JPH0811758B2 - ポリペプチド同族体マリノスタチン - Google Patents

ポリペプチド同族体マリノスタチン

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JPH0811758B2
JPH0811758B2 JP61005091A JP509186A JPH0811758B2 JP H0811758 B2 JPH0811758 B2 JP H0811758B2 JP 61005091 A JP61005091 A JP 61005091A JP 509186 A JP509186 A JP 509186A JP H0811758 B2 JPH0811758 B2 JP H0811758B2
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新規なポリペプチドに関し、更に詳しくは
ゲル濾過法で測定した分子量が約1,500〜1,700で構成ア
ミノ酸残基が12〜14の新規なポリペプチド同族体マリノ
スタチン(Marinostatin)、特にマリノスタチンC−
1、同C−2に関する。
このポリペプチド同族体マリノスタチンは、種々のプ
ロテアーゼに対する阻害効果を有し、特にズブチリシ
ン、牛α−キモトリプシン、パンクレアチンプロテアー
ゼ、プロティナーゼKなどのセリンプロテアーゼを強く
阻害する。
発明の概要 本発明者らは、種々の海洋環境においてプロテアーゼ
インヒビター生産微生物の探索を行い、約3,000株の菌
株をスクリーニングした結果、神奈川県油壷湾の海水試
料中より、プロテアーゼインヒビター生産菌株、アルテ
ロモナス(Alteromonas)sp.B−10−31を分離した。
そして更に本発明者らは、この菌株の培養上清にすぐ
れたズブチリシン阻害活性を認め、このインヒビターを
新たにマリノスタチン(Marinostatin)と命名し、この
粗製インヒビターである粗マリノスタチンが、セリンプ
ロテアーゼ及びチオールプロテアーゼは阻害するのに対
しメタルプロテアーゼ及び酸性プロテアーゼは阻害しな
いことをつきとめた(Bulletin of the Japanese Socie
ty of Scientific Fisheries,51(5),805−810(198
5))。
この先行技術を基に本発明者らは、更に研究を進めた
結果、粗製マリノスタチンの精製に成功し、その本体
が、単純ペプチドであることをはじめて確認しただけで
なく、ポリペプチド同族体であってA、B、Cの画分に
分離することができ、しかも画分B、Cは、更にB−
1、B−2及びC−1、C−2に分離精製できるだけで
なく、C−1、C−2についてはそのアミノ酸配列を決
定するのに成功し、そしてアミノ酸配列のみでなく、そ
の起源及び作用等についても総合的に検討した結果、本
マリノスタチンが従来未知の新規物質であることを確認
し、遂に本発明の完成に至ったものである。以下、本発
明について詳述する。
本発明に係るポリペプチド同族体マリノスタチンC−
1、C−2を生産するのに用いられるアルテロモナスs
p.B−10−31株の菌学的性質は以下の通りである。
I.形態的性質 (1)菌形:通常短桿菌 (2)大きさ:0.4〜0.6μm×0.8〜2.0μm (ペプトン寒天斜面培地で20℃で48時間培養) (3)運動性:極鞭毛、運動性あり、 (4)グラム染色:グラム陰性 II.培養的性質 (1)ペプトン寒天平板培養:生育良好、円形(直径、
5〜7mm)で平らな隆起をしており、コロニー縁は波状
で黄色、不透明で培養日数の経過に伴い、褐色の色素の
産生あり。
(2)ペプトン寒天斜面培養:生育良好、糸状、台状な
いし扁平状、全般に平滑。黄色で少し硬く、培養日数の
経過に伴い、褐色の水溶性色素を産生。
(3)ペプトン液体培養:厚膜状で表面がしわ状とな
る。白く濁る。
III.生理的性質 (1)硝酸塩:還元せず (2)デンプン:加水分解する (3)クエン酸:利用せず (4)色素:褐色の水溶性色素の産生 (5)ウレアーゼ:陽性 (6)オキシダーゼ:陽性 (7)カタラーゼ:陰性 (8)生育pH:pH5〜9、最適pH:6〜7 (9)生育温度:20〜35℃、最適温度:20〜25℃ (10)生育食塩濃度:3〜5%、最適濃度:3.5% (11)酸素要求性:好気的 (12)O−Fテスト:陰性 (13)酸およびガスの生成:L−アラビノース、D−キシ
ロース、D−グルコース、D−マンノース、D−フラク
トース、D−ガラクトース、ショ糖、乳糖、D−ソルビ
ット、D−マンニット、イノシット、グリセリン、デン
プン、マルトース、ラムノースおよびズルシットのすべ
てについて酸およびガスの生成なし (14)ゼラチン:層状に液化 (15)エスクリン:分解せず (16)キチン:分解せず (17)リパーゼ:陰性 (18)フォスファターゼ:陽性 (19)レシチナーゼ:陰性 (20)G+C含量:42.0モル% 以上の菌学的性質に基づきBergey′s Manual of Dete
