JPH03127985A - L―カルニチンデヒドロゲナーゼおよびその製造法 - Google Patents

L―カルニチンデヒドロゲナーゼおよびその製造法

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JPH03127985A
JPH03127985A JP1267919A JP26791989A JPH03127985A JP H03127985 A JPH03127985 A JP H03127985A JP 1267919 A JP1267919 A JP 1267919A JP 26791989 A JP26791989 A JP 26791989A JP H03127985 A JPH03127985 A JP H03127985A
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carnitine dehydrogenase
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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、溶液中で安定なL−カルチニンデヒドロゲナ
ーゼおよびその製造法に関する。さらに詳しくは、臨床
生化学検査、食品検査、カルチニン製造などにおけるし
一カルチニンの測定あるいはアシルカルチニンより加水
分解により生成されるL−カルチニンの測定に利用され
る溶液中で安定なし一カルチニンデヒドロゲナーゼおよ
びその製造法に関する。
〔従来の技術〕
L−カルチニンは、長鎖遊離脂肪酸が細胞内でβ酸化を
受ける際に前提となるξトコンドリア膜の通過を媒介す
る必須の物質とされており、その欠乏が起こると、脂質
代謝ばかりでなく種々の代謝にも異常が生じ得る。特に
カルチニンに依存度の高いエネルギー消費が活発で、ま
たカルチニンの生産能を欠く骨格筋や心筋に障害が出現
し易いとされている。
これまでカルニチン代謝の先天性異常による病態への関
心が主であったが、最近では、腎不全・透析患者などに
おける二次的カルニチン代謝異常も問題となっている。
また、筋・心筋疾患、透析患者など力ルチニン欠損が考
えられる病態に対し、薬剤としてカルニチンを投与する
試みもなされているるこのように、カルニチンは既に病
態の解析、治療など臨床的なレヘルにおけるアプローチ
が必要とされているが、まだ臨床分野での適当な定量法
が開発されていない。
従来、L−カルニチンの測定法としては、L−カルニチ
ンおよびアセチルCoAにカルニチンアセチルトランス
フェラーゼ(CAT)を作用させ、遊離したC o A
 S Hと5,5゛ −ジチオビス−2−三トロ安息香
酸(DTNB)との反応により生成するチオフェル−ト
イオンを比色定量する方法(DTNB法)(J、Bio
l、Chem、、238.2509  (1963)、
J、Lip id  Re5earch、5.184〜
187 (1964) 、HF−床病理、36  (1
1) 、1296〜1302  (1988))、L−
カルチニンおよび〔1C〕または〔3H〕標識アセチル
CoAにCATを作用させて放射標識アセチル−L−カ
ルニチンとCo A S I−Tを生成する反応におい
て放射活性を測定するラジオアイソトープ法(C1in
、 Chim、 Acta、 37.235〜243 
 (1972)、J、Lipid  Re5earch
、 17.277〜281 (1976)、日本栄養・
食糧学会誌、土±(5)、389〜395(1988)
〕、〕L−カルニチおよびNADにL−カルニチンデヒ
ロゲナーゼを作用させて3−デヒドロカルニチンとNA
DHを生成する反応において紫外部におけるN A D
 Hの増加を測定するカルニチンデヒドロゲナーゼ法(
European  J、Biochem、、6,19
6〜201  (1968)、同、10.56〜60 
 (1969)、Fresenius  Z、Anal
、Chem、、320  (3)285〜289  (
