. for 20 hours. 1200 culture
The cells were collected by centrifugation at 0 ram. 0.02 M Tris-hydrochloric acid buffer (containing 10% glycerin and 1% Triton X-100) pH 7.5 in a part (100 g) of the cultured cells.
80 ml was added to disperse the bacteria well, and the mixture was cooled to 4 ° C with ice. This solution was subjected to a crushing treatment of bacterial cells with Dynomill (3000 rpm, 7 minutes). The crushing container was sufficiently cooled with ice cold water. The disrupted solution was centrifuged at 12000 ram for 15 minutes, and the supernatant was collected to obtain 130 ml of solution. This solution was equilibrated with 0.01 M Tris-HCl buffer pH 7.5.
Column packed with DEAE cellulose (diameter 2.5 cm x length 3
0 cm) to adsorb the enzyme. The active part was collected by elution with a 0 → 0.5 M sodium chloride gradient. Next, ammonium sulfate was dissolved in this enzyme solution at a rate of 16 g / 100 ml, and then a column (diameter was packed with phenylsepharose equilibrated with 0.01 M Tris-hydrochloric acid buffer (pH 7.5) containing 16% ammonium sulfate in advance). The enzyme was adsorbed by passing 1 cm × 9 cm in length). This was eluted with 0.01 M Tris-hydrochloric acid buffer having a reverse concentration gradient of 16% → 0% of ammonium sulfate concentration and a concentration gradient of 0% → 25% of ethylene glycol concentration. The active part is made up of an Amicon ultrafiltration device (fractionation membrane 100
00) and then packed with Sephadex G-200 packed column (1.2 × 100 cm) (previously 0.1M).
It was then equilibrated with a 0.05 M Tris-hydrochloric acid buffer (pH 7.5) containing sodium chloride) and passed through a gel. As a result of collecting active parts,
2.28 units / mg protein of enzyme were obtained. The yield was 23%.

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

第1図は本酵素の至適pHを示すグラフ、第2図は本酵素
の作用適温の範囲を示すグラフ、第3図は本酵素の熱安
定性を示すグラフ、第4図はpH安定性を示すグラフであ
る。
Fig. 1 is a graph showing the optimum pH of this enzyme, Fig. 2 is a graph showing the temperature range of action of this enzyme, Fig. 3 is a graph showing the thermostability of this enzyme, and Fig. 4 is pH stability. It is a graph which shows.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記の理化学的性質を有するフルクトシル
アミノ酸オキシダーゼ。 (a)作用及び基質特異性:酸素の存在下で、イミノ2
酢酸又はその誘導体を酸化して、グリオキシル酸または
α−ケトアルデヒド、α−アミノ酸及び過酸化水素を生
成する下記の反応を触媒する。 {式中Rは基−OH、−〔CH(OH)〕−CH2OH又は−(CH
2)n−CH3、nは0〜4の整数、Rはα−アミノ酸の側
鎖残基を示す。} (b)至適pH及び安定pH範囲:至適pHは、フルクトシル
グリシンを基質とした場合にpH8.0〜8.5(リン酸緩衝
液)、安定pH範囲は、8.0〜10.0。 (c)作用適温の範囲:35〜45℃ (d)熱安定性:35℃、10分間の加熱に対して安定
であるが、45℃、10分間の加熱により90%以上失
活する。 (e)分子量:カラムゲル濾過法で測定した値は約65
000である。
1. A fructosyl amino acid oxidase having the following physicochemical properties. (A) Action and substrate specificity: imino 2 in the presence of oxygen
It oxidizes acetic acid or its derivatives to catalyze the following reactions that produce glyoxylic acid or α-ketoaldehydes, α-amino acids and hydrogen peroxide. {Wherein R 1 is a group —OH, — [CH (OH)] n —CH 2 OH or — (CH
2) n -CH 3, n is an integer of 0 to 4, R 2 represents a side chain residue of α- amino acids. } (B) Optimum pH and stable pH range: The optimum pH is pH 8.0 to 8.5 (phosphate buffer solution) when fructosylglycine is used as a substrate, and the stable pH range is 8.0 to 10.0. (C) Optimum temperature range of operation: 35 to 45 ° C. (d) Thermal stability: 35 ° C., stable against heating for 10 minutes, but deactivated by 90% or more by heating at 45 ° C. for 10 minutes. (E) Molecular weight: The value measured by the column gel filtration method is about 65.
It is 000.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0709457A1 (en) 1994-10-05 1996-05-01 Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. Fructosyl amino acid oxidase and process for producing the same
WO2008059874A1 (en) 2006-11-16 2008-05-22 Amano Enzyme Inc. Novel dipeptide-digesting enzyme, method of producing the same, method of assaying glycated protein by using the dipeptide-digesting enzyme and reagent composition to be used therein

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9116315D0 (en) * 1991-07-29 1991-09-11 Genzyme Ltd Assay
JP3157622B2 (en) * 1992-06-05 2001-04-16 株式会社ミツカングループ本社 Fructosylamine deglycase, method for producing the same, and method for quantifying amadori compound using the enzyme
US5639672A (en) * 1995-10-16 1997-06-17 Lxn Corporation Electrochemical determination of fructosamine
WO1997020039A1 (en) * 1995-11-30 1997-06-05 Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. Fructosyl amino acid oxidase, process for producing the same, and method of assaying amadori compounds using the enzyme
WO1997021818A1 (en) * 1995-12-14 1997-06-19 Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. Novel fructosyl amino acid oxidase originating in fungi of the genus penicillium
JP3987900B2 (en) * 1997-11-26 2007-10-10 アークレイ株式会社 Method for measuring glycated protein
DE60139893D1 (en) * 2000-11-28 2009-10-22 Kikkoman Corp NEW FRUCTOSYL AMINO ACID OXIDASE
ATE490325T1 (en) 2003-05-21 2010-12-15 Asahi Kasei Pharma Corp METHOD FOR MEASURING GLYCOLATED HEMOGLOBIN A1C, ENZYME TO BE USED THEREFOR AND METHOD FOR PRODUCING THEREOF
EP2287295A1 (en) 2009-08-03 2011-02-23 Roche Diagnostics GmbH Mutant Fructosyl amino acid oxidase

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0709457A1 (en) 1994-10-05 1996-05-01 Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. Fructosyl amino acid oxidase and process for producing the same
WO2008059874A1 (en) 2006-11-16 2008-05-22 Amano Enzyme Inc. Novel dipeptide-digesting enzyme, method of producing the same, method of assaying glycated protein by using the dipeptide-digesting enzyme and reagent composition to be used therein

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