JPH10150985A - 変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ - Google Patents
変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼInfo
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- JPH10150985A JPH10150985A JP8307992A JP30799296A JPH10150985A JP H10150985 A JPH10150985 A JP H10150985A JP 8307992 A JP8307992 A JP 8307992A JP 30799296 A JP30799296 A JP 30799296A JP H10150985 A JPH10150985 A JP H10150985A
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Abstract
ミカエリス定数が小さい優れた変異型L−α−グリセロ
フォスフェートオキシダーゼ、ならびにその製造法を提
供することにある。 【解決手段】 微生物由来の野生型L−α−グリセロフ
ォスフェートオキシダーゼ活性を有する蛋白質のアミノ
酸配列において、少なくとも1ケのアミノ酸残基が欠
失、置換、挿入されたアミノ酸配列を有し、かつL−α
−グリセロフォスフェートオキシダーゼ活性を有する変
異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ、そ
のDNA断片、DNA断片を含有する発現ベクター、発
現ベクターにより形質転換された宿主細胞、変異型L−
α−グリセロフォスフェートオキシダーゼの製造法。
Description
リセロフォスフェートオキシダーゼ、それをコードする
DNA断片及びその変異型酵素の製造法に関する。
ダーゼは血清中の中性脂肪や羊水中のフォスファチジル
グリセロールなどを測定する際に用いられる臨床検査薬
用酵素である。L−α−グリセロフォスフェートオキシ
ダーゼを臨床検査薬に応用するに際しては、一般に水溶
液中で用いるが、水溶液中でのL−α−グリセロフォス
フェートオキシダーゼの安定性は低く、そのため水溶液
状の臨床検査薬には必要以上の過大な酵素量を必要とす
る。そこで、L−α−グリセロフォスフェートオキシダ
ーゼの水溶液中での安定性を改善することが強く望まれ
ていた。
トオキシダーゼの安定性を改善するために、種々の安定
化剤を添加したり、酵素を化学修飾する方法がこれまで
に行われてきた(特開昭57−68788号公報、特開
昭59−14788号公報、特開昭60−126084
号公報、特開平7−163339号公報)。しかし、こ
れらの方法においては十分な安定性の向上がなされてお
らず、より安定なL−α−グリセロフォスフェートオキ
シダーゼが必要とされていた。
オキシダーゼはストレプトコッカス属、ラクトバシルス
属、ロイコノストック属、ペディオコッカス属、アエロ
コッカス属に属する細菌に存在することが報告されてお
り(特開昭53−72892号公報、特開昭55−15
746号公報)、ストレプトコッカス属由来の野生型L
−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼを遺伝子操
作により、エシェリヒア・コリを形質転換体として製造
する方法が報告されている(特開平2−454号公報
(US特許第4960877号明細書))が、野生型L
−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼを遺伝子操
作等により蛋白質工学的に改変し、安定性を向上させた
という例はなかった。
中において安定性が向上させ、またはミカエリス定数が
小さい優れた変異型L−α−グリセロフォスフェートオ
キシダーゼ、ならびにその製造法を提供することにあ
る。
を解決するため鋭意検討を重ねた結果、野生型L−α−
グリセロフォスフェートオキシダーゼのアミノ酸配列の
うち少なくとも1ケのアミノ酸残基を欠失、置換、挿入
することによって、安定性が向上させ、またはミカエリ
ス定数が小さい優れたものに改変できることを見いだ
し、本発明を完成させるに至った。
−グリセロフォスフェートオキシダーゼ活性を有する蛋
白質のアミノ酸配列において、少なくとも1ケのアミノ
酸残基が欠失、置換、挿入されたアミノ酸配列を有し、
かつL−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ活性
を有する変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシ
ダーゼ、及び、この変異型L−α−グリセロフォスフェ
