JPS6053599B2 - コリンオキシダ−ゼを含有する分析用組成物 - Google Patents

コリンオキシダ−ゼを含有する分析用組成物

Info

Publication number
JPS6053599B2
JPS6053599B2 JP11595481A JP11595481A JPS6053599B2 JP S6053599 B2 JPS6053599 B2 JP S6053599B2 JP 11595481 A JP11595481 A JP 11595481A JP 11595481 A JP11595481 A JP 11595481A JP S6053599 B2 JPS6053599 B2 JP S6053599B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
choline
enzyme
phospholipase
betaine
betaine aldehyde
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.)
Expired
Application number
JP11595481A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5758893A (en
Inventor
茂 生田
義史 堀内
英生 美崎
一男 松浦
茂行 今村
直紀 武藤
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.)
Toyo Jozo KK
Original Assignee
Toyo Jozo KK
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 Toyo Jozo KK filed Critical Toyo Jozo KK
Priority to JP11595481A priority Critical patent/JPS6053599B2/ja
Publication of JPS5758893A publication Critical patent/JPS5758893A/ja
Publication of JPS6053599B2 publication Critical patent/JPS6053599B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規なコリンオキシダーゼを用いてなるコ
リンまたはベタインアルデヒドを含有する液体の分析に
関する。
従来、コリンを酸化してベタインアルデヒドと1する
公知の酸素としては、酸素番号1.1.99.1コリン
、(アクセプター)オキシドレダクターゼ〔ChOll
ne: (AcceptOr)0xid0reduct
ase〕、常用名コリンデヒドロゲナーゼ(ChOll
nedehydrOgenase)〔酵素名・酵素反応
記号一覧第75頁(1961)国際酵素委員会報告、共
立出版〕が挙られ、この酵素は次式で示す反応を触媒す
る。
〔式中、Aはフラピンアデニンジヌクレオチド(FAD
)、チトクロームCなどの呼吸鎖成分、フエナジンメト
サルフエート、フエリサイアナイド2●6ージクロルフ
ェノールインドフェノール、メチレンブルーなどの酸化
還元色素を示す。〕〔メソウズ●イン●エンチモロジー
(MethOdsinEmymOlOgy)■、562
−570(1962)アカデミツク●ブレス(Acad
emicPress)〕。上記反応において、Aが呼吸
鎖成分であるF,ADの場合には、コリンの酸化反応は
次式に示す通り進行すると推定されている。
即ちコリンによつて還元されたFAD(FADH2)は
電気をチトクローム系に伝達し、伝達された電子は最終
的に酸素に渡されて水を生成する(これはコリンオキシ
ダーゼ系とも呼ばれる)〔メソウズ●イン エンチモロ
ジ―(MethOdsinEm押010舒)11674
−678(1955)アカデミツク●ブレス(Acad
emicPress)〕。
以上の如く、公知の、コリンのベタインアルデヒドへの
酵素的酸化反応は、種々の電子受容体を伴つて進行する
ものであつて、動物ではミトコンドリアの呼吸鎖、微生
物、例えばシュードモナス●エルギノーサ(Pseud
OmOnasaeruginOsa)A−16菌株では
、その細胞膜に結合している電子伝達系の成分が関与し
て行なわれると報告されている〔アグリカルチユラル・
アンド・バイオロジカル ケミストリー(Agricu
lturalandBlOlOgicalChemis
tr3/)?[、1513−1514(1975)、日
本農芸化学会講演要旨集51、100(1976)日本
農芸化学会〕。
また、上記コリンデヒドロゲナーゼによつてコリンから
生成したベタインアルデヒドは、酵素番号1.2.1.
8.ベタインアルデヒドニNADオキシドレダクターゼ
(Batainaldehyde:NADOxidOr
eductase)常用名ベタインアルデヒドデヒドロ
ゲナーゼ(Betairlealdehydedehy
drOgenase)〔酵素名・酵素反応記号一覧第7
6(1961)国際酵素委員会報告、共立出版〕によつ
て、次式に示す通りの反応によりベタインまで酸化され
る。
(なお、NADはニコチナミドアデニンジヌクレオチド
、NADPはニコチナミドアデニンジヌクレオチドホス
フエートおよびNAD鴇、NADPH2は各々の還元体
を略称したものである。)〔酵素研究法第2巻第425
−426(1956)朝倉書店、メソウJズ●イン エ
ンチモロジー(MethOdsinE部押010舒)1
1674−678(1962)アカデミツク●ブレス(
.AcademicPress).日本農芸化学会講演
要旨集51、100(1976)日本農芸化学会〕この
ベタインアルデヒデヒドロゲナーゼは、シ2ユードモナ
ス・エルギノーサA−16菌株より単離、精製され、そ
の分子量は約145000(ゲルろ過法)、等電点は5
.1、至適PHは8.0〜9.へ安定PHは7.附近で
あることが確認されている。本発明者らは、鹿児島県川
辺郡川辺町高田のさ5つまいも畑より分離したアースロ
バクター(,ArthrObacter)属に属する細
菌B−0577菌株が、その菌体内に、コリンのベタイ
ンへの酸化反応を触媒する酵素を生産することを見い出
し、該酵素を単一にまで精製した。
この酵素は、等電点4.6(キャリア・アンホライトを
用いる電気泳動法)、分子量約84000±2100(
セフアデツクスG−150ゲルp過法)の物理的性状を
有し、コリンおよびベタインアルデヒドに基質特異性を
示し、その酵素反応において補酵素の添加を必要とせず
、基質を直接酵素と反応せしめ、1モルのコリンをベタ
インアルデヒドを経由してベタインまで酸化して2モル
の過酸化水素を生成せしめ、また1モルのベタインアル
デヒドをベタインまで酸化して1モルの過酸化水素を生
成せしめる反応を触媒するものであつて、その基質特異
性および酵素反応からコリンオキシダーゼと命名し、新
規なコリンオキシダーゼであることを見い出した。
上記の細菌B−057糟株の肉眼的および顕微鏡的観察
に基く各種培地上における培養の特徴は、次に記載する
通りである。
A肉眼的観察 26℃、18〜47!f!f!f間培養の結果、次の通
りである。
1肉汁寒天板培養 発育は良好、円形で周囲はなめらかであり、光沢を有
するコンベツクス(COnvex)状となる。
集落の色は灰白色(Huel)a)から淡黄色(Hue
lト)に変化する。拡散性色素は産生しない。2肉汁寒
天斜面培養 発育は良好で、線状に生育し光沢を有する。
集落の色は灰白色(Huel)a)から淡黄色(Hue
lシ?)に変化する。拡散性色素は産生しない。3肉汁
液体培養 表面発育において、菌膜を形成しないか、もしくは形
成しても非常にうすい。
その培養液は一様に混濁後沈澱を生じるが透明にはなら
ない。4肉汁ゼラチン穿刺培養 表面のみ発育し、その発育は良好である。
ゼラチンを液化しない。5リトマス●ミルク 発育は弱く、2週間位でベプトン化する。
軟かい凝固またはアルカリ化する場合もある。
リトマスは還元しない。4色の表示記載は195師コン
テイナー●コ−ポレイシヨン オブ アメリカ(COn
tainerCOrpOratiOnOfAmeric
a)発行「カラー●ハーモニ●マニュアル(COlOr
HarmOnyManuaり」の表示法に従つた。
B顕微鏡的観察1細胞の形、大きさ 肉汁寒天平板培養による、若い細胞(6時間)は桿状
で、大きさは0.5〜0.8×1.5〜2.0μで、古
い細胞(比時間)は球状(0.5〜0.8μ)も存在す
る。
2多形性 肉汁液体培養において、T字型、Y字型の細胞を観察
することがある。
3運動性 なし(軟寒天培地にて観察)。
4胞子 なし。
5グラム染色 若い細胞は陽性、古い細胞は陰性である。
6抗酸性染色 陰性 C次に生理学的性質を記載する。
硝酸塩の還元 陰性脱窒反応
陰性■テスト
陰性■Pテスト
陰性インドールの生成
陰性硫化水素の生成 弱
陽性スターチの加水分解 弱陽性クエ
ン酸の利用コーザー(KOser)培地
陰性クリステンゼン(Christensen)培地
陽性硝酸塩の利用 陰性アン
モニウム塩の利用 陰性色素の生成
陰性!ウレアーゼ
陽性オキシダーゼ
弱陽性カタラーゼ
陽性生育PH範囲 4.0〜11
.0生育温度範囲 5〜3rCt酸
素に対する態度 好気性セルロースの
加水分解 陰性力ティンの加水分解
陰性0−Fテスト(注1) 0(酸
化的分解)糖より酸の産生(ガスは産生しない)(注2
)1週間以内グルコース、イノシトール 2週間以内 セロビオース、エリスリトール、フラクトー ス、マ
ルトース、マンニトール、マンノー ス、ソルビトール
、シユクロース、トレハロ ース、スターチ、酸を作ら
ないもの ) L−アラビノース、ヅルシトール、エスクリ ン、
ガラクトース、グリセリン、ラクトー ス、メレジトー
ス、メリビオース、サリシ ン、ソルボース、キシロー
ス、注1;O−Fテスト用培地 本細菌B−05n菌株は、ペプトンを含む培地では酸
を産生しないため、変法培地(組成:NHlH2PO4
lflイーストエキス粉末1y1KC10.2f,,M
gS04・7H200.2g、グルコース10f1細菌
用寒天末2f1蒸留水1e..PH7.2)を用いた。
注2; 基礎培地(組成:NH4H2PO4lylイー
ストエキス粉末1y..KC10.2f,.MgS04
7H200.2y1細菌用寒天末2y1蒸留水1e1P
H7.2)を用いた。
以上の諸性質、特にグラム陽性菌、非抗酸性、非運動性
の桿菌または球菌で、分枝することがあるが、線維状に
はならず、糖を酸化的に分解し、カタラーゼ陽性、オキ
シダーゼ弱陽性でセルロースを分解しない性質を示す本
細菌B−057爛株は、バージース●マニュアル●オブ
●デイタミネイテイブ●バクテリオロジー(Barge
y3smanualOfDeterminativeB
acteriOlOgy)1974によればコリネホー
ム・グループ●バクテリア(COrynefOrmgr
OupBacteria)のアースロバクター属に属す
るものと認められた。
なお、アースロバクター属と他のコリネホーム・グルー
プ・バクテリアとを比較すれば、明らかに次の点で大別
される。
コリネバクテリウム(COrynebacterium
) :糖を発酵的に分解するロチア(ROthia):
線維状となり、糖を発酵的に分解するクルチア(Kur
thia):糖より酸を発生しないセルロモナス(Ce
llulOmOrlas) :セルロース分解能を有す
るブレビバクテリウム(Brevibac拍Rij):
糖を発酵的に分解するミクロバクテリウム(MicrO
bacterium) :糖を発酵的に分解するプロピ
オニバクテリウム (PrOpiOnibacteriurrl):嫌気的
細菌フバクテリウム(Fubacterium) :嫌
気的細菌アースロバクター(Ar′ThrObacte
r):糖を酸化的に分解する以上の通り、本細菌B−0
57漕株はアースロバクター属に属する菌と認められ、
またバージース●マニュアル●オブ●デイタミネイテイ
ブ●バクテリオロジー1974によれば、アースロバク
ター属は7種に分けられることが報告されており、これ
らの種についてその標準菌株を併行試験および文献記載
の事項に基き、次の通りの結果を得た。
なお、培養温度は26℃であり、使用菌株およびその略
号は次の通りである。アースロバクター シンプレツク
ス (.ArthrObactersimplex)IFO
l2O69(以下Sと略÷2す)アースロバクター●グ
ロビフオーミス (ArthrObacterglObifOrmis)
IFOl2l37(以下Gと略す)アースロバクター●
シテレウス(ArthrObactercitreus
)IFOl2957(以下Cと略す)アースロバクター
ツメツセンス(ArthrObacterturne
scerls)IF′012960(以下Tuと略す)
アースロバクター ターレゲンス (ArthrObacterterr′e?Ns)IF
Ol296l(以下Teと略す)アースロバクター・゛
ゾユオデカデイス (Ar′ThrObacterduOdecadis)
IFOl2959(以下Dと略す)アースロバクター
フラベツセンス (ArthrObacterflavescerls)
(以下Fと略す)なお、DおよびFの菌については、バ
ージース・マニュアル・オブ●デイタミネイテイブ●バ
クテリオロジイー1974に記載の事項のみによるもの
である。
またD菌株は、普通寒天培地では生育せず。
以上の比較実験の結果において、本細菌B一0577菌
株は、集落の色、スターチ分解能、一部の糖よりの酸の
産生能を除いてアースロバクター・グロビフオーミスI
F′012137に一致している。またアースロバクタ
ー・グロビフオーミスは普通寒天培地などでは特有の色
素は産生しない菌株が多いが、非水溶性のレモン様の黄
色の色素を産生する菌株もある点、さらに本細菌B−0
5n菌株およびアースロバクター・グロビフオーミスI
FOl2l37の両菌株ともスターチより酸を産生する
スターチ分解能の点、さらにまたアースロバクター●グ
ロビフオーミスIFOl2l37は、本細菌B一057
痛株が酸を産生する糖のうち、エリスリトールを除く全
部の糖から酸を産生する酸産生能の点より、本細菌B−
0577菌株をアースロバクター・グロビフオーミスに
属するものと同定し、アースロバクター◆グロビフオー
ミスB−0577(ArthrObacterglOb
ifOnTllsB−0577)と命名した。
また本菌は工業技術院微生物工業技術研究所に微生物受
託番号「FERM−PNO.35l8]とし,て寄託さ
れている。またこの新規な酵素コリンオキシダーゼはコ
リ木をコリンまたはベタインアルデヒドを含有する液体
に作用せしめ、次いで反応によつて生成する過酸化水素
、ベタインまたは消費される酸素を測定してなるコリン
またはベタインアルデヒドを含有する液体の分析に係る
発明である。
本発明におけるコリンオキシダーゼとしては、上記の基
質特異性、酵素作用を有するものであればよく、その元
素分析値、添加物による阻害、活性化など多少の相異を
示すものであつても上記の性状、作用を有するものは本
発明のそれに包含されるものであり、このコリンオキシ
ダーゼを得るための使用菌としては上記の菌はその一例
である。また本発明の製法における使用菌としては、上
r土PLj射IllO/.;ヤ」λ久ツおよびベタイン
アルデヒドをその基質とする酵素であるため、種々の確
認試験などの定量手段などを用いることにより、コリン
またはベタインアルデヒドを含有する液体にコリンオキ
シダーゼを作用せしめ、次いて生成する過酸化水素の定
量、生成するベタインの定量、消費された酸素の定量を
行なうことによりコリンまたはベタインアルデヒドを含
有してなる液体の分析をなし得るものであることを見い
出した。
本発明は上記の知見に基いて完成されたもので、少なく
とも下記の1基質特異性、2酵素作用を有してなるコリ
ンオキシダーゼ1基質特異性:ー般式 (式中、R1は−CH2OH基または−CHO基を示す
)で表わされる化合物 2酵素作用:反応式〔1〕および/または〔■〕 記の菌はその一例であつて、アースロバクター属に属す
るコリンオキシダーゼ生産能力を有するものであればす
べて本発明において使用できる。
もちろん微生物は、自然的、人工的に変異を起こしやす
く、本菌も例外ではないが、これらの変異株であつても
コリンオキシダーゼの生産能力を失わない限り本発明に
使用し得ることはいうまでもないことである。まず本酵
素を得るに当つて、アースロバクター属に属するコリン
オキシダーゼ生産・菌此よる製法について例示すれば、
次の如くである。即ちアスロバクター属に属するコリン
オキシダーゼ生産菌を、抗生物質、酵素などを生産する
通常の方法で培養する。培養の形態は液体培養でも固体
培養でもよいが、工業的にはコリンオキシターゼ生産菌
の細胞をその生産用培地に接種し、深部通気攪拌培養を
行なうのが有利である。培地の栄養源としては、微生物
の培養に通常用いられるものが広く使用される。窒素源
としては利用可能な窒素化合物であればよく、例えばコ
ーン●スチープ●りカー、大豆粉、ペプトン、種々の肉
工キズ、酵母工キズ、硫安、塩化アンモニウムなどが使
用される。炭素源としては、同化可能な炭素化合物であ
ればよく、例えば糖蜜、ブドウ糖、スターチ加水分解物
などが使用される。その他、食塩、塩化カリウム、硫酸
マグネシウム、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウ
ムなどの種々の無機塩やディスホームBC−51Y1同
CA一200、同CA−330(商品名:日産油脂社製
)などの消泡剤が必要に応じて使用される。また、培地
中にコリンを添加せしめることによつて、培養時コリン
オキシターゼの生産能を上昇せしめることが好ましい。
このコリンの添加量としては約0.5〜1%程度であり
、この添加によりコリンオキシダーゼの生産性は少なく
とも1皓以上上昇する。培養温度は菌が発育し、コリン
オキシダーゼを生産する範囲内て適宜変更し得るが、特
に好ましくは25〜30′Cである。培養時間は条件に
よつて異なるが、通常15〜(4)時間程度であつて、
コリンオキシダーゼが最高力価に達する時期をみはから
つて適当な時期に培養を終了すればよい。かくして得ら
れた培養物中において、コリンオキシダーゼはその菌体
内に含有、蓄積されている。
この様にして得られた培養物中よりコリンオキシダーゼ
を抽出し、粗製のコリンオキシダーゼ含有液を得るため
に、例示すれば、まず培養物を固液分離し、得られる湿
菌体を、必要に応じてトリスー塩酸緩衝液などの溶液に
懸濁せしめ、次いで、リゾチーム処理、超音波処理、フ
レンチプレス処理などの種々の菌体処理手段を適宜選択
組合せればよい。
特に、リゾチーム処理により、その収率およびその比活
性は良好となる。次いでこの粗製のコリンオキシダーゼ
含有液を、さらに公知の、蛋白質、酵素などの単離、精
製手段を用いて処理することにより精製されたコリンオ
キシダーゼを得ることができる。
例えば、粗製のコリンオキシダーゼ含有液に、アセトン
、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの有
機溶媒による分別沈澱法、硫安などによる塩析法などを
用いて水溶液から沈澱せしめ、回収すればよい。さらに
この沈澱物を、例えば電気泳動法などにて単一の帯を示
すまで精製すればよく、その精製手段としては目的とす
るコリンオキシターゼの性質を利用した手段を用いれば
よく、例えば上記の沈澱物をトリスー塩酸緩衝液などの
媒体に溶解し、これをジエチルアミノエチル−セルロー
ス、−デキストランゲル架橋体などの陰イオン交換体、
デキストランゲル、ポリアクリルアマイドゲルなどのゲ
ルろ過剤によるクロマトグラフ法を行なえばよい。また
これらの手段を適宜組合せて、精製すればよく、次いで
これを真空凍結乾燥手段などにより乾燥してコリンオキ
シダーゼの精製粉末を得る。このアースロバクター●グ
ロビフオーミスB−0577より得られるコリンオキシ
ダーゼは次下に述べる理化学的性質を有するものである
(1)作用 コリンを酸化してベタインアルデヒドとなし、ベタイン
アルデヒドを酸化してベタインとする。
コリンの場合には、1モルのコリンより1モルのベタイ
ンアルデヒドおよび1モルの過酸化水素を生成し、さら
にこのベタインアルデヒドより1モルのベタインおよび
1モルの過酸化水素を生成する。
即ち、1モルのコリンより1モルのベタインおよび2モ
ルの過酸化水素を生成する。またベタインアルデヒドの
場合には、1モルのベタインアルデヒドより1モルのベ
タインおよび1モルの過酸化水素を生成する。
(2)力価の測定法 0.2Mトリスー塩酸緩衝液(PH&0)0.05m1
、3匂1m1の4−アミノアンチピリン0.05TfL
t10.1%フェノール0.01m1、2u.1Tn9
パーオキシダーゼ(PerOxidase)0.1へ0
.1M塩化コリン0.10mt1および蒸留水0.10
m1よりなる反応液0.50m1に、酵素溶液5μe加
え、3rCにて5分間反応させた後これに2.5TfL
1のエタノールを加えて反応を止める。
比色は480r1rn,で行い、酵素活性は、1分間に
1μMOIeの過酸化水素を生成する活2性を1単位(
1Ur1It11U.)とする。また力価の算出は次式
に従う。酵素活性(U.Iml)=ΔA48Vmin×
14(なお、ΔA48Oは480nmの波長における1
分間の吸光度変化を示す) 2
(3)基質特異性上記の力価の測定法における測定法を
利用して、その反応液中の塩化コリンの代りに、種々の
基質(ベタインアルデヒド、N−メチルアミノエタノー
ル、N−N−ジメチルエタノールア;ミン、モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン)を用いて、コリンに対する相対活性を求めた。
アア
』J1シIji巴.!ムその結果、この酵
素は、少なくともコリン、ベタインアルデヒドに高い活
性を示すものと認められる。
(4)至適PH トリスー塩酸緩衝液を用いて、コリンオキシダーゼのコ
リンに対する酵素活性を測定した結果、第1図に示す通
りであつて、その至適PHは8付近と認められる。
(5)至適温度 上記の力価の測定法における測定法を利用して、その温
度条件を変えて酵素反応を行ない、コリンオキシダーゼ
のコリンに対する酵素活性を測定した結果、第2図に示
す通りであつて、その至適温度は40℃付近と認められ
る。
(6)PH安定性 PH6〜7はジメチルグルタル酸緩衝液、PH7〜8は
トリスー塩酸緩衝液、PH9〜10はグリシンー水酸化
ナトリウム緩衝液を用いた。
25wi,Mの各PHの緩衝液0.1Tn1に、酵素溶
液(酵素蛋白質濃度10μYhl)5μ′を加え、37
℃にて30分間放置する。
次いでこれに、0.5Mトリスー塩酸緩衝液(PH8.
O)0.05m1を加えてPHを調節した後、反応液を
加えて、上記の力価の測定法に従つて、コリンオキシダ
ーゼのコリン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PH安定性は8付近と認めら
れる。(7)熱安定性 酵素蛋白質10py1m1を含有してなる1077LM
トリスー塩酸緩衝液(PH8.O)1m1を各温度にて
1吟間放置し、次いで上記の力価の測定法に従つて、コ
リンオキシダーゼのコリンに対する酵素活性(残存活性
)を測定した結果、第4図に示す通りであつて、酵素は
、40℃付近では安定であり、40℃付近を超える温度
では急速に低下するものと認められる。
(8)種々の物質に対する影響 上記の力価の測定法において、種々の添加物を加えて、
コリンオキシダーゼのコリンに対する酵素活性を測定し
た結果、次の通りである。
なお、添加物の内、金属塩の添加量は5rrt,Mであ
り、界面活性剤の添加量は0.1%WIVである。トリ
トン(TrltOn)X−100(界面活性剤:商,品
名:和光純薬工業社製) 95.5アデカト
ール(AdekatOl)SO−120(界面活性剤:
商品名:旭電化工業社製) 105.7ラウリル
硫酸ナトリウム 94.3デオキシコール
酸ナトリウム 94.3;ツウイーン(Twe
en)20(界面活性剤:商品名:和光純薬工業社製)
96.6ラウリルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム91.0カチオンDT2O5(界面活性剤:商
品名:日産油脂社製) 6
5.9ζ(添加物なし) 100
.0(9)分子量8400±2100〔セフアデツクス
G−150(商品名:フアルマシア社製)ゲルろ過法に
より測定〕(10)等電点 4・6(キャリア・アンホライトを用いる電気泳動法に
より測定)(11)電気泳動 ポリアクリルアミドゲル(PH8.3)を用い、タデイ
スク電気泳動法を用いた。
まず、コリンオキシダーゼを電気泳動せしめ、その泳動
終了後のゲルをアミドブラックにて染色した結果、第5
図の1に示す通り、濃青色の一本の帯のみ認められた。
また、コリンオキシダーゼを電気泳動せしめ、その泳動
終了後のゲルを、下記組成よりなる反応液反応液組成0
.2Mトリスー塩酸緩衝液 1.077!L
呈色試液 2.0m10.1
M基質溶液 1.0TnL蒸留水
6.0m110.0m1
(ただし、上記反応液組成中、呈色試液とは0.1Mト
リスー塩酸緩衝液10m1、5m91TnL0−ジアニ
ジン●エタノール溶液0.3m1、パーオキシダーゼ1
0U.よりなる組成の試液を示し、基質溶液とは基質で
ある塩化コリンまたはベタインアルデヒドの水溶液を示
す。
)に浸し、3rc120〜3紛間放置して、現われる帯
を確認した。その結果、基質溶液として塩化コリンを用
いた酵素反応生成物による染色は、第5図の2に示す通
りであつて、赤色の一本の帯が認められ、また基質溶液
としてベタインアルデヒドを用いた酵素反応生成物によ
る染色は、第5図の3に示す通りであつて、赤色の一本
の帯が認められた。さらに、これらの染色されたゲルは
水洗後7%酢酸に浸し固定する。さらにまた、この第5
図の1,2,3よ6り明らかな通り、ゲル上に示された
泳動度は全て同一であり、単一の帯を認めることにより
、このコリンオキシダーゼは単一の蛋白質であることが
確認された。
12)作用順序の確認試験 コリンあるいはベタインアルデヒドを0.01〜0.0
5μMOlelトリスー塩酸緩衝液(PH8.O)10
μMOlel4−アミノアンチピリン150py1フェ
ノール100μy1パーオキシダーゼ0.2L1.、コ
リンオキシダーゼ0.25U.を含有する反応液0.5
mtを、37℃、2紛間反応せしめ、しかる後2.5m
1のエタノールを加えて480r1mにて吸光度を測定
した。
また、コリン、ベタインアルデヒドの代りに、定量の過
酸化水素を加えて同様に行なつて、検量線を求めた。
その結果は第6図に示す通りであつて、図中、O−0は
基質としてコリンを用いた場合の測定結果であり、●−
●は基質としてベタインアルデヒドを用いた測定結果で
あり、さらにΔ一Δは基質の代りに過酸化水素を用いた
検量線を示す測定結果であり、これらの図は酵素がコリ
ン1モルより過酸化水素2モルを生成する反応およびベ
タインアルデヒド1モルより過酸化水素1モルを生成す
る反応を触媒することを示すものである。
また上記試料にて、酸素電極を用いて酸素の消費量を測
定した結果、コリン1モルが酸化されるとき酸素2モル
が消費され、ベタインアルデヒド1モルが酸化されると
き酸素1モルが消費されることを確認した。さらに上記
試料の反応終了物より生成したベタインの定量は、該反
応終了物をまずPHlに調節し、次いでこれを活性炭処
理した後16@濃縮して、これをライネツケ塩(Rei
neckeSaIt)法により定量して行つた、コリン
1モルよりベタイン1モル、ベタインアルデヒド1モル
よりベタイン1モルが生成されることを確認一した。
以上の通り、このコリンオキシダーゼは、コリンおよび
ベタインアルデヒドに作用して酸化せしめる際、補酵素
を必要とせず、直接酸素と反応せしめ、過酸化水素を生
成せしめること、またその分子量が84000±210
へその等電点が4.6であることなどの理化学的性質よ
り、公知のコリンデヒドロゲナーゼやベタインアルデヒ
ドロゲナーゼと異なつたものと認められ、このコリンオ
キシダーゼは新規な酵素と認められる。
また上記の理化学的性質の酵素の作用機序の確認試験に
使用した定量手段はその一例であるが、以下に述べる通
り、このコリンオキシダーゼは上記の確認試験と同様な
定量手段、例えば過酸化水素の定量、生成するベタイン
の定量、消費された酸素の定量などの手段を用いること
により、コリンまたはベタインアルデヒドを含有してな
る液体の分析を可能ならしめたものである。
またこの酵素はコリンやベタインアルデヒドの試薬の純
度測定、コリンやベタインアルデヒドの誘導体を分解せ
しめて生成するコリンやベタインアルデヒドを測定して
なるコリンやベタインアルデヒドの誘導体の定量、コリ
ンやベタインアルデヒドの誘導体を分解してコリンやベ
タインアルデヒドを生成せしめる酵素の活性測定などの
酵素的定量の方法を提供するものである。
本発明に使用されるコリンまたはベタインアルデヒドを
含有してなる液体とは、コリンまたはベタインアルデヒ
ドそのものの水または水性媒体の溶液であつてもよく、
またコリンまたはベタインアルデヒドの誘導体であつて
、この誘導体よりコリンまたはベタインアルデヒドを遊
離せしめたものであつてもよい。
また上記水性媒体として、好ましくは、コリンオキシダ
ーゼに対し阻害効果を及ぼさない、例えばトリスー塩酸
緩衝液が挙げられる。さらにコリンの誘導体としては、
例えば生体内においてリン脂質として知られている、リ
ゾレシチン、レシチン、スフィンゴミエリンさらにアセ
チルコリン、シチジンリン酸コリン、ホスホリルコリン
などの生体内成分や、ベンゾイルコリン、プロピオニル
コリン、ブチリルコリン、サクシニルコリンなどの合成
物であつて、要は化学的または酵素的手段にてコリンを
遊離し得るそれらの誘導体であればよい。またこれらの
誘導体よりコリンを遊離せしめる手段としては、例えば
アルカリ分解又は酸分解などの化学的手段が挙られ、ま
たクロストリジウム●ウエルチ(ClOstridiu
rrlweIchii)、バチルス セレウス(Bac
illuscereus)などのホスホリパーゼC(P
hOsphOllpaseC)と牛、プタ、ニワトリの
小腸粘膜、牛の肝蔵、エシエリシア・コリー(EsOh
erichiacOli)などのアルカリホスファター
ゼ(AlkallrlephOspatase)との組
合せ、キヤベノツ、ストレプトマイセス●ハチジヨウエ
ンシス(StreptOmyceshachijOer
lsis)All43sストレプトマイセス●クロモフ
スカス(Str′EptOmyceschrOmOfu
scus)A−0848などのホスホリパーゼD(Ph
OsphOllpaseD)、牛血球、電気ウナギ、7
馬血清、人血清などのコリンエステラーゼ(ChOIi
neesterase)などの酵素的手段が挙られる。
なお上記の酵素およびその由来は何んら限定されるもの
でなく、各々ホスホリパーゼC1アルカリホスファター
ゼ、ホスホリパーゼD1コリンエステラーゼの活性を有
しているものであればよい。さらに詳しく述べれば、例
えばホスホリパーゼCとアルカリホスフターゼによるレ
シチンに対する反応は、次式に示す通りであつて、レシ
チンはホスホリパーゼCにより、ジグリセリドとホスホ
リルコリンに加水分解され、さらにこのホスホリルコリ
ンはアルカリホスファターゼにより無機リン酸とコリン
に分解されるものである。
またホスホリパーゼDによるレシチンに対する反応は次
式に示す通りであり、レシチンはホスホリパーゼDによ
りホスフアチジン酸とコリンに加水分解されるものであ
る。
さらにコリンエステラーゼによるベンゾイルコリンに対
する反応は、次式に示す通りであり、ベンゾイルコリン
はコリンエステラーゼにより安息香酸とコリンとに分解
されるものである。
上記の酵素は一例であつて、さらにコリンまたはベタイ
ンアルデヒドの誘導体よりコリンまたはベタインアルデ
ヒドを遊離し得る手段であれば、如何なる手段であつて
もよい。なお、これらの前処理を必要とするコリンまた
はベタインアルデヒドの誘導体を用いて対応する酵素を
作用せしめるに当つて、その処理は別の工程として先に
行なつてコリンまたはベタインアルデヒドを遊離せしめ
、これをコリンまたはベタインアルデヒドを含有する液
体としてもよく、または上記の酸素反応が短時間である
ため、別工程とすることなく、対応する酵素および目的
とするコリンオキシダーゼとを同時に加えて、以下に述
べる操作を行なう。この様にして用意された、コリンま
たはベタインアルデヒドを含有する液体に、コリンオキ
シダーゼを作用せしめるのであるが、このコリンオキシ
ダーゼは、緩衝液に溶解した溶液であつてもよく、さら
にその酵素活性を劣化せしめない状態にて、マイクロカ
プセル化手段、樹脂または多糖類などとの共有結合手段
、吸着手段などの公知の酵素固定化手段を施したもので
あつてもよい。
またこのコリンオキシダーゼの添加量としては、試料の
量などによつて異なるが、酵素による反応時間を好適な
短時間とせしめるに、1単位以上であればよく、好まし
くは1.5〜5単位程度である。また用いるコリンオキ
シダーゼの比活性は高いものほど反応にとつて良好であ
ることは言うまでもないことであるが必すしも最高純度
のものを要求するものではない。このようにして、該液
体にコリンオキシダーゼを添加して、一定時間インキユ
ベイトした該液体中には、過酸化水素およびベタインが
生成され、対応した酸素の減少が起きる。
次いで、これらの過酸化水素、ベタイン、酸素の測定を
行なうのであるが、酸素の測定については、上記した通
り、酸素電極を用いる方法が最も簡便であり、ベタイン
についても一例として上記したライネツケ塩法が好まし
く、またベタインをエステル化してガスクロマトグラフ
ィーなどによる測定方法もある。また過酸化水素の測定
法としては好ましくは過酸化水素と反応してその色調に
変化を生する1種もしくは2種以上の呈色剤からなるシ
ステムによつて、比色測定によつて測定することが好ま
しい。測定する方法としては、例えば、生成する過酸化
水素と反応して安定した赤色を形成する4価のチタン化
合物とキシレノールオレンジによる反応、或はフェノー
ル、4−アミノアンチピリンおよびパーオキシダーゼに
よる反応などを利用する方法などが挙られる。このフェ
ノール、4−アミノアンチピリン、パーオキシダーゼに
よる反応を利用する過酸化水素の測定において、フェノ
ールはコ.リンオキシダーゼの活性を阻害するため、最
小限の濃度とすることが好ましく、また4−アミノアン
チピリンは生成する過酸化水素量に対し112モル以上
、好ましくは2モル以上、さらにパーオキシダーゼは0
.1U以上、好ましくは0.2〜0.5U程度一使用す
ることが望ましい。さらにまた4−アミノアンチピリン
の代りに4−アミノフエナゾーンを用いてもよく、これ
らの各試薬は溶液としてあらかじめ混合、調製すればよ
い。このようにして呈色せしめられた色調を適当な波長
にて測定し、その検量線より存在する過酸化水素を定量
し、存在するコリンまたはベタインアルデヒドもしくは
コリンの誘導体またはベタインアルデヒドの誘導体の定
量、またはコリンの誘導体を加水分解する酵素活性など
の定量を行なう。また上記の方法以外に、2●6ージク
ロルフェノールインドフェノールとパーオキシダーゼの
組合せによる過酸化水素の定量測定、グアヤク脂とパー
オキシダーゼの組・合せによる過酸化水素の定量測定、
ホモバニリン酸とパーオキシダーゼの組合せによる過酸
化水素の定量測定など種々の方法が挙げられる。上記の
過酸化水素、ベタイン、酸素の定量において、特に過酸
化水素の定量、さらに過酸化水素をパーオキシダーゼお
よび呈色剤によつて定量する方法が簡便かつ正確である
ため好ましい。
従つて、この過酸化水素、ベタイン、酸素の測定値、お
よびそれらの検量線より、使用した液体中のコリンまた
はベタインアルデヒドの量的関係を求めればよく、コリ
ンまたはベタインアルデヒドそのものである試薬などの
純度測定においてはそのままの値から容易に求められ、
コリンなどの誘導体を用いて酵素などにて処理した場合
においては、測定値からコリン誘導体の量的関係を求め
るか、測定値から使用した酵素活性の関係を求めること
によつて分析されるものである。また上記分析法は、コ
リンオキシダーゼによるコリンのベタインアルデヒドを
経由したベタインへの酸化反応を利用した分析手段を挙
けたものであるが、またこの酸化反応過程の中間生成物
たるベタインアルデヒドまたはその生成量に対応する過
酸化水素を定量してコリンの定量を行つてもよい。しか
しこの生成したベタインアルデヒドはさらにコリンオキ
シダーゼにより酸化され過酸化水素を生じるため、測定
誤差を生じる欠点を有しており、そのため生成したベタ
インアルデヒドがコリンオキシダーゼによつて次工程の
酸化作用を受けないような反応阻害剤、例えばベタイン
アルデヒドと容易にシッフ塩基などを形成する阻害剤や
ベタインアルデヒドデヒドロゲナーゼとNADまたはN
ADPとによる反応系路を変更せしめるコリンオキシダ
ーゼのベタインへの阻害剤を添加するなどの方法が推定
される。さらに、これらの分析法において使用される種
々の組成は適宜選択変更されるものであつて、またこの
分析法はその分析の目的に応じて、それぞれ適宜選択さ
れた組成を有するキットとして組立てられるものである
また上記の分析法において使用する、リン脂質よりコリ
ンを遊離せしめるホスホリパーゼDについて詳しく述べ
る。使用するホスホリパーゼDとしては、ストレプトマ
イセス●ハチジヨウエンシスAll43菌株やストレプ
トマイセス●クロモフスカスA−0848菌株由来の酵
素が挙られ、これらの菌株は、工業技術院微生物工業技
術研究所に各々微生物受託番号「FERM一PNO.l
329J′(特開昭48−99386号)、「FERM
−PNO.35l9」として寄託されている。特にスト
レプトマイセス・クロモフスカスA−0848菌株「F
ERM−PNO.35l9」の菌学的性状、培養手段、
精製手段、さらに得られるホスホリパーゼDの理化学性
質などを述べれば、次の通りである。菌学的性状(a)
形態 肉眼的観察によれば、胞子を形成した気菌糸は灰色を呈
し、基生菌系は黄褐色ないし黄橙色を呈し、可溶性色素
は通常生成しない。
スターチ、無機塩寒天培地上で、30℃、10〜15E
I間培養観察し、顕微鏡観察した所見は次の通りである
気菌糸は直径0.6〜0.8μ、波状で単純分枝をなし
て伸長し、多数の胞子の連鎖を形成する。
胞子の連鎖は通常ゆるく1〜3回巻いた螺旋を形成(S
pirales)し、まれに4〜5回巻いた螺旋もみら
れ、またときには波状または直状で螺−旋を形成しない
もの(RF)もみられる。胞子は球形ないし楕円形で、
大きさは0.6〜0.8×0.7〜0.9μてあり、表
面にとげ状の突起を形成している。基生菌糸は分枝をも
つて屈曲状に伸長し、直径0.4〜0.6μで、菌糸の
***や胞子の着.生は認められない。鞭毛胞子や胞子の
うの着生も認められない。(b)全菌体分析によるジア
ミノピメリン酸の分析ベネツツ(Bennett′s)
培地で6日間振盪培養した菌体をベツカー(Becke
r)らの方法一「アプライド マイクロバイオロジー(
ApplledMlcrOblOlOgy)?(5)4
21−423(1964)〕で分析した結果、LL−ジ
アミノピメリン酸が検出され、メソ(MesO)一型は
検出されなかつた。
・)培養的性状 下記の培地を用い、30℃、20日間培養観察した性状
は、次に示す通りであつて、色の表示は「カラー●ハー
モニ●マニュアル」に従つた。
(1)シユクロース・削酸塩寒天培地生育:僅少、無色
気菌糸:僅少。
可溶性色素:生じない。
(2)グリセリン・硝酸塩寒天培地 生育:中程度ないし良好、パステル・オレンジ(Pas
teIOrange;41c)。
気菌糸:生じない、ないし僅少。可溶性色素;ヌード●
タン(NudeTan;4gC)、僅かに生じる。
(3) グルコース●アスパラギン寒天培地生育:中程
度、バンプー(BambOO;2fb)ないしアンパー
(Amber;3pe)。
気菌糸:貧弱ないし中程度、ホワイト (White;a)。
可溶性色素:生じない。
(4)グリセリン・アスパラギン寒天培地生育:中程度
、ゴールデン・ブラウン (GOldenBrOwn;3pg−3pi)。
気菌糸:中程度、シルバー・グレイ(SilverGr
ay;3fe)ないしナチユラル(Natural;3
dc)。
可溶性色素:生じない。
(5)スターチ・無機塩寒天培地 生育;中程度ないし良好、ゴールデン・ブラウン(3p
i)ないしクロブ・ブラウン(ClOveBrOwn:
3p1)。
気菌糸:中程度ないし良好、シルバー・グレイ(3fe
)ないしナチユラル(3c1c)、一部ホワイト(a)
可溶性色素:生じない。
(6)チロシン寒天培地 生育:中程度ないし良好、ゴールデン・ブラウン(3p
g−3pi)。
気菌糸:中程度ないし良好、シルバーグレイ(3fe)
ないしナチユラル(3dc)。
可溶性色素:生じない。(7) グリセリン・スターチ
・グルタメイト寒天培地生育:中程度ないし良好、ルス
ト・タン(RL]StTan5gc)ないしメイプル(
Maple;41e)。
気菌糸:中程度、オイスター・ホワイト (0ysterWhite;b)ないしライト グレイ
(Lt.Gray;C)。
可溶性色素:生じない。
(8)オート●ミル寒天培地 生育:中程度ないし良好、マスタード・コールド(Mu
stardGOld;2r1e)ないしゴールデン・ブ
ラウン(3pg)。
気菌糸:中程度ないし良好、ナチユラル (3dc)ないしベイジ・ブラウン(BeigeBrO
wrl;31g)。
可溶性色素:生じない。
(9)イースト・麦芽寒天培地 生育:中程度ないし良好、アンパー(3 Ic)ないしイエロー●メイプル(YellOwMap
le;3ng)。
気菌糸:中程度、シルバー・グレイ (3fe)ないしベイジ・ブラウン(31g)ないしベ
イジ(3gc)。
可溶性色素:生じない。
(10栄養寒天培地 生育:中程度、アンパー(3pe)。
気菌糸:僅少ないし貧弱、ホワイト (a)。
可溶性色素:生じない。
(11)ペプトン・イースト・鉄寒天培地生育:中程度
ないし良好、無色、裏面;ゴールデン・ブラウン(3p
g)。
気菌糸:生じない。
可溶性色素:ゴールデン・ブラウン(3pg一3pi)
(12)トリプトン・イーストエキス培地生育:良好、
アンパー0x−3pC)。
気菌糸:生じない。
可溶性色素:生じない、ないしゴールデ ン・ブラウン(3pg)。
(13)グルコース・ペプトン・ゼラチン培地生育:貧
弱、ゴールデン●ブラウン(3pg)。
気菌糸:生じない。
可溶性色素:ゴールデン・ブラウン (3pi)。
(14)脱脂乳培地 生育:良好ないし極めて良好、ライト・アンパー(L
tAmber;31c)ないしライト●タン(LtlT
an;3gc)。
気菌糸:生じない。
可溶性色素:メイブル(41e)ないしパステル●オ
レンジ(41c)。
(d)生理的性状 (1)メラニン様色素の生成:ペプトン◆イースト・鉄
寒天培地で陽性、トリプトン・イーストエキス培地で凝
陽性、チロシン寒天培地で陰性。
(2)ゼラチンの液化:グルコース●ペプトン●ゼラチ
ン培地で陽性。
(3)スターチの加水分解:スターチ・無機塩寒天培地
で陽性。
(4)脱脂乳:凝固;陰性、ペプトン化;陽性(5)炭
素源の同化性:D−グルコース、L−アラビノース、D
−マンニット、L−ラムノース、D−キシロースは陽性
、イノシトール、ラフィノースは凝陽性、シユクロース
は陰性。
(6)生育温度:10〜47クC 以上の通り、本菌株は***を生じない真性の基生菌糸よ
り、多数の胞子の連鎖をもつ気菌糸を生じ、また菌糸の
直径および胞子の大きさ、さらに細胞壁にLL−ジアミ
ノピメリン酸を含有することなどよりストレプトマイセ
ス属に属するものと認められる。
また本菌株の特徴として、気菌糸は灰色を呈し、胞子の
連鎖は主として螺旋を形成し、胞子の表面はとげ状を呈
し、基生菌糸は黄褐色ないし黄橙色で、通常可溶性色素
を生成せず、メラニン様色素はペプトン・イースト・鉄
寒天培地で生成し、チロシ7寒天培地では生成しないこ
と、および炭素源の同化能は比較的広範囲に及んでいる
ことなどが挙られ、このような特徴を有する菌種を種々
の文献より検索すれば、ストレプトマイセス●クロモフ
スカス〔プロブレムス●オブ●クラシフイケイシヨン●
オブ●アクチノマイセテスーアンタゴニスツ(PrOb
lemsOfclassificatiOnOfact
inOmycetes−AntagOnists)17
6−177(1957)、インターナショナル●ジャー
ナル・オブ●システマテイク●バクテリオロジー(In
tematiOrlalJOumalOfSystem
aticBacterlOlOgy)川(4)307−
309(1968)、アプライド●マイクロバィオロジ
ー(ApplledMicrOblOlOgy)五52
−79(1958)〕が類似菌として挙られ、さらに本
菌株とストレプトマイセス・クロモフスカスとを詳細に
比較すれば、形態的にはストレプトマイセス●クロモフ
スカスの方が螺旋の形成がやや良好なこと、培養的性状
においてグリセリン●スターチ●グルタメイト寒天培地
およびグリセリン・硝酸塩培地上で可溶性色素の生成の
有無などの相違が両菌株の比較実験にて認められたもの
の、これらの多少の相違は菌株間の相違と認め、他の諸
性状においてはよく一致していることより、本菌株をス
トレプトマイセス・クロモフスカス(プレオブラソエン
スカラ●エト●オル)プリダム●エト●オル〔Str′
EptOmycesChrOmOfL]SCUS(Pr
eObrazhenskayaetal)Pridha
metaI〕に属するものと同定し、本菌株をストレプ
トマイセス●クロモフスカスA−0848と命名した。
次いで、本菌株を培養してホスホリパーゼDを得るに当
つて、本菌株を、酵素を生産する通常の方法で培養すれ
ばよく、その培養の形態は通常液体培養を行なうが、工
業的には深部通気攪拌培養を行なうのが有利である。培
地の栄養源としては、微生物の培養に通常用いられるも
のが広く使用され得る。炭素源としては同化可能な炭素
化合物であればよく、例えばブドウ糖、シヨ糖、乳糖、
スターチ、デキストリン、糖蜜、グリセリンなどが使用
される。窒素源としては、利用可能な窒素化合物であれ
ばよく、例えばコーン・スチープ・りカー、大豆粉、綿
実粉、小麦グルテン、ペプトン、肉工キズ、酵母工キズ
、乾燥酵母、力ティン加水分解物などが使用される。そ
の他、リン酸塩、マグネシウム、カルシウム、カリウム
、鉄、マンガン、亜鉛などの塩類が必要に応じて使用さ
れる。培養温度は本菌が発育し、ホスホリパーゼDを生
産する範囲内で適宜変更し得るが、特に好ましくは25
〜30℃であり、また培養時間は条件によつて異なるが
、ホスホリパーゼDが最高力価に達する時期をみはから
つて適当な時期に培養を終了すればよく、通常、2〜4
日程度である。このようにして得られた培養物からホス
ホリパーゼDを採取するのであるが、本酵素は水に易溶
性であつて、主として培養液中に存在する。培養液中に
存在するホスホリパーゼDは、培養戸液を濃縮するか、
もしくは濃縮することなく可溶性塩類、例えば硫安など
で半飽和または飽和沈澱させるか、または親水性有機溶
媒、例えばメタノール、エタノール、アセトンなどを添
加することにより沈澱させることができる。沈澱物は水
または緩衝液に溶解し、半透膜で透析することにより低
分子不純物を除去することができる。また吸着剤、イオ
ン交換体あるいはゲル淵過剤などを用いて不純物を除去
してもよい。これらの手段により得られる酵素溶液を、
減圧濃縮、凍結乾燥などの操作により処理して固形の粗
製ホスホリパーゼDを得ることができる。さらにこの粗
製ホスホリパーゼDは、蛋白質、酵素などの精製に通常
用いられる手段、例えば吸着剤、イオン交換体、ゲルろ
過剤などを用いて精製され、さらにジエチルアミノエチ
ルセルロースおよびデキストランゲル架橋体(商品名:
セフアデツクスG−50)カラムクロマトグラフィーに
より精製される。次にホスホリパーゼDの理化学性質に
ついて述べる。(1)作用 リン脂質のリン酸と含窒素塩基とのエステル結合に作
用してリン化合物と相当する含窒素塩基と遊離する。
レシチンについての作用を例示すれば次式の通りである
。(2)力価の測定法0.2Mトリスー塩酸緩衝液(P
H8.O)0.1m1、10mMレシチンエマルジョン
0.1m110.1M塩化カルシウム0.05mt11
%トリトンX−1000.1ml、水0.1m1よりな
る反応液に、酵素溶液0.05m1を加え3TC11紛
間反応させた後、5分間煮沸して反応を停止した。
次いで反応液を3rCまで冷却し、これに、4−アミノ
アンチピリン(3m91m1)0.1m1、2U.Im
1パーオキシダーゼ0.1m1..0.1%フェノール
0.1mt112u.ITrL1コリンオキシダーゼ0
.1m11水0.1m1を加えて3rc120分間反応
せしめた後1%トリトンX−1002m1を加え、50
011mの吸光度を求めた。ホスホリパーゼDll単位
(Unit.U.)は1分間に1μmMOleのコリン
を生成せしめる酵素活性と定めた。また力価の算出は次
式に従つた。U.lTnt=ΔA5OOXO.55 (式中、ΔA5OOは500n771,における吸光度
を示す)(3) 基質特異性 上記の力価の測定の反応液において、基質としてレシチ
ン、リゾレシチン、スフィンゴミエリンのエマルジョン
(10rrLM,.0.1m1)を用い、同様の操作を
行ない、コリンの定量をし,て、リゾレシチンに対する
酵素作用を100として相対活性を求めた。
基質 相対活性レシチン
51%スフィンゴミエリ
ン 19%Zリゾレシチン
100%(4)PH安定性PH5:酢酸
緩衝液、PH6〜7:ジメチルグルタル酸一水酸化ナト
リウム緩衝剤、PH8〜9:トリスー塩酸緩衝液、PH
lO:グリシンー水酸化.ナトリウム緩衝液(各々10
7nM)の各PHで、酵素溶液(1mg1m1)を、3
7℃、60分間インキユベイトした後、上記の力価の測
定法に従つてホスホリパーゼDの活性を求めた結果、第
7図に示す通り、酵素はPH7〜9で比較的安定である
.と認められる。
(5)至適PH PH6〜7.5:ジメチルグルタール酸一水酸化ナトリ
ウム緩衝液、PH7〜9:トリスー塩酸緩衝液、PH9
〜10:グリシンー水酸化ナトリウム緩衝液の各々の緩
衝液を用い、上記の力価の測定法に従つてホスホリパー
ゼDの活性を求めた結果、第8図に示す通りであつて、
その至適PHは7.5〜8付近と認められる。
−)熱安定性 107nMトリスー塩酸緩衝液(PH8.O)、酵素溶
液濃度(1m91m1)の条件で、40150、60、
70、80℃の各々の温度にて1C@間インキユベイト
した後、上記の力価の測定法に従つてホスホリパーゼD
の活性を求めた結果、第9図に示す通りであつて、酵素
は70℃まで安定である。
″)血清リン脂質への作用条件1の試料 0.2Mトリスー塩酸緩衝液(PH8.O) 0.2n
L市販品血清 0.5nt0.1
MCaC120.1m160U.Im1ホスホリパーゼ
DO.lmL蒸留水 0.1
m1条件2の試料0.2Mトリスー塩酸緩衝液(PH8
.O) 0.2m1市販品血清
0.5mL0.1MCaC120.1nL60u.Im
LホスホリパーゼDO.lmtホスホフアチジン酸ホス
ファターゼ 加,蒸留水
0.1m1条件3の試料0.2r!4トリスー塩酸緩衝
液(PH8.O) 0.2m1市販品血清
0.5m10.1MCaC120.1nL蒸
留水 0.2m1なお、上記
各条件における試料に用いた、市販品血清はハイランド
(Hyland)社製の製品であり、ホスフアチジン酸
ホスファターゼはストレプトマイセス ミラビリス(S
tr″EptOmycesmirabills)A−2
313菌株より得られたホスフアチジン酸ホスファター
ゼ(特開昭50−1427冊号)である。
上記の条件で、1、2および3の試料を37℃、3紛間
反応せしめた後、各々にクロaホルムニメタノール(2
:l)6m11次いで水1m1を加えて充分混合し、3
000r′Pmll紛間遠心分離し、そのクロロホルム
層を回収した。
このクロロホルム層を減圧乾固し、シリカゲルG(東京
化成工業社製)にて薄層クロマトグラフィーを行ない(
展開溶媒;クロロホルムニメタノールニ水=65:25
:3)、プレート乾燥後、モリブデンブルー試薬により
、リン脂質の確認を行なつた。また、標準リン脂質とし
て、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジル
コリン、スフィンゴミエリン、リゾホスフアチジルクリ
ン、ホスフアチジン酸を用いて、上記と同一の条件で薄
層クロマトグラフィーを行なつた。その結果は、第10
図に示す通りであつて、1は条件1の試料のスポット、
2は条件2の試料のスポット、3は条件3の試料のスポ
ット、4はホスファチジルエタノールアミン、ホスファ
チジルコリン、スフィンゴミエリンおよびリソホスフア
チジルコリンよりなる標準リン脂質のスポット、5はホ
スフアチジン酸である標準リン脂質のスポットを示し、
Aは標準リン脂質より判明したホスファチジルエタノー
ルアミンのスポット、Bは同様ホスファチジルコリン、
Cは同様スフィンゴミエリン、Dは同様ホスフアチジン
酸、Eは同様リゾホスフアチジルコリンを示す。
第10図より、血清(条件3の試料)中にはホスファチ
ジルエタノールアミン、ホスファチジルコリン、スフィ
ンゴミエリンおよびリゾホスフアチジルコリンが存在す
ることが明らかである。この血清にホスホリパーゼDを
作用せしめる(条件1の試料)とホスフアチジン酸のみ
存在する。さらにこの血清にホスホリパーゼDおよびホ
スフアチジン酸ホスファターゼを作用せしめる(条件2
の試料)と全くスポットが見られないことより、血清中
のリン脂質はホスホリパーゼDによりホスフアチジン酸
にまで分解され、さらにこのホスフアチジン酸がホスフ
アチジン酸ホスファターゼにより無機リン酸とジグリセ
リドに分解されたと推定される。またこの結果は、この
ホスホリパーゼDが、血清中のホスファチジルエタノー
ルアミンをも基質とし得る酵素であることを示している
。このホスホリパーゼD即ちストレプトマイセス・クロ
モフスカスA−0848菌株より得られるホスホリパー
ゼDは、ストレプトマイセス●ハチジヨウエンシスAl
l43菌株より得られるホスホリパーゼD(特開昭48
−99386号)よりも至−適PH..PH安定性、熱
安定性においてより優れており、さらにストレプトマイ
セス・ハチジヨウエンシスAll43菌株はホスホリパ
ーゼDのほかにホスホリパーゼCをも生産する(特開昭
49一55893号)ため、ほぼ完全な精製を行なわな
い限り、その最終標品にホスホリパーゼCの混入を伴い
、これによる副反応を生じる欠点を有している。
従つて、本発明に使用されるリン脂質の分析定量用のホ
スホリパーゼDとしてはストレプトマイセス●クロモフ
スカスA−0858菌株より得られるホスホリパーゼD
が好ましい。次に、本発明におけるコリンオキシダーゼ
の製法およびその酵素を用いてなる種々の分析法、分”
析用組成物について具体的に述べるが、本発明はこれら
によつて何んら限定されるものではない。実施例1コリ
ン1.0%、KClO.5%、K2HPO4O.l%、
MgSO4・7H200.05%、酵母工キズ0.25
%、フイシユ●ソルブル(FishsOluble)1
.0%、デスホームCA−2200.1%よりなる培地
100m1(PH7.2)を500m1容三角フラスコ
に加え、120℃、2紛間滅菌処理し、次いでこれにア
ースロバクター・グロビフオーミスB−057爛株を接
種し、30℃、1日間培養して種菌を得た。
次いで、この種菌を、上記と同一組成を有す培養液10
eを有してなる滅菌後の30e容シャー・フアメンター
に移植し、30℃、2日間、200r′Pml2OeI
minの滅菌空気の条件下通気攪拌培養し、得られる培
養液を遠心分離して集菌し、この菌体を107rt,M
トリスー塩酸緩衝液(PH8.O)、2TrL,MED
TA(エチレンジアミンテトラアセテイクアシド)、1
%KClよりなる溶液11にて洗浄した。この洗浄菌体
を1eの10WLMリン酸緩衝液(PH7.O)、27
TLMEDTA、1%KClよりなる溶液に懸濁し、こ
れにリゾチーム(長瀬産業社製、塩化リゾチーム)20
0m9を加え、37℃、3吟間攪拌した。リゾチーム処
理後、溶液を5000r′Pmll紛間遠心分離し、得
られた上清液にアセトン1′を加えて析出する不純物を
遠心にて除去し、さらにこれにアセトンを加えて65%
アセトン濃度とし、次いで5000rpm11紛間遠心
分離して沈澱物を回収し、これを40m1の107TL
Mトリスー塩酸緩衝液(PH8.O)、2mMEDTA
11%KClよりなる溶液に溶解し、不溶部分は遠心し
て除去した。次いでこれに60m1の飽和硫安溶液を加
えて15分間攪拌した後、12000r′Pmにて1紛
間遠心分離を行い、得られた沈澱物を15m1の10T
rL,M1Jン酸緩衝液(PH7.O)、2rn.〜1
EDTAよりなる溶液に溶解し、これを流速30m11
hrにてセフアデツクスG−25(SephadexG
−25)のカラムに通じて脱塩した後、得られた溶液を
、PH7.Oで緩衝化したDEAE−セルロースカラム
(カラム径2.0×7.0cm)に通じて酵素を吸着せ
しめ、さらに0.2M〜0.5MのKClのイオン強度
勾配を用いて溶出せしめた。約0..4MKC1濃度で
の溶出画分を回収して活性画分172m1を得た(流速
;1.4m11min11フラクシヨン;6m1)。さ
らにこの活性画分172m1を透析膜(セルロースアセ
テート)にて7時間透析せしめ(外液:5mMリン酸緩
衝液、2WL,MEDTAよりなる溶液)、次いでこの
透析液を凍結乾燥した。得られた凍結乾燥物を、10m
1の107TLMトリスー塩配緩衝液(PH8.O)、
2Tr1,MEDTA11%KClよりなる溶液に溶解
せしめた後、セフアデツクスG−200を用いたカラム
クロマトグラフィーを行ない(カラム径:2.8×9.
501流速;0.18m11min11フラクシヨンニ
6m1)、そのフラクシヨンNO.42〜48の活性画
分を回収し、凍結乾燥した。次いで同様のセフアデツク
ス操作を行つた。この得られた凍結乾燥物は、先の電気
泳動の結果において述べた通り、唯一の蛋白質の帯を示
すものであつた。また各採取工程における、コリンオキ
シダーゼの全活性、全蛋白質量、比活性は上記表に示す
通りである。
実施例2 (コリンの定量) 過酸化水素0.01〜0.05μMOlelトリスー塩
酸緩衝液(PH8.O)10μMOlel4−アミノア
ンチピリン150μ′、フェノール200μy1パーオ
キシダーゼ0.2L1、コリンオキシダーゼ0.25U
.を含有する反応液0.5m1を、37℃にて2紛間反
応せしめた後エタノール2.5m1を加えて480r1
7nにおける吸光度を測定して、過酸化水素の検量線を
得た。
次いで、上記の反応液中の過酸緩水素の代りに塩化コリ
ンを加え、同様に行なつてその吸光度を測定し、過酸化
水素の検量線よりコリンを定量した。
実施例3 (ベタインアルデヒドの定量) 上記実施例2のコリンの代りにベタインアルデヒドを用
いて同様に行なうことにより、ベタインアルデヒド試薬
のベタインアルデヒド純度を測定した。
実施例4 (リン脂質の定量) 下記組成を有する反応液に、 反応液組成 0.2Mトリスー塩酸緩衝液(PH8.O) 0.1
5m13m91T!Ll4−アミノアンチピリン 0
.50m10.1%フェノール 0
.30n11%トリトンX−1000.30m110r
rt.MCaC120.30m115uIntコリンオ
キシダーゼ 0.10m12uIm1パーオキ
シダーゼ 0.10m112uIm1ホスホ
リパーゼDO.lOml蒸留水
1.15m13.00m1シリカゲルカラムクロ
マトグラフィーにより精製した卵黄レシチン或は市販品
血清(ハイランド社製)を各々添加し、3rC120分
間反応せしめた後、500r1WL,にて比色測定した
結果、第11図および第12図に示す通りである。
(第11図は卵黄レシチンに対する測定結果を示し、第
12図は市販品血清に対する測定結果を示す。この第1
1図(卵黄レシチンの測定結果)と先の過酸化水素の検
量線とより、卵黄レシチン中の遊離されたコリン量が算
出され、さらにこのコリン量より卵黄レシチンのモル数
が求められる。同様に、この第12図(血清の測定結果
)と先の過酸化水素の検量線とより血清中のリン脂質が
定量される。なお、上記方法に用いたホスホリパーゼD
は、ストレプトマイセス・クロモフスカスA−0848
菌株より得られたホスホリパーゼDであつて、その使用
量は一般に0.5U.以上、好ましくは1〜5U.程度
である。実施例5 (コリンエステラーゼの測定) 下記組成を有する反応に、 反応液組成 0.′りAF−リスー塩酸緩衝液(PH8.O) 0
.05Tn13Tn91m14−アミノアンチピリン
0.05mL0.1%フェノール
0.10mL2u.1mtパーオキシダーゼ
0.10mt20U.Im1コリンオキシダーゼ
0.20mt50mMベンゾイルコリン
0.02nt0.52m1生理食塩水にて1嗟
希釈したヒト血清(健康人より採取)を加え、3TC1
3紛間反応せしめ、次いでこれに0.2r!1.Mネオ
スチグミン溶液(コリンエステラーゼ阻害剤)3.07
7!t加えた後さらに室温下1紛間放置して50(9)
mにて比色測定した結果、第13図に示す通りであつて
、血清中コリンエステラーゼ活性は、反応液中のベンゾ
イルコリンより遊離されたコリンの量より(コリンはコ
リンオキシダーゼ、パーオキシダーゼ、4−アミノアン
チピリン、フェノール系により定量)測定されたもので
あつて、この吸光度より血清中コリンエステラーゼの活
性が求められる。
またコリンエステラーゼの活性は、血清1.0m1中の
酵素が37℃で1分間に2μMOIeの過酸化水素を生
じたとき、世として表わすことができる。活性U.I7
TLl=ΔA5OO/Mjn×4.8上記コリンエステ
ラーゼ、ベンゾイルコリンの組合せの代りに他のコリン
誘導体の加水分解酵素および他のコリン誘導体を組合せ
て用いることにより種々の酵素活性の測定や、コリン誘
導体の定量に使用し得る反応系を設定し得る。
参考例1 ペプトン2%、ラクトース2%、NaClO.l%、K
H2PO4O.O5%、MgSO4・7H200.05
%、デスホー」℃−51Y0.5%よりなる組成の培地
100m1を−有する500m1容三角フラスコ(12
0゜C12吟間滅菌処理)にストレプトマイセス●クロ
モフスカスー0848菌株を接種し、26℃、3日間培
養して種菌を得、これを上記と同一組成よりなる培地2
0eを有する30e容シャー・フアーメンターに移植し
、26℃、2日間、300rpm120e1minの条
件下通気攪拌培養した。
この培養液は0.5u1ntの活性を示す。この培養物
を遠心分離して得た培養淵液18eを3′になるまで減
圧濃縮し、この濃縮液にアセント2.4fを加え、生じ
た沈澱物を遠心分離して除去した。得られた上清液にさ
らにアセトン2e”を加えて生じた沈澱物を遠心分離に
て回収し、これを500m1の精製水に溶解せしめた後
、これにアセトン350m1加えて沈澱する不純物を遠
心分離により除去し、その上清液にアセトン330m1
を加えて生じた沈澱物を遠心分離により回収し、これを
20077!tの精製水に溶解した。これに、飽和硫安
溶液200m1を加えて生じた沈澱物を遠心分離により
回収した後、これを50m1の精製水に溶解し、セフア
デツクスG−25により脱塩した後凍結乾燥して5u.
Imgの活性を有する粗製ホスホリパーゼDの粉末70
0m9を得た。本発明においては、この粗製ホスホリパ
ーゼDをそのまま利用したものであつて、必ずしも完全
に精製したものを必要とするものではなく、またこの粗
製ホスホリパーゼDは上記記載の一般的手段にて精製し
、この精製ホスホリパーゼDを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はコリンオキシダーゼの至適PHを示し、第2図
はコリンオキシダーゼの至適温度を示し、第3図はコリ
ンオキシダーゼのPH安定性を示し、第4図はコリンオ
キシダーゼの熱安定性を示し、第5図はコリンオキシダ
ーゼの電気泳動図を示し、第6図はコリン・ベタインア
ルデヒドおよび過酸化水素の検量線を示し、第7図はホ
スホリパーゼD(7)PH安定性を示し、第8図はホス
ホリパーゼDの至適PHを示し、第9図はホスホリパー
ゼDの熱安定性を示し、第10図はホスホリパーゼDの
血清リン脂質の分解作用を示す薄層クロマトグラムを示
し、第11図は卵黄レシチンの定量結果を示し、第12
図は血清リン脂質の定量結果を示し、第13図はヒト血
清コリンエステラーゼ活性の測定結果を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも、コリンオキシダーゼを含有してなるコ
    リンまたはベタインアルデヒドの分析用組成物。 2 コリンまたはベタインアルデヒドがコリンまたはベ
    タインアルデヒド、またはコリンの誘導体またはベタイ
    ンアルデヒドの誘導体とそれらを遊離せしめる物質から
    選ばれるものである特許請求の範囲第1項記載の分析用
    組成物。 3 コリンの誘導体がリン脂質である特許請求の範囲第
    2項記載の分析用組成物。 4 リン脂質がレシチン、リゾレシチンまたはスフィン
    ゴミエリンである特許請求の範囲第3項記載の分析用組
    成物。 5 遊離せしめる物質がホスホリパーゼDである特許請
    求の範囲第2項記載の分析用組成物。 6 少なくとも、コリンオキシダーゼと生成した過酸化
    水素の量を測定するのに使用する呈色剤との組合せから
    なる特許請求の範囲第1項または第2項記載の分析用組
    成物。 7 呈色剤が、少なくともパーオキシダーゼを含有して
    いる特許請求の範囲第6項記載の分析用組成物。 8 呈色剤が生成した過酸化水素1モルに対して2モル
    以上である特許請求の範囲第6項または第7項記載の分
    析用組成物。 9 呈色剤が、少なくとも4−アミノアンチピリン、フ
    ェノール、パーオキシダーゼからなる特許請求の範囲第
    6項、第7項または第8項記載の分析用組成物。 10 少なくとも、コリンオキシダーゼ、ホスホリパー
    ゼD、4−アミノアンチピリン、フェノールおよびパー
    オキシダーゼよりなる特許請求の範囲第1項から第9項
    までのいずれかの項に記載の分析用組成物。
JP11595481A 1981-07-23 1981-07-23 コリンオキシダ−ゼを含有する分析用組成物 Expired JPS6053599B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11595481A JPS6053599B2 (ja) 1981-07-23 1981-07-23 コリンオキシダ−ゼを含有する分析用組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11595481A JPS6053599B2 (ja) 1981-07-23 1981-07-23 コリンオキシダ−ゼを含有する分析用組成物

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51047992A Division JPS604716B2 (ja) 1976-04-26 1976-04-26 新規なコリンオキシダーゼおよびその製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5758893A JPS5758893A (en) 1982-04-08
JPS6053599B2 true JPS6053599B2 (ja) 1985-11-26

Family

ID=14675253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11595481A Expired JPS6053599B2 (ja) 1981-07-23 1981-07-23 コリンオキシダ−ゼを含有する分析用組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6053599B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6043334A (ja) * 1983-08-20 1985-03-07 Maruichi:Kk 煮干し,削節し原料の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5758893A (en) 1982-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH031949B2 (ja)
JPS604716B2 (ja) 新規なコリンオキシダーゼおよびその製法
EP0012446B1 (en) Acidic uricase, its production and its use for the determination of uric acid
DE69120489T2 (de) Hochsensitives Testverfahren für Myo-Inositol und Komposition zur Ausführung davon
US4740465A (en) Heat-resistant sarcosine oxidase N and process for producing the same
AU722636B2 (en) Method for quantitative determination of 1,5-anhydroglucitol
KR960015263B1 (ko) 신규의 모노글리세라이드 리파제를 이용한 모노글리세라이드의 분석방법
JPH0284178A (ja) N−アセチルヘキソサミンデヒドロゲナーゼ、その製造法及び該酵素を用いるn−アセチルグルコサミン又はn−アセチルガラクトサミンの定量法及びその定量用キット
JP2647684B2 (ja) トリグリセリドの分析用試薬および分析方法
JPS5910190B2 (ja) 新規な乳酸オキシダ−ゼの製造法
JPS6053599B2 (ja) コリンオキシダ−ゼを含有する分析用組成物
JPS6046953B2 (ja) コリンオキシダ−ゼの改良製造法
JPS6053600B2 (ja) コリンオキシダ−ゼを用いる分析法
DE3245267C2 (ja)
JPH0284177A (ja) L―フコースデヒドロゲナーゼ
KR950012760B1 (ko) 신규 nad 합성효소 및 그 제조법 및 이를 이용한 측정방법
JPH0544273B2 (ja)
JP2827002B2 (ja) アシルカルニチンの測定法
JPH0112474B2 (ja)
JP2929100B2 (ja) アシルカルニチンの高感度測定法
JPH0147150B2 (ja)
JP3490184B2 (ja) 新規N−アルキルグリシンオキシダーゼ、その製造方法、この酵素を用いたNε−カルボキシメチルリジンの定量用試薬及びその定量方法
JPH04126099A (ja) ミオイノシトールの高感度定量法および定量用組成物
JP2966513B2 (ja) ペルオキシダーゼの製造法
JPH04148681A (ja) アシルカルニチンエステラーゼ及びその製造法