JPS63129984A - α−アミノ−ε−カプロラクタム・ラセマ−ゼ - Google Patents

α−アミノ−ε−カプロラクタム・ラセマ−ゼ

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JPS63129984A
JPS63129984A JP27669686A JP27669686A JPS63129984A JP S63129984 A JPS63129984 A JP S63129984A JP 27669686 A JP27669686 A JP 27669686A JP 27669686 A JP27669686 A JP 27669686A JP S63129984 A JPS63129984 A JP S63129984A
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JP
Japan
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racemase
acl
amino
dna
epsilon
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Pending
Application number
JP27669686A
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English (en)
Inventor
Akira Yanai
矢内 顯
Naoko Nakamura
直子 中村
Wataru Oshihara
押原 渉
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N9/90Isomerases (5.)

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
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  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はα−アミノ−ε−カプロラクタム(以下ACL
と略す)・ラセマーゼとそれをコードするDNA配列に
関する。
[従来の技術] ACLラセマーゼはL−ACL加水分解酵素との共同作
用により、DあるいはDL−ACLを虎刈としたL−リ
ジン生産に用いられている有用物質である(丁、Fuk
umura、Agr、Biol、chcm、、41 、
  p1327〜1330 (1977))。
従来、ACLラセマーゼ生産能をイ1する微生物としで
、アクロモバクタ−・オーバエ(Achromobac
ter obae)等数種の菌株が報告されている(丁
Fukumura、Agr、Biol、Chem、、 
41 、 り 1321〜1325 (1977))。
これらの公知の微生物から、ACLラセマーゼをコード
する遺伝子を取出し、遺伝子操作技術を適用すれば該酵
素の生産性を飛躍的に向上させることが期待される。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明者らは、かかる状況に鑑みΩ1意工夫を成し、A
CLラセマーゼ蛋白質の全アミノ酸配列と、それをコー
ドする遺伝子DNAの塩基配列とを決定することに成功
し、もって本発明を完成するに至った。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は全アミノ酸配列が判明しているAC
Lラセマーゼと、それをコードする遺伝子DNAを提供
するものでおる。
本発明の酵素のアミノ酸配列は第1図に示す通りであり
、それをコードする遺伝子DNAの塩基配列の一例は第
2図に示す通りである。
以下本発明に関し、逐次詳細に説明する。
ACLラセマーゼをコードする遺伝子DNAはアクロモ
バクタ−・オーバエ(微工研菌奇第776号)の染色体
DNAから、あるいは特開昭61−202693号公報
に記載の複合プラスミドpNN36から17ることがで
きるが、pNN36を使用した方が便利である。
へ〇Lラセマーゼ生産菌としては細菌アクロ[バクター
・オーバエ(微工研菌奇第776号〉、あるいは該酵素
の構造遺伝子を有する複合プラスミドDNN40で形質
転換された絹換え体犬腸菌(特願昭61−80469>
を使用できるが、組換え体大腸菌を使用した方が便利で
ある。ACLラセマーゼは、この組換え体大腸菌から容
易に抽出精製することができる。
本発明で用いるACLラセマーゼの精製法は特に限定し
ないが、前記の絹換え体大腸菌(特願昭61−8046
9>のフレンチプレス破砕液の遠心上澄を65°C11
0分で熱変性処理した後遠心し、1りられだ遠心上澄を
、陰イオン交換樹脂uDEAFトヨパール″(東洋ソー
