JPS6031473B2 - 微生物によるポリアミンオキシダ−ゼ類の製造法 - Google Patents

微生物によるポリアミンオキシダ−ゼ類の製造法

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JPS6031473B2
JPS6031473B2 JP54001035A JP103579A JPS6031473B2 JP S6031473 B2 JPS6031473 B2 JP S6031473B2 JP 54001035 A JP54001035 A JP 54001035A JP 103579 A JP103579 A JP 103579A JP S6031473 B2 JPS6031473 B2 JP S6031473B2
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spermidine
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oxidases
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秀明 山田
吉樹 谷
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Amano Enzyme Inc
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Amano Pharmaceutical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微生物によるポリアミンオキシダーゼ類の製造
法に関する。
一般にポリアミンオキシダーゼはポリアミン類の酸化的
脱アミノ反応を触媒する酵素であって、生体内にあって
は例えばスペルミン、スペルミジン等のポリアミン類の
分解代謝に関与する重要な役割を果すものである。
近年、血液、尿−リンパ液等のいわゆる体液におけるポ
リアミン類の増加量と癌疾患との相関関係が注目されは
じめ、ポリアミンオキシダーゼの漣診断用酵素としての
新しい用途が開発されつつある(特開昭50−9492
)。
従来、ポリアミンオキシダーゼの供給源としては動物や
植物組織中から得られたものが使用されているが、これ
ら動植物組識を起源とするポリアミンオキシダーゼはい
ずれも活性が弱く、しかも大量に入手する事が困難であ
って安価に工業的に製造する事は至難であった。
本発明者らは、ポリアミンオキシダーゼを工業的に安価
にして大量に製造する方法を確立すべ〈、種々の研究の
結果、ムコ−ル属、リゾープス属、ァブシディア属、ア
スベルギルス属、ベニシリウム属、モナスカス属、フザ
リウム属、ジベレラ属、スポロトリカム属、ベルティシ
リウム属、グリオフラジゥム属、フィトフソラ属、シリ
ンドカプロン属に属する微生物がポリアミンオキシダー
ゼ類を生成することを見出した。
しかし、これら微生物のポリアミンオキシダーゼ類の生
産量は少く、培養塔地に誘導物質としてスペルミンおよ
び/又はスペルミジンの添加が必要であることも分った
。具体的に好適な微生物としては、スペルミン塔地にお
いてポリアミンオキシダーゼ類を産生する菌として、ム
コール属、リゾープス属、アプシディア属、アスベルギ
ルス属、ベニシリュウム属、モナスカス属、フザリウム
属、ジベレラ属、スポロトリカム属、ベルティシリウム
属、グリオクラジゥム属、フィトフソラ属、シリンドロ
カルポン属に属する菌があり、一方スペルミジン培地に
おいてポリアミンオキシダーゼ類を産生する菌としては
、ムコール属、リゾプス属、アスベルギルス属、ベニシ
リュウム属、フザリュウム属、ジベレラ属、フィトフソ
ラ属、シリンドロカルポン属に属する菌がある。
本発明で使用する培地は炭素源、窒素源、無機物その他
栄養素を程よく含有する培地ならば合成培地、または天
然塔地のいずれも使用可能であり、液状でも固状でもよ
いが通常液体培地を使用するのが工業的に有利である。
液体培地による培養にあっては静贋培養法、雛梓培養法
、通気培養法など適宜に選択実施し得るが、大量に培養
するには深部通気培養によるのが有利である。培地には
スペルミン、スペルミジンの如きポリアミンオキシダー
ゼ類の誘導物質が1種類又は2種類以上適宜組み合わせ
て含有させられる。培地中のポリアミンオキシダーゼ類
の誘導物質の最適濃度は使用菌株、培地の組成等により
相違するが通常0.01〜3.0%程度が最適である。
その他塔地中には使用菌株の種類に応じてその生育及び
目的とするポリアミンオキシダーゼの蓄積量が最大にな
るに必要な栄養源が必要に応じ含有させることが出来る
。培養の条件は目的とするポリアミンオキシダーゼの生
産蓄積量が最大になるように決定されるのがよいことは
いうまでもない。そのような条件はもちろん菌の種類、
培地の組成その他の条件に応じて相当の変動があるが、
培養開始時の恥は通常4.0〜7.0の範囲で好適には
5.0〜6.0付近で行われる。培養温度は20〜40
qCの範囲で好適には25〜35ooの範囲で行なわれ
る。このような条件下で1幼時間〜12餌時間培養すれ
ば培養物中にポリアミンオキシダーゼ類が暮畢生成する
。このようにして培養物中に生産蓄積されたポリアミン
オキシダーゼ類は次のごとき方法で採取される。
ポリアミンオキシダーゼ類は通常主に菌体中に存在する
ので繭体中の酵素の採取法について述べる。培養終了後
培養液を炉過して得られた菌体を水又は緩衝液でよく洗
修する。得られた菌体を適量の緩衝液に懸濁し菌体を機
械的に破砕する。例えば乳鉢、ダィノーミル、フレンチ
プレス、超音波処理等によって破砕される。
かくして得られた菌体の破砕液中より固形物を炉週もし
〈は遠心分離によって除去し次いで破砕液中のポリアミ
ンオキシダーゼ類は酵素単離の常法によって採取される
。また水その他の溶媒で抽出する菌体内酵素抽出法の常
法により容易に採取することもできる。一方、菌体から
培養液中に遊離された酵素については培養炉液から常法
により採取することができる。
さらに精製するには例えば{1)硫安による分画沈澱、
‘2}アルコール等による分画沈澱、‘3’イオン交換
体によるカラムクロマト法、t4’セフアヂックスによ
る節別分画、‘5}ハイドロキシルアパタイトによるカ
ラムクロマト法等の方法を適宜組み合せ、あるいはくり
返すこと、他の常法の精製手段を必要に応じて用いるこ
ともできる。又通常の固定化手段により固定化酵素とす
ることもできる。本発明によって得られるポリアミンオ
キシダーゼ類には種々のタイプのポリアミンオキシダー
ゼがある。まず、スペルミジンとスペルミン両方に対し
て作用するポリアミンオキシダ−ゼーがあり、これを仮
にポリアミンオキシダーゼAとした。次に、スペルミン
のみに作用するポリアミンオキシダーゼがあり、これを
仮にポリアミンオキシダ−ゼBとした。次に、ポリアミ
ンオキシターーゼAとポリアミンオキシダーゼBの理化
学的性質を示す。
ポリアミンオキシダーゼAの理化学的性質:1 基質特
異性スペルミジンとスペルミンに対して極めて強く作用
するが他のアミン類に対しては作用しない。
2 作用 本酵素はスペルミジンスベルミンに対して2:1の割合
で作用し、過酸化水素を発生する。
3 至通PH 本酵素はpH6.7〜7.2に至薄pHを有す。
4 安定pH範囲 本酵素は3000、30分処理した場合、PH5.5〜
7.2において90%以上の残存活性を有す。
5 最適温度 本酵素は3500付近に作用最適温度を有す。
6 阻害性 本酵素はヒドロキシルアミン、フェニルヒドラジン、イ
ソニアジド、イプロニアジド、8ーヒドロキシキノリン
によって強く阻害され、かつ又、銀、水銀で強く阻害さ
れる。
ポリァミンオキシダーゼBの理化学的性質:1 基質特
異性スペルミンのみに強く作用し他のアミン類には全く
作用しない。
2 作用 本酵素はスペルミンに作用し、過酸化水素を発生する。
3 至適pH本酵素はPH5.5〜6.0に至薄pHを
有す。
4 安定pH範囲 本酵素は3000、10分処理した場合、PH3.2〜
5.0で90%以上の残存活性を有する。
5 最適温度 本酵素は3000付近に作用最適温度を有す。
6 阻害性 本酵素はフェニルヒドラジン、ィソニアジド、イソプロ
ニアジド、8ーヒドロキシキノリン、〇ーフエナンスロ
リン、パラクロロマーキュリックベンソ′ェィト、及び
銀によって強く阻害される。
本発明においてはポリアミンオキシダーゼ類が含有菌体
、菌体処理物、菌体抽出液、粗精製酵素、精製酵素もし
くはそれらの固定化物として得られる。
これらのポリアミンオキシダーゼ類酵素製品はポリアミ
ンに作用する反応系において最終生産物として過酸化水
素を生成するに対しポリアミンデヒドロゲナーゼは過酸
化水素を生成しないという明瞭な差異により区別するこ
とができる。
すなわち、ポリアミンオキシダーゼ類はポリアミンを分
解する反応系において反応生成物として過酸化水素を生
成するから、その生成された過酸化水素をいわゆる過酸
化酸素による共役酸化反応により定量する方法でその酵
素力価を測定することができる。尚ポリアミンデヒドロ
ゲナーゼについてはターバーらの報告がある(C.W.
Taめretal:J.Biol.Chem.245(
20).5424〜54331970)。次に本発明に
おいて用いたポリアミンオキシダーゼ活性の測定法を示
す。4−アミノアンチピリン10の9、フェノール0.
2の‘、ベルオキシダーゼ5の9を0.1Mリン酸緩衝
液(pH7.2)100地に溶解し、発色試薬を調製す
る。
この発色試薬1.5の‘にスペルミン(10mM)又は
スペルミジン(10mM)0.5叫と試料0.5の‘を
加え37Cで反応させ、その1分間当りの505n肌の
吸光度変化量を測定する。試料のポリアミンオキシダー
ゼ活性単位は次の如く算出する。
すなわち毎分1.0りMの過酸化水素を生成せしめるポ
リアミンオキシダーゼの量を1単位と規定する。
このポリアミンオキシダーゼ1単位は上記505nのに
おける吸収において毎分0.008の吸収増加に該当す
るものである。次に本発明の試験例及び実施例を示す。
試験例 1 ス ペル ミ ン 0.025%、K2HP040.1
5%、KH2P040.1%、MgS04・7日200
.02%からなる培地(殺菌前pH5.5)(以下スペ
ルミン渚地という)を500机【容坂口フラスコに10
0叫ずつ分注し1200020分殺菌後表1に示す各菌
株をあらかじめ0.1%グルコースを含むスペルミン塔
地で28004斑寺間振糧培養した種培養液10の‘を
接種し2800で4糊時間振濠培養後炉過し水で洗糠し
菌体を得る。
この菌体を0.01Mリン酸緩衝液(pH7.2)5の
‘に懸濁し超音波処理(20KHz、10分)で菌体を
破砕する。破砕後、冷凍遠心機にて遠心分離(1200
仇pm、20分)し上燈を得る。
得られた上燈液の各々のスペルミンオキシダーゼ活性及
びスべルミジンオキシダーゼ活性を測定した。その結果
を表1に示した。表 1 表1により明らかな如くスペルミン培地においてポリア
ミンオキシダーゼ類を産生する菌としてはムコール属、
リゾプス属、アブシディア属、アスベルギルス属、ベニ
シリュウム属、モナスカス属、フザリウム属、ジベレラ
属、スポロトリカム属、ベルティシュリウム属、グリオ
クラジウム属、フィトフソラ属、シリドロカルポン属が
あげられる。
試験例 2 スペルミジ ン0.025%、K2HP040.15%
、KH2P040.1%、MgS04・7日200.0
2%培地(殺菌前pH5.5)(以下スペルミジン培地
という)で試験例1と同様の方法により得られた菌体破
砕液のスペルミンオキシダーゼ活性及びスペルミジンオ
キシダーゼ活性を測定した。
その結果を表2に示した。表 2表2により明らかな如
くスペルミジン培地においてポリアミンオキシダーゼ類
を産生する菌としてはムコール属、リゾプス属、アスベ
ルギルス属、ベニシリュウム属、フザリュウム属、ジベ
ラ属、シリンドロカルポン属があげられる。
試験例 3 べニシリウム・クリソゲナムIF04626を一つのス
ペルミジン培地100の‘づつで培養した。
一方はそのまま72時間培養し、他方は培養途中の12
、24、36、4劉時間目ごとにスペルミジンを0.0
25タづつ添加しながら7幼時間培養した。両培養によ
るポリアミンオキシダ−ゼB(実施例1参照)の生成の
タイムコースを第1図に示した。第1図でaはスペルミ
ジンを途中添加せず、bは途中添加したものを示してい
る。第1図から明らかなように培養途中でスペルミジン
を添加すると約4〜5倍もの活性増大が認められた。
試験例 4 後述の実施例2で得られたポリアミンオキシダーゼAに
、各種アミン類を反応時2mMになる様に添加し、それ
ぞれに対する酸化活性を最大活性を示した基質(スペル
ミジン)に対する相対値で測定した。
対照として牛血糠アミンオキシダーゼを用い同様に測定
した。その結果を表3に示した。表 3 試験例 5 後述の実施例2で得られたポリアミンオキシダーゼA、
実施例1で得られたポリアミンオキシダーゼB、及び対
照として牛皿酸アミンオキシダーゼを用い、これらの酵
素類に対する阻害剤と金属の影響をみるために各阻害剤
及び各金属を添加して、生ずる酵素活性の変化を相対値
で測定した。
その結果を表4に示した。表 4 実施例 1 べニシリウム・クリソゲナムIF04626をスペルミ
ジン培地100の‘づつを入れた500M容坂口フラス
コ18本に種培養液を接種し、2800で7幼時間振盤
培養する。
ただし、培養途中、12、24、30 4糊時間目ごと
にスペルミジン0.025タづつ各フラスコに添加した
。培養後菌体を集めて、湿菌体約19夕を得る。
この菌体を0.01Mリン酸緩衝液(pH7.2)38
肌に懸濁し海砂5.7夕を入れ水中15分間磨砕しさら
に超音波処理を1粉ン間したのち冷凍遠D機にて遠0分
離(1200仇pm、2び分)し上燈80叫を得た。得
られた上燈を0.01M酢酸緩衝液(pH4.0)で2
4時間透析する。この透析によりポリアミンオキシダー
ゼ活性区分は沈澱するが、この沈澱部分を10%飽和硫
安溶液に熔解しさらに冷凍遠心機にて、遠心分離(12
00仇pm、20分)しその上燈液を精製酵素含有液と
して95叫得た。この精製酵素含有液はポリアミンオキ
シダーゼBを36u/の(含有していた。
実施例 2 アスベルギルス・テレウスIF06346をあらかじめ
グルコース0.1%を含むスペルミジン培地(殺菌前p
H5.5)にて28004報時間種培養し、この10の
【をスペルミジン培地100肌‘を含む500の【容坂
口フラスコ25本に接種し、28ooで1狐寺間毎に4
細時間まで0.025タスベルミジンを添加しつつ7独
特間振糧培養後炉遇し水で洗濃し菌体9夕を得る。
この菌体を0.01Mリン酸緩衝液(冊7.2)18地
に懸濁し2.7タ海砂を加え水中15分間磨砕しさらに
超音波処理を1粉ご間した後冷凍遠0機にて遠0分離(
1200仇pm、20分)し上澄40の‘を得た。
得られた上燈を0.01Mリン酸緩衝液(pH7.2)
で24時間透析する。この透析酵素液40の‘をあらか
じめ0.01Mリン酸緩衝液(pH7.2)で緩衝化し
たDEAEセルロースのカラムに流過してポリアミンオ
キシダーゼ活性を吸着させる。次いでカラムに0.01
Mリン酸緩衝液(pH7.2)を流して不純物を除去し
た後0.01M〜0.8Mリン酸緩衝液(pH7.2)
の直線濃度勾配法によりポリアミンオキシダーゼ活性含
有溶雛液として95の‘を得る。この精製酵素含有液は
ポリアミンオキシダーゼAを3触れ【含有していた。
【図面の簡単な説明】
第1図は試験例3における培養比較実験を示す図で、a
は途中添加ないし、bは途中添加したものを示している
。 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ムコール属、リゾープス属、アブシデイア属、アス
    ペルギルス属、ペニシリウム属、モナスカス属、フザリ
    ウム属、ジベレラ属、スポロトリカム属、ベルテイシリ
    ウム属、グリオラジウム属、フイトフソラ属、シリンド
    カプロン属に属するポリアミンオキシダーゼ類生産菌を
    培養し、培養物よりポリアミンオキシダーゼ類を採取す
    ることを特徴とするポリアミンオキシダーゼ類の製造法
    。 2 培養培地にスペルミンおよび/又はスペルミジンが
    添加されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のポリアミンオキシダーゼ類の製造法。
JP54001035A 1979-01-11 1979-01-11 微生物によるポリアミンオキシダ−ゼ類の製造法 Expired JPS6031473B2 (ja)

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CN105621625B (zh) * 2014-10-28 2018-03-16 中国石油化工股份有限公司 一种亚硝酸细菌生长促进剂及其制备方法
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