1985))、L−カルニチンおよびアセチルCoAに
CATを作用させ、生成したCoAにN−(p−(2−
ヘンズイミダヅリル)フェニル)−マレイミド(BTP
M>を作成させ、生成したCoA−BIPMの蛍光強度
を測定する蛍光法〔厚生省神経病患研61年度研報、3
15〜318(1986))などが知られている。
従来、公知のL−カルニチンデヒドロゲナーゼとしては
、シュードモナス・アエルギノーサ(Pseudomo
nas  aeruginosa)A7244  (N
CTC)CEuropean  J、Bi。
chem、 、 6.196−201 (1968) 
、同誌、10.56−60  (1969))、シュー
ドモナス・プチダ(Psuedomonas  put
ida  IFP206)  (Arch、Micro
bial、、116,213−220  (1978)
、B+ochimica  et  Biophysi
caActa、、957.335−339  (198
8))、Pseudomonas  putida  
ATCC17633[Fresenius’  Z、A
nal、Chem、、320.285−289  (1
985)〕、キサントモナス・トランスルッセンス(X
anthomonas  translucens)T
F○13558 〔Agric、Bjol、Chem、
、52.851 852  (1988))などの細菌
により生産されることが知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来、臨床生化学検査では生化学試薬の殆どが凍結乾燥
品の形態で提供され、安定化が計られているが、最近で
は溶液における長期保存安定性も必要とされており、L
−カルニチンデヒドロゲナーゼを用いたL−カルニチン
測定試薬についても例外ではないと考えられる。一般に
、生化学試薬中で酵素は最も不安定とされる物質の1つ
であり、この不安定性が酵素を用いる分析の障害となっ
ている。
前記のカルニチンデヒドロゲナーゼ法で用いる公知のL
−力ルニチンデヒドロゲナーゼとしては、前述の如(、
シュードモナス属またはキサントモナス属細菌由来の酵
素が挙げられるが、該酵素の溶液中における長期安定性
については何ら記載されておらず、それを測定すること
は出来なかった。Psuedomonas  puti
da  IFP206のL−カルニチンデヒドロゲナー
ゼは35℃で急激に失活することが記載されており [
13iochimica  et  Biophysi
ca  Acta、95fi、335−339 (19
88))、酵素活性を37℃で測定する場合、その酵素
活性測定中にさえ宕激に失活していることになり、実用
に耐えられる酵素とは考えられなかった。
そこで、本発明者らは、公知のし一力ルニチンデヒドロ
ゲナーゼの)容液中における長+gI安定性について確
認すべく、前記先行文献に記載のシュードモナス属細菌
およびキサントモナス属細菌を人手し、その菌株を培養
し、その培養物からL−カルニチンデヒドロゲナーゼを
分離精製しようとするため、Pseudomonas 
 putida  IFP206は入手不可能であった
が、前記先行文献に記載のPseudomonas  
aeruginosa  NCTCA7244およびX
anthomonastranslucens  IF
○13558を入手しさらにATCC,1F○および本
出願人の保存菌株からシュードモナス属菌株を入手し、
L−カルニチンデヒドロゲナーゼ生産能についてスクリ
ーニングした結果、比較的安定な酵素を生産する菌株と
してPseudomonas  aeruginosa
IF○13130を選択した。以上の3株をEurop
ean   J、  Biochem、、  6. 1
96201  (1968)、同誌、ユ、56−60 
 (1969)、Agric、Biol、Chem、、
  52.249−250 (1988)に記載の方法
に従って培養し、該培養物から分離精製して得られたL
カルニチンデヒドロゲナーゼを50mMトリス塩酸緩衝
