JPH10262660A - New chondroitin sulfate lyase - Google Patents

New chondroitin sulfate lyase

Info

Publication number
JPH10262660A
JPH10262660A JP6877997A JP6877997A JPH10262660A JP H10262660 A JPH10262660 A JP H10262660A JP 6877997 A JP6877997 A JP 6877997A JP 6877997 A JP6877997 A JP 6877997A JP H10262660 A JPH10262660 A JP H10262660A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enzyme
sulfate
chondroitin
present
chondroitin sulfate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6877997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4004585B2 (en
Inventor
Akio Hamai
昭夫 浜井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seikagaku Corp
Original Assignee
Seikagaku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seikagaku Corp filed Critical Seikagaku Corp
Priority to JP6877997A priority Critical patent/JP4004585B2/en
Publication of JPH10262660A publication Critical patent/JPH10262660A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4004585B2 publication Critical patent/JP4004585B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new chondroitin sulfate lyase useful for the analysis of the sequence of a saccharide chain and the treatment of hernia of the intervertebral disk, etc. SOLUTION: This chondroitin sulfate has the hollowing physicochemical properties: activity, decomposing an N-acetylhexosaminide bond of a glucosaminoglucan and producing only an unsaturated glucosaminoglucan disaccharide by the complete decomposition, and having an exo-type enzymatic activity; substrate specificity, active on a sulfate chain part of chondroitin (4-sulfate), dermatan sulfate, etc., and indicative on keratan sulfate, heparin, etc.; molecular weight, 105 kDa determined by sodium dodecyl sulfate- polyacrylamide gel electrophoresis under reductive condition; amino acid composition, detecting cystine by the amino acid analysis of an hydrolysate of the enzyme; amino acid at the N-terminal, leucine; isoelectric point, pH8.45; and optimum temperature, around 40 deg.C. Further, the objective chondroitin sulfate lyase is obtained by cultivating a cell (e.g. Proteus vulgaris, strain NCTC 4636) having a productivity of a chondroitin sulfate lyase.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なコンドロイ
チン硫酸分解酵素、当該酵素の結晶、当該酵素を認識す
る抗体、当該酵素の製造方法、当該酵素を用いた不飽和
型グリコサミノグリカン二糖の製造方法およびグリコサ
ミノグリカンの分析方法、当該酵素と担体とからなる組
成物、ならびに、当該組成物からなる椎間板ヘルニア治
療剤に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel chondroitin sulfate degrading enzyme, a crystal of the enzyme, an antibody recognizing the enzyme, a method for producing the enzyme, and an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide using the enzyme. And a method for analyzing glycosaminoglycan, a composition comprising the enzyme and a carrier, and a therapeutic agent for a herniated disc comprising the composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンドロイチン硫酸分解酵素(以下、コ
ンドロイチナーゼともいう)は、グリコサミノグリカン
の一種であるコンドロイチン硫酸を分解する能力を有す
る酵素の総称であり、ある種の微生物が産生することが
知られている。
2. Description of the Related Art Chondroitin sulfate degrading enzyme (hereinafter also referred to as chondroitinase) is a general term for enzymes capable of degrading chondroitin sulfate, a kind of glycosaminoglycan, and is produced by certain microorganisms. It has been known.

【0003】特にプロテウス・ブルガリス(Proteus vul
garis)が産生するコンドロイチナーゼは、従来からコン
ドロイチナーゼABC(Chondoroitinase ABC)[EC 4.
2.2.4]として広く知られており、この酵素は、コンドロ
イチン硫酸、デルマタン硫酸、コンドロイチンおよびヒ
アルロン酸に作用し、不飽和二糖を生成することが報告
されている。しかしながら、このコンドロイチナーゼA
BCを極めて高純度に精製すると(以下、この極めて高
純度に精製されたコンドロイチナーゼABCを「精製コ
ンドロイチナーゼABC」ともいう)、この精製コンド
ロイチナーゼABCはグリコサミノグリカンを完全に不
飽和二糖にまでは分解せず、最終分解物として不飽和二
糖と不飽和オリゴ糖との混合物を生成することが判明し
た(特開平6−153947号)。この精製コンドロイ
チナーゼABCは、反応初期に少量の大きな不飽和オリ
ゴ糖を生成することが特開平6−153947号公報に
開示されている。
[0003] In particular, Proteus vulgaris
chondroitinase ABC (Chondoroitinase ABC) [EC 4.
2.2.4], and this enzyme has been reported to act on chondroitin sulfate, dermatan sulfate, chondroitin, and hyaluronic acid to produce unsaturated disaccharides. However, this chondroitinase A
When BC is purified to an extremely high purity (hereinafter, the ultra-highly purified chondroitinase ABC is also referred to as “purified chondroitinase ABC”), the purified chondroitinase ABC completely eliminates glycosaminoglycan. It was found that the mixture did not decompose to a saturated disaccharide, but produced a mixture of an unsaturated disaccharide and an unsaturated oligosaccharide as a final decomposition product (Japanese Patent Laid-Open No. 153947/1994). Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-153947 discloses that this purified chondroitinase ABC produces a small amount of large unsaturated oligosaccharide in the early stage of the reaction.

【0004】プロテウス・ブルガリスが産生する酵素に
関しては、WO95/29256号公報及びWO95/29232号公報等に
「コンドロイチナーゼ I(chondroitinase I)」および
「コンドロイチナーゼ II(chondroitinase II)」として
2種類開示されている。これらの公報には、(1)コンド
ロイチナーゼ Iは、コンドロイチン硫酸およびコンドロ
イチン硫酸プロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖に
は作用するがコンドロイチン硫酸四糖には作用しないこ
と、(2)コンドロイチナーゼIIは、コンドロイチン硫酸
四糖には作用するがコンドロイチン硫酸およびコンドロ
イチン硫酸プロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖に
は作用しないことが開示されている。
The enzymes produced by Proteus vulgaris are described in WO95 / 29256 and WO95 / 29232 as "chondroitinase I" and "chondroitinase II". Kind is disclosed. In these publications, (1) chondroitinase I acts on chondroitin sulfate and chondroitin sulfate chain of chondroitin sulfate proteoglycan but not on chondroitin sulfate tetrasaccharide, (2) chondroitinase II It is disclosed that it acts on tetrasulfate sulfate but not on chondroitin sulfate and the chondroitin sulfate chain of chondroitin sulfate proteoglycans.

【0005】しかし、コンドロイチン硫酸、コンドロイ
チン硫酸プロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖およ
びコンドロイチン硫酸四糖のいずれにも作用するコンド
ロイチン硫酸分解酵素については従来知られていなかっ
た。
However, chondroitin sulfate, a chondroitin sulfate degrading enzyme that acts on both chondroitin sulfate chains of chondroitin sulfate proteoglycans and chondroitin sulfate tetrasaccharide has not been known.

【0006】また現在、種々のグリコサミノグリカン分
解酵素が知られているが、グリコサミノグリカンや、プ
ロテオグリカンのグリコサミノグリカン鎖にエキソ型に
作用し、非還元末端側から順次、不飽和二糖を遊離させ
る酵素は知られていなかった。
At present, various glycosaminoglycan-degrading enzymes are known, but they act exo-type on glycosaminoglycans and glycosaminoglycan chains of proteoglycans, and are successively unsaturated from the non-reducing terminal side. No enzyme that liberates disaccharides was known.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】コンドロイチン硫酸お
よびコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコンドロイ
チン硫酸鎖(高分子量のコンドロイチン硫酸)から、コ
ンドロイチン硫酸四糖(低分子量のコンドロイチン硫
酸)に至るまで、種々の分子サイズのコンドロイチン硫
酸に対して幅広い基質特異性を有し、かつエキソ型の分
解様式を有するコンドロイチン硫酸分解酵素が得られれ
ば、コンドロイチン硫酸二糖の製造や、コンドロイチン
硫酸の分析、特に糖鎖配列解析等に極めて有用であるこ
とが期待される。さらに、現在椎間板ヘルニア等の治療
薬としての利用が期待されている精製コンドロイチナー
ゼABCと同様に、医薬品としての利用も期待される。
SUMMARY OF THE INVENTION Chondroitin sulfate of various molecular sizes, from chondroitin sulfate chains of chondroitin sulfate and chondroitin sulfate proteoglycans (high molecular weight chondroitin sulfate) to chondroitin sulfate tetrasaccharide (low molecular weight chondroitin sulfate). If a chondroitin sulfate degrading enzyme with a broad substrate specificity and an exo-type degradation pattern can be obtained, it is extremely useful for the production of chondroitin sulfate disaccharides and the analysis of chondroitin sulfate, especially for sugar chain sequence analysis. Is expected. Furthermore, like purified chondroitinase ABC, which is currently expected to be used as a therapeutic agent for herniated discs, it is expected to be used as a pharmaceutical.

【0008】すなわち本発明が解決すべき課題は、新規
なコンドロイチン硫酸分解酵素、特に種々の分子サイズ
のコンドロイチン硫酸に作用するエキソ型のコンドロイ
チン硫酸分解酵素を提供し、さらに当該酵素の結晶、当
該酵素を認識する抗体、当該酵素の製造方法、当該酵素
を用いた不飽和型グリコサミノグリカン二糖の製造方
法、グリコサミノグリカンの分析方法、当該酵素を含有
する組成物、当該組成物からなる椎間板ヘルニア治療剤
を提供することである。
[0008] That is, an object of the present invention is to provide a novel chondroitin sulfate-degrading enzyme, particularly an exo-type chondroitin sulfate-degrading enzyme that acts on chondroitin sulfate having various molecular sizes. An antibody recognizing the enzyme, a method for producing the enzyme, a method for producing an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide using the enzyme, a method for analyzing glycosaminoglycan, a composition containing the enzyme, and the composition. It is to provide a therapeutic agent for herniated disc.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意検討を重ねた結果、精製コンドロイチナー
ゼABCがエンド型酵素であり、不飽和四糖に精製コン
ドロイチナ−ゼABCを作用させても、不飽和二糖に分
解されないことを確認し、このことから、プロテウス・
ブルガリスは精製コンドロイチナーゼABC以外に、不
飽和オリゴ糖を不飽和型グリコサミノグリカン二糖にま
で分解可能なコンドロイチン硫酸分解酵素も産生してい
るという示唆を得て、プロテウス・ブルガリスから、種
々の分子サイズのコンドロイチン硫酸や、コンドロイチ
ン硫酸プロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖に作用
して、不飽和二糖を生成するエキソ型の新規なコンドロ
イチン硫酸分解酵素の分離を試み、本発明を完成するに
至った。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, purified chondroitinase ABC is an endo-type enzyme, and purified chondroitinase ABC acts on unsaturated tetrasaccharide. It was confirmed that it did not decompose into unsaturated disaccharides,
Proteus vulgaris suggested that Bulgaris also produces a chondroitin sulfate degrading enzyme capable of degrading unsaturated oligosaccharides into unsaturated glycosaminoglycan disaccharides in addition to purified chondroitinase ABC. The present inventors attempted to separate a novel chondroitin sulfate degrading enzyme of the exo type, which acts on chondroitin sulfate of various molecular sizes and on the chondroitin sulfate chain of chondroitin sulfate proteoglycan to generate an unsaturated disaccharide, thereby completing the present invention. Was.

【0010】すなわち、本発明は、下記の理化学的性質
を有するコンドロイチン硫酸分解酵素(以下、「本発明
酵素」ともいう)を提供する。 作用: (1)グリコサミノグリカンのN−アセチルヘキソサミニ
ド結合を分解し、完全に分解すると実質的に不飽和型グ
リコサミノグリカン二糖のみを生成する。 (2)エキソ型酵素である。 基質特異性:コンドロイチン、コンドロイチン 4−
硫酸、コンドロイチン 6−硫酸、コンドロイチン硫酸
D、コンドロイチン硫酸E、デルマタン硫酸、コンドロ
イチン6−硫酸六糖、コンドロイチン 6−硫酸四糖、
およびコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコンドロ
イチン硫酸鎖部分のいずれにも作用する。ケラタン硫
酸、ヘパリンおよびヘパラン硫酸には作用しない。 分子量:還元条件下におけるドデシル硫酸ナトリウム
−ポリアクリルアミドゲル電気泳動において、約105
kDa。 アミノ酸組成:前記酵素の酸加水分解物のアミノ酸分
析によりシスチンが検出される。
That is, the present invention provides a chondroitin sulfate degrading enzyme having the following physicochemical properties (hereinafter, also referred to as “enzyme of the present invention”). Action: (1) Decomposes the N-acetylhexosaminide bond of glycosaminoglycan, and when completely decomposed, substantially produces only unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. (2) It is an exo-type enzyme. Substrate specificity: chondroitin, chondroitin 4-
Sulfate, chondroitin 6-sulfate, chondroitin sulfate D, chondroitin sulfate E, dermatan sulfate, chondroitin 6-sulfate hexasaccharide, chondroitin 6-sulfate tetrasaccharide,
It acts on both the chondroitin sulfate proteoglycan and the chondroitin sulfate chain portion. It has no effect on keratan sulfate, heparin and heparan sulfate. Molecular weight: about 105 in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis under reducing conditions
kDa. Amino acid composition: Cystine is detected by amino acid analysis of the acid hydrolyzate of the enzyme.

【0011】好ましくは、上記の理化学的性質に加え、
下記の理化学的性質を有するコンドロイチン硫酸分解酵
素を提供する。 N末端アミノ酸:N末端アミノ酸はロイシンである。 等電点:pH約8.45(等電点電気泳動法) 至適温度:40℃付近(基質:コンドロイチン6−硫
酸、緩衝液:トリス−塩酸(Tris-HCl)緩衝液、pH:
8.0) 至適反応pH:pH8付近(基質:コンドロイチン6
−硫酸、緩衝液:Tris-HCl緩衝液、温度:37℃) また本発明は、上記のコンドロイチン硫酸分解酵素の結
晶であって、板状結晶であることを特徴とするコンドロ
イチン硫酸分解酵素の結晶(以下、「本発明結晶」とも
いう)を提供する。
Preferably, in addition to the above physicochemical properties,
A chondroitin sulfate degrading enzyme having the following physicochemical properties is provided. N-terminal amino acid: The N-terminal amino acid is leucine. Isoelectric point: pH about 8.45 (isoelectric focusing) Optimum temperature: around 40 ° C (substrate: chondroitin 6-sulfate, buffer: Tris-HCl buffer, pH:
8.0) Optimum reaction pH: around pH 8 (substrate: chondroitin 6)
(Sulfuric acid, buffer: Tris-HCl buffer, temperature: 37 ° C.) The present invention also relates to a crystal of the above chondroitin sulfate degrading enzyme, which is a plate-like crystal. (Hereinafter, also referred to as “crystal of the present invention”).

【0012】さらに本発明は、上記のコンドロイチン硫
酸分解酵素を選択的に認識する抗体(以下、「本発明抗
体」ともいう)を提供する。さらに本発明は、コンドロ
イチン硫酸分解酵素産生能を有する細胞を培養し、該細
胞の培養物から上記のコンドロイチン硫酸分解酵素を採
取することを特徴とする、上記のコンドロイチン硫酸分
解酵素の製造方法(以下、「本発明酵素製造方法」とも
いう)を提供する。
The present invention further provides an antibody that selectively recognizes the above-mentioned chondroitin sulfate degrading enzyme (hereinafter, also referred to as “antibody of the present invention”). Furthermore, the present invention provides a method for producing the above-mentioned chondroitin sulfate-degrading enzyme, which comprises culturing cells having a chondroitin sulfate-degrading enzyme-producing ability and collecting the above-mentioned chondroitin sulfate-degrading enzyme from a culture of the cells (hereinafter referred to as chondroitin sulfate-degrading enzyme; , "Also referred to as the" enzyme production method of the present invention ").

【0013】さらに本発明は、上記のコンドロイチン硫
酸分解酵素の基質となりうるグリコサミノグリカンを、
上記のコンドロイチン硫酸分解酵素で分解するステップ
と、この分解生成物から不飽和型グリコサミノグリカン
二糖を分画するステップとを少なくとも含むことを特徴
とする、不飽和型グリコサミノグリカン二糖の製造方法
(以下、「本発明不飽和二糖製造方法」ともいう)を提
供する。
Further, the present invention provides a glycosaminoglycan which can be a substrate for the chondroitin sulfate-degrading enzyme,
Degrading with the chondroitin sulfate degrading enzyme, and fractionating an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide from the degradation product, characterized in that the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide is characterized by the following steps: (Hereinafter, also referred to as “the method for producing an unsaturated disaccharide of the present invention”).

【0014】さらに本発明は、上記のコンドロイチン硫
酸分解酵素の基質となりうるグリコサミノグリカンを、
上記のコンドロイチン硫酸分解酵素で分解するステップ
と、この分解生成物を分析するステップとを少なくとも
含むことを特徴とする、グリコサミノグリカンの分析方
法(以下、「本発明分析方法」ともいう)を提供する。
Further, the present invention provides a glycosaminoglycan which can be a substrate for the chondroitin sulfate degrading enzyme,
A method for analyzing glycosaminoglycans (hereinafter, also referred to as "the analysis method of the present invention"), comprising at least a step of decomposing with the chondroitin sulfate degrading enzyme and a step of analyzing the decomposition product. provide.

【0015】さらに本発明は、上記のコンドロイチン硫
酸分解酵素と、上記のコンドロイチン硫酸分解酵素活性
に影響を与えない担体とからなる、コンドロイチン硫酸
分解酵素含有組成物(以下、「本発明組成物」ともい
う)を提供する。
Further, the present invention provides a chondroitin sulfate degrading enzyme-containing composition (hereinafter referred to as "the composition of the present invention") comprising the above chondroitin sulfate degrading enzyme and the above-mentioned carrier which does not affect the chondroitin sulfate degrading enzyme activity. To provide).

【0016】さらに本発明は、上記組成物からなる椎間
板ヘルニア治療剤(以下、「本発明治療剤」ともいう)
を提供する。なお、本明細書において「不飽和型」と
は、糖鎖の非還元末端糖に二重結合等の不飽和結合を有
している糖鎖を意味する。
The present invention further provides a therapeutic agent for herniated disc comprising the above composition (hereinafter, also referred to as "the therapeutic agent of the present invention").
I will provide a. In addition, in this specification, the "unsaturated type" means a sugar chain having an unsaturated bond such as a double bond in the non-reducing terminal sugar of the sugar chain.

【0017】また、本明細書において「飽和型」とは、
糖鎖の非還元末端糖に二重結合等の不飽和結合を有して
いない糖鎖を意味する。本明細書において「グリコサミ
ノグリカン」の用語には、通常の意味で用いるグリコサ
ミノグリカン(多糖)に加え、このグリコサミノグリカ
ンの低分子化物(例えばグリコサミノグリカンオリゴ
糖)も包含される。グリコサミノグリカンオリゴ糖とし
ては、例えばグリコサミノグリカン八糖、グリコサミノ
グリカン六糖、グリコサミノグリカン四糖等が例示され
る。
In the present specification, “saturated type” means
It means a sugar chain having no unsaturated bond such as a double bond in the non-reducing terminal sugar of the sugar chain. In the present specification, the term “glycosaminoglycan” includes, in addition to glycosaminoglycans (polysaccharides) used in a usual meaning, low molecular weight products of the glycosaminoglycans (eg, glycosaminoglycan oligosaccharides). Is done. Examples of glycosaminoglycan oligosaccharides include, for example, glycosaminoglycan octasaccharide, glycosaminoglycan hexasaccharide, glycosaminoglycan tetrasaccharide and the like.

【0018】同様に、本明細書において「コンドロイチ
ン硫酸」の用語には、コンドロイチン 4−硫酸(コン
ドロイチン硫酸Aとも称される)、コンドロイチン 6
−硫酸(コンドロイチン硫酸Cとも称される)、コンド
ロイチン硫酸D、コンドロイチン硫酸E、コンドロイチ
ン硫酸K等、通常コンドロイチン硫酸として分類される
ものや、デルマタン硫酸(以前は「コンドロイチン硫酸
B」とも称されていた)、およびこれらの低分子化物
(例えばコンドロイチン硫酸オリゴ糖)も包含される。
コンドロイチン硫酸オリゴ糖としては、例えばコンドロ
イチン硫酸八糖、コンドロイチン硫酸六糖、コンドロイ
チン硫酸四糖等が例示される。
Similarly, the term “chondroitin sulfate” as used herein includes chondroitin 4-sulfate (also called chondroitin sulfate A), chondroitin 6
-Sulfuric acid (also referred to as chondroitin sulfate C), chondroitin sulfate D, chondroitin sulfate E, chondroitin sulfate K, etc., which are usually classified as chondroitin sulfate, and dermatan sulfate (formerly also referred to as "chondroitin sulfate B"). ), And their low molecular weight compounds (eg, chondroitin sulfate oligosaccharides).
Examples of the chondroitin sulfate oligosaccharide include chondroitin sulfate octasaccharide, chondroitin sulfate hexasaccharide, and chondroitin sulfate tetrasaccharide.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。 <1>本発明酵素 本発明のコンドロイチン硫酸分解酵素は、高分子から低
分子に至るまでの幅広い分子サイズのコンドロイチン硫
酸や、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコンドロ
イチン硫酸鎖に作用して、不飽和二糖を生成する、エキ
ソ型の新規なコンドロイチン硫酸分解酵素であり、下記
の理化学的性質を有する。
Embodiments of the present invention will be described below. <1> Enzyme of the Present Invention The chondroitin sulfate-degrading enzyme of the present invention acts on chondroitin sulfate having a wide range of molecular sizes from high to low molecules and on the chondroitin sulfate chain of chondroitin sulfate proteoglycan to produce unsaturated disaccharides. Is a novel exo-type chondroitin sulfate degrading enzyme having the following physicochemical properties.

【0020】作用: (1)グリコサミノグリカンのN−アセチルヘキソサミニ
ド結合を分解し、完全に分解すると実質的に不飽和型グ
リコサミノグリカン二糖のみを生成する。すなわち、本
発明酵素の基質となるグリコサミノグリカンに本発明酵
素を作用させて完全に分解すると、生成物は実質的に不
飽和型グリコサミノグリカン二糖のみからなる。この点
は、例えば特開平6−153947号に開示されている
精製コンドロイチナーゼABC(不飽和二糖と不飽和オ
リゴ糖とを生成する)とは明確に異なる点である。
Action: (1) It decomposes the N-acetylhexosaminide bond of glycosaminoglycan and, when completely decomposed, produces substantially only unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. That is, when glycosaminoglycan serving as a substrate of the enzyme of the present invention is completely decomposed by the action of the enzyme of the present invention, the product substantially consists only of unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. This point is clearly different from the purified chondroitinase ABC (which produces unsaturated disaccharides and unsaturated oligosaccharides) disclosed in, for example, JP-A-6-153947.

【0021】なお本発明酵素の基質となるグリコサミノ
グリカンに本発明酵素を作用させ、グリコサミノグリカ
ンが完全に分解される前に酵素反応を停止させると、限
定的に低分子化されたグリコサミノグリカンと、不飽和
型グリコサミノグリカン二糖とから実質的になる混合物
が得られる。
When the enzyme of the present invention is allowed to act on glycosaminoglycan serving as a substrate of the enzyme of the present invention, and the enzyme reaction is stopped before the glycosaminoglycan is completely degraded, the molecular weight is reduced to a limited extent. A mixture consisting essentially of glycosaminoglycan and unsaturated glycosaminoglycan disaccharide is obtained.

【0022】(2)エキソ型酵素である。具体的には、グ
リコサミノグリカンの非還元末端から順次、グリコサミ
ノグリカン二糖を切り出すエキソ型のリアーゼである。
この点は、エンド型酵素である精製コンドロイチナーゼ
ABC(特開平6−153947号)とは明確に異なる
点である。
(2) An exo-type enzyme. Specifically, it is an exo-type lyase that sequentially cleaves glycosaminoglycan disaccharide from the non-reducing end of glycosaminoglycan.
This is a point clearly different from purified chondroitinase ABC which is an endo-type enzyme (JP-A-6-153947).

【0023】なお、本発明酵素のように、グリコサミノ
グリカンを非還元末端側からエキソ型で脱離的に分解す
る酵素(エキソリアーゼ)は従来知られておらず、本発
明酵素によって初めて見い出されたものであり、本発明
酵素の重要な特徴である。
An enzyme (exolyase) that degrades glycosaminoglycan from the non-reducing end in an exo-type, such as the enzyme of the present invention, has not been known so far, and has been found for the first time by the enzyme of the present invention. This is an important feature of the enzyme of the present invention.

【0024】基質特異性:コンドロイチン、コンドロ
イチン 4−硫酸、コンドロイチン 6−硫酸、コンドロ
イチン硫酸D、コンドロイチン硫酸E、デルマタン硫
酸、コンドロイチン6−硫酸六糖、コンドロイチン 6
−硫酸四糖、およびコンドロイチン硫酸プロテオグリカ
ンのコンドロイチン硫酸鎖部分のいずれにも作用する。
また、ヒアルロン酸にも作用することが確認されてい
る。
Substrate specificity: chondroitin, chondroitin 4-sulfate, chondroitin 6-sulfate, chondroitin sulfate D, chondroitin sulfate E, dermatan sulfate, chondroitin 6-sulfate hexasaccharide, chondroitin 6
-It acts on both tetrasaccharide sulfate and the chondroitin sulfate chain portion of chondroitin sulfate proteoglycan.
It has also been confirmed that it acts on hyaluronic acid.

【0025】ケラタン硫酸、ヘパリンおよびヘパラン硫
酸には作用しない。この点は、コンドロイチン硫酸四糖
には作用しない精製コンドロイチナーゼABC(特開平
6−153947号)およびコンドロイチナーゼ I(WO
95/29256号)とは明確に異なる点である。またコンドロ
イチン 6−硫酸およびコンドロイチン硫酸プロテオグ
リカンのコンドロイチン硫酸鎖には作用しないコンドロ
イチナーゼ II(WO95/29256号およびWO95/29232号)と
も明確に異なる。このように本発明酵素は、これら公知
の酵素とは基質特異性の面において明確に区別される。
なお、基質のうち糖残基数を示していない多糖は、一般
に、十数糖以上の多糖である。
It has no effect on keratan sulfate, heparin and heparan sulfate. This point is based on the fact that purified chondroitinase ABC which does not act on chondroitin sulfate tetrasaccharide (JP-A-6-153947) and chondroitinase I (WO
95/29256). It is also distinctly different from chondroitinase II (WO95 / 29256 and WO95 / 29232) which does not act on the chondroitin sulfate chains of chondroitin 6-sulfate and chondroitin sulfate proteoglycans. Thus, the enzyme of the present invention is clearly distinguished from these known enzymes in terms of substrate specificity.
In addition, the polysaccharide which does not indicate the number of sugar residues among the substrates is generally a polysaccharide having ten or more saccharides.

【0026】分子量:還元条件下におけるドデシル硫
酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動におい
て、約105kDa。
Molecular weight: about 105 kDa in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis under reducing conditions.

【0027】アミノ酸組成:本発明酵素の酸加水分解
物のアミノ酸分析によりシスチンが検出される。酸加水
分解物のアミノ酸分析の場合、検出されるシスチンが、
システイン残基由来なのか、シスチン由来なのかを区別
することができない。すなわちこのアミノ酸分析により
シスチンが検出される原因としては、(1)本発明酵素に
システイン残基が存在し、本発明酵素の酸加水分解中に
システイン残基が酸化されてシスチンが生じた可能性、
(2)本発明酵素にシスチンが存在している可能性、(3)本
発明酵素にシステイン残基とシスチンの両方が存在して
いる可能性の3つが考えられる。このことから、本発明
酵素には少なくともシステイン残基および/またはシス
チンが存在することが示される。
Amino acid composition: Cystine is detected by amino acid analysis of the acid hydrolyzate of the enzyme of the present invention. In the case of amino acid analysis of an acid hydrolyzate, the detected cystine is
It cannot be distinguished from cysteine residues or cystine. That is, the reason that cystine is detected by this amino acid analysis may be that (1) a cysteine residue is present in the enzyme of the present invention, and cystine is generated by oxidation of the cysteine residue during acid hydrolysis of the enzyme of the present invention. ,
(2) The possibility that cystine is present in the enzyme of the present invention, and (3) the possibility that both cysteine residue and cystine are present in the enzyme of the present invention are considered. This indicates that at least cysteine residues and / or cystine are present in the enzyme of the present invention.

【0028】精製コンドロイチナーゼABC(特開平6
−153947号)にはシステイン残基およびシスチン
のいずれもが含まれないことが本発明者により確認され
ており、またコンドロイチナーゼ IおよびII(WO95/292
56号)にもシステイン残基およびシスチンのいずれもが
含まれないことから、本発明酵素はこれら公知の酵素と
は構造面においても明確に区別される。
Purified chondroitinase ABC (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 153947) has been confirmed by the present inventor to contain neither cysteine residues nor cystine, and also chondroitinase I and II (WO95 / 292).
No. 56) contains neither cysteine residues nor cystine, and thus the enzyme of the present invention is clearly distinguished from these known enzymes also in terms of structure.

【0029】システイン残基は、そのSH基が活性中心
の一要素として寄与したり、酸化してシスチンを形成す
ることにより立体構造の維持に関与したりする残基であ
り、この残基の有無は酵素の特性に大きく影響すると考
えられる。またシスチンは、酵素の高次構造保持に重要
な役割を果たすものであり、システイン残基と同様に酵
素の特性に大きく影響すると考えられる。
A cysteine residue is a residue whose SH group contributes as a component of an active center or which is involved in maintaining a steric structure by oxidizing to form cystine. Is thought to greatly affect the properties of the enzyme. In addition, cystine plays an important role in maintaining the higher-order structure of the enzyme, and is thought to greatly affect the properties of the enzyme like cysteine residues.

【0030】本発明酵素は、好ましくは、上記の理化学
的性質に加え下記の理化学的性質を有するコンドロイチ
ン硫酸分解酵素である。 N末端アミノ酸:N末端アミノ酸はロイシンである。 等電点:pH約8.45(等電点電気泳動法) 至適温度:40℃付近(基質:コンドロイチン 6−
硫酸、緩衝液:Tris-HCl緩衝液、pH:8.0) 至適反応pH:pH8付近(基質:コンドロイチン
6−硫酸、緩衝液:Tris-HCl緩衝液、温度:37℃)
The enzyme of the present invention is preferably a chondroitin sulfate degrading enzyme having the following physicochemical properties in addition to the above physicochemical properties. N-terminal amino acid: The N-terminal amino acid is leucine. Isoelectric point: pH about 8.45 (isoelectric focusing) Optimum temperature: around 40 ° C (substrate: chondroitin 6-
Sulfuric acid, buffer: Tris-HCl buffer, pH: 8.0) Optimal reaction pH: around pH 8 (substrate: chondroitin)
6-sulfuric acid, buffer: Tris-HCl buffer, temperature: 37 ° C)

【0031】本発明酵素は、より好ましくは、上記の理
化学的性質に加え、下記の理化学的性質を有するコンド
ロイチン硫酸分解酵素である。 アミノ酸組成: Asx 125 Met 25 Thr 75 Ile 50 Ser 58 Leu 106 Glx 125 Tyr 41 Pro 41 Phe 38 Gly 61 Lys 62 Ala 86 His 29 1/2Cys 2 Arg 35 Val 41 Trp 測定せず (組成は1000アミノ酸残基あたりの数値で示した。
数値は実測値であり、補正等は行っていない。アミノ酸
組成の測定方法は実施例中で詳述する)
The enzyme of the present invention is more preferably a chondroitin sulfate degrading enzyme having the following physicochemical properties in addition to the above physicochemical properties. Amino acid composition: Asx 125 Met 25 Thr 75 Ile 50 Ser 58 Leu 106 Glx 125 Tyr 41 Pro 41 Phe 38 Gly 61 Lys 62 Ala 86 His 29 1/2 Cys 2 Arg 35 Val 41 Trp Not measured (composition is 1000 amino acid residues It was shown by the numerical value per.
The numerical values are actual measurement values, and no correction was performed. The method for measuring the amino acid composition will be described in detail in Examples.)

【0032】温度安定性: (1)37℃で30分間インキュベートすることにより、
約10%失活する(酵素濃度:0.1mg/ml、緩衝液:T
ris-HCl緩衝液、pH:8.0、基質:コンドロイチン
6−硫酸四糖) (2)40℃で30分間インキュベートすることにより、
約23%失活する(酵素濃度:0.1mg/ml、緩衝液:T
ris-HCl緩衝液、pH:8.0、基質:コンドロイチン
6−硫酸四糖) (3)100℃で1分間インキュベートすることにより、
約100%失活する(酵素濃度:0.1mg/ml、緩衝
液:Tris-HCl緩衝液、pH:8.0、基質:コンドロイ
チン 6−硫酸四糖)
Temperature stability: (1) By incubating at 37 ° C. for 30 minutes,
Approximately 10% inactivated (enzyme concentration: 0.1 mg / ml, buffer: T
ris-HCl buffer, pH: 8.0, substrate: chondroitin
6-tetrasulfate) (2) By incubating at 40 ° C. for 30 minutes,
Approximately 23% inactivated (enzyme concentration: 0.1 mg / ml, buffer: T
ris-HCl buffer, pH: 8.0, substrate: chondroitin
6-tetrasaccharide sulfate) (3) By incubating at 100 ° C. for 1 minute,
Inactivates about 100% (enzyme concentration: 0.1 mg / ml, buffer: Tris-HCl buffer, pH: 8.0, substrate: chondroitin 6-sulfate tetrasaccharide)

【0033】pH安定性:pH約4.5〜約8.5の
範囲で2時間インキュベートしても、約70%以上の酵
素活性が保持される(酵素濃度:0.5mg/ml、緩衝
液:リン酸緩衝液、温度:37℃、基質:コンドロイチ
ン 6−硫酸四糖)
PH stability: Enzyme activity of about 70% or more is maintained even after 2 hours of incubation at a pH of about 4.5 to about 8.5 (enzyme concentration: 0.5 mg / ml, buffer : Phosphate buffer, temperature: 37 ° C, substrate: chondroitin 6-sulfate tetrasaccharide)

【0034】阻害:1mMのZn2+によって酵素活性
がほぼ完全に阻害される。1mMのNi2+によって酵素
活性が50%以上阻害される。
Inhibition: The enzyme activity is almost completely inhibited by 1 mM Zn 2+ . Enzyme activity is inhibited by 50% or more by 1 mM Ni 2+ .

【0035】ミカエリス定数(Km): 約80μM(基質:コンドロイチン 6−硫酸) 約33μM(基質:コンドロイチン 6−硫酸四糖) (ヘキスロン酸残基をベースにしたモル濃度でKm値を
表記した)
Michaelis constant (Km): Approximately 80 μM (substrate: chondroitin 6-sulfate) Approx. 33 μM (substrate: chondroitin 6-sulfate tetrasaccharide) (Km value is expressed in molar concentration based on hexuronic acid residue)

【0036】比活性: 約40単位/mg(基質:コンドロイチン 6−硫酸、
反応温度;37℃、pH:8.0) 約150単位/mg(基質:コンドロイチン 6−硫酸
六糖、反応温度;37℃、pH:8.0) 約200単位/mg以上(基質;コンドロイチン 6−
硫酸四糖、反応温度;37℃、pH:8.0)
Specific activity: about 40 units / mg (substrate: chondroitin 6-sulfate,
Reaction temperature; 37 ° C, pH: 8.0) About 150 units / mg (substrate: chondroitin 6-sulfate hexasaccharide, reaction temperature: 37 ° C, pH: 8.0) About 200 units / mg or more (substrate: chondroitin 6) −
Tetrasaccharide sulfate, reaction temperature; 37 ° C, pH: 8.0)

【0037】なお本明細書において酵素「1単位」と
は、1分間に1μmol基質を分解する酵素量、すなわ
ち、基質から1分間に1μmolの不飽和型コンドロイチ
ン硫酸二糖を遊離する酵素量である。
As used herein, the term "1 unit" refers to an amount of an enzyme capable of decomposing 1 μmol of a substrate per minute, ie, an amount of an enzyme capable of releasing 1 μmol of unsaturated chondroitin sulfate disaccharide per minute from the substrate. .

【0038】結晶化した場合の結晶形: 板状結晶(ポリエチレングリコールを用いて結晶化)Crystal form when crystallized: plate-like crystal (crystallized using polyethylene glycol)

【0039】本発明酵素は、上記の理化学的性質を有す
る限りにおいてその由来は特に限定されるものではな
く、細胞(例えば微生物細胞)等の天然物由来のもの
や、遺伝子工学的手法により製造されたものなどを利用
することができる。天然物由来の酵素として細胞由来の
酵素を用いる場合、プロテウス属に属する微生物細胞由
来の酵素であることが好ましく、プロテウス・ブルガリ
ス由来の酵素であることがより好ましい。プロテウス・
ブルガリスとしてより具体的には、プロテウス・ブルガ
リス NCTC 4636株(ATCC 6896株またはIFO 3988株に同
じ)が例示され、かつ好ましい。なお細胞を用いた本発
明酵素の製造方法は、後述の「<4>本発明酵素製造方
法」で詳しく説明する。
The origin of the enzyme of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-mentioned physicochemical properties. The enzyme is derived from natural products such as cells (for example, microbial cells) or produced by genetic engineering techniques. Can be used. When a cell-derived enzyme is used as a natural product-derived enzyme, it is preferably an enzyme derived from a microbial cell belonging to the genus Proteus, more preferably an enzyme derived from Proteus vulgaris. Proteus
More specifically, Bulgaris is exemplified and preferred by Proteus vulgaris NCTC 4636 strain (same as ATCC 6896 strain or IFO 3988 strain). The method for producing the enzyme of the present invention using cells will be described in detail in "<4> Method for producing enzyme of the present invention" described later.

【0040】また、本発明酵素の遺伝子を公知の方法に
従ってクローニングし、適当な宿主に導入して、発現さ
せることにより本発明酵素を得ることができる。例え
ば、本発明酵素の特異的なグリコサミノグリカン分解活
性を指標に用い、プロテウス・ブルガリスのDNAライ
ブラリーからこの酵素をコードするDNAを単離し、こ
れを遺伝子組換え技術によりベクターに入れ、宿主細胞
に導入し、そこで発現させることにより本発明酵素を得
ることができる。また、クローニングを、本発明酵素に
特異的な抗体を作成しこれを用いて行うこともできる
(本発明酵素に特異的な抗体の作製方法については、後
述の「<3>本発明抗体」で詳しく説明する)。あるい
は、本発明酵素のN末端側のアミノ酸配列を決定し、こ
の配列から推定されるヌクレオチド配列を有するDNA
をプローブとしてクローニングを行うことができる。発
現した酵素は、「<4>本発明酵素製造方法」に記載の
抽出・精製方法を用いて回収できる。
The enzyme of the present invention can be obtained by cloning the gene of the enzyme of the present invention according to a known method, introducing the gene into an appropriate host, and expressing it. For example, using the specific glycosaminoglycan degrading activity of the enzyme of the present invention as an indicator, a DNA encoding the enzyme is isolated from a DNA library of Proteus vulgaris, and this is inserted into a vector by a gene recombination technique. The enzyme of the present invention can be obtained by introducing it into a host cell and expressing it there. In addition, cloning can also be performed by preparing an antibody specific to the enzyme of the present invention and using the same (for a method for preparing an antibody specific to the enzyme of the present invention, refer to “<3> Antibody of the present invention” described later). explain in detail). Alternatively, a DNA having a nucleotide sequence deduced from the N-terminal amino acid sequence of the enzyme of the present invention is determined.
Can be used as a probe for cloning. The expressed enzyme can be recovered using the extraction / purification method described in “<4> Method for producing enzyme of the present invention”.

【0041】<2>本発明結晶 本発明結晶は、本発明コンドロイチン硫酸分解酵素の結
晶であって、板状結晶であることを特徴とする。本発明
結晶の具体的形状の一例を、図2のBに示す。本発明結
晶の製造方法は特に限定されないが、本発明酵素の精製
酵素溶液(後述の「<4>本発明酵素製造方法」で詳
述)を、両末端が水酸基である構造を有するポリエーテ
ルと混合接触させて結晶化することにより製造すること
が好ましい。両末端が水酸基である構造を有するポリエ
ーテルとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール等が例示されるが、ポリエチレングリコ
ールが好ましく、分子量4,000〜6,000程度のポリエチレ
ングリコールがより好ましい。例えば本発明酵素の精製
酵素溶液に、ポリエチレングリコール4000溶液を、わず
かに濁りが生じる程度まで添加し、室温〜4℃程度で結
晶が生成するまで放置することにより、本発明結晶を製
造することができる。
<2> Crystal of the Present Invention The crystal of the present invention is a crystal of the chondroitin sulfate-degrading enzyme of the present invention, and is characterized in that it is a plate-like crystal. An example of a specific shape of the crystal of the present invention is shown in FIG. The method for producing the crystal of the present invention is not particularly limited, but a purified enzyme solution of the enzyme of the present invention (detailed in “<4> Method for producing enzyme of the present invention” described later) is mixed with a polyether having a structure in which both ends are hydroxyl groups. It is preferable to produce by crystallization by mixing and contacting. Examples of the polyether having a structure in which both terminals are hydroxyl groups include polyethylene glycol and polypropylene glycol, but polyethylene glycol is preferred, and polyethylene glycol having a molecular weight of about 4,000 to 6,000 is more preferred. For example, a polyethylene glycol 4000 solution is added to a purified enzyme solution of the enzyme of the present invention to a degree that causes slight turbidity, and the mixture is allowed to stand at room temperature to about 4 ° C. until crystals are formed. it can.

【0042】<3>本発明抗体 本発明抗体は、本発明酵素を選択的に認識する抗体であ
る。本発明抗体は、本発明酵素を抗原として用い、常法
に従って、例えば以下のように作製することが可能であ
る。
<3> Antibody of the Present Invention The antibody of the present invention is an antibody that selectively recognizes the enzyme of the present invention. The antibody of the present invention can be prepared using the enzyme of the present invention as an antigen and according to a conventional method, for example, as follows.

【0043】抗原として用いる本発明酵素の製造方法
は、後述の「<4>本発明酵素製造方法」で詳しく述べ
る。ポリクローナルな本発明抗体は、例えばウサギ、マ
ウス、ラット、モルモット、ヤギ、ヒツジ等の被免疫動
物を上記の抗原で免疫し、これらの動物から血清を採取
することによって得ることができる。被免疫動物を免疫
する際に、補助剤(アジュバント)を併用することは抗
体産生細胞を賦活するので望ましい。得られた抗血清か
ら、常法によってイムノグロブリン分画を精製してもよ
い。
The method for producing the enzyme of the present invention used as an antigen will be described in detail in "<4> Method for producing enzyme of the present invention" described later. The polyclonal antibody of the present invention can be obtained, for example, by immunizing an animal to be immunized, such as a rabbit, mouse, rat, guinea pig, goat, or sheep, with the above antigen, and collecting serum from these animals. When immunizing an animal to be immunized, it is desirable to use an auxiliary agent (adjuvant) in combination, since it activates antibody-producing cells. From the obtained antiserum, the immunoglobulin fraction may be purified by a conventional method.

【0044】モノクローナルな本発明抗体は、例えば次
のようにして得られる。すなわち、上記抗原をウサギ、
マウス、ラット、モルモット、ヤギ、ヒツジ等の被免疫
動物の腹腔内、皮下あるいは足蹠(footpad)に投与した
後に脾臓または膝窩リンパ節を摘出し、これらから採取
した細胞と腫瘍細胞株であるミエローマ細胞とを細胞融
合させてハイブリドーマを樹立し、得られたハイブリド
ーマを連続増殖させ、さらに得られたハイブリドーマか
ら上記抗原に対する特異抗体を継続的に産生する細胞株
を選別する。こうして選別された株を好適な培地で培養
することによって、培地中にモノクローナルな本発明抗
体が得られる。あるいは、マウスの腹腔などの生体内に
て前記ハイブリドーマを培養することによって、モノク
ローナルな本発明抗体を大量に製造することもできる。
The monoclonal antibody of the present invention can be obtained, for example, as follows. That is, the antigen is a rabbit,
A spleen or popliteal lymph node is removed after intraperitoneal, subcutaneous or footpad administration of immunized animals such as mice, rats, guinea pigs, goats, sheep, etc. A hybridoma is established by cell fusion with myeloma cells, the obtained hybridoma is continuously grown, and a cell line that continuously produces a specific antibody against the antigen is selected from the obtained hybridoma. By culturing the selected strain in a suitable medium, the monoclonal antibody of the present invention can be obtained in the medium. Alternatively, a large amount of the monoclonal antibody of the present invention can be produced by culturing the hybridoma in a living body such as the abdominal cavity of a mouse.

【0045】細胞融合に用いる細胞としては、脾細胞以
外にリンパ節細胞および末梢血中のリンパ細胞等を用い
ることができる。また、ミエローマ細胞株は、異種細胞
種由来のものに比べ、同種細胞株由来のものが望まし
く、安定な抗体産生ハイブリドーマを得ることができ
る。
As the cells used for cell fusion, lymph node cells and lymphocytes in peripheral blood can be used in addition to spleen cells. Further, the myeloma cell line is preferably derived from the same cell line as compared with that derived from a heterologous cell type, and a stable antibody-producing hybridoma can be obtained.

【0046】得られたポリクローナル抗体およびモノク
ローナル抗体の精製法としては、硫酸ナトリウム、硫酸
アンモニウム等による塩析、低温アルコール、ポリエチ
レングリコール等による選択的沈殿分別法、DEAE
(ジエチルアミノエチル)−誘導体、CM(カルボキシメ
チル)−誘導体等のイオン交換体を用いたイオン交換ク
ロマトグラフィー、プロテインA、プロテインG等を用
いたアフィニティークロマトグラフィー、ハイドロキシ
アパタイトクロマトグラフィー、抗原を固定化した担体
を用いた免疫吸着クロマトグラフィー、ゲル濾過法、電
気泳動法、超遠心法等を挙げることができる。
The polyclonal and monoclonal antibodies obtained can be purified by salting out with sodium sulfate, ammonium sulfate, etc., selective precipitation fractionation using low-temperature alcohol, polyethylene glycol, etc., DEAE
(Diethylaminoethyl) -derivative, ion-exchange chromatography using an ion exchanger such as CM (carboxymethyl) -derivative, affinity chromatography using protein A, protein G, etc., hydroxyapatite chromatography, and antigen immobilized Examples include immunoadsorption chromatography using a carrier, gel filtration, electrophoresis, and ultracentrifugation.

【0047】なお本発明抗体は、フラグメント化したも
のであってもよい。ただしフラグメント化した抗体に抗
原結合部位(Fab)が保存されていることが、抗原と
抗体の結合の点から必要である。フラグメント化した本
発明抗体として具体的には、例えば抗原結合部位を分解
しないプロテアーゼ(例えばプラスミン、ペプシン、パ
パイン等)で本発明抗体を処理して得られるFabを含
むフラグメントが挙げられる。
The antibody of the present invention may be a fragmented one. However, it is necessary that the antigen-binding site (Fab) is preserved in the fragmented antibody from the viewpoint of binding between the antigen and the antibody. Specific examples of the fragmented antibody of the present invention include Fab-containing fragments obtained by treating the antibody of the present invention with a protease that does not degrade the antigen-binding site (eg, plasmin, pepsin, papain, etc.).

【0048】また、本発明抗体をコードする遺伝子の塩
基配列もしくは抗体のアミノ酸配列が決定されれば、遺
伝子工学的にFabを含むフラグメントやキメラ抗体
(例えば本発明抗体のFab部分を含むキメラ抗体等)
を作製することができる。
Furthermore, once the nucleotide sequence of the gene encoding the antibody of the present invention or the amino acid sequence of the antibody is determined, fragments or chimeric antibodies (for example, chimeric antibodies containing the Fab portion of the antibody of the present invention, etc.) can be genetically engineered. )
Can be produced.

【0049】なお本明細書中では、これら本発明抗体の
Fab部分を含むフラグメントやキメラ抗体も、「本発
明抗体」という用語に包含される。本発明抗体は、標識
物質に結合することによって標識化されていてもよい。
抗体の標識に用いることができる標識物質としては、酵
素(ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−
ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アセチルコリンエ
ステラーゼ等)、アイソトープ(125I、131I、3
等)、蛍光色素(ルミノール、フルオレセインイソチオ
シアネート(FITC)、ウンベリフェロン、7−アミ
ノ−4−メチルクマリン−3−酢酸等)、化学発光物
質、ハプテン、ビオチン、アビジン(例えば、ストレプ
トアビジン等)が挙げられるが、タンパク質の標識に通
常使用可能なものであれば、特に限定されない。なお、
ここで標識物質とは、ビオチンのようにそれ自体を直接
検出せず、その物質と特異的結合能を有する物質(例え
ばアビジン)に検出可能な標識を結合したものを組み合
わせて用いる方法に使用する物質も包含する。また金属
コロイドやラテックス等も、濁度法や比濁法など光学的
手法により検出することが可能であることから、標識物
質に包含される。
[0049] In the present specification, these fragments and chimeric antibodies containing the Fab portion of the antibody of the present invention are also included in the term "antibody of the present invention". The antibody of the present invention may be labeled by binding to a labeling substance.
Labeling substances that can be used for labeling antibodies include enzymes (peroxidase, alkaline phosphatase, β-
Galactosidase, luciferase, acetylcholinesterase, etc.), isotopes ( 125 I, 131 I, 3 H)
Etc.), fluorescent dyes (luminol, fluorescein isothiocyanate (FITC), umbelliferone, 7-amino-4-methylcoumarin-3-acetic acid, etc.), chemiluminescent substances, haptens, biotin, avidin (eg, streptavidin, etc.) However, it is not particularly limited as long as it can be generally used for labeling a protein. In addition,
Here, the labeling substance is used in a method in which a substance having a specific binding ability (eg, avidin) combined with a detectable label is used in combination without directly detecting the substance itself, such as biotin. Substances are also included. Metal colloids, latexes, and the like are also included in the labeling substance because they can be detected by an optical method such as a turbidity method or a turbidimetric method.

【0050】本発明抗体が本発明酵素を選択的に認識す
ることは、抗原として本発明酵素および本発明酵素以外
の物質を用い、通常の免疫学的測定法によって確認する
ことができる。免疫学的測定法として具体的には、オク
タロニー拡散法、イムノブロッティング法(例えば、ウ
エスタンブロッティング法等)、標識化免疫測定法(例
えば、EIA法、酵素結合イムノソルベントアッセイ法
(ELISA法)、ラジオイムノアッセイ法、蛍光イム
ノアッセイ法等)、フローサイトメトリーによる方法な
どが挙げられる。これらの方法は、公知の方法[入江
實編、「続ラジオイムノアッセイ」、(株)講談社、19
79年5月1日発行、石川栄治ら編、「酵素免疫測定
法」、第2版、(株)医学書院、1982年12月15日
発行、Method in Enzymology, Vol.92 (1983), Immunoc
hemical Techniques, Part E: Monoclonal Antibodies
and General Immunoassay Methods, アカデミックプレ
ス社発行 参照]に準じて実施することができる。
The fact that the antibody of the present invention selectively recognizes the enzyme of the present invention can be confirmed by an ordinary immunological assay using the enzyme of the present invention and a substance other than the enzyme of the present invention as an antigen. Specific examples of the immunoassay include octalony diffusion, immunoblotting (eg, Western blotting), labeled immunoassay (eg, EIA, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), radio Immunoassay, fluorescence immunoassay, etc.), flow cytometry and the like. These methods are known methods [Irie
Minoru, "Continuing Radio Immunoassay", Kodansha Co., Ltd., 19
Published on May 1, 1979, edited by Eiji Ishikawa et al., "Enzyme Immunoassay", 2nd edition, Medical Shoin, December 15, 1982, Method in Enzymology, Vol. 92 (1983), Immunoc.
chemical Techniques, Part E: Monoclonal Antibodies
and General Immunoassay Methods, published by Academic Press].

【0051】<4>本発明酵素製造方法 本発明酵素製造方法は、コンドロイチン硫酸分解酵素産
生能を有する細胞を培養し、該細胞の培養物から本発明
酵素を採取することを特徴とする。
<4> Method for Producing the Enzyme of the Present Invention The method for producing the enzyme of the present invention is characterized in that cells having the ability to produce chondroitin sulfate-degrading enzyme are cultured, and the enzyme of the present invention is collected from a culture of the cells.

【0052】コンドロイチン硫酸分解酵素産生能を有す
る細胞は、本発明酵素を産生する細胞であれば特に限定
されないが、プロテウス属に属する微生物細胞が好まし
く、プロテウス・ブルガリスがより好ましく、プロテウ
ス・ブルガリス NCTC 4636株(ATCC 6896株、IFO 3988
株に同じ)が特に好ましい。なお、コンドロイチン硫酸
分解酵素産生能を有する細胞としては、本発明酵素の遺
伝子を公知の方法に従ってクローニングし、当該遺伝子
を適当な宿主細胞に導入して得られる形質転換細胞を用
いることもできる。
The cell capable of producing chondroitin sulfate-degrading enzyme is not particularly limited as long as it produces the enzyme of the present invention. Microbial cells belonging to the genus Proteus are preferable, Proteus vulgaris is more preferable, and Proteus vulgaris is more preferable. NCTC 4636 shares (ATCC 6896 shares, IFO 3988
The same is true for strains). In addition, as a cell having the ability to produce chondroitin sulfate-degrading enzyme, a transformed cell obtained by cloning the gene of the enzyme of the present invention according to a known method and introducing the gene into an appropriate host cell can also be used.

【0053】またコンドロイチン硫酸分解酵素産生能を
有する細胞を、細胞が死滅せず、かつ本発明酵素発現能
が消失しない程度の物理的刺激(例えばX線、γ線、紫
外線等の照射処理)、化学的刺激(例えばエチルメタン
スルホネート、ニトロソグアニジン等のアルキル化剤に
よる処理)、形質転換、形質導入、接合、遺伝子操作等
の通常用いられる細胞変異処理方法によって処理して、
本発明酵素の産生能を高めた細胞を用いてもよい。
The cells having the ability to produce chondroitin sulfate-degrading enzyme are subjected to physical stimulation (irradiation treatment with X-rays, γ-rays, ultraviolet rays, etc.) to such an extent that the cells do not die and the expression of the enzyme of the present invention is not lost. Chemical stimulation (for example, treatment with an alkylating agent such as ethyl methanesulfonate or nitrosoguanidine), transformation, transduction, conjugation, treatment by a commonly used cell mutation treatment method such as genetic manipulation,
Cells having an enhanced ability to produce the enzyme of the present invention may be used.

【0054】コンドロイチン硫酸分解酵素産生能を有す
る細胞の培養は、細胞の種類や特性に応じた通常の細胞
培養方法に従って行うことができる。用いる培地や培養
条件等は、当業者が適宜決定できる事項であり、特に限
定されない。
The cells having the ability to produce chondroitin sulfate-degrading enzyme can be cultured according to a usual cell culture method according to the type and characteristics of the cells. The culture medium, culture conditions, and the like to be used are items that can be appropriately determined by those skilled in the art, and are not particularly limited.

【0055】例えば、コンドロイチン硫酸分解酵素産生
能を有する細胞としてプロテウス・ブルガリスを用いる
場合には、以下のように培養することができる。培養方
法としては、液体培地による振盪または撹拌培養法が好
ましい。
For example, when Proteus vulgaris is used as a cell capable of producing chondroitin sulfate-degrading enzyme, it can be cultured as follows. As a culture method, a shaking or stirring culture method using a liquid medium is preferable.

【0056】培養に用いる培地は、プロテウス・ブルガ
リスが栄養源として利用できる培地成分を含むものであ
ればよい。例えば炭素源として、グルコース、マンノー
ス、澱粉、糖蜜、液化澱粉、グリセリン等を用いること
ができる。窒素源としては、例えば肉エキス、酵母エキ
ス、ペプトン、カゼイン加水分解物、ゼラチン、コーン
ミール、大豆粉、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、尿素等を用いることができる。また、リン酸水素二
ナトリウム、リン酸二水素カリウム、塩化カリウム、炭
酸カルシウム、塩化マンガン、塩化マグネシウム、硫酸
ナトリウム等の各種無機塩類も必要に応じて添加するこ
とができる。
The medium used for the culture may be any medium containing a medium component that Proteus vulgaris can use as a nutrient source. For example, glucose, mannose, starch, molasses, liquefied starch, glycerin and the like can be used as a carbon source. As a nitrogen source, for example, meat extract, yeast extract, peptone, casein hydrolyzate, gelatin, corn meal, soybean powder, ammonium phosphate, ammonium sulfate, urea and the like can be used. Various inorganic salts such as disodium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, potassium chloride, calcium carbonate, manganese chloride, magnesium chloride, and sodium sulfate can also be added as needed.

【0057】さらに、コンドロイチン硫酸分解酵素の誘
導物質として、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、
ヒアルロン酸、コンドロイチンなどを単独あるいは2種
類以上組み合わせて培地に添加することにより、コンド
ロイチン硫酸分解酵素の産生能を高めることもできる。
このような培地成分は、適宜組み合わせてもよく、また
培養途中で添加してもよい。
Further, chondroitin sulfate, dermatan sulfate,
By adding hyaluronic acid, chondroitin, etc., alone or in combination of two or more, to the medium, the ability to produce chondroitin sulfate degrading enzyme can be increased.
Such medium components may be appropriately combined or added during culturing.

【0058】培養温度は37℃前後が好ましく、培養時間
は10〜30時間が好ましい。以上述べた培養条件は、使用
する細胞の特性に応じて、適宜最適な条件を選択するこ
とができる。
The culturing temperature is preferably about 37 ° C., and the culturing time is preferably 10 to 30 hours. The culture conditions described above can be appropriately selected according to the characteristics of the cells to be used.

【0059】上記のように細胞を培養し、得られた培養
物から、遠心分離法やろ過法等の一般的な細胞の採取方
法によって細胞を分取する。本発明酵素は、例えばこの
ような細胞から、通常の酵素の抽出、精製方法によって
得ることができる。
The cells are cultured as described above, and the cells are collected from the resulting culture by a general cell collection method such as a centrifugation method or a filtration method. The enzyme of the present invention can be obtained, for example, from such cells by ordinary methods for extracting and purifying the enzyme.

【0060】本発明酵素の抽出方法として具体的には、
ホモジナイズ、ガラスビーズミル法、音波処理、浸透シ
ョック法、凍結融解法等の細胞破砕による抽出、界面活
性剤抽出、またはこれらの組合わせ等の処理操作が挙げ
られる。
Specifically, the method for extracting the enzyme of the present invention is as follows:
Processing operations such as homogenization, glass bead milling, sonication, osmotic shock, freeze-thaw extraction, etc., by cell crushing, surfactant extraction, or a combination thereof are mentioned.

【0061】例えばプロテウス・ブルガリスから本発明
酵素を抽出する場合には、界面活性剤を用いることが好
ましい。抽出に用いる界面活性剤としては、非イオン性
界面活性剤が好ましく、例えば、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンp−t−オクチル
フェニルエーテル、ポリソルベート等が好ましい。これ
らのうち、特に好ましい界面活性剤として、ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル(polyoxyethylene lauryl e
ther;POELEともいう。例えば Nikkol BL-9EX(商品名)
等)などのポリオキシエチレンアルキルエーテル類を挙
げることができる。これらの界面活性剤を用いてプロテ
ウス・ブルガリスから酵素を抽出すると、酵素の抽出効
率を高めることができるばかりでなく、他の抽出方法と
比較して、酵素以外の夾雑蛋白や核酸あるいはプロテア
ーゼの混入の少ない酵素抽出液を得ることができる。
For example, when extracting the enzyme of the present invention from Proteus vulgaris, it is preferable to use a surfactant. As the surfactant used for the extraction, a nonionic surfactant is preferable, and for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene pt-octylphenyl ether, polysorbate and the like are preferable. Among these, a particularly preferred surfactant is polyoxyethylene lauryl ether.
ther; also called POELE. For example, Nikkol BL-9EX (product name)
And the like). When enzymes are extracted from Proteus vulgaris using these surfactants, not only can the extraction efficiency of the enzymes be increased, but also compared to other extraction methods, the amount of contaminating proteins other than enzymes, nucleic acids, or proteases can be reduced. An enzyme extract with less contamination can be obtained.

【0062】より具体的には、プロテウス・ブルガリス
の湿細胞(菌体)に、前記界面活性剤を2〜10%程度
含む緩衝液を加えて細胞懸濁液とし、15〜45℃程
度、好ましくは37℃前後で約0.5〜10時間加温
し、その後懸濁液を冷却し、遠心分離等の分離手段で細
胞残渣と上清液(抽出液)とに分離することにより抽出
を行うことができる。
More specifically, a buffer containing about 2 to 10% of the above-mentioned surfactant is added to the wet cells (cells) of Proteus vulgaris to form a cell suspension at about 15 to 45 ° C. Preferably, the mixture is heated at about 37 ° C. for about 0.5 to 10 hours, and then the suspension is cooled, and extraction is performed by separating into a cell residue and a supernatant (extract) by a separation means such as centrifugation. It can be carried out.

【0063】抽出液からの本発明酵素の精製方法として
具体的には、例えば硫酸アンモニウム(硫安)や硫酸ナ
トリウム等による塩析、遠心分離、透析、限外濾過法、
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、疎水性クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィ
ー、ゲル濾過法、ゲル浸透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、電気泳動法、ザイモグラ
フィー(Anal. Biochem. 225, 333-340 (1995))等や、
これらの組合わせ等の処理操作が挙げられる。
Specific examples of the method for purifying the enzyme of the present invention from the extract include salting out with ammonium sulfate (ammonium sulfate) and sodium sulfate, centrifugation, dialysis, ultrafiltration, and the like.
Adsorption chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, reverse phase chromatography, gel filtration, gel permeation chromatography, affinity chromatography, electrophoresis, zymography (Anal. Biochem. 225, 333-340 (1995 ))
Processing operations such as a combination of these are exemplified.

【0064】なお、これらの中でも、イオン交換クロマ
トグラフィーを用いることが好ましく、陽イオン交換ク
ロマトグラフィーを用いることがより好ましい。陽イオ
ン交換クロマトグラフィーの担体としては、交換基とし
てカルボキシメチル基を有する担体(市販品としてはC
Mセファデックス、CMセファロース(いずれも商品
名、ファルマシア社製)、CMセルロファイン(商品名、
生化学工業株式会社販売)、CMトヨパール(商品名、東
ソー株式会社製)等)や、交換基としてスルホアルキル
基を有する担体(市販品としては、Sセファロース、S
Pセファデックス、モノS(いずれも商品名、ファルマ
シア社製)、SPセルロファイン(商品名、生化学工業株
式会販売)、SPトヨパール(商品名、東ソー株式会社
製)等)が例示される。この中でも、交換基としてカル
ボキシメチル基を有する担体を用いることが好ましい。
Of these, ion exchange chromatography is preferably used, and cation exchange chromatography is more preferably used. As a carrier for cation exchange chromatography, a carrier having a carboxymethyl group as an exchange group (a commercially available product such as C
M Sephadex, CM Sepharose (all trade names, manufactured by Pharmacia), CM Cellulofine (trade names,
Seikagaku Co., Ltd.), CM Toyopearl (trade name, manufactured by Tosoh Corporation), and carriers having a sulfoalkyl group as an exchange group (commercially available products include S Sepharose, S
Examples include P Sephadex, Mono S (both trade names, manufactured by Pharmacia), SP Cellulofine (trade name, sold by Seikagaku Corporation), SP Toyopearl (trade name, manufactured by Tosoh Corporation), and the like. Among them, it is preferable to use a carrier having a carboxymethyl group as an exchange group.

【0065】中性付近のpHの緩衝液と、塩を含有する
緩衝液とを用い、前記の陽イオン交換担体を用いたイオ
ン交換クロマトグラフィーを行うことによって、本発明
酵素を精製することができる。こうしたクロマトグラフ
ィーで本発明酵素の溶出される画分を集め、脱塩するこ
とにより、本発明酵素の精製酵素溶液が得られる。この
精製酵素溶液を用いて、本発明結晶を製造することがで
きる(上記「<2>本発明結晶」を参照)。また、この
精製酵素溶液を凍結乾燥することによって、精製された
本発明酵素の凍結乾燥品を得ることもできる。最も簡便
かつ好ましい本発明酵素製造方法としては、以下の方法
が例示できる。プロテウス・ブルガリスの湿菌体に、3
〜10%程度のポリオキシエチレンラウリルエーテル(P
OELE)を含む中性付近pHの緩衝液(約20mMリン酸
緩衝液が好ましい)を3〜5倍量程度加え、よく撹拌し
て懸濁し、この懸濁液を約30〜40℃下で0.5〜3
時間程度加温する。このとき、菌体が沈澱しないように
時々または連続的に懸濁液を撹拌する。その後、懸濁液
に中性付近pHの緩衝液(約10〜50mMリン酸緩衝
液が好ましい)を加えて約2〜4倍量に希釈し、この液
を低温下で遠心分離して清浄な上清液を分取する。この
上清液を、必要に応じて水で希釈してイオン強度を下
げ、カルボキシメチル基を有する担体を詰めたカラムに
通し、本発明酵素をカラムの担体に吸着させる。このカ
ラムを水や中性付近pHの緩衝液(約40mMリン酸緩
衝液が好ましい)で洗浄した後、塩化ナトリウムを含む
中性付近pHの緩衝液(約40mMリン酸緩衝液が好ま
しい)を用いた塩濃度の直線濃度勾配により本発明酵素
を溶出する。この直線濃度勾配の際の緩衝液のpHは6
〜7の範囲が好ましい。このクロマトグラフィーでは、
まず従来から知られているコンドロイチナーゼABC
(特開平6−153947号;前述の「精製コンドロイ
チナーゼABC」に相当)が溶出されてくる。この公知
のコンドロイチナーゼABCの溶出が完了した後、遅れ
て本発明酵素が溶出される。この画分を集め、分子量約
30kDaカットの限外ろ過装置や透析膜等を用いて脱塩
し、本発明酵素の精製酵素溶液を得ることができる。さ
らに一般的な凍結乾燥機で凍結乾燥することによって、
本発明酵素の凍結乾燥品を得ることもできる。
The enzyme of the present invention can be purified by performing ion exchange chromatography using a buffer solution having a pH around neutrality and a buffer solution containing salts with the above-mentioned cation exchange carrier. . The fractions from which the enzyme of the present invention is eluted are collected by such chromatography and desalted to obtain a purified enzyme solution of the enzyme of the present invention. Using the purified enzyme solution, the crystal of the present invention can be produced (see the above “<2> Crystal of the present invention”). Also, by freeze-drying the purified enzyme solution, a freeze-dried product of the purified enzyme of the present invention can be obtained. The most convenient and preferable method for producing the enzyme of the present invention is as follows. Proteus vulgaris wet cells 3
About 10% of polyoxyethylene lauryl ether (P
OELE) and a buffer of about neutral pH (preferably about 20 mM phosphate buffer) containing about 3 to 5 volumes are added, and the mixture is stirred well to suspend the suspension. 0.5-3
Heat for about an hour. At this time, the suspension is stirred occasionally or continuously so that the cells do not precipitate. Thereafter, the suspension is diluted to about 2 to 4 volumes with a buffer having a near neutral pH (preferably about 10 to 50 mM phosphate buffer) and centrifuged at a low temperature to obtain a clean suspension. Collect the supernatant. The supernatant is diluted with water, if necessary, to lower the ionic strength, passed through a column packed with a carrier having a carboxymethyl group, and the enzyme of the present invention is adsorbed on the column carrier. After washing the column with water or a buffer having a pH around neutrality (preferably about 40 mM phosphate buffer), use a buffer containing sodium chloride at a pH near neutrality (preferably about 40 mM phosphate buffer). The enzyme of the present invention is eluted with a linear gradient of the salt concentration. The pH of the buffer during this linear concentration gradient was 6
The range of ~ 7 is preferred. In this chromatography,
First, the conventionally known chondroitinase ABC
(JP-A-6-153947; corresponding to the above-mentioned "purified chondroitinase ABC"). After the elution of the known chondroitinase ABC is completed, the enzyme of the present invention is eluted with a delay. The fractions are collected and desalted using an ultrafiltration device or a dialysis membrane having a molecular weight of about 30 kDa to obtain a purified enzyme solution of the enzyme of the present invention. By freeze-drying with a general freeze dryer,
A freeze-dried product of the enzyme of the present invention can also be obtained.

【0066】このような方法により、プロテウス属に属
する微生物細胞(好ましくはプロテウス・ブルガリス)か
ら、公知のコンドロイチナーゼABC(特開平6−15
3947)と本発明酵素とを分別することもできる。す
なわち本発明には、プロテウス属に属する微生物細胞を
界面活性剤(好ましくはポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル)で処理して酵素を抽出し、この抽出液をイオン
交換クロマトグラフィーに付して、公知のコンドロイチ
ナーゼABC(特開平6−153947)と本発明酵素
とを分別する方法も包含する。
According to such a method, a known chondroitinase ABC (JP-A-6-15) can be obtained from a microbial cell belonging to the genus Proteus (preferably Proteus vulgaris).
3947) and the enzyme of the present invention. That is, according to the present invention, a microorganism belonging to the genus Proteus is treated with a surfactant (preferably polyoxyethylene lauryl ether) to extract the enzyme, and the extract is subjected to ion exchange chromatography to obtain a known cell culture. A method for separating the enzyme of the present invention from itinase ABC (JP-A-6-153947) is also included.

【0067】<5>本発明不飽和二糖製造方法 本発明不飽和二糖製造方法は、本発明酵素の基質となり
うるグリコサミノグリカンを本発明酵素で分解するステ
ップと、この分解生成物から不飽和型グリコサミノグリ
カン二糖を分画するステップとを少なくとも含むことを
特徴とする。
<5> Method for Producing Unsaturated Disaccharide of the Present Invention The method for producing unsaturated disaccharide of the present invention comprises the steps of decomposing glycosaminoglycan, which can be a substrate of the enzyme of the present invention, with the enzyme of the present invention; Fractionating the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide.

【0068】本発明酵素の基質となりうるグリコサミノ
グリカンは、本発明酵素が作用しうるグリコサミノグリ
カンである限りにおいて特に限定されないが、コンドロ
イチン、コンドロイチン 4−硫酸、コンドロイチン 6
−硫酸、コンドロイチン硫酸D、コンドロイチン硫酸
E、デルマタン硫酸、コンドロイチン硫酸プロテオグリ
カン(コンドロイチン硫酸鎖部分)、ヒアルロン酸、お
よびこれらのオリゴ糖(例えばコンドロイチン 6−硫
酸八糖、コンドロイチン 6−硫酸六糖、コンドロイチ
ン 6−硫酸四糖など)が例示される。
The glycosaminoglycan that can serve as a substrate of the enzyme of the present invention is not particularly limited as long as it is a glycosaminoglycan on which the enzyme of the present invention can act. Chondroitin, chondroitin 4-sulfate, chondroitin 6
-Sulfuric acid, chondroitin sulfate D, chondroitin sulfate E, dermatan sulfate, chondroitin sulfate proteoglycan (chondroitin sulfate chain portion), hyaluronic acid, and oligosaccharides thereof (for example, chondroitin 6-sulfate octasaccharide, chondroitin 6-sulfate hexasaccharide, chondroitin 6) -Tetrasulfate sulfate).

【0069】本発明不飽和二糖製造方法により得られる
不飽和型グリコサミノグリカン二糖の組成は、原料とな
るグリコサミノグリカンの二糖組成を反映するので、所
望の不飽和型グリコサミノグリカン二糖に応じて原料と
なるグリコサミノグリカンを当業者が適宜選択すること
ができる。原料となるグリコサミノグリカンを本発明酵
素で完全に分解することにより、実質的にそれぞれのグ
リコサミノグリカン由来の不飽和型グリコサミノグリカ
ン二糖のみを製造することができる。
Since the composition of the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide obtained by the method for producing an unsaturated disaccharide of the present invention reflects the disaccharide composition of glycosaminoglycan as a raw material, a desired unsaturated glycosaminoglycan can be obtained. Those skilled in the art can appropriately select glycosaminoglycan as a raw material according to the noglycan disaccharide. By completely decomposing glycosaminoglycan as a raw material with the enzyme of the present invention, substantially only an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide derived from each glycosaminoglycan can be produced.

【0070】例えば、コンドロイチンを原料にするとΔ
Di−0S(2-acetamido-2-deoxy-3-O-(β-D-gluco-4-e
nopyranosyluronic acid)-D-galactose)を得ることがで
き、コンドロイチン 4−硫酸を原料にするとΔDi−
4S(2-acetamido-2-deoxy-3-O-(β-D-gluco-4-enopyra
nosyluronic acid)-4-O-sulfo-D-galactose)を得ること
ができ、コンドロイチン 6−硫酸を原料にするとΔD
i−6S(2-acetamido-2-deoxy-3-O-(β-D-gluco-4-eno
pyranosyluronic acid)-6-O-sulfo-D-galactose)を得る
ことができ、コンドロイチン硫酸Dを原料にするとΔD
i−diSD(2-acetamido-2-deoxy-3-O-(2-O-sulfo-β-
D-gluco-4-enopyranosyluronic acid)-6-O-sulfo-D-gal
actose)を得ることができ、コンドロイチン硫酸Eを原
料にするとΔDi−diSE(2-acetamido-2-deoxy-3-O-
(β-D-gluco-4-enopyranosyluronicacid)-4,6-bis-O-su
lfo-D-galactose)を得ることができ、デルマタン硫酸を
原料にするとΔDi−diSB(2-acetamido-2-deoxy-3-
O-(2-O-sulfo-β-D-gluco-4-enopyranosyluronic acid)
-4-O-sulfo-D-galactose)を得ることができ、ヒアルロ
ン酸を原料にするとΔDi−HA(2-acetamido-2-deoxy
-3-O-(β-D-gluco-4-enopyranosyluronic acid)-D-gluc
ose)を得ることができる。
For example, when chondroitin is used as a raw material, Δ
Di-0S (2-acetamido-2-deoxy-3-O- (β-D-gluco-4-e
nopyranosyluronic acid) -D-galactose), and using chondroitin 4-sulfate as a raw material, ΔDi-
4S (2-acetamido-2-deoxy-3-O- (β-D-gluco-4-enopyra
nosyluronic acid) -4-O-sulfo-D-galactose), and using chondroitin 6-sulfate as a raw material, ΔD
i-6S (2-acetamido-2-deoxy-3-O- (β-D-gluco-4-eno
pyranosyluronic acid) -6-O-sulfo-D-galactose).
i-diS D (2-acetamido -2-deoxy-3-O- (2-O-sulfo-β-
D-gluco-4-enopyranosyluronic acid) -6-O-sulfo-D-gal
actin) can be obtained. When chondroitin sulfate E is used as a raw material, ΔDi-diS E (2-acetamido-2-deoxy-3-O-
(β-D-gluco-4-enopyranosyluronicacid) -4,6-bis-O-su
lfo-D-galactose), and ΔDi-diS B (2-acetamido-2-deoxy-3-
O- (2-O-sulfo-β-D-gluco-4-enopyranosyluronic acid)
-4-O-sulfo-D-galactose), and when using hyaluronic acid as a raw material, ΔDi-HA (2-acetamido-2-deoxy
-3-O- (β-D-gluco-4-enopyranosyluronic acid) -D-gluc
ose).

【0071】また、上記のグリコサミノグリカンから飽
和型グリコサミノグリカンオリゴ糖を調製し(例えばコ
ンドロイチン、コンドロイチン 4−硫酸、コンドロイ
チン6−硫酸またはヒアルロン酸に、ウシやヒツジ由来
のヒアルロニダーゼを十分に作用させることにより、飽
和型グリコサミノグリカン四糖や飽和型グリコサミノグ
リカン六糖を調製することができる)、これに本発明酵
素を作用させることによって、飽和型グリコサミノグリ
カン二糖と不飽和型グリコサミノグリカン二糖との混合
物を得ることができる。この混合物を後述の分画方法に
より、飽和型グリコサミノグリカン二糖と不飽和型グリ
コサミノグリカン二糖とに分離することができる。すな
わち本発明には、飽和型グリコサミノグリカンオリゴ糖
(好ましくは飽和型グリコサミノグリカン四糖または六
糖)を本発明酵素で分解するステップと、この分解生成
物から飽和型グリコサミノグリカン二糖と不飽和型グリ
コサミノグリカン二糖とを分画するステップとを少なく
とも含むことを特徴とする、飽和型および/または不飽
和型グリコサミノグリカン二糖の製造方法も包含され
る。
Further, a saturated glycosaminoglycan oligosaccharide is prepared from the above-mentioned glycosaminoglycan (for example, chondroitin, chondroitin 4-sulfate, chondroitin 6-sulfate or hyaluronic acid, and bovine or sheep-derived hyaluronidase is sufficiently added thereto). By acting, a saturated glycosaminoglycan tetrasaccharide or a saturated glycosaminoglycan hexasaccharide can be prepared), and by reacting this with the enzyme of the present invention, a saturated glycosaminoglycan disaccharide can be prepared. A mixture with unsaturated glycosaminoglycan disaccharide can be obtained. This mixture can be separated into a saturated glycosaminoglycan disaccharide and an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide by a fractionation method described below. That is, the present invention comprises a step of decomposing a saturated glycosaminoglycan oligosaccharide (preferably a saturated glycosaminoglycan tetrasaccharide or hexasaccharide) with the enzyme of the present invention, and a step of decomposing a saturated glycosaminoglycan from the decomposition product. A method for producing a saturated and / or unsaturated glycosaminoglycan disaccharide, which comprises at least a step of fractionating the disaccharide and the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide.

【0072】また、上記のグリコサミノグリカンに本発
明酵素を作用させ、本発明酵素が完全に上記のグリコサ
ミノグリカンを分解しきる前に本発明酵素の作用を除去
することにより、低分子化したグリコサミノグリカンと
不飽和型グリコサミノグリカン二糖とから実質的になる
混合物を得ることもできる。本発明酵素の作用の除去方
法としては、酵素を失活させる方法、酵素活性を阻害す
る方法、酵素と基質とを分離する方法等が例示される。
本発明酵素の失活および酵素活性阻害の具体的方法は、
本発明酵素の理化学的性質を参照することにより、当業
者であれば容易に理解されることである。本発明酵素の
作用を除去するタイミングは、グリコサミノグリカンが
所望の分子サイズまで低分子化された時である。このタ
イミングは、酵素反応の温度およびpH、本発明酵素の
濃度、基質として用いるグリコサミノグリカンの種類、
濃度および分子サイズ、所望のグリコサミノグリカンの
分子サイズ等により異なるが、予備実験等により当業者
が適宜決定できる事項である。
Further, the enzyme of the present invention is allowed to act on the glycosaminoglycan described above, and the action of the enzyme of the present invention is eliminated before the enzyme of the present invention completely decomposes the glycosaminoglycan, thereby reducing the molecular weight. A mixture consisting essentially of the glycosaminoglycan thus obtained and the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide can also be obtained. Examples of the method for removing the action of the enzyme of the present invention include a method for inactivating the enzyme, a method for inhibiting the enzyme activity, and a method for separating the enzyme from the substrate.
Specific methods for inactivating the enzyme of the present invention and inhibiting the enzyme activity are as follows:
It will be easily understood by those skilled in the art by referring to the physicochemical properties of the enzyme of the present invention. The timing of removing the action of the enzyme of the present invention is when glycosaminoglycan is reduced to a desired molecular size. This timing depends on the temperature and pH of the enzyme reaction, the concentration of the enzyme of the present invention, the type of glycosaminoglycan used as the substrate,
It depends on the concentration and molecular size, the desired molecular size of glycosaminoglycan, and the like, but can be appropriately determined by those skilled in the art through preliminary experiments and the like.

【0073】低分子化したグリコサミノグリカンと不飽
和型グリコサミノグリカン二糖との混合物を、後述の分
画方法により、低分子化したグリコサミノグリカンと不
飽和型グリコサミノグリカン二糖とに分離することがで
きる。すなわち本発明には、本発明酵素の基質となりう
るグリコサミノグリカンを本発明酵素で分解するステッ
プと、この分解生成物から低分子化したグリコサミノグ
リカンと不飽和型グリコサミノグリカン二糖とを分画す
るステップとを少なくとも含むことを特徴とする、低分
子化グリコサミノグリカンおよび/または不飽和型グリ
コサミノグリカン二糖の製造方法も包含される。この方
法で用いる本発明酵素は、エキソ型の分解様式を有する
ことから、所望の分子サイズの低分子化グリコサミノグ
リカンを製造することができ、また分子サイズの微調整
も可能である。
A mixture of a low-molecular-weight glycosaminoglycan and an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide is subjected to a low-molecular-weight glycosaminoglycan and an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide by a fractionation method described later. Can be separated into sugar. That is, the present invention includes a step of decomposing glycosaminoglycan which can be a substrate of the enzyme of the present invention with the enzyme of the present invention, a glycosaminoglycan whose molecular weight has been reduced from the decomposition product, and an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. And a method for producing a low-molecular-weight glycosaminoglycan and / or unsaturated glycosaminoglycan disaccharide, which comprises at least a step of fractionating the following. Since the enzyme of the present invention used in this method has an exo-type decomposition mode, a low-molecular-weight glycosaminoglycan having a desired molecular size can be produced, and fine adjustment of the molecular size is also possible.

【0074】これらの方法において、本発明酵素による
分解のステップは、本発明酵素の活性が保持されている
条件下で行う限りにおいて特に限定されないが、本発明
酵素の至適温度、至適反応pHで行うことが好ましく、
該pH下で緩衝作用を有する緩衝液中で行うことが好ま
しい。
In these methods, the step of decomposing with the enzyme of the present invention is not particularly limited as long as it is carried out under conditions that maintain the activity of the enzyme of the present invention. Preferably,
It is preferable to carry out the reaction in a buffer having a buffering action at the pH.

【0075】少量生産であれば、グリコサミノグリカン
溶液中に本発明酵素を存在させて作用させればよいが、
大量生産する場合、適当な固相(ビーズ等)に本発明酵
素を結合(吸着)させたり、ゲルに本発明酵素を包括さ
せたりした固定化酵素や、限外濾過膜、透析膜等を用い
る膜型のリアクター等を用いて連続的に酵素を作用させ
ることもできる。
For small-scale production, the enzyme of the present invention may be allowed to act in the presence of a glycosaminoglycan solution.
In the case of mass production, an immobilized enzyme in which the enzyme of the present invention is bound (adsorbed) to an appropriate solid phase (beads or the like) or the enzyme of the present invention is included in a gel, an ultrafiltration membrane, a dialysis membrane, or the like is used. Enzymes can also be made to act continuously using a membrane reactor or the like.

【0076】上記のグリコサミノグリカンを本発明酵素
で分解することにより生じる分解生成物から、不飽和型
グリコサミノグリカン二糖を分画するステップにおいて
は、通常の糖鎖の分離、精製の手法を用いることができ
る。分画方法としては、例えば、限外濾過法、透析、吸
着クロマトグラフィー、陰イオン交換クロマトグラフィ
ー、疎水性クロマトグラフィー、ゲル濾過法、ゲル浸透
クロマトグラフィー等、あるいはこれらの組み合わせ等
を挙げることができるが、これらに限定されるものでは
ない。
In the step of fractionating the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide from the decomposition product generated by decomposing the glycosaminoglycan with the enzyme of the present invention, ordinary steps for separating and purifying sugar chains are carried out. Techniques can be used. Examples of the fractionation method include ultrafiltration, dialysis, adsorption chromatography, anion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, gel filtration, gel permeation chromatography, and the like, and combinations thereof. However, the present invention is not limited to these.

【0077】なお分画した不飽和型グリコサミノグリカ
ン二糖を、二糖分析におけるHPLC(後述の「<6>
本発明分析方法」参照)と同様の手法により厳密に分画
し、同定することにより、高純度のΔDi−0S、ΔD
i−4S、ΔDi−6S、ΔDi−diSD、ΔDi−
diSE、ΔDi−diSB、ΔDi−HA等を得ること
ができる。
The unsaturated glycosaminoglycan disaccharide thus fractionated was subjected to HPLC (refer to “<6>
By strictly fractionating and identifying by the same method as in the “Analysis method of the present invention”), high-purity ΔDi-0S, ΔD
i-4S, ΔDi-6S, ΔDi-diS D, ΔDi-
diS E , ΔDi-diS B , ΔDi-HA and the like can be obtained.

【0078】上記のような分画方法により、不飽和型グ
リコサミノグリカン二糖(必要に応じ、飽和型グリコサ
ミノグリカン二糖や、低分子化されたグリコサミノグリ
カン)の精製画分が得られる。必要に応じてこの画分を
脱塩し、凍結乾燥することによって凍結乾燥品を得るこ
ともできる。
By the fractionation method as described above, the purified fraction of unsaturated glycosaminoglycan disaccharide (if necessary, saturated glycosaminoglycan disaccharide or low molecular weight glycosaminoglycan) Is obtained. If necessary, this fraction is desalted and freeze-dried to obtain a freeze-dried product.

【0079】<6>本発明分析方法 本発明分析方法は、本発明酵素の基質となりうるグリコ
サミノグリカンを、本発明酵素で分解するステップと、
この分解生成物を分析するステップとを少なくとも含む
ことを特徴とする。
<6> Analysis Method of the Present Invention The analysis method of the present invention comprises a step of decomposing glycosaminoglycan, which can be a substrate of the enzyme of the present invention, with the enzyme of the present invention;
And analyzing the decomposition product.

【0080】本発明酵素の基質となりうるグリコサミノ
グリカン、および当該グリコサミノグリカンを本発明酵
素により分解するステップについての説明は、前記「<
5>本発明不飽和二糖製造方法」と同様である。
The glycosaminoglycan that can be a substrate of the enzyme of the present invention and the step of decomposing the glycosaminoglycan with the enzyme of the present invention are described in the above “<
5> Method for producing unsaturated disaccharide of the present invention ".

【0081】上記グリコサミノグリカンを本発明酵素で
分解することにより生じる分解生成物には、不飽和型グ
リコサミノグリカン二糖が含有されている。分解生成物
中の不飽和型グリコサミノグリカン二糖の組成は、本発
明酵素により分解されたグリコサミノグリカンの二糖単
位の組成を反映しているので、分解生成物、特に分解生
成物中の不飽和型グリコサミノグリカン二糖を、切断部
位の還元末端側の糖残基に不飽和が本発明酵素により生
じることを考慮して、分析することにより、グリコサミ
ノグリカンの分析を行うことができる。
The decomposition product generated by decomposing the glycosaminoglycan with the enzyme of the present invention contains an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. Since the composition of the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide in the decomposition product reflects the composition of the disaccharide unit of glycosaminoglycan decomposed by the enzyme of the present invention, the decomposition product, particularly the decomposition product By analyzing the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide in the sugar chain in consideration of the fact that unsaturation is caused by the enzyme of the present invention at the sugar terminal on the reducing end side of the cleavage site, the analysis of glycosaminoglycan is performed. It can be carried out.

【0082】分解生成物中の不飽和型グリコサミノグリ
カン二糖の分析は、糖鎖工学分野で通常用いられる方法
により行うことができる。例えば高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)を用いた二糖分析や、不飽和型グリ
コサミノグリカン二糖に対する抗体を用いた分析等が挙
げられ、特にHPLCを用いた二糖分析が好ましいが、
これらに限定されるものではない。
The analysis of unsaturated glycosaminoglycan disaccharide in the decomposition product can be carried out by a method usually used in the field of sugar chain engineering. Examples include disaccharide analysis using high performance liquid chromatography (HPLC), analysis using an antibody against unsaturated glycosaminoglycan disaccharide, and the like. Particularly, disaccharide analysis using HPLC is preferable,
It is not limited to these.

【0083】特にHPLCを用いた二糖分析方法は、当
業者にとって周知慣用の方法であり、硫酸基の結合数や
結合位置等が異なる種々の不飽和型グリコサミノグリカ
ン二糖の混合物をHPLCに付し、不飽和型グリコサミ
ノグリカン二糖を溶出させ、その溶出位置を標準不飽和
二糖の溶出位置と比較することにより行うことができ
る。HPLCの溶出位置は、通常、不飽和型グリコサミ
ノグリカン二糖(当該二糖中のΔ4−ヘキスロン酸(Δ4-
hexuronate)残基)に特徴的な紫外部(例えば波長23
2nm)の吸収によりモニターできる。各不飽和型グリ
コサミノグリカン二糖が由来する二糖単位の、グリコサ
ミノグリカン中での含量は、その溶出パターンの積分値
(面積)を、濃度既知の標準不飽和二糖の溶出パターン
の積分値(面積)と比較することにより求めることがで
きる。近接する溶出位置をもつΔDi−UA2S(2-ace
tamido-2-deoxy-3-O-(2-O-sulfo-β-D-gluco-4-enopyra
nosyluronic acid)-D-galactose)、ΔDi−4Sおよび
ΔDi−6Sの区別、並びにΔDi−diSBとΔDi
−diSEの厳密な区別は、特異的なスルファターゼ
(例えばコンドロ−6−スルファターゼ等)による消化
により行うことができる。例えば不飽和型グリコサミノ
グリカン二糖をコンドロ−6−スルファターゼにより処
理した結果、HPLCの溶出位置がΔDi−4Sの位置
にシフトした分がΔDi−diSEであると同定され
る。また、溶出位置が近接する不飽和型グリコサミノグ
リカン二糖同士の分離が可能なHPLCカラム(例え
ば、ゾルバックスSAX(Zorbax SAX)カラム;Rockland Te
chnologies社製等)を用いて、これら不飽和型グリコサ
ミノグリカン二糖を厳密に区別することも可能である。
In particular, the disaccharide analysis method using HPLC is a well-known and commonly used method for those skilled in the art, and a mixture of various unsaturated glycosaminoglycan disaccharides having different numbers and positions of sulfate groups is analyzed by HPLC. To elute the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide, and compare the elution position with the elution position of the standard unsaturated disaccharide. Elution position of HPLC is usually unsaturated glycosaminoglycan disaccharide (delta 4 of said two in the sugar - hexuronic acid (delta 4 -
hexuronate) residue) (e.g., wavelength 23
2 nm). The content of the disaccharide unit derived from each unsaturated glycosaminoglycan disaccharide in the glycosaminoglycan is determined by the integrated value (area) of the elution pattern and the elution pattern of the standard unsaturated disaccharide with a known concentration. By comparing with the integral value (area) of ΔDi-UA2S (2-ace
tamido-2-deoxy-3-O- (2-O-sulfo-β-D-gluco-4-enopyra
nosyluronic acid) -D-galactose), distinction between [Delta] Di-4S, and [Delta] Di-6S, and [Delta] Di-diS B and [Delta] Di
Strict distinction -dis E can be carried out by digestion by specific sulfatase (e.g. chondro-6-sulfatase, etc.). For example unsaturated glycosaminoglycan disaccharide result of processing by chondro-6-sulfatase, and amount of elution position of HPLC is shifted to the position of [Delta] Di-4S is identified as a [Delta] Di-diS E. In addition, an HPLC column capable of separating unsaturated glycosaminoglycan disaccharides whose elution positions are close to each other (eg, Zorbax SAX column; Rockland TeX)
These compounds can be strictly distinguished from each other by using unsaturated glycosaminoglycan disaccharides.

【0084】また、本発明分析方法で用いる本発明酵素
が、上記グリコサミノグリカンの非還元末端側から、順
次、グリコサミノグリカン二糖を切り出すように作用す
るエキソ型酵素であることから、本発明分析方法によ
り、グリコサミノグリカンの二糖単位の配列を決定する
こともできる。
Further, the enzyme of the present invention used in the analysis method of the present invention is an exo-type enzyme which acts to sequentially excise glycosaminoglycan disaccharide from the non-reducing terminal side of the glycosaminoglycan. The sequence of the disaccharide unit of glycosaminoglycan can also be determined by the analysis method of the present invention.

【0085】また本発明分析方法により、グリコサミノ
グリカンの側鎖分析を行うこともできる。
Further, according to the analysis method of the present invention, the side chain of glycosaminoglycan can be analyzed.

【0086】<7>本発明組成物 本発明組成物は、本発明酵素と、本発明酵素活性に影響
を与えない担体とからなる。本発明酵素は、上記の本発
明結晶の形態であってもよい。
<7> Composition of the Present Invention The composition of the present invention comprises the enzyme of the present invention and a carrier which does not affect the activity of the enzyme of the present invention. The enzyme of the present invention may be in the form of the crystal of the present invention.

【0087】本発明組成物において用いる本発明酵素お
よび本発明結晶については、前記「<1>本発明酵
素」、「<2>本発明結晶」および「<4>本発明酵素
製造方法」で詳述した。
The enzyme of the present invention and the crystal of the present invention used in the composition of the present invention are described in detail in “<1> Enzyme of the present invention”, “<2> Crystal of the present invention” and “<4> Method for producing enzyme of the present invention”. I mentioned.

【0088】本発明組成物において用いることができる
担体は、本発明酵素活性に影響を与えない限りにおいて
特に限定されない。本発明酵素活性に影響を与える物質
としては、例えばZn2+、Ni2+を生じる物質が挙げら
れる。例えば本発明組成物の溶液中にZn2+やNi2+
1mM程度存在すると、本発明酵素の活性は少なくとも
50%以上阻害されるため、このようなイオンを生じる
物質は本発明組成物中の担体として用いないことが好ま
しい。また、一般的に酵素を失活させる可能性がある物
質(例えば有機溶媒等)も、本発明組成物中の担体とし
て用いないことが好ましい。
The carrier that can be used in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it does not affect the activity of the enzyme of the present invention. Substances that affect the activity of the enzyme of the present invention include, for example, substances that generate Zn 2+ and Ni 2+ . For example, when about 1 mM of Zn 2+ or Ni 2+ is present in the solution of the composition of the present invention, the activity of the enzyme of the present invention is inhibited by at least 50% or more. It is preferable not to use it as a carrier. In addition, it is also preferable that a substance (for example, an organic solvent or the like) which may generally deactivate an enzyme is not used as a carrier in the composition of the present invention.

【0089】本発明組成物中の担体として用いることが
できる物質は、例えばアルブミン(例えばウシ血清アル
ブミン等)、グリセリン、pH調節剤(例えば中性付近
pHの緩衝剤)、医薬分野において通常用いられる担体
(詳細は後述の「<8>本発明治療剤」参照)のうち本
発明酵素活性に影響を与えない担体等、またはこれらの
組み合わせ等が例示される。本発明組成物は、試薬組成
物および医薬組成物等として用いることができるが、医
薬組成物として用いる場合の担体は、本発明酵素活性に
影響を与えないものであると同時に、投与対象動物(ヒ
ト等)に対して悪影響(例えば抗原性や毒性等)を及ぼ
すものであってはならない。本発明組成物に用いる担体
は、上記のような条件や、本発明組成物の提供形態、使
用目的、使用方法等を考慮の上、当業者が適宜決定する
ことができる。また本発明組成物中の、本発明酵素と、
本発明酵素活性に影響を与えない担体との混合比も特に
限定されず、当業者が適宜決定することができる。
Substances that can be used as a carrier in the composition of the present invention include, for example, albumin (for example, bovine serum albumin), glycerin, pH regulator (for example, buffer having a pH around neutrality), and pharmaceuticals. Among the carriers (for details, see "<8> Therapeutic agent of the present invention" described later), carriers that do not affect the activity of the enzyme of the present invention and the like, and combinations thereof are exemplified. The composition of the present invention can be used as a reagent composition, a pharmaceutical composition, and the like. When used as a pharmaceutical composition, a carrier that does not affect the activity of the enzyme of the present invention and a target animal ( Adverse effects (eg, antigenicity or toxicity) on humans). The carrier used in the composition of the present invention can be appropriately determined by those skilled in the art in consideration of the above-mentioned conditions, the provision form, purpose of use, and method of use of the composition of the present invention. Also in the composition of the present invention, the enzyme of the present invention,
The mixing ratio with the carrier that does not affect the enzyme activity of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately determined by those skilled in the art.

【0090】なお本発明組成物は、溶液状態、凍結状
態、乾燥状態(例えば凍結乾燥状態等)のいずれの形態
であってもよい。
The composition of the present invention may be in any of a solution state, a frozen state, and a dried state (for example, a lyophilized state).

【0091】<8>本発明治療剤 本発明治療剤は、本発明組成物からなる椎間板ヘルニア
治療剤である。本発明治療剤において用いる本発明酵素
および本発明結晶については、前記「<1>本発明酵
素」、「<2>本発明結晶」および「<4>本発明酵素
製造方法」で詳述した。本発明酵素の精製酵素溶液や本
発明結晶は、高純度に精製されたものであり、本発明酵
素以外のタンパク質を実質的に含有しない。しかし医薬
としてヒト等の動物に投与することを考慮すると、本発
明酵素の精製酵素溶液または本発明結晶を含む画分から
さらに医薬品として好ましくない物質を除去することが
好ましい。
<8> Therapeutic Agent of the Present Invention The therapeutic agent of the present invention is a therapeutic agent for a herniated disc comprising the composition of the present invention. The enzyme of the present invention and the crystal of the present invention used in the therapeutic agent of the present invention have been described in detail in the above “<1> Enzyme of the present invention”, “<2> Crystal of the present invention” and “<4> Method for producing enzyme of the present invention”. The purified enzyme solution of the enzyme of the present invention and the crystal of the present invention are purified to high purity and do not substantially contain proteins other than the enzyme of the present invention. However, in consideration of administration to animals such as humans as pharmaceuticals, it is preferable to further remove substances that are not preferred as pharmaceuticals from the purified enzyme solution of the enzyme of the present invention or the fraction containing the crystals of the present invention.

【0092】例えば本発明酵素を含む画分からの微生物
の除去は、本発明酵素の精製酵素溶液を親水性の孔径
0.22μmの濾過滅菌用濾過膜を通し、濾液を無菌条
件下で採取することによって行うことができる。
For example, to remove microorganisms from the fraction containing the enzyme of the present invention, a purified enzyme solution of the enzyme of the present invention is passed through a hydrophilic filtration membrane having a pore size of 0.22 μm for filtration and sterilization, and the filtrate is collected under aseptic conditions. Can be done by

【0093】また、本発明酵素を含む画分からの発熱物
質(エンドトキシン)の除去は、例えば、Qセファロー
ス(ファルマシア社製)などの陰イオン交換担体を本発
明酵素の精製酵素溶液と接触させることにより行うこと
ができる。エンドトキシンは当該担体に吸着され、本発
明酵素は当該担体に吸着されないため、容易にエンドト
キシン除去を行うことができる。また同様に、本発明酵
素の精製酵素溶液を活性炭に接触させ、エンドトキシン
を吸着させることにより除去することもできる。
The removal of the pyrogen (endotoxin) from the fraction containing the enzyme of the present invention can be carried out, for example, by bringing an anion exchange carrier such as Q Sepharose (manufactured by Pharmacia) into contact with a purified enzyme solution of the enzyme of the present invention. It can be carried out. Endotoxin is adsorbed on the carrier, and the enzyme of the present invention is not adsorbed on the carrier, so that endotoxin can be easily removed. Similarly, a purified enzyme solution of the enzyme of the present invention can be removed by contacting activated carbon with adsorbed endotoxin.

【0094】本発明治療剤において用いることができる
担体は、前記「<7>本発明組成物」と同様に本発明酵
素活性に影響を与えないものであると同時に、投与対象
動物(ヒト等)に対して悪影響(例えば抗原性や毒性
等)を及ぼすものであってはならない。具体的には医薬
分野において通常用いられる担体、例えば慣用の賦形
剤、結合剤、滑沢剤、着色剤、崩壊剤、緩衝剤、等張化
剤、保存剤、無痛化剤等を例示することができ、これら
のうち本発明酵素活性に影響を与えない担体を適宜選択
して用いることができる。なおこれらの担体は、医薬と
して使用できる程度の純度であり、医薬として混入が許
されない物質を実質的に含まないものが好ましい。
The carrier which can be used in the therapeutic agent of the present invention does not affect the activity of the enzyme of the present invention as in the above <7> Composition of the present invention, and at the same time, the animal to be administered (human, etc.) Should not adversely affect (eg, antigenicity, toxicity, etc.). Specific examples include carriers commonly used in the pharmaceutical field, for example, conventional excipients, binders, lubricants, coloring agents, disintegrants, buffers, isotonic agents, preservatives, soothing agents and the like. A carrier that does not affect the activity of the enzyme of the present invention can be appropriately selected and used. It is preferable that these carriers have such a purity that they can be used as a medicament, and substantially do not contain a substance that is not allowed to be mixed as a medicament.

【0095】なお、本発明治療剤に用いる担体としてよ
り具体的には、例えばデキストラン類、サッカロース、
ラクトース、マルトース、キシロース、トレハロース、
マンニトール、キシリトール、ソルビトール、イノシト
ール、血清アルブミン、ゼラチン、クレアチニン、ポリ
エチレングリコール、非イオン性界面活性剤(ポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステル(ポリソルベー
ト)、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ショ糖脂肪酸
エステルあるいはポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レングリコールなどが挙げられる。ポリオキシエチレン
ソルビタン脂肪酸エステルとしては、ポリオキシエチレ
ンソルビタン(重合度約20)のモノラウレート、モノパ
ルミテート、モノオレエート、モノステアレートまたは
トリオレエート等を挙げることができる。市販品として
は、ポリソルベート80(Tween 80) (ポリオキシエチレン
ソルビタンモノオレエート(20 E.O.))、ポリソルベート
60(ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート(2
0 E.O.))、ポリソルべート40(ポリオキシエチレンソル
ビタンモノパルミテート (20 E.O.)) 、Tween 21, 81,
65, 85等を例示することができる。ポリオキシエチレン
硬化ヒマシ油としては、市販品のHCO−10、HCO−
50、HCO−60(いずれも商品名)等を例示することが
できる。またショ糖脂肪酸エステルとしては、市販品の
DKエステルF−160(商品名)等を例示することがで
きる。ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコ
ールとしては、市販品のプルロニックF−68(商品名)
等を例示できる。
More specifically, carriers used in the therapeutic agent of the present invention include, for example, dextrans, saccharose,
Lactose, maltose, xylose, trehalose,
Mannitol, xylitol, sorbitol, inositol, serum albumin, gelatin, creatinine, polyethylene glycol, nonionic surfactant (polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (polysorbate), polyoxyethylene hydrogenated castor oil, sucrose fatty acid ester or polyoxyethylene Examples of the polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester include polylauthylene monolaurate, monopalmitate, monooleate, monostearate, and trioleate of polyoxyethylene sorbitan (degree of polymerization: about 20). Commercially available products include polysorbate 80 (Tween 80) (polyoxyethylene sorbitan monooleate (20 EO)), polysorbate
60 (polyoxyethylene sorbitan monostearate (2
0 EO)), polysorbate 40 (polyoxyethylene sorbitan monopalmitate (20 EO)), Tween 21, 81,
65, 85, etc. can be exemplified. As polyoxyethylene hydrogenated castor oil, commercially available HCO-10 and HCO-
50 and HCO-60 (both are trade names). Examples of the sucrose fatty acid ester include commercially available DK ester F-160 (trade name) and the like. As polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, commercially available Pluronic F-68 (trade name)
Etc. can be exemplified.

【0096】また、緩衝剤としては生理学上許容される
ものであればよく、特に限定されないが、塩酸、水酸化
ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リ
ン酸、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、
リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、ア
ミノ酢酸、安息香酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナ
トリウム、酢酸、酢酸ナトリウム、酒石酸、酒石酸ナト
リウム、乳酸、乳酸ナトリウム、エタノールアミン、ア
ルギニンまたはエチレンジアミンの一種以上を含有する
緩衝剤等が例示される。
The buffer is not particularly limited as long as it is physiologically acceptable. Hydrochloric acid, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, phosphoric acid, potassium dihydrogen phosphate, hydrogen phosphate Dipotassium,
At least one of sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, aminoacetic acid, sodium benzoate, citric acid, sodium citrate, acetic acid, sodium acetate, tartaric acid, sodium tartrate, lactic acid, sodium lactate, ethanolamine, arginine or ethylenediamine And the like.

【0097】これらのほかに等張化のために必要な成分
(塩化ナトリウムなどの塩類;糖類など)や、保存剤あ
るいは無痛化剤等を含有していてもよい。本発明治療剤
においては、これら担体を適宜組合わせて用いることが
できる。
In addition to these, the composition may contain components necessary for isotonicity (salts such as sodium chloride; saccharides and the like), preservatives and soothing agents, and the like. In the therapeutic agent of the present invention, these carriers can be appropriately used in combination.

【0098】本発明治療剤中の、本発明酵素と、担体と
の混合比は特に限定されず、当業者が適宜決定すること
ができる。本発明治療剤は、本発明酵素を有効成分とす
る椎間板ヘルニア治療剤として使用することができ、ヘ
ルニア症患者の椎間板腔に注入し、ヘルニアを溶解して
治療する椎間板溶解療法に用いることができる。そのた
め本発明治療剤は主に注射用製剤として提供される。
The mixing ratio of the enzyme of the present invention and the carrier in the therapeutic agent of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately determined by those skilled in the art. The therapeutic agent of the present invention can be used as a therapeutic agent for a herniated disc containing the enzyme of the present invention as an active ingredient, and can be injected into the disc space of a patient with herniosis, and can be used for intervertebral disc lysis therapy for dissolving and treating a hernia. . Therefore, the therapeutic agent of the present invention is mainly provided as an injectable preparation.

【0099】なお本発明治療剤は、溶液状態、凍結状
態、乾燥状態(例えば凍結乾燥状態等)のいずれの形態
であってもよく、本発明治療剤の形態に応じて適宜、ア
ンプル、バイアル、注射用シリンジ等の適当な容器に充
填・密封し、そのまま流通させ、あるいは保存し、注射
剤として投与に供することができる。
The therapeutic agent of the present invention may be in any of a solution state, a frozen state, and a dry state (eg, a lyophilized state). Depending on the form of the therapeutic agent of the present invention, ampules, vials, It can be filled and sealed in an appropriate container such as a syringe for injection, distributed or stored as it is, and provided for administration as an injection.

【0100】ヘルニア症患者への投与量は、患者の症
状、年令等によって個別に設定されるべきものであり特
に限定されないが、本発明酵素の量として通常1回5〜1
00単位程度を注入する。
The dose to a patient with herniation should be set individually according to the patient's condition, age and the like, and is not particularly limited. Usually, the amount of the enzyme of the present invention is 5 to 1 times.
Inject about 00 units.

【0101】[0101]

【実施例】次に、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、この実施例は本発明の一例を示すものであり、
これに限定されるものではない。 1.材料等 以下のグリコサミノグリカンは、生化学工業株式会社製
のものを用いた;ヒアルロン酸(ヒト臍帯由来)、コンド
ロイチン(コンドロイチン 4−硫酸の脱硫酸化により製
造)、コンドロイチン 4−硫酸(クジラ軟骨由来;75%
4-硫酸、20% 6-硫酸)、コンドロイチン 6−硫酸(サメ
軟骨由来;分子量20,000〜80,000、15%4-硫酸、75% 6
-硫酸、10% 2,6-二硫酸)、コンドロイチン硫酸D(サメ
軟骨由来;20% 2,6-二硫酸、25% 4-硫酸、45% 6-硫
酸)、コンドロイチン硫酸E(イカ軟骨由来;60% 4,6-
二硫酸、25% 4-硫酸、10% 6-硫酸)、デルマタン硫酸
(ブタ皮由来;90% 4-硫酸、2% 6-硫酸、7% 2,4-二
硫酸)、ケラタン硫酸(ウシ角膜由来)、ヘパラン硫酸(ウ
シ腎臓由来)。コンドロイチン硫酸四糖および六糖は、R
odenらの方法(Methods Enzymol. 28, 638-676(1972))に
従い、コンドロイチン6−硫酸をウシ睾丸由来のヒアル
ロニダーゼで消化した後、セルロファイン(Cellulofin
e) GCL-90sfゲル(生化学工業株式会社販売)を用いたク
ロマトグラフィーを行うことにより調製した。コンドロ
イチン硫酸プロテオグリカンは、Oegemaらの方法(J. Bi
ol. Chem. 250, 6156-6159(1975))によってウシ鼻軟骨
より調製した。ヘパラン硫酸(ブタ小腸由来)およびウシ
血清アルブミンはシグマ社より入手した。CM−セファ
ロース FF(CM-Sepharose FF)はファルマシアバイオテ
ク社(Pharmacia Biotech Inc.)より入手した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, which are merely examples of the present invention.
It is not limited to this. 1. Materials The following glycosaminoglycans were manufactured by Seikagaku Corporation; hyaluronic acid (derived from human umbilical cord), chondroitin (produced by desulfating chondroitin 4-sulfate), chondroitin 4-sulfate (whale cartilage) Origin: 75%
4-sulfuric acid, 20% 6-sulfuric acid, chondroitin 6-sulfuric acid (derived from shark cartilage; molecular weight 20,000-80,000, 15% 4-sulfuric acid, 75% 6
-Sulfuric acid, 10% 2,6-disulfate, chondroitin sulfate D (from shark cartilage; 20% 2,6-disulfate, 25% 4-sulfate, 45% 6-sulfate), chondroitin sulfate E (from squid cartilage) ; 60% 4,6-
Disulfuric acid, 25% 4-sulfuric acid, 10% 6-sulfuric acid), dermatan sulfate
(From pig skin; 90% 4-sulfuric acid, 2% 6-sulfuric acid, 7% 2,4-disulfuric acid), keratan sulfate (from bovine cornea), heparan sulfate (from bovine kidney). Chondroitin sulfate tetrasaccharide and hexasaccharide are R
According to the method of Oden et al. (Methods Enzymol. 28, 638-676 (1972)), chondroitin 6-sulfate was digested with hyaluronidase from bovine testes, and then cellulofine (Cellulofin).
e) It was prepared by performing chromatography using GCL-90sf gel (available from Seikagaku Corporation). Chondroitin sulfate proteoglycans were prepared according to the method of Oegema et al. (J. Bi.
ol. Chem. 250, 6156-6159 (1975)) from bovine nasal cartilage. Heparan sulfate (derived from pig small intestine) and bovine serum albumin were obtained from Sigma. CM-Sepharose FF was obtained from Pharmacia Biotech Inc.

【0102】2.酵素活性測定方法 酵素活性は、基本的にYamagataらの方法(J. Biol. Che
m. 243, 1523-1535(1968))に従い、232nmにおける吸光
度の増加より測定した。酵素反応液は、酵素、150μg
の基質、10μmol 酢酸ナトリウム、5μgのカゼインを
含む250μlの40mMTris-HCl,pH8.0とした。コントロール
の酵素反応液は、上記酵素反応液の酵素の代わりに熱不
活化した酵素を使用した。37℃で20分間インキュベート
した後、沸騰したウオーターバス中で1分間加熱するこ
とにより酵素反応を停止させた。その後酵素反応液を10
倍量の50mM HClで希釈し、コントロールの酵素反応液に
対する232nmのUV吸収(A232)を測定した。酵素反応によ
るA232の増加量を測定し、分子吸光係数を5,500として
計算し、1分間に1μmolの不飽和型グリコサミノグリ
カン二糖(当該二糖中のΔ4−ヘキスロン酸(Δ4-hexuro
nate)残基)を産生する酵素量を「1単位」として求め
た。
2. Enzyme activity measurement method Enzyme activity was basically determined by the method of Yamagata et al. (J. Biol. Che.
m. 243, 1523-1535 (1968)). Enzyme reaction solution is enzyme, 150μg
Substrate, 10 μmol sodium acetate, 5 μg casein and 250 μl of 40 mM Tris-HCl, pH 8.0. As a control enzyme reaction solution, a heat-inactivated enzyme was used in place of the enzyme in the enzyme reaction solution. After incubation at 37 ° C. for 20 minutes, the enzyme reaction was stopped by heating for 1 minute in a boiling water bath. After that, add 10 minutes
After dilution with twice the volume of 50 mM HCl, the UV absorption at 232 nm (A 232 ) of the control enzyme reaction solution was measured. The amount of increase in A232 due to the enzymatic reaction was measured, the molecular extinction coefficient was calculated as 5,500, and 1 μmol of unsaturated glycosaminoglycan disaccharide (Δ 4 -hexuronic acid (Δ 4 − hexuro
nate) residue) was determined as “1 unit”.

【0103】3.タンパク質濃度測定方法 タンパク質濃度は、ウシ血清アルブミンをスタンダード
として、ローリー法(J. Biol. Chem. 193, 265-275(195
1))により決定した。
3. Protein concentration measurement method The protein concentration was determined by the Lowry method (J. Biol. Chem. 193, 265-275 (195) using bovine serum albumin as a standard.
1)).

【0104】[0104]

【実施例1】本発明酵素および本発明結晶の製造 (製造例1)プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgari
s)NCTC 4636株は、公知の方法(J. Biol. Chem. 243, 15
23-1535(1968))に従い、ペプトン、肉抽出物、酵母抽出
物、NaClおよび誘導物質(コンドロイチン 6−硫酸;濃
度5g/L)を含む培地を用いて、30℃で培養した。
Example 1 Production of the enzyme of the present invention and the crystal of the present invention (Production Example 1) Proteus vulgari
s) The NCTC 4636 strain was prepared by a known method (J. Biol. Chem. 243, 15
23-1535 (1968)), and cultured at 30 ° C. using a medium containing peptone, a meat extract, a yeast extract, NaCl, and an inducer (chondroitin 6-sulfate; concentration 5 g / L).

【0105】対数増殖の終了時期の細胞を、遠心分離
(4℃下、16,000 x g で30分)により回収した。20Lの培
養物から約150g(湿重量)の細胞が得られた。この細胞10
0gを、5%(w/v)POELE(Nikkol BL-9EX(商品名))を含む2
0mM リン酸緩衝液,pH7.0、400mLに懸濁させ、35℃で2
時間、緩やかに攪拌し、酵素の抽出を行った。この懸濁
液を、等量の20mM リン酸緩衝液,pH7.0で希釈し、4℃
下、16,000 x gで45分間遠心分離した。上清液(酵素抽
出液)に冷精製水を添加してPOELEを終濃度1.5%(w/v)と
なるように調整し、この溶液を10mM リン酸緩衝液, pH
7.0で平衡化したCM-セファロース FFカラム(3 x 15c
m)にアプライして、酵素を吸着させた。このカラムを10
0mLの0.5%(w/v)POELE水溶液、100mLの40mM リン酸緩衝
液,pH6.2の順で洗浄した。このカラムを40mM リン酸緩
衝液, pH6.2中のNaClの直線濃度勾配(0〜0.2M)による溶
出に付した。直線濃度勾配による全溶出量は320mLであ
った。なお流速は1.6mL/分で行った。溶出液を5mLずつ
分画し、それぞれの画分の酵素活性(基質としてコンド
ロイチン 6−硫酸およびコンドロイチン硫酸四糖を使
用)、およびタンパク質濃度を測定した。CM-セファ
ロース FFカラムの溶出パターンを図1に示す。
The cells at the end of logarithmic growth are centrifuged.
(16,000 xg for 30 minutes at 4 ° C). Approximately 150 g (wet weight) of cells were obtained from the 20 L of culture. This cell 10
0g containing 5% (w / v) POELE (Nikkol BL-9EX (brand name)) 2
Suspend in 400 mL of 0 mM phosphate buffer, pH 7.0, and
The mixture was stirred gently for a time to extract the enzyme. The suspension is diluted with an equal volume of 20 mM phosphate buffer, pH 7.0, and
It was then centrifuged at 16,000 xg for 45 minutes. To the supernatant (enzyme extract), cold purified water was added to adjust the POELE to a final concentration of 1.5% (w / v), and this solution was added to a 10 mM phosphate buffer, pH
CM-Sepharose FF column equilibrated in 7.0 (3 x 15c
m), and the enzyme was adsorbed. This column is 10
Washing was performed in the order of 0 mL of a 0.5% (w / v) aqueous POELE solution, 100 mL of a 40 mM phosphate buffer, and pH 6.2. The column was eluted with a linear gradient (0-0.2 M) of NaCl in 40 mM phosphate buffer, pH 6.2. The total eluted amount by the linear concentration gradient was 320 mL. The flow rate was 1.6 mL / min. The eluate was fractionated by 5 mL, and the enzyme activity (using chondroitin 6-sulfate and chondroitin sulfate tetrasaccharide as a substrate) and the protein concentration of each fraction were measured. FIG. 1 shows the elution pattern of the CM-Sepharose FF column.

【0106】図1中で「I」で示される画分(特開平6−
153947号に記載されている公知の酵素と同一であ
ることが、本発明者により確認された)がまず溶出さ
れ、次いで図1中「II」で示される画分(本発明酵素)
が溶出された。以下、図1中「I」で示される画分(公知
の酵素)を「酵素 I」、図1中「II」で示される画分(本
発明酵素)を「酵素 II」ということもある。
The fraction indicated by "I" in FIG.
153947 (identified by the present inventors as being the same as the known enzyme) was eluted first, and then the fraction indicated by "II" in FIG. 1 (the enzyme of the present invention)
Was eluted. Hereinafter, the fraction indicated by “I” in FIG. 1 (known enzyme) may be referred to as “enzyme I”, and the fraction indicated by “II” in FIG. 1 (the enzyme of the present invention) may be referred to as “enzyme II”.

【0107】酵素 Iおよび酵素IIのそれぞれについて、
溶出ピークの主要部分を含む画分をプールし冷精製水に
対して透析し、脱塩した。脱塩後の溶液に、30%(w/v)
ポリエチレングリコール 4000を含む10mM リン酸緩衝
液,pH7.0を、わずかに濁りが生じるまで加え、その後、
結晶が生じるまで低温室に放置した。生じた結晶の顕微
鏡像を図2に示す。図2中のAは酵素 Iの結晶を、Bは
酵素IIの結晶をそれぞれ示す。
For each of enzyme I and enzyme II,
Fractions containing the major part of the elution peak were pooled, dialyzed against cold purified water and desalted. 30% (w / v) in the solution after desalting
10 mM phosphate buffer, pH 7.0, containing polyethylene glycol 4000, was added until slight turbidity occurred.
It was left in the cold room until crystals formed. FIG. 2 shows a microscopic image of the generated crystal. A in FIG. 2 shows a crystal of enzyme I, and B shows a crystal of enzyme II.

【0108】図2より、酵素 Iは針状もしくは柱状結晶
であり、酵素IIは板状結晶であることがわかる。このこ
とから、酵素IIは、酵素 Iとは結晶学的にも明確に区別
できることが判明した。
FIG. 2 shows that the enzyme I is a needle-like or columnar crystal and the enzyme II is a plate-like crystal. From this, it was found that enzyme II can be clearly distinguished from enzyme I in crystallography.

【0109】表1に、酵素抽出液、CM−セファロース
溶出画分および結晶(結晶化を2回繰り返したもの)にお
けるタンパク質量と酵素活性(基質としてコンドロイチ
ン6−硫酸およびコンドロイチン硫酸四糖を使用)を示
す。なお表1中、NDは検出限界以下であったことを示
す。
Table 1 shows the amounts of protein and enzyme activities in the enzyme extract, CM-Sepharose elution fraction and crystals (repeated crystallization twice) (using chondroitin 6-sulfate and chondroitin sulfate tetrasaccharide as substrates). Is shown. In Table 1, ND indicates that it was below the detection limit.

【0110】[0110]

【表1】 ──────────────────────────────────── 全タンハ゜ク質量 コント゛ロイチン6-硫酸 コント゛ロイチン硫酸四糖 全活性 比活性 全活性 比活性 ──────────────────────────────────── (mg) (単位) (単位/mg) (単位) (単位/mg) 酵素抽出液 8,200 43,900 5.4 8,850 1.1 酵素 I CM-セファロース画分 115 37,500 326 ND ND 結晶 76 25,700 338 ND ND 酵素II(本発明酵素) CM-セファロース画分 40 1,240 31 5,880 147 結晶 32 1,010 32 4,760 149 ────────────────────────────────────[Table 1] 質量 Total protein mass Controitin 6-sulfate Controitin sulfate 4 Sugar Total activity Specific activity Total activity Specific activity ──────────────────────────────────── (mg) (Unit ) (Unit / mg) (Unit) (Unit / mg) Enzyme extract 8,200 43,900 5.4 8,850 1.1 Enzyme I CM-Sepharose fraction 115 37,500 326 ND ND crystal 76 25,700 338 ND ND Enzyme II (Enzyme of the present invention) CM-Sepharose Fraction 40 1,240 31 5,880 147 Crystal 32 1,010 32 4,760 149 ────────────────────────────────────

【0111】表1より、酵素 Iはコンドロイチン 6−
硫酸には作用するがコンドロイチン硫酸四糖には作用せ
ず、酵素IIはコンドロイチン 6−硫酸およびコンドロ
イチン硫酸四糖のいずれにも作用することが示された。
このことから、酵素IIは酵素Iとは基質特異性の点で明
確に区別できることが判明した。
According to Table 1, the enzyme I was chondroitin 6-
It acts on sulfuric acid but not on chondroitin sulfate tetrasaccharide, indicating that enzyme II acts on both chondroitin 6-sulfate and chondroitin sulfate tetrasaccharide.
This indicated that enzyme II was clearly distinguishable from enzyme I in terms of substrate specificity.

【0112】また、結晶化を繰り返しても酵素活性の有
意な減少は見られなかった。このことから酵素 Iおよび
酵素IIは、高度に精製されていることが示唆された。
In addition, no significant decrease in the enzyme activity was observed even when crystallization was repeated. This suggested that enzyme I and enzyme II were highly purified.

【0113】(製造例2)プロテウス・ブルガリス NCT
C 4636株を、上記製造例1と同様に培養し、細胞7.5Kg
(湿重量)を得た。この細胞に、6.6%(w/v)POELE(Nikkol
BL-9EX(商品名))を含む20mM リン酸緩衝液,pH7.0、約2
2.5Lに懸濁させ、35±3℃で2時間、緩やかに攪拌し、
酵素の抽出を行った。この懸濁液を、5〜15℃に冷却し
た約30Lの20mM リン酸緩衝液,pH7.0で希釈し、シャープ
レス型遠心機で遠心分離した。上清液(酵素抽出液)に冷
精製水を約30L添加し、この溶液を10mM リン酸緩衝液,
pH7.0で平衡化したCM-セファロースカラム(5L)にア
プライして、酵素を吸着させた。このカラムを3Lの精
製水で、10Lの40mM リン酸緩衝液,pH6.2の順で洗浄し
た。このカラムを40mM リン酸緩衝液, pH6.2中のNaClの
直線濃度勾配(0〜0.25M)による溶出に付した。直線濃度
勾配による全溶出量は20Lであった。
(Production Example 2) Proteus vulgaris NCT
The C4636 strain was cultured in the same manner as in Production Example 1 above, and 7.5 kg
(Wet weight) was obtained. 6.6% (w / v) POELE (Nikkol
BL-9EX (trade name)), 20 mM phosphate buffer, pH 7.0, about 2
Suspend in 2.5L, gently stir at 35 ± 3 ° C for 2 hours,
The enzyme was extracted. This suspension was diluted with about 30 L of 20 mM phosphate buffer, pH 7.0, cooled to 5 to 15 ° C., and centrifuged with a Sharpless centrifuge. About 30 L of cold purified water was added to the supernatant (enzyme extract), and this solution was added to 10 mM phosphate buffer,
The mixture was applied to a CM-Sepharose column (5 L) equilibrated at pH 7.0 to adsorb the enzyme. The column was washed with 3 L of purified water in the order of 10 L of 40 mM phosphate buffer, pH 6.2. The column was eluted with a linear gradient (0-0.25 M) of NaCl in 40 mM phosphate buffer, pH 6.2. The total amount eluted by the linear concentration gradient was 20 L.

【0114】このクロマトグラフィーでは、まず酵素 I
が塩濃度約0.05Mから約0.09Mの間に溶出された。次に
塩濃度約0.11Mから約0.13Mの間に酵素IIが溶出され
た。酵素IIの溶出画分の前後をカットし、ピーク部分を
集めて、酵素IIの溶出画分約0.8Lを得た。この画分の2
80nmにおける吸光度は約2.02であった。この画分を精製
水に対して透析した後、凍結乾燥して白色の綿状の酵素
IIの凍結乾燥品約1.2gを得た。こうして得られた酵素II
の比活性を、酵素活性測定方法に従って測定したとこ
ろ、約202単位/mgであった。
In this chromatography, first, enzyme I
Was eluted between about 0.05M and about 0.09M salt concentration. Next, enzyme II was eluted between about 0.11 M and about 0.13 M salt concentration. The front and back of the elution fraction of enzyme II were cut, and the peak portions were collected to obtain about 0.8 L of the elution fraction of enzyme II. 2 of this fraction
The absorbance at 80 nm was about 2.02. This fraction is dialyzed against purified water and freeze-dried to give a white cotton-like enzyme.
About 1.2 g of a freeze-dried product of II was obtained. Enzyme II thus obtained
Was measured by an enzyme activity measuring method to be about 202 units / mg.

【0115】製造例2の結果から、本発明酵素製造方法
は、工業的規模での大量製造にも適用可能であることが
示唆された。
The results of Production Example 2 suggested that the enzyme production method of the present invention is applicable to mass production on an industrial scale.

【0116】[0116]

【実施例2】酵素II(本発明酵素)の理化学的性質 前記「実施例1」中の「製造例1」で製造した酵素 Iお
よび酵素IIを用い、理化学的性質を調べた。 (A)作用:後述の実施例4で述べる。 (B)基質特異性:コンドロイチン、コンドロイチン 4−
硫酸、コンドロイチン 6−硫酸、コンドロイチン硫酸
D、コンドロイチン硫酸E、デルマタン硫酸、コンドロ
イチン硫酸六糖、コンドロイチン硫酸四糖、コンドロイ
チン硫酸プロテオグリカン、ヒアルロン酸、ケラタン硫
酸、ヘパリンおよびヘパラン硫酸を基質として、酵素I
および酵素IIの酵素活性を測定した。結果を表2に示
す。なお表2中、NRは酵素が作用しなかったことを示
す。
Example 2 Physicochemical Properties of Enzyme II (Enzyme of the Present Invention) The physicochemical properties of the enzymes I and II produced in "Production Example 1" in "Example 1" were examined. (A) Operation: This will be described in a fourth embodiment described later. (B) Substrate specificity: chondroitin, chondroitin 4-
Sulfuric acid, chondroitin 6-sulfate, chondroitin sulfate D, chondroitin sulfate E, dermatan sulfate, chondroitin sulfate hexasaccharide, chondroitin sulfate tetrasaccharide, chondroitin sulfate proteoglycan, hyaluronic acid, keratan sulfate, heparin and heparan sulfate as enzymes I
And the enzyme activity of enzyme II was measured. Table 2 shows the results. In Table 2, NR indicates that the enzyme did not act.

【0117】[0117]

【表2】 ──────────────────────────────────── 比活性(A232の変化量/分/mgタンハ゜ク質) 基 質 酵素 I 酵素II(本発明酵素) ──────────────────────────────────── コンドロイチン 105 29 コンドロイチン 4−硫酸 400 25 コンドロイチン 6−硫酸 330 30 コンドロイチン硫酸D 230 28 コンドロイチン硫酸E 75 27 デルマタン硫酸 180 23 コンドロイチン硫酸プロテオグリカン 230 20 コンドロイチン硫酸六糖 75 110 コンドロイチン硫酸四糖 NR 150 ヒアルロン酸 3 5 ケラタン硫酸/ヘパリン/ヘパラン硫酸 NR NR ────────────────────────────────────TABLE 2 ──────────────────────────────────── specific activity (the A 232 variation / min / mg protein) Substrate Enzyme I Enzyme II (enzyme of the present invention) ─────────────────────────────────── ─ Chondroitin 105 29 Chondroitin 4-sulfate 400 25 Chondroitin 6-sulfate 330 30 Chondroitin sulfate D 230 28 Chondroitin sulfate E 75 27 Dermatan sulfate 180 23 Chondroitin sulfate proteoglycan 230 20 Chondroitin sulfate hexasaccharide 75 110 Chondroitin sulfate tetrasaccharide NR 150 Hyaluronic acid 3 5 Keratan sulfate / heparin / heparan sulfate NR NR ────────────────────────────────────

【0118】なお酵素活性測定方法において、緩衝液と
して40mM 酢酸緩衝液,pH6.0を用いると、ヒアルロン酸
に対する比活性が酵素 Iでは18、酵素IIでは9に上昇し
た。表2より、酵素 Iはコンドロイチン硫酸四糖には作
用せず、酵素IIはコンドロイチン硫酸四糖にも作用する
ことが示された。このことから酵素IIは、酵素Iとは基
質特異性の点で明確に区別できることが確認された。ま
たこの結果から、酵素IIは、コンドロイチン硫酸四糖に
は作用しない公知のコンドロイチナーゼ I(WO95/29256
号)とも明確に区別され、またコンドロイチン 6−硫
酸およびコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコンド
ロイチン硫酸鎖部分には作用しない公知のコンドロイチ
ナーゼ II(WO95/29256号およびWO95/29232号)とも明
確に区別されることが示された。
In the enzyme activity measurement method, when 40 mM acetate buffer, pH 6.0 was used as the buffer, the specific activity for hyaluronic acid increased to 18 for enzyme I and 9 for enzyme II. Table 2 shows that enzyme I did not act on chondroitin sulfate tetrasaccharide, and enzyme II also acted on chondroitin sulfate tetrasaccharide. This confirms that enzyme II can be clearly distinguished from enzyme I in terms of substrate specificity. Also from this result, enzyme II is a known chondroitinase I that does not act on chondroitin sulfate tetrasaccharide (WO95 / 29256).
) And known chondroitinase II (WO95 / 29256 and WO95 / 29232) which does not act on the chondroitin sulfate chain portion of chondroitin 6-sulfate and chondroitin sulfate proteoglycans. It has been shown.

【0119】このように酵素IIは、これら公知の酵素と
は基質特異性の面において明確に異なることが示され
た。また酵素IIは、種々の分子サイズのコンドロイチン
硫酸に対して幅広い基質特異性を有していることが示さ
れた。
As described above, it was shown that the enzyme II was clearly different from these known enzymes in terms of substrate specificity. Enzyme II was also shown to have a broad substrate specificity for chondroitin sulfate of various molecular sizes.

【0120】(C)分子量:酵素 Iおよび酵素IIの分子量
を推定するため、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)を行った。
(C) Molecular weight: To estimate the molecular weight of enzyme I and enzyme II, sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was performed.

【0121】SDS-PAGEは、10%(w/v) ポリアクリルアミ
ドゲルを用い、還元条件下で行った。電気泳動の前に、
試料(酵素 Iおよび酵素II)をサンプルバッファー(1.2%
(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、1.0%(w/v)ジチオ
スレイトール、50mM Tris-HCl,pH6.8および10%(w/v)グ
リセロールを含む)で希釈し、100℃で2分間処理した。
またSDS-PAGEの分子量マーカーとして、ミオシン(分子
量212,000)、α2−マクログロブリン(分子量170,000)、
β−ガラクトシダーゼ(分子量116,000)、トランスフェ
リン(分子量76,000)、およびグルタミン酸デヒドロゲナ
ーゼ(分子量53,000)を使用した。電気泳動後、ゲル中の
タンパク質をクマシー・ブリリアント・ブルー染色によ
り検出した。
The SDS-PAGE was carried out on a 10% (w / v) polyacrylamide gel under reducing conditions. Before electrophoresis,
Samples (Enzyme I and Enzyme II) are transferred to sample buffer (1.2%
(w / v) sodium dodecyl sulfate (SDS), 1.0% (w / v) dithiothreitol, 50 mM Tris-HCl, pH 6.8 and 10% (w / v) glycerol) and diluted at 100 ° C. Treated for 2 minutes.
As molecular weight markers for SDS-PAGE also myosin (molecular weight 212,000), alpha 2 - macroglobulin (molecular weight 170,000),
β-galactosidase (MW 116,000), transferrin (MW 76,000), and glutamate dehydrogenase (MW 53,000) were used. After electrophoresis, the proteins in the gel were detected by Coomassie brilliant blue staining.

【0122】その結果、酵素 Iは100kDa付近に、酵素II
は105kDa付近にいずれも単一のバンドが検出された。こ
のことから、いずれの酵素ともタンパク質として均一に
精製されていることが示唆された。
As a result, the enzyme I was located near 100 kDa,
In each case, a single band was detected at around 105 kDa. This suggested that both enzymes were uniformly purified as proteins.

【0123】また酵素 Iおよび酵素IIともに、HPLC
によるゲル濾過で単一ピークを示したことから、いずれ
の酵素もタンパク質として均一に精製されていることが
さらに示唆された。
Further, both enzyme I and enzyme II were analyzed by HPLC.
Showed a single peak on gel filtration, further suggesting that all enzymes were uniformly purified as proteins.

【0124】(D)アミノ酸組成:アミノ酸組成の分析
は、Hitachi L-8500アミノ酸分析機を用いて行った。試
料(酵素 Iおよび酵素II)は窒素減圧下、6M HClの気体
で110℃、24時間加水分解して分析を行った。分析チャ
ートを図3に、アミノ酸組成分析結果を表3に示す。な
お表3において、アミノ酸組成は1000アミノ酸残基あた
りの数値で示した。数値は実測値であり、補正等は行っ
ていない。
(D) Amino acid composition: The amino acid composition was analyzed using a Hitachi L-8500 amino acid analyzer. The samples (Enzyme I and Enzyme II) were hydrolyzed with 6M HCl gas at 110 ° C. for 24 hours under a reduced pressure of nitrogen for analysis. An analysis chart is shown in FIG. 3 and an amino acid composition analysis result is shown in Table 3. In Table 3, the amino acid composition is shown in numerical values per 1000 amino acid residues. The numerical values are actual measurement values, and no correction was performed.

【0125】[0125]

【表3】 ──────────────────────────────────── アミノ酸 酵素 I 酵素II(本発明酵素) ──────────────────────────────────── Asx 135 125 Thr 64 75 Ser 74 58 Glx 109 125 Pro 44 41 Gly 66 61 Ala 69 86 1/2Cys 0 2 Val 45 41 Met 23 25 Ile 57 50 Leu 98 106 Tyr 42 41 Phe 42 38 Lys 71 62 His 24 29 Arg 37 35 Trp 測定せず 測定せず ────────────────────────────────────[Table 3] ア ミ ノ 酸 Amino acid Enzyme I Enzyme II (enzyme of the present invention) ──────────────────────────────────── Asx 135 125 Thr 64 75 Ser 74 58 Glx 109 125 Pro 44 41 Gly 66 61 Ala 69 86 1 / 2Cys 0 2 Val 45 41 Met 23 25 Ile 57 50 Leu 98 106 Tyr 42 41 Phe 42 38 Lys 71 62 His 24 29 Arg 37 35 Trp Not measured Not measured ──── ────────────────────────────────

【0126】表3から、酵素 Iはシステイン残基および
その酸化形態のシスチンのいずれをも含有せず、酵素II
はシステイン残基および/またはシスチンを含有するこ
とが示された。このことから酵素 Iと酵素IIとは構造
(アミノ酸残基)の点からも明確に区別されることが示さ
れた。また公知のコンドロイチナーゼ IおよびII(WO95
/29256号)には、いずれもシステイン残基およびシスチ
ンが含まれないことから、酵素IIはこれら公知の酵素と
も構造面において明確に区別されることが示された。
From Table 3, it can be seen that enzyme I contains neither cysteine residues nor its oxidized form of cystine and enzyme II
Has been shown to contain cysteine residues and / or cystine. From this, the structure of enzyme I and enzyme II is
(Amino acid residues). In addition, known chondroitinase I and II (WO95
/ 29256) shows that the enzyme II is clearly distinguished from these known enzymes in terms of structure because neither contains a cysteine residue or cystine.

【0127】さらに、酵素 Iおよび酵素IIのN末端アミ
ノ酸残基を、Tosoh phenylthiohydantoin-derivative a
nalytical HPLCシステムを用いたエドマン分解法により
決定した。その結果、酵素 IのN末端アミノ酸残基はア
ラニン残基であり、酵素IIのN末端アミノ酸残基はロイ
シン残基であった。
Further, the N-terminal amino acid residues of enzyme I and enzyme II were replaced with Tosoh phenylthiohydantoin-derivative a
Determined by the Edman degradation method using a nalytical HPLC system. As a result, the N-terminal amino acid residue of enzyme I was an alanine residue, and the N-terminal amino acid residue of enzyme II was a leucine residue.

【0128】(E)等電点:酵素IIの等電点(pI)を等電点
電気泳動(IEF)pH3-9により決定した。その結果、pI=8.
45付近に単一のバンドが検出された。このことから、酵
素IIは、タンパク質として均一に精製されていることが
示唆された。
(E) Isoelectric point: The isoelectric point (pI) of enzyme II was determined by isoelectric focusing (IEF) pH3-9. As a result, pI = 8.
A single band was detected around 45. This suggested that enzyme II was uniformly purified as a protein.

【0129】(F)至適温度:酵素活性測定方法における
基質としてコンドロイチン 6−硫酸、緩衝液としてTri
s-HCl緩衝液、pH8.0を用い、種々の温度における酵素活
性を測定した結果、酵素IIの至適温度は40℃付近であっ
た。
(F) Optimum temperature: chondroitin 6-sulfate as a substrate and Tri as a buffer in the enzyme activity measurement method
As a result of measuring the enzyme activity at various temperatures using an s-HCl buffer, pH 8.0, the optimum temperature of enzyme II was around 40 ° C.

【0130】(G)至適反応pH:酵素活性測定方法にお
ける基質としてコンドロイチン 6−硫酸、緩衝液とし
てTris-HCl緩衝液を用い、37℃の条件下で、種々のpHに
おける酵素活性を測定した結果、酵素 Iおよび酵素IIと
もに至適反応pHはpH8付近であった。
(G) Optimal reaction pH: Enzyme activity was measured at various pHs under conditions of 37 ° C. using chondroitin 6-sulfate as a substrate and Tris-HCl buffer as a buffer in the enzyme activity measurement method. As a result, the optimal reaction pH was around pH 8 for both enzyme I and enzyme II.

【0131】酵素IIについては、さらに基質としてコン
ドロイチン硫酸四糖を用い、同様に種々のpHにおける酵
素活性を調べた。これらの結果を図4に示す。
For enzyme II, chondroitin sulfate tetrasaccharide was further used as a substrate, and the enzyme activity at various pH values was examined in the same manner. These results are shown in FIG.

【0132】(H)温度安定性:濃度 0.1mg/mLの酵素II
を、Tris-HCl緩衝液、pH8.0中、種々の温度で一定時間
インキュベートした後、酵素活性測定方法における基質
としてコンドロイチン硫酸四糖を用いて酵素活性を測定
した。結果を以下に示す。 (1)37℃で30分間インキュベートすることにより、約10
%失活した。 (2)40℃で30分間インキュベートすることにより、約23
%失活した。 (3)100℃で1分間インキュベートすることにより、約10
0%失活した。
(H) Temperature stability: Enzyme II at a concentration of 0.1 mg / mL
Was incubated in a Tris-HCl buffer, pH 8.0, at various temperatures for a certain period of time, and then the enzyme activity was measured using chondroitin sulfate tetrasaccharide as a substrate in the enzyme activity measurement method. The results are shown below. (1) By incubating at 37 ° C for 30 minutes, about 10
% Deactivated. (2) By incubating at 40 ° C for 30 minutes, about 23
% Deactivated. (3) By incubating at 100 ° C for 1 minute,
0% deactivated.

【0133】(I)pH安定性:濃度 0.5mg/mLの酵素II
を、37℃で一定時間、種々のpHのリン酸緩衝液中でイン
キュベートした後、 酵素活性測定方法における基質と
してコンドロイチン硫酸四糖を用いて酵素活性を測定し
た。結果を以下に示す。
(I) pH stability: 0.5 mg / mL enzyme II
Was incubated at 37 ° C. for a certain period of time in phosphate buffers at various pHs, and then the enzyme activity was measured using chondroitin sulfate tetrasaccharide as a substrate in the enzyme activity measurement method. The results are shown below.

【0134】pH約4.5〜8.5の範囲で2時間インキュベー
トしても、約70%以上の活性が保持されていた。
Even when incubated at a pH of about 4.5 to 8.5 for 2 hours, about 70% or more of the activity was maintained.

【0135】(J)阻害:1mMの金属塩(ZnCl2およびNiCl2)
およびキレート剤(エチレンジアミン四酢酸)を用いた実
験の結果、酵素IIは、1mMのZn2+によって酵素活性がほ
ぼ完全に阻害されることが示された。また酵素IIは、1
mMのNi2+によって酵素活性が50%以上阻害されること
が示された。
(J) Inhibition: 1 mM metal salt (ZnCl 2 and NiCl 2 )
As a result of an experiment using a chelating agent (ethylenediaminetetraacetic acid), it was shown that the enzyme activity of enzyme II was almost completely inhibited by 1 mM Zn 2+ . Enzyme II is 1
It was shown that the enzyme activity was inhibited by 50% or more by mM Ni 2+ .

【0136】(K)ミカエリス定数(Km):種々の濃度の基
質を用いて酵素IIの反応初速度を調べ、Lineweaver-Bur
kプロットを作成し、ミカエリス定数(Km)を求めた。結
果を以下に示す。なおKm値は、ヘキスロン酸残基をベー
スにしたモル濃度として表記した。 約80μM(基質:コンドロイチン 6−硫酸) 約33μM(基質:コンドロイチン 6−硫酸四糖)
(K) Michaelis constant (Km): The initial reaction rate of enzyme II was determined using various concentrations of the substrate, and the
A k-plot was created and the Michaelis constant (Km) was determined. The results are shown below. The Km value was expressed as a molar concentration based on the hexuronic acid residue. Approx. 80 μM (substrate: chondroitin 6-sulfate) Approx. 33 μM (substrate: chondroitin 6-sulfate tetrasaccharide)

【0137】(L)比活性:種々の基質を用い、酵素IIの
比活性を求めた。結果を以下に示す。 約40単位/mg(基質:コンドロイチン 6−硫酸、反応温
度:37℃、pH:8.0) 約150単位/mg(基質:コンドロイチン 6−硫酸六糖、反
応温度:37℃、pH:8.0) 約200単位/mg以上(基質:コンドロイチン 6−硫酸四
糖、反応温度;37℃、pH:8.0)
(L) Specific activity: Specific activity of enzyme II was determined using various substrates. The results are shown below. Approx. 40 units / mg (substrate: chondroitin 6-sulfate, reaction temperature: 37 ° C., pH: 8.0) Approx. 150 units / mg (substrate: chondroitin 6-sulfate hexasaccharide, reaction temperature: 37 ° C., pH: 8.0) Approx. 200 Unit / mg or more (substrate: chondroitin 6-sulfate tetrasaccharide, reaction temperature: 37 ° C, pH: 8.0)

【0138】(M)結晶化した場合の結晶形:前記「実施
例1」中の「製造例1」および図2のBからも分かるよ
うに、酵素IIをポリエチレングリコールを用いて結晶化
させると、板状結晶を生じた。
(M) Crystal form when crystallized: As can be seen from “Preparation Example 1” in “Example 1” and FIG. 2B, the enzyme II was crystallized using polyethylene glycol. To give plate-like crystals.

【0139】[0139]

【実施例3】酵素II(本発明酵素)に対する抗体の作製、
および酵素IIの免疫化学的解析 (1)酵素 Iおよび酵素IIに対する抗体の作製 前記「実施例1」中の「製造例1」で製造した酵素 Iお
よび酵素IIを1mgづつ、それぞれ完全フロイントアジュ
バント(complete Freund's adjuvant;ヤトロン社製)と
混合し、乳化させた。これを白色ウサギ(18週齢、オ
ス)に1週間の間隔で3回皮下注射することにより免疫
し、1週間飼育した後に全血を採取し、血清を分離して
酵素 Iおよび酵素IIに対する抗血清を得た。これらの抗
血清に硫酸アンモニウムを添加し、20〜50%飽和の範囲
で生じた沈殿を回収し、50mMリン酸ナトリウム緩衝液,p
H7.2に溶解した。これを2Lの50mM リン酸ナトリウム
緩衝液,pH7.2に対して、3回緩衝液を交換しながら20時
間透析し、酵素 Iに対する抗体(抗酵素 I抗体)および酵
素II(本発明酵素)に対する抗体(抗酵素II抗体)を得た。
Example 3 Preparation of Antibody Against Enzyme II (Enzyme of the Present Invention)
(1) Preparation of Antibodies to Enzyme I and Enzyme II 1 mg of Enzyme I and Enzyme II produced in “Production Example 1” of “Example 1” described above were each completely Freund's adjuvant ( complete Freund's adjuvant; manufactured by Yatron) and emulsified. This was immunized by injecting a white rabbit (18-week-old, male) three times subcutaneously at weekly intervals. After breeding for 1 week, whole blood was collected, and serum was separated and tested against enzymes I and II. Serum was obtained. Ammonium sulfate was added to these antisera, and the precipitate formed in the range of 20 to 50% saturation was collected, and 50 mM sodium phosphate buffer, p
Dissolved in H7.2. This was dialyzed against 2 L of 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.2) for 20 hours while exchanging the buffer three times to give an antibody against enzyme I (anti-enzyme I antibody) and enzyme II (enzyme of the present invention). An antibody (anti-enzyme II antibody) was obtained.

【0140】(2)酵素IIの免疫化学的解析 上記(1)で作製した抗酵素 I抗体および抗酵素II抗体
と、酵素 Iおよび酵素IIを用い、オクタロニー拡散法(A
rk. Kemi Mineral. Geol. 26, 1-9(1948))により免疫沈
降反応を調べた。その結果、酵素IIと抗酵素II抗体で
は、抗原−抗体反応の結果、明瞭な沈降線を示した。し
かし、酵素IIと抗酵素 I抗体とでは沈降線は全く認めら
れなかった。一方、酵素Iと抗酵素 I抗体では明瞭な沈
降線が認められたが、酵素 Iと抗酵素II抗体とは全く反
応せず、沈降線は認められなかった。この結果から、酵
素 Iと酵素IIは免疫化学的に全く異なる抗原性を有する
酵素であることが確認された。また、抗酵素 I抗体は酵
素 Iを、抗酵素II抗体は酵素IIをそれぞれ選択的に認識
する抗体であることが確認された。
(2) Immunochemical Analysis of Enzyme II Using the anti-enzyme I and anti-enzyme II antibodies prepared in (1) above and enzymes I and II, the Ouchterlony diffusion method (A
rk. Kemi Mineral. Geol. 26, 1-9 (1948)). As a result, the enzyme II and the anti-enzyme II antibody showed a clear sedimentation line as a result of the antigen-antibody reaction. However, no precipitation line was observed between enzyme II and anti-enzyme I antibody. On the other hand, a clear sedimentation line was observed for the enzyme I and the anti-enzyme I antibody, but no reaction was observed between the enzyme I and the anti-enzyme II antibody, and no sedimentation line was observed. From these results, it was confirmed that the enzyme I and the enzyme II are enzymes having completely different antigenicities in immunochemistry. In addition, it was confirmed that the anti-enzyme I antibody selectively recognizes enzyme I and the anti-enzyme II antibody is an antibody that selectively recognizes enzyme II.

【0141】[0141]

【実施例4】酵素II(本発明酵素)の理化学的性質(作
用)、およびグリコサミノグリカンの分解生成物の分析 実施例4において、酵素反応は以下の通り行った。50mM
酢酸ナトリウムを含む50mM Tris-HCl緩衝液,pH8.0の1m
Lあたり10mgの基質を含有するように反応液を調製し、
これを37℃のウオーターバス中で10分間平衡化した後、
1mgの基質に対し0.015単位の酵素を添加し、37℃でイン
キュベーションを行った。一定時間後に酵素反応液の一
部を取り出し、沸騰したウオーターバス中で1分間加熱
した後、必要に応じて以下の項目について分析を行っ
た。
Example 4 Analysis of Physicochemical Properties (Action) of Enzyme II (Enzyme of the Present Invention) and Degradation Products of Glycosaminoglycan In Example 4, the enzymatic reaction was carried out as follows. 50mM
1m of 50mM Tris-HCl buffer containing sodium acetate, pH 8.0
Prepare the reaction solution to contain 10 mg of substrate per L,
After equilibrating this in a 37 ° C water bath for 10 minutes,
0.015 units of enzyme were added to 1 mg of substrate and incubated at 37 ° C. After a certain period of time, a part of the enzyme reaction solution was taken out and heated for 1 minute in a boiling water bath, and then the following items were analyzed as necessary.

【0142】(a)加熱後の酵素反応液を等量の0.4M NaC
lで希釈し、30℃下でウベローデ(Ubbelohde)型自動粘度
計 VMC-052(Rigosha製)を用いて粘度を測定した。この
粘度の変化は、グリコサミノグリカン鎖の平均長の変化
の指標となる。
(A) Equivalent amount of 0.4 M NaC
Then, the viscosity was measured at 30 ° C. using an Ubbelohde type automatic viscometer VMC-052 (manufactured by Rigosha). This change in viscosity is indicative of a change in the average length of glycosaminoglycan chains.

【0143】(b)加熱後の酵素反応液を50倍量の50mM HC
lで希釈し、A232の測定に用いた。このA232の変化は、
酵素により分解された部分の数の変化の指標となる。 (c)加熱後の酵素反応液を40倍量の0.2M NaClで希釈
し、ゲル浸透高速液体クロマトグラフィー(HPLC)
にアプライした。カラムは、TSKgel G3000PWXL及びTSKg
el G2500PWXL(いずれも東ソー製)を、この順番に連結
させた連結カラムを用いた。HPLCは35℃下で、0.2
M NaClを用い、流速0.5ml/分で行った。溶出液を東ソ
ー UV(232nm)モニター UV8010および東ソー 示差屈折計
RI8010を用い、この順番でモニターすることにより、
それぞれA232(不飽和型グリコサミノグリカンオリゴ糖)
およびグリコサミノグリカンのサイズ分布を調べた。
(B) A 50-fold amount of 50 mM HC
and diluted for A232 measurement. This change in A232
It is an indicator of the change in the number of parts degraded by the enzyme. (c) The enzyme reaction solution after heating was diluted with 40 times the volume of 0.2 M NaCl, and then subjected to gel permeation high performance liquid chromatography (HPLC).
Applied. Columns are TSKgel G3000PW XL and TSKg
A connection column in which el G2500PW XL (all manufactured by Tosoh) were connected in this order was used. HPLC at 35 ° C, 0.2
M NaCl was used at a flow rate of 0.5 ml / min. Elute the solution with Tosoh UV (232nm) monitor UV8010 and Tosoh differential refractometer
By monitoring in this order using RI8010,
A 232 (unsaturated glycosaminoglycan oligosaccharide)
And the size distribution of glycosaminoglycans was examined.

【0144】(1)酵素IIの分解様式の解析 基質としてコンドロイチン 6−硫酸またはデルマタン
硫酸を用い、酵素 Iおよび酵素IIについてそれぞれ上記
(a)および(b)の分析を行った。なお上記(a)の粘度は、
酵素反応時間が0の時のそれぞれの基質の粘度(コンド
ロイチン 6−硫酸は0.85、デルマタン硫酸は0.22)を10
0%として算出した。結果を図5に示す。なお図5中の
aおよびcは酵素 I、bおよびdは酵素IIについての結
果である。また図5中のaおよびbは基質としてコンド
ロイチン 6−硫酸を、cおよびdは基質としてデルマ
タン硫酸を用いた時の結果である。
(1) Analysis of Degradation Mode of Enzyme II Chondroitin 6-sulfate or dermatan sulfate was used as a substrate.
(a) and (b) were analyzed. The viscosity of the above (a),
When the enzyme reaction time is 0, the viscosity of each substrate (chondroitin 6-sulfate is 0.85, dermatan sulfate is 0.22) is 10
It was calculated as 0%. FIG. 5 shows the results. In addition, a and c in FIG. 5 are the results for the enzyme I, and b and d are the results for the enzyme II. Further, a and b in FIG. 5 show the results when chondroitin 6-sulfate was used as the substrate, and c and d show the results when dermatan sulfate was used as the substrate.

【0145】図5中のaからは、A232(すなわち酵素 I
により分解された部分の数)の増加に比して、粘度(すな
わちグリコサミノグリカンの平均長)が急激に減少して
いることが読み取れる。これに対し図5中のbからは、
粘度の減少は緩やかで、この粘度の減少はA232の増加と
ほぼ比例していることが読み取れる。また図5中のcお
よびdも、それぞれ図5中のaおよびbと同様に読み取
れる。また基質としてコンドロイチン 4−硫酸を用い
た場合も、同様の結果が得られた。これらのことから、
酵素 Iはエンド型の酵素であり、酵素IIはエキソ型酵素
であることが示された。このことから、酵素IIは酵素I
とは作用の面においても全く異なる酵素であることが示
された。
From a in FIG. 5, A232 (ie, enzyme I
It can be seen that the viscosity (that is, the average length of glycosaminoglycan) sharply decreases as compared with the increase in the number of parts decomposed by the above. On the other hand, from b in FIG. 5,
Reduction in viscosity is slow, this decrease in viscosity can be read that is substantially proportional to the increase in A 232. Also, c and d in FIG. 5 can be read in the same manner as a and b in FIG. 5, respectively. Similar results were obtained when chondroitin 4-sulfate was used as the substrate. from these things,
Enzyme I was an endo-type enzyme and Enzyme II was an exo-type enzyme. From this, enzyme II is replaced with enzyme I
Was also shown to be a completely different enzyme in terms of action.

【0146】また、酵素IIをコンドロイチン硫酸プロテ
オグリカン(コンドロイチン硫酸鎖部分の還元末端は全
てコア蛋白質に結合している)に作用させると、遊離の
コンドロイチン硫酸とほぼ同じ初速度でコンドロイチン
硫酸鎖部分に作用して、不飽和型グリコサミノグリカン
二糖を生じる(表2参照)ことから、酵素IIは、グリコサ
ミノグリカンの非還元末端から順次、グリコサミノグリ
カン二糖を切り出すエキソ型のリアーゼであることが示
された。
When the enzyme II is allowed to act on chondroitin sulfate proteoglycan (all of the reducing ends of the chondroitin sulfate chain are bound to the core protein), the enzyme acts on the chondroitin sulfate chain at almost the same initial rate as free chondroitin sulfate. As a result, an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide is produced (see Table 2). Therefore, the enzyme II is an exo-type lyase that cleaves glycosaminoglycan disaccharide sequentially from the non-reducing end of glycosaminoglycan. It was shown that there is.

【0147】(2)酵素IIによるグリコサミノグリカンの
分解生成物 基質としてコンドロイチン 6−硫酸、デルマタン硫酸
またはコンドロイチン硫酸六糖を用い、酵素 Iおよび酵
素IIについてそれぞれ上記(c)の分析を行った。
(2) Degradation product of glycosaminoglycan by enzyme II Chondroitin 6-sulfate, dermatan sulfate or chondroitin sulfate hexasaccharide was used as a substrate, and the above-mentioned (c) was analyzed for enzyme I and enzyme II, respectively. .

【0148】基質としてコンドロイチン 6−硫酸また
はデルマタン硫酸を用いたものについては、酵素反応時
間0分、20分、60分および5時間(基質を完全に分解す
るのに十分な時間である)のものについて分析した。ま
た基質としてコンドロイチン硫酸六糖を用いたものにつ
いては、酵素反応時間0分および5時間(基質を完全に
分解するのに十分な時間である)のものについて分析し
た。
As for the substrate using chondroitin 6-sulfate or dermatan sulfate as the substrate, the enzyme reaction time is 0 minutes, 20 minutes, 60 minutes and 5 hours (the time is sufficient for completely decomposing the substrate). Was analyzed. In the case of using chondroitin sulfate hexasaccharide as a substrate, the enzyme reaction time was analyzed for 0 minutes and 5 hours (a time sufficient for completely decomposing the substrate).

【0149】基質としてコンドロイチン 6−硫酸を用
いた時の結果を図6に、デルマタン硫酸を用いたときの
結果を図7に、コンドロイチン硫酸六糖を用いた時の結
果を図8にそれぞれ示す。
FIG. 6 shows the results when chondroitin 6-sulfate was used as the substrate, FIG. 7 shows the results when dermatan sulfate was used, and FIG. 8 shows the results when chondroitin sulfate hexasaccharide was used.

【0150】図6および図7中、a〜dおよびa'〜d'は酵
素 I、e〜hおよびe'〜h'は酵素IIについての結果であ
る。また、図6および図7中、a〜hは相対屈折率(グリ
コサミノグリカンのサイズ分布)、a'〜h'はA232(不飽和
型グリコサミノグリカンオリゴ糖)を調べた結果であ
る。また図6および図7中、a-a'とe-e'、b-b'とf-f'、
c-c'とg-g'、d-d'とh-h'はそれぞれ酵素反応時間0分、
20分、60分、5時間についての結果である。また図中の
左側の点線(保持時間30.3分)は四糖の溶出位置を、右側
の点線(保持時間32.4分)は二糖の溶出位置をそれぞれ示
す。
In FIGS. 6 and 7, a to d and a 'to d' are results for enzyme I, and eh and e 'to h' are results for enzyme II. Further, in FIG. 6 and FIG. 7, to h is the relative refractive index (size of the glycosaminoglycans distribution), A'~h 'the result of examining the A 232 (unsaturated glycosaminoglycan oligosaccharides) is there. 6 and 7, aa 'and e-e', b-b 'and f-f',
c-c 'and g-g', d-d 'and h-h' each have an enzyme reaction time of 0 minutes,
The results are for 20 minutes, 60 minutes, and 5 hours. In the figure, the dotted line on the left (retention time 30.3 minutes) indicates the elution position of the tetrasaccharide, and the dotted line on the right (retention time 32.4 minutes) indicates the elution position of the disaccharide.

【0151】また図8中、a〜bおよびa'〜b'は酵素 I、
c〜dおよびc'〜d'は酵素IIについての結果である。ま
た、図8中、a〜dは相対屈折率(グリコサミノグリカン
のサイズ分布)、a'〜d'はA232(不飽和型グリコサミノグ
リカンオリゴ糖)を調べた結果である。また図8中、a-
a'とc-c'、b-b'とd-d'はそれぞれ酵素反応時間0分、5
時間についての結果である。また図中の左側の点線(保
持時間30.3分)は四糖の溶出位置を、右側の点線(保持時
間32.4分)は二糖の溶出位置をそれぞれ示す。
In FIG. 8, ab and a′-b ′ are enzymes I,
cd and c'-d 'are results for enzyme II. Further, in FIG. 8, to d relative refractive index (size distribution of the glycosaminoglycan), a'-d 'is the result of examining the A 232 (unsaturated glycosaminoglycan oligosaccharides). In FIG. 8, a-
a 'and c-c', bb 'and d-d' are respectively enzyme reaction time 0 min, 5
It is a result about time. In the figure, the dotted line on the left (retention time 30.3 minutes) indicates the elution position of the tetrasaccharide, and the dotted line on the right (retention time 32.4 minutes) indicates the elution position of the disaccharide.

【0152】図6および図7の結果から、酵素 Iをコン
ドロイチン 6−硫酸およびデルマタン硫酸に作用させ
た場合、酵素反応時間の経過とともにこれらグリコサミ
ノグリカンのサイズは顕著に減少し(このことから酵素
Iがエンド型酵素であることが示唆される)、最終的には
不飽和型グリコサミノグリカン四糖および二糖の混合物
が得られることが示された。
From the results shown in FIGS. 6 and 7, when the enzyme I was allowed to act on chondroitin 6-sulfate and dermatan sulfate, the size of these glycosaminoglycans decreased markedly with the lapse of the enzyme reaction time. enzyme
It is suggested that I is an endo-type enzyme), and that a mixture of unsaturated glycosaminoglycan tetrasaccharide and disaccharide is finally obtained.

【0153】これに対し、酵素IIをコンドロイチン 6
−硫酸およびデルマタン硫酸に作用させた場合、酵素反
応時間の経過に伴うこれらグリコサミノグリカンのサイ
ズの減少はあまり見られず(このことから酵素IIがエキ
ソ型酵素であることが示唆される)、酵素反応時間の経
過とともに実質的に不飽和型グリコサミノグリカン二糖
のみが生成されていき、最終的には実質的に不飽和型グ
リコサミノグリカン二糖のみが得られることが示され
た。基質としてコンドロイチン 4−硫酸を用いた場合
も、同様の結果が得られた。
On the other hand, enzyme II was replaced with chondroitin 6
-When acted on sulfate and dermatan sulfate, the size of these glycosaminoglycans does not decrease much over the course of the enzyme reaction time (this suggests that enzyme II is an exo-type enzyme). It was shown that substantially only the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide was produced with the lapse of the enzyme reaction time, and that substantially only the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide was finally obtained. Was. Similar results were obtained when chondroitin 4-sulfate was used as the substrate.

【0154】図8の結果から、酵素 Iをコンドロイチン
硫酸六糖に作用させた場合、最終的には不飽和型グリコ
サミノグリカン四糖および飽和型グリコサミノグリカン
二糖の混合物が得られることが示された。
From the results shown in FIG. 8, when enzyme I was allowed to act on chondroitin sulfate hexasaccharide, a mixture of unsaturated glycosaminoglycan tetrasaccharide and saturated glycosaminoglycan disaccharide was finally obtained. It has been shown.

【0155】これに対し、酵素IIをコンドロイチン硫酸
六糖に作用させた場合、最終的には実質的に不飽和型グ
リコサミノグリカン二糖のみが得られることが示され
た。以上の結果から、酵素 Iはグリコサミノグリカンの
N−アセチルヘキソサミニド結合を分解し、グリコサミ
ノグリカン四糖およびグリコサミノグリカン二糖の混合
物を生成することが示された。
On the other hand, it was shown that when the enzyme II was allowed to act on chondroitin sulfate hexasaccharide, substantially only an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide was finally obtained. From the above results, it was shown that the enzyme I decomposes the N-acetylhexosaminide bond of glycosaminoglycan to produce a mixture of glycosaminoglycan tetrasaccharide and glycosaminoglycan disaccharide.

【0156】これに対し、酵素IIはグリコサミノグリカ
ンのN−アセチルヘキソサミニド結合を分解し、完全に
分解すると実質的に不飽和型グリコサミノグリカン二糖
のみを生成することが示された。このことから、酵素 I
Iは酵素 Iとはその酵素反応生成物の点からも明確に区
別できることが示された。
On the other hand, it was shown that the enzyme II decomposes the N-acetylhexosaminide bond of glycosaminoglycan and, when completely decomposed, generates substantially only unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. Was done. From this, enzyme I
It was shown that I can be clearly distinguished from enzyme I also in terms of its enzyme reaction product.

【0157】(3)酵素IIを用いた不飽和型グリコサミノ
グリカン二糖の製造 ウシの軟骨から調製したコンドロイチン硫酸10gを1L
の25mM リン酸ナトリウム緩衝液,pH7.6に溶解し、100単
位の酵素IIを加え、37℃に調整した恒温水槽で15時間イ
ンキュベートした。この液を分子量1万カットの限外濾
過膜で濾過し、この膜を通過した液を集めた。この液を
凍結乾燥し、約10gのウシ軟骨由来の不飽和型グリコサ
ミノグリカン二糖を得た。この不飽和型グリコサミノグ
リカン二糖には若干の緩衝液由来のリン酸塩が混在して
いたので、この凍結乾燥品の5gを精製水に溶かし、セ
ルロファインGCL−50m(生化学工業株式会社販売)
を詰めたカラムに通して脱塩を行い、不飽和型グリコサ
ミノグリカン二糖の溶出された画分を集め、凍結乾燥を
行って約4.2gの塩を含まない凍結乾燥粉末を得た。この
凍結乾燥品をTSKgel-G2500XLのカラムを用いたゲル浸透
クロマトグラフィーを行った結果、不飽和型グリコサミ
ノグリカン二糖が溶出される位置にのみピークが認めら
れた。
(3) Production of unsaturated glycosaminoglycan disaccharide using enzyme II One liter of 10 g of chondroitin sulfate prepared from bovine cartilage was used.
Was dissolved in 25 mM sodium phosphate buffer, pH 7.6, 100 units of enzyme II was added, and the mixture was incubated for 15 hours in a thermostatic water bath adjusted to 37 ° C. This liquid was filtered through an ultrafiltration membrane having a molecular weight of 10,000 cuts, and the liquid passing through the membrane was collected. This solution was freeze-dried to obtain about 10 g of bovine cartilage-derived unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. Since the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide contained some phosphate derived from a buffer solution, 5 g of the lyophilized product was dissolved in purified water, and Cellulofine GCL-50m (Seikagaku Corporation) (Company sales)
Was desalted by passing through a column packed with, and fractions eluted with unsaturated glycosaminoglycan disaccharide were collected and lyophilized to obtain about 4.2 g of a lyophilized powder containing no salt. The lyophilized product was subjected to gel permeation chromatography using a TSKgel-G2500 XL column. As a result, a peak was observed only at the position where the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide was eluted.

【0158】[0158]

【発明の効果】本発明酵素は、高分子から四糖に至るま
での種々のサイズのグリコサミノグリカン、特にコンド
ロイチン硫酸に作用し、完全に分解すると実質的に不飽
和型グリコサミノグリカン二糖のみを生成するエキソ型
の新規なコンドロイチン硫酸分解酵素であり、医薬品、
試薬、本発明抗体の作製のための抗原等として有用であ
る。特に本発明酵素は、グリコサミノグリカンの非還元
末端側から二糖づつ分解する作用を有するため、糖鎖分
析用試薬として極めて有用である。
The enzyme of the present invention acts on glycosaminoglycans of various sizes from macromolecules to tetrasaccharides, in particular, chondroitin sulfate, and when completely decomposed, substantially unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. A novel exo-type chondroitin sulfate degrading enzyme that produces only sugar,
It is useful as a reagent, an antigen for producing the antibody of the present invention, or the like. In particular, the enzyme of the present invention has an action of decomposing disaccharides one by one from the non-reducing terminal side of glycosaminoglycan, and is therefore extremely useful as a sugar chain analysis reagent.

【0159】本発明結晶も本発明酵素と同様に医薬品、
試薬として極めて有用である。本発明抗体は本発明酵素
の特異的な検出に用いることができる。特に医薬品とし
て動物に投与された本発明酵素の追跡や、天然物中の本
発明酵素の探索等に有用である。また本発明抗体を不溶
性担体に結合させて本発明酵素のアフィニティー精製に
用いることもできる。
The crystals of the present invention can be used as pharmaceuticals,
Very useful as a reagent. The antibody of the present invention can be used for specific detection of the enzyme of the present invention. It is particularly useful for tracking the enzyme of the present invention administered to animals as a pharmaceutical, searching for the enzyme of the present invention in natural products, and the like. Further, the antibody of the present invention can be bound to an insoluble carrier and used for affinity purification of the enzyme of the present invention.

【0160】本発明酵素製造方法は、本発明酵素を効率
よく大量に製造できる方法であり、工業的規模で実施で
きるため極めて有用な方法である。本発明不飽和二糖製
造方法は、本発明酵素を用いて不飽和型グリコサミノグ
リカン二糖を効率よく大量に製造できる方法であり、不
飽和型グリコサミノグリカン二糖は糖鎖分析用試薬とし
て極めて有用である。
The enzyme production method of the present invention is a method that can efficiently produce the enzyme of the present invention in large quantities, and is an extremely useful method because it can be carried out on an industrial scale. The unsaturated disaccharide production method of the present invention is a method for efficiently producing a large amount of unsaturated glycosaminoglycan disaccharide using the enzyme of the present invention. Very useful as a reagent.

【0161】本発明分析方法は、本発明酵素の特性を生
かした分析方法であり、糖鎖分析方法として極めて有用
である。特にグリコサミノグリカンの二糖単位の配列決
定に利用することができる点は、従来の酵素にはない極
めて有用な点である。
The analysis method of the present invention utilizes the characteristics of the enzyme of the present invention and is extremely useful as a sugar chain analysis method. In particular, the fact that it can be used for the sequencing of disaccharide units of glycosaminoglycans is a very useful point not found in conventional enzymes.

【0162】本発明組成物は、本発明酵素を含有する医
薬組成物や試薬組成物として利用することができ、有用
である。本発明治療剤は、本発明酵素を含有する椎間板
ヘルニア治療剤として利用することができ、極めて有用
である。
The composition of the present invention can be used as a pharmaceutical composition or a reagent composition containing the enzyme of the present invention, and is useful. The therapeutic agent of the present invention can be used as a therapeutic agent for herniated disc containing the enzyme of the present invention, and is extremely useful.

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

【図1】 プロテウス・ブルガリス細胞からの酵素抽出
液のCM-セファロース FFカラムクロマトグラフィーの
溶出パターンを示す。●はコンドロイチン 6−硫酸を
基質としたときの酵素活性を示す。○はコンドロイチン
硫酸四糖を基質としたときの酵素活性を示す。×はタン
パク質濃度を示す。
FIG. 1 shows an elution pattern of CM-Sepharose FF column chromatography of an enzyme extract from Proteus vulgaris cells. ● indicates the enzyme activity using chondroitin 6-sulfate as a substrate. ○ indicates enzyme activity when chondroitin sulfate tetrasaccharide is used as a substrate. X indicates the protein concentration.

【図2】 酵素 Iおよび酵素II(本発明酵素)をポリエチ
レングリコールにより結晶化したときの結晶の顕微鏡写
真である(結晶構造)。Aは酵素 Iの結晶、Bは酵素II
(本発明酵素)の結晶をそれぞれ示す。
FIG. 2 is a micrograph of crystals obtained by crystallizing enzyme I and enzyme II (enzyme of the present invention) with polyethylene glycol (crystal structure). A is a crystal of enzyme I, B is enzyme II
1 shows crystals of (enzyme of the present invention).

【図3】 アミノ酸組成の分析チャートを示す。FIG. 3 shows an analysis chart of amino acid composition.

【図4】 酵素 Iおよび酵素II(本発明酵素)の種々のpH
における酵素活性を示す。○はコンドロイチン 6−硫
酸を基質としたときの酵素 Iの酵素活性を示す。●はコ
ンドロイチン 6−硫酸を基質としたときの酵素IIの酵
素活性を示す。×はコンドロイチン硫酸四糖を基質とし
たときの酵素IIの酵素活性を示す。
FIG. 4. Various pH values of enzyme I and enzyme II (enzyme of the present invention)
Shows the enzyme activity of ○ indicates the enzyme activity of enzyme I using chondroitin 6-sulfate as a substrate. ● indicates the enzyme activity of enzyme II using chondroitin 6-sulfate as a substrate. X indicates the enzyme activity of enzyme II when chondroitin sulfate tetrasaccharide is used as a substrate.

【図5】 酵素 Iおよび酵素II(本発明酵素)を、コンド
ロイチン 6−硫酸およびデルマタン硫酸に作用させた
ときの粘度の変化(○)、およびA232の変化(●)を示
す。
FIG. 5 shows changes in viscosity (○) and changes in A232 (●) when Enzyme I and Enzyme II (enzyme of the present invention) act on chondroitin 6-sulfate and dermatan sulfate.

【図6】 酵素 Iおよび酵素II(本発明酵素)をコンドロ
イチン 6−硫酸に種々の時間作用させて得られる反応
生成物の、ゲル浸透高速液体クロマトグラフィーによる
溶出パターンを示す。a〜hは相対屈折率を、a'〜h'はA
232を示す。
FIG. 6 shows elution patterns of reaction products obtained by reacting enzyme I and enzyme II (the enzyme of the present invention) with chondroitin 6-sulfate for various periods of time by gel permeation high performance liquid chromatography. a to h are relative refractive indices, a 'to h' are A
232 is shown.

【図7】 酵素 Iおよび酵素II(本発明酵素)をデルマタ
ン硫酸に種々の時間作用させて得られる反応生成物の、
ゲル浸透高速液体クロマトグラフィーによる溶出パター
ンを示す。a〜hは相対屈折率を、a'〜h'はA232を示す。
FIG. 7 shows the reaction products obtained by allowing enzyme I and enzyme II (the enzyme of the present invention) to act on dermatan sulfate for various times.
Fig. 3 shows an elution pattern obtained by gel permeation high performance liquid chromatography. a~h is a relative refractive index, a'~h 'denotes the A 232.

【図8】 酵素 Iおよび酵素II(本発明酵素)をコンドロ
イチン硫酸六糖に作用させて得られる反応生成物の、ゲ
ル浸透高速液体クロマトグラフィーによる溶出パターン
を示す。a〜dは相対屈折率を、a'〜d'はA232を示す。
FIG. 8 shows an elution pattern by gel permeation high performance liquid chromatography of a reaction product obtained by allowing enzyme I and enzyme II (the enzyme of the present invention) to act on chondroitin sulfate hexasaccharide. a~d is a relative refractive index, a'-d 'denotes the A 232.

Claims (12)

【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コンドロイ
チン硫酸分解酵素。 作用: (1)グリコサミノグリカンのN−アセチルヘキソサミニ
ド結合を分解し、完全に分解すると実質的に不飽和型グ
リコサミノグリカン二糖のみを生成する。 (2)エキソ型酵素である。 基質特異性:コンドロイチン、コンドロイチン 4−
硫酸、コンドロイチン 6−硫酸、コンドロイチン硫酸
D、コンドロイチン硫酸E、デルマタン硫酸、コンドロ
イチン6−硫酸六糖、コンドロイチン 6−硫酸四糖、
およびコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコンドロ
イチン硫酸鎖部分のいずれにも作用する。ケラタン硫
酸、ヘパリンおよびヘパラン硫酸には作用しない。 分子量:還元条件下におけるドデシル硫酸ナトリウム
−ポリアクリルアミドゲル電気泳動において、約105
kDa。 アミノ酸組成:前記酵素の酸加水分解物のアミノ酸分
析によりシスチンが検出される。
1. A chondroitin sulfate degrading enzyme having the following physicochemical properties. Action: (1) Decomposes the N-acetylhexosaminide bond of glycosaminoglycan, and when completely decomposed, substantially produces only unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. (2) It is an exo-type enzyme. Substrate specificity: chondroitin, chondroitin 4-
Sulfate, chondroitin 6-sulfate, chondroitin sulfate D, chondroitin sulfate E, dermatan sulfate, chondroitin 6-sulfate hexasaccharide, chondroitin 6-sulfate tetrasaccharide,
It acts on both the chondroitin sulfate proteoglycan and the chondroitin sulfate chain portion. It has no effect on keratan sulfate, heparin and heparan sulfate. Molecular weight: about 105 in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis under reducing conditions
kDa. Amino acid composition: Cystine is detected by amino acid analysis of the acid hydrolyzate of the enzyme.
【請求項2】 下記の理化学的性質を有する請求項1記
載のコンドロイチン硫酸分解酵素。 N末端アミノ酸:N末端アミノ酸はロイシンである。 等電点:pH約8.45(等電点電気泳動法) 至適温度:40℃付近(基質:コンドロイチン6−硫
酸、緩衝液:トリス−塩酸緩衝液、pH:8.0) 至適反応pH:pH8付近(基質:コンドロイチン6
−硫酸、緩衝液:トリス−塩酸緩衝液、温度:37℃)
2. The chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1, which has the following physicochemical properties. N-terminal amino acid: The N-terminal amino acid is leucine. Isoelectric point: pH about 8.45 (isoelectric focusing) Optimum temperature: around 40 ° C (substrate: chondroitin 6-sulfate, buffer: Tris-HCl buffer, pH: 8.0) Optimum reaction pH: around pH 8 (substrate: chondroitin 6)
-Sulfuric acid, buffer: Tris-HCl buffer, temperature: 37 ° C)
【請求項3】 請求項1または2に記載のコンドロイチ
ン硫酸分解酵素の結晶であって、板状結晶であることを
特徴とするコンドロイチン硫酸分解酵素の結晶。
3. A crystal of the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 or 2, which is a plate-like crystal.
【請求項4】 両末端が水酸基である構造を有するポリ
エーテルを用いて結晶化されたことを特徴とする請求項
3記載のコンドロイチン硫酸分解酵素の結晶。
4. The crystal of the chondroitin sulfate-degrading enzyme according to claim 3, wherein the crystal is crystallized using a polyether having a structure in which both terminals are hydroxyl groups.
【請求項5】 請求項1または2に記載のコンドロイチ
ン硫酸分解酵素を選択的に認識する抗体。
5. An antibody which selectively recognizes the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 or 2.
【請求項6】 コンドロイチン硫酸分解酵素産生能を有
する細胞を培養し、該細胞の培養物から請求項1または
2に記載のコンドロイチン硫酸分解酵素を採取すること
を特徴とする、請求項1または2に記載のコンドロイチ
ン硫酸分解酵素の製造方法。
6. A cell having the ability to produce chondroitin sulfate degrading enzyme, wherein the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 or 2 is collected from a culture of the cell. 3. The method for producing a chondroitin sulfate degrading enzyme according to item 1.
【請求項7】 請求項1または2に記載のコンドロイチ
ン硫酸分解酵素の基質となりうるグリコサミノグリカン
を、請求項1または2に記載のコンドロイチン硫酸分解
酵素で分解するステップと、この分解生成物から不飽和
型グリコサミノグリカン二糖を分画するステップとを少
なくとも含むことを特徴とする、不飽和型グリコサミノ
グリカン二糖の製造方法。
7. A step of degrading glycosaminoglycan, which can be a substrate for the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 or 2, with the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 or 2; And a step of fractionating the unsaturated glycosaminoglycan disaccharide. A method for producing an unsaturated glycosaminoglycan disaccharide.
【請求項8】 請求項1または2に記載のコンドロイチ
ン硫酸分解酵素の基質となりうるグリコサミノグリカン
を、請求項1または2に記載のコンドロイチン硫酸分解
酵素で分解するステップと、この分解生成物を分析する
ステップとを少なくとも含むことを特徴とする、グリコ
サミノグリカンの分析方法。
8. A step of degrading a glycosaminoglycan that can be a substrate for the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 or 2 with the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 or 2, and treating the degradation product. Analyzing the glycosaminoglycan at least.
【請求項9】 分解生成物を液体クロマトグラフィーに
よって分析することを特徴とする、請求項8記載のグリ
コサミノグリカンの分析方法。
9. The method for analyzing glycosaminoglycan according to claim 8, wherein the decomposition product is analyzed by liquid chromatography.
【請求項10】 請求項1または2に記載のコンドロイ
チン硫酸分解酵素と、前記コンドロイチン硫酸分解酵素
の活性に影響を与えない担体とからなる、コンドロイチ
ン硫酸分解酵素含有組成物。
10. A chondroitin sulfate degrading enzyme-containing composition comprising the chondroitin sulfate degrading enzyme according to claim 1 and a carrier that does not affect the activity of the chondroitin sulfate degrading enzyme.
【請求項11】 前記コンドロイチン硫酸分解酵素が請
求項3または4に記載の結晶の形態である請求項10に
記載の組成物。
11. The composition according to claim 10, wherein the chondroitin sulfate degrading enzyme is in the form of a crystal according to claim 3 or 4.
【請求項12】 請求項10または11記載の組成物か
らなる、椎間板ヘルニア治療剤。
12. An agent for treating a herniated disc, comprising the composition according to claim 10 or 11.
JP6877997A 1997-03-21 1997-03-21 New chondroitin sulfate degrading enzyme Expired - Fee Related JP4004585B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6877997A JP4004585B2 (en) 1997-03-21 1997-03-21 New chondroitin sulfate degrading enzyme

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6877997A JP4004585B2 (en) 1997-03-21 1997-03-21 New chondroitin sulfate degrading enzyme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10262660A true JPH10262660A (en) 1998-10-06
JP4004585B2 JP4004585B2 (en) 2007-11-07

Family

ID=13383572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6877997A Expired - Fee Related JP4004585B2 (en) 1997-03-21 1997-03-21 New chondroitin sulfate degrading enzyme

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4004585B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004208684A (en) * 2003-01-08 2004-07-29 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> 2-o-sulfatase composition and method relating to the same
WO2007145197A1 (en) 2006-06-12 2007-12-21 Seikagaku Corporation Modified chondroitin synthase polypeptide and crystal thereof
WO2009072654A1 (en) 2007-12-07 2009-06-11 Seikagaku Corporation Radical therapeutic agent for keloid and hypertrophic scar
CN112251426A (en) * 2020-10-18 2021-01-22 山东大学 Chondroitin sulfate lyase, and coding gene and application thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004208684A (en) * 2003-01-08 2004-07-29 Massachusetts Inst Of Technol <Mit> 2-o-sulfatase composition and method relating to the same
WO2007145197A1 (en) 2006-06-12 2007-12-21 Seikagaku Corporation Modified chondroitin synthase polypeptide and crystal thereof
WO2009072654A1 (en) 2007-12-07 2009-06-11 Seikagaku Corporation Radical therapeutic agent for keloid and hypertrophic scar
CN112251426A (en) * 2020-10-18 2021-01-22 山东大学 Chondroitin sulfate lyase, and coding gene and application thereof
CN112251426B (en) * 2020-10-18 2022-07-26 山东大学 Chondroitin sulfate lyase, and coding gene and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4004585B2 (en) 2007-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Davies et al. The degradation of human glomerular basement membrane with purified lysosomal proteinases: evidence for the pathogenic role of the polymorphonuclear leucocyte in glomerulonephritis
JP2005278651A (en) Purification, composition and specificity of heparinase i, ii and iii from flavobacterium heparinum
US5741692A (en) Protein vulgaris chondroitinase II
Thonar et al. Maturation-related changes in proteoglycans of fetal articular cartilage
McGuire et al. ATP-stimulated proteolysis in soluble extracts of BHK 21C13 cells: Evidence for multiple pathways and a role for an enzyme related to the high-molecular-weight protease, macropain
JPH08277298A (en) Bacteria antigen,antibody,vaccine and its preparation
EP1544293B1 (en) Antibody against enzyme specifically cleaving von villebrand factor and assay system using the same
Tollefsen et al. Modulation of heparin cofactor II activity by histidine-rich glycoprotein and platelet factor 4.
White et al. Extracellular neuraminidase production by a Pasteurella multocida A: 3 strain associated with bovine pneumonia
US5543312A (en) Pastuerella haemolytica glycoprotease gene and the purified enzyme
Herzberg et al. Platelet-interactive products of Streptococcus sanguis protoplasts
AU625283B2 (en) New fibrinolytic enzymes, methods for their production and pharmaceutical compositions containing them
US11613743B2 (en) Process for the production and purification of the collagenase enzyme from Vibrio alginolyticus
JP4004585B2 (en) New chondroitin sulfate degrading enzyme
US5075230A (en) Stabilized plasminogen activator precursor and method of producing the same
JPH09501301A (en) DNA encoding chitin deacetylase
JP2002533473A (en) Pharmaceutical formulations containing hyaluronan degrading enzymes of microbial origin
Böhmer et al. Purification and characterization of a novel heparinase.
Tsuji et al. Formation of deglycosylated alpha-L-fucosidase by endo-beta-N-acetylglucosaminidase in Fusarium oxysporum
JPH0736755B2 (en) Composition containing plasminogen activator precursor
JPH0612991B2 (en) Method for producing plasminogen activator precursor
JPH0569506B2 (en)
JPS62205784A (en) Production of new type plasminogen activating factor
JPS6087226A (en) Fibrinolytic enzyme precursor composition

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070531

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070822

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110831

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120831

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees