JPH0937780A - 耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法 - Google Patents

耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法

Info

Publication number
JPH0937780A
JPH0937780A JP7213005A JP21300595A JPH0937780A JP H0937780 A JPH0937780 A JP H0937780A JP 7213005 A JP7213005 A JP 7213005A JP 21300595 A JP21300595 A JP 21300595A JP H0937780 A JPH0937780 A JP H0937780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
maltose
phosphorylase
glucose
phosphate
thermostable
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP7213005A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3691875B2 (ja
Inventor
Keiko Ishii
圭子 石井
Yasushi Inoue
靖 井上
Tetsuji Tomita
哲司 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Sangyo Co Ltd
Original Assignee
Showa Sangyo Co Ltd
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 Showa Sangyo Co Ltd filed Critical Showa Sangyo Co Ltd
Priority to JP21300595A priority Critical patent/JP3691875B2/ja
Priority to CA002182059A priority patent/CA2182059A1/en
Priority to DE69624993T priority patent/DE69624993T2/de
Priority to US08/686,647 priority patent/US5827715A/en
Priority to EP96112114A priority patent/EP0757098B1/en
Priority to DK96112114T priority patent/DK0757098T3/da
Publication of JPH0937780A publication Critical patent/JPH0937780A/ja
Priority to US09/131,732 priority patent/US5939308A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3691875B2 publication Critical patent/JP3691875B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1048Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1051Hexosyltransferases (2.4.1)
    • 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
    • C12N1/00Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/18Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a glycosyl transferase, e.g. alpha-, beta- or gamma-cyclodextrins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07Bacillus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/832Bacillus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/832Bacillus
    • Y10S435/836Bacillus licheniformis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 pH6.0の緩衝液中で、50〜60℃のい
ずれかの温度で15分処理後に無処理の80%以上の活
性を有する耐熱性トレハロースホスホリラーゼ、および
その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素を
用いるβ−グルコース−1−リン酸およびトレハロース
の製造方法。 【効果】 この酵素を用いて高い反応温度で酵素反応を
行うことにより、β−グルコース−1−リン酸またはト
レハロースを、雑菌汚染の低減、反応時間の短縮化を図
りつつ、工業的に有利に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な熱安定性に優れ
たマルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造
に使用する菌、およびその使用方法に関するものであ
り、さらに詳しくは、バチルス属に属する好熱性細菌が
産生する高い熱安定性を有する新規なマルトースホスホ
リラーゼ、その製造方法、該好熱性細菌、および該酵素
を用いるβ−グルコース−1−リン酸またはトレハロー
スの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】トレハロースは、酵母、かび、細菌、昆
虫等に広く分布する二糖類で、他の二糖類に比べて安定
なことから蛋白質等の乾燥保護剤(特表昭63−500
562)としての利用等が考えられている有用な糖質で
ある。従来、トレハロースを調製する方法としては、酵
母からの抽出法(特開平5−292986)、細菌によ
る発酵法(特開平5−211882)等が知られてい
る。しかし、これらの方法で調製したトレハロースは、
大量生産が操作的、設備的に困難である、不純物除去工
程が複雑である等の理由から製造コストが高くなり、非
常に高価であるため食品用途には利用することができな
かった。
【0003】一方、安価にトレハロースを調製する有効
な方法として酵素法が挙げられる。その一つとして、マ
ルトースホスホリラーゼとトレハロースホスホリラーゼ
を用いた同時反応法がある(特公昭63−6099
8)。この方法は2種類のホスホリラーゼがそれぞれマ
ルトースとトレハロースに作用して可逆的に加リン酸分
解し、グルコースとβ−グルコース−1−リン酸を生じ
る反応を利用したもので、安価な原料であるマルトース
に両酵素を同時に作用させるとトレハロースが生成する
というものである。
【0004】これまでに知られているマルトースホスホ
リラーゼとしては、ラクトバチルス・ブレビス(Lac
tobacillus brevis)ATCC828
7(Agr.Biol.Chem,37(12),28
13〜2819,1973)、ラクトバチルス・サンフ
ランシスコ(Lactobacillus sanfr
ancisco)(特開平1−91778)、ラクトバ
チルス・ブレビス(Lactobacillus br
evis)DMS20054、NCIB8836、85
61、8562、ラクトバチルス・プランタルム(La
ctobacillus plantarum)DMS
20174、微工研菌寄第4628号、ラクトバチルス
・レウテリ(Lactobacillus reute
ri)DSM20016、ラクトバチルス・フエルメン
テユム(Lactobacillus ferment
um)DMS20052、ストレプトコックスspe
c.(Streptococcus spec.)微工
研菌寄第4624号、微工研菌寄第4625号、微工研
菌寄第4626号、微工研菌寄第4627号(特公昭6
0−54036)、プレシオモナス(Plesiomo
nas)SH−35(日本農芸化学会誌,69(臨時増
刊号),28,1995;Oyo Toshitsu
Kagaku,42(1),19〜25,1995)が
生産するものが挙げられる。
【0005】これらの内、酵素の理化学的性質について
詳細に調べられているのはラクトバチルス・ブレビスA
TCC8287(Agr.Biol.Chem,37
(12),2813〜2819,1973)、ラクトバ
チルス・サンフランシスコ(特開平1−91778)、
およびプレシオモナスSH−35(日本農芸化学会誌,
69(臨時増刊号),28,1995)が生産するもの
だけである。これらの酵素の熱安定性は、いずれも40
℃以下と低く、これらの酵素を用いてトレハロース製造
を行った場合、反応温度が低いため製造工程での雑菌汚
染の可能性が高いといった問題があり、工業的製造条件
で利用するのは困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】トレハロースを安価
に、且つ、工業的規模で製造する方法としてはマルトー
スを原料としてマルトースホスホリラーゼとトレハロー
スホスホリラーゼを用いた酵素法が最も有効であると考
えられる。一方、工業的に酵素反応で生産を行う場合、
雑菌汚染の低減の目的から、反応温度の高温化が一般的
に採られている。また、反応温度の高温化は、基質と生
産物の溶解度を上げて単位体積当たりの仕込量を多くす
ることができる、酵素反応速度が早くなり反応時間の短
縮化ができる等の利点があり、コスト的にも有利であ
る。このように高温での酵素反応でトレハロースの製造
を行うためには、高い熱安定性を有する耐熱性トレハロ
ースホスホリラーゼが要求される。しかし、前述のラク
トバチルス属およびプレシオモナス属起源のマルトース
ホスホリラーゼは熱安定性は必ずしも高くない。従っ
て、実際の高温酵素反応に適する酵素、具体的には55
℃以上で安定な酵素の提供が求められていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは高い熱安定
性を有し、マルトースからグルコースとβ−グルコース
−1−リン酸を生成する耐熱性マルトースホスホリラー
ゼを自然界より探索した結果、好熱性バチルス属細菌が
上記目的にかなう酵素をよく生産することを見出し、本
発明を完成した。そして、このような菌株を液体培養す
ることにより耐熱性マルトースホスホリラーゼを生産さ
せ、これを必要に即して精製、純化或いは固定化するこ
とにより、トレハロースの製造に利用することができる
ことを見出した。すなわち、本発明は、新規な耐熱性マ
ルトースホスホリラーゼ、該酵素の製造方法、該酵素の
製造に使用する菌、および該酵素を用いるβ−グルコー
ス−1−リン酸およびトレハロースの製造方法を提供す
るものである。
【0008】本発明の耐熱性マルトースホスホリラーゼ
の性質は以下の通りである。耐熱性マルトースホスホリ
ラーゼとしては実施例1で得たバチルスsp.RK−1
より調製したものを使用した。なお、マルトースホスホ
リラーゼ活性は以下のように測定した。酵素溶液0.4
mlと0.5Mリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH
6.0)0.06ml、2W/V %マルトース0.6m
l、蒸留水0.14mlを混合し、60℃、15分反応
後10分間の煮沸によって反応を停止させた。次に、こ
の反応停止液から0.02mlを採取し、グルコース検
査試薬(グルコースCII−テストワコー;和光純薬工業
(株))を3ml加え、室温で20分間反応させた後、
505nmでの吸光度を分光光度計を用いて測定し、該
測定値から反応液中の生成グルコース量を測定した。生
成したグルコースの量から、1分間に1μmolのマル
トースを加リン酸分解する酵素量を求め、これを1単位
とした。またホスホリラーゼであることを確認するため
反応終了後の反応液を陰イオン交換カラムで分離後、示
差屈折計を検出手段とする高速液体クロマトグラフィー
によりβ−グルコース−1−リン酸を定量した。
【0009】(1)作用 式(1)で示すように、マルトースを可逆的に加リン酸
分解する。すなわち、リン酸存在下でマルトースに作用
させると、等モルのグルコースとβ−グルコース−1−
リン酸を生成し、グルコースとβ−グルコース−1−リ
ン酸に作用させると、等モルのトレハロースとリン酸を
生成する。
【0010】
【化1】
【0011】(2)基質特異性 トレハロース、ネオトレハロース、マルトース、イソマ
ルトース、セロビオース、スクロース、p−ニトロフェ
ニル−α−D−グルコシド、p−ニトロフェニル−β−
D−グルコシド等を基質として加リン酸分解反応を行っ
たところ、マルトース以外にはグルコースの生成がほと
んど認められなかった(表1)。 (3)至適温度 25mMリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH6.
0)中で各種温度(40〜85℃)で反応させたとこ
ろ、マルトース加リン酸分解反応の至適温度は55℃〜
70℃付近で、50℃〜70℃の範囲で最高活性の約5
0%以上を示した(図1)。 (4)熱安定性 10mM酢酸緩衝液(pH6.0)中でインキュベート
し、残存活性を測定したところ、60℃、15分間処理
で無処理の80%以上の活性を示した(図2)。
【0012】(5)至適pH 25mMリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH4.0
〜8.0)または25mMトリス・塩酸緩衝液(pH
7.5〜9.0)を用いて反応を行ったところ、至適p
Hは6.0〜7.0であった(図3)。 (6)pH安定性 100mMリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH4.
0〜8.0)と100mMトリス・塩酸緩衝液(pH
7.5〜9.0)を用いて4℃で24時間インキュベー
トし、各pHでの残存活性を測定したところ、本酵素は
pH5.5〜8.0で安定であった(図4)。 (7)分子量 Superdex200pg(ファルマシア バイオテ
ク(株))を用いたゲルろ過クロマトグラフィーによ
り、各種標準タンパク質との相対溶出保持時間から分子
量を求めた結果、本酵素の分子量は15万〜19万であ
った。また、SDSゲル電気泳動により、各種標準タン
パク質との相対移動度から分子量を求めた値は7.5万
〜9.5万であった。上記ゲルろ過クロマトグラフィー
とSDSゲル電気泳動の結果より、本酵素は通常2量体
を形成しているものと考えられる。 (8)失活 100℃、10分間の加熱で100%失活する。 (9)等電点 精製酵素をMono P HR5/20カラム(ファル
マシア バイオテク(株))による等電点クロマトグラ
フィーにかけ、展開緩衝液で活性が溶出された画分のp
Hから、等電点は4.7〜5.1であった。 (10)阻害剤 1mMのHgCl2 で99%、ZnSO4 で37%の活
性阻害が見られた(表2)。
【0013】本発明の耐熱性マルトースホスホリラーゼ
および従来公知の微生物由来のマルトースホスホリラー
ゼの酵素学的性質を比較して表3および表4に示す。表
3および表4から明らかなように、本発明の耐熱性マル
トースホスホリラーゼは、既知のマルトースホスホリラ
ーゼと比べ、少なくとも起源とする菌種、至適温度及び
熱安定性が異なるので、新規であると判断された。
【0014】本発明の耐熱性マルトースホスホリラーゼ
は耐熱性マルトースホスホリラーゼ産生能を有する微生
物を栄養培地に培養し、培養物から生成した耐熱性マル
トースホスホリラーゼを採取することによって製造され
る。製造に使用される微生物としてはバチルス属に属
し、耐熱性マルトースホスホリラーゼ産生能を有する微
生物であればいずれの微生物でもよい。具体的には、本
発明者らが茨城県の土壌より分離したRK−1株、およ
び千葉県の土壌より分離したMK−1株が挙げられる。
これらの菌株の菌学的性質は表5に示す通りである。こ
れらの性質より、「バージェーズ・マニュアル・オブ・
システマティック・バクテリオロジー」VOL2(19
86)に基づき、両菌株ともバチルス属に属する細菌で
あると同定したが、種については、これまでに報告され
たものと性状が一致せず、新規な種であると判断した。
すなわち、上記バージェース・マニュアルによると、バ
チルス属の菌で増殖可能な培養温度がRK−1株と一致
するものは、バチルス・コアギュランス(B.coag
ulans)およびバチルス・リッケンフォリミス
(B.licheniformis)である。しかし、
バチルス・リッケンフォリミスはpH5.7および7%
NaClで増殖する、プロピオン酸塩、クエン酸塩を利
用する、ゼラチンを液化するといった性質を示すためR
K−1株とは異なると判断できる。また、バチルス・コ
アギュランスはpH5.7で増殖し、5%NaClで増
殖しないことからRK−1株と異なると判断できる。ま
た、増殖可能な培養温度がRK−1株と一致するMK−
1株も、上記の点のいくつか等においてバチルス・コア
ギュランスおよびバチルス・リッケンフォリミスと異な
る。両菌株とも55℃の温度で増殖可能であったため、
好熱性細菌であり、それぞれバチルスsp.RK−1、
