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JPH0740935B2 - Enzymes involved in C-terminal amidation and methods for their production and use - Google Patents

Enzymes involved in C-terminal amidation and methods for their production and use

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Publication number
JPH0740935B2
JPH0740935B2 JP1281933A JP28193389A JPH0740935B2 JP H0740935 B2 JPH0740935 B2 JP H0740935B2 JP 1281933 A JP1281933 A JP 1281933A JP 28193389 A JP28193389 A JP 28193389A JP H0740935 B2 JPH0740935 B2 JP H0740935B2
Authority
JP
Japan
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enzyme
terminal
formula
group
adduct
Prior art date
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Application number
JP1281933A
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Japanese (ja)
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JPH03216187A (en
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年以 飯田
敏彦 上沼
愉香 布施
正裕 田島
光男 柳
宏 岡本
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Shiseido Co Ltd
Original Assignee
Shiseido Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE69033669T priority patent/DE69033669T2/en
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Priority to EP94120213A priority patent/EP0666318B1/en
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、C末端グリシン付加体のC末端アミド化に関
与する新規酵素、その調製方法および使用ならびに該酵
素の活性の測定方法およびその方法を用いる該酵素の探
索方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel enzyme involved in the C-terminal amidation of a C-terminal glycine adduct, its preparation and use, and the method for measuring the activity of the enzyme and its method. Relates to a method for searching for the enzyme.

〔従来の技術〕 C末端がアミド化されて初めて生理活性を示すペプチ
ド、例えばカルシトニン、ガストリン、セクレチン、血
管作用性小腸ペプチド(VIP)、成長ホルモン放出因
子、副腎皮質刺激ホルモン放出因子等は、生体内で酵素
反応によりグリシン付加体から生成されることが知られ
ている。これらの生理活性ペプチドの多くは、医薬品と
して有用であり、現在、カルシトニン、セクレチンなど
は医薬品として市販されている。
[Prior Art] Peptides showing physiological activity only after the C-terminal is amidated, such as calcitonin, gastrin, secretin, vasoactive intestinal peptide (VIP), growth hormone releasing factor, and adrenocorticotropic hormone releasing factor, are It is known that it is produced from a glycine adduct by an enzymatic reaction in the body. Many of these physiologically active peptides are useful as pharmaceuticals, and calcitonin and secretin are currently marketed as pharmaceuticals.

これらのペプチドの入手は、従来主として生体からの分
離精製によって行われており、工程が煩雑でまた、起源
の生体も入手しにくい。従って、現在市販の上記ペプチ
ドは非常に高価なものとなっている。
Conventionally, these peptides have been obtained mainly by separation and purification from a living body, and the process is complicated and the living body of origin is also difficult to obtain. Therefore, the above commercially available peptides are very expensive.

そこで、近年、組換えDNA技術を用いて、これらの生理
活性ペプチドを生産しようとする試みが行われている。
しかしながら、大腸菌、酵母、枯草菌などを宿主とした
組換えDNA技術では、生産したペプチドのC末端アミド
化ができず、上記ペプチドの生産をおこなう際の障害と
なっている。そこで、生体外でC末端アミド化を容易
に、しかも、安価におこなえる技術が望まれている。
Therefore, in recent years, attempts have been made to produce these physiologically active peptides using recombinant DNA technology.
However, the recombinant DNA technology using Escherichia coli, yeast, Bacillus subtilis, etc. as a host does not allow C-terminal amidation of the produced peptide, which is an obstacle in producing the peptide. Therefore, there is a demand for a technique capable of performing C-terminal amidation easily and inexpensively in vitro.

一方、前述の生体内酵素反応、すなわちペプチド類C末
端グリシン付加体のC末端アミド化に関与する酵素は、
ペプチジルグリシン−α−アミデーティングモノオキシ
ゲナーゼ(C末端アミド化酵素)(EC.1.14.17.3)と呼
ばれており(Bradburyら、Nature,298,686,1982:Glembo
tskiら、J.Biol.Chem.,259,6385,1984)、次のような反
応を触媒していると考えられている。
On the other hand, the enzyme involved in the above-mentioned in vivo enzymatic reaction, that is, the C-terminal amidation of the C-terminal glycine adduct of peptides is
Peptidase is called Jill glycine -α- amino dating monooxygenase (C-terminal amidating enzyme) (EC.1.14.17.3) (Bradbury et al., Nature, 298, 686,1982: Glembo
tski et al., J. Biol. Chem., 259 , 6385, 1984), are believed to catalyze the following reactions.

生体内でのアミド化機構の解明、ならびに組換えDNA技
術によって生産されるペプチドの生体外におけるC末端
アミド化を目的に、本酵素を精製する試みがなされてい
る。今までに比活性を出発原料に比し100倍以上に高め
た精製例としては、ウシ脳下垂体中葉(Murthyら、J.Bi
ol.Chem.,261,1815,1986)、ブタ脳下垂体(Kizerら、E
ndocrinology.118,2262,1986:Bradburyら、Eur.J.Bioch
em.,169,579,1987)、ブタ心房(Kojimaら、J.Bioche
m.,105,440,1989)、アフリカツメガエル体皮(Mizuno
ら、Biochem.Biophys.Res.Commun.,137,984,1986)、ラ
ット甲状腺腫瘍(Mehtaら、Arch.Biochem,Biophys.,26
1,44,1988)由来のものが報告されている。
Attempts have been made to purify this enzyme for the purpose of elucidating the mechanism of amidation in vivo and C-terminal amidation of peptides produced by recombinant DNA technology in vitro. So far, as an example of purification in which the specific activity is 100 times higher than that of the starting material, bovine pituitary middle lobe (Murthy et al., J. Bi
ol.Chem., 261 , 1815, 1986), pig pituitary gland (Kizer et al., E.
ndocrinology. 118 , 2262, 1986: Bradbury et al., Eur. J. Bioch.
em., 169 , 579,1987), pig atrium (Kojima et al., J. Bioche)
m., 105 , 440,1989), Xenopus laevis skin (Mizuno)
Biochem.Biophys.Res.Commun., 137 , 984, 1986), rat thyroid tumor (Mehta et al. Arch. Biochem, Biophys., 26) .
1, 44,1988) those derived from have been reported.

これらの精製酵素は、いずれもその活性発現に酵素、銅
イオンを要求し、アスコルビン酸の還元剤添加により、
活性が上昇する性質を持つことが知られている。最近で
は、精製酵素を用いる反応機構の解明に関する研究も進
められてきており、反応中間体の存在が示唆されてきて
いる〔Bradburyら、Eur.J.Biochem.,169,579−584(198
7)、Ramerら、J.Am.Chem.Soc.,110,8526−8532(198
8)、Youngら、J.Am.Chem.Soc.,111,1933−1934(198
9)〕。
All of these purified enzymes require an enzyme, copper ion, to express their activity, and by adding a reducing agent for ascorbic acid,
It is known to have the property of increasing activity. Recently, studies on the elucidation of the reaction mechanism using a purified enzyme have been conducted, and the existence of reaction intermediates has been suggested [Bradbury et al., Eur. J. Biochem., 169 , 579-584 (198
7), Ramer et al., J. Am. Chem. Soc., 110 , 8526-8532 (198
8), Young et al., J. Am. Chem. Soc., 111 , 1933-1934 (198).
9)].

しかし、現在のところ、中間体の単離ならびにその中間
体とアミド化酵素との関係を明らかにした例はない。
However, at present, there are no examples showing the isolation of the intermediate and the relationship between the intermediate and the amidating enzyme.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

前述のように、C末端アミド化酵素は、生体内で非常に
興味深い作用を示し、特定の生体器官に由来する一定の
純度を有する組成物も知られている。しかし、これらの
組成物を生体外におけるC末端アミド化物の生産に用い
るには、その純度および安定性ならびに製造原価の面で
十分なものとはいえない。これらの課題を解決するには
当該酵素に関する基礎的知見の収集、すなわち、C末端
アミド化反応をおこなう反応機構の解明をおこなうこと
が必要と考え、中間生成物の単離を試みたところ、中間
体を単離し構造決定することに成功した。この結果か
ら、C末端アミド化反応は、従来考えられていたような
1段階の反応ではなく、中間体(対応するC末端α−ヒ
ドロキシルグリシン付加体)を介した2段階の反応であ
ることがわかった。そこで、それぞれの反応を触媒する
酵素の探索について鋭意検討したところ、目的の酵素活
性を有する新規物質を見い出し、本発明を完成した。す
なわち、本発明の目的はC末端アミド化に関与する新規
酵素、その調製方法および使用、ならびに該酵素の活性
測定方法およびこの方法を用いる該酵素活性を有する物
質の探索方法を提供するにある。
As described above, the C-terminal amidating enzyme exhibits a very interesting effect in vivo, and a composition having a certain purity derived from a specific living organ is also known. However, it cannot be said that these compositions are sufficient for the production of C-terminal amidated products in vitro in terms of their purity and stability and the manufacturing cost. In order to solve these problems, it was considered necessary to collect the basic knowledge about the enzyme, that is, to elucidate the reaction mechanism for the C-terminal amidation reaction. The body was successfully isolated and its structure was determined. From this result, the C-terminal amidation reaction is not a one-step reaction as conventionally thought, but a two-step reaction via an intermediate (corresponding C-terminal α-hydroxylglycine adduct). all right. Therefore, as a result of intensive investigations on the search for an enzyme that catalyzes each reaction, a new substance having the desired enzyme activity was found, and the present invention was completed. That is, an object of the present invention is to provide a novel enzyme involved in C-terminal amidation, a method for preparing and using the same, a method for measuring the activity of the enzyme and a method for searching a substance having the enzyme activity using this method.

〔課題を解決するための手段〕 従って、本発明によれば前述の課題を解決すべく、次式
(I) (上式中、Aは、天然のα−アミノ酸に由来するα−ア
ミノ基もしくはイミノ基およびα−カルボキシル基以外
の残基を表しており、Xは、水素原子またはカルボニル
基を介してN原子と結合するアミノ酸誘導体の残基を表
す)で示されるC末端グリシン付加体に作用して、次式
(II) (上式中、AおよびXは、前記の意味を表す)で示され
るC末端α−ヒドロキシルグリシン付加体を生成し、か
つ、ゲル濾過を使用する分子量決定法により約25,000ダ
ルトンの分子量を有するC末端グリシン付加体のC末端
アミド化に関与する酵素(以下、「酵素−I」という場
合もある)が提供される。
[Means for Solving the Problems] Therefore, according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the following formula (I) (In the above formula, A represents a residue other than an α-amino group or an imino group and an α-carboxyl group derived from a natural α-amino acid, and X represents an N atom via a hydrogen atom or a carbonyl group. (Representing the residue of an amino acid derivative that binds to), acting on a C-terminal glycine adduct represented by the following formula (II) C having a molecular weight of about 25,000 daltons, which forms a C-terminal α-hydroxylglycine adduct represented by the above formula (wherein A and X have the aforementioned meanings) and has a molecular weight of about 25,000 daltons by a molecular weight determination method using gel filtration An enzyme (hereinafter, sometimes referred to as “enzyme-I”) involved in the C-terminal amidation of a terminal glycine adduct is provided.

なお、式(I)および(II)ならびに下記式(III)の
カッコ内の水素原子(H)は、Aがα−イミノ基を有す
るα−アミノ酸に由来する場合には水素原子を有しない
ことを意味する。
In addition, the hydrogen atom (H) in the parentheses in the formulas (I) and (II) and the following formula (III) does not have a hydrogen atom when A is derived from an α-amino acid having an α-imino group. Means

本発明における式(I)で示されるC末端グリシン付加
体、すなわち本発明の酵素の基質としては、一般的に、
前記式の が天然または合成のアミノ酸誘導体類、特に、ペプチド
または蛋白質類に由来し、そのC末端アミノ酸残基〔−
N(H)−A−CO−で示される〕にグリシンがペプチド
結合した化合物が挙げられる。C末端アミド酸残基とし
ては天然のα−アミノ酸、特にタンパク質構成アミノ
酸、例えばグリシン、アラニンのような脂肪族アミノ
酸;バリン、ロイシン、イソロイシンのような分枝アミ
ノ酸;セリン、スレオニンのようなヒドロキシアミノ
酸;アスパラギン酸、グルタミン酸のような酸性アミノ
酸;アスパラギン、グルタミンのようなアミド;リジ
ン、ヒドロキシリジン、アルギニンのような塩基性アミ
ノ酸;システイン、シスチン、メチオニンのような含硫
アミノ酸;フェニルアラニン、チロシンのような芳香族
アミノ酸;トリプトファン、ヒスチジンのような複素環
式アミノ酸;プロリン、4−ヒドロキシプロリンのよう
なイミノ酸に由来する残基が挙げられる。また、このア
ミノ酸残基のα−アミノ基もしくはイミノ基に結合する
水素原子またはアミノ酸誘導体の残基〔X−で示され
る〕の該残基としては、単一のアミノ酸またはα−アミ
ノ基を介してペプチ結合し得るペプチド類であれば、そ
の構成アミノ酸残基の種類およびペプチドの鎖長に制限
はなく、さらにその構成アミノ酸残基にリン酸もしくは
糖またはその他の置換基が共有結合していてもよく、ま
た脂質と複合体を形成していてもよい。前記置換基の具
体的なものとしては、それぞれのアミノ酸残基に対応し
て、アルギニン残基のグアニジノ基に置換する基、例え
ば、メチル基もしくはエチル基などのアルキル基または
アデノシン二リン酸リボース、シトルリンもしくはオル
ニチンに由来する残基;リジン残基のε−アミノ基に置
換する基、例えば、グルコシル基、ピリドキシル基、ビ
オチニル基、リポイル基もしくはアセチル基またはリン
酸、δ−水酸基を有する化合物、δ−グリコシル基を有
する化合物、グルタルアルデヒドもしくは無水シトラコ
ン酸に由来する残基;ヒスチジン残基のイミダゾール基
に置換する基、例えば、メチル基、リン酸基もしくはヨ
ード原子またはフラビンに由来する残基;プロリン残基
に置換する基、例えば、水酸基、ジ水酸基もしくはグリ
コシルオキシ基;フェニルアラニン残基のベンゼ環に置
換する基、例えば、水酸基もしくはグルコシルオキシ
基;チロシン残基の水酸基に置換する基、例えば、グリ
コシルオキシ基、スルホン酸基、沃素原子、臭素原子も
しくは塩素原子または水酸基を有する化合物、ビスエー
テル、アデニン、ウリジンもしくはRNA(リボ核酸)に
由来する残基;セリン残基の水酸基に置換する基、例え
ば、メチル基、グリコシル基、ホスホパンテテイン基、
アデノシン二リン酸リボシルもしくはリン酸基;スレオ
ニン残基の水酸基に置換する基、例えば、グルコシル
基、メチル基もしくはリン酸基;システイン残基のSH基
に置換する基、例えば、グリコシル基、シスチニル基、
デヒドロアラニル基もしくはセレン原子またはヘムもし
くはフラビンに由来する残基;アスパラギン酸またはグ
ルタミン酸残基のカルボキシル基に置換する基、例え
ば、メチル基、リン酸基もしくはγ−カルボキシル基;
アスパラギンまたはグルタミン残基のアミド基に置換す
る基、例えば、グリコシル基、ピロリドニル基もしくは
イミノ基などが挙げられる。
The C-terminal glycine adduct represented by the formula (I) in the present invention, that is, the substrate for the enzyme of the present invention, is generally
Of the above formula Is derived from natural or synthetic amino acid derivatives, particularly peptides or proteins, and its C-terminal amino acid residue [-
[Indicated by N (H) -A-CO-]] to glycine. As the C-terminal amic acid residue, natural α-amino acids, particularly protein-constituting amino acids, for example, aliphatic amino acids such as glycine and alanine; branched amino acids such as valine, leucine and isoleucine; hydroxy amino acids such as serine and threonine. Acidic amino acids such as aspartic acid and glutamic acid; amides such as asparagine and glutamine; basic amino acids such as lysine, hydroxylysine and arginine; sulfur containing amino acids such as cysteine, cystine and methionine; phenylalanine and tyrosine Aromatic amino acids; heterocyclic amino acids such as tryptophan and histidine; residues derived from imino acids such as proline and 4-hydroxyproline. In addition, the hydrogen atom bonded to the α-amino group or imino group of the amino acid residue or the residue of the residue of the amino acid derivative [represented by X-] is a single amino acid or the α-amino group. There is no limitation on the type of the constituent amino acid residues and the chain length of the peptide as long as the peptides can be peptide-bonded with each other, and phosphoric acid or sugar or other substituent is covalently bonded to the constituent amino acid residues. Or may form a complex with a lipid. Specific examples of the substituent include a group that substitutes for a guanidino group of an arginine residue corresponding to each amino acid residue, for example, an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group or adenosine diphosphate ribose, Residue derived from citrulline or ornithine; group substituting ε-amino group of lysine residue, for example, glucosyl group, pyridoxyl group, biotinyl group, lipoyl group or acetyl group or phosphoric acid, compound having δ-hydroxyl group, δ A compound having a glycosyl group, a residue derived from glutaraldehyde or citraconic anhydride; a group substituting the imidazole group of a histidine residue, for example, a methyl group, a phosphate group or a residue derived from an iodine atom or flavin; proline A group that substitutes for a residue, such as a hydroxyl group, a dihydroxyl group or a glycosyl group. Oxy group; group substituting benze ring of phenylalanine residue, for example, hydroxyl group or glucosyloxy group; group substituting for hydroxyl group of tyrosine residue, for example, glycosyloxy group, sulfonic acid group, iodine atom, bromine atom or chlorine atom Or a compound having a hydroxyl group, a residue derived from bisether, adenine, uridine or RNA (ribonucleic acid); a group substituting the hydroxyl group of a serine residue, for example, a methyl group, a glycosyl group, a phosphopantetheine group,
Adenosine diphosphate ribosyl or phosphate group; group substituting for hydroxyl group of threonine residue, eg, glucosyl group, methyl group or phosphate group; group substituting for SH group of cysteine residue, eg, glycosyl group, cystinyl group ,
Dehydroalanyl group or a residue derived from a selenium atom or heme or flavin; a group substituting the carboxyl group of an aspartic acid or glutamic acid residue, for example, a methyl group, a phosphate group or a γ-carboxyl group;
A group which substitutes the amide group of an asparagine or glutamine residue, for example, a glycosyl group, a pyrrolidonyl group or an imino group can be mentioned.

上記基質としてのC末端残基にグリシンがペプチド結合
したペプチドまたはその誘導体は天然から抽出したもの
でも、化学合成によって生産したものでもまた組換えDN
A技術を用いて生産したものでもよい。従って、本発明
の基質、式(I)で示される化合物としては、ペプチド
類、例えば、アミノ酸残基数2〜100程度のペプチド、
カゼイン、プロテインキナーゼ、アデノウィルスEIA蛋
白質、RAS1蛋白質などで代表されるリン酸ペプチドおよ
びその加水分解物、スロンボプラスチン、αリポ蛋白
質、リポビテリンなどで代表されるリポ蛋白質およびそ
の加水分解物、ヘモグロビン、ミオグロビン、ヘモシア
ニン、クロロフィル、フィコシアニン、フラビン、ロド
プシンなどで代表される金属蛋白質およびその加水分解
物、コラーゲン、ラミニン、インターフェロンα、セロ
グリコイド、アビジンなどで代表される糖蛋白質および
その加水分解物ならびにその他のC末端カルボキシル基
がアミド化されて成熟型の生理活性ペプチド、例えばカ
ルシトニン、セクレチン、ガストリン、血管作用性小腸
ペプチド(VIP)、コレシストキニン、セルレイン、膵
ポリペプチド、成長ホルモン放出因子、副腎皮質刺激ホ
ルモン放出因子、カルシトニン遺伝子関連ペプチド等を
形成するペプチド類各々のC末端グリシン付加体(すな
わち、C末端カルボキシル基とグリシンのアミド結合化
合物)が挙げられる。これらのうち、本発明の酵素組成
物の酵素活性を確認するために好ましい基質としては、
例えば、D−チロシルバリルグリシン、D−チロシルト
リプトファニルグリシン、グリシルフェニルアラニルグ
リシン、フェニルアラニルグリシルフェニルアラニルグ
リシン、D−チロシルロイシルアスパラギニルグリシ
ン、アルギニルフェニルアラニルグリシン、アルギニル
アラニルアルギニルロイシルグリシン、ロイシルメチオ
ニルグリシン、グリシルロイシルメチオニルグリシン、
フェニルアラニルグリシルロイシルメチオニルグリシ
ン、アスパラギニルアルギニルフェニルアラニルグリシ
ン、トリプトファニルアスパラギニルアルギニルフェニ
ルアラニルグリシン、アラニルフェニルアラニルグリシ
ン、リジルアラニルフェニルアラニルグリシン、セリル
リジルアラニルフェニルアラニルグリシン、アルギニル
チロシルグリシン、グリシルメチオニルグリシン、グリ
シルチロシルグリシン、グリシルヒスチジルグリシン、
ヒスチジルグリシルグリシン、トリプトファニルグリシ
ルグリシン、およびグリシルシステイニルグリシン等が
挙げられる(なお、グリシンを除きD−と特に示さない
ものはL−型を示す)。一方、本酵素組成物の有効利用
(後述する第五の本発明)に好ましい基質としては、前
記C末端カルボキシル基がアミド化されて成熟型の生理
活性ペプチドを形成する、そのC末端カルボキシル基に
グリシンがペプチド結合したペプチド類が挙げられる。
The peptide in which glycine is peptide-bonded to the C-terminal residue as the substrate or a derivative thereof is either a naturally extracted peptide, a chemically synthesized peptide, or a recombinant DN.
It may be produced using A technology. Therefore, as the substrate of the present invention, the compound represented by the formula (I), peptides such as peptides having about 2 to 100 amino acid residues,
Phosphate peptides represented by casein, protein kinase, adenovirus EIA protein, RAS1 protein and their hydrolysates, lipoproteins represented by thromboplastin, α 1 lipoprotein, lipoviterin and their hydrolysates, hemoglobin , Metalloproteins represented by myoglobin, hemocyanin, chlorophyll, phycocyanin, flavin, rhodopsin, and their hydrolysates, glycoproteins represented by collagen, laminin, interferon α, celloglycoid, avidin, etc., and other hydrolysates C-terminal carboxyl group is amidated and matured physiologically active peptides such as calcitonin, secretin, gastrin, vasoactive intestinal peptide (VIP), cholecystokinin, cerulein, pancreatic polypeptide, growth hormone. Down releasing factor, corticotropin releasing factor, C-terminal glycine adduct of peptides each to form a calcitonin gene-related peptide or (i.e., amide bond compound C-terminal carboxyl group and glycine) and the like. Of these, preferred substrates for confirming the enzyme activity of the enzyme composition of the present invention include:
For example, D-tyrosyl valyl glycine, D-tyrosyl tryptophanyl glycine, glycyl phenylalanyl glycine, phenylalanyl glycyl phenylalanyl glycine, D-tyrosyl leucyl asparaginyl glycine, arginyl phenylalanyl glycine, Arginyl alanyl Arginyl leucyl glycine, leucyl methionyl glycine, glycyl leucyl methionyl glycine,
Phenylalanylglycyl leucylmethionylglycine, asparaginylarginylphenylalanylglycine, tryptophanylasparaginylarginylphenylalanylglycine, alanylphenylalanylglycine, lysylalanylphenylalanylglycine, seryllydyl Alanyl phenylalanyl glycine, arginyl tyrosyl glycine, glycyl methionyl glycine, glycyl tyrosyl glycine, glycyl histidyl glycine,
Histidyl glycyl glycine, tryptophanyl glycyl glycine, glycyl cysteinyl glycine, etc. are mentioned (In addition, except glycine, what is not shown as D- shows L-form). On the other hand, as a preferable substrate for effective use of the enzyme composition (fifth aspect of the present invention described later), the C-terminal carboxyl group that is amidated to form a mature physiologically active peptide is used. Examples include peptides in which glycine is peptide-bonded.

本発明の酵素−Iは、前記基質に作用して次式(II) 〔上式中、 の具体例は前記式(I)について定義したような意味を
有する〕で示されるC末端α−ヒドロキシルグリシン付
加体を生成することができる。
The enzyme-I of the present invention acts on the above-mentioned substrate and has the following formula (II) [In the above formula, Has the meaning as defined for formula (I) above], and a C-terminal α-hydroxylglycine adduct represented by the formula can be produced.

式(II)で示される化合物は、 に悪影響を及ぼさない条件下で加水分解するか、後述す
る本発明の第二の酵素で処理することにより対応するC
末端アミド化物に転化することができる。
The compound represented by the formula (II) is Hydrolyzed under conditions that do not adversely affect the corresponding C or by treatment with the second enzyme of the present invention described below.
It can be converted to a terminal amidated product.

また、前記酵素−Iは、ゲル濾過を使用する分子量決定
法により約25,000ダルトンの分子量を有する。すなわち
この分子量は、それ自体公知のゲル濾過法〔例えば、
“生化学実験講座5、酵素研究法、上巻、283〜298
頁”、東京化学同人(1975)〕に従い決定することがで
きる。具体的には、100mMの塩化カリウムを含む50mMの
トリス−塩酸(pH7.4)を平衡化および溶出液として用
い、トヨパールHW−55S(東ソー社製)上でゲル濾過を
行い、β−アミラーゼ(M.W.200,000)、アルコールデ
ヒドロゲナーゼ(M.W.150,000)、BSA(M.W.66,000)、
カルボニックアンヒドラーゼ(M.W.29,000)およびチト
クロームC(M.W.15,400)を指標として決定した。
Also, the Enzyme-I has a molecular weight of about 25,000 daltons by a molecular weight determination method using gel filtration. That is, this molecular weight is determined by the gel filtration method known per se [eg,
"Biochemistry Experiment Course 5, Enzyme Research Method, Volume 1, 283-298
P. ", Tokyo Kagaku Dojin (1975)]. Specifically, 50 mM Tris-HCl (pH 7.4) containing 100 mM potassium chloride was used as an equilibration and eluent, and Toyopearl HW- Gel filtration on 55S (Tosoh Corporation), β-amylase (MW200,000), alcohol dehydrogenase (MW150,000), BSA (MW66,000),
Carbonic anhydrase (MW29,000) and cytochrome C (MW15,400) were used as indicators.

本発明の酵素−Iは、さらに以下の理化学的性質により
特定される。すなわち、 (i)至適pHが約5〜7でかつ安定pHが4〜9にあり (ii)作用適温が25〜40℃の範囲にあり、 (iii)金属イオンおよびアスコルビン酸を補因子とす
る。
The enzyme-I of the present invention is further specified by the following physicochemical properties. That is, (i) the optimum pH is about 5 to 7 and the stable pH is 4 to 9 (ii) the optimum temperature for action is in the range of 25 to 40 ° C., and (iii) metal ions and ascorbic acid are used as cofactors. To do.

上記(i)および(ii)の性質は、通常使用される緩衝
液、具体的には、トリス−塩酸、メス−水酸化カリウ
ム、テス−水酸化ナトリウム、ヘペス−水酸化カリウム
緩衝液を用いて測定したものである。なお、本発明の酵
素組成物は、1℃〜55℃の温度範囲内で前記反応を触媒
するが、56℃では約10分で失活し、40℃付近でも若干の
失活がみられる。
The properties of (i) and (ii) above are obtained by using a commonly used buffer, specifically, Tris-hydrochloric acid, Meth-potassium hydroxide, Tess-sodium hydroxide, Hepes-potassium hydroxide buffer. It was measured. The enzyme composition of the present invention catalyzes the above reaction within the temperature range of 1 ° C to 55 ° C, but is inactivated at 56 ° C in about 10 minutes, and slightly deactivated at around 40 ° C.

金属イオンとしては、Cu2+,Zn2+,Ni2+,Co2+,Fe3+等が適
当であり、特にCu2+,Zn2+が好ましい。
Suitable metal ions are Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Fe 3+ and the like, with Cu 2+ and Zn 2+ being particularly preferred.

C−末端アミド化において、本発明の酵素(酵素−I)
と共に作用するもう一種の酵素として、次の酵素(酵素
−II)が挙げられる。すなわち、前記式(II)で示され
るC末端α−ヒドロキシルグリシン付加体に作用して、
次式(III) (上式中、AおよびXは、前記の意味を表す)で示され
るC末端アミド化物とグリオキシル酸を生成し、かつゲ
ル濾過を用いる分子量決定法により約40,000ダルトンの
分子量を有するC末端グリシン付加体のC末端アミド化
に関与する酵素(以下「酵素−II」という場合もある)
が提供される。この酵素の特定に使用される の意義および分子量決定法は、酵素−Iの特定に用いた
のと同一である。なお、酵素−IIの酵素活性を確認する
ために好ましい基質としては、前記酵素−Iについて具
体的に列挙した基質に対応するα−ヒドロキシルグリシ
ン化物が挙げられる。また酵素−IIはその他の理化学的
性質として酵素−Iとほぼ同一の性質を有することによ
り特定される。すなわち、 (i)至適pHが約5〜7でかつ安定pHが4〜9にあり、 (ii)作用適温が15〜35℃の範囲にあり、 (iii)金属イオンを補因子とする。
In the C-terminal amidation, the enzyme of the present invention (Enzyme-I)
The following enzyme (enzyme-II) is mentioned as another type of enzyme that works together. That is, acting on the C-terminal α-hydroxylglycine adduct represented by the formula (II),
Formula (III) C-terminal glycine addition having a molecular weight of about 40,000 daltons, which produces a C-terminal amidated compound represented by the above formula (wherein A and X represent the above meanings) and glyoxylic acid, and has a molecular weight of about 40,000 daltons by a molecular weight determination method using gel filtration Enzymes involved in C-terminal amidation of the body (hereinafter sometimes referred to as "enzyme-II")
Will be provided. Used to identify this enzyme And the method of determining the molecular weight are the same as those used for the identification of enzyme-I. In addition, as a preferable substrate for confirming the enzyme activity of the enzyme-II, an α-hydroxylglycine compound corresponding to the substrate specifically listed for the enzyme-I can be mentioned. In addition, Enzyme-II is specified by having almost the same physicochemical properties as Enzyme-I. That is, (i) the optimum pH is about 5 to 7 and the stable pH is 4 to 9, (ii) the optimum temperature for action is in the range of 15 to 35 ° C, and (iii) the metal ion is used as a cofactor.

上記(i)および(ii)の性質は、通常使用される緩衝
液、具体的には、トリス−塩酸、メス−水酸化カリウ
ム、テス−水酸化ナトリウム、ヘペス−水酸化カリウム
緩衝液を用いて測定したものである。なお、本発明の酵
素組成物は、1℃〜55℃の温度範囲内で前記反応を触媒
するが、56℃では約10分で失活し、40℃付近でも若干の
失活がみられる。
The properties of (i) and (ii) above are obtained by using a commonly used buffer, specifically, Tris-hydrochloric acid, Meth-potassium hydroxide, Tess-sodium hydroxide, Hepes-potassium hydroxide buffer. It was measured. The enzyme composition of the present invention catalyzes the above reaction within the temperature range of 1 ° C to 55 ° C, but is inactivated at 56 ° C in about 10 minutes, and slightly deactivated at around 40 ° C.

金属イオンとしては、Cu2+,Zn2+,Ni2+,Co2+,Fe3+等が適
当であり、特にCu2+,Zn2+が好ましい。
Suitable metal ions are Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Fe 3+ and the like, with Cu 2+ and Zn 2+ being particularly preferred.

酵素の調製 以上で説明した本発明の酵素−Iおよび酵素−IIは、該
酵素活性を有する原料からそれ自体公知の酵素の分離精
製法により調製することができるが、好ましくは、本明
細書に開示する以下の本発明の調製方法により得ること
ができる。すなわち、酵素−Iまたは酵素−IIの酵素活
性含有物を、前記式(I)で示されるC末端グリシン付
加体をリガンドとする基質親和性クロマトグラフィー、
および陰イオン交換クロマトグラフィーで処理すること
を特徴とする酵素−Iまたは酵素−IIの調製方法が利用
できる。
Preparation of Enzyme The enzyme-I and enzyme-II of the present invention described above can be prepared from a raw material having the enzyme activity by a method of separating and purifying an enzyme known per se, but preferably in the present specification. It can be obtained by the following preparation method of the present invention disclosed. That is, substrate affinity chromatography using the enzyme activity-containing substance of enzyme-I or enzyme-II as a ligand with the C-terminal glycine adduct represented by the formula (I),
And a method for preparing Enzyme-I or Enzyme-II, which comprises treating with anion exchange chromatography.

この方法に用いる原料は、本発明の酵素を含むものであ
ればすべて対象にすることができるが、後述する酵素−
IIの探索方法に準じて探索される高含有量の酵素−Iま
たは酵素−IIを有する生物体由来のものが好ましい。一
般に、これらの酵素活性を有する生物としては、ヒト、
ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ウサギ、ヤギ、ラットおよ
びマウスなどの哺乳類、ニワトリ、ヤケイおよびカワラ
バトなどの鳥類、イシガメ、マムシ、ガラガラヘビおよ
びコブラなどの爬虫類、イモリ、アフリカツメガエル、
ウシガエルおよびヒキガエルなどの両生類、ヤツメウナ
ギ、メクラウナギ、アブラザメ、シビレエイ、チョウザ
メ、ニシン、サケ、ウナギ、トラフグおよびタイなどの
魚類、ワモンゴキブリ、カイコ、ショウジョウバエおよ
びミツバチなどの昆虫が挙げられる。また、好適な抽出
対象物としては、脳、下垂体、胃、心臓および肝臓など
の器官に由来する均質化物ならびに血液およびリンパ液
などの体液などを含む生物学的流体が挙げられる。
The raw material used in this method may be any as long as it contains the enzyme of the present invention.
Those derived from an organism having a high content of enzyme-I or enzyme-II searched according to the search method of II are preferable. Generally, an organism having these enzymatic activities is a human,
Mammals such as cows, horses, pigs, sheep, rabbits, goats, rats and mice, birds such as chickens, porpoises and rock pigeons, reptiles such as turtles, pit bugs, rattlesnakes and cobras, newts, Xenopus laevis,
Amphibians such as bullfrogs and toads, fishes such as lampreys, eels, blue sharks, tortoises, sturgeons, herring, salmon, eels, troughs and Thailand, insects such as American cockroaches, silkworms, fruit flies and bees. Suitable extraction targets also include homogenates derived from organs such as brain, pituitary gland, stomach, heart and liver, and biological fluids including body fluids such as blood and lymph.

すなわち、前述のような本酵素を有する生物学的流体
を、次式(I) (上式中、AおよびXは前記の意味を有する)で示され
るC末端グリシン付加体をリガンドとする基質類似体親
和性クロマトグラフィーを用い、必要により、酵素の精
製に常用される (1)沈澱による分画、 (2)ヘパリン親和性クロマトグラフィー、 (3)透析、ゲル濾過等により分子量分画方法、 および/または (4)イオン交換クロマトグラフィーとを組み合せて使
用することにより本発明の酵素(酵素−Iおよび酵素−
II)を得ることができる。
That is, a biological fluid containing the present enzyme as described above is converted into the following formula (I): (Wherein A and X have the above-mentioned meanings) Affinity chromatography of a substrate analog using a C-terminal glycine adduct as a ligand is used and, if necessary, is commonly used for purification of the enzyme (1) The enzyme of the present invention is used in combination with fractionation by precipitation, (2) heparin affinity chromatography, (3) molecular weight fractionation method by dialysis, gel filtration, etc., and / or (4) ion exchange chromatography. (Enzyme-I and Enzyme-
II) can be obtained.

前記のリガンドとしては、前述の式(I)で示されるC
末端グリシン付加体であればすべて使用できるが、前記
酵素活性を確認するために好ましいものとして具体的に
列挙したグリシンを含め2〜6個のアミノ酸残基からな
るペプチド類が挙げられる。これらのうち、D−Tyr−T
rp−Gly,Phe−Gly−Phe−GlyおよびGly−Phe−Glyがよ
り好ましいものであるが、Phe−Gly−Phe−Glyをリガン
ドするものが、本発明の酵素(本酵素ともいう)に強い
親和性を有することから特に好ましい。
Examples of the ligand include C represented by the above formula (I).
Although any terminal glycine adduct can be used, peptides including 2 to 6 amino acid residues including glycine specifically listed as preferable ones for confirming the enzyme activity can be mentioned. Of these, D-Tyr-T
rp-Gly, Phe-Gly-Phe-Gly and Gly-Phe-Gly are more preferable, but those that ligand Phe-Gly-Phe-Gly are strong against the enzyme of the present invention (also referred to as the present enzyme). It is particularly preferable because it has affinity.

これらのリガンドは、通常、水不溶性担体に結合せしめ
て使用されるが、リガンドとして用いられるペプチドの
C末端グリシン残基のカルボキシル基は、遊離の状態で
あることが本酵素との結合に重要であり、N末端のアミ
ノ酸残基のアミノ基を介して担体と結合させる必要があ
る。すなわち、担体としては、ペプチドのアミノ基と結
合可能なものであれば何でもよく、またアミノ基と反応
する活性基を担体に化学的に導入しても、また、既に導
入された市販の担体を使用してもよい。化学的に導入す
る方法は、一般に使用されている方法でよく、例えば、
“生化学実験法第5巻上巻257頁〜281頁”笠井著 東京
化学同人(1975)に記載されているように、例えばアガ
ロースに臭化シアンを用いて、イミドカルボキシル基を
導入する。市販されている活性化された担体は、基材を
指標とすると、例えばアガロース系、セルロース系、親
水性ポリビニール系等があるが、これらどれを用いても
構わない。アガロース系担体としては、リガンドのアミ
ノ基との結合方法にCNBr法を用いるCNBr活性化セファロ
ース4B(ファルマシア社製)、カルボジイミド法を用い
るCH−セファロース4B、ECH−セファロース4B(以上、
ファルマシア社製)、アフィゲル10、アフィゲル15(以
上、バウオラッド社製)、トレシルクロライド法を用い
るトレシル活性化セファロース4B(ファルマシア社製)
等が挙げられる。セルロース系担体としては、ホルミル
法を用いるホルミルセルロファイン(チッソ社製)が挙
げられる。親水性ポリビニール系担体としては、カルボ
ジイミド法を用いるAF−カルボキシトヨパール650、ホ
ルミル法を用いるAF−ホルミルトヨパール650、トレシ
ルクロライド法を用いるAF−トレシルトヨパール650、
エポキシ活性化法を用いるAF−エポキシトヨパール650
(以上東ソー社製)等が挙げられる。リガンドとの結合
反応はそれぞれの担体の使用説明書に従い反応させれば
良い。
These ligands are usually used by being bound to a water-insoluble carrier, but it is important that the carboxyl group of the C-terminal glycine residue of the peptide used as the ligand is in a free state for binding to the present enzyme. Yes, it is necessary to bind to the carrier via the amino group of the N-terminal amino acid residue. That is, the carrier may be anything as long as it can bind to the amino group of the peptide, and also an active group that reacts with an amino group may be chemically introduced into the carrier, or a commercially available carrier that has already been introduced may be used. May be used. The method of chemically introducing may be a commonly used method, for example,
As described in "Biochemistry Experimental Method Vol. 5, First Volume, pp. 257 to 281" by Kasai, Tokyo Kagaku Dojin (1975), for example, cyanogen bromide is used for agarose to introduce an imidocarboxyl group. Commercially available activated carriers include, for example, agarose-based, cellulose-based, hydrophilic polyvinyl-based, etc., when the substrate is used as an index, but any of these may be used. As an agarose-based carrier, CNBr-activated Sepharose 4B (manufactured by Pharmacia) using the CNBr method for binding to the amino group of the ligand, CH-Sepharose 4B using the carbodiimide method, ECH-Sepharose 4B (above,
(Pharmacia), Affi-Gel 10, Affi-Gel 15 (above, manufactured by Bauorad), Tresyl-activated Sepharose 4B using the tresyl chloride method (Pharmacia)
Etc. Examples of the cellulosic carrier include formyl cellulofine (manufactured by Chisso Corporation) using the formyl method. As the hydrophilic polyvinyl carrier, AF-carboxytoyopearl 650 using the carbodiimide method, AF-formyltoyopearl 650 using the formyl method, AF-tresiltoyopearl 650 using the tresyl chloride method,
AF-epoxy toyopearl 650 using epoxy activation method
(These are manufactured by Tosoh Corporation). The binding reaction with the ligand may be performed according to the instruction manual of each carrier.

