【発明の詳細な説明】
減少した吸着性と増加した加水分解性を有するサーミターゼ変種
技術分野
本発明は、様々なクリーニング組成物で有用な新規酵素変種と、このような酵
素変種をコードするDNA配列に関する。
背景
酵素は最大類の天然タンパク質を構成している。各類の酵素は通常異なる種類
の化学反応を触媒する(消費されずに反応を促進する)。プロテアーゼとして知
られる酵素の1種は、他のタンパク質を加水分解する(開裂される化学結合のい
ずれかの側における水分子のH及びOH部分の取込みで、化合物を2以上のより
簡単な化合物に分解する)それらの能力について知られている。タンパク質を加
水分解するこの能力は、洗濯洗剤製品に添加物として天然及びタンパク質工学処
理プロテアーゼを配合することにより利用されてきた。衣類上の多くの汚れはタ
ンパク質性であり、広域特異性プロテアーゼはこのような汚れの除去性を実質上
改善することができる。
残念ながら、天然細菌環境下におけるこれらタンパク質の効力レベルは相対的
に非天然の洗浄環境中にしばしば移行していない。特に、熱安定性、pH安定性
、酸化安定性及び基質特異性のようなプロテアーゼ特徴は、酵素の天然環境外で
の利用上必ずしも最良になっていない。
プロテアーゼのアミノ酸配列がプロテアーゼの特徴を決定する。プロテアーゼ
のアミノ酸配列の変化は、酵素の性質を様々な程度に変えるかもしれないし、あ
るいはアミノ酸配列における変化の位置、性質及び/又は大きさに応じて酵素を
不活化させることさえある。洗浄環境下でプロテアーゼの効力を増加させること
を目標として、それらの性質を改善する試みに際し、プロテアーゼの野生型アミ
ノ酸配列を変えるいくつかのアプローチが行われてきた。これらのアプローチに
は、全く多様な条件下で熱安定性を高めて酸化安定性を改善するために、アミノ
酸配列を変えることを含む。
当業界で記載された様々なアプローチにもかかわらず、様々な表面をクリーニ
ングする上で有用なプロテアーゼの有効な新規変種について必要性が継続してい
る。
本発明の目的
本発明の目的は、野生型の酵素と比較して改善された加水分解性を有するサー
ミターゼ(Thermitase)酵素変種を提供することである。
これらのズブチリシン酵素変種を含んでなるクリーニング組成物を提供するこ
とも本発明の目的である。
要旨
本発明は、野生型サーミターゼアミノ酸配列の修飾されたアミノ酸配列を有す
るサーミターゼ変種に関し、野生型アミノ酸配列は第一ループ領域、第二ループ
領域、第三ループ領域、第四ループ領域及び第五ループ領域を含んでいて、修飾
されたアミノ酸配列は1以上のループ領域において具体的な特定の位置で野生型
サーミターゼに存在する場合とは異なるアミノ酸(即ち、置換)を含み、それに
よりサーミターゼ変種は野生型サーミターゼと比較して不溶性基質に対する減少
した吸着性と増加した加水分解性を有している。本発明はこのようなサーミター
ゼ変種についてコードするDNA配列にも関する。本発明は様々な表面をクリー
ニングする上でこのようなサーミターゼ変種を含んでなる組成物にも関する。
説明
I.サーミターゼ変種
本発明は、酵素についてコードする様々なヌクレオチド配列を変異させて酵素
のアミノ酸配列を変えることにより修飾されたズブチリシン酵素、特にサーミタ
ーゼに関する。本発明の修飾ズブチリシン酵素(以下、“サーミターゼ変種”)
は、野生型ズブチリシンと比較して、不溶性基質に対して減少した吸着性と増加
した加水分解性を有している。本発明はこのようなサーミターゼ変種についてコ
ードするDNA配列にも関する。
本発明のズブチリシン酵素は、プロテアーゼとして知られる酵素の1種に属す
る。プロテアーゼはペプチド結合の開裂用の触媒である。1タイプのプロテアー
ゼはセリンプロテアーゼである。セリンプロテアーゼは、活性部位に必須セリン
残基があるという事実により区別される。
可溶性基質の酵素加水分解速度が酵素濃度に応じて増加するという観察は、詳
しく文献に記載されている。したがって、多くのクリーニング適用例で遭遇する
ような表面結合基質にとり、加水分解の速度は表面濃度の増加に従い増加するこ
とはもっともであろう。これは事例として示された(Brode,P.F.III 及びD.S.Ra
uch,LANGMUIR,"Subtilisin BPN':Activity on an Immobilized Substrate",Vo
l.8,pp.1325-1329(1992))。実際に、表面濃度に対する速度の直線的依存性は、
酵素の表面濃度が変えられたときに不溶性基質でみられた(Rubingh,D.N.及びM.
D.Bauer,"Catalysis of Hydrolysis by Proteases at the Protein-Solution In
terface",in POLYMER SOLUTIONS,BLENDS AND INTERFACES,Ed.by I.Noda及びD.N.
Rubingh,Elsevier,p.464(1992))。意外にも、より良いクリーニング性能を与え
る変種プロテアーゼに関するサーチでこの原理を適用しようとしたとき、我々は
多く吸着する酵素ほど良い性能を与えるということを見い出せなかった。実際上
、我々は意外にも、基質への酵素による吸着性が減少すると基質の加水分解性が
増加する(即ち、クリーニング性能が良くなる)という、反対の事例があること
をみつけた。
理論に拘束されないが、ある変種を他と比較してみて改善された性能は、少な
く吸着する酵素ほど強く結合されず、したがって不溶性タンパク質基質が除去さ
れるべき表面上においてより高度に移動性であるという事実の結果であると考え
られる。匹敵する酵素溶液濃度のとき、この増加した移動性はより高濃度の酵素
を表面にデリバリーすることで付与されるいかなる利点よりも十分にまさってい
る。
本明細書で記載された変異は、表面結合汚れへの酵素の吸着性を変える(即ち
、減少させる)ように考えられている。サーミターゼにおいて、あるアミノ酸は
酵素分子上で外部ループを形成している。説明の目的から、これらのループは第
一、第二、第三、第四及び第五ループ領域と称される。特に、66〜73位は第
一ループ領域を形成し、103〜115位は第二ループ領域を形成し、134〜
141位は第三ループ領域を形成し、162〜171位は第四ループ領域を形成
し、191〜195位は第五ループ領域を形成し、204〜224位は第六ルー
プ領域を形成している(野生型ズブチリシンサーミターゼ(SEQ ID NO
:1)でのアミノ酸配列の位置と同様の位置ナンバリング)。
これらのループ領域は表面結合ペプチドへの酵素分子の吸着にとり重要な役割
を果たして、これらループ領域の1以上における特異的変異はこの吸着にとり重
要な効果を有していると考えられる。理論に拘束されないが、ループ領域は少く
とも2つの理由からサーミターゼ分子の吸着にとり重要であると考えられる。第
一に、ループ領域を含めたアミノ酸は分子が暴露されるいかなる表面とも密に接
触することができる。第二に、サーミターゼ分子の活性部位及び結合ポケットに
対してループ領域の近位部分は、表面結合基質(ペプチド/タンパク質汚れ)へ
の酵素の触媒生産的吸着に際して役割を有する。
本明細書で用いられる“変種”とは、野生型の場合とは異なるアミノ酸配列を
有した酵素を意味する。
本明細書で用いられる“変異サーミターゼDNA”とは、サーミターゼ変種に
ついてコードするDNA配列を意味する。
本明細書で用いられる“野生型サーミターゼ”とは、SEQ ID NO:1
で表される酵素に関する。サーミターゼのアミノ酸配列は、参考のため本明細書
に組み込まれる、Meloun,B.,Baudys,M.,Kostka,V.,Hausdorf,G.,Frommel,C.及び
Hohne,W.E.,FEBS LETT.,Vol.183,pp.195-200(1985)で更に記載されている。
本明細書で用いられる“サーミターゼ野生型アミノ酸配列”という用語は、S
EQ ID NO:1と、66、67、68、69、70、72、73、103
、104、105、106、107、108、109、110、111、112
、113、114、115、134、135、136、137、138、139
、140、141、162、163、164、165、166、167、168
、169、170、171、191、192、193、194、195、204
、205、206、207、208、209、210、211、212、213
、214、215、216、217、218、219、220、221、222
、223又は224位以外のアミノ酸配列に修飾を有するSEQ IDNO:1
とを包含している。
本明細書で用いられる“より親水性のアミノ酸”とは、下記親水性表で参照の
対象アミノ酸よりも大きな親水性を有したあらゆる他のアミノ酸に関する。下記
親水性表(表1)は親水性の増加に従って下降するようにアミノ酸を掲載してい
る(Hopp,T.P.及びWoods,K.R.,"Prediction of Protein Antigenic Determinant
sfrom Amino Acid Sequences",PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIEN
CE USA,Vol.78,pp.3824-3828,1981 参照;参考のため本明細書に組み込まれる)
。
表1はアミノ酸がどんな電荷を有するかについても示しているにの特徴は約8
〜9のpHに基づいている)。正荷電アミノ酸はArg及びLysであり、負荷
電アミノ酸はGlu及びAspであり、残りのアミノ酸は中性である。本発明の
好ましい態様において、置換アミノ酸は中性又は負荷電であり、更に好ましくは
負荷電(即ち、Glu又はAsp)である。
したがって、例えば、“中性であるか又は負電荷を有する同等又はより親水性
のアミノ酸でGlnを置換する”という表現は、GlnがAsn(Glnと同等
の親水性である)あるいはSer、Glu又はAsp(Glnより親水性である
)で置換されることを意味する;それら各々は中性であるか又は負電荷を有して
、Glnと比較して大きな親水価を有している。同様に、“中性であるか又は負
電
荷を有するより親水性のアミノ酸でProを置換する”という表現は、Proが
Gln、Asn、Ser、Glu又はAspで置換されることを意味する。
本発明の1つの態様において、サーミターゼ変種はサーミターゼ野生型アミノ
酸配列の修飾されたアミノ酸配列を有しており、野生型アミノ酸配列は第一ルー
プ領域、第二ループ領域、第三ループ領域、第四ループ領域、第五ループ領域又
は第六ループ領域の1以上に1以上の位置で置換を含んでいて、それによりサー
ミターゼ変種は野生型サーミターゼと比較して不溶性基質に対する減少した吸着
性と増加した加水分解性を有している。
本発明の好ましい態様において、1以上のループ領域で1以上の位置における
置換アミノ酸は、表1を参考にすると、中性又は負荷電であり、野生型アミノ酸
配列の対象位置にあるアミノ酸と等しいか又はそれより親水性、好ましくはより
親水性である。
A.第一ループ領域の置換
置換が第一ループ領域で生じるとき、置換は66、67、68、69、70、
72又は73位のうち1以上で生じる。
置換が66位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Glu又はSe
rである。
置換が67位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp、Gln、Glu又はSe
rである。
置換が68位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Glu
、Pro又はSerである。
置換が69位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp、Gln、Glu又はSe
rである。
置換が70位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Glu
、Pro又はSerである。
置換が72位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Glu
、Pro又はSerである。
置換が73位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Glu
、Gly、Pro又はSerである。
B.第二ループ領域の置換
置換が第二ループ領域で生じるとき、置換は103、104、105、106
、107、108、109、110、111、112、113、114又は11
5位のうち1以上で生じる。
置換が103位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Met、Pro、Ser又はThrであ
る。
置換が104位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Met、Pro、Ser、Th
r又はValである。
置換が105位で生じるとき、置換アミノ酸はGluである。
置換が106位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp、Gln、Glu又はS
erである。
置換が107位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が108位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が109位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が110位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が111位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
置換が112で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cys
、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Phe、Pro
、Ser、Thr、Tyr又はValである。
置換が113位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
置換が114位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、His、Pro、Ser又はThrである。
置換が115位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Met、Pro、Ser又はThrであ
る。
C.第三ループ領域の置換
置換が第三ループ領域で生じるとき、置換は134、135、136、137
、138、139、140又は141位のうち1以上で生じる。
置換が134位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Met、Pro、Ser、Th
r又はValである。
置換が135位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が136位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が137位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
置換が138位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Met、Pro、Ser又はThrであ
る。
置換が139位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が140位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp、Gln、Glu又はS
erである。及び
置換が141位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
D.第四ループ領域の置換
置換が第四ループ領域で生じるとき、置換は162、163、164、165
、166、167、168、169、170又は171位のうち1以上で生じる
。
