JPH02234677A - 酸性d―アミノ酸に作用するd―アミノアシラーゼ及びその製造法 - Google Patents

酸性d―アミノ酸に作用するd―アミノアシラーゼ及びその製造法

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JPH02234677A
JPH02234677A JP1052830A JP5283089A JPH02234677A JP H02234677 A JPH02234677 A JP H02234677A JP 1052830 A JP1052830 A JP 1052830A JP 5283089 A JP5283089 A JP 5283089A JP H02234677 A JPH02234677 A JP H02234677A
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Mitsuaki Moriguchi
森口 充瞭
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルカリゲネス属に属する細菌をNアセチル
ーD−グルタミン酸を含有する培地で培養して産出され
るD−アミノアシラーゼ及びその製造方法に関するもの
である。
〔従来の技術〕
D−アミノ酸の製造方法としては、DL−アミノ酸をア
セチル化してN−アセチルーDL−アミノ酸としたのち
、これに微生物の生産するD−アミノアシラーゼを反応
させ酵素的加水分解反応によりD−アミノ酸を生成させ
て、これを常法により分離する方法が知られている。ま
たD−アミノアシラーゼに関してはシュードモナス属に
属するファカルタテイブメタノール資化性細菌類が生産
するD−アミノアシラーゼ(特開昭55− 42534
号、特公昭60−31477号)、ストレブトミセス属
放線菌の生産するD−アミノ了シラーゼ(特開昭535
9092号、特公昭5 3−3 6 0 3 5号)が
知られている。また最近アルカリゲネス属に属するアル
カリゲネス・デニトリフイカンス・サブスピーシーズ・
キシロースオキシダンスMI−4の生産するD−アミノ
アシラーゼが報告されている(特開昭6 4,−5 4
 8 8号)。
〔発明が解決しようとする課題〕
一般にD−アミノアシラーゼは基質特異性が高く、N−
アセチルーD−アミノ酸の種類によってアシラーゼ活性
が種々異なるが、これ等公知のDアミノアシラーゼはN
−アセチルーD−メチオニン、N−アセチルーD−アラ
ニン、N−アセチルーD−フエニルアラニン、N−アセ
チルーD一バリン等の中性アミノ酸に対しては活性を示
すが、N−アセチルーD−グルタミン酸の如き酸性アミ
ノ酸に対しては殆んど活性を示さないものである。
D−グルタミン酸は、生理活性ペプチドの構成アミノ酸
、合成抗生物質の側鎖成分、脳機能改善剤の合成原料等
の用途を有する重要なD−アミノ酸であるが、公知のD
−アミノアシラーゼを用いて製造することが出来なかっ
た。
〔課題を解決するための手段〕
斯かる実状のおいて、本発明者は鋭意研究の結果、N−
アセチルーD−グルタミン酸に特異的に作用してD−グ
ルタミン酸を生成するD−アミノアシラーゼを発見し、
このD−アミノアシラーゼの理化学的性質および酵素化
学的性質を明らかにして本発明を完成した。
すなわち、本発明は、N−アセチルーD−グルタミン酸
に対し特異的に作用する新規なD−アミノアシラーゼ及
びその製造法を提供するものである。
本発明者はN−アセチルーD−アラニンを炭素源、窒素
源とする培地で、土壌中の微生物を検索し、N−アセチ
ルーD−グルタミン酸を誘導剤として添加した培地で培
養した結果、N−アセチル−D−グルタミン酸に特異的
に作用するD−アミノアシラーゼ生産菌を単離すること
に成功した。
本菌株の菌学的性質は次のとおりである。
形態 ■.細胞の形:かん状 2.細胞の多形性:なし 3,運動性の有無:あり 4.胞子の有無:なし 5.グラム染色性:陰性 6.抗酸性:なし 生育状況 1.ブイヨン寒天平板培養: 円形、僅かに盛上り、白色、平滑、光たくあり、半透明 生理学的性質 1.硝酸塩の還元:+ 2.亜硝酸塩の還元:+ 3.インドールの生)Ii.: 4.クエン酸の利用:+ 5.ゼラチンの加水分解: 6.ウレアーゼ: 7.オキシターゼ:十 8,カタラーゼ:+ 9.0−Fテスト 弱酸化性 グルコース: キシロース:酸生成 10.了ルギニンの分解: 11  生育温度.41℃では生育するが、45℃では
生育しない 12  エスタリンの分解 13.β−ガラクトシダーゼ: 14  チ1−クロームオキシダーゼ:」一炭素源の資
化性 1,グルコース:十 2.アラビノース: 3,マンノース:十 4.マンニトール; 5.N−アヤチルクルコザミン: 6 マルトース: 7.グルコン酸 」一 8.カフ゜ロン酸一 9,アジピン酸:十 10.リンゴ酸:+ 11.フエニル酢酸一十 12.キシロース:」ー 糖からの酸及びガスの生成:ブドウ糖より酸を生成しな
い 以」二の菌学的諸性質をバージーズ・マニュアル・オブ
・システマテック・バクテリオロジ(Ber巳ey  
s  Manual  of  Systematic
  Bacteriology)第1巻にて検索すると
、 本菌株はダラム陰性かん菌で、運動性あり、好気性、カ
タラーゼ陽性、オキシターゼ陽性、ペプトン含有培地で
ブドウ糖より酸を生成しない等の性質よりアルカリゲネ
ス属に属する細菌である。
また硝酸塩の還元反応、亜硝酸塩の還元反応、Dグルコ
ース、D−キシロース、D−マンノース、D−グルコン
酸、了ジピン酸の資化性を有し、OF培地でD−キシロ
ースから酸を生成することから、本菌株はアルカリゲネ
ス・キシロースオキシダンス・ザブスピーシーズ・キシ
ロースオキシダンス (八lcaligenes Xy
losoxydans SubspXylosoxyd
ans)に属すると考えられ、アルカリゲネス・キシロ
ース才キシダンス・サブスピーシーズ・キシロースオキ
シダンスA−6と命名し(以下単に八−6株と呼ぶ)、
工業技術院微生物工業技術研究所に微工研閑寄第105
/I9号(FεRMP−1.0549)として寄託した
本発明のD−アミノアシラーゼは、アルカリゲネス属に
属するD−アミノアシラーゼ生産菌をNアセチルーD−
クルタミン酸を含む培地中で培養し、培養物よりD一了
ミノアシラーゼを採取することにより製造される。
A−6株の培養には炭累源としてクエン酸、クルコン酸
が、窒素源としてペプトン、酵母エキス、r−−グルタ
ミン酸が良好であるが、炭、窒素源としてベプ1−ンを
用いると最も高い活性が得られる。
誘導剤としてはN−アセチルーD−グルタミン酸の代り
に安価なX一了セチル−0L−グルタミン酸を用いるこ
とができ、これの培地中の濃度は約0. 2%が好まし
い。また培地ρ11は7付近が好ましい。約1日間の培
養で菌体中にD一了ミノ了シラーセが生産される。
生産されたD−アミノアシラーゼは、培養物を遠心分朗
1して菌体を染め、超音波破砕により無細胞抽出液とし
て得ることが出来るので、これより硫安分画、DBAB
−セルロース力ラムクロマトクラフィー、セファデック
ス0150カラムクロマトグラフィー等の公知手段を適
宜組合せてD−アミノアシラーゼを単離精製することが
できる。
このようにして得られる本発明のD−アミノアシラーゼ
の理化学的性質は次のとおりである。
■ 作用及び特異性 N−アセチルーD−グルタミン酸に作用してD−グルタ
ミン酸および酢酸を生成し、N−アセチルーD−アスパ
ラギン酸、N−アセチルーD−アラニン、N−アセチル
ーD一ロイシン、N−アセチルーD−メチオニン、N−
アセチルD−フェニル了ラニン、N−アセチルーD−ト
リプトファン、N−アセチルーD−バリンに対しては活
性を示さない。
■ 至適p11: pH6.8〜7.2(リン酸カリウム緩衝液)である。
■ 最適温度: 活性発現の最適温度は45〜50tである。
■ 熱安定性: 60℃10分間の加熱処理後、約40%の活性が残存し
ている。
■ 金属イオンの作用: 金属イオンにより活性化されず、pe2+  [:,2
+11g”, Co”, Ni2+により活性阻害され
る。
■ 分子量: 約42,000 (ゲル濾過法による)。
〔発明の効果〕