このうち、アフィゲル10について作製方法を記載する。
アフィゲル10とペプチドとの反応は0.001〜1M好ましく
は0.1Mのモップス−水酸化カリウム等の緩衝液中で行
う。反応条件は0〜20℃、10分〜24時間、pH3〜11程度
が可能であるが、好ましくは4℃、4〜24時間、pH5〜
9の条件で行う。アフィゲル10と結合に用いるペプチド
の混合比は、アフィゲル1mlに対し、ペプチドが約25μm
olまでは多く加える程多く結合するので、その範囲内で
いくらでもよいが、結合効率の点から1〜20μmol程度
が好都合に用いられる。反応後、反応時に用いた緩衝液
で十分に洗浄後、トリス−塩酸(pH8.0)を最終濃度50m
Mになるように添加し、4℃で1時間振盪させる等の方
法で未反応の活性基をブロックする。以上で基質類似体
親和性ゲルが作製される。
Of these, the method for producing Affi-Gel 10 will be described.
The reaction between Affigel 10 and the peptide is carried out in a buffer such as 0.001 to 1 M, preferably 0.1 M mops-potassium hydroxide. The reaction conditions may be 0 to 20 ° C, 10 minutes to 24 hours, and pH 3 to 11 or so, but preferably 4 ° C, 4 to 24 hours, pH 5 to
Perform under the conditions of 9. The mixing ratio of Affigel 10 and the peptide used for binding is about 25 μm of peptide to 1 ml of Affigel.
Since the more the ol is added, the more the binding is performed, any amount may be used within the range, but from the viewpoint of binding efficiency, about 1 to 20 μmol is conveniently used. After the reaction, thoroughly wash with the buffer used during the reaction and add Tris-hydrochloric acid (pH 8.0) to a final concentration of 50 m.
M is added so that the unreacted active groups are blocked by a method such as shaking at 4 ° C. for 1 hour. The substrate analog affinity gel is prepared as described above.

基質親和性クロマトグラフィーは、バッチ式でもカラム
に充填して連続式に行ってもよい。試料とゲルを接触さ
せる時間は、本酵素が十分に吸着する程度であればよい
が、通常、20〜24時間である。ゲルの平衡化に用いたも
のと同じ組成の低イオン強度でpHが6.0〜11.0好ましく
は7.0〜9.0の緩衝液、例えば10mMヘペス−水酸化カリウ
ム(pH7.0)で非吸着成分を十分に洗い出す。そのう
ち、本酵素活性の存在する画分を溶出する。溶出液は、
本酵素が効率良く得られる組成であれば何でもよいが、
好ましいものとしては、1〜40%程度のアセトニトリル
と共に0.1〜I0M塩化ナトリウムを含むpH7.0〜9.0間の緩
衝液、例えば20%アセトニトリル、0.4M塩化ナトリウム
を含む10mMヘペス−水酸化ナトリウム(pH7.0)が挙げ
られる。また、溶出はカラムに充填した場合、濃度勾配
をかけても構わない。
Substrate affinity chromatography may be carried out batchwise or continuously packed in a column. The time for contacting the sample with the gel may be such that the present enzyme is sufficiently adsorbed, but it is usually 20 to 24 hours. The non-adsorbed components are thoroughly washed out with a buffer solution having the same composition as that used for equilibration of the gel and having a low ionic strength and a pH of 6.0 to 11.0, preferably 7.0 to 9.0, for example, 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 7.0). . Of these, the fraction in which the enzyme activity is present is eluted. The eluate is
Any composition may be used as long as the enzyme can be efficiently obtained,
As a preferable one, a buffer solution having a pH of 7.0 to 9.0 containing 0.1 to 10 M sodium chloride together with about 1 to 40% acetonitrile, for example, 20 mM acetonitrile, 10 mM Hepes-sodium hydroxide containing 0.4 M sodium chloride (pH 7. 0). Further, elution may be carried out by applying a concentration gradient when packed in a column.

また、場合により、前記基質類似体親和性クロマトグラ
フィー〔以下、(5)で表す〕工程を実施する前または
後、あるいは前後両方に先に掲げた沈澱による分画〔以
下、(1)で表す〕、ヘパリン親和性クロマトグラフィ
ー〔以下、(2)で表す〕透析、ゲル濾過等による分子
量分画〔以下、(3)で表す〕及び/または、イオン交
換クロマトグラフィー〔以下、(4)で表す〕工程を実
施してもよい。こうして本酵素(酵素−Iおよび酵素−
II)は他の夾雑物から分離することができるが、その酵
素−Iと酵素−IIの分離には、(3)および/または
(4)の工程を実施することが有効である。一般に、こ
れらの総数1〜6工程を実施し、さらに上記(5)また
は(3)工程を最終段階に実施することが好ましい。各
工程の組み合わせの具体例としては、(5)のみ、
(1)→(5),(5)→(3),(2)→(5),
(1)→(3)→(5),(2)→(3)→(5),
(1)→(5)→(3),(2)→(5)→(3),
(2)→(1)→(5),(1)→(2)→(3)→
(5),(1)→(2)→(5)→(3),(1)→
(3)→(5)→(3),(1)→(2)→(1)→
(5),(1)→(2)→(1)→(3)→(5),
(2)→(1)→(5)→(3),(2)→(1)→
(3)→(5),(2)→(1)→(3)→(5)→
(3),(1)→(2)→(3)→(5)→(3),
(1)→(3)→(2)→(3)→(5),(1)→
(3)→(2)→(3)→(5)→(3),(4)→
(3)→(5),(5)→(3)→(5)→(3),
(1)→(5)→(3)→(5)→(3),(4)→
(5),(1)→(3)→(5)→(4)→(3),
(1)→(3)→(4)→(3)→(5),(1)→
(2)→(3)→(5)→(3)→(4),(1)→
(2)→(3)→(5)→(4)→(3)、または
(4)→(5)→(3)、等が挙げられる。これらのう
ち、(1)→(2)→(3)→(5),(1)→(2)
→(3)→(5)→(3),(1)→(3)→(2)→
(3)→(5)または(1)→(3)→(2)→(3)
→(5)→(3),(1)→(2)→(3)→(5)→
(4)→(3)、の順に工程を進めるのがより好まし
い。
In some cases, before or after performing the substrate analog affinity chromatography [hereinafter represented by (5)] step, or both before and after the fractionation by precipitation described above [represented by (1) below]. ], Heparin affinity chromatography [hereinafter represented by (2)], molecular weight fractionation by dialysis, gel filtration, etc. [hereinafter represented by (3)] and / or ion exchange chromatography [hereinafter represented by (4)] ] You may implement a process. Thus, this enzyme (enzyme-I and enzyme-
II) can be separated from other contaminants, but it is effective to carry out the steps (3) and / or (4) for separating the enzyme-I and the enzyme-II. In general, it is preferable to carry out a total of 1 to 6 steps, and further carry out the above step (5) or (3) at the final stage. As a specific example of the combination of each step, only (5),
(1) → (5), (5) → (3), (2) → (5),
(1) → (3) → (5), (2) → (3) → (5),
(1) → (5) → (3), (2) → (5) → (3),
(2) → (1) → (5), (1) → (2) → (3) →
(5), (1) → (2) → (5) → (3), (1) →
(3) → (5) → (3), (1) → (2) → (1) →
(5), (1) → (2) → (1) → (3) → (5),
(2) → (1) → (5) → (3), (2) → (1) →
(3) → (5), (2) → (1) → (3) → (5) →
(3), (1) → (2) → (3) → (5) → (3),
(1) → (3) → (2) → (3) → (5), (1) →
(3) → (2) → (3) → (5) → (3), (4) →
(3) → (5), (5) → (3) → (5) → (3),
(1) → (5) → (3) → (5) → (3), (4) →
(5), (1) → (3) → (5) → (4) → (3),
(1) → (3) → (4) → (3) → (5), (1) →
(2) → (3) → (5) → (3) → (4), (1) →
(2) → (3) → (5) → (4) → (3) or (4) → (5) → (3). Of these, (1) → (2) → (3) → (5), (1) → (2)
→ (3) → (5) → (3), (1) → (3) → (2) →
(3) → (5) or (1) → (3) → (2) → (3)
→ (5) → (3), (1) → (2) → (3) → (5) →
It is more preferable to proceed in the order of (4) → (3).

以下、前記(1)〜(4)工程についても詳細に説明す
る。なお、これらはすべて0℃〜10℃、好ましくは4℃
で行う。
Hereinafter, the steps (1) to (4) will also be described in detail. In addition, these are all 0 ℃ ~ 10 ℃, preferably 4 ℃
Done in.

(1)の沈澱による分画に使用される物質としては、硫
酸アンモニウム等の塩類、エタノール、アセトンなどの
有機溶媒、ポリエチレングリコール等のポリマー類が挙
げられる。添加する濃度は、特に制限はないが、本酵素
が収率良く回収でき、しかも他の蛋白質成分と分離でき
る条件が好ましい。例えば、30〜50%飽和硫酸アンモニ
ウム、10〜15%(w/v)ポリエチレングリコール6000の
添加では、本酵素は沈澱画分に来るのに対し、多くの蛋
白質は上澄部分に存在するので、効率よく精製される。
なお添加は、スターラーで攪拌しながら序々に行うのが
好ましい、添加終了後少なくとも1時間以上静置したの
ち、遠心分離により、本酵素の存在する画分を回収す
る。沈澱画分を回収した時には、これを適当な緩衝液に
溶解する。緩衝液、pH6.0〜11.0、好ましくはpH7.0〜9.
0であれば組成は何でもよく、例としては、トリス−塩
酸、ヘペス−水酸化カリウム、テス−水酸化ナトリウム
等が挙げられる。また濃度は、緩衝能を保てる範囲であ
れば制限はないが、5〜50mM程度が好ましい。
Examples of the substance used for the fractionation by precipitation in (1) include salts such as ammonium sulfate, organic solvents such as ethanol and acetone, and polymers such as polyethylene glycol. The concentration to be added is not particularly limited, but it is preferable that the enzyme can be recovered in good yield and can be separated from other protein components. For example, when 30 to 50% saturated ammonium sulfate and 10 to 15% (w / v) polyethylene glycol 6000 were added, this enzyme came to the precipitation fraction, whereas most of the protein was present in the supernatant, so the efficiency was Well refined.
The addition is preferably carried out gradually with stirring with a stirrer. After completion of the addition, the mixture is allowed to stand for at least 1 hour or more and then centrifuged to collect a fraction containing the present enzyme. When the precipitated fraction is collected, it is dissolved in a suitable buffer. Buffer, pH 6.0-11.0, preferably pH 7.0-9.
The composition may be any as long as it is 0, and examples thereof include Tris-hydrochloric acid, Hepes-potassium hydroxide, and Tess-sodium hydroxide. The concentration is not limited as long as the buffer capacity can be maintained, but is preferably about 5 to 50 mM.

(1)によって得た活性画分は、次に、再度(1)を行
っても(2)〜(5)のうちの1つの工程いずれに進ん
でもよいが、(1)の分画に硫酸アンモニウム等の塩類
を使用し、(2)か(4)または(5)に進む時は、
(3)の工程か、あるいは適当な緩衝液を添加して次の
工程で用いるゲルに本酵素が結合可能な塩濃度に下げる
必要がある。また、沈澱を溶解して1時間以上静置した
場合や、透析を行った場合には、不溶性の物質が生じる
ことがあるので、これを例えば、遠心分離や濾過を行っ
て除去する。
The active fraction obtained in (1) may then be subjected to (1) again or to any one of steps (2) to (5), but ammonium sulfate is added to the fraction in (1). When using (2) or (4) or (5) with a salt such as
It is necessary to reduce the salt concentration at which the enzyme can bind to the gel used in the next step by adding the appropriate buffer solution in the step (3). Further, when the precipitate is dissolved and left standing for 1 hour or more, or when dialysis is performed, an insoluble substance may be generated. Therefore, this is removed by, for example, centrifugation or filtration.

(2)のヘパリン親和性クロマトグラフィーについて
は、バッチ式でもカラムにゲルを充填して連続式に行っ
てもよい。ヘパリンをリガンドとしたゲルは、市販され
ているものとして、ヘパリンゼファロースCL−6B(ファ
ルマシア社製)、アフィゲルヘパリン(バイオラッド社
製)、ヘパリンアガロース(シグマ社製)、AF−ヘパリ
ントヨパール650(東ソー社製)等がある。
The heparin affinity chromatography (2) may be performed in a batch mode or in a continuous mode by packing a column with gel. Gels with heparin as a ligand are commercially available, heparin Zepharose CL-6B (manufactured by Pharmacia), Affigel heparin (manufactured by Bio-Rad), heparin agarose (manufactured by Sigma), AF-heparint yopal. There are 650 (manufactured by Tosoh Corporation) and others.

生体抽出液を直接、あるいは(1)に示した沈澱による
分画の処理を行ったのち、ヘパリン親和性ゲルと接触さ
せる。接触時間は、本酵素が十分に吸着する程度であれ
ばよいが、通常は20分〜12時間である。ヘパリンに親和
性のない成分を、本酵素が溶出されない程度にイオン強
度が強く、pHが6.0〜11.0好ましくは7.0〜9.0の緩衝
液、例えば、10mMのヘペス−水酸化カリウム(pH7.0)
で十分に除去する。そののち、本酵素を含む画分を溶出
する。溶出液としては、本酵素活性の回収率が高いもの
がよく、例えば、0.5M−2Mの塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、硫酸アンモニウム等一般に酵素精製に用いられる
塩類を含むpH6.0〜11.0を有するものが好ましい。溶出
は、カラムに充填してある場合、塩濃度勾配によっても
一段階溶出を行っても構わない。例えば、0.3−2.0Mの
塩化ナトリムウを含む10mMヘペス−水酸化カリウム緩衝
液(pH7.0)で溶出する。
The biological extract is treated directly or after the fractionation treatment by precipitation shown in (1), and then contacted with a heparin affinity gel. The contact time may be such that the enzyme is sufficiently adsorbed, but it is usually 20 minutes to 12 hours. A component having no affinity for heparin, having a strong ionic strength to the extent that the enzyme is not eluted, and having a pH of 6.0 to 11.0, preferably 7.0 to 9.0, for example, 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 7.0).
To remove enough. After that, the fraction containing this enzyme is eluted. As the eluate, one having a high recovery rate of the present enzyme activity is preferable, for example, one having a pH of 6.0 to 11.0 containing salts commonly used for enzyme purification such as 0.5M-2M sodium chloride, potassium chloride, and ammonium sulfate. preferable. When the column is packed, elution may be carried out in one step by a salt concentration gradient. For example, elute with 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0) containing 0.3-2.0 M sodium chloride.

(2)の工程で得た活性画分は、次に(1)〜(4)い
ずれの工程に供してもよいが、再度(2)を行ったり、
(4)または(5)に進む場合には、(3)を先に行う
か、多量の50mM以下の低イオン強度のpH6.0〜11.0、好
ましくは7.0〜9.0の緩衝液、例えば5mMヘペス−水酸化
カリウム(pH7.0)等を加えて(2),(4)または
(5)で使用するゲルに本酵素が吸着できるイオン強度
にまで下げる必要がある。
The active fraction obtained in the step (2) may be subjected to any of the steps (1) to (4) next, but the step (2) may be performed again.
When proceeding to (4) or (5), (3) is carried out first, or a large amount of a low ionic strength pH 6.0 to 11.0, preferably 7.0 to 9.0 buffer solution of 50 mM or less, for example 5 mM Hepes- It is necessary to add potassium hydroxide (pH 7.0) etc. to reduce the ionic strength so that the enzyme can be adsorbed on the gel used in (2), (4) or (5).

(3)の透析、ゲル濾過等による低分子物質の除去の工
程であるが、透析の場合、使用する膜は、本酵素が通過
できない程度の分画分子量のものであればよいが、1,00
0〜10,000が好ましい。透析の方法は、例えば、“生化
学実験講座第5巻上巻252頁〜253頁”左右田著 東京化
学同人(1975)に記されているような一般に使用される
ものでよく、数時間〜数日、イオン強度の低い、pH6.0
〜11.0、好ましくはpH7.0〜9.0の緩衝液、例えば10mMヘ
ペス−水酸化カリウム(pH7.0)、10mMトリス−塩酸(p
H7.5)等に対して行う。また、透析の際、不溶性の物質
が析出した場合には、例えば遠心分離、濾過等によって
除去する。
It is a step of removing low-molecular substances by dialysis, gel filtration, etc. of (3). In the case of dialysis, the membrane to be used may have a molecular weight cut-off such that the enzyme cannot pass through it. 00
0 to 10,000 is preferable. The dialysis method may be, for example, a commonly used method described in “Biochemistry Experiment Course, Vol. 5, First Volume, pp. 252 to 253” by Soda, Tokyo Kagaku Dojin (1975), and may be used for several hours to several days. , Low ionic strength, pH 6.0
~ 11.0, preferably pH 7.0-9.0 buffer, such as 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 7.0), 10 mM Tris-hydrochloric acid (p
H7.5) etc. If an insoluble substance is deposited during dialysis, it is removed by, for example, centrifugation or filtration.

ゲル濾過については、一般的にゲル濾過用担体として用
いられるものであれば何でも構わない。例えばセファデ
ックスG−10,G−15,G−25,G−50,G−75,G−100、セフ
ァクリルS−200,S−300(以上ファルマシア社製)トヨ
パールHW−40,HW−55(東ソー社製)、バイオゲルP−
2,P−4,P−6,P−10,P−30,P−60,P−100(以上バイオラ
ッド社製)等が好ましい。なお、使用すべき緩衝液は、
透析の際に用いるべき組成と同様である。ただし、イオ
ン強度があまりに低いと本酵素のゲルへの吸着が起こる
ことが考えられるので、濃度を5〜200mM好ましくは10
〜20mMにする。ゲル濾過の方法は、例えば、“生化学実
験講座第5巻上巻283頁〜298頁”左右田著東京化学同人
(1975)に記載されているように行えば良い。ゲル濾過
担体のベッド体積に対し十分な分離能が得られる量の試
料を添加後、溶出を行い、本酵素活性の存在する画分を
回収する。
Any gel filtration may be used as long as it is generally used as a carrier for gel filtration. For example, Sephadex G-10, G-15, G-25, G-50, G-75, G-100, Sephacryl S-200, S-300 (all manufactured by Pharmacia) Toyopearl HW-40, HW-55 ( Tosoh Corporation), Biogel P-
2, P-4, P-6, P-10, P-30, P-60, P-100 (all manufactured by Bio-Rad Co.) and the like are preferable. The buffer solution to be used is
It is similar to the composition to be used in dialysis. However, if the ionic strength is too low, adsorption of the enzyme to the gel may occur, so the concentration should be 5 to 200 mM, preferably 10 mM.
~ 20mM. The gel filtration method may be carried out, for example, as described in “Biochemistry Experiment Course, Vol. 5, Vol. 1, pp. 283 to 298” by Soda, Tokyo Kagaku Dojin (1975). After adding a sample in an amount sufficient to achieve a sufficient separation capacity with respect to the bed volume of the gel filtration carrier, elution is carried out to collect a fraction having the present enzyme activity.

(3)の工程によって得られた活性画分は、特別な処理
なしに(1)〜(5)の各工程に進めることができる。
The active fraction obtained by the step (3) can be advanced to each step (1) to (5) without any special treatment.

イオン交換クロマトグラフィーについては、一般に市販
されているイオン交換クロマトグラフィー用担体であれ
ば何でも構わない。例えば、Aminex,Dowex,Amberlite,S
P−Sephacryl M,Asahipak,DEAE−Toyopearl,DEAE−Seph
adex,CM−Sepharose,DEAE Bio−Gel A,CM−Cellulose,D
EAE−Cellulofine,Partisil SCY,Mono QおよびMono S等
が好ましい。なお、使用すべき緩衝液および使用方法
は、ヘパリン親和性ゲルの項に記載した方法に準じれば
良い。また、基本的な操作方法は、「新基礎生化学実験
法2、抽出・精製・分析I」(丸善、1988)などに記載
された一般的な方法に従えば良い。
Regarding the ion exchange chromatography, any commercially available carrier for ion exchange chromatography may be used. For example, Aminex, Dowex, Amberlite, S
P-Sephacryl M, Asahipak, DEAE-Toyopearl, DEAE-Seph
adex, CM-Sepharose, DEAE Bio-Gel A, CM-Cellulose, D
EAE-Cellulofine, Partisil SCY, Mono Q and Mono S are preferred. The buffer solution to be used and the method of use may be in accordance with the method described in the section of heparin affinity gel. The basic operation method may be according to the general method described in "New Basic Biochemistry Experimental Method 2, Extraction / Purification / Analysis I" (Maruzen, 1988).

(4)の工程で得た活性画分を、次に(1)〜(5)い
ずれかの工程に供しても良いが、再度(4)を行った
り、あるいは(2)または(5)に進む場合には、
(3)を先に行うか、多量の50mM以下の低イオン強度の
pH5.0〜11.0、好ましくは6.0〜8.0の緩衝液、例えばヘ
ペス−水酸化ナトリウム(pH7.0)等を加えて、
(2),(4)または(5)で使用するゲルに本酵素が
吸着できるイオン強度にまで下げる必要がある。以上の
精製工程を経ることにより、本発明の酵素の粗生成物が
得られる。かかる、酵素の粗生成物は、さらに、(3)
のゲル濾過工程を用いるタンパク質分離手段により、分
子量約25,000および分子量約40,000にそれぞれピークを
有する画分に単離して、本酵素標品とすることができ
る。
The active fraction obtained in the step (4) may be subjected to any one of the steps (1) to (5) next, but the step (4) may be performed again or the step (2) or (5) may be performed. If you want to proceed,
Do (3) first, or use a large amount of low ionic strength of 50 mM or less.
pH 5.0 to 11.0, preferably 6.0 to 8.0 buffer, such as Hepes-sodium hydroxide (pH 7.0) and the like,
The gel used in (2), (4) or (5) needs to be reduced to an ionic strength at which this enzyme can be adsorbed. A crude product of the enzyme of the present invention can be obtained through the above purification steps. Such a crude product of the enzyme further comprises (3)
The enzyme preparation can be obtained by isolating into fractions having a peak at a molecular weight of about 25,000 and a fraction having a peak at a molecular weight of about 40,000 by the protein separation means using the gel filtration step.

以上の各工程は、それぞれ後述のもう一つの本発明であ
る酵素の活性の測定方法に準じて、式(I)または式
(II)の化合物を基質に使用して酵素−Iおよび/また
は酵素−IIの活性を追い、活性画分を得ることによって
実施される。
Each of the above steps is carried out according to another method of measuring the activity of an enzyme according to the present invention, which will be described later, using the compound of the formula (I) or the formula (II) as a substrate, the enzyme-I and / or the enzyme. It is carried out by following the activity of -II and obtaining an active fraction.

酵素組成物の使用 本発明の酵素を含む組成物の使用により次の、第4およ
び第5の本発明、すなわち、前記式(I)で示されるC
末端グリシン付加体を、前記酵素−Iを含む組成物で処
理することを特徴とする前記式(II)で示されるC末端
α−ヒドロキシルグリシン付加体の製造方法、ならびに
式(II)で示される前記付加体を酵素−IIを含む組成物
で処理することを特徴とする前記式(III)で示される
C末端アミド化物の製造方法が提供できる。またこれら
の酵素−Iおよび酵素−IIは併用することにより単一反
応組成物中で式(I)の化合物を式(III)の化合物ま
で転化することができる。式(I)から式(III)の化
合物への転化の工程に酵素−IIを使用することは、酵素
−I型の酵素のみの存在下では式(II)から式(III)
の化合物への転化に際し、化学的加水分解条件にさらす
必要があるのに比べ、より緩和な酵素反応条件下で前記
転化が達成できるので有意であることが明らかであろ
う。特に、アルカリ条件下で不安定な基質類の処理に適
する。
Use of Enzyme Composition The use of the composition comprising the enzyme of the present invention provides the following fourth and fifth inventions, that is, C represented by the above formula (I).
A method for producing a C-terminal α-hydroxylglycine adduct represented by the formula (II), which comprises treating the terminal glycine adduct with a composition containing the enzyme-I, and the formula (II). A method for producing a C-terminal amidated compound represented by the above formula (III) can be provided by treating the adduct with a composition containing enzyme-II. Further, by combining these Enzyme-I and Enzyme-II, the compound of formula (I) can be converted to the compound of formula (III) in a single reaction composition. The use of Enzyme-II in the step of converting a compound of formula (I) to a compound of formula (III) means that in the presence of only the enzyme of type Enzyme-I, formula (II) to formula (III)
It will be apparent that this conversion is significant because the conversion can be achieved under milder enzymatic reaction conditions as compared to the need to be exposed to chemical hydrolysis conditions in the conversion to the compound. In particular, it is suitable for treating substrates that are unstable under alkaline conditions.

これらの製造方法は、本発明の酵素を含有するものであ
ればその濃度、純度を問うことなく使用できるが、反応
混合物からの生成物、式(II)の化合物の単離精製を考
慮すると夾雑タンパク質が大幅に除去された本発明の酵
素含有物を使用するのが有利である。なお、本酵素活性
を有する生体抽出液を使用するなら、そのまま、あるい
は単にそれらの濃縮物をも使用することができる。
These production methods can be used as long as they contain the enzyme of the present invention regardless of their concentration and purity, but they are contaminated in consideration of isolation and purification of the product from the reaction mixture and the compound of formula (II). It is advantageous to use the enzyme inclusions according to the invention in which the protein has been significantly removed. If a biological extract having the present enzyme activity is used, it can be used as it is or simply as a concentrate thereof.

式(I)の化合物としては、前述のものが全て含まれる
が、これらの製造方法での使用に適するものとしては、
特に式(III)の化合物、例えばアルギニンバソトシン
(AVT)、黄体形成ホルモン放出ホルモン(LH−RH)、
オキシトシン、ガストリン、ガストリン分泌促進ペプチ
ド(GGRP)、カルシトニン(CT)、血管作用性小腸ペプ
チド(VIP)、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TR
H)、黒色素胞刺激ホルモン(MSH)、MSH放出抑制ホル
モン(MIH)、コレシストキニンオクタペプタイド(CCK
−8)、サブスタンスP(SP)、脂肪動員ホルモン、膵
ポリペプチド(PP)、成長ホルモン放出因子、セクレチ
ン、セルレイン、軟体動物性心臓興奮性神経ペプチド、
バソプレッシン、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)、変色
ホルモン、ボンベシン、明順応ホルモン、モチリン、ア
パミン、アリテシン、エレドイシン、カツシニン、グラ
ニュリベリンR、スコトホビン、ヒランベートセルレイ
ン、肥満細胞脱顆粒ペプチド、フィサレミン、フィロセ
ルレイン、フィロメズシン、プロメリチン、ボンビニ
ン、マストパラン、マストパラン−X、メリチン−1、
ラナテンシンおよびラナテンシン−R等に本製造方法で
転化することができる、それらの対応する式(I)また
は式(II)で示される化合物が好ましい。
Compounds of formula (I) include all those mentioned above, but suitable for use in these processes are:
In particular, compounds of formula (III), such as arginine vasotocin (AVT), luteinizing hormone-releasing hormone (LH-RH),
Oxytocin, gastrin, gastrin secretagogue peptide (GGRP), calcitonin (CT), vasoactive intestinal peptide (VIP), thyrotropin-releasing hormone (TR)
H), melanophore stimulating hormone (MSH), MSH release inhibitory hormone (MIH), cholecystokinin octapeptide (CCK)
-8), substance P (SP), fat mobilizing hormone, pancreatic polypeptide (PP), growth hormone releasing factor, secretin, cerulein, mollusc cardiac excitatory neuropeptide,
Vasopressin, adrenocorticotropic hormone (ACTH), color-changing hormone, bombesin, photoadaptation hormone, motilin, apamin, aritesin, eledoisin, catsinin, granuriverin R, scotophobin, hylanbate cerulein, mast cell degranulation peptide, fisaremin, phylloserlein , Phylomezine, promeritin, bombinin, mastoparan, mastoparan-X, melittin-1,
Preference is given to their corresponding compounds of the formula (I) or formula (II), which can be converted into lanatensin, lanatensin-R and the like in the present production method.

前記処理は、通常の緩衝液中、特に酵素−Iを用いる反
応では反応液にアスコルビン酸およびカタラーゼを添加
して実施することができるが、それぞれ適当量の金属イ
オンの存在下、次に示す酵素活性の測定方法の条件を考
慮して実施することが好ましい。
The treatment can be carried out by adding ascorbic acid and catalase to the reaction solution in an ordinary buffer, especially in the reaction using enzyme-I. It is preferable to carry out the method in consideration of the conditions of the method for measuring the activity.

酵素活性の測定方法およびそれを用いる新規酵素の探索
方法 前述の本発明の酵素−Iおよび酵素−IIは、以下の活性
の測定方法により追跡することができ、またこの測定方
法は、前述の本酵素の調製方法を合理的に実施するのに
役立つ。
Method for measuring enzyme activity and method for searching for new enzyme using the same The enzyme-I and enzyme-II of the present invention described above can be traced by the following method for measuring activity, and this measuring method is Useful for rational implementation of enzyme preparation methods.

無論、これらの測定方法は、C末端アミド化反応が従来
考えられていたような1段階の反応ではなく、中間体
(C末端α−ヒドロキシルグリシン付加体)を介した2
段階反応であるとの知見に基づくものである。
Needless to say, these measurement methods are not a one-step reaction in which the C-terminal amidation reaction has been considered in the past, but the reaction via an intermediate (C-terminal α-hydroxylglycine adduct)
It is based on the finding that it is a stepwise reaction.

まず最初に、酵素−Iの活性は、(i)その活性を有す
ることが予測される被験体をpH5〜8に緩衝化する工
程、(ii)この緩衝溶液に前記式(I)で示されるC末
端グリシン付加体ならびにL−アスコルビン酸およびカ
タラーゼを添加してインキュベーションする工程、なら
びに(iii)式(III)で示される反応生成物をアセトニ
トリル含有緩衝液(pH6〜10)を使用するHPLCで検出す
る工程を含むことを特徴とする方法により測定される。
First, the enzyme-I activity is (i) buffering a subject predicted to have that activity to pH 5-8, (ii) this buffer solution having the formula (I) shown above. Incubation with addition of C-terminal glycine adduct and L-ascorbic acid and catalase, and (iii) detection of reaction product represented by formula (III) by HPLC using acetonitrile-containing buffer (pH 6-10) It is measured by the method characterized by including the step of performing.

また、酵素−IIの活性は、(i)その活性を有すること
が予測される被験体をpH4〜8に緩衝化する工程、(i
i)この緩衝溶液に式(II)で示されるC末端α−ヒド
ロキシルグリシン付加体を添加してインキュベーション
する工程、ならびに(iii)生成する式(III)で示され
るC−末端アミド化物を検出する工程、を含むことを特
徴とする方法により測定される。
The activity of enzyme-II is (i) the step of buffering a subject predicted to have the activity to pH 4 to 8,
i) adding the C-terminal α-hydroxylglycine adduct represented by the formula (II) to the buffer solution and incubating, and (iii) detecting the resulting C-terminal amidated compound represented by the formula (III). The method is characterized by including a step.

これらの方法は、それぞれ本出願の第6および第7の発
明として提供される。
These methods are provided as the sixth and seventh inventions of the present application, respectively.

これらの発明にいう被験体としては、それらの酵素活性
を有する流体であればいずれも包含され、特に、それら
の活性を有する生物学的流体、すなわち生物の器官の均
質化物、ならびに体液、例えば血液およびリンパ液、さ
らにこれらの精製処理などの処理液が挙げられる。ま
た、微生物細胞に由来する処理液も生物学的流体に包含
される。
The subject referred to in these inventions includes any fluid having those enzymatic activities, and in particular, biological fluids having those activities, that is, homogenized organism organs, as well as body fluids such as blood. And lymph, and treatment liquids such as purification treatments thereof. Further, a treatment liquid derived from microbial cells is also included in the biological fluid.

これらの被験体の緩衝化に使用する緩衝剤は特に制限さ
れず通常使用されるものが用いられる。例えばトリス−
塩酸、ヘペス−水酸化カリウムがあげられる。緩衝溶液
中の緩衝剤の濃度は緩衝作用が達成される限りいかなる
濃度でもよいが、通常は20〜200mMが適当である。
The buffer used for buffering these subjects is not particularly limited, and those commonly used can be used. For example Tris-
Examples thereof include hydrochloric acid and Hepes-potassium hydroxide. The concentration of the buffer in the buffer solution may be any concentration as long as the buffer action is achieved, but 20 to 200 mM is usually suitable.

それぞれの緩衝溶液は、第6の発明(「前者」という)
についてはpH6〜8、好ましくはpH6.5付近に調節し、第
7の発明(「後者」という)についてはpH4〜8、好ま
しくはpH6付近に調節する。こうして調製した緩衝溶液
に前者で添加されるC末端グリシン付加体としては、当
該酵素の基質であって、前述の酵素−Iの活性を確認す
るために好ましい基質として列挙した式(I)で示され
るものを用いるのが好ましい。この化合物の濃度は、一
般に0.1μM〜2mM程度が適当である。さらに、補因子と
して機能することが考えられるL−アスコルビン酸、活
性化剤としてカタラーゼの添加が必要である。一般に、
L−アスコルビン酸の濃度は、0.5〜2mMが好ましく、ま
たカタラーゼの濃度は40〜100μg/mlが適当である。ま
た、緩衝溶液に金属イオンを添加してもよいが、この添
加は本活性測定に特に要求されるものでなく、添加によ
り無添加の場合よりもより高い活性が得られることがあ
るので添加することが好ましい。使用する金属イオンと
してはZn2+,Cu2+,Ni2+,Co2+,Fe3+等が適当であり特にCu
2+およびZn2+が好ましい。金属イオンの緩衝溶液中の濃
度は0〜1000μM、好ましくは0〜10μMが適当であ
る。限定されるものでないが、かかる金属イオンを提供
する化合物は、CuSO4,CuCl2,ZnCl2,NiCl2,CoCl2,FeCl3
等があげられる。
Each buffer solution is the sixth invention (referred to as "former").
Is adjusted to about pH 6 to 8, preferably about pH 6.5, and for the seventh invention (referred to as "the latter"), adjusted to about pH 4 to 8, preferably about pH 6. The C-terminal glycine adduct added in the former to the buffer solution thus prepared is represented by the formula (I) listed as a substrate of the enzyme and a preferable substrate for confirming the activity of the above-mentioned enzyme-I. It is preferable to use those that are Generally, a suitable concentration of this compound is about 0.1 μM to 2 mM. Further, it is necessary to add L-ascorbic acid which is considered to function as a cofactor and catalase as an activator. In general,
The concentration of L-ascorbic acid is preferably 0.5 to 2 mM, and the concentration of catalase is suitably 40 to 100 μg / ml. In addition, a metal ion may be added to the buffer solution, but this addition is not particularly required for this activity measurement, and the addition may be performed because higher activity may be obtained as compared with the case of no addition. It is preferable. Zn 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Fe 3+, etc. are suitable as the metal ions to be used.
2+ and Zn 2+ are preferred. The concentration of the metal ion in the buffer solution is 0 to 1000 μM, preferably 0 to 10 μM. Compounds that provide such metal ions include, but are not limited to, CuSO 4 , CuCl 2 , ZnCl 2 , NiCl 2 , CoCl 2 , FeCl 3
Etc.

このような反応組成物の具体的なものとしては、例え
ば、後述の実施例2の組成が参考となろう。一方、後者
における反応組成物は、前記式(I)の化合物に代え対
応する式(II)の化合物を使用して調製する。この場
合、アスコルビン酸、カタラーゼ等の補因子は必要でな
い。
As a concrete example of such a reaction composition, for example, the composition of Example 2 described later will be referred to. On the other hand, the reaction composition in the latter is prepared by using the corresponding compound of formula (II) instead of the compound of formula (I). In this case, cofactors such as ascorbic acid and catalase are not required.

両測定方法とも、被験体の使用量は特に限定なく種々変
化させることができるが、反応系に存在する基質の量
(aナノモル(nmol)とする)に対し、好ましくはa pm
ol/hr以上、さらに好ましくは10×a pmol/hr以上、もっ
とも好ましくは10×a pmol/hr〜a mol/hr〔単位は酵素
活性を示し、37℃1時間で反応しうる基質量(例えばピ
コモル(pmol)で表示する。〕の酵素活性を含有するよ
うに調整するのが適当である。
In both measurement methods, the amount of test substance used can be variously changed without particular limitation, but is preferably a pm with respect to the amount of substrate (a nanomol (nmol)) present in the reaction system.
ol / hr or more, more preferably 10 × a pmol / hr or more, and most preferably 10 × a pmol / hr to a mol / hr [unit shows enzyme activity and can react at 37 ° C. for 1 hour. It is suitable to adjust so that the enzyme activity is expressed in picomoles (pmol).

インキュベーションは、1〜55℃、特に前者では好まし
くは25〜40℃、特に好ましくは30℃付近で振盪しながら
2〜24時間反応させ、後者では好ましくは15〜35℃、も
っとも好ましくは25℃付近で静置して1分〜48時間行
う。
Incubation is performed at 1 to 55 ° C., preferably 25 to 40 ° C. in the former case, particularly preferably 30 ° C. for 2 to 24 hours while shaking, and in the latter case, preferably 15 to 35 ° C., most preferably about 25 ° C. Let stand for 1 minute to 48 hours.

以上の工程で、それぞれ生成する式(II)の化合物およ
び式(III)の化合物の検出は、それらの基質と生成
物、例えば、前者では式(I)の化合物と式(II)の化
合物、後者では式(II)の化合物と式(III)の化合物
を分離測定できる方法であればどのような方法でも使用
できる。一般に分離測定は、以下のクロマトグラフィー
で分離、精製して行うことができる。上記に使用できる
クロマトグラフィーとしては、イオン交換クロマトグラ
フィー、逆相クロマトグラフィー、ゲル濾過、アフィニ
ティークロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィ
ー(HPLC)、薄層クロマトグラフィー(TLC)などが挙
げられる。後者の反応系における式(II)で示される基
質と式(III)で示されるアミド化された生成物は、C
末端がそれぞれカルボキシル基とアミド基であり、電荷
が異なっている。この性質を用いたイオン交換クロマト
グラフィー、逆相クロマトグラフィーなどが好適であ
る。また、生成物の抗体を用いたアフィニティークロマ
トグラフィーも有効である。しかしながら、前者の反応
系における式(I)で示される基質と式(II)で示され
る生成物は、通常のクロマト処理では分離がかなり困難
であるが、本発明者らが初めて試みたアセトニトリル含
有緩衝液(pH6〜10、好ましくはpH9)を溶出液として用
いる高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によれば有利
に分離測定できる。溶出液は、特にアセトニトリル濃度
の直線濃度勾配をかけて行うのがよい。HPLCのカラムと
しては、本目的に適するものであれば市販のどのような
種類のカラムを使用することもできるが、特に、カプセ
ルパックC18SG,300Å(資生堂製)を使用するのが有利
である。
In the above steps, the compounds of the formula (II) and the compound of the formula (III) produced respectively are detected by their substrates and products, for example, in the former case, the compound of the formula (I) and the compound of the formula (II), In the latter case, any method can be used as long as it can separately measure the compound of formula (II) and the compound of formula (III). Generally, the separation and measurement can be carried out by separating and purifying by the following chromatography. Chromatography that can be used above includes ion exchange chromatography, reverse phase chromatography, gel filtration, affinity chromatography, high performance liquid chromatography (HPLC), thin layer chromatography (TLC) and the like. The substrate of formula (II) and the amidated product of formula (III) in the latter reaction system are C
The ends are a carboxyl group and an amide group, respectively, and have different charges. Ion exchange chromatography, reverse phase chromatography and the like using this property are preferable. Affinity chromatography using the antibody of the product is also effective. However, although the separation of the substrate represented by the formula (I) and the product represented by the formula (II) in the former reaction system is quite difficult by the usual chromatographic treatment, the present inventors tried acetonitrile-containing for the first time. High-performance liquid chromatography (HPLC) using a buffer solution (pH 6 to 10, preferably pH 9) as an eluent can advantageously perform separation and measurement. The eluate is preferably subjected to a linear concentration gradient of acetonitrile concentration. As the HPLC column, any commercially available column can be used as long as it is suitable for this purpose, and it is particularly advantageous to use Capsule Pack C18SG, 300Å (manufactured by Shiseido Co., Ltd.).

かくして、それぞれ分離された基質と生成物はそれらの
(必要により結合された)いずれかの化学的または物理
的標識について測定すればよい。この測定には、既知の
標識、既知の測定法が使用でき、一般には基質ペプチド
を構造するアミノ酸に由来するUV吸収を利用するのが好
都合であろう。
Thus, each separated substrate and product may be measured for any of their (optionally attached) chemical or physical labels. For this measurement, a known label and a known measurement method can be used, and it is generally convenient to use UV absorption derived from the amino acids forming the substrate peptide.

以上の測定方法は正確かつ簡便であるので、これらを前
述の生物学的流体に適用することにより、それぞれ酵素
−Iまたは酵素−IIの活性を有する酵素の探索を行うこ
とができる。かかる探索方法は、それぞれ本出願の第8
および第9の発明として提供される。
Since the above measuring methods are accurate and simple, by applying these to the above-mentioned biological fluid, it is possible to search for an enzyme having enzyme-I or enzyme-II activity, respectively. Such a search method is described in the eighth aspect of the present application.
And provided as a ninth invention.

探索の対象となる生物学的流体は、前述の酵素活性を有
することが予測されるものは無論のこと、その他動植物
の生体細胞、組織、抽出液のいずれをも包含する。例え
ば、抽出液は、「実験生物学講座6、細胞分画法」(丸
善、1984)、「生化学実験講座5、酵素研究法(上)」
(東京化学同人、1975)、「基礎生化学実験法1、生物
材料の取扱い方」(丸善1974)、などに記載の一般的な
抽出法に準じて調製すれば良い。
The biological fluid to be searched is, of course, not limited to those predicted to have the above-mentioned enzyme activity, but also includes living cells, tissues and extracts of animals and plants. For example, the extract is "Experimental Biology Course 6, Cell Fractionation Method" (Maruzen, 1984), "Biochemistry Experiment Course 5, Enzyme Research Method (above)"
(Tokyo Kagaku Dojin, 1975), “Basic Biochemistry Experimental Method 1, How to Handle Biological Materials” (Maruzen 1974), and the like.

〔実施例〕〔Example〕

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。な
お、本発明はこれによって限定されるものではない。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to this.

実施例1 基質類似体親和性クロマトグラフィー用ゲル
の調製 5mlのアフィゲル10を、イソプロパノールを満たした10m
l容エコノカラム(バイオラッド社製)に計り取った。
イソプロパノールを流し出したのち、50mlの10mM酢酸ナ
トリウム緩衝液(pH4.5)、次いで10mlの0.1Mモップス
−水酸化ナトリウム緩衝液(80mM塩化カルシウムを含
む、pH7.5)で洗浄した。ゲルを20ml容のビンに移した
あと、40mg(約100μmol)のフェニルアラニルグリシル
フェニルアラニルグリシン(Phe−Gly−Phe−Gly、シグ
マ社製)を溶解した上記モップス−水酸化ナトリウム緩
衝液10mlと混合し、4℃で18時間振盪反応させた。その
のち、0.5mlの1Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)を加えて
4℃で1時間振盪反応し、未反応の活性基を不活化し
た。ゲルを前記モップス−水酸化ナトリウム緩衝液、次
いでイオン交換水で洗浄後、0.02%NaN3に懸濁し、カラ
ムに充填、4℃で保存した。なお、反応に供したペプチ
ド(Phe−Gly−Phe−Gly)の量と回収された溶液中のペ
プチド量から、ゲル1mlあたり約10μmol結合していると
算出された。
Example 1 Preparation of Substrate Analog Affinity Chromatography Gel 5 ml of Affi-Gel 10 was filled with 10 m of isopropanol.
l Weighed in Econo column (Bio-Rad).
After flushing out the isopropanol, it was washed with 50 ml of 10 mM sodium acetate buffer (pH 4.5) and then with 10 ml of 0.1 M mops-sodium hydroxide buffer (containing 80 mM calcium chloride, pH 7.5). After the gel was transferred to a 20 ml bottle, 40 mg (about 100 μmol) of phenylalanylglycyl, phenylalanylglycine (Phe-Gly-Phe-Gly, manufactured by Sigma) was dissolved in the above mops-sodium hydroxide buffer solution (10 ml). The mixture was mixed with and reacted by shaking at 4 ° C. for 18 hours. After that, 0.5 ml of 1 M Tris-hydrochloric acid buffer solution (pH 8.0) was added, and the mixture was reacted by shaking at 4 ° C. for 1 hour to inactivate unreacted active groups. The gel was washed with the Mops-sodium hydroxide buffer solution and then with ion-exchanged water, suspended in 0.02% NaN 3 , packed in a column, and stored at 4 ° C. From the amount of peptide (Phe-Gly-Phe-Gly) used in the reaction and the amount of peptide in the recovered solution, it was calculated that about 10 µmol was bound per 1 ml of gel.

実施例2 基質としてのフェニルアラニルグリシルフェ
ニルアラニルヒドロキシルグリシンの調製 フェニルアラニルグリシルフェニルアラニルグリシン
(FGFG)(シグマ社製)3mgを測り取り、50mMヘペス−
水酸化カリウム緩衝液(pH5.5)、3mMアスコルビン酸、
10mMヨウ化カリウム、0.25mg/mlカタラーゼ、0.25nM硫
酸銅、7.5%アセトニトリル及び国際特許出願JP89−005
21号明細書の実施例2に記載するようなウマ血清由来の
アミド化酵素組成物を200μ添加し総量10mlとし、30
℃で20時間、好気的にアミド化反応をおこなった。反応
は10%ギ酸添加で停止させ、高速液体クロマトグラフィ
ー(HPLC)を用いて、フェニルアラニルグリシルフェニ
ルアラニルヒドロキシルグリシン(FGFhyG)を分取し
た。HPLCのカラムはカプセルパックC18SG,300Å(資生
堂製)を用いた。溶出溶媒は、1mM炭酸水素アンモニウ
ム(pH9.0)およびアセトニトリルを使用し、アセトニ
トリルを0%から40%まで30分で増加させる直線濃度勾
配をかけた。ペプチドは214nmの吸収で検出した。結果
を第1図に示した。10.7分のフェニルアラニルグリシル
フェニルアラニルグリシンのピークは、C末端アミド化
反応によりほとんど消滅した。それに伴ない、9.9分の
α−ヒドロキシグリシン誘導体および14.5分のアミド化
体のピークが見られた。これらの物質は、FAB−MSスペ
クトル分析およびNMR分析により構造確認した。第2図
に、グリセリン溶液中のFAB−MSスペクトルの結果を示
した。親ピークは分子量442をあらわしており、そして
フラグメンテーションの結果、C末端に存在する−OH基
が1つまたは2つ飛んだ425および408m/zのフラグメン
トが確認され、α−ヒドロキシルグリシン付加体である
ことを示していた。9.9分のピークを分取し、すみやか
に10%ギ酸溶液とし、凍結乾燥することにより本発明の
酵素−II用の基質を調製した。この基質は、前記アミド
化酵素組成物に代え、本発明の酵素−I含有物を用いて
も同様に調製することができた。前述のごとく、α−ヒ
ドロキシルグリシン誘導体は酸性条件では安定である
が、アルカリ条件では不安定であり、酵素反応とは無関
係にアミド化物とグリオキシル酸に分解する。従って、
本実施例の最初におこなったC末端アミド化反応は、酸
性条件で実施した。このとき、pH7.5以上で反応させる
と、α−ヒドロキシルグリシン誘導体は確認できなくな
る。公知のC末端アミド化酵素が前述の式(I)で示さ
れるC末端グリシン付加体から式(III)で示されるC
末端アミド化物とグリオキシル酸に変換すると考えられ
ていたのは、このアルカリ条件での非酵素的変換が含ま
れているためであり、酵素自体の触媒反応は、式(I)
で示されるC末端グリシン付加体から式(II)で示され
るC末端α−ヒドロキシルグリシン付加体への変換反応
である。従って、従来のC末端アミド化酵素による酸性
条件下でのアミド化反応の収率は、一般に低いものであ
った。
Example 2 Preparation of phenylalanylglycyl phenylalanylhydroxylglycine as a substrate Phenylalanylglycyl phenylalanylglycine (FGFG) (manufactured by Sigma) was weighed out in an amount of 3 mg to obtain 50 mM Hepes-
Potassium hydroxide buffer (pH 5.5), 3 mM ascorbic acid,
10 mM potassium iodide, 0.25 mg / ml catalase, 0.25 nM copper sulfate, 7.5% acetonitrile and international patent application JP89-005
200 μm of horse serum derived amidating enzyme composition as described in Example 2 of No. 21 to make a total volume of 10 ml, 30
The amidation reaction was carried out aerobically at 20 ° C for 20 hours. The reaction was stopped by the addition of 10% formic acid, and phenylalanylglycyl phenylalanylhydroxylglycine (FGFhyG) was fractionated using high performance liquid chromatography (HPLC). Capsule Pack C18SG, 300Å (made by Shiseido) was used as the HPLC column. The elution solvent used was 1 mM ammonium hydrogen carbonate (pH 9.0) and acetonitrile, and a linear concentration gradient was applied to increase acetonitrile from 0% to 40% in 30 minutes. The peptide was detected by absorption at 214 nm. The results are shown in Fig. 1. The phenylalanylglycyl phenylalanylglycine peak at 10.7 minutes almost disappeared due to the C-terminal amidation reaction. Along with that, peaks of the α-hydroxyglycine derivative at 9.9 minutes and the amidated product at 14.5 minutes were observed. The structures of these substances were confirmed by FAB-MS spectral analysis and NMR analysis. FIG. 2 shows the result of FAB-MS spectrum in glycerin solution. The parent peak represents a molecular weight of 442, and fragmentation confirmed 425 and 408 m / z fragments with one or two -OH groups present at the C-terminus, an α-hydroxylglycine adduct. Was showing that. The peak for 9.9 minutes was collected, promptly made into a 10% formic acid solution, and freeze-dried to prepare a substrate for the enzyme-II of the present invention. This substrate could be similarly prepared by using the enzyme-I-containing material of the present invention instead of the amidating enzyme composition. As described above, the α-hydroxylglycine derivative is stable under acidic conditions but unstable under alkaline conditions and decomposes into amidated products and glyoxylic acid regardless of the enzymatic reaction. Therefore,
The first C-terminal amidation reaction of this example was carried out under acidic conditions. At this time, if the reaction is carried out at pH 7.5 or higher, the α-hydroxylglycine derivative cannot be confirmed. A known C-terminal amidating enzyme is a C-terminal glycine adduct represented by the formula (I) and a C-terminal glycine represented by the formula (III).
It was thought that the conversion to the terminal amidation product and glyoxylic acid was due to the inclusion of the non-enzymatic conversion under this alkaline condition, and the catalytic reaction of the enzyme itself was represented by the formula (I)
Is a conversion reaction from the C-terminal glycine adduct represented by the formula (II) to the C-terminal α-hydroxyl glycine adduct represented by the formula (II). Therefore, the yield of the conventional amidation reaction by the C-terminal amidating enzyme under acidic conditions was generally low.

実施例3 ウマ血清からの酵素−Iの調製 (1)市販のウマ血清(ギブコ社製)100mlに、ポリエ
チレングリコール6000(和光純薬)25%水溶液(w/v)
を100ml、すなわち最終濃度12.5%になるように攪拌し
ながら序々に添加した。なお、以下すべて4℃にて操作
を行った。12時間静置後、遠心分離(10,000×g、10
分)し、得られた沈澱を120mlの10mMヘペス−水酸化カ
リウム緩衝液(pH7.0)に溶解した、さらに2時間静置
後、生成した不溶性物質を再び遠心分離(10,000×g、
10分)で除き、酵素−Iを含む上澄(127ml)を得た。
Example 3 Preparation of enzyme-I from horse serum (1) Polyethylene glycol 6000 (Wako Pure Chemical Industries) 25% aqueous solution (w / v) was added to 100 ml of commercially available horse serum (manufactured by Gibco).
Was gradually added with stirring to 100 ml, that is, a final concentration of 12.5%. In addition, all of the following operations were performed at 4 ° C. After standing for 12 hours, centrifuge (10,000 xg, 10
The resulting precipitate was dissolved in 120 ml of 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0), and the mixture was allowed to stand for 2 hours, and then the resulting insoluble material was centrifuged again (10,000 × g,
It was removed by 10 minutes) to obtain a supernatant (127 ml) containing enzyme-I.

(2)上記(1)で得た活性画分を、10mMヘペス−水酸
化カリウム緩衝液(pH7.0)で平衡化したヘパリンセフ
ァロースCL−6B(ファルマシア社製)を充填したカラム
(1.6×15cm)にかけた。同緩衝液96mlで非吸着物質を
洗い出した後、0.5M塩化ナトリウムを含む10mMヘペス−
水酸化カリウム緩衝液(pH7.0)で溶出を行った(流速3
0ml(/hr)。第3図に溶出パターンを示した。0.5M塩化
ナトリウム含有緩衝液によって酵素−Iは溶出された
〔フラクション番号No.14〜16を集める(100ml)〕 (3)上記画分を、Sephadex G−25ファイン(ファルマ
シア社製)、カラムクロマトグラフィー(5cmφ×23c
m)を用いてゲル濾過をおこなった。溶媒は、10mMヘペ
ス−水酸化カリウム(pH7.0)を用い流速2ml/minで溶出
した。蛋白質は280nmの吸光で検出し、蛋白質を含むフ
ラクション100mlを集めた。
(2) The active fraction obtained in (1) above was packed with a column (1.6 × 15 cm) packed with heparin Sepharose CL-6B (Pharmacia) equilibrated with 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0). ). After washing out non-adsorbed substances with 96 ml of the same buffer, 10 mM Hepes containing 0.5 M sodium chloride
Elution was performed with potassium hydroxide buffer (pH 7.0) (flow rate 3
0 ml (/ hr). The elution pattern is shown in FIG. Enzyme-I was eluted with 0.5 M sodium chloride-containing buffer [collection of fraction numbers No. 14 to 16 (100 ml)] (3) The above fractions were subjected to Sephadex G-25 Fine (Pharmacia) column chromatography. Graphography (5cmφ × 23c
Gel filtration was carried out using m). As the solvent, 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 7.0) was used and eluted at a flow rate of 2 ml / min. The protein was detected by absorption at 280 nm, and 100 ml of protein-containing fractions were collected.

(4)実施例1に従って作製したアフィゲル10−Phe−G
ly−Phe−Glyゲル5mlをカラムに充填し(1.0×6.0c
m)、0.1M塩化ナトリウムを含む10mMヘペス−水酸化カ
リウム緩衝液(pH7.0)で平衡化した。このカラムに上
記(3)で得た試料(18.1ml)をかけた。酵素−Iを十
分にゲルに吸着させるために、カラムを通過した液を何
回もカラムを通るように循環させた(流速20ml/hr)。1
2時間後、循環を止め、非吸着物質を35mlの平衡化に用
いた緩衝液で洗い出したのち、0.4M塩化ナトリウム、20
%アセトニトリルを含む8mMヘペス−水酸化カリウム緩
衝液(pH7.0)で溶出を行った(流速20ml/hr)。酵素−
Iの活性は溶出画分(10ml)にのみ認められた。
(4) Affigel 10-Phe-G prepared according to Example 1
Fill the column with 5 ml of ly-Phe-Gly gel (1.0 x 6.0 c
m), equilibrated with 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0) containing 0.1 M sodium chloride. The sample (18.1 ml) obtained in the above (3) was applied to this column. In order to sufficiently adsorb the enzyme-I to the gel, the liquid passed through the column was circulated through the column many times (flow rate 20 ml / hr). 1
After 2 hours, the circulation was stopped and the non-adsorbed substance was washed out with 35 ml of the buffer used for equilibration.
Elution was performed with 8 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH 7.0) containing% acetonitrile (flow rate 20 ml / hr). Enzyme
The activity of I was found only in the eluted fraction (10 ml).

(5)上記(4)で得た精製物を、再び上記(3)の処
理を行った後、10mMヘペス−水酸化カリウム緩衝液(pH
7.0)で平衡化したMonoQカラム(ファルマシア製0.5×5
cm)にのせ、同一緩衝液中でNaClの直線濃度勾配を第3
図のようにかけ、蛋白質を溶出させた。このとき、流速
は0.5ml/minとした。
(5) After subjecting the purified product obtained in (4) above to the treatment in (3) again, 10 mM Hepes-potassium hydroxide buffer (pH)
MonoQ column (Pharmacia 0.5 × 5) equilibrated with 7.0)
cm) and add a linear NaCl concentration gradient in the same buffer to a third
The protein was eluted by applying as shown in the figure. At this time, the flow rate was 0.5 ml / min.

第1表に、上記(1)〜(5)で行った精製の各工程で
の全蛋白質、全酵素活性、比活性、収率および精製倍率
を示した。
Table 1 shows total protein, total enzyme activity, specific activity, yield and purification rate in each step of the purification performed in the above (1) to (5).

活性測定法は、実施例2に記載のFGFGからFGFhyGの調製
方法に準ずる反応を各精製物について実施し、そこに記
載のHPLCによりFGFhyGを定量することで行った。酵素活
性1Uは、1nmoleのFGFhyGが37℃1時間で生成する量とし
た。
The activity was measured by carrying out a reaction according to the method for preparing FGFG from FGFhyG described in Example 2 for each purified product, and quantifying FGFhyG by the HPLC described therein. 1 U of enzyme activity was defined as the amount of 1 nmole of FGFhyG produced at 37 ° C. for 1 hour.

なお、蛋白質量の測定は、ローリーの改良法(Bensadou
nら、Anal.Biochem.,70,265,1976)を用い、標準曲線は
牛血清アルブミン(フラクションV、シグマ社製)で作
製した。
The amount of protein was measured by the modified Lowry method (Bensadou
n et al., Anal. Biochem., 70 , 265, 1976), and a standard curve was prepared with bovine serum albumin (fraction V, manufactured by Sigma).

第1表で示したように本酵素は、収率2%で約500倍に
精製できた。さらに精製が必要な場合には前記工程
(3)〜(5)を繰り返すか、それらのいずれかの工程
を繰り返せばよい。
As shown in Table 1, this enzyme could be purified about 500 times with a yield of 2%. When further purification is required, the above steps (3) to (5) may be repeated, or any one of these steps may be repeated.

実施例4 ウマ血清からの酵素−IIの調製 各精製工程を酵素−IIの活性を追いながら行った以外は
実施例3と同様にウマ血清を処理した。
Example 4 Preparation of Enzyme-II from Horse Serum Horse serum was treated in the same manner as in Example 3 except that each purification step was performed while following the activity of enzyme-II.

各精製工程(1)〜(5)の全蛋白質、全酵素活性、比
活性、収率および精製位率を第2表に示す。
Table 2 shows the total protein, total enzyme activity, specific activity, yield and purification rate in each purification step (1) to (5).

活性測定は、10mMヘペス−水酸化カリウム(pH6.5)中
に実施例1で得たフェニルアラニルグリシルフェニルア
ラニルヒドロキシルグリシン(FGFhyG)を5mM濃度に溶
解し、各段階の試料を添加し、総量100μとして30℃
で反応させた。1時間反応後10%ギ酸添加により反応を
停止し、実施例2の条件を用いHPLCで反応生成物を定量
した。このとき、試料無添加のコントロールの反応もお
こない、非酵素的変換がほとんど進んでいないことを確
認した。反応溶液のHPLCパターンを第4図に示す(図中
の反応条件は、37℃pH6.9で反応時間は図中に示した)
活性はユニット(U)で表示した。1Uは、1nmolのFGF−
NH2を30℃1時間で生成する酵素量と定義した。
The activity was measured by dissolving phenylalanylglycyl phenylalanylhydroxylglycine (FGFhyG) obtained in Example 1 at a concentration of 5 mM in 10 mM Hepes-potassium hydroxide (pH 6.5), and adding a sample at each step, 30 ℃ for 100μ
It was made to react with. After reacting for 1 hour, the reaction was stopped by adding 10% formic acid, and the reaction product was quantified by HPLC using the conditions of Example 2. At this time, a control reaction without addition of a sample was also performed, and it was confirmed that the non-enzymatic conversion hardly proceeded. The HPLC pattern of the reaction solution is shown in FIG. 4 (the reaction conditions in the figure are 37 ° C. and pH 6.9, and the reaction time is shown in the figure).
The activity was expressed in units (U). 1 U is 1 nmol of FGF-
NH 2 was defined as the amount of enzyme produced at 30 ° C. for 1 hour.

なお、蛋白質量の測定は、実施例3と同様に行った。The protein amount was measured in the same manner as in Example 3.

第2表で示したように本酵素は、収率2%で、約1800倍
に精製できた。
As shown in Table 2, this enzyme could be purified approximately 1800 times with a yield of 2%.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の酵素は、式(I)で示されるC末端グリシン付
加体から式(III)で示されるC末端アミド化物の製造
に際し、使用可能である。また、酵素−Iおよび酵素−
IIを併用することにより、式(II)で示されるC末端α
−ヒドロキシルグリシンは付加体が加水分解されないよ
うな温和な反応条件下で効率的に式(III)で示される
C末端アミド化物を製造することが可能になる。さら
に、本発明の調製方法は、前記本発明の酵素組成物を効
率よくかつ高収率で調製できる効果を有する。
The enzyme of the present invention can be used in the production of the C-terminal amidated product represented by the formula (III) from the C-terminal glycine adduct represented by the formula (I). Also, enzyme-I and enzyme-
When used in combination with II, the C-terminal α represented by the formula (II)
-Hydroxylglycine enables efficient production of the C-terminal amidated product of formula (III) under mild reaction conditions such that the adduct is not hydrolyzed. Furthermore, the preparation method of the present invention has the effect of efficiently preparing the enzyme composition of the present invention in a high yield.

本発明のそれぞれの酵素活性測定方法は、C末端グリシ
ン付加体から式(II)で示されるC末端α−ヒドロキシ
ルグリシン付加体へ変換する酵素活性および式(II)で
示されるC末端ヒドロキシルグリシン付加体からC末端
アミド化物へ変換する酵素活性を迅速かつ正確に定量す
ることを可能とする。また、これを用いた酵素探索方法
は、従来知ることのできなかった前記活性を有する酵素
の探索を可能にする。
Each enzyme activity measuring method of the present invention comprises an enzymatic activity for converting a C-terminal glycine adduct to a C-terminal α-hydroxylglycine adduct represented by the formula (II) and a C-terminal hydroxylglycine addition represented by the formula (II). The enzyme activity of converting the body to the C-terminal amidated product can be quantified quickly and accurately. In addition, the enzyme search method using this enables the search for an enzyme having the above-mentioned activity, which has hitherto been unknown.

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

第1図は、FGFGを基質とし、本発明の酵素−Iを用い
て、FGFhyGを製造するときのHPLCパターンである。 第2図は、調製したFGFhyGの分子構造を確認するために
おこなったFAB−MSスペクトル分析の結果を示す。 第3図は、Mono Qカラムのクロマトグラフィーによる本
発明の酵素−Iと酵素−IIの分離を示したクロマトパタ
ーンである。白四角のプロットは酵素−IIの活性を示
し、黒丸のプロットは酵素−Iの活性を示し、破線は食
塩の直線濃度勾配を示す。 第4図は、FGFhyGを基質とし、本発明の酵素−IIを用い
てFGF−NH2を製造するときの経時的なHPLCパターンであ
る。
FIG. 1 is an HPLC pattern when FGFhyG was produced using FGFG as a substrate and the enzyme-I of the present invention. FIG. 2 shows the results of FAB-MS spectral analysis performed to confirm the molecular structure of the prepared FGFhyG. FIG. 3 is a chromatographic pattern showing the separation of Enzyme-I and Enzyme-II of the present invention by chromatography on a Mono Q column. A white square plot shows the enzyme-II activity, a black circle plot shows the enzyme-I activity, and a broken line shows a linear concentration gradient of sodium chloride. FIG. 4 is a time-dependent HPLC pattern when FGF-NH 2 was produced using the enzyme-II of the present invention with FGFhyG as a substrate.

フロントページの続き (72)発明者 田島 正裕 神奈川県横浜市港北区新羽町1050番地 株 式会社資生堂研究所内 (72)発明者 柳 光男 神奈川県横浜市港北区新羽町1050番地 株 式会社資生堂研究所内 (72)発明者 岡本 宏 宮城県仙台市青葉区角五郎2―15―3― 205Front page continuation (72) Inventor Masahiro Tajima 1050 Shinba-cho, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside Shiseido Laboratories, Inc. (72) Inventor Hiroshi Okamoto 2-15-3-205 Kakugoro, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】次式(I) (上式中、Aは、天然のα−アミノ酸に由来するα−ア
ミノ基もしくはイミノ基およびα−カルボキシル基以外
の残基を表しており、Xは、水素原子またはカルボニル
基を介してN原子と結合するアミノ酸誘導体の残基を表
す)で示されるC末端グリシン付加体に作用して、次式
(II) (上式中、AおよびXは、前記の意味を表す)で示され
るC末端α−ヒドロキシグリシン付加体を生成し、か
つ、ゲル濾過を使用する分子量決定法により約25,000ダ
ルトンの分子量を有し、至適pHが約5〜7でかつ安定pH
が4〜9であり、そして作用適温が25〜40℃である、C
末端グリシン付加体のC末端アミド化に関与する酵素。
1. The following formula (I) (In the above formula, A represents a residue other than an α-amino group or an imino group and an α-carboxyl group derived from a natural α-amino acid, and X represents an N atom via a hydrogen atom or a carbonyl group. (Representing the residue of an amino acid derivative that binds to), acting on a C-terminal glycine adduct represented by the following formula (II) A C-terminal α-hydroxyglycine adduct represented by the above formula (wherein A and X represent the above meanings) and having a molecular weight of about 25,000 daltons by a molecular weight determination method using gel filtration. , Optimum pH is about 5-7 and stable pH
Is 4-9, and the optimum temperature for action is 25-40 ° C, C
An enzyme involved in the C-terminal amidation of a terminal glycine adduct.
【請求項2】請求項1記載の酵素活性含有物を、前記式
(I)で示されるC末端グリシン付加体をリガンドする
基質親和性クロマトグラフィー、および陰イオン交換ク
ロマトグラフィーで処理することを特徴とする請求項1
記載のC末端アミド化に関与する酵素の調製方法。
2. The enzyme activity-containing material according to claim 1 is treated by substrate affinity chromatography using a C-terminal glycine adduct represented by the formula (I) as a ligand and anion exchange chromatography. Claim 1
A method for preparing an enzyme involved in the C-terminal amidation described.
【請求項3】前記式(I)で示されるC末端グリシン付
加体を請求項1記載の酵素で処理することを特徴とする
前記式(II)で示されるC末端α−ヒドロキシグリシン
付加体の製造方法。
3. A C-terminal α-hydroxyglycine adduct of formula (II), characterized in that the C-terminal glycine adduct of formula (I) is treated with the enzyme of claim 1. Production method.
【請求項4】(i)請求項1記載の酵素の活性を有する
ことが予測される被験体をpH5〜8に緩衝化する工程、 (ii)この緩衝溶液に前記式(I)で示されるC末端グ
リシン付加体、L−アスコルビン酸およびカタラーゼを
添加してインキュベーションする工程、ならびに (iii)生成する式(II)で示されるC末端α−ヒドロ
キシルグリシン付加体をpH6〜10のアセトニトリル含有
溶出液を使用するHPLCで検出する工程、を含むことを特
徴とする前記酵素活性の測定方法。
4. (i) buffering a subject predicted to have the activity of the enzyme of claim 1 to pH 5 to 8, (ii) this buffer solution represented by the above formula (I) A step of adding and incubating a C-terminal glycine adduct, L-ascorbic acid and catalase, and (iii) an eluent containing the resulting C-terminal α-hydroxylglycine adduct represented by the formula (II) at pH 6 to 10 And a step of detecting by HPLC using the above method.
【請求項5】請求項4記載の測定方法を被験体に適用す
ることを特徴とする請求項1記載の酵素の探索方法。
5. The method for searching for an enzyme according to claim 1, wherein the measuring method according to claim 4 is applied to a subject.
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