JPH0612992B2 - 固定化プロテア−ゼの製法 - Google Patents
固定化プロテア−ゼの製法Info
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- JPH0612992B2 JPH0612992B2 JP61038971A JP3897186A JPH0612992B2 JP H0612992 B2 JPH0612992 B2 JP H0612992B2 JP 61038971 A JP61038971 A JP 61038971A JP 3897186 A JP3897186 A JP 3897186A JP H0612992 B2 JPH0612992 B2 JP H0612992B2
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- JP
- Japan
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- protease
- immobilized
- carrier
- present
- immobilized protease
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はたんぱく質を加水分解する際に触媒として用い
られる固定化プロテアーゼの製造法に関する。
られる固定化プロテアーゼの製造法に関する。
〔従来の技術〕 酵素の固定化の方法としては、1)共有結合、イオン結
合、物理的吸着、生化学的新和力などにより不溶性の担
体に固定化する担体結合法、2)酵素どうしをグルタルア
ルデヒドのような二(多)官能性試薬で架橋する架橋
法、3)低分子化合物を重合あるいは会合させるか、ある
いは高分子化合物を可溶の状態から不溶の状態に移すこ
とによつて生ずる高分子ゲル(格子型)、マイクロカプ
セル、リポソームに包み込んだり、中空繊維(ホローフ
アイバー)、限外過膜に酵素を閉じ込める包括法、4)
これらを適当に組合わせた複合法、がある。これらの固
定化法はそれぞれ長所と短所をあわせもつており、目的
や酵素の種類に応じて使い分ける必要がある。
合、物理的吸着、生化学的新和力などにより不溶性の担
体に固定化する担体結合法、2)酵素どうしをグルタルア
ルデヒドのような二(多)官能性試薬で架橋する架橋
法、3)低分子化合物を重合あるいは会合させるか、ある
いは高分子化合物を可溶の状態から不溶の状態に移すこ
とによつて生ずる高分子ゲル(格子型)、マイクロカプ
セル、リポソームに包み込んだり、中空繊維(ホローフ
アイバー)、限外過膜に酵素を閉じ込める包括法、4)
これらを適当に組合わせた複合法、がある。これらの固
定化法はそれぞれ長所と短所をあわせもつており、目的
や酵素の種類に応じて使い分ける必要がある。
固定化プロテアーゼによるたんぱく質の加水分解の研究
は、例えばチーズのカード調製またはビールの混濁防止
等を目的として広い範囲で行なわれている。この際、た
んぱく質が表面荷電を有することから、プロテアーゼの
固定化方法としてはプロテアーゼが脱離しにくい共有結
合法が一般的に用いられている。
は、例えばチーズのカード調製またはビールの混濁防止
等を目的として広い範囲で行なわれている。この際、た
んぱく質が表面荷電を有することから、プロテアーゼの
固定化方法としてはプロテアーゼが脱離しにくい共有結
合法が一般的に用いられている。
従来の共有結合法によるプロテアーゼを固定化する方法
として、共有結合可能な官能基(たとえばアミノ基また
はカルボキシル基)を有する担体(例えばシラン化アル
ミナ等)を多官能性架橋剤(例えばグルタルアルデヒ
ド)の溶液に接触させて共有結合させた後、洗浄して遊