バチルスsp.MK−1と命名した。これらRK−1株
およびMK−1株は、通産省工業技術院生命工学工業技
術研究所に、それぞれFERM P15044およびF
ERM P15045として寄託されている。
【0015】本発明で使用する微生物は野性株に限ら
ず、野性株例えば上記野性株を紫外線、エックス線、放
射線、薬品〔NTG(N−メチル−N´−ニトロ−N−
ニトロソグアニジン)、EMS(エチル メタンスルホ
ネート)等〕等を用いる既知の人工的変異手段で変異し
た変異株も、耐熱性マルトースホスホリラーゼ産生能を
有する限り使用できる。
【0016】本発明に使用する栄養培地としては炭素
源、窒素源、無機物、および必要に応じ使用菌株の必要
とする微量栄養素を程よく含有するものであれば、天然
培地、合成培地のいずれでもよい。炭素源としてはマル
トース、グルコース、フラクトース、糖 、デンプン、
デキストリン、グリセリン等の炭水化物等が用いられ
る。窒素源としては塩化アンモニウム、硫酸アンモニウ
ム、尿素、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、グルタ
ミン酸などのアミノ酸、尿酸などの無機有機窒素化合物
が用いられる。
【0017】窒素源としてはペプトン、ポリペプトン、
肉エキス、酵母エキス、コーンスチープリカー、大豆
粉、大豆粕、乾燥酵母、カザミノ酸、ソリュブルベジタ
ブルプロテイン等の窒素含有天然物も使用できる。無機
物としてはリン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫
酸亜鉛、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウ
ム等が用いられる。その他にビオチン、チアミン等の微
量栄養素を必要に応じ使用する。
【0018】次に本発明においては培地中にマルトース
をマルトースホスホリラーゼの誘導物質として存在せし
めることなしに、耐熱性マルトースホスホリラーゼを生
産することが可能であるが、マルトースの存在によっ
て、耐熱性マルトースホスホリラーゼの生成量を増加せ
しめることができる場合がある。
【0019】培養法としては液体培養法(振盪培養法も
しくは通気攪拌培養法)がよく、工業的には通気攪拌培
養法が最も適している。培養温度は30〜60℃の範囲
で行うことができるが、50〜55℃が好適である。p
Hは6.5〜7.5が好適である。培養期間は培養条件
によって変わってくるが、通常15〜48時間程度であ
り、耐熱性マルトースホスホリラーゼの生成が確認され
たとき、好ましくは生成が最大に達したときに培養を停
止する。
【0020】このようにして得られた培養物から本発明
の耐熱性マルトースホスホリラーゼを採取するには、ま
ず遠心分離法やろ過法などにより培養物を培養液画分と
菌体画分に分画する。耐熱性マルトースホスホリラーゼ
は前述の両画分に検出されるが、主に培養液画分から得
られるので、この画分をさらに、限外ろ過、塩析、透
析、溶媒沈澱、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性
クロマトグラフィー、ゲルクロマトグラフィー、吸着ク
ロマトグラフィー、等電点クロマトグラフィー等の周知
の単離・精製方法の単独或いは組み合わせに付すことに
より、耐熱性マルトースホスホリラーゼの濃縮或いは精
製標品を得ることができる。本発明の耐熱性マルトース
ホスホリラーゼの単離・精製の具体例を実施例1に示
す。
【0021】本発明は、また、pH6.0の緩衝液中
で、50〜60℃のいずれかの温度で15分処理後に無
処理の80%以上の活性を有する耐熱性マルトースホス
ホリラーゼの存在下に、マルトースとリン酸もしくはリ
ン酸塩とを、水性媒体中で、55〜70℃、pH4.5
〜8.0で反応させることを特徴とするβ−グルコース
−1−リン酸の製造方法に関する。この場合に用いられ
る耐熱性マルトースホスホリラーゼとしては、pH6.
0の緩衝液、例えば10mMリン酸カリウム・クエン酸
緩衝液(pH6.0)中で、50〜60℃のいずれかの
温度で、好ましくは55〜60℃のいずれかの温度で、
特に60℃で、15分処理後に無処理の80%以上の活
性を有するものが好適に用いられる。具体的には上記
(1)〜(10)の酵素化学的性質のうち、少なくとも
(1)〜(6)、または少なくとも(1)〜(7)の性
質を有する酵素が挙げられる。これらの酵素は精製酵素
であっても、上記β−グルコース−1−リン酸の製造方
法に悪影響を及ぼさない他の酵素を含有した粗酵素であ
ってもよい。粗酵素としては上記培養液画分等の耐熱性
マルトースホスホリラーゼ含有画分から塩析または溶媒
沈澱により沈澱させた粗酵素、またはこれをさらに前記
のような精製手段で精製した精製途中段階の粗酵素が挙
げられる。さらにこれらの酵素を常法により担体に固定
化した固定化酵素を用いることも可能である。
【0022】マルトースとしてはマルトースまたはマル
トース含有物(例えばマルトース高含有糖液)を用いる
ことができる。リン酸塩としてはリン酸三カリウム(も
しくはナトリウム)、リン酸水素二カリウム(もしくは
ナトリウム)、リン酸二水素カリウム(もしくはナトリ
ウム)等の水溶性リン酸塩を用いることができる。水性
媒体としては水、緩衝液等が挙げられる。緩衝液として
は酢酸緩衝液、リン酸カリウム・クエン酸緩衝液、クエ
ン酸緩衝液、コハク酸緩衝液、トリス・塩酸緩衝液等を
用いることができる。
【0023】酵素の使用量については、特に制限ない
が、マルトース1gに対し、0.1〜50単位、好まし
くは1〜20単位使用するのが適当である。リン酸およ
び/またはリン酸塩はマルトースに対して、特に制限な
いが、0.1〜10倍モル、好ましくは0.5〜2倍モ
ル使用するのが適当である。なお、緩衝液がリン酸
(塩)を含有する緩衝液、例えばリン酸カリウム・クエ
ン酸緩衝液の場合には系中のリン酸およびリン酸塩の総
量が上記範囲であればよい。上記反応は雑菌汚染を避け
ると共に収率を上げるため55〜70℃、好ましくは5
5〜65℃、さらに好ましくは60〜65℃でおこな
う。pHは一般に4.5〜8.0、好ましくは5.0〜
6.0で行うのが適当である。さらに具体的には、温度
55〜60℃ではpH4.5〜5.0で、温度60〜6
5℃ではpH5.0〜5.5で、温度65〜70℃では
pH5.5〜6.5で行うのが、雑菌汚染の防止上さら
に好ましい。上記条件下で十分なβ−グルコース−1−
リン酸の生成が見られた時点で反応を終了するが、反応
は通常1〜144時間で終了する。
【0024】反応終了後、反応液の加熱による酵素の失
活、pHの低下(塩酸等の酸の添加)による酵素の失活
等の適当な手段で反応を停止させ、活性炭処理、イオン
交換樹脂処理等の単離・精製手段を適宜組み合わせて、
β−グルコース−1−リン酸を得ることができる。
【0025】本発明は、また、pH6.0の緩衝液中
で、50〜60℃のいずれかの温度で15分処理後に無
処理の80%以上の活性を有する耐熱性マルトースホス
ホリラ−ゼ、および耐熱性トレハロースホスホリラーゼ
の存在下に、マルトースとリン酸もしくはリン酸塩と
を、水性媒体中で、55〜70℃、pH4.5〜8.0
で反応させることを特徴とするトレハロースの製造方法
に関する。上記において耐熱性マルトースホスホリラー
ゼとしては、上記β−グルコース−1−リン酸の製造方
法におけると同様のものを用いることができる。耐熱性
トレハロースホスホリラーゼとしては、上記反応温度の
いずれかで、および上記pH範囲のいずれかで、耐熱性
マルトースホスホリラーゼの助力の下に、マルトースと
リン酸もしくはリン酸塩からトレハロースを産生し得る
ものであればよい。しかしながら、好適には、pH6.
0の緩衝液中で50〜65℃のいずれかの温度で、好ま
しくは55〜65℃のいずれかの温度で、さらに好まし
くは60〜65℃のいずれかの温度で、特に65℃で、
15分処理後に無処理の95%以上の活性を有する耐熱
性トレハロースホスホリラーゼを用いることができる。
かかる性質を有する耐熱性トレハロースホスホリラーゼ
の例として、本発明者らによって見出されたバチルス・
ステアロサーモフィラスSK−1(FERM P−14
567)が産生する耐熱性トレハロースホスホリラーゼ
を挙げることができる。この耐熱性トレハロースホスホ
リラーゼの製造例を実施例4(粗酵素)および参考例1
(精製酵素)に示す。この精製酵素の至適温度、熱安定
性、至適pHおよびpH安定性は以下の通りである。
【0026】(1)至適温度 40mMリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH6.
0)中で各種温度(40〜90℃)で反応させたとこ
ろ、トレハロース加リン酸分解反応の至適温度は70℃
〜75℃付近で、60℃〜75℃の範囲で最高活性の約
