JPH07255473A - トレハロースホスホリラーゼおよびその製造法 - Google Patents

トレハロースホスホリラーゼおよびその製造法

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JPH07255473A
JPH07255473A JP6076461A JP7646194A JPH07255473A JP H07255473 A JPH07255473 A JP H07255473A JP 6076461 A JP6076461 A JP 6076461A JP 7646194 A JP7646194 A JP 7646194A JP H07255473 A JPH07255473 A JP H07255473A
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Toshihiko Wada
敏彦 和田
Yutaka Kouchi
裕 幸内
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度安定性に優れたトレハロースホスホリラ
ーゼを提供する。 【構成】 本発明のトレハロースホシホリラーゼは微生
物の培養物から得ることができ、温度安定性に優れ、ト
レハロースと無機リン酸またはその塩に作用してα−D
−グルコース 1−リン酸とD−グルコースを生成し、
またα−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコース
に作用してトレハロースを生成する。また、このトレハ
ロースホスホリラーゼの調製方法およびこれを利用する
トレハロースまたはα−D−グルコース 1−リン酸の
製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トレハロースの製造に
有用なトレハロースホスホリラーゼ、特に温度安定性に
優れたトレハロースホスホリラーゼ、その製造方法およ
びその利用に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、エンザイム・ノーメンクレイチャ
ー・1992 (Enzyme Nomenclature1992、Academic Pr
ess )に、トレハロースホスホリラーゼとして、ユーグ
レナグラシリス(Euglena gracilis)由来のEC 2.
4.1.64のトレハロースホスホリラーゼが記載報告
されている。また、フラムリナ ベルチペス(Flammuli
na velutipes)より得られる酵素がα−グルコース 1
−リン酸とグルコースからトレハロースを生成させるト
レハロースホスホリラーゼとして報告されている(FEMS
Microbiology Letters, 55, 147-150 (1988) )。しか
し、上記文献に記載されているフラムリナ ベルチペス
Flammulina velutipes)由来のトレハロースホスホリ
ラーゼは、酵素精製が困難で十分精製されていない。こ
の酵素が十分に精製できない原因として、この酵素の安
定性が低いためと考えられる。従って、その酵素として
の性質の記載が十分になされているとはいいがたい。例
えば、酵素のpH安定性、温度安定性、至適反応温度、
酵素の分子量に関する記載がなく、また至適反応pH、
基質特異性に関して十分な記載がなされているとはいい
がたい。また、α−グルコース 1−リン酸とグルコー
スからのトレハロースの生産性も良いと言えない。エン
ザイム・ノーメンクレイチャー・1992(Enzyme Nome
nclature 1992、Academic Press) に記載されているE
C 2.4.1.64のトレハロースホスホリラーゼ
は、β−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコース
からトレハロースを生成するトレハロースホスホリラー
ゼである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な現状に鑑み、α−D−グルコース 1−リン酸とD−
グルコースからトレハロースを生成し、かつ、温度安定
性に優れたトレハロースホスホリラーゼを提供すること
を課題とし、またこのようなトレハロースホスホリラー
ゼの調整方法、さらにこれを用いたトレハロースの製造
方法を提供することを課題とする。本発明はα−D−グ
ルコース 1 −リン酸とD−グルコースからトレハロー
スを生産する酵素を見いだしたことによりなされたもの
であり、β−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコ
ースとからトレハロースを生産する上記公知の酵素とは
明らかに基質特異性が異なりまったく別種の酵素であ
る。以下、本発明において述べるトレハロースホスホリ
ラーゼとは、α−D−グルコース 1−リン酸とD−グ
ルコースからトレハロースを生成することができる酵素
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、α−D−
グルコース 1−リン酸とD−グルコースから温度安定
性に優れた、従来知られていないトレハロースホスホリ
ラーゼを求め鋭意研究した結果、グリフォラ(Grifola)
属、プレウロツス(Pleurotus) 属、リオフィルム(Lyoph
yllum)属、レンチヌス(Lentinus)属、アガリクス(Agari
cus)属、トラメテス(Trametes)属、コリオルス(Coriolu
s)属、レンチテス(Lenzites)属、シゾフィルム(Schizop
hyllum) 属、パヌス(Panus) 属、クレピドツス(Crepido
tus)属、ラエチポルス(Laetiporus)属、ポリポレルス(P
olyporellus)属、ファボルス(Favolus) 属、トリキャプ
ツム(Trichaptum)属、オウデマンシエラ(Oudemansiell
a)属、ナエマトロマ(Naematoloma) 属、ロドフィルス(R
hodophyllus)属、グロエオフィルム(Gloeophyllum)属、
ホメス(Fomes) 属、ガノデルマ(Ganoderma) 属、エルフ
ビンギア(Elfvingia) 属、フォミトプシス(Fomitopsis)
属、アルミラリエラ(Armillariella) 属、ランプテロミ
セス(Lampteromyces) 属、フォリオタ(Pholiota)属、ト
リコロマ(Tricholoma)属の菌株がトレハロースホスホリ
ラーゼを生産することを見いだした。また、これら微生
物の培養物から得られるトレハロースホスホリラーゼ
は、温度安定性に優れていることを見いだし本発明を完
成するに至った。本発明においてはじめて、温度安定性
に優れたトレハロースホスホリラーゼが単一酵素まで精
製され、また、その理化学的性質の解明がなされた。
【0005】すなわち、本発明は、温度安定性に優れ、
α−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコースから
トレハロースを生成することができるトレハロースホス
ホリラーゼであり、また他の発明は、グリフォラ(Grifo
la) 属、プレウロツス(Pleurotus) 属、リオフィルム(L
yophyllum)属、レンチヌス(Lentinus)属、アガリクス(A
garicus)属、トラメテス(Trametes)属、コリオルス(Cor
iolus)属、レンチテス(Lenzites)属、シゾフィルム(Sch
izophyllum) 属、パヌス(Panus) 属、クレピドツス(Cre
pidotus)属、ラエチポルス(Laetiporus)属、ポリポレル
(Polyporellu s)属、ファボルス(Favolus) 属、トリキ
ャプツム(Trichaptum)属、オウデマンシエラ(Oudemansi
ella) 属、ナエマトロマ(Naematoloma) 属、ロドフィル
(Rhodophyllus)属、グロエオフィルム(Gloeophyllum)
属、ホメス(Fomes) 属、ガノデルマ(Ganoderma) 属、エ
ルフビンギア(Elfvingia) 属、フォミトプシス(Fomitop
sis)属、アルミラリエラ(Armillariella) 属、ランプテ
ロミセス(Lampteromyces)属、フォリオタ(Pholiota)
またはトリコロマ(Tricholoma)属に属しトレハロースホ
スホリラーゼ生産能を有する微生物を培養してトリハロ
ースホスホリラーゼを産生せしめ、培養物からトレハロ
ースホスホリラーゼを採取することからなるトレハロー
スホスホリラーゼの製造法である。
【0006】また本発明は上記トレハロースホスホリラ
ーゼ生産菌により生産されるトレハロースホスホリラー
ゼおよび/または温度安定性に優れたトレハロースホス
ホリラーゼを用い、α−D−グルコース 1−リン酸と
D−グルコースからトレハロースを製造するトレハロー
スの製造法に関するものである。また、本出願発明は上
記トレハロースホスホリラーゼ生産菌により生産される
トレハロースホスホリラーゼおよび/または温度安定性
に優れたトレハロースホスホリラーゼを用いトレハロー
スからα−D−グルコース 1−リン酸を製造するα−
D−グルコース1−リン酸の製造法に関するものであ
る。
【0007】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
により得られたトレハロースホスホリラーゼは、次の理
化学的性質を有する。 1.作用:α−D−グルコース 1−リン酸とD−グル
コースからトレハロースを生成する(以下、「トレハロ
ース合成反応」と呼称する)。無機リン酸の存在下トレ
ハロースに作用してα−D−グルコース 1−リン酸と
D−グルコースを生成する(以下「加リン酸分解反応」
と呼称する)。 2.基質特異性:加リン酸分解反応の二糖基質としては
トレハロースに作用する。合成反応においては、糖供与
体としてα−D−グルコース 1−リン酸に、糖受容体
としてD−グルコースに作用する。 3.至適作用pH: トレハロース合成反応 (35℃) 最大活性を示すpH 約7.0 最大活性の約50%の活性を示すpH範囲 6.5
から7.5 加リン酸分解反応 (30℃) 最大活性を示すpH 6.0から6.5 最大活性の約50%の活性を示すpH範囲 5.5
から7.5 4.pH安定性: トレハロース合成反応 5.0から10.0
(4℃、24時間) 加リン酸分解反応 5.5から9.5
(4℃、24時間) 5.至適反応温度: トレハロース合成反応(pH7.0) 最大活性を示す温度 35から37.5℃ 最大活性の約80%の活性を示す温度範囲 30から
40℃ 加リン酸分解反応(pH6.0) 最大活性を示す温度 30から35℃ 最大活性の約80%の活性を示す温度範囲 25から
37.5℃ 6.温度安定性: トレハロース合成反応 35℃、30分にて安定
(pH7.0) 加リン酸分解反応 35℃、30分にて安定
(pH6.0) 7.金属による阻害:亜鉛、銅により阻害 8.金属の要求性:なし 9.分子量: 約120,000ダルトン(GPCによる) 約60,000ダルトン(SDS−PAGEによる)
【0008】α−D−グルコース 1−リン酸とD−グ
ルコースからトレハロースを生成することができる上記
理化学的性質を持ったトレハロースホスホリラーゼは従
来報告がなく本発明において、初めて報告される。フラ
ムリナ(Flammulina)由来のトレハロースホスホリラー
ゼ(FEMS Microbiology Letters, 55, 147-150 (1988)
)は、トレハロース合成反応の至適pHは6.3、ト
レハロースの加リン酸分解反応の至適pHは7.0と報
告されている。また、本発明者らの研究によればフラム
リナ ベルチペス (Flammulina velutipes)由来のトレ
ハロースホスホリラーゼは、30℃、30分の温度処理
により酵素活性が失われた。従って本発明によるトレハ
ロースホスホリラーゼは温度安定性、至適pHにおいて
フラムリナ由来のトレハロースホスホリラーゼと明らか
に異なる新規なトレハロースホスホリラーゼである。
【0009】また、本発明者らはグリフォラ(Grifola)
属、プレウロツス(Pleurotus) 属、リオフィルム(Lyoph
yllum)属、レンチヌス(Lentinus)属、アガリクス(Agari
cus)属、トラメテス(Trametes)属、コリオルス(Coriolu
s)属、レンチテス(Lenzites)属、シゾフィルム(Schizop
hyllum) 属、パヌス(Panus) 属、クレピドツス(Crepido
tus)属、ラエチポルス(Laetiporus)属、ポリポレルス(P
olyporellus)属、ファボルス(Favolus) 属、トリキャプ
ツム(Trichaptum)属、オウデマンシエラ(Oudemansiell
a) 属、ナエマトロマ(Naematoloma) 属、ロドフィルス
(Rhodophyllus)属、グロエオフィルム(Gloeophyllum)
属、ホメス(Fomes) 属、ガノデルマ(Ganoderma) 属、エ
ルフビンギア(Elfvingia) 属、フォミトプシス(Fomitop
sis)属、アルミラリエラ(Armillariella) 属、ランプテ
ロミセス(Lampteromyces) 属、フォリオタ(Pholiota)
及びトリコロマ(Tricholoma)属の微生物がトレハロース
ホスホリラーゼを生産することを見いだした。本菌属中
にこのような酵素が存在することは従来知られていな
い。
【0010】また、上記生産菌により生産されるトレハ
ロースホスホリラーゼおよび/または上記理化学的性質
を持ち温度安定性に優れたトレハロースホスホリラーゼ
によるトレハロースあるいはα−D−グルコース 1−
リン酸の製造法については、従来知られていない。
【0011】本発明におけるトレハロースホスホリラー
ゼの製造法について説明する。本発明において使用する
微生物は、グリフォラ(Grifola) 属、プレウロツス(Ple
urotus) 属、リオフィルム(Lyophyllum)属、レンチヌス
(Lentinus)属、アガリクス(Agaricus)属、トラメテス(T
rametes)属、コリオルス(Coriolus)属、レンチテス(Len
zites)属、シゾフィルム(Schizophyllum) 属、パヌス(P
anus) 属、クレピドツス(Crepidotus)属、ラエチポルス
(Laetiporus)属、ポリポレルス(Polyporellus)属、ファ
ボルス(Favolus) 属、トリキャプツム(Trichaptum)属、
オウデマンシエラ(Oudemansiella) 属、ナエマトロマ(N
aematoloma) 属、ロドフィルス(Rhodophyllus)属、グロ
エオフィルム(Gloeophyllum)属、ホメス(Fomes) 属、ガ
ノデルマ(Ganoderma) 属、エルフビンギア(Elfvingia)
属、フォミトプシス(Fomitopsis)属、アルミラリエラ(A
rmillariella) 属、ランプテロミセス(Lampteromyces)
属、フォリオタ(Pholiota)属またはトリコロマ(Trichol
oma)属に属し、トレハロースホスホリラーゼの生産能を
有する菌株であればいかなる菌株でもよく、またこれら
の菌株の変異株でもよい。また、本発明においては上記
理化学的性質を持ったトレハロースホスホリラーゼを生
産することができる任意の微生物を使用することもでき
る。
【0012】本発明のトレハロースホスホリラーゼは生
産菌の変異株取得は以下のように行われる。一般的に使
用される各種変異誘起剤、例えばN−メチル−N’−ニ
トロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)、エチルメタ
ンスルホネート(EMS)、紫外線等を用いて、上記ト
レハロースホスホリラーゼ生産菌を処理することにより
変異株を得ることができる。本発明のトレハロースホス
ホリラーゼはまた、上記理化学的性質を持ったトレハロ
ースホスホリラーゼ、またはその修飾されたトレハロー
スホスホリラーゼの発現をコードする遺伝子を適当な宿
主に挿入し、そしてその宿主を培養することにより製造
することができる。上記理化学的性質を持ったトレハロ
ースホスホリラーゼをコードする遺伝子を得るための一
つの方法として下記の方法がある。該トレハロースホス
