JPS6283884A - 担体及び固定化酵素 - Google Patents
担体及び固定化酵素Info
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Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
常温、常圧の条件で種々の反応を触媒する酵素は微、生
物中の酵素あるいは抽出した酵素の形で利用されている
。
物中の酵素あるいは抽出した酵素の形で利用されている
。
本発明は、この酵素を固定化して有効に利用するのに特
に有用な担体及びこれに酵素を固定化してなる固定化酵
素に関する。
に有用な担体及びこれに酵素を固定化してなる固定化酵
素に関する。
(従来の技術)
酵素を利用した反応は常温常圧で反応が進行しその酵素
に特異的な基質のみとしか反応しないため種々の反応に
応用されているが、一般的に酵素は水可溶性であり一回
反応に利用したのち目的生成物からその酵素を取り除く
必要があり、その工程で酵素は失活してしまう。従って
1次に反応するときは新たに酵素を加えなければならな
い欠点を有している。酵素を使い捨てではなく繰り返し
て有効に使用する方法あるいは酵素反応を連続的に行う
方法として種々の酵素固定化方法が考案され例えば吸着
法、担体結合法あるいはゲル包括法によって酵素を水不
溶性担体に吸着、共有結合ないし包括させる方法等が知
られている。
に特異的な基質のみとしか反応しないため種々の反応に
応用されているが、一般的に酵素は水可溶性であり一回
反応に利用したのち目的生成物からその酵素を取り除く
必要があり、その工程で酵素は失活してしまう。従って
1次に反応するときは新たに酵素を加えなければならな
い欠点を有している。酵素を使い捨てではなく繰り返し
て有効に使用する方法あるいは酵素反応を連続的に行う
方法として種々の酵素固定化方法が考案され例えば吸着
法、担体結合法あるいはゲル包括法によって酵素を水不
溶性担体に吸着、共有結合ないし包括させる方法等が知
られている。
(発明が解決しようとする問題点)
このうち酵素を水不溶性担体に吸着固定する吸着法によ
る場合は比較的弱い結合(水素結合、疎水結合、イオン
結合)によって保持されているため酵素の固定化あるい
は基質との反応に際しては高温1強酸1強アルカリなど
の処理は避けねばならない。
る場合は比較的弱い結合(水素結合、疎水結合、イオン
結合)によって保持されているため酵素の固定化あるい
は基質との反応に際しては高温1強酸1強アルカリなど
の処理は避けねばならない。
これらの方法により酵素を水不溶性担体に固定化した固
定化酵素は基質濃度やイオン強度に影響され、基質濃度
又はイオン強度が高くなると酵素が水不溶性担体から脱
離しやすくおのずと基質濃度又はイオン強度を高くでき
ず、また活性の持続が短かく安定性も低い欠点を有して
いる。又、これら欠点を補うためジアルデヒド等の蛋白
質架橋試薬により酵素を架橋処理することによって酵素
の脱離を防止しようとする試みがなされている(特開昭
57−369a6)が、使用する試薬濃度が低すぎると
架橋が充分おこなわれないため酵素の脱離を防止し得す
、またその濃度が高いと酵素の失活が激しく架橋反応の
設定条件が難かしいという欠点を有する。又、吸着法及
び高分子担体の格子中に包括するゲル包括法は固定化の
際の失活は少なく初期の活性は高いが、その後のpHや
緩衝液等の外部環境によって酵素の脱離が多く安定性に
乏しいという欠点を有している。
定化酵素は基質濃度やイオン強度に影響され、基質濃度
又はイオン強度が高くなると酵素が水不溶性担体から脱
離しやすくおのずと基質濃度又はイオン強度を高くでき
ず、また活性の持続が短かく安定性も低い欠点を有して
いる。又、これら欠点を補うためジアルデヒド等の蛋白
質架橋試薬により酵素を架橋処理することによって酵素
の脱離を防止しようとする試みがなされている(特開昭
57−369a6)が、使用する試薬濃度が低すぎると
架橋が充分おこなわれないため酵素の脱離を防止し得す
、またその濃度が高いと酵素の失活が激しく架橋反応の
設定条件が難かしいという欠点を有する。又、吸着法及
び高分子担体の格子中に包括するゲル包括法は固定化の
際の失活は少なく初期の活性は高いが、その後のpHや
緩衝液等の外部環境によって酵素の脱離が多く安定性に
乏しいという欠点を有している。
又・担体結合法としては例えばカルボジイミド類を用い
てカルボキシル基を有する担体と酵素のアミン基等を結
合させる方法、臭化シアンを用いて水酸基を活性化後、
酵素と反応させる方法等の共有結合法がある。共有結合
法は担体と酵素が共有結合によって強く結合しているた
め高濃度の基質溶液及び塩類溶液によって酵素が脱離す
ることが少ないが、イオン結合に比べて酵素を結合させ
る際の反応条件の設定が難かしく操作も複雑であり、場
合によっては酵素活性の低下を来たすという欠点がある
。
てカルボキシル基を有する担体と酵素のアミン基等を結
合させる方法、臭化シアンを用いて水酸基を活性化後、
酵素と反応させる方法等の共有結合法がある。共有結合
法は担体と酵素が共有結合によって強く結合しているた
め高濃度の基質溶液及び塩類溶液によって酵素が脱離す
ることが少ないが、イオン結合に比べて酵素を結合させ
る際の反応条件の設定が難かしく操作も複雑であり、場
合によっては酵素活性の低下を来たすという欠点がある
。
このように、従来公知の方法で得られる固定化酵素はそ
の製法の点で又はその使用上の点で欠点を有している。
の製法の点で又はその使用上の点で欠点を有している。
(問題点を解決するだめの手段)
本発明者らは、前記欠点を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、水不溶性の弱塩基性アニオン交換体のアニオン交
換基にハロアセトアルデヒドを反応させてアルデヒド基
を導入した後、又はI・ロアセトアルデヒドジアルキル
アセタールを反応させ加水分解してアルデヒド基を導入
した後、酵素溶液を作用させるという簡単な操作により
得られる固定化酵素は、酵素と担体が強固に結合してお
り。
結果、水不溶性の弱塩基性アニオン交換体のアニオン交
換基にハロアセトアルデヒドを反応させてアルデヒド基
を導入した後、又はI・ロアセトアルデヒドジアルキル
アセタールを反応させ加水分解してアルデヒド基を導入
した後、酵素溶液を作用させるという簡単な操作により
得られる固定化酵素は、酵素と担体が強固に結合してお
り。
高い基質濃度やイオン強度においても酵素が脱離せず、
その結果、酵素活性が長期間に亘って安定であることを
見い出し本発明を完成する(至った。
その結果、酵素活性が長期間に亘って安定であることを
見い出し本発明を完成する(至った。
即ち1本発明は。
1、水不溶性の弱塩基性アニオン交換体の交換基にハロ
アセトアルデヒドを反応させること−より又はハロアセ
トアルデヒドジアルキルアセタールを反応させて、加水
分解することにより得られる担体。
アセトアルデヒドを反応させること−より又はハロアセ
トアルデヒドジアルキルアセタールを反応させて、加水
分解することにより得られる担体。
2、水不溶性の弱塩基性アニオン交換体の交換基にハロ
アセトアルデヒドを反応させることにより又はハロアセ
トアルデヒドジアルキルアセタールを反応させて加水分
解するごとにより得られる担体に酵素を固定化してなる
固定化酵素。
アセトアルデヒドを反応させることにより又はハロアセ
トアルデヒドジアルキルアセタールを反応させて加水分
解するごとにより得られる担体に酵素を固定化してなる
固定化酵素。
に関するものである。
本発明の担体及び固定化酵素は簡単に1例えば次のよう
にして製造することができる。
にして製造することができる。
即ち、水不溶性の弱塩基性アニオン交換体にハロアセト
アルデヒド又はハロアセトアルデヒドジアルキルアセタ
ールを水中に分散あるいは溶解しアルデヒドジアルキル
アセタールが交換基と反応しハロアセトアルデヒドジア
ルキルアセタールの場合は更に加水分解することにより
アルデヒド基が弱塩基性アニオン交換体に導入される。
アルデヒド又はハロアセトアルデヒドジアルキルアセタ
ールを水中に分散あるいは溶解しアルデヒドジアルキル
アセタールが交換基と反応しハロアセトアルデヒドジア
ルキルアセタールの場合は更に加水分解することにより
アルデヒド基が弱塩基性アニオン交換体に導入される。
このようにして得られるアルデヒド基を含有する担体に
酵素水溶液を作用させると容易に共有結合した固定化酵
素が得られる。
酵素水溶液を作用させると容易に共有結合した固定化酵
素が得られる。
本発明に用いる水不溶性の弱塩基性アニオン交換体とし
ては種々のものが使用でき特に限定されない。例えば、
交換基として1級、2級又は3級アミン基を有する種々
のイオン交換体が使用できる。
ては種々のものが使用でき特に限定されない。例えば、
交換基として1級、2級又は3級アミン基を有する種々
のイオン交換体が使用できる。
これらの例としてはアミノ基;メチルアミノ基。
エチルアミノ基、ヒドロキシアルキルアミン基。
アミノアルキルアミノ基等の2級アミン基;ジメチルア
ミノ基、ジエチルアミノ基、ビスヒドロキシエチルアミ
ノ基等の5級アミン基が挙げられる。
ミノ基、ジエチルアミノ基、ビスヒドロキシエチルアミ
ノ基等の5級アミン基が挙げられる。
イオン交換体としては水不溶性の弱塩基性アニオン交換
体であれば種々の形体、用途、物質が使用でき1例えば
(1)イオン交換樹脂、(2)イオン交換ゲルクロマト
グラフィ用樹脂、(3)イオン交換膜又はイオン交換繊
維、(4)エマルジョン、(5)無機系担体、(6)カ
チオン性天然多糖類等があげられる。
体であれば種々の形体、用途、物質が使用でき1例えば
(1)イオン交換樹脂、(2)イオン交換ゲルクロマト
グラフィ用樹脂、(3)イオン交換膜又はイオン交換繊
維、(4)エマルジョン、(5)無機系担体、(6)カ
チオン性天然多糖類等があげられる。
更に具体的には(1)イオン交換樹脂(弱塩基性アニオ
ン交換樹脂)としては、例えば商品名アン・(−ライト
エRA−35,−45,−6B、 −95゜−qa、
−qq(ロームアンドI・−ス社製)、商品名ダウエッ
クス−66,−WGR−2(ダウケミカル社り、商品名
ダイヤイオンW A −10+−11,−20,−21
,−30(三菱化成工業社yn>等がある。
ン交換樹脂)としては、例えば商品名アン・(−ライト
エRA−35,−45,−6B、 −95゜−qa、
−qq(ロームアンドI・−ス社製)、商品名ダウエッ
クス−66,−WGR−2(ダウケミカル社り、商品名
ダイヤイオンW A −10+−11,−20,−21
,−30(三菱化成工業社yn>等がある。
(2)イオン交換ゲルクロマトグラフィ用樹脂としては
ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基等を有するゲ
ルクロマトグラフィ用樹脂が挙げられ。
ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基等を有するゲ
ルクロマトグラフィ用樹脂が挙げられ。
例えば商品名DEAI!: )ヨパール65oM、(東
洋曹達社1!り、商品名DKAEセファデックスA−2
5、−50,DEAR−セファローズCL−6B、DK
AK−セファセル(ファルマシアファインケミカルズ社
製)等がある。
洋曹達社1!り、商品名DKAEセファデックスA−2
5、−50,DEAR−セファローズCL−6B、DK
AK−セファセル(ファルマシアファインケミカルズ社
製)等がある。
(3)イオン交換膜又はイオン交換繊維としては弱塩基
性アニオン交換基を持つ膜又は繊維であればいずれでも
よく1例えばDEAK−セルロースペーパー等がある。
性アニオン交換基を持つ膜又は繊維であればいずれでも
よく1例えばDEAK−セルロースペーパー等がある。
(4)エマルジョンとしては1例えばジアルキルアミノ
アルキル(メタ)アクリレートを単独で、又はこれと共
重合可能なエチレン系不飽和単量体とを任意の割合で混
合しエマルジョン重合より得られた重合体等が挙げられ
1通常、水溶媒中でポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテル等の乳化剤存在下で通常のラジカル重合法よ
り得られ乳化剤は透析等の処理により除くことができる
。
アルキル(メタ)アクリレートを単独で、又はこれと共
重合可能なエチレン系不飽和単量体とを任意の割合で混
合しエマルジョン重合より得られた重合体等が挙げられ
1通常、水溶媒中でポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテル等の乳化剤存在下で通常のラジカル重合法よ
り得られ乳化剤は透析等の処理により除くことができる
。
(5)無機系担体としては多孔性ガラスあるいはシリカ
ゲル等があり、担体表面に例えば1級、2級又は3級ア
ミン基を有するシランカップリング試薬を作用させるこ
とによりアミン基等の弱塩基性アニオン交換基を導入し
1弱塩基性担体としたもの等が挙げられる。
ゲル等があり、担体表面に例えば1級、2級又は3級ア
ミン基を有するシランカップリング試薬を作用させるこ
とによりアミン基等の弱塩基性アニオン交換基を導入し
1弱塩基性担体としたもの等が挙げられる。
(6)カチオン性天然多糖類としては例えばキトサン等
が挙げられる。
が挙げられる。
本発明に用いるへロア・セトアルデヒド及びI・ロアセ
トアルデヒドジアルキルアセタールトシては。
トアルデヒドジアルキルアセタールトシては。
例えば、クロルアセトアルデヒド、ブロムアセトアルデ
ヒド、ヨードアセトアルデヒド、クロルアセトアルデヒ
ドジメチル(又はエチル)アセタール、ブロムアセトア
ルデヒドジメチル(又はエチル)アセタール、ヨードア
セトアルデヒドジメチル(又はエチル)アセタール等が
挙げられる。
ヒド、ヨードアセトアルデヒド、クロルアセトアルデヒ
ドジメチル(又はエチル)アセタール、ブロムアセトア
ルデヒドジメチル(又はエチル)アセタール、ヨードア
セトアルデヒドジメチル(又はエチル)アセタール等が
挙げられる。
ハロアセトアルデヒド又はハロアセトアルデヒドジアル
キルアセタールと弱塩基性アニオン交換体の交換基との
反応は単に弱塩基性アニオン交換体ト−・ロアセトアル
デヒド又は・・ロアセトアルデヒドジアルキルアセター
ルを含む溶液又は分散液とを混合するだけでよい。反応
温度は特に限定きれず1弱塩基性アニオン交換体がこわ
れない温度ならかまわないが、特に0〜50℃が好まし
い。
キルアセタールと弱塩基性アニオン交換体の交換基との
反応は単に弱塩基性アニオン交換体ト−・ロアセトアル
デヒド又は・・ロアセトアルデヒドジアルキルアセター
ルを含む溶液又は分散液とを混合するだけでよい。反応
温度は特に限定きれず1弱塩基性アニオン交換体がこわ
れない温度ならかまわないが、特に0〜50℃が好まし
い。
弱塩基性アニオン交換体に反応させるハロアセトアルデ
ヒド又はハロアセトアルデヒドジアルキルアセタールは
弱塩基性アニオン交換体のイオン交換容量(Meq/+
()の0.25当量以上反応させるのが好ましく、とり
わけ0,75〜1.0当量が好ましいが1反応時に−・
ロアセトアルデヒド又は・・ロアセトアルデヒドジアル
キルアセタールは過剰量使用することができる。
ヒド又はハロアセトアルデヒドジアルキルアセタールは
弱塩基性アニオン交換体のイオン交換容量(Meq/+
()の0.25当量以上反応させるのが好ましく、とり
わけ0,75〜1.0当量が好ましいが1反応時に−・
ロアセトアルデヒド又は・・ロアセトアルデヒドジアル
キルアセタールは過剰量使用することができる。
ハロアセトアルデヒドジアルキルアセタールは弱塩基性
アニオン交換体の交換基と反応し加水分解することによ
りアルデヒド基が弱塩基性アニオン交換体に導入される
。加水分解条件としては無機酸溶液例えば塩酸、硫酸等
を用い、無機酸溶液の濃度は特に限定されないが、特に
5規定以上の濃度が好ましい。反応温度は特に限定され
ないが。
アニオン交換体の交換基と反応し加水分解することによ
りアルデヒド基が弱塩基性アニオン交換体に導入される
。加水分解条件としては無機酸溶液例えば塩酸、硫酸等
を用い、無機酸溶液の濃度は特に限定されないが、特に
5規定以上の濃度が好ましい。反応温度は特に限定され
ないが。
特に0〜70℃が好ましい。反応終了後アルカリ溶液例
えば苛性ソーダ、炭酸ソーダにて中和しpaを中性にも
どす。
えば苛性ソーダ、炭酸ソーダにて中和しpaを中性にも
どす。
未反応のハロアセトアルデヒド及びI・ロアセトアルデ
ヒドジアルキルアセタール又はその加水分解物は多量の
水で充分洗浄することにより除かれる。またメタノール
、アセトン等の親水性溶媒を用いてもよく親水性溶媒を
用いた場合は少量の使用でハロアセトアルデヒド及びノ
・ロアセトアルデヒドジアルキルアセタール又はその加
水分解物を除くことができ更に水洗することにより親水
性溶媒も容易に除くことができる。
ヒドジアルキルアセタール又はその加水分解物は多量の
水で充分洗浄することにより除かれる。またメタノール
、アセトン等の親水性溶媒を用いてもよく親水性溶媒を
用いた場合は少量の使用でハロアセトアルデヒド及びノ
・ロアセトアルデヒドジアルキルアセタール又はその加
水分解物を除くことができ更に水洗することにより親水
性溶媒も容易に除くことができる。
本発明の固定化酵素は例えばバッチ法あるいはカラム法
により下記の如く製造することができる。
により下記の如く製造することができる。
即ちバッチ法による場合は、上記のようにしてアルデヒ
ド基が導入された弱塩基性アニオン交換体を水に懸濁又
は浸して酵素溶液を加え適当な温度例えば4〜50℃に
て数時間振とう等によるかくはんをつづけ反応させるこ
とにより製造される。
ド基が導入された弱塩基性アニオン交換体を水に懸濁又
は浸して酵素溶液を加え適当な温度例えば4〜50℃に
て数時間振とう等によるかくはんをつづけ反応させるこ
とにより製造される。
次いで適当な緩衝液(例えばリン酸緩衝液)にて充分洗
浄し未反応の不純蛋白や色素等を除去する。
浄し未反応の不純蛋白や色素等を除去する。
更に濃厚塩類(例えば1モル食塩)を含有する緩衝液に
て数回振とり等による洗浄を繰り返してイオン結合等の
弱い結合で吸着されている酵素を除去し固定化酵素を1
、− .1 精製する。
て数回振とり等による洗浄を繰り返してイオン結合等の
弱い結合で吸着されている酵素を除去し固定化酵素を1
、− .1 精製する。
またカラム法による場合は、アルデヒド基が導入された
弱塩基性アニオン交換体を水に懸濁又は浸してカラムに
詰めこれに酵素溶液を適当な速さで流下させ、適当な温
度(例えば4〜50℃)にて反応させることにより製造
される。次いで適当な緩衝液にて充分洗浄し、更に濃厚
塩類を含有する緩衝液をカラムの上部または下部より連
節させ固定化酵素を精製する。
弱塩基性アニオン交換体を水に懸濁又は浸してカラムに
詰めこれに酵素溶液を適当な速さで流下させ、適当な温
度(例えば4〜50℃)にて反応させることにより製造
される。次いで適当な緩衝液にて充分洗浄し、更に濃厚
塩類を含有する緩衝液をカラムの上部または下部より連
節させ固定化酵素を精製する。
精製された固定化酵素は酵素反応において酵素の脱離が
なく更に酵素活性も高く長期間の反応に耐え、また酵素
の脱離がないため酵素反応後の反応生成物の精製に際し
、除蛋白等の工程の必要がない等の特徴を有する。
なく更に酵素活性も高く長期間の反応に耐え、また酵素
の脱離がないため酵素反応後の反応生成物の精製に際し
、除蛋白等の工程の必要がない等の特徴を有する。
本発明の固定化酵素において、酵素は特に制限されず種
々の酵素を用いることができる。
々の酵素を用いることができる。
例えば、アミノアシラーゼ、プレオマインン不活化酵素
、アミラーゼ、アスパラギナーゼ、インベルターゼ、ウ
レアーゼ、ウロキナーゼ、ア七チルコリンエステラーゼ
、トリズシン、キモトリプシン、パパイン、ペプシン、
ペニシリンアミダーゼ。
、アミラーゼ、アスパラギナーゼ、インベルターゼ、ウ
レアーゼ、ウロキナーゼ、ア七チルコリンエステラーゼ
、トリズシン、キモトリプシン、パパイン、ペプシン、
ペニシリンアミダーゼ。
リパーゼ、ホスファターゼのような加水分解酵素。
グルコースオキシダーゼ、グルコース−6−リン酸デヒ
ドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、カタラ
ーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、グルコン酸デヒドロゲナ
ーゼのような酸化還元酵素。
ドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、カタラ
ーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、グルコン酸デヒドロゲナ
ーゼのような酸化還元酵素。
フェニルアラニンアンモニアアーゼ、クルタミン酸デカ
ルボキ7ラーゼ、アスパルターゼのような脱離酵素、グ
ルコースイソメラーゼ、グルタミン酸ラセマーゼのよう
な異性化酵素、グルタミン酸−ビルピノ酸アミノトラン
スフェラーゼ、グルタミン酸−オキザロ酢酸アミントラ
ンスフェラーゼ、ロインンアミノベプテダーゼ、ピルビ
ン酸キナーゼ、クレアチンホスホキナーゼのような転移
酵素をあげる事ができる。
ルボキ7ラーゼ、アスパルターゼのような脱離酵素、グ
ルコースイソメラーゼ、グルタミン酸ラセマーゼのよう
な異性化酵素、グルタミン酸−ビルピノ酸アミノトラン
スフェラーゼ、グルタミン酸−オキザロ酢酸アミントラ
ンスフェラーゼ、ロインンアミノベプテダーゼ、ピルビ
ン酸キナーゼ、クレアチンホスホキナーゼのような転移
酵素をあげる事ができる。
(実施例)
実施例110dのアンバーライトエRA−68(総交換
容量1・6Meq/gg以上の弱塩基性陰イオン交換樹
脂、ロームアンド・・−ス社製)を蒸留水で洗浄後、s
、694fのブロムアセトアルデヒドジメチルアセター
ルを20屑jの含水メタノール(メタノール:水=1+
1.以下含水メタノールと略す)に溶解したものを加え
る37℃で15時間振とうした。反応後の含水メタノー
ル中にはガスクロマトグラフィーによる分析の結果ブロ
ムアセトアルデヒドジメチルアセタールは検出されなか
った。
容量1・6Meq/gg以上の弱塩基性陰イオン交換樹
脂、ロームアンド・・−ス社製)を蒸留水で洗浄後、s
、694fのブロムアセトアルデヒドジメチルアセター
ルを20屑jの含水メタノール(メタノール:水=1+
1.以下含水メタノールと略す)に溶解したものを加え
る37℃で15時間振とうした。反応後の含水メタノー
ル中にはガスクロマトグラフィーによる分析の結果ブロ
ムアセトアルデヒドジメチルアセタールは検出されなか
った。
弱塩基性イオン交換体の交換基に反応したアンバーライ
トIRA−6Bに30ffi/のメタノールを加えよく
振とりし3@繰り返して洗浄した。
トIRA−6Bに30ffi/のメタノールを加えよく
振とりし3@繰り返して洗浄した。
次いで蒸留水で同様操作を5回繰り返しメタノールを除
去した。
去した。
次に6規定塩酸30J!/にて60℃、5時間振とうし
加水分解反応をおこなった。更に6規定苛性ンーダ30
dを加えpH= 7.2とした。アルデヒド基が導入さ
れたアンバーライトエRA−68に30罰の蒸留水を加
えよく振とうし5回繰り返して洗浄した。次に600■
のアミノアシラーゼ(1s o o o u7y天野製
薬社製)を20m1のM/15リン酸緩衝液(pH=
7.2 )に溶解したものをこれに加え、37℃、4時
間振とうし固定化アミノアシラーゼ剤を得た。
加水分解反応をおこなった。更に6規定苛性ンーダ30
dを加えpH= 7.2とした。アルデヒド基が導入さ
れたアンバーライトエRA−68に30罰の蒸留水を加
えよく振とうし5回繰り返して洗浄した。次に600■
のアミノアシラーゼ(1s o o o u7y天野製
薬社製)を20m1のM/15リン酸緩衝液(pH=
7.2 )に溶解したものをこれに加え、37℃、4時
間振とうし固定化アミノアシラーゼ剤を得た。
得られた固定化アミノアシラーゼ剤をカラムに詰め、5
0dのM/15リン酸緩衝液(pH=7.2)を自然流
下させ未反応のアミノアシラーゼを除去した。更に50
111tの2 M−NaC1を含有するM/15リン酸
緩衝液を同様な操作で流出させイオン結合等で吸着され
ている未反応アミノアシラーゼ及び色素等を除去し精製
した。
0dのM/15リン酸緩衝液(pH=7.2)を自然流
下させ未反応のアミノアシラーゼを除去した。更に50
111tの2 M−NaC1を含有するM/15リン酸
緩衝液を同様な操作で流出させイオン結合等で吸着され
ている未反応アミノアシラーゼ及び色素等を除去し精製
した。
実施例210atのダイヤイオンWA−30(総交換容
量1−5 Meq7Mg以上のスチレン系弱塩基性陰イ
オン交換樹脂、三菱化成工業社製)を蒸留水で洗浄後、
2,945fのクロルアセトアルデヒドを含水メタノー
ルに溶解したものを加え37℃。
量1−5 Meq7Mg以上のスチレン系弱塩基性陰イ
オン交換樹脂、三菱化成工業社製)を蒸留水で洗浄後、
2,945fのクロルアセトアルデヒドを含水メタノー
ルに溶解したものを加え37℃。
15時時間表うした。
アルデヒド化されたダイヤイオンWA−5QIC30a
tのメタノールを加えよく振とうし5回繰り返して洗浄
した。次いで蒸留水で同様操作を5回繰り返しメタノー
ルを除去した。次に600■のアミノアシラーゼ(1e
o o o u7y天野製薬社製)を20dのM/1
5リン酸緩衝液(pHニア4)に溶解したものをこれに
加え実施例1と同様にして処理し固定化アミノアシラー
ゼ剤を精製した。
tのメタノールを加えよく振とうし5回繰り返して洗浄
した。次いで蒸留水で同様操作を5回繰り返しメタノー
ルを除去した。次に600■のアミノアシラーゼ(1e
o o o u7y天野製薬社製)を20dのM/1
5リン酸緩衝液(pHニア4)に溶解したものをこれに
加え実施例1と同様にして処理し固定化アミノアシラー
ゼ剤を精製した。
実施例5 1.7ffのDKAFiセファデックスA−
25(総交換容量5・5 Meq / 9以上の弱塩基
性陰イオン交換担体ファルマシアファインケミカルズ社
gりを50w1のM/15リン酸緩衝液(pHニア、2
)に膨潤させ1,574fのブロムアセトアルデヒドジ
メチルアセタールを加え37℃、15時時間表うし実施
例1と同様にして固定化アミノアシラーゼ剤を精製した
。
25(総交換容量5・5 Meq / 9以上の弱塩基
性陰イオン交換担体ファルマシアファインケミカルズ社
gりを50w1のM/15リン酸緩衝液(pHニア、2
)に膨潤させ1,574fのブロムアセトアルデヒドジ
メチルアセタールを加え37℃、15時時間表うし実施
例1と同様にして固定化アミノアシラーゼ剤を精製した
。
比較例1110n1のアンバーライトエRA−68を蒸
留水で洗浄後、600■のアミノアシラーゼを2Qdの
M/15・リン酸緩衝液(pH= 7.2)に溶解して
加え、37℃、4時間振とうし実施例1と同様にして固
定化アミノアシラーゼ剤を精製した。
留水で洗浄後、600■のアミノアシラーゼを2Qdの
M/15・リン酸緩衝液(pH= 7.2)に溶解して
加え、37℃、4時間振とうし実施例1と同様にして固
定化アミノアシラーゼ剤を精製した。
比較例210dのダイヤイオンWA−soを蒸留水で洗
浄後、比較例1と同様にして固定化アミノアシラーゼ剤
を精製した。
浄後、比較例1と同様にして固定化アミノアシラーゼ剤
を精製した。
比較例3 1.77のDEAF!セファデックス八−2
5へ30mgのM/15リン酸緩衝液(pL=7.2
)に膨潤させ比較例1と同様にして固定化アミノアシラ
ーゼ剤を精製した。
5へ30mgのM/15リン酸緩衝液(pL=7.2
)に膨潤させ比較例1と同様にして固定化アミノアシラ
ーゼ剤を精製した。
試験例1 2alの固定化アミノアンラーゼ剤を1rJ
rdのキャップ付き試験管に採取し4 twlの0.0
5モルのN−アセチル−DL−フェニルアラニン水溶液
(pH=7.2,5x10 モルCO++含有)を加え
反応温度37℃1反応時間60分にて振とうしながら酵
素反応をおこない、生成するL−フェニルアラニンを定
量し反応率を求めた。また固定化アミノア/ラーゼ剤を
繰り返し用いて同じ反応を繰り返し行い、3回目。
rdのキャップ付き試験管に採取し4 twlの0.0
5モルのN−アセチル−DL−フェニルアラニン水溶液
(pH=7.2,5x10 モルCO++含有)を加え
反応温度37℃1反応時間60分にて振とうしながら酵
素反応をおこない、生成するL−フェニルアラニンを定
量し反応率を求めた。また固定化アミノア/ラーゼ剤を
繰り返し用いて同じ反応を繰り返し行い、3回目。
30回目、60回目、150回目における酵素活性を求
めた。本発明の固定化アミノアシラーゼ剤と従来の技術
による固定化アミノアンラーゼ剤の結果は下記の如くで
ある。
めた。本発明の固定化アミノアシラーゼ剤と従来の技術
による固定化アミノアンラーゼ剤の結果は下記の如くで
ある。
試験例22Kgの固定化アミノアシラーゼ剤を1a、1
gのキャップ付き試験管に採取し4dの0.05モルN
−アセチル−DL−メチオニン水溶液(pH=7+2.
s x 1o モルco′++含有)を加え反応
温度37℃1反応時間60分にて振とうしながら酵素反
応をおこない、生成するL−メチオニンを定量し反応率
を求めた。固定化アミノアシラーゼ剤を繰り返し用いて
同じ反応を繰り返し行い、3回目、50回目、60回目
、150回目における酵素活性を求めた。本発明の固定
化アミノアシラーゼ剤と従来の技術にょる固定化アミノ
アシラーゼ剤の結果は下記の如くであった。
gのキャップ付き試験管に採取し4dの0.05モルN
−アセチル−DL−メチオニン水溶液(pH=7+2.
s x 1o モルco′++含有)を加え反応
温度37℃1反応時間60分にて振とうしながら酵素反
応をおこない、生成するL−メチオニンを定量し反応率
を求めた。固定化アミノアシラーゼ剤を繰り返し用いて
同じ反応を繰り返し行い、3回目、50回目、60回目
、150回目における酵素活性を求めた。本発明の固定
化アミノアシラーゼ剤と従来の技術にょる固定化アミノ
アシラーゼ剤の結果は下記の如くであった。
試験例32ゴの固定化アミノアシラーゼ剤を10m1の
キャップ付き試験管に採取し4 mlの0.05モルN
−アセテ、II/ −D L −ハIJン水溶液(pH
=7.2.5 X 10 モルCo+含有)を加え反
応温度57℃1反応時間60分にて振とうしながら酵素
反応をおこない、生成するL−バリンを定量し反応率を
求めた。また固定化アミノアシラーゼ剤を繰り返し用い
て同じ反応を繰り返し行い、3回目、30回目、60回
目、150回目における酵素活性を求めた。本発明の固
定化アミノアンラーゼ剤と従来の技術による固定化アミ
ノアシラーゼ剤の結果は下記の如くであった。
キャップ付き試験管に採取し4 mlの0.05モルN
−アセテ、II/ −D L −ハIJン水溶液(pH
=7.2.5 X 10 モルCo+含有)を加え反
応温度57℃1反応時間60分にて振とうしながら酵素
反応をおこない、生成するL−バリンを定量し反応率を
求めた。また固定化アミノアシラーゼ剤を繰り返し用い
て同じ反応を繰り返し行い、3回目、30回目、60回
目、150回目における酵素活性を求めた。本発明の固
定化アミノアンラーゼ剤と従来の技術による固定化アミ
ノアシラーゼ剤の結果は下記の如くであった。
次に牛肝臓より抽出したプレオマイシン不活化酵素の固
定化の例を示す。
定化の例を示す。
実施例4
新鮮な牛肝臓207を100Rtの1/15モルリン酸
緩衝液(pH= 7.2 )とホモジエネートし。
緩衝液(pH= 7.2 )とホモジエネートし。
15.00 Orpmにて30分遠心分離し、上清を集
めプレオマイシン不活化酵素液とする。別顛同緩衝液に
て平衡化したIIIEAKセファデックスA−25(フ
ァルマシアファインケミカルズ社製)20ゴに実施例2
と同様にしてクロルアセトアルデヒドを反応させ、未反
応クロルアセトアルデヒドを除去し、プレオマイシン不
活化酵素液100yrlを加え、37℃にて4時間ゆっ
くり振とうし、固定化した。これを保温ジャケット付き
カラムに充填し、1/15モルリン酸緩衝液100gJ
、2N −NaC1を含む同緩衝液400 ml、更に
同緩衝液200ゴにて洗浄し、未反応あるいは吸着した
酵素を洗い出した。
めプレオマイシン不活化酵素液とする。別顛同緩衝液に
て平衡化したIIIEAKセファデックスA−25(フ
ァルマシアファインケミカルズ社製)20ゴに実施例2
と同様にしてクロルアセトアルデヒドを反応させ、未反
応クロルアセトアルデヒドを除去し、プレオマイシン不
活化酵素液100yrlを加え、37℃にて4時間ゆっ
くり振とうし、固定化した。これを保温ジャケット付き
カラムに充填し、1/15モルリン酸緩衝液100gJ
、2N −NaC1を含む同緩衝液400 ml、更に
同緩衝液200ゴにて洗浄し、未反応あるいは吸着した
酵素を洗い出した。
ジャケットに37℃の温水を流し、基質としてプレオマ
イシンB2の1%同緩衝液溶液を2・5ゴ/時間の流速
で連続的に流した。
イシンB2の1%同緩衝液溶液を2・5ゴ/時間の流速
で連続的に流した。
4ケ月間連続運転してプレオマイシンB2の加水分解率
は約80%に低下し、その平均加水分解率は95.2%
であった。
は約80%に低下し、その平均加水分解率は95.2%
であった。
比較例4
実施例4でクロルアセトアルデヒドを作用させない以外
実施例4と同様に操作し、4日間にてプレオマイシ7B
2の加水分解率は80%に低下した。
実施例4と同様に操作し、4日間にてプレオマイシ7B
2の加水分解率は80%に低下した。
実施例5
多孔質ガラスCpG−TO(20〜80メツシユ、5s
oX、エレクトロ―ヌクレオニックス社製)82に10
%r−アミノプロピルトリエトキシシランKBK−90
5(信越シリコーン社製)160rtlを加え、6N−
塩酸にてpH= 5.5に調整し、75℃にて2時間振
とう後、F別し、水洗して乾燥器にて120℃、2時間
熱処理する。得られたアミノプロピルガラスを実施例4
と同様にクロルアセトアルデヒドと反応させ、プレオマ
イシン不活化酵素を固定し、酵素反応を行ったところ同
様の結果を得た。
oX、エレクトロ―ヌクレオニックス社製)82に10
%r−アミノプロピルトリエトキシシランKBK−90
5(信越シリコーン社製)160rtlを加え、6N−
塩酸にてpH= 5.5に調整し、75℃にて2時間振
とう後、F別し、水洗して乾燥器にて120℃、2時間
熱処理する。得られたアミノプロピルガラスを実施例4
と同様にクロルアセトアルデヒドと反応させ、プレオマ
イシン不活化酵素を固定し、酵素反応を行ったところ同
様の結果を得た。
比較例5
実施例5でクロルアセトアルデヒドを作用させない以外
実施例5と同様に操作し、10日間にてプレオマイシン
B2の加水分解率は80%に低下した。
実施例5と同様に操作し、10日間にてプレオマイシン
B2の加水分解率は80%に低下した。
実施例6
実施例1においてブロムアセトアルデヒドジメチルアセ
タールの代りにクロルアセトアルデヒドジメチルアセタ
ールを用いた以外は実施例1と同様にして固定化アミノ
アクラーゼ剤を得、これを用いて試験例1と同様にして
酵素反応を繰り返し行ったところ、実施例1の固定化ア
ミノアシラーゼ剤を用いた場合と同様な結果が得られた
。
タールの代りにクロルアセトアルデヒドジメチルアセタ
ールを用いた以外は実施例1と同様にして固定化アミノ
アクラーゼ剤を得、これを用いて試験例1と同様にして
酵素反応を繰り返し行ったところ、実施例1の固定化ア
ミノアシラーゼ剤を用いた場合と同様な結果が得られた
。
実施例7
実施例1においてブロムアセトアルデヒドジエチルアセ
タールの代りにブロムアセトアルデヒドジエチルアセタ
ールを用いた以外は実施例1と同様にして固定化アミノ
アシラーゼ剤を得、これを用いて試験例1と同様にして
酵素反応を繰り返し行ったところ、実施例1の固定化ア
ミノアシラーゼ剤を用いた場合と同様な結果が得られた
。
タールの代りにブロムアセトアルデヒドジエチルアセタ
ールを用いた以外は実施例1と同様にして固定化アミノ
アシラーゼ剤を得、これを用いて試験例1と同様にして
酵素反応を繰り返し行ったところ、実施例1の固定化ア
ミノアシラーゼ剤を用いた場合と同様な結果が得られた
。
(発明の効果)
本発明においては、イオン結合法及び共有結合法による
従来の固定化酵素の欠点を解決し、水不溶性の弱塩基性
アニオン交換体の交換基に特定の化合物を反応させて得
た担体を用いることにより。
従来の固定化酵素の欠点を解決し、水不溶性の弱塩基性
アニオン交換体の交換基に特定の化合物を反応させて得
た担体を用いることにより。
イオン結合法と同様の操作で酵素と担体とを共有・ 結
合で結合させることが可能となった。
合で結合させることが可能となった。
従って1本発明によればイオン結合法と同様の簡単な操
作により水不溶性の弱塩基性アニオン交換体から強固な
共有結合を持つ固定化酵素が得られ、その酵素活性も高
く、また高い基質濃一度も使用可能となり、#素の脱離
もなくその耐久性も非常に長いため長期間の使用が可能
となった。
作により水不溶性の弱塩基性アニオン交換体から強固な
共有結合を持つ固定化酵素が得られ、その酵素活性も高
く、また高い基質濃一度も使用可能となり、#素の脱離
もなくその耐久性も非常に長いため長期間の使用が可能
となった。
又1本発明によれば弱塩基性アニオン交換体を用いるこ
とによりハロアセトアルデヒド及び/Sロアセトアルデ
ヒドジアルキルアセタールによる反応が極めて容易に進
み、更に1弱塩基性アニオン交換体を用いることにより
酵素の固定化が短時間で極めて容易に行われ、従って本
発明の担体及び固定化酵素は簡単な手段で製造可能であ
る。
とによりハロアセトアルデヒド及び/Sロアセトアルデ
ヒドジアルキルアセタールによる反応が極めて容易に進
み、更に1弱塩基性アニオン交換体を用いることにより
酵素の固定化が短時間で極めて容易に行われ、従って本
発明の担体及び固定化酵素は簡単な手段で製造可能であ
る。
Claims (2)
- (1)水不溶性の弱塩基性アニオン交換体の交換基にハ
ロアセトアルデヒドを反応させることにより又はハロア
セトアルデヒドジアルキルアセタールを反応させて加水
分解することにより得られる担体。 - (2)水不溶性の弱塩基性アニオン交換体の交換基にハ
ロアセトアルデヒドを反応させることにより又はハロア
セトアルデヒドジアルキルアセタールを反応させて加水
分解することにより得られる担体に酵素を固定化してな
る固定化酵素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22364285A JPS6283884A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 担体及び固定化酵素 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22364285A JPS6283884A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 担体及び固定化酵素 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283884A true JPS6283884A (ja) | 1987-04-17 |
Family
ID=16801385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22364285A Pending JPS6283884A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 担体及び固定化酵素 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283884A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120026011A (zh) * | 2025-04-18 | 2025-05-23 | 上海奥浦迈生物科技股份有限公司 | 一种对MauriceFlex收集液进行原位酶解的方法 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22364285A patent/JPS6283884A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120026011A (zh) * | 2025-04-18 | 2025-05-23 | 上海奥浦迈生物科技股份有限公司 | 一种对MauriceFlex收集液进行原位酶解的方法 |
| CN120026011B (zh) * | 2025-04-18 | 2025-08-01 | 上海奥浦迈生物科技股份有限公司 | 一种对MauriceFlex收集液进行原位酶解的方法 |
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