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JPH07170976A - Novel enzyme having n-methylvaline oxidase - Google Patents

Novel enzyme having n-methylvaline oxidase

Info

Publication number
JPH07170976A
JPH07170976A JP5316951A JP31695193A JPH07170976A JP H07170976 A JPH07170976 A JP H07170976A JP 5316951 A JP5316951 A JP 5316951A JP 31695193 A JP31695193 A JP 31695193A JP H07170976 A JPH07170976 A JP H07170976A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methylvaline
oxidase activity
gly
amino acid
glu
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.)
Pending
Application number
JP5316951A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Nishiya
西矢  芳昭
Shinichi Tejima
真一 手嶋
Yoshihisa Kawamura
川村  良久
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.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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 Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP5316951A priority Critical patent/JPH07170976A/en
Publication of JPH07170976A publication Critical patent/JPH07170976A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a novel N-methylvaline oxidase which is useful in determination of N-methylvaline. CONSTITUTION:This oxidase acts on N-methylvaline in the presence of water and oxygen to form valine, formaldehyde and hydrogen peroxide where the substrate specificity is 100% for N-methylvaline and less than 1% for sarcosine, the optimal pH is 7-9, the optimal temperature is 40 to 50 deg.C, and the molecular weight is 43kd. The enzyme is obtained by substituting another amino acid (preferably valine) for phenylalanine at No.103 in the amino acid sequence of a gene given in the formula of the protein having the sarcosine oxidase activity.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はN−メチルバリンオキシ
ダーゼ活性を有する新規な酵素、その製造法およびその
用途に関し、特にザルコシンオキシダーゼ活性を有する
タンパク質を構成するアミノ酸配列を改変することによ
り得られたN−メチルバリンオキシダーゼ活性を有する
新規酵素、その製造法およびその用途に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity, a method for producing the same and its use, and in particular, it is obtained by modifying an amino acid sequence constituting a protein having sarcosine oxidase activity. The present invention relates to a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity, a method for producing the same, and use thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】N−メチルバリンに作用して過酸化水素
を生成する酵素は、未だ自然界から見い出されていず、
また人工的にも生産されていない。
2. Description of the Related Art An enzyme that acts on N-methylvaline to produce hydrogen peroxide has not yet been found in nature.
Nor is it artificially produced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明はN−メチルバ
リンの測定に有用であるN−メチルバリンオキシダーゼ
を求めるべく、鋭意検討していたところ、ザルコシンオ
キシダーゼ活性を有するタンパク質を蛋白工学的手法に
より改変し、N−メチルバリンオキシダーゼ活性を有す
る新規な酵素を造成することを見出した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been earnestly studied in order to find N-methylvaline oxidase which is useful for the measurement of N-methylvaline. As a result, a protein having sarcosine oxidase activity was obtained by a protein engineering technique. It was found to be modified to create a new enzyme with N-methylvaline oxidase activity.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は水およ
び酸素の存在下でN−メチルバリンに作用して、バリ
ン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を生成すること
を特徴とするN−メチルバリンオキシダーゼ活性を有す
る新規な酵素である。
That is, the present invention provides an N-methylvaline oxidase activity characterized by acting on N-methylvaline in the presence of water and oxygen to produce valine, formaldehyde and hydrogen peroxide. It is a novel enzyme having.

【0005】また本発明はザルコシンオキシダーゼ活性
を有するタンパク質を構成するアミノ酸配列のフェニル
アラニンを他のアミノ酸に置換することを特徴とするN
−メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規な酵素の
製造法である。具体的には、配列表・配列番号1に記載
されるアミノ酸配列の第103番目のフェニルアラニン
をコードする遺伝子を部位特異的変異させることによ
り、他のアミノ酸に置換して、N−メチルバリンオキシ
ダーゼ活性を有する酵素を製造することを特徴とする。
他のアミノ酸としてはバリンが好ましい。
Further, the present invention is characterized in that phenylalanine in the amino acid sequence constituting a protein having sarcosine oxidase activity is replaced with another amino acid.
-A method for producing a novel enzyme having methylvaline oxidase activity. Specifically, the gene encoding phenylalanine at the 103rd position in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing is site-specifically mutated to be replaced with another amino acid to obtain N-methylvaline oxidase activity. It is characterized by producing an enzyme having
Valine is preferred as the other amino acid.

【0006】さらに本発明は検体中のN−メチルバリン
に、水および酸素の存在下でN−メチルバリンに作用し
てバリン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を生成す
るN−メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規な酵
素を作用させ、消費する酸素または生成するバリン、ホ
ルムアルデヒドあるいは過酸化水素を測定することを特
徴とするN−メチルバリンの定量法である。
The present invention further relates to N-methylvaline in a sample, which is a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity which acts on N-methylvaline in the presence of water and oxygen to produce valine, formaldehyde and hydrogen peroxide. Is used to measure oxygen consumed and valine, formaldehyde or hydrogen peroxide produced, and is a method for quantifying N-methylvaline.

【0007】水および酸素の存在下でN−メチルバリン
に作用して、バリン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水
素を生成するN−メチルバリンオキシダーゼ活性を有す
る本発明の酵素の具体例としては、下記理化学的性質を
有する酵素が挙げられる。作用:水および酸素の存在下
でN−メチルバチンに作用して、バリン、ホルムアルデ
ヒドおよび過酸化水素を生成する。 基質特異性:N−メチルバリン 100% ザルコシン ≦1% 至適pH:7〜9 至適温度:40〜50℃ 分子量:43Kd
Specific examples of the enzyme of the present invention having an N-methylvaline oxidase activity which acts on N-methylvaline in the presence of water and oxygen to produce valine, formaldehyde and hydrogen peroxide are as follows: And an enzyme having Action: acts on N-methylbatine in the presence of water and oxygen to produce valine, formaldehyde and hydrogen peroxide. Substrate specificity: N-methylvaline 100% Sarcosine ≤1% Optimum pH: 7-9 Optimum temperature: 40-50 ° C Molecular weight: 43Kd

【0008】さらに具体的な例としては、アミノ酸配列
が配列表・配列番号1に記載されるアミノ酸配列の第1
03番目のフェニルアラニンがバリンに置換されたN−
メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規なタンパク
が挙げられる。
[0008] As a more specific example, the amino acid sequence is the first of the amino acid sequences listed in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing.
N- in which the 03rd phenylalanine is replaced with valine
A novel protein having methylvaline oxidase activity can be mentioned.

【0009】本発明の新規な酵素は、ザルコシンオキシ
ダーゼ活性を有するタンパク質を構成するアミノ酸配列
のうちフェニルアラニンを他のアミノ酸に置換して、製
造される。
The novel enzyme of the present invention is produced by substituting phenylalanine with another amino acid in the amino acid sequence constituting the protein having sarcosine oxidase activity.

【0010】本発明に使用されるザルコシンオキシダー
ゼとしては、例えばバチルス属、コリネバクテリウム
属、アースロバクター属のザルコシンオキシダーゼなど
があり、特に限定されないが、本発明の実施例において
は、アースロバクター・エスピーTE1826のザルコ
シンオキシダーゼ(Jounal of Fermentation and Bioen
gineering Vol.75 No.4 pp239-244 (1993)に記載)を用
いた。
The sarcosine oxidase used in the present invention includes, for example, sarcosine oxidase belonging to the genus Bacillus, Corynebacterium, and Arthrobacter, and is not particularly limited. Lorobacter sp. TE1826 sarcosine oxidase (Jounal of Fermentation and Bioen
gineering Vol.75 No.4 pp239-244 (1993)) was used.

【0011】ザルコシンオキシダーゼ活性を有するタン
パク質を構成するアミノ酸配列を改変する方法として
は、通常行われる遺伝情報を改変する手法が用いられ
る。すなわち、ザルコシンオキシダーゼ活性を有するタ
ンパク質の遺伝情報を有するDNAの特定の塩基を変換
することにより、或いは特定の塩基を挿入または欠失さ
せることにより、改変タンパク質の遺伝情報を有するD
NAが作成される。
As a method for modifying an amino acid sequence constituting a protein having sarcosine oxidase activity, a commonly used method for modifying genetic information is used. That is, by converting a specific base of DNA having genetic information of a protein having sarcosine oxidase activity, or by inserting or deleting a specific base, D having the genetic information of a modified protein can be obtained.
NA is created.

【0012】DNA中の塩基を変換する具体的な方法と
しては、例えば市販のキット(TransformerTM ;Clonet
ech 製,T7-GEN in vitro mutagenesis kit ;Stratage
ne製)の使用、或いはPCR法の利用が挙げられる。
A specific method for converting the bases in DNA is, for example, a commercially available kit (Transformer ™; Clonet).
ech, T7-GEN in vitro mutagenesis kit ; Stratage
ne)) or the use of PCR method.

【0013】具体的にはまず親タンパク質を産生する細
胞から染色体DNAを分離する。得られた染色体DNA
を制限酵素、例えばSau3aIで部分分解させ、断片に分離
した後、同じ制限酵素で切断したプラスミドとDNAリ
ガーゼによりDNAを連結する。連結したDNAはエシ
ェリヒア・コリーのコンピテントセルを用いて形質転換
する。得られたコロニーは培地で培養し、遺伝子が挿入
された組換えDNAをスクリーニングする。次いで挿入
DNA断片を種々の制限酵素により切断して他のプラス
ミドにサブクローニングし、挿入DNA断片を有するプ
ラスミドを得る。種々のサブクローンは常法に従い、SE
QUENASE VERSION2.0 7-deaza-d GTP kit(東洋紡績製)
を用いて、配列決定を行う。
Specifically, first, chromosomal DNA is isolated from cells that produce the parent protein. Obtained chromosomal DNA
Is partially digested with a restriction enzyme, for example, Sau3aI, separated into fragments, and the DNA is ligated with a plasmid and a DNA ligase cleaved with the same restriction enzyme. The ligated DNA is transformed with Escherichia coli competent cells. The obtained colonies are cultured in a medium and the recombinant DNA having the gene inserted therein is screened. Then, the inserted DNA fragment is cleaved with various restriction enzymes and subcloned into another plasmid to obtain a plasmid having the inserted DNA fragment. Various subclones are
QUENASE VERSION2.0 7-deaza-d GTP kit (manufactured by Toyobo)
Is used for sequencing.

【0014】次いでフェニルアラニンをコードする塩基
を他のアミノ酸をコードする塩基に置換したオリゴヌク
レオチドおよびTransformerTM(Clonetech 製) を用い、
TransformerTM のプロトコールに従い、フェニルアラニ
ン残基が他のアミノ酸、好ましくはバリンに置換された
改変タンパク質の遺伝情報を有するDNAを作成する。
Next, using an oligonucleotide in which the base encoding phenylalanine is replaced with a base encoding another amino acid and TransformerTM (manufactured by Clonetech),
According to the Transformer ™ protocol, a DNA having the genetic information of a modified protein in which a phenylalanine residue is replaced with another amino acid, preferably valine, is prepared.

【0015】作成された改変タンパク質の遺伝情報を有
するDNAは、プラスミドと連結された状態にて宿主微
生物中に移入され、改変タンパク質を生産する形質転換
体となる。この際のプラスミドとしては、例えばエシェ
リヒア・コリーを宿主微生物とする場合には、pBluescr
ipt, pUC18などが使用できる。
The prepared DNA containing the genetic information of the modified protein is transferred into the host microorganism in a state of being linked with the plasmid, and becomes a transformant producing the modified protein. The plasmid used in this case is, for example, pBluescr when Escherichia coli is used as the host microorganism.
You can use ipt, pUC18, etc.

【0016】宿主微生物としては、例えばエシェリヒア
・コリー W3110、エシェリヒア・コリーC600、エシェリ
ヒア・コリーJM109 、エシェリヒア・コリーDH5 αなど
が利用できる。宿主微生物に組換えベクターを移入する
方法としては、例えば宿主微生物がエシェリヒア属に属
する微生物の場合には、カルシウムイオンの存在下で組
換えDNA の移入を行なう方法などを採用することがで
き、更にエレクトロポレーション法を用いても良い。
As the host microorganism, for example, Escherichia coli W3110, Escherichia coli C600, Escherichia coli JM109, Escherichia coli DH5α and the like can be used. As a method for transferring the recombinant vector to the host microorganism, for example, when the host microorganism is a microorganism belonging to the genus Escherichia, a method of transferring the recombinant DNA in the presence of calcium ions can be adopted. An electroporation method may be used.

【0017】こうして得られた形質転換体である微生物
は、栄養培地で培養されることにより、多量の改変タン
パク質を安定して生産し得る。形質転換体である宿主微
生物の培養形態は宿主の栄養生理的性質を考慮して培養
条件を選択すればよく、通常多くの場合は液体培養で行
うが、工業的には通気撹拌培養を行うのが有利である。
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。炭素源としては資化可能な炭素
化合物であればよく、例えばグルコ−ス、シュークロー
ス、ラクトース、マルトース、フラクトース、糖蜜、ピ
ルビン酸などが使用される。窒素源としては利用可能な
窒素化合物であればよく、例えばペプトン、肉エキス、
酵母エキス、カゼイン加水分解物、大豆粕アルカリ抽出
物などが使用される。その他、リン酸塩、炭酸塩、硫酸
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、特定のアミノ酸、特定のビタミン
などが必要に応じて使用される。
The thus obtained transformant microorganism can stably produce a large amount of modified protein by culturing in a nutrient medium. Regarding the culture form of the host microorganism that is a transformant, the culture conditions may be selected in consideration of the nutritional physiological properties of the host. Usually, in most cases, liquid culture is performed, but industrially, aeration stirring culture is performed. Is advantageous.
As the nutrient source of the medium, those usually used for culturing microorganisms can be widely used. The carbon source may be any assimilable carbon compound, and for example, glucose, sucrose, lactose, maltose, fructose, molasses, pyruvic acid, etc. are used. Any available nitrogen compound may be used as the nitrogen source, for example, peptone, meat extract,
Yeast extract, casein hydrolyzate, soybean meal alkaline extract and the like are used. In addition, salts such as phosphates, carbonates, sulfates, magnesium, calcium, potassium, iron, manganese and zinc, specific amino acids, specific vitamins and the like are used as necessary.

【0018】培養温度は菌が発育し、改変タンパク質を
生産する範囲で適宜変更し得るが、エシェリヒア・コリ
ーの場合、好ましくは20〜42℃程度である。培養時間は
条件によって多少異なるが、改変タンパク質が最高収量
に達する時期を見計らって適当時期に培養を終了すれば
よく、通常は6〜48時間程度である。培地pHは菌が発育
し改変タンパク質を生産する範囲で適宜変更し得るが、
特に好ましくはpH6.0〜9.0 程度である。
The culture temperature can be appropriately changed within the range in which the bacterium grows and produces the modified protein, but in the case of Escherichia coli, it is preferably about 20 to 42 ° C. Although the culturing time varies depending on the conditions, it may be completed at a suitable time in consideration of the time when the maximum yield of the modified protein is reached, and it is usually about 6 to 48 hours. The medium pH can be appropriately changed within a range in which the bacterium grows and produces a modified protein,
Particularly preferably, the pH is about 6.0 to 9.0.

【0019】培養物中の改変タンパク質を生産する菌体
を含む培養液をそのまま採取し利用することもできる
が、一般には常法に従って改変タンパク質が培養液中に
存在する場合は濾過,遠心分離などにより、改変タンパ
ク質含有溶液と微生物菌体とを分離した後に利用され
る。改変タンパク質が菌体内に存在する場合には、得ら
れた培養物を濾過または遠心分離などの手段により菌体
を採取し、次いでこの菌体を機械的方法またはリゾチー
ムなどの酵素的方法で破壊し、また必要に応じてEDTA等
のキレート剤及びまたは界面活性剤を添加して改変タン
パク質を可溶化し、水溶液として分離採取する。
The culture solution containing the cells producing the modified protein in the culture can be collected and used as it is. Generally, when the modified protein is present in the culture solution, filtration, centrifugation or the like is carried out. Is used after separating the modified protein-containing solution from the microbial cells. When the modified protein is present in the microbial cells, the obtained culture is harvested by means such as filtration or centrifugation, and then the microbial cells are disrupted by a mechanical method or an enzymatic method such as lysozyme. If necessary, a chelating agent such as EDTA and / or a surfactant is added to solubilize the modified protein, and the solution is separated and collected as an aqueous solution.

【0020】この様にして得られた改変タンパク質含有
溶液を例えば減圧濃縮、膜濃縮、更に硫酸アンモニウ
ム、硫酸ナトリウムなどの塩析処理、或いは親水性有機
溶媒、例えばメタノール、エタノール、アセトンなどに
よる分別沈澱法により沈澱せしめればよい。また、加熱
処理や等電点処理も有効な精製手段である。吸着剤或い
はゲル濾過剤などによるゲル濾過、吸着クロマトグラフ
ィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティー
クロマトグラフィーにより、精製されたN−メチルバリ
ンオキシダーゼ活性を有する改変タンパク質を得る事が
できる。
The modified protein-containing solution thus obtained is subjected to, for example, vacuum concentration, membrane concentration, salting-out treatment with ammonium sulfate, sodium sulfate or the like, or fractional precipitation with a hydrophilic organic solvent such as methanol, ethanol or acetone. It can be made to precipitate by. Further, heat treatment and isoelectric point treatment are also effective refining means. A purified modified protein having N-methylvaline oxidase activity can be obtained by gel filtration using an adsorbent or a gel filtration agent, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, or affinity chromatography.

【0021】本発明のN−メチルバリンオキシダーゼ活
性を有する新規な酵素は、検体中のN−メチルバリンオ
キシダーゼに水および酸素の存在下で作用して、バリ
ン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を生成させる。
次いで消費する酸素量または生成するアリン、ホルムア
ルデヒドあるいは過酸化水素を測定することによりN−
メチルバリンを定量することができる。検体としては、
アミノ酸誘導体合成中間物、医薬品合成中間物、N−メ
チルアミノ酸研究試料等が挙げられる。
The novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity of the present invention acts on N-methylvaline oxidase in a sample in the presence of water and oxygen to produce valine, formaldehyde and hydrogen peroxide.
Then, by measuring the amount of oxygen consumed or the amount of produced alline, formaldehyde or hydrogen peroxide, N-
Methylvaline can be quantified. As a sample,
Examples include amino acid derivative synthetic intermediates, pharmaceutical synthetic intermediates, and N-methyl amino acid research samples.

【0022】消費する酸素の測定法としては、酸素電極
を利用する方法などがある。また生成したバリンを測定
する方法としては、アミノ酸分析計を用いる方法などが
ある。さらに生成するホルムアルデヒドを測定する方法
としては、ホルムアルデヒド脱水素酵素を利用する方法
などがある。生成する過酸化水素を測定する方法として
は、従来から公知の方法を使用すればよく、例えばペル
オキシダーゼと4−アミノアンチピリンとフェノール誘
導体またはアニリン誘導体を使用する方法などがある。
フェノール誘導体としては、フェノール、2,4−ジク
ロロフェノール、p−クロロフェノールなどが挙げられ
る。アニリン誘導体としては、ジメチルアニリン、ジエ
チルアニリン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3
−スルホプロピル)−m−トルイジンなどが挙げられ
る。
As a measuring method of oxygen consumed, there is a method of utilizing an oxygen electrode. Further, as a method for measuring the produced valine, there is a method using an amino acid analyzer. Further, as a method of measuring the formaldehyde produced, there is a method of utilizing formaldehyde dehydrogenase. As a method for measuring the produced hydrogen peroxide, a conventionally known method may be used, for example, a method using peroxidase, 4-aminoantipyrine and a phenol derivative or an aniline derivative.
Examples of the phenol derivative include phenol, 2,4-dichlorophenol, p-chlorophenol and the like. Examples of the aniline derivative include dimethylaniline, diethylaniline, N-ethyl-N- (2-hydroxy-3
-Sulfopropyl) -m-toluidine and the like.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。実施例中、酵素特性を示す指標であるKm,kca
tを求める際のN−メチルバリンオキシダーゼ活性また
はザルコシンオキシダーゼ活性の測定は以下のように行
なった。すなわち、48mMトリス緩衝液(pH8.0) 、任意の
濃度の基質(N−メチルバリンまたはザルコシン)、0.
47mM4−アミノアンチピリン、2.0mM フェノール、0.04
5%トリトンX−100、4.5U/ml ペルオキシダーゼ中で
酵素を37℃、10分反応させ、500nm における吸光度を測
定する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. In the examples, Km and kca, which are indices showing enzyme characteristics,
Measurement of N-methylvaline oxidase activity or sarcosine oxidase activity when determining t was performed as follows. That is, 48 mM Tris buffer (pH 8.0), substrate at any concentration (N-methylvaline or sarcosine), 0.
47 mM 4-aminoantipyrine, 2.0 mM phenol, 0.04
The enzyme is reacted in 5% Triton X-100, 4.5 U / ml peroxidase at 37 ° C. for 10 minutes, and the absorbance at 500 nm is measured.

【0024】実施例1 N−メチルバリンオキシダーゼ
の遺伝情報を有するDNAの作成 ザルコシンオキシダーゼの遺伝情報を有する組換え体プ
ラスミド、pSAOEP3 は以下の方法により作成した。アー
スロバクター・エスピーTE1826(微工研菌寄第 1
0637号)の染色体DNAを次の方法で分離した。同菌株
を100ml の2×YT培地(1.6%ポリペプトン、1%酵母エ
キス、0.5%塩化ナトリウム(pH7.2) で37℃一晩振盪培養
後、遠心分離(8000 rpm,10分) により集菌した。15mMク
エン酸ナトリウム、 0.15M塩化ナトリウムを含んだ溶液
で菌体を洗浄した後、 20%シュークロース、 1mMEDT
A、50mMトリス塩酸(pH 7.6)を含んだ溶液 5mlに懸濁さ
せ、 0.5mlのリゾチーム溶液(100mg/ml)を加えて 37
℃、30分間保温した。次いで11mlの 1% ラウロイルサル
コシン酸、0.1MEDTA (pH9.6)を含む溶液を加えた。
この懸濁液に臭化エチジウム溶液を0.5%、塩化セシウム
を約100%加え、撹拌混合し、55.000rpm 、20時間の超遠
心でDNAを分取した。分取したDNAは、10mMトリス
塩酸(pH8.0) 、1mM EDTAを含んだ溶液(TE)で透析
し、精製したDNA標品とした。エシェリヒア・コリー
JM109 のコンピテントセルはHanahan の方法により作成
し、ライブラリー作成の宿主として用いた。
Example 1 Preparation of DNA carrying genetic information for N-methylvaline oxidase A recombinant plasmid, pSAOEP3 carrying genetic information for sarcosine oxidase, was prepared by the following method. EARTHROBACTER SP TE1826
No. 0637) was isolated by the following method. The strain was cultured in 100 ml of 2 × YT medium (1.6% polypeptone, 1% yeast extract, 0.5% sodium chloride (pH7.2) at 37 ° C. overnight with shaking, and then collected by centrifugation (8000 rpm, 10 minutes). After washing the cells with a solution containing 15 mM sodium citrate and 0.15 M sodium chloride, 20% sucrose, 1 mM EDT
A, suspend in 5 ml of a solution containing 50 mM Tris-HCl (pH 7.6) and add 0.5 ml of lysozyme solution (100 mg / ml).
The temperature was kept at 30 ° C for 30 minutes. Then 11 ml of a solution containing 1% lauroyl sarcosinic acid, 0.1 M EDTA (pH 9.6) was added.
To this suspension, 0.5% of ethidium bromide solution and about 100% of cesium chloride were added, stirred and mixed, and DNA was fractionated by ultracentrifugation at 55.000 rpm for 20 hours. The separated DNA was dialyzed against a solution (TE) containing 10 mM Tris-HCl (pH 8.0) and 1 mM EDTA to obtain a purified DNA preparation. Escherichia Collie
Competent cells of JM109 were prepared by the method of Hanahan and used as a host for library preparation.

【0025】染色体DNA 1μg を制限酵素 Sau3AI
(東洋紡製)で部分分解反応させ、2kbp以上の断片に分
解した後、SalI(東洋紡製)で切断したpUC18 0.5
μg とM.G.LoftusらのBACKFILLING 法(Biotechniques
Vol12,No.2(1992)) に従い、T4- DNAリガーゼ(東洋
紡製)1 ユニットで16℃、12時間反応させ、DNAを連
結した。連結したDNAはエシェリヒア・コリーJM109
のコンピテントセルを用いて形質転換した。使用したD
NA 1μg 当たり約 1×106 個の形質転換体のコロニー
が得られた。得られたコロニーは50μg/mlアンピシリ
ン、0.5%ザルコシン、0.005%パラロースアニリン及び0.
025%ソディウムハイドロジェンサルファイト入りL培地
(1%ポリペプトン,0.5%酵母エキス,0.5%塩化ナトリウ
ム)で37℃、18時間培養し、赤色コロニーを指標にザル
コシンオキシダーゼ遺伝子の入った組換えDNAをスク
リーニングした。その結果約 1,000個のコロニーのうち
1株の割合で赤色を示すコロニーを得た。この中の1株
が保有するプラスミドには約8.7kbpの挿入DNA断片が
存在しており、このプラスミドをpSAO1とした。次
いでpSAO1より挿入DNA断片を種々の制限酵素に
より切断してpUC18にサブクローニングし、約1.7k
bpの挿入DNA断片を有するpSAOEP3を得た。
1 μg of chromosomal DNA was digested with the restriction enzyme Sau3AI
PUC18 0.5 cleaved with SalI (manufactured by Toyobo) after partial decomposition reaction (manufactured by Toyobo) to decompose into fragments of 2 kbp or more.
μg and MG Loftus et al.'s BACKFILLING method (Biotechniques
Vol12, No. 2 (1992)), T4-DNA ligase (manufactured by Toyobo) was reacted at 16 ° C. for 12 hours to ligate the DNA. The ligated DNA is Escherichia coli JM109
Transformation was performed using the competent cells of. Used D
About 1 × 10 6 transformant colonies were obtained per 1 μg of NA. The resulting colonies were 50 μg / ml ampicillin, 0.5% sarcosine, 0.005% pararose aniline and 0.
The recombinant DNA containing the sarcosine oxidase gene was cultured in an L medium containing 025% sodium hydrogen sulfite (1% polypeptone, 0.5% yeast extract, 0.5% sodium chloride) at 37 ° C. for 18 hours, and the red colony was used as an index. Screened. As a result, a colony showing a red color was obtained at a rate of 1 strain out of about 1,000 colonies. An inserted DNA fragment of about 8.7 kbp was present in the plasmid possessed by one of these strains, and this plasmid was designated as pSAO1. Then, the inserted DNA fragment from pSAO1 was cleaved with various restriction enzymes and subcloned into pUC18 to obtain about 1.7 k.
pSAOEP3 having a bp inserted DNA fragment was obtained.

【0026】pSAOEP3の約1.7kbpの挿入DNA断
片について種々の制限酵素で切断してサブクローンを調
製した。種々のサブクローンは常法に従い、SEQUENASE
VERSION2.0 7-deaza-dGTP kit (東洋紡製)を用いて、
DNA配列の決定を行った(配列表・配列番号2)。該
DNA配列から決定したアミノ酸配列を配列表・配列番
号1に示した。次いで、配列表の配列番号3のオリゴヌ
クレオチドとTransformerTM (Clonetech製) を用い、Tr
ansformerTM のプロトコールに従い、配列表の配列番号
1記載の第103番目のフェニルアラニンがバリンに置
換された改変タンパク質(F103V)の遺伝情報を有
するDNAを作成した。F103Vの遺伝情報を有する
DNAを保持する組換え体プラスミドを、pSAOEP3-F103
V と命名した。(図1参照)
Subclones were prepared by digesting the approximately 1.7 kbp insert DNA fragment of pSAOEP3 with various restriction enzymes. Various subclones can be
Using VERSION2.0 7-deaza-dGTP kit (manufactured by Toyobo),
The DNA sequence was determined (Sequence Listing, SEQ ID NO: 2). The amino acid sequence determined from the DNA sequence is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. Then, using the oligonucleotide of SEQ ID NO: 3 in the sequence listing and TransformerTM (manufactured by Clonetech),
According to the ansformer ™ protocol, a DNA having the genetic information of a modified protein (F103V) in which phenylalanine at the 103rd position in SEQ ID NO: 1 was replaced with valine was prepared. A recombinant plasmid carrying a DNA having the genetic information of F103V was designated as pSAOEP3-F103.
I named it V. (See Figure 1)

【0027】実施例2 形質転換体の作成 プラスミド、pSAOEP3-F103V でエシェリヒア・コリーJM
109 のコンピテントセルを氷中30分間接触後、42℃
で45秒間ヒートショックを行うことにより形質転換
し、形質転換体JM109(pSAOEP3-F103V)を得た。
Example 2 Preparation of transformant Escherichia coli JM with plasmid pSAOEP3-F103V
After contacting 109 competent cells in ice for 30 minutes, 42 ℃
Transformation was performed by heat shock for 45 seconds to obtain a transformant JM109 (pSAOEP3-F103V).

【0028】実施例3 形質転換体の培養と改変タンパ
ク質の精製 2×YT培地(1.6% ポリペプトン、1%酵母エキス、0.5%
塩化ナトリウム(pH7.2))50mlを 500mlフラスコに分注
し、 121℃、15分間オートクレーブを行い放冷後、別途
無菌濾過した 50mg/mlアンピシリン(ナカライテスク
製)を0.1%添加した。この培地に上記と同一組成の培地
で予め37℃で18時間振盪培養した形質転換体(JM109(pSA
OEP3-F103V))の培養液 1mlを接種し、37℃で通気撹拌培
養した。培養液より改変タンパク質(F103V)を、
菌体破砕,除核酸,塩析後、イオン交換カラムクロマト
グラフィーを実施することにより(Journal of Fermenta
tion and Bioengineering Vol.75 No.4 pp239-244 (199
3)参照) 、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
て単一のバンドを形成するまで精製した。精製タンパク
質の分子量は43Kd、至適pHは7〜9、至適温度は
40〜50℃であった。
Example 3 Cultivation of transformants and purification of modified protein 2 × YT medium (1.6% polypeptone, 1% yeast extract, 0.5%
50 ml of sodium chloride (pH 7.2) was dispensed into a 500 ml flask, autoclaved at 121 ° C. for 15 minutes and allowed to cool, and then 0.1% of 50 mg / ml ampicillin (manufactured by Nacalai Tesque) that had been separately sterile filtered was added. A transformant (JM109 (pSA
1 ml of a culture solution of OEP3-F103V)) was inoculated and cultured at 37 ° C. with aeration and stirring. Modified protein (F103V) from the culture solution,
After cell disruption, nucleic acid removal, and salting out, ion exchange column chromatography was performed (Journal of Fermenta
tion and Bioengineering Vol.75 No.4 pp239-244 (199
See 3)), and purified by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis until a single band was formed. The molecular weight of the purified protein was 43 Kd, the optimum pH was 7 to 9, and the optimum temperature was 40 to 50 ° C.

【0029】精製された改変タンパク質(F103V)
とアースロバクター・エスピーTE1826のザルコシ
ンオキシダーゼ (東洋紡績製) のKm,kcat測定値
を表1に示した。
Purified modified protein (F103V)
Table 1 shows the measured Km and kcat values of sarcosine oxidase (produced by Toyobo Co., Ltd.) of Arthrobacter SP TE1826.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】改変タンパク質(F103V)の特性は、
N−メチルバリンオキシダーゼ活性を有することであ
る。酵素の反応性を示す指標であるkcat/Kmを見
ると、ザルコシンオキシダーゼはザルコシンに対する反
応性がN−メチルバリンの反応性の約54倍であるのに
対し、改変タンパク質(F103V)はN−メチルバリ
ンに対する反応性がザルコシンに対する反応性の約10
5倍であった。すなわち、改変タンパク質(F103
V)はN−メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規
酵素であることが明らかとなった。
The characteristics of the modified protein (F103V) are as follows:
It has N-methylvaline oxidase activity. Looking at kcat / Km, which is an index indicating the reactivity of the enzyme, the reactivity of sarcosine oxidase to sarcosine is about 54 times that of N-methylvaline, whereas the modified protein (F103V) is N-methylvaline. About 10 times the reactivity to sarcosine
It was 5 times. That is, the modified protein (F103
It was revealed that V) is a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity.

【0032】実施例4 N−メチルバリンオキシダーゼ
を用いたN−メチルバリンの測定 検体中のN−メチルバリン濃度を、下記試薬を用いて下
記測定法により測定した。 試薬 トリス緩衝液(pH8.0) 50mM F103Vまたはザルコシンオキシダーゼ 0.1mg/ml 4−アミノアンチピリン 0.42mM フェノール 1.8mM ペルオキシダーゼ 4.7U/ml
Example 4 Measurement of N-methylvaline using N-methylvaline oxidase The concentration of N-methylvaline in a sample was measured by the following measuring method using the following reagents. Reagents Tris buffer (pH 8.0) 50 mM F103V or sarcosine oxidase 0.1 mg / ml 4-aminoantipyrine 0.42 mM phenol 1.8 mM peroxidase 4.7 U / ml

【0033】測定方法 N−メチルバリン水溶液2mM(100mMトリス緩衝
液(pH8.0)にて溶解)の10段階希釈液を検体と
し、各100μlを採取し、これに上記試薬3mlを加
えて30℃で3分間反応させて、500nmにおける吸
光度を求めた。なお、ブランクはN−メチルバリン含有
被検液の代わりに蒸留水を用いた。図1に検体の希釈直
線性を示した。図1より明らかなように、本発明のN−
メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規酵素を用い
ることにより、短時間に正確かつ簡単にN−メチルバリ
ンを測定することができる。ザルコシンオキシダーゼを
使用すると、感度不足でN−メチルバリンを測定できな
かった。
Measuring method: N-methylvaline aqueous solution 2 mM (dissolved in 100 mM Tris buffer (pH 8.0)) 10-step dilution was used as a sample, 100 μl of each was sampled, 3 ml of the above reagent was added thereto, and the mixture was added at 30 ° C. After reacting for 3 minutes, the absorbance at 500 nm was determined. As a blank, distilled water was used instead of the test liquid containing N-methylvaline. FIG. 1 shows the dilution linearity of the sample. As is clear from FIG. 1, N- of the present invention
By using the novel enzyme having methylvaline oxidase activity, N-methylvaline can be measured accurately and easily in a short time. With sarcosine oxidase, N-methylvaline could not be measured due to lack of sensitivity.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によって、ザルコシンオキシダー
ゼ活性を有するタンパク質を蛋白工学的手法を用いて改
変し、N−メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規
酵素を供給することが可能となった。本発明のN−メチ
ルバリンオキシダーゼ活性を有する新規酵素は、検体中
のN−メチルバリン量の測定に使用することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it becomes possible to modify a protein having sarcosine oxidase activity using a protein engineering technique to supply a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity. The novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity of the present invention can be used for measuring the amount of N-methylvaline in a sample.

【0035】[0035]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:389 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:蛋白質 起源 生物名:アースロバクター・エスピー(Arthrobacter S
P.) 株名:TE1826 配列 Met Ser Ile Lys Lys Asp Tyr Asp Val Ile Val Val Gly Ala Gly Ser 1 5 10 15 Met Gly Met Ala Ala Gly Tyr Tyr Leu Ser Lys Gln Gly Val Lys Thr 20 25 30 Leu Leu Val Asp Ser Phe His Pro Pro His Thr Asn Gly Ser His His 35 40 45 Gly Asp Thr Arg Ile Ile Arg His Ala Tyr Gly Glu Gly Arg Glu Tyr 50 55 60 Val Pro Phe Ala Leu Arg Ala Gln Glu Leu Trp Tyr Glu Leu Glu Lys 65 70 75 80 Glu Thr His His Lys Ile Phe Thr Lys Thr Gly Val Leu Val Phe Gly 85 90 95 Pro Lys Gly Glu Ala Pro Phe Val Ala Glu Thr Met Glu Ala Ala Lys 100 105 110 Glu His Ser Leu Asp Val Asp Leu Leu Glu Gly Ser Glu Ile Asn Lys 115 120 125 Arg Trp Pro Gly Val Thr Val Pro Glu Asn Tyr Asn Ala Ile Phe Glu 130 135 140 Lys Asn Ser Gly Val Leu Phe Ser Glu Asn Cys Ile Arg Ala Tyr Arg 145 150 155 160 Glu Leu Ala Glu Ala Asn Gly Ala Lys Val Leu Thr Tyr Thr Pro Val 165 170 175 Glu Asp Phe Glu Ile Ala Glu Asp Phe Val Lys Ile Gln Thr Ala Tyr 180 185 190 Gly Ser Phe Thr Ala Ser Lys Leu Ile Val Ser Met Gly Ala Trp Asn 195 200 205 Ser Lys Leu Leu Ser Lys Leu Asn Ile Glu Ile Pro Leu Gln Pro Tyr 210 215 220 Arg Gln Val Val Gly Phe Phe Glu Cys Asp Glu Lys Lys Tyr Ser Asn 225 230 235 240 Thr His Gly Tyr Pro Ala Phe Met Val Glu Val Pro Thr Gly Ile Tyr 245 250 255 Tyr Gly Phe Pro Ser Phe Gly Gly Cys Gly Leu Lys Ile Gly Tyr His 260 265 270 Thr Tyr Gly Gln Lys Ile Asp Pro Asp Thr Ile Asn Arg Glu Phe Gly 275 280 285 Ile Tyr Pro Glu Asp Glu Gly Asn Ile Arg Lys Phe Leu Glu Thr Tyr 290 295 300 Met Pro Gly Ala Thr Gly Glu Leu Lys Ser Gly Ala Val Cys Met Tyr 305 310 315 320 Thr Lys Thr Pro Asp Glu His Phe Val Ile Asp Leu His Pro Gln Phe 325 330 335 Ser Asn Val Ala Ile Ala Ala Gly Phe Ser Gly His Gly Phe Lys Phe 340 345 350 Ser Ser Val Val Gly Glu Thr Leu Ser Gln Leu Ala Val Thr Gly Lys 355 360 365 Thr Glu His Asp Ile Ser Ile Phe Ser Ile Asn Arg Pro Ala Leu Lys 370 375 380 Gln Lys Glu Thr Ile 385
SEQ ID NO: 1 Sequence length: 389 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Protein Origin organism name: Arthrobacter S
P.) Strain name: TE1826 sequence Met Ser Ile Lys Lys Asp Tyr Asp Val Ile Val Val Gly Ala Gly Ser 1 5 10 15 Met Gly Met Ala Ala Gly Tyr Tyr Leu Ser Lys Gln Gly Val Lys Thr 20 25 30 Leu Leu Val Asp Ser Phe His Pro Pro His Thr Asn Gly Ser His His 35 40 45 Gly Asp Thr Arg Ile Ile Arg His Ala Tyr Gly Glu Gly Arg Glu Tyr 50 55 60 Val Pro Phe Ala Leu Arg Ala Gln Glu Leu Trp Tyr Glu Leu Glu Lys 65 70 75 80 Glu Thr His His Lys Ile Phe Thr Lys Thr Gly Val Leu Val Phe Gly 85 90 95 Pro Lys Gly Glu Ala Pro Phe Val Ala Glu Thr Met Glu Ala Ala Lys 100 105 110 Glu His Ser Leu Asp Val Asp Leu Leu Glu Gly Ser Glu Ile Asn Lys 115 120 125 Arg Trp Pro Gly Val Thr Val Pro Glu Asn Tyr Asn Ala Ile Phe Glu 130 135 140 Lys Asn Ser Gly Val Leu Phe Ser Glu Asn Cys Ile Arg Ala Tyr Arg 145 150 155 160 Glu Leu Ala Glu Ala Asn Gly Ala Lys Val Leu Thr Tyr Thr Pro Val 165 170 175 Glu Asp Phe Glu Ile Ala Glu Asp Phe Val Lys Ile Gln Thr Ala Tyr 180 185 190 Gly Ser Phe Thr Ala Ser Lys Leu Ile Val Ser Met Gly Ala Trp Asn 195 200 205 Ser Lys Leu Leu Ser Lys Leu Asn Ile Glu Ile Pro Leu Gln Pro Tyr 210 215 220 Arg Gln Val Val Gly Phe Phe Glu Cys Asp Glu Lys Lys Tyr Ser Asn 225 230 235 240 Thr His Gly Tyr Pro Ala Phe Met Val Glu Val Pro Thr Gly Ile Tyr 245 250 255 Tyr Gly Phe Pro Ser Phe Gly Gly Cys Gly Leu Lys Ile Gly Tyr His 260 265 270 Thr Tyr Gly Gln Lys Ile Asp Pro Asp Thr Ile Asn Arg Glu Phe Gly 275 280 285 Ile Tyr Pro Glu Asp Glu Gly Asn Ile Arg Lys Phe Leu Glu Thr Tyr 290 295 295 Met Pro Gly Ala Thr Gly Glu Leu Lys Ser Gly Ala Val Cys Met Tyr 305 310 315 320 Thr Lys Thr Pro Asp Glu His Phe Val Ile Asp Leu His Pro Gln Phe 325 330 335 Ser Asn Val Ala Ile Ala Ala Gly Phe Ser Gly His Gly Phe Lys Phe 340 345 350 Ser Ser Val Val Gly Glu Thr Leu Ser Gln Leu Ala Val Thr Gly Lys 355 360 365 Thr Glu His Asp Ile Ser Ile Phe Ser Ile Asn Arg Pro Ala Leu Lys 370 375 380 Gln Lys Glu Thr Ile 385

【0036】配列番号:2 配列の長さ:1670 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomicDNA 起源: 生物名:アースロバクター・エスピー(Arthrobacter s
p.) 株名:TE1826 配列の特徴 特徴を表す記号:−35signal 存在位置:114..119 特徴を決定した方法:S 特徴を表す記号:−10signal 存在位置:237..242 特徴を決定した方法:S 特徴を表す記号:CDS 存在位置:298..1464 特徴を決定した方法:P 特徴を表す記号:mat peptide 存在位置:301..1464 特徴を決定した方法:E 他の情報:ザルコシンオキダーゼ活性を有する蛋白質を
コードする遺伝子。 配列 CTGCAGTTCT TCCTCCAGCT TTTGAATCCT CACGGTAACA TAAGATTGAA CATAATTTAA 60 ACTTTTGGCC GCCTTTGAAA CGCTGCCATA TTCAACTACC TTTTGAAAAA TCTGCAAATC 120 TTTAATTTCC AAGTATAATC ACTCCCAAAA CGTTCTTTTA CTACTAGCAC TAGAATATTT 180 CTAAAAGTGA TAGCTGCTAT CACTTTTAAG CATTTTACAT GATGGCCAAT AGGCCGTATG 240 ATGTAAATAG ATAATTAAGA AAATTCAAAT TACCTGTTTG AAAAAGGAGA GGAAACA 297 ATG AGT ATT AAA AAA GAT TAT GAT GTA ATT GTG GTT GGC GCT GGT TCC 345 Met Ser Ile Lys Lys Asp Tyr Asp Val Ile Val Val Gly Ala Gly Ser 1 5 10 15 ATG GGA ATG GCA GCT GGG TAC TAT CTG TCT AAA CAA GGT GTT AAA ACA 393 Met Gly Met Ala Ala Gly Tyr Tyr Leu Ser Lys Gln Gly Val Lys Thr 20 25 30 CTA TTG GTA GAT TCA TTT CAT CCT CCC CAT ACA AAT GGC AGC CAT CAT 441 Leu Leu Val Asp Ser Phe His Pro Pro His Thr Asn Gly Ser His His 35 40 45 GGC GAT ACA CGG ATC ATT CGT CAC GCA TAT GGC GAA GGA AGA GAG TAT 489 Gly Asp Thr Arg Ile Ile Arg His Ala Tyr Gly Glu Gly Arg Glu Tyr 50 55 60 GTA CCG TTT GCC TTG AGA GCA CAA GAG TTA TGG TAT GAA TTA GAA AAG 537 Val Pro Phe Ala Leu Arg Ala Gln Glu Leu Trp Tyr Glu Leu Glu Lys 65 70 75 80 GAG ACT CAT CAT AAA ATA TTT ACA AAA ACA GGT GTA CTC GTT TTT GGT 585 Glu Thr His His Lys Ile Phe Thr Lys Thr Gly Val Leu Val Phe Gly 85 90 95 CCT AAA GGA GAA GCT CCT TTC GTT GCC GAA ACA ATG GAA GCC GCA AAG 633 Pro Lys Gly Glu Ala Pro Phe Val Ala Glu Thr Met Glu Ala Ala Lys 100 105 110 GAA CAT TCA TTA GAT GTT GAT TTA CTA GAA GGA AGT GAA ATA AAT AAG 681 Glu His Ser Leu Asp Val Asp Leu Leu Glu Gly Ser Glu Ile Asn Lys 115 120 125 CGT TGG CCA GGT GTA ACG GTT CCT GAG AAT TAT AAT GCT ATT TTT GAA 729 Arg Trp Pro Gly Val Thr Val Pro Glu Asn Tyr Asn Ala Ile Phe Glu 130 135 140 AAA AAT TCT GGT GTC TTA TTT AGT GAA AAT TGT ATT CGC GCT TAC CGT 777 Lys Asn Ser Gly Val Leu Phe Ser Glu Asn Cys Ile Arg Ala Tyr Arg 145 150 155 160 GAA TTG GCG GAA GCA AAT GGT GCG AAA GTT CTA ACG TAC ACA CCC GTT 825 Glu Leu Ala Glu Ala Asn Gly Ala Lys Val Leu Thr Tyr Thr Pro Val 165 170 175 GAA GAT TTC GAG ATT GCC GAG GAC TTC GTC AAA ATC CAA ACC GCC TAT 873 Glu Asp Phe Glu Ile Ala Glu Asp Phe Val Lys Ile Gln Thr Ala Tyr 180 185 190 GGC TCC TTT ACA GCC AGT AAA TTA ATT GTT AGC ATG GGC GCT TGG AAT 921 Gly Ser Phe Thr Ala Ser Lys Leu Ile Val Ser Met Gly Ala Trp Asn 195 200 205 AGC AAA CTG CTA TCA AAA TTA AAT ATT GAA ATC CCA TTG CAG CCA TAC 969 Ser Lys Leu Leu Ser Lys Leu Asn Ile Glu Ile Pro Leu Gln Pro Tyr 210 215 220 CGT CAA GTT GTC GGA TTC TTC GAA TGT GAT GAA AAA AAA TAT AGC AAT 1017 Arg Gln Val Val Gly Phe Phe Glu Cys Asp Glu Lys Lys Tyr Ser Asn 225 230 235 240 ACA CAT GGT TAT CCG GCG TTC ATG GTC GAA GTC CCA ACT GGC ATC TAT 1065 Thr His Gly Tyr Pro Ala Phe Met Val Glu Val Pro Thr Gly Ile Tyr 245 250 255 TAC GGA TTT CCA AGC TTC GGC GGC TGC GGC TTG AAA ATA GGC TAT CAT 1113 Tyr Gly Phe Pro Ser Phe Gly Gly Cys Gly Leu Lys Ile Gly Tyr His 260 265 270 ACG TAT GGT CAA AAA ATC GAT CCA GAT ACG ATT AAT CGT GAA TTT GGT 1161 Thr Tyr Gly Gln Lys Ile Asp Pro Asp Thr Ile Asn Arg Glu Phe Gly 275 280 285 ATT TAC CCG GAG GAT GAA GGG AAT ATT CGC AAA TTC CTG GAA ACA TAT 1209 Ile Tyr Pro Glu Asp Glu Gly Asn Ile Arg Lys Phe Leu Glu Thr Tyr 290 295 300 ATG CCG GGA GCA ACC GGC GAA TTA AAA AGT GGG GCA GTT TGC ATG TAC 1257 Met Pro Gly Ala Thr Gly Glu Leu Lys Ser Gly Ala Val Cys Met Tyr 305 310 315 320 ACA AAA ACA CCT GAT GAG CAT TTC GTG ATT GAT TTA CAT CCT CAA TTC 1305 Thr Lys Thr Pro Asp Glu His Phe Val Ile Asp Leu His Pro Gln Phe 325 330 335 TCG AAT GTC GCG ATT GCA GCC GGA TTC TCC GGA CAT GGG TTT AAA TTC 1353 Ser Asn Val Ala Ile Ala Ala Gly Phe Ser Gly His Gly Phe Lys Phe 340 345 350 TCA AGC GTA GTT GGT GAA ACA TTA AGT CAA TTA GCT GTA ACC GGT AAA 1401 Ser Ser Val Val Gly Glu Thr Leu Ser Gln Leu Ala Val Thr Gly Lys 355 360 365 ACA GAA CAC GAT ATT TCC ATC TTT TCA ATC AAT CGC CCT GCT TTA AAA 1449 Thr Glu His Asp Ile Ser Ile Phe Ser Ile Asn Arg Pro Ala Leu Lys 370 375 380 CAA AAA GAA ACG ATT TAAAAACGCA AGCAAGCCGT ACATAAATTT CGATAGATAT 1504 Gln Lys Glu Thr Ile 385 TATGTACGGC TTACTTTATT TACAACTTAA AAATCTGCAT ATCAATCCTG TCCCTCTACT 1564 GATTGAAGCA CAAACTGTAC TTGAACGGCT TTTTTATTAA CTTGTAACGA TAACAGGAAC 1624 GCTAAAATAA GAAGACCGCT GCATAAGAAT AGTACGGGAG GAATTC 1670
SEQ ID NO: 2 Sequence length: 1670 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: genomicDNA Origin: Organism name: Arthrobacter sp
p.) Strain name: TE1826 Sequence features Characteristic symbol: -35signal Location: 114. . 119 Method for determining feature: S Characteristic symbol: -10signal Location: 237. . 242 Method of determining the feature: S Feature symbol: CDS Location: 298. . 1464 Method of determining feature: P Symbol representing feature: mat peptide Location of existence: 301. . 1464 Method of characterizing: E Other information: Gene encoding a protein with sarcosine oxidase activity. SEQ CTGCAGTTCT TCCTCCAGCT TTTGAATCCT CACGGTAACA TAAGATTGAA CATAATTTAA 60 ACTTTTGGCC GCCTTTGAAA CGCTGCCATA TTCAACTACC TTTTGAAAAA TCTGCAAATC 120 TTTAATTTCC AAGTATAATC ACTCCCAAAA CGTTCTTTTA CTACTAGCAC TAGAATATTT 180 CTAAAAGTGA TAGCTGCTAT CACTTTTAAG CATTTTACAT GATGGCCAAT AGGCCGTATG 240 ATGTAAATAG ATAATTAAGA AAATTCAAAT TACCTGTTTG AAAAAGGAGA GGAAACA 297 ATG AGT ATT AAA AAA GAT TAT GAT GTA ATT GTG GTT GGC GCT GGT TCC 345 Met Ser Ile Lys Lys Asp Tyr Asp Val Ile Val Val Gly Ala Gly Ser 1 5 10 15 ATG GGA ATG GCA GCT GGG TAC TAT CTG TCT AAA CAA GGT GTT AAA ACA 393 Met Gly Met Ala Ala Gly Tyr Tyr Leu Ser Lys Gln Gly Val Lys Thr 20 25 30 CTA TTG GTA GAT TCA TTT CAT CCT CCC CAT ACA AAT GGC AGC CAT CAT 441 Leu Leu Val Asp Ser Phe His Pro Pro His Thr Asn Gly Ser His His 35 40 45 GGC GAT ACA CGG ATC ATT CGT CAC GCA TAT GGC GAA GGA AGA GAG TAT 489 Gly Asp Thr Arg Ile Ile Arg His Ala Tyr Gly Glu Gly Arg Glu Tyr 50 55 60 GTA CCG TTT GCC TTG AGA GCA CAA GAG TTA TGG TAT GAA TTA GAA AAG 537 Val Pro Phe Al a Leu Arg Ala Gln Glu Leu Trp Tyr Glu Leu Glu Lys 65 70 75 80 GAG ACT CAT CAT AAA ATA TTT ACA AAA ACA GGT GTA CTC GTT TTT GGT 585 Glu Thr His His Lys Ile Phe Thr Lys Thr Gly Val Leu Val Phe Gly 85 90 95 CCT AAA GGA GAA GCT CCT TTC GTT GCC GAA ACA ATG GAA GCC GCA AAG 633 Pro Lys Gly Glu Ala Pro Phe Val Ala Glu Thr Met Glu Ala Ala Lys 100 105 110 GAA CAT TCA TTA GAT GTT GAT TTA CTA GAA GGA AGT GAA ATA AAT AAG 681 Glu His Ser Leu Asp Val Asp Leu Leu Glu Gly Ser Glu Ile Asn Lys 115 120 125 CGT TGG CCA GGT GTA ACG GTT CCT GAG AAT TAT AAT GCT ATT TTT GAA 729 Arg Trp Pro Gly Val Thr Val Pro Glu Asn Tyr Asn Ala Ile Phe Glu 130 135 140 AAA AAT TCT GGT GTC TTA TTT AGT GAA AAT TGT ATT CGC GCT TAC CGT 777 Lys Asn Ser Gly Val Leu Phe Ser Glu Asn Cys Ile Arg Ala Tyr Arg 145 150 155 160 GAA TTG GCG GAA GCA AAT GGT GCG AAA GTT CTA ACG TAC ACA CCC GTT 825 Glu Leu Ala Glu Ala Asn Gly Ala Lys Val Leu Thr Tyr Thr Pro Val 165 170 175 GAA GAT TTC GAG ATT GCC GAG GAC TTC GTC AAA ATC CAA ACC GCC TAT 873 Glu A sp Phe Glu Ile Ala Glu Asp Phe Val Lys Ile Gln Thr Ala Tyr 180 185 190 GGC TCC TTT ACA GCC AGT AAA TTA ATT GTT AGC ATG GGC GCT TGG AAT 921 Gly Ser Phe Thr Ala Ser Lys Leu Ile Val Ser Met Gly Ala Trp Asn 195 200 205 AGC AAA CTG CTA TCA AAA TTA AAT ATT GAA ATC CCA TTG CAG CCA TAC 969 Ser Lys Leu Leu Ser Lys Leu Asn Ile Glu Ile Pro Leu Gln Pro Tyr 210 215 220 CGT CAA GTT GTC GGA TTC TTC GAA TGT GAT GAA AAA AAA TAT AGC AAT 1017 Arg Gln Val Val Gly Phe Phe Glu Cys Asp Glu Lys Lys Tyr Ser Asn 225 230 235 240 ACA CAT GGT TAT CCG GCG TTC ATG GTC GAA GTC CCA ACT GGC ATC TAT 1065 Thr His Gly Tyr Pro Ala Phe Met Val Glu Val Pro Thr Gly Ile Tyr 245 250 255 TAC GGA TTT CCA AGC TTC GGC GGC TGC GGC TTG AAA ATA GGC TAT CAT 1113 Tyr Gly Phe Pro Ser Phe Gly Gly Cys Gly Leu Lys Ile Gly Tyr His 260 265 270 ACG TAT GGT CAA AAA ATC GAT CCA GAT ACG ATT AAT CGT GAA TTT GGT 1161 Thr Tyr Gly Gln Lys Ile Asp Pro Asp Thr Ile Asn Arg Glu Phe Gly 275 280 285 ATT TAC CCG GAG GAT GAA GGG AAT ATT CGC AAA TTC CTG GAA A CA TAT 1209 Ile Tyr Pro Glu Asp Glu Gly Asn Ile Arg Lys Phe Leu Glu Thr Tyr 290 295 300 ATG CCG GGA GCA ACC GGC GAA TTA AAA AGT GGG GCA GTT TGC ATG TAC 1257 Met Pro Gly Ala Thr Gly Glu Leu Lys Ser Gly Ala Val Cys Met Tyr 305 310 315 320 ACA AAA ACA CCT GAT GAG CAT TTC GTG ATT GAT TTA CAT CCT CAA TTC 1305 Thr Lys Thr Pro Asp Glu His Phe Val Ile Asp Leu His Pro Gln Phe 325 330 335 TCG AAT GTC GCG ATT GCA GCC GGA TTC TCC GGA CAT GGG TTT AAA TTC 1353 Ser Asn Val Ala Ile Ala Ala Gly Phe Ser Gly His Gly Phe Lys Phe 340 345 350 TCA AGC GTA GTT GGT GAA ACA TTA AGT CAA TTA GCT GTA ACC GGT AAA 1401 Ser Ser Val Val Gly Glu Thr Leu Ser Gln Leu Ala Val Thr Gly Lys 355 360 365 ACA GAA CAC GAT ATT TCC ATC TTT TCA ATC AAT CGC CCT GCT TTA AAA 1449 Thr Glu His Asp Ile Ser Ile Phe Ser Ile Asn Arg Pro Ala Leu Lys 370 375 380 CAA AAA GAA ACG ATT TAAAAACGCA AGCAAGCCGT ACATAAATTT CGATAGATAT 1504 Gln Lys Glu Thr Ile 385 TATGTACGGC TTACTTTATT TACAACTTAA AAATCTGCAT ATCAATCCTG TCCCTCTACT 1564 GATTGAAGCA CAAACTGT AC TTGAACGGCT TTTTTATTAA CTTGTAACGA TAACAGGAAC 1624 GCTAAAATAA GAAGACCGCT GCATAAGAAT AGTACGGGAG GAATTC 1670

【0037】配列番号:3 配列の長さ:39 配列の型:核酸(DNA) 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:合成DNA 配列 GGTCC TAAAG GAGAA GCTCC TGTCG TTGCC GAAAC AATG 39SEQ ID NO: 3 Sequence length: 39 Sequence type: Nucleic acid (DNA) Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: Synthetic DNA Sequence GGTCC TAAAG GAGAA GCTCC TGTCG TTGCC GAAAC AATG 39

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

【図1】プラスミド、pSAOEP3-F103V の構造を示す。FIG. 1 shows the structure of the plasmid, pSAOEP3-F103V.

【図2】N−メチルバリン測定の希釈直線性を示す。FIG. 2 shows the dilution linearity of N-methylvaline measurement.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location C12R 1:19) (C12N 1/21 C12R 1:19)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水および酸素の存在下でN−メチルバリ
ンに作用して、バリン、ホルムアルデヒドおよび過酸化
水素を生成することを特徴とするN−メチルバリンオキ
シダーゼ活性を有する新規な酵素。
1. A novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity, which acts on N-methylvaline in the presence of water and oxygen to produce valine, formaldehyde and hydrogen peroxide.
【請求項2】 下記理化学的性質を有する請求項1記載
のN−メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規な酵
素。 作用:水および酸素の存在下でN−メチルバリンに作用
して、バリン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を生
成する。 基質特異性:N−メチルバリン 100% ザルコシン ≦1% 至適pH:7〜9 至適温度:40〜50℃ 分子量:43Kd
2. The novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity according to claim 1, which has the following physicochemical properties. Action: acts on N-methylvaline in the presence of water and oxygen to produce valine, formaldehyde and hydrogen peroxide. Substrate specificity: N-methylvaline 100% Sarcosine ≤1% Optimum pH: 7-9 Optimum temperature: 40-50 ° C Molecular weight: 43Kd
【請求項3】 配列表・配列番号1に記載されるアミノ
酸配列の第103番目のフェニルアラニンがバリンに置
換されたことを特徴とする請求項1記載のN−メチルバ
リンオキシダーゼ活性を有する新規な酵素。
3. A novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity according to claim 1, wherein the 103rd phenylalanine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing is replaced with valine. .
【請求項4】 ザルコシンオキシダーゼ活性を有するタ
ンパク質を構成するアミノ酸配列のフェニルアラニンを
他のアミノ酸に置換することを特徴とするN−メチルバ
リンオキシダーゼ活性を有する新規な酵素の製造法。
4. A method for producing a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity, which comprises substituting another amino acid for phenylalanine in the amino acid sequence constituting a protein having sarcosine oxidase activity.
【請求項5】 配列表・配列番号1に記載されるアミノ
酸配列の第103番目のフェニルアラニンをコードする
遺伝子を部位特異的変異させることにより、他のアミノ
酸に置換して、N−メチルバリンオキシダーゼ活性を有
する酵素を製造することを特徴とする請求項4に記載さ
れるN−メチルバリンオキシダーゼ活性を有する新規な
酵素の製造法。
5. N-methylvaline oxidase activity by substituting another amino acid by site-specific mutation of the gene encoding phenylalanine at the 103rd position of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 of the Sequence Listing. The method for producing a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity according to claim 4, which comprises producing an enzyme having
【請求項6】 他のアミノ酸がバリンであることを特徴
とする請求項4または5記載のN−メチルバリンオキシ
ダーゼ活性を有する新規な酵素の製造法。
6. The method for producing a novel enzyme having N-methylvaline oxidase activity according to claim 4 or 5, wherein the other amino acid is valine.
【請求項7】 検体中のN−メチルバリンに、水および
酸素の存在下でN−メチルバリンに作用して、バリン、
ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を生成するN−メチ
ルバリンオキシダーゼ活性を有する新規な酵素を作用さ
せ、消費する酸素または生成するバリン、ホルムアルデ
ヒトあるいは過酸化水素を測定することを特徴とするN
−メチルバリンの定量法。
7. N-methylvaline in a sample is reacted with N-methylvaline in the presence of water and oxygen to give valine,
A novel enzyme having an N-methylvaline oxidase activity that produces formaldehyde and hydrogen peroxide is caused to act, and oxygen consumed or valine, formaldehyde or hydrogen peroxide produced is measured.
-A method for the determination of methylvaline.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004044193A1 (en) * 2002-11-13 2004-05-27 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Modified sarcosine oxidase, process for producing the same and reagent composition using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004044193A1 (en) * 2002-11-13 2004-05-27 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Modified sarcosine oxidase, process for producing the same and reagent composition using the same
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