置換が162位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が163位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp、Gln、Glu又はS
erである。
置換が164位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、His、Pro、Ser又はThrである。
置換が165位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が166位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp、Gln、Glu又はS
erである。
置換が167位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
置換が168位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、His、Pro、Ser又はThrである。
置換が169位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly又はSerである。
置換が170位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp、Gln、Glu又は
Serである。及び
置換が171位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Pro、Se
r、Thr又はValである。
E.第五ループ領域の置換
置換が第五ループ領域で生じるとき、置換は191、192、193、194
又は195位のうち1以上で生じる。
置換が191位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が192位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が193位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Pro、Se
r、Thr、Tyr又はValである。
置換が194位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が195位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
F.第六ループ領域の置換
置換が第六ループ領域で生じるとき、置換は204、205、206、207
、208、209、210、211、212、213、214、215、216
、217、218、219、220、221、223又は224位のうち1以上
で生じる。
置換が204位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、His、Pro、Ser又はThrである。
置換が205位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly又はSerである。
置換が206位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、
Glu、Pro又はSerである。
置換が207位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が208位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Phe、Pr
o、Ser、Thr、Tyr又はValである。
置換が209位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Leu、Met、Pro、Ser、Th
r又はValである。
置換が210位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Pro、Se
r、Thr又はValである。
置換が211位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が212位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
置換が213位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Phe、Pr
o、Ser、Thr又はValである。
置換が214位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly又はSerである。
置換が215位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
置換が216位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が217位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly又はSerである。
置換が218位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、
Cys、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Met、Pro、
Ser、Thr又はValである。
置換が219位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、His、Pro、Ser又はThrである。
置換が220位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が221位で生じるとき、置換アミノ酸はAla、Asn、Asp、Cy
s、Gln、Glu、Gly、His、Ile、Met、Pro、Ser、Th
r又はValである。
置換が222位で生じるとき、置換アミノ酸はAsp又はGluである。
置換が223位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Pro又はSerである。
置換が224位で生じるとき、置換アミノ酸はAsn、Asp、Gln、Gl
u、Gly、Pro又はSerである。
G.酵素変種の製造
例1
変異サーミターゼDNA
野生型サーミターゼ遺伝子を含んだファージミド(“TP”)を作る。プラス
ミドpUC119(Vieira,J.及びMessing,J.,"Production of Single-Strande
d Plasmid DNA",153,METHODS IN ENZYMOLOGY,3-11(1989))の2.8Kbp Pv
uII制限酵素断片をプラスミドpUB110(Bacillus Genetic Stock Center,
Columbus,OH 1E9)のPvuII部位中にクローニングする。pUC119‐pU
B110ハイブリッドプラスミドはpJMA601と称する。pJMA601の
BamHI制限部位中にポリメラーゼ連鎖‐増幅サーミターゼ遺伝子をクローニ
ングして、TPを得る。ファージミドTPをEscherichia coliUng ̄株CJ2
36中に組み込んで形質転換させ、一本鎖ウラシル保有DNA
鋳型をVCSM13ヘルパーファージを用いて作製する(Kunkel,T.A.,J.D.Robe
rts 及びR.A.Zakour,"Rapid and efficient site-specific mutagenesis withou
t phenotypic selection",METHODS IN ENZYMOLOGY,Vol.154,pp.367-382(1987);
Yuckenberg,P.D.,F.Witney,J.Geisselsoder 及びJ.McClary,"Site-directed in
vitro mutagenesis using uracil-containing DNA and phagemid vectors",DIRE
CTED MUTAGENESIS‐A PRACTICAL APPROACH,ed.M.J.McPherson,pp.27-48(1991)に
より修飾;双方とも参考のため本明細書に組み込まれる)。Zoller及びSmith の
単一プライマー部位特異的変異誘発修飾法(Zoller,M.J.及びM.Smith,"Oligonu
cleotide-directed mutagenesis using M13-derived vectors:an efficient and
general procedure for the production of point mutations in any fragment
of DNA",NUCLEIC ACIDS RESEARCH,Vol.10,pp.6487-6500(1982);参考のため本明
細書に組み込まれる)を用いて、すべての変異体を作製する(基本的には、前掲
のYuckenbergら,1991 で表されたとおり)。オリゴヌクレオチドはApplied Bios
ystem Inc.380B DNAシンセサイザーを用いて作る。変異誘発反応産物を
Escherichia coli株MM294(American Type Culture Collection E.coli
33625)に組み込んで形質転換させる。すべての変異体をDNA配列決定に
より確認し、単離されたDNAをBacillus subtilis 発現株BG2036(Yang
,M.Y.,E.Ferrari 及びD.J.Hermer,(1984),"Cloning of the Neutral Protease G
ene of Bacillus subtillis and the Use of the Cloned Gene to Create an In
Vitro-derived Deletion Mutation",JOURNAL OF BACTERIOLOGY,Vol.160,pp.15-
21)に組み込んで形質転換させる。一部の変異体では、対応ループにフレームシ
フト停止コドン変異がある修飾TPを用いて、ウラシル鋳型を作製する。オリゴ
ヌクレオチドは、適正なリーディングフレームを復元して、66、67、68、
69、70、72、73、103、104、105、106、107、108、
109、110、111、112、113、
114、115、134、135、136、137、138、139、140、
141、162、163、164、165、166、167、168、169、
170、171、191、192、193、194、195、204、205、
206、207、208、209、210、211、212、213、214、
215、216、217、218、219、220、221、222、223又
は224位のランダム置換についてコードするようにデザインされる(これらの
コドンにおいて3つすべての塩基に関する全部で4つのヌクレオチドの等モル及
び/又は可変混合物)。フレームシフト停止を訂正して機能性酵素を産生する変
異は、カゼインを切断するそれらの能力により同定する。ランダム置換はDNA
配列決定により調べる。
例2
発酵
関心あるズブチリシン変異体を含んだBacillus subtilis 細胞(BG2036
)をLB‐グルコースブロスの1l培養物中で中間対数期まで増殖させ、全容量
10lのBiostat ED醗酵槽(B.Braun Biotech,Inc.,Allentown,Pennsylvania)
中に接種する。発酵培地は酵母エキス、デンプン、消泡剤、緩衝剤及び微量ミネ
ラルを含有している(FERMENTATION: A PRACTICAL APPROACH,Ed.B.McNeil及びL.
