NL8901994A - Aminopeptidase. - Google Patents

Aminopeptidase. Download PDF

Info

Publication number
NL8901994A
NL8901994A NL8901994A NL8901994A NL8901994A NL 8901994 A NL8901994 A NL 8901994A NL 8901994 A NL8901994 A NL 8901994A NL 8901994 A NL8901994 A NL 8901994A NL 8901994 A NL8901994 A NL 8901994A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
ala
aminopeptidase
leu
gly
lys
Prior art date
Application number
NL8901994A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Dmv Campina Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dmv Campina Bv filed Critical Dmv Campina Bv
Priority to NL8901994A priority Critical patent/NL8901994A/nl
Priority to ES90202098T priority patent/ES2068993T3/es
Priority to DE69015737T priority patent/DE69015737T2/de
Priority to EP90202098A priority patent/EP0415470B1/en
Priority to DK90202098.1T priority patent/DK0415470T3/da
Priority to AT90202098T priority patent/ATE116685T1/de
Publication of NL8901994A publication Critical patent/NL8901994A/nl
Priority to GR940403513T priority patent/GR3015205T3/el

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/11Aminopeptidases (3.4.11)
    • C12Y304/11011Aminopeptidase (3.4.11.11)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C19/00Cheese; Cheese preparations; Making thereof
    • A23C19/02Making cheese curd
    • A23C19/032Making cheese curd characterised by the use of specific microorganisms, or enzymes of microbial origin
    • A23C19/0328Enzymes other than milk clotting enzymes, e.g. lipase, beta-galactosidase
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/30Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis
    • A23J3/32Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents
    • A23J3/34Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L13/00Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof
    • A23L13/40Meat products; Meat meal; Preparation or treatment thereof containing additives
    • A23L13/48Addition of, or treatment with, enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/40Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2400/00Lactic or propionic acid bacteria
    • A23V2400/21Streptococcus, lactococcus
    • A23V2400/215Cremoris

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

TITEL: Aminopeptidase.
De uitvinding heeft betrekking op een aminopeptidase van më.kzuurbacteriën in geïsoleerde vorm, d.w.z. in een overwegend zuivere toestand in verhouding tot de toestand waarin het in vivo in melkzuurbacteriën aanwezig is.
Verder heeft de uitvinding betrekking op getransformeerde organismen, in het bijzonder micro-organismen (bacteriën, maar ook schimmels en gisten), die in staat zijn tot expressie van het desbetreffende aminopeptidase (d.w.z. het aminopeptidase kunnen vormen); op een recombinant polynucleotide, meer in het bijzonder recombinant DNA, d.at de voor het aminopeptidase coderende genetische informatie omvat, alsmede op het gebruik van zo'n recombinant polynucleotide als transformatie-merker; op een werkwijze voor het bereiden van het aminopeptidase door isolatie uit een ruw celvrij extract van een organisme waarin het aminopeptidase tot expressie komt; op het gebruik van het aminopeptidase voor het bereiden van polyklonale en monoklonale antilichamen tegen het aminopeptidase (d.w.z. met affiniteit en/of specificiteit voor het aminopeptidase), alsmede op dergelijke antilichamen als zodanig en op hun gebruik voor het detecteren, verwijderen en/of isoleren van het aminopeptidase; op een werkwijze voor het bereiden van levensmiddelen, zoals kaas en andere zuivelprodukten, vleesprodukten en eiwit-hydrolysaten, waarbij het aminopeptidase wordt toegepast, alsmede op de aldus verkregen levensmiddelen.
Melkzuurbacteriën, in het bijzonder melkzuur-lactococcen zoals Lactococcus lactis subsp. cremoris, lactis en diacetylactis, alsmede andere melkzuurbacteriën zoals Leuconostoc species worden op grote schaal gebruikt in de levensmiddelenindustrie, in het bijzonder in de zuivelindustie voor het bereiden van gefermenteerde melkprodukten zoals kaas. Door de produktie van melkzuur uit lactose wordt het voedingsprodukt verzuurdwaardoor bederf van het voedingsprodukt wordt tegengegaan. Bovendien zijn de bacteriën betrokken bij de ontwikkeling van geur en smaak van het voedingsprodukt. Een belangrijk proces daarbij is de afbraak van eiwitten.
De bacteriën hebben voor groei en voor melkzuur-produktie een voedingsmedium nodig, dat essentiële groeifactoren zoals vitaminen en aminozuren levert.
Melk is een geschikt voedingsmedium en maakt groei tot hoge celdichtheden mogelijk. Het gehalte aan vrije aminozuren is hiervoor in melk echter onvoldoende, zodat de bacteriën voor hun behoefte aan aminozuren aangewezen zijn op hun proteolytisch systeem voor het afbreken van melkeiwitten, in het bijzonder caseïne. Het proteolytisch systeem van melkzuurbacteriën blijft ook na het einde van de groei actief, bijv. in de kaasrijpingsfase waarbij de afbraak van caseïne tot peptiden en vervolgens aminozuren bijdraagt aan de aroma- en smaakontwikkeling van de kaas.
Het proteolytisch systeem van melkzuurlactococcen (ook wel aangeduid als melkzuurstreptococcen; de species Lactococcus lactis subsp. cremoris is identiek aan Streptococcus lactis subsp. cremoris of Streptococcus cremoris) omvat verschillende proteasen en verschillende peptidasen. De proteasen zijn gelocaliseerd in de celwand en binnen de cel van de bactariën, terwijl de peptidasen zich in het medium, in de celwand, en binnen de cel kunnen bevinden.
Totnogtoe zijn slechts enkele peptidasen van lactococcen geïsoleerd en gekarakteriseerd.
Door Hwang et al, Agric. Biol. Chem. ^5_,1981, 159-165 en _46_, 1982, 3049-3053 is een dipeptidase met brede substraatspecificiteit uit Lactococcus lactis subspecies cremoris H61 geïsoleerd. Door Geiss et al., Appl.Micro-biol. Biotechnol. 23, 1985, 79-84 is een celwandgebonden aminopeptidase van _S. cremoris AC^ geëxtraheerd en gezuiverd. Door Desmazeaud en Zevaco, Milchwissen-schaft _34, 1979, 606-610 zijn twee intracellulaire nog niet gekarakteriseerde aminopeptidasen van Lactococcus lactis subspecies diacetylactis geïsoleerd.
Door Exterkate et al., Appl. Environ. Microbiol.
15, 1987, 577-583 is een extracellulair aminopeptidase geïsoleerd uit Lactococcus lactis subsp. cremoris.
Door Kaminogawa et al., Agric. Biol. Chem. 48, 1984, 3035-3040 is een prolidase geïsoleerd uit Lactococcus lactis subsp. cremoris H61. Door Yan et al., Eur. J. Biochem. 163, 1987, 259-265 en Appl. Environ. Microbiol. 53_, 1987, 2296-2302 zijn twee nieuwe endopeptidasen geïsoleerd uit Lactococcus lactis subsp. cremoris H61. Door van Boven et al.,
Appl. Environ. Microbiol. 5_4, 1988, 43-49 is een dipeptidase geïsoleerd uit LactoCoccus lactis subsp. cremoris Wg2.
In de Nederlandse kaasindustrie is Lactococcus lactis subspecies cremoris de belangrijkste melkzuur-bacteriesoort. Een goed inzicht in het proteolytisch systeem van melkzuurlactococcen zoals Lactococcus lactis subspecies cremoris kan bijdragen aan een verbetering van de zuursels (starter cultures) en aan een betere regeling van het rijpingsproces, waardoor bijv. een versnelde kaasrijping kan worden gerealiseerd of het ontstaan van een bittere smaak (vorming van bitterpeptiden) kan worden verhinderd.
Veel basisinformatie wordt gegeven in het proefschrift van R. Otto: "An ecophysiological study of starter streptococci", Rijksuniversiteit te Groningen (1981) en in het proefschrift van J. Hugenholtz: "Population dynamics of mixed starter cultures", Rijksuniversiteit te Groningen (1986). In laatstgenoemde proefschrift, en in het proefschrift van A. van Boven: "The uptake and hydrolysis of peptides by S.cremoris", wordt een nader onderzoek naar het proteolytisch systeem van Lacto- coccus lactis subspecies cremoris Wg2 beschreven.
De onderhavige uitvinding is gebaseerd op een nader onderzoek naar de peptidasen van hactococcus lactis subspecies cremoris Wg2, waarbij een bepaald aminopeptidase werd geïsoleerd en gekarakteriseerd dat nog niet eerder is beschreven. Het aminopeptidase werd uit een ruw celvrij extract van Lactococcus lactis subsp. cremoris Wg2 gezuiverd door DEAE-Sephacel kolomchromatografie gevold door phenyl-Sepharose chromatografie, gelfiltratie en anionenuitwisselings-chromatografie (HPLC). Het aminopeptidase vertoont hydrolyse activiteit ten aanzien van verscheidene peptiden en is, gezien zijn gevoeligheid voor de metaalchelaten vormende verbindingen EDTA en 1,10-phenanthroline een metallo-enzym dat een pH optimum bij ca. 7 en een temperatuuroptimum bij ca. 40°C vertoont. Bij SDS-PAA gel electroforese van het gezuiverde enzym wordt één enkele eiwit band gevonden met een molekuulgewicht van ca. 95 kD. Het enzym ondervindt sterke inhibitie van verbindingen zoals p-chloromercuribenzoaat (pCMB), p-chloromercuribenzeen-sulfonaat (pCMBS), 0-(3-hydroxymercuri-2-methoxypropyl) carbamylphenoxyacetaat (mersalyl), N-ethylmaleimide (NEM) en iodoacetamide, die sulfhydrylgroepen kunnen blokkeren, en is ongevoelig voor disulfidebindingen-reducerende stoffen zoals β-mercaptoethanol en dithiotreitol, alsmede voor phenylarsine oxyde en PMSF. Een kinetiek-onderzoek van de lysine-p-nitro-anilide (lys-pNA) hydrolyse laat zien dat het enzym een relatief lage affiniteit voor dit substraat bezit (Km 0,55 mM), maar een zeer hoog hydrolysesnel- heidsmaximum heeft (Vmax 1000/umol/min. mg. eiwit).
Deze waarde correspondeert met een turnover getal van ca. 1580 sec“l. De pi (isoelektrisch punt) van het enzym is ca. 6,2.
Het nieuwe aminopeptidase volgens de uitvinding verschilt van het door Geiss et al. uit Lactococcus lactis subsp. cremoris AC^ geïsoleerde aminopeptidase in molekuulgewicht en in reactiviteit met metaalionen. Het verschilt in substraatspecificiteit van de eerder door Hwang et al. en van Boven et al. beschreven dipeptidasen en van het door Exterkate et al. uit Lactococcus lactis subsp. cremoris HP geïsoleerde aminopeptidase in molgewicht, substraatspecificiteit, reactiviteit met divalente metaalionen en activiteit in tegenwoordigheid van DTT en β-mercaptoethanol.
Het nieuwe aminopeptidase hydrolyseert verscheidene peptiden, waaronder leu-leu, leu-gly, glu-ala, gly-lys, ile-ala, leu-gly-gly, leu3, ala-val-leu, ala-pro-ala, ala-pro-phe, ala-his-ala, ala-pro-gly, gly-pro-ala, ala3, ala4, alas, lys-pNA, leu-pNA, metenkephaline en bradykinine. Daarentegen blijkt het nieuwe aminopeptidase niet in staat tot significante hydrolyse van dipeptiden, zoals ala-glu, ala-gly, ala-ala, phe-leu en phe-val, die ala en phe als N-terminaal aminozuur bevatten, en tripeptiden die N-terminaal gly-gly bevatten.
Het nieuwe aminopeptidase volgens de uitvinding heeft met de eerder beschreven bekende peptidasen van melkzuurlactococcen gemeen, dat de metaalchelaten-vormer o-phenanthroline een sterke inhibitie van de hydrolyse activiteit geeft, welke activiteit vervolgens kan worden hersteld door toevoeging van bepaalde tweewaardige kationen zoals Zn++ en Co++. Verrassenderwijze blijken echter hogere concentraties van Zn++ weer inhiberend te werken.
Het nieuwe aminopeptidase zou gebruikt kunnen worden om de vorming van een ongewenste bittere smaak tijdens de kaasrijping te voorkomen. Sommige Lactococcus lactis subsp. cremoris stammen blijken immers na afbraak van caseïne verschillende graden van bitterheid te produceren, kennelijk als gevolg van het ophopen van peptiden met een hoog gehalte aan hydrofobe aminozuren die door de peptidasen van de in het zuursel aanwezige bacteriën maar langzaam worden afgebroken. Gebruik van het onderhavige aminopeptidase zou dit probleem kunnen mitigeren.
Verder kan gedacht worden aan gebruik van het aminopeptidase voor andere doeleinden, zoals de klaring van bier en frisdranken, en natuurlijk ook aan gebruik in de DNA-technologie in ruime zin.
De uitvinding wordt op de eerste plaats belichaamd in het aminopeptidase zelf, d.w.z. een aminopeptidase van melkzuurbacteriën in geïsoleerde vorm, gekenmerkt door een molekuulgewicht van 95 kD _+ 5 kD; een isoelektrisch punt van 6,2 + 0,4; een substraatbereik dat diverse dipeptiden, tripeptiden en hoger omvat, waaronder leu-leu, leu-gly, glu-ala, gly-lys, leu-gly-gly, leu-leu-leu, ala-val-leu, gly-leu-tyr, ala-ala-ala, ala-ala-ala-ala, tyr-gly-gly-phe-met, ala-ala-ala-ala-ala, en ala-ala-ala-ala-ala-ala, maar niet ala-ala, ala-glu, en ala-gly? een hydrolyse activiteit ten opzichte van lysyl-p-nitroanilide met een temperatuur optimum bij 40°C +_ 5°C en een pH optimum bij 7 + 0,5; en gevoeligheid voor zowel de metaalchelaatvormers EDTA en 1,10-phenanthroline als voor de sulfhydrylblokkers p-chloromercuribenzoaat, p-chloromercuribenzeensulfonaat, en 0-(3-hydroxymer-curi-2-methoxypropyl)carbamylphenoxyacetaat.