50%以上を示した(図6)。 (2)熱安定性 10mMリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH6.
0)中でインキュベートし、残存活性を測定したとこ
ろ、65℃、15分間処理で無処理の95%以上の活性
を示した(図7)。 (3)至適pH 25mMリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH4.0
〜7.7)及び25mMトリス・塩酸緩衝液(pH7.
7〜9.0)を用いて60℃で反応を行ったところ、至
適pHは6.5〜7.5であった(図8)。 (4)pH安定性 100mMリン酸カリウム・クエン酸緩衝液(pH4.
0〜8.0)及び100mMトリス・塩酸緩衝液(pH
7.5〜9.0)を用いて60℃で24時間インキュベ
ートし、各pHでの残存活性を測定したところ、本酵素
はpH6.0〜8.0で安定であった(図9)。
【0027】耐熱性トレハロースホスホリラーゼは耐熱
性マルトースホスホリラーゼと同様、精製酵素であって
も粗酵素であってもよく、これらの精製酵素、粗酵素は
耐熱性マルトースホスホリラーゼの場合と同様にして得
ることができる。マルトース、リン酸もしくはリン酸
塩、および水性媒体としては、上記β−グルコース−1
−リン酸の製造方法におけると同様のものを用いること
ができる。
【0028】酵素の使用量については、特に制限ない
が、マルトース1gに対して、各酵素とも、0.1〜5
0単位、好ましくは1〜20単位使用するのが適当であ
る。また、耐熱性マルトースホスホリラーゼと耐熱性ト
レハロースホスホリラーゼとの使用比率は特に制限ない
が、単位の比で前者:後者=1:5〜5:1、好ましく
は1:2〜2:1が適当である。なお、トレハロースホ
スホリラーゼ活性は以下のように測定した。酵素溶液
0.4mlと0.5Mリン酸カリウム・クエン酸緩衝液
(pH6.0)0.06ml、2w/v %トレハロース
0.6ml、蒸留水0.14mlを混合し、60℃、2
0分反応後10分間の煮沸によって反応を停止させた。
次に、この反応停止液から0.02mlを採取し、グル
コース検査試薬(グルコースCII−テストワコー;和光
純薬工業(株))を3ml加え、室温で20分間反応さ
せた後、505nmでの吸光度を分光光度計を用いて測
定し、該測定値から生成グルコース量を求めた。またト
レハロースホスホリラーゼ活性の定義については、上記
測定条件下で1分間に1μmolのトレハロースを加リ
ン酸分解する酵素量を1単位とした。
【0029】耐熱性マルトースホスホリラーゼと耐熱性
トレハロースホスホリラーゼはマルトースに対して同時
に添加して反応を行ってもよく、マルトースにまず耐熱
性マルトースホスホリラーゼを作用させ、ついで耐熱性
トレハロースホスホリラーゼを添加して反応を行っても
よい。耐熱性トレハロースホスホリラーゼを後から添加
する場合、添加時期については特に制限ないが、効率
上、β−グルコース−1−リン酸の生成が最大になる時
点までには添加するのが好ましい。リン酸もしくはリン
酸塩のマルトースに対して、特に制限はないが、0.0
01〜1倍モル、好ましくは0.005〜0.5倍モル
使用するのが適当である。反応温度、反応pH、反応時
間はβ−グルコース−1−リン酸の製造の場合と同様に
して行うことができる。反応終了後のトレハロースの単
離・精製は活性炭処理、イオン交換処理、エタノール晶
出処理等の手段を適宜組み合わせて行うことができる。
【0030】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 実施例1 バチルスsp.RK−1(FERM P−15044)
による耐熱性マルトースホスホリラーゼの製造及び精製
は以下のようにして行った。 (培養)酵母エキス1w/v %、ポリペプトン2w/v %、
マルトース1w/v %を含有する培地(pH7.0)10
0mlを500mlバッフル付きマイヤーフラスコに入
れ、121℃、20分間オートクレープ殺菌したもの
に、バチルスsp.RK−1を1白金耳植菌し、55℃
にて16時間振盪培養したものを種培養液とした。容量
5Lのファーメンターに、種培養の場合と同組成の培地
約3Lを入れて滅菌し、温度を55℃とした後、種培養
液2v/v %を接種し、55℃、pH6.0〜7.0に保
持しながら18時間通気攪拌培養した。
【0031】(粗酵素の調製)培養終了後、培養物を遠
心分離して菌体を除去し、上清に硫安を40〜60%飽
和になるよう溶解し、生じたタンパク質の沈澱を遠心分
離によって回収して、10mM酢酸緩衝液(pH6.
0)に溶解後、同じ緩衝液に対して透析を行い、濃縮後
約300単位/mlの粗酵素液を20ml得た。 (イオン交換クロマトグラフィー)10mM酢酸緩衝液
(pH6.0)によって平衡化した、TSKgelDE
AEトーヨーパール650M(東ソー(株))を詰めた
カラムに、粗酵素液を添加し、0〜0.5M NaCl
の上昇濃度勾配によって溶出し、溶出液を分取した。活
性のある画分を合わせ、限外ろ過膜を用いて濃縮・脱塩
後、さらに、一連の同じクロマトグラフィー操作を行い
精製度を上げた。
【0032】(ゲル濾過クロマトグラフィー)0.2M
NaClを溶解した10mM酢酸緩衝液(pH6.0)
によって平衡化したSuperdex200pgカラム
(ファルマシア バイオテク(株))に、上記部分精製
酵素液を添加し、同じ緩衝液で溶出し、溶出液を分取し
た。活性のある画分を、限外ろ過膜を用いて濃縮・脱塩
した。 (等電点クロマトグラフィー)25mMビス・トリス塩
酸緩衝液(pH7.1)によって平衡加したMonoP
HR5/20カラム(ファルマシア バイオテク
(株))に、上記部分精製酵素液を添加し、pH4.0
に調整した展開緩衝液(Polybuffer)(ファ
ルマシア バイオテク(株))で溶出し、溶出液を分取
した。活性のある画分を、限外ろ過膜を用いて濃縮・脱
塩した。 (ネイティブポリアクリルアミドゲル電気泳動)上記精
製酵素溶液をネイティブポリアクリルアミドゲル電気泳
動し、ゲルをCBB(クマシーブリリアントブルー)染
色してタンパク質のバンドを調べたところ、一本のバン
ドしか検出されず、単一タンパク質であることが確認で
きた。
【0033】(マルトースホスホリラーゼの確認)上記
精製酵素液0.4mlと0.5Mリン酸クエン酸緩衝液
(pH6.0)0.06ml、2w/v %マルトース0.
6ml、蒸留水0.14mlを混合し、60℃、15分
反応後、10分間の煮沸によって反応を停止させた。次
に、この反応停止液から0.02mlを採取し、グルコ
ース検査試薬(グルコースCII−テストワコー;和光純
薬工業(株))を3ml加え、室温で20分間反応させ
た後、505nmでの吸光度を分光光度計を用いて、反
応液中のグルコース量を測定した。また、反応停止液の
一部を陰イオン交換カラムを用いた高速液体クロマトグ
ラフィー〔TSKgel SAX(150×6.0mm
φ)(東ソー(株))、溶離液0.1M酢酸カリウム水
溶液(pH5.0)、流速1.0ml/min、カラム
温度30℃〕で分離後、示差屈折計〔Shodex(昭
和電工(株))〕でβ−グルコース−1−リン酸を検出
し、定量した。その結果、反応停止液中のグルコース含
量とβ−グルコース−1リン酸含有量は等しく、精製酵
素はマルトースホスホリラーゼであることが確認され
た。
【0034】実施例2 バチルスsp.MK−1(FERM P−15045)
による耐熱性マルトースホスホリラーゼの製造は以下の
ようにして行った。酵母エキス1w/v %、ポリペプトン
2w/v %、マルトース1w/v %を含有する培地(pH
7.0)100mlを500mlバッフル付きマイヤー
フラスコに入れ、121℃、20分間オートクレーブ殺
菌したものに、バチルスsp.MK−1を1白金耳植菌
し、55℃で16時間振盪培養したものを種培養液とし
た。容量5Lのファーメンターに、種培養の場合と同組
成の培地約3Lを入れて滅菌し、温度を55℃とした
後、種培養液2v/v %を接種し、55℃、pH6.0〜
7.0に保持しながら48時間通気攪拌培養した。培養
終了後、培養物を遠心分離して菌体を分離した。この菌
体を洗浄後、10mM酢酸緩衝液に懸濁し、超音波処理
によって細胞を破砕し、遠心分離によって固形分を除去
して粗酵素液20mlを調製した。この粗酵素液は約1
0単位/mlのマルトースホスホリラーゼ活性を有して
いた。
【0035】実施例3 実施例1で調製した耐熱性マルトースホスホリラーゼ粗
酵素液(硫安分画段階のもの)を用いて、基質のマルト
ースに作用させβ−グルコース−1−リン酸の生産を試
みた。反応液はマルトース濃度30w/v %、酵素10u/
g 、リン酸濃度0.5M、pH6.0となるように1M
リン酸カリウム緩衝液(pH6.0)で調整し、60℃
で4時間反応を行った。反応の停止は10分間100℃
に加熱して行った。反応終了後、反応液の一部を陰イオ
ン交換カラムを用いた高速液体クロマトグラフィー〔T
SKgel SAX(150×6.0mmφ)(東ソー
(株))、溶離液0.1M酢酸カリウム水溶液(pH
5.0)、流速1.0ml/min、カラム温度30
℃〕で分離後、示差屈折計〔Shodex(昭和電工
(株))〕に付して、β−グルコース−1−リン酸の定
量を行ったところ、β−グルコース−1−リン酸が4.
6w/v %生成していた。反応液をイオン交換カラムTS
Kgel SAX(200×55mmφ)(東ソー
(株))、溶離液0.1M酢酸カリウム水溶液(pH
5.0)、流速10.0ml/minの条件でクロマト
グラム分離し、β−グルコース−1−リン酸画分を分取
した。この溶液を20%NaOHでpHを8.5に調整
した後、2倍容量のエタノールを加え0〜4℃に24時
間放置して、沈澱してくるβ−グルコース−1−リン酸
2ナトリウム塩を遠心分離により回収した。その結果、
収率90%で純度95%以上のβ−グルコース−1−リ
ン酸2ナトリウム塩を得た。
【0036】実施例4 (耐熱性トレハロースホスホリラーゼの調製)肉エキス
0.12w/v %、ポリペプトン0.4w/v %、NaCl
0.2w/v%を含有する培地(pH7.0)100m
lを500mlバッフル付きマイヤーフラスコに入れ、
121℃、20分間オートクレーブ殺菌したものに、バ
チルス・ステアロサーモフィラスSK−1(FERM
P−14567)を1白金耳植菌し、55℃で16時間
振盪培養したものを種培養液とした。容量5Lのファー
メンターに、酵母エキス1w/v %、ポリペプトン2w/v
%、トレハロース1w/v %を含有する培地(pH7.
0)約3Lを入れて滅菌し、温度を55℃とした後、種
培養液2v/v %を接種し、55℃、pH6.0〜7.0
に保持しながら40時間通気攪拌培養した。培養終了
後、培養物を遠心分離して菌体を分離し、上清に硫安を
80%飽和になるように溶解し、析出したタンパク質を
遠心分離によって集めた。これを10mM酢酸緩衝液
(pH6.0)に溶解後、同じ緩衝液に対して透析を行
い、濃縮後、トレハロースホスホリラーゼ活性約220
単位/mlの粗酵素液を20ml得た。
【0037】(マルトースからトレハロースの生成反
応)このようにして調製した耐熱性トレハロースホスホ
リラーゼ粗酵素液と実施例1で調製した耐熱性マルトー
スホスホリラーゼ粗酵素(硫安分画段階のもの)を用い
て、基質のマルトースに作用させトレハロースへ変換さ
せた。すなわち、表6に示す、マルトース濃度(20ま
たは30w/w %)、リン酸濃度(5〜300mM)、各
酵素量(1〜10単位/g)(各酵素は同じ単位量使用し
た)、温度・pH・時間条件で酵素反応を行った。な
お、pH調整は酢酸緩衝液で行った。反応の停止は10
分間100℃に加熱して行った。反応終了後、各反応液
を、TSKgel Amido80カラム(東ソー
(株))、溶離液アセトニトリル/水(78/24)、
流速0.8ml/min、カラム温度80℃、示差屈折
計Shodex(昭和電工(株))を検出手段とする高
速液体クロマトグラフィーに付して、各反応液の糖組成
を定量した。また、β−グルコース−1−リン酸は反応
液を、実施例1と同様の陰イオン交換カラムを用いた高
速液体クロマトグラフィーにより定量した。結果を表6
に示す。反応温度60〜70℃、pH5.0〜6.0の
反応条件で18〜65%の収率でマルトースがトレハロ
ースに変換された。
【0038】実施例5 (トレハロース含有糖液、トレハロース高含有糖液及び
その粉末の製造)コーンスターチにα−アミラーゼを作
用させた澱粉液化液に枝切り酵素(天野製薬(株)販売
/プルラナーゼ「アマノ」)とβ−アミラーゼ(長瀬産
業(株)販売/β−アミラーゼ)を作用させて調製した
マルトース高含有糖液(固形分30w/w %、固形分当た
りのマルトース純度80%)に、実施例1で調製したバ
チルスsp.RK−1の耐熱性マルトースホスホリラー
ゼ粗酵素液(硫安分画段階のもの)と実施例4で調製し
たバチルス・ステアロサーモフィラスSK−1の耐熱性
トレハロースホスホリラーゼ粗酵素液をそれぞれ固形分
1g当たり10単位になるように加え、さらに、リン酸
濃度10mMになるようにリン酸カリウムを加えて、6
0℃、pH5.0で72時間反応させ、次いで100℃
で10分間加熱して酵素を失活させた。
【0039】この反応液を活性炭で脱色し、イオン交換
樹脂で脱塩した後、濃度約70%まで濃縮し、トレハロ
ース含有糖液を得た。この糖液を実施例4と同様に高速
液体クロマトグラフィーによって分析したチャートを図
5に示す。固形分当たりの割合(w/w)はグルコース1.
5%、トレハロース64.5%、マルトース18.0
%、マルトトリオース11.2%、その他マルトオリゴ
糖4.8%であった。また、前記反応液に固形分1g当
たり1単位になるようにグルコアミラーゼ(生化学工業
販売/グルコアミラーゼ)を加え、55℃で8時間反応
させ、次いで100℃で10分間加熱して酵素を失活さ
せた。この反応液を活性炭で脱色し、イオン交換樹脂で
脱塩した後、濃度約50%まで濃縮し、ナトリウム型イ
オン交換カラムで分離を行い、トレハロース画分を分取
した。この分取した糖液を濃縮し、固形分70%で固形
分当たり92%のトレハロースを含有するトレハロース
高含有糖液を得た。さらに、このトレハロース高含有糖
液を濃縮後乾燥することにより粉末トレハロースを得る
ことができた。
【0040】参考例1 バチルス・ステアロサーモフィラスSK−1(FERM
P−14567)による耐熱性トレハロースホスホリ
ラーゼの製造及び精製は以下のようにして行った。 (培養)SK−1株を、酵母エキス0.5w/v %、ポリ
ペプトン2w/v %、マルトース1w/v %(pH7.0)
からなる、121℃、20分間オートクレープ殺菌した
液体培地に1白金耳植菌し、55℃で72時間通気振盪
培養後、遠心分離によって菌体と培養液とを分離した。
【0041】(粗酵素の調製)分離した培養液に硫安を
40〜60%飽和になるよう溶解し、生じたタンパク質
の沈澱を遠心分離によって回収して、10mMリン酸カ
リウム・クエン酸緩衝液(pH6.0)に溶解後、同じ
緩衝液に対して透析を行い、粗酵素液とした。 (イオン交換クロマトグラフィー)10mMリン酸カリ
ウム・クエン酸緩衝液(pH6.0)によって平衡化し
た、TSKgelDEAEトーヨーパール650M(東
ソー(株))を詰めたカラムに、粗酵素液を添加し、5
カラム容量の0〜0.4M NaClの上昇濃度勾配に
よって溶出し、溶出液を分取した。活性のある画分を合
わせ、限外ろ過膜を用いて濃縮、脱塩後、さらに、一連
の同じクロマトグラフィー操作を行い精製度を上げた。
【0042】(疎水クロマトグラフィー)40%飽和と
なるように硫酸アンモニウムを溶解した10mMリン酸
カリウム・クエン酸緩衝液(pH6.0)によって平衡
化した、TSKgelPhenylトーヨーパール65
0M(東ソー(株))を詰めたカラムに、上記部分精製
酵素液を添加し、8カラム容量の40〜0%飽和硫酸ア
ンモニウム溶液の下降濃度勾配によって溶出し、溶出液
を分取した。活性のある画分を合わせ、限外ろ過膜を用
いて濃縮、脱塩を行った。 (吸着クロマトグラフィー)0.3mMとなるようにC
aCl2 を溶解した10mMリン酸カリウム・クエン酸
緩衝液(pH6.0)によって平衡化した、PENTA
X GH−0810Mカラムに、上記部分精製酵素液を
添加し、10カラム容量の10〜300mMリン酸カリ
ウム・クエン酸緩衝液(pH6.0)の上昇濃度勾配に
よって溶出し、溶出液を分取した。活性のある画分を合
わせ、限外ろ過膜を用いて濃度、脱塩を行った。
【0043】(ゲル濾過クロマトグラフィー)0.2M
となるようにNaClを溶解した10mMリン酸カリウ
ム・クエン酸緩衝液(pH6.0)によって平衡化し
た、Superdex200pg(ファルマシア バイ
オテク(株))を詰めたカラムに、上記部分精製酵素液
を添加し、同じ緩衝液で溶出し、溶出液を分取した。活
性のある画分を合わせ、限外ろ過膜を用いて濃縮・脱塩
を行った。 (ネイティブポリアクリルアミドゲル電気泳動)上記精
製酵素溶液をネイティブポリアクリルアミドゲル電気泳
動し、ゲルをCBB染色してタンパク質のバンドを調べ
たところ一本のバンドしか検出されず、単一タンパク質
であることが確認できた。
【0044】
【発明の効果】本発明によって提供されるマルトースホ
スホリラーゼは耐熱性を有し、マルトースおよびリン酸
からβ−グルコース−1−リン酸を生成する。この酵
素、またはこの酵素およびトレハロースホスホリラーゼ
を用いて、マルトースおよびリン酸から、それぞれβ−
グルコース−1−リン酸またはトレハロースを、雑菌汚
染の低減、反応時間の短縮化を図りつつ、工業的に有利
に製造することができる。
【0045】
【表1】
【0046】
【表2】
【0047】
【表3】