M.Harvey,1990参照)。ブロスを発酵ラン中に7.0の一定pHに保つ。クロラ
ムフェニコールを変異誘発プラスミドの抗生物質選択用に加える。細胞をA600
約60まで37℃で一夜増殖させて、回収する。
例3
精製
発酵ブロスは純粋な酵素を得るために下記ステップで使う。ブロスから遠心に
よりBacillus subtilis 細胞を除き、100Kカットオフ膜で細かな粒子を除去
することにより清澄化する。この後10Kカットオフ膜で遠心し、フロー透析し
てイオン強度を減少させ、0.025M MES緩衝剤(2‐(N‐モルホリノ
)エタンスルホン酸)を用いてpHを5.5に調整する。酵素は、それを陽イオ
ン交換クロマトグラフィーカラム又はアフィニティ吸着クロマトグラフィーカラ
ムにいれて、それをNaCl又はプロピレングリコール勾配でカラムから溶出さ
せることにより更に精製する(Scopes,R.K.,PROTEIN PURIFICATION PRINCIPLES
AND PRACTICE,Springer-Verlag,New York(1984)参照;参考のため本明細書に組
み込まれる)。
pNAアッセイ(DelMar,E.G.,C.Largman,J.W.Brodrick及びM.C.Geokas,ANAL.
BIOCHEM.,Vol.99,pp.316-320(1979);参考のため本明細書に組み込まれる)を用
いて、勾配溶出中に集められた画分について活性酵素濃度を調べる。このアッセ
イでは、酵素が可溶性合成基質サクシニル‐アラニン‐アラニン‐プロリン‐フ
ェニルアラニン‐p‐ニトロアニリド(sAAPF‐pNA)を加水分解すると
p‐ニトロアニリンが放出されるときの速度を測定する。加水分解反応による黄
色の発生速度を分光光度計において410nmで測定するが、これは活性酵素濃
度と比例している。加えて、280nmの吸光度測定も全タンパク質濃度を調べ
るために行う。活性酵素/全タンパク質比は酵素純度を示し、ストック溶液とし
てプールされる画分を確認するために用いる。
貯蔵中に酵素の自己分解を避けるため、等重量のプロピレングリコールをクロ
マトグラフィーカラムから得られたプール画分に加える。精製操作の終了後、ス
トック酵素溶液の純度をSDS‐PAGE(ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動)でチェックし、絶対酵素濃度をトリプシンインヒビター
タイプII‐T:Sigma Chemical Company(St.Louis,Missouri)から購入した七
面鳥卵白を用いて活性部位滴定法により調べる。測定された変換ファクターは、
酵素分子の様々な位置で起きたどの変化が可溶性基質pNAに対して野生型より
も増加した活性を有する酵素変種を生じているのかについて示す。
使用向け製造に際して、酵素ストック溶液は、プロピレングリコールを除去し
て緩衝剤を交換するために、Sephadex‐G25(Pharmacia,Piscataway,New Jer
sey)サイズ排除カラムで溶出させる。酵素ストック溶液中のMES緩衝剤は、
0.01M CaCl2を含有してHClで8.6にpH調整された0.1M Tr
is 緩衝剤(トリス(ヒドロキシメチルアミノメタン))と交換する。すべての
実験は25℃に恒温された Tris 緩衝液中pH8.6で行う。
H.酵素変種の特徴付け
例4
モデル表面作製
CPG Inc.(Fairfield,New Jersey)から購入したアミノプロピル制御多孔
質ガラス(CPG)を、Bachem,Inc.(Torrence,California)から購入したs
AAPF‐pNA基質を共有結合させるための支持体として用いる。反応はジメ
チルスルホキシド中で行い、1‐エチル‐3‐〔3‐(ジメチルアミノ)プロピ
ル〕カルボジイミド塩酸塩(EDC)をカップリング剤として用いる。完了時(
pNAアッセイでモニターする)、過剰溶媒を除去し、CPG:sAAPF‐p
NAをジメチルスルホキシド(DMSO)及び二重蒸留水ですすぐ。この後、約
70℃でN2パージしながらオーブン乾燥させる。固定基質の反応スキーム及び
製造は、参考のため本明細書に組み込まれるBrode,P.F.III 及びD.S.Rauch,"Sub
tilisin BPN':Activity on an Immobilized Substrate",LANGMUIR,Vol.8,p.132
5-1329(1992)で記載されたように行う。
CPG表面は62,000±7000pNA分子/μm2を有する。表面積は
受け取ったCPGに関してCPG Inc.により報告された50.0m2/gの値
から変わっていない。これはsAAPF‐pNAをCPGに加えるために用いた
操作が多孔質構造にダメージを与えていないことを示唆している(平均径は48
6Åである)。
例5
表面加水分解アッセイ
CPG:sAAPF‐pNAを用いると、酵素変種の吸着とCPG結合ペプチ
ドの加水分解が単一実験で測定できる。少量の酵素変種ストック溶液を脱気され
た Tris 緩衝液及びCPG:sAAPF‐pNA含有のフラスコに加える。フラ
スコを90分間にわたりリスト式シェーカー上で振盪させ、その間にシェーカー
を様々な時間間隔で停止させる(例えば、吸着加水分解の初期段階では2分毎に
‐例えば最初の20分間‐実験の最後では10分毎に)。CPG:sAAPF‐
pNAを静置して、溶液をサンプリングする。実験操作と吸着及び加水分解の計
算はいずれも前掲のBrode ら,1992 で記載されたようにして行う。
すべての酵素は、自己分解に対する安定性についてモニターしたところ、この
実験の過程で明らかな自己分解喪失を示さない。したがって、酵素吸着は溶液か
らの減少分を測定することにより調べることができる。初期酵素変種濃度と個々
の各時点に測定された濃度との差異が、吸着された酵素変種の量を表す。表面か
ら加水分解されたpNAの量は、410nmでサンプルの一部について吸光度読
取りを行うことにより測定する。加水分解されたpNAの全量は、サンプリング
された量とフラスコに残存する量とを加えることにより計算する。この値は、酵
素が存在しないときにpH8.6で Tris 緩衝液により加水分解されたpNAの
量を差引くことにより補正する。この塩基加水分解は、酵素の効力に応じて、全
加水分解の7〜29%である。
例6
可溶性基質速度論的分析
可溶性基質sAAPF‐pNAの加水分解速度は、DU‐70分光光度計にお
いて410nmで時間の関数として吸光度増加を測定することによりモニターす
る。酵素濃度は一定に保ち、6〜10ナノモルの範囲内であるように調整するが
、
基質濃度は各速度測定毎に90〜700μM sAAPF‐pNAと様々である
。吸光度データポイントは900秒間にわたり毎秒測り、データを LOTUSTMスプ
レッドシート(Lotus Development Corporation,Cambridge,Massachusetts)に
移す。速度パラメーターの分析は標準Lineweaver Burk 分析により行い、その場
合にランの初期部分(通常、最初の1分間)のデータを直線的回帰曲線に合わせ
て、voを求める。vo及びsoデータを標準逆関数式にプロットして、KM及びkc at
を求める。
I.サーミターゼ変種例
表面結合基質に対して減少した吸着性と増加した加水分解性を有する本発明の