ホリラーゼのN末端アミノ酸から約20番目までのアミ
ノ酸の配列より推定されるDNA塩基配列を合成し、こ
の部分DNA塩基配列をプローブとする。上記理化学的
性質を持ったトレハロースホスホリラーゼ生産菌のゲノ
ミックDNAをEMBL3等のλファージにイン ビト
ロ パッケージングを行うことによりゲノミックライブ
ラリーを作製する。このゲノミックライブラリーのDN
Aと前述のプローブDNAとのハイブリダイゼーション
により該トレハロースホスホリラーゼをコードする遺伝
子をクローニングすることができる。さらに、この遺伝
子を例えばサッカロマイセス属またはアスペルギルス属
中で発現できるベクターに挿入し、このベクターによっ
てサッカロマイセス属またはアスペルギルス属を形質転
換することにより該トレハロースホスホリラーゼを発現
する株を選択する。このような方法により該トレハロー
スホスホリラーゼの発現をコードする遺伝子を保有する
宿主を得ることができる。
【0013】また、本発明においては、上記理化学的性
質を持ったトレハロースホスホリラーゼと免疫化学的性
質が同一であるか、あるいは部分的に同一であるトレハ
ロースホスホリラーゼを生産する微生物を使用すること
もできる。本発明における免疫化学的性質が同一である
か、あるいは部分的に同一であるトレハロースホスホリ
ラーゼとは、公知のオクテロニー(Ouchterlony )二重免
疫拡散法(「免疫生化学研究法」p.40、1986、
東京化学同人)により本発明の理化学的性質を有するト
レハロースホスホリラーゼとの間に完全融合あるいは部
分融合するような沈降線を与えるトレハロースホスホリ
ラーゼである。具体的なトレハロースホスホリラーゼ生
産菌株の例としては、通産省工業技術院生命工学工業技
術研究所に寄託されている表1に示すような菌株を使用
することができる。
【0014】また、プレウロツス コルヌコピアエ(Ple
urotus cornucopiae)IFO 30528、ラエチポル
ス スルフレウス (Laetiporus sulphureus) IFO
8406、ラエチポルス ベルシスポルス (Laetiporus
versisporus)IFO 9043、ポリポレルス ピシ
ペス (Polyporellus picipes)IFO 30355、オ
ウデマンシエラ カナリ(Oudemansiella canarii)IF
O 31216、ガノデルマ アプラナツム(Ganoderma
applanatum) IFO 6498、フォリオタアディポ
サ (Pholiota adiposa)IFO 9779、トラメテス
ヒルスタ (Trametes hirsuta)ATCC 2056
1、トラメテス ベルシコロル (Trametes versicolo
r) ATCC 20547、コリオルス コンソルス (C
oriolusconsors)ATCC 20565、コリオルス
パルガメヌス (Coriolus pargamenus) ATCC 20
562のような菌株を使用することもできる。
【0015】 表1 菌 名 寄託番号 グリフォラ フロンドサ(Grifola frondosa) 微工研条寄第35号 プレウロツス オストレアツス (Pleurotus ostreatus) 微工研菌寄第1746号 リオフィルム ウルマリウム (Lyophyllum ulmarium) 微工研菌寄第985号 レンチヌス エドデス (Lentinus edodes) 微工研条寄第947号 アガリクス ビスポルス (Agaricus bisporus) 微工研菌寄第1748号 コリオルス ベルシコロル (Coriolus versicolor) 微工研菌寄第2412号 コリオルス ヒルスツス (Coriolus hirsutus) 微工研菌寄第2711号 コリオルス コンソルス (Coriolus consors) 微工研菌寄第988号 レンチテス ベツリナ (Lenzites betulina) 微工研条寄第27号 シゾフィルム コムネ (Schizophyllum commune) 微工研菌寄第1744号 パヌス ルディス(Panus rudis) 微工研条寄第4588号 クレピドツス バリアビリス (Crepidotus variabilis) 微工研菌寄第5161号 ファボルス アルクラリウス (Favolus arcularius) 微工研条寄第4590号 トリキャプツム ビフォルメ (Trichaptum biforme) 微工研菌寄第2712号 ナエマトロマ サブラテリチウム (Naematoloma sublateritium) 微研菌寄第3051号 ロドフィルス クレペアツス (Rhodophyllus clypeatus) 微工研条寄第4589号 グロエオフィルム セピアリウム (Gloeophyllum sepiarium) 微工研条寄第28号 ホメス ホメンタリウス(Fomes fomentarius) 微工研条寄第30号 エルフビンギア アプラナタ (Elfvingia applanata) 微工研条寄第18号 フォミトプシス ピニコラ (Fomitopsis pinicola) 微工研条寄第26号 アルミラリエラ メレア(Armillariella mellea) 微工研条寄第281号 ランプテロミセス ジャポニクス (Lampteromyces japonicus) 微工研菌寄第984号 トリコロマ マツタケ (Tricholoma matsutake) 微工研条寄第4591号
【0016】これら寄託菌の菌株の同定、命名は今関六
也氏、本郷次男氏共著による「原色日本菌類図鑑」(正
(昭和49年)、続(昭和50年)保育社)、「原色日
本新菌類図鑑」(I巻(昭和62年)、II巻(平成元
年)保育社)および伊藤誠哉氏著「日本菌類誌」(II巻
1部(昭和11年)、2部(昭和14年)、3部(昭和
25年)、4部(昭和30年)、5部(昭和34年)養
賢堂)に準拠するものである。
【0017】本発明の方法に使用し、また通産省工業技
術院生命工学工業技術研究所に寄託した菌種は、該菌種
が着生している腐朽植物体の一部、その植物体上に発生
している子実体の組織、または胞子を適当な寒天培地に
移植し、適温で数週間培養するという培養操作を3回な
いし4回繰り返し行なって純粋分離した。
【0018】次に、本発明において用いる微生物を培養
する際に使用される培地としては、炭素源、窒素源、無
機塩類、ビタミン、その他の栄養源からなる合成培地ま
たは天然培地のいずれでも使用可能である。炭素源とし
てはグルコース、スクロース、ラクトース、フルクトー
ス、グリセロール、スターチ、廃糖密などの一般的に使
用されるものでよく、また誘導的な株の場合はトレハロ
ースを適宜用いてもよい。
【0019】窒素源としては硫酸アンモニウム、硝酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸二アンモニウ
ム、尿素等の無機窒素化合物あるいは酵母エキス、肉エ
キス、ペプトン、カザミノ酸、コーンスティープリカ
ー、大豆粕等の有機窒素源を使用することができる。さ
らに無機塩類として、例えば、カリウム塩、ナトリウム
塩、リン酸塩、マグネシウム塩、鉄塩および微量の金属
塩を使用することができる。また、上記微生物の培養
は、担子菌の子実体の培養に使用される培養基材、例え
ば鋸屑、米糠、厩肥等を用いて行なうこともできる。他
に種々の界面活性剤を消泡剤として使用することもでき
る。
【0020】培養は、培養温度約20から40℃、好ま
しくは25から35℃、培地の初発pHは4.5から
8.0、好ましくは5.0から7.0として、液体振と
う培養、ジャーファーメンターによる通気撹拌培養等に
より好気的に行なわれる。あるいは、静置培養、固体培
養等により行なわれる。
【0021】酵素源からのトレハロースホスホリラーゼ
の調製は以下のように行なう。酵素は主に菌体内にある
ので、まず培養物を遠心分離、あるいは濾過などの方法
で、菌体だけを分離するのが好ましい。菌体からのトレ
ハロースホスホリラーゼの分離精製は、培養終了後の培
養菌体を遠心分離し、緩衝液で菌体を洗浄した後、適当
量の緩衝液に懸濁し、菌体破砕をする。菌体破砕は、従
来から行なわれている超音波による菌体破砕、ワーリン
