JPH06506352A - 新規プロテアーゼ - Google Patents
新規プロテアーゼInfo
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- JPH06506352A JPH06506352A JP4507967A JP50796792A JPH06506352A JP H06506352 A JPH06506352 A JP H06506352A JP 4507967 A JP4507967 A JP 4507967A JP 50796792 A JP50796792 A JP 50796792A JP H06506352 A JPH06506352 A JP H06506352A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12N9/48—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
- C12N9/50—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
- C12N9/52—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea
- C12N9/54—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea bacteria being Bacillus
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
新規プロテアーゼ
技術分野
本発明は、好バシラスsp、株由来の洗剤プロテアーゼの分野に存する。更に詳
しくは、本発明は、ハシラスsp、JA16−38A株由来の新規アルカリプロ
テアーゼに関する。更に詳しくは、本発明はプロテアーゼの製造方法、洗剤用酵
素としてのプロテアーゼの使用、および本発明のプロテアーゼを含んでなる洗1
P1組成物に関する。
背景技術
洗剤用酵素は、20年以上も市場で取引されてきておりそして今や世界中で粉末
および液体の洗剤中の正規な洗剤成分として十分確立されている。低温での洗た
くに対する傾向と共に、洗剤用酵素の消費は近年において増加してきている。洗
剤用製剤に於て用いられる酵素は、プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、セル
ラーゼ並びに他の酵素、又はそれらの混合物を含んでなる。商業的に最も重要な
ものはプロテアーゼである。
洗剤用プロテアーゼは、天然に見出されるプロテアーゼを単離し、引き続き洗剤
用製剤中で試験することにより開発されてきた。大抵の洗剤用プロテアーゼは、
ハシラス属の構成員から得られる。近年、新しいタイプのプロテアーゼが市場に
表われ、種々の特定条件の下でより良い原価/性能割合を与える可能性を提供し
ている。
商業上のプロテアーゼ製品の例は、アルカラーゼ(ALCALASE)(登録商
標)、エスペラーゼ(ESPERASE) (登録商標)およびサビナーゼ(S
AνINASE) (登録商標)であり、全てノボノルディスク社、デンマーク
より提供されている。これらの及び他の商業的起源からの類似の酵素製品は、洗
剤溶液中、8〜11のpH値でかつ金属イオン封鎖剤、界面活性剤および過ホウ
酸ナトリウムの如き漂白剤の存在下で活性である。アルカラーゼ(ALCALA
SE) (登録商標)は、種ハシラスリケニホルミスの株によって生産される。
エスペラーゼ(ESPERASE)(登録商標)およびサビナーゼ(SAVIN
ASε)(登録商標)は、好アルカリ性ハシリ(Baeilli)を培養するこ
とによって得られる。
発明の要約
本発明によれば、新規洗剤用プロテアーゼが提供される。
第一の面に於て、本発明は28kDの見掛分子量、6.4付近のpr、pH9〜
11の範囲内に最適pH(25°Cで)、40〜50″Cの範囲内に最適温度(
pH9,5で)およびハシラス5pjA16−38A、 NGIMB律4026
3由来のプロテアーゼの免疫化学的性質と同−又は部分的同一の免疫化学的性質
を有するプロテアーゼを提供する。より特異的な面において、プロテアーゼは、
ハシラス5pjA16−38Aの株から得ることができる。
更に、より特異的面に於て、プロテアーゼはハシラスsp、JA16−38A。
NCIMB N1140263 、又はこれらの突然変異体もしくは変異体から
得ることができる。
他の面に於て、本発明はハシラスsp、JA16−38Aの株の単離された生物
学的に純粋な培養物を提供する。より特異的な面に於て、ハシラスsp、JA1
6−38A、NCIMB k40263又はこれらの突然変異体もしくは変異体
の株が提供される。
第三の面に於て、本発明はプロテアーゼの製造方法を提供するものであり、この
方法は炭素および窒素源並びに無機塩を含有する適当な栄養培地中でハシラスs
p、JA16−38Aのプロテアーゼ生産株を培養し、引き続き目的の酵素を回
収することを含んでなる。より特異的な面に於て、ハシラス5pJA16−38
A、NCI門B Nl140263 、又はそれらの突然変異体もしくは変異体
を培養する。
第四の面に於て、洗剤用酵素としての酵素の使用が権利要求される。より特異的
な面に於て、本発明は洗剤組成物およびプロテアーゼを含んでなる洗剤用添加側
が提供される。
l上
試 験 05M485 DSM497” JA16−38A栄養源寒天(ディフ
コ)pH9’ + + +栄養f1寒天(ディフコ)pH7’ W W栄養81
!J天(ディフコ) pH11’ + −50°Cでの増殖室 −+ −
図面の簡単な説明
本発明は、添付の図面を参照することにより更に説明される二図中、第1図は本
発明に係る酵素の蛋白質分解活性と温度との関係を示す(実施例1に従って得ら
れる酵素調製品、基質としてカゼインに関しそしてpH9,5で);そして第2
図は、本発明に係る酵素の蛋白質分解活性とpHの関係を示す(実施例1に従っ
て得られる酵素調製品、基質としてカゼインに関しそして25°Cで)。
発明の詳細な開示
童±隻
本発明の酵素を生産し得る、本発明の新規微生物は、英国特許第1.243.7
84号に記載された好アルカリ性ハシリの選択方法によって本質的に単離された
。一つのそのような培養株、ハシラスsp、JA16−38Aはブダペスト条約
に従ってNl140263をもってNCIMBに寄託された。
本発明の微生物は、バシラス属に属する好気性の胞子形成細菌である。形態学的
には、該微生物は直径0.6〜0.8ミクロンおよび2〜3ミクロンの長さを有
する自動性棒状体として記載できる。胞子は球形ないし楕円体であり、胞子のう
を膨潤せず、サブターミナル(subterminal)に中心がある。増殖の
ための最適温度は35〜40’C内であり、そして増殖のための最適pi(は8
.5〜9.5内にあり、pH8未満では増殖せず、そして50’Cで増殖しない
。微生物は栄養源寒天斜面上で白色ないし無色透明のコロニーを形成し、そして
色素の寒天内への拡散は観察されない。本発明の微生物は、更に表1に掲げる試
験結果によって特徴づけられる。
05M485 : B、アルカノフィラスDSM497 : B、アルカノフィ
ラス5ubsp、ハロデユランスJA16−38A : B、sp、JA16−
38A、 ’JCIMB Nl40263W=弱い
盲 :2日間インキュベーション後に記録、他のインキュベーションの全ては7
日間。
2 :文献からのデータ
3 :14日間インキュヘーション後陽性、7日後陰性。
盈生立夏隻1
本発明の微生物は、他の必須の栄養源と共に同化性の炭素および窒素を含有する
栄養源培地中、好気的条件のもとで培養することができ、培地は公知技術の原則
に従って構成される。
適当な炭素源は、スクロース、グルコースおよびデンプンの如き炭水化物、大豆
穀物、綿実粉、穀物、麦芽、米およびモロコシの如き物質を含有する炭水化物で
ある。培地中に導入される炭水化物の濃度は、広く変化することができ、例えば
25%までそして1〜5%までであるが、通常8〜10%が適当であり、パーセ
ントはグルコースの当量として計算される。
栄養源培地中の窒素源は、無機性および/又は有機性のものであってよい。適当
な無機源はニドラードおよびアンモニウム塩である。
有機窒素源の内で、全く多くのものが、細菌の培養を含む発酵プロセスに於て正
規に用いられる。それらの例は、大豆ミル、綿実ミル、ビーナツツミル、カゼイ
ン、とうもろこし、コーンスチープリカー、酵母抽出物、尿素およびアルブミン
である。加えて、栄養源培地は又通常の微量物質を含有すべきである。
本発明の新規ハシラス種は、好アルカリ性でありかつpH8未満では弱くしか増
殖しないので、培養は好ましくはアルカリ性pH値で行なわれ、これは増殖培地
の殺菌後、炭酸ナトリウム、又は炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物
の如き適当な緩衝剤の添加によって得ることができる。タンク発酵器内での培養
に対し、人工の通気を用いることが必要である。通気の速度は、通常のタンク発
酵内で用いられる速度に類似している。
プロテアーゼの口取と精11
発酵後、微生物により生産される細胞外酵素は公知の原理に従い、例えば遠い分
離もしくはドラム濾過により培養ブロスがら粗い物質ン交換クロマトグラフィー
による精製又はアセトンを用いた沈殿如き工程を用い、次いでアフィニティーク
ロマトグラフィーを行う。
最後に防腐剤を精製プロテアーゼに添加する。
白 7・ の
蛋白質分解活性は、基質としてカゼインについて測定される。1力ゼインプロテ
アーゼ単位(CPU)は、標準条件下、すなわち25°Cでかつp)19.5で
30分間インキユヘーションして毎分1mMの第一級アミノ基(セリン標準と比
較することによって測定)を放出する酵素の量として比較される。分析法を記載
する、折りたたんだ印刷物AF228/1は、要求によりノボノルディスク社、
デンマーク国から入手可能であり、この印刷物は参考のため本明細書に導入され
る。
型車
本発明の酵素は、新規洗剤用プロテアーゼである。この酵素は、アルカリ性プロ
テアーゼであり、本発明の微生物、好ましくはハシラスsp、JA16−38A
、NCIMB l’h40263 、又はその突然変異体もしくは変異体を、炭
素および窒素源および無機塩を含有する適当な栄養源培地中で培養することによ
って得ることができる。酵素は又組換え体DNA手法によっても得ることができ
る。
本発明のプロテアーゼは次の特徴を有する。
立理止ヱ煎立l
5O5−PAGEにより測定して分子t2BkD、LKBアムホリン(Amph
oline)(登録商標)PAGプレートに関する等電点電気泳動により測定し
てp16.4゜
プロテアーゼ活性は、PMSF、α−1−アンチトリプシンおよびターキー−卯
白プロテアーゼ阻害荊によって阻害される。 EDTAおよび大豆−蛋白質阻害
剤は、プロテアーゼ活性に影響しない。
温度活性の関係が基質としてカゼインを用いて測定された。前に記載した蛋白質
分解活性に対する分析が用いられたが、次の変更がなされた。すなわち、インキ
ュヘーション温度は15°Cから70℃の間隔内で変化した。結果を第1図に示
す。酵素は、15°C未満の温度から70’C超まで蛋白質分解活性および40
〜50’Cの範囲内、約45℃に最適温度を有する。
活性のpHに間する依存性を、pH6〜11内の予しめ定められたpH値に調節
された緩衝剤を用い、同し手順によって測定された。結果を第2図に示す。酵素
は6未満から11超のpH41iで蛋白質分解活性を存し、最適pHをpH9〜
11の範囲内、10付近に有する。
本発明のプロテアーゼは活性部位の通宝(例えば、ショーンバウム、G、R,、
ゼルナー、B、アンドブレンダ−1M、L、(1961); J、Biol。
Chem、;2362930参照)によって測定される如く酵素蛋白質1g当た
り300CPU超に相当する、カゼインに対向した極めて高い比活性を有する。
本発明のプロテアーゼは、ヨーロッパおよびアメリカのタイプの洗剤中、バーボ
レートおよびN0BSの如き漂白剤と共にあるいはそれなしで、洗たく条件下、
40°Cで60分間安定である。
免兼」jり旧1!
免疫化学的性質を交差反応同一性試験によって免疫学的に測定できる。同一性試
験は、周知のアクテルロ二−二重免疫拡散法又はアレクセン、N、H,(Han
dbook of Immunoprecipitation−4n4tel
Tech−niques;ブラックウェル サイエンティフィツク パブリケー
シゴン(1983) 、5章および14章)に従った双頭交差免疫電気泳動によ
って行うことができる。語句「抗原の同一性」および「部分的抗原の同一性」は
同書中、5章、19章および20章に記載されている。
単一特異性抗血清を、本発明の精製プロテアーゼで兎を免疫することにより前記
方法に従って発生させた。免疫源をフロインドアジュバントと混合し、次いで2
週間毎に兎に皮下注入した。8週の全免疫期間後に抗血清を得、そして免疫グロ
ブリンを前記のN、H,アレクセンによって記載される如くそれから調製した。
オフテルロニー二重免疫拡散試験は、本発明のプロテアーゼと公知のアルカリセ
リンプロテアーゼ、アルカラーゼ(ALCALASE) (登録商標)、サビナ
ーゼ(SAVINASE) (登録商標)、エスペラーゼ(ESP[!−RAS
E) (登録商標)、ズブチリシンBPN ’およびカズサーゼ(KAZUSA
SE)(登録商標)の間には交差反応を示さなかった。
丘五1底立
本発明の洗剤組成物は、1種又はそれ以上の界面活性剤を含むことができ、この
界面活性剤は、アニオン、非イオン、カチオン、両性又は双性イオンタイプ又は
これらの混合物である。アニオン界面活性剤の典型的例は、直鎖アルキルベンゼ
ンスルホナート(LAS)、アルキルスルフニー) (AS) 、αオレフイン
スルホナート(AO5)、アルコールエトキシスルフェート(AES)および天
然脂肪酸のアルカリ金属塩である。非イオン界面活性剤の例は、アルキルポリエ
チレンクリコールエーテル、ノニルフェノールポリエチレングリコールエーテル
、スクロースおよびグルコースの脂肪酸エステルおよびポリエトキンル化アルキ
ルグルコシドである。
本発明の洗剤組成物は、又業界公知の他の洗剤用成分、例えばビルグー、漂白剤
、漂白活性化剤、耐蝕剤、金属イオン封鎖剤、抗土壌−再付着剤、香料、酵素用
安定剤および漂白剤、配合助剤、螢光増白剤、起泡増進剤、キレート化剤、充て
ん剤、布帛柔軟剤等を含有することができる。本発明の洗剤組成物は、J、フオ
ルベによって記載される如く実質的↓こ製剤化できる〔フオルベ、 J、 ;5
urfactantsin Con5u+*er Products、Theo
ry、Technology and Application; スブリンゲ
ル フェルラーク1987 、特に「液体/粉末重質洗剤用フレーム製剤化」の
表題が付けられた節を参照のこと〕。
現在、以下のように考察されている。すなわち、本発明の洗剤組成物は、洗液I
E当たり蛋白質分解酵素の0.0005〜0.5 CPt1に相当する量の酵素
調製品を含有できる。
本発明の洗剤組成物は、任意の好都合の形態、例えば粉末、液体等に製剤化でき
る。
本発明の洗剤組成物は、好都合には1種又はそれ以上の他の酵素、例えばリパー
ゼ、アミラーゼ、セルラーゼ、オキシダーゼ、および/又はペルオキシダーゼを
洗剤組成物中に好都合に含まれて含有できる。
本発明のプロテアーゼは、洗剤用プロテアーゼを含む別個の添加剤を添加するこ
とにより、又は異なる洗剤用酵素を含んでなる混合添加剤を添加することにより
洗剤組成物中に含有せしめることができる。
本発明の添加剤は、例えば粒質物、液体、スラリー等として配合できる。好まし
い洗剤用添加剤製剤は、無粉塵性粒質物、液体、特に安定化液体、スラリー、又
は保護された酵素である。無塵の粒質物は、例えば英国特許1,362.365
又は米国特許4,106,991に従って製造でき、そして所望により業界公知
方法により被覆できる。洗剤用酵素は造粒前又は造粒後混合できる。
液体酵素調製品は、例えば、確立された寸法に従い例えばプロピレングリコール
の如きポリオール、塘もしくは塘アルコール、乳酸又はホウ酸を添加することに
より安定化できる。他の酵素安定化剤は当業者に十分周知である。保護された酵
素はヨーロッパ特許公開公報第238,216号に開示された方法に従って調製
できる。
有用な態様に於て、本発明のプロテアーゼは例えばヨーロッパ特許公開公報第3
42,177号、同368.575、同378,261および同378,262
に従って洗剤配合物中に導入できる。
本発明を更に次の実施例において説明するが、これはいかなる場合もクレームさ
れた如き本発明の範囲を制限するものではない。
実施例1
豊!±
バシラスsp、JA16−38Aを、以下の組成(1当たり)の培地10011
1を含有する500dのバフル化エルレンマイヤー フラスコ中、回転振動テー
ブル(300r、p、t)上で25゛Cで培養した:ポテトデンプン too
g
粉砕大麦 50g
大豆粉末 50g
NazHPOa xL2Hz0 10gプルロニンク(Pluronic) (
登録商標) O,1gナトリウムカゼイナート 10g
培地中のデンプンは、α−アミラーゼにより液化されそして培地は120°Cで
45分間加熱することにより殺菌される。
殺菌後、培地のpHを1モル溶液のセスキ炭酸ナトリウム10idを添加するこ
とにより9.7に調節する。
インキュベーションの5日後、培養物の蛋白質分解活性を前記方法を用いて測定
した。
培養後、ブロスの酵素活性は100CPU/ Qであった。
固形物質を分離後、プロテアーゼを通常のクロマトグラフィー法により精製した
。
IPの培養ブロスからの収率は1500CPtl/ ffiを有する5、 0
mであった。純度はSDS −PAGEにより判断される如<90%以上であっ
た。
この実施例に従って調製される製剤の特徴は、本明細書中の初め部分で言及され
ており、ここで参照される。
実施例2
久友ふ−m
洗たく性能試験を、20“Cのモデル洗たくシステム中、等温的に10分間、綿
布上の草の汚れについて実行した。
商業上の米国タイプの液体洗剤2.0g/I!を試験において用いた。
洗剤は、本発明の添加前、如何なる酵素も含まなかった。洗剤は、約6°dH(
ドイツ硬度)水に溶解された。繊維/洗液比は、洗剤溶液11!当たり約6gの
繊維であった。pHは9.5であった。2種の独立した試験を行った。実施例1
に係る酵素調製品を表に掲げる用量で用いた。
洗たくに続いて、布帛を流れる水道水で25分間すすぎ次いで風乾した。プロテ
アーゼの性能を、データーカラーICフナメーター2000を用い、460ns
で測定した規約反射率(%R)の変化(ΔR)によって測定した。ΔRはプロテ
アーゼを添加して洗たくした規約反射率からプロテアーゼを添加しないで洗たく
した規約反射率を差し引いたものである。
試験結果を表1に示す。
表土
0.0025 cpU#l! 1.46o、oos cpu/z t、ss
o、01 CPt1/ 1 2.62
0.02 CP[I/ ffi 6.150.04 CPU#! 9.83
0.08 CPU/1 11.22
0.2 CPU/ f 12.20
示差規約反射率値は、本発明のプロテアーゼが良好な洗たく適性を有することを
示す。
実施例3
迭剋主二支定立
洗剤の存在中での(実施例Iに従って得られた)本発明の酵素の安定性を試験し
た。この試験に用いた洗剤は、実施例2に於ても用いたアメリカンタイプの粉末
洗剤組成物であった。
残留活性を、1.1gの洗剤/1およびJA16−38Aプロテアーゼ(0,3
CPU/F! )(7) 6 ’ dH氷水中40’C7’60分後に測定シタ
、測定さシタ残留活性は90%であった。
この実験はプロテアーゼが洗たく条件下洗剤中で安定であることを示している。
10’C30’C50’C70’C
国際調査報告
国際調査報告
PCT/DK 92100103
フロントページの続き
(72)発明者 アースリング、トリット アニタデンマーク国、デーコー−4
000口スキルデ、スポゲルスレウ、フィレン 8
Claims (11)
- 1.次の特性を有することを特徴とするプロテアーゼ:(a)28kDの見掛分 子量; (b)約6.4のpI; (c)pH9〜11の範囲内に最適pH(25℃で);(d)40〜50℃の範 囲内に最適温度(pH9.5で)(e)バシラスsp.JA16−38A,NC IMBNo.40263由来のプロテアーゼの免疫化学的性質と同一又は部分的 同一の免疫化学的性質。
- 2.プロテアーゼがバシラスsp.JA16−38Aの株から得ることのできる ものである、請求の範囲第1項記載のプロテアーゼ。
- 3.バシラスsp.JA16−38A、NCIMBNo.40263、又はその 突然変異体もしくは変異体から得ることのできるものである、請求の範囲第2項 記載のプロテアーゼ。
- 4.バシラスsp.JA16−38Aの株の単離された生物学的に純粋な培養物 。
- 5.株がバシラスsp.JA16−38A、NCIMBNo.40263、又は その突然変異体もしくは変異体である、請求の範囲第4項記載の培養物。
- 6.請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載のプロテアーゼの製造方法であって 、バシラスsp.JA16−38Aのプロテアーゼ生産株を、炭素および窒素源 並びに無機塩を含有する適当な栄養源培地中で培養し、引き続き所望の酵素を回 収することを含んでなる、前記製造方法。
- 7.バシラスsp.JA16−38A,NCIMBNo.40263、又はその 突然変異体もしくは変異体を培養する、請求の範囲第6項記載の方法。
- 8.洗剤用酵素としての請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載のプロテアーゼ の使用。
- 9.請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載のプロテアーゼを含んでなる洗剤組 成物。
- 10.更に1種又はそれ以上の他の酸素、特にアミラーゼ、リパーゼ、セルラー ゼ、オキシダーゼ、および/又はペルオキシダーゼを含んでなる、請求の範囲第 9項記載の洗剤組成物。
- 11.無粉塵性の粒質物、液体、特に安定化された液体、スラリー、又は保護さ れた酵素の形態で提供される、請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載のプロテ アーゼを含んでなる洗剤用添加剤。
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