JPH0898683A - 7-aminocephalosporanic acid esterase - Google Patents

7-aminocephalosporanic acid esterase

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JPH0898683A
JPH0898683A JP23867694A JP23867694A JPH0898683A JP H0898683 A JPH0898683 A JP H0898683A JP 23867694 A JP23867694 A JP 23867694A JP 23867694 A JP23867694 A JP 23867694A JP H0898683 A JPH0898683 A JP H0898683A
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JP
Japan
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ala
aca
thr
gly
phe
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JP23867694A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Kato
暢夫 加藤
Keizo Yamamoto
敬三 山本
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain the subject new enzyme catalyzing a reaction to hydrolyze a 7-aminocephalosporanic acid derivative into a deacetyl-7-aminocephalosporanic acid derivative and acetic acid and useful e.g. for the production of an intermediate for cephalosporin antibiotic substances. CONSTITUTION: A microbial strain capable of producing a 7- aminocephalosporanic acid (7-ACA) esterase [e.g. Rhodotorula glutinis 38B1 (FERM P-13039)] is cultured in a medium, the cultured cells are collected by centrifugal separation of the cultured product, the cells are disintegrated and extracted with a buffer solution and the extract is purified to obtain the new 7-ACA esterase catalyzing a reaction to hydrolyze a 7-aminocephalosporanic acid derivative of formula I (R is H or an acyl) into a deacetyl-7- aminocephalosporanic acid derivative of formula II and acetic acid, having a molecular weight of 141kDa (determined by gel-filtration), an optimum pH of 5.5, a stable pH range of 5.5-7.0 and an optimum temperature of 30-35 deg.C, containing >=20% mixed-type sugar chain and having an N-terminal amino acid sequence of formula III.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、セファロスポリン系抗
生物質製造における有用な中間体であるデアセチルセフ
ァロスポラン酸誘導体をセファロスポラン酸誘導体から
製造する際に使用する7−アミノセファロスポラン酸エ
ステラーゼに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a 7-aminocephalosporanate esterase for use in producing a deacetylcephalosporanic acid derivative, which is a useful intermediate in the production of cephalosporin antibiotics, from a cephalosporanic acid derivative. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】セファロスポラン酸誘導体から3位のア
セトキシメチル基のアセチル基を脱離させてデアセチル
セファロスポラン酸誘導体を製造する方法としては、化
学的手法よりも酵素法が経済的に有利であることが知ら
れており、種々の方法が知られている(特開昭49−1
32294、特開昭59−108790、特公昭54−
43598、特公昭56−46839、特公昭61−1
1600、特開昭61−67489、特公平1−471
58号公報等)。
2. Description of the Related Art As a method for producing a deacetylcephalosporanic acid derivative by removing the acetyl group of the acetoxymethyl group at the 3-position from a cephalosporanic acid derivative, an enzymatic method is more economically advantageous than a chemical method. It is known that there are various methods, and various methods are known (JP-A-49-1).
32294, JP-A-59-108790, JP-B-54-
43598, JP-B-56-46839, JP-B-61-1
1600, JP-A-61-67489, JP-B-1-471
58, etc.).

【0003】上記酵素法に使用される酵素は、セファロ
スポリンCデアセチラーゼまたは7−アミノセファロス
ポラン酸エステラーゼ等と呼ばれており、本酵素自体に
ついては,バチルス属由来のセファロスポリンCデアセ
チラーゼとして、WRRL−B−558・デアセチラー
ゼ;Appl.Microbiol.,30(3),4
13(1975)〔文献A〕、ATCC6633・デア
セチラーゼ;Biochim.Biophys.Act
a,485,367(1977)〔文献B〕、SHS−
0133・デアセチラーゼ;J.Ferment.Bi
oeng.,77,17(1994)〔文献C〕が、オ
ーレオバシディウム属由来のセファロスポリンCデアセ
チラーゼとして、4466−I・アセチルエステラー
ゼ;特公平2−51594号公報〔文献D〕および44
66−II・アセチルエステラーゼ;特公平2−515
94号公報〔文献E〕等が報告されている。
The enzyme used in the above-mentioned enzymatic method is called cephalosporin C deacetylase or 7-aminocephalosporanic acid esterase, and this enzyme itself is a cephalosporin C deacetylase derived from the genus Bacillus. WRRL-B-558 deacetylase; Appl. Microbiol. , 30 (3), 4
13 (1975) [Document A], ATCC6633 deacetylase; Biochim. Biophys. Act
a, 485, 367 (1977) [Literature B], SHS-
0133 Deacetylase; Ferment. Bi
oeng. , 77, 17 (1994) [Document C] as a cephalosporin C deacetylase derived from the genus Aureobasidium, 4466-I acetylesterase; JP-B-2-51594 [Document D] and 44.
66-II acetyl esterase; Japanese Patent Publication No. 2-515
Japanese Patent Laid-Open No. 94 [Document E] and the like have been reported.

【0004】また、N末アミノ酸配列および部分アミノ
酸配列で示されるセファロスポリンCデアセチラーゼも
報告されている(特開平4−228079号公報)。
A cephalosporin C deacetylase having an N-terminal amino acid sequence and a partial amino acid sequence has also been reported (JP-A-4-228079).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のセファロスポリ
ンCデアセチラーゼ(Cecデアセチラーゼ)または7
−アミノセファロスポラン酸エステラーゼ(7−ACA
エステラーゼ)は、セファロスポラン酸誘導体からデア
セチルセファロスポラン酸誘導体への変換に使用する
と、酵素反応に長時間を要したり、Km値が大きいため
に反応収率を100%とすることが困難であった。従っ
て、CeCデアセチラーゼとして、比活性(Vmax
値)が高く、Km値の低い特性を有する酵素の出現が、
工業化に有利なために求められていた。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional cephalosporin C deacetylase (Cec deacetylase) or 7
-Aminocephalosporanate esterase (7-ACA
Esterase), when used to convert a cephalosporanic acid derivative to a deacetylcephalosporanic acid derivative, it takes a long time for the enzymatic reaction and it is difficult to make the reaction yield 100% because of a large Km value. there were. Therefore, as CeC deacetylase, the specific activity (Vmax
Value) and the Km value is low.
It was required because it is advantageous for industrialization.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記の問題を解決すべく、種々研究を続けた結果、本発
明者が土壌より分離したロドトルラ属に属する微生物に
より産生される7−ACAエステラーゼが、一般式
(3)
Therefore, the present inventors have
As a result of continuing various studies to solve the above problems, the 7-ACA esterase produced by a microorganism belonging to the genus Rhodotorula isolated from soil by the present inventor was found to have the general formula (3):

【0007】[0007]

【化4】 (式中、R1 は水素原子、D−5−アミノ−5−カルボ
キシバレリル、クロロアセチルまたはベンジルオキシカ
ルボニル基を示す)で表される7−アミノセファロスポ
ラン酸誘導体〔以下、単に「7−ACA誘導体(3)」
と称する〕を非常に反応収率良く一般式(4)
[Chemical 4] (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, D-5-amino-5-carboxyvaleryl, chloroacetyl or benzyloxycarbonyl group.) A 7-aminocephalosporanic acid derivative [hereinafter, simply referred to as “7- ACA derivative (3) "
Is referred to as a general formula (4)

【0008】[0008]

【化5】 (式中、R1 は前記と同じ意味を有する)で表されるデ
アセチル−7−アミノセファロスポラン酸誘導体〔以
下、単に「D−7−ACA誘導体(4)」と称する〕に
変換することを見い出し、本発明を完成したものであ
る。
[Chemical 5] (Wherein, R 1 has the same meaning as described above) and conversion to a deacetyl-7-aminocephalosporanic acid derivative [hereinafter, simply referred to as "D-7-ACA derivative (4)"] They have found the present invention and completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明は、下記の理化学的性質
を有する7−ACAエステラーゼ〔以下、単に「本酵
素」と称することがある〕を提供することを目的とする
ものである。 酵素作用 少なくとも、一般式(1)
That is, the object of the present invention is to provide a 7-ACA esterase (hereinafter sometimes simply referred to as "the present enzyme") having the following physicochemical properties. Enzyme action At least the general formula (1)

【化6】 (式中、Rは水素原子またはアシル基を示す)で表され
る7−アミノセファロスポラン酸誘導体〔以下、単に
「7−ACA誘導体(1)」と称する〕を一般式(2)
[Chemical 6] A 7-aminocephalosporanic acid derivative represented by the formula (wherein R represents a hydrogen atom or an acyl group) [hereinafter, simply referred to as "7-ACA derivative (1)"] is represented by the general formula (2).

【化7】 (式中、Rは前記と同じ意味を有する)で表されるデア
セチル−7−アミノセファロスポラン酸誘導体〔以下、
単に「D−7−ACA誘導体(2)」と称する〕と酢酸
に加水分解する反応を触媒する。
[Chemical 7] (In the formula, R has the same meaning as described above) A deacetyl-7-aminocephalosporanic acid derivative [hereinafter,
Simply referred to as "D-7-ACA derivative (2)"] and catalyze the reaction of hydrolysis to acetic acid.

【0010】 基質特異性 少なくとも、酢酸プロピル、酢酸ブチル等の酢酸低級ア
ルキルエステルおよび7−ACA誘導体(3)に作用す
る。特に、セファロスポリンC(CeC)、7−クロロ
アセチルアミノ−セファロスポラン酸(7−CAAC
A)、7−アミノセファロスポラン酸(7−ACA)お
よび酢酸ブチルに強く作用する。
Substrate Specificity At least acts on acetic acid lower alkyl esters such as propyl acetate and butyl acetate, and 7-ACA derivative (3). In particular, cephalosporin C (CeC), 7-chloroacetylamino-cephalosporanic acid (7-CAAC
A), strongly acts on 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA) and butyl acetate.

【0011】 分子量 分子量は141kDaである(ゲル濾過法)。サブユニ
ットの分子量は82kDaである(SDS−PAG
E)。 至適pHおよび安定pH範囲 至適pHは5.5である。pH5.5〜7.0が安定p
H領域である。 至適温度および安定温度 至適温度は30〜35℃である。pH7.0で15分処
理においては、20℃まで安定である。
Molecular Weight The molecular weight is 141 kDa (gel filtration method). The molecular weight of the subunit is 82 kDa (SDS-PAG
E). Optimum pH and stable pH range The optimum pH is 5.5. pH 5.5-7.0 is stable p
It is the H region. Optimum temperature and stable temperature The optimum temperature is 30 to 35 ° C. It is stable up to 20 ° C when treated at pH 7.0 for 15 minutes.

【0012】 阻害 Cu2+、Hg2+、(p−アミジノフェニル)メタンスル
ホニルフルオライド、硫酸エセリン等で阻害される。 糖含量 20%以上の混成型糖鎖を含む。
Inhibition Inhibited by Cu 2+ , Hg 2+ , (p-amidinophenyl) methanesulfonyl fluoride, eserin sulfate and the like. Contains a mixed sugar chain with a sugar content of 20% or more.

【0013】 N末アミノ酸配列 Thr−Asn−Pro−Asn−Glu−Pro−P
ro−Pro−Val−Val−Asp−Leu−Gl
y−Tyr−Ala−
N-terminal amino acid sequence Thr-Asn-Pro-Asn-Glu-Pro-P
ro-Pro-Val-Val-Asp-Leu-Gl
y-Tyr-Ala-

【0014】 部分アミノ酸配列 少なくとも次に示す4種類のアミノ酸配列を含む。 (a)Ala−Phe−Gly−Leu−X−Ala (式中、Xは未同定アミノ酸を示す) (b)Gly−Phe−Ile−Phe−Thr−As
p−Ala
Partial Amino Acid Sequence At least the following four types of amino acid sequences are included. (A) Ala-Phe-Gly-Leu-X-Ala (wherein X represents an unidentified amino acid) (b) Gly-Phe-Ile-Phe-Thr-As
p-Ala

【0015】(c)Ala−Val−Asp−Ala−
Ala−Ala−Leu−Ala−Ala−Ala−G
ly−Val−Leu−Asn−Ser−Ala−Al
a−Phe (d)Thr−Ser−Ser−Leu−Thr−As
p−Phe−Gly−Thr−Ser−Gln−Ile
−Thr−Ile−Ile−Asp−Phe−Trp−
Arg−Gly−Gly−Ile
(C) Ala-Val-Asp-Ala-
Ala-Ala-Leu-Ala-Ala-Ala-G
ly-Val-Leu-Asn-Ser-Ala-Al
a-Phe (d) Thr-Ser-Ser-Leu-Thr-As
p-Phe-Gly-Thr-Ser-Gln-Ile
-Thr-Ile-Ile-Asp-Phe-Trp-
Arg-Gly-Gly-Ile

【0016】本発明の7−ACAエステラーゼ生産菌は
ロドトルラ属に属するが、例えば、本発明者が京都府の
土壌から分離したロドトルラ・グルチニス(Rhodo
torula glutinis)38B1は、本発明
に最も有効に使用される菌株の一例であって、本菌株は
微工研菌寄第13039号として微生物工業技術研究所
に寄託されており,その菌学的性質は特開平6−125
785号公報に記載されている。
The 7-ACA esterase-producing bacterium of the present invention belongs to the genus Rhodotorula. For example, the present inventor isolated Rhodotorula glutinis (Rhodo) from soil in Kyoto Prefecture.
torula glutinis) 38B1 is an example of the strain most effectively used in the present invention, and this strain has been deposited with the Institute of Microbial Science and Technology as Microtechnology Research Institute No. 13039, and its mycological properties. Is JP-A-6-125
No. 785.

【0017】本発明においては、先ずロドトルラ属に属
する7−ACAエステラーゼ生産菌が適当な培地に培養
される。上記の7−ACAエステラーゼ生産菌として
は、前述のロドトルラ・グルチニス38B1が挙げられ
るが、微生物の一般的性状として菌学上の性質は変異し
得るものであるから、自然的にあるいは通常行われる人
工的変異手段により変異し得る人工変異株は勿論、自然
変異株も含め、ロドトルラ属に属し、本酵素を生産する
能力を有する菌株は、すべて本発明に使用することがで
きる。
In the present invention, a 7-ACA esterase-producing bacterium belonging to the genus Rhodotorula is first cultivated in an appropriate medium. Examples of the 7-ACA esterase-producing bacterium include the above-mentioned Rhodotorula glutinis 38B1. However, since the mycological properties can be changed as a general property of the microorganism, it is natural or artificial. All strains belonging to the genus Rhodotorula and having the ability to produce the present enzyme can be used in the present invention, including naturally-occurring mutants as well as artificial mutants that can be mutated by dynamic mutation means.

【0018】上記の培養は、酵母の培養に一般に使用さ
れる公知の培養方法に準じて行うことができる。使用す
る培地は、一般酵母の栄養源として公知のものが利用で
き、例えば、グルコース、シュークロース、マルトー
ス、エタノール、酢酸、オレイン酸エチル等の炭素源、
硝酸、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、アンモニ
ア等の窒素源、酵母エキス、麦芽エキス、ペプトン、肉
エキス、ポテト等の有機栄養源、L−バリン、L−グル
タミン酸等のアミノ酸、リン酸、マグネシウム、カリウ
ム、鉄、コバルト、マンガン等の無機栄養源を適宜組合
せて使用できる。
The above culturing can be carried out according to a known culturing method generally used for culturing yeast. The medium to be used can be one known as a nutrient source for general yeast, for example, glucose, sucrose, maltose, ethanol, acetic acid, a carbon source such as ethyl oleate,
Nitrogen sources such as nitric acid, ammonium sulfate, ammonium chloride and ammonia, organic nutrient sources such as yeast extract, malt extract, peptone, meat extract and potato, amino acids such as L-valine and L-glutamic acid, phosphoric acid, magnesium, potassium and iron. Inorganic nutrient sources such as cobalt, cobalt and manganese can be appropriately combined and used.

【0019】さらに、本酵素活性を誘導するために各種
脂肪酸エステル化合物、例えばメチルオレートを培地中
に0.01〜10%になるように添加してもよい。培地
のpHは3〜10の範囲で選べばよい。
Further, in order to induce the present enzyme activity, various fatty acid ester compounds such as methyl oleate may be added to the medium at 0.01 to 10%. The pH of the medium may be selected within the range of 3 to 10.

【0020】培養は、通常振盪または通気攪拌培養等の
好気的条件下で行うのがよく、工業的には深部通気攪拌
培養が好ましい。培養温度は本酵素生産菌が発育し、本
酵素を生産する範囲内で適宜変更し得るが、通常は15
℃〜40℃である。培養時間は培養条件によって異なる
が、本酵素が最高力価に達する時期を見計らって適当な
時期まで培養すればよいが、通常は1日〜10日の範囲
でよい。
Culturing is usually carried out under aerobic conditions such as shaking or aeration-agitation culture, and deep aeration-agitation culture is industrially preferable. The culturing temperature can be appropriately changed within a range in which the present enzyme-producing bacterium grows and produces the present enzyme, but it is usually 15
C to 40C. Although the culturing time varies depending on the culturing conditions, it may be cultivated up to an appropriate time in consideration of the time when the present enzyme reaches the maximum titer, but it is usually in the range of 1 to 10 days.

【0021】このようにして得られた本酵素は、主とし
て菌体内に含有されるので、得られた培養物から濾過ま
たは遠心分離等の手段によって集菌し、この菌体を超音
波処理、ダイノミル処理、フレンチプレス処理、凍結破
砕処理等の機械的破壊手段等の種々の公知の菌体処理手
段を適宜組み合わせて破砕し、細胞片等の固形物を遠心
分離によって除き、粗製の7−ACAエステラーゼ含有
液が得られる。
Since the present enzyme thus obtained is mainly contained in the microbial cells, cells are collected from the obtained culture by means such as filtration or centrifugation, and the microbial cells are subjected to ultrasonic treatment, Dynomil. Treatment, French press treatment, freeze disruption treatment and other mechanical disruption treatment, and other known bacterial cell treatment means are appropriately combined and disrupted, and solids such as cell debris are removed by centrifugation to obtain crude 7-ACA esterase. A containing liquid is obtained.

【0022】該粗酵素含有液から、公知の蛋白質・酵素
等の単離、精製手段を用いることにより、さらに精製さ
れた本酵素を得ることができる。例えば、超遠心分離分
画、硫安、食塩、硫酸ナトリウム、リン酸カリウム等を
添加する塩析沈澱、アセトン等を添加する有機溶媒沈澱
等の手段により沈澱物として、本酵素を回収すればよ
い。
From the crude enzyme-containing liquid, a further purified present enzyme can be obtained by using known means for isolating and purifying proteins, enzymes and the like. For example, the enzyme may be recovered as a precipitate by means such as ultracentrifugation fractionation, salting-out precipitation adding ammonium sulfate, sodium chloride, sodium sulfate, potassium phosphate, etc., organic solvent precipitation adding acetone, etc.

【0023】さらに、この沈澱物は、半透膜を用いる透
析、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラ
フィー、ハイドロフォービッグクロマトグラフィー、ゲ
ル濾過クロマトグラフィー等等の手段を適宜組み合わせ
て行うことにより精製することができる。
Further, the precipitate is purified by appropriately combining means such as dialysis using a semipermeable membrane, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobig chromatography and gel filtration chromatography. You can

【0024】このようにして得られた7−ACAエステ
ラーゼは、次の理化学的性質を有する。 1)酵素作用 少なくとも、7−ACA誘導体(1)をD−7−ACA
誘導体(2)と酢酸に加水分解する反応を触媒する。
The 7-ACA esterase thus obtained has the following physicochemical properties. 1) Enzyme action At least the 7-ACA derivative (1) is added to D-7-ACA.
It catalyzes the reaction of hydrolyzing the derivative (2) with acetic acid.

【0025】ここで、前記一般式(1)中の基Rにおい
て定義されるアシル基とは、公知のセファロスポリン化
合物のアシル基であって、例えば、アミノ基、カルボニ
ル基またはカルボキシル基の1個ないし数個により置換
されていてもよい炭素数2〜7個の直鎖状または分鎖状
アルカノイル基;ハロゲン原子、シアノ基、低級アルコ
キシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、
イミノ基、低級アルキリデン基もしくは複素環式基によ
り置換された炭素数2〜4個のアルカノイル基;置換基
を有していてもよいアリールオキシ基で置換されていて
もよい炭素数2〜5個の直鎖状または分鎖状アルコキシ
カルボニル基;置換基を有していてもよいアリール−低
級アルカノイル基等を意味する。
Here, the acyl group defined by the group R in the general formula (1) is an acyl group of a known cephalosporin compound, for example, 1 of an amino group, a carbonyl group or a carboxyl group. Straight or branched chain alkanoyl group having 2 to 7 carbon atoms which may be substituted by one to several; halogen atom, cyano group, lower alkoxy group, aryloxy group optionally having substituent (s) ,
An alkanoyl group having 2 to 4 carbon atoms substituted with an imino group, a lower alkylidene group or a heterocyclic group; 2 to 5 carbon atoms optionally substituted with an aryloxy group which may have a substituent A linear or branched alkoxycarbonyl group; and an aryl-lower alkanoyl group which may have a substituent.

【0026】2)基質特異性 本酵素を用いて基質特異性を検討した。酵素活性の測定
は、後記の酵素活性測定法に従った。7−ACA誘導体
(1)を基質とする場合には、その中から7−ACA誘
導体(3)を選択した。各基質に対する本酵素の基質特
異性について測定した結果は表1の通りである。
2) Substrate specificity The substrate specificity was examined using this enzyme. The enzyme activity was measured according to the enzyme activity measuring method described below. When the 7-ACA derivative (1) was used as a substrate, the 7-ACA derivative (3) was selected from among them. Table 1 shows the results of measurement of the substrate specificity of the present enzyme for each substrate.

【表1】 [Table 1]

【0027】上記の結果から、本酵素は7−ACA誘導
体(3)に作用する。特に、CeC、7−CAACA、
7−ACAに強く作用する。また、酢酸低級アルキルエ
ステルに作用し、アルコール鎖が長い程活性が強い。一
方、N−アセチルグルコサミン、キチン等のN−アセチ
ル化合物を加水分解しないことより、キチン・デアセチ
ラーゼ〔Proc.Natl.Acad.Sci.U.
S.A.,90,2564(1993)〕とは異なるこ
とを示している。
From the above results, this enzyme acts on the 7-ACA derivative (3). In particular, CeC, 7-CAACA,
It acts strongly on 7-ACA. It also acts on acetic acid lower alkyl ester, and the longer the alcohol chain, the stronger the activity. On the other hand, by not hydrolyzing N-acetyl compounds such as N-acetylglucosamine and chitin, chitin deacetylase [Proc. Natl. Acad. Sci. U.
S. A. , 90, 2564 (1993)].

【0028】3)分子量 公知の方法によりSDS−PAGEで電気泳動を行い、
標準蛋白質と比較することにより、本酵素のサブユニッ
トの分子量は82kDaである(SDS−PAGE)。
また、通常状態での本酵素の分子量を求めるために、S
uperdex200 prep gradeのカラム
を用いて溶出させ、標準蛋白質と比較することにより、
本酵素の分子量は141kDaである(ゲル濾過法)。
3) Molecular Weight Electrophoresis by SDS-PAGE by a known method,
By comparison with the standard protein, the molecular weight of the subunit of this enzyme is 82 kDa (SDS-PAGE).
In addition, in order to obtain the molecular weight of this enzyme under normal conditions, S
By elution with an upperdex200 prep grade column and comparison with a standard protein,
The molecular weight of this enzyme is 141 kDa (gel filtration method).

【0029】以上の結果より、本酵素は82kDaのサ
ブユニットが2個会合した酵素であり、このような分子
量およびサブユニットの分子量を有する本酵素は、従来
公知のCeCデアセチラーゼとは異なる。
From the above results, the present enzyme is an enzyme in which two subunits of 82 kDa are associated with each other, and the present enzyme having such a molecular weight and a molecular weight of the subunit is different from the conventionally known CeC deacetylase.

【0030】4)至適pHおよび安定pH範囲 緩衝液以外は後記酵素活性測定法により本酵素の至適p
Hを求めた。緩衝液はpH4.0〜6.0のコハク酸−
NaOH緩衝液、pH5.5〜7.8のリン酸ナトリウ
ム緩衝液、pH7.5〜9.0のトリス−塩酸緩衝液を
用いた。測定結果は図3に示す通りであり、至適pHは
5.5である。一方、pH5.5〜7.0が安定pH領
域である。
4) Optimum pH and stable pH range The optimum pH of this enzyme is determined by the enzyme activity measuring method described below except for buffer solutions.
H was calculated. The buffer solution is succinic acid having a pH of 4.0 to 6.0.
A NaOH buffer solution, a sodium phosphate buffer solution having a pH of 5.5 to 7.8, and a Tris-hydrochloric acid buffer solution having a pH of 7.5 to 9.0 were used. The measurement result is as shown in FIG. 3, and the optimum pH is 5.5. On the other hand, pH 5.5 to 7.0 is the stable pH range.

【0031】5)至適温度および安定温度 反応温度を変化させる以外は後記酵素活性測定法により
本酵素の至適温度を求めた。測定結果は図2に示す通り
であり、至適温度は30〜35℃である。一方、pH
7.0で15分処理においては、20℃まで安定であ
る。
5) Optimum temperature and stable temperature The optimum temperature of the present enzyme was determined by the enzyme activity measuring method described below except that the reaction temperature was changed. The measurement result is as shown in FIG. 2, and the optimum temperature is 30 to 35 ° C. On the other hand, pH
It is stable up to 20 ° C. in the treatment at 7.0 for 15 minutes.

【0032】6)阻害 後記酵素活性測定法の反応系において、各種金属イオン
または阻害剤の存在下での本酵素活性を測定し、各種金
属イオンまたは阻害剤の影響を求めた。各種添加物はp
−クロロマーキュリーベンゾエートを0.1mM添加し
た以外はすべて1.0mM添加した。無添加の場合の活
性を100%としたときの相対活性は表2に示す通りで
ある。
6) Inhibition In the reaction system of the enzyme activity measuring method described below, the present enzyme activity in the presence of various metal ions or inhibitors was measured to determine the influence of various metal ions or inhibitors. Various additives are p
-All were added 1.0 mM except that 0.1 mM chloromercury benzoate was added. Table 2 shows the relative activity when the activity without addition is defined as 100%.

【0033】[0033]

【表2】 以上の結果より、本酵素はCu2+、Hg2+、(p−アミ
ジノフェニル)メタンスルホニルフルオライド、硫酸エ
セリン等で阻害される。
[Table 2] From the above results, this enzyme is inhibited by Cu 2+ , Hg 2+ , (p-amidinophenyl) methanesulfonyl fluoride, eserin sulfate and the like.

【0034】7)糖含量 本酵素をSDS−PAGEにかけた後、ポリビニリデン
ジフルオライド(PVDF)膜に転写した後、シアル酸
を除くために25mM硫酸で80℃、1時間処理した。
洗浄後、メンブラン上の酵素は各種のパーオキシダーゼ
ーレクチン試薬〔文献;新生化学実験講座,3.糖質,
I,31(1990)〕と反応させた。次に,パーオキ
シダーゼ染色は45mMの4−アミノアンチピリン0.
3ml、60mMのフェノール0.3ml、30%の過
酸化水素2μl、15mMリン酸ナトリウム緩衝液(p
H6.8)8.4mlからなる反応混合液を用いて行っ
た。
7) Sugar content This enzyme was subjected to SDS-PAGE, transferred to a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane, and then treated with 25 mM sulfuric acid at 80 ° C. for 1 hour to remove sialic acid.
After washing, the enzymes on the membrane were various peroxidase-lectin reagents [Reference; Shinsei Chemistry Laboratory, 3. Sugar,
I, 31 (1990)]. Next, peroxidase staining was performed with 45 mM 4-aminoantipyrine 0.
3 ml, 60 mM phenol 0.3 ml, 30% hydrogen peroxide 2 μl, 15 mM sodium phosphate buffer (p
H6.8) 8.4 ml was used for the reaction mixture.

【0035】その結果、本酵素はコンカナバリンA(C
on A)とコムギ胚レクチン(Wheat germ
lectin)と反応したが、Arachis hy
pogaea レクチン(PNA)、Ricinus
communis レクチン(RCA120 )、Phas
eolus vulgaris レクチン(PHA−E
4 )とは反応しなかった。このことは,本酵素がアスパ
ラギン残基に結合した混成型糖鎖を持つことを示してい
る。
As a result, this enzyme was found to be concanavalin A (C
on A) and wheat germ lectin (Wheat germ)
Lactin), but Arachis hy
pogaea lectin (PNA), Ricinus
communis lectin (RCA 120 ), Phas
eolus vulgaris lectin (PHA-E
4 ) did not react. This indicates that this enzyme has a hybrid sugar chain attached to an asparagine residue.

【0036】さらに、この糖の含量を決定するために、
本酵素をEndo H処理を行い、SDS−PAGEに
かけたところ、3つの主バンドと2つの副バンドが見ら
れ、分子量は74000、72000、69000、6
7000、65000となった。このことより、本酵素
は20%以上の混成型糖鎖を含む。
Furthermore, in order to determine the content of this sugar,
When this enzyme was subjected to Endo H treatment and subjected to SDS-PAGE, three major bands and two minor bands were observed and the molecular weights were 74,000, 72000, 69000, 6
It became 7,000 and 65,000. Based on this, the present enzyme contains 20% or more of a hybrid sugar chain.

【0037】8)N末アミノ酸配列 本酵素をSDS−PAGEにかけた後、PVDF膜に転
写し、次いでエドマン法によるプロテイン シーケンサ
ーにかけたところ、N末アミノ酸配列は次の通りであ
る。Thr−Asn−Pro−Asn−Glu−Pro
−Pro−Pro−Val−Val−Asp−Leu−
Gly−Tyr−Ala−
8) N-terminal amino acid sequence This enzyme was subjected to SDS-PAGE, transferred to a PVDF membrane, and then subjected to a protein sequencer by Edman method. The N-terminal amino acid sequence is as follows. Thr-Asn-Pro-Asn-Glu-Pro
-Pro-Pro-Val-Val-Asp-Leu-
Gly-Tyr-Ala-

【0038】9)部分アミノ酸配列 本酵素の部分アミノ酸配列を知るために、Staphy
lococcus aureusV8プロテアーゼを利
用したクリーブランド法によるペプチドマッピング(遺
伝子クローニングのためのタンパク質構造解析,平野久
書,東京化学同人,89−92頁)を行ったところ、本
酵素は少なくとも次に示す4種類のアミノ酸配列を含
む。
9) Partial amino acid sequence In order to know the partial amino acid sequence of this enzyme, Staphy was used.
Peptide mapping by the Cleveland method using lococcus aureus V8 protease (protein structural analysis for gene cloning, Hisano Hirano, Tokyo Kagaku Dojin, pages 89-92) revealed that the enzyme had at least the following four amino acids: Contains an array.

【0039】 (a)Ala−Phe−Gly−Leu−X−Ala (式中、Xは未同定アミノ酸を示す) (b)Gly−Phe−Ile−Phe−Thr−As
p−Ala
(A) Ala-Phe-Gly-Leu-X-Ala (wherein X represents an unidentified amino acid) (b) Gly-Phe-Ile-Phe-Thr-As
p-Ala

【0040】(c)Ala−Val−Asp−Ala−
Ala−Ala−Leu−Ala−Ala−Ala−G
ly−Val−Leu−Asn−Ser−Ala−Al
a−Phe (d)Thr−Ser−Ser−Leu−Thr−As
p−Phe−Gly−Thr−Ser−Gln−Ile
−Thr−Ile−Ile−Asp−Phe−Trp−
Arg−Gly−Gly−Ile
(C) Ala-Val-Asp-Ala-
Ala-Ala-Leu-Ala-Ala-Ala-G
ly-Val-Leu-Asn-Ser-Ala-Al
a-Phe (d) Thr-Ser-Ser-Leu-Thr-As
p-Phe-Gly-Thr-Ser-Gln-Ile
-Thr-Ile-Ile-Asp-Phe-Trp-
Arg-Gly-Gly-Ile

【0041】10)酵素の均一性 SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法〔U.K.
Laemmli,Nature,227,680(19
70)〕を行ったところ、均一な1本のタンパクバンド
が見られ、公知の標準蛋白質との比較より、この蛋白質
の分子量は82kDaである。
10) Homogeneity of enzyme SDS-polyacrylamide gel electrophoresis [U. K.
Laemmli, Nature, 227, 680 (19)
70)], a uniform single protein band was observed, and the molecular weight of this protein was 82 kDa as compared with a known standard protein.

【0042】11)酵素活性測定法 〔酵素活性測定法1〕7−ACA5μmol、コハク酸
−ホウ酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)0.1mmo
lおよび適量の酵素を加え、0.5mlになるように混
合して,30℃にて30分反応させた後、50%のジメ
チルスルホキサイド液2mlを添加して反応を停止させ
た。生成したデアセチル−7−アミノセファロスポラン
酸(D−7−ACA)を次の条件による高速液体クロマ
トグラフィー(HPLC)により測定した。
11) Method for measuring enzyme activity [Method 1 for measuring enzyme activity] 5 μmol of 7-ACA, succinic acid-sodium borate buffer solution (pH 5.5) 0.1 mmo
1 and an appropriate amount of enzyme were added and mixed so as to be 0.5 ml and reacted at 30 ° C. for 30 minutes, and then 2 ml of 50% dimethyl sulfoxide solution was added to stop the reaction. The produced deacetyl-7-aminocephalosporanic acid (D-7-ACA) was measured by high performance liquid chromatography (HPLC) under the following conditions.

【0043】分析条件A; カラム;ガードカラム(30×4.6mm)のついたワ
コージル−II 5C 18 HG(250×4.6m
m,和光純薬工業社製)のカラム(35℃保温 ) 移動相;7.7%(V/V)アセトニトリル、1mMテ
トラブチルアンモニウム硫酸水素塩および64mM酢酸
アンモニウムを含む水溶液 流速;0.8ml/分 検出;254nmの吸光度 1分間に1μmolのD−7−ACAを生成する酵素を
1単位とした。
Analytical conditions A; Column; Wacodil-II 5C 18 HG (250 × 4.6 m) equipped with a guard column (30 × 4.6 mm)
m, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (incubation at 35 ° C.) Mobile phase: 7.7% (V / V) acetonitrile, aqueous solution containing 1 mM tetrabutylammonium hydrogensulfate and 64 mM ammonium acetate Flow rate: 0.8 ml / Minute detection; absorbance at 254 nm One unit was an enzyme that produced 1 μmol of D-7-ACA in 1 minute.

【0044】尚、7−ACA誘導体(3)の基質特異性
の測定においては、7−ACA以外の基質についても、
上記と同様の反応条件を用いるが、基質として7−ベン
ジルオキシカルボニルアミノ−セファロスポラン酸(7
−BZACA)および7−CAACAを用いた場合のH
PLC分析条件は、次の通りである。
In the measurement of the substrate specificity of the 7-ACA derivative (3), for substrates other than 7-ACA,
Using the same reaction conditions as above, but using 7-benzyloxycarbonylamino-cephalosporanic acid (7
-BZACA) and 7-CAACA with H
The PLC analysis conditions are as follows.

【0045】分析条件B;7−BZACAよりデアセチ
ル体を生成する場合 カラム;コスモジル 5C18−AR(150×4.6
mm,ナカライテスク(株)製)のカラム(35℃保
温) 移動相;27%(V/V)アセトニトリルおよび67m
Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)を含む水溶液 流速;1.6ml/分 検出;254nmの吸光度
Analytical condition B: When a deacetylated product is produced from 7-BZACA Column: Cosmozil 5C18-AR (150 × 4.6)
mm, column (manufactured by Nacalai Tesque, Inc.) (incubated at 35 ° C.) Mobile phase: 27% (V / V) acetonitrile and 67 m
Aqueous solution containing M potassium phosphate buffer (pH 7.0) Flow rate: 1.6 ml / min Detection: Absorbance at 254 nm

【0046】分析条件C;7−CAACAよりデアセチ
ル体を生成する場合 カラム;コスモジル 5C18−AR(150×4.6
mm,ナカライテスク社製)のカラム(35℃保温) 移動相;7.7%(V/V)アセトニトリル,1mMテ
トラブチルアンモニウム硫酸水素塩および64mM酢酸
アンモニウムを含む水溶液 流速;1.6ml/分 検出;254nmの吸光度
Analytical condition C: When a deacetylated product is produced from 7-CAACA Column: Cosmozil 5C18-AR (150 × 4.6)
mm, manufactured by Nacalai Tesque, Inc. (incubated at 35 ° C.) Mobile phase; aqueous solution containing 7.7% (V / V) acetonitrile, 1 mM tetrabutylammonium hydrogensulfate and 64 mM ammonium acetate Flow rate; 1.6 ml / min Detection Absorbance at 254 nm

【0047】〔酵素活性測定法2〕さらに、酢酸低級ア
ルキルエステルを基質とした場合の酵素活性測定は、次
の通りに行った。すなわち、4μmolの基質、コハク
酸−ホウ酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)40μmo
lおよび適量の酵素を加え、0.2mlになるように混
合して30℃、20分反応させた後、50%のジメチル
スルホキサイド液を添加し反応を停止させた。生成した
酢酸は3つの酵素をカップリングさせる方法〔H.U.
Bergmeyer,Methods Enzym.A
nal.,1,172(1974)〕に従って測定し
た。
[Enzyme activity measurement method 2] Further, the enzyme activity was measured as follows when acetic acid lower alkyl ester was used as a substrate. That is, 4 μmol of substrate, succinic acid-sodium borate buffer (pH 5.5) 40 μmo
1 and an appropriate amount of enzyme were added and mixed to make 0.2 ml and reacted at 30 ° C. for 20 minutes, and then 50% dimethyl sulfoxide solution was added to stop the reaction. The generated acetic acid is a method of coupling three enzymes [H. U.
Bergmeyer, Methods Enzym. A
nal. , 1,172 (1974)].

【0048】12)反応速度(Km値)および比活性
(Vmax値) 7−ACA誘導体(3)に対する本酵素のKm値および
Vmax値を求めたところ、7−ACAに対しては各々
1.43mM、422μmol/分/mg、CeCに対
しては各々8.39mM、1000μmol/分/mg
である。
12) Reaction rate (Km value) and specific activity (Vmax value) The Km value and Vmax value of this enzyme for the 7-ACA derivative (3) were determined to be 1.43 mM for 7-ACA, respectively. 422 μmol / min / mg, 8.39 mM for CeC, 1000 μmol / min / mg, respectively
Is.

【0049】以上の理化学的性質を有する本酵素と先行
文献A〜Eの公知のCeCデアセチラーゼと比較する
と、本酵素は次の理由により公知のCeCデアセチラー
ゼとは明らかに異なるので、新規酵素であるということ
ができる。
Comparing the present enzyme having the above-mentioned physicochemical properties with the known CeC deacetylase of the prior art documents A to E, the present enzyme is clearly different from the known CeC deacetylase for the following reasons, and is therefore a novel enzyme. be able to.

【0050】(1)分子量141kDaおよび82kD
aのサブユニットを有する本酵素は、分子量およびサブ
ユニットの分子量の点で公知のCeCデアセチラーゼと
は異なる。 (2)本酵素の至適pHは5.5であるのに対し、公知
のCeCデアセチラーゼの至適pHは、先行文献A〜C
のそれは7.0〜8.5で、先行文献D〜Eのそれは4
以下であることより、本酵素は公知のCeCデアセチラ
ーゼとは異なる。
(1) Molecular weight of 141 kDa and 82 kDa
The present enzyme having the subunit a is different from the known CeC deacetylase in the molecular weight and the molecular weight of the subunit. (2) The optimum pH of this enzyme is 5.5, while the optimum pH of known CeC deacetylase is the same as that of the literatures A to C.
It is 7.0-8.5 and that of the prior documents D-E is 4
This enzyme is different from the known CeC deacetylase because it is as follows.

【0051】(3)本酵素の糖含量は20%以上である
のに対し、公知のCeCデアセチラーゼに糖が含まれて
いることは知られていない。 (4)本酵素のN末アミノ酸配列および部分アミノ酸配
列は、公知のCeCデアセチラーゼのアミノ酸配列とは
異なる。 (5)本酵素は7−ACA誘導体(3)に対してKm値
が小さく、Vmax値が公知のCeCデアセチラーゼよ
り遙に大きい。
(3) While the sugar content of the present enzyme is 20% or more, it is not known that a known CeC deacetylase contains a sugar. (4) The N-terminal amino acid sequence and partial amino acid sequence of this enzyme are different from the amino acid sequence of known CeC deacetylase. (5) This enzyme has a smaller Km value than the 7-ACA derivative (3) and a Vmax value far higher than that of the known CeC deacetylase.

【0052】[0052]

【発明の効果】上記の通り、本発明の7−ACAエステ
ラーゼは7−ACA誘導体(1)をD−7−ACA誘導
体(2)に変換する上で、常温常圧下において加水分解
を行い、しかも基質に対してKm値が小さく、Vmax
が公知のCeCデアセチラーゼより遙に大きいため、少
量の酵素量で反応収率を100%にすることができるの
で、工業的に非常に有用な酵素を提供することができ、
本酵素を使用することにより、7−ACA誘導体(1)
からD−7−ACA誘導体(2)を工業的に有利に製造
することができる。
As described above, the 7-ACA esterase of the present invention converts the 7-ACA derivative (1) into the D-7-ACA derivative (2) by hydrolysis at room temperature and normal pressure, and Km value is small compared to the substrate, Vmax
Is much larger than the known CeC deacetylase, so that the reaction yield can be 100% with a small amount of enzyme, and thus an industrially very useful enzyme can be provided,
By using this enzyme, 7-ACA derivative (1)
To D-7-ACA derivative (2) can be industrially advantageously produced.

【0053】[0053]

【実施例】次に、実施例により本発明をより詳細に説明
する。これにより本発明の範囲を限定するものではな
い。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. This does not limit the scope of the invention.

【実施例1】 7−ACAエステラーゼ含有菌体の培養 麦芽エキス2%、ペプトン0.5%を含み、pHを6.
0に調整した殺菌培地150ml(2L容三角フラスコ
使用)に、予め上記と同一組成の培地で28℃、1日試
験管培養(7ml)したロドトルラ・グルチニス38B
1を移植、,28℃で1日間培養した。この培養液を麦
芽エキス2%、ペプトン0.5%、オレイン酸メチル
0.5%を含み、pHを6.0に調整した10Lの殺菌
培地を仕込んだ15L容ジャーファーメンターに移植
し、5L/分の通気条件、400rpmの攪拌条件にて
33時間培養した。得られた培養物を遠心分離により菌
体を集菌し、0.85%食塩水にて洗浄して菌体を得
た。7−ACAの加水分解活性をみると、1.7単位/
ml(培養液)であった。
Example 1 Cultivation of 7-ACA Esterase-Containing Bacterial Cells Containing 2% malt extract and 0.5% peptone at pH 6.
Rhodotorula glutinis 38B, which had been cultivated in a test tube (7 ml) at 28 ° C. for 1 day, in 150 ml of a sterilized medium adjusted to 0 (using a 2 L Erlenmeyer flask) in advance, with a medium having the same composition as above
1 was transplanted and cultured at 28 ° C. for 1 day. This culture solution was transferred to a 15 L jar fermenter containing 10 L of sterilized medium containing 2% of malt extract, 0.5% of peptone and 0.5% of methyl oleate and adjusted to pH 6.0, and transferred to 5 L. The culture was carried out for 33 hours under an aeration condition of 1 / min and a stirring condition of 400 rpm. The obtained culture was centrifuged to collect the cells, and the cells were washed with 0.85% saline to obtain the cells. Looking at the hydrolysis activity of 7-ACA, 1.7 units /
ml (culture liquid).

【0054】[0054]

【実施例2】 7−ACAエステラーゼの精製 実施例1で得た菌体を2mMDTTを含む50mMリン
酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)に懸濁し,−20℃
に凍結した。融解した菌体液をガラスビーズを用いたダ
イノーミル(Willy A.Bachofen Ma
nufacturing Engineers)により
菌体破砕を行った。これを7000Gで60分間遠心分
離により沈澱を除き、無細胞抽出液を得た。これに硫酸
ストレプトマイシンを1%になるように添加し、遠心分
離により核酸を沈澱として除去した。これに硫酸アンモ
ニウムが65%飽和となるように添加した後、遠心分離
により上清液を取得した。これに硫酸アンモニウムをさ
らに80%飽和となるようにさらに添加し、遠心分離に
より活性画分を沈澱として採取した。
Example 2 Purification of 7-ACA Esterase The cells obtained in Example 1 were suspended in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) containing 2 mM DTT, and the suspension was -20 ° C.
Frozen. The thawed microbial cell fluid was treated with glass beads for dyno mill (Willy A. Bachofen Ma).
The cells were disrupted by nufacturing Engineers). The precipitate was removed by centrifugation at 7,000 G for 60 minutes to obtain a cell-free extract. Streptomycin sulfate was added to this to a concentration of 1%, and the nucleic acid was removed as a precipitate by centrifugation. After adding ammonium sulfate to this so as to be 65% saturated, the supernatant was obtained by centrifugation. Ammonium sulfate was further added to this so that it would be 80% saturated, and the active fraction was collected as a precipitate by centrifugation.

【0055】この沈澱を2mMのDTTを含むコハク酸
−NaOH緩衝液(pH5.5)に溶解し、同一緩衝液
にて透析を2回行った。透析された酵素液はYM30メ
ンブラン(アミコン社製)を用いる限外濾過により濃縮
した。得られた酵素液を上記と同一の緩衝液で平衡化し
たCM−Toyopearl 650M pre−pa
cked カラム(20×2.2cm i.d.)にチ
ャージした。分画は5mlとして、同一緩衝液で先ず3
0分,次に食塩濃度を0〜0.2M含む同一緩衝液でグ
ラジエント溶出(0−0.1M、30−55分;0.1
−0.2M、55−90分)した。活性画分を集めた
後、YM30メンブランフィルターおよびセントリコン
30コンセントレイターにて濃縮した。
This precipitate was dissolved in a succinic acid-NaOH buffer solution (pH 5.5) containing 2 mM DTT, and dialyzed twice with the same buffer solution. The dialyzed enzyme solution was concentrated by ultrafiltration using a YM30 membrane (manufactured by Amicon). CM-Toyopearl 650M pre-pa obtained by equilibrating the obtained enzyme solution with the same buffer solution as above.
A cked column (20 x 2.2 cm id) was charged. Fractions should be 5 ml and the same buffer should
Gradient elution (0-0.1 M, 30-55 min; 0.1) with the same buffer containing 0 to 0.2 M of salt concentration for 0 min.
-0.2M, 55-90 minutes). The active fractions were collected and then concentrated with a YM30 membrane filter and Centricon 30 concentrator.

【0056】得られた濃縮液を2mMDTTおよび0.
1MNaClを含む50mMリン酸ナトリウム緩衝液
(pH7.0)で平衡化されたSuperdex200
prep grade カラム(60×1.6cm
i.d.)にチャージした。1ml/分の流速で上記と
同一緩衝液で溶出した。得られた活性区分のみを集め、
凍結乾燥して精製酵素7−ACAエステラーゼを得た。
上記の精製過程を表3に示す。
The resulting concentrate was added with 2 mM DTT and 0.
Superdex 200 equilibrated with 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) containing 1 M NaCl.
prep grade column (60 x 1.6 cm
i. d. ) Was charged. Elution with the same buffer as above at a flow rate of 1 ml / min. Collect only the obtained active category,
Lyophilization gave the purified enzyme 7-ACA esterase.
The above purification process is shown in Table 3.

【表3】 [Table 3]

【0057】[0057]

【実施例3】 7−ACAからのD−7−ACAの生成 コハク酸−ホウ酸ナトリウム緩衝液(pH5.5)1m
mol、7−ACA0.05mmol、実施例2で得た
精製酵素8単位を含む反応液5mlを30℃にて攪拌し
ながら反応させた。7−ACA、D−7−ACAおよび
酢酸を定量した。その結果は図1に示す通りであり,基
質の7−ACAの減少に伴い、D−7−ACAと酢酸が
等モルずつ生成されることより,明らかに精製酵素が7
−ACAエステラーゼであることを示していた。
Example 3 Generation of D-7-ACA from 7-ACA Succinic acid-sodium borate buffer (pH 5.5) 1 m
Mol, 7-ACA 0.05 mmol, and 5 ml of a reaction solution containing 8 units of the purified enzyme obtained in Example 2 were reacted at 30 ° C. with stirring. 7-ACA, D-7-ACA and acetic acid were quantified. The results are shown in FIG. 1, and as the substrate 7-ACA decreases, D-7-ACA and acetic acid are produced in equimolar amounts, so that the purified enzyme is clearly
-Has been shown to be ACA esterase.

【0058】[0058]

【実施例4】 7−ACA誘導体(3)に対するKmおよびVmax値 7−ACA誘導体(3)に対するKm値およびVmax
値を求めるために、実施例2で得た精製7−ACAエス
テラーゼを用いて、前記の酵素活性測定法において、基
質およびその濃度を変化させて活性を測定し、逆数プロ
ット(Lineweaver−Burk plots)
にてKmおよびVmaxを求めた。
Example 4 Km and Vmax Values for 7-ACA Derivative (3) Km Values and Vmax for 7-ACA Derivative (3)
In order to obtain the value, the purified 7-ACA esterase obtained in Example 2 was used to measure the activity by changing the substrate and its concentration in the above-mentioned enzyme activity measuring method, and the reciprocal plot (Lineweaver-Burk plots) was used.
Then, Km and Vmax were obtained.

【0059】基質としては7−ACA、CeC、7−C
AACAおよび7−BZACAを用いた。これらに対す
るKm値は各々1.43、8.39、2.03および
1.11mMであった。また、Vmax値は各々42
2、1000、562および391単位/mgであっ
た。
As substrates, 7-ACA, CeC, 7-C
AACA and 7-BZACA were used. The Km values for these were 1.43, 8.39, 2.03 and 1.11 mM, respectively. Also, the Vmax values are 42 each.
2, 1000, 562 and 391 units / mg.

【配列表】[Sequence list]

【0060】配列番号:1 配列の長さ:15 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Thr Asn Pro Asn Glu Pro Pro Pro Val Val Asp Leu Gly Tyr Ala 1 5 10 15 SEQ ID NO: 1 Sequence length: 15 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Peptide sequence Thr Asn Pro Asn Glu Pro Pro Pro Val Val Asp Leu Gly Tyr Ala 1 5 10 15

【0061】配列番号:2 配列の長さ:6 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド SEQ ID NO: 2 Sequence length: 6 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Peptide

【0062】配列番号:3 配列の長さ:7 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド SEQ ID NO: 3 Sequence length: 7 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Peptide

【0063】配列番号:4 配列の長さ:18 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Ala Val Asp Ala Ala Ala Leu Ala Ala Ala Gly Val Leu Asn Ser Ala 1 5 10 15 Ala Phe SEQ ID NO: 4 Sequence length: 18 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Peptide sequence Ala Val Asp Ala Ala Ala Leu Ala Ala Ala Gly Val Leu Asn Ser Ala 1 5 10 15 Ala Phe

【0064】配列番号:5 配列の長さ:22 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Thr Ser Ser Leu Thr Asp Phe Gly Thr Ser Gln Ile Thr Ile Ile Asp 1 5 10 15 Phe Trp Arg Gly Gly Ile 20SEQ ID NO: 5 Sequence length: 22 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Peptide sequence Thr Ser Ser Leu Thr Asp Phe Gly Thr Ser Gln Ile Thr Ile Ile Asp 1 5 10 15 Phe Trp Arg Gly Gly Ile 20

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

【図1】本発明の7−アミノセファロスポラン酸エステ
ラーゼを用いた、7−アミノセファロスポラン酸(7−
ACA)からのデアセチル−7−アミノセファロスポラ
ン酸(D−7−ACA)の生成経過の結果を示す曲線で
ある。
FIG. 1 is a schematic view of 7-aminocephalosporanic acid (7-aminocephalosporanic acid esterase using
It is a curve which shows the result of the production progress of deacetyl-7-amino cephalosporanic acid (D-7-ACA) from (ACA).

【図2】本発明の7−アミノセファロスポラン酸エステ
ラーゼの至適温度を示す曲線である。
FIG. 2 is a curve showing the optimum temperature of 7-aminocephalosporanate esterase of the present invention.

【図3】本発明の7−アミノセファロスポラン酸エステ
ラーゼの至適pHを示す曲線である。
FIG. 3 is a curve showing the optimum pH of 7-aminocephalosporanate esterase of the present invention.

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7−アミノ
セファロスポラン酸エステラーゼ。 酵素作用 少なくとも、一般式(1) 【化1】 (式中、Rは水素原子またはアシル基を示す)で表され
る7−アミノセファロスポラン酸誘導体を一般式(2) 【化2】 (式中、Rは前記と同じ意味を有する)で表されるデア
セチル−7−アミノセファロスポラン酸誘導体と酢酸に
加水分解する反応を触媒する。 基質特異性 少なくとも、酢酸プロピル、酢酸ブチル等の酢酸低級ア
ルキルエステルおよび一般式(3) 【化3】 (式中、R1 は水素原子、D−5−アミノ−5−カルボ
キシバレリル、クロロアセチルまたはベンジルオキシカ
ルボニル基を示す)で表される7−アミノセファロスポ
ラン酸誘導体に作用する。特に、セファロスポリンC、
7−クロロアセチルアミノ−セファロスポラン酸、7−
アミノセファロスポラン酸および酢酸ブチルに強く作用
する。 分子量 分子量は141kDaである(ゲル濾過法)。サブユニ
ットの分子量は82kDaである(SDS−PAG
E)。 至適pHおよび安定pH範囲 至適pHは5.5である。pH5.5〜7.0が安定p
H領域である。 至適温度および安定温度 至適温度は30〜35℃である。pH7.0で15分処
理においては、20℃まで安定である。 阻害 Cu2+、Hg2+、(p−アミジノフェニル)メタンスル
ホニルフルオライド、硫酸エセリン等で阻害される。 糖含量 20%以上の混成型糖鎖を含む。 N末アミノ酸配列 Thr−Asn−Pro−Asn−Glu−Pro−P
ro−Pro−Val−Val−Asp−Leu−Gl
y−Tyr−Ala− 部分アミノ酸配列 少なくとも次に示す4種類のアミノ酸配列を含む。 (a)Ala−Phe−Gly−Leu−X−Ala (式中、Xは未同定アミノ酸を示す) (b)Gly−Phe−Ile−Phe−Thr−As
p−Ala (c)Ala−Val−Asp−Ala−Ala−Al
a−Leu−Ala−Ala−Ala−Gly−Val
−Leu−Asn−Ser−Ala−Ala−Phe (d)Thr−Ser−Ser−Leu−Thr−As
p−Phe−Gly−Thr−Ser−Gln−Ile
−Thr−Ile−Ile−Asp−Phe−Trp−
Arg−Gly−Gly−Ile
1. A 7-aminocephalosporanate esterase having the following physicochemical properties. Enzyme action At least the general formula (1) The 7-aminocephalosporanic acid derivative represented by the formula (wherein R represents a hydrogen atom or an acyl group) is represented by the general formula (2): (In the formula, R has the same meaning as described above) It catalyzes the reaction of hydrolyzing a deacetyl-7-aminocephalosporanic acid derivative with acetic acid. Substrate Specificity At least acetic acid lower alkyl ester such as propyl acetate and butyl acetate, and general formula (3) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, D-5-amino-5-carboxyvaleryl, chloroacetyl or benzyloxycarbonyl group) and acts on the 7-aminocephalosporanic acid derivative. Especially cephalosporin C,
7-chloroacetylamino-cephalosporanic acid, 7-
It acts strongly on aminocephalosporanic acid and butyl acetate. Molecular weight The molecular weight is 141 kDa (gel filtration method). The molecular weight of the subunit is 82 kDa (SDS-PAG
E). Optimum pH and stable pH range The optimum pH is 5.5. pH 5.5-7.0 is stable p
It is the H region. Optimum temperature and stable temperature The optimum temperature is 30 to 35 ° C. It is stable up to 20 ° C when treated at pH 7.0 for 15 minutes. Inhibition Inhibited by Cu 2+ , Hg 2+ , (p-amidinophenyl) methanesulfonyl fluoride, eserine sulfate and the like. Contains a mixed sugar chain with a sugar content of 20% or more. N-terminal amino acid sequence Thr-Asn-Pro-Asn-Glu-Pro-P
ro-Pro-Val-Val-Asp-Leu-Gl
y-Tyr-Ala- Partial amino acid sequence At least the following four types of amino acid sequences are included. (A) Ala-Phe-Gly-Leu-X-Ala (wherein X represents an unidentified amino acid) (b) Gly-Phe-Ile-Phe-Thr-As
p-Ala (c) Ala-Val-Asp-Ala-Ala-Al
a-Leu-Ala-Ala-Ala-Gly-Val
-Leu-Asn-Ser-Ala-Ala-Phe (d) Thr-Ser-Ser-Leu-Thr-As
p-Phe-Gly-Thr-Ser-Gln-Ile
-Thr-Ile-Ile-Asp-Phe-Trp-
Arg-Gly-Gly-Ile
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110317215A (en) * 2019-07-26 2019-10-11 伊犁川宁生物技术有限公司 A method of reducing DO-7-ACA impurity content in D-7-ACA
CN110964770A (en) * 2018-09-29 2020-04-07 北京科技大学 Method for continuously preparing 3-deacetyl-7-aminocephalosporanic acid
CN114113359A (en) * 2021-05-07 2022-03-01 佛山市南海北沙制药有限公司 Central control detection method of 7-ACA derivative

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964770A (en) * 2018-09-29 2020-04-07 北京科技大学 Method for continuously preparing 3-deacetyl-7-aminocephalosporanic acid
CN110317215A (en) * 2019-07-26 2019-10-11 伊犁川宁生物技术有限公司 A method of reducing DO-7-ACA impurity content in D-7-ACA
CN114113359A (en) * 2021-05-07 2022-03-01 佛山市南海北沙制药有限公司 Central control detection method of 7-ACA derivative
CN114113359B (en) * 2021-05-07 2024-02-20 佛山市南海北沙制药有限公司 Central control detection method of 7-ACA derivative

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