本発明のD−アミノアシラーゼはN−アセチルDL−グ
ルタミン酸よりD−グルタミン酸を製造する方法に利用
できる。
〔実施例〕
次に実施例を挙げて説明する。
実施例1 (i>D−アミノアシラーゼの産生 N−アセチルーDL−グルタミン酸0.1%、グルコー
ス1%、ペプトン1%、KH.PO. 0.1%、K2
HP0. 0.1%、MgS0 4・7H200.01
%、酵母エキス0.01%を含むpH1.0の培地10
0nu中でA−6株を22時間培養し、その無細胞抽出
液中のD−アミノアシラーゼ活性を測定した。
活性の測定はリン酸カリウム緩衝液pH7.05 Q 
)tmoll, N−アセチルアミノ酸5,ljmoj
!及びD−アミノアシラーゼを含む0.5mlの抽出液
を30分間反応させた後、50%トリクロロ酢酸0.0
5+++Ilを加えて反応を停止させ、残存するトリク
ロ口酢酸をエーテルで抽出除去したのちl−IPLCで
D−アミノ酸或いはLアミノ酸を定量した。
(ii)D−アミノアシラーゼ活性とL−アミノアシラ
ーゼ活性の分離 上記無細胞抽出液をDBABセルロースに吸着させ、食
塩水のグラジエント溶離を行い、Lアミノアシラーゼ活
性部分とD−アミノアシラーゼ活性部分を分離した。そ
の溶出パターンは第1図のとおりである。
(iii)D−アミノアシラーゼ活性及びL−アミノア
シラーゼ活性に対する誘導剤の効果 I2 A,−6株の培養培地に添加する誘導剤N−アセチルー
DL−グルタミン酸の濃度を変えて培養し、その無細胞
抽出液中のD−アミノアシラーゼ活性とL−アミノアシ
ラーゼ活性を分離定量し、第2図に示す結果を得た。即
ちN−アセチルーDL−グルタミン酸の添加によりD−
アミノアシラーゼ活性の産生は顕著に上昇し、その最適
添加濃度は0. 2%であった。これに対しL−アミノ
アシラーゼ活性は全く変化を受けず、且つその活性は極
めて僅かなものであった。
実施例2 A−6株の培養における培地成分の検討(炭素源の検討
): 実施例に記載した培養条件において、窒素源として硫安
1%を用い、炭素源として種々の化合物を実験した。培
養菌体の無細胞抽出液中のD−アミノアシラーゼ活性を
N−アセチルーD−グルタミン酸を用いて測定し、表−
1の結果を得た。酵素単位および比活性は実施例1の活
性測定法により下式に従って算出した。
表−1 Δ−6株の培養における培地成分の検討(窒素源の検討
): 実施例1に記載した培養条件において、炭素源としてグ
ルコース1%を用い、窒素源として種々の化合物を実験
し、実施例2と同様にD一丁ミノアシラーゼ生成量を測
定し、表−2の結果を得た。
表−2 以下余白 実施例4 A−6株培養液よりD−アミノアシラーゼの分離精製: A−6株をペブトンを炭素、窒素源、0、2%N−アセ
ヂルーDL−グルタミン酸を誘導剤として実施例1に従
って30℃で18時間振盪培養し、その培養液4pを遠
心分離し菌体を分離する。得られた閑体21.6g(湿
重量)を10mMIJン酸カリウム緩衝液pl17.0
に懸濁し、超音波により菌体を破砕した。この様にして
得た無細胞抽出液を硫安分画(20〜60%)し、10
mMリン酸カリウム緩衡液pl+7.0で透析したのち
、この緩衝液で平衡化したDB八B−セルロースに吸着
させた。カラムを0. 1 M − NaCj7で洗浄
後、0. 1 5 M − NaC.i!でD−アミノ
アシラーゼ活性を溶離した。この活性画分を濃縮後セフ
ァデックスG−150カラムクロマトグラフィーによっ
て精製して精製D一了ミノアシラーゼを得た。各精製段
階の収率および活性の」二昇は表−3に示すとおりであ
る。
以下余白 実施例5 D−アミノアシラーゼの基質特異性: 実施例4により得た精製酵素を用いて各種Nアセチルー
D−アミノ酸に対するD−アミノアシラーゼ活性を実施
例1に従って測定した。活性はN−アセチルーD−グル
タミン酸に対するD−アミノアシラーゼ活性を100と
して計算し、表4に示す結果を得た。
表−4 実施例6 D−アミノアシラーゼ活性に及ぼす金属イオンの影曹: 実施例4に従って精製したD−アミノアシラーゼを用い
て、D−アミノアシラーゼ活性に及ぼす金属イオンの影
蕾を実験した。活性の測定は実施例1に記載する方法に
従って行ない、金属イオン1 mMを添加して、無添加
の場合を100とした相対活性により金属イオンの影曹
を求め、表−5に示す結果を得た。
以下余白 表−5 実施例7 D−アミノアシラーゼ活性に及ぼすrollの影響:実
施例4に従って精製したD−アミノアシラーゼを用いて
、実施例1に記載する活性測定に用いるリン酸緩衝液の
pHを変えて、N−アセチルーD一グルタミン酸に対す
るD−アミノアシラーゼ活性を測定した。結果は第3図
のとおりである。
実施例8 D−アミノアシラーゼ活性の熱安定性:実施例4に従っ
て精製したD−アミノアシラーゼをリン酸カリウム緩衝
液pH7.0に溶解して30〜70℃で10分間加熱処
理したのち残存するDアミノアシラーゼ活性を実施例1
に従って測定した。その結果は第4図のとおりである。
【図面の簡単な説明】
第1図はA−6株の培養物の無細胞抽出液をDBABセ
ノレロース力ラムク口マトグラフィ−1こイ寸シたとき
の溶出パターンを示す図である。第2図はD一及びL−
アミノアシラーゼ活性とN−アセチルーDL−グルタミ
ン酸添加濃度との関係を示す図である。第3図はD−ア
ミノアシラーゼ活性と培地palとの関係を示す図であ
る。第4図はD−アミノアシラーゼ活性の熱安定性を示
す図である。 以  上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の理化学的性質を有するD−アミノアシラーゼ [1]作用及び特異性 N−アセチル−D−グルタミン酸に作用し てD−グルタミン酸および酢酸を生成し、 N−アセチル−D−アスパラギン酸、N− アセチル−D−アラニン、N−アセチル− D−ロイシン、N−アセチル−D−メチオ ニン、N−アセチル−D−フェニルアラニ ン、N−アセチル−D−トリプトファン、 N−アセチル−D−バリンに対しては活性 を示さない。 [2]至適pH: pH6.8〜7.2(リン酸カリウム緩衝液)である。 [3]最適温度: 活性発現の最適温度は45〜50℃である。 [4]熱安定性: 60℃10分間の加熱処理後、約40%の 活性が残存している。 [5]金属イオンの作用: 金属イオンにより活性化されず、Fe^2^+、Cu^
    2^+、Hg^2^+、Co^2^+、Ni^2^+に
    より活性阻害される。 [6]分子量: 約42,000(ゲル濾過法による)。
  2. (2)アルカリゲネス属に属するD−アミノアシラーゼ
    生産菌をN−アセチル−D−グルタミン酸を含む培地中
    で培養し、培養物よりD−アミノアシラーゼを採取する
    ことを特徴とするD−アミノアシラーゼの製造方法。
  3. (3)アルカリゲネス属に属するD−アミノアシラーゼ
    生産菌がアルカリゲネス・キシロースオキシタンス・サ
    ブスピーシーズ・キシロースオキシタンス(Alcal
    igenes XylosoxydansSubsp.
    Xylosoxydans)A−6である請求項2記載
    のD−アミノアシラーゼの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994001577A1 (fr) * 1992-07-03 1994-01-20 Research Association For Biotechnology Of Agricultural Chemicals Procede de production d'un d-aminoacide optiquement actif
WO2000023598A1 (en) * 1998-10-20 2000-04-27 Chirotech Technology Limited Aminoacylase and its use in the production of d-aminoacids
JP2008061642A (ja) * 2006-08-10 2008-03-21 Toyobo Co Ltd D−アミノ酸の製造方法

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