JPH08187078A - 新規なアルカリフォスファターゼおよびその製造法 - Google Patents
新規なアルカリフォスファターゼおよびその製造法Info
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Abstract
ゼを提供する。 【構成】 アクレモニウム属に属するカビが産生する、
下記理化学的性質を有するアルカリフォスファターゼお
よびその製造法。 1.次の反応を触媒する。 オルソリン酸モノエステル + H2 O → アルコー
ル + オルソリン酸 2.基質特異性:p−ニトロフェニルリン酸、β−グリ
セロリン酸、4−メチルウンベリフェリルリン酸、NA
DPに作用する。 3.至適温度:50℃ 4.至適pH:pH11以上 5.熱安定性:55℃以下(pH7.5、15分間) 6.安定pH:pH6〜11(25℃、16時間) 7.Km値:0.41mM(p−ニトロフェニルリン酸
に対する) 8.分子量:(ゲルろ過法) 630,000 (SDS−PAGE) 56,000 9.糖鎖を有する。
Description
なアルカリフォスファターゼおよびその製造法に関する
ものである。
抗体、抗原、核酸等の生体物質量をそれらに結合できる
物質量で評価する際に、その結合できる物質の標識用酵
素として様々なバイディングアッセイに用いてられてい
る。例えばイムノアッセイの分野では、ヘテロジニアス
・イムノアッセイ法にペルオキシダーゼ、グルコースオ
キシダーゼ、β−ガラクトシダーゼなどの酵素とともに
よく利用されており、抗原、抗体に直接に、またはアビ
ジンやビオチンなどを介して、間接に結合させて利用さ
れている。また、近年は遺伝子解析の分野においてもD
NAプローブ等に直接に、またはアビジンやビオチンを
介して、間接に結合して利用されている。
カリフォスファターゼの基質としては、p−ニトロフェ
ニルリン酸、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル
リン酸、4−メチルウンベリフェリルリン酸、ジオキセ
タン発光基質(PPD、AMPPDなど)が従来から使
用されている。これらの基質とアルカリフォスファター
ゼとの反応により生じた可視光線、蛍光、発光を測定す
ることにより、生体物質の量が測定できる。
度、高い安定性、ターンオーバーが高い、標識しやすい
官能基を持つ、基質に対するKm値が低い、バックグラ
ウンドが低い、検出に適した基質がある等が挙げられ
る。様々な標識酵素の中でアルカリフォスファターゼが
もつ大きな利点は、バックグラウンドが他の酵素より低
いことおよび検出に適した基質があることなどである。
上記した性質を最も兼ね備えたアルカリフォスファター
ゼとしては、仔牛小腸由来のもの、大腸菌のもの等が従
来から知られている。
リフォスファターゼは、比活性が高いことおよび糖鎖を
有しているため、様々な標識法が使用できる。しかし、
その一方で、安定性に乏しいことが知られている(Besm
an,M.,Coleman,J.E.,J.Biol.Chem.,260,1190(1985)) 。
また、大腸菌由来のアルカリフォスファターゼは安定性
が高く、純度も高い標品を容易に得ることが出来るが、
比活性が低く、仔牛小腸由来のものの3%程度しかない
ことが知られている。また糖鎖を有さないので、標識す
べき生体物質と結合させる方法が限られている(Reid,
R.W.,wilson,I.B. in "The enzymes", 3rd.Ed.(Boyer,
P.D.,Ed),373(1971)。このため高純度のものが得やすい
微生物より安定性が高く、しかも糖鎖を有するアルカリ
フォスファターゼが求められていた。
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、アクレモニウム
(Acremonium)属に属する微生物から、熱安定性に優
れ、糖鎖を有する新規アルカリフォスファターゼを見い
出し、本発明を完成するに至った。
するアルカリフォスファターゼである。 1.次の反応を触媒する。 オルソリン酸モノエステル + H2 O → アルコー
ル + オルソリン酸 2.基質特異性:p−ニトロフェニルリン酸、β−グリ
セロリン酸、4−メチルウンベリフェリルリン酸、NA
DPに作用する。 3.至適温度:50℃ 4.至適pH:pH11以上 5.熱安定性:55℃以下(pH7.5、15分間) 6.安定pH:pH6〜11(25℃、16時間) 7.Km値:0.41mM(p−ニトロフェニルリン酸
に対する) 8.分子量:(ゲルろ過法) 630,000 (SDS−PAGE) 56,000 9.糖鎖を有する。
ルカリフォスファターゼ生産能を有する菌株を培地にて
培養し、培養物より該アルカリフォスファターゼを採取
することを特徴とするアルカリフォスファターゼの製造
法である。
を有するアルカリフォスファターゼを産生するものであ
れば、動物、植物、微生物など如何なる起源のものを用
いても良い。好ましくは、上記性質を有するアルカリフ
ォスファターゼを産生しうるアクレモニウム(Acremoni
um)属カビであって、好適な例としてはアクレモニウム
・ストリクタム(Acremonium strictum)TE5084が
挙げられる。アクレモニウム・ストリクタムTE508
4(FERM P-14682)は福井県敦賀市の土壌より分離した菌
株であり、その菌学的性質は以下の通りである。
落の直径は14〜16mmに成長した。集落表面の色は
明るいオレンジからピンク色を呈し、裏面の色は黄色か
ら黄褐色を呈していた。集落表面の組織は羊毛状若しく
はビロード状若しくは粘質状であった。分生子柄は長さ
8〜25μmであり、分生子は粘塊状に形成し、大きさ
は4〜6×1〜2μm、楕円形から円筒状で滑面を有し
ていた。厚膜胞子は形成しなかった。 (2)オートミール寒天培地:20℃、10日間培養で
集落の直径は22〜24mmに成長した。集落表面の色
は明るいオレンジからピンク色を呈し、裏面の色は黄色
から黄褐色を呈していた。集落表面の組織は羊毛状若し
くはビロード状若しくは粘質状であった。分生子柄は長
さ8〜25μmであり、分生子は粘塊状に形成し、大き
さは4〜6×1〜2μm、楕円形から円筒状で滑面を有
していた。厚膜胞子は形成しなかった。
分類同定の基準は、主として宇田川俊一、松田良男監訳
「食品菌学ハンドブック」(1984)医歯訳出版およ
びK.H.Domsch and W.Gams "Compendium of Soil fung
i",volume 1(1993)IHW-Verlagを参考にした。以上の文
献および菌学的性質を参考にすると、アクレモニウム・
ストリクタム(Acremonium strictum)TE5084(F
ERM P−14682)と命名した。
記アルカリフォスファターゼ生産菌を栄養培地に培養
し、該培養物からアルカリフォスファターゼを採取する
ことにより製造できる。アルカリフォスファターゼ生産
菌の培養にあたって使用する培地としては、使用菌株が
資化しうる炭素源、窒素源、無機物、その他必要な栄養
素を適量含有するものであれば、合成培地、天然培地い
ずれも使用できる。炭素源としては、例えばグルコー
ス、グリセロール等が使用される。窒素源としては、例
えばペプトン類、肉エキス、酵母エキス等の窒素含有天
然物や、塩化アンモニウム、クエン酸アンモニウム等の
無機窒素含有化合物が使用される。無機物としては、リ
ン酸カリウム、リン酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等
が使用される。またアルカリフォスファターゼの生産誘
導として、リン酸濃度を低くしておくことが望ましい。
培地は通常振盪培養、あるいは通気撹拌培養で行う。培
養温度は20〜35℃、好ましくは25〜30℃、培養
pH5〜11の範囲で、好ましくは6〜10に制御する
のが良い。これら以外の条件下でも使用する菌株が生育
すれば実施できる。培養期間は通常1〜7日で生育し、
菌体内および菌体外にアルカリフォスファターゼが生産
蓄積される。
る精製法を用いれば良い。例えば、菌体除去後の培地
を、硫安やぼう硝などの塩析法、塩化マグネシウムや塩
化カルシウムなどの金属凝集法、プロタミンやポリエチ
レンイミンなどの凝集法、さらにはDEAE(ジエチル
アミノエチル)−セルロース、CM(カルボキシメチ
ル)−セファロースなどのイオン交換クロマト法などに
より精製することができる。またこれらの方法で得られ
た粗酵素液や精製酵素液は、例えばスプレードライや凍
結乾燥により粉末化できる。さらには適当な担体に固定
化して固定化酵素として使用できる。
の活性測定法を示す。まず下記反応混液をキュベットに
調製し、37℃で約5分予備加温する。 2.6ml 1Mジエタノールアミン緩衝液、pH1
0.25 0.3ml 0.1Mp−ニトロフェニルリン酸(上記
緩衝液に溶解) 次に、酵素溶液0.1mlを加え、緩やかに混和後、水
を対照に37℃で制御された分光光度計で405nmの
吸光度変化を3〜4分間記録し、その初期直線部分から
1分間当たり吸光度変化を求める。盲検は反応混液に酵
素溶液の代わりに酵素希釈液(0.25mM MgCl
2 を含む0.1Mジエタノールアミン緩衝液)を加え、
上記同様に操作を行って1分間当りの吸光度を求めた。
上記条件下で1分間に1マイクロモルのp−ニトロフェ
ノールを生成する酵素量を1単位(U)とする。
を有するアルカリフォスファターゼを得ることができ
る。
す。実施例1 0.5%β−グリセロリン酸二ナトリウム、0.5%ポ
リペプトン、0.5%酵母エキス、0.02%硫酸マグ
ネシウム、0.002%リン酸一カリウム、1%炭酸ナ
トリウムを含む培地100mlを500ml容坂口フラ
スコに移し、121℃、15分間オートクレーブを行っ
た。種菌として、アクレモニウム・ストリクタムTE5
084(FERM P−14682)を一白金耳植菌
し、30℃で48時間培養し、種培養液とした。次に同
培地6Lを10lジャーファーメンターに移し、121
℃で15分間オートクレーブを行い、放冷後、種培養液
100mlを移し、300rpm,通気量2l/分、3
0℃で72時間培養した。得られた培養液について遠心
分離を行い、上清液を得た。本液を硫安分画、DEAE
−セファロースクロマトグラフィー、フェニルセファロ
ースクロマトグラフィー、セファデックスG−200に
よるゲルろ過により比活性2,000U/mgにまで精
製した。得られたアルカリフォスファターゼは下記特性
を有していた。 1.下記反応を触媒した。
→ アルコール + オルソリン酸
であった。 4.至適pH 0.97Mジエタノールアミン緩衝液(pH8.0〜1
1.0)中での酵素活性を測定した。その結果は図1に
示す通りであって、至適pHは11以上であった。 5.安定pH グリシン塩酸緩衝液(pH2〜3)、酢酸緩衝液(pH
3〜6)、K−リン酸緩衝液(pH6〜8)、トリス塩
酸緩衝液(pH8〜9)、グリシンNaOH緩衝液(p
H9〜10)で25℃、16時間保存してその残存活性
を測定した。その結果、図2に示す通りであって、安定
pHはpH6〜11であった。 6.至適温度 各温度における酵素活性を測定した。その結果は図3に
示す通りであって、至適温度は50℃であった。 7.熱安定性 本発明の酵素を50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.
5)中で15分間保温した後、残存する酵素活性を測定
した。その結果は図4に示す通りであって、55℃まで
安定であった。 8.金属要求性 Mg++が必須であるが、Co++、Mn++、Ca++、Ni
++で代替できた。 9.分子量 630,000(ゲルろ過法) 56,000(SDS−PAGE) 10.糖含量 37%(フェノール硫酸
法)
すグラフである。
すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 下記理化学的性質を有するアルカリフォ
スファターゼ。 1.次の反応を触媒する。 オルソリン酸モノエステル + H2 O → アルコー
ル + オルソリン酸 2.基質特異性:p−ニトロフェニルリン酸、β−グリ
セロリン酸、4−メチルウンベリフェリルリン酸、NA
DPに作用する。 3.至適温度:50℃ 4.至適pH:pH11以上 5.熱安定性:55℃以下(pH7.5、15分間) 6.安定pH:pH6〜11(25℃、16時間) 7.Km値:0.41mM(p−ニトロフェニルリン酸
に対する) 8.分子量:(ゲルろ過法) 630,000 (SDS−PAGE) 56,000 9.糖鎖を有する。 - 【請求項2】 アクレモニウム属に属し、アルカリフォ
スファターゼ生成能を有する菌株を培地にて培養し、培
養物よりアルカリフォスファターゼを採取することを特
徴とするアルカリフォスファターゼの製造法。 - 【請求項3】 アルカリフォスファターゼ生成能を有す
る菌株が、アクレモニウム・ストリクタムTE5084
(FERM P−14682)である請求項2記載のア
ルカリフォスファターゼの製造法。
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