rminative Bacteriology(第8版)により、本菌株はア
ルテロモナス属に属する菌株と同定した。この菌は茨城
県筑波郡谷田部町東1−1−3に所在する工業技術院微
生物工業技術研究所に昭和60年12月23日に微工研菌寄託
第8582号として寄託した。
本発明に係る新規なポリペプチド同族体マリノスタチ
ンC−1及びC−2の化合物的性質は以下に示す通りで
ある。なお、本発明においては、後記する実施例の記載
からも明らかなように、マリノスタチン同族体を3画分
A、B及びCに分離し、その内C画分のほかB画分につ
いても精製処理を行い、B−1及びB−2に分離するこ
とができたので、これらについても、本発明の理解を更
に深めるために参考として必要に応じて記述することと
する。
(1)マリノスタチンの化学的性質 i)分子量:50mM トリス−HCl緩衝液(pH8.0)で平衡
化したセファデックスG−25カラム(2.5×80cm、ファ
ルマシア社製)を用いてAndrewsの方法(Biochemical J
ournal 91,222〜232,1964)に従って測定 C−1 約1,500 C−2 約1,700 ii)紫外線吸収スペクトル(50mM トリス−HCl緩衝液
中):(μmax:275nm,μmin:254nm) iii)構成アミノ酸 第1表参照 なお、構成アミノ酸は次のようにして測定した。即
ち、精製マリノスタチンを6N HCl(2回蒸留)中で真
空下に110℃で24時間加水分解し、減圧下にHClを除去
し、残渣を0.2Mクエン酸ナトリウム緩衝液(pH=2.2)
0.3mlに溶解し、Spackmannの方法(Analytical Chemist
ry 30,1190〜1206,1958参照)でアミノ酸分析を実施し
た。
なお、糖分は、いずれも0.02%以下であって、マリノ
スタチンは単純ペプチドと同定された。
iv)アミノ酸配列: 各マリノスタチンC−1、C−2のアミノ酸配列は、
手動エドマン分解法により、次のように同定された。
C−1:Phe−Ala−Thr−Met−Arg−Tyr−Pro−Ser−Asp
−Asp−Ser−Glu C−2:Gln−Pro−Phe−Alg−Thr−Met−Arg−Tyr−Pro
−Ser−Asp−Asp−Ser−Glu 上記結果から明らかなように、マリノスタチンC−1
は12個の構成アミノ酸残基をもち、またC−2は14個の
構成残基を有する。そしてC−2はC−1と同じ12個の
構成アミノ酸残基に加えて、グルタミン酸とプロリンの
残基各1個を更に有するものである。
v)HPLC分析: 各マリノスタチンC−1及びC−2の各マリノスタチ
ン溶液100μlをHPLC(高速液体クロマトグラフィー)
に;カラム温度40℃、流速1ml/min、圧力60kg/cm2、検
出器280nmでのUVモニターの条件でかけて分析した。得
られた結果は第2図(c)〜(d)に示した通りであ
る。フルスケールは0.005AUFS(吸収ユニットフルスケ
ール)である。なお、参考としてB−1、B−2のチャ
ートを第2図(a)〜(b)に示した。
(2)マリノスタチンの物理的性質 熱安定性:100℃で10分間加熱しても失活せず pH安定性:pH2〜8において安定 (但し、pH>10で失活)(第1図参照) なお、pH安定性はマリノスタチンC−1及びC−2を
各種pHの緩衝液中で100℃で10分間処理した後のズブチ
リシン阻害活性の低下率で図示した。なお、参考として
B−1、B−2のpH安定性も図示した。
メタルイオンに対する安定性:Co2+(10mM)及びFe2
+(10mM)の存在下においてそれぞれ約40%及び30%失
活 なお、メタルイオンに対する安定性はマリノスタチン
B−1、B−2、C−1及びC−2を各種メタルイオン
を含む液中で30℃で10分間インキュベートした後のズブ
チリシン阻害活性の低下率を測定して行なった。その結
果、Co2+及Fe2+で阻害率がそれぞれ40%及び30%低下
し、Fe3+の存在下では逆に20%増加し、Na+、K+、B
a2+、Ca2+、Cu2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+などでは影
響されなかった。
次に本発明に係るマリノスタチンの各種プロテアーゼ
に対する阻害効果について説明する。
(実験方法) マリノスタチンの各種プロテアーゼに対する阻害効果
の測定はアンソン(Anson)法(M.L.Anson,J.Gen.Physi
ol.,22,79−80,1938)を一部修正した方法によった。即
ち、第2表に示した各pH及び各濃度でプロテアーゼを添
加した0.5mlの緩衝液とマリノスタチン溶液0.5mlを混合
し、30℃において12分間放置した。次に1%Hammarsten
カゼイン溶液(緩衝液中)を加え、さらに12分間反応さ
せた。反応終了後、2mlの5%トリクロル酢酸を加え
て、酵素反応を停止させ、未消化カゼイン沈澱を濾別
し、得られた濾液の吸光度(λ=280nm)を測定した。
同時にブランク及び対照の吸光度を測定して式(1−B/
A)×100(%)(式中、Aは12分間の反応後のサンプル
添加しない場合の吸光度であり、Bは12分間の反応後の
サンプルを添加した場合の吸光度である)で表わされる
阻害率を求めた。
結果は第2表に示す通りである。第2表に示したよう
にマリノスタチンはズブチリシン、牛α−キモトリプシ
ン、パンクレアチンプロテアーゼ、プロティナーゼKな
どのセリンプロテアーゼに対して強い阻害効果を示した
が、チオールプロテアーゼ、メタルプロテアーゼ、酸性
プロテアーゼは阻害しなかった。
なお、第2表において、プロテアーゼサンプルとして
は、それぞれ次のものを使用した。
セリンプロテアーゼ: (A)ズブチリシン (長瀬産業社製) (B)牛トリプシン (シグマ社製) (C)牛α−キモトリプシン(P−Lバイオケミカル社
製) (D)パンクレアチンプロテアーゼ (シグマ社製) (E)プロティナーゼK (メルク社製) メタルプロテアーゼ: (F)シュードモナス・アエルギノーサエラスターゼ
(長瀬産業社製) (G)サーモリシン (生化学工業社製) (H)プロナーゼ (ベーリンガー社製) チオールプロテアーゼ: (I)パパイン (シグマ社製) (J)フィシン (シグマ社製) 酸性プロテアーゼ: (K)豚ペプシン (ワシントン社製) 次に本発明に係るマリノスタチンC−1及びC−2の
製造法について以下に説明する。即ち、アルテロモナス
属に属し、マリノスタチンを生産する能力を有する微生
物を先ず培地に培養して、マリノスタチンを培養物中に
蓄積せしめ、この培養物から採取することによって所望
のマリノスタチンを得ることができる。
本発明に係るマリノスタチンを製造するのに使用する
ことができる微生物はアルテロモナス属に属し、マリノ
スタチンを生産する能力を有する微生物であれば、任意
の微生物を用いることができる。好適な菌株としては前
記B−10−31株があげられる。このB−10−31株の菌学
的性質は、前記の通りであるが、この菌株はアルテロモ
ナス属に属する既知菌種の場合にみられるように、その
性状が例えば紫外線、X線、薬品等の人工的変異手段で
変異することもあるが、このような変異株であってもマ
リノスタチンの生産能を有する限り、すべて、本発明に
係るマリノスタチンの製造に使用することができる。
本発明に係るマリノスタチンの培養においては通常の
海洋細菌の培養法を一般に用いることができる。かかる
培養のための栄養源としては従来公知の種々のものを用
いることができる。即ち、海水をベースとし、これに炭
素源としてグルコース、デンプン、サッカロース、フラ
クトース、ラクトースなどを単独または組合わせて用い
ることができる。無機および有機の窒素源としては塩化
アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウムな
どを、また天然窒素源としてはポリペプトン、酵母エキ
ス、コーンスティープリカー、カザミノ酸などを単独ま
たは組み合わせて用いることができる。
培養方法には特に制限はないが、液体培養法が最も適
しており、培養温度にも特に制限はないが、一般には20
〜25℃が最適で、培地のpHはHClやNaOHなどを添加してp
H5〜9、好ましくは6〜7で培養を行うことが望まし
い。このようにして液体培養で通常9〜33時間培養を行
うと、マリノスタチンが培養物中に生成蓄積される。こ
の培養物中のマリノスタチンの生成量が最大に達した時
に培養を停止し、菌体を遠心除去し、培養液と菌体とに
分離する。
得られた培養濾液からマリノスタチンを単離精製する
には、微生物代謝生産物を、その培養液から単離するた
めに用いられる通常の分離・精製法を利用することがで
きる。例えば、培養生産物を遠心分離法で培養液と菌体
とに分離し、得られた上清を例えば以下のようにして処
理することにより所望のマリノスタチン同族体を個々に
単離することができる。
即ち、前記上清をダイヤイオンHP−20、CM−セルロフ
ァインカラムクロマト、セファデックスG−25ゲル濾過
および高速液体クロマトグラフィーなどの手法を用いて
精製した。
実施例 次に実施例をあげて本発明を更に詳細に説明するが、
本発明の技術的範囲を以下の例に限定するものでないこ
とはいうまでもない。なお、マリノスタチンの阻害活性
はズブチリシンに対する阻害度から求めた。
実施例1 種菌としては、アルテロモナスsp.B−10−31(微工研
菌寄第8582号)を用いた。この菌株の1白金耳を500ml
容三角フラスコの種培地(ポリペプトン0.6%、グルコ
ース0.05%及び酵母エキス0.1%を含む海水(pH6.0))
100mlに植菌し、20℃で24時間振とう培養(200rpm)し
た。かくして得られた種培養液12mlを3L容三角フラスコ
中の本培地(培地組成:前記と同じ)600mlに植菌し、2
0℃で24時間振とう培養した。なお、培養中培地のpHは
制御しなかった。
この培養液より菌体を遠心除去し、上清6.5Lを得た。
得られた上清にダイヤイオンHP−20樹脂(三菱化成
(株)製イオン樹脂)97.5gを添加し、生成マリノスタ
チン同族体混合物を吸着させた。1時間撹拌後、この樹
脂をカラムに充填し、カラムを0.01%酢酸2Lで洗浄し、
そして0〜100%の直線的に濃度変化するメタノールで
吸着成分を溶出した。溶出系の混合チャンバーには0.01
%酢酸750mlを含ませた。流速は60ml/hrに調整し、溶出
画分15mlを集めた。活性画分を一緒にし、これを減圧下
に40℃で濃縮した。
濃縮物を予め0.01%酢酸で平衡化したCM−セルロファ
インカラム(4×45cm)にかけ、280nmでの吸光度が0
になるまで酢酸でカラムを洗浄した。次に、0〜0.5Mの
直線的に変化する濃度でNaClを含む酢酸によって溶出さ
せた。流速60ml/hrで15mlづつの画分を集め、マリノス
タチン同族体を3画分A、B及びCに分離した(第3図
参照)。このうち画分Aの量は少量であったので、更に
精製することはしなかった。画分B及びCは分離し、以
下のように別々に精製した。
即ち、画分B及び同Cを別々にダイヤイオンHP−20カ
ラム(2×20cm)にかけ、カラムを0.01%酢酸1Lで洗浄
し、90%メタノール水で溶出した。活性成分を集め、真
空下に濃縮し、0.2M NaClを含む0.01%酢酸で平衡化し
たセファデックスG−25カラム(2.5×85cm)にかけ
た。活性成分を同じ流出液を用いて流速12ml/hrで溶出
し、画分を5mlづつ集めた。活性画分を集め、ダイヤイ
オンHP−20カラム(2×20cm)にかけ、カラムを0.01%
酢酸500ml、次いで90%メタノール水で洗浄し、マリノ
スタチン同族体を含む溶出成分を減圧下に再度濃縮し
た。
この濃縮物は更に分取HPLCで精製した。マリノスタチ
ン同族体溶液を予めアセトニトリル−0.05%トルフルオ
ロ酢酸(1:4,v/v)混合溶媒で平衡化したODSカラム(20
×250mm)にかけ、同じ混合溶媒を用いて10ml/分の流速
で溶出させ、280nmでその吸光度をチェックした。以上
の操作により、前記CM−セルロファインカラムの画分B
及びCはそれぞれ二つに分離し、その保持時間からB−
1、B−2、C−1及びC−2とした。結果は以下の通
りであった。
得られた各画分をODS−1215−N−ヌクレオシルカラ
ムにアセトニトリル−0.05%トリフルオロ酢酸(1:4)
溶媒で溶出したところ、第2図(a)〜(d)に示すよ
うにいずれも均質精製物であった。
得られた本発明に係るマリノスタチン同族体C−1及
びC−2の物性は前述の通りであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るマリノスタチンの温度100℃にお
けるpH安定性を示すグラフである。 第2図(a)、(b)、(c)及び(d)はマリノスチ
ンタB−1、B−2、C−1及びC−2の液体クロマト
グラフィーチャートである。 第3図はマリノスタチン同族体の精製分離工程における
溶出画分を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 21/02 C12R 1:01) (56)参考文献 Bulletin of the Ja panese Society of S cientific Fisherie s,51[5](1985)P.805−810

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記特性を有するポリペプチド同族体マリ
    ノスタチン。 (1)マリノスタチンC−1 a)構成アミノ酸及び残基数 b)分子量 1,418 c)熱安定性 100℃、10分間加熱条件下でも失活しない。 d)pH安定性 pH2〜8において安定 e)作用 セリンプロテアーゼを阻害する。 (2)マリノスタチンC−2 a)構成アミノ酸及び残基数 b)分子量 1,644 c)熱安定性 100℃、10分間加熱条件下でも失活しない。 d)pH安定性 pH2〜8において安定 e)作用 セリンプロテアーゼを阻害する。
JP61005091A 1986-01-16 1986-01-16 ポリペプチド同族体マリノスタチン Expired - Lifetime JPH0811758B2 (ja)

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BulletinoftheJapaneseSocietyofScientificFisheries,51[5(1985)P.805−810

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