Het aminopeptidase volgens de uitvinding kan verder worden gekenmerkt door de volgende amino-zuursequentie aan het N-terminale uiteinde; ala-val- lys-arg-leu-ile-glu-thr-phe-val-pro-glu-asn-tyr, meer in het bijzonder door de volgende aminozuursequentie aan het N-terminale uiteinde: ala-val-lys-arg-leu- ile-glu-thr-phe-val-pro-glu-asn-tyr-lys-ile-phe-leu- asp-ile-asp-arg-lys, en nog meer in het bijzonder door de volgende aminozuursequentie aan het N-terminale uiteinde: ala-val-lys-arg-leu-ile-glu-thr-phe-val- pro-glu-asn-tyr-lys-ile-phe-leu-asp-ile-asp-arg-lys-
X-thr-lys-ile-lys-gly-gln-val-ala-ile, waarin X
een nog niet bepaald aminozuur voorstelt.
Hoewel het aminopeptidase, dat volgens het experimentele gedeelte feitelijk is geïsoleerd en gekarakteriseerd, afkomstig is van één bepaald organisme, nl. een proteïnase negatieve variant van Lactococcus lactis subsp. cremoris Wg2, omvat de uitvinding ook de overeenkomstige aminopeptidasen van andere melkzuurbacteriën aangezien deze overeenkomstige eigenschappen bezitten en op overeenkomstige wijze uit de bacteriën kunnen worden geïsoleerd en gezuiverd. Met "overeenkomstige aminopeptidasen" wordt niet bedoeld dat de peptidasen exact gelijk zijn, d.w.z. dezelfde aminozurensequentie hebben, maar wordt veeleer bedoeld dat ze aan de bovenstaand vermelde karakterisering van het aminopeptidase voldoen.
Een meer specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding betreft het aminopeptidase dat afkomstig is van melkzuurlactococcen, in het bijzonder Lactococcus lactis subsp. cremoris, liefst Lactococcus lactis subsp. cremoris Wg2.
Met de woorden "in geïsoleerde vorm" en "afkomstig van" wordt niet beoogd de uitvinding te beperken tot aminopeptidase, dat uit zijn natuurlijke omgeving is geïsoleerd. De uitvinding creëert nl. de mogelijkheid om het aminopeptidase-gen op te sporen en vervolgens met behulp van recombinant DNA technologie produktie van het aminopeptidase in getransformeerde cellen of organismen te realiseren. Daartoe zou men bijv. eerst de aminozuursequentie van het aminopeptidase, of van een deel daarvan (zoals in casu is geschied), kunnen bepalen. Op basis daarvan kunnen met behulp van de genetische code corresponderende DNA sequenties worden afgeleid, waarna geschikte DNA probes kunnen worden gesynthetiseerd waarmee aminopeptidase boodschapper RNA (mRNA) van de cellen kan worden gedetecteerd en geïsoleerd. Dit mRNA kan volgens op zichzelf bekende technieken worden gebruikt voor het bereiden van kopie DNA (cDNA) onder toepassing van enzymen zoals reverse transcriptase en DNA polymerase.
Dit cDNA kan dan met behulp van geschikte vectoren (meestal plasmiden) worden gekloneerd en tot expressie worden gebracht in geschikte gastheercellen, waaruit het geproduceerde aminopeptidase gemakkelijk kan worden gewonnen.
Het aminopeptidase volgens de uitvinding kan derhalve zijn verkregen door isolatie daarvan uit een celmassa, een cultuurmedium of een uitschei-dingsprodukt van melkzuurbacteriën, waarin het aminopeptidase van nature tot expressie komt, of uit een celmassa, een cultuurmedium of een uitschei-dingsprodukt van een organisme, dat door genetische manipulatie het vermogen om het aminopeptidase tot expressie te brengen heeft verworven.
De uitvinding wordt voorts mede belichaamd in organismen, in het bijzonder microorganismen, welke door middel van genetische manipulatie hetzij het voor hen vreemde vermogen hebben verworven om een aminopeptidase volgens de uitvinding tot expressie te brengen, hetzij het vermogen van een sterkere expressie van een aminopeptidase volgens de uitvinding dan zij van nature bezitten, hebben verworven.
Ook wordt de uitvinding belichaamd in een recombinant polynucleotide, in het bijzonder recombinant DNA, omvattende de genetische informatie welke codeert voor een aminopeptidase volgens de uitvinding.
Dit recombinant polynucleotide kan bestaan uit het voor het aminopeptidase coderende gen alleen, of kan tevens regulatiesequenties, zoals bijv. een geschikte transcriptie-promoter, en/of een vectorgedeelte omvatten.
De uitvinding omvat verder het gebruik van een dergelijk recombinant polynucleotide als trans-formatie-merker, waarbij een geslaagde transformatie van een aminopeptidase-negatief organisme wordt geconcludeerd uit expressie van het aminopeptidase, waarvoor het polynucleotide de genetische informatie omvat, welke expressie wordt gedetecteerd met behulp van een geschikt substraat van het aminopeptidase of met behulp van polyklonale of monoklonale antilichamen met affiniteit en/of specificiteit voor het aminopeptidase. Ook het gebruik als transformatie-merker in de vorm van een plasmide dat het aminopeptidase als gen bevat, welk gen door inbrengen van een ander gewenst gen geïnactiveerd wordt behoort tot de uitvinding. Voor de levensmiddelenindustrie biedt deze transformatie-merker (het aminopeptidase-gen) het grote voordeel, dat hij afgeleid is van een bacteriesoort die algemeen als veilig wordt beschouwd (d.w.z. een GRAS organisme).
De uitvinding omvat voorts een werkwijze voor het bereiden van een aminopeptidase volgens de uitvinding, welke werkwijze gekenmerkt wordt doordat een ruw celvrij extract van een organisme, in het bijzonder een microorganisme, waarin het aminopeptidase tot expressie komt, aan een of meer ionenuitwisselaarkolomchromatografie en gelfiltratie stappen wordt onderworpen, waarbij van het in fracties opgevangen eluaat telkens een of meer van de fracties met hydrolyse activiteit ten opzichte van lysyl-, leucyl- of methionyl-p-nitroanilide worden geselecteerd.
Ook creëert de uitvinding de mogelijkheid om antilichamen tegen het aminopeptidase te produceren en vervolgens te gebruiken om het aminopeptidase uit zijn natuurlijke omgeving of uit de bovenstaand bedoelde getransformeerde cellen of organismen te verwijderen of te isoleren.
De uitvinding wordt dan ook mede belichaamd in het gebruik van het nieuwe aminopeptidase voor het bereiden van polyklonale of monoklonale antilichamen met affiniteit en/of specificiteit voor het aminopeptidase, in deze polyklonale en monoklonale antilichamen zelf, en in hun gebruik om het aminopeptidase te detecteren in, dan wel te verwijderen of isoleren uit een mengsel dat het aminopeptidase bevat.
Vanzelfsprekend wordt de uitvinding verder belichaamd in een werkwijze voor het bereiden van levensmiddelen, zoals kaas en andere zuivelprodukten, vleesprodukten en eiwithydrolysaten, waarbij gebruik wordt gemaakt van een aminopeptidase en/of van een organisme volgens de uitvinding. Hierbij kunnen specifieke hydrolyse eigenschappen van het aminopeptidase worden benut, bijv. om de vorming van een bitter aroma tegen te gaan of om een versnelde kaasrijping te realiseren. De werkwijze kan ook het voordeel van lagere produktiekosten hebben, bijv. doordat minder zuursel nodig is. Ook de door deze werkwijze verkregen levensmiddelen worden door de uitvinding omvat, met name wanneer ze zich door een hogere kwaliteit (betere smaak of, meer in het algemeen, betere organoleptische eigenschappen) van bekende produkten onderscheiden.
