JPS6015310B2 - ポリヌクレオチドホスホリラ−ゼの処理方法 - Google Patents

ポリヌクレオチドホスホリラ−ゼの処理方法

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JPS6015310B2
JPS6015310B2 JP949377A JP949377A JPS6015310B2 JP S6015310 B2 JPS6015310 B2 JP S6015310B2 JP 949377 A JP949377 A JP 949377A JP 949377 A JP949377 A JP 949377A JP S6015310 B2 JPS6015310 B2 JP S6015310B2
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polynucleotide phosphorylase
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polynucleotide
buffer
enzyme
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JP949377A
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健二 坂口
文男 菱沼
啓子 平井
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Mitsubishi Kasei Corp
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Mitsubishi Kasei Corp
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【発明の詳細な説明】 本発明はポリヌクレオチドホスホリラーゼの処理方法に
関する。
ポリヌクレオチドホスホリラーゼ (pol飢ucleotide phosphoひla
se)は、以下の反応に触媒反応を有する酵素であり、
この酵素が動植物及び微生物から得られることは良く知
られている。
■ 重合(po1Mmerizatjon)■ 加リン
酸分解(phosphorolysis)■ 交換反応
(Exchange)NDP:ヌクレオシドジリン酸 NMP:ヌクレオシドモノリン酸 Pi :無機リン酸 Piぞ:32Pi NDP×:〔6−32P〕ヌクレオシドジリン酸しかし
従来知られているポリヌクレオチドホスホリラーゼは一
般的に他の酵素と同じく熱に対し不安定である。
そこで本発明者等は熱安定性を有するポリヌクレオチド
ホスホリラーゼの検索をおこなった結果、さきに、90
o0を超える高温の温泉に生育する細菌、高度好熱細菌
HB−8から非常に熱安定性の高にポリヌクレオチドホ
スホリラーゼを得た。本発明者等は、更にこのポリヌク
レオチドホスホリラーゼのおこなう反応について検討し
た結果、この酵素をトリプシン処理することにより加リ
ン酸分解活性がほとんどなくポリリポヌクレオチドを合
成する酵素として有用なポリヌクレオチドホスホリラー
ゼを得ることができ本発明を達成した。
すなわち、本発明の要旨は、高度好熱細菌HB−8より
得られるポリヌクレオチドホスホリラ−ゼをトリプシン
処理し、加リン酸分解活性がほとんぼないポリヌクレオ
チドホスホリラーゼを得ることを特徴とするポリヌクレ
オチドホスホリラーゼの処理方法に存する。
本発明で用いられるポリヌクレオチッホスホリフ ーゼ
は、高度好熱細菌(Thermus比ennophil
um)HB−8(ATCC 27634)から公知の方
法で分離精製することにより得ることができるが、でき
るだけ生釆のままの(native)ポリヌクレオチド
ホスホリラーゼを得るように注意深く分離精製する。
例えば、高度好熟細菌HB−8(ATCC 27634
)を適当な培地、例えばポリベプトン5夕、酵母エキス
4夕、グルコースly、塩化ナトリウム2夕及び水l0
00の【からなる培地で60〜85ooで通気蝿梓下に
培養し、得られた菌体を、アルミナ暦砕し、1のM8ー
メルカプトヱタノールを含む20mMトリス塩酸緩衝液
(PH8.0)300私で抽出し、抽出液にプロタミン
硫酸を加えて生成させた沈澱を0.2M硫酸アンモニウ
ム液に懸濁させ、遠心分離後その上清を取る。次いで硫
安分画により0〜55%飽和させた際の沈澱を集め、上
記緩衝液に溶解し、DEAEーセルロース商標、Wha
tman社製陰イオン交換体)のカラムに吸着させ、0
〜0.9 M塩化ナトリウムで溶出したものを、ADP
−セファローズの(後記の方法で調製したもの)のカラ
ムに吸着させ、0.8の塩化ナトリウムで溶出すること
により、目的の未変性ポリヌクレオチドホスホリラーゼ
の酵素液を得る。
すなわち、このようにして得られたポリヌクレオチドホ
スホリラーゼは、後記実施例に示されているように、重
合及び加リン酸分解の比活性が、それぞれ、19.4単
位/雌蛋白、13.9単位/のタ蛋白であり、生来のま
ま(native)であることが判る。
本発明方法は、このようにして得られたポリヌクレオチ
ドホスホリラーゼを、トリプシンで処理することを骨子
とする。
処理は、ポリヌクレオチドホスホリラーゼを、適当な緩
衝液例えば、lmM8−メルカプトェタノール、lmM
塩化マグネシウムを含む20肌Mトリス塩酸緩衝液、に
加え、更にトリプシンを加えて反応させることにより行
なわれる。
トリプシンの添加量はとくに制限はないが、ポリヌクレ
オチドホスホリラーゼに対し重量比で0.1〜1雌庁ま
し〈は0.5〜3、反応液中の濃度で0.05〜5のp
/の‘好ましくは0.1〜1の9/叫でよい。反応され
る際の温度も通常のトリプシンの反応温度でよく、好ま
しくは370付近でよい。反応時間は、10分間〜2時
間程度で十分である。反応終了後、トリプシン阻害剤を
加えて、トリブシンを不活性化する。以上のようにして
処理されたポリヌクレオチドホスホリラーゼは、ポリヌ
クレオチドホスホリラーゼについて従来知られている触
媒作用(前示反応式‘11及び‘2})のうち、加リン
酸分解(前示反応式‘1’の■)の触媒作用をほとんど
有さずに重合(前示反応式(1’の■)の触媒作用を有
する酵素である。具体的には後記実施例に示した(加リ
ン酸分解/重合)の活性比が1以下、好ましくは0.5
以下となるように処理される。そして本発明方法によっ
て得られたポリヌクレオチドホスホリラーゼは、重合(
polMmerization)を触媒し、その逆反応
である加リン酸分解(phosphorol侭is)の
活性をほとんぼ有しないため、核酸合成の触媒として有
用である。以下本発明を実施例によって説明する。
実施例 、 {1’ポリヌクレオチドホスホリラーゼの分離精製及び
トリピシン処理:1そ当りポリベプトン5夕、酵母エキ
ス4夕、グルコース1夕を含む液体塔地(pH7.0)
で一夜75℃で激しく振糧培養した高度好熱細菌HB−
8(ATC27634)2そをジャーファーメンター中
の80その培地に植え、30仇.p.m.の燈梓と1分
間当り20その通気をしながら7ず○で培養した。
対数増殖後期に集菌し湿重量で約700夕の菌体を得た
。次に4℃の低温室にて得られた菌体100夕当り20
0夕のアルミナを加え乳鉢にて1時間暦砕した。これり
300の‘の1のM8−メルカプトェタノールを含む2
0mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)(以下、これを
緩衝液Aと略す。)を加え、更に30分間抽出した。破
砕液を800の、10分間遠心分離してその上清を更に
1700めで20分間遠心分離し、その上清を粗酵母素
液とした。この粗酵素液に対し0.3客の2%プロタミ
ン硫酸(pH7.0)を燭拝しながら徐々に滴下し、生
じた沈澱物を遠0分離により集めた。
次にこのプロタミン沈澱を70の‘の0.2M硫酸アン
モニウム液に懸濁後遺心分離して上清を得、上情100
叫当り32.6夕のよく砕いた硫安粉末を燈拝しながら
徐々に加え更に18分間鷹洋後遠心分離により沈澱を集
めた。沈澱は少量の緩衝液Aに溶かし同じ緩衝液に対し
て一夜透析した。透析した酵素液を緩衝液Aで平衡化し
たDEAE−セルロース(商標、Whatma叫生製陰
イオン交換体)のカラムに吸着させ0.1〜0.9 M
の塩化ナトリウムの直線濃度勾配により溶出した。約0
.23M付近に溶出した活性画分を硫安沈澱により濃縮
し透析後、ADP−セファローズ岬(後記の方法で調製
したもの)のカラムをおこなった。すなわち、酵素液に
塩化マグネシウム、システィンを各々lmM、0.2m
Mになるように加え、カラムにかけ、1肌M塩化マグネ
シウムを含む緩衝液A(以下、これを緩衝液Bと略す。
)で洗浄後、0.8M塩化ナトリウムを含む緩衝液Bで
溶出した。活性画分を硫安沈澱法で濃縮し、緩衝液Bに
対し一夜透析した。透析した酵素液0.1の‘(蛋白質
391A夕を含む)に対し、緩衝液Bに溶かしたトリプ
シン(1雌/のと)0.5の‘、緩衝液BO.4叫を加
え、全量1.0机とし3で015分間反応させ、大豆の
トリプシンィンヒビタ‐(10のタノの【)を1泌加え
て反応をとめた。次に前記したDEAEーセルロースを
用いトリプシンインヒビタ一を除き精製し凍結乾燥によ
り本酵素を得た。なお、上記操作において用いたADP
−セファローズ蟹は、CH−セファローズ姫(商標、P
harmaciaFineChemicals社製担体
)2夕、ァデノシンジリン酸0.蟹へ及び1−エチル−
3−(ジメチルアミノブロピル)カルボジイミドハイド
ロクロリド0.268夕をpH5.1で20℃、24時
間反応させることにより調製したものを使用した ‐【
2} 重合及び加リン酸分解活性の測定{1}の分離精
製、トリプシソ処理の各段階での活性を測定した。
〔加リン酸分解の活性測定法〕
ポリリボヌクレオチド(poとyN)と滋Pのリン酸か
ら生成する34のヌクレオシドジリン酸の量を測定する
ことによった。
反応液は50mMトリス塩酸(pH8.0)、0.5m
M EDTA4pH8.0)、250一夕/私ゥシ血清
了ルブミン、1mMボリリボヌクレオシド、lowMの
3やのリン酸カリウム、5のMの塩化マグネシウム及び
酵素液(0.005〜0.09単位)を加え、全量を0
.1泌とした。
70℃で20分間反応させたのち、Anal.Bj比h
em.38、383〜(1970)に記載された方法に
従い、Whatman乳MM(商標、Whtman社製
炉紙)の原点に活性炭をつけた炉紙に反応液25ムそを
活性炭の上にスポットした。
これを水:ギ酸:アンモニア水(90:4:0.5)で
約10分間展開したのち、活性炭の部分を切り取り乾燥
したのち、ガイガーミュラー計数管により放射能を測定
した。
なお、1時間にlrmoleのヌクレオシドジリン酸を
生成する酵素量を1単位とした。
〔重合の活性測定法〕
14Cのヌクレオシドジリン酸から生成する1℃のポリ
リボヌクレオチド(polyN)の量を測定することに
よった。
反応液は0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)、1
机M塩化マグネシウム、0.1mMエチレンジアミン四
酢酸、lmM14Cのヌクレオシドジリン酸(3000
に.p.m.)、250ムタ/mcゥシ血清ァルブミン
、10ムM〔アデニルイル−(3′→5)〕2 アデノ
シン(ApApA)、酵素液0.005〜0.03単位
を加え全量を0.1の‘とした。
70℃で20分間放置したのち、反応液25仏〆をWh
atman小皿(商標、Whatmaw生製炉紙)にス
ポットしエタノール:IM酢酸アンモニウム(pH5.
5)1:1で2時間ペーパークロマトグラフィ−をおこ
なった。
次に紙を乾燥し、原点の部分を切り取り、4夕の2,5
ジフェニルオキサゾール、0.1夕の1,4ビスー〔2
一(5−フエニルオキサゾリル)〕−ベンゼンをIZの
トルェンに溶解したシンチレーターを用いて放射能を測
定した。なお、lAmoleのヌクレオシドジリン酸を
1時間に重合する酵素量を1単位とした。
〔結 果〕
‘31‘11で得られた酵素によるボリヌクレオチドの
合成【11でトリプシン処理後の酵素を用いてアデンノ
シンジリン酸(ADP)シチジンジリン酸(CDP)、
ウリジンジリン酸(UDP)、グアノシンジリン酸(G
DP)より各ホモポリマ−を合成した。
反応液は50机Mグリシンーカセィソーダ緩衝液、塩化
マグネシウム、1机Mヌクレオシドジリン酸、lOAM
〔アデニルイル−(3′→5′)〕3 アデノシン(A
pApApA)及び0.6単位/叫のmで得られた酵素
液からなり全量を1の【とし1時間反応させた。
‘2}の〔重合活性測定法〕に記載した方法に従い、ペ
ーパークロマトグラフィーを行い収率を以下の式により
求めた。収率=ス建毒害弓残し享隼室放放額篭能 緩衝液のpH、塩化マグネシウムの濃度、反応温度の最
適条件及び収率は次の通りであった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 高度好熱細菌HB−8より得られるポリヌクレオチ
    ドホスホリラーゼをトリプシン処理し、加リン酸分解活
    性がほとんどないポリヌクレオチドホスホリラーゼを得
    ることを特徴とするポリヌクレオチドホスホリラーゼの
    処理方法。
JP949377A 1977-01-31 1977-01-31 ポリヌクレオチドホスホリラ−ゼの処理方法 Expired JPS6015310B2 (ja)

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