ン夜(pH9,0)で100/mAになるように調製し
、5℃における2週間の水溶液中での経時安定性を検討
した。その結果、上記の3種類のLカルニチンデヒドロ
ゲナーゼは、すべて2週問後には最初の活性の50%以
下にまで失活しており、特にPseudomonas 
 aerug+nosaNCTCA7244およびIF
O13]30由来の酵素は30″3A以下にまで失活す
る。それ故、これら3菌株由来のL−カルニチンデヒド
ロゲナーゼを用いたL−カルニチン測定試薬は安定性の
非常に悪い信頼性の低い試薬しか作成できないちのと推
察された。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者らは、5℃の緩衝液中で2週間保存の
後に最初の活性の50%以上が残存している水溶液中で
長期安定性に優れたし一力ルニチンデヒドロゲナーゼを
広く自然界からスクリーニングすることに着目した。
上記着目点に基いて種々研究を続けた結果、奈良県五条
市のジャガイモ畑の土壌より分離したアルカリゲネス属
菌No、981菌株が目的とする性質を有するし一力ル
ニチンデヒドロゲナーゼを産生ずることを見出し、本発
明を完成したものである。
即ち、本発明は、約5°C以下のpH6,5〜9゜5の
水または水溶液中で約1週間処理した後の活性が処理前
の活性の約70%以上の値を保持している性質を有して
なる安定なL−カルニチンデヒドロゲナーゼを提供する
ものである。また、本発明は、アルカリゲネス属に属す
るL−カルニチンデヒドロゲナーゼ生産菌を培地に培養
し、得られた培養物からし一力ルチニンデヒドロゲナー
ゼを採取することを特徴とするL−カルニチンデヒドロ
ゲナーゼの製造法を提供するものである。
本り一カルチニ、ンデヒロゲナーゼ生産菌はアルカリゲ
ネス属に属するが、例えば本発明者らが分離したNo、
981菌株は、本発明に最も有効に使用される菌株の一
例であって、本菌株の菌学的性質を示すと次の通りであ
る。
尚、本菌株の同定に当たっては、同定実験は医学細菌同
定の手引き(第2版) 、M i c r o b i
 o 1ogical  Methods  (3巻)
に準じて行い、実験結果をBergey’  s  M
anualof  Determinative  B
acteriology(8版)、Bergey’  
s  Manual  of  Systematic
  Bacteriology  Vol、1  (1
984)、同誌Vo1.2 (1986)などと対比し
て同定を行った。
(a)形態的特徴 普通寒天培地上、18〜24時間、28〜30°Cで培
養し、観察した所見は次の通りである。
端の丸いまっすぐまたはやや曲がった桿状細菌で、単独
、二連たまに短連鎖になる。芽胞は形成せず。
大きさは0.4〜0.6X1.2〜2.5μmで周毛で
運動する。多形性なし。
(bl各培地における生育状態 各種培地上で、18〜24時間、28〜30℃で培養し
、覗察した所見は次の通りである。
■普通寒天斜面培地 生育良好で線状(filiform)に生育する。
湿潤で光沢を有する。黄土色を呈するが、可溶性色素は
産生しない。
■V通寒天平面培地 円型、丘状(convex)、金縁の集落を形成する。
表面は清らかで湿潤。黄土色ないし淡黄上包を呈する。
可溶性色素は産生しない。
■液体培地(ペプトン水) 生育良好で一様に混濁する。長時間(40時間以上)培
養では菌膜を形成する。
■BCPミルク培地 4〜5日後、アルカリになる。
(C1生理的性質〔+;陽性、(+);弱陽性、−;陰