グブレンダーTM(ダイナミック社、USA)による菌体
破砕、あるいはガラス・ビーズと共に回転させるダイノ
ミル破砕機等による菌体破砕、またはリゾチーム等の酵
素やトルエン等の有機溶媒による細胞膜の破砕などによ
り行なうことができる。破砕した後不溶物を分離除去し
て得られる液を粗酵素液とする。粗酵素液はそのままト
レハロースまたはα−D−グルコース 1−リン酸の製
造に用いることもできるが、さらに分離、精製して用い
ることもできる。
【0022】粗酵素液の分離、精製法としては、硫安沈
澱による塩析法、溶媒沈澱法、イオン交換樹脂による吸
着、透析膜による分離、限外濾過膜による濃縮、ハイド
ロキシアパタイトによる吸着、疎水性担体による分離、
アフィニテークロマトグラフィーによる分離等の一般的
な蛋白質の分離精製法を利用することができる。このよ
うにして得た精製酵素または粗酵素をそのまま用いても
よいが、公知の固定化手段、例えば担体結合法、架橋
法、ゲル包括法、マイクロカプセル化法等を利用して固
定化酵素としてもよい。また、生菌体をポリアクリルア
ミド、κ−カラギナン、アルギン酸、光架橋性樹脂プレ
ポリマー等を利用する包括固定化法により固定化して生
体触媒として用いることもできる。
【0023】酵素の活性は、以下により求めた。すなわ
ちトレハロース10.8 g 、グルタチオン860 mg
、EDTA・2Na17.2 mg を57 mM リン酸カ
リウム緩衝液(pH7.0)に溶解し全量を100 ml
とした溶液1400μl、20mM NADP+水溶液1
00μl、26 mM塩化マグネシウム水溶液100μ
l、1.34 mM グルコース 1,6−二リン酸水溶液
100μl、ホスホグルコムターゼ31単位/ml 水溶
液 100μl、グルコース−6−リン酸脱水素酵素3
5単位/ml水溶液100μl、および被検酵素液100
μlを混合し、30℃で反応させて生成するNADPH
量を波長340 nm の吸光度によって経時的に測定す
る。この条件下で1分間に1μmol のNADPHを生成
する酵素量を1単位とする。
【0024】本発明によるトレハロースホスホリラーゼ
の完全に純化された酵素の比活性値は、約3.6単位/
mg 蛋白質を示す。また、ドデシル硫酸ナトリウムの存
在下でのポリアクリルアミドゲル電気泳動法において単
一の蛋白バンドが観察される。
【0025】本発明のトレハロースホスホリラーゼを利
用して、α−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコ
ースからトレハロースを製造するためには、α−D−グ
ルコース 1−リン酸5 mM から4 M、好ましくは50
mM から3 M、D−グルコース5 mM から4 M、好ま
しくは50 mM から3 M を本出願発明のトレハロース
ホスホリラーゼ存在下に、pH2から10、好ましくは
pH4から9、反応温度を10から80℃、好ましくは
15から50℃で反応させれば良い。またトレハロース
ホスホリラーゼは基質D−グルコース1g に対して0.
01単位以上、好ましくは1から100単位用いる。酵
素の使用量に上限は存在せず、最適な酵素使用量は経済
性を考慮して決定される。
【0026】また、本発明のトレハロースホスホリラー
ゼ酵素を利用して、トレハロースからα−D−グルコー
ス 1−リン酸を製造するためには、トレハロースを5
mMから3 M、好ましくは50mM から2 M、無機リン酸
およびその塩5mM から3 M、好ましくは50mM から
2 Mを本出願発明のトレハロースホスホリラーゼ存在下
に、pH2から10、好ましくはpH4から9、反応温
度を10から80℃、好ましくは15から50℃で反応
させれば良い。またトレハロースホスホリラーゼは基質
トレハロース1g に対して0.01単位以上、好ましく
は1から100単位用いる。酵素の使用量に上限は存在
せず、最適な酵素使用量は経済性を考慮して決定され
る。
【0027】本発明の方法において使用する無機リン酸
および/またはその塩としては、オルトリン酸、リン酸
ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸二水素ナトリウ
ム、リン酸二水素カリウム等の通常の無機リン酸及びそ
の塩等を使用することができ、好ましくはリン酸緩衝液
の形態で用いる。
【0028】以下、本発明を実施例によってさらに具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
【0029】
【実施例1】酵母エキス0.75%、麦芽エキス0.2
%、リン酸1カリウム0.5%、硫酸マグネシウム0.
05%、グルコース4%(pH5.5)の組成の培地1
00mlを300ml三角フラスコに分注して滅菌(120
℃、20分間)した。滅菌した培地(100ml培地/3
00ml三角フラスコ、3本)にコリオルス ヒルスツス
(Coriolus hirsutus) 微工研菌寄第2711号を接種
し、26℃、5日間振とう培養した。培養後遠心分離に
より菌糸体を集め、20mMリン酸緩衝液を加え、ワーリ
ングブレンダーTM(ダイナミックス社、米国)で破砕
し、遠心分離により不溶物を除去し、粗酵素液230ml
を得た。この粗酵素液のトレハロースホスホリラーゼ活
性、総活性は0.075単位/ml、17単位であった。
【0030】
【実施例2】表2の菌株群から選ばれた各菌株を実施例
1のようにして調製した培地(各菌株あたり100ml培
地/300ml三角フラスコ、2本)に接種し、26℃、
5日から20日間振とう培養した。培養後実施例1と同
様に処理しこの培養物から粗酵素液を得た。それぞれの
菌株由来の粗酵素液の液量およびそのトレハロースホス
ホリラーゼ活性、総活性はそれぞれ表2に示す値であっ
た。
【0031】 表2 菌 株 液量 活性 総活性 ml Unit/ml Unit グリフォラ フロンドサ (Grifola frondosa) 微工研条寄第35号 25 0.12 2.9 プレウロツス オストレアツス (Pleurotus ostreatus) 微工研菌寄第1746号 64 0.17 11 リオフィルム ウルマリウム (Lyophyllum ulmarium) 微工研菌寄第985号 16 0.009 0.14 レンチヌス エドデス (Lentinus edodes) 微工研条寄第947号 15 0.012 0.19 コリオルス コンソルス (Coriolus consors) 微工研菌寄第988号 53 0.008 0.43 シゾフィルム コムネ (Schizophyllum commune) 微工研菌寄第 1744号 114 0.047 5.4 パヌス ルディス (Panus rudis) 微工研条寄第4588号 76 0.033 2.5 クレピドツス バリアビリス (Crepidotus variabilis) 微工研菌寄第5161号 132 0.099 13 ナエマトロマ サブラテリチウム (Naematoloma sublateritium) 微工研菌寄第3051号 59 0.006 0.36 ロドフィルス クレペアツス (Rhodophyllus clypeatus) 微工研条寄第4589号 49 0.015 0.73 グロエオフィルム セピアリウム (Gloeophyllum sepiarium) 微工研条寄第28号 24 0.008 0.19 ホメス ホメンタリウス (Fomes fomentarius) 微工研条寄第30号 41 0.026 1.1 エルフビンギア アプラナタ (Elfvingia applanata) 微工研条寄第18号 31 0.039 0.12 フォミトプシス ピニコラ (Fomitopsis pinicola) 微工研条寄第26号 27 0.007 0.18 アルミラリエラ メレア (Armillariella mellea) 微工研条寄第281号 138 0.007 0.93 ランプテロミセス ジャポニクス (Lampteromyces japonicus) 微工研菌寄第984号 30 0.016 0.46 ファボルス アルクラリウス (Favolus arcularius) 微工研条寄第4590号 130 0.051 6.6 プレウロツス コルヌコピアエ (Pleurotus cornucopiae) IFO 30528 87 0.035 3.0 ラエチポルス スルフレウス (Laetiporus sulphureus) IFO 8406 80 0.003 0.23 ラエチポルス ベルシスポルス (Laetiporus versisporus) IFO 9043 32 0.003 0.082 ポリポレルス ピシペス (Polyporellus picipes) IFO 30355 69 0.004 0.29 オウデマンシエラ カナリ (Oudemansiella canarii) IFO 31246 62 0.005 0.28 フォリオタ アディポサ (Pholita adiposa) IFO 9779 76 0.062 4.7
