JPH10304875A - New lipase protein - Google Patents

New lipase protein

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JPH10304875A
JPH10304875A JP9117353A JP11735397A JPH10304875A JP H10304875 A JPH10304875 A JP H10304875A JP 9117353 A JP9117353 A JP 9117353A JP 11735397 A JP11735397 A JP 11735397A JP H10304875 A JPH10304875 A JP H10304875A
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JP
Japan
Prior art keywords
protein
lipase
amino acid
gly
ggc
Prior art date
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Pending
Application number
JP9117353A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Nakae
雅典 中江
Bunji Kageyama
文次 蔭山
Shigeo Yagi
滋雄 八木
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.)
Shionogi and Co Ltd
Original Assignee
Shionogi and Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shionogi and Co Ltd filed Critical Shionogi and Co Ltd
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Publication of JPH10304875A publication Critical patent/JPH10304875A/en
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new variant type lipase protein utilizable for improvement of oils and fats and production of raw materials for medicines and optically active group and capable of producing in industrially satisfiable amount by including a specific amino acid sequence. SOLUTION: This new protein comprises a lipase protein containing 1st to 617th amino acid sequence or a protein having one or more variations selected from substitution, loss, insertion and addition of one or several amino acid residues in the amino acid sequence and containing a sequence having >=70% homology to the above amino acid sequence and having activity which is substantially equal to the lipase protein. Furthermore, the lipase protein is obtained by culturing a transformant of Escherichia coli, etc., obtained by integrating DNA molecule coding the protein into a vector plasmid, and a racemic type 3-(4-methoxyphenyl)glycidic acid methyl ester is preferably subjected to optical resolution by using the protein and soil separation bacterium providing DNA sequence coding the lipase protein is deposited as FERM P-15915.

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、新規リパーゼタン
パク質、それをコードするDNA分子、該DNA分子を
含有する組換えプラスミド、該組換えプラスミドを含む
形質転換体、該形質転換体を用いる該リパーゼタンパク
質の製造方法、および該リパーゼタンパク質の用途に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel lipase protein, a DNA molecule encoding the same, a recombinant plasmid containing the DNA molecule, a transformant containing the recombinant plasmid, and a lipase using the transformant. The present invention relates to a method for producing a protein, and a use of the lipase protein.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、ジオトリカム・キャンディダム(Ge
otrichum candidum)、キャンディダ・シリンドラセ(C
andida cylindracea)、シュードモナス・フルオレッセ
ンス(Pseudomonas fluorescens)などの微生物由来の
リパーゼが知られている。また、リパーゼの製造に組換
えDNA技術を用い、リゾプス・デレマー(Rhizopus d
elemar)由来のエステラーゼを製造する方法(特開平3
−87175)、あるいはセルフクローニングによりセ
ラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens)由来
のリパーゼを製造する方法(特公平8−24585)が
知られている。なお、これらのリパーゼは油脂の改良、
医薬品原料、光学活性基の製造に利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, Geotricum Candy Dam (Ge
otrichum candidum), Candida cylindrace (C
and lipases derived from microorganisms such as P. andida cylindracea) and Pseudomonas fluorescens. In addition, using recombinant DNA technology for the production of lipase, Rhizopus delemer (Rhizopus d.
elemar) -derived esterase
-87175) or a method for producing a lipase derived from Serratia marcescens by self-cloning (Japanese Patent Publication No. H8-24585). In addition, these lipases improve fats and oils,
It is used in the production of pharmaceutical raw materials and optically active groups.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにリパーゼ
について種々報告があるものの、遺伝子組換え技術によ
る大量生産の例が最も良く知られている大腸菌を用い、
シュードモナス属由来のリパーゼを工業的に満足しうる
量で生産する方法は知られていない。シュードモナス属
細菌由来のリパーゼは従来、セルフクローニングで大量
発現が試みられてきた。しかしながら、古くから遺伝的
背景が詳しく知られ、異種タンパク質を大量発現する宿
主としてよく利用されてきた大腸菌を宿主にして、大量
に活性発現できるようになれば、有用物質の加水分解等
に利用されるシュードモナス属細菌由来リパーゼを工業
的有利に供給可能となる。
Although there have been various reports on lipases as described above, Escherichia coli, which is best known for mass production by genetic recombination technology, is used.
There is no known method for producing lipase derived from Pseudomonas in an industrially satisfactory amount. Conventionally, large-scale expression of lipase derived from Pseudomonas bacteria has been attempted by self-cloning. However, Escherichia coli, whose genetic background has been well known since ancient times, has been widely used as a host for expressing large amounts of heterologous proteins, can be used for hydrolysis of useful substances, etc. Lipase derived from Pseudomonas bacteria can be industrially advantageously supplied.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、ラセミ型3−(4−メトキシフェニル)グリシッ
ド酸メチルエステル(以下、(±)−MPGMと略称)
を加水分解し、光学純度よく(2R、3S)−3−(4
−メトキシフェニル)グリシッド酸メチルエステル(以
下、(−)−MPGMと略称)を調製できる土壌分離菌
を見出した。この菌株からリパーゼをコードする遺伝子
の単離に成功すると共に、これをベクタープラスミドに
組み込んだ後、得られた組換えプラスミドで大腸菌を形
質転換した形質転換体を作出した。形質転換体において
封入体として発現されるリパーゼ産生量を元の土壌分離
菌のそれとドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルゲル
電気泳動(SDS−PAGE)により比較したところ、
形質転換体では産生量が顕著に増大した。この封入体を
回収した後、可溶化・巻戻しの工程を経ることで活性型
リパーゼを工業的に有利に製造し得ることを見出し、本
発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that racemic 3- (4-methoxyphenyl) glycidic acid methyl ester (hereinafter abbreviated as (±) -MPGM).
To give (2R, 3S) -3- (4
A soil isolate capable of preparing (-methoxyphenyl) glycidic acid methyl ester (hereinafter abbreviated as (-)-MPGM) was found. A gene encoding lipase was successfully isolated from this strain, and after integrating the gene into a vector plasmid, a transformant was prepared by transforming Escherichia coli with the obtained recombinant plasmid. The lipase production expressed as inclusion bodies in the transformant was compared with that of the original soil isolate by sodium dodecyl sulfate-polyacryl gel electrophoresis (SDS-PAGE).
In the transformant, the production amount was significantly increased. After recovering this inclusion body, it has been found that an active lipase can be produced industrially advantageously through a solubilization / rewinding step, and the present invention has been completed.

【0005】本発明は、配列番号2の1位から617位
のアミノ酸配列を含むリパーゼタンパク質に関する。ま
た、別の態様として、本発明は配列番号2の1位から6
17位のアミノ酸配列に1または数個のアミノ酸残基の
置換、欠失、挿入、付加の中から選ばれる少なくとも1
つの変異を有する、そのアミノ酸配列と70%以上の相
同性を有する配列を含むタンパク質であって該リパーゼ
タンパク質と実質的に同等の活性を有している変異型リ
パーゼタンパク質に関する。本明細書中、「変異型リパ
ーゼタンパク質」とは元のタンパク質のアミノ酸配列に
上記の変異を有し、および/あるいは化学的または生化
学的な改変または天然もしくは非天然のアミノ酸を含む
ことのできる改変タンパク質であり、機能または活性が
実質的に本発明リパーゼタンパク質と同じであるタンパ
ク質を意味する。
[0005] The present invention relates to a lipase protein comprising the amino acid sequence from position 1 to position 617 of SEQ ID NO: 2. In another aspect, the present invention provides a method comprising the steps of:
At least one selected from substitution, deletion, insertion and addition of one or several amino acid residues in the amino acid sequence at position 17;
The present invention relates to a lipase protein having two mutations and containing a sequence having homology of 70% or more with its amino acid sequence, and having substantially the same activity as the lipase protein. As used herein, the term “mutant lipase protein” has the above mutation in the amino acid sequence of the original protein, and / or can contain a chemically or biochemically modified or natural or unnatural amino acid. Modified protein means a protein whose function or activity is substantially the same as the lipase protein of the present invention.

【0006】さらに、本発明は別の態様として、本発明
タンパク質およびその変異型リパーゼタンパク質をコー
ドするDNA分子、例えば、配列番号1の1位から18
51位の塩基配列を有するDNA分子;本発明のDNA
分子をベクタープラスミドに組み込んだ組換えプラスミ
ド;本発明の組換えプラスミドを含む形質転換体、好ま
しくは大腸菌である該形質転換体;本発明の形質転換体
が産生する本発明タンパク質;本発明の形質転換体を培
養する工程及び菌体内に生産されたタンパク質を回収す
る工程を包含する、本発明のリパーゼタンパク質の製造
方法、活性回復工程をさらに包含する製造方法に関す
る。
[0006] In another aspect of the present invention, a DNA molecule encoding the protein of the present invention and a mutant lipase protein thereof, for example, from position 1 to position 18 of SEQ ID NO: 1
DNA molecule having the nucleotide sequence at position 51; DNA of the present invention
A recombinant plasmid having a molecule incorporated into a vector plasmid; a transformant containing the recombinant plasmid of the present invention, preferably the transformant which is Escherichia coli; a protein of the present invention produced by the transformant of the present invention; The present invention relates to a method for producing the lipase protein of the present invention, which comprises a step of culturing the transformant and a step of recovering the protein produced in the cells, and a method of producing, further comprising a step of recovering the activity.

【0007】別の態様として、本発明は、ラセミ型3−
(4−メトキシフェニル)グリシッド酸メチルエステル
を光学分割する方法において、本発明のタンパク質を用
いてその(2S、3R)体を加水分解し、(2R、3
S)体を単離することを特徴とする、(2R、3S)−
3−(4−メトキシフェニル)グリシッド酸メチルエス
テルの製造方法に関する。
In another aspect, the present invention provides a racemic 3-
In a method for optically resolving (4-methoxyphenyl) glycidic acid methyl ester, the (2S, 3R) form is hydrolyzed using the protein of the present invention to give (2R, 3R)
(2R, 3S)-characterized by isolating the (S) form.
The present invention relates to a method for producing methyl 3- (4-methoxyphenyl) glycidate.

【0008】さらなる態様として、本発明は受託番号F
ERM P−15915のもとで生命工学工業技術研究
所に寄託されているシュードモナス・エスピーSHS2
317株細菌に関する。
[0008] In a further aspect, the present invention provides an accession number F
Pseudomonas sp. SHS2 deposited at the Institute of Biotechnology and Industrial Technology under ERM P-15915
317 strain bacteria.

【0009】本発明のリパーゼタンパク質をコードする
DNA配列を提供する土壌分離菌はシュードモナス・エ
スピー(Pseudomonas sp.)SHS2317株として、
平成8(1996)年10月23日に生命工学工業技術
研究所に受託番号FERMP−15915のもとで寄託
されている。 <シュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)SH
S2317株の諸性状> 1.形態 グラム陰性の短桿菌であり、運動性があり、鞭毛の着性
状態は極鞭毛(1本以上)である。胞子は形成せず、抗
酸性はない。細胞の大きさは0.7〜0.8μm×1.
5〜2.0μmである。
The soil isolate providing the DNA sequence encoding the lipase protein of the present invention is Pseudomonas sp. Strain SHS2317.
It was deposited with the Biotechnology Research Institute on October 23, 1996 under the accession number FERMP-15915. <Pseudomonas sp. SH
Various properties of S2317 strain> 1. Morphology Gram-negative short rod bacillus, motility, and flagellated state is polar flagella (one or more). No spores are formed and there is no acid resistance. The cell size is 0.7-0.8 μm × 1.
5 to 2.0 μm.

【0010】2.培養所見 (1)肉汁寒天平板培養(30℃、48時間) 形成の遅速:24時間でコロニー形成 形:円形 表面の状態:平滑 周縁:全縁 高さ:丘状 色調:明黄色 光沢:湿光 光学的性質:不透明[0010] 2. Culturing findings (1) Broth agar plate culture (30 ° C., 48 hours) Slow formation: colony formation in 24 hours Shape: circular Surface condition: smooth Periphery: whole edge Height: hill-like Color: bright yellow Gloss: wet light Optical properties: opaque

【0011】(2)肉汁寒天斜面培養(30℃、48時
間) 生育の良否:旺盛 形:拡布状 色調:明黄色 光沢:湿光 光学的性質:不透明 粘稠性:牛酪質
(2) Gravy agar slant culture (30 ° C., 48 hours) Quality of growth: vigorous Shape: spread color Color: light yellow Gloss: wet light Optical properties: opaque Viscosity: beef dairy

【0012】(3)肉汁液体培養(30℃、48時間) 表面の生育状態:液面に薄膜形成 濁度:中等度 臭気:わずかに臭気あり 沈殿:粘稠質 沈殿の量:多量(3) Liquid culture of gravy (30 ° C., 48 hours) Surface growth state: thin film formation on liquid surface Turbidity: moderate Odor: slight odor Precipitation: viscous Precipitation amount: large amount

【0013】3.生理学的諸性状 (1)硝酸塩の還元:陽性 (2)MRテスト:陰性 (3)VPテスト:陰性 (4)インドールの生成:陰性 (5)H2Sの生成:陰性 (6)デンプンの加水分解:陰性 (7)クエン酸の利用:陽性 (8)無機窒素源の利用:硝酸塩、アンモニウム塩とも
利用しない (9)色素の生成:水溶性の蛍光性色素生成 (10)ウレアーゼテスト:陰性 (11)オキシダーゼ:陽性 (12)カタラーゼテスト:陽性 (13)生育温度:4℃で生育可能、41℃で生育せず (14)嫌気下の生育:陰性 (15)酸素に対する態度:好気性 (16)OFテスト:酸化的に糖を分解 (17)アルギニン加水分解:陽性 (18)エスクリン加水分解:陰性 (19)ゼラチン加水分解:陽性 (20)DNエース産生:陰性 (21)PNPG:陰性 (22)アシルアミダーゼ:陰性 (23)リパーゼの生産:陽性 (24)オルニチン脱炭酸:陰性 (25)リジン脱炭酸:陰性 (26)グルコースからのガス産生:陰性
3. Physiological Various properties (1) Reduction of nitrate: Positive (2) MR test: Negative (3) VP test: Negative (4) Indole production of: Negative (5) H 2 S production of: Negative (6) starch hydrolysis Degradation: Negative (7) Use of citric acid: Positive (8) Use of inorganic nitrogen source: Do not use nitrate or ammonium salt (9) Dye formation: Water-soluble fluorescent dye formation (10) Urease test: Negative ( 11) Oxidase: positive (12) Catalase test: positive (13) Growth temperature: able to grow at 4 ° C., not grow at 41 ° C. (14) Growth under anaerobic: negative (15) Attitude to oxygen: aerobic (16) ) OF test: oxidatively decomposes sugar (17) Arginine hydrolysis: positive (18) Esculin hydrolysis: negative (19) Gelatin hydrolysis: positive (20) DNase production: negative (21) P PG: negative (22) acylamidase: negative (23) lipase production: positive (24) Ornithine decarboxylase: Negative (25) Lysine decarboxylation: negative (26) Gas production from glucose: negative

【0014】(27)炭水化物類の利用テスト: 陽性:D−グルコース、L−アラビノース、D−マンノ
ース、D−マンニトール、トレハロース、スクロース、
D−キシロース、リボース、エリスリトール、D−フラ
クトース、ガラクトース、メリビオース、N−アセチル
グルコサミン、グルコン酸カリウム、2−ケトグルコン
酸、5−ケトグルコン酸、n−カプリン酸、リンゴ酸、
フェニル酢酸 陰性:マルトース、ソルビトール、アドニトール、ラム
ノース、D−アラビノース、L−キシロース、L−ソル
ボース、ズルシトール、α−メチル−D−マンノシド、
α−メチル−D−グルコシド、セロビオース、ラクトー
ス、D−ラフィノース、キシリトール、アジピン酸 (28)G+C含量(%):62.1(HPLC法)
(27) Carbohydrate utilization test: Positive: D-glucose, L-arabinose, D-mannose, D-mannitol, trehalose, sucrose,
D-xylose, ribose, erythritol, D-fructose, galactose, melibiose, N-acetylglucosamine, potassium gluconate, 2-ketogluconic acid, 5-ketogluconic acid, n-capric acid, malic acid,
Phenylacetic acid negative: maltose, sorbitol, adonitol, rhamnose, D-arabinose, L-xylose, L-sorbose, dulcitol, α-methyl-D-mannoside,
α-methyl-D-glucoside, cellobiose, lactose, D-raffinose, xylitol, adipic acid (28) G + C content (%): 62.1 (HPLC method)

【0015】以上の結果から、この菌株の分類学的性質
をBurgey's Manual of SystematicBacteriology volume
1(1984)の記載と比較することにより、シュードモナ
ス・フルオレセンス(Pseudomonas fluorescens)に近
縁なシュードモナス属に属する一菌株であると同定し、
シュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)SHS
2317株とした。
[0015] From the above results, the taxonomic properties of this strain were determined using Burgy's Manual of Systematic Bacteriology volume.
1 (1984), it was identified as a strain belonging to the genus Pseudomonas, which is closely related to Pseudomonas fluorescens;
Pseudomonas sp. SHS
2317 strains.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明は、配列番号1のDNA配
列を有するシュードモナス・エスピー(Pseudomonas s
p.)SHS2317株由来のリパーゼ遺伝子を大腸菌の
宿主/ベクター系に用いられるベクタープラスミドに組
み込み、得られたプラスミドで形質転換した組換え宿主
細胞によりリパーゼタンパク質を製造する方法を包含
し、その方法は以下の工程で説明される。しかしなが
ら、本発明によりSHS2317株由来リパーゼをコー
ドするDNA配列が明らかになった後はこれらの工程の
一部は省略または簡略化できることは当業者の認めると
ころである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a Pseudomonas sp.
p.) a method of incorporating the lipase gene from the SHS2317 strain into a vector plasmid used in an E. coli host / vector system, and producing a lipase protein using a recombinant host cell transformed with the resulting plasmid. This will be described in the following steps. However, it is recognized by those skilled in the art that some of these steps can be omitted or simplified after the DNA sequence encoding the lipase derived from the SHS2317 strain has been revealed by the present invention.

【0017】染色体DNAの取得 リパーゼをコードする遺伝子を含む染色体DNAは、微
生物菌体をドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、N−ラ
ウロイルザルコシン酸ナトリウム等の界面活性剤で溶菌
後、臭化セチルトリメチルアンモニウム処理等を経てフ
ェノール、クロロホルム等の有機溶媒による抽出で蛋白
除去を行い、塩化セシウム−臭化エチジウム平衡密度勾
配超遠心分離によりDNAを精製する方法(Current Pr
otocolsin Molecular Biology volume 1, 2.4.3, John
Wiley & Sons Inc.(1994).)やMarmurの方法(J.
Mol. Biol., 3, 208(1961).)等により容易に調製する
ことができる。
Obtaining Chromosomal DNA Chromosomal DNA containing a gene encoding a lipase is prepared by lysing microorganism cells with a surfactant such as sodium dodecyl sulfate (SDS) or sodium N-lauroyl sarcosinate and then cetyltrimethylammonium bromide. A protein is removed by extraction with an organic solvent such as phenol or chloroform after treatment, etc., and the DNA is purified by cesium chloride-ethidium bromide equilibrium density gradient ultracentrifugation (Current Pr.
otocolsin Molecular Biology volume 1, 2.4.3, John
Wiley & Sons Inc. (1994).) And the method of Marmur (J.
Mol. Biol., 3 , 208 (1961)) and the like.

【0018】リパーゼをコードする遺伝子をクローニン
グするベクターとしては、大腸菌で複製可能なベクター
であれば特に限定されないが、例えばアンピシリン、カ
ナマイシン、クロラムフェニコール、テトラサイクリン
などの薬剤に耐性なマーカー遺伝子を有し、かつla
c、tac、trp、trcなど適当なプロモーターを
有するものが望ましい。かかるプラスミドベクターとし
ては、例えばpBR322、pUC18/19、pUC
118/119、pACYC177、pACYC184
などが挙げられる。さらに、λgt10、λZAPII
などのファージベクターも使用しうる。
The vector for cloning the gene encoding lipase is not particularly limited as long as it is a vector that can be replicated in Escherichia coli. For example, it has a marker gene resistant to drugs such as ampicillin, kanamycin, chloramphenicol and tetracycline. And la
Those having an appropriate promoter such as c, tac, trp, and trc are desirable. Such plasmid vectors include, for example, pBR322, pUC18 / 19, pUC
118/119, pACYC177, pACYC184
And the like. Furthermore, λgt10, λZAPII
Phage vectors such as

【0019】クローニング用および発現用の宿主として
使用できる大腸菌としては、エシェリシア・コリ K−
12系統である、HB101株、JM105株、JM1
09株、MV1184株、DH5株、DH5α株などが
あげられる。これらのベクター、および宿主は市販のも
のを好適に使用し得る。宿主に対して対応する適当なベ
クターを用いれば大腸菌以外の宿主も用いることができ
る。大腸菌以外の宿主としてはシュードモナス、バチル
ス、酵母、カビおよび動物細胞などが挙げられる。
Escherichia coli which can be used as a host for cloning and expression includes Escherichia coli K-
12 strains, HB101 strain, JM105 strain, JM1
09 strain, MV1184 strain, DH5 strain, DH5α strain and the like. As these vectors and hosts, commercially available vectors can be suitably used. A host other than Escherichia coli can be used if an appropriate vector corresponding to the host is used. Hosts other than E. coli include Pseudomonas, Bacillus, yeast, mold and animal cells.

【0020】SHS2317株由来リパーゼ遺伝子を得
る手段としてショットガン・クローニング法(Current
Protocols in Molecular Biology volume 1, 5.0.1, Jo
hn Wiley & Sons Inc. (1996).)、DNAプローブによ
るハイブリダイゼーション法等が利用できる。
As a means for obtaining the lipase gene derived from SHS2317 strain, a shotgun cloning method (Current
Protocols in Molecular Biology volume 1, 5.0.1, Jo
hn Wiley & Sons Inc. (1996)), and a hybridization method using a DNA probe.

【0021】DNAプライマーの作成 SHS2317株に近縁と思われるシュードモナス・フ
ルオレセンス B52株(Appl. Environ. Microbiol.,
58, 1402(1992).)、シュードモナス・フルオレセンス
SIK W1株(Agric. Biol. Chem., 55, 2359(199
1).)由来のリパーゼ遺伝子の塩基配列が明らかにされ
ているため、DNA配列の相同性から作製できるDNA
プローブを利用する方法を使用しうる。即ち、市販のD
NA解析システムを使用して上記2菌株由来リパーゼの
DNA配列の比較を行い、相同性の高い領域を探索し、
この相同領域を利用してポリメラーゼ・チェイン・リア
クション(PCR)用プライマーをDNA合成機で合成
する。SHS2317株染色体を鋳型にしてPCR増幅
を行うと適当なプライマーの組み合わせで遺伝子断片が
得られ、この遺伝子断片が全く異なる遺伝子でないこと
を確認できれば、この断片をコロニーハイブリダイゼー
ション用のプローブに用いることができる。
Preparation of DNA Primer Pseudomonas fluorescens B52 strain which is considered to be closely related to SHS2317 strain (Appl. Environ. Microbiol.,
58 , 1402 (1992).), Pseudomonas fluorescens SIK W1 strain (Agric. Biol. Chem., 55 , 2359 (1992)).
Since the nucleotide sequence of the lipase gene derived from 1).) Has been clarified, DNA that can be prepared from DNA sequence homology
Probe-based methods may be used. That is, commercially available D
The DNA sequence of the lipase derived from the above two strains was compared using an NA analysis system, and a region having high homology was searched for.
Using this homologous region, primers for polymerase chain reaction (PCR) are synthesized by a DNA synthesizer. When PCR amplification is performed using the SHS2317 strain chromosome as a template, a gene fragment can be obtained with an appropriate combination of primers. If it can be confirmed that this gene fragment is not a completely different gene, this fragment can be used as a probe for colony hybridization. it can.

【0022】リパーゼタンパク質の生産 SHS2317株由来染色体DNAとベクターからなる
組換えプラスミドは、適当な制限酵素で染色体のDNA
鎖とベクターのDNA鎖を切断した後、DNAリガーゼ
によりDNA鎖をランダムに連結させることによって得
られる。得られた組換えプラスミドを大腸菌、例えばJ
M109株等に導入し、上記プローブ(標識したPCR
増幅断片)を用いてコロニーハイブリダイゼーションを
行うことでSHS2317株由来リパーゼ遺伝子を含む
遺伝子断片を得ることができる。なお、DNAプローブ
の標識には32Pによる放射性同位体ラベルや、ビオチ
ン、フルオレセイン、ジゴキシゲニンなど非放射性ラベ
ルが使用できる。
Production of Lipase Protein The recombinant plasmid consisting of the chromosomal DNA derived from the SHS2317 strain and a vector is subjected to chromosomal DNA by appropriate restriction enzymes.
It is obtained by cutting the strand and the DNA strand of the vector, and then randomly linking the DNA strands with DNA ligase. The obtained recombinant plasmid is transformed into E. coli, for example, J.
M109 strain, etc., and the above probe (labeled PCR
By performing colony hybridization using the amplified fragment), a gene fragment containing the lipase gene derived from the SHS2317 strain can be obtained. Note that a radioactive isotope label with 32 P or a non-radioactive label such as biotin, fluorescein, digoxigenin, etc. can be used for labeling the DNA probe.

【0023】リパーゼ遺伝子を大腸菌内で効率よく発現
させるための発現プラスミドとしては宿主内で機能する
適切なプロモーターlac、tac、trc、trp、
λPL等とShine−Dalgarno(SD)配列
を有するpKK223−3、pPL−Lambdaや、
さらに翻訳開始コドンATGを備えたpKK233−
2、pTrc99A等にリパーゼ遺伝子を含むDNA断
片を挿入すれば作製できる。この発現プラスミドを適切
な宿主、例えば大腸菌JM109株、HB101株、D
H5株、DH5α株などに導入することにより、効率の
良い発現が可能となる。
Expression plasmids for efficiently expressing the lipase gene in Escherichia coli include suitable promoters lac, tac, trc, trp,
pKK223-3, pPL-Lambda having a λPL or the like and a Shine-Dalgarno (SD) sequence,
In addition, pKK233- with the translation initiation codon ATG
2. It can be prepared by inserting a DNA fragment containing a lipase gene into pTrc99A or the like. This expression plasmid is transferred to a suitable host, for example, E. coli JM109 strain, HB101 strain, D
Introduction into H5 strain, DH5α strain, etc. enables efficient expression.

【0024】リパーゼタンパク質の回収 得られた形質転換体の培養には大腸菌が生育できる培地
ならいかなる組成の培地でも良く、培養条件も通常用い
られる温度、通気、攪拌条件で培養できる。組換え大腸
菌が生産するリパーゼが封入体として得られる場合は、
菌体をフレンチプレス、超音波等の物理的な破砕、また
はリゾチームなどの酵素的処理により菌体を破砕させ、
封入体を遠心分離により回収することができる。
Recovery of the lipase protein The resulting transformant can be cultured in a medium having any composition as long as it can grow Escherichia coli. The culture can be performed under the usual conditions of temperature, aeration and stirring. If the lipase produced by the recombinant Escherichia coli is obtained as an inclusion body,
The cells are crushed by French press, physical crushing such as ultrasonic waves, or enzymatic treatment such as lysozyme,
The inclusion bodies can be recovered by centrifugation.

【0025】リパーゼタンパク質の活性回復 次いで、尿素溶液、好ましくは8M以上の尿素溶液で可
溶化することでリパーゼタンパク質を変性させる。リパ
ーゼタンパク質の活性を回復させるには、可溶化した酵
素液中の尿素濃度を低下できればいかなる方法でもよい
が、例えば透析や限外濾過による緩衝液の交換などで尿
素濃度を低下させ、リパーゼタンパク質の巻き戻し(活
性回復)を行わせればよい(Protein Purification: Mi
cro to Macro, p429-442, Alan R. Liss, Inc. (198
7).)。こうすれば、高純度のリパーゼを高収率で得る
ことができる。なお、透析または限外濾過による緩衝液
交換で使用する緩衝液にはリパーゼ活性に必須なカルシ
ウムイオンが1mM程度、さらに、酸化防止剤としてジ
チオスレイトール(DTT)や2−メルカプトエタノー
ルなどを、また、必要に応じてプロテアーゼ阻害剤や抗
菌剤などを添加してもよい。
The activity recovery then the lipase protein, urea solution, preferably to denature the lipase protein by solubilizing with 8M or more urea solution. To recover the activity of the lipase protein, any method can be used as long as the urea concentration in the solubilized enzyme solution can be reduced.For example, the urea concentration is reduced by replacing the buffer solution by dialysis or ultrafiltration, and Rewinding (recovery of activity) may be performed (Protein Purification: Mi
cro to Macro, p429-442, Alan R. Liss, Inc. (198
7).). In this case, high-purity lipase can be obtained in high yield. The buffer used in the buffer exchange by dialysis or ultrafiltration contains about 1 mM of calcium ion essential for lipase activity, and dithiothreitol (DTT) or 2-mercaptoethanol as an antioxidant. If necessary, a protease inhibitor or an antibacterial agent may be added.

【0026】活性回復させたリパーゼタンパク質は以下
の諸性質を示す。 (1)分子量 分子量64,000(SDS−PAGE) (2)至適温度 至適反応温度は42℃付近であった。 (3)熱安定性 48℃、60分で90%の残存活性を保持していた。 (4)至適pH 至適pHは8.5〜9.5であった。 (5)pH安定性 pH4〜11の緩衝液と2時間接触後で90%以上の残
存活性を保持していた。 (6)溶媒耐性 2時間の接触において、1−ブタノールで8%の残存活
性であったが、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ジ
イソプロピルエーテル、トルエンで80〜90%の残存
活性を保持していた。
The lipase protein whose activity has been restored exhibits the following properties. (1) Molecular weight 64,000 molecular weight (SDS-PAGE) (2) Optimal temperature The optimal reaction temperature was around 42 ° C. (3) Thermal stability The residual activity of 90% was maintained at 48 ° C for 60 minutes. (4) Optimum pH The optimum pH was 8.5 to 9.5. (5) pH stability After contacting with a buffer solution having a pH of 4 to 11 for 2 hours, 90% or more of the residual activity was maintained. (6) Solvent resistance In contact for 2 hours, 1-butanol had 8% residual activity, but normal hexane, cyclohexane, diisopropyl ether, and toluene retained 80 to 90% residual activity.

【0027】(7)基質特異性 種々の鎖長をもつ脂肪酸メチルエステル、およびトリグ
リセリドを基質として活性測定したところ、脂肪酸メチ
ルエステルではカプリル酸メチル(炭素数が8)、トリ
グリセリドではトリブチリン(炭素数4)で活性が高か
った。 (8)金属イオン、阻害剤の影響 酵素を1mMの金属イオン、阻害剤と室温で2時間接触
させ残存活性を測定した結果、金属イオンでは鉄二価イ
オン、鉄三価イオン、鉛イオン、亜鉛イオンで阻害を受
け、カルシウムイオン、マンガンイオンで活性化され
た。阻害剤ではエチレンジアミン四酢酸(EDTA)で
ほぼ活性を失い、SDSやフェニルメチルスルフォニル
フルオリド(PMSF)では影響を受けなかった。な
お、本酵素活性はニッケルイオン、コバルトイオンによ
る影響を受けなかった。これは、セラチア・マルセッセ
ンス(Serratia marcescens)由来のリパーゼと異なる
特徴である。
(7) Substrate Specificity The activity was measured using fatty acid methyl esters having various chain lengths and triglycerides as substrates. As a result, methyl caprylate (having 8 carbon atoms) was used for fatty acid methyl esters, and tributyrin (having 4 carbon atoms) was used for triglycerides. ) Had high activity. (8) Effects of metal ions and inhibitors As a result of contacting the enzyme with 1 mM of metal ions and inhibitors at room temperature for 2 hours and measuring the residual activity, the metal ions were iron divalent ions, iron trivalent ions, lead ions, and zinc ions. Inhibited and activated by calcium and manganese ions. In the inhibitor, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) almost lost activity, and SDS and phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) were not affected. The activity of the enzyme was not affected by nickel ions and cobalt ions. This is a feature different from the lipase from Serratia marcescens.

【0028】変異型リパーゼタンパク質の製造 本発明の変異型リパーゼタンパク質は、当業者に周知の
遺伝子組換え技術(Sambrook et al., Molecular Cloni
ng:A Laboratory Manual第2版, Cold SpringHarbor L
aboratory, New York(1989).)によって製造することが
できる。
Production of Mutant Lipase Protein The mutant lipase protein of the present invention can be prepared by a gene recombination technique known to those skilled in the art (Sambrook et al., Molecular Cloni).
ng: A Laboratory Manual 2nd edition, Cold SpringHarbor L
aboratory, New York (1989)).

【0029】本発明タンパク質の作用 本発明のリパーゼタンパク質は有機カルボン酸のアルコ
ールエステルやトリグリセリドなどに対してエステル結
合を切断することができるため、有機合成反応に適用で
き、例えばラセミ化合物の光学分割に利用され得る。
Effect of the protein of the present invention The lipase protein of the present invention can be applied to organic synthesis reactions because it can cleave ester bonds to alcohol esters of organic carboxylic acids and triglycerides, for example, for optical resolution of racemic compounds. Can be used.

【0030】以下に実施例を記載し、本発明をさらに詳
細に説明するが、これらは本発明の限定を意図するもの
ではない。なお、以下の実施例中、制限酵素による消化
反応、および遺伝子・酵素関連のキット類の使用につい
ては各メーカーのプロトコールに従い、プラスミドによ
る大腸菌の形質転換はCohenらの方法(Proc. Nat
l. Acad. Sci. U.S.A., 69,2110 (1972).)に従った。
一般的な遺伝子操作はSambrookらの方法(Mole
cular Cloning:A Laboratory Manual 第2版(Cold Sp
ring Harbor Laboratory (New York),(1989).)に準じ
た。酵素活性の測定は特に断らない限り、三酪酸ジメル
カプロールを基質としたリパーゼキットS(大日本製薬
社製)によって行い、活性は1分間に1μmoleの遊
離SH基を生じさせる酵素量を1Uとした。タンパク質
量はバイオラッド社のプロテインアッセイキットを用い
て測定した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples, but these are not intended to limit the present invention. In the following examples, the digestion reaction with restriction enzymes and the use of genes and enzyme-related kits were performed according to the protocol of each manufacturer, and the transformation of Escherichia coli with the plasmid was carried out according to the method of Cohen et al.
l. Acad. Sci. USA, 69 , 2110 (1972).
General genetic manipulation is performed by the method of Sambrook et al. (Mole
cular Cloning: A Laboratory Manual 2nd edition (Cold Sp
ring Harbor Laboratory (New York), (1989)). Unless otherwise specified, the enzyme activity was measured using a lipase kit S (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) using dimercaprol tributyrate as a substrate. The activity was 1 U per minute to generate 1 μmole of a free SH group. did. The amount of protein was measured using a Bio-Rad protein assay kit.

【0031】[0031]

【実施例】実施例1 リパーゼ生産菌株のスクリーニング ラセミ型3−(4−メトキシフェニル)グリシッド酸メ
チルエステル((±)−MPGM)を加水分解し、光学
純度よく(2R、3S)−3−(4−メトキシフェニ
ル)グリシッド酸メチルエステル((−)−MPGM)
を産生する酵素を見いだす目的で、土壌から採集した菌
株から酵素のスクリーニングを行った。まず、土壌を生
理食塩水で適宜希釈し、リパーゼ検出培地(ニュートリ
エント・アガー(ディフコ社製)、1%トリブチリン)
に塗布し、28℃で一晩培養後、コロニーの周囲にクリ
アゾーンを形成した菌株を採集した。試験管に入った1
0mlのスクリーニング培地(0.5%グルコース、
1.25%酵母エキス、1%ペプトン、1%肉エキス、
0.5% NaCl、0.5% Tween80、pH
7.0)に各菌株を1白金耳接種し、28℃で一晩、振
盪培養した後、培養液0.9ml、1M トリス塩酸緩
衝液(pH8.0)0.1mlと1%(±)−MPGM
を含むトルエン溶液1mlをネジ口試験管に入れブレン
ダーで懸濁し、密栓した後、28℃で一晩、振盪反応さ
せた。トルエン層を分取し、キラルセルOJカラム(φ
4.6×250mm:ダイセル化学工業社製)を用いた
HPLCにより基質の分解量を分析した結果、兵庫県尼
崎市内で採集した土壌から、効率よく(+)−MPGM
を選択的に加水分解し、(−)−MPGMを残存させる
酵素を生産する菌株、シュードモナス・エスピー(Pseu
domonas sp.)SHS2317株を見出した。
Example 1 Screening of lipase-producing strains Racemic 3- (4-methoxyphenyl) glycidic acid methyl ester ((±) -MPGM) is hydrolyzed to give (2R, 3S) -3- ( 4-methoxyphenyl) glycidic acid methyl ester ((-)-MPGM)
In order to find an enzyme that produces E. coli, the enzyme was screened from strains collected from soil. First, the soil is appropriately diluted with physiological saline, and a lipase detection medium (Nutrient Agar (manufactured by Difco), 1% tributyrin)
After culturing at 28 ° C. overnight, a strain having a clear zone around the colony was collected. 1 in test tube
0 ml of screening medium (0.5% glucose,
1.25% yeast extract, 1% peptone, 1% meat extract,
0.5% NaCl, 0.5% Tween80, pH
7.0), inoculate one loopful of each strain and incubate overnight at 28 ° C. with shaking. After that, 0.9 ml of culture solution, 0.1 ml of 1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0) and 1% (±) -MPGM
Was placed in a screw-neck test tube, suspended in a blender, sealed, and allowed to shake at 28 ° C. overnight. Separate the toluene layer and use a chiral cell OJ column (φ
As a result of analyzing the decomposition amount of the substrate by HPLC using 4.6 × 250 mm (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), (+)-MPGM was efficiently obtained from the soil collected in Amagasaki City, Hyogo Prefecture.
Of Pseudomonas sp. (Pseu), a strain producing an enzyme that selectively hydrolyzes and leaves (-)-MPGM.
domonas sp.) SHS2317 strain was found.

【0032】このシュードモナス・エスピー(Pseudomo
nas sp.)SHS2317株は、平成8(1996)年
10月23日に生命工学工業技術研究所に受託番号FE
RMP−15915のもとで寄託されている。
This Pseudomonas sp.
nas sp.) SHS2317 strain was obtained from the Biotechnology Industrial Technology Research Institute on October 23, 1996 (accession number FE).
Deposited under RMP-15915.

【0033】実施例2 シュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)SHS
2317株由来リパーゼ遺伝子のクローニング (1)リパーゼをコードする遺伝子を含む染色体DNA
の取得 実施例1で得たシュードモナス・エスピー(Pseudomona
s sp.)SHS2317株を0.1%グルコースを含む
ニュートリエント・ブロス(ディフコ社製)100ml
にて28℃で好気的に一晩振盪培養し、遠心分離により
集菌した。菌体を9.5mlの10mM トリス塩酸−
1mM EDTA・2Na緩衝液(pH7.4)(TE
緩衝液)に懸濁し、0.5mlの10%SDSを添加し
て37℃、1時間振盪させ溶菌させた。ついで1.8m
lの5M NaCl、および1.5mlの10%臭化セ
チルトリメチルアンモニウム(CTAB)/0.7M
NaCl溶液を加え、65℃、20分保温した。等量の
クロロホルム:イソアミルアルコール(24:1)で抽
出することにより蛋白および多糖類の除去を行った。分
取した水層に0.6容のイソプロパノールを添加し1
0,000rpm、30分遠心し、沈殿物を回収した。
沈殿を50mM トリス−50mM EDTA溶液(p
H8.0)に一晩かけて溶解し、この溶液を塩化セシウ
ム−臭化エチジウム平衡密度勾配超遠心分離(38,0
00rpm、40時間)することにより、精製された染
色体DNA1.8mgを得た。
Example 2 Pseudomonas sp. SHS
Cloning of lipase gene derived from strain 2317 (1) Chromosomal DNA containing gene encoding lipase
Of Pseudomonas sp. Obtained in Example 1
s sp.) 100 ml of nutrient broth (manufactured by Difco) containing 0.1% glucose
The cells were cultured aerobically at 28 ° C. overnight with shaking, and collected by centrifugation. The cells were washed with 9.5 ml of 10 mM Tris-HCl.
1 mM EDTA · 2Na buffer (pH 7.4) (TE
Buffer solution), 0.5 ml of 10% SDS was added, and the mixture was shaken at 37 ° C. for 1 hour to lyse the cells. Then 1.8m
l of 5M NaCl and 1.5 ml of 10% cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) /0.7M
A NaCl solution was added, and the mixture was kept at 65 ° C. for 20 minutes. Protein and polysaccharide were removed by extraction with an equal volume of chloroform: isoamyl alcohol (24: 1). 0.6 volume of isopropanol was added to the separated aqueous layer, and 1
The precipitate was collected by centrifugation at 000 rpm for 30 minutes.
The precipitate was washed with a 50 mM Tris-50 mM EDTA solution (p
H8.0) overnight and the solution was centrifuged with a cesium chloride-ethidium bromide equilibrium density gradient ultracentrifuge (38,0.
(00 rpm, 40 hours) to obtain 1.8 mg of purified chromosomal DNA.

【0034】(2)DNAプライマーの作成 シュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)SHS
2317株に近縁と思われるシュードモナス・フルオレ
センス B52株(Appl. Environ. Microbiol., 58, 1
402(1992).)、およびシュードモナス・フルオレセンス
SIK W1株(Agric. Biol. Chem., 55, 2359(199
1).)の2菌株が生産するリパーゼ遺伝子の塩基配列が
それぞれ明らかにされているため、本菌株由来リパーゼ
遺伝子をクローニングする手段としてDNAプローブを
利用したコロニーハイブリダイゼーション法を選択し
た。即ち、DNA解析システムDNASISTM(宝酒造
社製)を使用して上記2株由来のリパーゼ遺伝子のDN
A配列を比較したところ、相同性の高い領域が存在し、
この相同領域を利用して以下のオリゴヌクレオチドをD
NA合成機(ファルマシア社製)で合成した。
(2) Preparation of DNA primer Pseudomonas sp. SHS
Pseudomonas fluorescens B52 strain which is considered to be closely related to 2317 strain (Appl. Environ. Microbiol., 58 , 1
402 (1992).) And Pseudomonas fluorescens SIK W1 strain (Agric. Biol. Chem., 55 , 2359 (199).
Since the nucleotide sequences of the lipase genes produced by the two strains 1) and 2) were clarified, a colony hybridization method using a DNA probe was selected as a means for cloning the lipase gene derived from the strain. That is, using the DNA analysis system DNASIS (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.), DN of the lipase gene derived from the above two strains was used.
When comparing the A sequences, there is a region with high homology,
Utilizing this homologous region, the following oligonucleotide is
It was synthesized with an NA synthesizer (Pharmacia).

【0035】センス側プライマー S−1 :5’−ATGGGCATCT TTAGCTAT−3’ S−2 :5’−ATCACGTTGT ATTCCTATCA−3’ S−3 :5’−CTGGCGGTCA ACAGCATG−3’ S−4 :5’−TTCTACAAGG ACGCCAACTA−3’アンチセンス側プライマー S−1R:5’−TAGTTGGCGT CCTTGTAGAA−3’ S−2R:5’−TTGCCGTCGC TGCCGATG−3’ S−3R:5’−TCGTTGAAGC TGACGATGTT−3’ S−4R:5’−GCGTAGTGGT CGTTGAAG−3’ S−5R:5’−GCTGAACAAA AAGGTGTTGT−3’ 合成終了後、オリゴヌクレオチドを精製・回収し、26
0nmの吸光値からDNA量を計算し、10pmole
/μlに調製した。
Primer on the sense side S-1: 5'-ATGGCATCT TTAGCTAT-3 'S-2: 5'-ATCACGTTGT ATTCCTATCA-3' S-3: 5'-CTGGCGGTCA ACAGCATG-3 'S-4: 5'-TTCTACAAGG ACGCCAACTA-3 ' Antisense primer S-1R: 5'-TAGTTGGCGT CCTTGTAGAA-3' S-2R: 5'-TTGCCGTCGCCGTCGATG-3 'S-3R: 5'-TCGTTGAGGCTGACGATGTT-3'S-4R: -GCGTAGTGGT CGTTGAAG-3'S-5R: 5'-GCTGGAACAAAAAGGTGTTTGT-3 'After completion of synthesis, the oligonucleotide was purified and recovered,
The amount of DNA was calculated from the absorbance at 0 nm, and 10 pmole
/ Μl.

【0036】(3)PCR増幅によるリパーゼ遺伝子の
部分クローニング 上記プライマーを用いてSHS2317株の染色体を鋳
型とするポリメラーゼ・チェイン・リアクション(PC
R)増幅をLA PCR キット(宝酒造社製)を使用
して行った。(2)で得られた1μlのセンスプライマ
ー1種類と1μlのアンチセンスプライマー1種類、8
μlのdNTP混合溶液(各2.5mM)、および1粒
のAmpli WaxTM(パーキン・エルマー社製)を
加え、77℃、7分加熱し、25℃、3分冷却した。そ
の後、0.5μlのTaq DNA ポリメラーゼ(5
U/μl)と0.5μlのSHS2317株由来染色体
DNA(0.75μg)を加え、蒸留水で90μlにメ
スアップした後、キット添付のPCR増幅用緩衝液10
μlを添加した。次にDNAサーマルサイクラー(モデ
ルPJ2000:宝酒造社製)にセットし、PCR増幅
を行った。1サイクルの反応は94℃で1分、55℃で
1.5分、72℃で2分と設定し、これを25回繰り返
した。最後に72℃、7分加熱後、氷中に置き、固化し
たワックス層の下にある水層から5μlを分注し、1.
4%アガロースゲル電気泳動を行った。その結果、種々
のプライマーの組み合わせのうち2組(S−3とS−2
R、およびS−3とS−4R)でシュードモナス・フル
オレセンス B52株およびシュードモナス・フルオレ
センス SIK W1株の塩基配列から予想される長さ
に近いDNA断片が増幅され、これらのDNA断片をそ
れぞれL6断片(=0.45kb)、L8断片(=0.
22kb)とした。各PCR反応終了液から16μlず
つ分注し、SureCloneTM ライゲーションキッ
ト(ファルマシア社製)を使用してpUC18(宝酒造
社製)のSmaI部位にクローニングした。得られた2
つの断片の塩基配列を解析した結果、シュードモナス・
フルオレセンス由来のリパーゼ遺伝子と相同性があり、
SHS2317株由来リパーゼ遺伝子の一部であると推
定された。L8断片はL6断片に含まれるため、以下の
操作ではL6断片を用いた。
(3) Partial cloning of lipase gene by PCR amplification Using the above primers, polymerase chain reaction (PC
R) Amplification was performed using the LA PCR kit (Takara Shuzo). 1 μl of sense primer and 1 μl of antisense primer obtained in (2), 8
μl of a dNTP mixed solution (2.5 mM each) and one grain of Ampli Wax (manufactured by Perkin Elmer) were added, heated at 77 ° C. for 7 minutes, and cooled at 25 ° C. for 3 minutes. Then, 0.5 μl of Taq DNA polymerase (5
U / μl) and 0.5 μl of chromosomal DNA (0.75 μg) derived from SHS2317 strain, and the volume was increased to 90 μl with distilled water.
μl was added. Next, it was set in a DNA thermal cycler (Model PJ2000: manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) and subjected to PCR amplification. One cycle of the reaction was set at 94 ° C. for 1 minute, 55 ° C. for 1.5 minutes, and 72 ° C. for 2 minutes, and this was repeated 25 times. Finally, after heating at 72 ° C. for 7 minutes, the mixture was placed on ice, and 5 μl was dispensed from the aqueous layer below the solidified wax layer.
4% agarose gel electrophoresis was performed. As a result, two of the combinations of various primers (S-3 and S-2
R and S-3 and S-4R), DNA fragments close to the lengths expected from the nucleotide sequences of Pseudomonas fluorescens B52 strain and Pseudomonas fluorescens SIK W1 strain are amplified. The L6 fragment (= 0.45 kb) and the L8 fragment (= 0.
22 kb). 16 μl was dispensed from each PCR reaction completion solution, and cloned into the SmaI site of pUC18 (Takara Shuzo) using SureClone Ligation Kit (Pharmacia). 2 obtained
As a result of analyzing the base sequences of the two fragments, Pseudomonas
There is homology with the lipase gene from fluorescens,
It was presumed to be part of the lipase gene derived from SHS2317 strain. Since the L8 fragment is included in the L6 fragment, the following procedure used the L6 fragment.

【0037】(4)コロニーハイブリダイゼーションに
よるリパーゼ全長遺伝子のクローニング (3)で得られたDNA断片(0.45kb L6断
片)をプローブに使用して非放射性DNA標識・検出キ
ット(ベーリンガー・マンハイム社製)により、SHS
2317株染色体DNAを鋳型としたサザンハイブリダ
イゼーションを行った。まず、(3)で得られたL6断
片を挿入したpUC18プラスミド16μgをEcoR
IおよびHindIII(それぞれ100U)で消化
し、アガロースゲル電気泳動からDNA回収システムS
pinBindTM(宝酒造社製)により0.45kbの
L6断片部分を回収した。このうち1μgを10μlの
蒸留水に溶解し、100℃、10分加熱変性後、急激に
氷中にて冷却した後、キットのプロトコールに従ってジ
ゴキシゲニン標識反応を37℃、1.5時間行った。反
応終了液はエタノール沈殿し、沈殿物を50μlのTE
緩衝液に溶解した。
(4) Cloning of lipase full-length gene by colony hybridization Using the DNA fragment (0.45 kb L6 fragment) obtained in (3) as a probe, a non-radioactive DNA labeling / detection kit (Boehringer Mannheim) ), SHS
Southern hybridization was performed using chromosomal DNA of strain 2317 as a template. First, 16 μg of the pUC18 plasmid into which the L6 fragment obtained in (3) was inserted was added to EcoR
I and HindIII (100 U each) and DNA recovery system S from agarose gel electrophoresis
A 0.45 kb L6 fragment was recovered using pinBind (Takara Shuzo). 1 μg of the solution was dissolved in 10 μl of distilled water, denatured by heating at 100 ° C. for 10 minutes, rapidly cooled in ice, and then subjected to a digoxigenin labeling reaction at 37 ° C. for 1.5 hours according to the protocol of the kit. The reaction-terminated liquid is precipitated with ethanol, and the precipitate is washed with 50 μl of TE.
Dissolved in buffer.

【0038】一方、15μgのSHS2317株染色体
DNAをBamHI、EcoRI、HindIII、S
acI、SalIまたはXbaIの各種制限酵素を10
0〜200Uで消化後、1%アガロースゲルで電気泳動
を行い、常法(Molecular Cloning第2版:A Laborator
y Manual, 9.31, Cold Spring Harbor Laboratory (New
York)(1989).)に従い、ナイロン膜(ベーリンガー・
マンハイム社製)へDNAを転写・固定化した。以下、
非放射性DNA標識・検出キットのプロトコールに従
い、ナイロン膜100cm2当たり、20mlのハイブ
リダイゼーション緩衝液(50%ホルムアミドを含む)
で42℃、1時間、プレハイブリダイゼーションを行っ
た後、ナイロン膜100cm2当たり2.5mlのハイ
ブリダイゼーション緩衝液(12.5μlの上記標識プ
ローブを含む)で42℃、18時間、ハイブリダイゼー
ションを行った。室温でナイロン膜100cm2当たり
50mlの洗浄液(2×SSC[SSC=150mM
NaCl、15mM クエン酸ナトリウム、pH7.
0]、0.1% SDS)で5分、2回洗浄を行い、次
に68℃で0.1×SSC、0.1% SDSを含む洗
浄液で15分、2回洗浄を行った。最後にキット添付の
検出試薬で発色反応を行った結果、L6断片とハイブリ
ダイズするバンドが検出できた。その中でシュードモナ
ス・フルオレセンスのリパーゼの塩基配列の長さとの比
較から7kb EcoRI断片中に全長のリパーゼ遺伝
子が含まれていると判断されたため、EcoRIを使用
してコロニーハイブリダイゼーションによるリパーゼ全
長遺伝子のクローニングを行った。
On the other hand, 15 μg of the chromosomal DNA of the SHS2317 strain was isolated from BamHI, EcoRI, HindIII, Sam
Various restriction enzymes of acI, SalI or XbaI were
After digestion with 0 to 200 U, electrophoresis was performed on a 1% agarose gel, followed by a conventional method (Molecular Cloning 2nd edition: A Laborator).
y Manual, 9.31, Cold Spring Harbor Laboratory (New
York) (1989).) And a nylon membrane (Boehringer
The DNA was transcribed and immobilized to Mannheim. Less than,
According to the protocol of the non-radioactive DNA labeling / detection kit, 20 ml of hybridization buffer (containing 50% formamide) per 100 cm 2 of nylon membrane
Pre-hybridization at 42 ° C. for 1 hour at 42 ° C. for 18 hours at 42 ° C. for 18 hours with 2.5 ml of a hybridization buffer (containing 12.5 μl of the above labeled probe) per 100 cm 2 of nylon membrane. Was. At room temperature, 50 ml of the washing solution (2 × SSC [SSC = 150 mM) per 100 cm 2 of the nylon membrane
NaCl, 15 mM sodium citrate, pH7.
0], 0.1% SDS) for 5 minutes, and then twice at 68 ° C. for 15 minutes with a washing solution containing 0.1 × SSC and 0.1% SDS. Finally, a color reaction was performed with a detection reagent attached to the kit, and as a result, a band hybridizing with the L6 fragment was detected. From the comparison with the length of the base sequence of Pseudomonas fluorescens lipase, it was determined that the 7 kb EcoRI fragment contained the full-length lipase gene. Therefore, the lipase full-length gene was obtained by colony hybridization using EcoRI. Was cloned.

【0039】SHS2317株由来染色体DNA10μ
gを200UのEcoRIで消化後、アガロースゲル電
気泳動を行い、7kbのリパーゼ遺伝子が含まれる6〜
20kb付近のゲルを切り出しSpinBindTMによ
りDNA断片を回収した。このEcoRI断片2μgと
EcoRIで切断後、アルカリフォスファターゼにより
末端を脱リン酸化した0.5μgのpUC119(宝酒
造社製)をReady−to−GoTM T4 DNAリ
ガーゼ(ファルマシア社製)で連結し、大腸菌DH5株
(東洋紡社製)を形質転換した。形質転換体を50μg
/mlアンピシリンを含むL寒天平板(1%バクトトリ
プトン、0.5%イーストエクストラクト(以上ディフ
コ社製)、0.5%NaCl、1.5%寒天)に載せた
ナイロン膜(Colony/PlaqueScree
n:第一化学薬品社製)上に塗布し、37℃で一晩培養
した。このナイロン膜のレプリカをとりL寒天平板(5
0μg/mlアンピシリンを含む)に載せ、37℃で培
養し、コロニーが形成されたナイロン膜を当業者に周知
な方法で固定化した。(4)と同様の方法でジゴキシゲ
ニン標識化L6断片プローブによるコロニーハイブリダ
イゼーションを行い、発色反応の結果、約1万株中11
株が発色した。これらのクローンのプラスミドを制限酵
素断片の解析を行い、7kbの断片が挿入している陽性
クローン1株を任意に選抜した。この陽性クローンはト
リブチリンプレート上でクリアゾーンを形成することか
らリパーゼ遺伝子を取得できたことがわかった。陽性ク
ローンから抽出された組換えプラスミドをpUMP98
と命名した。図1にpUMP98の制限酵素地図を示
す。
Chromosomal DNA 10 μm derived from SHS2317 strain
g was digested with 200 U of EcoRI, and then subjected to agarose gel electrophoresis.
A gel around 20 kb was cut out and a DNA fragment was recovered by SpinBind . After digestion with 2 μg of this EcoRI fragment and EcoRI, 0.5 μg of pUC119 (manufactured by Takara Shuzo) whose terminal was dephosphorylated with alkaline phosphatase was ligated with Ready-to-Go T4 DNA ligase (manufactured by Pharmacia), and E. coli DH5 The strain (manufactured by Toyobo) was transformed. 50 μg of transformant
Nylon membrane (Colony / PlaqueScreen) on an L agar plate containing 1 / ml ampicillin (1% bactotripton, 0.5% yeast extract (manufactured by Difco), 0.5% NaCl, 1.5% agar)
n: manufactured by Daiichi Kagaku) and cultured overnight at 37 ° C. Take a replica of this nylon membrane and take an L agar plate (5
0 μg / ml ampicillin), and cultured at 37 ° C. to immobilize the colony-formed nylon membrane by a method well known to those skilled in the art. Colony hybridization was performed using the digoxigenin-labeled L6 fragment probe in the same manner as in (4), and as a result of the color-forming reaction,
The strain has developed color. The plasmids of these clones were analyzed for restriction enzyme fragments, and one positive clone into which a 7 kb fragment was inserted was arbitrarily selected. This positive clone formed a clear zone on the tributyrin plate, indicating that the lipase gene could be obtained. The recombinant plasmid extracted from the positive clone was pUMP98
It was named. FIG. 1 shows a restriction map of pUMP98.

【0040】実施例3 組換えプラスミドの小型化 実施例2で得られたクローン化断片からリパーゼ遺伝子
とは関係のない領域を除くため、組換えプラスミドpU
MP98の小型化を行った。まず、10μgのpUMP
98を150UのEcoRIで切断後、アガロースゲル
電気泳動に供し、7kbの挿入断片をSpinBind
TMで回収した。次いで制限酵素断片地図から判断して1
00UのPuvIIで消化し、リパーゼ遺伝子が含まれ
る3kbのEcoRI−PuvII断片をアガロースゲ
ルから回収した。pUC118およびpUC119(以
上、宝酒造社製)をEcoRI、HincIIで二重消
化し、消化物0.5μgと回収したDNA断片0.5μ
gをReady−to−GoTM T4 DNAリガーゼ
にてそれぞれ連結し、大腸菌DH5株を形質転換した。
その結果、3kbのEcoRI−PvuII断片がpU
C119およびpUC118のEcoRI、HincI
I間に挿入されたプラスミドが得られ、それぞれ、pU
EPv198、pUEPv298と命名した。前者はリ
パーゼ構造遺伝子の向きがlacプロモーターに対し順
方向、後者は逆方向であった。図2にpUEPv19
8、pUEPv298の制限酵素地図を示す。
Example 3 Miniaturization of Recombinant Plasmid In order to remove the region unrelated to the lipase gene from the cloned fragment obtained in Example 2, the recombinant plasmid pU
MP98 was downsized. First, 10 μg of pUMP
98 was digested with 150 U of EcoRI, and then subjected to agarose gel electrophoresis.
Collected by TM . Then, judging from the restriction enzyme fragment map,
After digestion with 00U PuvII, a 3 kb EcoRI-PuvII fragment containing the lipase gene was recovered from the agarose gel. pUC118 and pUC119 (both manufactured by Takara Shuzo) were double-digested with EcoRI and HincII, and 0.5 μg of the digest and 0.5 μg of the recovered DNA fragment were digested.
g was ligated with Ready-to-Go T4 DNA ligase to transform Escherichia coli DH5 strain.
As a result, the 3 kb EcoRI-PvuII fragment was converted to pU
EcoRI, HincI of C119 and pUC118.
The plasmids inserted between I and I were obtained,
They were named EPv198 and pUEPv298. In the former, the direction of the lipase structural gene was forward with respect to the lac promoter, and in the latter, the direction was reverse. FIG. 2 shows pUEPv19.
8 shows a restriction map of pUEPv298.

【0041】実施例4 リパーゼ遺伝子の塩基配列決定 実施例3で得られた小型化プラスミドpUEPv198
を用いてSHS2317株由来リパーゼ構造遺伝子の塩
基配列決定をSangerらの方法(Proc. Natl. Aca
d. Sci. U.S.A., 74, 5463(1977).)に基づき、市販の
キットを用いて実施した。GC含量が高い部分は二次構
造によりバンドの圧縮が見られたため、7−deaza
−dGTPの利用、あるいはSequencing P
RO(東洋紡社製)、BcaBEST(宝酒造社製)を
併用した。リパーゼ遺伝子の塩基配列を決定した結果、
ATGから始まり、GCCで終わる、1851bpから
なるオープンリーディングフレームを見いだした(配列
番号1)。コードされているアミノ酸残基数は617で
あり、タンパク質の理論分子量は64,796であっ
た。
Example 4 Determination of base sequence of lipase gene Miniaturized plasmid pUEPv198 obtained in Example 3
The nucleotide sequence of a lipase structural gene derived from SHS2317 strain was determined using the method of Sanger et al. (Proc. Natl. Aca).
d. Sci. USA, 74 , 5463 (1977).) using a commercially available kit. In the portion where the GC content was high, band compression was observed due to the secondary structure, and thus 7-deaza was observed.
-Use of dGTP or Sequencing P
RO (manufactured by Toyobo) and BcaBEST (manufactured by Takara Shuzo) were used in combination. As a result of determining the base sequence of the lipase gene,
An open reading frame consisting of 1851 bp was found beginning with ATG and ending with GCC (SEQ ID NO: 1). The number of encoded amino acid residues was 617, and the theoretical molecular weight of the protein was 64,796.

【0042】実施例5 大腸菌用発現プラスミドの作製 lacIqを持たないpKK233−2およびlacIq
を持つpTrc99A(以上、ファルマシア社製)の2
種の発現ベクターにSHS2317株由来リパーゼ遺伝
子を導入し、発現プラスミドを作製した。まず、pKK
233−2は5μgを50UのHindIIIで消化
後、ブランティングキット(宝酒造社製)により平滑末
端に修復し、次いで開始コドンATGに存在するNco
I部位を40UのNcoIで切断した。また、lacI
qを保持する発現ベクターpTrc99Aは1μgを2
0UのNcoIと20UのSmaIで順に消化した。一
方、挿入断片は15μgのpUEPv198を100U
のNcoIと70UのEco47IIIで順に消化し、
SHS2317リパーゼ遺伝子を含む2.3kbのNc
oI−Eco47III断片を1%アガロースゲル電気
泳動で回収した。この断片をpKK233−2処理物ま
たはpTrc99A処理物とReady−to−GoTM
T4 DNA リガーゼで連結後、大腸菌JM109
株を形質転換した。形質転換体から得られた発現プラス
ミドは前者をpKLIP98NE、後者をpTrcLI
P98NEと命名した(図3)。2つの発現プラスミド
保持株は1%トリブチリン含有L寒天平板上でクリアゾ
ーン形成が見られた。
[0042] no manufacturing lacI q Example 5 for E. coli expression plasmid pKK233-2 and lacI q
Of pTrc99A (above, manufactured by Pharmacia)
A lipase gene derived from the SHS2317 strain was introduced into the seed expression vector to prepare an expression plasmid. First, pKK
233-2 was digested with 5 U of HindIII, repaired to a blunt end with a blunting kit (Takara Shuzo), and then Nco present at the start codon ATG.
The I site was cut with 40 U of NcoI. Also, lacI
1 μg of the expression vector pTrc99A carrying q
Digestion was performed with 0 U of NcoI and 20 U of SmaI. On the other hand, the inserted fragment contained 15 μg of pUEPv198 in 100 U
Of NcoI and 70U of Eco47III,
2.3 kb Nc containing SHS2317 lipase gene
The oI-Eco47III fragment was recovered by 1% agarose gel electrophoresis. This fragment was treated with pKK233-2 or pTrc99A and Ready-to-Go
After ligation with T4 DNA ligase, E. coli JM109
The strain was transformed. The expression plasmids obtained from the transformants were pKLIP98NE for the former and pTrcLI for the latter.
It was named P98NE (FIG. 3). The two expression plasmid-bearing strains showed clear zone formation on L-agar plates containing 1% tributyrin.

【0043】実施例6 リパーゼタンパク質の調製 (1)リパーゼタンパク質の発現 実施例5で得られた大腸菌JM109(pKLIP98
NE)を500mlフラスコに入った200mlのL培
地(40μg/mlアンピシリンを含む)に植菌し、2
00rpmのロータリーシェーカーで28℃、20時間
前培養した。次に、30L容のジャーファーメンターで
15Lの本培養用培地(4%グリセロール、2%カザミ
ノ酸[酸分解]、0.3%酵母エキス、0.6%Na2
HPO4、0.3% KH2PO4、0.05% NaC
l、0.1% NH4Cl、0.024% MgSO4
0.00147% CaCl2・2H2O、0.02%
消泡剤、40μg/mlアンピシリン)に前培養液15
0mlを移植し、通気量11.25L/min、攪拌数
500rpm、温度37℃、pH7.0制御で培養を開
始した。6時間後に誘導剤であるイソプロピル−β−D
−チオガラクトピラノシド(IPTG)を終濃度1mM
で添加し、さらに17時間培養を続行した。培養終了
時、SHS2317株由来リパーゼは大腸菌の菌体内で
封入体として産生された。SDS−PAGE分析からリ
パーゼタンパク質は菌体内タンパク質の30〜40%を
占めていた。
Example 6 Preparation of lipase protein (1) Expression of lipase protein E. coli JM109 (pKLIP98) obtained in Example 5
NE) was inoculated into 200 ml of L medium (containing 40 μg / ml ampicillin) in a 500 ml flask.
Preculture was performed at 28 ° C. for 20 hours on a rotary shaker at 00 rpm. Next, 15 L of a main culture medium (4% glycerol, 2% casamino acid [acid digestion], 0.3% yeast extract, 0.6% Na 2 ) was placed in a 30 L jar fermenter.
HPO 4 , 0.3% KH 2 PO 4 , 0.05% NaC
1, 0.1% NH 4 Cl, 0.024% MgSO 4 ,
0.00147% CaCl 2 · 2H 2 O , 0.02%
Anti-foaming agent, 40 μg / ml ampicillin)
0 ml was transplanted, and the culture was started at a controlled flow rate of 11.25 L / min, a stirring speed of 500 rpm, a temperature of 37 ° C. and a pH of 7.0. After 6 hours, the inducer isopropyl-β-D
Thiogalactopyranoside (IPTG) at a final concentration of 1 mM
And culture was continued for another 17 hours. At the end of the culture, the lipase derived from the SHS2317 strain was produced as an inclusion body in E. coli cells. From SDS-PAGE analysis, the lipase protein accounted for 30-40% of the intracellular protein.

【0044】このリパーゼ封入体は以下のようにして回
収した。まず、培養液13kgをソリッドエジェクティ
ング型遠心機にて遠心し、得られた重液に等量の0.1
Mリン酸緩衝液(pH7.2)を加え、再度遠心し、重
液1.4kgを得た。これに加圧型細胞破砕装置による
処理を3回繰り返し、遠心分離(10,000×G、2
0分)により42gのリパーゼ封入体を含む沈殿物を得
た。
This lipase inclusion body was recovered as follows. First, 13 kg of the culture solution was centrifuged by a solid ejecting centrifuge, and an equal volume of 0.1 was added to the obtained heavy liquid.
M phosphate buffer (pH 7.2) was added and centrifuged again to obtain 1.4 kg of heavy solution. The treatment with the pressurized cell disrupter was repeated three times, followed by centrifugation (10,000 × G,
0 min) to give 42 g of precipitate containing lipase inclusions.

【0045】(2)リパーゼ封入体の活性回復処理(巻
き戻し)条件の検討 (i)リパーゼ封入体の活性回復処理 (1)で得られた沈殿物を0.1M トリス塩酸緩衝液
(pH8.0:1mMDTT)で500mg/mlに調
整し、その1mlに9mlの可溶化液(0.1M トリ
ス塩酸緩衝液、pH8.0:8M尿素)を加え、室温で
4時間かけて可溶化した。活性回復の程度を調べるた
め、対照は可溶化液の代わりに9mlの0.1M トリ
ス塩酸緩衝液(pH8.0:1mM DTT)で希釈し
た。次にこれらの酵素液を透析チューブシームレス・セ
ルロース・チュービング18/32(ビスキング社製)
に移し、1Lの透析緩衝液(0.1M トリス塩酸緩衝
液、pH9.0:1mM CaCl2、1mM DT
T、0.5% Tween80)で一晩室温にて透析を
行った。室温で6日間静置後、活性を測定したところ、
対照が112U/ml(タンパク質量8.61mg/m
l)であったのに対し、巻き戻しを行った酵素は555
6U/ml(タンパク質量7.18mg/ml)に活性
が回復した。 (ii)透析緩衝液中の添加剤の効果 SHS2317株由来リパーゼの巻き戻しにおける透析
緩衝液中の添加剤の効果をDTT(1mM)、Twee
n80(0.5%)、CaCl2(1mM)について調
べた。(1)で得られた沈殿物を0.1M トリス塩酸
緩衝液(pH8.0:1mM DTT)で500mg/
mlに調製し、そのうち0.5mlを取って49.5m
lの可溶化溶液(0.1M トリス塩酸緩衝液、pH
8.0:8M尿素、1mM DTT)にて可溶化した。
その後、3種の添加剤を種々の組み合わせで含む透析緩
衝液(0.1M トリス塩酸緩衝液、pH9.0)に対
し室温で一晩透析した。酵素液を室温で4日静置した
後、その活性回復度を調べた結果、表1に示すように活
性回復にはCaCl2が必須であることがわかった。
(2) Examination of conditions for recovery (rewinding) of activity of lipase inclusion body (i) Treatment of activity recovery of lipase inclusion body The precipitate obtained in (1) was treated with 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8. (0: 1 mM DTT), and adjusted to 500 mg / ml. To 1 ml of the solution, 9 ml of a solubilizing solution (0.1 M Tris-HCl buffer, pH 8.0: 8 M urea) was added, and the mixture was solubilized at room temperature for 4 hours. Controls were diluted with 9 ml of 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0: 1 mM DTT) instead of lysate to determine the extent of activity recovery. Next, these enzyme solutions are applied to a dialysis tube seamless cellulose tubing 18/32 (manufactured by Visking).
And 1 L of dialysis buffer (0.1 M Tris-HCl buffer, pH 9.0: 1 mM CaCl 2 , 1 mM DT
(T, 0.5% Tween 80) at room temperature overnight. After standing at room temperature for 6 days, the activity was measured.
The control was 112 U / ml (protein amount: 8.61 mg / m
l), whereas the unwound enzyme was 555
The activity was restored to 6 U / ml (protein amount: 7.18 mg / ml). (Ii) Effect of additive in dialysis buffer Effect of additive in dialysis buffer on rewinding of lipase derived from SHS2317 strain was measured by DTT (1 mM), Tween
n80 (0.5%) and CaCl 2 (1 mM) were examined. The precipitate obtained in (1) was mixed with a 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0: 1 mM DTT) at 500 mg /
ml, of which 0.5 ml was taken and 49.5 m
l of solubilization solution (0.1 M Tris-HCl buffer, pH
8.0: 8 M urea, 1 mM DTT).
Thereafter, dialysis was performed overnight at room temperature against a dialysis buffer (0.1 M Tris-HCl buffer, pH 9.0) containing three kinds of additives in various combinations. After the enzyme solution was allowed to stand at room temperature for 4 days, the degree of activity recovery was examined. As shown in Table 1, CaCl 2 was found to be essential for activity recovery.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】(3)巻き戻しリパーゼの調製 (i)透析によるリパーゼ封入体の活性回復処理 (1)で得られた沈殿物を0.1M トリス塩酸緩衝液
(pH8.0:1mMDTT)で500mg/mlに調
製し、そのうち5mlを495mlの可溶化液(0.1
M トリス塩酸緩衝液、pH8.0:8M尿素、1mM
DTT)に溶解した。5Lの透析緩衝液(0.1M
トリス塩酸緩衝液、pH9.0:1mM CaCl2
1mM DTT)に対し室温で一晩透析後、再度、5L
の透析緩衝液に対し一晩透析し、尿素を除去した。室温
で8日間静置した後、活性測定したところ、401U/
ml(タンパク質量0.60mg/ml)に活性が回復
した。
(3) Preparation of Rewind Lipase (i) Recovery of Activity of Lipase Inclusion Body by Dialysis The precipitate obtained in (1) was treated with 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0: 1 mM DTT) at 500 mg / d and 495 ml of the lysate (0.1 ml).
M Tris-HCl buffer, pH 8.0: 8 M urea, 1 mM
DTT). 5 L of dialysis buffer (0.1 M
Tris-HCl buffer, pH 9.0: 1 mM CaCl 2 ,
After dialysis against 1 mM DTT) overnight at room temperature, 5 L
Was dialyzed overnight to remove urea. After standing at room temperature for 8 days, the activity was measured to be 401 U /
ml (0.60 mg / ml protein).

【0048】(ii)限外濾過膜によるリパーゼ封入体
の活性回復処理 (1)で得られた沈殿物を上記(i)と同様の可溶化液
に溶解し、室温で一晩静置した。得られた酵素溶液は遠
心により不溶物を除去した後、ホローファイバー型限外
濾過システムCL−100(旭化成社製:分画分子量1
3,000、有効面積0.2m2)を用いて、可溶化し
た酵素溶液の脱尿素処理を行った。限外濾過で減少した
液量を0.1M トリス塩酸緩衝液(pH9.0:1m
M CaCl2、1mM DTT)で補充する方法で酵
素溶液を計5倍量のトリス塩酸緩衝液で置換したとこ
ろ、1日後には活性が443U/ml(タンパク質量
0.59mg/ml)に回復した。
(Ii) Treatment for Recovering Activity of Lipase Inclusion Body by Ultrafiltration Membrane The precipitate obtained in (1) was dissolved in the same solubilization solution as in (i) above, and allowed to stand at room temperature overnight. After removing the insoluble matter from the obtained enzyme solution by centrifugation, a hollow fiber type ultrafiltration system CL-100 (manufactured by Asahi Kasei Corporation: fractionation molecular weight 1)
The urea treatment of the solubilized enzyme solution was performed using 3,000 and an effective area of 0.2 m 2 ). The volume of the solution reduced by ultrafiltration was reduced to 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0: 1 m
When the enzyme solution was replaced with a total of 5 times the volume of Tris-HCl buffer by supplementing with M CaCl 2 , 1 mM DTT, the activity was restored to 443 U / ml (protein amount 0.59 mg / ml) after one day. .

【0049】実施例7 リパーゼタンパク質の大量生産 実施例5で得られた大腸菌JM109(pTrcLIP
98NE)を500mlフラスコに入った40μg/m
lアンピシリンを含む150mlのL培地に植菌し、2
00rpmのロータリーシェーカーで28℃、17時
間、前培養した。次に、30L容のジャーファーメンタ
ーにて15LのTB培地(4%グリセロール、1.2%
トリプトン、2.4%酵母エキス、1.25%K2HP
4、0.23%KH2PO4、0.02% 消泡剤、4
0μg/mlアンピシリン)に1%移植し、攪拌数35
0rpm、通気量11.25L/min、37℃、pH
7.2制御で培養を開始した。6時間後に誘導剤として
1mM IPTGを添加し、その後、17時間培養し
た。培養液14kgをソリッドエジェクティング型遠心
機にて処理し、得られた重液に等量の0.1M リン酸
緩衝液(pH7.2)を加え、再度遠心し、重液2.5
kgを得た。これを加圧型細胞破砕機による処理(3回
実施)で菌体破砕後、遠心分離(10,000×G、1
0分)よりリパーゼ封入体を含む沈殿物を回収した。
Example 7 Mass Production of Lipase Protein E. coli JM109 (pTrcLIP) obtained in Example 5
98NE) in a 500 ml flask
Inoculate 150 ml of L medium containing 1 ampicillin,
Preculture was performed at 28 ° C. for 17 hours on a rotary shaker at 00 rpm. Next, in a 30 L jar fermenter, 15 L of a TB medium (4% glycerol, 1.2%
Tryptone, 2.4% yeast extract, 1.25% K 2 HP
O 4 , 0.23% KH 2 PO 4 , 0.02% defoamer, 4
0 μg / ml ampicillin), and agitated at 35
0 rpm, aeration rate 11.25 L / min, 37 ° C, pH
Culture was started under 7.2 control. Six hours later, 1 mM IPTG was added as an inducer, and then the cells were cultured for 17 hours. 14 kg of the culture solution was treated with a solid ejecting centrifuge, an equal volume of 0.1 M phosphate buffer (pH 7.2) was added to the obtained heavy solution, and the mixture was centrifuged again to obtain a heavy solution 2.5 g.
kg. This is crushed by treatment with a pressurized cell crusher (3 times), and then centrifuged (10,000 × G, 1 × G).
At 0 min), a precipitate containing lipase inclusion bodies was recovered.

【0050】得られた沈殿物全量に12Lの可溶化液
(0.1M トリス塩酸緩衝液、pH8.0:8M尿
素、1mM DTT)を加え、室温で一晩かけて可溶化
した。可溶化した酵素液は不溶物を遠心分離で除去後、
ミクロフィルター(ミリポア社製:ポアサイズ0.45
μm)でろ過した。ホローファイバー型限外濾過システ
ム(旭化成社製:分画分子量13,000、有効面積1
2)により濃縮し、酵素溶液量を半分にしたところで
0.1M トリス塩酸緩衝液(pH9.0:1mMCa
Cl2、1mM DTT)で元の容量に補充することを
7回繰り返し、尿素濃度を低下させた。1日後に活性を
測ったところ、1299U/ml(タンパク質量2.0
9mg/ml)を得た。
12 L of a solubilizing solution (0.1 M Tris-HCl buffer, pH 8.0: 8 M urea, 1 mM DTT) was added to the whole amount of the obtained precipitate, and the mixture was solubilized overnight at room temperature. After insolubilized enzyme solution is removed by centrifugation,
Microfilter (Millipore: 0.45 pore size)
μm). Hollow fiber type ultrafiltration system (manufactured by Asahi Kasei Corporation: molecular weight cut off 13,000, effective area 1)
m 2 ), and when the amount of the enzyme solution was halved, 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0: 1 mM Ca
Replenishment to the original volume with Cl 2 (1 mM DTT) was repeated seven times to reduce the urea concentration. After 1 day, the activity was measured to be 1299 U / ml (protein amount 2.0
9 mg / ml).

【0051】実施例8 リパーゼタンパク質の性質 実施例6の(3)(i)で得られたリパーゼタンパク質
を用いて諸性質を調べた結果を以下に示した。 (1)分子量 SDS−PAGEにより測定された分子量は64,00
0であった。 (2)至適反応温度、および熱安定性 (方法)リパーゼの至適反応温度は酵素反応時の温度を
変化させてリパーゼキットSで活性を測定した。熱安定
性は0.1M トリス塩酸緩衝液(pH8.0)中、各
温度で1時間振盪反応した後、残存活性をリパーゼキッ
トSで測定した。 (結果)至適反応温度は42℃付近であった。また、熱
安定性は48℃で90%の残存活性を保持していた。
Example 8 Properties of Lipase Protein The results of various properties examined using the lipase protein obtained in Example 6, (3) (i) are shown below. (1) Molecular weight The molecular weight measured by SDS-PAGE is 64,000.
It was 0. (2) Optimal reaction temperature and thermostability (Method) The optimal reaction temperature of lipase was measured by using a lipase kit S while changing the temperature during the enzyme reaction. The thermostability was measured by a lipase kit S after a shaking reaction in a 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0) at each temperature for 1 hour. (Result) The optimum reaction temperature was around 42 ° C. In addition, the thermal stability maintained a residual activity of 90% at 48 ° C.

【0052】(3)至適反応pH、およびpH安定性 (方法)至適反応pH、およびpH安定性における活性
測定は以下の滴定法を使用した。まず、8mlの0.1
M トリス塩酸緩衝液(pH8.5:1mM CaCl
2、1mM DTT、0.5% Tween80)に1
mlのカプリル酸メチルを添加し、ホモジナイザーで充
分懸濁した後、1mlの適宜希釈した酵素液を加え、3
0℃で一定時間振盪反応させた後、10mlのエタノー
ル:アセトン(1:1)を添加し、反応を終了させた。
対照として酵素を入れずに反応させたものを使用した。
フェノールフタレインを加え、色が変化したところを終
点として0.05N 水酸化カリウム溶液で滴定した。
活性は1分間に1μmoleの脂肪酸を遊離させる酵素
量を1Uとした。至適反応pHはpHを変化させて活性
を測定し、pH安定性は各pHに調製した0.1M緩衝
液中で室温で2時間振盪反応した後、残存活性を測定し
た。なお、pH調整用緩衝液はMcIlvaine緩衝
液(pH3.0〜8.0)、0.1M トリス塩酸緩衝
液(pH7.5〜9.0)、0.1Mグリシン−NaC
l−NaOH緩衝液(pH9.0〜11.0)を使用し
た。 (結果)至適反応pHは8.5〜9.5であり、pH安
定性はpH4〜10.5で安定であった。
(3) Optimum Reaction pH and pH Stability (Method) The following titration methods were used to measure the activity at the optimum reaction pH and pH stability. First, 8 ml of 0.1
M Tris-HCl buffer (pH 8.5: 1 mM CaCl
2 1 in 1 mM DTT, 0.5% Tween 80)
ml of methyl caprylate was added, and the mixture was sufficiently suspended with a homogenizer.
After a shaking reaction at 0 ° C. for a certain period of time, 10 ml of ethanol: acetone (1: 1) was added to terminate the reaction.
As a control, one reacted without adding an enzyme was used.
Phenolphthalein was added and titration was performed with a 0.05 N potassium hydroxide solution at the point where the color changed.
As for the activity, the amount of the enzyme that releases 1 μmole of fatty acid per minute was defined as 1 U. For the optimum reaction pH, the activity was measured by changing the pH. For the pH stability, the remaining activity was measured after shaking at room temperature for 2 hours in a 0.1 M buffer solution adjusted to each pH. The buffer for pH adjustment was McIlvine buffer (pH 3.0 to 8.0), 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 7.5 to 9.0), 0.1 M glycine-NaC
1-NaOH buffer (pH 9.0-11.0) was used. (Results) The optimum reaction pH was 8.5 to 9.5, and the pH stability was stable at pH 4 to 10.5.

【0053】(4)基質特異性 (方法)基質を種々の鎖長をもつ脂肪酸メチルエステ
ル、およびトリグリセリドに変え、(3)で用いた活性
測定法で活性を測定した。なお、トリグリセリドを基質
とした時はトリグリセリド0.5gを8mlの2% ポ
リビニルアルコール(重合度2,000)溶液に加え、
ホモジナイザーでエマルジョン化した後、1mlの1M
トリス塩酸緩衝液(pH8.5:10mM CaCl
2)と1mlの酵素液を加え、30℃で一定時間振盪反
応させた。以降の操作は(3)の活性測定法に従った。 (結果)表2に示すように、脂肪酸メチルエステルでは
カプリル酸メチル(炭素数が8)、トリグリセリドでは
トリブチリン(炭素数4)で活性が高かった。
(4) Substrate Specificity (Method) The substrate was changed to fatty acid methyl ester having various chain lengths and triglyceride, and the activity was measured by the activity measuring method used in (3). When triglyceride was used as a substrate, 0.5 g of triglyceride was added to 8 ml of a 2% polyvinyl alcohol (polymerization degree: 2,000) solution.
After emulsifying with a homogenizer, 1 ml of 1M
Tris-HCl buffer (pH 8.5: 10 mM CaCl
2 ) and 1 ml of the enzyme solution were added, followed by shaking at 30 ° C. for a certain period of time. The subsequent operation followed the activity measurement method of (3). (Results) As shown in Table 2, the fatty acid methyl ester had high activity with methyl caprylate (having 8 carbon atoms) and the triglyceride had high activity with tributyrin (having 4 carbon atoms).

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】(5)金属イオン・阻害剤の影響 酵素を0.1M トリス塩酸緩衝液(pH8.0)中、
1mMの金属イオン、または阻害剤と室温で2時間接触
させた。その後、(3)で用いた滴定法で活性を測定し
た。表3に示すように金属イオンでは鉄の二価および三
価イオン、鉛イオン、亜鉛イオンで阻害を受け、カルシ
ウムイオン、マンガンイオンで活性化された。マグネシ
ウムイオン、カリウムイオン、銅二価イオン、コバルト
イオンおよびニッケルイオンは活性に影響を与えなかっ
た。阻害剤ではEDTAでほぼ活性を失い、SDSやP
MSFでは影響を受けなかった。
(5) Influence of metal ion / inhibitor The enzyme was dissolved in 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0).
Contact with 1 mM metal ion or inhibitor for 2 hours at room temperature. Thereafter, the activity was measured by the titration method used in (3). As shown in Table 3, metal ions were inhibited by iron divalent and trivalent ions, lead ions, and zinc ions, and activated by calcium ions and manganese ions. Magnesium ion, potassium ion, copper divalent ion, cobalt ion and nickel ion did not affect the activity. Inhibitors almost lose activity in EDTA, and SDS and P
MSF was not affected.

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】(6)耐溶媒性 酵素液1mlに各溶媒(ノルマルへキサン、シクロヘキ
サン、1−ブタノール、イソプロピルエーテル、トルエ
ン)1mlと2時間接触させ、溶媒を分離した後、酵素
液の残存活性をリパーゼキットSで測定した。その結
果、1−ブタノールで8%の残存活性であったが、ノル
マルヘキサン、シクロヘキサン、ジイソプロピルエーテ
ル、トルエンで80〜90%の残存活性を保持してい
た。
(6) Solvent resistance 1 ml of the enzyme solution was brought into contact with 1 ml of each solvent (normal hexane, cyclohexane, 1-butanol, isopropyl ether, toluene) for 2 hours, and the solvent was separated. It was measured with Lipase Kit S. As a result, 1-butanol had 8% residual activity, but normal hexane, cyclohexane, diisopropyl ether, and toluene retained 80 to 90% residual activity.

【0058】試験例1 (−)−MPGMの調製 本発明のリパーゼタンパク質が、(±)−MPGMを光
学分割できるか否かを検討した。 (1)リパーゼタンパク質による(±)−MPGMの光
学分割反応 1L容ビーカーに(±)−MPGM(ミドリ化学社製)
50gを250mlのトルエンで溶解し、次いで0.2
M トリス塩酸緩衝液(pH9.0:1mMCaC
2、1mM DTT)225mlを添加し、タービン
型攪拌翼により300rpmで攪拌した。混合が安定し
たところで、実施例6の(3)の(i)にて調製した巻
き戻し酵素25ml(10,000U)を添加した。2
N NaOH溶液でpHを9に制御しながら室温で反応
させた後、(±)−MPGMの分解状況をHPLCで確
認したところ、3時間で完全に(+)−MPGMを分解
した。
Test Example 1 Preparation of (-)-MPGM It was examined whether the lipase protein of the present invention can optically resolve (±) -MPGM. (1) Optical resolution reaction of (±) -MPGM by lipase protein (±) -MPGM (manufactured by Midori Kagaku) in a 1 L beaker
50 g are dissolved in 250 ml of toluene and then 0.2 g
M Tris-HCl buffer (pH 9.0: 1 mM CaC
225 ml of (I 2 , 1 mM DTT) was added, and the mixture was stirred at 300 rpm by a turbine-type stirring blade. When the mixing was stabilized, 25 ml (10,000 U) of the unwinding enzyme prepared in (i) of (6) of Example 6 was added. 2
After the reaction at room temperature while controlling the pH to 9 with an NNaOH solution, the decomposition state of (±) -MPGM was confirmed by HPLC. As a result, (+)-MPGM was completely decomposed in 3 hours.

【0059】(2)(−)−MPGMの精製単離 上記(1)にて得られた反応液に、0.5g SDSと
15g NaClを含む80mlの水溶液を添加し、分
液ロートに移し、よく攪拌した後、一晩静置した。水層
を除去した後、4.6% 亜硫酸水素ナトリウム水溶液
(pH7.0)250mlをトルエン層に添加しよく攪
拌した後、静置し水層を除去した。この洗浄を3回行っ
た後、分液濾紙(アドバンテック東洋社製:No.2
S)にて残存している水層を除去し、エバポレーターに
てトルエン層を濃縮した。析出した(−)−MPGM粗
結晶を50mlのイソプロパノールで60℃に加温しな
がら完全に溶解させ、次に0℃で結晶化させた。吸引濾
過によりイソプロパノールを除去後、冷イソプロパノー
ルで2回結晶を洗浄した。結晶を乾燥させたところ、
(−)−MPGM 20.15gが得られた。得られた
結晶の光学純度を光学活性カラム、キラルセルOJ(φ
4.6×250mm:ダイセル化学工業社製)によるH
PLCで測定したところ99.9%以上であった。
(2) Purification and isolation of (−)-MPGM To the reaction solution obtained in the above (1) was added 80 ml of an aqueous solution containing 0.5 g SDS and 15 g NaCl, and the mixture was transferred to a separating funnel. After stirring well, the mixture was allowed to stand overnight. After removing the aqueous layer, 250 ml of a 4.6% aqueous sodium bisulfite solution (pH 7.0) was added to the toluene layer, and the mixture was stirred well, and allowed to stand still to remove the aqueous layer. After performing this washing three times, a separation filter paper (manufactured by Advantech Toyosha: No. 2)
The remaining aqueous layer was removed in S), and the toluene layer was concentrated using an evaporator. The precipitated (-)-MPGM crude crystals were completely dissolved in 50 ml of isopropanol while heating to 60 ° C, and then crystallized at 0 ° C. After removing isopropanol by suction filtration, the crystals were washed twice with cold isopropanol. After drying the crystals,
20.15 g of (-)-MPGM was obtained. The optical purity of the obtained crystal was measured using an optically active column and a chiral cell OJ (φ
4.6 × 250 mm: H by Daicel Chemical Industries, Ltd.
It was 99.9% or more as measured by PLC.

【0060】[0060]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:1851 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:Genomic DNA 起源 生物名:シュードモナス・エスピー(Pseudomonas s
p.)SHS2317 配列 ATG GGT GTG TAT GAC TAC AAA AAC CTC GGC ACA GAA GAT TCA AAG GCG 48 CTG TTT TCC GAT GCG CTG GCG ATC ACG CTG TAT TCC TAC CAC AAC CTC 96 GAC AAC GGC TTT TCC GCC GGT TAT CAG CAA TAC GGC TTC GGT CTA GGC 144 CTA CCG GCG ACC CTG GTG ACG GCG CTG ATC GGC AGC AGC GAT TCG CAA 192 GGG GTG ATT CCC GGG CTG CCG TGG AAC CCC GAC TCG GAG AAA GCC GCG 240 CTG GAG GCG GTG CAA AAG GCC GGC TGG ACG CCG ATC GGC GCT TCC CAA 288 CTG GGC TAC GAC GGC AAG ACC GAC TTC AGG GGC ACC TAC TAC GGG GAA 336 AAG GCC GGC TAC ACC ACG GCC CAG GCC GAA GTC CTC GGC AAG TAC GAC 384 GAC CAG GGC CAC CTG ACC TCC ATC GGC ATT GCC TTT CGC GGC ACC AGC 432 GGG CCT CGT GAA TCG CTG ATC AGC GAC TCC ATC GGC GAT GCG ATC AAC 480 GAC CTG ATG GCG GCG TTC GGG CCA AAG GAC TAC GCG AAA AAC TAC GCC 528 GGC GAA GCC TTC GGC AAA CTG CTC GCC GAT GTC GCG GCC TTC GCC CAG 576 GCC AAC GGC CTG ACG GGC AAG GAC ATC CTG GTC AGC GGC CAC AGC CTT 624 GGC GGC CTG GCG GTC AAC AGC CTG GCG GAC TTG AGC GGC GAT CAC TGG 672 TCG GGG TTC TAC CAG GAC TCC AGC TAC GTC GCC TAC GCC TCG CCG ACC 720 CAG AGC GTG GGG GAC AAG GTG CTG AAT ATC GGC TAC GAA AAC GAC CCG 768 GTG TTC CGC GCC CTC GAT GGT TCC TCG TTC AAC CTG GCG ACC CTC GGC 816 GTG CAC GAC ACG GCG CAG GAG TCG GCG ACC AAC AAC ATC GTC AGC TTC 864 AAC GAC TAT TAC GCC TCG ACG GCC TGG AAC CTG TTG CCG TTC TCC ATC 912 CTG AAT CTT CCG ACC TGG CTG TCG CAC ATG CCC ACC GGT TAC GGC GAC 960 GGC ATG ACG CGG ATC CTC GAG TCG AAG TTC TAC GAC CTG ACG AGC AAG 1008 GAC TCG ACC ATC ATC GTC GCC AAC CTG TCG GAC CCG GCG CGG GCC ACC 1056 ACC TGG GTC CAG GAC CTC AAC CGC AAT GCC GAA ACC CAC AAG GGC AGC 1104 ACC TTC ATC ATC GGC ACC GAC AGC AAC GAC CTG ATC CAG GGC GGC CAG 1152 GGC AAC GAC TAC CTG GAA GGC CGC GCC GGC AAC GAC ACC TTC CGC GAT 1200 TCC GGC GGC TAC AAC ATC CTG CTG GGC GGG CAG GGC AAC AAC ACC CTG 1248 GAC CTG CAG CAG TCG GTG AAG AAC TTC AGC TTC GCC AAC GAT GGC GCC 1296 GGC ACC CTG TAT GTG CGC GAT GCC AAT GGC GGC ATC AGC ATC ACC CGC 1344 GAT ATC GGC GCG ATC ACC AGC AAG GAG CCG GGG TTC CTC TGG GGC CTG 1392 TTC AAG GAC GAC GTG ACC CAC AGC GTC ACC GAC AAG GGC CTG CTG GCG 1440 GGG AGC AAC CTG ACT CAG TAC GCC TCT TCG GTG AAG GGC GAC GCT GCG 1488 GCC AAT ACC CTG ACC GCT CAC GCC AGC GGC GAC TGG CTG TTC GGC CTG 1536 GAC GGC GAT GAC CAC CTG ATC GGC GGC CGG GGC AAC GAT GTG CTG GTC 1584 GGT GGC GCG GGC AAC GAC CTG CTG GAG GCG GGC GGG GGC AGC AAT ACC 1632 TTC CTG TTC AGC GGC GAC TTC GGC CAG GAC CGT GTA CTG GGC TAC CAG 1680 AGC AGC GAC AAA CTG GTG TTC CTC GGC GTC GAA GGC GTC GTC GCC AAC 1728 GAC GAC TTC CGC GCC CAC GCC AGC ACC CTG GGC AAC GAT ACC CTG CTG 1776 ACC TTC GGC AGC GAC TCG GTG ACC CTG GTA GGA GTC AGC CTG GAC AGC 1824 CTC AAC GGC GCG AGC ATC ACC ATC GCC 1851
SEQ ID NO: 1 Sequence length: 1851 Sequence type: nucleic acid Number of strands: double-stranded Topology: linear Sequence type: Genomic DNA Origin Organism name: Pseudomonas sp.
p.) SHS2317 sequence ATG GGT GTG TAT GAC TAC AAA AAC CTC GGC ACA GAA GAT TCA AAG GCG 48 CTG TTT TCC GAT GCG CTG GCG ATC ACG CTG TAT TCC TAC CAC AAC CTC 96 GAC AAC GGC TTT TCC GCC GGT TAT CAG CAATAC GGC TTC GGT CTA GGC 144 CTA CCG GCG ACC CTG GTG ACG GCG CTG ATC GGC AGC AGC GAT TCG CAA 192 GGG GTG ATT CCC GGG CTG CCG TGG AAC CCC GAC TCG GAG AAA GCC GCG 240 CTG GAG GCG GTG CAA AAG GCC GGC TGG ACG CCG ATC GGC GCT TCC CAA 288 CTG GGC TAC GAC GGC AAG ACC GAC TTC AGG GGC ACC TAC TAC GGG GAA 336 AAG GCC GGC TAC ACC ACG GCC CAG GCC GAA GTC CTC GGC AAG TAC GAC 384 GAC CAG GGC CAC CTG GACC TTC ATC ATT GCC TTT CGC GGC ACC AGC 432 GGG CCT CGT GAA TCG CTG ATC AGC GAC TCC ATC GGC GAT GCG ATC AAC 480 GAC CTG ATG GCG GCG TTC GGG CCA AAG GAC TAC GCG AAA AAC TAC GCC 528 GGC GAA GCC TTC GGC AAA CTC GCC GAT GTC GCG GCC TTC GCC CAG 576 GCC AAC GGC CTG ACG GGC AAG GAC ATC CTG GTC AGC GGC CAC AGC CTT 624 GGC GGC CTG GCG GTC AAC AGC CTG GCG GAC TTG AGC GGC GAT CAC TGG 672 TCG GGG TTC TAC CAG GAC TCC AGC TAC GTC GCC TAC GCC TCG CCG ACC 720 CAG AGC GTG GGG GAC AAG GTG CTG AAT ATC GGC TAC GAA AAC GAC CCG 768 GTG TTC CGC GCC CTC GAT GGT TCC TCG TTC AAC CTG GCG ACC CTC GGC 816 GTG CAC ACG GCG CAG GAG TCG GCG ACC AAC AAC ATC GTC AGC TTC 864 AAC GAC TAT TAC GCC TCG ACG GCC TGG AAC CTG TTG CCG TTC TCC ATC 912 CTG AAT CTT CCG ACC TGG CTG TCG CAC ATG CCC ACC GGT TAC GGC GAC 960 GGC ACG CGG ATC CTC GAG TCG AAG TTC TAC GAC CTG ACG AGC AAG 1008 GAC TCG ACC ATC ATC GTC GCC AAC CTG TCG GAC CCG GCG CGG GCC ACC 1056 ACC TGG GTC CAG GAC CTC AAC CGC AAT GCC GAA ACC CAC AAG GGC AGC 1 TTC ATC ATC GGC ACC GAC AGC AAC GAC CTG ATC CAG GGC GGC CAG 1152 GGC AAC GAC TAC CTG GAA GGC CGC GCC GGC AAC GAC ACC TTC CGC GAT 1200 TCC GGC GGC TAC AAC ATC CTG CTG GGC GGG CAG GGC AAC AAC ACC CTG GAC CTG CAG CAG TCG GTG AAG AAC TTC AGC TTC GCC AAC GAT GGC GCC 1296 GGC ACC CTG TAT GTG CGC GAT GCC AAT GGC GGC ATC AGC ATC ACC CGC 1344 GAT ATC GGC GCG ATC ACC AGC AAG GAG CCG GGG TTC CTC TGG GGC CTG 1392 TTC AAG GAC GAC GTG ACC CAC AGC GTC ACC GAC AAG GGC CTG CTG GCG 1440 GGG AGC AAC CTG ACT CAG TAC GCC TCT TCG GTG AAG GGC GAC GCT GCG 1488 GCC AAT ACC CTG ACC GCT CAC GCC AGC GGC GGC TGG TTC GGC CTG 1536 GAC GGC GAT GAC CAC CTG ATC GGC GGC CGG GGC AAC GAT GTG CTG GTC 1584 GGT GGC GCG GGC AAC GAC CTG CTG GAG GCG GGC GGG GGC AGC AAT ACC 1632 TTC CTG TTC AGC GGC GAC TTC GGC CAGA GGT CTG GGC TAC CAG 1680 AGC AGC GAC AAA CTG GTG TTC CTC GGC GTC GAA GGC GTC GTC GCC AAC 1728 GAC GAC TTC CGC GCC CAC GCC AGC ACC CTG GGC AAC GAT ACC CTG CTG 1776 ACC TTC GGC AGC GAC TCG GTG ACC CTG GTA GTC AGC CTG GAC AGC 1824 CTC AAC GGC GCG AGC ATC ACC ATC GCC 1851

【0061】配列番号:2 配列の長さ:617 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Met Gly Val Tyr Asp Tyr Lys Asn Leu Gly Thr Glu Asp Ser Lys Ala 1 5 10 15 Leu Phe Ser Asp Ala Leu Ala Ile Thr Leu Tyr Ser Tyr His Asn Leu 20 25 30 Asp Asn Gly Phe Ser Ala Gly Tyr Gln Gln Tyr Gly Phe Gly Leu Gly 35 40 45 Leu Pro Ala Thr Leu Val Thr Ala Leu Ile Gly Ser Ser Asp Ser Gln 50 55 60 Gly Val Ile Pro Gly Leu Pro Trp Asn Pro Asp Ser Glu Lys Ala Ala 65 70 75 80 Leu Glu Ala Val Gln Lys Ala Gly Trp Thr Pro Ile Gly Ala Ser Gln 85 90 95 Leu Gly Tyr Asp Gly Lys Thr Asp Phe Arg Gly Thr Tyr Tyr Gly Glu 100 105 110 Lys Ala Gly Tyr Thr Thr Ala Gln Ala Glu Val Leu Gly Lys Tyr Asp 115 120 125 Asp Gln Gly His Leu Thr Ser Ile Gly Ile Ala Phe Arg Gly Thr Ser 130 135 140 Gly Pro Arg Glu Ser Leu Ile Ser Asp Ser Ile Gly Asp Ala Ile Asn 145 150 155 160 Asp Leu Met Ala Ala Phe Gly Pro Lys Asp Tyr Ala Lys Asn Tyr Ala 165 170 175 Gly Glu Ala Phe Gly Lys Leu Leu Ala Asp Val Ala Ala Phe Ala Gln 180 185 190 Ala Asn Gly Leu Thr Gly Lys Asp Ile Leu Val Ser Gly His Ser Leu 195 200 205 Gly Gly Leu Ala Val Asn Ser Leu Ala Asp Leu Ser Gly Asp His Trp 210 215 220 Ser Gly Phe Tyr Gln Asp Ser Ser Tyr Val Ala Tyr Ala Ser Pro Thr 225 230 235 240 Gln Ser Val Gly Asp Lys Val Leu Asn Ile Gly Tyr Glu Asn Asp Pro 245 250 255 Val Phe Arg Ala Leu Asp Gly Ser Ser Phe Asn Leu Ala Thr Leu Gly 260 265 270 Val His Asp Thr Ala Gln Glu Ser Ala Thr Asn Asn Ile Val Ser Phe 275 280 285 Asn Asp Tyr Tyr Ala Ser Thr Ala Trp Asn Leu Leu Pro Phe Ser Ile 290 295 300 Leu Asn Leu Pro Thr Trp Leu Ser His Met Pro Thr Gly Tyr Gly Asp 305 310 315 320 Gly Met Thr Arg Ile Leu Glu Ser Lys Phe Tyr Asp Leu Thr Ser Lys 325 330 335 Asp Ser Thr Ile Ile Val Ala Asn Leu Ser Asp Pro Ala Arg Ala Thr 340 345 350 Thr Trp Val Gln Asp Leu Asn Arg Asn Ala Glu Thr His Lys Gly Ser 355 360 365 Thr Phe Ile Ile Gly Thr Asp Ser Asn Asp Leu Ile Gln Gly Gly Gln 370 375 380 Gly Asn Asp Tyr Leu Glu Gly Arg Ala Gly Asn Asp Thr Phe Arg Asp 385 390 395 400 Ser Gly Gly Tyr Asn Ile Leu Leu Gly Gly Gln Gly Asn Asn Thr Leu 405 410 415 Asp Leu Gln Gln Ser Val Lys Asn Phe Ser Phe Ala Asn Asp Gly Ala 420 425 430 Gly Thr Leu Tyr Val Arg Asp Ala Asn Gly Gly Ile Ser Ile Thr Arg 435 440 445 Asp Ile Gly Ala Ile Thr Ser Lys Glu Pro Gly Phe Leu Trp Gly Leu 450 455 460 Phe Lys Asp Asp Val Thr His Ser Val Thr Asp Lys Gly Leu Leu Ala 465 470 475 480 Gly Ser Asn Leu Thr Gln Tyr Ala Ser Ser Val Lys Gly Asp Ala Ala 485 490 495 Ala Asn Thr Leu Thr Ala His Ala Ser Gly Asp Trp Leu Phe Gly Leu 500 505 510 Asp Gly Asp Asp His Leu Ile Gly Gly Arg Gly Asn Asp Val Leu Val 515 520 525 Gly Gly Ala Gly Asn Asp Leu Leu Glu Ala Gly Gly Gly Ser Asn Thr 530 535 540 Phe Leu Phe Ser Gly Asp Phe Gly Gln Asp Arg Val Leu Gly Tyr Gln 545 550 555 560 Ser Ser Asp Lys Leu Val Phe Leu Gly Val Glu Gly Val Val Ala Asn 565 570 575 Asp Asp Phe Arg Ala His Ala Ser Thr Leu Gly Asn Asp Thr Leu Leu 580 585 590 Thr Phe Gly Ser Asp Ser Val Thr Leu Val Gly Val Ser Leu Asp Ser 595 600 605 Leu Asn Gly Ala Ser Ile Thr Ile Ala 610 615SEQ ID NO: 2 Sequence length: 617 Sequence type: amino acid Topology: linear Sequence type: peptide sequence Met Gly Val Tyr Asp Tyr Lys Asn Leu Gly Thr Glu Asp Ser Lys Ala 1 5 10 15 Leu Phe Ser Asp Ala Leu Ala Ile Thr Leu Tyr Ser Tyr His Asn Leu 20 25 30 Asp Asn Gly Phe Ser Ala Gly Tyr Gln Gln Tyr Gly Phe Gly Leu Gly 35 40 45 Leu Pro Ala Thr Leu Val Thr Ala Leu Ile Gly Ser Ser Asp Ser Gln 50 55 60 Gly Val Ile Pro Gly Leu Pro Trp Asn Pro Asp Ser Glu Lys Ala Ala 65 70 75 80 Leu Glu Ala Val Gln Lys Ala Gly Trp Thr Pro Ile Gly Ala Ser Gln 85 90 95 Leu Gly Tyr Asp Gly Lys Thr Asp Phe Arg Gly Thr Tyr Tyr Gly Glu 100 105 110 Lys Ala Gly Tyr Thr Thr Ala Gln Ala Glu Val Leu Gly Lys Tyr Asp 115 120 125 Asp Gln Gly His Leu Thr Ser Ile Gly Ile Ala Phe Arg Gly Thr Ser 130 135 140 Gly Pro Arg Glu Ser Leu Ile Ser Asp Ser Ile Gly Asp Ala Ile Asn 145 150 155 160 Asp Leu Met Ala Ala Phe Gly Pro Lys Asp Tyr Ala Lys Asn Tyr Ala 165 170 175 Gly Glu Ala Phe Gly Lys Leu Leu Ala Asp Val Ala Ala Phe Ala Gln 180 185 190 Ala Asn Gly Leu Thr Gly Lys Asp Ile Leu Val Ser Gly His Ser Leu 195 200 205 Gly Gly Leu Ala Val Asn Ser Leu Ala Asp Leu Ser Gly Asp His Trp 210 215 220 Ser Gly Phe Tyr Gln Asp Ser Ser Tyr Val Ala Tyr Ala Ser Pro Thr 225 230 235 240 Gln Ser Val Gly Asp Lys Val Leu Asn Ile Gly Tyr Glu Asn Asp Pro 245 250 255 Val Phe Arg Ala Leu Asp Gly Ser Ser Phe Asn Leu Ala Thr Leu Gly 260 265 270 270 Val His Asp Thr Ala Gln Glu Ser Ala Thr Asn Asn Ile Val Ser Phe 275 280 285 Asn Asp Tyr Tyr Ala Ser Thr Ala Trp Asn Leu Leu Pro Phe Ser Ile 290 295 300 Leu Asn Leu Pro Thr Trp Leu Ser His Met Pro Thr Gly Tyr Gly Asp 305 310 315 320 Gly Met Thr Arg Ile Leu Glu Ser Lys Phe Tyr Asp Leu Thr Ser Lys 325 330 335 Asp Ser Thr Ile Ile Val Ala Asn Leu Ser Asp Pro Ala Arg Ala Thr 340 345 350 Thr Trp Val Gln Asp Leu Asn Arg Asn Ala Glu Thr His Lys Gly Ser 355 360 365 Thr Phe Ile Ile Gly Thr Asp Ser Asn Asp Leu Ile Gln Gly Gly Gln 370 375 380 380 Gly Asn Asp Tyr Leu Glu Gly Arg Ala Gly Asn Asp Thr Phe Arg Asp 385 390 395 400 400 Ser Gly Gly Tyr Asn Ile Leu Leu Gly Gly Gln Gly Asn Asn Thr Leu 405 410 415 Asp Leu Gln Gln Ser Val Lys Asn Phe Ser Phe Ala Asn Asp Gly Ala 420 425 430 Gly Thr Leu Tyr Val Arg Asp Ala Asn Gly Gly Ile Ser Ile Thr Arg 435 440 445 Asp Ile Gly Ala Ile Thr Ser Lys Glu Pro Gly Phe Leu Trp Gly Leu 450 455 460 Phe Lys Asp Asp Val Thr His Ser Val Thr Asp Lys Gly Leu Leu Ala 465 470 475 480 Gly Ser Asn Leu Thr Gln Tyr Ala Ser Ser Val Lys Gly Asp Ala Ala 485 490 495 Ala Asn Thr Leu Thr Ala His Ala Ser Gly Asp Trp Leu Phe Gly Leu 500 505 510 Asp Gly Asp Asp His Leu Ile Gly Gly Arg Gly Asn Asp Val Leu Val 515 520 525 Gly Gly Gly Ala Gly Asn Asp Leu Leu Glu Ala Gly Gly Gly Gly Ser Asn Thr 530 535 540 Phe Leu Phe Ser Gly Asp Phe Gly Gln Asp Arg Val Leu Gly Tyr Gln 545 550 555 560 Ser Ser Asp Lys Leu Val Phe Leu Gly Val Glu Gly Val Val Ala Asn 565 570 575 Asp Asp Phe Arg Ala His Ala Ser Thr Leu Gly Asn Asp Thr Leu Leu 580 585 590 590 Thr Phe Gly Ser Asp Ser Val Thr Leu Val Gly Val Ser Leu Asp Ser 595 600 605 Leu Asn Gly Ala Ser Ile Thr Ile Ala 610 615

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

【図1】 組換えプラスミドpUMP98の制限酵素地
図。E:EcoRI制限部位、Pv:PvuII制限部
位、Plac:lacプロモーター、lip98-2:SHS
2317株由来リパーゼ構造遺伝子、Ampr:アンピ
シリン耐性遺伝子。
FIG. 1 is a restriction map of a recombinant plasmid pUMP98. E: EcoRI restriction site, Pv: PvuII restriction site, P lac : lac promoter, lip 98-2 : SHS
Lipase structural gene derived from strain 2317, Amp r : ampicillin resistance gene.

【図2】 プラスミドpUEPv198およびpUEP
v298の各制限酵素地図。E:EcoRI制限部位、
H:HindIII制限部位、Pv:PvuII制限部
位、Hc:HincII制限部位、N:NcoI制限部
位、Plac:lacプロモーター、lip98-2:SHS
2317株由来リパーゼ構造遺伝子、Ampr:アンピ
シリン耐性遺伝子。
FIG. 2. Plasmids pUEPv198 and pUEP
v298 each restriction map. E: EcoRI restriction site,
H: HindIII restriction sites, Pv: PvuII restriction sites, Hc: HincII restriction sites, N: NcoI restriction site, P lac: lac promoter, lip 98-2: SHS
Lipase structural gene derived from strain 2317, Amp r : ampicillin resistance gene.

【図3】 発現用プラスミドpKLIP98NEおよび
pTrcLIP98NEの各制限酵素地図。H:Hin
dIII制限部位、Sma:SmaI制限部位、
trc:trcプロモーター、lip98-2:SHS23
17株由来リパーゼ構造遺伝子、Ampr:アンピシリ
ン耐性遺伝子、rrnBT12:5S rRNA T1
2ターミネーター、lacIq:lacリプレッサー変
異遺伝子。
FIG. 3 is a restriction map of each of expression plasmids pKLIP98NE and pTrcLIP98NE. H: Hin
dIII restriction site, Sma: SmaI restriction site,
P trc : trc promoter, lip 98-2 : SHS23
Lipase structural gene derived from 17 strains, Amp r : ampicillin resistance gene, rrnBT 1 T 2 : 5S rRNA T 1
T 2 terminator, lacI q: lac repressor mutant gene.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C12N 9/20 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:38) ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // (C12N 9/20 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 15/09 ZNA C12R 1:38 )

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配列番号2の1位から617位のアミノ
酸配列を含むリパーゼタンパク質、またはそのアミノ酸
配列に1または数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿
入、付加の中から選ばれる少なくとも1つの変異を有す
る、そのアミノ酸配列と70%以上の相同性を有する配
列を含むタンパク質であって該リパーゼタンパク質と実
質的に同等の活性を有している変異型リパーゼタンパク
質。
1. A lipase protein comprising the amino acid sequence from position 1 to position 617 of SEQ ID NO: 2, or at least one selected from substitution, deletion, insertion and addition of one or several amino acid residues in the amino acid sequence. A mutated lipase protein having a single mutation and containing a sequence having at least 70% homology with its amino acid sequence, and having substantially the same activity as the lipase protein.
【請求項2】 請求項1記載のタンパク質をコードする
DNA分子。
2. A DNA molecule encoding the protein according to claim 1.
【請求項3】 配列番号1の1位から1851位の塩基
配列を有する、請求項2記載のDNA分子。
3. The DNA molecule according to claim 2, which has the nucleotide sequence from position 1 to position 1851 of SEQ ID NO: 1.
【請求項4】 請求項2または3記載のDNA分子をベ
クタープラスミドに組み込んだ組換えプラスミド。
4. A recombinant plasmid comprising the DNA molecule according to claim 2 incorporated in a vector plasmid.
【請求項5】 請求項4記載の組換えプラスミドを含む
形質転換体。
A transformant comprising the recombinant plasmid according to claim 4.
【請求項6】 大腸菌である請求項5記載の形質転換
体。
6. The transformant according to claim 5, which is Escherichia coli.
【請求項7】 請求項5記載の形質転換体が産生する請
求項1記載のリパーゼタンパク質。
7. The lipase protein according to claim 1, which is produced by the transformant according to claim 5.
【請求項8】 請求項5記載の形質転換体を培養する工
程、及び菌体内に生産されたタンパク質を回収する工程
を包含する、請求項1記載のリパーゼタンパク質の製造
方法。
8. The method for producing a lipase protein according to claim 1, comprising a step of culturing the transformant according to claim 5, and a step of collecting the protein produced in the cells.
【請求項9】 透析または限外濾過による活性回復工程
をさらに包含する請求項8記載の方法。
9. The method according to claim 8, further comprising a step of recovering the activity by dialysis or ultrafiltration.
【請求項10】 ラセミ型3−(4−メトキシフェニ
ル)グリシッド酸メチルエステルを光学分割する方法に
おいて、請求項1記載のタンパク質を用いてその(2
S、3R)体を加水分解し、(2R、3S)体を単離す
ることを特徴とする、(2R、3S)−3−(4−メト
キシフェニル)グリシッド酸メチルエステルの製造方
法。
10. A method for optically resolving racemic 3- (4-methoxyphenyl) glycidic acid methyl ester, wherein the protein (2)
A method for producing methyl (2R, 3S) -3- (4-methoxyphenyl) glycidate, comprising hydrolyzing the (S, 3R) form and isolating the (2R, 3S) form.
【請求項11】 受託番号FERM P−15915の
もとで生命工学工業技術研究所に寄託されている細菌。
11. A bacterium deposited under the accession number FERM P-15915 at the Institute of Biotechnology and Industrial Technology.
JP9117353A 1997-05-08 1997-05-08 New lipase protein Pending JPH10304875A (en)

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