JPH09247A - D−乳酸脱水素酵素およびその製造法 - Google Patents
D−乳酸脱水素酵素およびその製造法Info
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- JPH09247A JPH09247A JP7156470A JP15647095A JPH09247A JP H09247 A JPH09247 A JP H09247A JP 7156470 A JP7156470 A JP 7156470A JP 15647095 A JP15647095 A JP 15647095A JP H09247 A JPH09247 A JP H09247A
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Abstract
酵素を提供する。 【構成】 以下の理化学的性質を有するD−乳酸脱水素
酵素。 (1)作用:下記反応式の反応を触媒する。 【化1】 (2)安定性:100mMリン酸緩衝液(pH7.0)
中、グリセリン、または牛血清アルブミン存在下、室温
で1カ月放置後、90%以上の残存活性を有する。 (3)比活性:ピルビン酸還元反応において、2000
U/mg protein以上(測定温度30℃) (4)分子量:約8万〜8.5万(セファデックスG−
100ゲル濾過クロマトグラフィー法) (5)至適pH範囲(ピルビン酸還元反応):7〜8 (6)安定pH領域:5〜11 (7)作用適温の範囲:20℃から50℃までの範囲
(リン酸緩衝液pH7.5)
Description
(以下、D−LDHと略記する)とその製造法に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、臨床検査な
どの分野で各種物質の定量分析に有用な、安定性に優
れ、かつ比活性の高いD−LDHとその製造法に関する
ものである。
定性、基質との特異的結合性、および光学的定量化の容
易性などの優れた特異性が注目され、医療分野や食品の
成分分析などに広く触媒として利用されている。これら
の酵素の一つであるD−LDHは、臨床検査などの分野
で各種物質の定量分析に用いられている。具体的には、
血清や尿中のピルビン酸の定量、グルタミン酸・ピルビ
ン酸トランスアミナーゼ(以下GPTと略記する。)な
どピルビン酸が生成される反応や、ピルビン酸キナーゼ
の酵素活性測定等に用いられている。また、D−乳酸の
工業的製造にも有用である。
乳酸の製造には、ラクトバチラス属(Lactobacillus) 、
ロイコノストック属(Leuconostoc) 、スタフィロコッカ
ス属(Staphylococcus)等の微生物(マイクロバイオロジ
カル・レビューズ(Microbiological Reviews) 、44
巻、106〜139頁(1980年))を由来とするD
−LDHが用いられてきた。
安定性に欠けており、臨床検査試薬中に組込む際に種々
の安定化剤を添加しなければならない等の問題があっ
た。また、従来のD−LDHは、比活性も高いもので数
百〜1500U/mg protein程度であり、臨床検査試
薬中に組込む場合、充分量の活性を得るためには添加す
る蛋白質が多くなるという問題があった。その結果、酵
素中に含まれる他の夾雑蛋白が試薬中に多く添加される
ことになり、こうした夾雑蛋白の影響を受ける可能性が
あった。
されたものであり、従来のD−LDHの欠点を解消し、
安定性に優れ、かつ比活性の高いD−LDHとその製造
方法を提供することを目的としている。
を解決するものとして、以下の理化学的性質を有するD
−乳酸脱水素酵素、すなわちD−LDHと、このD−L
DH生産能を有する菌株を培養し、培養物からD−LD
Hを採取することを特徴とするD−LDHの製造法を提
供する。
る。
(pH7.0)中、グリセリン、または牛血清アルブミ
ン存在下、室温で1カ月放置後、90%以上の残存活性
を有する。 (3)比活性:ピルビン酸還元反応において、2000
U/mg protein以上(測定温度30℃) (4)分子量:約8万〜8.5万(セファデックスG−
100ゲル濾過クロマトグラフィー法) (5)至適pH範囲(ピルビン酸還元反応):7〜8 (6)安定pH領域:5〜11 (7)作用適温の範囲:20℃から50℃までの範囲
(リン酸緩衝液pH7.5) この発明に用いる微生物は、上記性質を有するD−LD
Hを産生し得るものであって、その種類には特に限定は
ないが、より具体的には乳酸菌があげられ、その中でも
好適な例として、次の表1、表2、表3および表4に示
した菌学的性質を有するロイコノストック・ラクティス
(Leuconostoc Lactis)SHO47株、ロイコノストック
・ラクティス(Leuconostoc Lactis)SHO54株が例示
される。
菌学的性質から、バージィのマニュアル・オブ・システ
マティック・バクテリオロジー(Bergey's Mannual of s
ystematic Bacteriology) およびメソッズ・イン・マイ
クロバイオロジー(METHODS IN MICROBIOLOGY) 16巻、
147〜178頁(Separation of Species of the Genu
s Leuconostoc and Differentiation of the Leuconost
oc from other Lacticacid Bacteria) に基づいて検索
した結果、SHO47株、SHO54株は、共にロイコ
ノストック・ラクティス(Leuconostoc lactis)に属する
細菌と判明したが、生理的性質において既存菌株とは異
なるものがあり、新菌株と判断できるので、それぞれロ
イコノストック・ラクティス(Leuconostoc lactis)SH
O47株、ロイコノストック・ラクティス(Leuconostoc
lactis)SHO54株と命名し、平成5年11月17日
に通産省工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託し
た。その寄託番号はそれぞれ、生命研菌寄第13970
号、生命研菌寄第13971号である。
いられる栄養培地において、炭素源として、グルコー
ス、シュークロース、マルトース等が使用でき、窒素源
としては、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、ペプ
トン、肉エキス、酵母エキス等の無機または有機物が使
用できる。さらに、無機塩類としては、カリウム、ナト
リウム、亜鉛、鉄、マグネシウム、マンガン等の各塩
類、必要に応じて微量金属塩、ビタミン類などを使用し
てもよい。
件下で行う。培養温度は20℃から40℃、好ましくは
30℃から40℃、最適には35℃から40℃で行う。
このような条件下で3〜30時間、好ましくは6から1
0時間培養することにより、菌体内にD−LDHが生
成、蓄積される。そして、この発明によってD−LDH
を製造するには、たとえば上記のごとく微生物を培養
し、培養終了後、遠心分離や濾過などの操作で培養液か
ら菌体を回収し、菌体から粗酵素液を抽出し、精製すれ
ばよい。抽出法には、自己消化、超音波破砕、フレンチ
プレス、界面活性剤処理、リゾチーム処理などいずれを
用いてもよく、こうした処理後、遠心分離により細胞片
を除去し、粗酵素液を得る。粗酵素液については、イオ
ン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグ
ラフィー、疎水クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマト
グラフィー等のクロマトグラフィーを組み合わせること
により、本発明のD−LDHを単離、精製することがで
きる。イオン交換樹脂としては、Q−セファロースFF
(ファルマシア社製)、DEAE−セファロース(ファ
ルマシア社製)など、アフィニティークロマト用樹脂と
しては、チバクロンブルーH−ERD(ICI製)、チ
バクロンイエローHE−3G、ブルーセファロースCL
−6B(ファルマシア社製)など、疎水クロマト用樹脂
としては、オクチル−セファロースCL−4B(ファル
マシア社製)など、ゲル濾過用担体または樹脂として
は、セファデックスG−100などが挙げられる。ま
た、これらのカラムクロマトグラフィーに加え、硫酸ス
トレプトマイシンや硫酸プロタミン処理による除核酸、
硫酸アンモニウム処理によるタンパク質の塩析を行って
もよい。
触媒する。
り、100mMリン酸緩衝液(pH7.0)中、グリセ
リン、または牛血清アルブミン存在下、室温で1カ月放
置後、90%以上の残存活性を有し、比活性は、ピルビ
ン酸還元反応において、2000U/mg protein以上
(測定温度30℃)で、分子量は、約8万〜8.5万
(セファデックスG−100ゲル濾過クロマトグラフィ
ー法)、至適pH範囲(ピルビン酸還元反応)は、7〜
8、並びに安定pH領域は、5〜11であって、作用適
温の範囲は、20℃から50℃までの範囲(リン酸緩衝
液pH7.5)である。
酸、0.2mMのNADHを含むリン酸緩衝液(pH
7.5)に酵素溶液を加え、緩やかに混和した後、分光
光度計で340nmにおける吸光度変化を測定した。な
お測定は、30℃で行った。1分間に1マイクロモルの
NADHをNAD+ に変換する酵素量を1単位(U)と
した。
酸脱水素酵素およびその製造法について説明する。
エキス1.0%、ペプトン0.5%、クエン酸三ナトリ
ウム・二水和物0.5%、酢酸ナトリウム0.2%、硫
酸マグネシウム・七水和物0.02%、硫酸マンガン・
四〜五水和物0.005%、ツイン80 0.1%(容
量%)、pH6.4よりなる培地25リットルを30リ
ットル容のジャーファーメンターに仕込み、121℃で
15分間滅菌した後、ロイコノストック・ラクティス(L
euconostoc lactis)SHO54株(生命研菌寄第139
71号)を接種し、40℃で10時間、200rpmで
攪拌し、通気しない条件下、4NのNaOHでpHを
6.4に調整しながら培養した。遠心分離により菌体を
採取して約180gの湿菌体を得た。得られた菌体を凍
結状態で保存した。
び2−メルカプトエタノールを2mMずつ含む20mM
リン酸緩衝液(pH7.0)1Lに懸濁し、これに Tri
tonX−100を0.01%、リゾチームを0.2mg
/ml、DNase を0.2mg/mlになるように添加
し、2時間室温で攪拌後、遠心分離により細胞片を除去
し、D−LDHを含む粗酵素液を得た。
整し、予め2mMのMgCl2 を含む20mMリン酸緩
衝液(pH5.8)で平衡化したチバクロンブルーH−
ERDカラムに通じ、同緩衝液(pH5.8)で洗浄し
たところ、D−LDHはカラムに吸着せず素通りした。
このD−LDHを含む溶液を、10mMのMgCl2を
含む20mM酢酸緩衝液(pH5.3)で平衡化したチ
バクロンイエローHE−3Gカラムに通じたところ、D
−LDHは吸着した。1mMのEDTAを含む20mM
酢酸緩衝液(pH5.6)をカラムに通じ、D−LDH
を溶出した。活性画分を集め濃縮した。このようにして
得られたD−LDHは、ポリアクリルアミドゲル電気泳
動で単一なバンドを与え、精製酵素標品を得ることがで
きた。また、活性の収率は約40%で、酵素1mg当た
り約2300単位の比活性を示し、その精製度は粗酵素
液を1とすると約25倍であった。
デックスG−100(ファルマシア社製)ゲル濾過クロ
マトグラフィーにより分子量を測定したところ、約8万
〜8.5万であった。SDS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動においては分子量約4万の位置に単一のバンド
を与えた。また、pH5〜11で安定で、pH7.5で
最大の活性を示した。実施例2 グルコース3.0%(重量%を表す。以下同様)、酵母
エキス1.0%、ペプトン0.5%、クエン酸三ナトリ
ウム・二水和物0.5%、酢酸ナトリウム0.2%、硫
酸マグネシウム・七水和物0.02%、硫酸マンガン・
四〜五水和物0.005%、ツイン80 0.1%(容
量%)、pH6.4よりなる培地25リットルを30リ
ットル容のジャーファーメンターに仕込み、121℃で
15分間滅菌した後、ロイコノストック・ラクティス(L
euconostoc lactis)SHO47株(生命研菌寄第139
70号)を接種し、40℃で7時間、100rpmで攪
拌し、通気しない条件下、4NのNaOHでpHを6.
4に調整しながら培養した。遠心分離により菌体を採取
して約160gの湿菌体を得た。得られた菌体を凍結状
態で保存した。
整し、予め2mMのMgCl2 を含む20mMリン酸緩
衝液(pH5.8)で平衡化したチバクロンブルーH−
ERDカラムに通じ、同緩衝液(pH5.8)で洗浄し
たところ、D−LDHはカラムに吸着せず素通りした。
このD−LDHを含む溶液を、10mMのMgCl2を
含む20mM酢酸緩衝液(pH5.3)で平衡化したチ
バクロンイエローHE−3Gカラムに通じたところ、D
−LDHは吸着した。1mMのEDTAを含む20mM
酢酸緩衝液(pH5.6)をカラムに通じ、D−LDH
を溶出した。活性画分を集め濃縮した。このようにして
得られたD−LDHは、ポリアクリルアミドゲル電気泳
動で単一なバンドを与え、精製酵素標品を得ることがで
きた。また、活性の収率は約45%で、酵素1mg当た
り約2400単位の比活性を示し、その精製度は粗酵素
液を1とすると約40倍であった。実施例3 SHO54株から精製したD−LDHの保存安定性を調
べた。D−LDHを、25%グリセロールまたは0.5
%牛血清アルブミンを含む100mMのリン酸緩衝液
(pH7.0)で希釈することにより、10U/mlの
濃度のD−LDH液を調製した。この酵素液を0.5m
lずつ1.5ml容のエッペンドルフチューブに分注
し、30℃の恒温槽で保存した。
定した。添付した図面の図1は、保存開始時の酵素活性
を100%として、各保存時間活性をプロットしたもの
である。図1に示したように、この発明のD−LDH
は、保存開始から30日後においても、90%以上の残
存活性を示すことが確認された。
おり、安定性に優れかつ高い比活性を有するD−LDH
が生成され、このD−LDHによって生成ピルビン酸ま
たは存在するピルビン酸を測定する各種測定用試薬や、
D−乳酸生産への利用が容易となる。
る安定性曲線を示した図である。
中、グリセリン、または牛血清アルブミン存在下、室温
で1カ月放置後、90%以上の残存活性を有する。 (3)比活性:ピルビン酸還元反応において、2000
U/mg protein以上(測定温度30℃) (4)分子量:約8万〜8.5万(セファデックスG−
100ゲル濾過クロマトグラフィー法) (5)至適pH範囲(ピルビン酸還元反応):7〜8 (6)安定pH領域:5〜11 (7)作用適温の範囲:20℃から50℃までの範囲
(リン酸緩衝液pH7.5)
Claims (2)
- 【請求項1】 以下の理化学的性質を有するD−乳酸脱
水素酵素。 (1)作用:下記反応式の反応を触媒する。 【化1】 (2)安定性:100mMリン酸緩衝液(pH7.0)
中、グリセリン、または牛血清アルブミン存在下、室温
で1カ月放置後、90%以上の残存活性を有する。 (3)比活性:ピルビン酸還元反応において、2000
U/mg protein以上(測定温度30℃) (4)分子量:約8万〜8.5万(セファデックスG−
100ゲル濾過クロマトグラフィー法) (5)至適pH範囲(ピルビン酸還元反応):7〜8 (6)安定pH領域:5〜11 (7)作用適温の範囲:20℃から50℃までの範囲
(リン酸緩衝液pH7.5) - 【請求項2】 請求項1記載のD−乳酸脱水素酵素の生
産能を有する菌株を培養し、培養物からD−乳酸脱水素
酵素を採取することを特徴とする請求項1のD−乳酸脱
水素酵素の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15647095A JP3773283B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | D−乳酸脱水素酵素およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09247A true JPH09247A (ja) | 1997-01-07 |
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ID=15628459
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---|---|---|---|
JP15647095A Expired - Fee Related JP3773283B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | D−乳酸脱水素酵素およびその製造法 |
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JP (1) | JP3773283B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007075032A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Oriental Yeast Co Ltd | D−乳酸脱水素酵素 |
KR101326583B1 (ko) * | 2011-02-23 | 2013-11-07 | 주식회사 마크로젠 | 고광학순도의 젖산 생산용 형질전환체 및 이를 이용한 젖산 생산 방법 |
US9428775B2 (en) | 2011-02-23 | 2016-08-30 | Macrogen Inc. | Transformant for production of lactic acid of high optical purity and method for producing lactic acid using the same |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP15647095A patent/JP3773283B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007075032A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Oriental Yeast Co Ltd | D−乳酸脱水素酵素 |
KR101326583B1 (ko) * | 2011-02-23 | 2013-11-07 | 주식회사 마크로젠 | 고광학순도의 젖산 생산용 형질전환체 및 이를 이용한 젖산 생산 방법 |
US9428775B2 (en) | 2011-02-23 | 2016-08-30 | Macrogen Inc. | Transformant for production of lactic acid of high optical purity and method for producing lactic acid using the same |
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