【0032】
【実施例3】酵母エキス0.75%、グルコース5.0
%(pH5.5)の組成の培地100mlを300ml三角
フラスコに分注して滅菌(120℃、20分間)した。
表3の菌株群から選ばれた各菌株を滅菌した培地(各菌
株あたり100ml培地/300ml三角フラスコ、1本)
に接種し、26℃、3日間振とう培養した。培養後遠心
分離により菌糸体を集め、20mMリン酸緩衝液約200
mlを加え、ワーリングブレンダーTM(ダイナミックス
社、米国)で破砕し、遠心分離により不溶物を除去し、
粗酵素液を得た。この粗酵素液を20mMリン酸緩衝液で
平衡化したDEAEトヨパールTM650C(トーソー社
製)20mlを充填したカラムに通し、同じ緩衝液で洗浄
後、塩化カリウム濃度0から0.5M の直線濃度勾配溶
出(20mMリン酸緩衝液、総容量400ml) を行ない約
7mlづつ分画した。活性画分を合わせ酵素液とした。こ
のときのそれぞれの菌株由来の酵素液の液量およびその
トレハロースホスホリラーゼの活性、総活性、比活性を
表3に示す。
【0033】 表3 菌株 液量 活性 総活性 比活性 ml 単位/ml 単位 単位/mg蛋白質 コリオルス ベルシコロル (Coriolus versicolor) 微工研菌寄第2412号 73 0.084 6.1 0.14 コリオルス ヒルスツス (Coriolus hirsutus) 微工研菌寄第 2711号 69 0.071 4.9 0.23 トリキャプツム ビフォルメ (Trichaptum biforme) 微工研菌寄第 2712号 51 0.071 3.6 0.086 レンチテス ベツリナ (Lenzites betulina) 微工研条寄第 27号 35 0.11 3.9 0.35
【0034】
【実施例4】シゾフィルム コムネ(Schizophyllum co
mmune)微工研菌寄第1744号を酵母エキス0.75
%、麦芽エキス0.2%、グルコース5%(pH6.
2)の組成の培地100リットルを用いて200リット
ルのジャーファーメンターで培養を行なった。培養は、
温度25℃、撹拌290rpm 、通気0.5VVM 、70時
間行なった。培養後、培養液400mlから、遠心分離に
より菌糸体を集めた。
【0035】菌糸体に20 mM リン酸緩衝液(pH7.
0)約200mlを加え、ワーリングブレンダーTM(ダイ
ナミックス社、米国)で破砕し、遠心分離により不溶物
を除去し、粗酵素液約240mlを得た。この粗酵素液を
20mMリン酸緩衝液で平衡化したDEAEトヨパールTM
650C(トーソー社製)20mlを充填したカラムに通
し、同じ緩衝液で洗浄後、 塩化カリウム濃度0から0.
5M の直線濃度勾配溶出(20mMリン酸緩衝液、総容量
400ml)を行ない約7.5mlづつ分画し、活性画分8
0mlをえた。この画分のトレハロースホスホリラーゼ活
性、総活性、比活性はそれぞれ0.13単位/ml、1
0.3単位、0.15単位/mg蛋白であった。
【0036】
【実施例5】マッシュルーム(アガリクス ビスポルス
(Agaricus bisporus) )、まいたけ(グリフォラ フ
ロンドサ(Grifola frondosa))、まつたけ(トリコロマ
マツタケ (Tricholoma matsutake))、ひらたけ(プ
レウロツス オストレアツス(Pleurotus ostreatu
s))、ぶなしめじ(リオフィルム ウルマリウム (Lyop
hyllum ulmarium))、しいたけ(レンチヌス エドデス
(Lentinus edodes))から選ばれた各菌株の新鮮な子実
体それぞれ100g に20mMリン酸緩衝液(pH7.
0、20%グリセロール、1mMEDTA、1mMジチオス
レイトールを含む。以下同じ)約150mlを加え、ワー
リングブレンダーTM(ダイナミックス社、米国)で破砕
し、遠心分離により不溶物を除去し上清液を得、これを
粗酵素液とした。
【0037】粗酵素液を、20mMリン酸緩衝液で平衡化
したQAEトヨパールTM(トーソー社製)20mlを充填
したカラムに通し、同じ緩衝液で洗浄後、塩化カリウム
濃度0から0.5M の直線濃度勾配溶出(20mMリン酸
緩衝液、総容量400ml)を行なった。トレハロースホ
スホリラーゼ活性画分をホローファイバー限外濾過装置
を使用して濃縮し各酵素液を得た。それぞれの菌株由来
の酵素液の液量、およびそのトレハロースホスホリラー
ゼ活性、総活性、比活性を表4に示す。
【0038】 表4 液量 活性 総活性 比活性 ml Unit /ml Unit U/mgProtein アガリクス ビスポルス 4.0 2.4 9.5 0.13 (Agaricus bisporus) グリフォラ フロンドサ 10 4.75 48 0.37 (Grifola frondosa) トリコロマ マツタケ 7.8 0.010 0.082 0.0034 (Trichloma matutake) プレウロロツス オストレアツス 5.3 5.1 27 0.45 (Pleurotus ostreatus) リオフィルム ウルマリウム 10 0.56 5.6 0.027 (Lyophyllum ulmarium) レンチヌス エドデス 6.7 0.04 0.27 0.0032 (Lentinus edodes)
【0039】
【実施例6】新鮮なグリフォラ フロンドサ(Grifola
frondosa) 子実体300g に20mMリン酸緩衝液(pH
7.0、20%グリセロール、1mMEDTA、1mMジチ
オスレイトールを含む。以下同じ)600mlを加え、ワ
ーリングブレンダーTM(ダイナミックス社、米国)で破
砕し、遠心分離により不溶物を除去し、上清液758ml
を得、これを粗酵素液とした。この粗酵素液の総活性は
185単位、比活性0.038単位/mg蛋白質であっ
た。
【0040】この粗酵素液に、硫酸アンモニウムを40
%飽和になるように加え、遠心分離により不溶物を除去
し、この上清にさらに60%飽和濃度になるように硫酸
アンモニウムを加え、遠心分離により60%飽和硫酸ア
ンモニウム沈澱画分を得た。沈澱物を小量の20%硫酸
アンモニウムを含む20mMリン酸緩衝液に溶かした後、
同じリン酸緩衝液で平衡化したブチルトヨパールTM65
0M(トーソー社製)カラム(22mmφ×250mm)に
通し、同じ緩衝液で洗浄後、硫酸アンンモニウム濃度2
0%から0%の直線濃度勾配溶出(20mMリン酸緩衝
液、総容量800ml)を行ない、10g ずつ分画したと
ころ活性は画分64から78にあった。
【0041】この活性画分を濃縮後、20mMリン酸緩衝
液で平衡化したトヨパールTMHW−55S(トーソー社
製)カラム(25mmφ×700mm)に通し、10mlずつ
分画し活性画分16から20を得た。活性画分を20mM
リン酸緩衝液にて平衡化したDEAEトヨパールTM65
0C(トーソー社製)カラム(22mmφ×250mm)に
通し、塩化カリウム濃度0から0.3M の直線濃度勾配
溶出(20mMリン酸緩衝液、総容量800ml)を行な
い、10 ml ずつ分画し活性画分23から34を得た。
この活性画分の酵素活性は0.93単位/ml、総活性1
11単位、比活性2.64単位/mg蛋白質であった。
【0042】この活性画分を20mMリン酸緩衝液に対し
て透析した後、20mMリン酸緩衝液で平衡化したAF−
ブルートヨパールTM650ML(トーソー社製)カラム
(10mm×150mm)に通し、塩化カリウム濃度0から
0.5M の直線濃度勾配溶出(20mMリン酸緩衝液、総
