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JPH07100031B2 - NADH oxidase and method for producing the same - Google Patents
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JPH07100031B2 - NADH oxidase and method for producing the same - Google Patents

NADH oxidase and method for producing the same

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JPH07100031B2
JPH07100031B2 JP40788990A JP40788990A JPH07100031B2 JP H07100031 B2 JPH07100031 B2 JP H07100031B2 JP 40788990 A JP40788990 A JP 40788990A JP 40788990 A JP40788990 A JP 40788990A JP H07100031 B2 JPH07100031 B2 JP H07100031B2
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nadh
enzyme
oxidase
nadh oxidase
bacillus
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好和 山本
和夫 伊崎
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、還元型ニコチンアミド
アデニンジヌクレオチド(NADH)オキシダーゼ及びそ
の製造法に関する。より詳しくは本発明は、酸素分子
(O2)存在下にNADHを基質特異的に酸化して過酸化
水素(H22)を生成し、細菌ストレプトコッカス・ミュ
ータンス(Streptococcus mutans)から得られるNAD
Hの測定等に有用なNADHオキシダーゼ、及びその製
造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to reduced nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) oxidase and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to molecular oxygen.
NAD obtained from the bacterium Streptococcus mutans by oxidizing NADH in the presence of (O 2 ) in a substrate-specific manner to generate hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
The present invention relates to NADH oxidase useful for measuring H and the like, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、H22・ジェネレイティング(H2
2 generating)NADHオキシダーゼとしては、ラク
トバチルス・プランタラム(Lactobacillus plantaru
m)由来のもの[アグリカルチュラル・アンド・バイオロ
ジカル・ケミストリー(Agricultural and Biologic
al Chemistry)、第25巻、第876頁、1961
年];アコレプセズマ・ライドラウイ(Acholeplasma la
idlawii)由来のもの[ヨーロッピアン・ジャーナル・オ
ブ・バイオケミストリー(European Journal ofBio
chemistry)、第120巻、第329頁、1981年];ロ
イコノストック・メッセンテロイデス(Leouconostoc
mesenterodes)由来のもの[ジャーナル・オブ・バイオケ
ミストリー(Journal of Biochemistry)、第97
巻、第127頁、1985年];バチルス・メガテリウム
(Bacillus megaterium)由来のもの[ジャーナル・オブ
・バイオケミストリー(Journal of Biochemistr
y)、第98巻、第1433頁、1985年];バチルス・
リケニホルミス(Bacillus licheniformis)、バチルス
・ズブチリス(Bacillus subtilis)、バチルス・プミ
ルス(Bacillus pumilus)、バチルス・アノイリノリテ
ィカス(Bacillus aneurinolyticus)、バチルス・スフ
ェリカス(Bacillus sphaericus)、バチルス・アミロ
リクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)、
バチルス・セレウス(Bacillus cereus)、バチルス・
テューリンギエンシス(Bacillus thuringiensis)由来
のもの[何れも、特開昭63−251082号公報];及
びブレビバクテリウム・アンモニアゲネス(Brevibacte
rium ammoniagenes)、コリネバクテリウム・フラカム
ファシエンス(Corynebacterium flaccumfaciens)、ア
リスロバクター・アトロシアネウス(Arthrobacter atro
cyaneus)、ミクロコッカス・フラバス(Micrococcus f
ulvus)、シュードモナス・アエルギノザ(Pseudomonas
aeruginosa)、アクロモバクター・バルプラス(Achro m
obacter pulpulus)、アグロバクテリウム・ラジオバク
ター(Agrobacterium radiobacter)、フラボバクテリ
ウム・エステラロマティカム(Flavobacterium este ra
romaticum)、ストレプトマイセス・アウレウス(Stre pt
omyces aureus)由来のもの[特開昭63−44882号
公報]等が報告されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, H2O2・ Generating (H2
O2 generating) NADH oxidase
Tobacillus plantarum (Lactobacillus plantaru
m) Origin [Agricultural and Biolo
Zical Chemistry (Agricultural and Biologic
al Chemistry), 25, 876, 1961.
Year]; Accolepsezuma Raid Raui (Acholeplasma la
idlawii) From [European Journal
Bu Biochemistry (European Journal of Bio
Chemistry), 120, 329, 1981];
Iconostock Mescenteroides (Leouconostoc 
mesenterodes) Source [Journal of Bioke
Missry (Journal of Biochemistry), 97th
Vol. 127, 1985]; Bacillus megaterium
(Bacillus megaterium) From [Journal of
・ Biochemistry (Journal of Biochemistr
y), 98, 1433, 1985]; Bacillus
Rikeni Holmis (Bacillus licheniformis), Bacillus
・ Subtilis (Bacillus subtilis), Bacillus pumi
Lus (Bacillus pumilus), Bacillus anoirinorite
Ikas (Bacillus aneurinolyticus), Bacillus Sukh
Jericus (Bacillus sphaericus), Bacillus Amilo
Request Fence (Bacillus amyloliquefaciens),
Bacillus cereus (Bacillus cereus), Bacillus
Thuringiensis (Bacillus thuringiensis) Origin
[All of which are JP-A-63-251082]; and
And Brevibacterium ammoniagenes (Brevibacte
rium ammoniagenes), Corynebacterium flavum
Faciens (Corynebacterium flaccumfaciens), A
Lithrobacter Atrussianeus (Arthrobacter atro
cyaneus), Micrococcus flavus (Micrococcus f
ulvus), Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas 
 aeruginosa), Achromobacter Balplus (Achro m
obacter pulpulus), Agrobacterium radiobaku
Tar (Agrobacterium radiobacter), Flavobacterium
Umm Estella Romanicum (Flavobacterium este ra
romaticum), Streptomyces aureus (Stre pt
omyces aureus) Derived [JP-A-63-44882]
Gazette] etc. have been reported.

【0003】しかしながら、これらの微生物由来のH2
2・ジェネレイティングNADHオキシダーゼは、い
ずれも基質特異性がなく、NADH以外に還元型ニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADPH)に
も作用するため、NADHとNADPHが混合した試料
中のNADHの定量には使用できない欠点がある。さら
に、これらのNADHオキシダーゼは、酵素生産菌の培
養が難しく大量生産が出来ない(アコレプラズマ・ライ
ドラウイ等)、膜結合性酵素であるため酵素の大量精製
が困難である(バチラス・メガテリウム等)、不安定で長
期保存に耐えない(ロイコノストック・メッセンテロイ
デス等)、通常5〜40時間の酵素生産時間を要する(ブ
レビバクテリウム・アンモニアゲネス、コリネバクテリ
ウム・フラカムフアシエンス、アースロバクター・アト
ロシアネウス、ミクロコッカス・フラバス、シュードモ
ナス・アエルギノーザ、アクロモバクター・パルプラ
ス、アグロバクテリウム・ラジオバクター、フラボバク
テリウム・エステロアロマティカム、ストレプトマイセ
ス・アウレウス、バチルス・リケニホルミス、バチルス
・ズブチリス、バチルス・プルミス、バチルス・アノイ
リノリティカス、バチルス・スフェリカス、バチルス・
アミロリクエファシエンス、バチルス・セレウス、バチ
ルス・チュウリンギエンシス等)などの欠点を有してい
る。
However, H 2 derived from these microorganisms
O 2 · Generating NADH oxidase has no substrate specificity and acts not only on NADH but also on reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). Therefore, quantification of NADH in a mixture of NADH and NADPH Has the drawback that it cannot be used. In addition, these NADH oxidases are difficult to culture enzyme-producing bacteria and cannot be mass-produced (Acoleplasma raidlawi, etc.), and since they are membrane-bound enzymes, large-scale purification of the enzyme is difficult (Bacillus megaterium, etc.), It is unstable and does not endure long-term storage (Leuconostoc mesencentroides, etc.), and normally requires 5 to 40 hours of enzyme production time (Brevibacterium ammoniagenes, Corynebacterium flacamfaciens, Arthrobacter). -Atorocyaneus, Micrococcus flavus, Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter parpras, Agrobacterium radiobactor, Flavobacterium esteroaromaticum, Streptomyces aureus, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis , Bacil Supurumisu, Bacillus anoillinolyticus, Bacillus spherikas, Bacillus
Amyloliquefaciens, Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis, etc.).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、NADHに
基質特異性を有し且つ長期保存が可能な、NADHの定
量に有用であるNADHオキシダーゼを提供すること
を、目的とする。本発明は又、そのようなNADHオキ
シダーゼを、短時間で容易に大量生産・精製出来る製造
方法を提供することも、目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a NADH oxidase having a substrate specificity for NADH and capable of long-term storage, which is useful for quantifying NADH. Another object of the present invention is to provide a method for producing such NADH oxidase, which can be mass-produced and purified easily in a short time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため、工業的生産に適したNADHオキシダー
ゼについて広く検索した結果、通性嫌気性細菌ストレプ
トコッカス・ミュータンスが、NADHにのみ特異的に
作用するH22・ジェネレイティングNADHオキシダ
ーゼを生成することを見い出し、また嫌気培養菌を好気
条件下に移し短時間(通常3〜4時間)の通気撹拌培養に
より容易に酵素生産が可能であることを明らかにするこ
とによって、本発明を完成した。
In order to achieve the above object, the present inventors extensively searched for NADH oxidase suitable for industrial production. As a result, the facultative anaerobic bacterium Streptococcus mutans is specific to NADH only. It was found that H 2 O 2 -generating NADH oxidase that acts on the bacterium is produced, and the enzyme production can be easily carried out by transferring the anaerobic culture to aerobic conditions and agitating the culture for a short time (usually 3 to 4 hours). The present invention has been completed by clarifying that it is possible.

【0006】即ち本発明は、酸素分子存在下にNADH
を基質特異的に酸化して過酸化水素を生成し、分子量2
00000〜220000を有するNADHオキシダー
ゼを、提供する。更に本発明は、細菌ストレプトコッカ
ス・ミュータンス(Streptococcus mutans)を培養し、
培養物から上記NADHオキシダーゼを採取することを
特徴とする上記NADHオキシダーゼの製造法も、提供
する。
That is, the present invention is directed to NADH in the presence of oxygen molecules.
Is oxidized substrate-specifically to produce hydrogen peroxide, which has a molecular weight of 2
Provided is a NADH oxidase having 00000 to 220,000. Further, the present invention comprises culturing a bacterium Streptococcus mutans ,
There is also provided a method for producing the NADH oxidase, which comprises collecting the NADH oxidase from a culture.

【0007】本発明のNADHオキシダーゼは、以下の
酵素化学的諸性質を有する。
The NADH oxidase of the present invention has the following enzymatic chemical properties.

【0008】作用及び基質特異性:本発明のNADH
オキシダーゼは以下の反応式で示す如く、分子状酸素
(O)でNADHを酸化して、NADと過酸化水素
を生成する反応を触媒する。 NADH + H+ + O2 → NAD+ + H22 本酵素は、NADHにのみ作用しNADPHには作用し
ない。NADPHを酸化できないという本酵素の特性
は、NADHとNADPHが混在する生体試料中のNA
DH量を選択的に測定できるという利点がある。
Action and substrate specificity: NADH of the invention
Oxidase is molecular oxygen as shown in the following reaction formula.
(OTwo) To oxidize NADH to give NAD+And hydrogen peroxide
To catalyze the reaction producing. NADH + H+ + O2 → NAD+ + H2O2  This enzyme acts only on NADH and acts on NADPH
Absent. Properties of this enzyme that cannot oxidize NADPH
Is NA in a biological sample in which NADH and NADPH are mixed.
There is an advantage that the DH amount can be selectively measured.

【0009】分子量:本発明のNADHオキシダーゼ
は、標準蛋白としてリボヌクレエースA、キモトリプシ
ノーゲンA、オバルブミン、牛血清アルブミン、アルド
ラーゼ、カタラーゼ及びフェリチン(ファルマシア高分
子量及び低分子量タンパク質マーカー)等を使用したス
ーパーローズ12(FPLCシステム、ファルマシア)ゲ
ル濾過クロマトグラフィーの結果から、分子量は20万
〜22万と推定される。又、標準蛋白としてカルボニッ
ク・アンヒドラーゼ、オバルブミン、牛血清アルブミ
ン、オボトランスフェリン、(BDH分子量マーカー)等
を使用したナトリウムドデシルサルフェートを用いたポ
リアクリルアミドゲル電気泳動法の結果から、本酵素は
分子量5.5〜5.6万の同一蛋白から構成されると推
定される。即ち、本酵素は、分子量5.5〜5.6万の
同じサブユニットから成る4量体とみなされる。
Molecular weight: The NADH oxidase of the present invention is a superprotein using ribonuclease A, chymotrypsinogen A, ovalbumin, bovine serum albumin, aldolase, catalase and ferritin (pharmacia high molecular weight and low molecular weight protein markers) as standard proteins. From the results of Rose 12 (FPLC system, Pharmacia) gel filtration chromatography, the molecular weight is estimated to be 200,000 to 220,000. In addition, from the results of polyacrylamide gel electrophoresis using sodium dodecyl sulfate using carbonic anhydrase, ovalbumin, bovine serum albumin, ovotransferrin, (BDH molecular weight marker), etc. as standard proteins, this enzyme has a molecular weight of 5.5. It is estimated to be composed of ˜60,000 identical proteins. That is, this enzyme is regarded as a tetramer composed of the same subunits having a molecular weight of 55 to 60,000.

【0010】Km値(尚「Km」は、「酵素反応物生成速
度比が最大の速度Vの1/2となる基質濃度」と定義さ
れ、数値が小さい程、酵素とNADHとの親和性が高
い。):本酵素のKm値は10-6M〜10-5Mの範囲内に
ある。この値は、本酵素のNADHに対する親和性が非
常に強いことを示す。尚、生体内のNADHの濃度はμ
Mレベルであり、10-5親和性が弱い従来のNADHオ
キシダーゼでは生体試料中のNADHの定量は不可能で
ある。
The Km value ("Km" is defined as "the substrate concentration at which the ratio of enzyme reaction product formation rate is 1/2 of the maximum rate V"), and the smaller the value, the higher the affinity between the enzyme and NADH. High.): The Km value of this enzyme is in the range of 10 −6 M to 10 −5 M. This value indicates that the enzyme has a very strong affinity for NADH. The concentration of NADH in the body is μ
Conventional NADH oxidase, which has an M level and a weak affinity for 10 −5 , cannot quantify NADH in a biological sample.

【0011】要求性:本酵素は、フラビンアデニンジ
ヌクレオチド(FAD)の添加により活性化される。
Requirement: The enzyme is activated by the addition of flavin adenine dinucleotide (FAD).

【0012】至適pH及びpH安定性:本酵素は、pH
5.5〜7.0、特にpH6.0付近で最大活性を示す
(図1参照)。本酵素の至適pHが中性付近にあること
は、生体試料そのものの測定に適する。更に、本酵素の
活性は、pH5.0〜8.0、特にpH6.0〜8.0に
於いて90%保持され、pH安定性が大きい(図4参
照)。
Optimal pH and pH stability: This enzyme has a pH of
Maximum activity at 5.5-7.0, especially around pH 6.0
(See Figure 1). The optimum pH of this enzyme being near neutral is suitable for the measurement of the biological sample itself. Furthermore, the activity of this enzyme is maintained at 90% at pH 5.0 to 8.0, especially pH 6.0 to 8.0, and the pH stability is large (see FIG. 4).

【0013】作用適温の範囲:リン酸緩衝液(50m
M、pH7.0)を用いて測定したところ、本酵素は30
〜50℃、特に37℃〜40℃付近で最大活性を示す
(図2参照)。本酵素の作用至適温度が体温付近にあるこ
とは、生体試料そのものの測定に適する。
Suitable temperature range of action: phosphate buffer (50 m
M, pH 7.0)
Maximum activity at ~ 50 ° C, especially around 37 ° C-40 ° C
(See Figure 2). The optimum temperature for the action of the enzyme being around body temperature is suitable for measurement of the biological sample itself.

【0014】耐熱性:本酵素の熱安定性をリン酸緩衝
液(50mM、pH7.0)で測定したところ、50℃で加
熱した時、30分間で約60%の活性が保持される(図
3参照)。更にリン酸緩衝液にエチレンジアミン四酢酸
(EDTA)、NADH、FAD、DTTを添加すること
によって、耐熱性を高めることができる。
Thermostability: The thermostability of the enzyme was measured with a phosphate buffer (50 mM, pH 7.0). When heated at 50 ° C, about 60% of the activity was retained in 30 minutes (Fig. 3). Furthermore, add ethylenediaminetetraacetic acid to the phosphate buffer.
The heat resistance can be increased by adding (EDTA), NADH, FAD, and DTT.

【0015】上記のように本発明のH22・ジェネレイ
ティングNADHオキシダーゼは、H22の定量法と組
み合わせてNADHが関与する各種脱水素酵素の活性測
定及びNADを補酵素とする各種脱水素酵素の基質量の
測定に利用できる有用な酵素である。
As described above, the H 2 O 2 -generating NADH oxidase of the present invention is used in combination with the quantification method of H 2 O 2 to measure the activity of various dehydrogenases involved in NADH and various types of which use NAD as a coenzyme. It is a useful enzyme that can be used to measure the base mass of dehydrogenase.

【0016】上記本発明のNADHオキシダーゼは、例
えば酵素生産菌ストレプトコッカス・ミュータンスを培
養し、この培養物から採取して製造される。
The above NADH oxidase of the present invention is produced, for example, by culturing the enzyme-producing bacterium Streptococcus mutans and collecting it from the culture.

【0017】本発明のNADHオキシダーゼ製造法の一
態様において、H22・ジエネレイテイングNADHオ
キシダーゼの生産菌としてストレプトコッカス・ミュー
タンスを用いる。好ましい菌株としては、例えばストレ
プトコッカス・ミュータンスNCTC10449、スト
レプトコッカス・ミュータンス・イングブリッド(Ingb
ritt)、ストレプトコッカス・ミュータンスJC2を挙
げることができる。
In one embodiment of the method for producing NADH oxidase of the present invention, Streptococcus mutans is used as the H 2 O 2 .generating NADH oxidase producing bacterium. Preferred strains include, for example, Streptococcus mutans NCTC10449, Streptococcus mutans ingbrid (Ingb
ritt) and Streptococcus mutans JC2.

【0018】本発明で使用する培地は、使用菌株がNA
DHオキシダーゼを生産するものであれば良いが、生育
に炭酸を必要とするため炭酸塩を培地に添加するのが好
ましい。酵素生産のための炭素源としては、グルコー
ス、マンニトール、ソルビトール等が酵素の高誘導生産
に適しており、窒素源としては、カゼイン、トリプティ
カーゼ、ペプトン、酵母エキス等が使用できる。その他
にリン酸塩、マグネシウム塩、マンガン塩、鉄塩等の無
機塩及び金属塩を加えてもよく、さらにビタミン類、核
酸塩基類を加えてもよい。
In the medium used in the present invention, the strain used is NA
Any substance that produces DH oxidase may be used, but it is preferable to add carbonate to the medium because it requires carbonic acid for growth. Glucose, mannitol, sorbitol and the like are suitable as the carbon source for producing the enzyme, and casein, trypticase, peptone, yeast extract and the like can be used as the nitrogen source. In addition, inorganic salts such as phosphate, magnesium salt, manganese salt, iron salt and metal salts may be added, and vitamins and nucleic acid bases may be added.

【0019】NADHオキシダーゼ生産菌を培養するに
あたり、培養温度は通常30℃−40℃の範囲内で、好
適には37℃付近でおこなわれる。本発明で使用される
菌株は乳酸菌であるため、生育にともなって培地中に酸
を蓄積しpH値が低下する。したがって、培地のリン酸
塩をリン酸カリウム緩衝液(例えば0.1M〜0.2M
程度)のかたちで使用すると、酵素の生産性を高めるこ
とができる。又、本発明で使用される菌株は通性嫌気性
菌である。即ち無酸素状態でよく生育できるが、肝心の
NADHオキシダーゼは生産できない。一方好気条件で
は、NADHオキシダーゼの生産はできるが、生育が非
常に遅い。従ってストレプトコッカス・ミュータンスを
ある程度嫌気的条件下で培養した後、好気条件下に移
し、2〜8時間、好ましくは3〜4時間の通気撹拌培養
を行うことによって、NADHオキシダーゼを誘導させ
ることができる。この際、通気撹拌条件、集菌の時期等
の最適化によってNADHオキシダーゼの生産量が最大
になるように設定し得る。
In culturing the NADH oxidase-producing bacterium, the culturing temperature is usually within the range of 30 ° C to 40 ° C, preferably around 37 ° C. Since the strain used in the present invention is a lactic acid bacterium, the pH value is lowered due to the accumulation of acid in the medium as it grows. Therefore, the phosphate of the medium is added to potassium phosphate buffer (for example, 0.1M to 0.2M).
When used in the form of (degree), the productivity of the enzyme can be increased. The strain used in the present invention is a facultative anaerobic bacterium. That is, it can grow well in the anoxic state, but cannot produce the essential NADH oxidase. On the other hand, under aerobic conditions, NADH oxidase can be produced, but the growth is very slow. Therefore, NADH oxidase can be induced by culturing Streptococcus mutans under anaerobic conditions to some extent, then transferring to aerobic conditions, and performing aeration-agitation culture for 2 to 8 hours, preferably 3 to 4 hours. it can. At this time, the production amount of NADH oxidase can be set to the maximum by optimizing the conditions of aeration and stirring, the time of collecting the bacteria, and the like.

【0020】ここで生産されるNADHオキシダーゼ
は、大部分が菌体内に存在するので、培養菌を集菌洗浄
後通常用いられる方法で細胞を破壊し、無細胞抽出液を
得る。次いで通常用いられている精製手段により、精製
酵素を得ることができる。例えば、塩析濃縮、イオン交
換クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、ゲル
濾過クロマトグラフィー等により精製を行い、ポリアク
リルアミドゲル電気泳動的に均一なNADHオキシダー
ゼの標品を得ることができる。
Since most of the NADH oxidase produced here is present in the microbial cells, cells are destroyed by a commonly used method after collecting and washing the culture bacterium to obtain a cell-free extract. Then, a purified enzyme can be obtained by a commonly used purification means. For example, purification by salting-out concentration, ion exchange chromatography, adsorption chromatography, gel filtration chromatography and the like can be performed to obtain a polyacrylamide gel electrophoretic homogeneous NADH oxidase sample.

【0021】上記のようにして製造される本発明のNA
DHオキシダーゼの酵素活性力価の測定は、例えば以下
のようにして行うことが出来る。即ち、紫外光吸収測定
用石英ブラックセルに、NADHを含むリン酸緩衝液及
びEDTAを調製する。この反応液に適当量のNADH
オキシダーゼを加えることによりNADHは溶液中の酸
素により酸化されてNAD+を生成する。NADHに特
異的な340nmの吸収度の減少の時間変化により力価を
測定する。尚酵素活性の力価は、1分間に1マイクロモ
ルのNADHを酸化するに要する酵素量を1単位として
表す。FAD添加時の力価は、反応液にFADを添加し
て反応させて求める。
NA of the present invention manufactured as described above
The enzyme activity titer of DH oxidase can be measured, for example, as follows. That is, a phosphate buffer containing NADH and EDTA are prepared in a quartz black cell for measuring ultraviolet light absorption. Add an appropriate amount of NADH to this reaction solution.
By adding oxidase, NADH is oxidized by oxygen in the solution to produce NAD + . The titer is measured by the time course of the decrease in absorbance at 340 nm specific for NADH. The enzyme activity titer is represented by 1 unit of the amount of enzyme required to oxidize 1 μmol NADH per minute. The titer at the time of adding FAD is determined by adding FAD to the reaction solution and reacting.

【0022】[0022]

【実施例】以下本発明を、実施例でより具体的に説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples.

【0023】(実施例)重炭酸アンモニウム0.2%、グ
ルタミン酸ナトリウム0.1%、酵母エキス0.1%、
ブドウ糖1%、0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)、無
機塩類溶液(硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、硫酸第
一鉄、塩化ナトリウム等)及び還元剤として0.01%
のシステインから成る培地3Lを含む5Lミニジャー・
ファーメンターに嫌気的に12〜15時間前培養したス
トレプトコッカスミュータンスを300ml接種し、3
7℃で静置培養した。菌の生育度が660nmの吸光度
で0.2〜0.3に達した時、通気撹拌培養を開始し
た。(通気量:3l/分、撹拌速度:300回転/
分)。約3時間の通気撹拌でNADHオキシダーゼの誘
導生産は最高に達した。得られた菌体量は5g/Lであ
った。菌体を0.2mM EDTAを含む50mMリン酸
緩衝液(pH7.0)に懸濁後、菌体を破砕し、超遠心分
画によって粗酵素液を得た。粗酵素液を予め同緩衝液で
平衡化したDEAEセファロースカラムクロマトにか
け、KClの直線濃度勾配により溶出した。H22・ジ
エネレイテイングNADHオキシダーゼ活性画分は、
0.2M〜0.3MKCl濃度で溶出された。活性画分
を集め、濃縮後、1.2M 硫酸アンモニウムを含む5
0mMリン酸緩衝液(pH7.0)で平衡化したブチルセフ
ァロースカラムクロマトにかけ、1.2M〜0Mの硫酸
アンモニウムの直線濃度勾配により溶出し、活性画分は
0.5M〜0.2M濃度で溶出された。活性画分を回収
したモノQカラムクロマト(FPLCシステム・ファル
マシア)で分画後、再クロマトにより、SDSゲル電気
泳動的に均一な酵素として分離精製した。この比活性は
127単位/mgであり、粗酵素からの収率は約5%であ
った。
(Example) Ammonium bicarbonate 0.2%, sodium glutamate 0.1%, yeast extract 0.1%,
Glucose 1%, 0.1M phosphate buffer (pH 7.0), inorganic salt solution (magnesium sulfate, manganese sulfate, ferrous sulfate, sodium chloride, etc.) and 0.01% as reducing agent
5L mini jar containing 3L of cysteine medium
The fermentor was inoculated anaerobically with 300 ml of Streptococcus mutans precultured for 12 to 15 hours, and 3
Static culture was performed at 7 ° C. When the growth rate of the fungus reached 0.2 to 0.3 at the absorbance of 660 nm, aeration-agitation culture was started. (Aeration rate: 3 l / min, stirring speed: 300 revolutions /
Minutes). The induced production of NADH oxidase reached a maximum with aeration and stirring for about 3 hours. The amount of cells obtained was 5 g / L. After suspending the cells in a 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.2 mM EDTA, the cells were disrupted and a crude enzyme solution was obtained by ultracentrifugation fractionation. The crude enzyme solution was subjected to DEAE Sepharose column chromatography preliminarily equilibrated with the same buffer, and eluted with a linear concentration gradient of KCl. H 2 O 2 · Generating NADH oxidase active fraction
It was eluted at a concentration of 0.2M to 0.3MKCl. The active fractions were collected and concentrated, and then 1.2 M ammonium sulfate was added.
It was subjected to butyl sepharose column chromatography equilibrated with 0 mM phosphate buffer (pH 7.0) and eluted with a linear concentration gradient of 1.2 M to 0 M ammonium sulfate, and the active fraction was eluted at a concentration of 0.5 M to 0.2 M. It was The active fraction was fractionated by mono Q column chromatography (FPLC system, Pharmacia), which was collected, and then re-chromatographed to separate and purify it as a uniform enzyme by SDS gel electrophoresis. This specific activity was 127 units / mg, and the yield from the crude enzyme was about 5%.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明により、NADHの測定に有用な
NADHオキシダーゼの工業的生産に有利な製造法が提
供された。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a production method advantageous for industrial production of NADH oxidase useful for measuring NADH.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】NADHオキシダーゼ活性−pH相関関係図で
ある。
FIG. 1 is a NADH oxidase activity-pH correlation diagram.

【図2】NADHオキシダーゼ活性−温度相関関係図で
ある。
FIG. 2 is a NADH oxidase activity-temperature correlation diagram.

【図3】NADHオキシダーゼ活性の温度安定性を示す
図である。
FIG. 3 is a graph showing temperature stability of NADH oxidase activity.

【図4】NADHオキシダーゼ活性のpH安定性を示す
図である。
FIG. 4 is a graph showing pH stability of NADH oxidase activity.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酵素生産菌ストレプトコッカス(Strepto
coccusmutance)の培養物から採取された、至適pH5.5
〜7、作用適温30〜50℃、分子量200,000〜220,000を有
する酸素分子存在下にNADHを基質特異的に酸化して過酸
化水素を生成するNADHオキシダーゼ。
1. An enzyme-producing bacterium, Streptococcus (Strepto)
coccus mutation) culture, optimum pH 5.5
~ 7, NADH oxidase that produces hydrogen peroxide by substrate-specific oxidation of NADH in the presence of oxygen molecules having a suitable temperature of action of 30 to 50 ° C and a molecular weight of 200,000 to 220,000.
【請求項2】酵素生産菌ストレプトコッカス・ミュータ
ンス(Streptococcusmutans)を培養し、培養物から該N
ADHオキシダーゼを採取することを特徴とする請求項
1記載のNADHオキシダーゼの製造法。
Wherein culturing the enzyme producing bacterium Streptococcus mutans (Streptococcusmutans), the N from the culture
The method for producing NADH oxidase according to claim 1, wherein ADH oxidase is collected.
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