ートオキシダーゼをコードするDNA断片、そのDNA
断片を含有する発現ベクター、その発現ベクターにより
形質転換された宿主細胞である。
培養物から変異型L−α−グリセロフォスフェートオキ
シダーゼを採取することを特徴とする、変異型L−α−
グリセロフォスフェートオキシダーゼの製造法である。
以下、本発明を詳細に説明する。本発明における変異型
L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼとして
は、野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシダー
ゼのアミノ酸配列の少なくとも1ケのアミノ酸残基を欠
失、置換、挿入することによって改変し、L−α−グリ
セロフォスフェートオキシダーゼ活性を有するものであ
れば特に限定されるものではない。例えば、配列表配列
番号1記載のアミノ酸配列を有する野生型L−α−グリ
セロフォスフェートオキシダーゼに少なくとも1ケのア
ミノ酸残基を欠失、置換、挿入した変異型L−α−グリ
セロフォスフェートオキシダーゼが挙げられる。例え
ば、配列表配列番号1記載のアミノ酸配列における12
位のアスパラギン酸をアラニンに置換(ミカエリス定数
1.9mM)またはアスパラギンに置換(ミカエリス定
数1.8mM)、12のアスパラギン酸を欠損(ミカエ
リス定数1.49mM)や11位のアルギニンから13
位のグルタミン酸までを欠損(ミカエリス定数1.18
mM)が挙げられる。
失、置換、挿入した変異型L−α−グリセロフォスフェ
ートオキシダーゼとして好ましくは、(アルギニン−ア
ルギニン−システイン−グリシンまたはバリンまたはロ
イシン−グルタミン酸またはアスパラギン酸−プロリ
ン)で表される長さ6のアミノ酸配列またはこの配列と
4ケ以上の相同性を有するアミノ酸配列を含んでなる変
異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼが挙
げられる。この上記の長さ6のアミノ酸配列の具体例と
しては(アルギニン−アルギニン−システイン−グリシ
ン−グルタミン酸−プロリン)、(アルギニン−アルギ
ニン−システイン−バリン−グルタミン酸−プロリ
ン)、(アルギニン−アルギニン−システイン−ロイシ
ン−グルタミン酸−プロリン)、(アルギニン−アルギ
ニン−システイン−グリシン−アスパラギン酸−プロリ
ン)を含むアミノ酸配列が挙げられる。
アミノ酸の付加、例えばアスパラギン酸、グルタミン酸
を付加することが好ましく、C末端側には少なくともフ
ェニルアラニン、チロシンまたはトリプトファンのいず
れか1ケのアミノ酸、またはこの1ケのアミノ酸に続く
グリシン、セリンまたはトレオニンのいずれか1ケのア
ミノ酸、またはこれらの2ケのアミノ酸に続くリジン、
アルギニン、イソロイシンまたはセリンのいずれか1ケ
のアミノ酸、またはこれら3ケのアミノ酸に続くアラニ
ン、セリン、イソロイシンまたはアルギニンのいずれか
1ケのアミノ酸の1〜4ケのアミノ酸配列、好ましくは
2〜4ケのアミノ酸配列、例えばフェニルアラニン−グ
リシン、フェニルアラニン−セリン、フェニルアラニン
−トレオニン、フェニルアラニン−グリシン−アルギニ
ン、チロシン−グリシン−アルギニン、トリプトファン
−グリシン−アルギニン、フェニルアラニン−グリシン
−リジン−アラニン、フェニルアラニン−トレオニン−
セリン−イソロイシン、フェニルアラニン−グリシン−
アルギニン−セリンまたはフェニルアラニン−グリシン
−リジン−アルギニンの配列が選択され付加されること
が好ましく、さらに具体的には配列表配列番号5〜13
記載のアミノ酸配列が例示される。
表配列番号1記載のアミノ酸配列を有する野生型L−α
−グリセロフォスフェートオキシダーゼとして配列表配
列番号2記載の野生型L−α−グリセロフォスフェート
オキシダーゼが例示され、配列表配列番号2記載のアミ
ノ酸配列においてN末端から391番目〜410番目の
少なくとも1ケのアミノ酸残基を欠失、置換、挿入した
変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ、
特に配列表配列番号2記載のアミノ酸配列においてN末
端から391番目〜410番目のアミノ酸配列が少なく
とも(アルギニン−アルギニン−システイン−グリシン
またはバリンまたはロイシン−グルタミン酸またはアス
パラギン酸−プロリン)で表される長さ6のアミノ酸配
列と4ケ以上の相同性を有するアミノ酸配列と置換され
た変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ
が挙げられ、より具体的には上記の長さ6のアミノ酸配
列を含む配列表配列番号5〜13記載のアミノ酸配列と
置換された変異型L−α−グリセロフォスフェートオキ
シダーゼ、更に望ましくは配列表配列番号3記載のアミ
