JPS63192388A - 耐熱性プロテア−ゼの製造法 - Google Patents
耐熱性プロテア−ゼの製造法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
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】
[産業上の利用分野]
本発明は、好熱性細菌から得た耐熱性中性プロテアーゼ
遺伝子を遺伝子工学的手法を用い別種の枯草菌へ導入し
て形質転換を行い、該形質転換株を用い、培養炉液を加
熱し宿主菌由来タンパクを熱変性特異的に耐熱性プロテ
アーゼのみを採取する耐熱性プロテアーゼの大量生産に
適する製造法に関する。
遺伝子を遺伝子工学的手法を用い別種の枯草菌へ導入し
て形質転換を行い、該形質転換株を用い、培養炉液を加
熱し宿主菌由来タンパクを熱変性特異的に耐熱性プロテ
アーゼのみを採取する耐熱性プロテアーゼの大量生産に
適する製造法に関する。
[従来の技術]
バチルス属細菌のプロテアーゼは工業用途に広く使用さ
れており、有用なプロテアーゼ及びプロテアーゼ製造法
の開発は産業上重要な意義をもつ。
れており、有用なプロテアーゼ及びプロテアーゼ製造法
の開発は産業上重要な意義をもつ。
また好熱性細菌の産する耐熱性中性プロテアーゼは熱に
対してのみならず各種の化学薬品に対しても安定である
し、長期間の使用にも比較的活性が低下しない。そのた
め研究用試薬としてのみでなく、例えば洗剤の中に入れ
洗浄力を高める洗浄用プロテアーゼ、食品加工において
はチーズの製造。
対してのみならず各種の化学薬品に対しても安定である
し、長期間の使用にも比較的活性が低下しない。そのた
め研究用試薬としてのみでなく、例えば洗剤の中に入れ
洗浄力を高める洗浄用プロテアーゼ、食品加工において
はチーズの製造。
ダイズタンパクの分解など、また皮革のなめし用として
広い分野に亘って使用される。
広い分野に亘って使用される。
[発明が解決しようとする問題点]
従来、耐熱性プロテアーゼはその生産菌(好熱菌の染色
体DNAに含まれている構造遺伝子(通常1ケ))に基
いて生産される為、該酵素の生産性が低いのが普通であ
る。その欠点を補うため変異操作により高生産株の取得
が試みられたがせいぜい2〜5倍程度の上昇が限界であ
る。
体DNAに含まれている構造遺伝子(通常1ケ))に基
いて生産される為、該酵素の生産性が低いのが普通であ
る。その欠点を補うため変異操作により高生産株の取得
が試みられたがせいぜい2〜5倍程度の上昇が限界であ
る。
[問題点を解決するための手段及び作用]本発明者らは
、耐熱性プロテアーゼの生産性を上昇させるべく研究の
結果、好熱性細菌由来の耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子
を枯草菌を宿主としてクローン化すると遺伝子が増幅さ
れ、該酵素の生産性を向上するともに、枯草菌で耐熱性
プロテアーゼを生産させることにより枯草菌由来タンパ
ク質を熱失活させ好熱菌由来耐熱性プロテアーゼのみを
選択的にとり出すことを見出し本発明を完成した。
、耐熱性プロテアーゼの生産性を上昇させるべく研究の
結果、好熱性細菌由来の耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子
を枯草菌を宿主としてクローン化すると遺伝子が増幅さ
れ、該酵素の生産性を向上するともに、枯草菌で耐熱性
プロテアーゼを生産させることにより枯草菌由来タンパ
ク質を熱失活させ好熱菌由来耐熱性プロテアーゼのみを
選択的にとり出すことを見出し本発明を完成した。
本発明は好熱菌由来耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子を枯
草菌を宿主としてクローン化し遺伝子増幅効果により耐
熱性プロテアーゼの生産性を向上させ熱処理により選択
的に好熱菌由来耐熱性プロテアーゼのみを回収すること
を特徴とする耐熱性プロテアーゼの製造法である。
草菌を宿主としてクローン化し遺伝子増幅効果により耐
熱性プロテアーゼの生産性を向上させ熱処理により選択
的に好熱菌由来耐熱性プロテアーゼのみを回収すること
を特徴とする耐熱性プロテアーゼの製造法である。
本発明において用いられる染色体DNA供与菌として用
いるバチルス属細菌は、バチルス・ステアロサーモフィ
ルスM K −232(Bacillusstearo
thermophllus) 、 バチルス・ステア
ロサーモフィルス(Bacillus 5tearo
therIIophilus )NCA1503(微工
研菌寄第8978号)第を例示することができる。
いるバチルス属細菌は、バチルス・ステアロサーモフィ
ルスM K −232(Bacillusstearo
thermophllus) 、 バチルス・ステア
ロサーモフィルス(Bacillus 5tearo
therIIophilus )NCA1503(微工
研菌寄第8978号)第を例示することができる。
バチルスφステアロサーモフィルスMK−232は以下
の様な菌学的性質を有する。
の様な菌学的性質を有する。
形態
細胞の形 杆菌
細胞の大きさ t、ox 1.2μ×3.0〜5.
0μ多形性 なし 運動性 あり 胞子 形成する 胞子の形 円形 胞子の大きさ 0.8〜1.0μ×1.2μ抗酸性
なし ダラム染色 十 生育状態 ■肉汁寒天平板培養 生育の良否 良好 コロニーの形 円形 コロニーの表面形状 平滑・重輪 コロニーの隆起状態 扁平 コロニーの周縁 金縁 コロニーの内容 均一 コロニーの色調 クリーム色 コロニーの透明度 不透明 ■肉汁寒天斜面培養 生育の良否 良好 コロニーの形 糸状 コロニーの表面形状 平滑 コロニーの透明度 不透明 コロニーの色調 クリーム色 ■肉汁液体培養 表面の生育 なし 濁度 やや濁る 沈澱 粘調 ■肉汁ゼラチン穿刺培養 ゼラチン液化 、 有り、50℃、5日■リドマスミ
ルク 液化凝固せず生理的性質 硝酸塩の還元 陰性 脱窒反応 陰性 MRテスト 陽性 vPテスト 陰性 インドールの生成 陰性 硫化水素の生成 陽性 デンプンの加水分解 陽性 クエン酸の利用 陰性 無機窒素源の利用 色素の生成 なし ウレアーゼ 陰性 オキシダーゼ 陰性 カタラーゼ 陽性 生育の範囲 至適pH7,0付近50℃付近が
最適 酸素に対する態度 陰性 0−Fテスト 糖類から酸及びガス アラビノース、キシロ−の生成の
存無 ス、マンノース、フラクトース、ガラクト
ースか ら酸を生成するがガスは 生成しない。麦芽糖。
0μ多形性 なし 運動性 あり 胞子 形成する 胞子の形 円形 胞子の大きさ 0.8〜1.0μ×1.2μ抗酸性
なし ダラム染色 十 生育状態 ■肉汁寒天平板培養 生育の良否 良好 コロニーの形 円形 コロニーの表面形状 平滑・重輪 コロニーの隆起状態 扁平 コロニーの周縁 金縁 コロニーの内容 均一 コロニーの色調 クリーム色 コロニーの透明度 不透明 ■肉汁寒天斜面培養 生育の良否 良好 コロニーの形 糸状 コロニーの表面形状 平滑 コロニーの透明度 不透明 コロニーの色調 クリーム色 ■肉汁液体培養 表面の生育 なし 濁度 やや濁る 沈澱 粘調 ■肉汁ゼラチン穿刺培養 ゼラチン液化 、 有り、50℃、5日■リドマスミ
ルク 液化凝固せず生理的性質 硝酸塩の還元 陰性 脱窒反応 陰性 MRテスト 陽性 vPテスト 陰性 インドールの生成 陰性 硫化水素の生成 陽性 デンプンの加水分解 陽性 クエン酸の利用 陰性 無機窒素源の利用 色素の生成 なし ウレアーゼ 陰性 オキシダーゼ 陰性 カタラーゼ 陽性 生育の範囲 至適pH7,0付近50℃付近が
最適 酸素に対する態度 陰性 0−Fテスト 糖類から酸及びガス アラビノース、キシロ−の生成の
存無 ス、マンノース、フラクトース、ガラクト
ースか ら酸を生成するがガスは 生成しない。麦芽糖。
シヨ糖、トレハロース。
ソルビット、マンニット。
イノジット、グリセリン。
デンプンから酸もガスも
生成しない。
7%塩化ナトリウム
添加培地での生育 生成しない。
フェニルアラニンデ
アミナーゼチロシン
の分解 陰性
カゼインの分解 陽性
0.02%アシ化ナトリウ
ム添加培地での生育 生育しない。
バチルス・ステアロサーモフィルスMK−232は耐熱
性プロテアーゼを産生ずるが、その性質は以下の通りで
ある。
性プロテアーゼを産生ずるが、その性質は以下の通りで
ある。
(1)分子量 37.000(ゲル濾過による)(2)
作用温度 カゼインを基質とした活性測定法(10分間反応後遊離
したチロシン残基量で活性を表示)によると5〜90℃
の範囲で活性を有する。至適温度は70〜75℃で5あ
る。
作用温度 カゼインを基質とした活性測定法(10分間反応後遊離
したチロシン残基量で活性を表示)によると5〜90℃
の範囲で活性を有する。至適温度は70〜75℃で5あ
る。
(3)作用pH
好適なpHは5〜10であるが、pH7〜8に至適pH
を有する中性プロテアーゼである。
を有する中性プロテアーゼである。
(4)熱安定性
75℃、30分(pH7,5)で90%以上の活性が残
存する(Ca C1210mM存在)。
存する(Ca C1210mM存在)。
100℃、30分(pH7,5)では活性は残存しない
。
。
(5)pH安定性25℃24時間の条件ではpH5〜1
0の範囲でほぼ100%の活性が残存する。
0の範囲でほぼ100%の活性が残存する。
(6)阻割剤5mM EDTAにより失活する。
バチルス・ステアロサーモフィルスNCAl3O3は公
知の菌株であり、その菌学的性質等はジャーナル オブ
ゼ アプライド バクテリオロジー(J、Appl、
Bact、) 38巻、301〜304頁(1975)
に記載されている。
知の菌株であり、その菌学的性質等はジャーナル オブ
ゼ アプライド バクテリオロジー(J、Appl、
Bact、) 38巻、301〜304頁(1975)
に記載されている。
バチルス・ステアロサーモフィルスNCAl3O3は昭
和61年9月27日付で通商産業省工業技術院微生物工
業技術研究所に寄託され微工研菌寄第8978号が与え
られている。
和61年9月27日付で通商産業省工業技術院微生物工
業技術研究所に寄託され微工研菌寄第8978号が与え
られている。
バチルス拳ステアロサーモフィルスNCAl3O3の産
生する酵素は下記の様な性質を有する。
生する酵素は下記の様な性質を有する。
(1) 分 子 量: 2B、000 (S
O8−PAGE)(11)熱安定性:80℃、30分の
処理では100%の残存活性を示す。
O8−PAGE)(11)熱安定性:80℃、30分の
処理では100%の残存活性を示す。
90℃、30分の処理では100%の残存活性を示す。
100℃、30分の処理では約30%の残存活性を示す
。
。
(ili)pH作用性:カゼインを基質として使用した
蛋白質分解活性の好適allは6〜7であり、p夏17
.0〜7.5に至適pHを有する。
蛋白質分解活性の好適allは6〜7であり、p夏17
.0〜7.5に至適pHを有する。
(iv)I)H安定性二37℃、30分の処理ではpH
4〜9の範囲で70%以上の活性を有し安定である。
4〜9の範囲で70%以上の活性を有し安定である。
(V)至適温度:カゼインを基質として使用した蛋白質
分解活性の適温は35℃〜80℃であり、至適温度は3
5℃〜80℃であり、至適温度は約70℃である。
分解活性の適温は35℃〜80℃であり、至適温度は3
5℃〜80℃であり、至適温度は約70℃である。
(vl)阻 害: EDTAによって阻害される。
一方P M S F (phenyl−sethyl−
suH’onyl−Huorlde)によってはほとん
ど阻害を受けない。
suH’onyl−Huorlde)によってはほとん
ど阻害を受けない。
(vli)基質特異性
なお、力価及び基質特異性は以下の様にして測定した。
力価の測定法
1mlの2%カゼイン溶液(50mM)リス−1m M
Ca Cjl 2 )に1mlの各試料を加え、一
定時間後に反応停止液(0,33M酢酸。
Ca Cjl 2 )に1mlの各試料を加え、一
定時間後に反応停止液(0,33M酢酸。
0.22M酢酸ナトリウム、0.1Mトリクロロ酢酸)
を2 ml加え室温で30分間放置した。これをワット
マンNo、1i戸紙でt1遇した。
を2 ml加え室温で30分間放置した。これをワット
マンNo、1i戸紙でt1遇した。
これとは別にカゼイン溶液に反応停止液を入れ、試料を
加えン濾過したものを基準としてA を75nti 測定し、チロシン溶液を基準としたA の検ロア5 線を作成してプロテアーゼ活性を測定した。1単位は3
7℃で1分間1μCのチロシン相当物質をトリクロロ酢
酸可溶性区分に遊離させる酵素量とした。
加えン濾過したものを基準としてA を75nti 測定し、チロシン溶液を基準としたA の検ロア5 線を作成してプロテアーゼ活性を測定した。1単位は3
7℃で1分間1μCのチロシン相当物質をトリクロロ酢
酸可溶性区分に遊離させる酵素量とした。
基質反応性
各Fluff白質に対する各プロテアーゼの分解能力を
カゼインを100%として示した。酵素反応の活性測定
は2%基質を用い一定時間反応後トリクロロ酢酸で反応
を停止し遊離のチロシン量を測定した。
カゼインを100%として示した。酵素反応の活性測定
は2%基質を用い一定時間反応後トリクロロ酢酸で反応
を停止し遊離のチロシン量を測定した。
また、宿主の枯草菌としてはバチルス・ズブチリス(B
aclllus 5ubtilis) M T −2
などが挙げられる。
aclllus 5ubtilis) M T −2
などが挙げられる。
耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子をクローン化する方法と
しては、ショット・ガン法により、また枯草菌の形質転
換はコンピテントセル法により行うことができる。
しては、ショット・ガン法により、また枯草菌の形質転
換はコンピテントセル法により行うことができる。
本発明の方法によると、例えばバチルス・ステ吐旦お)
の耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子をショット・ガン法に
よりベクター・プラスミドであるpTB53 (カナマ
イシン耐性及びテトラサイクリン耐性)に組込んだ後、
得られた組換えプラスミドを用いてコンピテント・セル
法により枯草菌に形質転換することにより耐熱性プロテ
アーゼ高生産株を得ることができる。
の耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子をショット・ガン法に
よりベクター・プラスミドであるpTB53 (カナマ
イシン耐性及びテトラサイクリン耐性)に組込んだ後、
得られた組換えプラスミドを用いてコンピテント・セル
法により枯草菌に形質転換することにより耐熱性プロテ
アーゼ高生産株を得ることができる。
耐熱性中性プロテアーゼ生産菌からの染色体DNAの調
整はフェノールを用いる5alto−旧ura法(BI
ochla、Bloptys、Acta、72619.
’63)あるいはクロロホルム・イソアミルアルコール
を用いるMara+ur法(J、Mo1.Blol、
320B、 ’81) あるいは密度傾ばいにより分
離するVarrick法(Proc、Nat。
整はフェノールを用いる5alto−旧ura法(BI
ochla、Bloptys、Acta、72619.
’63)あるいはクロロホルム・イソアミルアルコール
を用いるMara+ur法(J、Mo1.Blol、
320B、 ’81) あるいは密度傾ばいにより分
離するVarrick法(Proc、Nat。
Acad、 Sci、 USA 72.6°75)
等の通常用・いられる方法で実施可能である。
等の通常用・いられる方法で実施可能である。
調製された供与染色体DNAは次いでベクターと連結す
る為に切断される。供与染色体DNAの切断は通常制限
エンドヌクレアーゼを用いる方法により実施される。こ
の場合耐熱性プロテアーゼ遺伝子に切断部位をもたない
111IJ限エンドヌクレアーゼであれば如何るものも
使用可能であり、また部分的にしか切断を起さない反応
条件を用いるならば全ての種類の制限エンドヌクレアー
ゼが使用可能である。このように制限エンドヌクレアー
ゼは用いる条件に応じて種々のものが選択可能であるが
ベクターとの連結の容易さからは用いようとするベクタ
ーに唯一切断部位を有するものが望ましい。ベクターと
しては宿主として用いるバチルス属細菌中で復製可能な
ものであればプラスミドあるいはファージの区別なく使
用可能である。特に特定の制限エンドヌクレアーゼによ
る唯一の切断部位を有し、抗生物質耐性等のマーカーを
有するものが、供与染色体DNAとの結合および形質転
換株選択の判断の容易さから望ましい。このようなプラ
スミドの例としてはバチルスΦステアロサーモフィルス
(Baclllus stearothermophl
lus)由来のカナマイシン耐性、テ゛トラサイクリン
耐性マーカーを有するpTB19.pTB53(J。
る為に切断される。供与染色体DNAの切断は通常制限
エンドヌクレアーゼを用いる方法により実施される。こ
の場合耐熱性プロテアーゼ遺伝子に切断部位をもたない
111IJ限エンドヌクレアーゼであれば如何るものも
使用可能であり、また部分的にしか切断を起さない反応
条件を用いるならば全ての種類の制限エンドヌクレアー
ゼが使用可能である。このように制限エンドヌクレアー
ゼは用いる条件に応じて種々のものが選択可能であるが
ベクターとの連結の容易さからは用いようとするベクタ
ーに唯一切断部位を有するものが望ましい。ベクターと
しては宿主として用いるバチルス属細菌中で復製可能な
ものであればプラスミドあるいはファージの区別なく使
用可能である。特に特定の制限エンドヌクレアーゼによ
る唯一の切断部位を有し、抗生物質耐性等のマーカーを
有するものが、供与染色体DNAとの結合および形質転
換株選択の判断の容易さから望ましい。このようなプラ
スミドの例としてはバチルスΦステアロサーモフィルス
(Baclllus stearothermophl
lus)由来のカナマイシン耐性、テ゛トラサイクリン
耐性マーカーを有するpTB19.pTB53(J。
Baetθr101 、ユ旦1091(1981))
スタフィOニア−/カル耐性マーカーを有するpc1
94.pc221゜p C232(Proe、Natl
、Acad、ScI USA741680(1977)
)カナマイシン耐性マーカーを有するpUBll 0
U、 Bacteriol 134818(1978)
)等を挙げることができる。特に低コピー・プラスミド
ベクターであるpTB19.pTB53は枯草菌中で安
定に保持される為、好適なベクターとなり得る。
スタフィOニア−/カル耐性マーカーを有するpc1
94.pc221゜p C232(Proe、Natl
、Acad、ScI USA741680(1977)
)カナマイシン耐性マーカーを有するpUBll 0
U、 Bacteriol 134818(1978)
)等を挙げることができる。特に低コピー・プラスミド
ベクターであるpTB19.pTB53は枯草菌中で安
定に保持される為、好適なベクターとなり得る。
ベクターとしてファージを用いる場合もそのファージD
NAが宿主とするバチルス属細菌で複製可能であれば如
何るものでもよい。このようなファージの例としてφ1
.φ3T、 φ150゜ρ11等を挙げることができ
る。
NAが宿主とするバチルス属細菌で複製可能であれば如
何るものでもよい。このようなファージの例としてφ1
.φ3T、 φ150゜ρ11等を挙げることができ
る。
切断された供与染色体DNAを上記ベクターに挿入し結
合させる為には供与染色体とベクターとを同一の制限エ
ンドヌクレアーゼで切断し、その後DNAリガーゼを用
いて結合する方法が一般的である。
合させる為には供与染色体とベクターとを同一の制限エ
ンドヌクレアーゼで切断し、その後DNAリガーゼを用
いて結合する方法が一般的である。
このようにして得られる組換体DNA分子(供与染色体
DNA切断とベクターとの結合体)は次に宿主である枯
草菌に導入される。目的とする耐熱性プロテアーゼを選
択的に多量に培養液中に蓄積せしめるため、菌体外酵素
蓄積量の低い枯草菌を宿主として用いればよい。特に組
換体選択の際、容易に組換体のみ選択できることから宿
主菌のプロテアーゼ欠損株が望ましい。
DNA切断とベクターとの結合体)は次に宿主である枯
草菌に導入される。目的とする耐熱性プロテアーゼを選
択的に多量に培養液中に蓄積せしめるため、菌体外酵素
蓄積量の低い枯草菌を宿主として用いればよい。特に組
換体選択の際、容易に組換体のみ選択できることから宿
主菌のプロテアーゼ欠損株が望ましい。
このようにして選ばれた宿主菌である枯草菌への組換体
DNA分子を導入して形質転換を行わせるためには、コ
ンピテント細胞を用いる形質転換法(Mo1.Gon、
Gonet、 187251(1979)) あるい
はプロトプラストを用いる形質転換法(Mo1. Ge
n。
DNA分子を導入して形質転換を行わせるためには、コ
ンピテント細胞を用いる形質転換法(Mo1.Gon、
Gonet、 187251(1979)) あるい
はプロトプラストを用いる形質転換法(Mo1. Ge
n。
Genet、 188 l1l(1979))を用いる
ことで実施可能である。 得られる形質転換株から目的
とする耐熱性中性プロテアーゼ遺伝子を含む供与染色体
DNA切断が導入された微生物を選択分離するには、特
定の方法を必要としないがベクターが有する抗生物質耐
性等のマーカーの発現により一時選択を実施し、更に宿
主のプロテアーゼ活性の変化を指標に選択する方法が容
易である。
ことで実施可能である。 得られる形質転換株から目的
とする耐熱性中性プロテアーゼ遺伝子を含む供与染色体
DNA切断が導入された微生物を選択分離するには、特
定の方法を必要としないがベクターが有する抗生物質耐
性等のマーカーの発現により一時選択を実施し、更に宿
主のプロテアーゼ活性の変化を指標に選択する方法が容
易である。
選択された形質転換株を用いて目的とする耐熱性中性プ
ロテアーゼを培養液中に蓄積せしめるには何ら特定の方
法を要しない。
ロテアーゼを培養液中に蓄積せしめるには何ら特定の方
法を要しない。
即ち培地としては、炭素源、窒素源、無機イオン、更に
必要に応じてビタミン等の微量栄養素ヲ含有する通常の
ものを用いることができる。培養は好気的条件で培地の
pH及び温度を適宜調節しながら耐熱性プロテアーゼが
蓄積するまで実施される。
必要に応じてビタミン等の微量栄養素ヲ含有する通常の
ものを用いることができる。培養は好気的条件で培地の
pH及び温度を適宜調節しながら耐熱性プロテアーゼが
蓄積するまで実施される。
培養後の培養液からの耐熱性中性プロテアーゼの回収は
60℃以上、好ましくは65℃以上で目的とする耐熱性
中性プロテアーゼが失活を起さない温度で10〜20分
熱処理を施すことにより宿主である枯れ草菌由来のタン
パク質を熱失活させ遠心で除去することにより特異的に
耐熱性中性プロテアーゼのみ回収することが可能である
。
60℃以上、好ましくは65℃以上で目的とする耐熱性
中性プロテアーゼが失活を起さない温度で10〜20分
熱処理を施すことにより宿主である枯れ草菌由来のタン
パク質を熱失活させ遠心で除去することにより特異的に
耐熱性中性プロテアーゼのみ回収することが可能である
。
以上詳述したように本発明においては、任意の好熱性細
菌染色体DNA供与菌とし、該供与菌の生産する菌体外
耐熱性中性プロテアーゼを任意に選んだ宿主菌である枯
草菌を用いて耐熱性中性プロテアーゼのみを製造し得る
利点を有する。従って本発明においては染色体DNA供
与菌として耐熱性中性プロテアーゼ高生産性の好熱性細
菌を選び、また宿主菌の枯草菌として菌体外酵素をほと
んど蓄積しないバチルス属細菌を選ぶことにより目的と
する耐熱性中性プロテアーゼを多量に且つ混在酵素の混
入を低く押えて製造することが可能となる。
菌染色体DNA供与菌とし、該供与菌の生産する菌体外
耐熱性中性プロテアーゼを任意に選んだ宿主菌である枯
草菌を用いて耐熱性中性プロテアーゼのみを製造し得る
利点を有する。従って本発明においては染色体DNA供
与菌として耐熱性中性プロテアーゼ高生産性の好熱性細
菌を選び、また宿主菌の枯草菌として菌体外酵素をほと
んど蓄積しないバチルス属細菌を選ぶことにより目的と
する耐熱性中性プロテアーゼを多量に且つ混在酵素の混
入を低く押えて製造することが可能となる。
以上のように耐熱性中性プロテアーゼの生産性の改良お
よび精製工程の簡略化によるプロテアーゼの製造に及ぼ
す寄与は大きい。
よび精製工程の簡略化によるプロテアーゼの製造に及ぼ
す寄与は大きい。
[実施例]
以下により、実施例に本発明を更に説明する。
実施例1
(1) MK−232株染色体DNAの調製バチルスや
ステアロサーモフィルス(Bacillusstear
othervophllus) M K −232株を
100 mlL培地を含む500 ml容量フラスコ中
で1夜55℃で培養した。遠心集菌倹約20m1のTE
緩衝液(10mM)リス、1mMEDTA、pH8,5
)で洗浄し、次いで6 mlの15%シヨ糖−50mM
)リス(pH8,5)−50mMEDTA−1mg/m
lリゾチームに懸濁し、水中で30分間静置した。これ
に5 mlの2%ザルコシルー50mM)リス(pH8
,5)−50mMEDTAを添加し、室温で約15分間
放置して完全に溶菌させた。次いで、50m1容量フラ
スコにCsC111,Og入れ、更に前記溶菌液12m
1を加えた。その後10mg/mlのエチジウムブロマ
イド液0.6mlを加えた。この液を2本の遠心管に分
注し、RP65Tローター(日立製作新製)で超遠心場
で分離した。超遠心終了後、DNA区分を注射針で抜き
取り、n−ブタノールで3回抽出を繰り返してエチジウ
ムブロマイドを除去した。
ステアロサーモフィルス(Bacillusstear
othervophllus) M K −232株を
100 mlL培地を含む500 ml容量フラスコ中
で1夜55℃で培養した。遠心集菌倹約20m1のTE
緩衝液(10mM)リス、1mMEDTA、pH8,5
)で洗浄し、次いで6 mlの15%シヨ糖−50mM
)リス(pH8,5)−50mMEDTA−1mg/m
lリゾチームに懸濁し、水中で30分間静置した。これ
に5 mlの2%ザルコシルー50mM)リス(pH8
,5)−50mMEDTAを添加し、室温で約15分間
放置して完全に溶菌させた。次いで、50m1容量フラ
スコにCsC111,Og入れ、更に前記溶菌液12m
1を加えた。その後10mg/mlのエチジウムブロマ
イド液0.6mlを加えた。この液を2本の遠心管に分
注し、RP65Tローター(日立製作新製)で超遠心場
で分離した。超遠心終了後、DNA区分を注射針で抜き
取り、n−ブタノールで3回抽出を繰り返してエチジウ
ムブロマイドを除去した。
このDNA試料10mM)リス(pH7,5)−0,1
mM EDTA中で透析し4℃で保存した。
mM EDTA中で透析し4℃で保存した。
(2)制限酵素処理・リガーゼ処理
枯草菌を宿主として、複製維持できるベクター・プラス
ミドpTB53 (前述)を常法により調整した。この
pTB53及び別途調整したMK−232株染色体DN
Aを制限酵素pstIでそれぞれ完全分解した。反応条
件は次の通りであった。
ミドpTB53 (前述)を常法により調整した。この
pTB53及び別途調整したMK−232株染色体DN
Aを制限酵素pstIでそれぞれ完全分解した。反応条
件は次の通りであった。
Pstl緩衝液(’10mM)リス(pH7,4)−1
0mM MgCJ 2−50mM NaC1−1m
Mジチオスレイトール)の10倍濃縮液を使用する(1
0XPs t I緩衝液) MK−232DNA 30μA10XPs
tI緩衝液 10μjl牛血清アルブミン(5
a+g/ml) 21t1蒸留水
56μmPstI
2μmpTB 53 20μA10
XPstl緩衝液 10μm牛血清アルブミン
(5mg / ml ) 2μl蒸留水
66μオPstI
2μmで37℃、1〜2時間反応させた。
0mM MgCJ 2−50mM NaC1−1m
Mジチオスレイトール)の10倍濃縮液を使用する(1
0XPs t I緩衝液) MK−232DNA 30μA10XPs
tI緩衝液 10μjl牛血清アルブミン(5
a+g/ml) 21t1蒸留水
56μmPstI
2μmpTB 53 20μA10
XPstl緩衝液 10μm牛血清アルブミン
(5mg / ml ) 2μl蒸留水
66μオPstI
2μmで37℃、1〜2時間反応させた。
2種のDNAを混合し、5M酢酸ナトリウムを加え、そ
の後エタノールを0.45m1加えて10〜15分−2
0℃放置後遠心して上澄を捨てた。
の後エタノールを0.45m1加えて10〜15分−2
0℃放置後遠心して上澄を捨てた。
沈澱をエタノールで洗って脱水、脱塩し、デシケータで
乾燥した。乾燥物に10×リガーゼ・バッフy(660
mM)リス(pH7,6)66mMMgCjl)5ui
、100mMジチオスレイトール5u11.10mM
ATP5.CZjl、蒸留水34μmを加えて混合し
た後、DNAリガーゼ1μmを加え4℃、16時間保っ
た。これを次の形質転換に用いた。
乾燥した。乾燥物に10×リガーゼ・バッフy(660
mM)リス(pH7,6)66mMMgCjl)5ui
、100mMジチオスレイトール5u11.10mM
ATP5.CZjl、蒸留水34μmを加えて混合し
た後、DNAリガーゼ1μmを加え4℃、16時間保っ
た。これを次の形質転換に用いた。
(3)コンピテント番セルの調製
り培養地で37℃−夜培養した培養液をTFI(Spl
z1gen’s 5alt X 10 (N H4)
2S 042%。
z1gen’s 5alt X 10 (N H4)
2S 042%。
K HPO414%、 KH2PO48%、 Na
−c1trate1%)2ml、2%カザミノ酸0.2
ml、1mg/mlアミノ酸液1ml、蒸留水14.8
ml、5%グルコース+0.2%M g S 042
ml )に植え3時間45分振とう培養し、T F n
(Splz1gen’s 5alt x 103.
6m1.2%カザミノ酸0. 18ml、 1mg/
mlアミノ酸液0.18m1.蒸留水28.44m1.
5%グルコース+〇、2%M g S Oa 3.6
ml )に植え1時間30分振とう培養しコンピテント
セルを得た。
−c1trate1%)2ml、2%カザミノ酸0.2
ml、1mg/mlアミノ酸液1ml、蒸留水14.8
ml、5%グルコース+0.2%M g S 042
ml )に植え3時間45分振とう培養し、T F n
(Splz1gen’s 5alt x 103.
6m1.2%カザミノ酸0. 18ml、 1mg/
mlアミノ酸液0.18m1.蒸留水28.44m1.
5%グルコース+〇、2%M g S Oa 3.6
ml )に植え1時間30分振とう培養しコンピテント
セルを得た。
(4)耐熱性中性プロテアーゼのクローニング前記(2
)のDNA溶液40μmと1 mlのコンピテント・セ
ルを混合し、37℃、30分激しく攪拌した。これを遠
心後、3m1L培地を加え37℃2時間ゆるやかに攪拌
した。その0.1mlを1%カゼインと共にテトラサイ
クリン(5μg 、/ ml )またはカナマイシン(
5μg / ml )を含むLAプレートにまいた。こ
のプレートを16時間、37℃に保ち、ハローを形成す
るコロニーを取得した。
)のDNA溶液40μmと1 mlのコンピテント・セ
ルを混合し、37℃、30分激しく攪拌した。これを遠
心後、3m1L培地を加え37℃2時間ゆるやかに攪拌
した。その0.1mlを1%カゼインと共にテトラサイ
クリン(5μg 、/ ml )またはカナマイシン(
5μg / ml )を含むLAプレートにまいた。こ
のプレートを16時間、37℃に保ち、ハローを形成す
るコロニーを取得した。
こうして得られた形質転換株をバチルス ズブチルX
MT−2/PTZ−232と命名した。
MT−2/PTZ−232と命名した。
バチルス ズブチルス MT−2/PTZ−232は昭
和61年9月30日付で通商産業省工業技術院微生物工
業技術研究所に微工研菌寄第8982号として寄託され
ている。
和61年9月30日付で通商産業省工業技術院微生物工
業技術研究所に微工研菌寄第8982号として寄託され
ている。
バチルス ズブチルス MT−2/PTZ−232を培
養して常法によりプラスミドDNA。
養して常法によりプラスミドDNA。
PTZ−232を得た。このプラスミドのバチルス ス
テアロサーモフィルスMK−232由来の耐熱性プロテ
アーゼ構造遺伝子及びその近傍の制限酵素開裂部位を第
1図に示す。
テアロサーモフィルスMK−232由来の耐熱性プロテ
アーゼ構造遺伝子及びその近傍の制限酵素開裂部位を第
1図に示す。
(5)耐熱性プロテアーゼの調製
IJL培地に前記(4)より重書したコロニーを植菌し
、37℃、16時間振とう培養した。その培養液を遠心
し上清を70%飽和硫安を用いて塩析した。遠心後、沈
澱物を10m1の50mM)リス(p H7、5)
1 m M Ca CJ 2を加えた後、65℃、
15分熱処理を行った。それを遠心後、上澄を50mM
)リス(pH7,0)−1mMCa Ci2に対して透
析した。
、37℃、16時間振とう培養した。その培養液を遠心
し上清を70%飽和硫安を用いて塩析した。遠心後、沈
澱物を10m1の50mM)リス(p H7、5)
1 m M Ca CJ 2を加えた後、65℃、
15分熱処理を行った。それを遠心後、上澄を50mM
)リス(pH7,0)−1mMCa Ci2に対して透
析した。
得られた酵素液についてその酵素活性を測定した。比較
としてバチルス ステアロサーモフィルスMK−232
株及びバチルス ズブチルスMT−2について同様に培
養し、培養液を処理して酵素活性を測定した。結果を第
1表に示す。
としてバチルス ステアロサーモフィルスMK−232
株及びバチルス ズブチルスMT−2について同様に培
養し、培養液を処理して酵素活性を測定した。結果を第
1表に示す。
第1表
菌 株 プロテアーゼ活性
摘 要MT−2/PTZ−232499 バチルス ステアロサーモフィルス MK−23242比較例 バチルス ズブチルス MT−20比較例 *1単位は37℃で1分間1μgのチロシン相当物質を
トリクロロ酢酸可溶区分に遊離させる酵素量とした。
摘 要MT−2/PTZ−232499 バチルス ステアロサーモフィルス MK−23242比較例 バチルス ズブチルス MT−20比較例 *1単位は37℃で1分間1μgのチロシン相当物質を
トリクロロ酢酸可溶区分に遊離させる酵素量とした。
実施例2
バチルス ステアロサーモフィルスMK−232に代え
て染色体DNA供与菌としてバチルスステアロサーモフ
ィルスNCAl3O3を用いて実施例1をくりかえし中
性プロテアーゼNCAl3O3を効率よく得た。第2図
形質転換したプラスミドのNCAl3O3構造遺伝子及
びその近傍の制限酵素開裂部位を示す。
て染色体DNA供与菌としてバチルスステアロサーモフ
ィルスNCAl3O3を用いて実施例1をくりかえし中
性プロテアーゼNCAl3O3を効率よく得た。第2図
形質転換したプラスミドのNCAl3O3構造遺伝子及
びその近傍の制限酵素開裂部位を示す。
[発明の効果]
本発明による耐熱性プロテアーゼの製造法によれば、従
来の方法で染色体DNA供与菌における生産と比べて高
々2〜5倍程度しかあげることのできなかった耐熱性酵
素の生産量を10倍以上とすることができるとともに、
その精製を極めて効率的に行うことができる。
来の方法で染色体DNA供与菌における生産と比べて高
々2〜5倍程度しかあげることのできなかった耐熱性酵
素の生産量を10倍以上とすることができるとともに、
その精製を極めて効率的に行うことができる。
第1図及び第2図は本発明で用いることのできる形質転
換体のプラスミドの耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子を説
明する図である。 手続II市正書(方勺 昭和62年 3月26日
換体のプラスミドの耐熱性プロテアーゼ構造遺伝子を説
明する図である。 手続II市正書(方勺 昭和62年 3月26日
Claims (1)
- (1)好熱性細菌由来の耐熱性菌体外中性プロテアーゼ
構造遺伝子を切断し、得られたDNA断片をベクターを
用いる方法で別種の枯草菌(37℃至適成育温度)を宿
主として形質転換を行い、該形質転換株から目的とする
耐熱性菌体外中性プロテアーゼ構造遺伝子断片が導入さ
れた菌株を選択し遺伝子を増幅させて耐熱性菌体外中性
プロテアーゼを生産させ、培養液を加熱することにより
枯草菌由来のタンパク質を熱変性沈澱させ好熱性細菌由
来の耐熱性菌体外中性プロテアーゼのみを特異的に採取
することを特徴とする耐熱性プロテアーゼの製造法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23243886 | 1986-09-30 | ||
JP61-232438 | 1986-09-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63192388A true JPS63192388A (ja) | 1988-08-09 |
JP2590462B2 JP2590462B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=16939265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61233731A Expired - Lifetime JP2590462B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-10-01 | 耐熱性プロテア−ゼの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2590462B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6427475A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-30 | Toyo Boseki | Production of novel heat-resistant neutral protease |
JPS6437290A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Toyo Boseki | Novel heat-resistant neutral protease and production thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58162291A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-26 | Res Dev Corp Of Japan | 耐熱性プロテア−ゼの製造法 |
JPS59159778A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-10 | Unitika Ltd | 耐熱性のロイシン脱水素酵素の製造法 |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP61233731A patent/JP2590462B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58162291A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-26 | Res Dev Corp Of Japan | 耐熱性プロテア−ゼの製造法 |
JPS59159778A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-10 | Unitika Ltd | 耐熱性のロイシン脱水素酵素の製造法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6427475A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-30 | Toyo Boseki | Production of novel heat-resistant neutral protease |
JPS6437290A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Toyo Boseki | Novel heat-resistant neutral protease and production thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2590462B2 (ja) | 1997-03-12 |
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