DE4115340A1 - MICROBIOLOGICALLY PREPARED TRIMETHYLAMINE DEHYDROGENASE, METHOD FOR THEIR OBTAINMENT AND ITS USE - Google Patents

MICROBIOLOGICALLY PREPARED TRIMETHYLAMINE DEHYDROGENASE, METHOD FOR THEIR OBTAINMENT AND ITS USE

Info

Publication number
DE4115340A1
DE4115340A1 DE19914115340 DE4115340A DE4115340A1 DE 4115340 A1 DE4115340 A1 DE 4115340A1 DE 19914115340 DE19914115340 DE 19914115340 DE 4115340 A DE4115340 A DE 4115340A DE 4115340 A1 DE4115340 A1 DE 4115340A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tma
dehydrogenase
trimethylamine
activity
enzyme
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.)
Withdrawn
Application number
DE19914115340
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Hummel
Udo Wendel
Susanne Sting
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.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forschungszentrum Juelich GmbH filed Critical Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority to DE19914115340 priority Critical patent/DE4115340A1/en
Priority to EP19920909154 priority patent/EP0584104A1/en
Priority to JP4510362A priority patent/JPH06507073A/en
Priority to AU16502/92A priority patent/AU1650292A/en
Priority to PCT/DE1992/000371 priority patent/WO1992020789A1/en
Publication of DE4115340A1 publication Critical patent/DE4115340A1/en
Priority to NO1993934055A priority patent/NO934055D0/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0012—Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7)
    • C12N9/0026—Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.6, 1.7) acting on CH-NH groups of donors (1.5)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
    • A23B4/00—General methods for preserving meat, sausages, fish or fish products
    • A23B4/14—Preserving with chemicals not covered by groups A23B4/02 or A23B4/12
    • A23B4/18—Preserving with chemicals not covered by groups A23B4/02 or A23B4/12 in the form of liquids or solids
    • A23B4/20—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
    • A23B4/22—Microorganisms; Enzymes; Antibiotics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
    • A23L3/3454—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of liquids or solids
    • A23L3/3463—Organic compounds; Microorganisms; Enzymes
    • A23L3/3571—Microorganisms; Enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
    • C12Q1/32—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase involving dehydrogenase

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Paracoccus strains from ground samples, after culture on dimethyl amine or trimethyl amine-containing nutrients, yield a highly selective dimethyl amine dehydrogenase or trimethyl amine dehydrogenase, two enzymes which are eminently suitable for assessing the freshness of fresh or frozen fish. The reaction takes place in the presence of phenazinetho or methosulphate as the electron acceptor and can be performed and photometrically monitored in the presence of dichlorophenolindophenol. The selective DMA or TMA dosage is suitable for analysis in the field of foodstuffs and diagnosis. A particularly effective Paracoccus strain was deposited under number DSM 6512.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine neue zur selektiven Reduktion von Trimethylamin mit Phenazinethosulfat oder Phenazinmethosulfat als Kofaktor befähigte Dehydrogenase, die aus einem Bodenbakterium durch Züchtung auf trimethylaminhaltigem Medium isoliert wurde.The invention relates to a new selective Reduction of trimethylamine with phenazineethosulfate or phenazine methosulfate as cofactor Dehydrogenase, which passes through a soil bacterium Breeding on trimethylamine-containing medium isolated has been.

Diese neue TMA-Dehydrogenase ist ein für den Nachweis von Trimethylamin geeignetes Enzym.This new TMA dehydrogenase is one for detection Trimethylamine-suitable enzyme.

Der Nachweis von Trimethylamin ist von Bedeutung im Lebensmittelbereich (Fischverderb) und in der klini­ schen Diagnostik (Trimethylaminurie, Betain-Analy­ tik).The detection of trimethylamine is important in Food area (fish spoilage) and in the klini diagnostic (trimethylaminuria, betaine-analy tik).

Im Lebensmittelbereich hat ein Trimethylamin-Nachweis vor allem für die Bestimmung der Fisch-Frische Bedeu­ tung. Der Fischmuskel enthält hohe Gehalte an Tri­ methylamin-N-Oxid, das postmortal durch bakterielle Zersetzung zu Trimethylamin (TMA) abgebaut wird. Der auffallend stechende Geruch von verderbendem Meeres­ fisch wird in der Hauptsache durch TMA verursacht. In the food industry has a trimethylamine detection especially for the determination of fish-freshness importance tung. The fish muscle contains high levels of tri methylamine N-oxide, which is postmortem by bacterial Decomposition to trimethylamine (TMA) is degraded. The striking stinging smell of spoiling sea Fish is mainly caused by TMA.  

Zur Bestimmung der Fischfrische sind in der analyti­ schen Literatur bereits eine Reihe verschiedener, eher unspezifischer Parameter vorgeschlagen worden, z. B. der Nucleotid-Gehalt, die Ammoniak-Konzentra­ tion, flüchtige Säuren, Katalase-Aktivität oder der pH-Wert. Als primäres Abbauprodukt ist aber TMA von besonderem diagnostischem Wert. In die Praxis Eingang gefunden hat eine chemische TMA-Bestimmungsmethode mittels Pikrinsäure (Dyer, W. J., J. Fish Res. Bd. Can. 6 (1945) 351; überarbeitet von: Tozawa, H. et al., In: Fish Inspection and Quality Control (1971) p. 187, Fishing News (Books) Ltd., London). Diese Methode hat aber den Nachteil, daß viele primäre, sekundäre und tertiäre Amine auch reagieren; zudem ist Pikrinsäure eine hochexplosive Verbindung. Bei der Trimethylaminurie handelt es sich um eine Störung des Cholin-Stoffwechsels. Das defekte Enzym ist die Trimethylamin-N-Oxidase, das die Bildung von Trimethylamin-N-oxid katalysiert. Für die Diagnostik ist ein spezifischer Trimethylamin-Nachweis erforder­ lich. In aktuellen Veröffentlichungen zur Trimethyl­ amin-Analytik werden im Klinik-Bereich Massenspektro­ metrie (King G.S. et al. Biomed. Mass Spectrom. 11 (1984) 1), Gas-Chromatographie (Dorland, L. et al. J. Inher. Metab. Dis. 10 (1987) 401) oder auch Head­ space Gas-Liquid-Chromatographie (Al-Waiz, M. et al. J. Inher. Metab. Dis. 12 (1989) 80) eingesetzt. Die gaschromatographische Methode (Dorland et al.) wird von den strukturanalogen Verbindungen Betain, Carnitin und Cholin gestört. Insgesamt sind diese Methoden nicht für die Routineanalytik geeignet. Eine Betain-Analytik wird bei der Behandlung der ver­ schiedenen Formen der Homocystinurie (Störung im Metabolismus von L-Methionin) benötigt. Betain ist z. Zt. mit den üblichen Methoden der Laboranalytik nicht erfaßbar. In Verbindung mit einem Betain-spaltenden Enzym, das Betain in Trimethylamin und Essigsäure spaltet, kann diese Verbindung aber in einem gekop­ pelten Enzymtest über Trimethylamin quantifiziert werden.To determine the fish fresh are in the analyti already have a number of different, rather unspecific parameters have been proposed, z. As the nucleotide content, the ammonia Konzentra tion, volatile acids, catalase activity or the PH value. As a primary degradation product but TMA is of special diagnostic value. In the practice entrance has found a chemical TMA determination method by picric acid (Dyer, W.J., J. Fish Res. Bd. Can. 6 (1945) 351; revised by: Tozawa, H. et al., In: Fish Inspection and Quality Control (1971) p. 187, Fishing News (Books) Ltd., London). These Method has the disadvantage that many primary, secondary and tertiary amines also react; moreover Picric acid is a highly explosive compound. Trimethylaminuria is a Disruption of choline metabolism. The defective enzyme is the trimethylamine N-oxidase, which is the formation of Trimethylamine N-oxide catalyzes. For diagnostics a specific trimethylamine detection is required Lich. In recent publications on Trimethyl Amin-analytics will be in the clinic area Massenspektro Metrology (King G.S. et al., Biomed. Mass Spectrom (1984) 1), gas chromatography (Dorland, L. et al. Inher. Metab. Dis. 10 (1987) 401) or Head space gas liquid chromatography (Al-Waiz, M. et al. J. Inher. Metab. Dis. 12 (1989) 80). The Gas chromatographic method (Dorland et al.) Is of the structurally analogous compounds betaine, Carnitine and choline disturbed. Overall, these are Methods are not suitable for routine analysis. Betaine analysis is used in the treatment of ver various forms of homocystinuria (disorder in the Metabolism of L-methionine). Betaine is z. Currently not with the usual methods of laboratory analysis detectable. In conjunction with a betaine-splitting end Enzyme, the betaine in trimethylamine and acetic acid  splits, but this compound can be gekop in a quantified enzyme test over trimethylamine become.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein für den spezifischen TMA-Nachweis geeignetes Enzym bereitzustellen.The invention is therefore based on the object enzyme suitable for specific TMA detection provide.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen gelöst durch die im Patentanspruch 1 genannte Trimethylamin-Dehydrogenase (TMA-Dehydrogenase).This object is achieved according to the invention substantially solved by the mentioned in claim 1 Trimethylamine dehydrogenase (TMA dehydrogenase).

Weitere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Other features of the invention will become apparent the further claims and the following Description.

Das neue Enzym ist zusammen mit dem künstlichen Elektronenakzeptor Phenazinmethosulfat (PMS) oder Phenazinethosulfat (PES) zur Reduktion von Trimethyl­ amin befähigt.The new enzyme is together with the artificial one Electron acceptor phenazine methosulfate (PMS) or Phenazine ethosulfate (PES) for the reduction of trimethyl amine.

Die enzymatische Umsetzung von TMA erfolgt nach der GleichungThe enzymatic conversion of TMA takes place after the equation

Als Ausgangsmaterial für die Gewinnung der TMA- Dehydrogenase sind Bodenproben geeignet, insbes. dar­ aus isolierte Mikroorganismen der Gattung Paracoccus, die bei Wachstum auf TMA-haltigem Nährmedium eine geeignete TMA-Dehydrogenase bilden und speziell der Paracoccus-Stamm DSM 6512.As starting material for the extraction of TMA Dehydrogenase are suitable soil samples, esp. Dar isolated microorganisms of the genus Paracoccus, the growth medium on TMA containing a form suitable TMA dehydrogenase and especially the Paracoccus strain DSM 6512.

Die aus diesem Paracoccus-Stamm isolierte TMA- Dehydrogenase zeigt in gereinigter Form die folgenden wesentlichen Parameter:The TMA isolated from this Paracoccus strain Dehydrogenase shows in purified form the following essential parameters:

  • - Reaktivität mit Trimethylamin in Gegenwart von Phenazinmetho- oder -ethosulfat;Reactivity with trimethylamine in the presence of Phenazine metho- or ethosulfate;
  • - Substratspezifität ausschließlich für TMA;Substrate specificity exclusively for TMA;
  • - ein KM-Wert für TMA von 6,6·10-7 M;a K M value for TMA of 6.6 x 10 -7 M;
  • - spezifische Aktivität (hochgereinigt) von 4 U/mg;specific activity (highly purified) of 4 U / mg;
  • - Molekulargewicht in der SDS-Elektrophorese: 70 000 Dalton±5000;Molecular weight in SDS electrophoresis: 70,000 daltons ± 5,000;
  • - pH-Optimum für die Reduktionsreaktion bei pH 9,0;pH optimum for the reduction reaction at pH 9.0;
  • - Temperatur-Optimum der Aktivität bei 45°C;- Temperature optimum of activity at 45 ° C;
  • - pH-Stabilität: kein Aktivitätsverlust nach 24 h bei 4°C und pH 9,0;- pH stability: no loss of activity after 24 h at 4 ° C and pH 9.0;
  • - Temperatur-Stabilität: 65% Restaktivität nach 30 min bei 30°C (pH 9,0);- Temperature stability: 65% residual activity after 30 minutes at 30 ° C (pH 9.0);
  • - Lagerfähigkeit der Enzymlösung: nach einer Woche bei 4°C mit einer Restaktivität von 80%; nach vier Wochen bei - 20°C in 50% Glycerin mit einer Restaktivität von 70%;- Storage life of the enzyme solution: after one week at 4 ° C with a residual activity of 80%; after four Weeks at - 20 ° C in 50% glycerol with a Residual activity of 70%;
  • - starke Inhibierung durch MnCl2 in 1 mM Konzentration, Erhöhung der Aktivität durch PMSF (auf 187%);strong inhibition by MnCl 2 in 1 mM concentration, increase of activity by PMSF (to 187%);
  • - keine Hemmung der TMA-Umsatzrate durch die strukturanalogen Verbindungen Betain, Cholin, Carnitin, Trimethylaminoxid und Dimethylamin (jeweils 1 mM Konzentration).no inhibition of the TMA turnover rate by the structurally analogous compounds betaine, choline, Carnitine, trimethylamine oxide and dimethylamine (each 1 mM concentration).

Einige Eigenschaften des Enzyms werden u. a. anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Some properties of the enzyme are u. a. based of the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 Wachstum und Enzymbildung von Paracoccus sp. TMA-1 in Abhängigkeit von der Zeit; Fig. 1 Growth and Enzyme Formation of Paracoccus sp. TMA-1 as a function of time;

Fig. 2 Abhängigkeit der Enzymaktivität vom pH-Wert; Fig. 2 Dependence of enzyme activity on pH;

Fig. 3 Eichkurve für TMA im enzymatischen Test. Fig. 3 calibration curve for TMA in the enzymatic test.

Die Erfindung wird in nachfolgenden Beispielen näher erläutert.The invention will become more apparent in the following examples explained.

Beispiel 1: Isolierung von Mikroorganismen, die das Enzym TMA-Dehydrogenase enthaltenExample 1: Isolation of microorganisms containing the Enzyme containing TMA dehydrogenase A. Isolierung aus BodenprobenA. Isolation from soil samples

Ein Bioreaktor enthält 1 L Medium A mit folgender Zusammensetzung:A bioreactor contains 1 L of medium A with the following Composition:

Trimethylamin|5,0 g/LTrimethylamine | 5.0 g / L Hefeextraktyeast extract 0,2 g/L0.2 g / L Ammoniumsulfatammonium sulfate 0,5 g/L0.5 g / L Spurensalz-LösungTrace salt solution 20 ml/L20 ml / L KH₂PO₄KH₂PO₄ 1,5 g/L1.5 g / L K₂HPO₄K₂HPO₄ 4,0 g/L4.0 g / L

Der pH-Wert wird auf 7,0 eingestellt, die Lösung wird 30 min bei 121°C sterilisiert. Der Bioreaktor wird mit ca. 5 g einer Bodenprobe (Kompost) beimpft. Im geschlossenen Gefäß wachsen geeignete Mikroorganismen der Bodenprobe heran, die Temperatur wird dabei auf 22°C gehalten. Durch Zufuhr sterilfiltrierter Luft wachsen die Organismen weitgehend unter Sauerstoffsättigungs-Bedingungen heran. Nach 1 Tag Wachstum im geschlossenen Gefäß wird aus einer Vorratsflasche sterilisiertes Medium A zugepumpt (0,1 L/Std.), gleichzeitig mit derselben Flußrate Reaktor­ inhalt abgeführt. Täglich wird eine Probe entnommen und auf TMA-Dehydrogenase-Aktivität getestet. In den ersten 5 Tagen war keine Aktivität nachweisbar, ab dem 6. Tag konnte ein von Tag zu Tag regelmäßig zu­ nehmender Aktivitäts-Anstieg gemessen werden. An­ scheinend hat sich unter den Bedingungen des kontinu­ ierlichen Wachstums ein geeigneter Mikroorganismus durchgesetzt. Ab dem 10. Tag hatte die Aktivität einen maximalen Wert erreicht, nach 12 Tagen wurde die Kultivierung abgebrochen. Mikroorganismen aus Reaktorproben ab dem 6. Tag, die auf durch Agar (18 g/L) verfestigtes Medium A ausgestrichen wurden, wur­ den als Reinkultur auf TMA-Dehydrogenase-Aktivität getestet. Hieraus konnte ein Stamm mit der gewünsch­ ten Enzymaktivität isoliert werden (Isolat TMA-1). The pH is adjusted to 7.0, the solution becomes Sterilized at 121 ° C for 30 minutes. The bioreactor will with about 5 g of a soil sample (compost) inoculated. in the closed vessel grow suitable microorganisms the soil sample, the temperature is on Kept at 22 ° C. By supplying sterile filtered air the organisms are largely submerged Oxygen saturation conditions zoom. After 1 day Growth in a closed vessel becomes one Supply bottle sterilized medium A pumped (0.1 L / hr), simultaneously with the same flow rate reactor content dissipated. A sample is taken daily and tested for TMA dehydrogenase activity. In the No activity was detectable for the first 5 days The 6th day could be a day to day regular too increasing activity. to Apparently it has become continious under the conditions a suitable microorganism enforced. From the 10th day had the activity reached a maximum value after 12 days the cultivation stopped. Microorganisms Reactor samples from the 6th day, which on on agar (18 g / L) solidified medium A were struck, wur as a pure culture on TMA dehydrogenase activity tested. From this could a strain with the desired enzyme activity are isolated (isolate TMA-1).  

B. Taxonomische Bestimmung des Isolats TMA-1B. Taxonomic determination of isolate TMA-1

Die mikrobiologische Charakterisierung ergab, daß der Stamm TMA-1 der Gattung Paracoccus zuzuordnen ist. Im einzelnen wurden folgende Eigenschaften festgestellt: Gram-negative Kokken, unbeweglich, strikt aerob, keine Säurebildung, nicht chemolithoautotroph. Gute Verwertung von Methylamin, Dimethylamin, Trimethyl­ amin, Trimethylamin-N-Oxid, N-Methylformamid, N,N-Dimethylformamid; schwaches Wachstum auf Form­ amid. Von den beiden Paracoccus-Arten denitrificans und halodenitrificans unterscheidet sich der Stamm TMA-1 dadurch, daß er nicht chemolithoautotroph ist. Der Stamm wurde am 2.5.1991 bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen, Braunschweig, unter der Nummer DSM 6512 hinterlegt.The microbiological characterization showed that the Strain TMA-1 of the genus Paracoccus is assigned. in the the following properties were found: Gram-negative cocci, immobile, strictly aerobic, no acidification, not chemolithoautotrophic. Quality Utilization of methylamine, dimethylamine, trimethyl amine, trimethylamine N-oxide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide; weak growth on form amide. Of the two Paracoccus species denitrificans and halodenitrificans the strain differs TMA-1 in that it is not chemolithoautotrophic. The tribe was on 2.5.1991 at the German Collection of microorganisms, Brunswick, under the Number DSM 6512 deposited.

Beispiel 2: Gewinnung der TMA-DehydrogenaseExample 2: Recovery of TMA dehydrogenase A. Vermehrung von Paracoccus sp. TMA-1A. Propagation of Paracoccus sp. TMA-1

Zur Enzymgewinnung wurde der Stamm TMA-1 in folgendem Medium B angezogen (pro 1 l):For enzyme recovery, the strain TMA-1 was in the following Medium B attracted (per 1 L):

Trimethylamin|5,0 g/LTrimethylamine | 5.0 g / L Hefeextraktyeast extract 5,0 g/L5.0 g / L Ammoniumsulfatammonium sulfate 1,0 g/L1.0 g / L Spurensalz-LösungTrace salt solution 20 ml/L20 ml / L KH₂PO₄KH₂PO₄ 1,5 g/L1.5 g / L K₂HPO₄K₂HPO₄ 4,0 g/L4.0 g / L End-pHFinal pH 7,07.0

Im 8-l-Maßstab wurde das Medium nach Erreichen der Bruttemperatur von 30°C mit 300 ml einer 24 Stunden alten Vorkultur beimpft. In einem solchen 8-l-Ansatz konnte gut der Verlauf der Enzymaktivität über die Zeit bestimmt werden, indem Proben zu verschiedenen Zeiten entnommen wurden und die Aktivität der TMA- Dehydrogenase nach Aufschluß der Zellen im zellfreien Überstand bestimmt wurde. In Fig. 1 ist ein solcher Verlauf dargestellt; er verdeutlicht, daß man eine maximale Enzymaktivität nur innerhalb eines engen Zeitraums gegen Ende der Wachstumsphase erhält. Der 8-l-Fermenter wurde nach 21 Stunden bei einer OD660 von 4.35 mittels einer Zentrifuge geerntet, man erhielt 160 g Biofeuchtmasse. Die Biomasse kann bei -20°C eingefroren gelagert werden, wobei über mehrere Monate kein Aktivitätsverlust erkennbar ist.In the 8-l scale, the medium was inoculated after reaching the gross temperature of 30 ° C with 300 ml of a 24 hour old preculture. In such an 8-liter approach, the course of the enzyme activity over time could be determined well by taking samples at different times and determining the activity of the TMA dehydrogenase after disruption of the cells in the cell-free supernatant. In Fig. 1, such a course is shown; it shows that maximum enzyme activity is obtained only within a narrow period towards the end of the growth phase. The 8-liter fermenter was harvested after 21 hours with an OD 660 of 4.35 by means of a centrifuge to give 160 g of bio-wet mass. The biomass can be stored frozen at -20 ° C, with no loss of activity can be seen over several months.

B. ZellaufschlußB. cell disruption

Die Enzymfreisetzung aus den Zellen kann durch an sich bekannte Methoden (Ultraschall, Hochdruck- Homogenisation, Naßvermahlung u. a.) geschehen. Hier wurden die Zellen durch Naßvermahlung mit Glasperlen aufgeschlossen. Dazu wurde die Biomasse in 0.1 M Tris-HCl-Puffer (pH 7.0) suspendiert, so daß die Konzentration der Zellfeuchtmasse 40%ig war. Die Zellinhaltsstoffe wurden aus der Suspension durch einen mechanischen Aufschluß mittels einer Schwing­ mühle (Typ MM2; Fa. Retsch, Haan, FRG) gewonnen. Der Aufschluß erfolgte in 1.5 ml Eppendorfgefäßen. Die Eppendorfgefäße wurden mit 1.2 g Glasperlen (0,5 mm Durchmesser) und 0.6 ml 40%iger Zellsuspension gefüllt und für 15 min bei einer Frequenz von 1800/sec geschüttelt. Nach Zentrifugation (3 min bei 12000 Upm) in einer Tischzentrifuge erhielt man einen viskosen Überstand, der für die weitere Enzymgewin­ nung verwendet wurde.The enzyme release from the cells can by known methods (ultrasound, high-pressure Homogenization, wet milling u. a.) happen. Here The cells were wet-ground with glass beads open minded. For this purpose, the biomass was in 0.1 M Suspended Tris-HCl buffer (pH 7.0), so that the Concentration of the wet cell mass was 40%. The Cell contents were removed from the suspension a mechanical digestion by means of a vibration mill (type MM2, from Retsch, Haan, FRG). The Digestion took place in 1.5 ml Eppendorf tubes. The Eppendorf tubes were filled with 1.2 g glass beads (0.5 mm Diameter) and 0.6 ml of 40% cell suspension filled and for 15 min at a frequency of Shaken 1800 / sec. After centrifugation (3 min at 12000 rpm) in a bench centrifuge, one received one viscous supernatant responsible for the further enzyme gain was used.

C. GrobreinigungC. Rough cleaning

Zur Grobreinigung wurden 0.5 ml des Rohextraktes in 1.5 ml Eppendorfgefäße gegeben und dort mit 0.025 ml einer 5%igen Polyethylenimin-Lösung (PEI) versetzt. Nach 30 min bei Raumtemperatur wurden die Proben 5 min in einer Tischzentrifuge bei 12 000 Upm zentrifu­ giert und der fast klare Überstand für die weitere Enzymreinigung eingesetzt.For rough cleaning, 0.5 ml of the crude extract in Add 1.5 ml Eppendorf tubes and mix with 0.025 ml  a 5% polyethyleneimine solution (PEI). After 30 minutes at room temperature, the samples became 5 min in a table centrifuge at 12 000 rpm centrifu yells and the almost clear supernatant for the further Used enzyme purification.

D. FeinreinigungD. Fine cleaning

Zur Feinreinigung des Enzyms wurde der Überstand nach PEI-Fällung einer Ionenaustauschchromatographie an einer Mono-Q-Säule (Fast Protein Liquid Chromato­ graphy (FPLC); Fa. Pharmacia, Freiburg FRG) unterzo­ gen. 10 ml des mit einem 0,2 µm-Filter filtrierten Rohextraktes wurden in 2-ml-Portionen auf die Säule aufgegeben und mit einem Konzentrationsgradienten von 0.05 M-0.2 M Natriumpyrophosphat-Puffer pH 9,0 eluiert. Das Enzym wurde bei einer Pufferkonzentra­ tion von ca. 0,09 M von der Säule abgelöst. Anschlie­ ßend wurden die das Enzym enthaltenden Fraktionen zusammengegeben und 1 : 2 mit 0.05 M Natriumpyrophos­ phat-Puffer verdünnt. Für den letzten Reinigungs­ schritt wurde nun wiederum die Lösung in 2-ml-Portio­ nen auf die Mono-Q-Säule aufgegeben und mit einem NaCl-Gradienten (0-1 M) eluiert; das Enzym wurde bei einer NaCl-Konzentration von 400 mM abgelöst.For fine purification of the enzyme, the supernatant was after PEI precipitation of an ion exchange chromatography a Mono Q column (Fast Protein Liquid Chromato graphy (FPLC); Pharmacia, Freiburg FRG) unterzo 10 ml of the filtered with a 0.2 micron filter Crude extract was added to the column in 2 ml portions abandoned and with a concentration gradient of 0.05 M-0.2 M sodium pyrophosphate buffer pH 9.0 eluted. The enzyme was at a buffer concentration tion of about 0.09 M detached from the column. subsequently, The fractions containing the enzyme were terminated combined and 1: 2 with 0.05 M sodium pyrophos diluted phat buffer. For the last cleaning Step again became the solution in 2 ml Portio abandoned on the Mono Q column and with a NaCl gradients (0-1 M) eluted; the enzyme was added replaced by a NaCl concentration of 400 mM.

In Fraktionen mit hoher Enzymaktivität wurde eine spezifische Aktivität von 4 U/mg gemessen. Ein mit diesen Fraktionen angefertigtes SDS-Gel ergab auf Grund der Proteinfärbung, daß die TMA-Dehydrogenase hier zu mindestens 90% aufgereinigt vorlag.In fractions with high enzyme activity, a specific activity of 4 U / mg. One with SDS gel prepared from these fractions revealed Reason of protein staining that TMA dehydrogenase here at least 90% purified.

Die Anreicherung des Enzyms im Verlauf der Reinigung ist in Tab. 1 zusammengestellt. The accumulation of the enzyme in the course of the purification is compiled in Tab. 1.  

Tabelle 1 Table 1

Reinigung der TMA-Dehydrogenase Purification of TMA dehydrogenase

Die Aktivität der TMA-Dehydrogenase wurde dabei mit folgendem Testansatz (C) bestimmt:The activity of TMA dehydrogenase was with following test batch (C) determines:

780 µl Puffer (0,1 M Natriumpyrophosphat plus 0,05 M NH₄Cl; pH 9,0)
 20 µl einer 150 mM-Trimethylamin-Lösung (in Puffer) (Endkonz. im Test: 3 mM)
 50 µl Dichlorphenolindophenol (DCPIP; Endkonz. im Test: 0,08 mM),
 0,50 µl Phenanzinethosulfat (PES; Endkonz. im Test 2 mM)
100 µl Enzymlösung780 μl buffer (0.1 M sodium pyrophosphate plus 0.05 M NH 4 Cl, pH 9.0)
20 μl of a 150 mM trimethylamine solution (in buffer) (final concentration in the assay: 3 mM)
50 μl dichlorophenolindophenol (DCPIP, final conc. In test: 0.08 mM),
0.50 μl phenanzinethosulfate (PES, final conc. In test 2 mM)
100 μl enzyme solution

Die Anfangs-Reaktionsgeschwindigkeit wurde bei 595 nm an einem Spektralphotometer bei 30°C gemessen. Eine Enzymeinheit entspricht dem Umsatz von 1 µMol TMA pro 1 min, gemessen über den Umsatz von 1 µMol Dichlor­ phenolindophenol pro 1 min (ε=7,0 mM-1 · cm-1).The initial reaction rate was measured at 595 nm on a spectrophotometer at 30 ° C. One enzyme unit corresponds to the conversion of 1 μmol of TMA per 1 min, measured via the conversion of 1 μmol of dichlorophenolindophenol per 1 min (ε = 7.0 mM -1 · cm -1 ).

Beispiel 3: Charakterisierung der TMA-DehydrogenaseExample 3: Characterization of the TMA dehydrogenase A. pH-Abhängigkeit der UmsetzungA. pH dependence of the reaction

Die Abhängigkeit der Aktivität vom pH-Wert wurde be­ stimmt, indem der pH-Wert des in Beispiel 2.D. aufge­ führten Pyrophosphat-Puffers auf verschiedene Werte zwischen 7,0 und 11,0 eingestellt wurde und damit die Aktivität der TMA-Dehydrogenase wie unter 2.D. be­ schrieben gemessen wurde. Fig. 2 zeigt das pH-Profil dieser Umsetzung, man erhält eine maximale Aktivität bei einem pH-Wert von 9.The dependence of the activity on the pH was determined by adjusting the pH of Example 2.D. Pyrophosphate buffer was adjusted to various values between 7.0 and 11.0 and thus the activity of TMA dehydrogenase as under 2.D. be measured. FIG. 2 shows the pH profile of this reaction, giving a maximum activity at a pH of 9.

B. Einfluß des pH-Wertes auf die LagerstabilitätB. Influence of the pH on the storage stability

Der Einfluß des pH-Wertes auf die Lagerung wurde getestet, indem 100 µl der Enzymlösung in 780 µl 0.1 M Puffer des entsprechenden pH-Wertes für 24 Stunden bei 4°C inkubiert wurden.The influence of pH on storage was tested by adding 100 μl of the enzyme solution in 780 μl 0.1 M buffer of the appropriate pH for 24 hours were incubated at 4 ° C.

Die TMA-Dehydrogenase hat ihr Stabilitätsmaximum bei pH 9,0. Die reine Enzymlösung hat nach 6 Tagen bei 4°C eine Restaktivität von 80%. Unter Zusatz von 50% Glycerin ließ sich nach 4 Wochen bei -20°C noch eine Restaktivität von 70% messen.TMA dehydrogenase has its stability maximum pH 9.0. The pure enzyme solution is added after 6 days 4 ° C a residual activity of 80%. With the addition of 50% Glycerol was left after 4 weeks at -20 ° C still measure a residual activity of 70%.

C. Temperatur-Abhängigkeit der AktivitätC. Temperature dependence of activity

Zur Bestimmung des Temperaturoptimums wurde die Reaktionsgeschwindigkeit bei verschiedenen Temperatu­ ren gemessen. Nach ausreichender Vortemperierung der Testkomponenten ohne Enzym wurde die Reaktion durch Zugabe von Enzymlösung gestartet.To determine the temperature optimum, the Reaction rate at different temperatures measured. After sufficient pre-tempering of Test components without enzyme was the reaction by Addition of enzyme solution started.

Die TMA-Dehydrogenase zeigt maximale Aktivität bei 45°C, bei 60°C ist keine Aktivität mehr meßbar.TMA dehydrogenase shows maximum activity 45 ° C, at 60 ° C no activity is measurable.

D. Temperatur-StabilitätD. Temperature stability

Zur Bestimmung der Temperaturstabilität der TMA- Dehydrogenase wurden 100 µl Enzymlösung für 30 min in einem Wasserbad bei der gewünschten Temperatur inku­ biert. Anschließend wurde die Enzymlösung kurz abge­ kühlt, mit den restlichen Testkomponenten versetzt und die verbleibende Aktivität durch Messung bei 30°C bestimmt. Man erhält nach Vorinkubation bei 30°C noch 65% Restaktivität, bei 37°C noch 50%. To determine the temperature stability of the TMA Dehydrogenase was 100 .mu.l of enzyme solution for 30 min in a water bath at the desired temperature inku biert. Subsequently, the enzyme solution was briefly abge cool, mixed with the remaining test components and the remaining activity by measurement at 30 ° C certainly. After preincubation at 30 ° C is still obtained 65% residual activity, at 37 ° C still 50%.  

E. Einfluß verschiedener Metallkationen und InhibitorenE. Influence of different metal cations and inhibitors

Um das Verhalten der TMA-Dehydrogenase-Aktivität in Gegenwart von Metallkationen und Hemmstoffen zu bestimmen, wurden die entsprechenden Substanzen in einer Konzentration von 1 mM dem Test zugesetzt und nach einer Inkubationszeit von 10 min bei 30°C die Aktivität bestimmt. Tabelle 2 faßt die Ergebnisse zusammen.To study the behavior of TMA dehydrogenase activity in Presence of metal cations and inhibitors too determine, the corresponding substances were in added to the test at a concentration of 1 mM and after an incubation period of 10 min at 30 ° C the Activity determined. Table 2 summarizes the results together.

Tabelle 2: Einfluß verschiedener Metallkationen und Inhibitoren. Zur Kontrolle wurden die Verbindungen in parallelen Tests ohne TMA eingesetzt, um einen mögli­ chen Einfluß der Verbindungen auf den Enzymtest auf­ zuzeigen.Table 2: Influence of different metal cations and Inhibitors. As a control, the compounds in parallel tests without TMA used to a mögli chen influence of the compounds on the enzyme test to show.

Verbindungconnection Restaktivität (%)Residual activity (%) Metallionen:Metal ions: MgCl₂MgCl₂ 9191 MnCl₂MnCl₂ 77 CaCl₂ CaCl₂ 9090 ZnSO₄ZnSO₄ 136136 CuSO₄CuSO₄ 119119 Inhibitoren: @inhibitors: @ EDTAEDTA 118118 1,10-Phenantrolin1,10-phenanthroline 9090 Jodacetamidiodoacetamide 9494 p-Hydroxymercuribenzoatp-hydroxymercuribenzoate 8181 N-EthylmaleimidN-ethylmaleimide 107107 Phenylmethansulfonylfluorid (PMSF)Phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSF) 187187 Triton X-100Triton X-100 6868

Auffällig ist die starke Inhibierung des Enzyms durch MnCl2 und die Erhöhung der Aktivität durch PMSF. Beide Komponenten zeigten keine Aktivität im Enzym­ test ohne TMA. Striking is the strong inhibition of the enzyme by MnCl 2 and the increase in activity by PMSF. Both components showed no activity in the enzyme test without TMA.

F. Substratspektrum der TMA-DehydrogenaseF. Substrate Spectrum of TMA Dehydrogenase

Zur Erstellung eines Substrat-Spektrums wurde im Test (siehe Beispiel 2.D.) einerseits TMA durch eine Reihe anderer Methylamin-Verbindungen (1 mM), andererseits der Elektronenakzeptor Phenazinethosulfat (einschl. des Redoxfarbstoffes Dichlorphenolindophenol) durch andere Elektronenakzeptoren ersetzt und anschließend die Enzymaktivität bestimmt. Die Ergebnisse zeigten, daß bezüglich der Aminkomponente anscheinend nur TMA umgesetzt wird, inaktiv waren: Dimethylamin, Methyl­ amin, Dimethylethylamin, Trimethylamin-N-oxid, Cholinchlorid, Betain, Carnitin und D,L-Carnitinamid. Auch bezüglich des Elektronenakzeptors ist das Enzym anscheinend hochspezifisch, TMA wird nicht umgesetzt, wenn PES/DCPIP durch folgende Verbindungen ersetzt wird: Methylenblau, K3(Fe(CN)6), Wurster′s Blau, PES, DCPIP, NAD⁺ oder NADP⁺; lediglich mit der struktur­ analogen Verbindung Phenazinmethosulfat findet eine Reaktion statt (98%iger Umsatz im Vergleich zu PES). Daneben wurden einige der oben erwähnten Amin-Verbin­ dungen getestet, ob sie den Umsatz von TMA inhibie­ ren. Folgende Verbindungen wurden in jeweils äqui­ molarer Konzentration zu TMA dem kompletten Enzymtest zugesetzt (in Klammern sind als Ergebnis die jeweili­ gen Enzymaktivitäten angegeben): Dimethylamin (96%), Cholin (102%), Betain (90%) oder Carnitin (110%). Werden dem kompletten Testansatz mit PES,DCPIP und TMA noch das Coenzym NAD⁺ oder NADP⁺ zugesetzt, ist keine Steigerung des Umsatzes nachweisbar.For the preparation of a substrate spectrum in the test (see Example 2.D.) On the one hand TMA by a series of other methylamine compounds (1 mM), on the other hand, the electron acceptor phenazine ethosulfate (including the redox dye dichlorophenolindophenol) replaced by other electron acceptors and then the enzyme activity certainly. The results showed that with respect to the amine component, apparently only TMA is reacted, inactive were: dimethylamine, methylamine, dimethylethylamine, trimethylamine N-oxide, choline chloride, betaine, carnitine and D, L-carnitinamide. Also with respect to the electron acceptor, the enzyme appears to be highly specific, TMA is not converted when PES / DCPIP is replaced by the following compounds: methylene blue, K 3 (Fe (CN) 6 ), Wurster's blue, PES, DCPIP, NAD⁺ or NADP ⁺; only with the structure analogous compound phenazine methosulfate takes place a reaction (98% conversion compared to PES). In addition, some of the abovementioned amine compounds were tested as to whether they inhibit the conversion of TMA. The following compounds were added to the complete enzyme assay in equimolar concentrations to TMA (in parentheses, the respective enzyme activities are indicated as the result): dimethylamine ( 96%), choline (102%), betaine (90%) or carnitine (110%). If the coenzyme NAD⁺ or NADP⁺ is added to the complete assay with PES, DCPIP and TMA, no increase in sales is detectable.

Die Reaktion von TMA in Gegenwart von PES/DCPIP ist O2-unabhängig; wird ein Test unter anaeroben Bedin­ gungen (Puffer und Testkomponenten für 15 min mit Argon begast) durchgeführt, erhält man eine identi­ sche Umsatzrate wie im Test mit O2-begasten Puffer. The reaction of TMA in the presence of PES / DCPIP is O 2 -independent; If a test is carried out under anaerobic conditions (buffer and test components fumigated with argon for 15 minutes), an identical conversion rate is obtained as in the test with O 2 -begast buffer.

Damit unterscheidet sich das Enzym von solchen der Gruppe der Oxidasen, bei denen O2 Co-Substrat der Reaktion ist. Biochemisch gehört das Enzym damit zu der Gruppe der Dehydrogenasen.Thus, the enzyme differs from those of the group of oxidases, in which O 2 co-substrate of the reaction. Biochemically, the enzyme belongs to the group of dehydrogenases.

G. Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Substrat­ konzentration (Bestimmung des KM-Wertes)G. Dependence of enzyme activity on substrate concentration (determination of K M value)

Zur Bestimmung des KM-Wertes wurde die Aktivität der TMA-Dehydrogenase in Abhängigkeit von der Substrat­ konzentration gemessen. Die Auswertung nach Lineweaver-Burke ergibt einen KM-Wert von 6,6·10-7 M. Substratsättigung tritt oberhalb von 0.03 mM auf.To determine the K M value, the activity of the TMA dehydrogenase was measured as a function of the substrate concentration. The evaluation by Lineweaver-Burke gives a K M value of 6.6 × 10 -7 M. Substrate saturation occurs above 0.03 mM.

H. Bestimmung des MolekulargewichtesH. Determination of the molecular weight

In der SDS-Elektrophorese wurde eine Molmasse von 70 000 ±5000 bestimmt (Vergleich mit Proteinstandards im Molmassenbereich von 20 000 bis 97 000).In SDS electrophoresis, a molecular weight of 70 000 ± 5000 determined (comparison with Protein standards in the molecular weight range from 20 000 to 97,000).

Beispiel 4: Verwendung des Enzyms für die Bestimmung der TMA-KonzentrationExample 4: Use of the enzyme for the determination the TMA concentration

Im Bereich von 2,0 bis 8,0·10-7 M an TMA ist die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zur Konzentra­ tion an TMA (siehe Fig. 3). Man kann somit diese photometrische Reaktion verwenden, um TMA unbekannter Konzentration in Proben zu bestimmen.In the range of 2.0 to 8.0 x 10 -7 M TMA, the reaction rate is proportional to the concentration of TMA (see FIG. 3). One can thus use this photometric reaction to determine TMA of unknown concentration in samples.

Mit dieser Nachweismethode sind auch andere TMA- haltige Verbindungen nachweisbar, sofern in einer chemischen oder enzymatischen Vorbehandlung diese Verbindungen derart abgebaut werden, daß TMA freige­ setzt und dieses dann enzymatisch mittels TMA- Dehydrogenase bestimmt wird.With this detection method, other TMA Contained compounds detectable, if in one chemical or enzymatic pretreatment these Connections are degraded so that TMA freige and then enzymatically using TMA Dehydrogenase is determined.

Claims (11)

1. Aus einem Bodenbakterium durch Züchtung auf trimethylaminhaltigem Medium isolierte, zur selektiven Reduktion von Trimethylamin mit Phenazinethosulfat oder Phenazinmethosulfat als Kofaktor befähigte Dehydrogenase.1. From a soil bacterium by breeding isolated trimethylamine medium, for selective reduction of trimethylamine with Phenazine ethosulfate or phenazine methosulfate as Cofactor enabled dehydrogenase. 2. TMA-Dehydrogenase, isoliert aus einem Paracoccus- Stamm.2. TMA dehydrogenase isolated from a Paracoccus Tribe. 3. TMA-Dehydrogenase, isoliert aus dem hinterlegten Paracoccus-Stamm DSM 6512.3. TMA dehydrogenase, isolated from the deposited Paracoccus strain DSM 6512. 4. TMA-Dehydrogenase, gekennzeichnet durch folgende Parameter in hochgereinigter Form:
  • - Reaktivität mit Trimethylamin in Gegenwart von Phenazinmetho- oder -ethosulfat;
  • - Substratspezifität ausschließlich für TMA;
  • - spezifische Aktivität (hochgereinigt) von 4 U/mg;
  • - Molekulargewicht in der SDS-Elektrophorese: 70 000 Dalton ±5000;
  • - pH-Optimum für die Reduktionsreaktion bei pH 9,0;
  • - Temperatur-Optimum der Aktivität bei 45°C;
  • - pH-Stabilität: kein Aktivitätsverlust nach 24 h bei 4°C und pH 9,0;
  • - Temperatur-Stabilität: 65% Restaktivität nach 30 min bei 30°C (pH 9.0);
  • - Lagerfähigkeit der Enzymlösung: nach einer Woche bei 4°C mit einer Restaktivität von 80%; nach vier Wochen bei -20°C in 50% Glycerin mit einer Restaktivität von 70%;
  • - starke Inhibierung durch MnCl2 in 1 mM Konzentration, Erhöhung der Aktivität durch PMSF (auf 187%);
  • - keine Hemmung der TMA-Umsatzrate durch die strukturanalogen Verbindungen Betain, Cholin, Carnitin, Trimethylaminoxid und Dimethylamin (jeweils 1 mM Konzentration).
4. TMA dehydrogenase characterized by the following parameters in highly purified form:
  • Reactivity with trimethylamine in the presence of phenazine metho- or ethosulfate;
  • Substrate specificity for TMA only;
  • specific activity (highly purified) of 4 U / mg;
  • Molecular weight in SDS electrophoresis: 70,000 daltons ± 5,000;
  • pH optimum for the reduction reaction at pH 9.0;
  • - Temperature optimum of activity at 45 ° C;
  • - pH stability: no loss of activity after 24 h at 4 ° C and pH 9.0;
  • - Temperature stability: 65% residual activity after 30 min at 30 ° C (pH 9.0);
  • - storage life of the enzyme solution: after one week at 4 ° C with a residual activity of 80%; after four weeks at -20 ° C in 50% glycerol with a residual activity of 70%;
  • strong inhibition by MnCl 2 in 1 mM concentration, increase of activity by PMSF (to 187%);
  • no inhibition of the TMA turnover rate by the structurally analogous compounds betaine, choline, carnitine, trimethylamine oxide and dimethylamine (in each case 1 mM concentration).
5. Verfahren zur Gewinnung von TMA-Dehydrogenase, dadurch gekennzeichnet, daß man aus Bodenproben durch Züchtung auf TMA- haltigem Medium isolierte Mikroorganismen mit TMA-Dehydrogenaseaktivität in TMA-haltigem Kul­ turmedium vermehrt, erntet und die geernteten Zellen zur Enzymfreisetzung mechanisch aufschließt, daß man die erhaltene Flüssigkeit von Zellfrag­ menten befreit und vorzugsweise durch Polyethylen­ aminfällung sowie Ionenaustauscherchromatographie mit Gradienten-Elution mit Natriumpyrophosphat­ puffer sowie mit NaCl-Lösung nachreinigt.5. Process for recovering TMA dehydrogenase, characterized, that from soil samples by culturing on TMA containing medium isolated microorganisms TMA dehydrogenase activity in TMA-containing Kul multiplied, harvested and harvested Mechanically open cells for enzyme release, that the resulting liquid from Zellfrag ment released and preferably by polyethylene Aminfällung and ion exchange chromatography with gradient elution with sodium pyrophosphate Buffer and nachreinigt with NaCl solution. 6. Verfahren zur selektiven analytischen Bestimmung von Trimethylamin in wäßrigen Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch eine enzymatische Umsetzung des Trimethylamins in Gegenwart von TMA-Dehydrogenase nach einem der Ansprüche 1 bis 4.6. Method for selective analytical determination of trimethylamine in aqueous liquids, marked by an enzymatic reaction of the trimethylamine in the presence of TMA dehydrogenase after one of claims 1 to 4. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei gleichzeitiger Anwesenheit von Phenazinethosulfat oder Phenazinmethosulfat sowie Dichlorphenolindophenol durchgeführt und photometrisch verfolgt wird.7. The method according to claim 6, characterized, that the reaction with simultaneous presence of phenazine ethosulfate or phenazine methosulfate  and dichlorophenolindophenol and is monitored photometrically. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als TMA-haltige Flüssigkeit wäßrige Flüs­ sigkeit oder Extrakte von Proteinproben aus dem Lebensmittelbereich oder von Diagnostikproben verwendet.8. The method according to claim 6 or 7, characterized, that as TMA-containing liquid aqueous Flüs or extracts of protein samples from the Food area or of diagnostic samples used. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man für den Nachweis Flüssigkeiten verwendet, in denen das Trimethylamin als Abbauprodukt einer chemischen oder enzymatischen Vorbehandlung ent­ halten ist.9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized, that you use liquids for the detection, in which the trimethylamine as degradation product of a chemical or enzymatic pretreatment ent hold is. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betaingehalt klinischer Proben durch Um­ setzung mit Lyase und nachfolgende photometrische Bestimmung des abgespaltenen Trimethylamins er­ mittelt wird.10. The method according to claim 9, characterized, that the betaine content of clinical samples by Um with lyase and subsequent photometric Determination of the Cleaved Trimethylamine is averaged. 11. Paracoccus-Stamm der Hinterlegungs-Nr. DSM 6512 für die Isolierung von TMA-Dehydrogenase.11. Paracoccus strain of deposit no. DSM 6512 for the isolation of TMA dehydrogenase.
DE19914115340 1991-05-10 1991-05-10 MICROBIOLOGICALLY PREPARED TRIMETHYLAMINE DEHYDROGENASE, METHOD FOR THEIR OBTAINMENT AND ITS USE Withdrawn DE4115340A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914115340 DE4115340A1 (en) 1991-05-10 1991-05-10 MICROBIOLOGICALLY PREPARED TRIMETHYLAMINE DEHYDROGENASE, METHOD FOR THEIR OBTAINMENT AND ITS USE
EP19920909154 EP0584104A1 (en) 1991-05-10 1992-05-06 Process for obtaining dimethyl amine or trimethyl amine dehydrogenases, dehydrogenases obtained thereby and their use
JP4510362A JPH06507073A (en) 1991-05-10 1992-05-06 Method for producing dimethylamine- or trimethylamine-dehydrogenase, dehydrogenase obtained accordingly and method for using the same
AU16502/92A AU1650292A (en) 1991-05-10 1992-05-06 Process for obtaining dimethyl amine or trimethyl amine dehydrogenases, dehydrogenases obtained thereby and their use
PCT/DE1992/000371 WO1992020789A1 (en) 1991-05-10 1992-05-06 Process for obtaining dimethyl amine or trimethyl amine dehydrogenases, dehydrogenases obtained thereby and their use
NO1993934055A NO934055D0 (en) 1991-05-10 1993-11-09 PROCEDURE FOR THE EXTRACTION OF DIMETHYLAMINE OR TRIMETYLAMINE HYDROGENASES, DEHYDROGENASES RECOVERED BY THESE AND USE OF THEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914115340 DE4115340A1 (en) 1991-05-10 1991-05-10 MICROBIOLOGICALLY PREPARED TRIMETHYLAMINE DEHYDROGENASE, METHOD FOR THEIR OBTAINMENT AND ITS USE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4115340A1 true DE4115340A1 (en) 1992-11-12

Family

ID=6431422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914115340 Withdrawn DE4115340A1 (en) 1991-05-10 1991-05-10 MICROBIOLOGICALLY PREPARED TRIMETHYLAMINE DEHYDROGENASE, METHOD FOR THEIR OBTAINMENT AND ITS USE

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0584104A1 (en)
JP (1) JPH06507073A (en)
AU (1) AU1650292A (en)
DE (1) DE4115340A1 (en)
NO (1) NO934055D0 (en)
WO (1) WO1992020789A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2331100A (en) * 1996-08-22 1999-05-12 Univ Leicester Modified forms of trimethylamine dehydrogenase
GB9617709D0 (en) * 1996-08-22 1996-10-02 Univ Leicester Enzyme
JP2006081481A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Kikkoman Corp Method and kit for measuring asymmetric dimethylarginine
CN104918633A (en) * 2012-11-30 2015-09-16 法国国立克莱蒙费朗第一大学 Use of microorganisms for reducing the level of trimethylamine in a human body cavity, in particular for the treatment of trimethylaminuria or of bacterial vaginosis and the prevention of cardiovascular diseases
FR3008317B1 (en) * 2013-07-15 2017-04-28 Univ D'auvergne Clermont I USE OF MICROORGANISMS TO DECREASE THE TRIMETHYLAMINE RATE IN A HUMAN BODY CAVITY, IN PARTICULAR FOR THE TREATMENT OF TRIMETHYLAMINURIA OR BACTERIAL VAGINOSIS AND THE PREVENTION OF CARDIOVASCULAR DISEASES
FR2998799B1 (en) * 2012-11-30 2015-09-04 Univ Dauvergne Clermont I USE OF MICROORGANISMS TO DECREASE TRIMETHYLAMINE RATE IN INTESTINES, TREATMENT OF TRIMETHYLAMINUREMIA AND PREVENTION OF ATHEROMIC PLATE FORMATION
FR3003169B1 (en) * 2013-03-13 2018-08-31 Universite D'auvergne Clermont I USE OF MICROORGANISMS TO DECREASE THE TRIMETHYLAMINE RATE IN A HUMAN BODY CAVITY, IN PARTICULAR FOR THE TREATMENT OF TRIMETHYLAMINURIA OR BACTERIAL VAGINOSIS AND THE PREVENTION OF CARDIOVASCULAR DISEASES
CN105540869B (en) * 2015-12-17 2018-04-03 苏州大学 A kind of modified graphene oxide composite for loading Paracoccus denitrificans and its production and use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Enzyme Nomenclature, 1984, S. 90-91, Nr. 1.5.99.7 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU1650292A (en) 1992-12-30
EP0584104A1 (en) 1994-03-02
JPH06507073A (en) 1994-08-11
NO934055L (en) 1993-11-09
NO934055D0 (en) 1993-11-09
WO1992020789A1 (en) 1992-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69815038T3 (en) TEST SYSTEMS AND USE METHOD FOR IDENTIFYING MULTIPLE FAMILIES OF MICROORGANISMS
CA2299906C (en) Rapid electrochemical assay for antibiotic and cytotoxic drug susceptibility in microorganisms
Rubin et al. Lactate acid inhibition of Salmonella typhimurium in yogurt
DE69626895T2 (en) Dipeptidyl peptidase IV and manufacturing method therefor
US6921635B1 (en) Culture and identification media specific of different species of Candida and analysis methods
DE4115340A1 (en) MICROBIOLOGICALLY PREPARED TRIMETHYLAMINE DEHYDROGENASE, METHOD FOR THEIR OBTAINMENT AND ITS USE
DE69834116T2 (en) CULTURE MEDIUM FOR THE DETECTION OF BACTERIAL PATHOGENS OF THE GENUS LISTERIA, AND METHOD FOR IDENTIFYING THESE BACTERIA
Chatterjee et al. Some observations on the physiology of Erwinia herbicola and its possible implication as a factor antagonistic to Erwinia amylovora in the" fire-blight" syndrome
Khueankhancharoen et al. Optimized microscale detection of amino acid decarboxylase for rapid screening of Salmonella in the selective enrichment step
DE60309862T2 (en) plating
Matzanke et al. Hydroxamate siderophore mediated iron uptake in E. coli: stereospecific recognition of ferric rhodotorulic acid (1)
DE3307607A1 (en) L-GLUTAMINE ACID OXIDASE, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF FOR ANALYSIS METHOD
CN105861623B (en) Chromogenic culture medium for detecting enterobacter sakazakii
DE60037311T2 (en) HOMOGENEOUS ENZYMATIC DETERMINATION METHOD FOR VITAMIN B6
EP0145798B1 (en) Bacillus subtilis dsm 2704 and process for the preparation of alpha-amylase
CH634352A5 (en) Test set
DE2637671A1 (en) CREATININ DESIMIDASE, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND ITS USE FOR THE QUANTITATIVE DETERMINATION OF CREATININ
DE3903759C2 (en)
US20070099259A1 (en) Electrochemical assay for the identification of microorganisms
EP0418584B1 (en) D-malate determination
Shravanthi et al. Screening of potassium solubilizing bacteria and their growth promoters
DE2659878C3 (en) Process for the production of creatinamidinohydrolase
Fouad et al. The use of glucose inorganic salts media in the classification of the coli‐aerogenes bacteria. I. The methyl red and Voges‐Proskauer reactions
Dunham et al. Brilliant green bile media
DE3931377A1 (en) L-FUCOSE-DEHYDROGENASE, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, QUANTITATIVE DETERMINATION OF L-FUCOSE USING THE ABOVE ENZYME, AND KIT FOR THE QUANTITATIVE DETERMINATION

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal