JPS5934354B2 - Immobilized thermostable acetate kinase - Google Patents

Immobilized thermostable acetate kinase

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JPS5934354B2
JPS5934354B2 JP10905580A JP10905580A JPS5934354B2 JP S5934354 B2 JPS5934354 B2 JP S5934354B2 JP 10905580 A JP10905580 A JP 10905580A JP 10905580 A JP10905580 A JP 10905580A JP S5934354 B2 JPS5934354 B2 JP S5934354B2
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acetate kinase
immobilized
immobilization
thermostable
carrier
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和友 今堀
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な固定化耐熱性酢酸キナーゼおよびその製
造方法1こ係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel immobilized thermostable acetate kinase and a method for producing the same.

アデノシントリリン酸(ATP)またはその誘導体もし
くはアデノシンジリン酸(ADP)またはその誘導体(
以下これらを総称する場合、アデニンコファクター類と
いう)は酵素反応の補助基質として非常に重要である。
Adenosine triphosphate (ATP) or its derivatives or adenosine diphosphate (ADP) or its derivatives (
Adenine cofactors (hereinafter collectively referred to as adenine cofactors) are very important as co-substrates for enzymatic reactions.

例えば、酵素へキソキナーゼ゛を使用してD−グリコー
スをグリコース6リン酸rこ転化する際には、補助反応
としてPTPl)S必須であり、その他多くの酵素反応
tこおいてアデニンコファクター類/)5必須であるこ
とbS良く知られている。
For example, when D-glyose is converted to glycose 6-phosphate using the enzyme hexokinase, PTPl)S is essential as an auxiliary reaction, and in many other enzymatic reactions, adenine cofactors/ )5 It is well known that bS is essential.

一方、これらアデニンコファクター類をエネルギー源と
して工業的に利用するため1こは、これらコファクター
類を、その活性を損うことなし]こ、相互変換すること
l)5重要な課題であり、かつアデニンコファクターを
相互変換する方法が長期間安定1こ機能することも工業
的lこ重要である。
On the other hand, in order to industrially utilize these adenine cofactors as an energy source, it is important to interconvert these cofactors without impairing their activity. It is also industrially important that the method for interconverting adenine cofactors functions stably for a long period of time.

このよう1こ、酵素反応1こおけるエネルギー源として
重要なアデニンコファクター類の相互変換反応を触媒す
る酵素はホスホトランスフェラーゼとして知られ、中で
も酢酸キナーゼが特に有効であることが知られている。
Enzymes that catalyze the interconversion reaction of adenine cofactors, which are important as an energy source in one enzyme reaction, are known as phosphotransferases, and acetate kinase is known to be particularly effective.

酢酸キナーゼは多数の微生物fこより生産されている。Acetate kinase is produced by a number of microorganisms.

例えば、エシェリヒア・コリ(Escher−i ch
1aco l i) 、ベイロネラ・アルカレツセン
ス(Vei 1lonella alcalescen
s)などが代表的な微生物の例であり、またバチルス°
ステアロサーモフィルス(Bacillus 5te−
ar□ thermophilus)(J−Bioch
em、 。
For example, Escherichia coli (Escher-i ch.
1acoli), Vei 1lonella alcalescen
Typical examples of microorganisms include Bacillus
Stearothermophilus (Bacillus 5te-
ar□ thermophilus) (J-Bioch
em, .

84.193(1978)、特開昭52−25088号
公報参照〕、クロストリジウム・サーモアセチカム(C
lostridium therm−oacIeti
cum)(Archiv 、Mi crobiol 、
84.193 (1978), JP-A-52-25088], Clostridium thermoaceticum (C
lostridium therm-oacIeti
cum) (Archiv, Mi crobiol,
.

100.121(1974))などにより耐熱性酢酸キ
ナーゼtJS生産されることが知られている。
100.121 (1974)) etc., it is known that thermostable acetate kinase tJS is produced.

これら酢酸キナーゼは以下のような反応を触媒する3A
DP+アセチルリン酸二ATP十酢酸 −万、工業的合成反応に酵素を利用した場合、その特異
性に基き種々の利点のあることが知られている。
These acetate kinases catalyze the following reactions:
DP+acetyl phosphate di-ATP deca-acetic acid-10,000 It is known that when enzymes are used in industrial synthesis reactions, there are various advantages based on their specificity.

例えば、立体異性をも含めて副反応がなく、従って不要
な環境破壊性物質を幅生ずることがなく、高収率を達成
することl)′5でき、かつ反応条件も温和(常温、常
圧)であり、省エネルギーの課題を満足する。
For example, there are no side reactions, including stereoisomerism, and therefore no unnecessary environmentally destructive substances are produced, high yields can be achieved l)'5, and the reaction conditions are mild (room temperature, normal pressure). ), which satisfies the energy conservation issue.

しかし’ebbsら、酵素反応は上記の如き利点を有す
る一方で、酵素が水溶性であるために、反応終了後膣酵
素を回保し再利用すること、および連続酵素反応を行う
ことが困難であるなどの欠点を有する。
However, while the enzymatic reaction has the advantages mentioned above, it is difficult to recover and reuse the vaginal enzyme after the reaction and to perform continuous enzymatic reactions because the enzyme is water-soluble. It has some disadvantages such as:

更に、酵素は極めて高価であるから、これを工業的に利
用するため1こは上記の欠点を克服することが重要な課
題である。
Furthermore, since enzymes are extremely expensive, it is important to overcome the above drawbacks in order to utilize them industrially.

このような酵素の有する欠点を改良、克服するrコめ1
こ、当業界では既lこ数多くの研究がなされ、いくつか
の方法が提案されている。
Tips for improving and overcoming the drawbacks of such enzymes 1
Many studies have already been conducted in this industry and several methods have been proposed.

その中で最も有力なものは酵素を水不溶性担体上に固定
する方法であり、これ1こついては、例えばオスカー等
(Osker et al、)の[固定化酵素(1
mmbilized Enzyme)JCRC刊(1
973)および千畑一部編「固定化酵素、」講談社(1
975)r、(どに詳しい記載b5ある。
The most promising method among these is the method of immobilizing enzymes on water-insoluble carriers, and this method is described, for example, in Osker et al.
mmbilized Enzyme) Published by JCRC (1
973) and Chibata, ed. “Immobilized Enzymes,” Kodansha (1.
975) r, (detailed description b5 is available in the following).

また、酢酸キナーゼについても工業的利用のためiこは
該酵素を固定化すべきであることl)S提案されている
(酵素と工業」、35巻、1号、3〜10頁昭和52年
)。
It has also been proposed that acetate kinase should be immobilized for industrial use (Enzymes and Industry, Vol. 35, No. 1, pp. 3-10, 1972). .

しかしながら、酵素は熱、酸、アルカリ等の固定化にお
ける諸条件1こ対して極めて不安定であり、かつ酵素の
性質は専ら酵素分子の微妙な高次構造に由来しており、
故に該高次構造が固定化により必然的に影響を受ける。
However, enzymes are extremely unstable under various immobilization conditions such as heat, acid, and alkali, and the properties of enzymes are derived exclusively from the delicate higher-order structure of the enzyme molecule.
Therefore, the higher order structure is inevitably affected by immobilization.

このことは酵素の工業的利用を妨げる別の因子となって
いたのである。
This was another factor that hindered the industrial use of enzymes.

即ち、固定化により酵素の触媒機能61増大した例6i
知られている一方で、逆の例も多数知られている。
That is, Example 6i where the catalytic function of the enzyme was increased by immobilization.
While this is known, many examples of the opposite are also known.

また、酵素の固定化によりその固有の性質がまったく失
われた例、その特異性が変化した例なども報告されてい
る(「酵素と工業−1,35巻、7頁、昭和52年)。
In addition, cases have been reported in which the immobilization of enzymes causes their inherent properties to be completely lost, or in which their specificity has changed (Enzymes and Industry - Vol. 1, Vol. 35, p. 7, 1977).

加うる1こ、酵素はこれを生産する生物種によってそれ
ぞれ分子構造を幾にし、かつこの微妙な構造はその置か
れた環境条件によって容易に変化する。
Additionally, enzymes have different molecular structures depending on the species of organism that produces them, and this delicate structure easily changes depending on the environmental conditions in which they are placed.

酢酸キナーゼ1こついても同様であり、例えばEsch
erich ia col ib5生産するものは分
子量約50..000の1本のポリペプチド鎖からなり
、Bacillus stearothermoph
ilusの生産するものは分子量約160,000で4
本のポリペプチド鎖からなり(J、Bioi 、Che
m、、8土、193(1978))、Veillone
lla al−calescensの生産するものは
分子量約40.000の2本のポリペプチド鎖からなる
( J−Biol 、Chem、 251 、3117
(1976))ことが知られている。
The same goes for acetate kinase 1, for example, Esch
The one produced by erich ia col ib5 has a molecular weight of about 50. .. Bacillus stearothermoph
illus produces a molecular weight of about 160,000 and 4
Consists of a polypeptide chain (J, Bioi, Che
m,, 8 Sat., 193 (1978)), Veillone
The product produced by S. lla al-calescens consists of two polypeptide chains with a molecular weight of approximately 40,000 (J-Biol, Chem, 251, 3117
(1976)).

また、例えばEschrichia coli の
先度する酵素分子中1こはSH基t)S存在すると考え
られるt’s、 B。
In addition, for example, one of the enzyme molecules of Eschrichia coli is thought to contain an SH group (t)S, B.

stearothermophilusの生産するもの
tこはSH基b5存在しない(J、Biol、chem
、、84.193(1978)、lなど、分子構造はそ
の起源によって異る。
stearothermophilus does not have an SH group b5 (J, Biol, chem
, 84.193 (1978), l, etc. The molecular structure differs depending on its origin.

結局、現時点に8いては、固定化方法と固定化酵素との
間fこはいかなる規則性も見出されておらず、固定化処
理前の酵素の性質、例えば耐熱性、から固定化処理後の
固定化酵素の触媒機能、特異′性、活性の長期安定性な
どの諸性質を予測することが不可能(例えば、前出「固
定化酵素」107頁参照)であるため1こ、固定化する
こと(こよって安定な固定化酵素が得られるか否かを、
各酵素について試行錯誤【こより検討しなければならな
かった。
Ultimately, at present, no regularity has been found between the immobilization method and the immobilized enzyme, and the properties of the enzyme before immobilization, such as heat resistance, Because it is impossible to predict the properties of immobilized enzymes, such as their catalytic function, specificity, and long-term stability of activity (for example, see "Immobilized Enzymes" above, p. 107), (Whether a stable immobilized enzyme can be obtained or not)
We had to consider each enzyme through trial and error.

事実、酢酸キナーゼの固定化の研究はほとんどなされて
おらず、数少ない例としてN−ヒドロキシスクシンイミ
ド基を含有するポリアクリルアミドゲル 1酢酸キナーゼを固定化する方法(Methodsin
Enzymology,44、8 8 7 ( 19
76)、1が知られているが、この方法では固定化の際
「こ高価な失活防止剤(ジチオスレイトール)を共存さ
せ、かつアクリルアミドが固相化する極短時間の間に該
酢酸キナーゼを非酸化性雰囲気中に添加するという、微
妙で熟練を要する操作を必要としていた。
In fact, very little research has been done on the immobilization of acetate kinase, and one of the few examples is a method of immobilizing 1-acetate kinase on a polyacrylamide gel containing N-hydroxysuccinimide groups.
Enzymology, 44, 8 8 7 (19
76), 1 is known, but in this method, ``an expensive deactivation inhibitor (dithiothreitol) is coexisting during immobilization, and the acetic acid is This required a delicate and skillful operation in which the kinase was added to a non-oxidizing atmosphere.

更1こ、固定化されなかった酢酸キナーゼを回収し再利
用することも、失活が太きいためFこ実賃上不可能であ
り、経済性の点からも不利であった。
Furthermore, recovering and reusing the acetate kinase that was not immobilized was not possible due to its severe deactivation, and was also disadvantageous from an economic point of view.

また、上記の如き経済性、操作上の不利を押して固定化
を実施する場合には、0℃近辺の低温条件下で行わねば
ならないため1こ経済的1こ一層不利であった。
Moreover, when immobilization is carried out despite the economical and operational disadvantages mentioned above, it has to be carried out under low temperature conditions around 0° C., which is economically disadvantageous.

一層、本発明者は既1こBQStearotherm−
ophilusの生産する耐熱性酢酸キナーゼ1こつい
て、上記諸欠点を克報しfコ該キナーゼの固定化方法を
確立し、ている(特開昭56−154992参照)。
Furthermore, the present inventor has already developed a BQ Starotherm.
In order to overcome the above-mentioned drawbacks, we established a method for immobilizing the thermostable acetate kinase 1 produced by P. philus (Japanese Patent Application Laid-open No. 154992/1983).

本発明者等は、種々の固定化法を検討した結果、特に酢
酸キナーゼの場合1こは、一定の耐熱性の要件を満足す
る酢酸キナーゼを使用することでより、固定化後も長期
1こ亘り活性を維持しかつ安定な固定化酵素を得ること
が可能であることを見出し本発明を完成するに到った。
As a result of studying various immobilization methods, the present inventors found that, in the case of acetate kinase in particular, by using acetate kinase that satisfies certain heat resistance requirements, it is possible to maintain it for a long period of time even after immobilization. The present invention was completed based on the discovery that it is possible to obtain a stable immobilized enzyme that maintains its activity over a long period of time.

そこで 本発明の目的は耐用寿命の長い、経済性、活性
の憂れた新規な固定化酢酸キナーゼを提供することであ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel immobilized acetate kinase that has a long service life, is economical, and has poor activity.

本発明の他の目的は前記諸欠点を改良かつ克服し、汎用
性、経済性、作業性の優れた酢酸キナーゼの固定化方法
を提供することである。
Another object of the present invention is to improve and overcome the above-mentioned drawbacks and to provide a method for immobilizing acetate kinase that is versatile, economical, and workable.

本発明の更に別の目的ならびに特徴は以下の記載から明
らかとなろう。
Further objects and features of the invention will become apparent from the description below.

即ち、本発明はクロストリジウム・サーモアセチカム(
Clostridium thermoacet −
i c um )またはシュードモナス・サーモアミノ
リティカスV−2(Pseudomonas the
rm−oaminolyticusV 2)の1菌株
の生産する耐熱性酢酸キナーゼと水不溶性固定化用担体
とからなる、固定化耐熱性酢酸キナーゼに関する。
That is, the present invention relates to Clostridium thermoaceticum (
Clostridium thermoacet −
i cum ) or Pseudomonas thermoaminolyticus V-2 (Pseudomonas the
The present invention relates to an immobilized thermostable acetate kinase comprising a thermostable acetate kinase produced by a strain of S. rm-oaminolyticus V 2) and a water-insoluble immobilization carrier.

本発明において使用する耐熱性酢酸キナーゼは至適生育
温度が約50〜85℃、好ましくは60〜85℃なる範
囲内である微生物f3s生産する酢酸キナーゼである。
The thermostable acetate kinase used in the present invention is an acetate kinase produced by microorganism f3s whose optimal growth temperature is within the range of about 50 to 85°C, preferably 60 to 85°C.

本発明でいう「耐熱性」とは、精製した酢酸キナーゼを
pH6,5〜8.0の50 mM緩衝液中で50°Cf
こて15分間処理した後、測定した活性〔測定法の詳細
はJ 、Bi ol 、Chem、 、249 、25
67(1974)を参照〕が処理前の活性の少なくとも
約90%、好ましくは95%以上、最適には100%を
保持していることを意味するものとする。
"Thermostable" as used in the present invention refers to purified acetate kinase at 50°Cf in a 50mM buffer with a pH of 6.5 to 8.0.
After treatment with a trowel for 15 minutes, the activity was measured [details of the measurement method in J. Biol. Chem., 249, 25
67 (1974)] retains at least about 90%, preferably 95% or more, and optimally 100% of its pre-treatment activity.

かかる耐熱性の要件を満足する酢酸キナーゼとしては、
例えばB、s tearothermophilu −
s、Clostridium thermoacet
ycum。
Acetate kinase that satisfies such heat resistance requirements includes:
For example, B, stearothermophilu −
s, Clostridium thermoacet
ycum.

pseudomonas thermoaminol
ytic−usV2r、(どにより生産されるものを挙
げることができ、グリコース、サッカロースまたはリン
ゴ酸などの炭素源および/またはペプトン、肉エキス、
アミノ酸などの窒素源、必要fこより無機塩類および/
またはビタミンなどを含む通常使用される培地(例えば
、特開昭52−25088号公報参照)で該微生物を培
養し、常法に従って精製すること1こより容易に得るこ
とができる。
pseudomonas thermoaminol
ytic-usV2r, carbon sources such as glycose, sucrose or malic acid and/or peptones, meat extracts,
Nitrogen sources such as amino acids, inorganic salts and/or
Alternatively, it can be easily obtained by culturing the microorganism in a commonly used medium containing vitamins (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-25088) and purifying it according to a conventional method.

また、本発明で使用する水不溶性担体としては、本質的
lこ水に不溶な化学物をいい、例えばセルロース、デキ
ストラン、アガ七−ス、デンプンなどの多糖類の誘導体
;ポリ酢酸セルロース、ポリビニルアルコールの誘導体
;ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ
ビニルクロリド、ポリ(メチルメタクリル酸)エステル
、ポリブデン、ポリペンテン、ポリビニルデ゛ンクロリ
ド、ポリ(メク)アクリロニトリル、ポリメタクリル酸
、ポリアクリル酸、ポリアミノスチレン、ポリブタジェ
ン、ポリイソプレン、ポリマレイン酸モノメチル、架橋
性ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド、ポリビニ
ルアミン、ポリ(ジアルキルアミノエチルメタクリル酸
エステル)、ポリ(ジアルキルアミノメチルスチレン)
、ポリ(ビニルピリジン)、ポリ(ビニルピロリドン)
、ポリアクリル酸無水物、ポリメタクリル酸無水物、ポ
リマレイン酸無水物、ポリ(トリフルオロエチレン)ポ
リ(テトラフルオロエチレン)、ポリ(ジビニルベンゼ
ン)、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(N−ビニル
アミン)、ポリ(テトラメチレンクリコールシヒニルエ
ーテル)、ポリビニルスルホン、ポリビニルスルホキシ
ド、ポリアクロレイン、ポリメチルビニルケトンなどの
不飽和炭素を含む単量体からなる重合体;ポリフェニレ
ンオキシド、ポリメチレンオキシP1 ポリエチレンオ
キシド、ポリテトラメチレンオキシドなどのポリエーテ
ル類;ポリアラニン、ポリフェニルアラニンなどのポリ
ペプチド類;ナイロン−3、ナイロン−4、ナイロン−
6、ナイロン−7、ナイロン−11、ナイロン−12、
ナイロン−6,6、ナイロン−6、to、ポリ(m−フ
ェニレンイソフタルアミド、ポリ(p−フェニレン−テ
トラフタルアミド)などのポリアミド;テレフタル酸、
イソフタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、ト
リメリット酸などのポリカルボン酸と、エチレングリコ
ール、フロピレンゲリコール、フチレンクリコール、ペ
ンタエリスリトール、ビスフェノールA/、、Cどのポ
リオールとのポリエステル類;グリコール酸、乳酸、ヒ
ドロキシピバリン酸などから得られるポリエステル:ジ
メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン
、メチルビニルポリシロキサン、シアノアルキルメチル
シロキサン、フルオロアルキルメチルポリシロキザンな
どの7リコンゴム;トルエンジイソシアネート、キシレ
ンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、エ
チレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、トルエントリイソシアネートなどのポリイソシ
アネートと、ポリエチレンクリコール、ポリプロピレン
グリコール、両末端にOH基を有するポリエステルなど
のポリオールとのポリウレタン類;フェノール、ホルム
アルデヒド樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、尿
素°ホルムアルデヒト樹脂、メラミン・ホルムアルデヒ
ド樹脂などのホルムアルデヒド樹脂;ポリイミド、ポリ
ベンズイミダゾール、ポリチアゾールなどの4員環を含
むポリマー;ポリカーボネート、ポリスルフオンなどの
その他の合成ポリマー類;ガラス、アスベスト、クレー
、マイカ、ヒドロキシルアパタイト、活性炭、シリカゲ
ル、アルミナなどの無機物ならびlこその誘導体;およ
びポリフォスフアゼンなどの合成無機ポリマー等を挙げ
ることができる。
In addition, the water-insoluble carrier used in the present invention refers to a chemical substance that is essentially insoluble in water, such as polysaccharide derivatives such as cellulose, dextran, agarase, and starch; polyacetate cellulose, and polyvinyl alcohol. Derivatives of polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, poly(methyl methacrylic acid) ester, polybutene, polypentene, polyvinyl dichloride, poly(meth)acrylonitrile, polymethacrylic acid, polyacrylic acid, polyaminostyrene, polybutadiene, polyisoprene , monomethyl polymaleate, crosslinked polyacrylamide, polyacrylamide, polyvinylamine, poly(dialkylaminoethyl methacrylate), poly(dialkylaminomethylstyrene)
, poly(vinylpyridine), poly(vinylpyrrolidone)
, polyacrylic anhydride, polymethacrylic anhydride, polymaleic anhydride, poly(trifluoroethylene) poly(tetrafluoroethylene), poly(divinylbenzene), poly(α-methylstyrene), poly(N-vinylamine) ), poly(tetramethylene glycol sulfinyl ether), polyvinyl sulfone, polyvinyl sulfoxide, polyacrolein, polymethyl vinyl ketone, and other polymers consisting of monomers containing unsaturated carbon; polyphenylene oxide, polymethylene oxy P1 polyethylene oxide , polyethers such as polytetramethylene oxide; polypeptides such as polyalanine, polyphenylalanine; nylon-3, nylon-4, nylon-
6, nylon-7, nylon-11, nylon-12,
Polyamides such as nylon-6,6, nylon-6, to, poly(m-phenylene isophthalamide, poly(p-phenylene-tetraphthalamide)); terephthalic acid,
Polyesters of polycarboxylic acids such as isophthalic acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, and trimellitic acid and polyols such as ethylene glycol, furopylene gelicol, ethylene glycol, pentaerythritol, bisphenol A/, and C; Polyesters obtained from glycolic acid, lactic acid, hydroxypivalic acid, etc.: 7 recon rubbers such as dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, methylvinylpolysiloxane, cyanoalkylmethylsiloxane, fluoroalkylmethylpolysiloxane; toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, Polyurethanes made of polyisocyanates such as phenylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and toluene diisocyanate, and polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyesters having OH groups at both ends; phenol, formaldehyde resin, xylene/formaldehyde resin Formaldehyde resins such as urea, formaldehyde resin, and melamine/formaldehyde resin; Polymers containing four-membered rings such as polyimide, polybenzimidazole, and polythiazole; Other synthetic polymers such as polycarbonate and polysulfon; Glass, asbestos, clay, and mica. , hydroxyl apatite, activated carbon, silica gel, alumina, and other inorganic substances and derivatives thereof; and synthetic inorganic polymers such as polyphosphazene.

本発明の固定化用担体は種々の形状、例えば粒状、繊維
、中空体状、フィルム、シートであり得る。
The immobilization carrier of the present invention can have various shapes, such as granules, fibers, hollow bodies, films, and sheets.

従って、本発明の固定化耐熱性酢酸キナーゼは撹拌槽、
充填槽、流動槽、管状並びfこ膜状反応器などとして、
アデニンコファクター類の相互変換に利用することがで
きる。
Therefore, the immobilized thermostable acetate kinase of the present invention can be used in a stirred tank,
As packed tanks, fluidized tanks, tubular membrane reactors, etc.
It can be used for mutual conversion of adenine cofactors.

一方、本発明1こおいては、耐熱性酢酸キナーゼは以下
のような方法fこ従って固定化することができる。
On the other hand, in the present invention 1, the thermostable acetate kinase can be immobilized according to the following method.

即ち、クロストリジウム・サーモアセチカムまたはシュ
ードモナス・サーモアミノリティカスV−2の1菌株の
生産する耐熱性耐酢キナーゼと、予め活性化した水不溶
性固定化用担体とを反応させることを特徴とする。
That is, it is characterized in that a heat-resistant vinegar-resistant kinase produced by a strain of Clostridium thermoaceticum or Pseudomonas thermoaminolyticus V-2 is reacted with a preactivated water-insoluble immobilization carrier.

耐熱性酢酸キナーゼの固定化方法。Method for immobilizing thermostable acetate kinase.

一般に、酵素を固定化する方法として、共有結合法、イ
オン結合法、物理的吸着法および包括法等が知られてい
る(前出の「固定化酵素」参照)。
In general, as methods for immobilizing enzymes, covalent bonding methods, ionic bonding methods, physical adsorption methods, entrapment methods, and the like are known (see "Immobilized Enzymes" above).

また、■−アルキルー2−ハロピリジニウム塩を使用す
る新規な共有結合法を採用することもできる。
Moreover, a novel covalent bonding method using ■-alkyl-2-halopyridinium salts can also be adopted.

まず、共有結合法としては、例えばカルボキシル基を有
する水不溶性担体を1−アルキル−2−ハロピリジニウ
ム塩によって処理し、該担体を対アミノ基、水酸基、カ
ルボキシル基反応性とし、これと酢酸キナーゼとを結合
させる方法、芳香族アミン基を有する水不溶性担体をジ
アゾニウム塩とし、これと酢酸キナーゼとをジアゾカッ
プリングする方法、カルボキシル基を含む担体に適当な
処理を施してアジド、クロリド、カルボジイミド、イン
シアネート等の誘導体に転化し、これと酢酸キナーゼと
をペプチド結合させる方法、ハロゲンなどの活性脱離基
を有する担体に結合する方法、担体の水酸基をハロゲン
化シアンで処理した後結合する方法、少なくとも2官能
性の試薬、例えばグルタルアルデヒド、l−アルキル−
2−ハロピリジニウム塩、エピクロルヒドリンなど、に
より担体と酢酸キナーゼとを結合する方法などが挙げら
れる。
First, as a covalent bonding method, for example, a water-insoluble carrier having a carboxyl group is treated with a 1-alkyl-2-halopyridinium salt to make the carrier reactive with amino groups, hydroxyl groups, and carboxyl groups, and this is combined with acetate kinase. A method in which a water-insoluble carrier having an aromatic amine group is used as a diazonium salt and this is diazo-coupled with acetate kinase, a method in which a carrier containing a carboxyl group is subjected to an appropriate treatment to form azide, chloride, carbodiimide, in A method of converting into a derivative such as cyanate and peptide bonding this with acetate kinase, a method of bonding to a carrier having an active leaving group such as a halogen, a method of bonding after treating the hydroxyl group of the carrier with cyanogen halide, at least Bifunctional reagents such as glutaraldehyde, l-alkyl-
Examples include a method of binding the carrier and acetate kinase using 2-halopyridinium salt, epichlorohydrin, or the like.

更に、イオン結合法としては、例えばカルボキシメチル
セルローズ、ジエチルアミノエチルセファデックス〔フ
ァルマシア(Pharma−cia)社の商品〕、ダウ
エックス−50〔ダウケミカル(1)aw chem、
)社の商品〕などのイオン交換体にイオン結合させる方
法を挙げることができる。
Further, as an ionic bonding method, for example, carboxymethyl cellulose, diethylaminoethyl Sephadex (product of Pharma-cia), DOWEX-50 [Dow Chemical (1) aw chem,
For example, a method of ionically bonding to an ion exchanger such as a product manufactured by Co., Ltd.) can be mentioned.

また、物理的吸着法としては、例えば活性炭、アルミナ
、シリカゲルなどの吸着剤に吸着させる方法があり、包
括法としては、例えば架橋ポリアクリルアミドゲル、ポ
リビニルアルコ−ゲルなどの高分子ゲル格子中に、もし
くは例えばナイロン、ポリスチレン、コロジオンなどの
皮膜中1こ包括する方法が挙げられる。
In addition, physical adsorption methods include, for example, methods in which adsorption is performed on adsorbents such as activated carbon, alumina, and silica gel, and comprehensive methods include, for example, in polymer gel lattices such as crosslinked polyacrylamide gel and polyvinyl alcohol gel. Alternatively, for example, a method of enclosing it in a film of nylon, polystyrene, collodion, etc. can be mentioned.

これらの方法tこおいては、酢酸キナーゼ水浴液と担体
またはその先駆体とを必要ならば重合開始剤の存在下に
混合もしくは重合処理する公知の方法に従って実施でき
、ただし温度は常温を使用することが可能である。
These methods can be carried out according to known methods in which an acetate kinase water bath solution and a carrier or its precursor are mixed or polymerized in the presence of a polymerization initiator if necessary, provided that the temperature is room temperature. Is possible.

常温条件下で固定化処理することができることは本発明
の特筆すべき利点である。
A notable advantage of the present invention is that the fixation treatment can be carried out under room temperature conditions.

上記の如く、本発明の固定化耐熱性酢酸キナーゼは種々
の方法で製造し得るが、担体と酢酸キナーゼとの結合力
、活性、耐用寿命などの点で共有結合法が特に優れてい
る。
As described above, the immobilized thermostable acetate kinase of the present invention can be produced by various methods, but the covalent bonding method is particularly superior in terms of the binding strength, activity, and service life between the carrier and the acetate kinase.

就中、酢酸キナーゼを失活させる危険性の少ない温和な
反応条件を選ぶことができ、かつ高い残存活性率を達成
することのできる点で、少なくとも2官能性の試薬、特
にl−アルキル−2−ハロピリジニウム塩、を使用する
共有結合法、とりわけ予めカルボキシル基を有する担体
を脱酸剤の存在下に1−アルキル−2−ハロピリジニウ
ム塩と反応させて得られる担体と耐熱性酢酸キナーゼと
を共有結合させる方法が好ましい。
In particular, at least difunctional reagents, especially l-alkyl-2 - a covalent bonding method using a halopyridinium salt, in particular a carrier obtained by reacting a carrier previously having a carboxyl group with a 1-alkyl-2-halopyridinium salt in the presence of a deoxidizing agent and a thermostable acetate kinase. A method of covalent bonding is preferred.

■−アルキルー2−ハロピリジニウム塩を使用する共有
結合法は以下のようにして実施することができる。
(1) The covalent bonding method using an alkyl-2-halopyridinium salt can be carried out as follows.

即ち、カルボキシル基を有する水不溶性担体とカルボキ
シル基に対するモル比約1〜約tooo、好ましくは2
〜200、最適には2〜20の脱酸剤とを、無水有機溶
剤中で混合する。
That is, the molar ratio of the water-insoluble carrier having a carboxyl group to the carboxyl group is about 1 to about too much, preferably 2.
~200, optimally 2 to 20 deoxidizers are mixed in an anhydrous organic solvent.

次いで該混合物に1−アルキル−2−ハロピリジニウム
塩を、カルボキシル基lこ対するモル比的1.2〜約1
200、好ましくは2,4〜480、最適には2.4〜
24の量で添加し反応させる。
A 1-alkyl-2-halopyridinium salt is then added to the mixture in a molar ratio of 1.2 to about 1 carboxyl group.
200, preferably from 2.4 to 480, optimally from 2.4
24 and reacted.

反応温度は常温〜溶媒の沸点なる範囲であり、反応時間
は約10分以上、好ましくは1時間以上である。
The reaction temperature is in the range from room temperature to the boiling point of the solvent, and the reaction time is about 10 minutes or more, preferably 1 hour or more.

該脱水剤を溶解し得る無水溶媒で洗浄する。Washing is performed with an anhydrous solvent that can dissolve the dehydrating agent.

これによって酵素結合能を有する水不溶性担体を得るこ
とができる。
By this, a water-insoluble carrier having enzyme binding ability can be obtained.

かくして得た担体を0〜50℃、好ましくは0〜30℃
、最適には0〜20℃なる範囲の温度にて、酢酸キナー
ゼ水溶液と、pH6〜IO1好ましくは7〜9、最適に
は7〜8なる条件下で反応させて目的とする固定化耐熱
性酢酸キナーゼを得る。
The carrier thus obtained is heated to 0 to 50°C, preferably 0 to 30°C.
The desired immobilized heat-resistant acetic acid is obtained by reacting with an acetate kinase aqueous solution at a temperature optimally in the range of 0 to 20°C and under conditions of pH 6 to IO1, preferably 7 to 9, optimally 7 to 8. Get Kinase.

反応時間は少なくとも2分、好ましくは5分〜10時間
、最適(こはIO分〜2時間である。
The reaction time is at least 2 minutes, preferably from 5 minutes to 10 hours, optimally from IO minutes to 2 hours.

前記固定化法は、また以下のよう1こ実施することもで
きる。
The immobilization method can also be carried out as follows.

即ち、カルボキシル基を有する担体と、カルボキシル基
tこ対するモル比的1.2〜240、好ましくは2.4
〜120、最適には2.4〜48の1−アルキル−2−
ハロピリジニウム塩と、カルボキシル基に対するモル比
的2.4〜480、好ましくは4.8〜240、最適に
は4.8〜98の脱酸剤および酢酸キナーゼを水−有機
溶媒混合液に直接添加して固定することもできる。
That is, the molar ratio of the carrier having a carboxyl group to the carboxyl group is 1.2 to 240, preferably 2.4.
~120, optimally 2.4 to 48 1-alkyl-2-
Add the halopyridinium salt and the deoxidizer and acetate kinase with a molar ratio to carboxyl groups of 2.4 to 480, preferably 4.8 to 240, optimally 4.8 to 98, directly to the water-organic solvent mixture. It can also be fixed.

この場合、該混合溶媒はpH約6〜9、好ましくは6〜
8、最適には6.5〜7.5であり、水:有機溶媒の混
合比はl:0.6〜6、好ましくはl:0.8〜1.2
である。
In this case, the mixed solvent has a pH of about 6 to 9, preferably 6 to 9.
8. Optimally 6.5-7.5, water:organic solvent mixing ratio l:0.6-6, preferably l:0.8-1.2
It is.

−万、反応温度ならびに反応時間は、夫々0〜50°C
1好ましくは0〜30℃、最適1こは0〜20℃および
少なくとも2分、好ましくは2分〜5時間、最適には5
分〜2時間である。
-10,000, reaction temperature and reaction time are 0 to 50°C, respectively.
1 preferably 0-30°C, most preferably 0-20°C and at least 2 minutes, preferably 2 minutes to 5 hours, most preferably 5
It takes from minutes to 2 hours.

前記固定化法において使用するl−アルキル−2−ハロ
ピリジニウム塩において、アルキル基としては、例えば
メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ドデ
シルなどの直鎖アルキル基:i−プロピル、t−ブチル
、ネオペンチルなどの分岐鎖アルキル基;シクロペンチ
ル、シクロヘキシルなどの環状アルキル基;置換基とし
てフェニル、ナフチルなどの芳香族基および/またはシ
クロペンチル、シクロヘキシルなどの環状アルキル基お
よび/またはビニル、ブテニル、インブテニル基などの
不飽和アルキル基を有する上記アルキル基などを挙げる
ことができ、また2一位のハロゲンとしてはフッ素、臭
素、塩素、ヨウ素などを挙げることができる。
In the l-alkyl-2-halopyridinium salt used in the immobilization method, examples of the alkyl group include linear alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, and n-dodecyl; i-propyl; Branched alkyl groups such as t-butyl and neopentyl; cyclic alkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl; aromatic groups such as phenyl and naphthyl as substituents; and/or cyclic alkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl; and/or vinyl, butenyl, The above-mentioned alkyl groups having an unsaturated alkyl group such as inbutenyl group can be mentioned, and examples of the halogen at the 21-position include fluorine, bromine, chlorine, and iodine.

該ピリジニウム塩を形成する対イオンとしては、例工ば
ハロゲン:トシレート、ブロシレートなどの有機陰イオ
ン:フルオロスルフェート、テトラフルオロボレートな
どの配位型陰イオンなどが挙げられる。
Examples of the counter ion forming the pyridinium salt include halogen: organic anions such as tosylate and brosylate; and coordination type anions such as fluorosulfate and tetrafluoroborate.

また、前記方法fこおいて使用する脱酸剤としては、活
性水素を有さない。
Further, the deoxidizing agent used in the method f does not contain active hydrogen.

例えばトリエチルアミン、トリメチルアミン、メチルジ
エチルアミン、ピリジン、ルチジンなどの塩基:l、8
−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセン、■
Bases such as triethylamine, trimethylamine, methyldiethylamine, pyridine, lutidine: l, 8
-Diazabicyclo(5,4,0)-7-undecene, ■
.

5−ジアザビシクロ(4,3,0)−5−ノネンなどの
超塩基、などを挙げることができる。
Examples include superbases such as 5-diazabicyclo(4,3,0)-5-nonene.

更に、有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、シクロヘキサンなどの炭化水素:メチルアルコール
、エチルアルコール、アミルアルコール、シクロヘキサ
ノール、エチレングリコールクリセロール、エチレング
リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールな
どのアルコール類ニジエチルエーテル、シアミルエーテ
ル、ベンジルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテ
ル類:アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ンなどのケトン類:エチルアセテート、プロピルプロピ
オネート、ブチルホルメート、ブチルアセテートなどの
エステル類、クロロホルム、メチレンクロリド、四塩化
炭素、トリエチレンプロミドのようなハロゲン化炭化水
素:ニトロベンゼン、ニトロメタンなどのニトロ化合物
ニアセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類ニ
ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メ
チルピロリドンなどのアミド類を使用することができる
Furthermore, organic solvents include hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and cyclohexane; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, amyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol chrycerol, ethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol; Ethers such as cyamyl ether, benzyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, and ethylene glycol dimethyl ether; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate, propyl propionate, butyl formate, and butyl acetate; chloroform; Halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, and triethylene bromide; Nitro compounds such as nitrobenzene and nitromethane; Nitriles such as niacetonitrile and benzonitrile; Amides such as diethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone. can be used.

かくして、本発明によれば(1)個々の酢酸キナーゼに
ついて試行錯誤的に固定化方法を検討する必要がない、
(2)固定化する際に微妙かつ熟練を要する操作を必要
としない、(3)固定化の際に担体に固定されなかった
未固定酵素を回収し再利用することが可能である等の浸
れた利益を得ることができる。
Thus, according to the present invention, (1) there is no need to investigate the immobilization method for each acetate kinase by trial and error;
(2) Immobilization does not require delicate and skilled operations, and (3) unimmobilized enzyme that was not immobilized on the carrier during immobilization can be recovered and reused. You can earn a profit.

本発明により得られた固定化耐熱性酢酸キナーゼは、長
期間安定に活性を維持するので、前記の如き反応器等の
形状でアデニンコファクター類を極めて効果的に相互変
換するプロモスを提供することが可能となる。
Since the immobilized thermostable acetate kinase obtained by the present invention stably maintains its activity for a long period of time, it is an object of the present invention to provide a promos that interconverts adenine cofactors extremely effectively in the shape of a reactor as described above. becomes possible.

その結果、生体内における同様な生合成反応を生体外に
おいて工業的1こ実施する、いわゆるバイオリアクター
システムの稼業を可能とする。
As a result, it becomes possible to operate a so-called bioreactor system that industrially performs the same biosynthetic reaction as in the living body outside the living body.

例えば、有用な抗生物質であるグラミシジンSを、酵素
を利用して工業的Iこ合成しようとする試み〔Enz−
Eng・、2153(1974)〕において、エネルギ
ー源として消費されるATPを効率良く再生産するプロ
セスを提供することができ、それによってかかる試みを
工業的に有効なプロセスとすることを可能とする。
For example, an attempt was made to industrially synthesize gramicidin S, a useful antibiotic, using an enzyme.
Eng., 2153 (1974)], it is possible to provide a process for efficiently reproducing ATP consumed as an energy source, thereby making it possible to make such an attempt into an industrially effective process.

これはほんの一例にすぎず、本発明の安定な固定化耐熱
性酢酸キナーゼは、アデニンコファクター類の相互変換
を必須の要件とする、他の工業的反応系においても広く
利用することが可能となる。
This is just one example, and the stable immobilized thermostable acetate kinase of the present invention can be widely used in other industrial reaction systems that require interconversion of adenine cofactors. Become.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

尚、酵素活性の測定は公知の逆反応系しT=Bio1.
chem−,249,2567(1974))に従って
、公知の方法 (Methods in Enzymology、4
4゜335(1976))で実施した。
The enzyme activity is measured using a known reverse reaction system.T=Bio1.
chem-, 249, 2567 (1974)) according to a known method (Methods in Enzymology, 4
4°335 (1976)).

参考例1・比較例I CNBr活性化セファロース4B〔ファルマシア(Ph
armacic)社製〕5Sを、ガラスフィルター上に
て1mM塩酸1000mlで3回、洗浄、膨潤を繰返し
た後、pH8,3の50mMホウ酸緩衝液loom中に
懸濁し、公知の方法(特開昭52−25088号公報)
に従って培養、回収および精製したs B−stear
thermophilusの生産した酢酸キナーゼを上
記緩衝溶液に溶解した溶液・ 1d(5000単位に相
当)を前記懸濁液に添加し、40℃にてゆっくり振盪し
つつ、30分間反応させた。
Reference Example 1/Comparative Example I CNBr-activated Sepharose 4B [Pharmacia (Ph
After repeating washing and swelling with 1000 ml of 1mM hydrochloric acid 3 times on a glass filter, the 5S (manufactured by Armacic) was suspended in 50mM boric acid buffer room of pH 8.3, and then suspended in a 50mM boric acid buffer room of pH 8.3. 52-25088)
s B-stear cultured, collected and purified according to
1 d (corresponding to 5000 units) of a solution of acetate kinase produced by P. thermophilus dissolved in the above buffer solution was added to the suspension, and the mixture was allowed to react for 30 minutes at 40° C. with slow shaking.

この反応混合物をガラスフィルターで濾過し、次いで得
られた固定化酢酸キナーゼを0、5 M KCA を
含む、pH8,0の50mMトリス−塩酸緩衝溶液各2
00罰で3回洗浄した。
The reaction mixture was filtered through a glass filter, and the immobilized acetate kinase obtained was then dissolved in 50 mM Tris-HCl buffer solution, pH 8.0, containing 0 and 5 M KCA, respectively.
Washed 3 times with 00 punishment.

各段階で炉液を集め、これら炉液ならびに得られた固定
化酢酸キナーゼの活性をそれぞれ測定した。
Furnace fluids were collected at each stage, and the activities of these furnace fluids and the immobilized acetate kinase obtained were measured.

更tこ、Escherichia coliの生産す
る酢酸キナーゼ(ベーリンガー・マンハイム ’ (Boelinger@Mannheim)社製
〕を使用して同様の操作を繰返した。
Furthermore, the same operation was repeated using acetate kinase produced by Escherichia coli (manufactured by Boehringer@Mannheim).

結果は以下の通りであった。The results were as follows.

実施例 l Clostridium thermoaceticu
msの生産する酢酸キナーゼを公知の方法 (Archives of Microbiolog
y。
Example l Clostridium thermoaceticu
The acetate kinase produced by M.S.
y.

100.121(1974)、lにより調製し、その5
00単位をガラスフィルター上lこて1mM塩酸300
rrLlで3回、洗浄・膨潤を繰返した後、2gの活性
化cH−セファロース4B(ファルマシア社製)を50
TfLlの50mMホウ酸緩衝液中に分散させた懸濁液
に添加した。
100.121 (1974), No. 5
00 units on a glass filter with a trowel of 1mM hydrochloric acid 300ml
After repeating washing and swelling with rrLl three times, 2 g of activated cH-Sepharose 4B (manufactured by Pharmacia) was added to 50
It was added to a suspension of TfLl in 50mM borate buffer.

これを30°Cにてゆっくり振盪しながら1時間反応さ
せた。
This was allowed to react for 1 hour at 30°C with slow shaking.

以下、参考例1と同様に処理して固定化耐熱性酢酸キナ
ーゼを得た。
Thereafter, the same treatment as in Reference Example 1 was carried out to obtain immobilized thermostable acetate kinase.

固定化酢酸キナーゼと炉液の活性を測定し、更に該固定
定化酢酸キナーゼをpH7,3の50mM’Jン酸緩衝
液中に懸濁させ、30°Cにて放置して活性の経時変化
を追跡した。
The activity of the immobilized acetate kinase and the furnace solution was measured, and the immobilized and stabilized acetate kinase was further suspended in 50mM'J acid buffer at pH 7.3 and left at 30°C to observe the change in activity over time. tracked.

結果は以下の通りである。The results are as follows.

上記結果から明らかな如く、本発明の酢酸キナーゼの固
定化法は固定化収率が高く、またP液から回収される未
固定酵素は再利用するのに十分高活性であることがわか
る。
As is clear from the above results, the method for immobilizing acetate kinase of the present invention has a high immobilization yield, and the unimmobilized enzyme recovered from the P solution has a sufficiently high activity to be reused.

更1こ本発明の方法tこより得られた固定化耐熱性キナ
ーゼの安定性が極めて浸れていることがわかる。
Furthermore, it can be seen that the stability of the immobilized thermostable kinase obtained by the method of the present invention is extremely stable.

ちなみにEsche−richia coliの生産
する酢酸キナーゼの場合、固定化後1ケ月以内1こその
活性の殆ど全てが失われてしまうことが4つかつている
Incidentally, in the case of acetate kinase produced by Escherichia coli, there are four cases in which almost all of the activity is lost within one month after immobilization.

参考例 I Pseudomonas thermoaminol
yti −cusV−2の生産する酢酸キナーゼを常法
に従って培養、回収、および精製した。
Reference example I Pseudomonas thermoaminol
Acetate kinase produced by yti-cusV-2 was cultured, collected, and purified according to conventional methods.

次いで、CHセファロース(ファルマシア社製)10g
を5007rLlの1mM塩酸で、更に10100Oの
蒸留水で3回、洗浄・膨潤した。
Next, 10 g of CH Sepharose (manufactured by Pharmacia)
The sample was washed and swollen with 5,007 rL of 1 mM hydrochloric acid and three times with 10,100 O of distilled water.

該酢酸キナーゼ30.000単位と該CHセファロース
logとを、50mMホウ酸緩衝液250m1とアセト
ニトリル250TLlとの混合溶液中に懸濁し、次いで
これlこトリーt−ブチルアミン2.4 m Mおよび
l−エチル−2−クロロピリジニウムプロミド1.2m
Mを添加して、20℃(こて振盪しつつ30分間反応さ
せた。
30.000 units of acetate kinase and the CH Sepharose log were suspended in a mixed solution of 250 ml of 50 mM borate buffer and 250 TL of acetonitrile, and then 2.4 mM of t-butylamine and 1-ethyl -2-chloropyridinium bromide 1.2m
M was added and reacted at 20°C for 30 minutes while shaking with a trowel.

この混合物をガラスフィルターで濾過し、次いで得られ
た固定化酢酸キナーゼを、pH8,0の500mMエタ
ノールアミノ−塩酸緩衝液10100Oで洗浄した後、
更にp)(s、oの0.5MK(J’を含有する50m
Mトリス−塩酸緩衝液各500m1で5回洗浄した。
The mixture was filtered through a glass filter, and the immobilized acetate kinase obtained was washed with 10,100 O of 500 mM ethanolamino-hydrochloric acid buffer, pH 8.0.
Furthermore, p) (s, o of 0.5MK (50m containing J')
Washed five times with 500 ml each of M Tris-HCl buffer.

最後にpH7,3の50mM’Jン酸緩衝液各500m
1で3回洗浄した。
Finally, add 500ml each of 50mM'J acid buffer at pH 7.3.
Washed 3 times with 1.

各段階の炉液を集め、炉液ならびに固定化酢酸キナーゼ
の活性を測定した。
The furnace solution at each stage was collected, and the activity of the furnace solution and immobilized acetate kinase was measured.

また、かくして得た固定化酢酸キナーゼを、pH7,0
の50mMα−グリセロリン酸緩衝液中に分散させ、室
温1こて放置し、6ケ月後の活性を測定した。
Further, the immobilized acetate kinase thus obtained was added at pH 7.0.
The mixture was dispersed in a 50mM α-glycerophosphate buffer solution, left at room temperature with a trowel, and the activity was measured after 6 months.

以下に本参考例の結果を示す(数値は単位)この結果は
、Pseudomonas thermoa −mi
nolyticusV−2の生産する酢酸キナーゼから
得られた固定化酢酸キナーゼも極めて高い安定性を有し
ていることを示している。
The results of this reference example are shown below (values are in units).
The immobilized acetate kinase obtained from the acetate kinase produced by S. nolyticus V-2 has also been shown to have extremely high stability.

また、回収された未固定化酢酸キナーゼは再利用可能で
あり、更に本発明の方法が高い固定化収率を有すること
もわかる。
It can also be seen that the recovered unimmobilized acetate kinase can be reused and that the method of the present invention has a high immobilization yield.

実施例 2 内径0.2 mmのナイロンチューブ内部1こ、7%テ
トラフルオロホウ酸トリエチルオキソニウム塩のジクロ
ロメタン溶液を、300Cにて3時間、流速0.15m
1/分で循環された。
Example 2 Inside a nylon tube with an inner diameter of 0.2 mm, a dichloromethane solution of 7% triethyloxonium tetrafluoroborate was added at 300 C for 3 hours at a flow rate of 0.15 m.
It was cycled at 1/min.

次いで、該ナイロンチューブにジクロロメタンを流速0
.2rul/分で15分間流すことにより洗浄した。
Next, dichloromethane was introduced into the nylon tube at a flow rate of 0.
.. Washing was performed by flowing at 2 rul/min for 15 minutes.

更に、25%へキサメチレンジアミン水溶液を流速0.
15m1/分で1時間30°Cにて循環させた後、25
rn Mホウ酸価培液(pH8,0)で洗浄した。
Furthermore, a 25% aqueous hexamethylene diamine solution was added at a flow rate of 0.
After circulating at 30 °C for 1 hour at 15 m1/min, 25
Washed with rnM boric acid value medium (pH 8,0).

次いで、同緩衝液に5%(W/V)のスベリジン酸ジメ
チルを溶解した溶液を0.15m1/分なる流速で20
分間、30℃【こて循環させた後、メタノールを5分間
流して洗浄した。
Next, a solution of 5% (W/V) dimethyl suberidate dissolved in the same buffer was added at a flow rate of 0.15 ml/min for 20 minutes.
After circulating with a trowel at 30°C for 5 minutes, methanol was flushed for 5 minutes to wash.

かくして得たナイロンチューブに、500単位のClo
sridium thermoace −ticum
起源の耐熱性酢酸キナーゼを含むホウ酸緩衝液(pH8
,0)を流速0. l 5 rul/分で5時間、30
℃にて循環させた。
Into the thus obtained nylon tube, 500 units of Clo
sridium thermoace-ticum
Borate buffer (pH 8) containing the original thermostable acetate kinase
, 0) at a flow rate of 0. l 5 rul/min for 5 hours, 30
Circulated at ℃.

次いで、ホウ酸緩衝液(pH8,0)にて十分洗浄して
、固定化耐熱性酢酸キナーゼを得た。
Next, it was thoroughly washed with borate buffer (pH 8,0) to obtain immobilized heat-stable acetate kinase.

このものの活性は300単位であった。The activity of this product was 300 units.

参考例 3 0、12 i 7mlのアクリルアミドと6mt;)7
mlのN。
Reference example 3 0, 12 i 7ml of acrylamide and 6mt;)7
ml of N.

N′−メチレンビスアクリルアミドとを含む20mMリ
ン酸液(pH7,5) 5mlにPseudomon−
as thermoaminolytcusV−2起
源の耐熱性酢酸ナーゼ20単位を加えた。
Pseudomon-
20 units of thermostable acetate derived from As thermoaminolytcus V-2 were added.

0℃にて撹拌混合し、501′v/mlの過硫酸カリウ
ム水溶液0.51rLlを添加し、20Wの蛍光灯の照
射の下で2時間反応させた。
The mixture was stirred and mixed at 0°C, 0.51 rLl of a 501'v/ml potassium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was reacted for 2 hours under irradiation with a 20W fluorescent lamp.

生成したゲル状物を破砕した後、20mMのリン酸緩衝
液(pH7,5) L Omlで3回洗浄した。
After the generated gel was crushed, it was washed three times with 20 mM phosphate buffer (pH 7,5) L Oml.

かくして得られた固定化耐熱性酢酸キナーゼの活性は1
5.2単位であり、洗液中に回収された耐熱性酢酸キナ
・−ゼは4.3単位であった。
The activity of the immobilized thermostable acetate kinase thus obtained was 1
The amount of heat-stable acetate quinase recovered in the washing solution was 4.3 units.

また、該固定化耐熱性酢酸キナーゼを20mM’Jン酸
緩衝液(pH7,5)中に懸濁させ、30℃にて6ケ月
放置した後、活性を測定したところ15単位であり、極
めて安定化性に憂れていることがわかる。
In addition, the immobilized thermostable acetate kinase was suspended in 20mM'J acid buffer (pH 7.5) and left at 30°C for 6 months, and the activity was measured to be 15 units, indicating that it is extremely stable. It is clear that he is worried about his tendency to change.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 クロストリジウム・サーモアセチカム(Clost
ridium thermoaceticum)の1
菌株の生産する耐熱性酢酸キナーゼと水@性固定化用担
体とからなる、固定化耐熱性酢酸キナーゼ。 2 該耐熱性酢酸サナーゼが、50℃の緩衝溶液中で1
5分間処理した後tこおいても、処理前の活性の90%
以上を保持している酢酸サナーゼである、特許請求の範
囲第1項記載の固定化耐熱性酢酸キナーゼ。 3 クロストリジウム・サーモアセチカムの1菌株の生
産する耐熱性酢酸キナーゼと、予め活性化した水不溶性
固定化用担体とを反応させることを特徴とする、耐熱性
酢酸キナーゼの固定化方法。 4 該耐熱性酢酸キナーゼl)5.50℃の緩衝溶液中
で15分間処理した後tこおいても、処理前の活性の9
0%以上を保持している酢酸キナーゼである、特許請求
の範囲第3項記載の固定化方法。 5 少なくとも2官能性を有する試薬を用いて、水不溶
性担体と反応させる。 特許請求の範囲第3項記載の固定化方法。 6 前記の少なくとも2官能性を有する該試薬bS11
−アルキルー2−ハロピリジウム塩である、特許請求の
範囲第5項記載の固定化方法。 7 カルボキシル基を予め有する水不溶性固定化担体を
、脱酸剤の存在下に、■−アルキルー2−ハロピリジウ
ム塩と反応させて得られる生成物と、耐熱性酢酸キナー
ゼとを反応させる、特許請求の範囲第3項記載の固定化
方法。
[Claims] 1. Clostridium thermoaceticum (Clostridium
ridium thermoaceticum) 1
An immobilized thermostable acetate kinase consisting of a thermostable acetate kinase produced by a bacterial strain and an aqueous immobilization carrier. 2 The thermostable acetate sanase is dissolved in a buffer solution at 50°C for 1
Even after 5 minutes of treatment, 90% of the activity before treatment
The immobilized thermostable acetate kinase according to claim 1, which is an acetate sanase having the above properties. 3. A method for immobilizing heat-stable acetate kinase, which comprises reacting a heat-stable acetate kinase produced by a strain of Clostridium thermoaceticum with a preactivated water-insoluble immobilization carrier. 4 The thermostable acetate kinase l) 5. Even after treatment for 15 minutes in a buffer solution at 50°C, the activity before treatment remained 9
The immobilization method according to claim 3, wherein the acetate kinase is retained at 0% or more. 5. React with a water-insoluble carrier using a reagent having at least two functionalities. The immobilization method according to claim 3. 6 said reagent bS11 having at least two functionalities as described above;
-The immobilization method according to claim 5, which is an alkyl-2-halopyridium salt. 7 A product obtained by reacting a water-insoluble immobilized carrier having a carboxyl group in advance with a -alkyl-2-halopyridium salt in the presence of a deoxidizer and a heat-stable acetate kinase, as claimed in the patent. The immobilization method according to scope 3.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS62249043A (en) * 1986-04-21 1987-10-30 Chino Corp Waterdrop sensor
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