JPS6070074A - 微生物産生子ウシプロキモジンの回収および活性化法 - Google Patents
微生物産生子ウシプロキモジンの回収および活性化法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
キモジン(別名レンニンE、C,3,2,23,4,)
は子ウシの第4胃から分離さnる酵素である。こnにカ
ッパカゼインからパラカッパカゼインへの加水分解を触
媒することにより凝乳を産生する能力をもつ点で評価さ
nており、バラ力ツノくカゼインにカルシウムイオンの
存在下で不溶性の凝乳カルシウムパラカゼイン塩として
沈殿する。乳漿を除去後、凝乳は加工さnて各種のチー
ズとなる。
は子ウシの第4胃から分離さnる酵素である。こnにカ
ッパカゼインからパラカッパカゼインへの加水分解を触
媒することにより凝乳を産生する能力をもつ点で評価さ
nており、バラ力ツノくカゼインにカルシウムイオンの
存在下で不溶性の凝乳カルシウムパラカゼイン塩として
沈殿する。乳漿を除去後、凝乳は加工さnて各種のチー
ズとなる。
神々の蛋白質分解酵素が乳を凝固させるが、最良のチー
ズはキモジン含量の高い試料で凝固させた乳から作らn
でいる。キモジンの有用性−すなわち究極的にはその価
値−に子ウシ肉に対する需要に依存している、というの
に子ウシが成長し離乳するとともにキモジン座生量は減
少しペプシンが増加してくるからである。キモジン類似
の酵素が真菌類特にM、meheiから抽出さ扛ている
が、凝乳そして最終的にはチーズの味に異なる。チーズ
製造におけるキモジンの優秀性におそらくその基質であ
るカッパカゼインを攻撃する際の高度に特異的な様式に
関係するものと推足さnる。
ズはキモジン含量の高い試料で凝固させた乳から作らn
でいる。キモジンの有用性−すなわち究極的にはその価
値−に子ウシ肉に対する需要に依存している、というの
に子ウシが成長し離乳するとともにキモジン座生量は減
少しペプシンが増加してくるからである。キモジン類似
の酵素が真菌類特にM、meheiから抽出さ扛ている
が、凝乳そして最終的にはチーズの味に異なる。チーズ
製造におけるキモジンの優秀性におそらくその基質であ
るカッパカゼインを攻撃する際の高度に特異的な様式に
関係するものと推足さnる。
子ウシのキモジンは2種のアイソザイム(AおよびBと
表示)として存在し、こnらに結晶酵素のDEAEセル
ロースクロマトグラフィーにより分離することができる
。アイザイムBflアイソザイムAよりも触媒効率が劣
るが、組織抽出物にはより多量に含ま几ている。子ウシ
のキモジン111アミノ酸配列が完全に解明さ扛ており
キモジンAも部分的に解明さnているが、その結果29
0番目のアミノ酸残基ひとつのみが異なることがわかっ
り(キモジンlljグリシン、Aはアスパラギン酸)(
B、7オルトマy (Foltmann) らJ 、
Biol。
表示)として存在し、こnらに結晶酵素のDEAEセル
ロースクロマトグラフィーにより分離することができる
。アイザイムBflアイソザイムAよりも触媒効率が劣
るが、組織抽出物にはより多量に含ま几ている。子ウシ
のキモジン111アミノ酸配列が完全に解明さ扛ており
キモジンAも部分的に解明さnているが、その結果29
0番目のアミノ酸残基ひとつのみが異なることがわかっ
り(キモジンlljグリシン、Aはアスパラギン酸)(
B、7オルトマy (Foltmann) らJ 、
Biol。
Chem、 、254巻844〜8457頁(1976
)参照)。
)参照)。
キモジンは胃壁の細胞内でプレプロキモジンという前駆
体の形で合成さ扛る。プレプロキモジンのプレ部分にア
ミノ末端にあるアミノ酸鎖である。
体の形で合成さ扛る。プレプロキモジンのプレ部分にア
ミノ末端にあるアミノ酸鎖である。
こnらのアミノ酸はシグナルペプチドであり細胞質周辺
領域に分泌するために蛋白質を細胞壁へ輸送することに
関係するものと思わnる。シグナルペプチドは細胞壁で
切断さ几酵素にプロキモジンとして分泌さnる。プロキ
モジンは365このアミノ酸を含む酵素原(分子量40
,477ダルトン)である。プロキモジンはアミノ末端
の42このアミノ酸を特異的に除去することによりキモ
ジンとなる。プロキモジンからキモジンへの転換ば胃の
pHの低い環境により有利となる。
領域に分泌するために蛋白質を細胞壁へ輸送することに
関係するものと思わnる。シグナルペプチドは細胞壁で
切断さ几酵素にプロキモジンとして分泌さnる。プロキ
モジンは365このアミノ酸を含む酵素原(分子量40
,477ダルトン)である。プロキモジンはアミノ末端
の42このアミノ酸を特異的に除去することによりキモ
ジンとなる。プロキモジンからキモジンへの転換ば胃の
pHの低い環境により有利となる。
プロキモジンからキモジンへの転換に関する研究には特
別な関心が寄せらnている。プロキモジン[1872年
にハマーシュタインにより初めて報告さnytcO,ハ
マーシュタイン(I(ammersten)Upsal
a Laekarefoeren、Foerh、、 8
巻63頁(1872))oこ扛は中性およびアルカリ性
pHで安定であり、種々の方法により分離さnている。
別な関心が寄せらnている。プロキモジン[1872年
にハマーシュタインにより初めて報告さnytcO,ハ
マーシュタイン(I(ammersten)Upsal
a Laekarefoeren、Foerh、、 8
巻63頁(1872))oこ扛は中性およびアルカリ性
pHで安定であり、種々の方法により分離さnている。
フォルトマンらは天然のプロキモジンをキモジンへの転
換について研究を行なつ7t(V、B、−<fルセン(
Pedersen)+B、フォルトマン、 Eur、J
。
換について研究を行なつ7t(V、B、−<fルセン(
Pedersen)+B、フォルトマン、 Eur、J
