JPS59179075A - ペルオキシダ−ゼの製造法 - Google Patents

ペルオキシダ−ゼの製造法

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JPS59179075A
JPS59179075A JP5340483A JP5340483A JPS59179075A JP S59179075 A JPS59179075 A JP S59179075A JP 5340483 A JP5340483 A JP 5340483A JP 5340483 A JP5340483 A JP 5340483A JP S59179075 A JPS59179075 A JP S59179075A
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oideiodendron
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Kazuhisa Kimoto
木本 和久
Yasuto Watanabe
渡辺 保人
Shigeyuki Takenishi
竹西 繁行
Kozaburo Okazaki
岡崎 弘三郎
Kazuhiro Ichikawa
和宏 市川
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HANKYU KYOEI BUSSAN KK
OOSAKASHI
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HANKYU KYOEI BUSSAN KK
OOSAKASHI
UEDA KAGAKU KOGYO KK
Osaka City
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオイデイオデンドロン属に属する、ペルオキシ
ダーゼ生産菌を用いてペルオキシダーゼを製造する方法
に関する。
ベルオキシダーしは過酸化水素の存在下で種々の化合物
を酸化÷6酵素であり、近年臨床診断試薬としてグルコ
 ス、総コレステロール、遊離型コレステロール、リン
脂質および尿酸の定量に種々のオキシダーゼと共に使用
されるほかに、酵素免疫試験法における標識酵素として
も使用されている。
従来これら試薬に配合されるペルオキシダーゼどしでは
、専らその給源として大根、西洋ワサビ等の植物が用い
られている。微生物起源のペルオキシダーゼも一部知ら
れてはいるが、これらは植物起源のものにみられるよう
な非特異的なペルオキシダーゼではなく、特定の水素供
与体にのみ作用するペルオキシダーゼである。即ちこれ
らは細菌および糸状菌の生産するチトクロームCペルオ
キシダーゼやNADH−ペルオキシダーゼであり、その
特異性からみて臨床診断試薬として利用するには不適当
である。又、近年0−ジアニシジンを水素供与体とする
ペルオキシダーゼが大腸菌及びミロセシウム属に属する
微生物から生産されたが、0−ジアニシジンは発癌性作
用を有するため労働衛生上その臨床的使用は回避される
傾向にあり、やはり上記診断試薬としての使用には適し
ていない。
本発明者らは、上記現状に鑑み臨床診断試薬および酵素
免疫試験法に供し得る性質・を有するペルオキシダーゼ
を、増殖が速く、植物に比し大9生産が可能な微生物中
に見出し得るならば、産業上有益であるとの見地から、
該ペルオキシダーゼを安定かつ高力価で生産する菌株を
広く微生物界より検索してきた。その結果光にアルタナ
リア属、コクリオボラス属、ペルキュラリア属及びカー
ブラリア属に属する微生物の培養物中に上記ペルオキシ
ダーゼが生成蓄積されることを発見し、これらの微生物
を利用したペルオキシダーゼの製造方法を確立したく特
公昭58−5035号参照)。
本発明者らは引き続きペルオキシダーゼ生産菌の検索を
進めた結果、新たにオイデイオデンドロン馬に属する菌
株が所望のペルオキシダーゼを安定してかつ大量に生産
することを発見し、しかも、このペルオキシダーゼは臨
床診断試薬に多く用いられている4−アミノアンチピリ
ン(以降4−AAと記す)−フェノール系及び3−メチ
ル−2−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン(以降MBTI
−(と記す)−ジメチルアニリン系などを水素供与体と
て発色するペルオキシダーゼであり、診1lli試薬等
としての利用に非常に好適であることを発見した。本発
明は上記の新しい知見に基づいて完成されたものである
即ち本発明はオイデイオデンドロン属に属し、ペルオキ
シダーゼ生産能を有する微生物を栄養培地に培養し、培
養物中にペルオキシダーゼを生成蓄積せしめ、これを採
取することを特徴とするペルオキシダーゼ製造法に係る
本発明に利用するペルオキシダーゼ生産能を有する微生
物は、オイデイオデンドロン属に属するものより選択さ
れる。該オイデイオデンドロン属に属する微生物として
は、例えばオイデイオデンドロン アムビグウム(O1
diodendronaRIbiqLILIIfi) 
、オイデイオデンドロン セレアリス(O1diode
ndron  cerea!is) 、オイデイオデン
ドD:/  工tl:二1ラタム(○id toden
dronechinulatum ) 、オイデイオデ
ンドロン グリセラム(O1diodendron  
griseum ) 、オイデイオデンドロン カーラ
イ(O1diodendron kalrai )、オ
イデイオデンドロン ビリコラ (O1dioclendron  pilicola)
 、オイデイオデンドロン シタロイデス(Q 1di
odendronscyta+o+des ) 、オイ
デイオデンドロン シンデニア< O1diodend
ron  5indenia) 、オイデイオデンドロ
ン トルンクタム(O1diodendrontrun
catuio ) 、オイデイオデンドロン クラミド
スポリウム(O1diodendron chlamy
dosporium )、オイデイオデンドロン シト
リナム (O1diodendron  citrinum) 
、オイデイオデンドロン フラブム(O1dioden
dron  flavum)、オイデイオデンドロン 
マイウス (Q 1diodendron  maius ) 、
オイデイオデンドロン ベリコニオイデス(O1dio
dendronperic*n1oides ) 、オ
イデイオデンドロン ロドゲナム(Q 1dioden
dron rhodogenum) 、オイデイオデン
ドロン テヌウイシマム(O1diodendront
enurss+mu+n )等を例示することができる
。これらのうちで特にオイデイオデンドロン セレアリ
ス及びオイデイオデンドロン エヒニュラタムに属する
微生物は好適である。好ましい代表的微生物を後記第1
表に示す。尚第1表に示す各菌株は、いずれもアメリカ
ン タイプ カルチャー コレクション(A meri
can  T ype  CultureCollec
tion >のカタログ(Catalogue  of
strains  I、1982)に収載された公知の
寄託菌であり、該コレクションより入手することができ
る。
また第1表には該表記載の各菌株につき、そのペルオキ
シダーゼ生産能を、以下の通り検討した結果を併記する
。即ちグルコース、ペプトン又はカゼイン消化物、を主
栄養源とした培養液(その組成は後記する実施例2と同
一である)を坂ロコルベンに入れ加圧殺菌後、これに各
菌株より1白金耳量を植菌し、26〜28℃で5〜9日
間振盪培養し、その上清液又は炉液を試験液とし、その
各111Qを0.1Mリン酸緩衝液(p H5,6)1
観、0.08%4−AA溶液0.5鵬、0.4%フェノ
ール溶液0.5TIIQ及び0.03%過酸化水素溶8
!1戒の混合液に加え30℃で作用させ、15分後の発
色度合を、光電比色計を用いて波長51011での吸光
度(0,D、)を測定することにより検討した。尚発色
度合における評価は、上記吸光度測定値に従い以下の通
り表示する。
発色度合 一・・・吸光度が0.01に満たないもの+・・・吸光
度が0.01以上、0.1未渦のもの拝・・・吸光度が
0.1以上、2未満のもの■・・−吸光度が2以上のも
の 第  1  表 菌  株  名          菌 株 番 号 
 発色度合オイデイオデンドロン アムヒグウム Qidiode+xlron     ambiguu
m     ATCC36256+オイデイオデンドロ
ン セレアリス Qidiodendron     cerealis
     ATCC24403+++オイデイオデンド
ロン エヒニュラタム0idiodendron   
  echinulatuIIIATCC16287m
オイデイオデンドロン エヒニュラタム0idiode
ndron     echinulatum   A
TCC32424−H−オイデイオデンドロン グリセ
ラム 0idiodendron     ariseum 
    ATCC6726−H−オイデイオデンドロン
 グリセラム 0idiodendron     griseum 
    ATCC26147+オイデイオデンドロン 
カーライ Qidiodendron     kalrai  
    ATCC18434+オイデイオデンドロン 
ビリコラ 0idiodendron     pilicola
     ATCC38209+オイデイオデンドロン
 シンデニア 0idiodendron     5indenia
     ATCC36074+オイデイオデンドロン
 トルンクタム 0idiodendron     truncatu
m    ATCC16286+オイデイオデンドロン
 シトリナム 0idiodenclron     citrinu
m     ATCC38207+l−オイデイオデン
ドロン マイウス 0idiodendron  maius  ATCC
38208妊オイデイオデンドロン テヌウイシマムQ
idiodendron     tenuisstI
llum   ATCC24405−H−上記第1表に
示す通り、オイデイオデンドロン属に属する公知の微生
物に目的とする発色が認められ、特にオイデイオデンド
ロン セレアリスATCC24403及びオイデイオデ
ンドロンエヒニュラタム ATCC16287の発色は
著しく、従って優れたペルオキシダーゼ生産能を有する
ことが判る。またオイデイオデンドロン属に属する寄託
菌としては、上記第1表に示すほかにも例えばオイデイ
オデンドロン シタロイデス ATCC38210、オ
イデイオデンドロン クラミドスポリウム ATCC1
8448、オイデイオデンドロン フラブム ATCC
32350、オイデイオデンドロン ペリコニオイデス
 ATCo  18449、オイデイオデンドロン ロ
ドゲナム ATCC24404、オイデイオデンドロン
 シトリナム IFo9338、オイデイオデンドロン
 テヌウイシマム IFO6798、オイデイオデンド
ロントルンクタム IFo  9951等が知られてい
る。
本発明は上記各菌株又はそれらの変異株を利用して以下
の通り実施される。即ち、まず上記微生物を栄養培地に
培養する。培養は通常の栄養物及び添加物を含有する合
成培地又は天然培地で行ない得る。
炭素源としてはグルコース、マルトース、サッカローズ
、ガラクトース、フラクトース、キシロース、マンノー
ズ、ラフィノース、可溶性澱粉、液化澱粉、糖蜜、グリ
ヒロール、ソルビトール、クエン酸、コハク酸等の一般
的に使用されるものをいずれも使用できる。窒素源とし
てはペプトン、酵母エキス、脱脂大豆、カゼイン、肉エ
キス、カザミノ酸、コーンスチープリカー等の天然窒素
源の他更に硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、尿素等の無機窒素を使
用できる。この他必要に応じリン酸塩、炭酸塩、硫酸マ
グネシウム、硫酸鉄、Ta酸銅、硫酸亜鉛、塩化カルシ
ウム、塩化鉄、塩化コバルト、塩化マンガン等の無機塩
およびビタミン等も微量栄養源として使用できる。これ
らの培地成分は培養すべき各微生物の生育を阻害しない
濃度で用いられる。
本発明方法は、好ましくは通常の振盪培養又は通気撹拌
培養により実施される。これらの培養にあっては一般的
に炭素源は0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜8
重量%、窒素源はo、oi〜8重量%、好ましくは0.
1〜5重但%の濃度とするのがよい。また培地のpHは
2〜9、好ましくは4〜7とし、培養温度は15〜35
°C1好ましくは20〜33℃とするのがよく、培養は
通常2〜10日間で行なわれる。
上記培養により培養物中に所望のペルオキシダーゼが産
生蓄積される。液体培養における培養物とは、生産され
た菌体及び培養上澄液もしくは培養か液を意味する。こ
れら培養物からペルオキシダーゼを採取する方法は、常
法に従えばよく、例えば培養終了後の培養液より遠心分
離および濾過などにより菌体および不溶物を除去するこ
とにより粗酵素液を得る。更に菌体中に含まれるペルオ
キシダーゼは磨砕又は超音波等の手段により菌体を破壊
後酵素を抽出することによっても粗酵素液として収得で
きる。更に菌体を含む培養液をそのまま超音波処理する
ことにより菌体を破壊したのち不溶物を除去することに
よっても粗酵素液を得ることが可能である。
本発明方法はまた通常の固体培養によっても行ない得る
ものであり、この場合常法に従い固体培地に菌体を繁殖
させたのち、所望酵素を水で抽出することにより粗酵素
液(抽出液)を得ることができる。
これらの方法により得られた粗酵素液の精製操作は通常
の方法に従って行なうことができる。該操作としては例
えば硫酸アンモニウム分画沈澱法、透析、吸着剤による
分別法、有機溶媒分別法、等電点沈澱法および各種イオ
ン交換体によるカラムクロマトグラフィーなどを単独に
或いは組合せて利用する操作を例示できる。かくして精
製されたペルオキシダーゼを収得する。
本発明におけるペルオキシダーゼ活性の測定は、水素供
与体として臨床診断試薬に用いられる4−ΔA−フェノ
ール系を使用して行なった。すなわち0.1Mリン酸緩
衝液(p )15.6) 1TIIQに0.08%4−
AA溶?1120.5mG、0.4%フェノール溶液0
.5m12及び0.03%過酸化水素溶液1mGを加え
30℃に予熱後、これに酵素液1鵬を加えて15分間反
応させ、直ちに510nmの波長でその吸光度を測定す
る。別に対照として過酸化水素溶液の代りに水を1鵬加
え同様の操作によって吸光度を測定する。上記対照試験
と本試験とにおける吸光度の差が1.0増加する場合を
1単位とした。
次に本発明で得られたペルオキシダーゼの酵素化学的性
質を示す。
(1) 作用特異性; 本酵素は過酸化水素に極めて特異的に作用し、過酸化水
素の存在下で種々の水素供与体として機能する化合物の
酸化を触媒する。その作用機構は次式に示す通りである
ペルオキシダーゼ H202+AH22H20+A 〔但し式中A H2は水素供与体を、またAは酸化され
た水素供与体を示す。〕 (2) 水素供与体に対する特異性 各種水素供与体に対する作用の強さを第2表に、また、
臨床診断試薬用として使用されている発色剤系における
発色度を第3表に示した。
第  2  表 水素供与体     作用の強さ フェノール       100 フェノールナトリウム   78 ハイドロキノン      14 カテコール       115 ピロガロール       14 α−ナフトール      13 0−ジアニシジン      8 0−トリジン        6 グアヤコール       18 チロシン          6 レゾルシノール       2 但し第2表中作用の強さは、それぞれ0.01濃度にお
ける発色で、フェノールの値を100とした場合の発色
度の相対値を示す。
第3表 発色剤組成    測定波長   発色度(run) 
    (吸光度) 4−AA−フェノ ール系       510  0.4384−AA−
ジメチ ルアニリン系    560  0.0208−ハイド
ロキノ リンーp−アニシ ジン系       600  0.026MBTH−
ジメチ ルアニリン系    590  0.174但し第3表
中発色度は、発色剤および測定波長として表記したもの
を利用し、前記ペルオキシダーゼ活性の測定法と同一条
件下に測定された吸光度<0.0.)にて表示する。
(3) 作用至適C1−( 本酵素はo )−13,5〜8で作用し、その作用至適
+18は5〜6付近にある。
(4) 至適作用温度 本酵素は20〜60℃で作用し、その至適作用温度は3
5〜45℃である。
(5)  I)l−(安定性 本酵素はpH3,5〜7.5の範囲で安定であり、特に
p t−15,0〜7の範囲で安定である。
(6) 温度安定性 本酵素は0.1Mリン酸緩衝液(1)85.6)溶液中
では45℃で3Q分間完全に安定である。
(7) 分子量 食塩0.1M濃度を含む0.02M酢酸緩衝液(1)8
5.6)で平衡化したトヨパールトIW−558(東洋
曹達工業社製)を用いたゲル濾過クロマトグラフィーに
より分子量を測定した。分子量測定用標準蛋白質キット
(スウェーデン、ファルマシア社製)で得られた分子量
検量線にあてはめて、本酵素の分子量は約40000で
あった。
(8) 活性の測定法 前述した通りである。
尚、上記(1)〜(7)に示す酵素化学的性質のうち(
1)は本発明で得られる各菌体の産生ずるペルオキシダ
ーゼに共通の性質であるが、(2)以降の各項の性質は
利用する各菌体により若干相違しており、上記(2)〜
(7)に示す性質は実施例5で得られたペルオキシダー
ゼについて示したものである。
次に本発明の実施例を示す。
実施例1 11 ogに水道水10mGを加えよく混合したものを
200鵬容三角フラスコに入れて120℃で30分間殺
菌後、オイデイオデンドロン セレアリス(Oidio
dendron  cerealis)ATCC244
03の1白金耳闇を植菌し、24℃で8日間培養を行な
う。培養終了後、水を加え時々撹拌しながら30℃でi
g間抽出を行ない、濾紙で濾過し粗酵素液を得る。この
場合ペルオキシダーゼの活性は麩1g当り1.5単位で
あった。
実施例2 グルコース6%、ペプトン3%、尿素0.3%、コーン
ステイブリカー0.25%、リン酸第−カリウム0.1
%、硫酸マグネシウム0.05%、硫酸第二鉄2ppm
、炭酸カルシウム1%の組成の液体培養液(D H6,
0)を500mQ容坂口氏コルベンに50鵬入れ、12
0℃30分間殺菌後、オイデイオデンドロン エヒニュ
ラタム(O1diodendron  echinul
atum ) A T CC16287の1白金耳量を
植菌し、24〜26℃で7日間振盪培養した後、濾紙で
濾過し粗酵素液を得た。この場合のペルオキシダーゼ活
性は58.4単位/鶴であった。
実施例3 グルコース6%、カゼイン(プロテアーゼ消化物)3%
、尿素0.33%、コーンステイブリカー0.25%、
酵母エキス0.1%、リン酸第−カリウム0.1%、硫
酸マグネシウム0.05%、塩化カリウム0.025%
、硫酸第二鉄2ppm。
炭酸カルシウム1%の組成の液体培養液(pH6,0)
を500鵬容坂口氏コルベンに50謡宛入れ、120℃
40分間蒸気殺菌した。これに下記オイデイオデンドロ
ン属V体の1白金耳量を植菌し、24〜26℃で6日間
振盪培養した後、濾紙で濾過し粗酵素液を得た。このも
ののペルオキシダーゼ活性を測定し下記第4表の結果を
得た。
第  4  表 菌 株 名    菌株番号   活  性(単位/鵬
) オイデイオデンドロン ATCC セレアリス     24403   5.1オイデイ
オデンドロン ATCC エヒニュラタム   16287 164.0オイデイ
オデンドロン ATCC エヒニュラタム   32424   1.8オイデイ
オデンドロン ATCC シトリナム     38207   1.2オイデイ
オデンドロン ATCC マイウス      3B208   1.4実施例4 実施例2と同組成の液体培養液(1)H6,0>129
を30Q容ジャーファーメンタ−に仕込み、120℃4
0分間殺菌後、オイデイオデンドロンエヒニュラタム 
ATCo  16287の前培養液300話を植菌し、
26℃通気No、25v、v、IIl、の条件で3日間
通気撹拌培養を行なった。
培養液を吸引濾過し、菌体と炉液に分ける。菌体は水洗
後よくしほり、その一部1(Mをとって0.1Mリン酸
緩衝液(p H5,6>20鵬と海砂とを加え冷却下で
磨砕した後、同緩衝液を加え全容100域とし、100
00r、p、m、15分間の遠心分離を行なって上澄液
を得た。この場合ペルオキシダーゼ活性は使用国体1g
当り2.7単位であった。一方炉液のペルオキシダーゼ
活性は、77単位/鶴であった。
実施例5 実施例4と同様にして10Qの培養炉液を得た。
この炉液をダイアフィルターG−10T!<バイオエン
ジニアリング社製)を使用して限外濾過を行ない2Qに
濃縮した後、硫酸アンモニウム50(W/V)%を加え
て生ずる塩析物を集め、0.05M酢酸M衝FFi (
p H3,6’)600鶴に溶解した。この溶液をセロ
ファンチューブを用い、冷室中で同組成緩衝液を外液と
して透析し硫酸アンモニウムを除去する。この透析内液
を予め0.05M酢酸M衝液(p H3,6)で平衡化
したSP−セファデックス C−50(スウェーデン、
ファルマシア社製)のカラムに通じペルオキシダーゼを
吸着せしめ、同緩衝液で洗浄した後、食塩濃度O〜1.
0Mの範囲でイオン強度を連続的に変化させて溶出させ
ペルオキシダーゼ活性の強い両分を集めた。この両分に
硫酸アンモニウム60(W/V)%を加え生じた沈澱を
10000r、p−m、30分間遠心分離して集め少量
の0.02M酢酸緩衝液に溶解した。次いでトヨパール
HW558のカラム(2,2X100Ctfi)に負荷
し展開溶媒として食塩0.1Mを含む0.02M酢酸緩
衝液(p)15.6)を用いてゲル濾過を行なった。ゲ
ル濾過分画液の内ペルオキシダーゼ活性の強い両分を集
めセロファンチューブとポリエチレングリコール200
00 (和光純薬工業製)を用いて濃縮し、再びゲル濾
過操作を行なう。上記ゲル濾過操作を3回くり返した後
、ペルオキシダーゼ活性の強い濃縮液96−を得、これ
をセロファンチューブを用いて純水に対し透析した。透
析内液を凍結乾燥しペルオキシダーゼ粉末を得た。培養
炉液からの活性収率は45%であり、粉末1mg当り4
28単位であった。
(以 上) 代理人 弁理士 三 枝 英 二   −7手 続 ン
市 正 書(自発) 昭和58年10月t9JB 特許庁長官  若 杉 和 夫 殿 1 事件の表示 昭和58年特許願第53404号 2 発明の名称 ペルオキシダーゼの製造法 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 木本相欠 (ほか4名) 4代理人 5 補正命令の日付 自発 6 補正の対象 明細書中「発明の詳細な説明」の項 7 補正の内容 別組添付の通り 補  正  の  内  容 1 明細書第15頁下がら第3行に「それぞれ0、OI
J 、!:あるを[[ぞhO,OIMJと訂正する。
2 明細書第18頁第2行及び同頁第4行に「菌体」と
あるをそれぞれ「菌株」と訂正する。
3 明細書第18頁第10行及び同頁第18行に1麩」
とあるを「苑」と訂正する。
4 明細書第20頁第1行に「菌体」とあるを「菌株」
と訂正する。
5 明細書第22頁第16行に「酢酸緩衝液」とあるを
「酢酸緩衝液(p85.6)Jと訂正する。
(以 上)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■ オイデイオデンドロン(□ 1diodendro
    n ) mに属し、ペルオキシダーゼ生産能を有する微
    生物を栄養培地に培養し、培養物中にペルオキシダーゼ
    を生成蓄積せしめ、これを採取することを特徴とするペ
    ルオキシダーゼの製造法。
JP5340483A 1983-03-28 1983-03-28 ペルオキシダ−ゼの製造法 Expired JPS6013670B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5340483A JPS6013670B2 (ja) 1983-03-28 1983-03-28 ペルオキシダ−ゼの製造法

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JP5340483A JPS6013670B2 (ja) 1983-03-28 1983-03-28 ペルオキシダ−ゼの製造法

Publications (2)

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