サーミターゼ変種は、下記表2〜36で例示されている。特定の変異を表す上で
、野生型に存在する本来のアミノ酸が最初に、位置番号が2番目に、置換アミノ
酸が3番目に示されている。
II.クリーニング組成物
本発明のもう1つの態様において、1種以上の酵素変種の有効量がタンパク質
汚れ除去の必要な様々な表面をクリーニングする上で有用な組成物中に含有され
る。このようなクリーニング組成物には、形態上制限されない、硬質表面をクリ
ーニングするための洗剤組成物(例えば、液体及び顆粒);形態上制限されない
、布帛をクリーニングするための洗剤組成物(例えば、顆粒、液体及び固形処方
物);皿洗い組成物(形態上制限されない);形態上制限されないオーラルクリ
ーニング組成物(例えば、歯磨剤、練歯磨剤及び洗口液処方物);形態上制限さ
れない義歯クリーニング組成物(例えば、液体、錠剤);形態上制限されないコ
ンタクトレンズクリーニング組成物(例えば、液体、錠剤)がある。
クリーニング組成物は、前記サーミターゼ変種に加えて、プロテアーゼ酵素と
適合する1種以上のクリーニング組成物物質も含む。本明細書で用いられる“ク
リーニング組成物物質”という用語は、望まれるクリーニング組成物の具体的タ
イプと製品の形態(例えば、液体、顆粒、固形、スプレー、スティック、ペース
ト、ゲル)からみて選択されるいずれかの液体、固体又は気体物質を意味し、そ
の物質は組成物で用いられるサーミターゼ変種とも適合しうるものである。クリ
ーニング組成物物質の具体的選択はクリーニングされる表面物質、使用(例えば
、洗剤使用)時のクリーニング条件からみて望まれる組成物の形態を考慮するこ
とにより容易に行われる。本明細書で用いられる“適合性”という用語は、プロ
テアーゼが通常の使用状況下で望まれるほど有効でなくなるような程度までクリ
ーニング組成物物質がサーミターゼ変種のタンパク質分解活性を減少させないこ
とを意味する。具体的なクリーニング組成物物質は以下で詳細に例示されている
。
本明細書で用いられる“酵素変種の有効量”とは、特定のクリーニング組成物
で必要な酵素活性を出すために要される酵素変種の量に関する。このような有効
量は当業者により容易に確認でき、用いられる具体的酵素変種、クリーニング適
用例、クリーニング組成物の具体的組成と、液体又は乾燥(例えば、顆粒、固形
)組成物が必要かどうかなどのような多くのファクターに基づいている。好まし
くは、クリーニング組成物は本発明の1種以上の酵素変種を約0.0001〜約
10%、更に好ましくは約0.001〜約1%、更に一層好ましくは約0.01
〜約0.1%含有する。酵素変種が用いられた様々なクリーニング組成物のいく
つかの例が、以下で更に詳細に記載されている。本明細書で用いられているすべ
ての部、パーセンテージ及び比率は、他で指摘されないかぎり重量による。
本発明で用いられる“非布帛クリーニング組成物”には、硬質表面クリーニン
グ組成物、皿洗い組成物、オーラルクリーニング組成物、義歯クリーニング組成
物及びコンタクトレンズクリーニング組成物がある。
A.硬質表面、皿及び布帛用のクリーニング組成物
本発明の酵素変種は、高い起泡性及び良好な不溶性基質除去性が望まれる様々
な洗剤組成物で用いることができる。このため、酵素変種は、完全に処方された
硬質表面クリーナー、皿洗い組成物、布帛洗濯組成物などを提供するために、様
々な慣用成分と共に用いることができる。このような組成物は液体、顆粒、固形
物などの形態をとることができる。このような組成物は30〜60重量%もの界
面活性剤を含有した最新の“濃縮”洗剤として処方してもよい。
本クリーニング組成物は、場合により、好ましくは、様々なアニオン系、ノニ
オン系、双極性などの界面活性剤を含有することができる。このような界面活性
剤は、典型的には組成物の約5〜約35%のレベルで存在する。
本発明で有用な界面活性剤の非制限例には、慣用的なC11‐C18アルキルベン
ゼンスルホネートと一級及びランダムアルキルサルフェート、
式CH3(CH2)x(CHOSO3 -M+)CH3及びCH3(CH2)y(CHOSO3 -
M+)CH2CH3のC10‐C18二級
(2,3)アルキルサルフェート(式中x及び (y+1)は少くとも約7、好
ましくは少くとも約9の整数であり、Mは水溶性カチオン、特にナトリウムであ
る)、C10‐C18アルキルアルコキシサルフェート(特に、E01〜5エトキシ
サルフェート)、C10‐C18アルキルアルコキシカルボキシレート(特に、E0
1〜5エトキシカルボキシレート)、C10‐C18アルキルポリグリコシド及びそ
れらの対応サルフェート化ポリグリコシド、C12‐C18α‐スルホネート化脂肪
酸エステル、C12‐C18アルキル及びアルキルフェノールアルコキシレート(特
に、エトキシレート及び混合エトキシ/プロポキシ)、C12‐C18ベタイン及び
スルホベタイン(“スルタイン”)、C10‐C18アミンオキシドなどがある。ア
ルキルアルコキシサルフェート(AES)及びアルキルアルコキシカルボキシレ
ート(AEC)が本発明では好ましい(このような界面活性剤と前記アミンオキ
シド及び/又はベタインもしくはスルタイン界面活性剤との併用も、処方業者の
希望に応じて好ましい)。他の慣用的で有用な界面活性剤は標準テキストに掲載
されている。特に有用な界面活性剤には、参考のため本明細書に組み込まれる、
1993年3月16日付で発行されたConnorらの米国特許第5,194,639
号明細書に開示されるC10‐C18N‐メチルグルカミドがある。
他の活性成分、キャリヤ、ヒドロトロープ、加工助剤、色素又は顔料、液体処
方用溶媒などを含めて、洗剤クリーニング組成物で有用な様々な他の成分が本組
成物に含有させうる。起泡性の一層の増加が望まれるならば、C10‐C16アルコ
ールアミドのような起泡増進剤が典型的には約1〜約10%レベルで組成物中に
配合できる。C10‐C14モノエタノール及びジエタノールアミドがこのような起
泡増進剤の典型的種類である。このような起泡増進剤と前記のアミンオキシド、
ベタイン及びスルタインのような高起泡性補助界面活性剤との併用も有利である
。所望であれば、MgCl2、MgSO4などのような可溶性マグネシウム塩が、
起泡性を追加するために、典型的には約0.1〜約2%のレベルで添加される。
本液体洗剤組成物は、キャリヤとして水及び他の溶媒を含有することができる
。メタノール、エタノール、プロパノール及びイソプロパノールで例示される低
分子量一級又は二級アルコールが適切である。一価アルコールが界面活性剤を溶
解させる上で好ましいが、約2〜約6の炭素原子と約2〜約6のヒドロキシ基を
含むもののようなポリオール(例えば、1,3‐プロパンジオール、エチレング
リコール、グリセリン及び1,2‐プロパンジオール)も使用できる。組成物は
このようなキャリヤを約5〜約90%、典型的には約10〜約50%含有する。
本洗剤組成物は、水性クリーニング操作で使用中に、洗浄水が約6.8〜約1
1.0のpHを有するように処方されることが好ましい。このため、最終製品は
典型的にはこの範囲で処方される。推奨される使用レベルでpHをコントロール
するための技術には緩衝剤、アルカリ、酸などの使用があり、これは当業者に周
知である。
本発明の硬質表面クリーニング組成物及び布帛クリーニング組成物を処方する
ときに、処方業者は約5〜約50重量%のレベルで様々なビルダーを用いたいと
望むかもしれない。典型的ビルダーには1〜10ミクロンゼオライト、ポリカル
ボキシレート、例えばシトレート及びオキシジサクシネート、積層シリケート、
ホスフェートなどがある。他の慣用的ビルダーは標準処方集に掲載されている。
同様に、処方業者はこのような組成物中にセルラーゼ、リパーゼ、アミラーゼ
及びプロテアーゼのような様々な追加酵素を、典型的には約0.001〜約1重
量%のレベルで用いたいと望むかもしれない。様々な洗浄及び布帛ケア酵素が洗
濯洗剤業界で周知である。
ペルカーボネート、ペルボレートなどのような様々な漂白化合物が、典型的に
は約1〜約15重量%のレベルでこのような組成物中に使用できる。所望であれ
ば、このような組成物はテトラアセチルエチレンジアミン、ノナノイルオキシベ
ンゼンスルホネートなどのようなブリーチ活性剤も含有することができ、これら
も当業界で知られている。使用レベルは、典型的には約1〜約10重量%の範囲
である。
様々な汚れ放出剤、特にアニオン系オリゴエステルタイプ、様々なキレート化
剤、特にアミノホスホネート及びエチレンジアミンジサクシネート、様々な土汚
れ除去剤、特にエトキシル化テトラエチレンペンタミン、様々な分散剤、特にポ
リアクリレート及びポリアスパラテート、様々な増白剤、特にアニオン系増白剤
、様々な起泡抑制剤、特にシリコーン及び二級アルコール、様々な布帛柔軟剤、
特にスメクタイトクレーなどは、すべて約1〜約35重量%範囲のレベルでこの
ような組成物に使用できる。標準処方集と公開特許では、このような慣用物質に
ついて多数の詳細な記載を含んでいる。
酵素安定剤もクリーニング組成物に用いてよい。このような酵素安定剤にはプ
ロピレングリコール(好ましくは、約1〜約10%)、ギ酸ナトリウム(好まし
くは、約0.1〜約1%)及びギ酸カルシウム(好ましくは、約0.1〜約1%
)がある。
1.硬質表面クリーニング組成物
本発明で用いられる“硬質表面クリーニング組成物”とは、床、壁、浴室タイ
ルなどのような硬質表面をクリーニングするための液体及び顆粒洗剤組成物に関
する。本発明の硬質表面クリーニング組成物は、本発明の1種以上の酵素変種を
有効量で、好ましくは組成物の約0.001〜約10重量%、更に好ましくは約
0.01〜約5%、更に一層好ましくは約0.05〜約1%の活性酵素を含有す
る。1種以上の酵素変種を含有することに加えて、このような硬質表面クリーニ
ング組成物は典型的には界面活性剤と水溶性金属イオン封鎖ビルダーを含有する
。しかしながら、スプレーウィンドークリーナーのようなある特殊製品では界面
活性剤が時には用いられないこともあり、その理由はそれらがガラス表面で薄膜
状/すじ状残留物を形成することがあるためである。
界面活性剤成分は存在するとき本組成物の0.1%と少量であるが、典型的に
は組成物は約0.25〜約10%、更に好ましくは約1〜約5%の界面活性剤を
含有する。
典型的には、組成物は約0.5〜約50%、好ましくは約1〜約10%の洗浄
ビルダーを含有する。
好ましくは、pHは約8〜12の範囲にあるべきである。水酸化ナトリウム、
炭酸ナトリウム又は塩酸のような慣用的pH調整剤が、調整が必要ならば使用で
きる。
溶媒も組成物に含有させてよい。有用な溶媒にはジエチレングリコールモノヘ
キシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレン
グリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルの
ようなグリコールエーテルと、2,2,4‐トリメチル‐1,3‐ペンタンジオ
ール及び2‐エチル‐1,3‐ヘキサンジオールのようなジオールがあるが、そ
れらに限定されない。用いられる場合、このような溶媒は典型的には約0.5〜
約15%、好ましくは約3〜約11%のレベルで存在する。
加えて、イソプロパノール又はエタノールのような高揮発性溶媒は、表面への
組成物の“フルストレングス(full strength)”適用後に表面が洗い流されない
とき表面から組成物の速い蒸発を促進するために、本組成物で用いることができ
る。用いられる場合、揮発性溶媒は典型的には組成物中に約2〜約12%のレベ
ルで存在する。
本発明の硬質表面クリーニング組成物態様は、下記例で説明される。
例7〜12
例7〜10では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がGln66
Asnの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例11〜12では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがGln66Asn及びGly206Asnの代わりに用いられても、実
質上同様の結果である。
例13〜18
例13〜16では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がThr1
11Asnの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例17〜18では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがThr111Asn及びThr217Gly+Ser222Gluの代
わりに用いられても、実質上同様の結果である。
2.皿洗い組成物
本発明のもう1つの態様において、皿洗い組成物は本発明の1種以上の酵素変
種を含有している。本発明で用いられる“皿洗い組成物”とは、限定されないが
顆粒及び液体形態を含めた、皿をクリーニングするためのすべての形態の組成物
に関する。本発明の皿洗い組成物態様は下記例で説明されている。
例19〜24
例19〜22では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がGly1
39Asnの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例23〜24では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがGly139Asn及びSer207Glu+Tyr210Ser+G
ly223Asnの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
3.布帛クリーニング組成物
本発明のもう1つの態様において、布帛クリーニング組成物は本発明の1種以
上の酵素変種を含有している。本発明で用いられる“布帛クリーニング組成物”
とは、限定されないが、顆粒、液体及び固形を含めた、布帛をクリーニングする
ためのすべての形態の洗剤組成物に関する。
a.顆粒布帛クリーニング組成物
本発明の顆粒布帛クリーニング組成物は、本発明の1種以上の酵素変種を有効
量で、好ましくは組成物の約0.001〜約10重量%、更に好ましくは約0.
005〜約5%、更に好ましくは約0.01〜約1%の活性酵素を含有する。1
種以上の酵素変種に加えて、顆粒布帛クリーニング組成物は典型的には少くとも
1種の界面活性剤、1種以上のビルダーと、一部の場合には漂白剤を含有してい
る。
本発明の顆粒布帛クリーニング組成物態様は下記例で説明されている。
例25〜28
例25〜26では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がAla1
68Asnの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例27〜28では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがAla168Asn及びTyr210Gly+Thr212Pro+P
ro214Gly+Ser222Aspの代わりに用いられても、実質上同様の
結果である。
例29〜32
例29〜30では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がThr1
95Proの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例31〜32では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがThr195Pro及びTrp208Phe+Tyr213Met+T
hr215Pro+Ser220Glu+Thr224Glyの代わりに用いら
れても、実質上同様の結果である。
例33〜36
例33〜34では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がGly6
7Ser+Gly72Serの代わりに用いられても、実質上同様の結果である
。
例35〜36では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがGly67Ser+Gly72Ser及びTyr171Thrの代わり
に用いられても、実質上同様の結果である。
例37〜40
例37〜38では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がSer1
92Asp+Phe193Leu+Thr195Asnの代わりに用いられても
、実質上同様の結果である。
例39〜40では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがSer192Asp+Phe193Leu+Thr195Asn及びT
yr213Ser+Thr217Gly+Gly223Gluの代わりに用いら
れても、実質上同様の結果である。
例41〜42
例43〜44
例45
例46
例47
b.液体布帛クリーニング組成物
本発明の液体布帛クリーニング組成物は、本発明の1種以上の酵素変種を有効
量で、好ましくは組成物の約0.005〜約5重量%、更に好ましくは約0.0
1〜約1%の活性酵素を含有する。このような液体布帛クリーニング組成物は、
典型的にはアニオン系界面活性剤、脂肪酸、水溶性洗浄ビルダーと水を更に含有
する。
本発明の液体布帛クリーニング組成物態様は下記例で説明されている。
例48〜52
例48〜50では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がAsn1
66Asp+Thr167Asn+Asn170Ser+Tyr171Thrの
代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例51〜52では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがAsn166Asp+Thr167Asn+Asn170Ser+Ty
r171Thr及びSer191Glu+Ser192Asp+Phe193A
sp+Thr195Proの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例53〜57
例53〜55では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がPro2
05Gln+Gly206Ser+Trp208Val+Tyr210Leu+
Thr212Asn+Tyr218Met+Ser220Gluの代わりに用い
られても、実質上同様の結果である。
例56〜57では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがPro205Gln+Gly206Ser+Trp208Val+
Tyr210Leu+Thr212Asn+Tyr218Met+Ser220
Glu及びAsn68Asp+Val138Asp+Ala164Gly+Al
a168Glu+Thr217Glyの代わりに用いられても、実質上同様の結
果である。
例58〜59
例58及び59の各々では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種が
Leu134Cys+Thr137Glu+Val138Glyの代わりに用い
られても、実質上同様の結果である。
例60〜62
c.固形布帛クリーニング組成物
手洗い汚れ布帛用に適した本発明の固形布帛クリーニング組成物は、本発明の
1種以上の酵素変種を有効量で、好ましくは組成物の約0.001〜約10重量
%、更に好ましくは約0.01〜約1%で含有する。
本発明の固形布帛クリーニング組成物態様は下記例で説明されている。
例63〜66
例63〜64では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がTrp1
12Cys+Thr217Glyの代わりに用いられても、実質上同様の結果で
ある。
例65〜66では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがTrp112Cys+Thr217Gly及びVal103Ala+T
hr212Serの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例67〜70
例67では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がSer109G
luの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例68では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がPro169G
luの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例69〜70では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種のいずれの
組合せがSer109Glu及びPro169Gluの代わりに用いられても、
実質上同様の結果である。
B.追加クリーニング組成物
前記の硬質表面クリーニング、皿洗い及び布帛クリーニング組成物に加えて、
本発明の1種以上の酵素変種も不溶性基質の加水分解が望まれる様々な他のクリ
ーニング組成物中に配合してよい。このような追加クリーニング組成物にはオー
ラルクリーニング組成物、義歯クリーニング組成物及びコンタクトレンズクリー
ニング組成物があるが、それらに限定されない。
1.オーラルクリーニング組成物
本発明のもう1つの態様では、薬学上許容される量の本発明の1種以上の酵素
変種が歯又は義歯からタンパク質汚れを除去する上で有用な組成物に含有される
。本発明で用いられる“オーラルクリーニング組成物”とは、歯磨剤、練歯磨剤
、歯磨ゲル、歯磨粉、洗口液、マウススプレー、マウスゲル、チューインガム、
ロゼンジ、小包、錠剤、バイオゲル、予防ペースト、歯処理溶液などに関する。
好ましくは、オーラルクリーニング組成物は組成物の約0.0001〜約20重
量%、更に好ましくは約0.001〜約10%、更に一層好ましくは約0.01
〜約5%の本発明の1種以上の酵素変種と、薬学上許容されるキャリヤを含む。
本明細書で用いられる“薬学上許容される”とは、その用語が表す薬物、薬剤又
は不活性成分が妥当な利益/危険比で釣り合って過度の毒性、不適合性、不安定
性、刺激、アレルギー反応などなくヒト及びそれより下等の動物の組織と接触す
る使用に適していることを意味する。
典型的には、オーラルクリーニング組成物のオーラルクリーニング成分の薬学
上許容されるオーラルクリーニングキャリヤ成分は、通常組成物の約50〜約9
9.99重量%、好ましくは約65〜約99.99%、更に好ましくは約65〜
約99%である。
本発明のオーラルクリーニング組成物に含有させてもよい薬学上許容されるキ
ャリヤ成分と任意成分は、当業者に周知である。オーラルクリーニング組成物で
有用な様々な組成タイプ、キャリヤ成分と任意成分は、1992年3月17日付
で発行されたSeibelの米国特許第5,096,700号;1991年7月2日付
で発行されたSampathkumarの米国特許第5,028,414号;1991年7月
2日付で発行されたBenedict,Bush 及びSunberg の米国特許第5,028,41
5号明細書で開示されており、それらはすべて参考のため本明細書に組み込まれ
る。
本発明のオーラルクリーニング組成物態様は下記例で説明されている。
例71〜74
例71〜74では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がTyr2
18Alaの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
例75〜78
例75〜78では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がAla1
64His+Ser220Gluの代わりに用いられても、実質上同様の結果で
ある。
例79〜82
例79〜82では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がLeu2
21Val+Thr224Glnの代わりに用いられても、実質上同様の結果で
ある。
例83〜86
例83〜86では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がSer1
91Asp+Phe193Ile+Thr195Glyの代わりに用いられても
、実質上同様の結果である。
2.義歯クリーニング組成物
本発明のもう1つの態様において、口腔外で義歯をクリーニングするための義
歯クリーニング組成物は本発明の1種以上の酵素変種を含有する。このような義
歯クリーニング組成物は、有効量の1種以上の酵素変種、好ましくは組成物の約
0.0001〜約50重量%、更に好ましくは約0.001〜約35%、更に一
層好ましくは約0.01〜約20%の1種以上の酵素変種と、義歯クリーニング
キャリヤを含有する。発泡錠などのような様々な義歯クリーニング組成物フォー
マットが当業界で周知であり(例えば、参考のため本明細書に組み込まれる、Yo
ung の米国特許第5,055,305号明細書参照)、義歯からタンパク質汚れ
を除去する上で1種以上の酵素変種の配合に通常適している。
本発明の義歯クリーニング組成物態様は下記例で説明されている。
例87〜90
例87〜90において、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がGl
y135Gln+Gly139Asn+Asn140Gln+Ser141As
pの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
3.コンタクトレンズクリーニング組成物
本発明のもう1つの態様において、コンタクトレンズクリーニング組成物は本
発明の1種以上の酵素変種を含有する。このようなコンタクトレンズクリーニン
グ組成物は、有効量の1種以上の酵素変種、好ましくは組成物の約0.01〜約
50重量%、更に好ましくは約0.01〜約20%、更に一層好ましくは約1〜
約5%の1種以上の酵素変種と、コンタクトレンズクリーニングキャリヤを含有
する。錠剤、液体などのような様々なコンタクトレンズクリーニング組成物フォ
ーマットが当業界で周知であり(例えば、1989年9月5日付で発行されたDa
vies,Meaken 及びReesの米国特許第4,863,627号;1988年5月24
日付で再発行されたHuth,Lam及びKirai の米国特許Re第32,672号;19
86年9月2日付で発行されたSchafer の米国特許第4,609,493号;1
987年9月1日付で発行されたOgunbiyi及びSmith の米国特許第4,690,
793号;1986年9月30日付で発行されたOgunbiyi,Riedhammer 及びSmit
h の米国特許第4,614,549号;1981年8月25日付で発行されたOg
ata の米国特許第4,285,738号明細書参照;これら各々は参考のため本
明細書に組み込まれる)、コンタクトレンズからタンパク質汚れを除去する
上で本発明の1種以上の酵素変種の配合に通常適している。
本発明のコンタクトレンズクリーニング組成物態様は下記例で説明されている
。
例91〜94
例91〜94では、特に表2〜36で列挙されたサーミターゼ変種がLeu2
21Glnの代わりに用いられても、実質上同様の結果である。
本発明の具体的態様が記載されてきたが、本発明の様々な変更及び修正が本発
明の精神及び範囲から逸脱せずに行えることは当業者にとり明らかであろう。添
付された請求の範囲では、本発明の範囲内に属するすべてのこのような修正をカ
バーしていると考えられる。
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(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
C12R 1:125)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S
Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ
,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,
DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I
S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S
D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT
,UA,UG,UZ,VN
(72)発明者 ラビング,ドン ネルトン
アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、
シード、ロード、8224