ノ酸配列にて表される変異型L−α−グリセロフォスフ
ェートオキシダーゼ(以下、変異型Bと記すこともあ
る)が挙げられ、これらの変異型L−α−グリセロフォ
スフェートオキシダーゼは野生型L−α−グリセロフォ
スフェートオキシダーゼに比べ安定性が向上し、または
ミカエリス定数が小さくなったものであって、酵素的性
能が向上した変異型L−α−グリセロフォスフェートオ
キシダーゼである。
キシダーゼをコードするDNA配列は、例えば微生物由
来の野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシダー
ゼをコードするDNA配列に、一般的な部位特異変異導
入技術で変異を導入することで得ることができる。例え
ばKunkel法(Molecular Clonin
g 第2版;J.Sambrookら;Cold Sp
ring Harbor Laboratory Pr
ess発行)に従って変異を導入する場合には、dut
-、ung-のエシェリヒア・コリを用いてThymin
eの一部がdeoxyuracilに置換された、野生
型酵素の一部または全体をコードするDNA配列(セン
ス鎖)またはそれに相補的なDNA配列(アンチセンス
鎖)を含む環状一本鎖DNAを作製し、この環状一本鎖
DNAに変異導入用の合成オリゴヌクレオチドをハイブ
リダイズさせ、ポリメラーゼ反応とリガーゼ反応により
相補鎖を合成した後、ung+のエシェリヒア・コリを
形質転換することで変異を導入することができ、必要な
らば更に遺伝子の組換えを行うことで変異型酵素のDN
A配列を得ることができる。
ロフォスフェートオキシダーゼをコードするDNA配列
としては、例えば配列表配列番号2記載の野生型L−α
−グリセロフォスフェートオキシダーゼをコードするD
NA配列が挙げられ、この野生型L−α−グリセロフォ
スフェートオキシダーゼはStreptococcus
sp.由来であり、Streptococcus s
p.GPOS−53株として得られており、それをコー
ドするDNA配列で公知であり(特開平2−454号公
報(US特許4960877号明細書))、そのDNA
配列を有する発現ベクターGPOS1を保持する形質転
換体エシェリヒア.コリDH1・pGPOS1株は工業
技術院生命工学工業技術研究所にFERM BP−21
33、FERM BP−5729として保存されてお
り、何人も入手可能である。
ては、鋳型となる環状一本鎖DNAの中にL−α−グリ
セロフォスフェートオキシダーゼのアンチセンス鎖の一
部または全部が存在する場合は、目的とするアミノ酸変
異をコードする塩基配列の5’側および3’側に8塩基
以上、好ましくは10〜30の相補な塩基をつけたもの
で、例えば配列表配列番号3記載の変異型L−α−グリ
セロフォスフェートオキシダーゼをコードする変異型D
NAを配列表配列番号2記載のDNAに変異を導入する
ことで得る場合には配列表配列番号4記載の変異導入用
オリゴヌクレオチドを用いればよく、(アルギニン−ア
ルギニン−システイン−グリシンまたはバリンまたはロ
イシン−グルタミン酸またはアスパラギン酸−プロリ
ン)で表される長さ6のアミノ酸配列またはこの配列と
4ケ以上の相同性を有するアミノ酸配列、また好ましく
はこれらのN末端側およびC末端側に前記したアミノ酸
配列を付加した配列を含む変異型L−α−グリセロフォ
スフェートオキシダーゼをコードする変異型DNAを得
る場合には該アミノ酸配列をコードするDNA断片の
5’側および3’側に上記の適宜な塩基配列をつけたも
のを合成オリゴヌクレオチドとして用いることができ、
例えば配列表配列番号5〜13記載のアミノ酸配列を含
む変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ
(例えば変異型A、変異型C、変異型D、変異型E、変
異型F、変異型G、変異型H、変異型I、変異型J)を
コードする変異型DNAを配列表配列番号2記載のDN
Aに変異を導入することで得る場合には、同じく配列表
配列番号14〜21または22いずれかに記載の変異導
入用オリゴヌクレオチドを用いればよい。また、鋳型と
なる環状一本鎖DNAの中にL−α−グリセロフォスフ
ェートオキシダーゼのセンス鎖の一部または全部が存在
する場合は前記のアンチセンス鎖が存在するときに用い
る変異導入用オリゴヌクレオチドに相補的になるような
変異導入用オリゴヌクレオチドを用いればよい。
キシダーゼをコードするDNA断片を含む発現ベクター
は、該DNA配列をpBR322など通常用いられるプ
ラスミドベクターに一般的な遺伝子工学的手法により該
DNA断片を連結することで作製することができ、変異
型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼを効率
よく発現させるために、トリプトファンプロモーター、
Lacプロモーター、Tacプロモーター、λPLプロ