性〕 ダラム染色 KOH反応 カプセル形成 抗酸性染色 ○Fテスト (Hugh−Lei ○Fテスト (N源にN H4HZ 好気での生育 嫌気での生育 生育温度 41゛C 3’/ ’C 15℃ 耐塩性   0% 5% 7% 生育pH4,6 5,4 8,9 9,8 ゲラチンの分解 on)  O4 ) + 変化なし く酸化) + + + 澱粉の分解 カゼインの分解 エスクリンの分解 セルロースの分解 チロシンの分解 カフラーゼ産生 オキシダーゼ産生 LV反応 ウレアーゼ産生(SSR) ウレアーゼ産生(Chris) インドール産生 硫化水素産生(酢酸鉛祇で検出) アセトイン産生(K2HPO4) アセトイン産生(NaCI MRテスト 硝酸塩還元テスト ガス検出 No2−の検出 No3−の検出 シモンズ培地での利用性 クエン酸塩 リンゴ酸塩 マレイン酸塩 マロン酸塩 プロピオン酸塩 グルコン酸塩 コハク酸塩 クリステンセン培地での利用性 クエン酸塩 リンゴ酸塩 マレイン酸塩 マロン酸塩 プロピオン酸塩 グルコン酸塩 コハク酸塩 グルコースよりガスの産生 各種糖類より酸の産生 アドニトール L(+)アラビノース セロビオース (+) (+) ゾルシトール メソ・エリスリトール フラクトース ガラクトース グルコース グリセリン イノシトール イヌリン ラクトース マルトース マンニトール マンノース メレジトース メリビオース ラフィノース L (+)ラムノース D−リポース サリシン L−ソルボース ソルビトール (+) 澱粉 サッカロース トレハロース             +キシロース ポリ−β−ヒドロキシブチレート の蓄積 (dl炭素源の利用性 炭素源5g、、NaC15g、Mg5Oa  478z
00.2g、NH4H2P○a  1.Og、蒸留水1
1)を含む液体培地(pH7,0)での各炭素源の利用
性を試験した結果は次の通りである。
グルコース             +L(+)アラ
ビノース フラクトース             +マンニトー
ル マンノース              +グルコネー
ト             +アセテート     
        +アジペート ピメレート              +スベレート
             +タートレート     
         十以上の通り、本菌株の主性状は、
ダラム陰性の桿状細菌で、周毛で運動、カタラーゼ、オ
キシダーゼを産生じ、ペプトンを含む培地(Hugh−
Leifson)ではグルコースより酸を産生じないが
、グルコースを酸化的に分解し、酸を産生ずる。芽胞は
形成せず、多形性なし。好気性である。
ダラム陰性桿菌で好気性、周毛で運動する菌属は、アル
カリゲネス属、クロモバクテリウム属およびフラボバク
テリウム属の3属である。クロモバクテリウム属は紫色
、フラボバクテリウム属は黄色の色素を産生ずるが、本
菌株は色素を産生しないことから判断してアルカリゲネ
ス属に属する菌株であることは明らかである。
そこで、本菌株がアルカリゲネス属のどの種に属するか
否かを同定するため、Bergey’  s  Man
ual  of  Systematic  Bact
eriology、Vol、1  (1984)に記載
されている3菌種、即ちAlcaligenesfae
calis  (以下、rFJと略記することがある)
、Alcaligenes  denitrifica
ns  5ubsp、denitrificans  
(以下、rDJと略記することがある)およびAlca
ligenes  denitrificans  5
ubsp、xylosoxidans  (以下、rX
Jと略記することがある)と対比した結果は、次の通り
である。
尚、F、DおよびXで示される「+」は90%以上の陽
性率、「−」は90%以上が陰性率、rdJは「+」で
も「−」のどちらでもないことを示す。
FDX   本菌 ++++ オキシダーゼ産生 硝酸塩還元 亜硝酸塩還元    十 ゲラチンの分解 OF培地での酸産生 キシロース グルコース ペプトン不合培地での酸産生 +++ +++ + + キシロース           + グルーコース           +  十炭素源の
利用性 グルコース     −−++ L(+)アラビノース フラクトース    −−d+ マンニトール マンノース     −−d+ グルコネート    −  +++ アセテー)      ++++ 以上対比した結果によれば、本菌株No、981の諸性
状はAlcarigenes  5ubsp。
xylosoxidansと一致した点が多いが、OF
培地での酸産生能およびキシロースより酸を産生しない
点での性状が異なる。
よって、本菌株を公知のものと区別するため、アルカリ
ゲネス・エスピー(A 1 c a l i g e 
n e ssp、)No、981と命名し、工業技術院
工業技術研究所に受託番号微工研条寄第2570号(F
ERM  BP−2570)として寄託した。
本発明においては、先ずアルカリゲネス属に属するL−
カルニチンデヒドロゲナーゼ生産菌が適当な培地に培養
される。
上記のL−カルニチンデヒロゲナーゼ生産菌としては、
前述のアルカリゲネス・エスピーNo、981が挙げら
れるが、細菌の一般的性状として菌学士の性質は変異し
得るのであるから、自然的にあるいは通常行われる紫外
線照射、放射線照射または変異誘導剤、例えばN−メチ
ル−N−ニトロ−N−二1〜ロソグアニジン、エチルメ
タンスルホネートなどを用いる人工的変異手段により変
青し得る人工変異株は勿論、自然変異株も含め、アルカ
リゲネス属に属し、L−カルニチンデヒドロゲナーゼを
生産する能力を有する菌株は、すべて本発明に使用する
ことができる。
上記の培養は、細菌の培養に一般に用いられる条件によ
って行うことができるが、本菌株の培養にあたっては、
L−カルニチンデヒロゲナーゼがカルニチンによって誘
導的に生成される誘導酵素である二から、カルニチンを
含む培地で培養することが好ましい。
培地としては、カルニチンを添加する以外に微生物が同
化し得る炭素源、消化し得る窒素源、さらには必要に応
し、無機塩などを含有させた栄養培地が使用される。
同化し得る炭素源としては、グルコース、フラクトース
、サッカロース、シュクロース、糖蜜などが単独または
組み合わせて用いられる。消化し得る窒素源としては、
例えばペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーン・スチ
ープ・リカーなどが単独または組み合わせて用いられる
。その他必要に応じてリン酸塩、マグネシウム塩、カル
シウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、その他、鉄、マ
ンガンなどの種々の重金属塩などが使用される。上記以
外に公知の同化し得る炭素源、消化し得る窒素源が使用
できることはいうまでもない。
培養は、通常振とうまたは通気攪拌培養などの好気的条
件下で行うのがよく、工業的には深部通気攪拌培養が好
ましい。培養温度はL−カルニチンデヒロゲナーゼ生産
菌が発育し、本酵素を生産する範囲内で適宜変更し得る
が、通常は15〜37°C1特に28°C付近が好まし
い。培養時間は培養条件によって異なるが、本酵素が最
高力価に達する時期を見計らって適当な時期に培養すれ
ばよいが、通常は1〜3日間程度である。
これらの培地組成、培地の液性、培養温度、攪拌速度、
通気性などの培養条件は使用する菌株の種類や外部の条
件などに応じて好ましい結果が得られるように適宜調節
、選択されることは言うまでもない。
液体培養において発泡があるときは、シリコン油、植物
油、界面活性剤などの消泡剤が適宜使用される。
このようにして得られたL−カルニチンデヒドロゲナー
ゼは、主として菌体内に含有されるので、得られた培養
物から濾過または遠心分離等の手段により集菌し、この
菌体を超音波処理、フレンチプレス処理、ガラスピーズ
処理、凍結破砕処理等の機械的破壊手段やりゾチーム等
の酵素的破壊手段等の種々の菌体処理手段を適宜組み合
わせて、粗製のL−カルニチンデヒロゲナーゼ含有液が
得られる。
次いで、この粗製のL−カルニチンデヒドロゲナゼ含有
液から公知の蛋白質、酵素等の単離・精製手段を用いる
ことによりさらに精製されたL−カルニチンデヒドロゲ
ナーゼを得ることができる。例えば粗製のし一力ルニチ
ンデヒドロゲナーゼ含有液に、硫安、硫酸ナトリウム、
リン酸カリウム、アルミニウム等を添加する塩析沈澱法
により本酵素を回収すればよい。さらにこの沈澱物は、
分子篩、各種のクロマトグラフィー法、電気泳動法ある
いは超遠心分析法を適宜組み合わせ用いて、必要に応し
て精製すればよく、その精製手段としては、目的とする
し一力ルニチンデヒドロゲナーゼの性質を利用した手段
を用いればよく、例えば上記の沈澱物を水または緩衝液
に溶解した後、必要に応して半透膜にて透析し、さらに
DEAE−セルロース、DEAE−セファセル、DEA
E−セファロース、DEAE−セファデックスA−50
(ファルマシア社製)、DEAE−)ヨパール(東洋曹
達社製)等のイオン交換樹脂や、セファデックス(、−
100、G−75、セファクリルS−200等のゲル濾
過剤による分子篩クロマトを行えばよく、またこれらの
手段を適宜組み合わせて用いて精製すればよく、その後
必要に応して糖類、例えばマンニトール、サッカロース
、ソルビトール等、ア旦)酸、例えばグルタミン酸、グ
リシン等、ペプタイドまたは蛋白質として牛血清アルブ
ミン等の安定剤を添加し、凍結乾燥等の処理により精製
されたL−カルニチンデヒドロゲナーゼの粉体を得るこ
とができる。
以上の如くして得られたL−カルニチンデヒドロゲナー
ゼの性状は以下の通りである。
(1)酵素作用 下記式に示すように、L−カルニチンおよびNADから
3−デヒドロカルニチンおよびNADHを生成する反応
を触媒する。
○○CCH2 HCH2 (CH3 +NAD“ ○H カルニチン ○○CCH2CCH2 ○ (CH。
+ N A D H+ H” デヒドロカルニチン (2)基質特異性 カルニチン 00% コリン グリシンヘタイン グルコース リジン (3)分子量 00 ±6 トーソー社製TSKゲルG3000SW (0,75X
60Cm)による値、溶出液;0.2MNaC1含有0
.1Mリン酸緩衝液(pH7,0) 、標準品はオリエ
ンタル酵母社製の次の分子量マーカーを使用。
M、W、12,400   シトクロムCM、W、32
,000   アゾニレイトキナーゼM、W、67.0
00   エノラーゼM、W、142,000  ラク
テートデヒドロゲナーゼ M、W、290,000  グルタメートデヒドロゲナ
ーゼ (4)等電点 pH5,3±0.6 キャリアアンフオライトを用いる焦点電気泳動法により
4°C1700Vの定電圧で40時間通電した後、分画
し、各両分の酵素活性を測定した。
(5) K m値 100mMトリス塩酸緩衝液(pH9,0)、5Uジア
フオラーゼ(東洋醸造社製)、0.025%NBT (
和光純薬工業社製)、1%Tween80  (和光純
薬工業社製)、50mM  L−力ルニチン を含む反応液中でNAD”の濃度を変化させて、NAD
”に対するKm値を測定した結果では、0.141mM
という値を示した。
一方、前記反応液中で50mM  L−力ルニチンの代
わりに1mM  NAD”を添加し、L−カルニチンの
濃度を変化させてL−カルニチンに対するKm値を測定
した結果では、9.3mMという値を示した。
(6)熱安定性 本酵素液(1,000/mff)を20mMトリス塩酸
緩衝液(pH8,0)で調製し、1時間の加熱処理後、
その残存活性を後記の酵素活性測定法に従って測定した
結果は、第1図に示される通りであって、酵素活性は少
なくとも45°Cまでは安定であった。
(7)至適温度 100mM)リス塩酸緩衝液(pH9,0)を用い、後
記の酵素活性測定法に従い、35.40.45.50.
55および60゛Cの各温度で10分間反応後、0.I
N塩p 2m I!で反応を停止し、波長550nmで
吸光度を測定した相対値の結果は、第2図に示す通りで
あって、50℃付近で最大の活性を有している。
(8) p H安定性 本酵素(IU/mlを40mMの酢酸緩衝液(pH5,
6〜6.0、−ム−)、リン酸緩衝液(pH6,0〜8
.○、−〇−)、トリス塩諜緩衝液(pH9,0〜10
.Ol−・−)およびグリシン−水酸化ナトリウム緩1
Ji?(i (p H9、0〜10.0、−△−)の各
緩衝液で調製し、45℃で30分間加熱処理した後、そ
の残存活性を後記の酵素活性測定法に従って測定した結
果は、第3図に示す通りであって、pH8,0〜9. 
 C1)範囲で95%以上の活性を保持している。
(9)至適PH 後記の酵素活性測定法に従い、反応液中の100mMト
リス塩酸緩衝液に換えて100mMのリン酸緩衝液(p
H6,5〜7.5、−〇−)、トリス塩酸緩衝液(pH
8,0〜9.0、−・−)およびグリシン−水酸化ナト
リウム緩衝液(pH90〜10.0、−△−)の各緩衝
液を用い、37℃で10分間反応の後に、0.IN塩酸
で反応を停止し、波長550nmの吸光度測定した相対
値の結果は第4図に示す通りであって、pH9,0付近
で最大の活性を示す。
αO水溶液中における長期保存安定性 シュードモナス・アエルギノーサIF○13130 (
−〇−)、シュードモナス・アエルギノーサNCTCA
7244 (−ム一)、キサントモナス・トランスルッ
センスIF○13558  (−口−)および本発明の
アルカリゲネス・エスピーNo、981  (−ロー)
の4株の培養物より分離精製して得られたL−カルニチ
ンデヒドロゲナーゼならびに本発明のL−カルニチンデ
ヒドロゲナーゼに0.05mM  NAD“を添加した
もの(−m−)を用いて、50mM)リス塩酸緩衝液(
pH9,0)中でIOU/mAになるようニ調製し、5
℃における2週間の保存安定性を測定した。
その結果は第5図に示す通りであって、前記3株のL−
カルニチンデヒドロゲナーゼ産生公知属菌より得られた
L−カルニチンデヒドロゲナーゼは、1週間後の残存活
性が53〜40%、2週間後には残存活性が45%以下
になっている。特にシュードモナス・アエルギノーサf
FO13130由来の酵素は21%と特に安定性が悪い
ものであった。これに対し、本発明のL−カルニチンデ
ヒドロゲナーゼは、1週間後の残存活性が96%で、2
週間後の残存活性は82%であり、L−力ルニチンデヒ
ドロゲナーゼ産生公知属菌由来の酵素より格段に安定性
の良い性質を有している。また、この保存安定性試験に
おいて0.05mMのNAD”を共存させた時には、そ
の残存活性が1週間後では99.7%、2週間後では9
5.1%とより安定性が良くなっており、NAD”の安
定性効果があることが分かった。
0υL−カルニチンデヒロゲナーゼの酵素活性測定法の
反応液組成 50mMトリス塩酸緩衝液(p149.0)、1mM 
 NAD” 5Uジアフオラーゼ(東洋醸造社製)、0.025%N
BT (和光純薬工業社製)、100mM塩化カリウム 0.5%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオ
レエート(和光純薬工業社製)、100mM  L−力
ルニチン(シグマ社製)、■酔素活性測定 上記の反応液1mj2を小試験管に入れ、37“Cで5
分間インキュベートした後に、適当に希釈した酵素液0
.02mj2を添加して攪拌し、反応を開始する。正確
に10分間反応の後に、O,IN塩酸2゜0m6を添加
して攪拌し、反応を停止して、A、5゜nmを測定して
吸光度A1を求める。上記反応液よりL−カルニチンを
除いた反応液を用いて同様の測定を行い、その吸光度A
Oを求める。
■計算式 %式% 〔発明の効果〕 本発明のアルカリゲネス・スピーシーズNO4981由
来のL−カルニチンデヒドロゲナーゼは、その水溶液中
における長期安定性は、残存活性が1週間後では96%
、2週間後では80%以上を有し、L−カルニチンデヒ
ドロゲナーゼ産生公知属菌由来の酵素よりも水溶液中の
保存安定性が極めて優れており、安定性に優れたL−カ
ルニチン測定試薬を調製することが可能である。また本
発明の酵素は分離精製中における失活も少なく、精製も
容易であるので、L−カルニチンデヒドロゲナーゼの製
法として有利な製造法を提供できる。
〔実施例〕
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、こ
れにより本発明を限定するものではない。
実施例 1 アルカリゲネス・エスピーNo、981の培養DL−塩
化力ルニチン(シグマ社製)3%、KH2po、0.2
%、K2HPO40,4%、M g S O4’ 7H
200,05%、F e SO4・7 Hz 00゜0
02%、MnSO4・nHz○0.001%を含む液体
培地(pH7,0)100m1tを500mA容三角フ
ラスコに分注し、120℃で20分間加熱滅菌した後、
これにアルカリゲネス・エスピーNo。
981の1白金耳を接種し、28℃で12Or、p、m
、の振とう培養器で40時間培養して種母95m1 (
酵素活性1.2U/m/)を得た。
一方、DL−塩化カルニチン(シグマ社製)3%、酵母
エキス(極東製薬社製)0.1%、KZHPO,0,0
54%、KH2PO40,746%、Mg S Oa 
 ・7 Hz O0,05%、CaCEz  ・2H2
00,002%、FeSO4−,7H200,002%
、M n S Oa  ・n Hz○0.002%およ
びデイスフオームCB442(日本油脂社製)1m7f
/l−を含む液体培地(pH7,0)20I!を、30
6容ジャーファーメンタ−に仕込み、加熱滅菌した後、
これに前記で得た種母90ml!を移植し、培養温度2
8℃、通気量207!/分、内圧0.4kg/cm” 
、 7%拌速度20Or、p、m、 、培養時間27時
間の培養条件で通気攪拌培養し、培養物191(酵素活
性3.OU/ml)を得た。
実施例 2 酵素の分離精製 実施例1で得た培養物19Aを遠心分離で集菌し、これ
に0.1%リゾチームおよび15mMエチレンジアミン
四酢酸ジナトリウム塩(EDTA・2Na)を含む40
mM)リス塩酸緩衝液(pH8,0)5Ilを加え、3
7℃で1時間可溶化処理した。処理液を遠心分離して沈
澱物を除去し、上清4500m1 (比活性10.3U
/mff)を得た。コノ上清に硫安1100gを溶解し
、生した沈澱物を遠心分離して除去し、得られた上清に
再び硫安700gを溶解した。この処理液を遠心分離し
て得た沈澱物40mMトリス塩酸緩衝液(pH8,0)
500m/で溶解した溶液(比活性84.IU/mJ)
を4゜mMトリス塩酸緩衝液(pH8,0)IOAに対
して透析した。透析して得た酵素液を40mM)リス塩
酸緩衝液(pH8,0)で緩衝化したDEAEセファロ
ースCL−6B (ファルマシア社M)200mj2の
カラムに通し、O,LM  KCIを含む40mMトリ
ス塩酸緩衝?& (pH8,0)1 &を流した後、次
いで0.3M  KCIを含む40mMトリス塩酸緩衝
液(pH8,0)で溶出し、酵素液30Qml (比活
性120.5U/m1)を得た。得られた酵素液を40
mM)リス塩酸緩衝液(pH8゜0)IOAに対して透
析した。透析して得た酵素液を40mM)リス塩酸緩衝
液で緩衝化したハイトロキシルアパタイト (K OK
 E N社製)Loomβのカラムに通し、40mMト
リス塩酸緩衝液(pH80)200mlを流した後、2
mMリン酸緩衝ン夜(pH7,0)100mAで溶出し
、酵素液100m1(比活性331U/mtl)を得た
。得られた酵素液を20mMリン酸緩衝液(pH7,5
)51に対して透析し、酵素液95mA’ (比活性3
31 U/m1、回収率67.8%)を得た。
本精製り一カルニチンデヒドロゲナーゼ中のNADHオ
キシダーゼ活性はO,OOOI U/m1以下であった
。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のし一力ルニチンデヒドロゲナーゼの熱
安定性を示す曲線、第2図はその至適温度を示す曲線、
第3図はそのpH安定性を示す曲線、第4図はその至適
pHを示す曲線、第5図はL−カルニチンデヒドロゲナ
ーゼ産生公知属菌由来のL−力ルニチンデヒドロゲナー
ゼと本発明のL−力ルニチンデヒドロゲナーゼの水溶液
中における保存安定性を示す曲線である。 (0C) 5 0 5 0 5 0 (0C) 第3 図 H p日 手続補正書 平底2年 8月17日 2゜ 3゜ 4゜ 平底 1年 特許願 第26791、 発明の名称 り一カルニチンデヒドロゲナーゼおよびその製造法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 静岡県田方郡大仁町三福632番地の1名称 東
洋醸造株式会社

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、約5℃以下のpH6.5〜9.5の水または水
    溶液中で約1週間処理した後の活性が処理前の活性の約
    70%以上の値を保持している性質を有してなる安定な
    L−カルニチンデヒドロゲナーゼ。
  2. (2)、L−カルニチンデヒドロゲナーゼがアルカリゲ
    ネス属に属するL−カルニチンデヒドロゲナーゼ生産菌
    より産生される酵素である請求項1記載のL−カルニチ
    ンデヒドロゲナーゼ。
  3. (3)、アルカリゲネス属に属するL−カルニチンデヒ
    ロゲナーゼ生産菌を培地に培養し、得られた培養物から
    L−カルニチンデヒドロゲナーゼを採取することを特徴
    とするL−カルチニンデヒドロゲナーゼの製造法。
  4. (4)、L−カルチニンデヒロゲナーゼ生産菌がアルカ
    リゲネス・エスピーNo.981(微工研条寄第257
    0号)である請求項3記載の製造法。
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