離の多官能性架橋剤を除去し、しかる後に該担体をプロ
テアーゼ溶液と接触させ活性化された官能基にプロテア
ーゼを共有結合させ、さらに塩溶液(例えば塩化ナトリ
ウムの溶液等)にて未吸着のプロテアーゼを除いて固定
化プロテアーゼを得るという方法が行なわれている。
として、共有結合可能な官能基(たとえばアミノ基また
はカルボキシル基)を有する担体(例えばシラン化アル
ミナ等)を多官能性架橋剤(例えばグルタルアルデヒ
ド)の溶液に接触させて共有結合させた後、洗浄して遊
離の多官能性架橋剤を除去し、しかる後に該担体をプロ
テアーゼ溶液と接触させ活性化された官能基にプロテア
ーゼを共有結合させ、さらに塩溶液(例えば塩化ナトリ
ウムの溶液等)にて未吸着のプロテアーゼを除いて固定
化プロテアーゼを得るという方法が行なわれている。
しかしながら上記の従来の固定化方法では分解対象物が
表面荷電を有する高分子のたんぱく質であるため、分解
中に固定化担体よりプロテアーゼが脱離し易く、固定化
プロテアーゼとしての活性が低下してゆくという問題点
があつた。
表面荷電を有する高分子のたんぱく質であるため、分解
中に固定化担体よりプロテアーゼが脱離し易く、固定化
プロテアーゼとしての活性が低下してゆくという問題点
があつた。
そこで、本発明者らは鋭意研究の結果、たんぱく質の加
水分解中のプロテアーゼの脱離のなくし、安定した固定
化プロテアーゼを得る方法を見出したのである。
水分解中のプロテアーゼの脱離のなくし、安定した固定
化プロテアーゼを得る方法を見出したのである。
すなわち本発明は順次、 a) 共有結合可能な官能基を有する担体に架橋剤を共有
結合させ、 b) 上記結合した架橋剤にプロテアーゼを共有結合さ
せ、そして c) 上記固定化されたプロテアーゼに再度架橋剤処理を
施すこと を特徴とする固定化プロテアーゼの製法である。
結合させ、 b) 上記結合した架橋剤にプロテアーゼを共有結合さ
せ、そして c) 上記固定化されたプロテアーゼに再度架橋剤処理を
施すこと を特徴とする固定化プロテアーゼの製法である。
即ち、本発明によれば前記した従来の方法により得られ
た固定化プロテアーゼにさらに架橋剤処理を施すため、
固定化されたプロテアーゼ同士の間に新たな架橋結合が
生じる。このプロテアーゼ間の新たな架橋結合により、
たんぱく質の加水分解時のプロテアーゼの脱離が防止さ
れるのである。
た固定化プロテアーゼにさらに架橋剤処理を施すため、
固定化されたプロテアーゼ同士の間に新たな架橋結合が
生じる。このプロテアーゼ間の新たな架橋結合により、
たんぱく質の加水分解時のプロテアーゼの脱離が防止さ
れるのである。
本発明で使用される担体は共有結合可能な官能基を有す
る有機または無機の担体が使用される。共有結合可能な
官能基としては、アミノ基、カルボキシル基、スルフヒ
ドリル基、水酸基等が挙げられるが、とりわけアミノ基
を有する担体が好ましい。これらの官能基を有する担体
の具体例を挙げるとアミノ基を有する無機担体としては
多孔質ガラスのアミノシラン誘導体(例えばγ−アミノ
プロピルトリエトキシシランにて表面処理された多孔性
ビーズ等)またはアルミナのアミノシラン誘導体があり
好ましくはアルミナのアミノシラン誘導体が用いられ
る。またアミノ基を有する有機担体の具体例としてはキ
ト−サン、多糖類誘導体(D−アミノベンジルセルロー
ス等)、ポリアクリルアミド誘導体、スチレン系樹脂
(ポリアミノポリスチレン等)またはポリビニルアルコ
ール誘導体等があり、とりわけキト−サンアミノエチル
セルロース、アミノエチルポリアクリルアミド、セフア
ロースのアミノ誘導体、またはポリビニルアルコールの
誘導体が好ましい。また、カルボキシル基を有する担体
としてはアンバーライトXE-64、アンバーライトIRC-50
などの無機担体があり、スルフヒドリル基を有する担体
としてはエンザクリルポリチオールなどの有機担体があ
り、水酸基を有する担体としてはポリビニルアルコール
などの有機担体がある。
る有機または無機の担体が使用される。共有結合可能な
官能基としては、アミノ基、カルボキシル基、スルフヒ
ドリル基、水酸基等が挙げられるが、とりわけアミノ基
を有する担体が好ましい。これらの官能基を有する担体
の具体例を挙げるとアミノ基を有する無機担体としては
多孔質ガラスのアミノシラン誘導体(例えばγ−アミノ
プロピルトリエトキシシランにて表面処理された多孔性
ビーズ等)またはアルミナのアミノシラン誘導体があり
好ましくはアルミナのアミノシラン誘導体が用いられ
る。またアミノ基を有する有機担体の具体例としてはキ
ト−サン、多糖類誘導体(D−アミノベンジルセルロー
ス等)、ポリアクリルアミド誘導体、スチレン系樹脂
(ポリアミノポリスチレン等)またはポリビニルアルコ
ール誘導体等があり、とりわけキト−サンアミノエチル
セルロース、アミノエチルポリアクリルアミド、セフア
ロースのアミノ誘導体、またはポリビニルアルコールの
誘導体が好ましい。また、カルボキシル基を有する担体
としてはアンバーライトXE-64、アンバーライトIRC-50
などの無機担体があり、スルフヒドリル基を有する担体
としてはエンザクリルポリチオールなどの有機担体があ
り、水酸基を有する担体としてはポリビニルアルコール
などの有機担体がある。
本発明の固定化プロテアーゼの製法の実施に使用できる
多官能性架橋剤としては、グリオキザール、マロンアル
デヒド、スクシニルアルデヒド、グルタルアルデヒド、
ジアルデヒド殿粉などのポリアルデヒド類、ジエチルマ
ロンイミドまたはジエチルアジピンイミド等のイミドエ
ステル類、ジイソシアナート類またはS−トリアジン類
等があり、好ましくはグルタルアルデヒドが挙げられ
る。
多官能性架橋剤としては、グリオキザール、マロンアル
デヒド、スクシニルアルデヒド、グルタルアルデヒド、
ジアルデヒド殿粉などのポリアルデヒド類、ジエチルマ
ロンイミドまたはジエチルアジピンイミド等のイミドエ
ステル類、ジイソシアナート類またはS−トリアジン類
等があり、好ましくはグルタルアルデヒドが挙げられ
る。
本発明の固定化プロテアーゼの製法の実施に使用できる
プロテアーゼとしては、ペプシン、トリプシン、キモト
リプシン、カテプシン等の動物起源のプロテアーゼ、パ
パイン、ブロメリン、フイシン等の植物起源のプロテア
ーゼ、担子菌プロテアーゼ、A.niger酸性プロテアー
ゼ、A.saitoi酸性プロテアーゼ、A.oryzae中性プロテア
ーゼ、B.subtilis中性プロテアーゼ、B.licheniformis
アルカリプロテアーゼ、S.griseusプロテアーゼ等の微
生物起源のプロテアーゼが使用されるが、好ましくはペ
プシンが使用される。
プロテアーゼとしては、ペプシン、トリプシン、キモト
リプシン、カテプシン等の動物起源のプロテアーゼ、パ
パイン、ブロメリン、フイシン等の植物起源のプロテア
ーゼ、担子菌プロテアーゼ、A.niger酸性プロテアー
ゼ、A.saitoi酸性プロテアーゼ、A.oryzae中性プロテア
ーゼ、B.subtilis中性プロテアーゼ、B.licheniformis
アルカリプロテアーゼ、S.griseusプロテアーゼ等の微
生物起源のプロテアーゼが使用されるが、好ましくはペ
プシンが使用される。
本発明の固定化プロテアーゼの製法の実施にあつては、
前記した従来方法によりあらかじめ固定化プロテアーゼ
を得た後、次に再度多官能性架橋剤処理することにより
固定されたプロテアーゼ間の架橋処理を行なう。プロテ
アーゼ間の架橋処理は、酸性プロテアーゼではpH4.0付
近、中性プロテアーゼ、アルカリプロテアーゼではpH7.
5付近の緩衝液中で行なうのが好ましく、この緩衝液中
に適当な濃度になるように前記多官能性架橋剤を存在さ
せる(例えばグルタルアルデヒドの場合は10%程
度)。次いで従来方法により調製された固定化プロテア
ーゼの湿潤重量に対して3倍から10倍の量の多官能性
架橋剤を含む緩衝液を固定化プロテアーゼに接触させる
かまたは固定化プロテアーゼを充填したカラムに通塔さ
せる。反応時間(接触時間)は4℃では約1時間程度で
よい。その後前記した緩衝液により、未反応の多官能性
架橋剤を除去し、より安定化した本発明の固定化プロテ
アーゼを得る。
前記した従来方法によりあらかじめ固定化プロテアーゼ
を得た後、次に再度多官能性架橋剤処理することにより
固定されたプロテアーゼ間の架橋処理を行なう。プロテ
アーゼ間の架橋処理は、酸性プロテアーゼではpH4.0付
近、中性プロテアーゼ、アルカリプロテアーゼではpH7.
5付近の緩衝液中で行なうのが好ましく、この緩衝液中
に適当な濃度になるように前記多官能性架橋剤を存在さ
せる(例えばグルタルアルデヒドの場合は10%程
度)。次いで従来方法により調製された固定化プロテア
ーゼの湿潤重量に対して3倍から10倍の量の多官能性
架橋剤を含む緩衝液を固定化プロテアーゼに接触させる
かまたは固定化プロテアーゼを充填したカラムに通塔さ
せる。反応時間(接触時間)は4℃では約1時間程度で
よい。その後前記した緩衝液により、未反応の多官能性
架橋剤を除去し、より安定化した本発明の固定化プロテ
アーゼを得る。
以下、実施例に従つて本発明の固定化プロテアーゼの製
法を詳述するが、これに限定すべき主旨のものではな
い。
法を詳述するが、これに限定すべき主旨のものではな
い。
実施例1 i) アミノシラン化アルミナ(粒子径5mm;住友アルミ
ナ社製)に2.5%のグルタルアルデヒドをpH7〜8、室
温の条件下で約1時間接触させた後、蒸留水で過剰のグ
ルタルアルデヒドを洗浄除去した。次に、pH4.0に調整
した0.05N酢酸ナトリウム・塩酸緩衝液1mlにペプシン
(アメリカ、シグマ社製)を5mgの割合で溶解し、この
液を前記の架橋剤処理したアミノシラン化アルミナの湿
潤重量1gに対して2ml添加して4℃で24時間静置し
た。次いで、pH4.0に調整した1M塩化ナトリウム溶液
で未固定のペプシンを洗浄除去した後、前記の0.05N酢
酸ナトリウム・塩酸緩衝液で塩化ナトリウムを洗浄除去
して、固定化ペプシンを得た。
ナ社製)に2.5%のグルタルアルデヒドをpH7〜8、室
温の条件下で約1時間接触させた後、蒸留水で過剰のグ
ルタルアルデヒドを洗浄除去した。次に、pH4.0に調整
した0.05N酢酸ナトリウム・塩酸緩衝液1mlにペプシン
(アメリカ、シグマ社製)を5mgの割合で溶解し、この
液を前記の架橋剤処理したアミノシラン化アルミナの湿
潤重量1gに対して2ml添加して4℃で24時間静置し
た。次いで、pH4.0に調整した1M塩化ナトリウム溶液
で未固定のペプシンを洗浄除去した後、前記の0.05N酢
酸ナトリウム・塩酸緩衝液で塩化ナトリウムを洗浄除去
して、固定化ペプシンを得た。
ii) 前記により調整された固定化ペプシンを重量比3
倍〜10倍の10%グルタルアルデヒド(0.05N酢酸ナ
トリウム・塩酸緩衝液中、pH4.0に調製)に4℃にて1
時間浸漬した。固定化ペプシンを分別し、0.05N酢酸ナ
トリウム・塩酸緩衝液(pH4.0)で洗浄して未反応のグ
ルタルアルデヒドを除去した。このようにして本発明の
固定化ペプシンを得た。
倍〜10倍の10%グルタルアルデヒド(0.05N酢酸ナ
トリウム・塩酸緩衝液中、pH4.0に調製)に4℃にて1
時間浸漬した。固定化ペプシンを分別し、0.05N酢酸ナ
トリウム・塩酸緩衝液(pH4.0)で洗浄して未反応のグ
ルタルアルデヒドを除去した。このようにして本発明の
固定化ペプシンを得た。
実施例2 iii) 実施例1と同様にしてアミノシラン化アルミナに
グルタルアルデヒドを共有結合させた。次にpH7.5に調
整した0.05Nリン酸緩衝液1mlにサブチリシンA(デン
マーク、ノボ社製)を5mgの割合で溶解し、この液を前
記のグルタルアルデヒドを共有結合させたアミノシラン
化アルミナの湿潤重量1gに対して2ml添加して、4℃
で24時間静置した。次いで、pH7.5に調整した1M塩
化ナトリウム溶液で未固定のサブチリシンAを洗浄除去
した後、前記の0.05Nリン酸緩衝液で塩化ナトリウムを
洗浄除去して、固定化サブチリシンAを得た。
グルタルアルデヒドを共有結合させた。次にpH7.5に調
整した0.05Nリン酸緩衝液1mlにサブチリシンA(デン
マーク、ノボ社製)を5mgの割合で溶解し、この液を前
記のグルタルアルデヒドを共有結合させたアミノシラン
化アルミナの湿潤重量1gに対して2ml添加して、4℃
で24時間静置した。次いで、pH7.5に調整した1M塩
化ナトリウム溶液で未固定のサブチリシンAを洗浄除去
した後、前記の0.05Nリン酸緩衝液で塩化ナトリウムを
洗浄除去して、固定化サブチリシンAを得た。
iv) 前記により調製された固定化サブチリシンAを重
量比3倍〜10倍の10%グルタルアルデヒド(0.05N
リン酸緩衝液中、pH7.5に調製)に4℃にて1時間浸漬
した。固定化ペプシンを分別し、0.05Nリン酸緩衝液
(pH7.5)で洗浄して余分のグルタルアルデヒドを除去
し、本発明の固定化サブチリシンAを得た。
量比3倍〜10倍の10%グルタルアルデヒド(0.05N
リン酸緩衝液中、pH7.5に調製)に4℃にて1時間浸漬
した。固定化ペプシンを分別し、0.05Nリン酸緩衝液
(pH7.5)で洗浄して余分のグルタルアルデヒドを除去
し、本発明の固定化サブチリシンAを得た。
固定化プロテアーゼ活性の評価 実施例1のi)の工程のみにより調製された従来の固定化
ペプシンおよびi)+ii)の工程により調製された本発明
の固定化ペプシンを一定量とり、それぞれを1%カゼイ
ン溶液(pH3.0に調製)に添加し、30℃にて30分間
振とうしたのち、ろ過してろ液を採取した。このろ液か
ら一定量をサンプリングし(この液をX液と称する)、
残りのろ液をさらに30℃にて30分間振とうして一定
量をサンプリングした(Y液とする)。
ペプシンおよびi)+ii)の工程により調製された本発明
の固定化ペプシンを一定量とり、それぞれを1%カゼイ
ン溶液(pH3.0に調製)に添加し、30℃にて30分間
振とうしたのち、ろ過してろ液を採取した。このろ液か
ら一定量をサンプリングし(この液をX液と称する)、
残りのろ液をさらに30℃にて30分間振とうして一定
量をサンプリングした(Y液とする)。
X液およびY液にトリクロロ酢酸溶液を加え可溶たんぱ
く質をフオーリン法にて比色定量し、ペプシンの経時的
相対活性としてとらえた。結果を表1に示す。
く質をフオーリン法にて比色定量し、ペプシンの経時的
相対活性としてとらえた。結果を表1に示す。
また実施例2のiii)の工程のみにより調製された従来の
固定化サブチリシンAおよびiii)+iv)の工程により調
製された本発明の固定化サブチリシンAを一定量とり、
前記した固定化ペプシンと同様の方法により経時的相対
活性を測定した。
固定化サブチリシンAおよびiii)+iv)の工程により調
製された本発明の固定化サブチリシンAを一定量とり、
前記した固定化ペプシンと同様の方法により経時的相対
活性を測定した。
結果を表2に示す。
表1および表2から明らかなように従来の方法で調製し
た固定化プロテアーゼに比べ本発明による固定化プロテ
アーゼはろ過後のプロテアーゼの相対活性値の増加が少
ないか全くない。これにより、本発明の固定化プロテア
ーゼは担体からのプロテアーゼの脱離が抑制されている
ことがわかる。
た固定化プロテアーゼに比べ本発明による固定化プロテ
アーゼはろ過後のプロテアーゼの相対活性値の増加が少
ないか全くない。これにより、本発明の固定化プロテア
ーゼは担体からのプロテアーゼの脱離が抑制されている
ことがわかる。
以上詳述したように本発明の固定化プロテアーゼは従来
方法のものと比較すると、プロテアーゼの担体からの脱
離が有効に抑制されており安定性が向上しているという
有利な効果を奏するものである。
方法のものと比較すると、プロテアーゼの担体からの脱
離が有効に抑制されており安定性が向上しているという
有利な効果を奏するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 玄吾 埼玉県坂戸市石井356番地 (72)発明者 山縣 孝樹 大阪府大阪市阿倍野区三明町1丁目10番15 号 (72)発明者 田中 俊夫 兵庫県神戸市兵庫区石井町8丁目1番14号 (72)発明者 西河 淳 大阪府箕面市牧落1丁目14番11号 (72)発明者 中村 準 東京都世田谷区奥沢8丁目5番5号 (56)参考文献 特開 昭46−1837(JP,A) 特開 昭49−42875(JP,A) 特開 昭50−46890(JP,A) 特公 昭56−15231(JP,B2)
Claims (1)
- 【請求項1】共有結合法による固定化プロテアーゼの製
法において、順次、 a) 共有結合可能な官能基を有する担体に架橋剤を共有
結合させ、 b) 上記結合した架橋剤にプロテアーゼを共有結合さ
せ、そして c) 上記固定化されたプロテアーゼに再度架橋剤処理を
施すこと よりなることを特徴とする固定化プロテアーゼの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61038971A JPH0612992B2 (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 固定化プロテア−ゼの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61038971A JPH0612992B2 (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 固定化プロテア−ゼの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198390A JPS62198390A (ja) | 1987-09-02 |
| JPH0612992B2 true JPH0612992B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=12540040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61038971A Expired - Lifetime JPH0612992B2 (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 固定化プロテア−ゼの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612992B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2682867B2 (ja) * | 1989-03-27 | 1997-11-26 | 王子製紙株式会社 | タンパク質の固定化方法 |
| US7011940B1 (en) | 1999-04-14 | 2006-03-14 | Medical Discovery Partners Llc | Quality control for cytochemical assays |
| ES2596402T3 (es) * | 2010-01-19 | 2017-01-09 | Basf Corporation | Proteasas estabilizadas para su uso en el cuidado de la piel |
| CN118930363B (zh) * | 2024-08-15 | 2025-10-31 | 中农金瑞肥业有限公司 | 一种可防止土壤板结的聚谷氨酸复合肥料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3804719A (en) * | 1972-08-07 | 1974-04-16 | Corning Glass Works | Adsorbing and crosslinking enzymes within the pores of porous glass |
| FR2234311B1 (ja) * | 1973-06-21 | 1976-04-30 | Air Liquide | |
| DE2928314A1 (de) * | 1979-07-13 | 1981-02-12 | Ruhrchemie Ag | Verfahren zur herstellung von aldehyden |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP61038971A patent/JPH0612992B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62198390A (ja) | 1987-09-02 |
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