JPH0358269B2 - - Google Patents
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- JPH0358269B2 JPH0358269B2 JP12880485A JP12880485A JPH0358269B2 JP H0358269 B2 JPH0358269 B2 JP H0358269B2 JP 12880485 A JP12880485 A JP 12880485A JP 12880485 A JP12880485 A JP 12880485A JP H0358269 B2 JPH0358269 B2 JP H0358269B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- enzyme
- around
- syringyl
- optimal
- acts
- 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.)
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- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は新規なフエノールオキシダーゼおよび
その製造方法に関するものである。本発明の酵素
はリグニン作用して、これを低分子化または分解
する性質を有するため、木材等のリグノセルロー
ス材料を原料とする紙パルプ製造工程における
種々の工程で利用できる。すなわちパルプ化工
程、パルプ漂白工程、排水処理工程等におけるリ
グニンの低分子化または分解を行わせることに利
用できる。さらに木材の糖化において、糖化の前
段の処理としてリグニンを分解することによつ
て、セルラーゼ作用を高めるといういわゆるセル
ロース系バイオマス利用の分野にも適用できる。
〔従来技術〕
木材等のリグノセルロース物質に白色腐朽菌を
接種、培養することによつてリグニンを分解し、
セルロースパルプを製造する試みがなされている
(特開昭50−46903号公報参照)。しかし、この方
法の白色腐朽菌は共存する炭水化物をも分解して
しまい、またセルラーゼ欠損変異株を用いた場合
には、本来のリグニン分解力が弱まつてしまうこ
と等の問題点があり、実用化されるに至つていな
い。
一方、このような問題点を解決するため、白色
腐朽菌のリグニン分解酵素をリグノセルロース物
質に作用させ、リグニンのみを選択的に分解させ
ようとする試みがなされている(サイエンス第
221巻、第661〜第662頁、1983年12月)。この報告
は、主としてリグニンモデル化合物を基質とした
ものであるが、世界で最初にリグニン分解酵素を
単離、精製したものである。この酵素はフアネロ
ケーテ・クリソスポリウム(Phanerochaete
chrysosporium)が生産する菌体外酵素であり、
主な特徴は鉄含有酵素であること、分子量が
42000であること、酵素作用に過酸化水素が必要
であること、リグニンモデル化合物の4位のフエ
ノール性水酸基がメトキシル基になつた化合物に
対して作用することが確認されていること等であ
る。
さらに、フアネロケーテ・クリソスポリウム
(Phanerochaete chrysosporium)が生産する菌
体外酵素としては、2つの酵素が報告されている
(フエデレーシヨン・オブ・ヨーロピアン バイ
オケミカル ソサイエテーズ レターズ 第169
巻、第2号第247〜第250頁、1984年)。これらの
酵素の1つは分子量が41000以下であること、も
う1つの酵素は分子量が46000以下であること、
さらにいずれの酵素も鉄含有酵素であると推定さ
れていること、酵素作用に過酸化水素が必要であ
ること、リグニンモデル化合物の4位のフエノー
ル性水酸基がエトキシル基になつた化合物に対し
て作用することが確認されていること等である。
本発明者は、さきにカワラタケ属の坦子菌が生
産するリグニン分解酵素を発明した。(特願昭59
−212888号)このリグニン分解酵素の主な特徴は
銅含有酵素であること、等電点が3.5付近である
こと、酵素作用に酸素が必要であること、分子量
が約53000±5000〔高速液体クロマトグラフイー
(カラム商品名TSK
−3000SW東洋ソーダ製)
による〕であること、リグニンモデル化合物の4
位のフエノール性水酸基がメトキシル基になつた
化合物に対して作用しないこと等であり、前記の
フアネロケーテ・クリソスポリウム
(Phanerochaete chrysosporium)の生産する菌
体外酵素とは全く性質が異なる酵素である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明では白色腐朽菌をリグノセルロース物質
に作用させるときに生ずるリグニンの分解の他に
共存する炭水化物の分解を起こすという問題点を
解決するということを意図するものであり、又、
従来公知のリグニン分解酵素の酵素作用には過酸
化水素が必要であり、工業的適用においてはコス
ト高となる問題点があつたのを解決しようとする
ものである。
本発明の目的は新規なフエノールオキシダーゼ
およびその製造方法を提供することにあり、他の
目的は主としてグリノセルロース物質中のリグニ
ンを低分子化または分解する新規酵素およびその
製造方法を提供することにある。また他の目的は
過酸化水素依存性のない新規酵素およびその製造
方法を提案することである。また別の他の目的は
以下の記載から明らかになるであろう。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は新規なフエノールオキシダーゼおよび
その製造方法に関するものである。
リグニンは木材腐朽菌と呼ばれる坦子菌によつ
て良く分解されることが知られている。しかしな
がら、高分子化合物であるリグニンの化学構造は
複雑であり、現在でもその化学構造が決定されて
いないという障害もあつて、リグニンイ分解酵素
に関する知見は非常に少ないのが実情である。
本発明者らは、摩砕リグニン(MWL)および
リグニンモデル化合物を基質として鋭意研究を行
つた結果、微生物を増殖させ、その培養物から得
た菌体外粗酵素を、硫安分画、ゲル過、イオン
交換体等を使用し、高度に精製して評品を得て、
本発明に到達した。
すなわち、本発明は微生物から生産され、下記
性質を有する新規なフエノールオキシダーゼであ
る。
(1) 作用
() シリンギルグリセロール−β−シリンギ
ルエーテルに作用して、2,6−ジメトキシ
フエノールを生成する。
() グアイアコールに作用して、420nm付近
に最大吸収を有する着色物質を生成する。
(2) 基質特異性
シリンギルグリセロール−β−シリンギルエ
ーテルに対して作用するが、シリンギルグリセ
ロール−β−シリンギルエーテルの4位のフエ
ノール性水酸基がメトキシル基になつた化合物
に対しては作用しない。
(3) 至適PHおよびPH安定性
PH4.0〜5.0付近で、グアイアコールを着色物
質に変化させる作用が至適であり、その安定PH
は7.0〜8.0である。
(4) 至適温度および熱安定性
50℃付近でグアイアコールを着色物質に変化
させる作用が至適であり、50℃までの熱に安定
である。
(5) 等電点は3付近である。
(6) 本酵素は銅含有酵素であり、水溶液は深青色
を呈する。
(7) 本酵素の作用には酵素を必要とする。
(8) 分子量
高速液体クロマトグラフイーにより測定した
分子量は55000±5000である。
次に本酵素の作用機序を確認するために、リグ
ニンモデル化合物としてシリンギルグリセロール
−β−シリンギルエーテル(以下SOSと称する)
を用いて試験を行なつた。
少量のジオキサンを含有する20mMリン酸緩衝
液(PH4.0)にSOSを溶解し、170mMとしたSOS
溶液20mlに実施例1で得た本発明の酵素溶液4ml
を無菌的に加え、25℃で30秒間、8時間反応させ
た。
得られた酵素反応液をTLCガスクロマトグラ
フイー、マススペクトルグラフイーで分析した。
TLC分析
酵素添加後30秒でSOSのスポツトが消滅して
おりSOSは速やかに分解される。
ガスクロマトグラフイーおよびマススペクト
ルグラフイー分析
SOSと本発明酵素を8時間反応させた酵素反応
液をガスクロマトグラフイーにて分析したところ
第1図に示すようなピークが認められ、マススペ
クトルよりピークは2,6−ジメトキシフエノ
ールであることが判明した(第2図)。
以上の結果より、本発明の酵素によりシリンギ
ルグリセロール−β−シリンギルエーテルはβ−
アリルエーテル結合が切断されることが確認され
た。
なおSOSのフエノール性水酸基をメトキシル基
に変えた基質に対しては本発明の酵素は全く作用
を示さない。このことより本発明の酵素はフエノ
ール性水酸基を有する基質に対して特異的に作用
するものと考えられる。
これらの点より、本発明酵素が天然リグニンに
作用する機構は次のように考えられる。
リグニンのフエノール性水酸基を有する骨格に
対して本発明酵素が特異的に作用しβ−アリルエ
ーテル結合を切断する。その結果2,6−ジメト
キシフエノールに相当する構造を有しその4位に
更にリグニン基本骨格が結合したフエノール性水
酸基を有する化合物が生成する。このようにβ−
アリルエーテル結合の切断により新たにフエノー
ル性水酸基が生成するためリグニンは本発明酵素
により引き続き分解を受け反応が進行する。
なお、天然リグニン中ではβ−アリルエーテル
結合が約50%存在することから、本発明酵素がβ
−アリルエーテル結合を切断することは天然リグ
ニンの分解において極めて意義がある。
本発明酵素を主要成分とする実施例1(後出)
で得た精製酵素液をブナ摩砕木粉に35℃で3日間
反応させたところ、リグニン中の遊離フエノール
単位の約65%が分解しており、全芳香核の約15%
が芳香性を失なうような変化(分解)を受け、ア
ルキル−アリルエーテル結合も10%程度開裂して
いた。
本発明酵素は反応に際し、酵素を必要とする
が、反応は大気中より純酸素雰囲気中の方が望ま
しく振とう、撹拌することにより酵素反応速度を
更に高めることができる。
なお、本発明の酵素は特願昭59−212888の酵素
と比べ、以下の表に示すように等電点および分子
量〔高速液体クロマトグラフイー(カラム商品名
TSK
−3000SW 東洋ソーダ製)による〕に差
異がある。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a novel phenol oxidase and a method for producing the same. Since the enzyme of the present invention has the property of acting on lignin to reduce the molecular weight or decompose it, it can be used in various steps in the manufacturing process of paper pulp using lignocellulose materials such as wood as raw materials. That is, it can be used to lower the molecular weight or decompose lignin in pulping processes, pulp bleaching processes, wastewater treatment processes, etc. Furthermore, in the saccharification of wood, the present invention can be applied to the field of so-called cellulosic biomass utilization, in which the action of cellulase is enhanced by decomposing lignin as a pre-stage treatment of saccharification. [Prior art] Lignocellulosic materials such as wood are inoculated with white rot fungi and cultured to decompose lignin.
Attempts have been made to produce cellulose pulp (see Japanese Unexamined Patent Publication No. 46903/1983). However, the white rot fungi used in this method also degrade coexisting carbohydrates, and when cellulase-deficient mutant strains are used, their original ability to degrade lignin is weakened. It has not yet become a reality. On the other hand, in order to solve these problems, attempts have been made to make the lignin-degrading enzymes of white-rot fungi act on lignocellulose materials to selectively decompose only lignin (Science Vol.
221, pp. 661-662, December 1983). This report mainly uses a lignin model compound as a substrate, and is the first in the world to isolate and purify a lignin-degrading enzyme. This enzyme is derived from Phanerochaete chrysosporium (Phanerochaete).
chrysosporium) is an extracellular enzyme produced by
The main characteristics are that it is an iron-containing enzyme, and that its molecular weight is
42,000, that hydrogen peroxide is required for enzymatic action, and that it has been confirmed that it acts on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of a lignin model compound has become a methoxyl group. Furthermore, two enzymes have been reported as extracellular enzymes produced by Phanerochaete chrysosporium (Federation of European Biochemical Societies Letters No. 169).
Vol. 2, No. 2, pp. 247-250, 1984). One of these enzymes has a molecular weight of 41,000 or less, the other enzyme has a molecular weight of 46,000 or less,
Furthermore, all enzymes are estimated to be iron-containing enzymes, hydrogen peroxide is required for enzyme action, and they act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of a lignin model compound has become an ethoxyl group. It has been confirmed that The present inventors previously invented a lignin-degrading enzyme produced by a basidiomycete of the genus Corsicolor. (Special request 1986
-212888) The main characteristics of this lignin-degrading enzyme are that it is a copper-containing enzyme, that its isoelectric point is around 3.5, that oxygen is required for enzyme action, and that its molecular weight is approximately 53,000 ± 5,000 [high performance liquid chromatography GRAPHIE (column product name TSK −3000SW manufactured by Toyo Soda)
4 of the lignin model compound
This enzyme has completely different properties from the extracellular enzyme produced by Phanerochaete chrysosporium, as it does not act on compounds in which the phenolic hydroxyl group at the position has become a methoxyl group. [Problems to be Solved by the Invention] The present invention is intended to solve the problem that when white rot fungi are allowed to act on lignocellulose materials, in addition to the decomposition of lignin, coexisting carbohydrates are also decomposed. It is a thing, and also,
The present invention is intended to solve the problem that hydrogen peroxide is required for the enzymatic action of conventionally known lignin-degrading enzymes, which leads to high costs in industrial applications. An object of the present invention is to provide a novel phenol oxidase and a method for producing the same, and another object of the present invention is to provide a novel enzyme that degrades or decomposes lignin in glinocellulose materials and a method for producing the same. be. Another purpose is to propose a new enzyme that is not dependent on hydrogen peroxide and a method for producing the same. Other objects will become clear from the description below. [Means for Solving the Problems] The present invention relates to a novel phenol oxidase and a method for producing the same. It is known that lignin is well decomposed by basidiomycetes called wood-decaying fungi. However, the chemical structure of lignin, which is a polymeric compound, is complex, and the chemical structure has not yet been determined, which is an obstacle, and in reality, there is very little knowledge regarding lignin-degrading enzymes. As a result of extensive research using milled lignin (MWL) and lignin model compounds as substrates, the present inventors have grown microorganisms and obtained extracellular crude enzymes from the culture through ammonium sulfate fractionation and gel filtration. , using an ion exchanger, etc., to obtain a highly refined product.
We have arrived at the present invention. That is, the present invention is a novel phenol oxidase produced from a microorganism and having the following properties. (1) Action () Acts on syringylglycerol-β-syringyl ether to produce 2,6-dimethoxyphenol. () Acts on guaiacol to produce a colored substance with maximum absorption around 420 nm. (2) Substrate specificity It acts on syringylglycerol-β-syringyl ether, but it does not act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of syringylglycerol-β-syringyl ether has become a methoxyl group. do not. (3) Optimal PH and PH stability The effect of converting guaiacol into a coloring substance is optimal around PH4.0 to 5.0, and its stable PH
is 7.0-8.0. (4) Optimal temperature and thermal stability The optimal effect is to change guaiacol into a colored substance at around 50°C, and it is stable under heat up to 50°C. (5) The isoelectric point is around 3. (6) This enzyme is a copper-containing enzyme, and its aqueous solution exhibits a deep blue color. (7) This enzyme requires an enzyme for its action. (8) Molecular weight The molecular weight measured by high performance liquid chromatography is 55000±5000. Next, in order to confirm the action mechanism of this enzyme, we used syringylglycerol-β-syringyl ether (hereinafter referred to as SOS) as a lignin model compound.
The test was conducted using SOS was dissolved in 20mM phosphate buffer (PH4.0) containing a small amount of dioxane to make it 170mM.
Add 4 ml of the enzyme solution of the present invention obtained in Example 1 to 20 ml of solution.
was added aseptically and reacted at 25°C for 30 seconds for 8 hours. The obtained enzyme reaction solution was analyzed by TLC gas chromatography and mass spectrography. TLC analysis SOS spots disappeared 30 seconds after enzyme addition, and SOS was quickly decomposed. Gas chromatography and mass spectrometry analysis When the enzyme reaction solution obtained by reacting SOS and the enzyme of the present invention for 8 hours was analyzed by gas chromatography, peaks as shown in Figure 1 were observed, and the mass spectrometry showed that there were 2 peaks. , 6-dimethoxyphenol (Figure 2). From the above results, the enzyme of the present invention produces syringyl glycerol-β-syringyl ether.
It was confirmed that the allyl ether bond was cleaved. The enzyme of the present invention has no effect on substrates in which the phenolic hydroxyl group of SOS is changed to a methoxyl group. This suggests that the enzyme of the present invention acts specifically on substrates having phenolic hydroxyl groups. From these points, the mechanism by which the enzyme of the present invention acts on natural lignin is considered to be as follows. The enzyme of the present invention acts specifically on the phenolic hydroxyl group-containing skeleton of lignin to cleave the β-allyl ether bond. As a result, a compound having a structure corresponding to 2,6-dimethoxyphenol and a phenolic hydroxyl group further bonded to a lignin basic skeleton at the 4-position is produced. In this way β−
Since a new phenolic hydroxyl group is generated by the cleavage of the allyl ether bond, the lignin is subsequently decomposed by the enzyme of the present invention and the reaction proceeds. In addition, since β-allyl ether bonds exist in approximately 50% of natural lignin, the enzyme of the present invention has β-allyl ether bonds.
- Cleavage of allyl ether bonds is of great significance in the decomposition of natural lignin. Example 1 containing the enzyme of the present invention as the main component (described later)
When the purified enzyme solution obtained was reacted with ground beech wood flour at 35℃ for 3 days, approximately 65% of the free phenol units in lignin were decomposed, and approximately 15% of the total aromatic nuclei were decomposed.
had undergone a change (decomposition) that caused it to lose its aromatic properties, and the alkyl-allyl ether bond had also been cleaved by about 10%. The enzyme of the present invention requires an enzyme for the reaction, but the reaction is preferably carried out in a pure oxygen atmosphere rather than in the air, and the enzyme reaction rate can be further increased by shaking or stirring. The enzyme of the present invention has an isoelectric point and a molecular weight [high performance liquid chromatography (column product name
TSK -3000SW (manufactured by Toyo Soda)].
以下本発明を実施例によつて説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例 1
グルコース3%、ペプトン1%、KH2PO40.15
%、MgSO4・7H2O0.05%、塩酸チアミン0.0002
%、CuSO4・5H2O0.0016%を含有する培地(PH
5.0)5を10容ジヤーフアーメンターに入れ、
120℃、20分間加熱殺菌した後、カワラタケ{コ
リオラス・ブエルンカラー(Coriolus
Versicolor)FES1030(K.Aoshima;Ps−4a)、
IFO30340}を接種し28℃、8日間、150rpm(撹
拌速度)。5/分(通気量)の条件下で培養を
行なつた。
培養終了後、遠心分離して得た培養液を0.9
飽和硫安にて塩析後、透析し粗酵素液を得た。
次にこの粗酵素液を限外過にて濃縮した後、
セフアクリルS−200を用いたカラムクロマトグ
ラフイーを行ない(カラム:2.4×100cm、溶出
液:50mMトリス−塩酸−100mM食塩緩衝液PH
7.0、流速:20ml/h、1フラクシヨン:4ml)、
活性画分を回収し、10mMリン酸緩衝液(PH7.0)
で緩衝化したDEAEセフアデツクスA−25カラム
(カラム:1.5×45cm、流速:10ml/h、1フラク
シヨン:2ml)に通して酵素を吸着せしめた後、
PH6.0のリン酸緩衝液で0〜500mMの食塩のイオ
ン強度勾配を用いて溶出せしめ、精製酵素を得
た。
次に本発明酵素の力価の測定法および性質など
について述べる。
(1) 力価の測定法
50mM酢酸緩衝液(PH4.0)を用いて調製し
た1mMグアイアコール溶液3.5mlから成る反
応液に本発明酵素200μを37℃で反応させ吸
光度420nmにおける吸光度の増加を測定する。
酵素活性は1分間に0.01の吸光度増加を1単
位とする。
(2) 本酵素はシリンギルグリセロール−β−シリ
ンギルエーテルに作用して、2,6−ジメトキ
シフエノール
を生成する。
(3) シリンガ酸に作用して、カルボキシル基の脱
離反応が起こり、2,6−ジメトキシ−p−ベ
ンゾキノン、並びにシリンガ酸のフエノール性
水酸基の脱水素反応に伴うラジカルを生成し、
引続きラジカル重合による6−メトキシ−4−
(2′,6′−ジメトキシ−4′−カルボキシフエノキ
シ)ベンゾキノン(1,2)を生成する。
(4) グアイアコールに作用して、420nm付近に
最大吸収を有する着色物質を生成する。
(5) シリンギルグリセロール−β−シリンギルエ
ーテルに対して作用するが、シリンギルグリセ
ロール−β−シリンギルエーテルの4位のフエ
ノール性水酸基がメトキシル基になつた化合物
に対しては作用しない。
(6) 至適PH
50mM酢酸緩衝液(PH3〜5.5)、50mMリン
酸緩衝液(PH5〜9)、50mMグリシン緩衝液
(PH8〜11)を用いて本発明酵素に対する酵素
活性を測定した結果第3図に示す通りであつて
その至適PHは4〜5.0付近と認められる。
(7) PH安定性
50mM酢酸緩衝液(PH3〜5.5)、50mMリン
酸緩衝液(PH5〜9)50mMグリシン緩衝液
(PH8〜11)中に本発明酵素を50℃で30分間放
置し酵素活性を測定した。
その結果は第4図に示す通りであつてそのPH
安定性はPH7〜8付近である。
(8) 至適温度
温度条件を変えて酵素反応を行ない本発明酵
素の活性を測定した結果、第5図に示す通りで
あつてその至適温度は50℃付近と認められる。
(9) 熱安定性
50mMリン酸緩衝液(PH7.0)中、30〜70℃
の各温度で本発明酵素を10分間放置し酵素活性
を測定した。
その結果は第6図に示す通りであつてその熱
安定性において本発明酵素は50℃まで安定であ
る。
(10) 種々の物質の影響
種々の物質を添加して本発明酵素の酵素活性
を測定した結果は次の通りである。なお添加濃
度は1mMである。
EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Glucose 3%, Peptone 1%, KH 2 PO 4 0.15
%, MgSO 4 7H 2 O 0.05%, Thiamine hydrochloride 0.0002
%, medium containing CuSO4.5H2O0.0016 % ( PH
5.0) Put 5 into a 10 volume jar fermenter,
After heat sterilizing at 120℃ for 20 minutes, the Coriolus buerncolor
Versicolor) FES1030 (K.Aoshima; Ps−4a),
IFO30340} and 28℃ for 8 days at 150 rpm (stirring speed). Culture was carried out under conditions of 5/min (aeration rate). After the culture is completed, the culture solution obtained by centrifugation is diluted with 0.9
After salting out with saturated ammonium sulfate, the mixture was dialyzed to obtain a crude enzyme solution. Next, after concentrating this crude enzyme solution by ultrafiltration,
Column chromatography was performed using Sephacryl S-200 (column: 2.4 x 100cm, eluent: 50mM Tris-HCl-100mM saline buffer PH
7.0, flow rate: 20ml/h, 1 fraction: 4ml),
Collect the active fraction and add it to 10mM phosphate buffer (PH7.0)
After adsorbing the enzyme through a DEAE Sephadex A-25 column (column: 1.5 x 45 cm, flow rate: 10 ml/h, 1 fraction: 2 ml) buffered with
Purified enzyme was obtained by elution with a phosphate buffer of pH 6.0 using an ionic strength gradient of 0 to 500 mM sodium chloride. Next, the method for measuring the titer and properties of the enzyme of the present invention will be described. (1) Measurement method of titer: 200μ of the enzyme of the present invention is reacted at 37°C with a reaction solution consisting of 3.5ml of 1mM guaiacol solution prepared using 50mM acetate buffer (PH4.0), and the increase in absorbance at 420nm is measured. do. Enzyme activity is defined as an increase in absorbance of 0.01 per minute. (2) This enzyme acts on syringylglycerol-β-syringyl ether to produce 2,6-dimethoxyphenol. generate. (3) Acting on syringic acid, an elimination reaction of the carboxyl group occurs, producing 2,6-dimethoxy-p-benzoquinone and radicals accompanying the dehydrogenation reaction of the phenolic hydroxyl group of syringic acid,
Subsequently, 6-methoxy-4- was formed by radical polymerization.
(2',6'-dimethoxy-4'-carboxyphenoxy)benzoquinone (1,2) is produced. (4) Acts on guaiacol to produce a colored substance with maximum absorption around 420 nm. (5) It acts on syringylglycerol-β-syringyl ether, but it does not act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of syringylglycerol-β-syringyl ether has become a methoxyl group. (6) Optimal PH The results of measuring the enzyme activity of the enzyme of the present invention using 50mM acetate buffer (PH3-5.5), 50mM phosphate buffer (PH5-9), and 50mM glycine buffer (PH8-11). As shown in Figure 3, the optimum pH is recognized to be around 4 to 5.0. (7) PH stability The enzyme of the present invention was left at 50°C for 30 minutes in 50mM acetate buffer (PH3-5.5), 50mM phosphate buffer (PH5-9), and 50mM glycine buffer (PH8-11) to determine enzyme activity. was measured. The results are shown in Figure 4, and the PH
Stability is around PH7-8. (8) Optimal temperature The activity of the enzyme of the present invention was measured by carrying out the enzyme reaction under different temperature conditions, as shown in FIG. 5, and the optimal temperature was found to be around 50°C. (9) Thermal stability 30-70℃ in 50mM phosphate buffer (PH7.0)
The enzyme of the present invention was left at each temperature for 10 minutes, and the enzyme activity was measured. The results are shown in FIG. 6, and in terms of its thermostability, the enzyme of the present invention is stable up to 50°C. (10) Influence of various substances The results of measuring the enzyme activity of the enzyme of the present invention by adding various substances are as follows. Note that the concentration added was 1 mM.
【表】
(11) 分子量
() 約55000±5000〔高速液体クロマトグラフ
イー(カラムTSK
3000SW東洋ソーダ製)
にて測定
() 約63000±5000〔SDS−ポリアクリルアミ
ド電気泳動法(分子量マーカー;LKB社製、
分子量範囲12300〜78000)にて測定〕
() 約62000±10000〔セフアクリルS−200
(フマルマシア社製)によるゲル過法にて
測定〕
(12) 等電点は3付近である(セルバライトを用
いる電気泳動法により測定)
(13) 本酵素は銅含有酵素であり、水溶液は深青
色を呈する。
(14) 本酵素の作用には酸素を必要とする。
(15) アミノ酸組成
一定量の酵素(約5mg)を6Nの塩酸2mlに
溶かし、真空の封管中で24時間110℃で加熱し
て酵素を加水分解したのち、高速アミノ酸分析
形(日立製作所製、835型)を用いて分析した。
結果は次の通りである。[Table] (11) Molecular weight () Approx. 55000±5000 [High performance liquid chromatography (column TSK 3000SW manufactured by Toyo Soda)
() approx. 63000±5000 [SDS-polyacrylamide electrophoresis method (molecular weight marker; manufactured by LKB,
Measured in the molecular weight range 12,300 to 78,000) () approx. 62,000 ± 10,000 [Sephacryl S-200
(Measured by gel filtration method using Fumarmacia)] (12) The isoelectric point is around 3 (measured by electrophoresis using Cervalite) (13) This enzyme is a copper-containing enzyme, and the aqueous solution is It has a blue color. (14) Oxygen is required for the action of this enzyme. (15) Amino acid composition A certain amount of enzyme (approximately 5 mg) was dissolved in 2 ml of 6N hydrochloric acid, and the enzyme was hydrolyzed by heating at 110°C for 24 hours in a vacuum sealed tube. , 835 type).
The results are as follows.
第1図は酵素反応液のガスクロマトグラム、第
2図はピークと既存標品のマススペクトルであ
り、第3図は至適PH、第4図はPH安定性、第5図
は至適温度、第6図は熱安定性を示すグラフであ
る。
Figure 1 is the gas chromatogram of the enzyme reaction solution, Figure 2 is the peak and mass spectrum of the existing standard, Figure 3 is the optimal pH, Figure 4 is the PH stability, Figure 5 is the optimal temperature, FIG. 6 is a graph showing thermal stability.
Claims (1)
ノールオキシダーゼ (1) 作用 () シリンギルグリセロール−β−シリンギ
ルエーテルに作用して、2,6−ジメトキシ
フエノールを生成する。 () グアイアコールに作用して、420nm付近
に最大吸収を有する着色物質を生成する。 (2) 基質特異性 シリンギルグリセロール−β−シリンギルエ
ーテルに対して作用するが、シリンギルグリセ
ロール−β−シリンギルエーテルの4位のフエ
ノール性水酸基がメトキシル基になつた化合物
に対しては作用しない。 (3) 至適PHおよびPH安定性 PH4.0〜5.0付近で、グアイアコールを着色物
質に変化させる作用が至適であり、その安定PH
は7.0〜8.0である。 (4) 至適温度および熱安定性 50℃付近でグアイアコールを着色物質に変化
させる作用が至適であり、50℃までの熱に安定
である。 (5) 等電点は3付近である。 (6) 本酵素は銅含有酵素であり、水溶液は深青色
を呈する。 (7) 本酵素の作用には酵素を必要とする。 (8) 分子量 高速液体クロマトグラフイーにより測定した
分子量は55000±5000である。 2 カワラタケ属に属するフエノールオキシダー
ゼ生産菌を培地に培養し、培養物から下記の性質
を有するフエノールオキシダーゼを採取すること
を特徴とするフエノールオキシダーゼの製造方
法。 (1) 作用 () シリンギルグリセロール−β−シリンギ
ルエーテルに作用して、2,6−ジメトキシ
フエノールを生成する。 () グアイアコールに作用して、420nm付近
に最大吸収を有する着色物質を生成する。 (2) 基質特異性 シリンギルグリセロール−β−シリンギルエ
ーテルに対して作用するが、シリンギルグリセ
ロール−β−シリンギルエーテルの4位のフエ
ノール性水酸基がメトキシル基になつた化合物
に対しては作用しない。 (3) 至適PHおよびPH安定性 PH4.0〜5.0付近で、グアイアコールを着色物
質に変化させる作用が至適であり、その安定PH
は7.0〜8.0である。 (4) 至適温度および熱安定性 50℃付近でグアイアコールを着色物質に変化
させる作用が至適であり、50℃までの熱に安定
である。 (5) 等電点は3付近である。 (6) 本酵素は銅含有酵素であり、水溶液は深青色
を呈する。 (7) 本酵素の作用には酵素を必要とする。 (8) 分子量 高速液体クロマトグラフイーにより測定した
分子量は55000±5000である。[Claims] 1. Phenol oxidase produced from microorganisms and having the following properties: (1) Action: () Acts on syringyl glycerol-β-syringyl ether to produce 2,6-dimethoxyphenol. () Acts on guaiacol to produce a colored substance with maximum absorption around 420 nm. (2) Substrate specificity It acts on syringylglycerol-β-syringyl ether, but it does not act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of syringylglycerol-β-syringyl ether has become a methoxyl group. do not. (3) Optimal PH and PH stability The effect of converting guaiacol into a coloring substance is optimal around PH4.0 to 5.0, and its stable PH
is 7.0-8.0. (4) Optimal temperature and thermal stability The optimal effect is to change guaiacol into a colored substance at around 50°C, and it is stable under heat up to 50°C. (5) The isoelectric point is around 3. (6) This enzyme is a copper-containing enzyme, and its aqueous solution exhibits a deep blue color. (7) This enzyme requires an enzyme for its action. (8) Molecular weight The molecular weight measured by high performance liquid chromatography is 55000±5000. 2. A method for producing phenol oxidase, which comprises culturing a phenol oxidase-producing bacterium belonging to the genus Coriolis in a medium, and collecting phenol oxidase having the following properties from the culture. (1) Action () Acts on syringylglycerol-β-syringyl ether to produce 2,6-dimethoxyphenol. () Acts on guaiacol to produce a colored substance with maximum absorption around 420 nm. (2) Substrate specificity It acts on syringylglycerol-β-syringyl ether, but it does not act on compounds in which the 4-position phenolic hydroxyl group of syringylglycerol-β-syringyl ether has become a methoxyl group. do not. (3) Optimal PH and PH stability The effect of converting guaiacol into a coloring substance is optimal around PH4.0 to 5.0, and its stable PH
is 7.0-8.0. (4) Optimal temperature and thermal stability The optimal effect is to change guaiacol into a colored substance at around 50°C, and it is stable under heat up to 50°C. (5) The isoelectric point is around 3. (6) This enzyme is a copper-containing enzyme, and its aqueous solution exhibits a deep blue color. (7) This enzyme requires an enzyme for its action. (8) Molecular weight The molecular weight measured by high performance liquid chromatography is 55000±5000.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12880485A JPS61285989A (en) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | Phenol oxidase and its production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12880485A JPS61285989A (en) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | Phenol oxidase and its production method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285989A JPS61285989A (en) | 1986-12-16 |
| JPH0358269B2 true JPH0358269B2 (en) | 1991-09-04 |
Family
ID=14993834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12880485A Granted JPS61285989A (en) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | Phenol oxidase and its production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61285989A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0685717B2 (en) * | 1988-06-16 | 1994-11-02 | 新王子製紙株式会社 | Phenol oxidase gene (▲ II ▼) |
| CA2012025C (en) * | 1989-03-14 | 1999-09-07 | Yukiko Tsukuda | Dna for expression and secretion |
| JP4682982B2 (en) * | 2004-08-12 | 2011-05-11 | 王子製紙株式会社 | Production of fiber components from lignocellulosic materials and their utilization |
-
1985
- 1985-06-13 JP JP12880485A patent/JPS61285989A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61285989A (en) | 1986-12-16 |
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