JPWO2016088870A1 - 耐熱性イソアミラーゼ - Google Patents
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Abstract
Description
従って、本発明の課題は、より至適温度が向上した、すなわち耐熱性が向上した新たなイソアミラーゼ、及びこれを用いたマルトースの製造法を提供することにある。
[2]アミノ酸変異が、V515P及びM570Lである[1]記載のイソアミラーゼ。
[3]さらに、アミノ酸番号239のセリン、241のスレオニン、534のグリシン及び601のセリンから選ばれる1又は2以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸に変異した[1]又は[2]記載のイソアミラーゼ。
[4]アミノ酸変異が、S239N、T241A、G534D及びS601Tから選ばれる1又は2以上である[3]記載のイソアミラーゼ。
[5][1]〜[4]のいずれかに記載のイソアミラーゼをコードする遺伝子。
[6][5]記載の遺伝子を有する組み換えベクター。
[7][6]記載の組み換えベクターで形質転換した形質転換体。
[8][7]記載の形質転換体を培養して、該培養物からイソアミラーゼを採取することを特徴とするイソアミラーゼの製造法。
[9]デンプンに、β−アミラーゼ、α−アミラーゼから選ばれる酵素と、[1]〜[4]のいずれかに記載のイソアミラーゼとを作用させることを特徴とするマルトースの製造法。
ここで、他のアミノ酸としては、アミノ酸番号515については、プロリン、イソロイシン、ロイシン、グリシン、アラニンが挙げられ、プロリン、イソロイシンがより好ましく、プロリンがさらに好ましい。従って、アミノ酸番号515の変異としては、V515P、V515I、V515L、V515G、V515Aが挙げられ、V515P、V515Iがより好ましく、V515Pがさらに好ましい。
ここで、アミノ酸番号239のセリンの変異後の他のアミノ酸としては、アスパラギン、グルタミンが挙げられ、アスパラギンがより好ましい。従って、アミノ酸番号239の変異としては、S239N、S239Qが挙げられ、S239Nがより好ましい。
pHSG398(タカラバイオ株式会社)をテンプレートとして、プライマーMLUPHSG398-F(CGACGCGTGGCCAGGAACCGTAAAAAG(配列番号2))およびXBAPHSG398-R(GCTCTAGATTTAAGGGCACCAATAACTGC(配列番号3))を用いて約1.5kbの断片を取得した。この断片を制限酵素Xba I及びMlu Iで消化し、Flavobacterium odoratumゲノム上のイソアミラーゼ遺伝子を含む約2.5kbのXba I及びMlu I断片とライゲーションすることにより、p−MLを取得した。ネイティブのイソアミラーゼの発現プラスミドであるプラスミドp−MLに部位特異的変異導入を行い、二重変異体(V515P/M570L)発現プラスミドp−Wを取得した。さらにこれに部位特異的変異導入を行い、四重変異体(T241A/V515P/M570L/S601T)発現プラスミドp−Q及び六重変異体(S239N/T241A/V515P/G534D/M570L/S601T)発現プラスミドp−Sを取得した。
ネイティブイソアミラーゼ発現プラスミドp−ML、二重変異体発現プラスミドp−W、四重変異体発現プラスミドp−Q、及び六重変異体発現プラスミドp−Sにより大腸菌DH5α株を形質転換し、それぞれのイソアミラーゼを生産する大腸菌株を取得した。これらの大腸菌を30μg/mlのクロラムフェニコールを含むLB培地(酵母エキス 0.5%、トリプトン1.0%、塩化ナトリウム 0.5% pH 7.2)で、30℃ 3日培養し、培養液1Lを得た。遠心分離(10,000g、10分間)により菌体を除去した後、UF濃縮(旭化成社製 AIPモジュール)により、10,000U/mlとなるように濃縮した。これらを0.2μmのポアサイズの膜で除菌することにより、ネイティブイソアミラーゼ、二重変異体イソアミラーゼ、四重変異体イソアミラーゼ、六重変異体イソアミラーゼの酵素溶液とした。
これらを45℃、47.5℃、50℃、52.5℃、55℃、57.5℃、60℃、62.5℃、65℃、67.5℃、70℃に10分間保ったのちに急冷し、残存活性を測定した。
イソアミラーゼの活性測定法は、以下のとおりである。
0.5%ワキシーコーンスターチ溶液0.35mlに、0.5Mの酢酸緩衝液(pH6.0)0.1mlを混合し、適時希釈した酵素液を0.1ml加え、45℃で15分間反応させる。その後、0.1N HCl にて5倍希釈したヨード溶液(0.05Mヨウ素を含む0.5Mヨウ化カリウム溶液)0.5mlを加えて酵素反応を止め、10mlの水を加えて十分に撹拌した後、分光光度計を用いて610nmで測定する。酵素活性の単位は、上記条件下で1分間に0.01吸光度を増加する酵素量を1単位とした。
その結果、図1に示すように、二重変異体で約5℃、四重変異体で約8℃、六重変異体で約10℃の耐熱性の向上が確認された。
また、通常ネイティブの酵素の至適温度は45℃であるが、ネイティブおよび得られた各変異体酵素について、47.5℃、50℃、52.5℃、55℃、57.5℃、60℃、62.5℃、65℃、67.5℃、70℃での活性を実施例3に記載の方法で測定した。
その結果、図2に示すように、二重変異体、四重変異体、六重変異体と変異を多重化するにつれて至適温度の上昇が認められた。
ネイティブ及び六重変異体についてpH安定性を調べた。ネイティブ及び六重変異体をpH4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0の各pHで六重変異体60℃、ネイティブ52.5℃で10分間保持後、急冷し残存活性を実施例3に記載の方法で測定した。
その結果、図3に示すように、アミノ酸の改変による至適pH域の大きな変動は認められなかった。
ネイティブ及び六重変異体について、耐熱性に関するカルシウム依存性を調べた。ネイティブ及び六重変異体を、10mM塩化カルシウムを含んだ20mM酢酸緩衝液(pH 6.0)もしくは塩化カルシウムを含まない20mM酢酸緩衝液(pH 6.0)中で、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃で10分間保温後、急冷し残存活性を実施例3に記載の方法で測定した。
その結果、図4に示すように、ネイティブおよび六重変異体ともにカルシウム存在下で耐熱性が高いことが認められた。
デキストリンからのマルトース精製試験を行った。10mM酢酸緩衝液(pH6.0)にBrix30となるようにデキストリンとしてパインデックス#100(松谷化学工業社製)を溶解し、(1)GODO−GBA2(合同酒精株式会社製)をデキストリン1gあたり0.2mg添加したもの、(2)GODO−GBA2をデキストリン1gあたり0.2mgおよびネイティブイソアミラーゼをデキストリン1gあたり400U添加したもの、(3)GODO−GBA2をデキストリン1gあたり0.2mgおよび六重変異体イソアミラーゼをデキストリン1gあたり400U添加したもの、それぞれを60℃で24時間反応させた。
100℃、5分間加熱し反応を停止させ、生成したマルトース量について、高速液体クロマトグラフィー(ウォーターズ社製2695)を用い、RI検出器(ウォーターズ社製2414)、CARBOSep CHO−620CA(トランスジェノミック社製)カラム温度85℃、水を溶離液として流速0.5ml/分にて測定した。
また、反応中の雑菌汚染をより防止するために反応温度を62℃で行ったところ、マルトース濃度は(1)14.0%、(2)14.7%、(3)21.1%となり、ネイティブイソアミラーゼでは枝切り効果がほとんど認められなかったのに対して、六重変異体イソアミラーゼでは枝切り効果が認められ、歩留まりの向上が認められた。
Claims (9)
- 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるイソアミラーゼ、又は配列番号1で表されるアミノ酸配列において1〜数個のアミノ酸残基が欠失、置換又は挿入されているイソアミラーゼにおいて、少なくともアミノ酸番号515のバリン及び570のメチオニンが他のアミノ酸に変異したイソアミラーゼ。
- アミノ酸変異が、V515P及びM570Lである請求項1記載のイソアミラーゼ。
- さらに、アミノ酸番号239のセリン、241のスレオニン、534のグリシン及び601のセリンから選ばれる1又は2以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸に変異した請求項1又は2記載のイソアミラーゼ。
- アミノ酸変異が、S239N、T241A、G534D及びS601Tから選ばれる1又は2以上である請求項3記載のイソアミラーゼ。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のイソアミラーゼをコードする遺伝子。
- 請求項5記載の遺伝子を有する組み換えベクター。
- 請求項6記載の組み換えベクターで形質転換した形質転換体。
- 請求項7記載の形質転換体を培養して、該培養物からイソアミラーゼを採取することを特徴とするイソアミラーゼの製造法。
- デンプンに、β−アミラーゼ、α―アミラーゼから選ばれる酵素と、請求項1〜4のいずれかに記載のイソアミラーゼとを作用させることを特徴とするマルトースの製造法。
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JP2002519054A (ja) * | 1998-07-02 | 2002-07-02 | ノボザイムス アクティーゼルスカブ | 澱粉枝切り酵素 |
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