ダ社製)を用いたカラムにかけクロマトグラフィーによ
り得た活性画分を、高速液体クロマトグラフィー(以下
HPLCと略)にかけて精製する方法が簡便である。
精製酵素をより多ωに調製する場合は、“”DEAEト
ヨパール″を用いたクロマトグラフィー後の活性画分を
“セファクリルS−200”(ファルマシア社製)を用
いたゲルシ濾過カラムクロマトグラフィーで、あるいは
硫安を用いた結晶化で精製できる。
蛋白質のアミノ酸配列は例えば、網沢進 生化学、57
.472−480(1985)に記載の常法で決めるこ
とができる。−例を挙げれば精製酵素をリジルエンドペ
プチダーゼで消化し、消化物をHP L Cにかけて分
画し、分画された蛋白質断片をエドマン分解法による市
販のプロティン・シークエンサーにかけて蛋白質断片の
アミノ酸配列を決めることができる。こうして得られた
アミノ酸配列同士は遺伝子DNAの塩基配列と照合して
連結され、更に両前列が相互に確認できる。アミノ酸配
列が未知の部分もDNA塩基配列から、アミノ酸配列を
推定できる。
DNAのWW配列の解析は例えば、5an(J(!r’
、 F、 。
et at、、 Proc、 Hat、^cad、 S
ci、 U、S、、 74.5463−67(1977
)に記載の通常の方法で行えるが、市販のM13クロー
ニング・キットとM13シークエンス・キット、更には
市販の塩基配列入力装置・自動編集装置を使うと能率的
である。
活性は特開昭60−244289号公報に示された方法
に従い旋光針を用いて測定できる。
[実 施 例] 以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例1 (1)ACLラセマーゼの精製: ACLラセマーピの構造遺伝子を有するDNA断片を、
tacプロモーターを有する市販のプラスミドpKK2
23−3を改良したプラスミドに連結して作成した複合
プラスミドDNN40を用いて形質転換したACLラセ
マーゼ高生産性大腸菌E、co l iJM105 (
pNN40)(特願昭61−80469>を、2YT培
地(1,6%トリプトン、1%イーストエキス、0.5
塩化ナトリウム、pH7,5>中で37°Cで坂ロフラ
スコで一晩培養した。これを2YT培地で300倍に希
釈して、好気培養し、菌濃度5×108/Inlの時点
でI P T G (1sopropylβ−D −t
hio−OatactO3ide)を1mMとなるよう
に培地に加え、更に14時間培養した後、遠心により集
菌した。集菌体80gを、10μg/mf!のDNas
eを○む0.25Mシヨ糖−2X10−4Mピリドキサ
ールリン酸−1,5%メルカプトエタノール−Mリン酸
カリウム緩衝液(pH7.2>の2gに懸濁した後、連
続フレンチプレス()lanton Gaulin,A
PV Gaulin社製)にて菌体を破砕した。この破
砕液の遠心上澄を、菌を懸濁したのと同じ溶液を用いて
蛋白質′a度2mg/d!にまで希釈した後、65°C
10分加熱した。蛋白質濃度の定量は市販のプロティン
・アッセイキット(バイオラド社製)を用いた。
熱処理した液の9.OOOXg、15分の遠心上?ff
ヲ10倍ff1(7)0.25Mシヨ1m −2X 1
0−”Mピリドキサールリン酸−0,01%メルカプト
エタノール−10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7,
2>に対し4°C,2日間透析した後、この透析外液と
同一成分の溶液で平衡化した11の゛DEAEトヨパー
ル”650Mにチャージした。
カラムを1gの0.05MKClで洗浄した後0゜15
MKCIで溶出し、フラクションコレクターを用いて分
画した。ACLラセマーゼ活性を有する両分につき、堀
尾武−らB[蛋白質・酵素の基礎実験法J I)275
−279(1981)に記載の方法による5DS−ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動で純度を調べた。分子量4
万5千相当の大きざのACLラセマーゼのバンドの他に
、5万5千相当の大きさのバンドが少♀しかない両分を
、逆相1−I P L Cにかけて該酵素を精製した。
すなわち、蛋白予約80/!!7を0.1%TFA(ト
リフルオロ酢酸)に溶解し、逆相カラム”Inerts
i1300−CBカラム” (4,6X100m、粒径
5μm、ガスクロ工業社製)にかけ45〜60%アセト
ニトリル濃度勾配で溶出し、MW4万5壬の該酵素蛋白
を分取した。
(2)酵素蛋白質の断片化: 前項で精製・分取した該酵素蛋白を4μ3/μgとなる
よう3mMジチオスレイトール−6M尿素−0,5MT
ris−HCI (pH8,4>に溶かし、45℃、2
時間窒素シール下でイン4−ユベートした後、1/4聞
の40mMヨードアセトアミド溶液を添加し、暗所・室
温で20分間インキュベートした。これに2.5倍量の
4M尿素−0,2M2−アミノ−2−メチル−1,3−
プロパンジオール°(p)−19,5>と0.04△U
リジルエンドペプチダーゼ(和光紬薬社製)とを加え、
37℃−晩インキユベートした。含有蛋白質80μ3相
当の反応液を0.1%TFAに溶かし、逆相カラム“”
TSK−ODS−80TMカラム″(4,6X150m
、東洋ソーダ社製)にかけ、20〜60%アセトニトリ
ルの濃度勾配をかけて溶出した。その溶出パターンを第
3図に示す。
(3)蛋白質断片のアミノ酸配列の決定:分取した、蛋
白質断片を含む両分をそれぞれ仝間をアプライド・バイ
オシステムズ社(AppliedBiosystems
 Inc、)の蛋白質シークエンサー470Aを使用説
明書通りに用いてエドマン分解し、順次重じたP T 
Hアミノ酸を島津製作所■高速液クロ” L C−4A
 ”を用いて、C,11,W、 1lir et at
、。
Methods in Enzymology、 91
.486−493(1983)に記載の方法で同定した
。N末端側の47個アミノ酸は精製酵素を2m9/ri
dlどなるよう0.1%SDS溶液に溶かし、これの6
0μρをシークエンサーにかけた。
(4)遺伝子DNAの一次構造の解析:遺伝子DNAを
含む複合プラスミドpNN32(微工研菌奇第7612
号)から、特開昭61−202693号公報の方法に基
づき、ACLラセマーゼ構造遺伝子を含むプラスミドp
NN36を作り、これから該遺伝子を含む3.5Kbの
EC0RI−DNA断片を調製した。この断片のDNA
塩基配列は、特開昭61−202693号公報に記載さ
れたいわゆるショットガン・シーフェンシング法を用い
て解析した。
(5)蛋白質のアミノ酸配列および逓伝子DNAの塩基
配列の決定: 前項第(4)項のDNAシークエンシングでは、G−C
が多いDNA塩基配列部分は、オートラジオグラフのラ
ダーが判読し難いところがあり、ショットガン法のみで
塩基配列の決定は難しかった。
そこで判読し雌い部分は、前項第(3)項に記したシー
フェンシング法で決定した蛋白質断片のアミノ酸配列を
参考にして解析し、塩基配列を決めた。またN末端およ
びC末端の塩基配列も蛋白質断片のアミノ酸配列から決
定した。
第2図に決定した遺伝子DNAの全配列と、これに対応
する蛋白質断片の位置を示す。図中の丸卵内数字は第3
図のピークを示している。
【図面の簡単な説明】
第1図はα−アミノ−ε−カプロラクタム・ラセマーゼ
の全アミノ酸配列を、第2図は該ラセマーゼを]−ドす
る遺伝子DNAの全塩基配列を示す。第3図は該ラセマ
ーゼの溶出パターンを示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1図に示されるアミノ酸配列を有するα−アミ
    ノ−ε−カプロラクタム・ラセマーゼおよびその同効物
  2. (2)第1図に示されるアミノ酸配列を有するα−アミ
    ノ−ε−カプロラクタム・ラセマーゼをコードするDN
    A配列。
  3. (3)第2図に示される塩基配列である特許請求の範囲
    第(2)項記載のDNA配列。
JP27669686A 1986-11-21 1986-11-21 α−アミノ−ε−カプロラクタム・ラセマ−ゼ Pending JPS63129984A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005080584A1 (ja) * 2004-02-24 2005-09-01 Kansai Technology Licensing Organization Co., Ltd. α-アミノ-ε-カプロラクタムラセマーゼを用いた、D及びL-アミノ酸アミドの混合物の製造方法、D又はL-アミノ酸の製造方法、D又はL-アミノ酸アミドの製造方法
EP1513946B1 (en) * 2002-06-14 2007-05-16 DSM IP Assets B.V. Polypeptides having alpha-h-alpha amino acid amide racemase activity and nucleic acids encoding the same

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WO2005080584A1 (ja) * 2004-02-24 2005-09-01 Kansai Technology Licensing Organization Co., Ltd. α-アミノ-ε-カプロラクタムラセマーゼを用いた、D及びL-アミノ酸アミドの混合物の製造方法、D又はL-アミノ酸の製造方法、D又はL-アミノ酸アミドの製造方法

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