。
Biochem、55巻95頁(1975)):(B−
フォルトマンら、Pro、Nat、Acad、Sci、
(U、S、)74巻2321頁(1977))、(V、
B、ベデルセ/、に、A、クリステンゼy(Chris
tensen) 。
フォルトマンら、Pro、Nat、Acad、Sci、
(U、S、)74巻2321頁(1977))、(V、
B、ベデルセ/、に、A、クリステンゼy(Chris
tensen) 。
B、フォルトマン、 J 、 Biochem、94巻
573頁(1979):B、フォルトマン* C、R、
Trav。
573頁(1979):B、フォルトマン* C、R、
Trav。
Lab、Carlsberg、 35巻143頁(19
66))。
66))。
彼らid、pH2において分子間加水分解が起こってプ
ロキモジンのphe−Leu (第27−28番目間)
間が開裂し活性型の1シユードキモジン1が生じ、こn
がPH4以上において分子内加水分解によりキモジンへ
転換すると主張した。この他に、シュードキモジンの生
成において分子内反応を仮定する者もある(アルヤナキ
(AI−Janaki)ら、J、Biol、Chem、
247巻4628頁(1972))。
ロキモジンのphe−Leu (第27−28番目間)
間が開裂し活性型の1シユードキモジン1が生じ、こn
がPH4以上において分子内加水分解によりキモジンへ
転換すると主張した。この他に、シュードキモジンの生
成において分子内反応を仮定する者もある(アルヤナキ
(AI−Janaki)ら、J、Biol、Chem、
247巻4628頁(1972))。
組換DNA技術の出現により、プロキモジンのアミノ酸
配列を暗号化するcDNAを、形有転換した微生物内で
ブローモーターと調節配列の支配下で発現させることに
よりプロキモジンを生産することが可能となった0コペ
ンデイング(米国特許出願第511,766号1983
年7月7日提出)は融合蛋白質を暗号化するDNA配列
を発現させることを含むキモジンの生産方法について記
載している。融合蛋白質は通常、′活性化可能なプロキ
モジン1に結合したブローモーター配列(すなわちトリ
ブトファン合成酵素のβサブユニット)を伴った細菌蛋
白質のN末端断片である。活性化可能なプロキモジンは
1成熟1キモジンとそのプレ配列を十分に含む領域(最
低15アミノ酸残基以上)のアミノ酸配列から成ってお
り、生成物が後続の自己触媒開裂により転換して活性キ
モジンを生ずることができるようになっている。プレ配
列部分に加えて、プロキモジン融合生成物はプレプロキ
モジンのシグナルペプチドの一部マタは全部および/あ
るいはアミノ酸の短いリンカ−(連結体)を含むことが
でき、リンカ−は細菌蛋白質のN末端断片とプロキモジ
ン(=lニアtflプレプロキモジン)のアミノ酸残基
との間に位置している。
配列を暗号化するcDNAを、形有転換した微生物内で
ブローモーターと調節配列の支配下で発現させることに
よりプロキモジンを生産することが可能となった0コペ
ンデイング(米国特許出願第511,766号1983
年7月7日提出)は融合蛋白質を暗号化するDNA配列
を発現させることを含むキモジンの生産方法について記
載している。融合蛋白質は通常、′活性化可能なプロキ
モジン1に結合したブローモーター配列(すなわちトリ
ブトファン合成酵素のβサブユニット)を伴った細菌蛋
白質のN末端断片である。活性化可能なプロキモジンは
1成熟1キモジンとそのプレ配列を十分に含む領域(最
低15アミノ酸残基以上)のアミノ酸配列から成ってお
り、生成物が後続の自己触媒開裂により転換して活性キ
モジンを生ずることができるようになっている。プレ配
列部分に加えて、プロキモジン融合生成物はプレプロキ
モジンのシグナルペプチドの一部マタは全部および/あ
るいはアミノ酸の短いリンカ−(連結体)を含むことが
でき、リンカ−は細菌蛋白質のN末端断片とプロキモジ
ン(=lニアtflプレプロキモジン)のアミノ酸残基
との間に位置している。
発現さn4c蛋白質中のリンカ−の配列は、発現ベクタ
ー内で細菌蛋白質断片を暗号化するDNA配列とプロキ
モジン(ま7jハプレプロキモジン)のDNA配列を暗
号化するDNA配列とを結合し、こfらの2つの暗号配
列の解読わぐをずらさないように保っている合成りNA
リンカ−配列の翻訳の結果化ずる。
ー内で細菌蛋白質断片を暗号化するDNA配列とプロキ
モジン(ま7jハプレプロキモジン)のDNA配列を暗
号化するDNA配列とを結合し、こfらの2つの暗号配
列の解読わぐをずらさないように保っている合成りNA
リンカ−配列の翻訳の結果化ずる。
発現産物、すなわちプロキモジン融合蛋白質は、細胞内
で不溶性の沈殿物を形成する。細胞溶菌後、この沈殿物
は従来の蛋白質溶剤には不溶でありかつ自己触媒開裂に
より活性化して成熟キモジンを生ずるという能力にない
。発現産物が自己活性化できないのに発現蛋白質が正常
な折ったたまn刀をされてないことに関係すると信じろ
nており、こnはすなわち蛋白質が発現される微生物宿
主内の環境の異常性とも関係してくる。したがって、微
生物により生成したプロキモジンを回収し活性化する方
法が必要となる。
で不溶性の沈殿物を形成する。細胞溶菌後、この沈殿物
は従来の蛋白質溶剤には不溶でありかつ自己触媒開裂に
より活性化して成熟キモジンを生ずるという能力にない
。発現産物が自己活性化できないのに発現蛋白質が正常
な折ったたまn刀をされてないことに関係すると信じろ
nており、こnはすなわち蛋白質が発現される微生物宿
主内の環境の異常性とも関係してくる。したがって、微
生物により生成したプロキモジンを回収し活性化する方
法が必要となる。
本発明に以下の事から成る方法により微生物の産生じた
ウシプロキモジンを回収し活性化することができるとい
う発見に基づくものである:(a)発現さf′L7tグ
ロキモジ/を変性剤中で可溶化し; 6)溶媒中の変性試薬を除去もしくは希釈することによ
りプロキモジンを再生し; (c)再生したプロキモジンを低pHで活性化し活性シ
ュードキモジンを生成し; (d) pHを上げシュードキモジンを保温して活性成
熟キモジンを生成する。
ウシプロキモジンを回収し活性化することができるとい
う発見に基づくものである:(a)発現さf′L7tグ
ロキモジ/を変性剤中で可溶化し; 6)溶媒中の変性試薬を除去もしくは希釈することによ
りプロキモジンを再生し; (c)再生したプロキモジンを低pHで活性化し活性シ
ュードキモジンを生成し; (d) pHを上げシュードキモジンを保温して活性成
熟キモジンを生成する。
本発明の方法は微生物産生ウシプロキモジンを回収し活
性化する方法を提供する。ここで使用さ几る場合、「微
生物産生プロキモジン」という語は、キモジンのアミノ
酸配列と−ここに記述さnる過程に後続する活性成熟キ
モジンへの自己触媒転換を可能にするための最低42個
以上のアミノ酸プレ配列とを暗号化する外米性DNAの
、微生物宿主(すなわち大腸菌)円での発現により生じ
たウシプロキモジンを意味する。ゾロキモジンプレ配列
中少なくとも約14この最後端アミノ酸が活性化閾値に
おいて必要であることがわかっている。
性化する方法を提供する。ここで使用さ几る場合、「微
生物産生プロキモジン」という語は、キモジンのアミノ
酸配列と−ここに記述さnる過程に後続する活性成熟キ
モジンへの自己触媒転換を可能にするための最低42個
以上のアミノ酸プレ配列とを暗号化する外米性DNAの
、微生物宿主(すなわち大腸菌)円での発現により生じ
たウシプロキモジンを意味する。ゾロキモジンプレ配列
中少なくとも約14この最後端アミノ酸が活性化閾値に
おいて必要であることがわかっている。
プレ配列に最低20こばあるのが望ましり、40こ以上
であnば最も有利である。場合によっては、プレプロキ
モジンのシグナルペプチドの一部または全部を塀えるこ
ともできる。さらに、本発明のアン合成酵素のβサブユ
ニットのような微生物蛋白質の一部または全部と結合し
た融合蛋白質の形態をとっており、こnらの微生物蛋白
質の発現は通常プロキモジンの発現を指令する特定のブ
ロモ−ター・オペレーター配列によって指令さnる。
であnば最も有利である。場合によっては、プレプロキ
モジンのシグナルペプチドの一部または全部を塀えるこ
ともできる。さらに、本発明のアン合成酵素のβサブユ
ニットのような微生物蛋白質の一部または全部と結合し
た融合蛋白質の形態をとっており、こnらの微生物蛋白
質の発現は通常プロキモジンの発現を指令する特定のブ
ロモ−ター・オペレーター配列によって指令さnる。
プロキモジンが融合蛋白質として発現さ几る場合、リン
カ−となるアミノ酸配列も存在する。リンカ−配列は細
菌蛋白質のアミノ酸配列とプロキモジンのアミノ酸配列
とを連結する役目をもつ。微生物産生プロキモジンの発
現に、リボゾームでメチオニンに翻訳さnるATGとい
う配列の存在により開始さnるので、微生物産生プロキ
モジンに通常その最初のアミノ酸残基としてメチオニン
をもつことになる。
カ−となるアミノ酸配列も存在する。リンカ−配列は細
菌蛋白質のアミノ酸配列とプロキモジンのアミノ酸配列
とを連結する役目をもつ。微生物産生プロキモジンの発
現に、リボゾームでメチオニンに翻訳さnるATGとい
う配列の存在により開始さnるので、微生物産生プロキ
モジンに通常その最初のアミノ酸残基としてメチオニン
をもつことになる。
微生物産生プロキモジンは、プロキモジンのアミノ酸配
列(その最初の2このアミノ酸を除く)に結合したトリ
プトファン合成酵素のサブユニットのN末端断片を暗号
化するDNA配列をtrpプロモーターの支配下で形質
転換細胞内で発現させることにより産生ずることができ
る。トリプトファン合成酵素のβサブユニットの初めの
27このアミノ酸配列の暗号配列U、PRO−8ER−
MET−ALA−GLY−ARG−8ER−PRE−A
SP−GLNの残基を暗号化するリンカ−配列によりプ
ロキモジンの暗号配列と連結さnている。このDNA配
列を含むプラスミドpGx2231で形質転換さfした
大腸菌株(Gx1670)に、イリノイ州ビオリアのN
RRLに登録番号B−15571で寄託さnている。プ
ロキモジンの微生物による産生への使用に適したもうひ
とつのプラスミドはpGX1049で、こ7″Lはλフ
ァージの初期の左方向ト右方向のブロモ−ターの部分か
ら形成した雑種ブロモ−ターの支配下で融合させたtr
p B断片/プロキモジン遺伝子を含む。雑種プロモー
ターばcI857温度感受性抑制蛋白質により抑制さn
る。
列(その最初の2このアミノ酸を除く)に結合したトリ
プトファン合成酵素のサブユニットのN末端断片を暗号
化するDNA配列をtrpプロモーターの支配下で形質
転換細胞内で発現させることにより産生ずることができ
る。トリプトファン合成酵素のβサブユニットの初めの
27このアミノ酸配列の暗号配列U、PRO−8ER−
MET−ALA−GLY−ARG−8ER−PRE−A
SP−GLNの残基を暗号化するリンカ−配列によりプ
ロキモジンの暗号配列と連結さnている。このDNA配
列を含むプラスミドpGx2231で形質転換さfした
大腸菌株(Gx1670)に、イリノイ州ビオリアのN
RRLに登録番号B−15571で寄託さnている。プ
ロキモジンの微生物による産生への使用に適したもうひ
とつのプラスミドはpGX1049で、こ7″Lはλフ
ァージの初期の左方向ト右方向のブロモ−ターの部分か
ら形成した雑種ブロモ−ターの支配下で融合させたtr
p B断片/プロキモジン遺伝子を含む。雑種プロモー
ターばcI857温度感受性抑制蛋白質により抑制さn
る。
微生物産生ウシプロキそジンが大腸菌のような非分泌性
