JPS6251987A - サイクロデキストリン グルカノトランスフエラ−ゼの製造法 - Google Patents

サイクロデキストリン グルカノトランスフエラ−ゼの製造法

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JPS6251987A
JPS6251987A JP18985285A JP18985285A JPS6251987A JP S6251987 A JPS6251987 A JP S6251987A JP 18985285 A JP18985285 A JP 18985285A JP 18985285 A JP18985285 A JP 18985285A JP S6251987 A JPS6251987 A JP S6251987A
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escherichia coli
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cyclodextrin
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高野 敏弥
Shoichi Kobayashi
昭一 小林
Keiji Kainuma
圭二 貝沼
Hitoshi Hashimoto
仁 橋本
Takashi Okemoto
桶本 尚
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ENSUIKOU SEITO KK
Ensuiko Sugar Refining Co Ltd
National Food Research Institute
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ENSUIKOU SEITO KK
Ensuiko Sugar Refining Co Ltd
National Food Research Institute
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    • 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)
    • C12N9/1074Cyclomaltodextrin glucanotransferase (2.4.1.19)

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 一般にサイクロデキストリン グルカノトランスフェラ
ーゼ生産菌として、バチルス(hユ且皿)属やクレブン
ラ(■吐鉦虹」)属の細菌などが用いられてきた。しか
し、その生産は微量で、かつ不安定であり、また培地中
に含まれるきよう雑物が多く、サイクロデキストリン 
グルカノトランスフェラーゼの分離精製が困難であった
0本発明者らは、バチルス・マセランス(江虹且旦u江
ユ邸)のサイクロデキストリン グルカノトランスフェ
ラーゼ構造遺伝子をエシェリヒア・コリ(計吐扛且…L
 卯■)内でクローン化することに成功し、この変異株
を培養したところ、安定に短時間でサイクロデキストリ
ン グルカノトランスフェラーゼを生産させることがで
きたものである。本発明は、サイクロデキストリン グ
ルカノトランスフェラーゼを生産するエシェリヒア・コ
リを培養し、培養物からサイクロデキストリングルカノ
トランスフェラーゼを11取することをIVmとするサ
イクロデキストリン グルカノトランスフェラーゼの製
造法である。
本発明に用いるサイクロデキストリン グルカノトラン
スフェラーゼを生産するエシェリヒア・コリは次のよう
にして創製することができる。
サイクロデキストリン グルカノトランスフェラーゼ遺
伝子の調製は次のようにする。
バチルス・マセランスlAM1243株はサイクロデキ
ストリン グルカノトランスフェラーゼを菌体外に分ン
必する細菌として知られている。本菌体から5aito
 、 Miura法(Saito 、 II 、 an
d Miura 。
K 、 、 Biochim 、 Biophys 、
 Acta、 u、 619 、  (+964) )
により染色体DNAを調製する。これを制限酵素5iI
L3Alで部分分解し、分解物からシヨ糖京度勾配超遠
心法により約2に1以上の染色体DNA断片を分離する
別に、ファージλL47DNAを制限酵素LLLH+て
切断し、これに先の染色体DNA断片を混合し、更にT
4DNAリガーゼを添加して、連結処理をする。この処
理液を用いてイン ビトロ バツケイジング法(llo
rn、8.、Methods in Enzymolo
gy、68,299.(+979))により入ファージ
粒子を形成し、この人ファージ粒子をエシェリヒア・コ
リーヒ95の培養菌!!l濁ταに添加して、サイクロ
デキストリン グルカノトランスフェラーゼ生産能を保
有する特殊形質導入ファージを得ろ。得られた特殊形質
導入ファージ粒子より、サイクロデキストリン グルカ
ノトランスフェラーゼ遺伝子を含む入ファージDNAを
調製する。このDNAを制限酵素5UL3 A lで部
分分解し、プラスミドpBR322の制限酵素flil
 II 1切断部分にT4リガーゼを用いて結合し、ハ
イブリッドプラスミド混合物を得る。この混合物を用い
てエシェリヒア・コリへLederberg、Cohe
n法(Lederberg、6.M、 and Coh
en、S、N、、J、8acterio1.。
[ドー、 1072.(+り74))により形質転換す
る。形質転1灸株の中からアンピシリン耐性(5071
g/ml)かつサイクロデキストリン グルカノトラン
スフェラーゼ活性のある株を選択する。この菌株を培養
し、培百菌体からプラスミドpEDslを得た。
プラスミドpEDs+のフィジカルマツプ(制限酵素切
断地図)は第4図に示した通りであり、白ぬきの部分(
よベクターpBR322由来、黒塗りの部分は染色体断
片部分て、二のクローン(ヒされた断片の大ざざは8′
34.4Kbである。ここに得られろ形質転換体はサイ
クロデキストリン グルカノトランスフェラーゼを安定
によく生産する便れた変異エシェリヒア・コリである。
本菌はエシェリヒア・コリC(ioo−pEDsl(F
ERM BP−774)として微工研に寄託されている
この変異エシェリヒア・コリはサイクロデキストリン 
グルカノトランスフェラーゼの生産性において全く新規
であり、サイクロデキストリングルカノトランスフェラ
ーゼの工業生産上極めて有用である。
本発明においては、変異エシェリヒア・コリが2α体培
養される。培地としては、エシェリヒア・コリの培養に
用いられるものであればいずれてもよいが、炭素源とし
ては澱粉、液化澱粉、グルコース、グリセリン、糖蜜、
廃糖蜜なとがあり、窒累源としては各種蛋白分解物、大
豆粉、肉エキス、ペプトン、尿素、硝酸塩、アンモニウ
ム塩、酵母エキス、コーンスティーフ゛リカーなとがあ
り、その他ビオチンなとの栄面素や微量金属などが適宜
使用される。
培養は37℃で通気かくはんによって行われる。
8〜10時間の培養によってサイクロデキストリングル
カノトランスフェラーゼは最大蓄積量を示すのて、培養
液を遠心分離して菌体を得、超音波破砕する。
破砕菌体を遠心分離して除き、得られた上清から、塩析
、透析、イオン交換樹脂、アフィニティクロマトグラフ
処理等一般的酵素精製法によりサイクロデキストリン 
グルカノトランスフェラーゼを単離することができる。
次に本発明を実施例及び試験ff11により詳しく説明
する。
創製例 変異エシェリヒア・コリの創製バチルス・マセ
ランスlAM1243株をフスマ培地(6%フスマ抽出
jff、0.5%マルト エキストラクト、0.5%イ
ースト エキストラクト、0.5%ポリペプトン、 0
.05%塩化カルシウム)で48時間培養し、遠心分離
にて集菌、洗浄し、得られた菌体から5aito、Mi
uraの方法(Saito、H,and Miura。
K、、8ioct+im、8iopl+ys、、Act
a、13.619.(19G4))によって染色体DN
^を分難し、これをトリス塩酸・EDTA緩衝液に溶解
し、制限酵素5UL3A1 を添加して、37℃で部分
分解した後、分解物からショ糖密度勾配超遠心法で約2
に1以上の染色体断片を分難、取得した。
用いたファージベクター人し47のDNA概略開裂地図
は第1図に示した通りであり、このファージ入L47D
NAは40.GKbで制限酵素LL旧によって2箇所切
断されろものである。
LI−lllて切断した入L47DNAと前記のバチル
ス・マセランスlAM+243株から得られた約2Kb
以上の染色体断片を混合し、T4DN、Aリガーゼを添
加して連結処理した( Weiss、B、、5ablo
n、A、J、、Live、T、R。
、Fareed、G、C,and Richardso
n、C,C,、J、Biol、 Chem、、211.
4543.(+968)) 、処理液を、イン ビトロ
バツケイジング キント(宝酒造社製品)に添加して、
イン ビトロ パッケイジジグ法(tlorn、B、、
Methods in Enzymology、i、2
99.(1979))により当該DNAをファージ粒子
に導入した。このファージ粒子をエシェリヒア・コリW
L95の菌体懸濁ンαに添加し、1%可溶性n扮、1.
2%の寒天を含む入培II!!(バクトドリブトン10
8.NaCl2.5gを水11に溶解)に添加して、3
7°Cて培鳶し、出現したプラークにヨウ素液を噴霧し
て、ヨウ素反応を8二ざなかったファージをサイクロデ
キストリン グルカノトランスフェラーゼ生産ファージ
として分朗することができた。
得られたサイクロデキストリン グルカノトランスフェ
ラーゼ生産ファージを単離し、これをエシェリヒア・コ
リーL66とともに入培地で37℃で培養した。培養I
αを遠心分難して宿主菌体を除き、ポリエチレングリコ
ールを加えてファージ粒子を凝集させたのら、遠心分離
によってファージ粒子を集め、新規なファージを得た。
このファージをλCD2と名づけだ。
このファージ粒子を、50%ホルムアミドを含むファー
ジ懸濁用紙i打液に対して透析し、入CD2ファージD
NAを得た。ファージ入CD2DNAは45.0にbの
大きさて、そのフィジカルマツプ(制限酵素切断地図)
を第2図に示す。ここで白ぬきの部分はベクター人し4
7由来で、黒塗りの部分は染色体断片部分である。各略
記号はすべて制限酵素である。
このファージλCD2DNAをI!Pでラベルし、バチ
ルス・マセランスlAM1243株染色体DNA 、エ
シェリヒア・コリ9195株染色体D)IAおよびα−
アミラーゼ高生産株バチルス・ズブチリス(h虹且邸坦
■ユコ) NA64染色体DIIAのそれぞれのDJ−
R1分解物とサザンハイプリダイゼーション(5a1t
l+ern、E、M、、J、Mo1.Biol 、、j
ll、503.(+975))を行ったところ、エシェ
リヒア・コリ、バチルス・ズブチリス染色体DNAとは
全くハイブリダイズしなかったが、バチルス・マセラン
スlAM1243味の染色体DNAとは2箇所で特異的
にハイブリダイズしており、クローン化した遺伝子はバ
チルス・マセランスlAM!243株由来であることが
確かめられた。
ここに得られた入CD2ファージDNAをトリス塩酸・
E D T A緩衝液に溶解し、制限酵素5iL3 A
 lを添加し、37℃で部分分解した。分解物からショ
糖富度勾配超遠心法で約2に1」以上の染色体断片を分
離、取得し、プラスミドpBR322を用いて再クロー
ン化を図った。
再クローン化に用いたプラスミドpBR322の概略開
裂地図はi3図に示すが、このプラスミドpBR322
は4,4にbてアンピシリン耐性(Ap’)を有し、制
限!Lv素I!am IIIによって1箇所切断される
ものである。
1iLIIlで1箇所切断したpBR322と前記の入
C[12フアージから得られた約2Kb以上の染色体断
片を混合し、T4DNAリガーゼを添加して連結処理し
た。この処理液を用い、エシェリヒア・コリC600株
を宿主として、Lederberg 、 Cohen法
(Lederberg、E、M、 and Cohen
、S、N、、J、8acterio1.、ill、10
72.(1974))により、当該プラスミドを導入し
た。
得られた形質転換処理量体を選択培地である可溶性お粉
1%、アンピシリン50ノt g/ml 、寒天1.(
i%を含むし培地(バクトドリブトンlog’s母エキ
ス5 g 、 NaC15gを11の水に溶解)にて3
7℃で培養し、アンピシリン耐性株を得た。このアンピ
シリン耐性株をアンピシリン50μg/ml 、 1%
可溶性澱粉を含むし培地にて37℃で24時間培養し、
培R液中のサイクロデキストリンの有無をペーパークロ
マトグラフィーおよび高速液体クロマトグラフィーによ
って調べた。
ペーパークロマトグラフィーは培養1夜をn−ブタノー
ル/n−プロパツール/水(315/4)の溶媒系で6
0℃、2回上昇展開を行ったのち、90%アセトシのヨ
ウ素溶液にペーパークロマトグラムを浸してサイクロデ
キストリンの呈色を検索し、発色したものをサイクロデ
キストリン グルカノトランスフェラーゼ生産1株とし
て分離することができた。
得られたサイクロデキストリン グルカノトランスフェ
ラーゼ生産1株を単離し、これをアンピシリン50μg
/m lを含むし培地にて37℃で培養し、培養液を遠
心分離して集菌し、洗浄後、分離菌体からアルカリ抽出
法(Qirnboim、11.c、and Doly、
J、。
Nucleic 、As1ds Res、、 7.15
13+(+979))ここよってプラスミドを分離、探
索し、新規なプラスミドを得た。このプラスミドをプラ
スミドpEDsl と名づけだ。
プラスミドpEDsIは8.8Kbの大きさで、そのフ
ィジカルマツプ(v1限酵素切断地図)を第4図に示す
。ここで白ぬきの部分はベクターpBR322由来て、
黒塗りの部分は染色体断片部分であり、各略記号はすべ
て制限酵素である。
試験例1 サイクロデキストリン グルカノトランスフ
ェラーゼの生産 アンピシリン50μg/mlを含むし培地を、500m
 lた。その間1g養物を1mlずつ採取して、生産さ
れろサイクロデキストリン グルカノトランスフェラー
ゼの活性を測定した。
第5図は、サイクロデキストリン グルカノトランスフ
ェラーゼ活性の経時的変化を示すものである。ここてA
はサイクロデキストリン グルカノトランスフェラーゼ
活性、Bは苗の生育を示している。
第5図から明らかなように、サイクロデキストリン グ
ルカノトランスフェラーゼ活性は培養後8時間で最高値
に達する。
実施例 し培地の組成 バクトドリブトン  10g酵母エキス
      5g NaCl         5g 水                 110…Iを入
れた500m l容坂ロフラスコ2本に接種し、37℃
で一夜振どう培養して、種培養液を得た。
前記と同じ組成の培地201を入れたジャーファ−メン
タ−に種培養液200m l を添加し、37℃で10
時間通気かくはん培養した。得られた培!!液を遠心分
離することにより面体を得、これを51の211IM酢
酸カルシウムを含むlomM )リス塩酸緩衝γα(p
H7,5)に懸濁し、超音波破砕機によって菌体を破砕
した。
破砕菌体を遠心分離によって除き、上溝に50gのトウ
モロコシ澱粉を加え、5℃で一晩かくはんしてサイクロ
デキストリン グルカノトランスフェラーゼを吸着させ
た。fR粉を2501の33%エタノールで洗浄し、ガ
ラスフィルターで減圧ろかしてエタノール溶液を除いた
澱粉を2501の蒸留水に懸濁し50℃で15分かくは
んして酵素の脱着を行った。
澱粉をろ別し、1mM塩化カルシウムを含む0゜05M
酢酸緩衝液(pH6,0)で平衡化したDEAE−セル
ロースカラムを用いてカラムクロマトグラフィーを行っ
た。溶出は同緩衝液を用い、0〜0.5M食塩の1度勾
配法にて行った。活性の有る両分を集め、コロジオンバ
ッグで1mM塩化カルシウム溶zα中にて透析し、蛋白
濃度3〜4%にまでa縮した。
この濃縮酵素液に1mM塩化カルシウムを含む飽和硫安
溶ンαを滴下した。約0.1飽和でわずかに白濁したの
で、少量のI+aM塩化カルシウム溶液を加えて透明に
し・、3〜5でて放置した。4週間後:こ結晶をガラス
フィルター上に取り出し、ImM塩化カルシウム溶2α
で1九沸した後、結晶を集めてIIB−塩化カルシウム
溶液中に懸濁して凍結し、精製酵素とした。
【図面の簡単な説明】
第1図はファージλL47のフィジカルマツプ(制限酵
素切断地図)、第2図はファージλCD2のフィジカル
マツプ、第3図はプラスミド’pBR322のフィジカ
ルマツプ、第4図はρEDS lのフィジカルマツプを
それぞれ示している。 第5図は試験例においてサイクロデキストリングルカノ
トランスフェラーゼ活性の経時変化および菌の生育を示
す図である。 第3図 91・1益1 ◆ノイクロー7t:V−ストリン グルカノトランスフ
エサ−匂活性(−*−units/mlF 手続(甫正書(自発) 昭和60年11月27L1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サイクロデキストリン グルカノトランスフェラーゼを
    生産するエシェリヒア・コリを培養し、培養物からサイ
    クロデキストリン グルカノトランスフェラーゼを採取
    することを特徴とするサイクロデキストリン グルカノ
    トランスフェラーゼの製造法。
JP60189852A 1985-08-30 1985-08-30 サイクロデキストリン グルカノトランスフェラーゼの製造法 Expired - Lifetime JPH0789912B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100637314B1 (ko) * 2004-11-09 2006-10-23 재단법인서울대학교산학협력재단 초내열성 사이클로덱스트린 글루카노트렌스퍼레이즈 및이의 생산방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61135589A (ja) * 1984-12-03 1986-06-23 Hayashibara Biochem Lab Inc シクロマルトデキストリン グルカノトランスフエラ−ゼ遺伝子を含む組換えdnaとその利用

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