JPH0137112B2 - - Google Patents
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- JPH0137112B2 JPH0137112B2 JP56013426A JP1342681A JPH0137112B2 JP H0137112 B2 JPH0137112 B2 JP H0137112B2 JP 56013426 A JP56013426 A JP 56013426A JP 1342681 A JP1342681 A JP 1342681A JP H0137112 B2 JPH0137112 B2 JP H0137112B2
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
本発明は、シュードモナスUK113株に関する
ものである。
2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼは、2−ハロ酸
を原料として、光学活性な2−ヒドロキシカルボ
ン酸をを製造する際に用いられる酵素である。こ
の光学活性2−ヒドロキシカルボン酸を製造する
従来の方法としては、光学活性アミン類などの光
学分割剤を用いて、D体及びL体の2−ヒドロキ
シカルボン酸を得る方法が知られている。しかし
ながら、この公知の方法は、用いられる光学分割
剤が高価であり、さらにその操作がきめて煩雑で
あるため、工業的に有利な方法ではなかつた。そ
のため、2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼが用いら
れており、この酵素を用いると、2−ハロ酸から
光学的に純粋な2−ヒドロキシカルボン酸を容易
にかつ高収率で得られ、光学活性な2−ヒドロキ
シカルボン酸を、工業的に生産する方法として非
常に有利である。しかしながら、従来知られてい
る2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼは、ジヤーナ
ル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー誌(J.
Biol.Chem.)第234巻、428頁(1968年)及びヨ
ーロピアン・ジヤーナル・オブ・バイオケミスト
リー誌(Eur.J.Biochem.)第21巻、99頁(1971
年)などに記載されているように、いずれも2−
ハロ酸のL体のみに作用し、D体の2−ヒドロキ
シカルボン酸を生成し、D体の2−ハロ酸には作
用しないものであつた。それゆえ、生化学的観点
からD体と比較し、より重要なL体の2−ヒドロ
キシカルボン酸の製造は、従来の2−ハロ酸ハリ
ドヒドロラーゼを用いては不可能であつた。それ
に加え、原料である2−ハロ酸は、D体とL体と
の混合物であるラセミ体として存在するため、従
来の2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼを用いると、
D体の2−ハロ酸は原料のままで残存し、経済的
にも不利であつた。すなわち、従来の微生物から
得られている2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼが、
2−ハロ酸のL体のみに作用し、D体には作用し
ないという大きな欠点があつた。
そこで本発明者らは、このような観点から2−
ハロ酸のD体に作用する性質を有する2−ハロ酸
ハリドヒドロラーゼ生産能のもつ微生物を求めて
集積培養法により広く自然界を対象にスクリ−ニ
ングを行なつた結果、京都府宇治市五ヶ庄の土壌
よりシュードモナス属に属すると考えられる、D
体の2−ハロ酸を資化する性質を有する新菌株を
発見し、この新菌株が2−ハロ酸のD体に作用す
る性質を有する2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼ生
産能を持つ細菌であることを見い出し、本発明に
到達した。
すなわち、本発明はシュードモナス属に属し、
2−ハロゲノカルボン酸のD体に作用する2−ハ
ロゲノカルボン酸ハリドヒドロラーゼ生産能を有
するシュードモナス属UK113株を要旨とするも
のである。
本発明おいて、2−ハロ酸とは一般式R・
CHX・COOH(Xはハロゲン原子を表わす。)又
はR・CX2COOHで示す化合物で、そのような具
体例としてはモノクロル酢酸、モノブロモ酢酸、
モノヨード酢酸、ジクロル酢酸、ジブロモ酢酸あ
るいはトリクロル酢酸などの酢酸の誘導体、2−
クロルプロピオン酸、2−ブロモプロピオン酸、
2,2−ジクロルプロピオン酸などのプロピオン
酸の誘導体2−クロル酪酸、2−ブロモ酪酸、
2,2−ジクロル酪酸などの酪酸の誘導体、2−
クロル吉草酸、2−プロモ吉草酸、2,2−ジク
ロル吉草酸などの吉草酸の誘導体があげられる。
また、炭素数が5個以下のカルボン酸の2番目の
炭素原子に、塩素あるいは臭素などのハロゲン原
子が1個又は2個結合している化合物でもよい
し、カルボン酸が酢酸の場合には1〜3個結合し
ている化合物でもよい。
本発明の菌株の菌学的性質を示す。この菌学的
性質の検討には、マニユアル・オブ・マイクロバ
イオロジカル・メソツズ(Manual of
Microbiological Methods,Mc Grow−Hill
Book Company)、微生物の分類と同定(長谷川
武治編著、東京大学出版会)及び培地学各論(坂
崎利一著、納谷書店)に記載されている方法、培
地組成を用いた。
(形態的所見)
1 細胞の形及び大きさ;短桿状。
0.5〜1.0ミクロン×1.5〜3.0ミクロン。
2 多形性;なし。
3 運動性;あり。
4 鞭毛;あり、極鞭毛。
5 胞子;なし。
6 グラム染色性;陰性。
7 抗酸性;なし。
(生育状態)
1 肉汁寒天平板培養
形状;円形。
周縁;全縁。
隆起;扁平。
光沢;なし。
表面;滑らか。
色調;クリーム色。
2 肉汁寒天斜面培養
生育度;良好。
形状;糸状。
3 肉汁液体培養
表面生育;なし。
濁度;混濁。
沈渣;あり。
着色、脱色;なし。
4 肉汁ゼラチン穿刺培養
ゼラチン30%添加、ゼラチンは液化しない。
5 肉汁寒天穿刺培養;表面生育良好。
6 リトマスミルク
微アルカリ性、ミルクは固化しない。
(生理学的性質)
1 硝酸塩の還元;なし。
2 脱窒反応;なし。
3 MRテスト;陰性。
4 VPテスト;陰性。
5 インドールの生成;なし。
6 硫化水素の生成;なし。
7 デンプンの加水分解;なし。
8 クエン酸の利用;あり。
9 硝酸塩の利用;あり。
10 アンモニウム塩の利用;あり。
11 色素の生成;なし。
12 ウレアーゼ活性;なし。
13 オキシダーゼ反応;陽性。
14 カタラーゼ活性;あり。
15 OFテスト;オキシデイテイプ。
16 アルギニンの加水分解性;あり。
17 ビタミン要求性;なし。
18 酸素に対する態度;好気性。
19 ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の蓄積;なし。
20 芳香族環の開裂;オルト位にて開裂する。
21 生育PH;PH5〜8
22 生育温度;20〜35℃
〔糖から酸及びガスの生成〕
糖 類 酸 ガス
(1) L−アラビノース + −
(2) D−キシロース + −
(3) D−グルコース + −
(4) D−マンノース + −
(5) フランクトース + −
(6) D−ガラクトース + −
(7) 麦芽糖 − −
(8) シヨ糖 − −
(9) 乳糖 + −
(10) トレンハロース + −
(11) D−ソルビツト + −
(12) D−マンニツト + −
(13) イノシツト + −
(14) グリセリン + −
(15) デンプン − −
〔炭素化合物の資化性〕
(1) 資化するもの;D−2−クロルプロピオン
酸。グルコース、2−ケトグルコン酸、イノシ
ツト、トレハロース、乳糖、ベンジルアミン、
β−アラニン、L−バリン、DL−アルギニン、
ベタイン、クロル酢酸、2−クロルプロピオン
酸、パラヒドロキシ安息香酸。
(2) 資化しないもの;シヨ糖、ゲラニオール、メ
タノール、メチルアミン、シユウ酸。
以上の菌学的諸性質からバージエイのマニユア
ル・オブ・デターミネイテイブ・バクテリオロジ
−(Bevgey′s Manual of Determinative
Bacteviology)第7版及び第8版に基づき検索
した結果、この菌株はグラム陰性桿菌、極鞭
毛を有し、運動性がある、好気性、オキシダ
ーゼ陽性、グルコースを酸化的に分解すること
から、シュードモナス属に含まれる細菌であると
考えられる。そこで、シュードモナス属に含まれ
る種について検索を行なつたところ、栄養要求性
がなく、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸を蓄積せず、
蛍光性色素を生産せず、さらに脱窒反応が陰性で
あることから、シュードモナス・アルカリゲネス
に属すると考えられるが、41℃で生育しない、ゼ
ラチンを加水分解しない、グルコース、トレハロ
ース、2−ケトグルコン酸、イノシツト、L−バ
リンを資化するなどの諸性質が異なつている。さ
らに、シュードモナス.プチダ(Pseudomonas
putida)に属するとも考えられるが、蛍光性色素
を生産しない、トレハロース、イノシツトを資化
するなどの諸性質が異なつており、本菌株と菌学
的諸性質が一致する公知の菌株は見出せなかつ
た。特にD体の2−ハロ酸を資化する性質を有す
る菌株の報告はなかつた。以上のことから、本菌
株はシュードモナス属に属する新菌株であると考
えられるので、シュードモナスUK113株と命名
し、昭和55年7月30日に通産省工業技術院技術研
究所に寄託した。その微生物受託番号は微工研菌
寄第5666号である。
本発明のシュードモナスUK113株を培養する
に際して用いられる培地の栄養源としては、本菌
株が資化可能な栄養源であればいかなるものでも
使用できる。炭素源としては、たとえばグリコー
ス、、グリセリン、アルコール類、油脂、脂肪酸、
さらに2−ハロ酸などが使用でき、窒素源として
は、たとえば硫酸アンモニウム、塩化アンモニウ
ム、リン酸アンモニウム、アンモニア、各種アミ
ノ酸、ペプトン、肉エキス、酵母エキスなどの無
機又は有機物が使用できる。さらに無機塩類とし
て、たとえばカリウム、ナトリウム、リン酸、亜
鉛、鉄、マグネシウム、マンガン、銅、カルシウ
ム、コバルト、モリブデンなどの各塩類、必要に
応じて微量金属塩、コーンステイ−プリカ−、ビ
タミン類、核酸などを使用してもよく、細菌の一
般的栄養培地が使用できる。
これらの培地を用いて、本菌株を、好ましくは
10〜36℃、さらに好ましくは20〜33℃、最適には
26〜30℃で約5〜48時間、好気的に培養すればよ
い。
このようにして得られた培養物は、そのまま酵
素源として使用できるが、粗製酵素、精製酵素は
もちろん分離生菌体、分離菌体の処理物も酵素源
として使用可能である。次に得られた培養物から
本発明における2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼが
採取されるが、培養物、分離生菌体、分離菌体の
処理物、粗製酵素、精製酵素などのあらゆる段階
で採取できる。その際の精製法としては、通常の
酵素精製法を用いることができる。すなわち、遠
心分離などにより菌体を得た後、菌体をマントン
ゴーリン、ダイノミル、フレンチプレス、超音波
処理などにより細胞破砕後、遠心分離により細胞
片を除去し、細胞抽出液を得、これに硫酸ストレ
プトマイシン又は硫酸プロタミン処理を行ない、
さらには硫酸アンモニウムなどによる塩析処理又
はアセトンなどによる有機溶媒処理などを行な
い、精製するためには、DEAEセルロースカラム
などのイオン交換クロマトグラフイー、ヒドロキ
シアパタイトカラムなどの吸着クロマトグラフイ
ー、セフアデツクスクロマトグラフイーなどによ
るゲルクロマトグラフイーを組合わせて行なうこ
とができる。このようにして、本発明における2
−ハロ酸ハリドヒドロラーゼを単離、精製するこ
とができる。
次にこのようにして得られた2−ハロ酸ハリド
ヒドロラーゼの理化学的性質を示す。
1 作用
L−R・CHX・COOH+H2O
→D−R・CHOH・COOH+H++X-
D−R・CHX・COOH+H2O
→L−R・CHOH・COOH+H++X-
R・CX2・COOH+H2O
→R・CO・COOH+2H++2X-
上記反応を触媒する。なお、上記一般式中の
RはH、H2、HX、X2、CH3、C2H5、C3H7な
どの原子団を表わし、Xは塩素、臭素などのハ
ロゲン原子を表わす。水の存在下にL−2−ハ
ロ酸に作用してハロゲン原子を加水分解し、D
−2−ヒドロキシ酸を生成する。2−ハロ酸が
D体の場合にはL体の2−ヒドロキシ酸を生成
する。また、基質が2−ジハロ酸の場合には2
−ケト酸を生成する。
2 基質特異性
D、L及びDL−2−クロルプロピオン酸に
対するミカエリス定数(Km値)は、それぞれ
4.8、1.1、3.2mMである。この他に炭素数が2
〜5個までの2−ハロ酸が基質となり、DL−
2−クロルプロピオン酸を100とした場合の他
の基質の反応速度は次表のとおりである。
The present invention relates to Pseudomonas strain UK113. 2-halo acid halide hydrolase is an enzyme used to produce optically active 2-hydroxycarboxylic acids from 2-halo acids. As a conventional method for producing this optically active 2-hydroxycarboxylic acid, a method for obtaining D-form and L-form 2-hydroxycarboxylic acid using an optical resolution agent such as optically active amines is known. However, this known method is not industrially advantageous because the optical resolving agent used is expensive and the operation is extremely complicated. Therefore, 2-halo acid halide hydrolase is used. Using this enzyme, optically pure 2-hydroxycarboxylic acid can be easily obtained from 2-halo acid in high yield, and optically active 2-hydroxycarboxylic acid can be easily obtained from 2-halo acid. - This is a very advantageous method for industrially producing hydroxycarboxylic acids. However, conventionally known 2-halo acid halide hydrolases have been published in the Journal of Biological Chemistry (J.
Biol.Chem.) Volume 234, page 428 (1968) and European Journal of Biochemistry (Eur.J.Biochem.) Volume 21, page 99 (1971).
As stated in 2010), both
It acted only on the L-form of haloacid, producing D-form 2-hydroxycarboxylic acid, and did not act on the D-form 2-haloacid. Therefore, it has been impossible to produce L-form 2-hydroxycarboxylic acid, which is more important than D-form from a biochemical point of view, using conventional 2-halo acid halide hydrolases. In addition, since the raw material 2-halo acid exists as a racemate, which is a mixture of D-form and L-form, when conventional 2-halo acid halide hydrolase is used,
The D-form 2-haloacid remained as a raw material, which was economically disadvantageous. That is, 2-halo acid halide hydrolase obtained from conventional microorganisms
It has a major drawback in that it acts only on the L-form of 2-haloacids and not on the D-form. Therefore, from this perspective, the present inventors proposed 2-
As a result of conducting a wide range of natural screenings using the enrichment culture method in search of microorganisms capable of producing 2-halo acid halide hydrolase, which has the property of acting on the D-form of halo acids, Gokasho, Uji City, Kyoto Prefecture. It is thought that it belongs to the genus Pseudomonas from the soil of D.
A new bacterial strain has been discovered that has the property of assimilating 2-haloacids in the body, and this new bacterial strain has the ability to produce 2-haloacid halide hydrolase, which has the property of acting on the D-form of 2-haloacids. They discovered this and arrived at the present invention. That is, the present invention belongs to the genus Pseudomonas,
The subject matter is a Pseudomonas strain UK113 having the ability to produce 2-halogenocarboxylic acid halide hydrolase that acts on the D-form of 2-halogenocarboxylic acid. In the present invention, 2-haloacid has the general formula R.
Compounds represented by CHX・COOH (X represents a halogen atom) or R・CX 2 COOH, such as monochloroacetic acid, monobromoacetic acid,
Derivatives of acetic acid such as monoiodoacetic acid, dichloroacetic acid, dibromoacetic acid or trichloroacetic acid, 2-
Chlorpropionic acid, 2-bromopropionic acid,
Derivatives of propionic acid such as 2,2-dichloropropionic acid 2-chlorobutyric acid, 2-bromobutyric acid,
Derivatives of butyric acid such as 2,2-dichlorobutyric acid, 2-
Examples include derivatives of valeric acid such as chlorovaleric acid, 2-promovaleric acid, and 2,2-dichlorovaleric acid.
It may also be a compound in which one or two halogen atoms such as chlorine or bromine are bonded to the second carbon atom of a carboxylic acid having five or fewer carbon atoms, or if the carboxylic acid is acetic acid, one It may be a compound in which ~3 is bonded. The mycological properties of the strain of the present invention are shown. The Manual of Microbiological Methods is used to examine this mycological property.
Microbiological Methods, Mc Grow-Hill
The methods and culture medium compositions described in Microbial Classification and Identification (edited by Takeji Hasegawa, University of Tokyo Press), and Specifications on Culture Media (written by Toshikazu Sakazaki, published by Naya Shoten) were used. (Morphological findings) 1 Cell shape and size; short rod-like. 0.5-1.0 micron x 1.5-3.0 micron. 2 Polymorphism; none. 3 Motility: Yes. 4 Flagella; present, polar flagella. 5 Spores: None. 6 Gram staining; negative. 7 Anti-acidity: None. (Growth status) 1 Juicy agar plate culture shape: circular. Peripheral; Entire edge. Protuberance; flat. Gloss: None. Surface: smooth. Color: Cream color. 2 Growth rate of meat juice agar slant culture: Good. Shape: filamentous. 3 Meat juice liquid culture surface growth: None. Turbidity; turbidity. Sediment: Yes. Coloring, bleaching; none. 4 Meat juice gelatin puncture culture Added 30% gelatin, gelatin does not liquefy. 5 Meat juice agar puncture culture; good surface growth. 6 Litmus milk Slightly alkaline, milk does not solidify. (Physiological properties) 1 Reduction of nitrate; none. 2 Denitrification reaction; none. 3 MR test; negative. 4 VP test; negative. 5 Indole formation; none. 6 Generation of hydrogen sulfide; none. 7 Hydrolysis of starch; none. 8 Use of citric acid; Yes. 9 Use of nitrates: Yes. 10 Use of ammonium salt; Yes. 11 Pigment formation; none. 12 Urease activity; none. 13 Oxidase reaction; positive. 14 Catalase activity; present. 15 OF test; oxidation tape. 16 Hydrolyzability of arginine; Yes. 17 Vitamin requirement: None. 18 Attitude towards oxygen; aerobic. 19 Accumulation of poly-β-hydroxybutyric acid; none. 20 Cleavage of aromatic ring; cleavage at ortho position. 21 Growth PH; PH5-8 22 Growth temperature; 20-35℃ [Generation of acid and gas from sugar] Sugar Acid Gas (1) L-arabinose + - (2) D-xylose + - (3) D-glucose + - (4) D-mannose + - (5) Franktose + - (6) D-galactose + - (7) Maltose - - (8) Cane sugar - - (9) Lactose + - (10) Trenhalose + - (11) D-sorbit + - (12) D-mannite + - (13) Inosit + - (14) Glycerin + - (15) Starch - - [Assimilation of carbon compounds] (1) Things that can be assimilated; D-2-chloropropionic acid. Glucose, 2-ketogluconic acid, inosyte, trehalose, lactose, benzylamine,
β-alanine, L-valine, DL-arginine,
Betaine, chloroacetic acid, 2-chloropropionic acid, parahydroxybenzoic acid. (2) Things that cannot be assimilated; sucrose, geraniol, methanol, methylamine, oxalic acid. Based on the above mycological properties, Bevgey's Manual of Determinative Bacteriology
Bacteviology) 7th and 8th editions revealed that this strain is a Gram-negative bacillus, has polar flagella, is motile, aerobic, oxidase-positive, and oxidatively decomposes glucose. It is considered to be a bacterium included in the genus. Therefore, we searched for species included in the genus Pseudomonas and found that they are not auxotrophic and do not accumulate poly-β-hydroxybutyric acid.
It is thought to belong to Pseudomonas alcaligenes because it does not produce fluorescent dyes and the denitrification reaction is negative, but it does not grow at 41°C, does not hydrolyze gelatin, does not contain glucose, trehalose, 2-ketogluconic acid, They have different properties such as assimilating inosite and L-valine. Furthermore, Pseudomonas. Pseudomonas
putida), but it has different properties such as not producing a fluorescent dye and assimilating trehalose and inosites, and no known strain with the same mycological properties as this strain has been found. . In particular, there have been no reports of bacterial strains that have the property of assimilating D-form 2-haloacids. Based on the above, this strain is considered to be a new strain belonging to the genus Pseudomonas, so it was named Pseudomonas strain UK113 and deposited with the Institute of Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry on July 30, 1981. Its microorganism accession number is FEIKEN Bibori No. 5666. As a nutrient source for the medium used for culturing the Pseudomonas strain UK113 of the present invention, any nutrient source that can be assimilated by this strain can be used. Examples of carbon sources include glycose, glycerin, alcohols, oils and fats, fatty acids,
Furthermore, 2-halo acids and the like can be used, and as the nitrogen source, inorganic or organic substances such as ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonia, various amino acids, peptone, meat extract, and yeast extract can be used. Furthermore, as inorganic salts, for example, potassium, sodium, phosphoric acid, zinc, iron, magnesium, manganese, copper, calcium, cobalt, molybdenum salts, trace metal salts, corn stapler, vitamins, etc. as necessary, Nucleic acids and the like may be used, and general nutrient media for bacteria can be used. Using these media, this strain is preferably grown.
10-36℃, more preferably 20-33℃, optimally
What is necessary is just to culture|cultivate aerobically at 26-30 degreeC for about 5-48 hours. The culture thus obtained can be used as it is as an enzyme source, but not only crude enzymes and purified enzymes, but also isolated live bacterial cells and processed products of isolated bacterial cells can also be used as enzyme sources. Next, the 2-haloyl acid halide hydrolase of the present invention is collected from the obtained culture, but it can be collected at any stage, such as culture, isolated live bacterial cells, processed isolated bacterial cells, crude enzyme, purified enzyme, etc. . As a purification method at that time, a usual enzyme purification method can be used. That is, after obtaining bacterial cells by centrifugation, the cells are disrupted by Manton-Gaulin, Dyno Mill, French press, ultrasonication, etc., and cell debris is removed by centrifugation to obtain a cell extract. Treated with streptomycin sulfate or protamine sulfate,
Furthermore, salting out treatment with ammonium sulfate or the like or organic solvent treatment with acetone or the like is performed, and for purification, ion exchange chromatography such as DEAE cellulose column, adsorption chromatography such as hydroxyapatite column, or sepadex chromatography is performed. It can be carried out in combination with gel chromatography using graphie or the like. In this way, the two
- Halo acid halide hydrolase can be isolated and purified. Next, the physicochemical properties of the 2-halo acid halide hydrolase thus obtained will be shown. 1 Effect LR・CHX・COOH+H 2 O →D−R・CHOH・COOH+H + +X - DR・CHX・COOH+H 2 O →L−R・CHOH・COOH+H + +X - R・CX 2・COOH+H 2 O →R・CO・COOH+2H + +2X - Catalyzes the above reaction. In addition, R in the above general formula represents an atomic group such as H, H 2 , HX, X 2 , CH 3 , C 2 H 5 or C 3 H 7 , and X represents a halogen atom such as chlorine or bromine. Hydrolyzes halogen atoms by acting on L-2-halo acid in the presence of water, and
-Produces 2-hydroxy acid. When the 2-haloacid is in the D form, an L form of 2-hydroxy acid is produced. In addition, when the substrate is 2-dihaloacid, 2
-Produces keto acids. 2 Substrate specificity The Michaelis constants (Km values) for D, L and DL-2-chloropropionic acid are respectively
They are 4.8, 1.1, and 3.2mM. In addition to this, the number of carbon atoms is 2
Up to ~5 2-haloacids serve as substrates, and DL-
The reaction rates of other substrates when 2-chloropropionic acid is taken as 100 are shown in the following table.
【表】【table】
【表】
3 至適PH
PH約9.5(DL−2−クロルプロピオン酸を基
質とし、30℃にて測定した。)
4 安定PH範囲
PH約6〜12(4℃、24時間経過後、もとの活
性の90%以上が存在。)
5 作用適温及び耐熱性
PH9.5で20℃より45℃まで温度の上昇ととも
に活性は増大するが、45℃で15分間処理すると
活性は50%以下に低下する。
6 カ価の測定法
50マイクロモルのDL−2−クロルプロピオ
ン酸を含む0.1Mトリス硫酸緩衝液(PH9.5)2
mlに酵素液1〜100μを加え、30℃にて10分
間反応後、3.6規定硫酸0.1mlを添加し反応を停
止した。この反応混合液中の塩素イオンをチオ
シアン酸法により定量した。すなわち、反応混
合液あるいはその希釈溶液1mlに対し、チオシ
アン酸水銀0.1%を含む10%エタタノール含有
ジオキサン溶液1ml、さらに8%の鉄明バンを
含む6規定硝酸溶液0.4mlを加え、460mmの吸光
度を測定し、検量線から塩素イオン濃度を求め
た。30℃で1分間に1マイクロモルの塩素イオ
ンを生成する酵素量を1単位とした。
7 分子量
セフアデイツクスG−150ゲルクロマトグラ
フイーにより、約5万の分子量であつた。
8 阻害、活性化及び安定化剤。
種々の金属イオン又は添加物を加え、酵素活
性を測定したところ、下表に示すごとく塩化第
二水銀、亜鉛、マンガン及びニツケルなどによ
り阻害された。また、今のところ本酵素に特異
的な活性化剤あるいは安定化剤は見出されてい
ない。[Table] 3 Optimum PH PH approx. 9.5 (Measured at 30℃ using DL-2-chloropropionic acid as a substrate.) 4 Stable PH range PH approx. 6-12 (4℃, after 24 hours, original 5. Suitable temperature for action and heat resistance At PH9.5, activity increases as temperature rises from 20℃ to 45℃, but activity decreases to less than 50% after treatment at 45℃ for 15 minutes. do. 6. Method for measuring potency 0.1M Tris sulfate buffer (PH9.5) containing 50 micromoles of DL-2-chloropropionic acid2
1 to 100 µ of the enzyme solution was added to each ml, and after reacting at 30°C for 10 minutes, 0.1 ml of 3.6N sulfuric acid was added to stop the reaction. Chlorine ions in this reaction mixture were determined by the thiocyanate method. That is, to 1 ml of the reaction mixture or its diluted solution, 1 ml of a dioxane solution containing 10% ethanol containing 0.1% mercury thiocyanate and 0.4 ml of a 6N nitric acid solution containing 8% iron alum were added, and the absorbance at 460 mm was measured. The chloride ion concentration was determined from the calibration curve. One unit was defined as the amount of enzyme that produced 1 micromole of chloride ions per minute at 30°C. 7 Molecular Weight The molecular weight was approximately 50,000 as determined by Cephadex G-150 gel chromatography. 8. Inhibiting, activating and stabilizing agents. When various metal ions or additives were added and the enzyme activity was measured, as shown in the table below, it was inhibited by mercuric chloride, zinc, manganese, nickel, etc. Furthermore, no activator or stabilizer specific to this enzyme has been found so far.
【表】
本発明のシュードモナスUK113株が生産する
2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼを用いると、たと
えば2−クロルプロピオン酸から、高収率で乳酸
を生産する事ができ、さらに従来知られている同
様な酸素では、生産不可能であつたL−乳酸の生
産が可能となる。
次に本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例 1
硫酸アンモニウム5g/、リン酸−カリウム
1g/、リン酸ニナトリウム1g/、硫酸マ
グネシウム0.05g/、硫酸第一鉄0.005g/、
水酸化カルシウム0.005g/、硫酸マンガン
0.0015g/モリブデン酸ナトリウム0.0015g/
、PH7.0に調整した培地248を120℃、30分間
加熱殺菌した後、DL−2−クロルプロピオン酸
750gを水酸化ナトリウムにてPH7に調整後、除
菌慮過したもの2を加え、シュードモナス
UK113株(微工研菌寄第5666号)を接種し、30
℃で18時間通気撹拌培養した。次いで培養後、シ
ヤープレスを用いて遠心分離により菌体を採取し
て600gの菌体を得た。得られた菌体を凍結状態
で保存した。
次に凍結菌体600を1.2の0.1Mリン酸緩衝液
(PH7.5)に懸濁し、ダイノミルを用いて細胞を破
壊後、遠心分離により細胞片を除去し、2−ハロ
酸ハリドヒドロラーゼを含む粗抽出液を得た。こ
の粗抽出液1当り2%の硫酸プロタミン水溶液
200mlを添加し、十分撹拌した後、生じた沈殿を
遠心分離により除去し、プロミタン上清を得た。
この上清に固形硫酸アンモニウムを徐々に加えて
40%飽和(4℃)とした。生成した沈殿を遠心分
離により除去し、上清にさらに固形硫酸アンモニ
ウムを徐々に加えて70%飽和(4℃)とした。生
成した沈殿を遠心分離により集め、再び50mMリ
ン酸緩衝液(PH7.5)にとかし、ついで30倍量の
50mMリン酸緩衝液(PH7.5)に対して透析脱塩
して粗酵素液を得た。この粗酵素液をあらかじめ
50mMリン酸緩衝液(PH7.5)で平衡化した
DEAEセルロースカラムに上記粗酵素を通じ、リ
ン酸緩衝液の濃度を徐々に増して溶出せしめる
と、リン酸濃度100mMの近くで目的の2−ハロ
酸ハリドヒドロラーゼが溶出した。この区分を集
め、濃縮、脱塩後、さらに5mMリン酸緩衝液
(PH7.5)で平衡化したヒドロキシアパタイトカラ
ムにその溶出液を通し、5mMリン酸緩衝液から
100mMリン酸緩衝液の直線勾配の溶出を行なつ
たところ、25mM濃度近くに目的の2−ハロ酸ハ
リドヒドロラーゼが溶出した。この溶出区分を濃
縮後、50mMリン酸緩衝液(PH7.5)を溶出液に
用いたセフアデツクスG−150カラムクロマトグ
ラフイーを行なうことにより、精製された2−ハ
ロ酸ハリドヒドロラーゼを得ることがきた。この
ようにして得た2−ハロ酸ハリドヒドロラーゼ
は、PH9.4の7.5%アクリルアミドデイスク電気泳
動で陽極側に移動し、単一なバンドを与え、セフ
アデツクスG−150ゲルクロマトグラフイーより、
分子量は約5万であつた。
その収量は約100mgで、酵素1mg当り約35単位
のカ価を示し、その精製度は粗抽出液を1とする
と約60であつた。[Table] By using the 2-halo acid halide hydrolase produced by the Pseudomonas strain UK113 of the present invention, lactic acid can be produced in high yield from, for example, 2-chloropropionic acid. It becomes possible to produce L-lactic acid, which was impossible to produce with oxygen. Next, the present invention will be specifically explained using examples. Example 1 Ammonium sulfate 5g/, potassium phosphate 1g/, disodium phosphate 1g/, magnesium sulfate 0.05g/, ferrous sulfate 0.005g/,
Calcium hydroxide 0.005g/, manganese sulfate
0.0015g/sodium molybdate 0.0015g/
After heat sterilizing medium 248 adjusted to pH 7.0 at 120°C for 30 minutes, DL-2-chloropropionic acid
After adjusting the pH of 750g to 7 with sodium hydroxide, add sterilized 2 and remove Pseudomonas.
Inoculated with UK113 strain (Feikoken Bacteria No. 5666),
Culture was carried out with aeration and stirring at ℃ for 18 hours. After culturing, the cells were collected by centrifugation using a shear press to obtain 600 g of cells. The obtained bacterial cells were stored in a frozen state. Next, 600 frozen bacterial cells were suspended in 1.2 0.1M phosphate buffer (PH7.5), the cells were disrupted using Dynomil, and cell debris was removed by centrifugation. A crude extract was obtained. 2% protamine sulfate aqueous solution per 1 of this crude extract
After adding 200 ml and stirring thoroughly, the resulting precipitate was removed by centrifugation to obtain a Promitan supernatant.
Solid ammonium sulfate was gradually added to this supernatant.
It was set to 40% saturation (4°C). The generated precipitate was removed by centrifugation, and solid ammonium sulfate was gradually added to the supernatant to achieve 70% saturation (4°C). The generated precipitate was collected by centrifugation, dissolved again in 50mM phosphate buffer (PH7.5), and then diluted with 30 times the volume.
A crude enzyme solution was obtained by desalting by dialysis against 50 mM phosphate buffer (PH7.5). Prepare this crude enzyme solution in advance.
Equilibrated with 50mM phosphate buffer (PH7.5)
When the crude enzyme was passed through a DEAE cellulose column and eluted by gradually increasing the concentration of phosphate buffer, the desired 2-haloacid halide hydrolase was eluted at a phosphate concentration of approximately 100 mM. After collecting this fraction, concentrating and desalting, the eluate was further passed through a hydroxyapatite column equilibrated with 5mM phosphate buffer (PH7.5), and then
When elution was carried out using a linear gradient of 100 mM phosphate buffer, the desired 2-haloyl acid halide hydrolase was eluted at a concentration near 25 mM. After concentrating this elution fraction, purified 2-halo acid halide hydrolase was obtained by performing Sephadex G-150 column chromatography using 50mM phosphate buffer (PH7.5) as the eluent. . The thus obtained 2-halo acid halide hydrolase migrated to the anode side in 7.5% acrylamide disk electrophoresis at pH 9.4, giving a single band, and was detected by Sephadex G-150 gel chromatography.
The molecular weight was approximately 50,000. The yield was about 100 mg, the potassium value was about 35 units per mg of enzyme, and the degree of purification was about 60 when the crude extract was 1.
Claims (1)
ボン酸のD体に作用する2−ハロゲノカルボン酸
ハリドヒドロラーゼ生産能を有するシュードモナ
スUK113(微工研菌寄第5666号)株。1 Pseudomonas strain UK113 (Feikoken Bacterial Serial No. 5666) belonging to the genus Pseudomonas and having the ability to produce 2-halogenocarboxylic acid halide hydrolase that acts on the D-form of 2-halogenocarboxylic acid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56013426A JPS57125690A (en) | 1981-01-30 | 1981-01-30 | Pseudomonas uk113 strain |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56013426A JPS57125690A (en) | 1981-01-30 | 1981-01-30 | Pseudomonas uk113 strain |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57125690A JPS57125690A (en) | 1982-08-05 |
| JPH0137112B2 true JPH0137112B2 (en) | 1989-08-04 |
Family
ID=11832805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56013426A Granted JPS57125690A (en) | 1981-01-30 | 1981-01-30 | Pseudomonas uk113 strain |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57125690A (en) |
-
1981
- 1981-01-30 JP JP56013426A patent/JPS57125690A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57125690A (en) | 1982-08-05 |
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