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JPS6339230B2 - - Google Patents
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JPS6339230B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6339230B2
JPS6339230B2 JP53120118A JP12011878A JPS6339230B2 JP S6339230 B2 JPS6339230 B2 JP S6339230B2 JP 53120118 A JP53120118 A JP 53120118A JP 12011878 A JP12011878 A JP 12011878A JP S6339230 B2 JPS6339230 B2 JP S6339230B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enzyme
coa synthetase
coa
acyl
affinity chromatography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53120118A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5548390A (en
Inventor
Shosaku Numa
Kohei Hosaka
Masami Mishina
Kosei Tanaka
Tatsuyuki Kamiryo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Priority to JP12011878A priority Critical patent/JPS5548390A/en
Priority to DE7979103706T priority patent/DE2962521D1/en
Priority to EP79103706A priority patent/EP0009781B2/en
Priority to DK410179A priority patent/DK151634C/en
Priority to US06/080,218 priority patent/US4304864A/en
Publication of JPS5548390A publication Critical patent/JPS5548390A/en
Publication of JPS6339230B2 publication Critical patent/JPS6339230B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、長鎖アシル・コエンザイムA・シン
セターゼ(本明細書においては、アシルCoAシ
ンセターゼと略す。EC.6.2.1.3)の精製方法に関
するものである。 アシルCoAシンセターゼは、生体内における
脂肪酸酸化の第一段階に位置する重要な酵素であ
り、下記の反応に関与する。 RCOOH+CoA+ATP→RCOCoA+AMP+ピ
ロ燐酸 (なお、Rはアルキル基またはアルケニル基を
意味するものとする) その所在は、ラツトの肝臓、大腸菌、バチルス
属の細菌酵母等で知られているが膜結合性の酵素
であり、かつ、不安定であるため、これ迄、種々
の精製が試みられてきたが、純粋な標品として取
り出すことは出来なかつた。 例えば、デイー・サミユエル(D.Samuel)等
は、ユーロピアン・ジヤーナル・オブ・バイオケ
ミストリー(European Journal of
Biochemistry)12巻576〜582ページ(1970年)
において、エシエリヒア・コリ(Escherichia
coli以下E.Coliと記す。)のアシルCoAシンセタ
ーゼを精製しているが、完全に単一蛋白には精製
されておらず、又、蛋白質当りの比活性も低い。 又、ジエイ・バー・タナ(J.Bar.Tana)等は、
バイオケミカル・ジヤーナル(Biochemical―
Journal)122巻353〜362ページ(1971年)におい
てラツトの肝臓のミクロソームから、上記長鎖ア
シルCoAシンセターゼを精製しているが、ここ
でも単一性は電気泳動的に問題であり、又比活性
も低い。 本発明者等は、先に微生物のアシルCoAシン
セターゼを研究中、この酵素には2種類あり、そ
のうちの1種アシルCoAシンセターゼは脂肪
酸を直接脂質に取り込む系に関与するのに対し、
アシルCoAシンセターゼは脂肪酸のβ―酸化
系に関与する酵素であることを発見した。〔三品
等 ヨーロピアン・ジヤーナル・オブ・バイオケ
ミストリー(European Journal of
Biochemistry)82巻347〜354ページ(1978年)〕 本発明は、このうちアシルCoAシンセターゼ
の精製方法に関するものである。以下、アシル
CoAシンセターゼを該酵素と呼ぶ。 本発明者等は、微生物起源の長鎖アシルCoA
シンセターゼの精製方法について鋭意検討を続
けた結果、極めて比活性が高く、かつ、電気泳動
的に単一な上記酵素を取得する方法を発見し、本
発明を完成させた。 すなわち、本発明の要旨は、長鎖アシルCoA
シンセターゼ含有キヤンデイダ リポリテイカ
NRRL Y―6795株を破砕後、ポリオキシエチレ
ンアルキルフエノール・エーテル類により膜に結
合した該酵素を可溶化する工程及び可溶化した該
酵素をアフイニテイー・クロマトグラフイーによ
り夾雑蛋白質より分離する工程を含むことを特徴
とする長鎖アシルCoAシンセターゼの精製方法
に存する。 尚、本菌は昭和62年11月17日に工業技術院微生
物工業技術研究所に微生物受託番号 微工研菌寄
第9711号(FERMP―9711)として受託されてい
る菌である。 本発明の1つの特色は、ポリオキシエチレンア
ルキルフエノール・エーテル類による膜からの該
酵素の可溶化及びアフイニテイ・クロマトグラフ
イーによる該酵素の夾雑蛋白からの分離にある。
これ迄のアシルCoAシンセターゼの精製におい
て、アフイニテイー・クロマトグラフイーが用い
られた報告はなかつたが、本発明者等が該酵素に
用いたところ本方法が極めて優れた方法であるこ
とが判明した。 本発明の一つの特徴は、該酵素をキヤンデイダ
リポリテイカ NRRL Y―6795株より取得し
たことにある。 キヤンデイダ リポリテイカ NRRL Y―
6795株は大量に容易に、かつ、安価に酵素を取得
する場合には極めて優れた給源であり、その意味
からも、本発明は該酵素の工業的な製造方法を提
供するものである。 本発明の更に一つの特徴は、得られた該酵素が
非常に純粋であり、かつ、比活性が従来のものの
50〜100倍程度と極めて高いということである。
すなわち、前述のE.Coliの該酵素では最も精製さ
れた段階においても電気泳動的に単一ではなく、
又、比活性も106mU/mg蛋白、又、ラツトの肝
臓の該酵素でも比活性は250mU/mg蛋白であつ
た。しかるに本発明の方法で精製されたCandida
lipolyticaの該酵素は電気泳動的にも全く単一で
あり、かつ、比活性も50〜100倍と極めて高い。 該酵素は、前記反応式で示した如く、遊離脂肪
酸から当量のAMPを生成するが、このAMPを下
記の反応系により測定すれば、酵素法により、血
中の遊離脂肪酸を測定することが出来る。(臨床
化学4巻2号179ページ(1975年)日本臨床研究
会参照) 従つて、本発明の方法により精製される該酵素
は、血中の遊離脂肪酸測定に用いる診断用酵素と
して極めて優れたものである。 又、生化学試薬として重要なラベル化されたア
シルCoAはラベル化された脂肪酸からの該酵素
を用いることにより極めて有利に製造することが
出来る。 次に本発明の詳細について説明する。 アシルCoAシンセターゼは、広い範囲の微
生物に存在しそこから抽出精製できるが、本発明
においては菌の生育が速く、該酵素の活性が高
く、又抽出しやすいことから、キヤンデイダ リ
ポリテイカ NRRL Y―6795株が用いられる。
キヤンデイダ リポリテイカ NRRL Y―6795
株の培養方法は特定されるものではなく、培地は
炭素源(たとえばグルコース)窒素源、燐酸、カ
リウム、マグネシウム等を含む、通常微生物の培
養に用いられるもので良く、又、培養温度、培養
時間等も通常の条件が用いられる。また、該酵素
を誘導的に生成する微生物の場合には誘導物質
(たとえば脂肪酸)を培地中に添加しても良い。 培養菌体は遠心分離、過等によつて集めた時
ホモゲナイザー、超音波、ガラス・ビーズによる
磨砕等の機械的手段、又は、細胞壁溶解酵素等に
よる化学的手段により細胞を破砕した後、遠心分
離により菌体の破片を除去する。 次に、この細胞顆粒部分を含む上澄液につい
て、界面活性剤処理を行ない、顆粒から該酵素を
遊離させる。 この操作に先立つて、この上澄液を超遠心処理
ににより一度顆粒画分を沈澱させ、適当な緩衝液
にけん濁させたものに対し、上記処理を行うこと
も出来る。 ポリオキシエチレンアルキルフエノール・エー
テル類は非イオン性の界面活性剤であり、好まし
い化合物はトライトン(Triton)X―100(商標
名;ローム・アンド・ハース社製、主成分イソオ
クチル・フエニルポリエトキシアルコール、以下
活性剤Tと呼ぶ。平均分子量を628と仮定する。)
である。 その添加量は、通常0.1〜1.0W/V%である。 この様な活性剤による該酵素の可溶化処理は、
通常30分〜2時間行なう。温度は低温たとえば0
〜10℃、好ましくは0〜4℃である。 この時、可溶化に伴なう失活を防ぐ為、処理液
中に燐酸緩衝液、メルカプトエタノール等の酵素
の保護剤、及びEDTA等を添加しても良い。 この様な条件下で可溶化された該酵素は超遠心
により顆粒画分より上澄として分離される。次
に、この液についてアフイニテイー・クロマトグ
ラフイーによる精製を行なうが、これに先立つ精
製操作を行なつても良い。 この様な操作の1つとして、ホスホセルロース
によるイオン交換クロマトグラフイーが用いられ
る。この操作によりアニオン性の蛋白質等が分離
除去される。ホスホ・セルロース・カラムクロマ
トグラフイーにおいて、通常該酵素の溶出には燐
酸緩衝液を用いるが、次のアフイニテイー・クロ
マトグラフイーに先立つて脱塩しておくことが好
ましい。 次に、この該酵素含有液をアフイニテイー・ク
ロマトグラフイーにより精製する。 この際の吸着体としてはADP,ATP,CoA等
に親和性を持つ酵素を特異的に吸着するものが選
ばれる。 すなわち、その構造の一部に、リガンドとして
ADP及び/またはCoAと構造類似性を有する部
分を持つものである。 ここでいう構造類似性とは、ADP,ATP及
び/またはCoAの関与する反応にあずかる酵素
に親和性を持ち特異的に吸着する性質をいう。こ
の様なADP,ATP及び/またはCoAと構造類似
性を有する物質としては、 式() で示される1―アミノ―4―(4′―アミノフエニ
ルアミノ)―アンスラキノン―2,3′―ジスルホ
ン酸ソーダや、下記の一般式()を有するチバ
クロン・ブルー(Cibacron blue)F3G―A(商
標名・チバ・ガイギー社製(以下リガンドCとい
う))があげられる。 (式中、R1=Hまたは―SO3Na R2=―SO3NaまたはH) これ等を構造類似性を損わない様な方法で支持
体に結合させたものが、本目的のための吸着体と
して好ましい。 スペーサーとしては、この際特に必要ではない
が挿入しても差支えない。 次に、これ等のリガンドの支持体としては、特
に限定されるものではないが、孔径(Pore size)
の大きいこと、リガンドとの結合条件の温和なこ
と、機械的強度の大きいこと、化学的に安定なこ
と、蛋白質の非特異的吸着が少ないこと等の点か
ら、多糖類や多孔性ガラスが望ましい。多糖類と
しては、テキストラン及びその架橋物、アガロー
ス及びその架橋物等が特に好ましく、また、ビー
ズ状のものは取り扱いが容易である。 これ等のアフイニテイー・クロマト用の吸着体
として最も好ましいものは、 一般式() (式中、R1およびR2は、何れか1つが水素原
子、残りの1つが―SO3Na基を、Xは多糖残基
を表わすものとする。) で示されるものであり、このような吸着体として
市販されているものとしては、ブルーセフアロー
スCL―6B(商標名:フアーマシア・フアイン・
ケミカルズ社製(以下B.S.と略す))がある。こ
れは、前述のリガンドCをリガンドとし、支持体
はセフアロースCL―6B(商標名:フアーマシ
ア・フアイン・ケミカルズ社製、主成分:架橋ア
ガロース)である。 該酵素含有液を上記アフイニテイー吸着体カラ
ムに吸着後、カラムにATP,ADP,AMP,
CoA等を含有する緩衝液を流すと蛋白質は溶出
してくるが、この蛋白画分には活性はない。次
に、このカラムに上記ATP含有緩衝液に塩化ナ
トリウムの0〜1.5Mのグラジエント条件を加え
た液でカラムを処理すると蛋白質が分離溶出して
くる。この時、該酵素は塩化ナトリウム濃度0.05
〜0.5Mの画分に単一ピークとなつて溶出する。 上記結果から該酵素のクロマトグラフイーによ
る分離は、単にアフイニテイーのみならず、イオ
ン交換もミツクスされたクロマトグラフイー分離
によるものであると思われる。 かくして得られた該酵素液は相当に高い比活性
を有するが、更に必要に応じて精製を行なつても
よい。 この際には、通常セフアデツクス(Sephadex)
G―100(商標名:フアーマシア・フアイン・ケミ
カルズ社製(以下G―100という))処理、更には
ハイドロキシ・アパタイト(hydroxyapatite)
クロマトグラフイー等が適当である。 この様な方法で得られたアシルCoAシンセタ
ーゼは極めて純粋であり、SDS電気泳動において
も単一バンドを与えた。 これ迄のアシルCoAシンセターゼの精製にお
いては、界面活性を有するデオキシコール酸が該
酵素の可溶化に用いられた例はあるが、この処理
後、通常の硫安塩析、イオン交換クロマトグラフ
イー等の手段では酵素の純度、比活性は不十分で
あつた。しかるに今回、上記界面活性剤による可
溶化処理と共にアフイニテイークロマトグラフイ
ーによる精製法を組み合せることにより極めて容
易に、また極めて純粋な酵素を単離出来ることが
わかつた。 アフイニテイークロマトグラフイーは最近酵素
の精製に広く応用されはじめ、脂質代謝関連酵素
にも漸次利用されているが、該酵素においては用
いられた例はなかつた。しかるに、本発明者等
は、該酵素において初めてアフイニテイークロマ
トグラフイーを適用したところ、これ迄の方法で
は該酵素との分離が困難であるとされていた、物
理的性質の類似した諸蛋白質、たとえばATPase
等も極めて容易に分離されることが判名した。 次に本発明を実施例により説明するが、本発明
は、この実施例のみに制限されるものではないこ
とは当然である。 〔活性の測定方法〕 活性測定はバニスとトーブ(Banis and
Tove)の方法(バイオキミカ・エ・バイオフイ
ジカアクタ)(Biochimica et Biophysica
Acta)348巻210〜220頁(1974年)参照によつ
た。すなわち反応液はトリス塩酸バツフアー(PH
7.5)20μmol,ATP3μmol,MgCl22μmol,ジチ
オスライトール1.0μmol,〔U― 14C〕パルミチ
ン酸カリ(0.2m Ci/mmol)0.2μmol,活性剤
T0.32μmol,CoA0.2μmol,酵素液で全量は0.2ml
とした。5分間予熱をした後、CoA又は酵素液
を添加することにより反応を開始し、(25℃)、10
分後イソプロパノール―nヘプタン―1MH2SO4
40:10:1を2.5ml添加して反応を停止させた。
未反応の遊離脂肪酸はヘプタンで抽出除去した。 水層を2回8mgのパルミチン酸を含んだ2mlの
ヘプタンで洗い、水層の放射能を測定した。 上記条件下で1分間で1μmolのパルミトイル
CoAを生成する酵素量を1Uと定義した。 〔蛋白質の測定法〕 ローリー(Lowry)法で行なつた。 実施例 1 キヤンデイダ・リポリテイカNRRL Y―6795
株を2%グルコース,0.5%NH4,H2PO4,0.25
%KH2PO4,0.1%MgSO4・7H2O,0.002%
FeCl3・6H2O,0.1%バクト・イースト・エクス
トラクト(デイフコ社製U.S.A.)PH5.2なる組成
の培地500mlを含む2フラスコ24本を25℃、72
往復/分の条件下で振とう培養し、対数増殖期中
期の菌体を遠心分離により集め250gの湿潤菌体
を得た。 次に、この菌体を0.1M燐酸緩衝液(PH6.5)で
洗浄後、5mMのメルカプトエタノール及び1mM
EDTAを含む同一の燐酸緩衝液にけん濁し、ブ
ラウン・セル・ホモゲナイザー(メルシユンゲン
社製、西独)を用いて、液体CO2冷却下で破砕し
た。(以下全ての操作は0〜4℃で行なつた。) こうして出来たホモジエネートを8000Gで15〜
20分遠心分離して上澄部を取り、これを更に
230000Gで1時間超遠心して、その沈澱部分を取
り、前述の濃度の緩衝液、2―メルカプトエタノ
ール EDTAを含む液にけん濁した。(全量72
ml、蛋白濃度46mg/ml、この画分を顆粒画分と呼
ぶ。) 次に、このけん濁液を活性剤T,PH7.4燐酸緩
衝液、2―メルカプトエタノール、EDTAを含
む液と混合し、それぞれの終濃度が5mM、
50mM、5mM、0.5mMとなる様にした。 (蛋白濃度11mg/ml) 混合液を1時間静置後230000Gで1時間超遠心
してその上澄液265mlを集めた。 次に、この上澄液を1.5倍量の2mM活性剤T及
び5mM 2―メルカプト エタノール水溶液で希
釈した後、2mM活性剤T及び5mM2―メルカプ
トエタノールを含む20mM燐酸緩衝液(これを緩
衝液Aという)で平衡化したホスホ・セルロース
p―11(商標名:フアツトマン社製)のカラム
(52mm×75mm)に吸着させた。カラムを2倍量の
緩衝液Aで洗つた後、カラムの2.5倍量の緩衝液
A及び同量の0.5M燐酸緩衝液(PH7.4)(2mM活
性剤T及び5mMのメルカプトエタノール含有)
の間で、直線的にグラジエントをかけた溶出液で
溶出を行なつた。この時の流速は約90ml/hr、分
画は15mlであつた。該酵素は燐酸イオン濃度が
0.05〜0.15Mの間に単一ピークとして現れたので
比活性が0.28U/mg以上を示すフラクシヨン90ml
を集めた。 次に、この画分を脱塩する目的で緩衝液Aで平
衡化したセフアデツクスG―50(商標名:フアー
マシアフアインケミカルズ社製)のカラム(38mm
×350mm)を通して溶出する全蛋白画分を合した
後、同じ緩衝液で平衡化したB.S.のカラム(16mm
×100mm)にかけた。カラムをカラム容量と等し
い緩衝液Aで洗浄後、10mM ATPを含むカラム
容量の2倍量の緩衝液Aで洗浄した。次いで
10mM ATPを含む3.75倍量の緩衝液及びこの組
成に更に1.5M NaClを添加した同量の液を用い
た直線的なグラジエント条件下で流速30ml/hr,
10ml分画で該酵素の溶出を行なつた。 該酵素はNaCl濃度0.1〜0.3Mの間で単一ピーク
となつて溶出した。比活性2.6U/mg以上の分画
50mlを合せた。 次に、この溶出液の分画をダイヤフロー・メン
ブラン・フイルターPM―30(アミコン・フア
ー・イースト社製東京)を用いて10ml迄限外過
濃縮を行なつた後、緩衝液Aで平衡化したG―
100のカラム(27mm×870mm)にかけ緩衝液Aを流
速30ml/hrで流して溶出液を10mlずつ分画した。
溶出パターンは第1図の通りで、酵素活性は2番
目のピークと一致した。比活性が9U/mg以上を
示す分画40mlを集めた。この分画はSDS―ポリア
クリルアミド・ゲル電気泳動において完全に単一
なパンドを示し、純粋なアシルCoAシンセター
ゼであることがわかつた。 表1に上記方法における各精製段階でのデータ
を示す。
The present invention relates to a method for purifying long-chain acyl coenzyme A synthetase (abbreviated herein as acyl-CoA synthetase, EC.6.2.1.3). Acyl-CoA synthetase is an important enzyme located in the first step of fatty acid oxidation in vivo, and is involved in the following reactions. RCOOH + CoA + ATP → RCOCoA + AMP + pyrophosphate (R means an alkyl group or an alkenyl group) Its location is known in rat liver, Escherichia coli, Bacillus bacteria, yeast, etc., but it is a membrane-bound enzyme. Since it is unstable, various attempts have been made to purify it, but it has not been possible to extract it as a pure specimen. For example, D. Samuel et al.
Biochemistry) Volume 12, pages 576-582 (1970)
In Escherichia coli (Escherichia coli)
coli is hereinafter referred to as E.Coli. ) has been purified, but it has not been completely purified into a single protein, and the specific activity per protein is low. Also, J.Bar.Tana etc.
Biochemical Journal
Journal), Vol. 122, pp. 353-362 (1971), the long-chain acyl-CoA synthetase was purified from rat liver microsomes, but here too, the homogeneity was an electrophoretic problem, and the specific activity is also low. The present inventors were previously researching microbial acyl-CoA synthetase, and discovered that there are two types of this enzyme, one of which, acyl-CoA synthetase, is involved in the system that directly incorporates fatty acids into lipids.
We discovered that acyl-CoA synthetase is an enzyme involved in the β-oxidation system of fatty acids. [Mishin et al. European Journal of Biochemistry (European Journal of Biochemistry)
Biochemistry) Vol. 82, pp. 347-354 (1978)] Among these, the present invention relates to a method for purifying acyl-CoA synthetase. Below, Asil
CoA synthetase is called the enzyme. The present inventors have discovered that long-chain acyl-CoA of microbial origin
As a result of intensive research into methods for purifying synthetase, we discovered a method for obtaining the enzyme with extremely high specific activity and electrophoretically uniform properties, thereby completing the present invention. That is, the gist of the present invention is that long-chain acyl-CoA
Synthetase-containing Candeida lipolyteica
After disrupting the NRRL Y-6795 strain, it includes a step of solubilizing the membrane-bound enzyme with polyoxyethylene alkylphenol ethers and a step of separating the solubilized enzyme from contaminant proteins by affinity chromatography. The present invention provides a method for purifying long-chain acyl-CoA synthetase. This bacterium was entrusted to the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology on November 17, 1985, under the microbial accession number 9711 (FERMP-9711). One feature of the invention is the solubilization of the enzyme from the membrane with polyoxyethylene alkylphenol ethers and the separation of the enzyme from contaminating proteins by affinity chromatography.
Until now, there has been no report on the use of affinity chromatography in the purification of acyl-CoA synthetase, but when the present inventors used it for this enzyme, it was found that the present method is an extremely excellent method. One feature of the present invention is that the enzyme was obtained from Candeida lipolyteica NRRL Y-6795 strain. Candida Ripolitica NRRL Y-
The 6795 strain is an extremely excellent source for obtaining enzymes easily and inexpensively in large quantities, and in this sense, the present invention provides an industrial method for producing the enzymes. Another feature of the present invention is that the obtained enzyme is very pure and has a specific activity that is lower than that of conventional enzymes.
This is extremely high, about 50 to 100 times higher.
In other words, the E. coli enzyme mentioned above is not electrophoretically single even at the most purified stage;
Further, the specific activity was 106 mU/mg protein, and the specific activity of the enzyme in rat liver was 250 mU/mg protein. However, Candida purified by the method of the present invention
The enzyme of L. lipolytica is completely single electrophoretically and has an extremely high specific activity of 50 to 100 times. As shown in the reaction formula above, this enzyme produces an equivalent amount of AMP from free fatty acids, and if this AMP is measured using the reaction system described below, free fatty acids in blood can be measured by an enzymatic method. . (Refer to Clinical Chemistry Vol. 4, No. 2, p. 179 (1975), Japan Clinical Research Society) Therefore, the enzyme purified by the method of the present invention is extremely excellent as a diagnostic enzyme for use in measuring free fatty acids in blood. Furthermore, labeled acyl-CoA, which is important as a biochemical reagent, can be produced very advantageously by using the enzyme from labeled fatty acids. Next, details of the present invention will be explained. Acyl-CoA synthetase exists in a wide range of microorganisms and can be extracted and purified from them, but in the present invention, since the bacteria grow quickly, the enzyme has high activity, and it is easy to extract, we used Candeida lipolyteica NRRL Y-6795 strain. is used.
Candeida Ripolitica NRRL Y-6795
The culture method of the strain is not specified, and the culture medium may be one normally used for culturing microorganisms, containing a carbon source (e.g., glucose), a nitrogen source, phosphoric acid, potassium, magnesium, etc., and culture temperature and culture time. etc., normal conditions are also used. Furthermore, in the case of a microorganism that produces the enzyme in an inducible manner, an inducer (for example, a fatty acid) may be added to the medium. When cultured bacterial cells are collected by centrifugation, filtration, etc., the cells are disrupted by mechanical means such as a homogenizer, ultrasound, or trituration with glass beads, or by chemical means such as cell wall lytic enzymes, and then centrifuged. The bacterial fragments are removed by separation. Next, the supernatant containing the cell granules is treated with a surfactant to release the enzyme from the granules. Prior to this operation, the supernatant may be subjected to ultracentrifugation to precipitate the granule fraction and suspended in an appropriate buffer, and then the above treatment may be performed. Polyoxyethylene alkylphenol ethers are nonionic surfactants, and a preferred compound is Triton , hereinafter referred to as activator T. The average molecular weight is assumed to be 628.)
It is. The amount added is usually 0.1 to 1.0 W/V%. The solubilization treatment of the enzyme with such an activator is
It usually lasts 30 minutes to 2 hours. The temperature is low, for example 0
-10°C, preferably 0-4°C. At this time, in order to prevent inactivation due to solubilization, a phosphate buffer, an enzyme protectant such as mercaptoethanol, EDTA, etc. may be added to the treatment solution. The enzyme solubilized under these conditions is separated as a supernatant from the granule fraction by ultracentrifugation. Next, this liquid is purified by affinity chromatography, but a purification operation may be performed prior to this. Ion exchange chromatography using phosphocellulose is used as one such operation. This operation separates and removes anionic proteins and the like. In phosphocellulose column chromatography, a phosphate buffer is usually used to elute the enzyme, but it is preferable to desalt it prior to the next affinity chromatography. Next, this enzyme-containing solution is purified by affinity chromatography. The adsorbent used in this case is selected to be one that specifically adsorbs enzymes that have affinity for ADP, ATP, CoA, etc. That is, as a ligand, part of the structure
It has a portion that has structural similarity to ADP and/or CoA. Structural similarity here refers to the property of having an affinity for and specifically adsorbing enzymes that participate in reactions involving ADP, ATP, and/or CoA. Substances with structural similarity to ADP, ATP and/or CoA have the formula () 1-amino-4-(4'-aminophenylamino)-anthraquinone-2,3'-disulfonic acid sodium represented by, and Cibacron blue F3G-A having the following general formula () (trade name, manufactured by Ciba Geigy (hereinafter referred to as Ligand C)). (In the formula, R 1 = H or -SO 3 Na R 2 = - SO 3 Na or H) For this purpose, these are bonded to a support in a manner that does not impair structural similarity. preferred as an adsorbent. Although the spacer is not particularly necessary in this case, it may be inserted. Next, although the support for these ligands is not particularly limited, the pore size
Polysaccharides and porous glass are preferable because of their large size, mild binding conditions with ligands, high mechanical strength, chemical stability, and low nonspecific adsorption of proteins. . As the polysaccharide, Textran and its crosslinked products, agarose and its crosslinked products, etc. are particularly preferred, and bead-shaped ones are easy to handle. The most preferable adsorbent for affinity chromatography has the general formula () (In the formula, one of R 1 and R 2 represents a hydrogen atom, the remaining one represents a -SO 3 Na group, and X represents a polysaccharide residue.) As a commercially available adsorbent, Bluecepharose CL-6B (trade name: Pharmacia Fain.
Manufactured by Chemicals (hereinafter abbreviated as BS)). This uses the aforementioned Ligand C as a ligand, and the support is Sepharose CL-6B (trade name: manufactured by Pharmacia Fine Chemicals Co., Ltd., main component: crosslinked agarose). After adsorbing the enzyme-containing solution on the affinity adsorbent column, ATP, ADP, AMP,
When a buffer solution containing CoA etc. is passed through, the protein is eluted, but this protein fraction has no activity. Next, when this column is treated with a solution prepared by adding the above ATP-containing buffer solution to a gradient condition of 0 to 1.5M sodium chloride, the protein is separated and eluted. At this time, the enzyme has a sodium chloride concentration of 0.05
It elutes as a single peak in the ~0.5M fraction. From the above results, it appears that the chromatographic separation of the enzyme is due to chromatographic separation that combines not only affinity but also ion exchange. Although the enzyme solution thus obtained has a considerably high specific activity, it may be further purified if necessary. In this case, Sephadex is usually used.
G-100 (trade name: Pharmacia Huain Chemicals Co., Ltd. (hereinafter referred to as G-100)) treatment, and further hydroxyapatite
Chromatography etc. are suitable. The acyl-CoA synthetase obtained by this method was extremely pure and gave a single band even in SDS electrophoresis. In the purification of acyl-CoA synthetase to date, deoxycholic acid, which has surface activity, has been used to solubilize the enzyme. However, the purity and specific activity of the enzyme were insufficient. However, it has now been found that it is possible to isolate an extremely pure enzyme very easily by combining the above-mentioned solubilization treatment with a surfactant and a purification method using affinity chromatography. Affinity chromatography has recently begun to be widely applied to the purification of enzymes, and is gradually being used for lipid metabolism-related enzymes, but it has never been used for such enzymes. However, when the present inventors applied affinity chromatography to this enzyme for the first time, they were able to identify proteins with similar physical properties, which had been difficult to separate from the enzyme using previous methods. For example ATPase
It has been found that these compounds can be separated very easily. EXAMPLES Next, the present invention will be explained with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these Examples. [Method of measuring activity] Activity was measured using Banis and Taub.
Tove method (Biochimica et Biophysica Acta)
Acta), Vol. 348, pp. 210-220 (1974). In other words, the reaction solution is Tris-HCl buffer (PH
7.5) 20 μmol, ATP 3 μmol, MgCl 2 2 μmol, dithiothreitol 1.0 μmol, [U- 14 C] potassium palmitate (0.2 m Ci/mmol) 0.2 μmol, activator
T0.32μmol, CoA0.2μmol, total volume of enzyme solution is 0.2ml
And so. After preheating for 5 min, start the reaction by adding CoA or enzyme solution (25 °C), and incubate for 10 min.
Minutes later isopropanol-nheptane-1MH 2 SO 4
The reaction was stopped by adding 2.5 ml of 40:10:1.
Unreacted free fatty acids were extracted and removed with heptane. The aqueous layer was washed twice with 2 ml of heptane containing 8 mg of palmitic acid, and the radioactivity of the aqueous layer was measured. 1 μmol of palmitoyl in 1 minute under the above conditions
The amount of enzyme that produces CoA was defined as 1U. [Protein measurement method] The Lowry method was used. Example 1 Candida lipolytica NRRL Y-6795
The strain was treated with 2% glucose, 0.5% NH 4 , H 2 PO 4 , 0.25
% KH2PO4 , 0.1 % MgSO47H2O , 0.002%
24 flasks containing 500 ml of medium with the following composition: FeCl 3 6H 2 O, 0.1% Bacto Yeast Extract (Difco USA) pH 5.2 were heated at 25°C at 72°C.
The cells were cultured with shaking under conditions of reciprocation/minute, and the cells in the mid-logarithmic growth phase were collected by centrifugation to obtain 250 g of wet cells. Next, after washing the bacterial cells with 0.1M phosphate buffer (PH6.5), 5mM mercaptoethanol and 1mM
The suspension was suspended in the same phosphate buffer containing EDTA and disrupted under liquid CO 2 cooling using a Braun cell homogenizer (Merschungen, West Germany). (All operations below were performed at 0 to 4°C.) The homogenate thus prepared was heated at 8000G for 15 to
Centrifuge for 20 minutes, remove the supernatant, and add it further.
After ultracentrifugation at 230,000G for 1 hour, the precipitate was collected and suspended in a solution containing buffer and 2-mercaptoethanol EDTA at the above-mentioned concentration. (Total amount 72
ml, protein concentration 46 mg/ml, this fraction is called the granule fraction. ) Next, this suspension was mixed with a solution containing activator T, PH7.4 phosphate buffer, 2-mercaptoethanol, and EDTA, each with a final concentration of 5mM.
The concentrations were set to 50mM, 5mM, and 0.5mM. (Protein concentration: 11 mg/ml) The mixture was allowed to stand for 1 hour, then ultracentrifuged at 230,000 G for 1 hour, and 265 ml of the supernatant was collected. Next, this supernatant was diluted with 1.5 times the volume of 2mM activator T and 5mM 2-mercaptoethanol aqueous solution, and then a 20mM phosphate buffer containing 2mM activator T and 5mM 2-mercaptoethanol (this was referred to as buffer A) was added. ) was adsorbed onto a column (52 mm x 75 mm) of phosphocellulose p-11 (trade name: manufactured by Fatman). After washing the column with twice the volume of Buffer A, add 2.5 times the column volume of Buffer A and the same volume of 0.5M phosphate buffer (PH7.4) (containing 2mM activator T and 5mM mercaptoethanol).
Elution was performed with a linear gradient eluate between The flow rate at this time was approximately 90 ml/hr, and the fraction was 15 ml. The enzyme has a phosphate ion concentration
90ml of a fraction that appeared as a single peak between 0.05 and 0.15M and showed a specific activity of 0.28U/mg or more.
Collected. Next, in order to desalt this fraction, a column (38 mm
Combine all protein fractions eluted through a column of BS (16 mm × 350 mm) equilibrated with the same buffer and then
×100mm). The column was washed with buffer A equal to the column volume, and then with twice the column volume of buffer A containing 10 mM ATP. then
The flow rate was 30 ml/hr under linear gradient conditions using 3.75 times the volume of buffer containing 10 mM ATP and the same volume of this composition plus 1.5 M NaCl.
The enzyme was eluted in 10 ml fractions. The enzyme eluted as a single peak at NaCl concentrations between 0.1 and 0.3M. Fraction with specific activity 2.6U/mg or more
Combined 50ml. Next, the fraction of this eluate was ultraconcentrated to 10 ml using Diaflow Membrane Filter PM-30 (manufactured by Amicon Far East Co., Ltd., Tokyo), and then equilibrated with buffer A. G-
Buffer A was passed through a 100 column (27 mm x 870 mm) at a flow rate of 30 ml/hr, and the eluate was fractionated into 10 ml portions.
The elution pattern was as shown in Figure 1, and the enzyme activity coincided with the second peak. 40 ml of fractions showing a specific activity of 9 U/mg or more were collected. This fraction showed a completely single pand on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and was found to be pure acyl-CoA synthetase. Table 1 shows data at each purification step in the above method.

〔セフアデツクスG―200(商標名、フアーマシア・フアイン・ケミカルズ社製)〕[Sephadex G-200 (trade name, manufactured by Pharmacia Fine Chemicals Co., Ltd.)]

2 コフアクターの要求性 ATP Mg++CoA 3 基質特異性 表―2 4 至適PH 7.1〜9.6 2 Cofactor requirements ATP Mg ++ CoA 3 Substrate specificity Table 2 4 Optimum pH 7.1-9.6

【表】 参考例 1 実施例1の方法で精製されたアシルCoAシン
セターゼを用いて脂肪酸量を測定した。反応液1
ml当り、所定量のオレイン酸カリウム,100μmol
トリスHCl緩衝液(PH7.4)、5μmolジチオスライ
トール、1.6μmol活性剤T、7.5μmolATP、
10μmolMgCl2,0.2μmolホスホ・エノール・ピル
ビン酸カリ0.15μmolNADH、20μgアデニレート
キナーゼ、30μgパイルベート・キナーゼ、30μ
gラクテート・デヒドロゲナーゼ、精製アシル
CoAシンセターゼ4μgを含む液を分光光度計
(エツペンドルフ社製1101M型)のセルに入れ25
℃、1分間予熱した後、0.5μmolのCoA溶液を添
加して(全液量0.5ml)反応を開始しNADHの減
少に伴なうO.D.334nmの変化をレコーダーの記録
から読み取つた。反応液中のオレイン酸カリウム
と△O.D.334nmの関係は第2図の如く、オレイン
酸量0〜25nmolesの間では良い直線性が得られ
た。 参考例 2 参考例1と同様の方法を用いて10nmol量の各
種長鎖脂肪酸と△O.D.334nmの関係を求めた。 結果は、表―3の如く△O.D.334nmの理論値
0.246(アツシユ・ウー・ベルグメイヤー(H.U.
Bergmeyer),ツマイトシユリフト・ヒユア・ク
リニツシエ・ヘミー・ウント・クリニツシユ・ビ
オヘミー(Zeitschrift fu¨r Klinische Chemie.
und Klinische Biochemie)13巻507〜508ページ
(1975年)に対し、良く一致していた。
[Table] Reference Example 1 The amount of fatty acids was measured using the acyl-CoA synthetase purified by the method of Example 1. Reaction solution 1
Predetermined amount of potassium oleate, 100 μmol per ml
Tris HCl buffer (PH7.4), 5 μmol dithiothreitol, 1.6 μmol activator T, 7.5 μmol ATP,
10 μmol MgCl 2 , 0.2 μmol phosphoenol potassium pyruvate 0.15 μmol NADH, 20 μg adenylate kinase, 30 μg pyruvate kinase, 30 μmol
g-lactate dehydrogenase, purified acyl
A solution containing 4 μg of CoA synthetase was placed in the cell of a spectrophotometer (Model 1101M manufactured by Eppendorf)25
After preheating at ℃ for 1 minute, 0.5 μmol of CoA solution was added (total volume: 0.5 ml) to start the reaction, and the change in OD334 nm due to the decrease in NADH was read from the recorder. The relationship between potassium oleate in the reaction solution and ΔOD334nm is as shown in Figure 2, and good linearity was obtained between 0 and 25 nmoles of oleic acid. Reference Example 2 Using the same method as in Reference Example 1, the relationship between 10 nmol of various long chain fatty acids and ΔOD334 nm was determined. The results are the theoretical value of △OD334nm as shown in Table 3.
0.246 (HU Bergmeyer)
Bergmeyer), Zeitschrift fu¨r Klinische Chemie.
und Klinische Biochemie), Vol. 13, pp. 507-508 (1975).

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、実施例1におけるアシルCoAシン
セターゼの溶出を示すグラフで、横軸は流出液量
(ml)、縦軸はアシルCoAシンセターゼの活性
(U/ml)(左側)および蛋白質(mg/ml)(右側)
であり、●印がアシルCoAシンセターゼの活性、
〇印が蛋白量を示す。第2図は、参考側1の脂肪
酸量とODの関係を表わすグラフで、横軸は脂肪
酸量(nmole)縦軸は△O.D.334nmである。
FIG. 1 is a graph showing the elution of acyl-CoA synthetase in Example 1. The horizontal axis is the volume of effluent (ml), and the vertical axis is the activity of acyl-CoA synthetase (U/ml) (on the left) and the protein (mg/ml). ml) (right side)
, and the symbol ● indicates the activity of acyl-CoA synthetase,
The circle indicates the amount of protein. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the fatty acid amount and OD on reference side 1, where the horizontal axis is the fatty acid amount (nmole) and the vertical axis is ΔOD334nm.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 長鎖アシルCoAシンセターゼ含有キヤンデ
イダ リポリテイカ NRRL Y―6795株を粉砕
後、ポリオキシエチレンアルキルフエノール・エ
ーテル類により膜に結合した該酵素を可溶化する
工程及び可溶化した該酵素をアフイニテイー・ク
ロマトグラフイーにより爽雑蛋白質より分離する
工程を含むことを特徴とする長鎖アシルCoAシ
ンセターゼの精製方法。 2 特許請求の範囲第1項記載の長鎖アシル
CoAシンセターゼの精製方法において、アフイ
ニテイー・クロマトグラフイーがADP、ATPお
よび/またはCoAの構造類似体をリガンドとす
るアフイニテイー・クロマトグラフイーであるこ
とを特徴とする方法。 3 特許請求の範囲第2項記載の長鎖アシル
CoAシンセターゼの精製方法において、リガン
ドが一般式() (式中、R1およびR2は、何れか1つが水素原
子、残りの1つが―SO3Na基を表わすものとす
る。) で示されるものであることを特徴とする方法。 4 特許請求の範囲第2項記載の長鎖アシル
CoAシンセターゼの精製方法において、アフイ
ニテイー・クロマトグラフイーの吸着体が一般式
() (式中、R1およびR2は、何れか1つが水素原
子、残りの1つが―SO3Na基を、Xは多糖残基
を表わすものとする。) で示されるものであることを特徴とする方法。
[Claims] 1. A step of pulverizing long-chain acyl-CoA synthetase-containing Candeida lipolyteica NRRL Y-6795 strain and solubilizing the membrane-bound enzyme with polyoxyethylene alkylphenol ethers, and the solubilized enzyme. 1. A method for purifying long-chain acyl-CoA synthetase, the method comprising the step of separating acyl-CoA synthetase from extraneous proteins by affinity chromatography. 2 Long-chain acyl described in claim 1
A method for purifying CoA synthetase, characterized in that the affinity chromatography is an affinity chromatography using a structural analog of ADP, ATP and/or CoA as a ligand. 3 Long chain acyl described in claim 2
In the method for purifying CoA synthetase, the ligand has the general formula () (In the formula, one of R 1 and R 2 represents a hydrogen atom, and the remaining one represents a -SO 3 Na group.) 4 Long chain acyl described in claim 2
In the CoA synthetase purification method, the affinity chromatography adsorbent has the general formula () (In the formula, one of R 1 and R 2 is a hydrogen atom, the remaining one is -SO 3 Na group, and X represents a polysaccharide residue.) How to do it.
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