宿主内で発現さnる場合、プロキモジンに本発明の処理
法を施こす前に細胞を溶菌させてプロキモジンを放出さ
せねばならない。発現さnたウシプロキそジンを含む細
胞にまずはじめに細胞を生育した発酵培地から通常遠心
分離により回収さnる。次いで細胞は溶菌さnてウシプ
ロキモジンを放出する。少量の非分泌性宿主細胞培地を
扱う場合は、フレンチプレスを用いて溶菌させるのが望
ましい。しかし、この他の従来の溶菌方法、たとえば機
械的ホモジナイザーや酵素的あるいは化学的方法なども
使用できる。プロキモジンは他の不溶性の細胞性蛋白質
や残渣とともに、熟練技術者に既知のいずnかの手段、
たとえば10,000?での遠心分離などにより可溶性
分子から分離することができる。
宿主内で発現さnる場合、プロキモジンに本発明の処理
法を施こす前に細胞を溶菌させてプロキモジンを放出さ
せねばならない。発現さnたウシプロキそジンを含む細
胞にまずはじめに細胞を生育した発酵培地から通常遠心
分離により回収さnる。次いで細胞は溶菌さnてウシプ
ロキモジンを放出する。少量の非分泌性宿主細胞培地を
扱う場合は、フレンチプレスを用いて溶菌させるのが望
ましい。しかし、この他の従来の溶菌方法、たとえば機
械的ホモジナイザーや酵素的あるいは化学的方法なども
使用できる。プロキモジンは他の不溶性の細胞性蛋白質
や残渣とともに、熟練技術者に既知のいずnかの手段、
たとえば10,000?での遠心分離などにより可溶性
分子から分離することができる。
遠心分離した沈殿物中に含まnる微生物産生ウシプロキ
モジンに、本発明の処理法における出発材料として使用
することができる。微生物産生ウシプロキモジンは変性
剤中で可溶化さnる。変性剤とに蛋白質を可溶化し変性
させることが知らnている溶剤である。適当な変性剤の
例としてばN a OHのような強塩基や尿素やグアニ
ジンのような可溶化剤がある。溶液のpIl(にNaO
Hのような塩基を使用した場合H12,O以上であるこ
とが望ましい。こnに代わって8M尿素や7Mグアニジ
ンを使用することもできる。溶液は、微生物産生プロキ
モジンを含む沈殿物を水酸化ナトリウム希溶液中で望ま
しい蛋白質濃度となるまで再懸濁して調製することがで
きる。溶液の調整には水酸化ナトリウムを使用すること
が望ましいが他の市販の可溶化剤、たとえばグアニジン
や尿素なども使用できる。
モジンに、本発明の処理法における出発材料として使用
することができる。微生物産生ウシプロキモジンは変性
剤中で可溶化さnる。変性剤とに蛋白質を可溶化し変性
させることが知らnている溶剤である。適当な変性剤の
例としてばN a OHのような強塩基や尿素やグアニ
ジンのような可溶化剤がある。溶液のpIl(にNaO
Hのような塩基を使用した場合H12,O以上であるこ
とが望ましい。こnに代わって8M尿素や7Mグアニジ
ンを使用することもできる。溶液は、微生物産生プロキ
モジンを含む沈殿物を水酸化ナトリウム希溶液中で望ま
しい蛋白質濃度となるまで再懸濁して調製することがで
きる。溶液の調整には水酸化ナトリウムを使用すること
が望ましいが他の市販の可溶化剤、たとえばグアニジン
や尿素なども使用できる。
変性さ+!:た微生物産生ウシプロキモジンは仄に、変
性試薬を除去またに希釈することにより再生さnるが、
こ−n、は脱イオン水で溶液を希釈しpHを約8.5な
いし10.5に調整してこのpHでグリシンのような緩
衝剤の存在下で保温することによって行なうことが望ま
しい。保温は再生を促進する温度で行なう。保温温度は
一般に約4℃ないし37℃の範囲にある。保温は、微生
物産生ウシプロキモジンが再構成さnて活性キモジンへ
の転換を触媒できるようになるまで行なう。保温時間は
保温温度にいくらか依存するものと考えらnる。ゎ扛わ
れは4℃における48時間の保温が微生物産生ウシプロ
キモジンの活性を効果的に回復することを見出した。
性試薬を除去またに希釈することにより再生さnるが、
こ−n、は脱イオン水で溶液を希釈しpHを約8.5な
いし10.5に調整してこのpHでグリシンのような緩
衝剤の存在下で保温することによって行なうことが望ま
しい。保温は再生を促進する温度で行なう。保温温度は
一般に約4℃ないし37℃の範囲にある。保温は、微生
物産生ウシプロキモジンが再構成さnて活性キモジンへ
の転換を触媒できるようになるまで行なう。保温時間は
保温温度にいくらか依存するものと考えらnる。ゎ扛わ
れは4℃における48時間の保温が微生物産生ウシプロ
キモジンの活性を効果的に回復することを見出した。
尿素やグアニジンを変性試薬として使用した場合、再生
は既知の透析技術を用いて溶液を透析し尿素やグアニジ
ンを除去することにより行なうことが望ましい。
は既知の透析技術を用いて溶液を透析し尿素やグアニジ
ンを除去することにより行なうことが望ましい。
わnわnはNaOHによる変性濃度は0.01 M以上
であり、8M尿素ま7ti6Mグアニジン塩酸でに2,
3分以上おくと後続のプロキモジンの活性キモジンへの
転換が可能な形態への再生を阻害することを見出した。
であり、8M尿素ま7ti6Mグアニジン塩酸でに2,
3分以上おくと後続のプロキモジンの活性キモジンへの
転換が可能な形態への再生を阻害することを見出した。
再生に影響を与えずにプロキモジンを変性条件下におい
ておける時間は、変性剤濃度と温度によってきまる。0
.1MNaOHを■えて室温で変性させた場合、プロキ
モジンを再生させるためのNaOHの希釈に変性条件に
達した後、ただちに行なうことが望ましい。
ておける時間は、変性剤濃度と温度によってきまる。0
.1MNaOHを■えて室温で変性させた場合、プロキ
モジンを再生させるためのNaOHの希釈に変性条件に
達した後、ただちに行なうことが望ましい。
本発明の出願した実施例では、遠心分離後の沈殿物にエ
チレンジアミン四酢酸ナトリウム(約10mM)のよう
なキレート剤の冷却溶液に蛋白質濃度が約10η/ln
1.以上となるように再懸濁する。
チレンジアミン四酢酸ナトリウム(約10mM)のよう
なキレート剤の冷却溶液に蛋白質濃度が約10η/ln
1.以上となるように再懸濁する。
生ずる懸濁液をNaOHを最終濃度が約0.1Mとなる
まで加えることにより可溶化し変性させる。可溶化Wは
非常に粘性が高いが、こnを直ちに脱イオン水で10倍
希釈しグリシンを加えてpHを10.0に調整する。グ
リシンの最終濃度は10mMないし50mMとなる。仄
いで、24℃で20ないし24時間保温することにより
再生を行なう。
まで加えることにより可溶化し変性させる。可溶化Wは
非常に粘性が高いが、こnを直ちに脱イオン水で10倍
希釈しグリシンを加えてpHを10.0に調整する。グ
リシンの最終濃度は10mMないし50mMとなる。仄
いで、24℃で20ないし24時間保温することにより
再生を行なう。
再生後、微生物産生ウシプロキモジンは天然のものと同
じ立体構造をもつと仮足して、成熟活性キモジンのアミ
ノ酸配列からプレ配列部分のアミノ酸を切断する技術に
より活性キモジンへ転換することができる。こnは外米
性の蛋白質分解酵素により行なうこともできるが、プロ
キモジン含有溶液のpHを約2゜5以下に低下させて活
性シュードキそジンを生成させ、次いでpHを4.0な
いし7.0、望ましくは約6.0に調整しこnによりシ
ュードキモジンを活性成熟キモジンへ転換させることに
よって、再生キモジンをキモジンへ転換させることが望
ましい。本発明の実施例では、塩酸のような非酸化性の
酸を添加して溶液のpHを約2.0以下に低下させ、溶
液を4℃に保つことにより、シュードキそジンへの転換
を行なった。
じ立体構造をもつと仮足して、成熟活性キモジンのアミ
ノ酸配列からプレ配列部分のアミノ酸を切断する技術に
より活性キモジンへ転換することができる。こnは外米
性の蛋白質分解酵素により行なうこともできるが、プロ
キモジン含有溶液のpHを約2゜5以下に低下させて活
性シュードキそジンを生成させ、次いでpHを4.0な
いし7.0、望ましくは約6.0に調整しこnによりシ
ュードキモジンを活性成熟キモジンへ転換させることに
よって、再生キモジンをキモジンへ転換させることが望
ましい。本発明の実施例では、塩酸のような非酸化性の
酸を添加して溶液のpHを約2.0以下に低下させ、溶
液を4℃に保つことにより、シュードキそジンへの転換
を行なった。
活性シュードキモジンHpH2,0で非常に溶解性が高
いので、プロキモジンが発現さT′L′ft:、宿主細
胞由来の余分の蛋白質は溶液を0.2〜0.3M塩化ナ
トリウムに調整した後、10,0009で遠心分離して
余分の蛋白質を沈殿させることにより簡便に塩析するこ
とができる。
いので、プロキモジンが発現さT′L′ft:、宿主細
胞由来の余分の蛋白質は溶液を0.2〜0.3M塩化ナ
トリウムに調整した後、10,0009で遠心分離して
余分の蛋白質を沈殿させることにより簡便に塩析するこ
とができる。
活性シュードキモジンの最終溶液中の濃度は低い。pK
aが2.5以下の陽イオン交換樹脂にキモジンを吸着さ
せることにより濃縮されかつより純度の高い溶液を得る
ことができる。樹脂は便宜上pH2の緩衝液で洗浄する
ことにより非吸着性の夾雑蛋白質を除去し、仄いでp
H6,0の緩衝液で吸着したキそジンを離脱させて抽出
することができる。
aが2.5以下の陽イオン交換樹脂にキモジンを吸着さ
せることにより濃縮されかつより純度の高い溶液を得る
ことができる。樹脂は便宜上pH2の緩衝液で洗浄する
ことにより非吸着性の夾雑蛋白質を除去し、仄いでp
H6,0の緩衝液で吸着したキそジンを離脱させて抽出
することができる。
以上の代わりに、pH2,5以下の酸性にすることによ
るプロキモジンからシュードキモジンへの転換の後、リ
ン酸ナトリウムによるp H6,0ナイし6.5への簡
単な滴定によってシュードキモジンを精製しキモジンへ
成熟させることもできる。この滴定により余分な蛋白質
の沈殿が生じこnば1.0.000r以下の遠心分離に
より除去できる。
るプロキモジンからシュードキモジンへの転換の後、リ
ン酸ナトリウムによるp H6,0ナイし6.5への簡
単な滴定によってシュードキモジンを精製しキモジンへ
成熟させることもできる。この滴定により余分な蛋白質
の沈殿が生じこnば1.0.000r以下の遠心分離に
より除去できる。
遠心分離後の上清を含むキモジンは仄のようにして最終
形態まで濃縮できる: DEAEセルロース(ワットマ
ンDE−52)のような陰イオン交換樹脂に吸着させた
後、0.5MNaCt−50mMリン酸ナトリウム緩衝
液(p H6,0ないし6.5)で溶出する;硫安(6
0%飽和)またに飽和塩化ナトリウムで沈殿させた後、
酢酸ナトリウムまりはリン酸ナトリウム緩衝液(pH5
,5ないし6.5)で再び可溶化する、あるいは名目分
子量io、oo。
形態まで濃縮できる: DEAEセルロース(ワットマ
ンDE−52)のような陰イオン交換樹脂に吸着させた
後、0.5MNaCt−50mMリン酸ナトリウム緩衝
液(p H6,0ないし6.5)で溶出する;硫安(6
0%飽和)またに飽和塩化ナトリウムで沈殿させた後、
酢酸ナトリウムまりはリン酸ナトリウム緩衝液(pH5
,5ないし6.5)で再び可溶化する、あるいは名目分
子量io、oo。
の粒度のフィルターで限外濾過する。
成熟キモジンはp E 6.0の緩衝液中で冷蔵すnば
安定で、安定剤や発色剤その他で明確化したり、あるい
は凍結乾燥して乾燥粉末にすることができる。以上のよ
うにして生成した酵素に、子ウシの胃から抽出した従来
のレンネットとしてチーズ製造などに使用することがで
きる。
安定で、安定剤や発色剤その他で明確化したり、あるい
は凍結乾燥して乾燥粉末にすることができる。以上のよ
うにして生成した酵素に、子ウシの胃から抽出した従来
のレンネットとしてチーズ製造などに使用することがで
きる。
実施例I
pGX2231からのキモジンの回収
プラスミドpGX2231 で形質転換した大腸菌を1
00μt/−のアンピシリンを含むLB培地8を中で生
育した。プラスミドは、大腸菌のtrpプロモーター−
オペレーター配列、リボゾーム結合部位の暗号配列、開
始信号、およびPro−3er−Met−Ala−Gl
y−Arg−8er−Phe−Asp−Gln という
配列を介してプロキモジン(最初の2このアミノ酸を除
く)に結合したトリプトファン合成酵素のβサブユニッ
トのアミノ酸27このN末端断片を暗号化する、プロモ
ーターに連結しzDNA配列を含む。成長過程は560
nmの吸光度測定で追跡した。A 560が2に達し
た時点で細胞を集め10,0OOGで遠心分離した。細
胞の全湿重量に27.3tであった。細胞を80−の脱
イオン水に再懸濁し、フレンチプレス中で1 aooo
p s i C1士−°ンL毎千刀インチ)(中1.2
65 Kpw/crn2)で溶菌させた。細胞溶解産物
を直ちに約10,000fで遠心分離し上清を捨てた。
00μt/−のアンピシリンを含むLB培地8を中で生
育した。プラスミドは、大腸菌のtrpプロモーター−
オペレーター配列、リボゾーム結合部位の暗号配列、開
始信号、およびPro−3er−Met−Ala−Gl
y−Arg−8er−Phe−Asp−Gln という
配列を介してプロキモジン(最初の2このアミノ酸を除
く)に結合したトリプトファン合成酵素のβサブユニッ
トのアミノ酸27このN末端断片を暗号化する、プロモ
ーターに連結しzDNA配列を含む。成長過程は560
nmの吸光度測定で追跡した。A 560が2に達し
た時点で細胞を集め10,0OOGで遠心分離した。細
胞の全湿重量に27.3tであった。細胞を80−の脱
イオン水に再懸濁し、フレンチプレス中で1 aooo
p s i C1士−°ンL毎千刀インチ)(中1.2
65 Kpw/crn2)で溶菌させた。細胞溶解産物
を直ちに約10,000fで遠心分離し上清を捨てた。
沈殿物を0.01 N水酸化ナトリウム1600dテ抽
出し、pH12まで滴定してプロキモジン融合蛋白質を
可溶化した。仄いで溶液を脱イオン水で4tまで希釈し
た。グリシン(15,29) 全緩衝剤として加え、溶
液を0.IN塩酸でp H9,5まで滴定した。溶液を
4℃に48時間静置しプロキモジン融合蛋白質を再生さ
せた。仄いで溶液を塩酸で滴定してpH2とし、4時間
静置することによりプロキモジン融合蛋白質からキモジ
ンへの転換を行なわせた。塩化ナトリウム(70,13
f )を添加し、溶液を10,0OOGで遠心分離した
。キモジンを含む上清を静かに傾瀉し、脱イオン水で希
釈して6tとした。pKaが2.0付近のイオン交換樹
脂(ワットマン5E53)を0.05Mグリシン1)H
2,5で平価化し、希釈した上清中に懸濁した。懸濁液
を30分間撮とうし、−晩装置した後上清を捨てた。吸
着したキモジンを含む樹脂な0.05 Mリン酸冷却溶
液10〇−中に再懸濁した。
出し、pH12まで滴定してプロキモジン融合蛋白質を
可溶化した。仄いで溶液を脱イオン水で4tまで希釈し
た。グリシン(15,29) 全緩衝剤として加え、溶
液を0.IN塩酸でp H9,5まで滴定した。溶液を
4℃に48時間静置しプロキモジン融合蛋白質を再生さ
せた。仄いで溶液を塩酸で滴定してpH2とし、4時間
静置することによりプロキモジン融合蛋白質からキモジ
ンへの転換を行なわせた。塩化ナトリウム(70,13
f )を添加し、溶液を10,0OOGで遠心分離した
。キモジンを含む上清を静かに傾瀉し、脱イオン水で希
釈して6tとした。pKaが2.0付近のイオン交換樹
脂(ワットマン5E53)を0.05Mグリシン1)H
2,5で平価化し、希釈した上清中に懸濁した。懸濁液
を30分間撮とうし、−晩装置した後上清を捨てた。吸
着したキモジンを含む樹脂な0.05 Mリン酸冷却溶
液10〇−中に再懸濁した。
遠心分離後、上清を捨て樹脂を最少量の0.05Mリン
酸−水素ナトリウムに再懸濁し、pH6,0まで滴定し
てキモジンな脱着させた。懸濁液を振とうした後、14
,500 Gで遠心分離した。上清(I)を集め、樹脂
を再び0.9M塩化ナトリウムを含む0・05Mリン酸
−水素ナトリウム(pH6)に懸濁して残りのキモジン
な脱着させた。娠とう後懸濁液を遠心分離し上清(II
)を集めた。
酸−水素ナトリウムに再懸濁し、pH6,0まで滴定し
てキモジンな脱着させた。懸濁液を振とうした後、14
,500 Gで遠心分離した。上清(I)を集め、樹脂
を再び0.9M塩化ナトリウムを含む0・05Mリン酸
−水素ナトリウム(pH6)に懸濁して残りのキモジン
な脱着させた。娠とう後懸濁液を遠心分離し上清(II
)を集めた。
上清lと■について以下の方法によりキモジン活性を検
定した。上清IUキモジン7.5単位、上清■は1.9
単位を含むと測定さn 7j 。
定した。上清IUキモジン7.5単位、上清■は1.9
単位を含むと測定さn 7j 。
キモジンの活性は酸性条件下でカッパカゼインを沈殿さ
せるというキモジンの能力を利用して測定した。50m
M酢酸ナトリウム、10mMEDTA、pH5,5に溶
解した酵素希釈液を、全乳ま7tは脱水孔のいずnかか
ら精製したカッパカゼイン2■/7! とともに24時
間室温で保温し*(C。
せるというキモジンの能力を利用して測定した。50m
M酢酸ナトリウム、10mMEDTA、pH5,5に溶
解した酵素希釈液を、全乳ま7tは脱水孔のいずnかか
ら精製したカッパカゼイン2■/7! とともに24時
間室温で保温し*(C。
A、ライトル(Zittle) 、S、 H,キャスタ
ー(Caster)、J 、Dairy 8ci、 4
6巻1183〜1188頁(1963))。キモジン活
性は、バラカゼイン塩沈殿を生ずる最低試料希釈率(最
小限界濃度に相当するもの)と子ウシレンネット基準単
位力価の沈殿を生ずる最低希釈率との比較により定量化
する。1単位=子ウシレンネット単位刀価1rn10実
施例■ pGX1049からのキモジンの回収 プラスミドpGX 1049 で形質転換し九大腸菌株
GXI 214を規足さnた培地9を中で32℃で生育
した。キモジンの発現に温度を42℃に1時間上昇させ
ることにより誘導した。42℃で1時間おいた後、培地
を39℃に冷却しこの温度に2時間保った。その終了時
点で細胞を集めた。
ー(Caster)、J 、Dairy 8ci、 4
6巻1183〜1188頁(1963))。キモジン活
性は、バラカゼイン塩沈殿を生ずる最低試料希釈率(最
小限界濃度に相当するもの)と子ウシレンネット基準単
位力価の沈殿を生ずる最低希釈率との比較により定量化
する。1単位=子ウシレンネット単位刀価1rn10実
施例■ pGX1049からのキモジンの回収 プラスミドpGX 1049 で形質転換し九大腸菌株
GXI 214を規足さnた培地9を中で32℃で生育
した。キモジンの発現に温度を42℃に1時間上昇させ
ることにより誘導した。42℃で1時間おいた後、培地
を39℃に冷却しこの温度に2時間保った。その終了時
点で細胞を集めた。
成長に540 nmの吸光度測定により追跡した。
A、lloが8.0に達した時点で誘導を行なった。細
胞はべり:+7 (Pe1licon)ミリポア内で0
.45μデ1ラボア(Durapore)膜により約2
1VC濃縮した後、8.00 Orpm(x 9,00
0 ’? )で30分間遠心分離することにより収集し
た。得ら扛た209.14に(湿重量沖細胞沈殿物を8
36−の脱イオン水中に再懸濁した。細胞をMan t
on−Gaulin細胞破壊機に操作圧力9TOOOp
si(中633 Krw/crn2)で2回通過させる
ことにより溶菌させた。細胞溶解産物を約9.00 O
rで20分間遠心分離し上清を捨てた。沈殿を再び約1
tの脱イオン水に懸濁した後、約9,000 fで20
分間遠心分離し上清を捨てた。
胞はべり:+7 (Pe1licon)ミリポア内で0
.45μデ1ラボア(Durapore)膜により約2
1VC濃縮した後、8.00 Orpm(x 9,00
0 ’? )で30分間遠心分離することにより収集し
た。得ら扛た209.14に(湿重量沖細胞沈殿物を8
36−の脱イオン水中に再懸濁した。細胞をMan t
on−Gaulin細胞破壊機に操作圧力9TOOOp
si(中633 Krw/crn2)で2回通過させる
ことにより溶菌させた。細胞溶解産物を約9.00 O
rで20分間遠心分離し上清を捨てた。沈殿を再び約1
tの脱イオン水に懸濁した後、約9,000 fで20
分間遠心分離し上清を捨てた。
沈殿を10mMエチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩の
冷却溶液126−に再懸濁した。この試料をlNNaO
H14−をかくはんしつつ添加することにより可溶化し
た。可溶化物を直ちに脱イオン水1120t/(室温)
で希釈し、0.1Mグリシン140fntを添加してp
H約10.0まで中和した。
冷却溶液126−に再懸濁した。この試料をlNNaO
H14−をかくはんしつつ添加することにより可溶化し
た。可溶化物を直ちに脱イオン水1120t/(室温)
で希釈し、0.1Mグリシン140fntを添加してp
H約10.0まで中和した。
本試料を約10,0OOrで30分間遠心分離して細胞
残渣を除去した。次いで室温で約67時間静置し、1.
ON Hctを加えてp)12.0まで滴足した。
残渣を除去した。次いで室温で約67時間静置し、1.
ON Hctを加えてp)12.0まで滴足した。
3日間冷蔵してプロキモジンを活性シュードキモジンへ
転換させ友後、pH2,0の溶液955−を0.5M
Na2HPO,約85.5m/!を迅速に添加すること
によりpH6,5とした。試料を30分間かく(2す はんした後、約10,0OOfで20分間遠心分離した
。上清を集め冷蔵保存した。収量を増やすため、遠心分
離後の沈殿を0.05 Mグリシンp H2,0,50
0づに再び溶解し一晩冷蔵した。この溶液を約9.00
Ofで10分間遠心分離した。上清を0.5M Na
HPOqを迅速に添加することによりp H6,5に
調整し、30分間かくはんした後、遠心分離した。上清
を前述のpH6,5の上清とひとまとめにした結果、最
終容量は1760WLeとなった。pI(6,5の上清
(1755mJ)を冷蔵下で硫酸アンモニウム647.
69″で60%飽和にし活性キモジンを沈殿させた。p
H2,0溶液(ブレキモジン)、pH6,5溶液(キモ
ジン)、および(NH,)2SO1沈殿物のキモジン活
性を、単位力価のレンネット1−の活性を1単位として
乳凝固活性により測定した。結果に下記のようになった
。
転換させ友後、pH2,0の溶液955−を0.5M
Na2HPO,約85.5m/!を迅速に添加すること
によりpH6,5とした。試料を30分間かく(2す はんした後、約10,0OOfで20分間遠心分離した
。上清を集め冷蔵保存した。収量を増やすため、遠心分
離後の沈殿を0.05 Mグリシンp H2,0,50
0づに再び溶解し一晩冷蔵した。この溶液を約9.00
Ofで10分間遠心分離した。上清を0.5M Na
HPOqを迅速に添加することによりp H6,5に
調整し、30分間かくはんした後、遠心分離した。上清
を前述のpH6,5の上清とひとまとめにした結果、最
終容量は1760WLeとなった。pI(6,5の上清
(1755mJ)を冷蔵下で硫酸アンモニウム647.
69″で60%飽和にし活性キモジンを沈殿させた。p
H2,0溶液(ブレキモジン)、pH6,5溶液(キモ
ジン)、および(NH,)2SO1沈殿物のキモジン活
性を、単位力価のレンネット1−の活性を1単位として
乳凝固活性により測定した。結果に下記のようになった
。
(2す
pH2,095578,274,5
(シュードキモジン)
pH6,01,76036,263゜7(キモジン)
代理人 弁理士 1) 澤 博 昭
(外2名)
手続補正書(自発)
、 特許庁長官殿
1、事件の表示 特願昭59−180819号2、発明
の名称 微生物産生子ウシプロキモジンの回収および活性化法3
、補正をする者 名称 ジエネツクス優コーポレイション6、補正の内容 (1)別紙のとおり願書の特許出願人の代表者の欄を補
正する。
の名称 微生物産生子ウシプロキモジンの回収および活性化法3
、補正をする者 名称 ジエネツクス優コーポレイション6、補正の内容 (1)別紙のとおり願書の特許出願人の代表者の欄を補
正する。
(2)別紙のとおり委任状およびその訳文を補充する。
(3)明細書の浄書(内容に変更なし)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1) (a)微生物産生ウシプロキモジンを変性剤中で
可溶化することと、(b)プロキモジンを溶媒中の変性
試薬を希釈あるいに除去することにより再生することか
ら成る、微生物により産生さny’cウシグロキゾロン
を活性キモジンへの転換可能な形で回収する方法。 2)変性剤がNaOH,尿素、およびグアニジンの各溶
液の中から選択さnる、特許請求の範囲第1項記載の方
法。 3)微生物産生ウシプロキモジンをNa0I(溶液中で
pH12,0以上において可溶化する、特rlf謂京の
範囲第1項記載の方法。 4)ゾロキモジン含頁N a OH溶液を希釈し、希釈
溶液をpH8,5ないし10.5で保温することにより
プロキモジンを再生させる、特許請求の範囲第3項記載
の方法。 5)変性剤を尿素とグアニジンの中から選択し、プロキ
モジン含有溶液を透析して尿素あるいはグアニジンを除
去することによりプロキモジンを再生させる、特許請求
の範囲第1項記載の方法。 6) (a)微生物産生ウシブロキモジyを変性剤中で
可溶化することと、(b)溶媒中の変性試薬を希釈まタ
ニ除去することによりプロキモジンを再生させることと
、(C)再生プロキモジン含有溶液のpHを低下させる
ことにより再生プロキモジンを活性化し活性シュードキ
モジンを生成させることと、(d) 活性シュードキモ
ジン含有溶液のpHを上昇させて活性成熟キモジンを生
成させることから成る、微生物産生ウシプロキモジンか
ら活性成熟キモジンを産生ずる方法。 7)微生物産生プロキモジンが、キモジンである蛋白質
に結合した微生物蛋白質のN末端断片と少なくとも活性
キモジンへの自己触媒開裂を行なうことを可能にするの
に十分なだけのプレ配列とから成る融合蛋白質であるよ
うな、特許請求の範囲囲第6項記載の方法。 8)蛋白質がキモジンのプレ配列のアミノ酸残基をキモ
ジン側から数えて少なくとも約140含むような、特許
請求の範囲第7項記載の方法。 9)蛋白質がキモジンのプレ配列のアミノ酸残基をキモ
ジン側から数えて少なくとも約20こ含むような、特許
請求の範囲第7項記載の方法。 10)蛋白質がキモジンのプレ配列のアミノ酸残基をキ
モジン側から数えて少なくとも約40こ含むような、特
許請求の範囲第7項記載の方法。 11)変性剤をNaOH,尿累、グアニジンの各溶液の
中から選択した、特許請求の範囲第6項および第7項記
載の方法。 12)微生物産生ウシプロキモジンをNaOH溶i中で
pH1,2,0以上において可溶化する、特許請求の範
囲第6項および第7項記載の方法。 13)プロキモジン含[NaOH溶液を希釈し、希釈液
をp H8,5ないし10.5で保温することによりプ
ロキモジンを再生させる、特lff−謂釆の範囲第12
項記載の方法。 14)変性剤を尿素とグアニジンの中から選択し、溶液
を透析して尿素またはグアニジンを除去することにより
プロキモジンを再生させる、特許請求の範囲第6項お・
よび第7項記載の方法。 15)再生プロキモジンの活性化をpH約1.0ないし
2.5で行ない活性シュードキモジンをpHを約4.0
ないし7.0に上昇させることにより活性成熟キモジン
へ転換する、特許請求の範囲第6項および第7項記載の
方法。 16)再生プロキモジンの活性化をpH約2.0で行な
い活性シュードキモジンをPHを約6.0に上昇させる
ことにより活性成熟キモジンへ転換する、特許請求の範
囲第6項および第7項記載の方法。 17)(a)微生物産生プロキモジンをエチレンジアミ
ン四酢酸ナトリウムのようなキレート剤中に蛋白質濃度
が101n9/−以上となるように懸濁することと、(
b) N a OHを最終濃度が約0.1Mとなるよう
に添塀することにより懸濁液中の微生物産生プロキモジ
ンを可溶化することと、(C)[ちにNaOH溶液ff
:8釈し、pHを約10.0に調整して溶液を保温しプ
ロキモジンを再生させることから成る、微生物産生ウシ
プロキモジンを活性キモジンへの転換が可能な形で回収
する方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52842183A | 1983-09-01 | 1983-09-01 | |
| US528421 | 1983-09-01 | ||
| US5087029 | 1984-03-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070074A true JPS6070074A (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=24105618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18081984A Pending JPS6070074A (ja) | 1983-09-01 | 1984-08-31 | 微生物産生子ウシプロキモジンの回収および活性化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070074A (ja) |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18081984A patent/JPS6070074A/ja active Pending
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