【0048】
【表4】
【0049】
【表5】
【0050】
【表6】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で得られた耐熱性マルトースホスホリラ
ーゼの至適温度を示す。
【図2】本発明で得られた耐熱性マルトースホスホリラ
ーゼの熱安定性を示す。
【図3】本発明で得られた耐熱性マルトースホスホリラ
ーゼの至適pHを示す。
【図4】本発明で得られた耐熱性マルトースホスホリラ
ーゼのpH安定性を示す。
【図5】本発明の耐熱性マルトースホスホリラーゼ、お
よび耐熱性トレハロースホスホリラーゼをマルトース高
含有糖液に作用させて得られたトレハロース含有糖液を
高速液体クロマトグラフィーにより分析したチャートを
示す(実施例5)。
【図6】マルトースとリン酸もしくはリン酸塩との反応
によるトレハロースの製造に使用し得る、バチルス・ス
テアロサーモフィラスSK−1から得られた、耐熱性ト
レハロースホスホリラーゼの至適温度を示す。
【図7】バチルス・ステアロサーモフィラスSK−1か
ら得られた、耐熱性トレハロースホスホリラーゼの熱安
定性を示す。
【図8】バチルス・ステアロサーモフィラスSK−1か
ら得られた、耐熱性トレハロースホスホリラーゼの至適
pHを示す。
【図9】バチルス・ステアロサーモフィラスSK−1か
ら得られた、耐熱性トレハロースホスホリラーゼのpH
安定性を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 1/20 C12R 1:07)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pH6.0の緩衝液中で、50〜60℃
    のいずれかの温度で15分処理後に無処理の80%以上
    の活性を有する耐熱性マルトースホスホリラーゼ。
  2. 【請求項2】 下記の酵素学的性質を有する耐熱性マル
    トースホスホリラーゼ: (1)作用 マルトースを可逆的に加リン酸分解する。すなわち、リ
    ン酸存在下でマルトースに作用させると、等モルのグル
    コースとβ−グルコース−1−リン酸を生成し、グルコ
    ースとβ−グルコース−1−リン酸に作用させると、等
    モルのマルトースとリン酸を生成する。 (2)基質特異性 マルトースに特異的に作用する。 (3)至適温度 マルトース加リン酸分解反応の至適温度は55℃〜70
    ℃付近で、50℃〜70℃の範囲で最高活性の約50%
    以上を示す。 (4)熱安定性 10mM酢酸緩衝液(pH6.0)中で、60℃、15
    分間処理後に無処理の約80%の活性を有する。 (5)至適pH 6.0〜7.0。 (6)pH安定性 pH5.5〜8.0で安定。 (7)分子量 ゲル濾過クロマトグラフィーにより測定した値は15万
    〜19万。
  3. 【請求項3】 下記の酵素学的性質を有する耐熱性マル
    トースホスホリラーゼ: (1)作用 マルトースを可逆的に加リン酸分解する。すなわち、リ
    ン酸存在下でマルトースに作用させると、等モルのグル
    コースとβ−グルコース−1−リン酸を生成し、グルコ
    ースとβ−グルコース−1−リン酸に作用させると、等
    モルのトレハロースとリン酸を生成する。 (2)基質特異性 マルトースに特異的に作用する。 (3)至適温度 マルトース加リン酸分解反応の至適温度は55℃〜70
    ℃付近で、50℃〜70℃の範囲で最高活性の約50%
    以上を示す。 (4)熱安定性 10mM酢酸緩衝液(pH6.0)中で、60℃、15
    分間処理後に無処理の約80%の活性を有する。 (5)至適pH 6.0〜7.0。 (6)pH安定性 pH5.5〜8.0で安定。 (7)分子量 ゲル濾過クロマトグラフィーにより測定した値は15万
    〜19万。 (8)失活 100℃、10分間の加熱で100%失活する。 (9)等電点 4.7〜5.1。 (10)阻害剤 HgCl2 で著しく活性が阻害される。
  4. 【請求項4】 マルトースホスホリラーゼ産生能を有す
    るバチルス属細菌を栄養培地に培養し、培養物から生成
    したマルトースホスホリラーゼを採取することを特徴と
    するマルトースホスホリラーゼの製造方法。
  5. 【請求項5】 バチルスsp・RK−1(FERM P
    −15044)もしくはマルトースホスホリラーゼ産生
    能を有するその突然変異体。
  6. 【請求項6】 バチルスsp・MK−1(FERM P
    −15045)もしくはマルトースホスホリラーゼ産生
    能を有するその突然変異体。
  7. 【請求項7】 pH6.0の緩衝液中で、50〜60℃
    のいずれかの温度で15分処理後に無処理の80%以上
    の活性を有する耐熱性マルトースホスホリラーゼの存在
    下に、マルトースとリン酸もしくはリン酸塩とを、水性
    媒体中で、55〜70℃、pH4.5〜8.0で反応さ
    せることを特徴とするβ−グルコース−1−リン酸の製
    造方法。
  8. 【請求項8】 pH6.0の緩衝液中で、50〜60℃
    のいずれかの温度で15分処理後に無処理の80%以上
    の活性を有する耐熱性マルトースホスホリラ−ゼ、およ
    び耐熱性トレハロースホスホリラーゼの存在下に、マル
    トースとリン酸もしくはリン酸塩とを、水性媒体中で、
    55〜70℃、pH4.5〜8.0で反応させることを
    特徴とするトレハロースの製造方法。
JP21300595A 1995-07-31 1995-07-31 耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法 Expired - Fee Related JP3691875B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21300595A JP3691875B2 (ja) 1995-07-31 1995-07-31 耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法
CA002182059A CA2182059A1 (en) 1995-07-31 1996-07-25 Heat resistant maltose phosphorylase, process for preparation thereof, bacteria used for preparation thereof, and methods for using the enzyme
US08/686,647 US5827715A (en) 1995-07-31 1996-07-26 Heat resistant maltose phosphorylase, process for preparation thereof, bacteria used for preparation thereof, and methods for using the enzyme
EP96112114A EP0757098B1 (en) 1995-07-31 1996-07-26 Heat resistant maltose phosphorylase, process for preparation thereof, bacteria used for preparation thereof, and methods for using the enzyme
DE69624993T DE69624993T2 (de) 1995-07-31 1996-07-26 Hitzebeständige Maltosephosphorylase, Prozess für ihre Herstellung, Bakterien,die für ihre Herstellung verwendet werden,und Methoden zur Verwendung des Enzyms
DK96112114T DK0757098T3 (da) 1995-07-31 1996-07-26 Varmebestandig maltosephophorylase, fremgangsmåde til dens fremstilling, bakterier anvendt til dens fremstilling og fremgangsmåder til anvendelse af enzymet
US09/131,732 US5939308A (en) 1995-07-31 1998-08-10 Heat resistant maltose phosphorylase, process for preparation thereof, bacteria used for preparation thereof, and methods for using the enzyme

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21300595A JP3691875B2 (ja) 1995-07-31 1995-07-31 耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0937780A true JPH0937780A (ja) 1997-02-10
JP3691875B2 JP3691875B2 (ja) 2005-09-07

Family

ID=16631918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21300595A Expired - Fee Related JP3691875B2 (ja) 1995-07-31 1995-07-31 耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5827715A (ja)
EP (1) EP0757098B1 (ja)
JP (1) JP3691875B2 (ja)
CA (1) CA2182059A1 (ja)
DE (1) DE69624993T2 (ja)
DK (1) DK0757098T3 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10262683A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Showa Sangyo Co Ltd 組換え耐熱性マルトースホスホリラーゼをコードする 遺伝子、該遺伝子を含む組換えベクター及び該ベクタ ーを含む形質転換体とその産生物
WO1998044116A1 (en) * 1997-03-31 1998-10-08 Kureha Chemical Industry Co., Ltd. Gene encoding recombinant trehalose phosphorylase, vector containing the gene, transformant transformed by the gene, and method for producing recombinant trehalose phosphorylase with the use of the transformant
JPH10327887A (ja) * 1997-03-31 1998-12-15 Showa Sangyo Co Ltd 組換え耐熱性トレハロースホスホリラーゼをコードする遺伝子、該遺伝子を含む組換えベクター及び該ベクターを含む形質転換体とその産生物
WO2005003343A1 (ja) * 2003-07-04 2005-01-13 Independent Administrative Institution, Japan Agency For Marine-Earth Science And Technology 新規微生物、マルトースホスホリラーゼおよびトレハロースホスホリラーゼ並びにその製造方法
JP2016505273A (ja) * 2013-01-25 2016-02-25 ビオメリューBiomerieux 目的の核酸の特異的な単離方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002010708A2 (en) * 2000-08-01 2002-02-07 Charm Sciences, Inc. Hygiene monitoring
EP3740583A1 (en) 2018-02-23 2020-11-25 Danisco US Inc. Synthesis of glucan comprising alpha-1,3 glycosidic linkages with phosphorylase enzymes

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0759584A (ja) * 1993-06-14 1995-03-07 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 二糖類の製造法および新規二糖類
US3944470A (en) * 1973-06-29 1976-03-16 The Procter & Gamble Company Stabilization and enhancement of enzymatic activity
DE2748036C2 (de) * 1977-10-26 1986-08-21 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Verfahren zur Gewinnung von Maltose-phosphorylase oder/und β-Phosphoglucose-mutase und Verwendung derselben
JPS6054036A (ja) * 1983-09-02 1985-03-28 Brother Ind Ltd 入力装置
JPH0779694B2 (ja) * 1985-07-09 1995-08-30 カドラント バイオリソ−シズ リミテツド 蛋白質および同類品の保護
JPS6360998A (ja) * 1986-08-29 1988-03-17 Fujitsu Ltd 生体高分子結晶の製造方法
JPH0191778A (ja) * 1987-09-30 1989-04-11 Unitika Ltd マルトースホスホリラーゼ
JPH05211882A (ja) * 1991-12-11 1993-08-24 Ajinomoto Co Inc トレハロースの製造法
JPH05292986A (ja) * 1992-02-21 1993-11-09 Takeda Chem Ind Ltd トレハロースの製造法
JP3026322B2 (ja) * 1992-12-04 2000-03-27 呉羽化学工業株式会社 トレハロースの製造法
JP3071356B2 (ja) * 1993-08-13 2000-07-31 呉羽化学工業株式会社 トレハロースの製造方法
US5565341A (en) * 1993-08-13 1996-10-15 Kureha Chemical Industry Co., Ltd. Process for producing trehalose
JPH07284389A (ja) * 1994-02-22 1995-10-31 Takeda Chem Ind Ltd 新規トレハロースホスホリラーゼおよびその製造法
JP3563104B2 (ja) * 1994-03-23 2004-09-08 呉羽化学工業株式会社 トレハロースホスホリラーゼおよびその製造法
JPH07327691A (ja) * 1994-04-15 1995-12-19 Kureha Chem Ind Co Ltd トレハロースの製造方法
JP3014950B2 (ja) * 1994-09-16 2000-02-28 日本食品化工株式会社 トレハロースの製造方法
JP3802590B2 (ja) * 1994-09-16 2006-07-26 日本食品化工株式会社 マルトースホスホリラーゼおよびトレハロースホスホリラーゼ並びにこれら酵素の生産能を有するプレシオモナス属新菌株
DE69532106T2 (de) * 1994-09-16 2004-07-22 Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd. Maltose Phospharylase, Trehalose Phophorylase, Plesiomonasstamm, und Herstellung von Trehalose
JPH0889273A (ja) * 1994-09-28 1996-04-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd α,α−トレハロースの製造方法
JP3634883B2 (ja) * 1994-11-04 2005-03-30 昭和産業株式会社 耐熱性トレハロースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、及び該酵素を用いるトレハロースの製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10262683A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Showa Sangyo Co Ltd 組換え耐熱性マルトースホスホリラーゼをコードする 遺伝子、該遺伝子を含む組換えベクター及び該ベクタ ーを含む形質転換体とその産生物
WO1998044116A1 (en) * 1997-03-31 1998-10-08 Kureha Chemical Industry Co., Ltd. Gene encoding recombinant trehalose phosphorylase, vector containing the gene, transformant transformed by the gene, and method for producing recombinant trehalose phosphorylase with the use of the transformant
JPH10327887A (ja) * 1997-03-31 1998-12-15 Showa Sangyo Co Ltd 組換え耐熱性トレハロースホスホリラーゼをコードする遺伝子、該遺伝子を含む組換えベクター及び該ベクターを含む形質転換体とその産生物
WO2005003343A1 (ja) * 2003-07-04 2005-01-13 Independent Administrative Institution, Japan Agency For Marine-Earth Science And Technology 新規微生物、マルトースホスホリラーゼおよびトレハロースホスホリラーゼ並びにその製造方法
JP2016505273A (ja) * 2013-01-25 2016-02-25 ビオメリューBiomerieux 目的の核酸の特異的な単離方法
JP2019068818A (ja) * 2013-01-25 2019-05-09 ビオメリューBiomerieux 目的の核酸の特異的な単離方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0757098A3 (en) 1997-09-17
DE69624993D1 (de) 2003-01-09
EP0757098B1 (en) 2002-11-27
DK0757098T3 (da) 2002-12-16
DE69624993T2 (de) 2003-08-21
CA2182059A1 (en) 1997-02-01
US5827715A (en) 1998-10-27
JP3691875B2 (ja) 2005-09-07
EP0757098A2 (en) 1997-02-05
US5939308A (en) 1999-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Riaz et al. Immobilization of a thermostable α-amylase on calcium alginate beads from Bacillus subtilis KIBGE-HAR
Tanzer et al. Identification, preliminary characterization, and evidence for regulation of invertase in Streptococcus mutans
EP0131253B1 (en) Novel thermostable, aciduric alpha-amylase and method for its production
CA1329161C (en) Process for the preparation of difructose dianhydride iii
JP3691875B2 (ja) 耐熱性マルトースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、および該酵素の使用方法
St Martin et al. Regulation and function of sucrose 6-phosphate hydrolase in Streptococcus mutans
US5281527A (en) Process for producing pullalanase
JP3634883B2 (ja) 耐熱性トレハロースホスホリラーゼ、その製造方法、その製造に使用する菌、及び該酵素を用いるトレハロースの製造方法
EP0206595B1 (en) Thermally stable tryptophanase process for producing the same, and thermally stable tryptophanase-producing microorganism
JP2970932B2 (ja) 新規耐熱性β―ガラクトシル基転移酵素、その製造法及びその用途
US4605619A (en) Process for preparing fructose from starch
CA1195275A (en) Process for preparing fructose
JP3029915B2 (ja) 耐熱性アデノシン−5’−ホスホスルフェートキナーゼ及びその製造法
JPS6243671B2 (ja)
US4431733A (en) Process for preparing fructose from liquefied starch
JPH04200386A (ja) β―フラクトフラノシダーゼ及びその製造方法
JPH10262683A (ja) 組換え耐熱性マルトースホスホリラーゼをコードする 遺伝子、該遺伝子を含む組換えベクター及び該ベクタ ーを含む形質転換体とその産生物
JPH0568239B2 (ja)
JP4197604B2 (ja) 新規菌株、新規α−グルコシダーゼおよびその製造方法
JP4439153B2 (ja) 耐熱性マンノースイソメラーゼ及び該酵素を用いたマンノースの製造法
JP3812954B2 (ja) イソマルトシルフラクトシドの製造方法
JPS6248379A (ja) セフアロスポリンcアシラ−ゼの製造法
JPH0353890A (ja) 4‐ハロ‐3‐ヒドロキシブチロニトリルの製造法
JPH07143892A (ja) イソマルトシルフラクトシドの製造法
JPH0789917B2 (ja) アミラ−ゼ及びその製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050329

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050419

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050617

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080624

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090624

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100624

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100624

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110624

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees