JPS59159778A - Preparation of heat-resistant leucine dehydrogenase - Google Patents

Preparation of heat-resistant leucine dehydrogenase

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JPS59159778A
JPS59159778A JP58036305A JP3630583A JPS59159778A JP S59159778 A JPS59159778 A JP S59159778A JP 58036305 A JP58036305 A JP 58036305A JP 3630583 A JP3630583 A JP 3630583A JP S59159778 A JPS59159778 A JP S59159778A
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JP
Japan
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leucine dehydrogenase
heat
plasmid
genus
stable
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Application number
JP58036305A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Soda
健次 左右田
Shinji Nagata
信治 永田
Nobuyoshi Ezaki
信芳 江崎
Hidehiko Tanaka
英彦 田中
Toshihisa Oshima
敏久 大島
Yonekazu Sakamoto
阪本 米和
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.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prepare a heat-resistant leucine dehydrogenase efficiently, by cultivating a mold belonging to the genus Escherichia, transformed with a specific plasmid. CONSTITUTION:A bacterium such as Escherichia coli C600-pICR1 (FERM P 6937) belonging to the genus Escherichia, transformed with a plasmid having a gene of leucine dehydrogenase derived from chromosome DNA of a thermophilic bacterium such as Bacillus stearothermophilus, etc. is cultivated, and a heat-resistant leucine dehydrogenase is collected from the culture.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐熱性のロイシン脱水素酵素の製造法に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing thermostable leucine dehydrogenase.

ロイシン脱水素酵素は、臨床検査用酵素として。Leucine dehydrogenase is used as an enzyme for clinical testing.

非常に重要な酵素である。このロイシン脱水素酵素を生
産できる微生物としては、常温歯であるバチルス・スフ
エリカス(Bacillus 5phaericus 
)のようなバチルス属の細菌が知られている。しかし、
これらの菌より得られるロイシン脱水素酵素は、室温の
水溶液中で1〜3週間のうちに活性をほとんどを失うの
が通例であり、熱安定性及び長期の安定性に欠けるもの
であるという大きな欠点ををしている。
It is a very important enzyme. A microorganism that can produce this leucine dehydrogenase is Bacillus sphaericus, which is a normal-temperature tooth.
) are known to belong to the genus Bacillus. but,
Leucine dehydrogenase obtained from these bacteria usually loses most of its activity within 1 to 3 weeks in an aqueous solution at room temperature, and has a major drawback of lacking thermostability and long-term stability. have shortcomings.

それゆえ、ロイシン脱水素酵素を用いる臨床検査の分析
法の利点を最大限に発揮するうえで、熱に安定で、室温
で長時間活性を失わないロイシン脱水素酵素の出現が熱
望されていた。
Therefore, in order to maximize the advantages of analytical methods for clinical tests using leucine dehydrogenase, there has been a desire for the emergence of a leucine dehydrogenase that is stable to heat and does not lose its activity for a long time at room temperature.

このため、先に本発明者らの一部がこのような観点から
、熱に安定で、長時間活性を失わない性質を有するロイ
シン脱水素酵素を求めて鋭意研究した結果、好熱性のバ
チルス属に属する細菌に上記の性質を有するロイシン脱
水素酵素が存在することを見いだし、特許出願し、さら
に生化学、 Vo1国第634頁(1982年)に発表
した。
Therefore, from this perspective, some of the present inventors conducted intensive research in search of a leucine dehydrogenase that is stable to heat and does not lose its activity for a long time, and as a result, a thermophilic Bacillus sp. discovered that a leucine dehydrogenase having the above-mentioned properties existed in a bacterium belonging to the genus, filed a patent application, and published it in Biochemistry, Vol. 1, page 634 (1982).

しかし、この好熱性のバチルス属に属する細菌は、耐熱
性のロイシン脱水素酵素の生産性が低く。
However, this thermophilic bacterium belonging to the genus Bacillus has low productivity of heat-resistant leucine dehydrogenase.

この酵素を効率良く得るには、十分満足するものでなか
った。
The method for obtaining this enzyme efficiently was not fully satisfactory.

一方、ニジエリチア(lsscherichia )属
に属する細菌は1本来ロイシン脱水素酵素生産能を全(
有していない。
On the other hand, bacteria belonging to the genus Isscherichia have the ability to produce leucine dehydrogenase (
I don't have it.

また1組換DNA遺伝子工学に有用なプラスミド及びそ
れによって形質転換された微生物は良(知られている。
In addition, plasmids useful in recombinant DNA genetic engineering and microorganisms transformed thereby are well known.

例えば、サイエンス(Science ) 198巻、
 1056頁(1978年)には、プラスミドPBR3
22にラクトースプロモーターをつないだプラスミドを
導入した大腸菌内で動物タンパク質が生産されることが
記載されている。
For example, Science Volume 198,
On page 1056 (1978), plasmid PBR3
It has been described that animal proteins are produced in E. coli into which a plasmid in which a lactose promoter is linked to E. coli is introduced.

また、特開昭56−5093号公報には、サーマス属に
属する細菌の遺伝子を有するプラスミド(ベクターとし
てプラスミド哩BR322が用いられている。)を導入
することにより形質転換されたニジエリチア(Esch
erichia )属に属する細菌を用いて耐熱性の酵
素を調製することが記載されているが、耐熱性のロイシ
ン脱水素酵素の遺伝子を有するプラスミド及びそれによ
って形質転換された微生物については、全く何も記載さ
れていないし、またその創製に成功したとの報告もなさ
れていない。
Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-open No. 56-5093, Esch.
Although it has been described that a heat-stable enzyme is prepared using bacteria belonging to the genus Erichia), nothing has been reported regarding the plasmid containing the heat-stable leucine dehydrogenase gene and microorganisms transformed by it. It has not been described, nor has there been any report that its creation was successful.

そこで1本発明者らは、このような観点から。From this perspective, the present inventors.

耐熱性のロイシン脱水素酵素含量の高い微生物を求めて
鋭意研究した結果、ニジエリチア属に属する耐熱性のロ
イシン脱水素酵素生産菌が耐熱性のロイシン脱水素酵素
を効率良く生産することを見い出し5本発明を完成した
As a result of intensive research in search of microorganisms with a high content of heat-resistant leucine dehydrogenase, we discovered that heat-resistant leucine dehydrogenase-producing bacteria belonging to the genus Nizieritia efficiently produce heat-resistant leucine dehydrogenase. Completed the invention.

すなわち1本発明はニジエリチア属に属する耐熱性のロ
イシン脱水素酵素生産菌を培養し、培養物から耐熱性の
ロイシン脱水素酵素を採取することを特徴とする耐熱性
のロイシン脱水素酵素の製造法である。
Specifically, the present invention provides a method for producing heat-stable leucine dehydrogenase, which comprises culturing a heat-stable leucine dehydrogenase-producing bacterium belonging to the genus Nizieritia, and collecting the heat-stable leucine dehydrogenase from the culture. It is.

本発明に用いられる細菌は、耐熱性のロイシン脱水素酵
素を生産しうるニジエリチア属の細菌であり、そのよう
な細菌であれば、いかなるものでも使用できる。好まし
い細菌としては1例えば耐熱性のロイシン脱水素酵素の
遺伝子を有するプラスミドで形質転換されたニジエリチ
ア属に属する細菌があげられる。このニジエリチア属に
属する細菌としては2例えばニジエリチア・コリ(Es
cherichia coli)があげられる。特に本
発明においては、プラスミドplcR1で公知の菌株ニ
ジエリチア・コリC600を形質転換したニジエリチア
・コリC600−plcRlが好ましい。この菌株は、
公知のニジエリチア・コリC600(nature2工
し、 1110〜1114 (1968)を参照〕と、
耐熱性のロイシン脱水素酵素生産能及びアンピシリン耐
性を有する点以外は同じ菌学的性質を有している。この
菌株は。
The bacterium used in the present invention is a bacterium of the genus Nizierichia that can produce heat-stable leucine dehydrogenase, and any such bacterium can be used. Preferred bacteria include, for example, bacteria belonging to the genus Nizierichia that have been transformed with a plasmid containing a gene for heat-stable leucine dehydrogenase. Examples of bacteria belonging to the genus Nigelichia include Nigelichia coli (Es.
cherichia coli). Particularly in the present invention, N. coli C600-plcRl, which is obtained by transforming the known bacterial strain N. coli C600 with plasmid plcR1, is preferred. This strain is
The known N. coli C600 (see nature 2, 1110-1114 (1968)) and
They have the same mycological properties except for the ability to produce heat-resistant leucine dehydrogenase and resistance to ampicillin. This strain is.

非伝達性を伝達性に変えることなく、また非病原性を病
原性に変えることなく安全性が保持されている。特に、
耐熱性のロイシン脱水素酵素生産能を有するニジエリチ
ア・コリの報告はなかった。
Safety is maintained without changing non-transmissible to transmissible or non-pathogenic to pathogenic. especially,
There have been no reports of N. coli having the ability to produce heat-stable leucine dehydrogenase.

このことから、ニジエリチア・コリC600−plcR
l株は新菌株であると考えられるので、昭和58年2月
26日に通産省工業技術院微生物工業技術研究所占も に寄託した。その微生物傘請受理番号は第6937号で
ある。
From this, Nizierichia coli C600-plcR
Since strain I is considered to be a new bacterial strain, it was deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry on February 26, 1981. Its microbial umbrella acceptance number is No. 6937.

本発明に用いられるプラスミドを得るには1例えばハイ
オケミカ・エト・ハイオフイジカ・アクタ(Bioch
em、 Biophysacta) 72,619〜6
29  (1963)に記載の方法に従い、耐熱性のロ
イシン脱水素酵素の遺伝子とベクターとしての役割を有
するDNAとを制限酵素で消化し9次いでリガーゼを用
いて結合することにより調製することができる。
To obtain the plasmids used in the present invention, for example, Bioch.
em, Biophysacta) 72,619-6
29 (1963), by digesting the heat-stable leucine dehydrogenase gene and DNA serving as a vector with restriction enzymes, and then ligating them using ligase.

本発明に好ましく用いられる耐熱性のロイシン脱水素酵
素の遺伝子としては、好熱性の微生物の染色体DNA由
来のロイシン脱水素酵素の遺伝子があげられる。この好
熱性の微生物としては、サーマス(Thermus )
属に属する細菌や好熱性のバチルス属に属する細菌があ
げられるが、特に好熱性のバチルス属に属する細菌が好
ましい。その中でもロイシン脱水素酵素の活性が高いバ
チルス・ステアロサーモスフィルス(Bacillus
 ste、1rother−mophilus)が好ま
しい。ステアロサーモスフィルスの具体例としては、 
 IFO12250,ATCC7953,7954゜8
005、10194.12980. NCAl3O3な
どがある。
The thermostable leucine dehydrogenase gene preferably used in the present invention includes a leucine dehydrogenase gene derived from the chromosomal DNA of a thermophilic microorganism. This thermophilic microorganism is Thermus.
Examples include bacteria belonging to the genus Bacillus and thermophilic bacteria belonging to the genus Bacillus, and bacteria belonging to the thermophilic genus Bacillus are particularly preferred. Among them, Bacillus stearothermophilus has high leucine dehydrogenase activity.
ste, 1rother-mophilus) is preferred. A specific example of stearothermophilus is
IFO12250, ATCC7953, 7954°8
005, 10194.12980. Examples include NCAl3O3.

また、ベクターとしての役割を有するDNAとしては9
例えばプラスミドDNA1y<あげられ、特にプラスミ
ドpBR322が好ましい。また、制限酵素としては1
例えばSal Iがあげられ、リガーゼとしては9例え
ばT4ONAリガーゼがあげられる。
In addition, 9 DNAs have a role as a vector.
For example, plasmid DNA1y<, and plasmid pBR322 is particularly preferred. In addition, as a restriction enzyme, 1
Examples include Sal I, and examples of ligases include T4ONA ligase.

この方法でプラスミドpB11322に、バチルス・ス
テアロサーモフィルスの染色体DNA由来のロイシン脱
水素酵素の遺伝子を導入したプラスi t” pIcR
lが得られる。このプラスミドpIcR1を昭和58年
2月23日に通産省工業技術院微生物工業技術研究所に
寄託の手続を行ったが、このプラスミドは受託されなか
った。
Using this method, the gene for leucine dehydrogenase derived from the chromosomal DNA of Bacillus stearothermophilus was introduced into plasmid pB11322.
l is obtained. This plasmid pIcR1 was deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry on February 23, 1981, but this plasmid was not deposited.

次にこのプラスミドpIc121の理化学的性質を示す
Next, the physicochemical properties of this plasmid pIc121 will be shown.

(1)常温微生物内で耐熱性のロイシン脱水素酵素を発
現させることができる。
(1) Heat-stable leucine dehydrogenase can be expressed in normal-temperature microorganisms.

(2)下記制限酵素に対し5次の切断感受性を有する。(2) Has 5th-order cleavage sensitivity to the following restriction enzymes.

制限酵素    切断部位数 EcoRI        2 Hind I[I Pst  I        2 Sal  1       4 Bamll I        2 制限酵素の名称は2次の菌種から得られる制限酵素の略
称である。
Restriction enzyme Number of cleavage sites EcoRI 2 Hind I [I Pst I 2 Sal 1 4 Bamll I 2 The name of the restriction enzyme is an abbreviation of the restriction enzyme obtained from the secondary bacterial species.

EcoRI ;ニジエリチア・コリ II s n d III ;ヘモフィラス・インフル
エンザPst I ;プロビデンシア・スチュアーテイ
ー Sal I ;ストレプトマイセス・アルプスBam1
ll ;バチルス・アミロリクエファシェンス 制限酵素による切断部位数は1、過剰の制限酵素存在下
でプラスミドplcR1を消化し、その消化物をアガロ
ースゲル電気泳動にかけ2分離可能な断片の数から決定
される。
EcoRI; N. coli II s n d III; Haemophilus influenzae Pst I; Providencia stuartii Sal I; Streptomyces alpus Bam1
ll; The number of cleavage sites with the Bacillus amyloliquefaciens restriction enzyme is 1, determined from the number of fragments that can be separated by digesting plasmid plcR1 in the presence of an excess of restriction enzyme and subjecting the digested product to agarose gel electrophoresis. Ru.

(3)分子量は約6メガダルトンである。(3) Molecular weight is approximately 6 megadaltons.

本発明における細菌を培養するに際して用いられる栄養
培地の炭素源として1例えばグリコース。
As a carbon source for the nutrient medium used for culturing the bacteria in the present invention, for example, glycose.

シュークロース、フルクトース、澱粉加水分解物。Sucrose, fructose, starch hydrolyzate.

糖密、亜硫酸パルプ廃液の#j@、酢酸、乳酸などの有
機酸類、さらには使用する細菌が資化しうるアルコール
類、脂肪酸及びグリセリンなどが使用でき、窒素源とし
て2例えば硫酸アンモニウム。
Organic acids such as molasses, sulfite pulp waste liquid, acetic acid, lactic acid, alcohols, fatty acids, glycerin, etc. that can be assimilated by the bacteria used can be used, and as a nitrogen source, for example, ammonium sulfate.

塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、アミノ酸、ペ
プトン、肉エキス、酵母エキスなどの無機又は有機物が
使用できる。さらに、無機塩類として2例えばカリウム
、ナトリウム、リン酸、亜鉛。
Inorganic or organic substances such as ammonium chloride, ammonium phosphate, amino acids, peptone, meat extract, yeast extract, etc. can be used. Additionally, inorganic salts such as potassium, sodium, phosphoric acid, and zinc.

鉄、マグネシウム、マンガン、銅゛、カルシウム。Iron, magnesium, manganese, copper, calcium.

コバルトなどの各塩類、必要に応して微量金属塩。Various salts such as cobalt, trace metal salts as necessary.

コーン・ステイープ・リカー、ビタミン類、核酸などを
使用してもよく、細菌の一般的栄養培地が使用できる。
Corn staple liquor, vitamins, nucleic acids, etc. may be used, and common nutrient media for bacteria can be used.

これらの培地を用いて2本発明における細菌を20℃〜
45°C9好ましくは35℃〜40℃、最適には37℃
で約10〜20時間、 pHを7.0〜7.4.最適に
は7.2で好気的に培養すればよい。
Using these media, the bacteria in the present invention were grown at 20°C
45°C9 preferably 35°C to 40°C, optimally 37°C
for about 10 to 20 hours to adjust the pH to 7.0 to 7.4. Optimally, it may be cultured aerobically at 7.2.

次に得られた培養物から本発明における耐熱性のロイシ
ン脱水素酵素が採取されるが、培養物。
Next, the thermostable leucine dehydrogenase of the present invention is collected from the obtained culture.

分離生菌体1分離菌体の処理物、粗酵素抽出液。Isolated live bacterial cells 1 Processed product of isolated bacterial cells, crude enzyme extract.

精製酵素などのあらゆる段階で採取できる。その際の精
製法としては9通常の酵素精製法を用いることができる
。特に本発明では、耐熱性のロイシン脱水素酵素を採取
するに先立って、破砕液を加熱処理すれば、耐熱性を有
しない酵素や蛋白質が熱変性することにより選択的に耐
熱性のロイシン脱水素酵素が得られるので有利である。
It can be collected at any stage, including purified enzymes. As a purification method in this case, 9 common enzyme purification methods can be used. In particular, in the present invention, if the crushed solution is heat-treated before collecting heat-stable leucine dehydrogenase, enzymes and proteins that are not heat-stable are thermally denatured, thereby selectively producing heat-stable leucine dehydrogenase. This is advantageous because enzymes are obtained.

この加熱処理の条件としては2例えば50〜80°Cの
温度で5〜30分間処理すればよい。このようにして処
理した後1分離精製して耐熱性のロイシン脱水素酵素を
得てもよいが、そのまま酵素液として利用できる。
The conditions for this heat treatment may be 2, for example, at a temperature of 50 to 80°C for 5 to 30 minutes. After being treated in this way, the enzyme may be separated and purified to obtain a heat-stable leucine dehydrogenase, or it can be used as it is as an enzyme solution.

本発明によれば、耐熱性のロイシン脱水素酵素を大量に
、しかも容易に得ることができるので。
According to the present invention, heat-stable leucine dehydrogenase can be obtained easily in large quantities.

非常に有用である。Very useful.

本発明によって得られる耐熱性のロイシン脱水素酵素は
、生化学、 Vol、54.第634頁(1982年)
に記載の耐熱性のロイシン脱水素酵素と同じ理化学的性
質を有する。
The thermostable leucine dehydrogenase obtained by the present invention is described in Biochemistry, Vol. 54. Page 634 (1982)
It has the same physicochemical properties as the thermostable leucine dehydrogenase described in .

次に本発明を実施例により具体的に説明する。Next, the present invention will be specifically explained using examples.

なお、耐熱性のロイシン脱水素酵素の活性は。Furthermore, the activity of heat-stable leucine dehydrogenase is as follows.

アミノ酸、核酸(Amino Ac1d and Nu
cleic27.84〜88 (1973) )に記載
されているロイシン脱水素酵素活性の測定法、すなわち
pnil、3の100μmoleのグリシン−KCI 
−KOII緩衝液中で+ 1.25μmoleのNAD
と、10μmoleのし一ロイシンを含む混合液を調製
し、その混合液に適当量の粗酵素抽出液を加えて、最終
容量を0.8+nlとし、25℃あるいは55℃におけ
る還元型NADの単位時間あたりの増加を340 nm
の吸光度の増加として測定する方法で行った。
Amino acids, nucleic acids (Amino Ac1d and Nu
cleic 27.84-88 (1973)), namely, 100 μmole of glycine-KCI of pnil, 3.
- + 1.25 μmole NAD in KOII buffer
A mixture containing 10 μmole of leucine was prepared, and an appropriate amount of crude enzyme extract was added to the mixture to make the final volume 0.8+nl. Increase per 340 nm
This was done by measuring the increase in absorbance of .

また、実施例及び参考例中の%は、容量%を示す。Moreover, % in Examples and Reference Examples indicates volume %.

参考例1 (alバチルス・ステアロサーモフィルスの染色体DN
Aの分離。
Reference example 1 (Chromosome DN of al. Bacillus stearothermophilus
Separation of A.

バチルス・ス1アロサーモフィルス■F012250株
から、バイオケミ力・エト・バイオフィジカ・アクタ(
Biochem Biophys acta) 72.
 619〜629(1963)に記載の方法に準じ、染
色体DNΔを分離した。
From Bacillus s1 allothermophilus F012250 strain, Biochemistry etho Biophysica acta (
Biochem Biophys acta) 72.
Chromosomal DNAΔ was isolated according to the method described in 619-629 (1963).

まず、バチルス・ステアロサーモフィルスIFO122
50株をグリセロール培地(ポリペプトン10 g/j
2.酵母エキス2.5 g/ j! 、肉エキス2g/
Il。
First, Bacillus stearothermophilus IFO122
50 strains were placed in glycerol medium (polypeptone 10 g/j
2. Yeast extract 2.5 g/j! , meat extract 2g/
Il.

グリセロール2 g/ j2 、塩化ナトリウム5 g
/ ’ +リンfl!、2カリウム2 g/ it 、
硫酸マグネシウム0.1  g/β、ビオチン4μ s
/ It +そしてpH7,21に調製)24で、55
℃で12時間振とう培養した後。
Glycerol 2 g/j2, sodium chloride 5 g
/ ' + Lin fl! , 2 potassium 2 g/it,
Magnesium sulfate 0.1 g/β, biotin 4 μs
/ It + and adjusted to pH 7,21) at 24, 55
After shaking culture for 12 hours at °C.

遠心分離にて集菌した。Bacteria were collected by centrifugation.

次に12mgのリゾチームを6m1Oサリン(sali
ne)−EDTA溶液(0,15M NaC1と 0.
1 M [EDTAを含み。
Next, 12mg of lysozyme was added to 6ml of saline (sali).
ne)-EDTA solution (0,15M NaCl and 0.
1 M [contains EDTA.

pH8,0に調製。)に溶かし、この溶液に集菌した菌
株を加え、よく攪拌した。これを37℃で約10分間加
温し、菌体が溶菌し始めたら、直ちに凍結した。
Adjust to pH 8.0. ), and the collected bacterial strain was added to this solution and stirred well. This was heated at 37°C for about 10 minutes, and when the bacterial cells began to lyse, it was immediately frozen.

この凍結した菌体に50m1のトリス−5OS緩衝液(
1%SOSと0.I M NaC1を含むpl+9.0
にm製された0、1M1−リス緩衝液。)を加えて攪拌
し、さらに60℃に加温し、完全に溶菌させた。
Add 50 ml of Tris-5OS buffer (
1%SOS and 0. pl+9.0 containing I M NaCl
0.1M 1-Lys buffer. ) was added, stirred, and further heated to 60°C to completely lyse the bacteria.

この溶菌液に56m1の80%フェノールを加えて。Add 56ml of 80% phenol to this lysate.

約20分間振とうさせ、フェノール抽出を行い、夾雑蛋
白質を除去した。この抽出された粗DNA溶液に2倍容
量の冷エタノールを加えてガラス棒で繊維状の沈殿を巻
き取り、 70.80.90%のエタノール各10m1
中に順次、数分ずつ浸漬した後、 20m1の希すリン
ーサイトティレート(5aline −citrate
 )溶液(0,015M  NaC1,0,0015M
 Na5−クエン酸に調製。)に熔かし、さらに濃5a
line −citrate溶液(1,5M NaC1
,0,15M Naa −クエン酸に調製。)を2ml
加えて、粗DNA液を調製した。
The mixture was shaken for about 20 minutes, and phenol extraction was performed to remove contaminant proteins. Add twice the volume of cold ethanol to this extracted crude DNA solution, roll up the fibrous precipitate with a glass rod, and add 10 ml each of 70%, 80%, and 90% ethanol.
After soaking for several minutes in sequence, add 20 ml of diluted lint-citrate (5aline-citrate).
) solution (0,015M NaCl, 0,0015M
Prepared as Na5-citric acid. ) and further thicken 5a
line-citrate solution (1,5M NaCl
,0.15M Naa-citric acid. ) 2ml
In addition, a crude DNA solution was prepared.

この粗DNA液を500μ g/m1位にうすめて、リ
ボヌクレアーゼ[RNa5e (シグマ社製)]を50
μg/ml+ RNa5eT+  (シグマ社製)を3
0μ g/mlになるように加え、37℃で30分間加
温した。冷却後1等量の80%フェノールを加え、フェ
ノール抽出を行い、抽出DNAをエタノール沈殿にて回
収し。
This crude DNA solution was diluted to 500 μg/ml, and ribonuclease [RNa5e (manufactured by Sigma)] was added at 50 μg/ml.
μg/ml+ RNA5eT+ (manufactured by Sigma) at 3
It was added at a concentration of 0 μg/ml and heated at 37° C. for 30 minutes. After cooling, 1 equivalent of 80% phenol was added to perform phenol extraction, and the extracted DNA was recovered by ethanol precipitation.

さらに上記の希1aline −ci trate熔液
20m1に溶解させ、さらに上記の濃5aline −
citrate熔液を2ml加えることにより、染色体
DNAの抽出液を調製した。
Furthermore, it was dissolved in 20 ml of the above dilute 1aline-citrate solution, and then the above concentrated 5aline-citrate solution was dissolved.
A chromosomal DNA extract was prepared by adding 2 ml of citrate solution.

fblベクタープラスミツド謁R322の調製。Preparation of fbl vector plasmid audience R322.

プラスミツドpBR322(Betheada Re5
earchLaboratories社慰)を導入した
ニジエリチア・コリC600株を、2zのし一培地(ポ
リペプトン10g/ It 、酵母エキス5g/j2.
グリコースIg/j2゜塩化ナトリウム5  g/βで
pl+7.2に調製。)で対数増殖前期になるまで37
℃で通気培養した後、10m1のクロラムフェ÷コール
溶液(3,6mg/ m+となるようにエタノールで調
製。)を添加し、さらに37°Cで15分間通気培養し
てプラスミドpBR322を増殖させた。
Plasmid pBR322 (Betheada Re5
Nizierichia coli strain C600, which had been introduced with ``arch Laboratories'', was grown in 2z Noshiichi medium (polypeptone 10 g/It, yeast extract 5 g/J2.
Adjust to pl+7.2 with glycose Ig/j2° sodium chloride 5 g/β. ) until early logarithmic growth phase.
After aerated culture at 37°C, 10 ml of chloramphecol solution (prepared with ethanol to give 3.6 mg/m+) was added, and further aerated culture was performed at 37°C for 15 minutes to propagate plasmid pBR322.

次に遠心分離にて集菌した菌を80m1のTE−シュク
ロース緩衝液(20%シュクロース、 20mM ED
TAを含み、 p118.0に調製された0、05M)
リス緩衝液。)に想濁し、さらに8mlのりゾチーム溶
液(5mg/mlとなるように上記TE−シュクロース
緩衝液にて調製。)を添加し、さらに28m1の5MN
aC1溶液と4mlの4%SOS溶液を加えた。
Next, the bacteria collected by centrifugation were added to 80ml of TE-sucrose buffer (20% sucrose, 20mM ED).
0.05M containing TA and prepared at p118.0)
Squirrel buffer. ), add 8 ml of Norizozyme solution (prepared to 5 mg/ml with the above TE-sucrose buffer), and add 28 ml of 5M N
ACl solution and 4 ml of 4% SOS solution were added.

この混合液を37℃で2時間反応させた後、遠心分離に
て粗プラスミドDNAを分離した。
After reacting this mixture at 37° C. for 2 hours, crude plasmid DNA was separated by centrifugation.

次に、2容量の80%フェノールを加えてフェノール処
理を行い、夾雑蛋白質を除去した。この抽出した粗プラ
スミドを冷イソプロパツールにて沈殿回収し、さらにT
E緩衝液(0,14M MaCL  1 mMEDTA
を含む、 pl+7.5に調製された20mM )リス
緩衝液。)に熔解した。この混合液に2mgのRNa5
eを添加し、37℃で2時間反応させ、上記と同様の方
法でフェノール処理にて夾雑RNAを除去した。
Next, phenol treatment was performed by adding 2 volumes of 80% phenol to remove contaminant proteins. The extracted crude plasmid was precipitated and recovered using cold isopropanol, and then T
E buffer (0,14M MaCL 1 mM EDTA
20mM) Lys buffer prepared at pl+7.5 containing: ) was dissolved. Add 2mg of RNA5 to this mixture.
e was added, the mixture was reacted at 37°C for 2 hours, and contaminant RNA was removed by phenol treatment in the same manner as above.

この抽出された粗プラスミドを2倍容量のエタノール沈
殿にて回収した。これを、さらに10m1の上記のT 
E緩衝液に溶解させ、アガロースゲル濾過にて夾雑RN
Aをさらに除去し、得られた粗DNAをエタノール沈殿
にて再び回収した。
This extracted crude plasmid was recovered by precipitation with 2 times the volume of ethanol. Add this to another 10m1 of the above T
Contaminated RN was dissolved in E buffer and filtered through agarose gel.
A was further removed, and the resulting crude DNA was recovered again by ethanol precipitation.

コノ沈殿を23.1m1(7) 0.02 M h !
J ス緩術液(pH8,0に11製。)に熔解し、さら
に23.7gの塩化セシウムと0.6mlのエチジウム
ブロマイド溶液(10mg/m1に調製。)を加え、約
40時間超遠心することにより、プラスミドDNAを分
離し1次にノルマルブタノールにより、エチジウムブロ
マイドを除去した。この分離したプラスミドを0.’0
1 MのTE緩衝液(0,1mM EDTAを含ムpH
7,5ニ調製されり0.01Mトリス緩衝液。)で透析
することにより、精製プラスミドpBR322を得た。
23.1 m1 (7) of cono precipitation 0.02 M h!
Dissolve in J.S. laxative solution (manufactured by 11, pH 8.0), add 23.7 g of cesium chloride and 0.6 ml of ethidium bromide solution (adjusted to 10 mg/ml), and ultracentrifuge for about 40 hours. Plasmid DNA was separated by this, and ethidium bromide was first removed with n-butanol. This isolated plasmid was added to 0. '0
1 M TE buffer (containing 0.1 mM EDTA pH
7.5 ml of 0.01M Tris buffer. ), purified plasmid pBR322 was obtained.

(ClプラスミドplcR1の創製。(Creation of Cl plasmid plcR1.

(a)の方法で得られたバチルス・ステアロ号−モフィ
ルスの染色体DNA 5μgと制限酵素Sal I(宝
酒造社製)20ユニツトを、 7mM MgCh 、 
150mM NaC1,0,2mM EDTA、 7m
M 2−メチルヵブトエタ) −ル、 0.01%BS
Aを含むp117.5 b、[製した1゜1トリス緩衝
液100μlに入れ、37°Cで2.5時間反応させて
DNAを消化させた後、65℃で5分間加熱し、」1■
を不活性化し、冷エタノールにて消で消化DNA断片を
沈殿回収した。
5 μg of the chromosomal DNA of Bacillus stearomorphus obtained by the method in (a) and 20 units of restriction enzyme Sal I (manufactured by Takara Shuzo Co., Ltd.) were mixed with 7 mM MgCh,
150mM NaCl, 0,2mM EDTA, 7m
M 2-methylcabutoethyl, 0.01%BS
p117.5b containing A, [Pour it into 100 μl of the prepared 1°1 Tris buffer, react at 37°C for 2.5 hours to digest the DNA, then heat at 65°C for 5 minutes,
was inactivated and digested with cold ethanol to precipitate and collect the digested DNA fragments.

次に、(b)の方法で得られたプラスミドpBR322
1μgに制限酵素」113ユニツトを加え、上記と同様
の緩衝液中で37℃で10時間反応させ、上記と同様の
方法で消化プラスミドDNAを回収した。こうして得ら
れた消化染色体及びプラスミドのDNAを混合し、 T
4ONAリガーゼ(宝酒造社!lりを用い。
Next, plasmid pBR322 obtained by method (b)
113 units of restriction enzyme was added to 1 μg, and the mixture was reacted in the same buffer as above at 37°C for 10 hours, and the digested plasmid DNA was recovered in the same manner as above. The digested chromosome and plasmid DNA thus obtained were mixed, and T
4ONA ligase (Takara Shuzo Co., Ltd.) was used.

6.6mM MgCh 、 10mM DTT、 66
rM ATPを含むpH7,6に調製した661トリス
緩衝液中で、  13°Cで19時間反応させ、消化D
NAを再結合することにより、プラスミドplcR1を
得た。
6.6mM MgCh, 10mM DTT, 66
Digestion D
Plasmid plcR1 was obtained by recombining NA.

(d)トランスフォーメーション。(d) Transformation.

まず、宿主菌のニジエリチア・コリCC600r株を5
0m lの上記のし一培地にて培養し、遠心分離にて集
菌後、 50m1の0.I M MgCh溶液に懸濁し
、さらに遠心分離を行って最終的には2.5mlの0.
1 MMgCl、溶液に懸濁させた。
First, the host bacteria N. coli CC600r strain was
Culture in 0 ml of the above Shiichi medium, collect the bacteria by centrifugation, and then add 50 ml of 0. It was suspended in IM MgCh solution and further centrifuged to give a final solution of 2.5 ml.
1 MMgCl, suspended in solution.

このようにして得られたニジエリチア・コリ CC60
0r株の懸濁液0.2mlに(C1の方法で得られたプ
ラスミドpIcR1を含む混合物を0.1ml加え、0
℃で30分間処理したのち、42℃で2分間処理した。
Nizierichia coli CC60 obtained in this way
Add 0.1 ml of the mixture containing the plasmid pIcR1 (obtained by method C1) to 0.2 ml of the suspension of the 0r strain,
After processing at ℃ for 30 minutes, it was processed at 42℃ for 2 minutes.

次にこれに3mlの前記したし一培地を加え、37℃で
1時間培養し、さらにアンピシリン(15Mg/mlに
調製。)の入ったし一寒天培地(L−培地11当り、1
5gの寒天を加えたもの。)で37℃で培養後、生じた
20ニーを、さらにテトラサイクリン(25μg / 
m lに調製。)の入ったし一寒天培地で培養後、生え
てこないコロミーを見出すことにより、プラスミドpl
c1の導入されたニジエリチア・コリC600−pIc
Rlが得られた。
Next, 3 ml of the above-mentioned Shishitsu medium was added to this, and cultured at 37°C for 1 hour.
Added 5g of agar. ) After culturing at 37°C, the resulting 20 knees were further treated with tetracycline (25 μg/
Prepare to ml. ) By finding colomies that did not grow after culturing on an agar medium containing plasmid pl.
N. coli C600-pIc introduced with c1
Rl was obtained.

次にこうして得られたニジエリチア・コリC600−p
lcRlのコロニーより、アンピシリン(15Mg/m
lに調製。)の入った上記のグリセロール培地100 
mlで37℃で16時間、振とう培養を行った。これを
遠心分離にて集菌、洗浄後、5mlの0.01%2−メ
ルカプトエタノールを含み、 pH7,4に調製した0
、01 Mのリン酸緩衝液に懸濁し、0℃で5分間の超
音波処理にて菌体を破砕し、遠心分離にて粗酵素抽出液
を得た。
Next, Nizierichia coli C600-p obtained in this way
Ampicillin (15 Mg/m
Prepared to l. ) above glycerol medium 100 containing
ml was cultured with shaking at 37°C for 16 hours. This was collected by centrifugation, washed, and then mixed with 5 ml of 0.01% 2-mercaptoethanol and adjusted to pH 7.4.
The cells were suspended in 01M phosphate buffer, disrupted by sonication at 0°C for 5 minutes, and centrifuged to obtain a crude enzyme extract.

このようにして得た粗酵素抽出液の耐熱性のロイシン脱
水素酵素の活性を測定したところ、 0.201ユニッ
ト/mg・プロティンであった。これは[lNA供与菌
であるバチルス・ステアロサーモフィルスIP0122
50株のロイシン脱水素酵素の活性(0,010ユニッ
ト/mg・プロティン)よりも10倍辺の活性があった
The heat-stable leucine dehydrogenase activity of the crude enzyme extract thus obtained was measured and found to be 0.201 units/mg protein. This is [lNA donor Bacillus stearothermophilus IP0122]
The activity was 10 times higher than that of the 50 strain leucine dehydrogenase (0,010 units/mg protein).

また、このロイシン脱水素酵素を含む粗酵素抽出液は、
2〜メルカプトエタノールを0.01%含むp117.
2の10mMリン酸緩衝液中、70℃で20分間加熱処
理したところ、80%以上の残存活性を有していた。
In addition, the crude enzyme extract containing this leucine dehydrogenase is
2 to p117 containing 0.01% mercaptoethanol.
When heat-treated at 70° C. for 20 minutes in 10 mM phosphate buffer of No. 2, it had residual activity of 80% or more.

実施例1 参考例1で得たニジエリチア・コリC600−plcR
L株をアンピシリン(15μ g/mlに調製。)を含
む前記グリセロール培地100m1にて37℃で15時
間振とう培養した。培養後、遠心分離にて集菌し、 0
.01%の2−メルカプトエタノールを含むpH7,4
に調製した0、01 Mリン酸緩衝液5mlに懸濁し、
約5分間の超音波処理で菌体を破砕した。
Example 1 Nizierichia coli C600-plcR obtained in Reference Example 1
The L strain was cultured with shaking at 37° C. for 15 hours in 100 ml of the above glycerol medium containing ampicillin (adjusted to 15 μg/ml). After culturing, collect bacteria by centrifugation,
.. pH 7.4 with 0.1% 2-mercaptoethanol
Suspend in 5 ml of 0.01 M phosphate buffer prepared in
The bacterial cells were disrupted by ultrasonication for about 5 minutes.

その後、遠心分離にて粗酵素抽出液を得、その粗酵素抽
出液を70℃で30分間熱処理した後、遠心分離し、そ
の上澄液のロイシン脱水素酵素活性を測定したところ、
 0.800ユニット/mg・プロティンの活性があり
、粗酵素抽出液を70℃で30分間熱処理することによ
り、熱処理前に比べて比活性が約4倍向上した。。これ
は1元のバチルス・ステアロザーモフィルスIFO12
250株のロイシン脱水素酵素の比活性に比べて、約4
0倍に相当するものであった。
Thereafter, a crude enzyme extract was obtained by centrifugation, and the crude enzyme extract was heat-treated at 70°C for 30 minutes, centrifuged, and the leucine dehydrogenase activity of the supernatant was measured.
It had an activity of 0.800 units/mg of protein, and by heat-treating the crude enzyme extract at 70°C for 30 minutes, the specific activity was increased about 4 times compared to before heat treatment. . This is 1 original Bacillus stearothermophilus IFO12
Compared to the specific activity of leucine dehydrogenase of 250 strains, approximately 4
It was equivalent to 0 times.

特許出願人  ユニチカ株式会社Patent applicant: Unitika Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ニジエリチア(Hscherichia )属に
属する耐熱性のロイシン脱水素酵素生産菌を培養し。 培養物から耐熱性のロイシン脱水素酵素を採取すること
を特徴とする耐熱性のロイシン脱水素酵素の製造法。
(1) A heat-resistant leucine dehydrogenase-producing bacterium belonging to the genus Hscherichia was cultured. A method for producing heat-stable leucine dehydrogenase, which comprises collecting heat-stable leucine dehydrogenase from a culture.
(2)ニジエリチア属に属する耐熱性のロイシン脱水素
酵素生産菌が、耐熱性のロイシン脱水素酵素の遺伝子を
有するプラスミドで形質転換されたニジエリチア属に属
する細菌である特許請求の範囲第1項記載の製造法。
(2) Claim 1, wherein the heat-resistant leucine dehydrogenase-producing bacterium belonging to the genus Nidierythia is a bacterium belonging to the genus Nidierythia transformed with a plasmid having a gene for heat-stable leucine dehydrogenase. manufacturing method.
(3)耐熱性のロイシン脱水素酵素の遺伝子が、好熱性
の微生物の染色体DNA由来のロイシン脱水素酵素の遺
伝子である特許請求の範囲第2項記載の製造法。
(3) The production method according to claim 2, wherein the thermostable leucine dehydrogenase gene is a leucine dehydrogenase gene derived from the chromosomal DNA of a thermophilic microorganism.
(4)好熱性の微生物が、好熱性のバチルス属に属する
細菌である特許請求の範囲第3項記載の製造法。
(4) The production method according to claim 3, wherein the thermophilic microorganism is a thermophilic bacterium belonging to the genus Bacillus.
(5)好熱性のバチルス属に属する細菌が、バチルス・
ステアロサーモフィルス(Bacilluss tea
ro thermoph i 1us)である特許請求
の範囲第4項記載の製造法。
(5) Bacteria belonging to the thermophilic genus Bacillus are
Bacillus tea
ro thermoph i 1us).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63192388A (en) * 1986-09-30 1988-08-09 Tosoh Corp Production of thermostable protease
JPH01132384A (en) * 1987-11-16 1989-05-24 Unitika Ltd Plasmid and escherichia coli transformed therewith

Cited By (3)

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