JPH0824577B2 - Peptidase and method for producing the same - Google Patents

Peptidase and method for producing the same

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JPH0824577B2
JPH0824577B2 JP16317887A JP16317887A JPH0824577B2 JP H0824577 B2 JPH0824577 B2 JP H0824577B2 JP 16317887 A JP16317887 A JP 16317887A JP 16317887 A JP16317887 A JP 16317887A JP H0824577 B2 JPH0824577 B2 JP H0824577B2
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leu
yeast
peptidase
lys
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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、酵母特にサッカロマイセス酵母が分泌する
新規なペプチダーゼおよびその製造方法に関する。本発
明のペプチダーゼは、一次構造中、…Leu−lys…なるア
ミノ酸配列を有するペプチドのLeuのC末端側を特異的
に切断する酵素として有用である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel peptidase secreted by yeast, particularly Saccharomyces yeast, and a method for producing the same. INDUSTRIAL APPLICABILITY The peptidase of the present invention is useful as an enzyme that specifically cleaves the Leu C-terminal side of a peptide having an amino acid sequence of ... Leu-lys ... in its primary structure.

(従来技術) 近年、遺伝子工学の発達により、各種の高等動物ホル
モンなどの微生物的製造が可能になりつつあることとあ
いまって、mRNAの翻訳生成物であるプレプロ−ペプチド
を成熟ペプチドに転換する特異的なプロセッシング酵素
が注目されている。
(Prior Art) In recent years, with the development of genetic engineering, it has become possible to microbially produce various higher animal hormones and the like, and it is possible to convert a prepro-peptide, which is a translation product of mRNA, into a mature peptide. Processing enzymes are attracting attention.

例えば、酵母においてクリアン(Kurjan)J.ら(Cell
30933−943(1982))及びジュリウス(Julius)D.ら
(Cell32839−852(1983))は、前駆体ポリペプチドを
プロセッシングして酵母のα−メイテイングファクター
(以下、α−MFと略す)を生成せしめる膜結合ジペプチ
ジルアミノペプチダーゼを報告している。この酵素は、
−Glu−Ala−反復配列のAlaのカルボキシル側を切断す
る。また、Julius D.らは、プレプロα−MFのプロセッ
シング酵素として、膜結合エンドペプチダーゼとそれを
コードする遺伝子の構造を報告している(Cell371075−
1089(1984))。この酵素は、Lys−Arg間の結合を切断
する。さらに松尾らは、酵母のプロホルモンの活性化酵
素として、菌体内酵素フオルセシン(Phorcesin)Y−
1を報告している。(Nature(London)309(5968)558
−60(1984)および特開昭60−217894)。その作用機作
はArg−Arg結合やArg−Lys結合の間を特異的に切断す
る。この他に、酵母の生産するペプチダーゼとして、カ
ルボキシルペプチダーゼY、プロティナーゼA、プロテ
ィナーゼB、アミノペプチダーゼ、カルボキシペプチダ
ーゼSが知られている(H.ホルツアー(Holzer),H.ベ
ッツ(Betz)およびE.エブナー(Ebner):Curr.Top,Cel
l.Regul.,9,103−156(1975))。
For example, in yeast, Kurjan J. et al. (Cell
30 933-943 (1982)) and Julius D. et al. (Cell 32 839-852 (1983)) processed a precursor polypeptide to obtain a yeast α-mate factor (hereinafter referred to as α-MF). A membrane-bound dipeptidyl aminopeptidase which gives rise to (abbreviation) has been reported. This enzyme
-Glu-Ala-cleaves the Ala carboxyl side of the repeat sequence. Also, Julius D. et al. Reported the structure of a membrane-bound endopeptidase and a gene encoding it as a processing enzyme of prepro α-MF (Cell 37 1075-
1089 (1984)). This enzyme cleaves the Lys-Arg bond. Furthermore, Matsuo et al., As an activating enzyme of yeast prohormone, intracellular enzyme Phorcesin Y-
1 is reported. (Nature (London) 309 (5968) 558
-60 (1984) and JP-A-60-217894). Its mechanism of action is to specifically cleave between Arg-Arg and Arg-Lys bonds. In addition to these, as yeast-produced peptidases, carboxyl peptidase Y, proteinase A, proteinase B, aminopeptidase, and carboxypeptidase S are known (H. Holzer, H. Betz and E. Ebner). (Ebner): Curr.Top, Cel
L. Regul., 9, 103-156 (1975)).

一方、α−MFについては、次式(I); の一次構造を持つ分子量1684のペプチドであり、酵母
(S.cerevisiae)のα型細胞X−21801Bをバークホルダ
ー培地で振とう培養することにより得られること、さら
に、培養時間が長くなるにつれて、培地中のα−MF活性
が急激に低下し、培地中にα−MF以外の種々のペプチド
が形成されてくることなどが知られている。田中らは、
長時間の培養で形成されてくる種々のペプチドを分析し
た結果、α−MFが上式(I)の矢印の部分で切断された
ペプチドを確認したが(J.Biochem.,821689−1693(197
7))、その分解活性はいづれも非常に弱く(24時間反
応させても、α−MFの生産量数μg/mlの50%を分解する
程度)、また副反応も多く、その本体については未だに
明確にされていない。ソーナー(Thorner)らは、この
α−MF分解活性の本体を酵母の菌体外に分泌されるホル
モンペプチダーゼと推定している(ソーナー,J.1981,Ph
oremonal regulation of development in Saccharomyce
s cerevisiae.In the molecular biology of the yeast
Saccharomyces.I.Life cycle and inheritance(J.ス
トラザーン(Strathern)ら編),p143.コールドスプリ
ング ハーバー ラボラトリー,コールドスプリングハ
ーバー,ニューヨーク)。しかし、その本体については
明確にされていない。
On the other hand, for α-MF, the following formula (I); It is a peptide having a molecular weight of 1684 having a primary structure, and is obtained by shaking culture of yeast (S. cerevisiae) α-type cell X-21801B in a Barkholder medium, and further, as the culture time becomes longer, the medium It is known that the α-MF activity in the medium rapidly decreases, and various peptides other than α-MF are formed in the medium. Tanaka et al.
As a result of analyzing various peptides formed by long-term culture, it was confirmed that α-MF was cleaved at the arrow portion of the above formula (I) (J. Biochem., 82 1689-1693 ( 197
7)), its decomposition activity is very weak (even if it is reacted for 24 hours, it decomposes 50% of a few μg / ml of α-MF production), and there are many side reactions. It has not been clarified yet. Thorner et al. Presume that the main body of this α-MF degrading activity is the hormone peptidase secreted outside the yeast cells (Sonar, J. 1981, Ph.
oremonal regulation of development in Saccharomyce
s cerevisiae. In the molecular biology of the yeast
Saccharomyces. I. Life cycle and inheritance (edited by J. Strathern et al.), P143. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York. However, its body is not clear.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、α−MFのLeu−Lys間結合の分解活性につい
て、その本体を明らかにし、新規なLeu−Lys結合特異的
なペプチダーゼおよびその製造法を提供するものであ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention clarifies the main body of the degradation activity of the Leu-Lys bond of α-MF, and provides a novel Leu-Lys bond-specific peptidase and a method for producing the same. To do.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、酵母菌体を高密度に固定化し(1−2g
湿重菌体/1gゲル)、培養すると、その培養液のα−MF
分解活性が、遊離細胞培養液でのα−MF分解活性より、
遥かに高いことを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成した。
(Means for Solving Problems) The present inventors immobilized yeast cells at a high density (1-2 g
Wet cells / 1g gel), when cultured, α-MF of the culture solution
Degradation activity is more than α-MF degradation activity in free cell culture medium,
It was found to be much higher, and the present invention was completed based on this finding.

酵素の性質 本発明の酵素の性質は次のとおりである。Properties of enzyme The properties of the enzyme of the present invention are as follows.

(1)作用:ペプチド中にロイシン−リジン(Leu−Ly
s)なるアミノ酸配列が存在する場合、その間のペプチ
ド結合を加水分解により、特異的に切断する。
(1) Action: Leucine-lysine (Leu-Ly) in the peptide
When the amino acid sequence s) exists, the peptide bond between them is specifically cleaved by hydrolysis.

(2)基質特異性:例えば次に示すペプチドの矢印で示
した部位を切断する。即ち、分子内にある 結合のLeuのC末端側のみを切断し、LysおよびLeuが他
のアミノ酸と結合している場合は、加水分解しない。
(2) Substrate specificity: For example, the site shown by the arrow in the peptide shown below is cleaved. That is, in the molecule Only the C-terminal side of Leu of the bond is cleaved, and when Lys and Leu are bonded to other amino acids, hydrolysis is not performed.

(3)分子量:シリカゲル系樹脂およびセフアクリル系
樹脂を用いた分子ふるいクロマトグラフィーにより測定
した活性のある型での推定分子量は、各々約10万と約75
万であり、SDS・PAGEでは約55キロダルトンおよび約63
キロダルトンのサブユニットから構成される。
(3) Molecular weight: The estimated molecular weights in the active form measured by molecular sieve chromatography using silica gel resin and Cefacrylic resin are about 100,000 and about 75, respectively.
It is about 55 kilodaltons and about 63 by SDS / PAGE.
It is composed of kilodalton subunits.

(4)最適pHおよび安定pH範囲:最適pHは約4であり、
30℃,24時間処理でpH3〜4.5の範囲内で安定である。
(4) Optimum pH and stable pH range: The optimum pH is about 4,
It is stable within a pH range of 3 to 4.5 after treatment at 30 ℃ for 24 hours.

(5)作用最適温の範囲:20℃〜60℃の範囲で作用し、
最適温度は35℃〜42℃である。
(5) Optimum temperature range of action: Operates in the range of 20 ℃ -60 ℃,
The optimum temperature is 35 ℃ -42 ℃.

(6)各種の阻害剤に対する応答: セリンプロテアーゼ阻害剤であるフェニルメチルス
ルホニルフルオリド(PMSF)及びジイソプロピルフルオ
ロホスフェート(DFP)2×10-4Mでは阻害されない。
(6) Response to various inhibitors: It is not inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) and diisopropylfluorophosphate (DFP) 2 × 10 −4 M which are serine protease inhibitors.

チオールプロテアーゼ阻害剤であるモノヨード酢酸
及びP−クロロマーキュリベンゾイックアシッド(PCM
B)により阻害されない。
Monoiodoacetic acid, a thiol protease inhibitor, and P-chloromercury benzoic acid (PCM
Not hindered by B).

金属キレート剤であるEDTAでは阻害されない。 It is not inhibited by the metal chelating agent EDTA.

一般的トリプシン阻害剤であるトシル−L−リジン
クロロメチルケトン(10-3M)及びロイペプチン(10-4
M)では阻害されない。
Common trypsin inhibitors tosyl-L-lysine chloromethyl ketone (10 -3 M) and leupeptin (10 -4
Not inhibited in M).

酸性プロテアーゼの阻害剤であるペプスタチン(10
-5M)では阻害されない。
Pepstatin (10
-5 M) is not inhibited.

酵素の製造方法 本発明のペプチダーゼは、サッカロマイセス属の酵母
を固定化担体に高密度で固定化し、24時間培養した後、
その培養液より精製して得ることができる。
Method for producing enzyme Peptidase of the present invention, yeast of the genus Saccharomyces is immobilized at high density on an immobilizing carrier, and after culturing for 24 hours,
It can be obtained by purification from the culture solution.

本発明のペプチダーゼの製造に使用するサッカロマイ
セス属酵母は、好ましくはα−接合型酵母であるが、本
発明のペプチダーゼを産生産するものであればよく、例
えばサッカロマイセス セレビシェ(Saccharomyces ce
revisiae)、具体的には、例えば一倍体のサッカロマイ
セス セレビシェの代表的菌株であるX2180−1B株(ATC
C26787)を挙げることができる。
The Saccharomyces yeast used in the production of the peptidase of the present invention is preferably an α-mating yeast, but it may be any yeast that produces and produces the peptidase of the present invention, for example, Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces ce
revisiae), specifically, for example, the X2180-1B strain (ATC), which is a representative strain of haploid Saccharomyces cerevisiae.
C26787).

前記酵母を適当な培地を用いて前培養し、得られた菌
体を集菌して担体内に固定化する。使用する培地は、前
記の酵母が成育し、当該ペプチダーゼを生産するもので
あればどのようなものでもよい。炭素源としては、例え
ばグルコース、デキストリン、糖密等を使用することが
できるが、グルコースの使用が一番好ましい。窒素源と
しては、例えばペプトン、カザミノ酸等の蛋白質分解
物、肉エキス、酵母エキス、アミノ酸類、アンモニウム
塩などを使用することが出来るが、アミノ酸、アンモニ
ウム塩を使用することが好ましい。また、菌の成育を促
進する目的で、ビタミン類、核酸関係化合物を添加する
ことができる。前培養にあたっては、固体培地を使用す
ることも出来るが、多量の菌体を得るには液体培地を用
いて通気攪拌培養または振とう培養を行うことが好まし
い。培養温度、培養時間、培地の液性等の条件は、菌体
の増殖が最大になるよう適当に選択、調整されるが、通
常は、好気的条件で30℃、24〜30時間培養するのが好ま
しい。上記の方法にて培養した酵母を常法に従い集菌
し、固定化する。
The yeast is precultured using an appropriate medium, and the obtained bacterial cells are collected and immobilized in a carrier. Any medium can be used as long as it can grow the yeast and produce the peptidase. As the carbon source, for example, glucose, dextrin, sugar concentrate, etc. can be used, but the use of glucose is most preferable. As the nitrogen source, for example, proteolytic products such as peptone and casamino acid, meat extract, yeast extract, amino acids, ammonium salt and the like can be used, but amino acid and ammonium salt are preferably used. In addition, vitamins and nucleic acid-related compounds can be added for the purpose of promoting the growth of bacteria. In the pre-culture, a solid medium can be used, but in order to obtain a large amount of cells, it is preferable to carry out aeration stirring culture or shaking culture using a liquid medium. Conditions such as culturing temperature, culturing time, and liquidity of the medium are appropriately selected and adjusted so as to maximize the growth of bacterial cells, but usually, the culturing is carried out under aerobic conditions at 30 ° C for 24 to 30 hours Is preferred. The yeast cultivated by the above method is collected and immobilized by a conventional method.

固定化担体としては、高密度に固定化された菌体が成
育できるものであればよく、κ(カッパー)−カラギー
ナン、アルギン酸ナトリウム等の天然多糖類、光架橋性
樹脂(ENT1000〜6000)、ポリビニルアルコール係樹脂
等の合成プレポリマー等があるが、親水性光架橋性樹脂
ENT2000を使用するのが菌体を高密度に固定する上で都
合がよい。菌体濃度は1g担体あたり1〜2g湿重菌体とす
る。菌体濃度が低いと、目的とする酵素の生産が充分に
得られないので注意を要する。例えば1g担体あたり200m
gの湿重菌体を固定化したときの酵素の生産量は、上記
範囲の菌体を固定した場合の1/50以下である。
As the immobilization carrier, it is sufficient if the cells immobilized at high density can grow, and κ (kappa) -carrageenan, natural polysaccharides such as sodium alginate, photocrosslinkable resin (ENT1000 to 6000), polyvinyl Although there are synthetic prepolymers such as alcohol resin, hydrophilic photo-crosslinkable resin
It is convenient to use ENT2000 to immobilize the cells at high density. The microbial cell concentration is 1 to 2 g wet wet microbial cells per 1 g carrier. It should be noted that if the cell concentration is low, the desired enzyme cannot be produced sufficiently. 200m per 1g carrier
The amount of enzyme produced when g of wet-cells was immobilized was 1/50 or less of that when the cells in the above range were immobilized.

固定化の方法は常法に従えばよく、例えば上記親水性
光架橋性樹脂を用いる場合、光架橋性プレポリマー1gに
対し重合促進剤、例えばベンゾインエチルエーテル2mg
を加え、これを菌体と混合し、近紫外線(300〜400nm)
を照射することにより、固体化菌体を作成できる。
Immobilization method may be according to a conventional method, for example, when using the hydrophilic photocrosslinkable resin, a polymerization accelerator, for example 2 mg of benzoin ethyl ether per 1 g of the photocrosslinkable prepolymer.
, Mix this with bacterial cells, and near UV (300-400nm)
By irradiating with, solidified bacterial cells can be prepared.

このようにして固定化した酵母を前記の培地、好まし
くはバークホルダー合成培地にて24時間培養することに
より酵素を生産させ、固定化菌体の外に分泌させる。本
発明の酵素は固定化担体の外に漏出されるため、培養液
中に得ることができる。
The yeast thus immobilized is cultured in the above-mentioned medium, preferably a Burkholder synthetic medium for 24 hours to produce the enzyme, and the enzyme is secreted out of the immobilized cells. Since the enzyme of the present invention is leaked out of the immobilized carrier, it can be obtained in the culture medium.

得られた培養液からの酵素の精製は、通常用いられて
いる方法を適当に組み合わせて行う。例えば培養液を遠
心分離またはろ過することにより、不溶物を除去し、こ
の液を限外ろ過により濃縮した後、水または緩衝液に対
して透析する。次にDEAE−セルロースまたはDEAE−セフ
アデックスよりなる吸着樹脂、例えばDEAE−Sephacel等
を用いてカラムクロマトグラフィーによる分別を行い、
0.1〜0.6M、好ましくは0.2M塩化ナトリウムにて溶出さ
れる区分を集める。この区分を分子ふるいクロマトグラ
フィーにかけ、高分子(約10万もしくは約75万)の区分
を集めると本発明のペプチダーゼを得ることができる。
この溶出液を必要により脱塩し、そのまま使用してもよ
く、減圧乾燥、凍結乾燥等で常法により乾燥品とするこ
とも出来る。
The enzyme is purified from the obtained culture solution by appropriately combining commonly used methods. For example, the culture solution is centrifuged or filtered to remove insoluble matter, the solution is concentrated by ultrafiltration, and then dialyzed against water or a buffer solution. Next, fractionation by column chromatography is performed using an adsorption resin composed of DEAE-cellulose or DEAE-Sephadex, such as DEAE-Sephacel,
Collect the fractions eluting at 0.1-0.6 M, preferably 0.2 M sodium chloride. The peptidase of the present invention can be obtained by subjecting this section to molecular sieve chromatography and collecting the sections of high molecular weight (about 100,000 or about 750,000).
This eluate may be desalted if necessary and used as it is, or may be dried by a conventional method such as vacuum drying or freeze drying.

酵素活性の測定 本発明のペプチダーゼの活性は、合成したα−MF(Tr
p−His−Trp−Leu−Gln−Leu−Lys−Pro−Gly−Gln−Pr
o−Met−Tyr)を基質として酵素反応させ、−Leu−Lys
−結合間の切断に伴って生じるTrp−His−Trp−Leu−Gl
n−Leuペプチド(1−6ペプチドと呼ぶ)の量を測定す
ることにより求める。例えば、1.0ナノモル(1.6μg)
の化学合成したα−MFを基質として含有する0.05M酢酸
緩衝液(pH4.0)0.4mlに被検酵素液10μlを加え、30
℃、24時間反応せしめ、この間に生成した分解物(Trp
−His−Trp−Leu−Gln−Leu)の量を高速液体クロマト
グラフィー(以下HPLCと略す)により定量する。
Measurement of Enzymatic Activity The activity of the peptidase of the present invention was determined by synthesizing α-MF (Tr
p-His-Trp-Leu-Gln-Leu-Lys-Pro-Gly-Gln-Pr
o-Met-Tyr) is used as a substrate for enzymatic reaction, and -Leu-Lys
-Trp-His-Trp-Leu-Gl that accompanies cleavage between bonds
It is determined by measuring the amount of n-Leu peptide (referred to as 1-6 peptide). For example, 1.0 nmol (1.6 μg)
10 μl of the enzyme solution to be tested was added to 0.4 ml of 0.05 M acetate buffer (pH 4.0) containing the chemically synthesized α-MF as a substrate.
The reaction was carried out at ℃ for 24 hours, and the decomposition product (Trp
-His-Trp-Leu-Gln-Leu) is quantified by high performance liquid chromatography (hereinafter abbreviated as HPLC).

HPLCは例えば次の条件で行うことができる。 HPLC can be performed, for example, under the following conditions.

カラム:μボンダパックC18(日本ウオーターズ) 溶出液:A液=5%アセトニトリル含有50mMリン酸緩衝液
pH2.0 B液=60%アセトニトリル含有50mMリン酸緩衝液 pH2.
0 溶出法:流速1.5ml/分でA液100%からB液100%へ30分
間の直線グラジエント法で溶出する。
Column: μ Bonder Pack C 18 (Japan Waters) Eluent: Solution A = 50 mM phosphate buffer containing 5% acetonitrile
pH2.0 Solution B = 60% acetonitrile-containing 50 mM phosphate buffer pH2.
0 Elution method: Elute from solution A 100% to solution B 100% at a flow rate of 1.5 ml / min by a linear gradient method for 30 minutes.

検出:280nmおよび214nm。Detection: 280 nm and 214 nm.

実施例1.酵素の生産・精製と分子量の推定 (A)酵母S.cerevisiae X2180−1Bをバークホルダー培
地にて、30℃、28時間振とう培養し、3000rpm,10分間遠
心分離して、湿菌体を得た。この菌体1.5gを、親水性光
架橋性プレポリマーENT2000(関西ペイント社製)1g,重
合促進剤ベンゾインエチルエーテル2mgと混合し、近紫
外線(300〜400nm)を照射することにより重合させ、固
体化菌体を作成した。この固定化菌体をバークホルダー
培地にて30℃、24時間培養した。この培養液のα−MF分
解活性は1.5μg,α−MF/1ml/24時間であった。この培養
液400mlを2.2μmのミリポアフィルターで無菌的に過
し、更に、限外過膜PU−10(アミコン社製)を用いて
濃縮した。過速度は、43mm径のフィルターで約25ml/3
0分、60mmフィルターで約50ml/30分で行なった。
Example 1. Production and purification of enzyme and estimation of molecular weight (A) Yeast S. cerevisiae X2180-1B was cultivated with shaking in a Barkholder medium at 30 ° C for 28 hours, centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes, and wet. The cells were obtained. 1.5 g of these cells were mixed with 1 g of hydrophilic photo-crosslinkable prepolymer ENT2000 (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) and 2 mg of benzoin ethyl ether, a polymerization accelerator, and polymerized by irradiating with near-ultraviolet rays (300 to 400 nm), and solid The microbial cells were created. The immobilized cells were cultured in a Bark holder medium at 30 ° C for 24 hours. The α-MF degrading activity of this culture was 1.5 μg, α-MF / 1 ml / 24 hours. 400 ml of this culture solution was aseptically passed through a 2.2 μm Millipore filter and further concentrated using an ultraperforated membrane PU-10 (manufactured by Amicon). Overspeed is about 25ml / 3 with a 43mm filter
It was performed at 0 minutes for about 50 ml / 30 minutes with a 60 mm filter.

不透過区分を更にセロファンチューブを用いて水に対
して透析した。この透析内液を10,000rpm,10分間遠心分
離後、凍結乾燥して白色粉末状の粗生成物を得た。尚、
この粉末の酵素活性は、少なくとも3ケ月間安定であ
り、又、水溶液とした酵素活性も同様に安定であった。
The impermeable section was further dialyzed against water using cellophane tubing. The dialyzed solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes and then freeze-dried to obtain a white powdery crude product. still,
The enzyme activity of this powder was stable for at least 3 months, and the enzyme activity in an aqueous solution was also stable.

上記で得た粉末を10mMトリス−塩酸バッファー(pH8.
2)4mlに溶解し、その3.5mlを、DEAE−Sephacel(ファ
ルマシア社製)を用いたカラムクロマトグラフィー(0.
5×2.0cm)にかけ、0.2,0.4,0.6,0.8,1.0Mの各濃度のNa
Clを含有する10mMトリス−塩酸バッファー(pH8.2)で
段階的に溶出した(流速1ml/15分)。結果を第1図に示
す。第1図の0.2M NaCl溶出画分をペプチダーゼ活性部
分として回収した。
The powder obtained above was mixed with 10 mM Tris-hydrochloric acid buffer (pH 8.
2) Dissolved in 4 ml, 3.5 ml of which was subjected to column chromatography using DEAE-Sephacel (Pharmacia) (0.
5 × 2.0 cm) and 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0M Na at each concentration
Elution was performed stepwise with 10 mM Tris-hydrochloric acid buffer (pH 8.2) containing Cl (flow rate 1 ml / 15 minutes). The results are shown in Fig. 1. The 0.2 M NaCl elution fraction shown in FIG. 1 was collected as the peptidase active portion.

次に、当該酵素の分子量をシリカゲル系樹脂であるTS
K−Gel G3000SW(東洋曹達社製)を用いた分子ふるいク
ロマトグラフィー(0.75×60cm)により測定した。即
ち、上記で得たDEAE−Sephacelにて精製した0.2M NaCl
溶出画分0.1mlを、0.1Mリン酸カリウムバッファー(0.2
M NaClを含む、pH7.0)で溶出した(流速0.7ml/分、280
nm0.10OD)。その結果、保持時間21.21分のところに本
発明の酵素活性のピークが得られ、分子量公知の標準蛋
白質の溶出パターン(保持時間)との比較から活性のあ
る型での分子量は約10万と推定された(第2図)。
Next, the molecular weight of the enzyme is TS, which is a silica gel resin.
It was measured by molecular sieve chromatography (0.75 × 60 cm) using K-Gel G3000SW (manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.). That is, 0.2M NaCl purified by DEAE-Sephacel obtained above
Elute 0.1 ml of the eluted fraction with 0.1 M potassium phosphate buffer (0.2 M
Elution was performed with M NaCl (pH 7.0) (flow rate 0.7 ml / min, 280
nm0.10OD). As a result, a peak of the enzyme activity of the present invention was obtained at a retention time of 21.21 minutes, and the molecular weight of the active form was estimated to be about 100,000 by comparison with the elution pattern (retention time) of a standard protein of known molecular weight. (Fig. 2).

(B)上記実施例1−(A)に記載と同様な培養法と濃
縮法とによって得たペプチダーゼ濃縮液を、実施例1−
(A)と同様にDEAE−Sephacelカラムにかけ、0.2M NaC
lで溶出される画分を回収する実験を5回繰返した。
(B) A peptidase concentrate obtained by the same culture method and concentration method as described in Example 1- (A) above was used as Example 1-
Apply to DEAE-Sephacel column as in (A), 0.2M NaC
The experiment of collecting the fractions eluted at 1 was repeated 5 times.

次に、このようにして得た画分について、セフアクリ
ル系樹脂であるSephacryl S500(ファルマシア社製)を
用いた分子ふるいクロマトグラフィー(1×45cm)によ
る分子量の推定を行った。即ち、上で得た活性画分0.1m
lを0.1M酢酸緩衝溶液(pH6.0)で溶出した(流速0.15ml
/分)。その結果、保持容量30mlのところで本酵素の活
性ピークが得られ、分子量公知の蛋白質の溶出パターン
の比較から、本酵素の活性のある型での分子量は約75万
と推定された(第3図)。
Next, the molecular weight of the fraction thus obtained was estimated by molecular sieve chromatography (1 × 45 cm) using Sephacryl S500 (Pharmacia), which is a Cefacrylic resin. That is, 0.1 m of the active fraction obtained above
l was eluted with 0.1 M acetate buffer solution (pH 6.0) (flow rate 0.15 ml
/ Min). As a result, an activity peak of the enzyme was obtained at a retention volume of 30 ml, and the molecular weight of the active form of the enzyme was estimated to be about 750,000 by comparing the elution patterns of proteins of known molecular weight (Fig. 3). ).

なお、実施例1−(A)で推定された分子量と大きく
異なるのは、測定法(分子ふるいカラム)のちがいによ
るものであり、精製された酵素は本質的に同一なもので
ある。シリカゲルカラムの吸着性により分子量が小さく
でたものと思われる。
The difference from the molecular weight estimated in Example 1- (A) is largely due to the difference in the measuring method (molecular sieving column), and the purified enzymes are essentially the same. It seems that the molecular weight was small due to the adsorptivity of the silica gel column.

次に、本酵素のサブユニット構造について、SDSポリ
アクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)を用いて解
析した。サンプルとしては、上記のSephacryl S−500カ
ラムにて分別して得た画分を、透析・脱塩後、凍結乾燥
したものを用いた。凍結乾燥標品を、SDS2.3%含有60mM
トリス塩酸緩衝溶液(pH6.8)に溶解後、13.6ポリアク
リルアミドゲル(16×18cm×0.75mm)によるSDS−PAGE
を行い(電流値40mA,3時間泳動)、生じる蛋白のバンド
をクマシーブリリアントブルーR250で染色した。その結
果、分子量公知の蛋白質の泳動との比較から、本酵素は
約55キロダルトンと約63キロダルトンのサブユニットか
ら構成される蛋白質であると判断された(第4図)。
Next, the subunit structure of this enzyme was analyzed using SDS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). As a sample, a fraction obtained by fractionating with the above Sephacryl S-500 column was dialyzed and desalted, and then freeze-dried. Freeze-dried preparation containing SDS 2.3% 60 mM
SDS-PAGE by 13.6 polyacrylamide gel (16 × 18cm × 0.75mm) after dissolving in Tris-HCl buffer solution (pH6.8)
Was performed (current value 40 mA, electrophoresis for 3 hours), and the resulting protein band was stained with Coomassie Brilliant Blue R250. As a result, the enzyme was judged to be a protein composed of subunits of about 55 kilodaltons and about 63 kilodaltons by comparison with electrophoresis of proteins of known molecular weight (Fig. 4).

実施例2.酵素の性質 (1)作用最適温度 DEAE−Sephacelにて精製した0.2M NaCl溶出画分10μ
lについて、化学合成α−MF1.5μgを基質とし、1.5μ
gを基質として、0.05M酢酸緩衝液(pH4.0)中20℃〜50
℃の各温度で作用速度を測定した。その結果35〜42℃が
最適であった(第5図)。
Example 2. Properties of enzyme (1) Optimal temperature of action 0.2 M NaCl elution fraction 10 μm purified by DEAE-Sephacel
1.5 μg of chemically synthesized α-MF as a substrate
g as a substrate in 0.05M acetate buffer (pH 4.0) at 20 ℃ to 50 ℃
The rate of action was measured at each temperature of ° C. As a result, the optimum temperature was 35 to 42 ° C (Fig. 5).

(2)作用最適pH DEAE−Sephacelにて精製した0.2M NaCl溶出画分10μ
lについて、化学合成α−MF 1.5μgを基質とし、30℃
でpH2〜8の各0.05M酢酸緩衝液およびリン酸緩衝液中で
作用速度を測定した。その結果、pH3〜4.5が最適であっ
た(第6図)。
(2) Optimum action pH 0.2 μM NaCl elution fraction 10μ purified by DEAE-Sephacel
About 1 liter, chemically synthesized α-MF 1.5 μg as a substrate, 30 ℃
The action rates were measured in 0.05M acetate buffer and phosphate buffer at pH 2 to 8 respectively. As a result, pH 3 to 4.5 was optimal (Fig. 6).

(3)酵素の基質特異性 酵素の基質特異性はDEAE−Sephacelクロマト0.2M溶出
区分を使用し、0.05M酢酸緩衝液(pH4.0)にて30℃、24
時間反応させHPLCにて基質分解率を調べることにより分
析した。基質として 1.分子の中央部にLeu−Lys結合を持つもの 2.分子内部にLys−X,又は、X−Lysの結合を持つもの 3.分子内部にLeu−X,又は、X−Leuの結合を持つもの として各々表1に示すペプチドを用いた。(上記Xは2.
の場合Leu以外のアミノ酸を示し、3.の場合Lys以外のア
ミノ酸を示す。)結果を表2に示す。この結果によれ
ば、分子内部にLeu−Lys結合をもつ、上記1.に含まれる
ペプチドのみが分解され、本発明の酵素がLeu−Lys結合
に特異的であることが示された。
(3) Substrate specificity of the enzyme The substrate specificity of the enzyme was determined by using DEAE-Sephacel chromatography 0.2M elution section and using 0.05M acetate buffer (pH 4.0) at 30 ° C, 24
Analysis was carried out by reacting for a period of time and examining the rate of substrate decomposition by HPLC. As a substrate 1. Having a Leu-Lys bond in the center of the molecule 2. Having a Lys-X or X-Lys bond inside the molecule 3. Leu-X or X-Leu bond inside the molecule The peptides shown in Table 1 were used as those having a bond. (X is 2.
In the case of, an amino acid other than Leu is shown, and in the case of 3, an amino acid other than Lys is shown. ) The results are shown in Table 2. According to this result, only the peptide having a Leu-Lys bond in the molecule and contained in the above 1. was decomposed, and it was shown that the enzyme of the present invention is specific to the Leu-Lys bond.

(5)各種の阻害剤に対する応答 実施例2−(4)に記載の精製酵素を使用して化学合
成したα−MF 1.5μgを基質とし、0.05M酢酸緩衝液(p
H4.0)中で種々の阻害剤の酵素活性に対する影響を調べ
た。使用した阻害剤とその濃度、阻害の有無を表3に示
した。その結果、本発明のペプチダーゼは、用いた各阻
害剤によってはいずれも阻害されなかった。結果を表3
に示す。
(5) Responses to Various Inhibitors Using 0.05 μm of α-MF chemically synthesized using the purified enzyme described in Example 2- (4) as a substrate, 0.05 M acetate buffer (p
The effect of various inhibitors on the enzyme activity was investigated in H4.0). Table 3 shows the inhibitors used, their concentrations, and the presence or absence of inhibition. As a result, the peptidase of the present invention was not inhibited by any of the inhibitors used. The results are shown in Table 3.
Shown in

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

第1図は、本発明の酵素を含む粗精製液の、DEAE−Seph
acelを用いたカラムクロマトグラフィーにおける溶出経
過を示すグラフである。 第2図および第3図は各々本発明の酵素の、TSK−Gel G
3000SW、およびSephacryl S500分子ふるいを用いた高速
液体クロマトグラフィーにおける分子量測定の結果を示
すグラフである。 第4図は、本酵素のSDS・PAGEの結果を示す。 第5図は、本発明の酵素の温度特性を示すグラフであ
る。 第6図は、本発明の酵素のpH特性を示すグラフである。
FIG. 1 shows DEAE-Seph of a crude purified solution containing the enzyme of the present invention.
It is a graph which shows the elution progress in the column chromatography using acel. 2 and 3 show TSK-Gel G of the enzyme of the present invention.
It is a graph which shows the result of molecular weight measurement in the high performance liquid chromatography which used 3000SW and Sephacryl S500 molecular sieve. Figure 4 shows the results of SDS-PAGE of this enzyme. FIG. 5 is a graph showing the temperature characteristics of the enzyme of the present invention. FIG. 6 is a graph showing pH characteristics of the enzyme of the present invention.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】次の性質: ペプチド鎖中に存在する…Leu−Lys…なるアミノ酸
配列のLeuのC末端側を特異的に切断する、 DEAEセルロースまたはDEAEデキストランに吸着さ
れ、0.1〜0.6M NaClで溶出される、 シリカゲル系樹脂を用いた分子ふるいクロマトグラ
フィーによる推定分子量が約10万であり、セフアクリル
系樹脂を用いた分子ふるいクロマトグラフィーによる推
定分子量が約75万である、 SDS・PAGEでは、約55キロダルトンと約63キロダル
トンのサブユニットで構成される、 作用最適pHが3〜4.5である、 作用最適温度が35℃〜42℃である、 2×10-4モル濃度のモノヨード酢酸、フエニルメチ
ルスルホニルフルオリド(PMSF)、P−クロロ−マーキ
ュリーベンゾイックアシッド(PCMB)、ジイソプロピル
フルオロホスフエート(DFP)、1×10-3モル濃度のト
シル−L−リジンクロロメチルケトン(TLCK)、EDTA、
1×10-4モル濃度のロイペプチン及び1×10-5モル濃度
のペプスタチンで酵素活性が阻害されない、 を有することを特徴とする、酵母から分泌されるペプチ
ダーゼ。
1. The following properties: 0.1-0.6 M NaCl adsorbed on DEAE cellulose or DEAE dextran that specifically cleaves the C-terminal side of Leu of the amino acid sequence Leu-Lys ... existing in the peptide chain. The molecular weight estimated by molecular sieving chromatography using silica gel resin is about 100,000, and the molecular weight estimated by molecular sieving chromatography using Cefacrylic resin is about 750,000. Composed of subunits of about 55 kilodaltons and about 63 kilodaltons, optimum pH of action is 3 to 4.5, optimum temperature of action is 35 ° C to 42 ° C, 2 × 10 -4 molar concentration of monoiodoacetic acid, Phenylmethyl sulfonyl fluoride (PMSF), P-chloro-mercury benzoic acid (PCMB), diisopropyl fluorophosphate (DFP), 1 × 10 -3 molar toshi L-L-lysine chloromethyl ketone (TLCK), EDTA,
A peptidase secreted from yeast, which is characterized in that the enzyme activity is not inhibited by leupeptin at a concentration of 1 × 10 −4 molar and pepstatin at a concentration of 1 × 10 −5 .
【請求項2】酵母のα−ファクターであるTrp−His−Tr
p−Leu−Gln−Leu−Lys−Pro−Gly−Gln−Pro−Met−Ty
rに作用して、Trp−His−Trp−Leu−Gln−LeuおよびLys
−Pro−Gly−Gln−Pro−Met−Tyrを与える特許請求の範
囲第1項記載のペプチダーゼ。
2. A yeast α-factor, Trp-His-Tr.
p-Leu-Gln-Leu-Lys-Pro-Gly-Gln-Pro-Met-Ty
Acting on r, Trp-His-Trp-Leu-Gln-Leu and Lys
A peptidase according to claim 1, which provides -Pro-Gly-Gln-Pro-Met-Tyr.
【請求項3】酵母がサッカロマイセス酵母である特許請
求の範囲第1項記載のペプチダーゼ。
3. The peptidase according to claim 1, wherein the yeast is Saccharomyces yeast.
【請求項4】サッカロマイセス酵母を固定化担体に高密
度で固定化して培養し、該培養上清から、ペプチダーゼ
を回収することからなる、次の性質: ペプチド鎖中に存在する…Leu−Lys…なるアミノ酸
配列のLeuのC末端側を特異的に切断する、 DEAEセルロースまたはDEAEデキストランに吸着さ
れ、0.1〜0.6M NaClで溶出される、 シリカゲル系樹脂を用いた分子ふるいクロマトグラ
フィーによる推定分子量が約10万であり、セフアクリル
系樹脂を用いた分子ふるいクロマトグラフィーによる推
定分子量が約75万である、 SDS・PAGEでは約55キロダルトンと約63キロダルト
ンのサブユニットで構成される、 作用最適pHが3〜4.5である、 作用最適温度が35℃〜42℃である、 2×10-4モル濃度のモノヨード酢酸、フエニルメチ
ルスルホニルフルオリド(PMSF)、P−クロロ−マーキ
ュリーベンゾイックアシッド(PCMB)、ジイソプロピル
フルオロホスフエート(DFP)、1×10-3モル濃度のト
シル−L−リジンクロロメチルケトン(TLCK)、EDTA、
1×10-4モル濃度のロイペプチン及び1×10-5モル濃度
のペプスタチンで酵素活性が阻害されない、 を有することを特徴とする、酵母から分泌されるペプチ
ダーゼの製造方法。
4. Saccharomyces yeasts are immobilized on an immobilizing carrier at a high density and cultivated, and the peptidase is recovered from the culture supernatant. The following properties are present in peptide chains: Leu-Lys ... The specific molecular weight estimated by molecular sieving chromatography using silica gel-based resin, which is adsorbed to DEAE cellulose or DEAE dextran and eluted with 0.1-0.6 M NaCl, which specifically cleaves the C-terminal side of Leu in the amino acid sequence 100,000, and the estimated molecular weight by molecular sieve chromatography using Cefacrylic resin is about 750,000. By SDS / PAGE, it is composed of subunits of about 55 and 63 kilodaltons. is 3-4.5, is 35 ° C. through 42 ° C. effect optimum temperature, 2 × 10 -4 molar concentration of monoiodoacetic acid, phenylalanine methyl sulfonyl fluoride (PMSF), P- Lolo - Mercury benzoic acid (PCMB), diisopropylfluorophosphate phosphine benzoate (DFP), 1 × 10 -3 molar concentration of tosyl -L- lysine chloromethyl ketone (TLCK), EDTA,
1. A method for producing a peptidase secreted from yeast, which comprises not inhibiting enzyme activity with leupeptin at a concentration of 1 × 10 −4 mol and pepstatin at a concentration of 1 × 10 −5 .
【請求項5】固定化担体が親水性光架橋性樹脂である特
許請求の範囲第4項記載の方法。
5. The method according to claim 4, wherein the immobilized carrier is a hydrophilic photocrosslinkable resin.
【請求項6】酵母を固定化担体1gについて1〜2gの密度
で固定化する特許請求の範囲第4項記載の方法。
6. The method according to claim 4, wherein yeast is immobilized at a density of 1 to 2 g per 1 g of the immobilized carrier.
【請求項7】培養上清からDEAEセルロースまたはデキス
トラン担体および分子ふるい担体を用いて精製する、特
許請求の範囲第4項記載の方法。
7. The method according to claim 4, wherein the culture supernatant is purified using a DEAE cellulose or dextran carrier and a molecular sieve carrier.
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