容量400 ml)を行ない、10mlずつ分画し活性画分1
3から40を得た。活性画分を20 mM リン酸緩衝液で
平衡化したTSKgelTMG3000SW(7.5mmφ
×300 mm 、流速0.5ml/分、トーソー社製)カラ
ムを用いて高速液体クロマトグラフィーにより精製を行
なった。
【0043】UV280nmで検出すると15.9分に1
本のピークが見られた。このピークが活性ピークであっ
た。この時の活性ピークの保持時間と蛋白質標品の保持
時間から分子量を見積もると、本酵素の分子量は、約1
20,000であった。この精製酵素の活性、総活性、
比活性はそれぞれ3.57単位/ml、18単位、5.6
3単位/mg蛋白質であった。こうして得られた酵素の純
度はドデシル硫酸ナトリウムの存在下でのポリアクリル
アミドゲル電気泳動によって調べたところ、一本のバン
ドのみが観察され、純粋なトレハロースホスホリラーゼ
であることが確認された。その分子量は約60,000
であった。
【0044】
【実施例7】実施例6により得られた精製酵素および実
施例6の方法に準じて調製した精製酵素を用いて本酵素
の基質特異性、至適pH、pH安定性、至適温度、温度
安定性を調べた。α−D−グルコース 1−リン酸、ト
レハロースの定量は以下の方法により行なった。
【0045】α−D−グルコース 1−リン酸の定量
法:0.5M リン酸緩衝液(pH7.0)120μl、
1.0 M HEPES緩衝液(pH7.0)150μ
l、14.8mMNADP+ 水溶液50μl、26mM塩化
マグネシウム水溶液50μl、1.34mMα−D−グル
コース 1,6−二リン酸水溶液50μl、ホスホグル
コムターゼ31単位/ml水溶液25μl(0.78単
位)、グルコース−6−リン酸脱水素酵素35単位/ml
水溶液25μl(0.88単位)、精製水980μl、
および被検液50μlを混合し、30℃、30分間反応
させて生成するNADPH量を波長340nmで吸光度測
定しα−D−グルコース 1−リン酸量とした。
【0046】トレハロースの定量法:反応液をポリアミ
ンカラム(YMC PackTM Polyamine
II4.6mmφ×250mm、YMC社製)、溶離液アセト
ニトリル:水=70:30、流速1ml/分、カラム温度
35℃、示差屈折計(セル温度35℃)による高速液体
クロマトグラフィーにより測定しトレハロース濃度を求
めた。このHPLC条件においてトレハロースの保持時
間は15.7分であった。
【0047】[基質特異性] 加リン酸分解反応:本酵素を用いて各種糖類の加リン酸
分解反応を行なった。トレハロースからはα−D−グル
コース 1−リン酸とD−グルコースが生成した。トレ
ハロース以外のパラチノース、マルトース、イソマルト
ース、スクロース、ラクトース、セロビオース、ネオト
レハロースの二糖は反応しなかった。
【0048】二糖合成反応:本酵素を用いて各種単糖と
α−D−グルコース 1−リン酸による二糖合成反応を
行なった。D−グルコース以外のL −グルコース、D−
ガラクトース、D−マンノース、D−キシロース、D−
フラクトース、D−ソルビトール、D−マンニトール、
D−フコースは反応しなかった。また、本酵素を用いて
D−グルコースと各種糖リン酸による合成反応を行なっ
た。α−D−グルコース 1−リン酸以外のβ−D−グ
ルコース 1−リン酸、α−D−マンノース 1−リン
酸、α−D−キシロース 1−リン酸、α−D−ガラク
トース 1−リン酸は反応しなかった。
【0049】[至適pH] 加リン酸分解反応:緩衝液として酢酸緩衝液(pH4.
0から5.5)、MES緩衝液(pH5.5から7.
0)、HEPES緩衝液(pH7.0から8.2)、グ
リシン−水酸化ナトリウム緩衝液(pH8.5から9.
7)を用いた。各pHにおいて30℃、1時間反応を行
ない生成したα−D−グルコース 1−リン酸量を上述
の方法により定量し酵素活性を求めた。この結果、本酵
素の至適pH範囲は5.5から7.5であった。最高の
酵素活性値を100%とした相対活性を算出し、グラフ
化し図1を得た。
【0050】トレハロース合成反応:緩衝液として酢酸
緩衝液(pH4.0から5.5)、MES緩衝液(pH
5.5から7.0)、HEPES緩衝液(pH7.0か
ら8.0)、グリシン−水酸化ナトリウム緩衝液(pH
8.5から11.0)を用いた。各pHにおいて35
℃、3時間反応を行ない生成したトレハロース量を上述
の方法により定量し酵素活性を求めた。この結果、本酵
素の至適pH範囲はpH6.5から7.5であった。最
高の酵素活性値を100%とした相対活性を算出し、グ
ラフ化し図2を得た。
【0051】[pH安定性] 加リン酸分解反応:緩衝液として酢酸緩衝液(pH4.
0から5.5)、MES緩衝液(pH5.5から7.
0)、トリス−塩酸緩衝液(pH7.5から9.0)、
グリシン−水酸化ナトリウム緩衝液(pH8.5から1
2.0)を用いた。トレハロースホスホリラーゼを各p
Hに、4℃、24時間放置した。放置後、32.5℃、
1時間反応させ生成したα−D−グルコース 1−リン
酸を上述の方法により定量することにより各種pHにお
ける酵素活性を求めた。その結果、本酵素はpH5.5
から9.5において安定であった。最高の酵素活性値を
100%とした相対活性を算出し、グラフ化し図3を得
た。
【0052】トレハロース合成反応:緩衝液として酢酸
緩衝液(pH4.0から5.5)、MES緩衝液(pH
5.5から7.0)、トリス−塩酸緩衝液(pH7.5
から9.0)、グリシン−水酸化ナトリウム緩衝液(p
H8.5から12.0)を用いた。トレハロースホスホ
リラーゼを各pHに、4℃、24時間放置した。放置
後、35℃、3時間反応させ生成したトレハロースを上
述のHPLC法により定量し各pHにおける酵素活性を
求めた。その結果、本酵素は、pH5.0から10.5
において安定であった。最高の酵素活性値を100%と
した相対活性を算出し、グラフ化し図4を得た。
【0053】[至適温度] 加リン酸分解反応:MES緩衝液(pH6.0)を用
い、温度0℃から50℃の所望の温度で1時間反応さ
せ、加熱処理により酵素を失活させ、生成したα−D−
グルコース 1−リン酸を上述の方法により定量し各温
度おける酵素活性を求めた。その結果、本酵素の至適反
応温度は25℃から37.5℃であった。最高の酵素活
性値を100%とした相対活性を算出し、グラフ化し図
5を得た。
【0054】トレハロース合成反応:HEPES緩衝液
(pH7.0)を用い、温度20℃から50℃の所望の
温度で3時間反応させ、加熱処理により酵素を失活さ
せ、生成したトレハロースを上述のHPLC法により定
量し酵素活性を求めた。その結果、本酵素の至適反応温
度は30℃から40℃であった。最高の酵素活性値を1
00%とした相対活性を算出し、グラフ化して図6を得
た。
【0055】[温度安定性] 加リン酸分解反応:トレハロースホスホリラーゼを20
mMリン酸緩衝液(pH7.0)中、温度0℃から50℃
の所望の温度に30分間放置した。放置後、32.5
℃、1時間反応させ、加熱処理により酵素を失活させ、
生成したα−D−グルコース 1−リン酸を上述の方法
により定量し各温度における酵素活性を求めた。その結
果、本酵素は35℃まで安定であった。最高の酵素活性
値を100%とした相対活性を算出し、グラフ化して図
7を得た。
【0056】トレハロース合成反応 トレハロースホスホリラーゼを20mMリン酸緩衝液(p
H7.0)中、温度0℃から50℃の所望の温度に30
分間放置した。放置後、35℃、3時間反応させ、加熱
処理により酵素を失活させ、生成したトレハロースを上
述のHPLC法により定量し酵素活性を求めた。その結
果、本酵素は35℃まで安定であった。最高の酵素活性
値を100%とした相対活性を算出し、グラフ化して図
8を得た。
【0057】
【実施例8】実施例4により得たシゾフィルム コムネ
(Schizophyllum commune)微工研菌寄第1744号のト
レハロースホスホリラーゼ酵素液をホローファイバー限
外濾過装置で濃縮し酵素液12 ml を得た。この酵素液
の活性は0.87単位/mlであった。この酵素液10μ
l、0.4 M D−グルコース水溶液125μl、0.
4M α−D−グルコース 1−リン酸水溶液125μ
l、0.5M MES緩衝液(pH7.0)100μl、
および精製水140μlを混合し、30℃、24時間エ
ッペンドルフチューブ中で反応させた。加熱処理により
酵素を失活させた後、反応液中のトレハロース量を実施
例7に記載の方法で測定したところ、トレハロースの濃
度は11mMであった。この時のD−グルコースからのト
レハロースのモル収率は11%であった。
【0058】
【実施例9】実施例5により得たアガリクス ビスポル
ス (Agaricus bisporus) 、グリフォラ フロンドサ(G
rifola frondosa) 、プレウロツス オストレアツス(P
leurotus ostreatus)、リオフィルム ウルマリウム
(Lyophyllum ulmarium) 由来の各トレハロースホスホ
リラーゼ酵素液を用いて実施例8と同様にトレハロース
生成反応を行ない反応液中のトレハロース量を実施例7
に記載の方法で測定したところ、トレハロースの濃度は
それぞれ24mM、35mM、48mM、7.4mMであった。
この時のD−グルコースからのトレハロースのモル収率
は、それぞれ24%、35%、48%、7%であった。
【0059】
【実施例10】実施例6により得たグリフォラ フロン
ドサ(Grifola frondosa) 由来の精製トレハロースホス
ホリラーゼ3.57単位/ml水溶液56μl(0.2単
位)、1.0M HEPES緩衝液(pH7.0)100
μl、1.0M D−グルコース水溶液150μl、0.
5M α−D−グルコース 1−リン酸水溶液400μ
l、および精製水294μlを混合し、35℃、72時
間エッペンドルフチューブ中で反応させた。加熱処理に
より酵素を失活させた後、反応液中のトレハロース量を
実施例7に記載の方法で測定したところ、トレハロース
の濃度は80 mM であった。この時のD−グルコースか
らのトレハロースのモル収率は53%であった。
【0060】
【実施例11】実施例6により得たグリフォラ フロン
ドサ(Grifola frondosa) 由来の精製トレハロースホス
ホリラーゼ3.57単位/ml 水溶液28μl(0.1
単位)、0.5M トレハロース水溶液200μl、0.
4M リン酸緩衝液(pH6.5)250μl、0.5M
MES緩衝液(pH6.5)200μl、および精製水
322μlを混合し、30℃、24時間エッペンドルフ
チューブ中で反応させた。加熱処理により酵素を失活さ
せた後、反応液中のα−D−グルコース 1−リン酸量
を実施例7に記載の方法で測定したところ、α−D−グ
ルコース 1−リン酸の濃度は32 mM であった。この
時のトレハロースからのα−D−グルコース 1−リン
酸のモル収率は32%であった。また、 反応液中のD−
グルコースをグルコース測定キッド(イアトクロムTM
Glu−LQ 、ヤトロン社製)により定量したところ、
D−グルコースの濃度は31 mM であった。
【0061】
【発明の効果】本発明により、温度安定性の優れたトレ
ハロースホスホリラーゼが提供される。また、新たにト
レハロースホスホリラーゼを生産することが見いだされ
たトレハロースホスホリラーゼ生産菌によって生産され
るトレハロースホスホリラーゼおよび/または温度安定
性に優れたトレハロースホスホリラーゼの製造法が提供
される。さらに、これらトレハロースホスホリラーゼを
利用したα−D−グルコース 1−リン酸およびトレハ
ロースの製造法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明トレハロースホスホリラーゼの加リン酸
分解反応の至適pH範囲を示すグラフである。
【図2】本発明トレハロースホスホリラーゼのトレハロ
ース合成反応至適pH範囲を示すグラフである。
【図3】本発明トレハロースホスホリラーゼの加リン酸
分解反応のpH安定性範囲を示すグラフである。
【図4】本発明トレハロースホスホリラーゼのトレハロ
ース合成反応のpH安定性範囲を示すグラフである。
【図5】本発明トレハロースホスホリラーゼの加リン酸
分解反応の至適反応温度範囲を示すグラフである。
【図6】本発明トレハロースホスホリラーゼのトレハロ
ース合成反応の至適反応温度範囲を示すグラフである。
【図7】本発明トレハロースホスホリラーゼの加リン酸
分解反応の温度安定性範囲を示すグラフである。
【図8】本発明トレハロースホスホリラーゼのトレハロ
ース合成反応の温度安定性範囲を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 幸内 裕 東京都町田市能ケ谷町1480−2 A−404

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレハロースと無機リン酸またはその塩
    に作用してα−D−グルコース 1−リン酸とD−グル
    コースを生成し、以下の理化学的性質を有するトレハロ
    ースホスホリラーゼ。 至適pH:pH5.5から7.5(30℃)。 pH安定性:4℃で24時間処理したときpH5.5か
    ら9.5の範囲で安定。 至適温度:25から37.5℃(pH6.0)。 温度安定性:pH7.0、30分間処理したとき35℃
    以下で安定。
  2. 【請求項2】 α−D−グルコース 1−リン酸とD−
    グルコースに作用してトレハロースと無機リン酸を生成
    し、以下の理化学的性質を有するトレハロースホスホリ
    ラーゼ。 至適pH:pH6.5から7.5(35℃) pH安定性:4℃で24時間処理したときpH5.0か
    ら10.5の範囲で安定。 至適温度:30から40℃(pH7.0) 温度安定性:pH7.0、30分間処理したとき35℃
    以下で安定。
  3. 【請求項3】 以下の理化学的性質を有する請求項1記
    載のトレハロースホスホリラーゼ。 分子量:ゲル濾過法により約120,000ダルトン、
    SDS−PAGEにより約60,000ダルトン
  4. 【請求項4】 グリフォラ(Grifola) 属、プレウロツス
    (Pleurotus) 属、リオフィルム(Lyophyllum)属、レンチ
    ヌス(Lentinus)属、アガリクス(Agaricus)属、トラメテ
    (Trametes)属、コリオルス(Coriolus)属、レンチテス
    (Lenzites)属、シゾフィルム(Schizophyllum) 属、パヌ
    (Panus) 属、クレピドツス(Crepidotus)属、ラエチポ
    ルス(Laetiporus)属、ポリポレルス(Polyporellus)属、
    ファボルス(Favolus) 属、トリキャプツム(Trichaptum)
    属、オウデマンシエラ(Oudemansiella) 属、ナエマトロ
    (Naematoloma) 属、ロドフィルス(Rhodophyllus)属、
    グロエオフィルム(Gloeophyllum)属、ホメス(Fomes)
    属、ガノデルマ(Ganoderma) 属、エルフビンギア(Elfvi
    ngia) 属、フォミトプシス(Fomitopsis)属、アルミラリ
    エラ(Armillariella) 属、ランプテロミセス(Lampterom
    yces) 属、フォリオタ(Pholiota)属またはトリコロマ(T
    richoloma)属の菌株によって生産されトレハロースと無
    機リン酸またはその塩に作用して、α−D−グルコース
    1−リン酸とD−グルコースを生成し、及びα−D−
