JPS61268178A - Fructosylamino acid oxidase and production thereof - Google Patents
Fructosylamino acid oxidase and production thereofInfo
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- JPS61268178A JPS61268178A JP10842285A JP10842285A JPS61268178A JP S61268178 A JPS61268178 A JP S61268178A JP 10842285 A JP10842285 A JP 10842285A JP 10842285 A JP10842285 A JP 10842285A JP S61268178 A JPS61268178 A JP S61268178A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な酵素フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ
及びその製造法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel enzyme fructosyl amino acid oxidase and a method for producing the same.
フルクトシルアミノ酸オキシダーゼは、イミノ2酢酸及
びその誘導体を酸化してグリオキシル酸又はα−ケトア
ルデヒド、α−アミノ酸及び過酸化水素を生成する反応
を触媒する酵素である。食品や生体内では還元性の糖、
特にアルドースと呼ばれるアルデヒド基を有する糖と蛋
白質、ペプチド、アミノ酸等のようにアミン基を有する
物質が共存する場合、両者が不可逆的に結合してケトア
ミン化合物が生成してくる。Fructosyl amino acid oxidase is an enzyme that catalyzes the reaction of oxidizing iminodiacetic acid and its derivatives to produce glyoxylic acid or α-ketoaldehyde, α-amino acid, and hydrogen peroxide. Reducing sugars in food and in living organisms,
In particular, when a sugar having an aldehyde group called aldose coexists with a substance having an amine group such as a protein, peptide, or amino acid, the two bond irreversibly to form a ketoamine compound.
この化合物はアルデヒド基とアミン基の結合物がアマト
リ転移を起こした結果生成されることからアマトリ化合
物と呼ばれている。例えばグルコースとアラニンからは
次式Aのフルクトシルアラニンが生成する。またグリセ
ルアルデヒドとグリシンからは次式Bのハイドロキシア
セトニールグリシンが生成する。This compound is called an amatoli compound because it is produced as a result of amatri rearrangement of a bond between an aldehyde group and an amine group. For example, fructosylalanine of the following formula A is produced from glucose and alanine. Furthermore, hydroxyacetonylglycine of the following formula B is produced from glyceraldehyde and glycine.
〒H3
CR2−C−CH2−NE(−CH,−C0OH(B)
OHO
このようにアルドースとα−アミノ酸が結合してアマト
リ転移を起こした化合物は、その分子内に共通にイミノ
2酢酸の基本骨格を含有しており、フルクトシルアミノ
酸オキシダーゼによって酸化分解され、α−ケトアルデ
ヒド、α−アミノ酸及び過酸化水素を生成する。また一
方アマトリ化合物はアルデヒド基を有する物質とアミノ
基を有する物質が接触した瞬間から化学的にかつ不可逆
的に生成蓄積されて(る。その生成速度は原料物質の濃
度、接触時間、温度などの関数で表わされる。それ故、
その蓄積量を測定することによって、過去の糖及びアミ
ン化合物の濃度、接触時間、保持温度などを推定するこ
とができる。しかしその定量は比較的困難であり、処理
中の分解に起因する精度の低下を免れ得なかった。〒H3 CR2-C-CH2-NE(-CH,-C0OH(B)
OHO Compounds in which an aldose and an α-amino acid combine to cause an amatoli rearrangement in this way commonly contain the basic skeleton of iminodiacetic acid in their molecules, and are oxidatively decomposed by fructosyl amino acid oxidase to form α- Produces ketoaldehyde, alpha-amino acid and hydrogen peroxide. On the other hand, amatri compounds are chemically and irreversibly produced and accumulated from the moment a substance having an aldehyde group and a substance having an amino group come into contact. It is represented by a function.Therefore,
By measuring the accumulated amount, past concentrations of sugar and amine compounds, contact time, holding temperature, etc. can be estimated. However, its quantification is relatively difficult, and the accuracy is inevitably reduced due to decomposition during processing.
従来の定量法としては例えば下記の方法が知られている
。アミノ酸分析計を用いる方法(ジャーナル・アグリカ
ルチュアル・フード・ケミストリー、24巻1号(19
76)70頁参照)、アマトリ化合物を水素化ホウ素ナ
トリウムで還元したのち塩酸分解してカラムクロマトグ
ラフィーで分離する方法(アチーブス・オプ・バイオケ
ミストリー−アンド・バイオフイジンクス(1977)
181.542〜549頁参照)、アマトリ化合物を弱
酸と加熱して生成する5−ハイドロキシメチル−2−フ
ルフラルデヒドをチオバルビッール酸によって比色定量
する方法(FEBSレター(1976)7f、356〜
360頁参照)など。しかしこれらの方法は操作の容易
性及び精度の点で満足できるものではなかった。For example, the following method is known as a conventional quantitative method. Method using an amino acid analyzer (Journal Agricultural Food Chemistry, Vol. 24, No. 1 (19
76) see page 70), a method in which the amatoli compound is reduced with sodium borohydride, then decomposed with hydrochloric acid and separated by column chromatography (Achieves Op Biochemistry and Biophysics (1977))
181, pp. 542-549), a method for colorimetric determination of 5-hydroxymethyl-2-furfuraldehyde produced by heating an amatri compound with a weak acid using thiobarbic acid (FEBS Letter (1976) 7f, 356-
(See page 360) etc. However, these methods were not satisfactory in terms of ease of operation and accuracy.