モーター、T7プロモーター、フォスフォグリセロキナ
ーゼプロモーター、グリセロアルデヒド−3−リン酸脱
水素プロモーター、SEVプロモーター等の強力なプロ
モーターの下流に該DNA断片を連結した発現ベクター
を作製してもよい。
ョン法、Hanahan法、塩化カルシウム法(Mol
ecular Cloning 第2版;J.Samb
rookら;Cold Spring Harbor
Laboratory Press発行)など一般的に
用いられる形質転換法によりエシェリヒア・コリ、酵
母、枯草菌などの宿主細胞に導入することで形質転換体
を得ることができる。
キシダーゼを得るためには、上記のようにして形質転換
された宿主細胞を一般的な方法で培養し、例えば、エシ
ェリヒア属に属するエシェリヒア.コリの場合は一般に
エシェリヒア・コリを培養する培地、例えばLB培地に
て、一般にエシェリヒア・コリを培養する方法、例えば
25〜37℃において、好気的に培養し、目的とする酵
素が最高力価となる培養時間、例えば8〜36時間に
て、目的となる酵素を採取すればよい。
って分離し、菌体をリン酸緩衝液、トリス−塩酸緩衝液
等の緩衝液に懸濁した後、リゾチーム、超音波、ガラス
ビーズ等によって破砕して遠心分離し、可溶性画分を粗
酵素液として回収する。このようにして得られた、粗製
の変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ
含有液を公知の蛋白質、酵素の単離、精製手段を用いて
処理することにより、精製された変異型L−α−グリセ
ロフォスフェートオキシダーゼを得ることができる。例
えば、アセトン、エタノールなどの有機溶媒による分別
沈澱法、硫安などによる塩析法、イオン交換クロマトグ
ラフィー法、疎水クロマトグラフィー法、アフィニティ
クロマトグラフィー法、ゲル濾過法等の一般的な酵素精
製法を適宜選択、組み合わせて精製された変異型L−α
−グリセロフォスフェートオキシダーゼを得ることがで
き、適宜安定化剤例えば0.001%〜0.1%程度の
アミノ酸、補酵素等、5%〜50%程度のショ糖、グリ
セロールなどを加えて、凍結保存、ないしは凍結乾燥保
存をしてもよい。
り詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
定法 測定試薬 50mM PIPES−NaOH(pH6.5) 10mM D,L−α−グリセロフォスフェート(シ
グマ社製、米国) 0.03% 4−アミノアンチピリン 0.02% TOOS 0.1% Triton X−100 5U/ml パーオキシダーゼ(シグマ社製、米国) (PIPES:Piperazine−1,4−bis
(2−ethanesulfonic acid)) (TOOS:N−Ethyl−N−(2−hydrox
y−3−sulfopropyl)−3−methyl
aniline,sodium salt,dihyd
rate 同仁化学研究所製、日本国) 酵素希釈液 50mM PIPES−NaOH(pH6.5) 0.1% Triton X−100 測定試薬1mlを試験管に入れ37℃で5分間予備加温
した後、0.02mlの酵素液を加えて、37℃で5分
間加温し、0.5%のSDSを2ml加えて反応を停止
させ、波長555nmにおける吸光度(Aa)を測定す
る。また、試薬ブランクとして酵素液の代わりに0.0
2mlの酵素希釈液を加えたものの吸光度(Ab)も測
定する。吸光度(Aa)が0.5以上になるときは酵素
を酵素液を適宜、酵素希釈液で希釈して測定するものと
する。酵素活性1単位はこの条件下で1分間に1μモル
の過酸化水素を生成する酵素量とし、計算式は下記の通
りである。 酵素活性(U/ml)=(Aa−Ab)x1.54x酵
素の希釈倍率
コードするDNAを含むプラスミドベクターpGPO1
01及び変異導入用ベクターpGPOmp18の構築 野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼを
コードするDNAを含むプラスミドベクターpGPO1
01の構築は図1に記載の流れに沿って構築した。すな
わち、Streptococcus sp.GPOS−
53株の野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシ
ダーゼをコードするDNAを含むプラスミドベクターp
GPOS1をエシェリヒア・コリDH1・pGPOS1
(FERM BP−2133、FERM BP−572
9)からアルカリ−SDS法により抽出した後に制限酵
素ClaIで完全切断してできた野生型L−α−グリセ
ロフォスフェートオキシダーゼをコードする遺伝子を含
む約2.3kbpのDNA断片と、プラスミドベクター
pUC12を制限酵素PstIで切断したのちDNA
Blunting Kit(宝酒造製、日本国)で末端
平滑化してセルフライゲーションしてできたpUC12
dPを制限酵素AccIで切断したものとをDNA L
igation Kit Ver.2(宝酒造製、日本
国)を用いて連結することでpGPO100を得た。こ
のpGPO100を制限酵素HindIIIで完全切断
してできる野生型L−α−グリセロフォスフェートオキ
シダーゼをコードする遺伝子を含む約2.3kbpのD
NA断片と、プラスミドベクターpUC118を制限酵
素EcoRIとSphIとで切断してDNA Blun
ting Kit(宝酒造製、日本国)で末端平滑化し
てセルフライゲーションしてできたpUC118dES
を制限酵素HindIIIで切断したものとをDNA
Ligation Kit Ver.2(宝酒造製、日
本国)を用いて連結することでプラスミドベクターpG
PO101を得た。
築は図2に記載の流れに沿って構築した。すなわち、上
記のように作製したpGPO101を制限酵素Hinc
IIと制限酵素PstIで切断して得た約0.7kbp
のフラグメントとファージベクターM13mp18を同
じく制限酵素HincIIと制限酵素PstIで切断し
たものとをDNA Ligation Kit Ve
r.2(宝酒造製、日本国)を用いて連結することでp
GPOmp18を得た。(配列表配列番号2記載のDN
A配列においてPstIの位置は551番目、Hinc
IIの位置は1266番目に存在する。) 尚、上記のプラスミドDNAの制限酵素切断反応はすべ
てDNA約0.2μg、制限酵素(宝酒造製)10U、
反応液量20μl、反応液組成は制限酵素製造元推奨の
組成すなわち、ClaI、AccI、HindIII、
HincIIは10mMトリス−塩酸(pH7.5)、
10mM塩化マグネシウム、1mMジチオスレイトー
ル、50mM塩化ナトリウムで、PstI、EcoR
I、SphIは50mMトリス−塩酸(pH7.5)、
10mM塩化マグネシウム、1mMジチオスレイトー
ル、100mM塩化ナトリウムで、37℃で90分反応
させた。
pGPO101Bの構築とそれを含む形質転換体の作製 配列表配列番号3記載の変異型BのDNA配列は図3に
示すようにpGPOmp18上の配列表配列番号2記載
の野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ
の391番目〜410番目のアミノ酸をコードしている
塩基配列に変異を導入した後、pGPO101と組み換
えることで作製する。
的とする変異をコードする塩基配列の5’側に配列表配
列番号2記載のDNA配列の1150番目〜1169番
目の相補鎖の塩基に対して相補的になるような塩基を、
3’側には配列表配列番号2記載のDNA配列の123
0番目〜1250番目の相補鎖の塩基と相補的になるよ
うな塩基をつけた配列表配列番号4で表される合成オリ
ゴヌクレオチドを用いた。この合成オリゴヌクレオチド
10pmolをMEGALABEL(宝酒造製、日本
国)をその使用説明書に従って用いて5’末端をリン酸
化した。
日本国)をその使用説明書に従って用いることにより、
すなわち、pGPOmp18のdeoxyuracil
を含んだ環状一本鎖DNAをエシェリヒア.コリCJ2
36株(F’、dut-、ung-)を用いて作製し、上
記リン酸化オリゴヌクレオチドとハイブリダイズさせ、
ポリメラーゼ反応とリガーゼ反応により相補鎖を合成し
てエシェリヒア.コリBMH71−18mutS株
(F’、mutS)にトランスフェクションして変異を
導入するKunkel法により、変異が導入されたpG
POmp18Bを得た。
8Bを制限酵素HincIIと制限酵素PstIで切断
して得た約0.7kbpのフラグメントとpGPO10
1を制限酵素HincIIと制限酵素PstIで切断し
て得た約4.7kbpのフラグメントとをDNA Li
gation Kit Ver.2(宝酒造製、日本
国)を用いて連結することで配列表配列番号3記載の変
異型BをコードするDNAを含むプラスミドベクターp
GPO101Bを得た。このpGPO101Bでエシェ
リヒア・コリDH1株をhanahan法(Molec
ular Cloning 第2版;J.Sambro
okら;Cold Spring Harbor La
boratory Press発行)に従って形質転換
し、その形質転換体を以下のように命名し、工業技術院
生命工学工業技術研究所に寄託した。なお、かっこ内は
国際寄託機関の寄託番号を示す。
1B株(FERM BP−5730)
末端から391番目〜410番目のアミノ酸配列が表1
および表2にて示される配列表配列番号5〜13記載の
のアミノ酸配列と置換された変異型L−α−グリセロフ
ォスフェートオキシダーゼ(変異型A、変異型C、変異
型D、変異型E、変異型F、変異型G、変異型H、変異
型I、変異型J)をコードするDNA断片を含むプラス
ミドベクター(pGPO101A、pGPO101C、
pGPO101D、pGPO101E、pGPO101
F、pGPO101G、pGPO101H、pGPO1
01I、pGPO101J)の構築とそれを含む形質転
換体の作製。
換配列と、その変異を導入する為の変異導入用オリゴヌ
クレオチドが明示されている。この変異導入用オリゴヌ
クレオチドを用いて実施例1と同様にして各変異型L−
α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ(変異型A、
変異型C、変異型D、変異型E、変異型F、変異型G、
変異型H、変異型I、変異型J)をコードするDNAを
含むプラスミドベクター(pGPO101A、pGPO
101C、pGPO101D、pGPO101E、pG
PO101F、pGPO101G、pGPO101H、
pGPO101I、pGPO101J)を作製した。ま
た、これらのベクターでエシェリヒア.コリHB101
を形質転換し、その形質転換体を得た。
fusion、Difco社製、米国)を100ml含
む500ml容三角フラスコ20ケを120℃、20分
間加熱滅菌した後、濾過滅菌したアンピシリン液を終濃
度50μg/mlになるように加え、エシェリヒア・コ
リDH1・pGPO101B株(FERM BP−57
30)をコロニーより植菌し、撹拌させながら37℃で
18時間培養し、培養力価0.25U/mlの培養液2
lを得た。
間遠心分離して、得られた菌体を50mMのトリス−塩
酸緩衝液(pH8.5)30mlを加えて懸濁して、超
音波により菌体を破砕した。この菌体破砕液を1500
0rpm、60分間遠心分離し、37ml(酵素活性5
00U)の上清を得た。この上清を50mMのトリス−
塩酸緩衝液(pH8.5)で緩衝かしたDEAE Se
pharose FF(ファルマシアバイオテク社製、
スウェーデン国)100ml(2.6x20cm)のカ
ラムに通し、0〜0.3MのNaClのリニアグラジエ
ントで溶出を行い、酵素活性画分(480U)を得た。
が4MとなるようにNaClを溶解し、50mMのトリ
ス−塩酸緩衝液(pH8.5)、4MのNaClで平衡
化されたPhenyl Sepharose CL−4
B(ファルマシアバイオテク社製、スウェーデン国)2
0ml(1.5x12cm)のカラムに通し、4〜0M
のNaClのリニアグラジエントで溶出を行い活性画分
(290U)を回収し、50mMのPIPES−NaO
H(pH6.5)に対して透析した後、Centrif
lo Membrane Cones Type CF
25(アミコン社製、米国)で濃縮し、酵素標品を得
た。この標品はSDS−PAGEで均質であることが確
認され、A280は10.1、280U/mlであっ
た。
変異型G、変異型H、変異型I、変異型Jの製造方法 3.7%のBHI培地(Brain Heart In
fusion、Difco社製、米国)を100ml含
む500ml容三角フラスコを120℃、20分間加熱
滅菌した後、濾過滅菌したアンピシリン液を終濃度50
μg/mlになるように加え、実施例2記載の各変異型
酵素を生産する形質転換体をコロニーより植菌し、撹拌
させながら37℃で18時間培養し、それぞれ培養液1
00mlを得た。
液を8000rpm、10分間遠心分離して、得られた
菌体を50mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)7
mlを加えて懸濁して、超音波により菌体を破砕した。
この菌体破砕液を15000rpm、10分間遠心分離
し、上清を得た。この上清を50mMのトリス−塩酸緩
衝液(pH8.5)で緩衝かしたDEAE Sepha
rose FF(ファルマシアバイオテク社製、スウェ
ーデン国)20ml(1.5x12cm)のカラムに通
し、0〜0.5MのNaClのリニアグラジエントで溶
出を行い、酵素活性画分を得た。得られた精製酵素液の
A280と活性(U/ml)と液量(ml)を表3に示
した。
いても同様の精製を行い、その結果も示した。
(変異型B)の液状安定性およびミカエリス定数の評価 野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ
(実施例3と同様の方法で精製された標品)と実施例3
で得られた変異型Bの酵素標品を用いて下記のような保
存条件で残存活性を測定し、液状安定性を評価した。
ダーゼ 37℃ 図4で示されるようにに野生型(□−□)に比べ、変異
型B(■−■)は安定性が向上していた。
ートオキシダーゼ(実施例3と同様の方法で精製された
標品)と実施例3で得られた変異型Bの酵素標品を用い
てL−α−グリセロフォスフェートに対するミカエリス
定数を活性測定法と同様の測定法でL−α−グリセロフ
ォスフェート濃度を変化させて測定したところ、以下の
ように野生型に比べ、変異型Bはミカエリス定数が低下
し、酵素的性能が向上していた。
(変異型B)の至適pH、至適温度 参考例1記載の活性測定法において50mMのPIPE
S−NaOH(pH6.5)の代わりに各pHの50m
MのMES−NaOH(MES:2−Morpholi
noethanesulfonic acid, mo
nohydrate)、PIPES−NaOH、Tri
s−塩酸緩衝液を用いて変異型Bの至適pHを測定し
た。その結果を図5に示した。図中、○−○はMES−
NaOH、●−●はPIPES−NaOH、□−□はT
ris−塩酸の場合を示す。また、参考例1記載の活性
測定法において50mMのPIPES−NaOH(pH
6.5)の代わりに50mMのTris−塩酸(pH
8.0)緩衝液を用いて変異型Bの至適温度を測定し
た。その結果を図6に示した。
(変異型A、変異型C、変異型D、変異型E、変異型
F、変異型G、変異型H、変異型I、変異型J)の液状
安定性およびミカエリス定数の評価 野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ
(実施例4において変異型と同様に精製された標品)と
実施例4で得られた各変異型の酵素標品を用いて下記の
ような条件で熱処理を行い、前記活性測定法に沿って残
存活性を測定し、液状安定性を評価した結果を上記表3
に示した。
オキシダーゼ 42℃ 10分間加温 野生型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ
(実施例4で変異型と同様に精製された標品)と実施例
4で得られた各変異型の酵素標品を用いて下記のような
反応条件でD,L−α−グリセロフォスフェートの濃度
を変化させ、D,L−α−グリセロフォスフェートに対
するミカエリス定数を測定した結果を表4に示した。
リセロフォスフェート溶液0.05ml加えて37℃で
5分間予備加温した後、希釈酵素液を0.05ml加え
て反応を開始し、5分後に0.5%SDSを1ml加え
て反応を停止させ吸光度555nmを測定した。
ロフォスフェートオキシダーゼよりも安定性の優れ、酵
素的性能のよい変異型L−α−グリセロフォスフェート
オキシダーゼを提供することができる。
−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼの遺伝子を
含むプラスミドpGPO101作製の工程を示す。
製の工程を示す。
スミドベクターpGPO101B作製の工程を示す。
℃での保存安定性を示す。
す。
す。
Claims (12)
- 【請求項1】 微生物由来の野生型L−α−グリセロフ
ォスフェートオキシダーゼ活性を有する蛋白質のアミノ
酸配列において、少なくとも1ケのアミノ酸残基が欠
失、置換、挿入されたアミノ酸配列を有し、かつL−α
−グリセロフォスフェートオキシダーゼ活性を有する変
異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ。 - 【請求項2】 少なくとも1ケのアミノ酸残基が欠失、
置換、挿入されたアミノ酸配列において、少なくとも
(アルギニン−アルギニン−システイン−グリシンまた
はバリンまたはロイシン−グルタミン酸またはアスパラ
ギン酸−プロリン)で表される長さ6のアミノ酸配列ま
たはこの配列と4ケ以上の相同性を有する請求項1記載
の変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダー
ゼ。 - 【請求項3】 微生物由来の野生型L−α−グリセロフ
ォスフェートオキシダーゼ活性を有する蛋白質のアミノ
酸配列において、配列表配列番号1記載のアミノ酸配列
を、少なくとも(アルギニン−アルギニン−システイン
−グリシンまたはバリンまたはロイシン−グルタミン酸
またはアスパラギン酸−プロリン)で表される長さ6の
アミノ酸配列またはこの配列と4ケ以上の相同性を有す
るをアミノ酸配列含むアミノ酸配列に置換した請求項1
記載の変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダ
ーゼ。 - 【請求項4】 微生物由来の野生型L−α−グリセロフ
ォスフェートオキシダーゼ活性を有する蛋白質のアミノ
酸配列が、ストレプトコッカス属由来の野生型L−α−
グリセロフォスフェートオキシダーゼ活性を有する蛋白
質のアミノ酸配列である請求項1記載の変異型L−α−
グリセロフォスフェートオキシダーゼ。 - 【請求項5】 微生物由来の野生型L−α−グリセロフ
ォスフェートオキシダーゼ活性を有する蛋白質のアミノ
酸配列が、配列表配列番号2である請求項1記載の変異
型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ。 - 【請求項6】 配列表配列番号2記載のアミノ酸配列に
おいて、そのN末端から391番目〜410番目のアミ
ノ酸配列が、少なくとも(アルギニン−アルギニン−シ
ステイン−グリシンまたはバリンまたはロイシン−グル
タミン酸またはアスパラギン酸−プロリン)で表される
長さ6のアミノ酸配列またはこの配列と4ケ以上の相同
性を有するアミノ酸配列と置換された請求項5記載の変
異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ。 - 【請求項7】 変異型L−α−グリセロフォスフェート
オキシダーゼが、配列表配列番号3記載のアミノ酸配列
である請求項6記載の変異型L−α−グリセロフォスフ
ェートオキシダーゼ。 - 【請求項8】 請求項1記載の変異型L−α−グリセロ
フォスフェートオキシダーゼをコードするDNA断片。 - 【請求項9】 請求項8記載のDNA断片を含有する発
現ベクター。 - 【請求項10】 請求項9記載の発現ベクターにより形
質転換された宿主細胞。 - 【請求項11】 エシェリヒア・コリである請求項10
記載の宿主細胞。 - 【請求項12】 請求項10記載の宿主細胞を培地で培
養し、培養物から変異型L−α−グリセロフォスフェー
トオキシダーゼを採取することを特徴とする変異型L−
α−グリセロフォスフェートオキシダーゼの製造法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30799296A JP3830214B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ |
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---|---|---|---|
JP2006161308A Division JP4020266B2 (ja) | 2006-06-09 | 2006-06-09 | 変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ |
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---|---|
JPH10150985A true JPH10150985A (ja) | 1998-06-09 |
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JP30799296A Expired - Lifetime JP3830214B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 変異型L−α−グリセロフォスフェートオキシダーゼ |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3830214B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1138769A1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-10-04 | Amano Pharmaceutical Co., Ltd. | Recombinant L-alpha-glycerophosphate oxidase gene, and method for producing the same |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP30799296A patent/JP3830214B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1138769A1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-10-04 | Amano Pharmaceutical Co., Ltd. | Recombinant L-alpha-glycerophosphate oxidase gene, and method for producing the same |
US6303357B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-10-16 | Amano Pharmaceutical Co., Ltd. | L-α-glycerophosphate oxidase gene, recombinant DNA, and method for producing modified L-α-glycerophosphate oxidase gene |
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---|---|
JP3830214B2 (ja) | 2006-10-04 |
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