    グルコース 1−リン酸とD−グルコースに作用してト
    レハロースと無機リン酸を生成するトレハロースホスホ
    リラーゼ。
  5. 【請求項5】 グリフォラ フロンドサ(Grifola fron
    dosa) 、プレウロツス オストレアツス(Pleurotus os
    treatus)、プレウロツス コルヌコピアエ(Pleurotus
    cornucopiae)、リオフィルム ウルマリウム (Lyophyll
    um ulmarium) 、レンチヌス エドデス (Lentinus ed
    odes) 、アガリクス ビスポルス (Agaricus bisporu
    s) 、コリオルス コンソルス (Coriolus consors)
    コリオルス ベルシコロル (Coriolus versicolor) 、
    コリオルス ヒルスツス (Coriolus hirsutus) 、トラ
    メテス ベルシコロル (Trametes versicolor) 、トラ
    メテス ヒルスタ (Trametes hirsuta)、レンチテス
    ベツリナ (Lenzites betulina) 、シゾフィルム コム
    (Schizophyllum commune)、パヌス ルディス(Panus
    rudis)、クレピドツス バリアビリス (Crepidotus
    variabilis) 、ラエチポルス スルフレウス (Laetipor
    us sulphureus) 、ラエチポルス ベルシスポルス (La
    etiporus versisporus)、ポリポレルス ピシペス (Po
    lyporelluspicipes)、ファボルス アルクラリウス(Fav
    olus arcularius) 、コリオルスパルガメヌス (Coriol
    us pargamenus) 、トリキャプツム ビフォルメ (Tric
    haptum biforme)、オウデマンシエラ カナリ(Oudeman
    siella canarii)、ナエマトロマ サブラテリチウム(N
    aematoloma sublateritium)、ロドフィルス クレペア
    ツス(Rhodophyllus clepeatus)、グロエオフィルム セ
    ピアリウム (Gloeophyllum sepiarium)、ホメス ホメ
    ンタリウス(Fomes fomentarius)、ガノデルマ アプラ
    ナツム(Ganoderma applanatum) 、エルフビンギア ア
    プラナタ(Elfvingia applanata)、フォミトプシス ピ
    ニコラ (Fomitopsis pinicola) 、アルミラリエラ メ
    レア(Armillariella mellea) 、ランプテロミセス ジ
    ャポニクス(Lampteromyces japonicus)、フォリオタ
    アディポサ (Pholiota adiposa)またはトリコロマ マ
    ツタケ (Tricholoma matsutake)の菌株によって生産さ
    れトレハロースと無機リン酸またはその塩に作用して、
    α−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコースを生
    成し、及びα−D−グルコース 1−リン酸とD−グル
    コースに作用してトレハロースと無機リン酸を生成する
    トレハロースホスホリラーゼ。
  6. 【請求項6】 請求項4または5に記載の菌株の変異
    株、もしくは遺伝子操作された誘導株により生産される
    トレハロースホスホリラーゼ。
  7. 【請求項7】 請求項4または5に記載の菌株、あるい
    はその変異株、もしくは遺伝子操作された誘導株により
    生産されるトレハロースホスホリラーゼと免疫学的に同
    じであるかまたは部分的に同一である免疫化学的性質を
    有することを特徴とするトレハロースホスホリラーゼ。
  8. 【請求項8】 炭素源、および窒素源並びに無機塩を含
    有する適当な栄養培地で請求項4に記載のトレハロース
    ホスホリラーゼ生産株を培養し、トレハロースと無機リ
    ン酸またはその塩に作用してα−D−グルコース 1−
    リン酸とD−グルコースを生成するかまたはα−D−グ
    ルコース 1−リン酸とD−グルコースに作用してトレ
    ハロースと無機酸を生成するトリハロースホスホリラー
    ゼを産生せしめ、次いで培養物からこのトレハロースホ
    スホリラーゼを回収することからなるトレハロースホス
    ホリラーゼの調製方法。
  9. 【請求項9】 炭素源、および窒素源並びに無機塩を含
    有する適当な栄養培地で請求項5に記載のトレハロース
    ホスホリラーゼ生産株を培養し、トレハロースと無機リ
    ン酸またはその塩に作用してα−D−グルコース 1−
    リン酸とD−グルコースを生成するかまたはα−D−グ
    ルコース 1−リン酸とD−グルコースに作用してトレ
    ハロースと無機酸を生成するトリハロースホスホリラー
    ゼを産生せしめ、次いで培養物からこのトレハロースホ
    スホリラーゼを回収することからなるトレハロースホス
    ホリラーゼの調製方法。
  10. 【請求項10】 炭素源、および窒素源並びに無機塩を
    含有する適当な栄養培地で請求項6に記載のトレハロー
    スホスホリラーゼを生産する菌株を培養し、トレハロー
    スと無機リン酸またはその塩に作用してα−D−グルコ
    ース 1−リン酸とD−グルコースを生成するかまたは
    α−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコースに作
    用してトレハロースと無機酸を生成するトリハロースホ
    スホリラーゼを産生せしめ、次いで培養物からこのトレ
    ハロースホスホリラーゼを回収することからなるトレハ
    ロースホスホリラーゼの調製方法。
  11. 【請求項11】 炭素源、および窒素源並びに無機塩を
    含有する適当な栄養培地で請求項7に記載のトレハロー
    スホスホリラーゼを生産する菌株を培養し、トレハロー
    スと無機リン酸またはその塩に作用してα−D−グルコ
    ース 1−リン酸とD−グルコースを生成するかまたは
    α−D−グルコース 1−リン酸とD−グルコースに作
    用してトレハロースと無機酸を生成するトリハロースホ
    スホリラーゼを産生せしめ、次いで培養物からこのトレ
    ハロースホスホリラーゼを回収することからなるトレハ
    ロースホスホリラーゼの調製方法。
  12. 【請求項12】 α−D−グルコース 1−リン酸とD
    −グルコースに請求項1から7のいずれかに記載のトレ
    ハロースホスホリラーゼを作用させてトレハロースと無
    機リン酸を生成させこれを採取することからなるトレハ
    ロースの製造法。
  13. 【請求項13】 無機リン酸またはその塩の存在下にト
    レハロースに請求項1から7のいずれかに記載されたト
    レハロースホスホリラーゼを作用させてα−D−グルコ
    ース 1−リン酸を生成させこれを採取することからな
    るα−D−グルコース 1−リン酸の製造法。
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