JPS62107785A - 新規酵素、その製造法およびn−(l−アスパルチル−1)−l−フエニルアラニンメチルエステル製造へのその応用 - Google Patents
新規酵素、その製造法およびn−(l−アスパルチル−1)−l−フエニルアラニンメチルエステル製造へのその応用Info
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- JPS62107785A JPS62107785A JP61260570A JP26057086A JPS62107785A JP S62107785 A JPS62107785 A JP S62107785A JP 61260570 A JP61260570 A JP 61260570A JP 26057086 A JP26057086 A JP 26057086A JP S62107785 A JPS62107785 A JP S62107785A
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- enzyme
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- methyl ester
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- micrococcus
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/48—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
- C12N9/50—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
- C12N9/52—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea
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- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
- Y10S435/859—Micrococcus
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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】
本発明は新規酵素、その製造法およびN−(し−アスパ
ルチル−I J −L−7エニルアラニンメチルエステ
ルの製造へのその応用に関する。
ルチル−I J −L−7エニルアラニンメチルエステ
ルの製造へのその応用に関する。
酵素的方法が生理学的活性を有する吻Aを得るため普通
に使用され、その程度はますます増大している。これら
の酵素的方法は便利なものであり、非常tこしばしばエ
ナンチオマーまfこはジアステレオマーの分離を行なう
必要なしに、所望配置を有する目的生成物を直接的に提
供する。
に使用され、その程度はますます増大している。これら
の酵素的方法は便利なものであり、非常tこしばしばエ
ナンチオマーまfこはジアステレオマーの分離を行なう
必要なしに、所望配置を有する目的生成物を直接的に提
供する。
普通にアスパルテームとして知られているN−(L−ア
スパルチル−IJ−L−フエニルアラニンメチルエステ
ルは、著しい甘味付与性を有する非常に良く知られたジ
ペプチドである(ジτ−ナル・オプ・ジ・アメリカン・
グミカル・ソサイエテイ1969年第91巻に2684
頁参照ン。それはDL−フエニルアラニンメチルエステ
ルおよびし一アスパラギン酸から出発して酵素的方法で
直接得ることができる(ヨーロッパ特許出願第0015
4472号、第0124313号および第007409
5号参照]、しかしながらこの方法の生産性は低い。こ
の化合物はまたDL−フエニルアラニンメチルエステル
とL −+(−ベンゾイルオキシ−カルボニルアスパラ
キン酸の酵素縮合から得られるそのN−ベンゾイルオキ
シ−カルボニル誘導体の水素化分断または通常の化学的
方法を用いて一般5こg!遺される。
スパルチル−IJ−L−フエニルアラニンメチルエステ
ルは、著しい甘味付与性を有する非常に良く知られたジ
ペプチドである(ジτ−ナル・オプ・ジ・アメリカン・
グミカル・ソサイエテイ1969年第91巻に2684
頁参照ン。それはDL−フエニルアラニンメチルエステ
ルおよびし一アスパラギン酸から出発して酵素的方法で
直接得ることができる(ヨーロッパ特許出願第0015
4472号、第0124313号および第007409
5号参照]、しかしながらこの方法の生産性は低い。こ
の化合物はまたDL−フエニルアラニンメチルエステル
とL −+(−ベンゾイルオキシ−カルボニルアスパラ
キン酸の酵素縮合から得られるそのN−ベンゾイルオキ
シ−カルボニル誘導体の水素化分断または通常の化学的
方法を用いて一般5こg!遺される。
本発明者等は、I、−N−ベンジルオキシ−カルボニル
アスパラギン酸およびDL−フエニルアラニンメチルエ
ステルから出発してN−ペンジイルオキシ−力ルボニル
アスバルテームヲ得ルため、ミクロコツカス 力セオリ
テイカス(Micrococcus caseolyt
icusJの培養液から抽出した蛋白分解系(SFと称
する)を用い、この種の方法も開発した。
アスパラギン酸およびDL−フエニルアラニンメチルエ
ステルから出発してN−ペンジイルオキシ−力ルボニル
アスバルテームヲ得ルため、ミクロコツカス 力セオリ
テイカス(Micrococcus caseolyt
icusJの培養液から抽出した蛋白分解系(SFと称
する)を用い、この種の方法も開発した。
牛乳から分離した微生物、ミクロコッヵス力セオリティ
カス(この菌株は1982年4月28日付にてA119
4として、パリ市インステイテユーツ・パスツールのザ
・コレクション・ナショナル・ド・三りローオルガニス
゛ムに寄託されている)は事実として一定の培養条件下
(こ蛋白分解系spを提供し、これから、蛋白分解系s
pの殆ど完全な蛋白分解活性を示す分子量35000〜
41000を有する単個中性細胞外蛋白分解プロテアー
ゼ(以″FPと称するンを抽出することができる( M
、Dssmazeaucl 等のAnn、 Bio、A
nim。
カス(この菌株は1982年4月28日付にてA119
4として、パリ市インステイテユーツ・パスツールのザ
・コレクション・ナショナル・ド・三りローオルガニス
゛ムに寄託されている)は事実として一定の培養条件下
(こ蛋白分解系spを提供し、これから、蛋白分解系s
pの殆ど完全な蛋白分解活性を示す分子量35000〜
41000を有する単個中性細胞外蛋白分解プロテアー
ゼ(以″FPと称するンを抽出することができる( M
、Dssmazeaucl 等のAnn、 Bio、A
nim。
Biochem、Biophys、1968年第8巻第
419頁〜第429頁および第565頁〜@577頁お
よびEurp(an J、 Biochem、 197
1年第19巻第51頁〜第55頁参照ノ。
419頁〜第429頁および第565頁〜@577頁お
よびEurp(an J、 Biochem、 197
1年第19巻第51頁〜第55頁参照ノ。
本発明者等はこの蛋白分解系sp中に新規酵素(以後E
と称するノをここに見出した。これはカゼインについて
の蛋白分解活性を有せず、ある条件の五にL−アスパラ
ギン酸とDL−7二二ルアラニンメチルエステルとの直
接縮合をしてアスパルテームを得ることができる性質を
有するO 従って本発(7)はこの新規酵素およびその製造法に関
する。
と称するノをここに見出した。これはカゼインについて
の蛋白分解活性を有せず、ある条件の五にL−アスパラ
ギン酸とDL−7二二ルアラニンメチルエステルとの直
接縮合をしてアスパルテームを得ることができる性質を
有するO 従って本発(7)はこの新規酵素およびその製造法に関
する。
酵素Eは200000より大まにはそれ(こ等しい分子
量を有する蛋白質であり、変性条件ドアクリルアミドゲ
ルの段階的ill気fly、動により。
量を有する蛋白質であり、変性条件ドアクリルアミドゲ
ルの段階的ill気fly、動により。
それは重合体酵素(poLymeric enzyme
)であることが14認された(約400(JOの一つ
大きなバンドと約aooooの二つの小さなバンド几更
にそれはカゼインを加水分解しない。
)であることが14認された(約400(JOの一つ
大きなバンドと約aooooの二つの小さなバンド几更
にそれはカゼインを加水分解しない。
それ1ま、1.5mMの塩化力ルシクムを含有し。
pH7,5で、20mMのトリス−(ヒドロキシエチル
ノーアミノメタンバソファ(以後TR工Sと称する)塩
酸塩で緩衝したゲル(フランス国のファルマシア+1フ
ランス―ニス・ニーIこよって市販されているセファク
リル5200スーパーフアインノ上で、このバッファの
溶離と同じバ7ア中の蛋白分解系spの溶液を濾過する
ことζこよって容易に得ることができる。
ノーアミノメタンバソファ(以後TR工Sと称する)塩
酸塩で緩衝したゲル(フランス国のファルマシア+1フ
ランス―ニス・ニーIこよって市販されているセファク
リル5200スーパーフアインノ上で、このバッファの
溶離と同じバ7ア中の蛋白分解系spの溶液を濾過する
ことζこよって容易に得ることができる。
濾過に続いて280nmで溶出液の光学密度の測定を行
ない、200000以上の分子量に相当する初期画分を
一緒番こし、次いで凍結乾燥する。かくして酵素Eが単
離される。
ない、200000以上の分子量に相当する初期画分を
一緒番こし、次いで凍結乾燥する。かくして酵素Eが単
離される。
蛋白分解系spは知られており、それは前述したM、D
e日mazeaud lこよって発表された方法に従
って、 pH7,0でミクロコツカス 力セオリtイカ
スの培養液をば酸アンモニウムの水性溶液で処理し、そ
れから剣法を遠心分離で除去し1次いで形成された沈澱
を塩化ナトリウムの水性溶液中【こ溶解し、それを超濾
過処理をした後この溶液を最後tC凍結乾燥することi
こよって作ることができる。この蛋白分解系は商標名R
ULACTINBでパリ市の会社ルセル・ククラフから
通常入手できる。
e日mazeaud lこよって発表された方法に従
って、 pH7,0でミクロコツカス 力セオリtイカ
スの培養液をば酸アンモニウムの水性溶液で処理し、そ
れから剣法を遠心分離で除去し1次いで形成された沈澱
を塩化ナトリウムの水性溶液中【こ溶解し、それを超濾
過処理をした後この溶液を最後tC凍結乾燥することi
こよって作ることができる。この蛋白分解系は商標名R
ULACTINBでパリ市の会社ルセル・ククラフから
通常入手できる。
本発明はまた酵素法によりアスパルテームの製造をする
ためこの酵素Eの応用にも関する。
ためこの酵素Eの応用にも関する。
本発明によれば、その性質およびそれを製造できる方法
によって特徴づけられる酵素Eは。
によって特徴づけられる酵素Eは。
L−アスパラギン酸とDL−フエニルアラニンメチルエ
ステルの混合物中で、通常の酵素方法の条件″F、それ
を反応させるとき、アスパルテームを経済的番こかつ容
易に得ることができる驚くべき特長を有する。
ステルの混合物中で、通常の酵素方法の条件″F、それ
を反応させるとき、アスパルテームを経済的番こかつ容
易に得ることができる驚くべき特長を有する。
本発明擾こよれば、10〜45°C1好ましく40°C
の温度で、pH4〜8.有利には5〜7で、同じpH値
に調整したバッファ混合物の存在下に、酵素EをL−ア
スパラギン酸およびDL−7二二ルアラニンメチルエス
テルの溶液中で反応させ。
の温度で、pH4〜8.有利には5〜7で、同じpH値
に調整したバッファ混合物の存在下に、酵素EをL−ア
スパラギン酸およびDL−7二二ルアラニンメチルエス
テルの溶液中で反応させ。
次いで形成されたアスパルテームを既知の方法を用いて
分離する。これらの反応条件丁番こ、酵XIはL−アス
パラギン酸の1位のカルボニルと、L−フエニルアラニ
ンメチルエステルのアミン官能基とのペプチド縮合を急
速薔こ生ぜしめてアスパルテームを提供する。有利な条
件番こおいては、使用するし一アスパラギン酸1mMに
ついて、01ダ〜100岬、好ましくは0.5〜10ダ
の量の酵素E(カルカー法番こより測定しに蛋白質で表
わす〕が反応を生ぜしめる。
分離する。これらの反応条件丁番こ、酵XIはL−アス
パラギン酸の1位のカルボニルと、L−フエニルアラニ
ンメチルエステルのアミン官能基とのペプチド縮合を急
速薔こ生ぜしめてアスパルテームを提供する。有利な条
件番こおいては、使用するし一アスパラギン酸1mMに
ついて、01ダ〜100岬、好ましくは0.5〜10ダ
の量の酵素E(カルカー法番こより測定しに蛋白質で表
わす〕が反応を生ぜしめる。
反応媒体中でのアスパルテームの形成は高圧液体クロマ
トグラフィ(HPLC)で試料を周期的番こ分析するこ
と番こよって追求できる。アスノぐルテームの濃度が反
応媒体中でもはや著しい程度番こ増大しナクナつにとき
、反応媒体を通常の方法で処理して形成されたアスパル
テームを分離する。
トグラフィ(HPLC)で試料を周期的番こ分析するこ
と番こよって追求できる。アスノぐルテームの濃度が反
応媒体中でもはや著しい程度番こ増大しナクナつにとき
、反応媒体を通常の方法で処理して形成されたアスパル
テームを分離する。
本発明の改変例によれば、酵素Eをそれが抽出される蛋
白分解系spの酵素Eの等量で置換できる。事実この系
中に存在する別の酵素特番こ蛋白分解酵素Pは酵素Eを
妨害しない。
白分解系spの酵素Eの等量で置換できる。事実この系
中に存在する別の酵素特番こ蛋白分解酵素Pは酵素Eを
妨害しない。
下記実施例は例示のにめ番こ示し、本発明を限定するた
めのものではない。
めのものではない。
実施例 1
1.1 公告番号@2525865号として公告され
たフランス特許第82.07883号に記載された如き
操作方法による蛋白分解系の製造。
たフランス特許第82.07883号に記載された如き
操作方法による蛋白分解系の製造。
750kQの水、20kQのコーンスチーブリカー、2
0kgのカゼインペプトン、10kQのイースト自己溶
解物および906yの塩化カルシクムから作り、そのp
Hを苛性ソーダを加えて7に調整した溶液を発酵容器中
で120°Cで滅菌する。無歯媒体の温度を30℃にし
、次いで30%ガキストロースの無萌溶液151および
ミクロコツカス 力セオリデイカス(A1194株)の
培養からのプロス沈澱物101を導入する。
0kgのカゼインペプトン、10kQのイースト自己溶
解物および906yの塩化カルシクムから作り、そのp
Hを苛性ソーダを加えて7に調整した溶液を発酵容器中
で120°Cで滅菌する。無歯媒体の温度を30℃にし
、次いで30%ガキストロースの無萌溶液151および
ミクロコツカス 力セオリデイカス(A1194株)の
培養からのプロス沈澱物101を導入する。
攪拌しつつ無菌空気中で30℃で24時間培養し、最初
の10時間はpHを一定(こ保った。24時間後に10
501の粗培養液を回収し、これを遠心分離して細菌を
除去する。かくして10001の透明遠心分離媒体を得
る。この遠心分離媒体lこ560 kgの硫酸アンモニ
ウムを加え1次いで30分攪拌した後、)・イア0スー
・く−セル(Hyflosupercelンを加える。
の10時間はpHを一定(こ保った。24時間後に10
501の粗培養液を回収し、これを遠心分離して細菌を
除去する。かくして10001の透明遠心分離媒体を得
る。この遠心分離媒体lこ560 kgの硫酸アンモニ
ウムを加え1次いで30分攪拌した後、)・イア0スー
・く−セル(Hyflosupercelンを加える。
24時間放置後、上澄媒体を除去し、?Ofの塩化カル
シウム溶液中で得られた不溶性画分を導入し、15分攪
拌した後、得られた溶液即ち82I!を濾過し。
シウム溶液中で得られた不溶性画分を導入し、15分攪
拌した後、得られた溶液即ち82I!を濾過し。
超p過で濃縮する。12時間後暑こ、1dについて50
500Uの蛋白分解活性間を有する酵素の濃縮溶液10
.51!を得る。次いでこのg液を凍結乾燥する。53
0U/岬の蛋白分解活性を有する蛋白分解系SP1kg
が分解される。
500Uの蛋白分解活性間を有する酵素の濃縮溶液10
.51!を得る。次いでこのg液を凍結乾燥する。53
0U/岬の蛋白分解活性を有する蛋白分解系SP1kg
が分解される。
1.2 蛋白分解活性の測定
酵素系の蛋白分解活性は、標準条件下、酵素系(トリク
ロロ酢酸で沈澱できない画分Jによって加水分解された
カゼインの量を測定することにより(280nmでの光
学密度での変化)lilt!1定する。これは二つの反
応媒体の1p液の280nmでの吸光度の比較測定によ
って得られる、その一つは塩化カルシウム1.5mMを
含有し、pH7,5で、50mMTR工S −1(Cl
バッファ中の1%カゼインS d 5 ytlを、30
℃で10分間涜袢しつつ。
ロロ酢酸で沈澱できない画分Jによって加水分解された
カゼインの量を測定することにより(280nmでの光
学密度での変化)lilt!1定する。これは二つの反
応媒体の1p液の280nmでの吸光度の比較測定によ
って得られる、その一つは塩化カルシウム1.5mMを
含有し、pH7,5で、50mMTR工S −1(Cl
バッファ中の1%カゼインS d 5 ytlを、30
℃で10分間涜袢しつつ。
1.5mMの塩化カルシウムを含有し、 pH7,5で
。
。
50mMTR工Sバッファ中29/lでの蛋白分解系s
pの溶液50μlで処理し、続いて処理終了時に20%
トリタロロ酢酸水溶液5 mlを加えて得る、他の一つ
は参考として用いるもので、始めからトリクロロ酢酸を
含有する同じ試薬を混合して得る。蛋白分解活性の一単
位(Uで表わす〕は0、 OO1単位/分の吸光度の増
大に相当する。
pの溶液50μlで処理し、続いて処理終了時に20%
トリタロロ酢酸水溶液5 mlを加えて得る、他の一つ
は参考として用いるもので、始めからトリクロロ酢酸を
含有する同じ試薬を混合して得る。蛋白分解活性の一単
位(Uで表わす〕は0、 OO1単位/分の吸光度の増
大に相当する。
1.3 酵素Eの製造
530 U/IIFの蛋白分解活性を有し、270’f
の全蛋白質(カルカ一式で測定)8含有する蛋白分解系
5plyを1.5 mMの塩化カルシウムを含有し、p
H7,5の20mM TRl5−HCIバッファll中
に溶解し1次いでこの溶液を、1.5mMの塩化カルシ
ウムを含有し、 pH7,5で20 mM TR工5−
HCIバッファ中で調製したセファクリル5200スー
パーフインゲル(7アルマシア社市%) 31!Lで、
断面17のカラムで7.5 g//hrの速度でろ過す
る。
の全蛋白質(カルカ一式で測定)8含有する蛋白分解系
5plyを1.5 mMの塩化カルシウムを含有し、p
H7,5の20mM TRl5−HCIバッファll中
に溶解し1次いでこの溶液を、1.5mMの塩化カルシ
ウムを含有し、 pH7,5で20 mM TR工5−
HCIバッファ中で調製したセファクリル5200スー
パーフインゲル(7アルマシア社市%) 31!Lで、
断面17のカラムで7.5 g//hrの速度でろ過す
る。
濾過に続いて280nmで溶出液の吸光度を測定し1分
子thi1200000以上を有する蛋白質Eに相当す
る第1画分を回収し、次いで溶離を続けてM、Desm
azeaud iこよって発表された分子fi350
00〜41000を有する中性細胞外蛋白分解蛋白質P
に相当する@2画分を得る。
子thi1200000以上を有する蛋白質Eに相当す
る第1画分を回収し、次いで溶離を続けてM、Desm
azeaud iこよって発表された分子fi350
00〜41000を有する中性細胞外蛋白分解蛋白質P
に相当する@2画分を得る。
続いて二つの酵素のカゼインの蛋白分解活性を測定し、
酵素Eが何ら蛋白分解活性を有しないが、酵素Pにおい
ては全面的シこ見出されることが証明された。
酵素Eが何ら蛋白分解活性を有しないが、酵素Pにおい
ては全面的シこ見出されることが証明された。
溶出液を凍結乾燥後、5311Fの蛋白質Eおよび21
311gの蛋白質Pを分離する(カルカ一式1.4
アスパルテームの製造 pH5,8で% 100111の100mM MES−
NaOHバッファ中lこ20mMのし一アスパラギン酸
、20mMのDL−フエニルアラニンメチルエステルび
2 6. 5 Wgの先に単離した蛋白質Eを含有する
溶液を40°Cで2時間放置し,次いで5 I+/の2
N塩酸を導入して縮合を停止し、Bondapack
C 18マイクロカラム(フランス国のミリボアークオ
ーターズより販売されている)上での高圧液体クロマト
グラフィ、254nmでのUV検出および30mMリン
酸カリクム(pHf3.8)とアセトニトリル(85/
15Jの混合物での溶離によって12岬のアスパルテー
ム即ち0.041mMを反応媒体中で測定した。
311gの蛋白質Pを分離する(カルカ一式1.4
アスパルテームの製造 pH5,8で% 100111の100mM MES−
NaOHバッファ中lこ20mMのし一アスパラギン酸
、20mMのDL−フエニルアラニンメチルエステルび
2 6. 5 Wgの先に単離した蛋白質Eを含有する
溶液を40°Cで2時間放置し,次いで5 I+/の2
N塩酸を導入して縮合を停止し、Bondapack
C 18マイクロカラム(フランス国のミリボアークオ
ーターズより販売されている)上での高圧液体クロマト
グラフィ、254nmでのUV検出および30mMリン
酸カリクム(pHf3.8)とアセトニトリル(85/
15Jの混合物での溶離によって12岬のアスパルテー
ム即ち0.041mMを反応媒体中で測定した。
註: MES ハモルホリノー2ーエタンスルホン酸を
表わす。
表わす。
実施例 2
実施例1で酵AIをこの酵素Eを抽出する蛋白分解系S
Pの当」で置換して実施例18−繰返して前述したのと
同じくアスパルテームを辱に。
Pの当」で置換して実施例18−繰返して前述したのと
同じくアスパルテームを辱に。
実施例 3
実施例1で酵素Eを当量の酵素Pの蛋白質で置換して実
施例1を繰返し,アスパルテームは得られなかった。
施例1を繰返し,アスパルテームは得られなかった。
本発明を例によって示しただけで、こAtこ限定されな
いこと,均等である限り,本発明の範囲を逸脱せず)こ
改変をなしうることは理解すべきである。
いこと,均等である限り,本発明の範囲を逸脱せず)こ
改変をなしうることは理解すべきである。
特許出願人 ソシエテ・フランセーズ・ヘキスト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ミクロコツカス カセオリテイカスの培養から誘導
され、カゼインに蛋白分解活性を示さず、200000
より大かそれに等しい分子量を有する重合体酵素。 2、インステイテユート・パスツールに寄託された株N
o.1194によつて示されるミクロコツカス カセオ
リテイカスの培養から誘導される特許請求の範囲第1項
記載の酵素。 3、硫酸アンモニウムにより微生物培養液の上澄液から
沈澱した酵素系を、塩化カルシウムの水性溶液中に溶解
して得られた溶液の超ろ過によつて形成された水性濃縮
液の凍結乾燥により作つた酵素系の水性バッファで緩衝
したゲルでろ過して特許請求の範囲第1項記載の酵素を
製造する方法であつて、酵素は、1.5mMの塩化カル
シウムを含有し、pH7.5で20mMのTRIS−H
Clバッファで緩衝され、5000〜20000の分子
量を有する蛋白質に対して検量されたゲル上に保有され
ず、酵素系が上記ミクロコツカス カセオリテイカスの
培養液から誘導されることを特徴とする方法。 4、L−アスパラギン酸とDL−フエニルアラニンメチ
ルエステルの縮合によるアスパルテームの製造への特許
請求の範囲第1項記載の酵素の応用。
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