JPS63304980A - L−フェニルアラニンデヒドロゲナ−ゼおよびその製造方法 - Google Patents
L−フェニルアラニンデヒドロゲナ−ゼおよびその製造方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、L−フェニルアラニンの製造、シーフェニル
アラニンおよびフェニルピルビン酸の定量等に有用な、
し−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼおよびその製造
方法に関する。
アラニンおよびフェニルピルビン酸の定量等に有用な、
し−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼおよびその製造
方法に関する。
(従来技術およびその問題点)
本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼに類似
する作用を有するL−フェニルアラニンデヒドロゲナー
ゼおよびこの酵素を利用するL−アミノ酸の製造方法は
、特開昭59−198972、特開昭61−14618
3、特開昭61−239887および特開昭61−23
9888等に記載されている。しかしながらこの公開さ
れた明細書に記載されているL−フェニルアラニンデヒ
ドロゲナーゼは常温筒であるプレヒバクテリウム(Br
eVibaCteriul)属、ロドコッカス(Rho
dococcus)属、スポロサルシナ(Sporos
arcina)属、およびバチルス(Bacillus
)属細菌により生産されたものであり、いずれも常温で
は活性を示すが、50℃以上では失活するものであった
。しかし、産業上の酵素利用の観点からは、反応速度が
速く、反応液が雑菌により汚染されにくい条件下で使用
可能な酵素を用いる事が要望される。
する作用を有するL−フェニルアラニンデヒドロゲナー
ゼおよびこの酵素を利用するL−アミノ酸の製造方法は
、特開昭59−198972、特開昭61−14618
3、特開昭61−239887および特開昭61−23
9888等に記載されている。しかしながらこの公開さ
れた明細書に記載されているL−フェニルアラニンデヒ
ドロゲナーゼは常温筒であるプレヒバクテリウム(Br
eVibaCteriul)属、ロドコッカス(Rho
dococcus)属、スポロサルシナ(Sporos
arcina)属、およびバチルス(Bacillus
)属細菌により生産されたものであり、いずれも常温で
は活性を示すが、50℃以上では失活するものであった
。しかし、産業上の酵素利用の観点からは、反応速度が
速く、反応液が雑菌により汚染されにくい条件下で使用
可能な酵素を用いる事が要望される。
この様な条件を満たすには耐熱性酵素を用いるのがよく
、種々の耐熱性酵素の検索が行なわれている。
、種々の耐熱性酵素の検索が行なわれている。
しかしながら、これまでのところ耐熱性のL−フェニル
アラニンデヒドロゲナーゼは見いだされていない。
アラニンデヒドロゲナーゼは見いだされていない。
(問題を解決するための手段)
本発明者らは、耐熱性に優れたL−フェニルアラニンデ
ヒドロゲナーゼの探索を目的に、該酵素産生能を有する
菌株を求めて、公知の保存菌株も含めて鋭意に研究を続
けた結果、サーモアクチノマイセス・インターメディウ
スATCC33205が、従来知られているものとは全
く異なる高度に耐熱性を有するL−フェニルアラニンデ
ヒドロゲナーゼを産生ずることを見い出し本発明に至っ
た。
ヒドロゲナーゼの探索を目的に、該酵素産生能を有する
菌株を求めて、公知の保存菌株も含めて鋭意に研究を続
けた結果、サーモアクチノマイセス・インターメディウ
スATCC33205が、従来知られているものとは全
く異なる高度に耐熱性を有するL−フェニルアラニンデ
ヒドロゲナーゼを産生ずることを見い出し本発明に至っ
た。
すなわち、本発明は、
(1)次の理化学的性質を有するL−フェニルアラニン
デヒドロゲナーゼ (a)作用: 1モルのL−フェニルアラニン、1モルのNAD 及び
1モルの水から、1モルのフェニルピルビン酸、1モル
のNADH及び1モルのアンモニウムイオンを生成する
反応(酸化的脱アミノ反応)、並びにこの逆反応(還元
的アミノ化反応)を触媒する。
デヒドロゲナーゼ (a)作用: 1モルのL−フェニルアラニン、1モルのNAD 及び
1モルの水から、1モルのフェニルピルビン酸、1モル
のNADH及び1モルのアンモニウムイオンを生成する
反応(酸化的脱アミノ反応)、並びにこの逆反応(還元
的アミノ化反応)を触媒する。
(b)!i質特異性:
酸化的脱アミノ反応では、L−フェニルアラニンに特異
的に作用し、他のアミノ酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。
的に作用し、他のアミノ酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。
還元的アミノ化反応では、フェニルピルビン酸に特異的
に作用し、他のα−ケト酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。
に作用し、他のα−ケト酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。
(表−1)
(C)至適pH:
酸化的脱アミノ反応ではpH10,8付近、還元的アミ
ノ化反応ではp)−19,2付近(図−1)(d)安定
pH範囲: 50℃10分間の処理でpH5,5〜10.8の範囲で
活性の低下は全くみられない。
ノ化反応ではp)−19,2付近(図−1)(d)安定
pH範囲: 50℃10分間の処理でpH5,5〜10.8の範囲で
活性の低下は全くみられない。
70℃10分間の処理でpH5,5〜9.8の範囲で活
性の低下は全くみられない。(図−2)(e)熱安定性
ニ ア0℃60分間の処理で活性の低下は全くみられない。
性の低下は全くみられない。(図−2)(e)熱安定性
ニ ア0℃60分間の処理で活性の低下は全くみられない。
75℃30分間の処理で活性は約25%残存する。(図
−3) (f)分子量: 全分子量−約27〜29万(ゲル濾過法)サブユニット
の分子量−47,000(JOI−サブユニットの6量
体構造) および (2)サーーE−7クチノマイセス(The r+++
oac t i noa+y−ces)Jiに属するL
−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ生産菌を培養し、
培養物からL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼを採
取することを特徴とするし−フェニルアラニンデヒドロ
ゲナーゼの製造方法 である。
−3) (f)分子量: 全分子量−約27〜29万(ゲル濾過法)サブユニット
の分子量−47,000(JOI−サブユニットの6量
体構造) および (2)サーーE−7クチノマイセス(The r+++
oac t i noa+y−ces)Jiに属するL
−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ生産菌を培養し、
培養物からL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼを採
取することを特徴とするし−フェニルアラニンデヒドロ
ゲナーゼの製造方法 である。
本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼの理化
学的性質について以下に説明する。
学的性質について以下に説明する。
(a)作用:
1モルのL−フェニルアラニン、1モルのNAD 及び
1モルの水から、1モルのフェニルピルビン酸、1モル
のNADH及び1モルのアンモニウムイオンを生成する
反応(酸化的脱アミノ反応)、並びにこの逆反応(還元
的アミノ化反応)を触媒する。
1モルの水から、1モルのフェニルピルビン酸、1モル
のNADH及び1モルのアンモニウムイオンを生成する
反応(酸化的脱アミノ反応)、並びにこの逆反応(還元
的アミノ化反応)を触媒する。
(b)基質特異性:
酸化的脱アミノ反応ではL−アミノ酸を、還元的アミノ
化反応ではα−ケト酸を基質として酵素活性を測定した
。その結果を表−1の1および1の2に示す。酵素活性
はL−フェニルアラニンおよびフェニルピルビン酸に対
する活性を100とした相対活性で表示した。
化反応ではα−ケト酸を基質として酵素活性を測定した
。その結果を表−1の1および1の2に示す。酵素活性
はL−フェニルアラニンおよびフェニルピルビン酸に対
する活性を100とした相対活性で表示した。
L−フェニルアラニン 100L−p−アミ
ノフェニルアラニン 7.2L−ロイシン
3.9また、D−フェニルアラニン、
OL−フェニルグリシン、L−チロシン、DL−ter
t−ロイシン、L−トリプトファン、L−メチオニン、
L−アルギニン、L−アラニン、L−バリン、グリシル
グリシン、L−ヒスチジン、L−プロリン、L−グルタ
ミン酸、L−イソロイシンに対しては全く作用しない。
ノフェニルアラニン 7.2L−ロイシン
3.9また、D−フェニルアラニン、
OL−フェニルグリシン、L−チロシン、DL−ter
t−ロイシン、L−トリプトファン、L−メチオニン、
L−アルギニン、L−アラニン、L−バリン、グリシル
グリシン、L−ヒスチジン、L−プロリン、L−グルタ
ミン酸、L−イソロイシンに対しては全く作用しない。
フェニルピルビンi!2 100ケトメチ
オニン 13.9α−ケトイソカプ
ロンM 5.5α−ケトイソ古草酸
5.0α−ケトイソロイシン
3.3α−ケト酪酸 1.
3ピルビン酸 0.7オキ
ザロ酢酸 0.9α−ケトグル
タルS Op−ヒドロキシフェニル
ピルビン酸0 表−1かられかるように、本発明のL−フェニルアラニ
ンデヒドロゲナーゼは酸化的脱アミノ反応では、L−フ
ェニルアラニンに特異的に作用し、他のアミノ酸には極
めてわずかしか作用しない、または全く作用しない。
オニン 13.9α−ケトイソカプ
ロンM 5.5α−ケトイソ古草酸
5.0α−ケトイソロイシン
3.3α−ケト酪酸 1.
3ピルビン酸 0.7オキ
ザロ酢酸 0.9α−ケトグル
タルS Op−ヒドロキシフェニル
ピルビン酸0 表−1かられかるように、本発明のL−フェニルアラニ
ンデヒドロゲナーゼは酸化的脱アミノ反応では、L−フ
ェニルアラニンに特異的に作用し、他のアミノ酸には極
めてわずかしか作用しない、または全く作用しない。
還元的アミノ化反応では、フェニルピルビン酸に特異的
に作用し、他のα−ケト酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。
に作用し、他のα−ケト酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。
本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼは、従
来の該酵素と比較し、L−フェニルアラニンおよびフェ
ニルピルビン酸に対して極めて基質特異性の高い酵素で
あるといえる。
来の該酵素と比較し、L−フェニルアラニンおよびフェ
ニルピルビン酸に対して極めて基質特異性の高い酵素で
あるといえる。
(C)至適pH:
酸化的脱アミノ反応においては、0.28 GIV−K
CI−に011緩衝液(1)89〜11) 、50mH
K FIPO4−K OH緩衝液(pH11〜12)
を用いて検討した。還元的アミノ化反応では、2001
18 N 84C,l −NH4OH緩衝液(al1
8〜10)を、100IIIHNa2CO−NaHCO
3緩衝液と2HNH4OIの代わりに用いて検討した。
CI−に011緩衝液(1)89〜11) 、50mH
K FIPO4−K OH緩衝液(pH11〜12)
を用いて検討した。還元的アミノ化反応では、2001
18 N 84C,l −NH4OH緩衝液(al1
8〜10)を、100IIIHNa2CO−NaHCO
3緩衝液と2HNH4OIの代わりに用いて検討した。
その結果、図−1に示すように、至適pHは、酸化的脱
アミノ反応ではpl−110,8付近、還元的アミノ化
反応ではpH9,2付近である。
アミノ反応ではpl−110,8付近、還元的アミノ化
反応ではpH9,2付近である。
(d)安定pt−+範囲:
本酵素液o、 lad!に対し、後述する各pH値の緩
衝液を0.47加え、50℃と70℃で10分間処理し
氷冷してサンプルとした。これについて比活性を求めた
。緩衝液は、p;14〜6に対しては50a+HCHC
00)l −CHCOONa 、 pH6〜8に対して
は50118 にII PO−に tl PO4、
pH8〜8.6に対しては50a+HTris−HCI
、pH9〜Itに対しては5018cry−にC1−
にOH、l)旧1〜12,5に対しては50+n)4に
2II P O4−に3P04をそれぞれ使用した。
衝液を0.47加え、50℃と70℃で10分間処理し
氷冷してサンプルとした。これについて比活性を求めた
。緩衝液は、p;14〜6に対しては50a+HCHC
00)l −CHCOONa 、 pH6〜8に対して
は50118 にII PO−に tl PO4、
pH8〜8.6に対しては50a+HTris−HCI
、pH9〜Itに対しては5018cry−にC1−
にOH、l)旧1〜12,5に対しては50+n)4に
2II P O4−に3P04をそれぞれ使用した。
その結果、図−2に示すように、本酵素は50℃10分
間の処理ではpH5,5〜10.8付近まで安定である
。また70℃10分間の処理ではpH5,5〜9.8付
近まで安定である。
間の処理ではpH5,5〜10.8付近まで安定である
。また70℃10分間の処理ではpH5,5〜9.8付
近まで安定である。
このことから本発明のフェニルアラニンデヒドロゲナー
ゼは、従来の該酵素と比較して広範囲において安定であ
ることより、酵素の取り扱いが容易であるといえる。
ゼは、従来の該酵素と比較して広範囲において安定であ
ることより、酵素の取り扱いが容易であるといえる。
(e)熱安定性:
本酵素液o、Iaeに対し、0.01%2−メルカプト
エタノール、1aHEDT八を含む10mt4リン酸カ
リウム緩衝液(pH7,2)0.4a+!を加えた試験
管を10本用意し、20℃、37℃、45℃、50℃、
55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃の温
度でそれぞれを5分間処理し、氷冷してサンプルとした
。これについて比活性を求めた。さらに、70℃および
75℃で0〜60分間処理し同様に比活性を求めた。そ
の結果、図−3に示すように、本酵素は5分間の処理で
は、70℃まで安定であり、活性の低下は全くみられず
、75℃では約50%の活性が残存する。
エタノール、1aHEDT八を含む10mt4リン酸カ
リウム緩衝液(pH7,2)0.4a+!を加えた試験
管を10本用意し、20℃、37℃、45℃、50℃、
55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃の温
度でそれぞれを5分間処理し、氷冷してサンプルとした
。これについて比活性を求めた。さらに、70℃および
75℃で0〜60分間処理し同様に比活性を求めた。そ
の結果、図−3に示すように、本酵素は5分間の処理で
は、70℃まで安定であり、活性の低下は全くみられず
、75℃では約50%の活性が残存する。
また、70℃では60分の処理でも安定で活性の低下は
全くみられず、75℃では30分の処理で約25%の活
性が残存する。
全くみられず、75℃では30分の処理で約25%の活
性が残存する。
このことから本発明のフェニルアラニンデヒドロゲナー
ゼは、従来の約50℃で失活する常温菌由来の該酵素と
比較して、それより20℃も高い70℃でも全く活性の
低下はみられず、非常に熱安定性に優れた酵素であると
いえる。
ゼは、従来の約50℃で失活する常温菌由来の該酵素と
比較して、それより20℃も高い70℃でも全く活性の
低下はみられず、非常に熱安定性に優れた酵素であると
いえる。
(f)分子量:
全分子量の測定は、トヨバールHW55Fのカラム(径
1.5X63.5z>(東洋曹達製)を用いるゲル濾過
法で行った。標準タンパク質には、フェリチン(分子1
460.000) 、バチルス・スフエリカス(Bac
illus 5phaericus )由来の7ラニン
デヒドロゲナーゼ(分子量 235,000) 、馬心
臓由来の乳酸脱水素酵素(分子量 140,000)
、牛血清アルブミン(分子fl168,000> 、卵
白アルブミン(分子の43.000 )を用いた。
1.5X63.5z>(東洋曹達製)を用いるゲル濾過
法で行った。標準タンパク質には、フェリチン(分子1
460.000) 、バチルス・スフエリカス(Bac
illus 5phaericus )由来の7ラニン
デヒドロゲナーゼ(分子量 235,000) 、馬心
臓由来の乳酸脱水素酵素(分子量 140,000)
、牛血清アルブミン(分子fl168,000> 、卵
白アルブミン(分子の43.000 )を用いた。
サブユニットの分子量測定は、5DS−スラブ電気泳動
法で行った。標準タンパク質には、牛血清アルブミン(
分子ff168,000) 、α−キモトリプシノーゲ
ンA(分子ff125,700) 、カタラーゼ(分子
ff160,000) 、オバルブミン(分子鎖43,
000)、チトクローム(分子112,384)を用い
た。
法で行った。標準タンパク質には、牛血清アルブミン(
分子ff168,000) 、α−キモトリプシノーゲ
ンA(分子ff125,700) 、カタラーゼ(分子
ff160,000) 、オバルブミン(分子鎖43,
000)、チトクローム(分子112,384)を用い
た。
その結果、全分子量は270,000〜290,000
である。また、サブユニットの分子量は47.000で
あり、SDSタンパク質バンドが1つであったことから
、本酵素は同一サブユニットの6ω体構造であることが
わかる。
である。また、サブユニットの分子量は47.000で
あり、SDSタンパク質バンドが1つであったことから
、本酵素は同一サブユニットの6ω体構造であることが
わかる。
(Q)金属イオンの影響
侵達する酵素活性測定の反応液中に、各種金属イオンを
塩化物として混合し、活性を測定した。
塩化物として混合し、活性を測定した。
その結果、表−2に示すように、本酵素はFe3+、H
g2”k:よって阻害される。
g2”k:よって阻害される。
従来知られている酵素については、1” e ”cよっ
て酵素活性が増加することが多く報告されているが本発
明による酵素はFe3+tcより阻害されることからも
新規な酵素である事が裏づけられる。
て酵素活性が増加することが多く報告されているが本発
明による酵素はFe3+tcより阻害されることからも
新規な酵素である事が裏づけられる。
(以下余白)
(以下余白)
本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼは、例
えばサーモアクチノマイセス属に属するフェニルアラニ
ンデヒドロゲナーゼ産生菌を培養し、培養物からL−フ
ェニルアラニンデヒドロゲナーゼを採取することによっ
て製造することができる。
えばサーモアクチノマイセス属に属するフェニルアラニ
ンデヒドロゲナーゼ産生菌を培養し、培養物からL−フ
ェニルアラニンデヒドロゲナーゼを採取することによっ
て製造することができる。
本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼの製造
方法に用いられる微生物は、L−フェニルアラニンデヒ
ドロゲナーゼを産生ずることができるサーモアクチノマ
イセス属に属するすべての菌株、突然変異株、変種を含
む。その好ましい具体例は、サーモアクチノマイセス・
インターメディウスであり、この種に属する保存菌とし
ては、サーモアクチノマイセス・インターメディウスA
TCC33205を挙げることができる。
方法に用いられる微生物は、L−フェニルアラニンデヒ
ドロゲナーゼを産生ずることができるサーモアクチノマ
イセス属に属するすべての菌株、突然変異株、変種を含
む。その好ましい具体例は、サーモアクチノマイセス・
インターメディウスであり、この種に属する保存菌とし
ては、サーモアクチノマイセス・インターメディウスA
TCC33205を挙げることができる。
本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼを得る
にあたってのL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ産
生菌の培養は、通常の基礎栄養培地中で行うことができ
る。例えば、ペプトン、醇母エキス、肉エキス、無機塩
類などを含む培地が用いられる。また、この基礎栄養培
地に誘導物質として少量のL−フェニルアラニンを添加
すると、L−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼが誘導
される。L−フェニルアラニンの添加口は、培地の組成
、菌株の性質により異なるが、0.1〜1%程度が好ま
しい。
にあたってのL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼ産
生菌の培養は、通常の基礎栄養培地中で行うことができ
る。例えば、ペプトン、醇母エキス、肉エキス、無機塩
類などを含む培地が用いられる。また、この基礎栄養培
地に誘導物質として少量のL−フェニルアラニンを添加
すると、L−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼが誘導
される。L−フェニルアラニンの添加口は、培地の組成
、菌株の性質により異なるが、0.1〜1%程度が好ま
しい。
培養は固体培地又は液体培地のいずれを用いて行っても
よいが、目的酵素を多量に得るためには、液体培地を用
い、振盪培養、通気撹拌培養等により好気的条件下で培
養を行うことが好ましい。培養湿度は菌が生育し、L−
フェニルアラニンデヒドロゲナーゼが生産される温度範
囲内であればよいが、好ましくは25〜60℃である。
よいが、目的酵素を多量に得るためには、液体培地を用
い、振盪培養、通気撹拌培養等により好気的条件下で培
養を行うことが好ましい。培養湿度は菌が生育し、L−
フェニルアラニンデヒドロゲナーゼが生産される温度範
囲内であればよいが、好ましくは25〜60℃である。
培養時間は酵素活性が発現される時間を選べば良いが好
ましくは6〜110時間である。培養のpHは、7〜7
.5が好ましい。
ましくは6〜110時間である。培養のpHは、7〜7
.5が好ましい。
この培養によって本醇素の大部分は菌体内に蓄積される
。
。
培養終了後は培養物をそのまま醇素源として利用しても
よいが、通常は分離精製を行なう。精製法としては、通
常の酵素精製法を用いることが出来る。例えば遠心分離
により菌体を集め、超音波処理、ダイノミル等の機械的
方法によって菌体を破砕する。続いて遠心分離などによ
り細胞片などの固形物を除き、粗酵素液を得る。次にこ
の粗酵素液を硫安沈殿法により分画し、メルカプトエタ
ノール、EDTAの添加による透析、アフィニテイクロ
マトグラフィー等によって均一の結晶酸素標品を単離す
ることができる。
よいが、通常は分離精製を行なう。精製法としては、通
常の酵素精製法を用いることが出来る。例えば遠心分離
により菌体を集め、超音波処理、ダイノミル等の機械的
方法によって菌体を破砕する。続いて遠心分離などによ
り細胞片などの固形物を除き、粗酵素液を得る。次にこ
の粗酵素液を硫安沈殿法により分画し、メルカプトエタ
ノール、EDTAの添加による透析、アフィニテイクロ
マトグラフィー等によって均一の結晶酸素標品を単離す
ることができる。
次に本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼの
活性測定法について説明する。
活性測定法について説明する。
酸化的脱アミノ反応においては、補酵素NAD”と基質
を含む表−3の1に示すような反応液を、一方、還元的
アミノ化反応においては補酵素NAOHと基質を含む表
−3の2に示すような反応液を2〜3分間、37℃でイ
ンキュベートし、それぞれの反応に伴うNADHの増減
囲を定量することで反応速成を決定する。ただし反応の
開始tま補酵素で行なう。NADHは340 nmに吸
収極大を持つスペクトルを示すので、この340nmの
経時的な変化量を分光光度計で測定する。測定において
は、吸収が直線的に増減するよう酵素量を加減して使用
する。
を含む表−3の1に示すような反応液を、一方、還元的
アミノ化反応においては補酵素NAOHと基質を含む表
−3の2に示すような反応液を2〜3分間、37℃でイ
ンキュベートし、それぞれの反応に伴うNADHの増減
囲を定量することで反応速成を決定する。ただし反応の
開始tま補酵素で行なう。NADHは340 nmに吸
収極大を持つスペクトルを示すので、この340nmの
経時的な変化量を分光光度計で測定する。測定において
は、吸収が直線的に増減するよう酵素量を加減して使用
する。
本酵素における酵素活性単位は、1μmol/winの
N A D Hを生成する酵素量を’l Llnit
(単位)と定義する。比活性は酵素タンパク質111y
あたりの単位数で表わす。
N A D Hを生成する酵素量を’l Llnit
(単位)と定義する。比活性は酵素タンパク質111y
あたりの単位数で表わす。
(以下余白)
表−3の1
表−3の2
次に実施例によって、本発明のL−フェニルアラニンデ
ヒドロゲナーゼの製造方法を詳細に説明するが本発明は
これに限定されるものではない。
ヒドロゲナーゼの製造方法を詳細に説明するが本発明は
これに限定されるものではない。
(実施例)
第1段階
サーモアクチノマイセス・インターメディウスA T
CC33205を表−4に示す培地に白金耳で植菌し、
50℃で7時間振盪培養した。菌体を含む培地を遠心分
離(8000G、10分間)して集菌し、0.85%食
塩水により洗浄した後、菌体を0.01%2−メルカプ
トエタノール、1mHEDTAを含む10mMリン酸カ
リウム緩衝液(1)87.2)に懸濁し、氷冷しながら
超音波破砕器により破砕した。さらに、20000G
、 20分間の条件で遠心分離機により沈降させ、上清
液を粗酵素液として分離した。
CC33205を表−4に示す培地に白金耳で植菌し、
50℃で7時間振盪培養した。菌体を含む培地を遠心分
離(8000G、10分間)して集菌し、0.85%食
塩水により洗浄した後、菌体を0.01%2−メルカプ
トエタノール、1mHEDTAを含む10mMリン酸カ
リウム緩衝液(1)87.2)に懸濁し、氷冷しながら
超音波破砕器により破砕した。さらに、20000G
、 20分間の条件で遠心分離機により沈降させ、上清
液を粗酵素液として分離した。
表−4
ペプトン 5g
グリセリン 5g
K+−12P04 1gK2HPO4
2g M080 ・7HO0,1g CaCI2 0.05g 酵母エキス 2g 肉エキス 2g ビオチン 9μびL−チロシン
0.4g H2O1i pH7,2 第2段階 第1段階で得られた粗酵素液を氷冷しながら撹拌し、硫
安を最終濃度が25%飽和になるように、徐々に酵素液
に添加した。酵素液のp I−1が低下した場合14%
アンモニア水を添加しpト17〜8に調製した。次にこ
の溶液を遠心分離(100OOG、10分間)し、沈殿
を除去した。上清液に、最終濃度が60%飽和になるよ
うに硫安を添加し、上記と同様にして、沈殿と上清とを
分けた。この沈殿をできる限り少量の0.01%2−メ
ルカプトエタノール、11118 EDTAを含む1
0mMリン酸カリウム緩衝液(pH7,2)に溶解し、
同じ組成の緩衝液(pH6,7)1Jで2回約20時間
、低温室(5〜10℃)でスターラーで撹拌しながら透
析し、透析した酵素液を得た。
2g M080 ・7HO0,1g CaCI2 0.05g 酵母エキス 2g 肉エキス 2g ビオチン 9μびL−チロシン
0.4g H2O1i pH7,2 第2段階 第1段階で得られた粗酵素液を氷冷しながら撹拌し、硫
安を最終濃度が25%飽和になるように、徐々に酵素液
に添加した。酵素液のp I−1が低下した場合14%
アンモニア水を添加しpト17〜8に調製した。次にこ
の溶液を遠心分離(100OOG、10分間)し、沈殿
を除去した。上清液に、最終濃度が60%飽和になるよ
うに硫安を添加し、上記と同様にして、沈殿と上清とを
分けた。この沈殿をできる限り少量の0.01%2−メ
ルカプトエタノール、11118 EDTAを含む1
0mMリン酸カリウム緩衝液(pH7,2)に溶解し、
同じ組成の緩衝液(pH6,7)1Jで2回約20時間
、低温室(5〜10℃)でスターラーで撹拌しながら透
析し、透析した酵素液を得た。
第3段階
第2段階で得られた透析した酵素液を、あらかじめ0.
01%2−メルカプトエタノール、1 mHEDTAを
含む10mMリン酸カリウム緩衝液(pH6,7)で平
衡化したレッドセファロース4Bカラム(径3X22z
)に吸着させ、0.01%2−メルカプトエタノール、
1118 EDTAを含む10mMリン酸カリウム緩
衝液(pH6゜7)500mを用いて非吸着蛋白質を洗
浄した。
01%2−メルカプトエタノール、1 mHEDTAを
含む10mMリン酸カリウム緩衝液(pH6,7)で平
衡化したレッドセファロース4Bカラム(径3X22z
)に吸着させ、0.01%2−メルカプトエタノール、
1118 EDTAを含む10mMリン酸カリウム緩
衝液(pH6゜7)500mを用いて非吸着蛋白質を洗
浄した。
その後0.18 NaC1,0,3)4 NaC1をそ
れぞれ加えた0、01%2−メルカプトエタノール、1
iHEDTAを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(p
H6,7)500dを段階的に流しフェニルアラニンデ
ヒドOゲナーぜを溶出させた。
れぞれ加えた0、01%2−メルカプトエタノール、1
iHEDTAを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(p
H6,7)500dを段階的に流しフェニルアラニンデ
ヒドOゲナーぜを溶出させた。
第4段階
第3段階で得られた酵素溶液を11の0.01%2−メ
ルカプトエタノール、118 EDTAを含む10m
Mリン酸カリウム緩衝液(pH6,7)で2回約20時
間透析した後、限外濾過fa(濾紙LJHP43、UP
20)で濃縮した。
ルカプトエタノール、118 EDTAを含む10m
Mリン酸カリウム緩衝液(pH6,7)で2回約20時
間透析した後、限外濾過fa(濾紙LJHP43、UP
20)で濃縮した。
得られた濃縮液をスラブゲル(厚さ1X10X103ニ
ア、5%ポリアクリルアミドゲルp H8。
ア、5%ポリアクリルアミドゲルp H8。
9)を用いて約6時間電気泳動した後、速やかに一端を
5M幅で切り、取り活性染色を行った。その断片を元に
戻し、活性バンドを指標にフェニルアラニンデヒドロゲ
ナーゼ部分を切り取った。得られたゲルを氷冷しながら
、ボッター型テフロンホモジナイザーですりつぶし、1
■H’EDTAを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(
pH7,2)を用いて酵素を抽出した。次に、この抽出
液を遠心分離(100OOG、10分間)し、上清を酵
素液として得た。
5M幅で切り、取り活性染色を行った。その断片を元に
戻し、活性バンドを指標にフェニルアラニンデヒドロゲ
ナーゼ部分を切り取った。得られたゲルを氷冷しながら
、ボッター型テフロンホモジナイザーですりつぶし、1
■H’EDTAを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(
pH7,2)を用いて酵素を抽出した。次に、この抽出
液を遠心分離(100OOG、10分間)し、上清を酵
素液として得た。
次に第1〜4段階の各精製段階で得られた酵素液につい
て、総タンパク質量、総活性および比活性を測定した。
て、総タンパク質量、総活性および比活性を測定した。
その結果を表−5に示す。総タンパク質量の測定は、第
1〜3段階についてはにalband BernlOh
rによる方法で、また、第4段階についてはFOI 1
n−LOWry法で行った。総活性の測定は、前述した
活性測定法に従って行った。
1〜3段階についてはにalband BernlOh
rによる方法で、また、第4段階についてはFOI 1
n−LOWry法で行った。総活性の測定は、前述した
活性測定法に従って行った。
(以下余白)
続いて、第4段階で得られた酵素液についてDaViS
and ornstetn法により純度の検定を行っ
た。
and ornstetn法により純度の検定を行っ
た。
すなわちガラスチューブ(径0,5X7.53)で、7
.5%(W/V)ポリアクリルアミドゲル(pH9,4
)を作り、1本あたり2mAの電流を流し、約1時間電
気泳動を行った。
.5%(W/V)ポリアクリルアミドゲル(pH9,4
)を作り、1本あたり2mAの電流を流し、約1時間電
気泳動を行った。
タンパク質染色ハCoogmasie brillia
nt blue R−250で、また活性染色は表−6
に示す反応液を用いて37℃においてPMS (フエナ
ジンメトサルフエイト)−1NT(ヨー ドニトロテト
ラゾリウム)法で行なった。その後、脱色液(10%(
■/V)酢酸+10%(V/V)エチルアルコール)で
脱色、し、純度検定を行なった。
nt blue R−250で、また活性染色は表−6
に示す反応液を用いて37℃においてPMS (フエナ
ジンメトサルフエイト)−1NT(ヨー ドニトロテト
ラゾリウム)法で行なった。その後、脱色液(10%(
■/V)酢酸+10%(V/V)エチルアルコール)で
脱色、し、純度検定を行なった。
その結果、タンパク染色、活性染色共に、バンドが1本
となり、Rf値も一致した。これより、本酵素の精製に
成功したことがわかった。
となり、Rf値も一致した。これより、本酵素の精製に
成功したことがわかった。
表−6
(以下余白)
(効果)
本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼは、従
来のものと比較して、 ■耐熱性に非常に優れている。
来のものと比較して、 ■耐熱性に非常に優れている。
■L−フェニルアラニン、フェニルピルビン酸に対して
基質特異性が非常に高い。
基質特異性が非常に高い。
■安定pH範囲が広い。
というメリットを有するものである。これらの性質を有
する本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼは
、L−フェニルアラニンの製造、L−フェニルアラニン
およびフェニルピルビン酸の定量等に極めて有用である
。
する本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼは
、L−フェニルアラニンの製造、L−フェニルアラニン
およびフェニルピルビン酸の定量等に極めて有用である
。
フェニルケトン尿症は、肝臓のフェニルアラニンヒドロ
キシラーゼの欠如によって血中のフェニルアラニン濃度
および尿中のフェニルピルビン酸等のフェニルケトン体
濃度の上昇をもたらし、精神発育連帯を招く遺伝性アミ
ノ酸代謝異常症であり、このフェニルケトン尿症の診断
は血中フェニルアラニン′Q度または尿中フェニルピル
ビン酸濃度を測定することによって行うことができるが
、本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーぜは、
前述したような非常に優れた性質を有するものであるた
め、フェニルケトン尿症の診断としての7エニルアラニ
ンおよびフェニルピルビン酸の微量定量にも大変有用で
ある。
キシラーゼの欠如によって血中のフェニルアラニン濃度
および尿中のフェニルピルビン酸等のフェニルケトン体
濃度の上昇をもたらし、精神発育連帯を招く遺伝性アミ
ノ酸代謝異常症であり、このフェニルケトン尿症の診断
は血中フェニルアラニン′Q度または尿中フェニルピル
ビン酸濃度を測定することによって行うことができるが
、本発明のL−フェニルアラニンデヒドロゲナーぜは、
前述したような非常に優れた性質を有するものであるた
め、フェニルケトン尿症の診断としての7エニルアラニ
ンおよびフェニルピルビン酸の微量定量にも大変有用で
ある。
図−1は、本発明のフェニルアラニンデヒドロゲナーゼ
の至適pHを示す図である。 図−2は、本発明のフェニルアラニンデヒドロゲナーゼ
の安定pH範囲を示す図である。 図−3は、本発明のフェニルアラニンデヒドロゲナーゼ
の熱安定性を示す図である。 特許出願人 ダイセル化学工業株式会社図 1 酸化的脱アミノ反応 還元的アミノ化反応 h 0 の i 双 四 1 ♂
の至適pHを示す図である。 図−2は、本発明のフェニルアラニンデヒドロゲナーゼ
の安定pH範囲を示す図である。 図−3は、本発明のフェニルアラニンデヒドロゲナーゼ
の熱安定性を示す図である。 特許出願人 ダイセル化学工業株式会社図 1 酸化的脱アミノ反応 還元的アミノ化反応 h 0 の i 双 四 1 ♂
Claims (3)
- (1)次の理化学的性質を有するL−フェニルアラニン
デヒドロゲナーゼ (a)作用: 1モルのL−フェニルアラニン、1モルのNAD^+及
び1モルの水から、1モルのフェニルピルビン酸、1モ
ルのNADH及び1モルのアンモニウムイオンを生成す
る反応(酸化的脱アミノ反応)、並びにこの逆反応(還
元的アミノ化反応)を触媒する。 (b)基質特異性: 酸化的脱アミノ反応では、L−フェニルアラニンに特異
的に作用し、他のアミノ酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。 還元的アミノ化反応では、フェニルピルビン酸に特異的
に作用し、他のα−ケト酸には極めてわずかしか作用し
ない、または全く作用しない。(表−1)(c)至適p
H: 酸化的脱アミノ反応ではpH10.8付近、還元的アミ
ノ化反応ではpH9.2付近。(図−1)(d)安定p
H範囲: 50℃10分間の処理でpH5.5〜10.8の範囲で
活性の低下は全くみられない。 70℃10分間の処理でpH5.5〜9.8の範囲で活
性の低下は全くみられない。(図−2)(e)熱安定性
: 70℃60分間の処理で活性の低下は全くみられない。 75℃30分間の処理で活性は約25%残存する。(図
−3) (f)分子量: 全分子量−約27〜29万(ゲル濾過法) サブユニットの分子量−47,000(同一サブユニッ
トの6量体構造) - (2)サーモアクチノマイセス(Thermoacti
nomy−ces)属に属するL−フェニルアラニンデ
ヒドロゲナーゼ生産菌を培養し、培養物からL−フェニ
ルアラニンデヒドロゲナーゼを採取することを特徴とす
るL−フェニルアラニンデヒドロゲナーゼの製造方法 - (3)サーモアクチノマイセス属に属するL−フェニル
アラニンデヒドロゲナーゼ生産菌がサーモアクチノマイ
セス・インターメディウス(Thermo−actin
omyces intermedius)ATCC33
205である特許請求の範囲第2項記載の製造方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62140706A JPH0829079B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | L−フェニルアラニンデヒドロゲナ−ゼおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62140706A JPH0829079B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | L−フェニルアラニンデヒドロゲナ−ゼおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63304980A true JPS63304980A (ja) | 1988-12-13 |
JPH0829079B2 JPH0829079B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15274834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62140706A Expired - Lifetime JPH0829079B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | L−フェニルアラニンデヒドロゲナ−ゼおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0829079B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010067578A1 (ja) | 2008-12-09 | 2010-06-17 | 株式会社カネカ | 新規なアミノ酸脱水素酵素、およびl-アミノ酸、2-オキソ酸、又はd-アミノ酸の製造方法 |
CN109517778A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-26 | 江南大学 | 一种枯草芽孢杆菌全细胞转化苯丙氨酸生产苯乳酸的方法 |
-
1987
- 1987-06-04 JP JP62140706A patent/JPH0829079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010067578A1 (ja) | 2008-12-09 | 2010-06-17 | 株式会社カネカ | 新規なアミノ酸脱水素酵素、およびl-アミノ酸、2-オキソ酸、又はd-アミノ酸の製造方法 |
US9267116B2 (en) | 2008-12-09 | 2016-02-23 | Kaneka Corporation | Amino acid dehydrogenase, and process for producing L-amino acid, 2-oxo acid or D-amino acid |
CN109517778A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-26 | 江南大学 | 一种枯草芽孢杆菌全细胞转化苯丙氨酸生产苯乳酸的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0829079B2 (ja) | 1996-03-27 |
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