本発明者らはアマトリ化合物のうちフルクトシルクリシ
ンを分解する微生物を広く自然界より検索した結果、新
たに土壌より分離したコリネバクテリウム属に属する細
菌の培養物中に、フルクトシルクリシンを酸化分解して
グルコソン、グリシン及び過酸化水素を生成する酵素を
見出して本発明を完成した。The present inventors conducted a wide search in nature for microorganisms that degrade fructosylclycine, which is a compound of Amateurs, and found that a culture of bacteria belonging to the genus Corynebacterium, which was newly isolated from soil, oxidized fructosylclycine. The present invention was completed by discovering an enzyme that decomposes glucosone to produce glucosone, glycine, and hydrogen peroxide.
本発明は、下記の理化学的性質を有するフルクトシルア
ミノ酸オキシダーゼである。また本発明は、このフルク
トシルアミノ酸オキシダーゼを生産するコリネバクテリ
ウム属に属する微生物を培地に培養し、培養物よりフル
クトシルアミノ酸オキシダーゼを採取することを特徴と
するフルクトシルアミノ酸オキシダーゼの製造法である
。The present invention is a fructosyl amino acid oxidase having the following physicochemical properties. The present invention also provides a method for producing fructosyl amino acid oxidase, which comprises culturing a microorganism belonging to the genus Corynebacterium that produces this fructosyl amino acid oxidase in a medium, and collecting fructosyl amino acid oxidase from the culture. .
本発明の酵素(フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ)の
理化学的性質は下記のとおりである。The physicochemical properties of the enzyme (fructosyl amino acid oxidase) of the present invention are as follows.
(1)作用及び基質特異性:
酸素の存在下で、イミノ2酢酸又はその誘導体を酸化し
て、グリオキシル酸又はα−ケトアルデヒド、α−アミ
ノ酸及び過酸化水素を生成する下記の酵素反応を触媒す
る酵素である。(1) Action and substrate specificity: Catalyzes the following enzymatic reaction that oxidizes iminodiacetic acid or its derivatives in the presence of oxygen to produce glyoxylic acid or α-ketoaldehyde, α-amino acid and hydrogen peroxide. It is an enzyme that
R2
j
この式中、R1は基−OH,−[cH(oH))Il−
cH2oa又なお、本酵素はβ−アミノ酸例えばβ−ア
ラニン等、イミノ酸例えばプロリン等、メチルアミン、
エタノールアミン等のアマトリ化合物に対しては作用し
ない。またケトンを還元したもの例えばグルジトリルグ
リシン等にも作用しない。R2 j In this formula, R1 is a group -OH, -[cH(oH))Il-
cH2oa Furthermore, this enzyme can be used for β-amino acids such as β-alanine, imino acids such as proline, methylamine,
It does not act on amatri compounds such as ethanolamine. It also does not act on reduced ketones such as gluditolylglycine.
(2)至適pH:
本酵素の至適pHは、フルクトシルクリシンを基質とし
た場合、第1図に示すとと< pH8゜0〜8.5であ
る。測定は酸素の吸収速度をオキシゲンモニターで計測
することにより行った。(2) Optimal pH: The optimal pH of this enzyme is <pH 8.0 to 8.5 as shown in FIG. 1 when fructosylclycine is used as a substrate. The measurement was performed by measuring the oxygen absorption rate with an oxygen monitor.
なお図中の使用緩衝液は下記のとおりである。The buffer solutions used in the figure are as follows.
0−Q:0.1Mリン酸カリウム緩衝液x−x:0.1
Mベロナール−塩酸緩衝液Δ−Δ: 0.1 Mグリシ
ン−NaOH緩衝液(3) pH安定性:
本酵素0.1単位を含有する各種緩衝液0.2 mlを
40℃、10分間加熱し、残存した酵素活性を調べた。0-Q: 0.1M potassium phosphate buffer x-x: 0.1
M veronal-hydrochloric acid buffer Δ-Δ: 0.1 M glycine-NaOH buffer (3) pH stability: 0.2 ml of various buffer solutions containing 0.1 unit of this enzyme was heated at 40°C for 10 minutes. , the remaining enzyme activity was investigated.
その結果は第4図に示すとおりである。なお図中の使用
緩衝液は下記のとおりである。The results are shown in FIG. The buffer solutions used in the figure are as follows.
○−0:0.1Mリン酸カリウム緩衝液Δ−△: 0.
1 Mリン酸ナトリウム−0,1M炭酸ナトリウム緩衝
液
X−X:0.1Mグリシン−NaOH緩衝液(4)力価
の測定法:
第1法:生成される過酸化水素を発色定量する方法
0.05%4−アミノアンチピリン及ヒ0.015%2
.4−ジクロロフェノールサルホネートヲ含有する0、
1Mリン酸緩衝液(pH8,0) 2.8mlを試験管
にとり、4[]OU/mlのパーオキシダーゼ溶液10
μ2を加える。温度平衡を37℃に達せしめたのち、適
当な活性を有する酵素溶液Q、 1rnlを加え、さら
に0.5Mフルクトシルクリシン−0,1mlを加えて
10分間反応させ、生じた色素な光電比色計を用いて5
10 nmにおける吸光度を測定する。別にあらかじめ
過酸化水素の標準溶液を用いて、その生成色素量との関
係を調べたグラフを用意する。このグラフを用いて、6
7℃、1分間当りに生成される過酸化水素のマイクロモ
ルを計算し、この数字な使用酵素液中の活性単位とする
。○-0: 0.1M potassium phosphate buffer Δ-△: 0.
1M sodium phosphate-0.1M sodium carbonate buffer .05% 4-aminoantipyrine and 0.015%2
.. 0 containing 4-dichlorophenol sulfonate,
Transfer 2.8 ml of 1M phosphate buffer (pH 8,0) to a test tube and add 4[]OU/ml peroxidase solution 10
Add μ2. After reaching temperature equilibrium at 37°C, 1rnl of enzyme solution Q with appropriate activity was added, and 0.1ml of 0.5M fructosylclycine was added and reacted for 10 minutes. 5 using a colorimeter
Measure the absorbance at 10 nm. Separately, prepare a graph in advance using a standard solution of hydrogen peroxide to examine its relationship with the amount of dye produced. Using this graph, 6
Calculate the micromoles of hydrogen peroxide produced per minute at 7°C, and use this number as the unit of activity in the enzyme solution used.
第2法:酵素反応にともなって吸収される酸素量を測定
する方法
0.1Mリン酸緩衝液(pH8,0) 2.9mlをY
SI社製社製オキシセンモニタ一定容器にとり、0゜5
Mフルクトシルクリシン0.1 rnlを加え、67℃
で10分間攪拌し、溶存酸素と温度を平衡に達せしめる
。これに酸素電極を差し込み、密閉したのち、酵素溶液
50μlを注入し、生じる酸素吸収をモニターに接続し
た記録計で連続的に計測し、その最初の速度を測定する
。あらかじめ同様にして容器内の酸素濃度と記録値の間
で標準曲線を作成し、これを用いて測定値から酸素濃度
を求める。67℃、1分間当たり1マイクロモルの酸素
吸収を起こす酵素の活性を1単位とする。Method 2: Method for measuring the amount of oxygen absorbed during enzymatic reaction 2.9ml of 0.1M phosphate buffer (pH 8,0)
0°5 in a certain container of Oxycene Monitor made by SI
Add 0.1 rnl of M fructosylclycine and heat at 67°C.
Stir for 10 minutes to allow dissolved oxygen and temperature to reach equilibrium. After inserting an oxygen electrode into the tube and sealing it, 50 μl of the enzyme solution is injected, and the resulting oxygen absorption is continuously measured with a recorder connected to a monitor, and its initial rate is measured. In the same way, a standard curve is created between the oxygen concentration in the container and the recorded values, and this is used to determine the oxygen concentration from the measured values. One unit is the activity of an enzyme that absorbs 1 micromole of oxygen per minute at 67°C.
(5)作用適温の範囲:
フルクトシルクリシンを基質にして、0.1Mリン酸緩
衝液(pH8,0)中で、酵素反応により生成するグリ
シンを液体クロマトグラフィで分離定量する方法によっ
て測定した。その結果は第2図に示すとおりで、本酵素
の作用適温の範囲は35〜45℃である。(5) Range of suitable temperature for action: Glycine produced by enzymatic reaction in 0.1M phosphate buffer (pH 8,0) using fructosylclycine as a substrate was measured by separating and quantifying it by liquid chromatography. The results are shown in Figure 2, and the optimal temperature range for this enzyme's action is 35 to 45°C.
(6)熱安定性:
精製酵素0.1単位を含有する酵素液Q、5 ml (
0,1Mリン酸緩衝液、pH8,0)を各温度で10分
間放置したのち、残存した酵素活性を調べた。(6) Thermostability: Enzyme solution Q containing 0.1 unit of purified enzyme, 5 ml (
0.1 M phosphate buffer, pH 8.0) was left at each temperature for 10 minutes, and the remaining enzyme activity was examined.
その結果は第6図に示すとおりで、35℃以下では安定
であるが、45°Cで90%が失活する。The results are shown in Figure 6, which shows that it is stable at temperatures below 35°C, but 90% is inactivated at 45°C.
(ハ阻害活性化及び安定化:
0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH8,0)中で、酸素
吸収を測定することによって調べた。濃度2 mMの各
物質の本酵素に対する影響は、下記のとおりである。)
(g 、 Pb 、 SDSは強く阻害し、N1、
Zn は中程度に阻害する。各種キレータ−及びSH
試薬は微弱な阻害しか与えなかった。また本酵素に対す
る活性化剤及び安定化剤については未知である。(Ha) Inhibition, activation and stabilization: This was investigated by measuring oxygen absorption in 0.1M Tris-HCl buffer (pH 8,0).The effects of each substance at a concentration of 2mM on this enzyme are as follows: That's right.)
(g, Pb, SDS strongly inhibited, N1,
Zn moderately inhibits. Various chelators and SH
The reagent gave only weak inhibition. Furthermore, the activator and stabilizer for this enzyme are unknown.
(8)精製方法:
本酵素は後記の精製方法によって精製するこ〉がで般る
へ
(9)分子量:
本酵素の分子量は、セファデックスG−200を用いた
カラムゲル濾過法で測定した結果、0.1M食塩含有0
.05 M リン酸緩衝液中では65000であった。(8) Purification method: This enzyme can be purified by the purification method described below. (9) Molecular weight: The molecular weight of this enzyme was measured by column gel filtration using Sephadex G-200. Contains 0.1M salt 0
.. 05 M phosphate buffer was 65,000.
(10)等電点:
ディスク焦点電気泳動法により測定した結果、PI =
4.6であった。(10) Isoelectric point: As a result of measurement by disk focus electrophoresis, PI =
It was 4.6.
(11)ディスク電気泳動:
デービスのpH9,4のゲルを用いて5 mA/ゲルで
5℃、80分泳動を行い、酵素蛋白をクマジーブリリア
ントブルーG−250で染色した。(11) Disk electrophoresis: Electrophoresis was performed at 5° C. for 80 minutes at 5 mA/gel using Davis pH 9.4 gel, and the enzyme protein was stained with Coomassie brilliant blue G-250.
その結果、ゲルのアクリルアミド濃度15%の時は陽極
側に4.1 crrt(ブロムフェノールブルーは4.
5 cm )、15%の時には同じく陽極側に1゜7α
の所に酵素活性を持つ単一なバンドを認めた。As a result, when the acrylamide concentration of the gel was 15%, it was 4.1 crrt on the anode side (4.1 crrt for bromophenol blue).
5 cm), and 1°7α on the anode side at 15%.
A single band with enzyme activity was observed at .
前記のように本酵素は、その作用及び基質特異性におい
て、従来全く知られていない新規な酵素である。As mentioned above, this enzyme is a novel enzyme that has not been previously known in terms of its action and substrate specificity.
次に本発明によるフルクトシルアミノ酸オキシダーゼの
製造法について説明する。本発明において使用される微
生物はコリネバクテリウム属に属し、フルクトシルアミ
ノ酸オキシダーゼ生産能を有するものであればいずれで
もよいが、具体例としてはコリネバクテリウム9エスピ
ー(Corynebacterium sp、 ) A
2−5−1が挙げられ、該菌の変種もしくは変異株も
用いられる。Next, a method for producing fructosyl amino acid oxidase according to the present invention will be explained. The microorganism used in the present invention belongs to the genus Corynebacterium and any microorganism may be used as long as it has the ability to produce fructosyl amino acid oxidase, but a specific example is Corynebacterium sp.
2-5-1, and variants or mutant strains of this bacterium can also be used.
コリネバクテリウム−エスピーA2−3−1は、本発明
者らが土壌中より新たに分離した菌株であり、その菌学
的性質は下記のとおりである。Corynebacterium sp. A2-3-1 is a strain newly isolated from soil by the present inventors, and its mycological properties are as follows.
(a)形態:顕微鏡的観察(肉汁寒天培地30℃、1〜
3日間の観察)
(1)細胞の大きさ: 0.3 X O,9〜0.3X
1.0ミクロンの桿菌
(2)細胞の多形性:わずかにわん曲した形態を持つ、
菌糸状の生育、分校は認められない。(a) Morphology: Microscopic observation (broth agar medium 30°C, 1~
Observation for 3 days) (1) Cell size: 0.3X O, 9-0.3X
1.0 micron bacilli (2) Cell pleomorphism: Slightly curved morphology;
No mycelial growth or branching is observed.
(3)運動性:認められない。(3) Motility: Not observed.
(4)胞子の有無:認められない。(4) Presence or absence of spores: Not observed.
(5)ダラム朱色性:陽性
(6)抗酸性:陰性
(b)各培地における生育状態
(1)肉汁寒天平板培養=30℃、48時間の培養で直
径1.5 ミ’)メートルの円形で表面平滑で光沢のあ
るコロニーを作り、半透明で淡黄色を帯びる。培養時間
の経過とともに不透明になっていく、拡散性の色素は作
らない。(5) Durham vermilion: Positive (6) Acid-fast: Negative (b) Growth status in each medium (1) Broth agar plate culture = 30°C, cultured for 48 hours in a circle with a diameter of 1.5 mm) Produces colonies with a smooth surface and a glossy surface, translucent and pale yellowish in color. It does not produce a diffusible pigment that becomes opaque over time in culture.
(2)肉汁寒天斜面培養−生育は良好で(1)に同じ。(2) Broth agar slant culture - Growth was good and same as (1).
(3)肉汁液体培地:静置培養では、生育悪くわずかな
混濁と菌の沈殿を認めるだけであるが振盪すると均一に
良く生育する。(3) Meat juice liquid medium: In static culture, growth is poor and only slight turbidity and bacterial precipitation are observed, but when shaken, it grows uniformly and well.
(4)肉汁ゼラチン穿刺培養:25℃、3日程では菌へ
の生育はわずかに認められるが、溶解は認められない。(4) Meat juice gelatin puncture culture: Slight bacterial growth is observed at 25°C for 3 days, but no dissolution is observed.
6日目程度になると菌の周囲だけわずかに液化する。On the sixth day, only the area around the bacteria becomes slightly liquefied.
(5)リドマスミルク:紫色になり長時間の培養を行う
と凝固せずペプトン化する。(5) Lidomus milk: It turns purple and becomes peptonized without coagulating when cultured for a long time.
(C)生理的性質
(1)硝酸塩の還元:陰性
(2)脱窒反応:陰性
(3)MRテスト:陰性
(4)VPテスト:陰性
(5)インドールの生成:陰性
(6)硫化水素の生成二弱い陽性
(7)殿粉の加水分解:陰性
(8)クエン酸の利用:コーザー及びクリステン七ンの
両方で陽性
(9)無機窒素、源: NH,及びNO3−の両方とも
利用する。(C) Physiological properties (1) Nitrate reduction: negative (2) Denitrification reaction: negative (3) MR test: negative (4) VP test: negative (5) Indole production: negative (6) Hydrogen sulfide Formation: Two weak positives (7) Hydrolysis of starch: Negative (8) Utilization of citric acid: Positive for both Koser and Kristen Seven (9) Inorganic nitrogen, source: Utilizes both NH and NO3-.
(10)色素の生成:淡黄色色素を作る。(10) Production of pigment: Create a pale yellow pigment.
(11)ウレアーゼ:陽性
(12)オキシダーゼ:陰性
(e)カタラーゼ:陽性
(14)生育の範囲蚕執温度:10・〜69℃tt
pH:4.2〜10.0(15)酸素に対する態
度:好気的
(16)O−Fテスト:極めて弱い酸化的(17)糖か
ら酸及びガスの生成
酸 ガス
(1)L−アラビノース −−(2)D−キシ
ロース −−
(6)D−グルコース −−
(4)D−マンノース −−
(5)D−フラクトース −−
(6)D−ガラクトース − −(7筬芽糖
−−
(8)シよ糖 −−
(9)乳 糖 −−
(10) )レバロース −−
(11) D−ンルビット −−
(f2) D−マンニット −−
(16)イノジット −−
(14)グリセリン −−
(旧殿 粉 −−
その他セルロースの分解能は認められな0゜
前記の菌学的性質を有するコリネバクテリウム・エスピ
ーA2−3−1の分類学上の位置につイテ、「パージエ
イズ・マニュアル・オプφデタミネイティブ・バクテリ
オロジイ」第8版(1974年)の分類と対比検討した
結果、本菌株はグラム陽性の好気的無胞子桿菌であり、
カタラーゼ陽性、運動性がない、ゼラチン、カゼインを
わずかながら分解する、糖から酸の生成を行わない、生
活環にともなって極端な細胞の多形性を示さない、セル
ロースを分解しないことからコリネバクテリウム属に属
するものと判定される。さらに本菌株の分離源が動物質
に由来しないこと、ゼラチンを溶解すること、ウレアー
ゼを生産すること、37°Cで生育することから、コリ
ネバクテリウム・ファシアンス(Corynebact
、erium fascians )に近縁な菌株と認
められるが1本菌株が土壌から分離したものであり、植
物病原菌でなく、グロスファクターを必要とせず1通常
培地で良く生育する点で異っており、コリネバクテリウ
ム属に属する新菌種の菌と判定され、本菌株をコリネバ
クテリウム・エスピーA4 S 1と命名した。な
お、コリネバクテリウム・エスピーA2−31は、通商
産業省工業技術院微生物工業技術研究所に、微工研菌寄
第8245号(FERM P−a 245 )として寄
託されている。(11) Urease: Positive (12) Oxidase: Negative (e) Catalase: Positive (14) Range of growth Sericulture temperature: 10-69℃tt
pH: 4.2-10.0 (15) Attitude towards oxygen: Aerobic (16) O-F test: Very weak oxidative (17) Generation of acid and gas from sugar Acid Gas (1) L-arabinose - -(2) D-xylose -- (6) D-glucose -- (4) D-mannose -- (5) D-fructose -- (6) D-galactose -- (7
-- (8) Lactose -- (9) Lactose -- (10) ) Levalose -- (11) D-Nruvit -- (f2) D-Mannit -- (16) Inosit -- (14) Glycerin -- (Former starch powder -- No other cellulose decomposition ability is recognized.) The taxonomic position of Corynebacterium sp. A2-3-1, which has the above-mentioned mycological properties, As a result of comparison with the classification in the 8th edition of ``Manual Optical Determinative Bacteriology'' (1974), this strain was found to be a Gram-positive aerobic non-spore bacillus.
Corynebacterium is catalase positive, has no motility, slightly decomposes gelatin and casein, does not generate acid from sugar, does not exhibit extreme cell pleomorphism during its life cycle, and does not decompose cellulose. It is determined that it belongs to the genus Umbrella. Furthermore, the isolation source of this strain is not derived from animal matter, it dissolves gelatin, it produces urease, and it grows at 37°C.
Although it is recognized as a strain closely related to erium fascians), this strain was isolated from soil, and is different in that it is not a plant pathogen and does not require a growth factor and grows well in a normal medium. This strain was determined to be a new bacterial species belonging to the genus Corynebacterium, and was named Corynebacterium sp. A4 S 1. In addition, Corynebacterium sp. A2-31 has been deposited with the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry, as FERM P-a 245.
次に本発明で使用する培地としては、炭素源。Next, the culture medium used in the present invention is a carbon source.
窒素源、無機塩、その他栄養素を適宜含有していれば合
成培地、天然培地いずれでも使用可能である。炭素源と
しては1例えばグルコース、フルクトース、キシロース
、グリセリンellいることができる。窒素源としては
、ペプトン、カゼイン消化物、大豆粉等の蛋白質又はそ
の消化物、あるいは酵母エキス等の窒素性有機物が好適
に利用できる。無機物としては、ナトリウム、カリウム
、カルシウム、マンガン、マグネシウム、鉄、コバルト
等の塩類が使用できる。Either a synthetic medium or a natural medium can be used as long as it contains appropriate nitrogen sources, inorganic salts, and other nutrients. Carbon sources can include, for example, glucose, fructose, xylose, and glycerin. As the nitrogen source, protein or its digestate such as peptone, casein digest, soybean flour, or nitrogenous organic matter such as yeast extract can be suitably used. As the inorganic substance, salts of sodium, potassium, calcium, manganese, magnesium, iron, cobalt, etc. can be used.
本発明においては、フルクトシ・ルアミノ酸を含有する
培地で培養したときには、フルクトシルアミノ酸オキシ
ダーゼが最も収量よく得られる。In the present invention, fructosyl amino acid oxidase can be obtained in the highest yield when cultured in a medium containing fructosyl amino acids.
該培地の好適な例としては、例えばグルコース0.6%
、フルクトシルクリシン賑5%、酵母エキス0.2%、
ポリペプトン0.2%、燐酸水素1カリウム0.2%、
硫酸マグネシウム0.05%、塩化カルシウム0.01
%、硫酸第1鉄0.01%(pH6,5)の培地が挙げ
られる。培養は通常25〜67°Cの範囲で、好適には
′50°C付近で行われる。培養開始のpHは6〜8の
範囲であるが。A suitable example of the medium includes, for example, glucose 0.6%
, fructosyl glycine 5%, yeast extract 0.2%,
Polypeptone 0.2%, monopotassium hydrogen phosphate 0.2%,
Magnesium sulfate 0.05%, calcium chloride 0.01
%, 0.01% ferrous sulfate (pH 6.5). Cultivation is usually carried out at a temperature in the range of 25 to 67°C, preferably around '50°C. The pH at the start of culture is in the range of 6-8.
好適には6゜5付近である。このような条件下で、16
〜24時間振盪又は、深部攪拌培養すれば、培養物中に
フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが効率良く生産され
、蓄積する。It is preferably around 6°5. Under these conditions, 16
If the culture is performed with shaking or deep stirring for ~24 hours, fructosyl amino acid oxidase is efficiently produced and accumulated in the culture.
本酵素は、培養時間を長くすると菌が溶解して菌体外に
も存在するようになるが、通常は菌体中に存在するので
、培養物を遠心分離又は濾過して菌体を集め、適量の緩
衝液に懸濁して菌体を破壊することによって酵素を可溶
化することが必要である。こうして得られた酵素含有液
から、核酸、細胞壁断片等を取り除くことによってフル
クトシルアミノ酸オキシダーゼを得ることができる。さ
らに本酵素は必要により酵素の単離精製の常法に従って
、例えば(1)DEAE −セルロースカラムクロマト
グラフィー、(2)硫安分画、 (3)フェニルセファ
ロースカラムクロマトグラフィー、(4)セファデック
スG−200カラムクロマトグラフイー等の方法、又は
その他の方法を必要に応じて組み合わせて用いることに
より精製酵素を得ることができる。本酵素の精製の具体
例を示すと下記のとおりである。If the culture time is prolonged, the bacteria will dissolve and this enzyme will exist outside the bacterial cells, but since it is normally present inside the bacterial cells, the bacteria can be collected by centrifuging or filtering the culture. It is necessary to solubilize the enzyme by disrupting the bacterial cells by suspending them in an appropriate amount of buffer. Fructosyl amino acid oxidase can be obtained by removing nucleic acids, cell wall fragments, etc. from the enzyme-containing solution thus obtained. Furthermore, this enzyme can be purified according to conventional enzyme isolation and purification methods as necessary, such as (1) DEAE-cellulose column chromatography, (2) ammonium sulfate fractionation, (3) phenyl-Sepharose column chromatography, (4) Sephadex G- Purified enzymes can be obtained by using methods such as 200 column chromatography or other methods in combination as necessary. A specific example of purification of this enzyme is as follows.
培養物中から菌体を集めたのち、0.02 Mリン酸緩
衝液pE(7,5に懸濁し、10%量のグリセリンと1
%量のトリトンX−100を加え溶解したのち、ダイノ
ミル(シンマルエンタープライズ社(スウェーデン)製
)を使用して菌体を破砕する。遠心分離して上清を集め
、DEAE−セルロースカラム(0,02M リンrl
l 緩衝W pH15に平衡化しである)にかげて酵素
を吸着させる。食塩0.25Mを含んだ0.02 M
リン酸緩衝液pH7,5で洗浄したのち、0.5M食塩
濃度にして酵素を溶出させる。活性画分を集め、16%
になるように硫安粉末を加える。これを16%硫安を含
有した0、 1 M リン酸緩衝液pH7゜5に平衡化
したフェニルセファロースカラムに通過させて酵素を吸
着させる。この酵素を硫安た0、 I M リン酸緩衝
液で浴出し、その活性部について、0.1M食塩を含有
したリン酸緩衝液pH7,5で平衡化したセファデック
スG−2000カラムクロマトグラフイーを行い精製酵
素を得ることができる。After collecting the bacterial cells from the culture, they were suspended in 0.02 M phosphate buffer pE (7.5, and diluted with 10% glycerin and 1
After adding and dissolving % of Triton The supernatant was collected by centrifugation, and the DEAE-cellulose column (0.02M phosphorus rl
The enzyme is adsorbed over a buffer W (equilibrated to pH 15). 0.02M containing 0.25M salt
After washing with phosphate buffer pH 7.5, the enzyme is eluted at a concentration of 0.5M sodium chloride. Collect active fractions, 16%
Add ammonium sulfate powder so that This is passed through a phenyl Sepharose column equilibrated with 0.1 M phosphate buffer pH 7.5 containing 16% ammonium sulfate to adsorb the enzyme. The enzyme was bathed in ammonium sulfate and 0.1M phosphate buffer, and its active portion was subjected to Sephadex G-2000 column chromatography equilibrated with phosphate buffer pH 7.5 containing 0.1M sodium chloride. Purified enzyme can be obtained.
本発明によれば、従来定量の困難であったアマトリ化合
物を定量する上で、酵素法という新しい特異性の高いか
つ簡便な定量法が可能になる。According to the present invention, a new, highly specific and simple quantitative method called an enzyme method becomes possible for quantifying Amateri compounds, which have been difficult to quantify in the past.
実施例
コリネバクテリウム・エスピーAA2−5−1(FIR
P−8245)をフルクトシルクリシン0.5%、イー
ストエキス0.2%、ポリペプトン[1,2%、リン酸
2水素カリウム0.2%、硫酸マグネシウム0.05%
、塩化カルシウム0.01%、硫酸第1鉄0.01%及
びグルコース0.3%を含有した培地(pH6,5)
I D Omlを入れた坂ロフラスコ(5[10m1容
量)に植菌し、30℃18時間振盪培養した。この種培
養物を301のジャーファーメンタ−中の同一培地20
1に植え、通気量201、攪拌速度350 rpmの条
件で60℃、20時間培養した。培養物を1200 O
rpmで遠心分離し菌体な集めた。その培養菌体の一部
(1009)に0.02 M )リス−塩酸緩衝液(1
0%グリセリンと1%トリトンX−100を含有する)
pH7,5,,80m1を加え、菌をよく分散させ、氷
で4℃まで冷却した。この液について、ダイノミルによ
る菌体の破砕処! (3000rpm7分)を行った。Example Corynebacterium sp. AA2-5-1 (FIR
P-8245), fructosylclycine 0.5%, yeast extract 0.2%, polypeptone [1.2%, potassium dihydrogen phosphate 0.2%, magnesium sulfate 0.05%
, a medium containing 0.01% calcium chloride, 0.01% ferrous sulfate, and 0.3% glucose (pH 6.5)
The cells were inoculated into a Sakaro flask (5 [10 ml volume) containing IDOml and cultured with shaking at 30°C for 18 hours. This seed culture was grown in the same medium in 301 jar fermenters.
1, and cultured at 60° C. for 20 hours at an aeration rate of 201 liters and a stirring speed of 350 rpm. Cultures at 1200 O
The cells were collected by centrifugation at rpm. A part of the cultured bacterial cells (1009) was added with 0.02 M) Lis-HCl buffer (1
Contains 0% glycerin and 1% Triton X-100)
80ml of pH 7, 5, 80ml was added to disperse the bacteria well, and the mixture was cooled to 4°C with ice. Regarding this liquid, the bacterial cells are crushed using Dyno Mill! (3000 rpm for 7 minutes).
破砕容器は氷冷水によって充分冷却した。破砕液を12
00Orpmで15分遠心分離して上澄部分を集め、1
30ゴの液を得た。この液を0.01 M ) りスー
塩酸緩衝液pH7,5に平衡化したDEAEセルロース
を充填したカラム(直径2.5crn×長さ30m)に
かけて酵素を吸着させた。0→0.5M食塩濃度勾配に
よる溶出を行って活性部を集めた。次いでこの酵素液に
16+9/100m1の割合に硫安を溶解させたのち、
あらかじめ16%硫安含有0.01Mトリス−塩酸緩衝
液(pH7,5)で平衡化したフェニルセファロースを
充填したカラム(直径1−×長さ9crn、)を通過さ
せて酵素を吸着させた。The crushing container was sufficiently cooled with ice-cold water. 12 pieces of crushing liquid
Centrifuge at 00 rpm for 15 minutes, collect the supernatant, and
30 g of liquid was obtained. This solution was applied to a column (diameter 2.5 crn x length 30 m) packed with DEAE cellulose equilibrated with a 0.01 M hydrochloric acid buffer solution pH 7.5 to adsorb the enzyme. The active portion was collected by elution using a 0→0.5M salt concentration gradient. Next, after dissolving ammonium sulfate in this enzyme solution at a ratio of 16+9/100ml,
The enzyme was adsorbed by passing through a column (diameter 1−× length 9 crn) filled with phenyl Sepharose equilibrated in advance with 0.01 M Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 16% ammonium sulfate.
これを硫安濃度の16%量0%の逆濃度勾配とエチレン
グリコール濃度の0%→25%の濃度勾配をあわせもっ
た0、 01 M ) !Jスス−酸緩衝液で溶出した
。活性部をアミコン社製限外濾過装置(分画膜1000
0)にて濃縮したのち、セファデックスG−200を充
填したカラム(1、2X 100 an ) (あらか
じめ0.1M食塩含有の0.05 M ) !Jスス−
酸緩衝液pH7,5で平衡化しておく)にかけゲル濾過
した。活性部を集めた結果、2.28単位/蛋白■の酵
素が得られた。This is combined with the reverse concentration gradient of ammonium sulfate concentration of 16% to 0% and the concentration gradient of ethylene glycol concentration of 0% to 25% (0, 01 M)! Elution was performed with J Soot-acid buffer. The active part was filtered using an ultrafiltration device manufactured by Amicon (Fraction Membrane 1000).
0) and then a column packed with Sephadex G-200 (1, 2X 100 an ) (0.05 M containing 0.1 M salt in advance)! Jssss
Equilibrated with an acid buffer pH 7.5) and subjected to gel filtration. As a result of collecting the active parts, 2.28 units/unit of enzyme was obtained.
収率は23%であった。The yield was 23%.
第1図は本酵素の至適pHを示すグラフ、第2図は本酵
素の作用適温の範囲を示すグラフ、第3図は本酵素の熱
安定性を示すグラフ、第4図はpH安定性を示すグラフ
である。Figure 1 is a graph showing the optimum pH of this enzyme, Figure 2 is a graph showing the optimal temperature range for this enzyme to function, Figure 3 is a graph showing the thermostability of this enzyme, and Figure 4 is a graph showing pH stability. This is a graph showing.
Claims (1)
オキシダーゼ。 (a)作用及び基質特異性:酸素の存在下で、イミノ2
酢酸又はその誘導体を酸化して、グリオキシル酸又はα
−ケトアルデヒド、α−アミノ酸及び過酸化水素を生成
する酵素反応を触媒する。 (b)至適pH及び安定pH範囲:至適pHは、フルク
トシルクリシンを基質とした場合にpH8.0〜8.5
(リン酸緩衝液)、安定pH範囲は8.0〜10.00 (c)作用適温の範囲:35〜45℃。 (d)熱安定性:35℃、10分間の加熱に対して安定
であるが、45℃、10分間の加熱により90%以上失
活する。 (e)分子量:カラムゲルろ過法で測定した値は約65
000である。 2、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼを生産するコリ
ネバクテリウム属に属する微生物を培地に培養し、培養
物よりフルクトシルアミノ酸オキシダーゼを採取するこ
とを特徴とする、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼの
製造法。[Claims] 1. Fructosyl amino acid oxidase having the following physicochemical properties. (a) Action and substrate specificity: In the presence of oxygen, imino2
Glyoxylic acid or α is obtained by oxidizing acetic acid or its derivatives.
- Catalyzes enzymatic reactions that produce ketoaldehydes, α-amino acids and hydrogen peroxide. (b) Optimal pH and stable pH range: The optimal pH is pH 8.0 to 8.5 when fructosylclycine is used as a substrate.
(phosphate buffer), stable pH range is 8.0-10.00 (c) Suitable temperature range for action: 35-45°C. (d) Thermal stability: Stable when heated at 35°C for 10 minutes, but 90% or more inactivated by heating at 45°C for 10 minutes. (e) Molecular weight: The value measured by column gel filtration method is approximately 65
It is 000. 2. A method for producing fructosyl amino acid oxidase, which comprises culturing a microorganism belonging to the genus Corynebacterium that produces fructosyl amino acid oxidase in a medium, and collecting fructosyl amino acid oxidase from the culture.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10842285A JPH0665300B2 (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Fructosyl amino acid oxidase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP10842285A JPH0665300B2 (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Fructosyl amino acid oxidase |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61268178A true JPS61268178A (en) | 1986-11-27 |
| JPH0665300B2 JPH0665300B2 (en) | 1994-08-24 |
Family
ID=14484362
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10842285A Expired - Lifetime JPH0665300B2 (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Fructosyl amino acid oxidase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665300B2 (en) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH05192193A (en) * | 1991-07-29 | 1993-08-03 | Genzyme Ltd | Assay for non-enzymatic glycosylated proteins |
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| WO2011015326A2 (en) | 2009-08-03 | 2011-02-10 | Roche Diagnostics Gmbh | Fructosyl amino acid oxidase |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008125368A (en) | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Amano Enzyme Inc | Novel dipeptidase, production method thereof, method for measuring glycosylated protein or the like using the same, and reagent composition therefor |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP10842285A patent/JPH0665300B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665300B2 (en) | 1994-08-24 |
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