De uitvinding zal hierna aan de hand van het experimentele gedeelte nader worden toegelicht.
Materialen en methoden
Organisme en bereiding van een celvrij extract.
In de experimenten werd een proteinase-negatieve variant van Lactococcus lactis subsp. cremoris Wg2 gebruikt. Het organisme werd routinematig bewaard in 10% (gew./vol.) steriele gereconstitueerde taptemelk welke 0,1% (gew./vol.) trypton bevatte, bij een temperatuur van -20°C. Voor het kweken van Lactococcus lactis subsp. cremoris Wg2 werd MRS medium (De Man et al., J.Appl.Bacteriol. 23_, 1960, 130-135 ) gebruikt, waarbij de groei plaats vond bij een gecontroleerde pH van 6,3 in een 5 liter fermentor. Cellen werden geoogst bij een Aggonm van 0,8, gewassen in 200 ml 0,05 M kaliumfosfaat (pH 7) en opnieuw gesuspendeerd in 50 ml van deze buffer. Cellen werden door sonicatie (soniprep 150; MSE Scientific Instruments, Crawley, Engeland) gedurende 480 sec.
(8x 15 sec. sonicatie en 45 sec. rust) bij 10 micrometer bij 4°C onder een constante stikstofstroom opengebroken. Door centrifugatie van de opengebroken cellen gedurende 10 min. bij 20.000 g en 4°C werd celextract verkregen.
Enzymbepalingen
Hydrolyse van lysyl-p-nitroanilide werd bepaald volgens de methode van Exterkate, Neth. Milk Diary J. 29^, 1975, 303-318. Een 2 mM oplossing van lysyl-p-nitroanilide werd gedurende 15 minuten geïncubeerd met een geschikte hoeveelheid enzym. De reactie werd gestopt door een toevoeging van azijnzuur tot een eindconcentratie van 10% en de hoeveelheid p-nitroanilide werd gemeten bij 410 nm (Hitachi U-1100 spectrofotometer).
Alle metingen van enzym activiteiten werden uitgevoerd bij 30°C in 20 mM HEPES pH 7, tenzij anders is vermeld.
Hydrolyse van verscheidene peptiden werd gedetecteerd met dunne laag chromatografie (TLC). Peptidase activiteit werd als volgt bepaald: het reactiemengsel dat 2 mM substraat in 20 mM 4-(2-hydroxy-ethyl)-l-piperazine-ethaansulfonzuur (HEPES) pH 7 en een geschikte hoeveelheid enzym bevatte, werd gedurende 60 min. bij 30°C geincubeerd. Het reactiemengsel (10 microliter) werd daarna op een voorbeklede silicagel 60 plaat met een laagdikte van 0,25 cm (Merck, Darmstadt, West Duitsland) aangebracht.
Een 75% (gew./vol.) phenol/water mengsel en in sommige gevallen 4/1/1 (vol./vol./vol.) mengsel van n-butanol, azijnzuur en water werd als mobiele fase gebruikt.
Als controle werd ook 2 mM van elk standaard peptide op de plaat aangebracht. De silicagels werden gekleurd door ze te besproeien met 0,1% (gew./vol.) ninhydrine in 99% ethanol. Peptiden en aminozuren werden zichtbaar na de silicagel gedurende 5 min. bij 80°C in een oven te incuberen.
DEAE-Sephacel kolom chromatografie
Een DEAE-Sephacel kolom (1,6 x 20 cm) werd geëquilibreerd met 10 mM K2HPO4/KH2PO4 pH 7,0 met 0,12 M NaCl. Het celextract dat na sonicatie en centrifugatie van L.lactis subsp. cremoris Wg2 werd verkregen, werd met gedestilleerd water verdund tot dezelfde ionsterkte als de buffer die gebruikt was voor het equilibreren van de DEAE-Sephacel kolom, en werd vervolgens op de kolom aangebracht.
Na wassen van de kolom met 2 volume-hoeveelheden equilibratie buffer, werd het enzym geëlueerd (40 ml/uur) met een lineaire gradiënt van 0,12 M tot 0,4 M NaCl in dezelfde buffer. Fracties van 3 ml werden verzameld en getest voor lysyl-p-nitroanilide hydrolyse activiteit. De fracties met de hoogste enzym activiteit werden gecombineerd.
Phenyl sepharose chromatografie
Een phenyl-sepharose (CL-4B) kolom (1,8 x 8,5 cm) werd geëquilibreerd met 10 mM K2HP04-KH2P04 pH 7, die 4 M NaCl bevatte. NaCl werd aan de gecombineerde enzymfracties toegevoegd tot dezelfde molariteit als de equilibratie buffer en de enzymoplossing werd op de kolom aangebracht. Na wassen van de kolom met 2 volume hoeveelheden equilibratie buffer, werd het enzym geëlueerc. (35 ml/uur) met een lineaire gradiënt van 4 M NaCl tot 0 M NaCl in 10 mM ^HPO^-Kï^PO^ pH 7. Fracties van 2,5 ml werden verzameld en getest op lysyl-p-nitroanilide-hydrolyse activiteit. Fracties met de hoogste enzymactiviteit werden gecombineerd.
Gel chromatografie op Sephadex G-100 Super Fine
De van de fenyl-sepharose CL-4B kolom verkregen enzym fracties werden geconcentreerd in een Amicon filtratie eenheid met PM-10 en YM-10 membranen (met een grens bij een molekuulgewicht van 10.000;
Amicon Corp., Lexington, Mass.) tot een eindvolume van ongeveer 2 ml en vervolgens aangebracht op een Sephadex G-100 SF kolom die geëquilibreerd werd met 10 mM K^HPC^-KH^C^ (pH 7) die 0,1 M NaCl bevatte. Elutie werd uitgevoerd met dezelfde buffer met een stroomsnelheid van 4 ml/uur, en er werden porties van 2 ml opgevangen. Fracties met de hoogste peptidase activiteiten werden gecombineerd.
High Performance vloeistofchromatografie'? ahionenuitwisse-lingschromatografie
De uit de gelfiltratie verkregen gecombineerde fracties werden opnieuw geconcentreerd tot een volumehoeveelheid van 2,5 ml. In elke gang werd 400 microliter enzyme aangebracht op een HRLC MA7P anionenuitwisselingskolom (50x7,8 mm; Bio-Rad Lab. Richmond, USA) door 4x 100 microliter met tussenpozen van 2 minuten in te spuiten in een constante stroom equilibratie buffer van 20 mM Tris/HCl (pH 7,5) die 125 mM NaCl bevatte. De kolom werd gewassen met 2 ml van dezelfde buffer, en de enzym activiteit werd geëlueerd met een lineaire gradiënt van 0,125 M tot 0,4 M NaCl in 20 mM Tris/HCl pH 7,5. De stroomsnelheid bedroeg 1 ml/min. en piekfracties werden verzameld en getest op peptidase activiteit. HPLC werd uitgevoerd met een Waters 600 Multisolvent Delivery System met een U6K universele vloeistofchromatograaf injector en A280 werd nm gemeten met een lambda Max model 481 LC spectrofotometer (Millipore, Waters Associates, Milford, Mass., USA).
SP S-PAGE
Natriumdodecylsulfaat (SDS)-polyacrylamide gelelectroforese (PAGE) werd uitgevoerd zoals beschreven door Laemmli en Faure, J.Mol.Biol. 80^, 1973, 575-599.
De eiwit monsters werden 4 : 1 gemengd met monster buffer (0,45 M Tris-HCl pH 6,8, 0,75% SDS, 22% glycerol, 2,5% 8-mercaptoethanol en 0,18% broomfenol blauw) en op de gels aangebracht.
Het molekuulgewicht van de enzymen werd geschat met behulp van de volgende referentie-eiwitten: myosine (200 kD), beta-galactosidase (116,2 kD), fosforylase b (97,4 kD), runderserum albumine (66,2 kD), ovalbumine (42,7 kD), runderkoolzuuranhydrase (31 kD), sojabonentrypsine-inhibitor (21,5 kD) en lysozyme (14,4 kD).
De zilverkleuring van de gels werd uitgevoerd volgens Wray et al, Anal. Biochem. 118, 1981, 197-203.
Isoelektrisch focusseren
Voor het isoelektrisch focusseren (IEF) op slab gels werd een Pharmacia Phast Systeem met een kant en klare 5% PAA-gel die pharmalyt 3-10 bevatte (Phastgel; Pharmacia) gebruikt. Het isoelektrisch punt van het enzym werd bepaald onder toepassing van de volgende referenties: linze lectine basisch (pi 8,65), linze lectine-midden (pi 8,45), linze lectine-zuur (pi 8,15), myoglobine-basisch (pi 7,35), humaan koolzuuranhydrase B (pi 6,55 ), runder-koolzuuranhydrase (pi 5,85), beta-lactoglobuline A (pi 5,2). De gels werden automatisch gekleurd volgens het Phast Systeem met Coomassie brilliant blauw.
Effect van tweewaardige kationen en chemische stoffen op de enzym activiteit
Gezuiverd enzym (lS^g/ml) werd gedurende 10 minuten bij 20°C geincubeerd met 200/*iM 1,10-phenanthroline in 20 mM N-2-hydroxyethyl piperazine-N'-2-morfolinoethaansulfonzuur (HEPES) pH 7. Na equilibratie in een cuvette gedurende 5 min. bij 30°C werd 1 mM lysyl-p-nitroanilide toegevoegd. Verscheidene concentraties van tweewaardige kationen werden toegevoegd en de enzym activiteit werd gemeten aan de afgifte van p-nitroanilide, welke spectrofoto-metrisch bij 410 nm in een Hitachi 1100 spectrofoto-meter werd gevolgd.
De effecten van chemische stoffen werden bepaald door 300^1 van een geschikte enzym oplossing (15^g/ml) gedurende 10 minuten bij 20°C te incuberen met verschillende concentraties van verschillende chemische stoffen.
De enzym activiteit werd bepaald volgens de bovenstaand beschreven methode.
Heractivering van de enzym activiteit door reducerende middelen
Gezuiverd enzym (15yU.g/ml) werd gedurende 10 min. bij 20°C vóórgeïncubeerd met 5/UM pCMB of 5mersalyl. Een deel van het behandelde enzym werd opnieuw gedurende 10 min. bij 20°C geincubeerd met lOO^M dithiotreitol (DTT) of ΙΟΟ,ηΜ β -mercapto-ethanol, voordat lysyl-p-nitroanilide werd toegevoegd.
De enzym activiteit werd bepaald (15 min. 30°C) aan de afgifte van p-nitroanilide en spectrofotometrisch gemeten bij 410 nm.
Bepaling van de aminozuurvolgorde aan de N-terminus van het eiwit.
De eiwitsequentie werd bepaald door middel van de Edman afbraakmethode onder toepassing van een Applied Biosystems model 477A puls-vloeistof sequencer. Monsters werden bereid door electroblotten op polyvinylideendifluoride (PVDF) membranen volgens Matsudaira, J.Biol.Chem.262, 1987, 10035-10038; en na kleuren met Coomas blauw werd direct de aminozuurvolgorde bepaald.
Eiwitbepaling
Eiwitconcentraties werden bepaald met de methode van Lowry et al., J.Biol.Chem. 193, 1951, 265-275; met behulp van runderserum albumine als standaard.
Chemicaliën
Alle toegepaste chemicaliën waren in de handel verkrijgbare stoffen van reagent kwaliteit.
RESULTATEN
Met behulp van verschillende methoden kon een aminopeptidase van Lactococcus lactis subsp. cremoris Wg2 tot homogeniteit worden opgezuiverd.
Een snelle en gemakkelijke procedure bestond uit de volgende stappen.
Enzymzuivering Stap a.
Het ruwe celvrije extract werd aangebracht op een DEAE-Sephacel kolom. Na elutie met een NaCl gradiënt werden lysyl-p-nitroanilide hydrolyse activiteiten verkregen in verschillende fracties bij 0,18-0,2 M NaCl.
Stap b.
De actieve fracties werden gecombineerd, 4M NaCl werd toegevoegd waarna de enzym oplossing werd aangebracht op een fenyl-Sepharose kolom. Na elutie met een omgekeerde NaCl gradiënt (4 M-0 M) werd de activiteit ten opzichte van lysyl-p-nitroanilide gevonden in een piek die bij 50 mM NaCl was geëlueerd. Stap c.
De aminopeptidase bevattende fracties werden gecombineerd en geconcentreerd in een filtratieëenheid met een PM-10 en YM-10 membraan (met een grens bij een molekuulgewicht van 10000; Amicon Corporation, Lexington, Mass.) tot een volume van 2,1 ml. Vervolgens werd 0,5 ml glycerol toegevoegd en werd het monster verder gezuiverd over een G-100 SF gelfiltratiekolom. Stap d.
Voor de laatste stap werden de gecombineerde aminopeptidasefracties geconcentreerd tot een volume van 2,6 ml en aangebracht op een HPLC MA7P anionenuit-wisselingskolom (Bio Rad). Het zuivere enzym werd geëlueerd bij 0,35 M NaCl in Tris/HCl (pH 7,5) bij een retentietijd van 13 tot 15 min. De resultaten van de enzymopzuivering zijn in Tabel A samengevat.
Met behulp van deze procedure kon het enzym ongeveer 32-voudig worden opgezuiverd met een opbrengst van 12% uit het ruwe extract.
Molekuulgewicht en isoelektrisch punt
Op SDS-PAGE gaf het gezuiverde enzym slechts één band, zelfs in tegenwoordigheid van β-mercapto-ethanol. Het molekuulgewicht werd geschat op 95000. Hetzelfde resultaat werd verkregen onder denaturerende en natieve omstandigheden, hetgeen erop wijst dat het enzym waarschijnlijk een uit één enkele subeenheid bestaand monomeer is.
De pi van het enzym werd geschat op 6,2 volgens isoelektrisch focusseren op een Pharmacia Phast systeem 5% PAA-gel welke pharmalyt 3-10 bevatte.
Temperatuursafhankelijkheid en invloed van de pH op de en2ym activiteit
Het effect van de temperatuur op de aminopepti-daseactiviteit werd gemeten in het bereik van 5 tot 80°C. Het enzym mengsel werd geëquilibreerd gedurende 5 min. bij de testtemperaturen voordat lysyl-p-nitroanilide werd toegevoegd. De optimale temperatuur voor de lysyl-p NA-hydrolyse activiteit bleek 40°C te zijn. Bij 55°C werd een activiteit gemeten die slechts 10% van de optimale activiteit bedroeg.
