JPS6058069A - Νad(p)hオキシダ−ゼの製造方法 - Google Patents
Νad(p)hオキシダ−ゼの製造方法Info
- Publication number
- JPS6058069A JPS6058069A JP16737083A JP16737083A JPS6058069A JP S6058069 A JPS6058069 A JP S6058069A JP 16737083 A JP16737083 A JP 16737083A JP 16737083 A JP16737083 A JP 16737083A JP S6058069 A JPS6058069 A JP S6058069A
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- Japan
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- oxidase
- nad
- enzyme
- bacillus stearothermophilus
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、新規な、安定で、かつNADHおよびNAD
PHのいずれをも酸化する活性を有するryhn(p)
uす番・ンぶ−ゼの一浩古辻f間ナス&のである。
PHのいずれをも酸化する活性を有するryhn(p)
uす番・ンぶ−ゼの一浩古辻f間ナス&のである。
近年、生体におけるすぐれた、化学反応触媒である酵素
を化学工業をはじめとする諸産業へ利用することが、検
討されている。これらの中で、エネルギーの供給系や酸
化還元系などを含む複合的な酵素反応を利用するバイオ
リアクター(生体反応装置ンの開発が試みられているが
、そのためには補酵素の効率的転換を行う酵素が必要と
される。
を化学工業をはじめとする諸産業へ利用することが、検
討されている。これらの中で、エネルギーの供給系や酸
化還元系などを含む複合的な酵素反応を利用するバイオ
リアクター(生体反応装置ンの開発が試みられているが
、そのためには補酵素の効率的転換を行う酵素が必要と
される。
酸化還元系においてはNAD にコチンアミドアデニン
ジヌクレオチド。以下同じ。)あるいはNADP にコ
チンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸。以下同じ。
ジヌクレオチド。以下同じ。)あるいはNADP にコ
チンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸。以下同じ。
)が、しばしば用いられ、これらは酵素反応で基質によ
りNAIJH(還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチド。以下同じ。)あるいはNADPH(還元型ニコ
チンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸。以下同じ。
りNAIJH(還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチド。以下同じ。)あるいはNADPH(還元型ニコ
チンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸。以下同じ。
)に還元されるが、バイオリアクターの効果的運転のた
めには、これらNAI)HあるいはNADPHを他の酵
素によシ酸化し、NADあるいはNAI)Pに効率よく
再生することが不可欠である。またNADあるいはNA
DPの還元に伴う酵素反応を測定するための副酵素系と
してもこのような酵素の開発が望まれる。
めには、これらNAI)HあるいはNADPHを他の酵
素によシ酸化し、NADあるいはNAI)Pに効率よく
再生することが不可欠である。またNADあるいはNA
DPの還元に伴う酵素反応を測定するための副酵素系と
してもこのような酵素の開発が望まれる。
この際、種々の基質の還元と共役させて、NADHある
いはN A ]) P Hを酸化する酵素は種種存在す
るが、酸素によシ直接NADHあるいはNAI)PHの
酸化を触媒する活性を有するオキシダーゼは反応の副成
物が水のみであシ、基質の導入、生成物の除去などの前
処理、後処理が簡単となるため、最も望ましい酵素であ
る。またバイオリアクターに組込むためには安定である
ことが望ましい。
いはN A ]) P Hを酸化する酵素は種種存在す
るが、酸素によシ直接NADHあるいはNAI)PHの
酸化を触媒する活性を有するオキシダーゼは反応の副成
物が水のみであシ、基質の導入、生成物の除去などの前
処理、後処理が簡単となるため、最も望ましい酵素であ
る。またバイオリアクターに組込むためには安定である
ことが望ましい。
本発明者らは、上記の観点から、常温での活性が高く、
かつ安定なNAD(PIHオキシダーゼを得るべく鋭意
研究した結果、中等度好熱菌であるバチルス・ステアロ
サーモフィルスよυ、安定であシ、かつNADHおよび
N A D P Hのいずれをも酸化しうるNAD■H
オキシダーゼを見出し、本発明を完成した。
かつ安定なNAD(PIHオキシダーゼを得るべく鋭意
研究した結果、中等度好熱菌であるバチルス・ステアロ
サーモフィルスよυ、安定であシ、かつNADHおよび
N A D P Hのいずれをも酸化しうるNAD■H
オキシダーゼを見出し、本発明を完成した。
本発明の目的は、特に熱的に安定なNAD(ト)l(オ
キシダーゼの製造方法を提供することにある。
キシダーゼの製造方法を提供することにある。
本発明におけるNAD(P)Hオキシダーゼの製造方法
は、好熱性細菌バチルス・ステアロサーモフィルス(B
acillus stearothermop旧1us
)の培養物からNADH及びNADP)(のいずれをも
酸化し得るNAD■Hオキシダーゼを採取することを特
徴とする 特ニパチルス・ステアロサーモフイルスヲ定常状態まで
生育させ、この菌体を超音波破壊して後カラムクロマト
グラフィーにかけることが望ましい。
は、好熱性細菌バチルス・ステアロサーモフィルス(B
acillus stearothermop旧1us
)の培養物からNADH及びNADP)(のいずれをも
酸化し得るNAD■Hオキシダーゼを採取することを特
徴とする 特ニパチルス・ステアロサーモフイルスヲ定常状態まで
生育させ、この菌体を超音波破壊して後カラムクロマト
グラフィーにかけることが望ましい。
本発明において使用する細菌はバチルス・ステアロサー
モフィルスであシ、これに属する各種菌株はいずれも本
酵素を生産する能力を有する。
モフィルスであシ、これに属する各種菌株はいずれも本
酵素を生産する能力を有する。
本菌株の培養は液体培養で行い、培地には微生物の培養
に際して通常用いられる種々の炭化水素。
に際して通常用いられる種々の炭化水素。
天然栄養源、ビタミン、無機塩類は全て用いることがで
きる。特に窒素源としてはペプトン、イースト・エキス
、カゼイン、コーン・ステイープリカーなどが好適に利
用され、これら栄養源を炭素源とした培地での培養も可
能であるが、これに少量のブドウ糖を加えることにより
菌の生育が促進される。堵責温度は45〜65C1好ま
しくは55°〜60Cである。例えば通気攪拌下、温度
60C1初発p )l 7で培養すると通常2〜3時間
で培養は終了する。
きる。特に窒素源としてはペプトン、イースト・エキス
、カゼイン、コーン・ステイープリカーなどが好適に利
用され、これら栄養源を炭素源とした培地での培養も可
能であるが、これに少量のブドウ糖を加えることにより
菌の生育が促進される。堵責温度は45〜65C1好ま
しくは55°〜60Cである。例えば通気攪拌下、温度
60C1初発p )l 7で培養すると通常2〜3時間
で培養は終了する。
用警終了後、培養液よシNAI)()’)Hオキシダー
ゼを採取するには、一般の採取法を用いることが出来る
が、本酵素は凶体内酵素であるため、菌体を培心分離、
濾過などによシ集め、緩衝液に懸濁後、(m>音波、高
圧ポモジナイザー、フレンチプレスあるいは機械的磨砕
などによシ菌体を破壊し、酵素を菌体外に排出し、可溶
化させる。この際、タンパク質分解酵素の阻害剤である
フェニルメチルスルホニルフルオリド(PMSF)、$
るいはジイソプロピルフルオロリン酸(11FF)なに
よシ、収量が向上する。この際、少量の金属キレート剤
を加えることによシ、さらに酵素を安定に採取すること
が出来る。この溶液を濾過、遠心分離などによシ菌体の
破壊物を除く。このようにして得られた粗酵素標品を更
に精製するには、セファデクス(ファルマ7ア社の製品
名)、七フアクリル(ファルマシア社の製品名)、バイ
オゲル(バイオラド社の製品名)などによるゲル濾過。
ゼを採取するには、一般の採取法を用いることが出来る
が、本酵素は凶体内酵素であるため、菌体を培心分離、
濾過などによシ集め、緩衝液に懸濁後、(m>音波、高
圧ポモジナイザー、フレンチプレスあるいは機械的磨砕
などによシ菌体を破壊し、酵素を菌体外に排出し、可溶
化させる。この際、タンパク質分解酵素の阻害剤である
フェニルメチルスルホニルフルオリド(PMSF)、$
るいはジイソプロピルフルオロリン酸(11FF)なに
よシ、収量が向上する。この際、少量の金属キレート剤
を加えることによシ、さらに酵素を安定に採取すること
が出来る。この溶液を濾過、遠心分離などによシ菌体の
破壊物を除く。このようにして得られた粗酵素標品を更
に精製するには、セファデクス(ファルマ7ア社の製品
名)、七フアクリル(ファルマシア社の製品名)、バイ
オゲル(バイオラド社の製品名)などによるゲル濾過。
イオン交換セルロース、イオン交換セファデクス(ファ
ルマシア社の製品名)、ノ・イドロキシアバタイトなど
を用いたクロマトグラフィー、あるいは硫安塩析、有機
溶媒沈澱など通常の酵素精製技術も適宜選択し、組合せ
て実施すればよい。
ルマシア社の製品名)、ノ・イドロキシアバタイトなど
を用いたクロマトグラフィー、あるいは硫安塩析、有機
溶媒沈澱など通常の酵素精製技術も適宜選択し、組合せ
て実施すればよい。
次に本発明によるNADQ’)Hオキシダーゼの諸性質
について述べる。
について述べる。
■ 作用及び基質特異性
NADH!るいはNADPHのいずれにも作用し、酸素
によシこれらを酸化し、NADあるいはNADPを生成
する。
によシこれらを酸化し、NADあるいはNADPを生成
する。
噂だ、太′fM壺!+層書の什hK、ジクロロフェノー
ルインドフェノール、メナジオン(ビタミンKn)。
ルインドフェノール、メナジオン(ビタミンKn)。
フェリシアン化カリウム、あるいはフェリシアン化ナト
リウムによ、9NAD)lあるいはNADPHを酸化す
るデヒドロゲナーゼ活性も有する。
リウムによ、9NAD)lあるいはNADPHを酸化す
るデヒドロゲナーゼ活性も有する。
■ 活性化
、1%Xはフジピシアデニンジヌクレオテド(FAD)
の添加によシNADHを基質とした場合、5〜10倍活
性化される。NADPHを基質とした場合、中性および
弱アルカリ性では活性化の効果はなく、p H7以下で
は1.5〜3倍の活性化が認められる。
の添加によシNADHを基質とした場合、5〜10倍活
性化される。NADPHを基質とした場合、中性および
弱アルカリ性では活性化の効果はなく、p H7以下で
は1.5〜3倍の活性化が認められる。
■ 至適pH
FAD非存在下(無添加時ンではNADHを基質とした
場合(第1図の曲#1)、pH7〜11、NADPHを
基質としたとき(第2図の曲線111)、p l(5,
5〜7.5であシ、FADl、2mM添加時においては
、NADHを基質とした場合(第1図の曲ar1> p
Hs、s 〜9、NADPHを基質とした時(第2図の
曲線iV )、pH5,7〜7である。尚、第1図、第
2図共、FAD無添加時における酵素活性の最大値を1
00チとした。
場合(第1図の曲#1)、pH7〜11、NADPHを
基質としたとき(第2図の曲線111)、p l(5,
5〜7.5であシ、FADl、2mM添加時においては
、NADHを基質とした場合(第1図の曲ar1> p
Hs、s 〜9、NADPHを基質とした時(第2図の
曲線iV )、pH5,7〜7である。尚、第1図、第
2図共、FAD無添加時における酵素活性の最大値を1
00チとした。
■ 作用適温の範囲
第3図、第4図は温度−活性曲線でおシ、第3図はN
A D )iを基質とした場合、第4図はNADPHを
基質とした場合である。いずれも50°Cにおける酵素
活性を100チとした。
A D )iを基質とした場合、第4図はNADPHを
基質とした場合である。いずれも50°Cにおける酵素
活性を100チとした。
NADHを基質とした場合(第3図)及びNADpHを
基質とした場合(第4図)、共に常温よ、!!750C
〜60Cまで温度の上昇とともに活性は増大する。
基質とした場合(第4図)、共に常温よ、!!750C
〜60Cまで温度の上昇とともに活性は増大する。
■ 耐熱性
第5図は酵素の熱安定性を示したもので、曲線Vは50
G加熱における残存活性を示し、曲線v1は70tr加
熱における残存活性を示す。いずれにしても基質はNA
DHである。
G加熱における残存活性を示し、曲線v1は70tr加
熱における残存活性を示す。いずれにしても基質はNA
DHである。
第5図に示す通ル本酵素は50C12時間の加熱に対し
ては全く活性を失わず、7(1,2時間の加熱に対して
も約55チの活性を保持する熱安定な酵素である。
ては全く活性を失わず、7(1,2時間の加熱に対して
も約55チの活性を保持する熱安定な酵素である。
■ 分子量
ヒファデクスG−200(ファルマシア社製)によるゲ
ル1175過の結果から、分子量は15〜19万とJ1
定される。タンパク質分解酵素の阻害剤を用いない場合
は分子量8〜1o万の酵素が得られる。
ル1175過の結果から、分子量は15〜19万とJ1
定される。タンパク質分解酵素の阻害剤を用いない場合
は分子量8〜1o万の酵素が得られる。
■ 力価測定法
NAIJHip化においては0.2mMNADHを含む
50mM)リス−塩酸緩衝液(pH8,5)を調製する
。この反応液に適当量のNAD[F]I(オキシダーゼ
を加えることによυNADHは溶液中の酸素によシ酸化
されてNADを生成する。この反応をN A D Hの
示す34(1mにおける吸光度の減少の時間変化によシ
カ価を測定する。1分間に1マイクロモルのNADHを
酸化せしめる酵素活性をもって1単位とする。FAD添
加時の力価は反応液に0.5 nl MのFADを添加
して反応させてめる。酸素以外の物質にょるN A J
) Hの酸化反応の力価は通常容器あるいは空気を窒素
に置換した密閉容器中で、帥記の反応液に0.4 m
MのジクロロフェノールλソL′7丁ノー11. J
、J−’−上11+エリシアン化カリウム、あるいはフ
ェリシアン化ナトリウムを添加し、同様の方法によ請求
める。
50mM)リス−塩酸緩衝液(pH8,5)を調製する
。この反応液に適当量のNAD[F]I(オキシダーゼ
を加えることによυNADHは溶液中の酸素によシ酸化
されてNADを生成する。この反応をN A D Hの
示す34(1mにおける吸光度の減少の時間変化によシ
カ価を測定する。1分間に1マイクロモルのNADHを
酸化せしめる酵素活性をもって1単位とする。FAD添
加時の力価は反応液に0.5 nl MのFADを添加
して反応させてめる。酸素以外の物質にょるN A J
) Hの酸化反応の力価は通常容器あるいは空気を窒素
に置換した密閉容器中で、帥記の反応液に0.4 m
MのジクロロフェノールλソL′7丁ノー11. J
、J−’−上11+エリシアン化カリウム、あるいはフ
ェリシアン化ナトリウムを添加し、同様の方法によ請求
める。
NADPHの酸化の力価をめる場合は、0,2mMNA
DPHを含む50mMリン酸カリウム緩衝液(pH6,
0)の反応液を用い、N A l) P I−1のもつ
34 Q nmの吸光度によpNADI(の場合と同様
に行う。
DPHを含む50mMリン酸カリウム緩衝液(pH6,
0)の反応液を用い、N A l) P I−1のもつ
34 Q nmの吸光度によpNADI(の場合と同様
に行う。
次に本発明の実施例を示す。
ポリペプトン1%、イースト・エキス0.5%。
塩化ナトリウム0.5 % 、ブドウ糖o、isからな
るpH7,2に調整した培地150−を含む500 m
l坂ロフラスコにバチルス・ステアロサーモフィルスI
AM11004を接種し、60??にて振盪培養を行っ
た。約2時間で菌の増殖は定常期に達し、この時点で培
養を終了し集菌した。得られた菌体量は5g/l(湿量
)であった。1体は一20Cで凍結することによシ最低
1年間は安定であった。
るpH7,2に調整した培地150−を含む500 m
l坂ロフラスコにバチルス・ステアロサーモフィルスI
AM11004を接種し、60??にて振盪培養を行っ
た。約2時間で菌の増殖は定常期に達し、この時点で培
養を終了し集菌した。得られた菌体量は5g/l(湿量
)であった。1体は一20Cで凍結することによシ最低
1年間は安定であった。
一体約20gを2倍量の、0.2 m MのPMSF及
び50mM塩化カリウムを含む50mM)リスー塩酸緩
衝液(pH7)に懸濁し、超音波破砕器にて3分間、9
回の破砕を行い、遠心分離によ多細胞破砕物を除去し、
NAD助Hオキシダーゼの粗抽出液を得た。この粗抽出
液には84単位(FAD無添加時)のNAD(ト)Hオ
キシダーゼがあった。
び50mM塩化カリウムを含む50mM)リスー塩酸緩
衝液(pH7)に懸濁し、超音波破砕器にて3分間、9
回の破砕を行い、遠心分離によ多細胞破砕物を除去し、
NAD助Hオキシダーゼの粗抽出液を得た。この粗抽出
液には84単位(FAD無添加時)のNAD(ト)Hオ
キシダーゼがあった。
この抽出液に硫安塩析を行い、20%〜35チ飽和区分
での沈澱を集め、上記の緩衝液に透析後、あらかじめ同
じ緩衝液で平衡化しであるセファデクスG−200(フ
ァルマシア社製)を用いゲル濾過を行った。最初に溶出
する細胞膜両分に基づ<NAD)Iオキシダーゼ画分を
除き、次に溶出するNAD(ト)Hオキシダーゼの活性
画分を集めた。
での沈澱を集め、上記の緩衝液に透析後、あらかじめ同
じ緩衝液で平衡化しであるセファデクスG−200(フ
ァルマシア社製)を用いゲル濾過を行った。最初に溶出
する細胞膜両分に基づ<NAD)Iオキシダーゼ画分を
除き、次に溶出するNAD(ト)Hオキシダーゼの活性
画分を集めた。
次に、この両分を、前記緩衝液にてあらかじめ平衡化し
たDEAE−セルロースに吸着後回緩衝液を用い50m
M〜0.5Mの塩化カリウムの直線濃度勾配によシNA
D(P)Hオキシダーゼを溶出させた。
たDEAE−セルロースに吸着後回緩衝液を用い50m
M〜0.5Mの塩化カリウムの直線濃度勾配によシNA
D(P)Hオキシダーゼを溶出させた。
この酵素液を510Mのリン酸カリウム緩衝液(pH7
,5)に透析後、同緩衝液であらかじめ平衡化したハイ
ドロキシアパタイトカラムに吸着させ5mMから200
mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7,5)の直線濃度
勾配にてNAD(ト)Hオキシダーゼを溶出させ、この
活性画分を集めることによJ、2mgのN A D(P
i Hオキシダーゼを得た。
,5)に透析後、同緩衝液であらかじめ平衡化したハイ
ドロキシアパタイトカラムに吸着させ5mMから200
mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7,5)の直線濃度
勾配にてNAD(ト)Hオキシダーゼを溶出させ、この
活性画分を集めることによJ、2mgのN A D(P
i Hオキシダーゼを得た。
比活性はl III gあたり2単位(FAI)無添加
時)であった。粗酵素液からの回収率は5%であった。
時)であった。粗酵素液からの回収率は5%であった。
以上説明したように、本発明によれば特に熱的ニ安定な
NAD(ト)Hオキシダーゼを得ることができる。
NAD(ト)Hオキシダーゼを得ることができる。
第1図乃至第5図はいずれも本発明による案1図
pH
弔2m
第3図
1度(°C)
弔4図
01020304050
偏7t (°c)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、好熱性細菌バチルス・ステアロサーモフィルスの培
養物から還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド
及び還元謔ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン
酸のいずれをも酸化し得るNAD(ト)Hオキシダーゼ
を採取することを特徴とするNAD[F]Hオキシダー
ゼの製造方法。 2、特許請求の範囲第1項記載において、前記バチルス
・ステアロサーモフィルスを定常状態まで生育させ、こ
の菌体を超音波破壊して後カラムクロマトグラフィーに
かけることを特徴とするNAI)(ト)Hオキシダーゼ
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16737083A JPS6058069A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Νad(p)hオキシダ−ゼの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16737083A JPS6058069A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Νad(p)hオキシダ−ゼの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6058069A true JPS6058069A (ja) | 1985-04-04 |
Family
ID=15848449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16737083A Pending JPS6058069A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Νad(p)hオキシダ−ゼの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6058069A (ja) |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP16737083A patent/JPS6058069A/ja active Pending
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