Het effect van de pH werd bepaald in het pH bereik van 4 tot 10 onder toepassing van een buffer die bestond uit 20 mM van elk van de stoffen appelzuur, 2-(N-morfolino.) ethaansulfonzuur (MES), HEPES en boorzuur, en met kaliumhydroxyde werd ingesteld op de geschikte pH waarde De optimale pH voor hydrolyse van lysyl-pNA bleek een pH van 7 te zijn. Bij waarden beneden pH 5 en boven pH 9 kon geen hydrolyseactiviteit van het enzym worden gedetecteerd.
Substraat specificiteit
De specificiteit van het aminopeptidase ten opzichte van verscheidene peptiden wordt in Tabel B samengevat. De hydrolyseprodukten werden geanalyseerd met dunne laag chromatografie (TLC). Het enzym was actief ten opzichte van verscheidene peptiden, maar niet ten opzichte van dipeptiden die aan het N-uiteinde proline, alanine of phenylalanine bevatten. Ook kon een hydrolyseactiviteit van ver- scheidene tripeptiden worden waargenomen, maar niet bij tripeptiden die aan het N-uiteinde proline of glycine-glycine bevatten.
In tegenstelling tot de hydrolysewerking ten opzichte van dipeptiden met N-terminaal alanine, bleek het aminopeptidase wel in staat tot hydrolyse van tripeptiden met N-eindstandig alanine, hetgeen aangeeft dat het enzym meer affiniteit voor oligopep-tiden dan voor dipeptiden heeft. Deze aanname wordt ondersteund door de waarneming dat het enzym actief is ten opzichte van verschillende poly-alanines maar niet ten opzichte van alanyl-alanine.
Het enzym kan ook werken op verschillende grote biologisch actieve peptiden zoals metenkaphaline en bradykinine, maar lijkt niet in staat tot hydrolyse van specifieke carboxypeptidase substraten zoals benzoyl-glycyl-lysine, carbobenzoxy-phenylalanyl-alanine en carbobenzoxy-prolyl-alanine. Tabel C laat de relatieve hydrolysesnelheden door het enzym van verschillende substraten met C-terminaal p-nitroanilide zien. De hoogste activiteit werd gevonden voor lysyl-p-nitroanilide en in een mindere mate voor leucyl-p-nitroanilide. Deze waarneming duidt erop dat dit enzym een aminopeptidase is.
De affiniteit van het enzym voor lysyl-p-nitro-anilide werd bepaald. De Lineweaver-Burk plot duidt op een Km voor lysyl-pNA van 0,55 mM met een maximale peptidehydrolysesnelheid van 1 millimol/min./mg.
Invloed van metaalionen op de enzymactiviteit
Behandeling van het enzym met de metaalchelaten-vormende middelen EDTA en 1,10-phenantroline leidde tot een volledig inhibitie van de enzym activiteit.
De activiteit van het met 1,10-phenantroline behandelde enzym kon voor resp. 88% en 80% worden hersteld door de toevoeging van ZnCl2 resp. 50^Μ CoCl2-
Zinkionen bleken de meest effectieve stimulator te zijn, maar bij concentraties van meer dan 100/UM leidden ze tot inhibitie. Andere metaalionen zoals Cu++,Ca++, Mg++, Mn++ en Fe++ konden de enzymactiviteit niet herstellen. Aan de andere kant kon met geen van de tweewaardige kationen de activiteit worden hersteld wanneer het enzym behandeld was met EDTA.
De inhibitoire werking van verschillende tweewaardige kationen op de enzym activiteit werd eveneens onderzocht. Toevoegingen van 25/hM CUCI2 en 25pK Cd(NC>3)2 gaven een inhibitie van de activiteit van resp. 8% en 35%. ZnC^ en FeClj (ÏOO^M) gaven eveneens inhibitie van de enzymactiviteit, maar in een mindere mate van resp. 32% en 60%. Divalente calcium, magnesium en mangaanionen hadden in het geheel geen inhibitoire werking. Alle metaalionen behalve Cd++ werden toegevoegd in de vorm van chloriden om een eventuele invloed van de anionen te verhinderen. De resultaten geven aan dat de aminopeptidase activiteit afhankelijk is van de tweewaardige kationen Zn++ en Co++.
Effect van verscheidene chemische reagentia
De effecten op de aminopeptidase activiteit van verschillende reagentia op sulfhydrylgroepen en thiolgroepen werden onderzocht. De aminopeptidase activiteit werd volledig geremd door de sulfhydrylgroepen blokkerende reagentia p-chloromercuribenzoaat (pCMB), p-chloromercuribenzeensulfonaat (p-CMBS) en 0-(3-hydroxymercuri-2-methoxypropyl) carbamyl-phenoxyacetaat (mersalyl). Sulfhydrylgroep reagentia zoals jodoacetamide en N-ethylmaleimide (NEM) hadden eveneens een inhibitoire werking op de enzym activiteit, maar alleen bij hogere concentraties.
Fenylarsineoxyde, een dithiol reagens, had bij 2,5 mM in het geheel geen effect op de hydrolyse activiteit van het enzym. Disulfide reducerende middelen zoals dithiotreitol (DTT) en beta-mercapto-ethanol hadden eveneens geen inhibitoire werking op de enzym activiteit. Deze resultaten suggereren dat de hydrolyse activiteit afhankelijk is van één of meerdere reactieve SH'groepen in het eiwit.
Dit werd bevestigd door experimenten waarbij de inactiverende invloeden van pCMB en mersalyl volledig teniet werden gedaan door DTT of beta-mercaptoethanol.
De resultaten zijn samengevat in Tabel D.
Bepaling van de aminozuurvolqorde aan de N-terminus van het peptidase
In Tabel Ewordt de sequentie van het N-terminale deel van het gezuiverde enzym weergegeven. De sequentie-bepaling werd uitgevoerd met een puls-vloeistof ("gasfase") sequencer. Tot op heden konden 33 amino-zuurresten worden geanalyseerd, waarvan de onderstreepte aminozuren nog niet helemaal zeker zijn.
Tabel A; Zuivering van een lysyl-p-nitroanilide aminopep-tidase van L.lactis subsp. cremoris Wg2
Zuiverings- Totaal Totale * Opbrengst Speci- Zuive- stap eiwit activiteit (%) fieke ring activi- (voudig) (mg) x 103 teit **
Celextract 904 108 100 120 1 DEAE-Sephacel 81.8 65.6 61 800 6.6
Phenyl-Seph. 27.4 35.7 33 1300 10.8 G-100 SF. 15.4 21.5 20 1400 11.6 MA7P (HPLC) 3.3 12.7 12 3900 31.6 * ) Totale activiteit is uitgedrukt als ,umol p-nitroanilide, vrijkomend per minuut ' ** ) Specifieke activiteit is uitgedrukt als ,umol p-nitroanilide, vrijkomend per mg eiwit per minuut
Tabel B: Substraat specificiteit van een aminopeptidase van L.lactis subsp. cremoris Wg2. Hydrolyse van peptiden werd geanalyseerd door dunnelaag chroma-tografie (TLC).
Substraat Activiteit Substraat activiteit
Leu-Leu + Leu-Gly-Gly +
Leu-Gly + Leu-Leu-Leu +
Ala-Glu - Ala-Val-Leu +
Ala-Gly - Ala-Pro-Ala +
Ala-Ala - Ala-Pro-Phe +
Glu-Val - Ala-His-Ala +
Glu-Ala + Ala-Pro-Gly +
Gly-Lys + Glu-Val-Phe
Ile-Ala + Gly-Pro-Ala +
Phe-Leu - Gly-Leu-Tyr +
Phe-Val - Gly-Phe-Leu +
Pro-Met - Gly-Ser-Ala
Gly-Gly-Leu
Ala2 - Gly-Gly-Phe
Ala3 + Gly-Gly-Gly
Ala^ + Pro-Gly-Gly
Ala,- + Phe-Gly-Gly
Ala^ + Gly-Pro-Gly-Gly
Metenkaphaline + Neurotensine +
Bradykinine + Glucagon +
Stof P + + : hydrolyse - : geen hydrolyse waarneembaar
Tabel C; Relatieve activiteit van het peptidase t.o.v. verscheidene X-p-nitroanilide peptiden.
Substraat relatieve Substraat relatieve activiteit activiteit (%) (%)
Lys-pNA 100 Phe-pNA 4
Leu-pNA 24 Gly-pNA < 1
Met-pNA 8
Glu-pNA < 1 Gly-Arg-pNA < 1
Ala-pNA 4 Ala-Pro-pNA 4
Pro-pNA < 1 Ala-Ala-Ala-pNA < 1
Tabel D: Effect van pCMB/DTT en mersalyl/β -mercaptoethanol op de peptidase activiteit.
Gezuiverd enzym (15 ,ug/ml) werd voorgeïncubeerd gedurende 10 min bij 20°C met 5,uM pCMB of 5 ,uM mesalyl. Een deel van het behandelde enzym werd opnieuw gedurende 10 min bij 20°C geincubeerd met 100 ,uM di-thiotreitol (DTT) of 100,uM β-mercaptoethanol, voordat lysyl-p-nitroanilide/werd toegevoegd.
De afgifte van p-nitroanilide werd spectrofotometrisch gevolgd bij 410 nm.
Toevoegingen % activiteit geen toevoegingen 100 5/UM pCMB 29 5/UM pCMB + 100/UM DTT 105 5^uM mersalyl 34 5^.uM mersalyl + lOO^uM β-merc.eth. 110
Tabel E: De N-terminale aminozuren sequentie van het gezuiverde aminopeptidase van L.lactis subsp. cremoris Wg2.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Ala-Val-Lys-Arg-Leu-Ile-Glu-Thr-Phe-Val-Pro-Glu-Asn-Tyr-Lys-16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Ile-Phe-Leu-Asp-Ile-Asp-Arq-Lys- ? -Thr-Lys-Ile-Lys-Gly-Gln-31 32 33
Val-Ala-Ile.......

Claims (18)

1. Aminopeptidase van melkzuurbacteriën in geïsoleerde vorm, gekenmerkt door een molekuulgewicht van 95 kD ± 5 kD; een iso-elektrisch punt van 6,2 ± 0,4; een substraatbereik dat diverse dipeptiden, tripeptiden en hoger omvat, waaronder leu-leu, leu-gly, glu-ala, gly-lys, leu-gly-gly, leu-leu-leu, ala-val-leu, gly-leu-tyr, ala-ala-ala, ala-ala-ala-ala, tyr-gly-gly-phe-met, ala-ala-ala-ala-ala, en ala-ala-ala-ala-ala-ala, maar niet ala-ala, ala-glu, en ala-gly; een hydrolyse activiteit ten opzichte van lysyl-p-nitroanilide met een temperatuur optimum bij 40 °C ± 5 °C en een pH optimum bij 7 ± 0,5; en gevoeligheid voor zowel de metaalchelaatvormers EDTA en 1,10-phenanthroline als voor de sulfhydrylblokkers p-chloromercuribenzoaat, p-chloromercuriben-zeensulfonaat, en 0-(3-hydroxymercuri-2-methoxypropyl)carbamyl-phenoxyacetaat.
2. Aminopeptidase volgens conclusie 1, gekenmerkt door de volgende aminozuursequentie aan het N-terminale uiteinde: ala-val-lys-arg-leu-ile-glu-thr-phe-val-pro-glu-asn-tyr.
3. Aminopeptidase volgens conclusie 1, gekenmerkt door de volgende aminozuursequentie aan het N-terminale uiteinde: ala-val-lys-arg-leu-ile-glu-thr-phe-val-pró-glu-asn-tyr-lys-ile-phe-leu-asp-ile-asp-arg-lys.
4. Aminopeptidase volgens conclusie 1, gekenmerkt door de volgende aminozuursequentie aan het N-terminale uiteinde: ala-val-lys-arg-leu-ile-glu-thr-phe-val-pro-glu-asn-tyr-lys-ile-phe-leu-asp-ile-asp-arg-lys-X-thr-lys-ile-lys-gly-gln-val-ala-ile, waarin X een nog niet bepaald aminozuur voorstelt.
5. Aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-4, afkomstig van melkzuur lactococcen.
6. Aminopeptidase volgens conclusie 5, dat afkomstig is van de melkzuur lactococ Lactococcus lactis.
7. Aminopeptidase volgens conclusie 5, dat afkomstig is van de melkzuur lactococ Lactococcus lactis subsp. cremoris.
8. Aminopeptidase volgens conclusie 5, dat afkomstig is van de melkzuur lactococ Lactococcus lactis subsp. cre.mO.Els Wg2.
9. Aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-8, verkregen door isolatie daarvan uit een celmassa, een cultuurmedium of een uitscheidingsprodukt van melkzuurbacteriën, waarin het aminopeptidase van nature tot expressie komt, of uit een celmassa, een cultuurmedium of een uitscheidingsprodukt van een organisme, dat door genetische manipulatie het vermogen om het aminopeptidase tot expressie te brengen heeft verworven.
10. Organismen, in het bijzonder microorganismen, welke door middel van genetische manipulatie hetzij het voor hen vreemde vermogen hebben verworven om een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9 tot expressie te brengen, hetzij het vermogen van een sterkere expressie van een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9 dan zij van nature bezitten, hebben verworven.
11. Recombinant polynucleotide, in het bijzonder recombinant DNA, omvattende de genetische informatie welke codeert voor een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9.
12. Werkwijze voor het bereiden van een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9, met het kenmerk, dat een ruw celvrij extract van een organisme, in het bijzonder een mieroorganisme, waarin het aminopeptidase tot expressie komt, aan een of meer ionenuitwisselaar-kolomchromatografie en gelfiltratie stappen wordt onderworpen, waarbij van het in fracties opgevangen eluaat telkens een of meer van de fracties met hydrolyse activiteit ten opzichte van lysyl-p-nitroanilide worden geselecteerd.
13. Gebruik van een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9 voor het bereiden van polyklonale of monoklonale antilichamen met affiniteit en/of specificiteit voor het aminopeptidase.
14. Polyklonale en monoklonale antilichamen met affiniteit en/of specificiteit voor een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9.
15. Gebruik van polyklonale of monoklonale antilichamen volgens conclusie 14 voor het detecteren, verwijderen en/of isoleren van het aminopeptidase.
16. Gebruik van een recombinant polynucleotide volgens conclusie 11 als transformatie-merker, waarbij de expressie van het aminopeptidase, waarvoor het polynucleotide de genetische informatie omvat, gedetecteerd wordt met behulp van een geschikt substraat van het aminopeptidase of met behulp van polyklonale of monoklonale antilichamen met affiniteit en/of specificiteit voor het aminopeptidase.
17. Werkwijze voor het bereiden van levensmiddelen, zoals kaas en andere zuivelprodukten, vleesprodukten en eiwithydrolysaten, met het kenmerk, dat daarbij gebruik wordt gemaakt van een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9 en/of van een organisme volgens conclusie 10.
18. Levensmiddelen, zoals kaas en andere zuivelprodukten, vleesprodukten en eiwithydrolysaten, welke verkregen zijn onder toepassing van een aminopeptidase volgens een van de conclusies 1-9 en/of van een organisme volgens conclusie 10.
NL8901994A 1989-08-02 1989-08-02 Aminopeptidase. NL8901994A (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8901994A NL8901994A (nl) 1989-08-02 1989-08-02 Aminopeptidase.
ES90202098T ES2068993T3 (es) 1989-08-02 1990-08-01 Aminopeptidasa.
DE69015737T DE69015737T2 (de) 1989-08-02 1990-08-01 Aminopeptidase.
EP90202098A EP0415470B1 (en) 1989-08-02 1990-08-01 Aminopeptidase
DK90202098.1T DK0415470T3 (da) 1989-08-02 1990-08-01 Aminopeptidase
AT90202098T ATE116685T1 (de) 1989-08-02 1990-08-01 Aminopeptidase.
GR940403513T GR3015205T3 (en) 1989-08-02 1995-02-28 Aminopeptidase.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8901994 1989-08-02
NL8901994A NL8901994A (nl) 1989-08-02 1989-08-02 Aminopeptidase.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8901994A true NL8901994A (nl) 1991-03-01

Family

ID=19855136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8901994A NL8901994A (nl) 1989-08-02 1989-08-02 Aminopeptidase.

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0415470B1 (nl)
AT (1) ATE116685T1 (nl)
DE (1) DE69015737T2 (nl)
DK (1) DK0415470T3 (nl)
ES (1) ES2068993T3 (nl)
GR (1) GR3015205T3 (nl)
NL (1) NL8901994A (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2694766B1 (fr) * 1992-08-13 1994-12-23 Agronomique Inst Nat Rech Clônage du gène de structure d'une aminopeptiddase de lactococcus lactis, production et utilisations de ladite aminopeptidase.
WO1996038549A1 (en) 1995-05-31 1996-12-05 Gist-Brocades B.V. Production of aminopeptidases from aspergillus niger
NL1005037C2 (nl) * 1997-01-17 1998-07-20 Nl Zuivelonderzoek Inst Werkwijze voor het selectief afbreken van melkeiwit, in het bijzonder voor het selectief hydrolyseren van caseïne/caseïnaat in aanwezigheid van andere melkeiwitten, in het bijzonder wei-eiwitten.
WO2000040746A1 (en) * 1999-01-08 2000-07-13 Medical Analysis Systems, Inc. Compositions and methods for stabilizing thiol-containing biomolecules
EP1223813B1 (en) * 1999-10-28 2013-04-10 DSM IP Assets B.V. Process for producing cheese by using attenuated kluyveromyces lactis cells
CN115702908A (zh) * 2021-08-05 2023-02-17 香港中文大学 用于治疗和预防结肠直肠癌的益生菌组合物
CN116218711B (zh) * 2022-12-21 2024-02-06 陕西省微生物研究所 一株乳酸乳球菌pz1及其在制备富硒低聚肽中的应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8700767A (nl) * 1987-04-01 1988-11-01 Groningen Science Park Dipeptidase, isolering daarvan uit melkzuurbacterien, antilichamen tegen het dipeptidase, gebruik van het dipeptidase en van de antilichamen daartegen.

Also Published As

Publication number Publication date
DK0415470T3 (da) 1995-03-13
DE69015737T2 (de) 1995-07-06
DE69015737D1 (de) 1995-02-16
GR3015205T3 (en) 1995-05-31
ATE116685T1 (de) 1995-01-15
EP0415470A3 (en) 1991-03-27
ES2068993T3 (es) 1995-05-01
EP0415470B1 (en) 1995-01-04
EP0415470A2 (en) 1991-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gobbetti et al. The proteolytic system of Lactobacillus sanfrancisco CB1: purification and characterization of a proteinase, a dipeptidase, and an aminopeptidase
Van Boven et al. Purification and characterization of a dipeptidase from Streptococcus cremoris Wg2
YAN et al. Purification and characterization of a novel metalloendopeptidase from Streptococcus cremoris H61: A metalloendopeptidase that recognizes the size of its substrate
Yan et al. Purification and characterization of a substrate-size-recognizing metalloendopeptidase from Streptococcus cremoris H61
Miyakawa et al. Purification and characterization of an aminopeptidase from Lactobacillus helveticus LHE-511
NL8901994A (nl) Aminopeptidase.
Khalid et al. Partial purification and characterization of an aminopeptidase from Lactobacillus helveticus CNRZ 32
Tan et al. Purification and characterization of a dipeptidase from Lactobacillus helveticus SBT 2171
Magboul et al. Purification and characterization of an aminopeptidase from Lactobacillus curvatus DPC2024
Bockelmann et al. Purification and characterization of a new tripeptidase from Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus B14
CA1311203C (en) Dipeptidase, its isolation from lactic acid bacteria, antibodies against the dipeptidase, the use of the dipeptidase and of the antibodies against it
Rattray et al. Purification and characterization of an intracellular esterase from Brevibacterium linens ATCC 9174
Fuke et al. The purification and characterization of prolyl aminopeptidase from Penicillium camemberti
Habibi-Najafi et al. Purification and characterization of proline iminopeptidase from Lactobacillus casei ssp. casei LLG
Fernandez-Espla et al. Purification and characterization of a dipeptidase from Lactobacillus casei ssp. casei IFPL 731 isolated from goat cheese made from raw milk
EP0522203A1 (en) Protein from lactic acid bacteria
Macedo et al. Purification and characterization of an intracellular aminopeptidase from a wild strain of Lactobacillus plantarum isolated from traditional Serra da Estrela cheese
Simitsopoulou et al. Purification and partial characterization of a tripeptidase from Pediococcus pentosaceus K9. 2
Fernández et al. Purification and properties of two intracellular aminopeptidases produced by Brevibacterium linens SR3
NL9000241A (nl) Tripeptidase.
Vitale et al. An intracellular aminopeptidase from Streptomyces rimosus that prefers basic amino acids
Wohlrab et al. Purification and characterization of a new aminopeptidase from Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus B14
Cholette et al. Influence of pH on the properties of Lactobacillus helveticus aminopeptidase
McDONNELL et al. Purification and characterization of a lysine-p-nitroanilide hydrolase, a broad specificity aminopeptidase, from the cytoplasm of Lactococcus lactis subsp. cremoris AM2
de Palencia et al. Purification and characterization of an aminopeptidase (Pep C-like) from Lactobacillus casei subsp. casei IFPL 731 isolated from raw goat's milk cheese

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed