【発明の詳細な説明】
突然変異したスプチリシンプロテアーゼ光里至光!
本発明は、改良された洗浄性能を示す洗浄剤組成物の配合において有用な新規な
突然変異酵素または酵素変異体、前記酵素を含有するクリーンングおよび洗浄剤
組成物、適当な宿主の細胞または有機体の中に挿入したとき、前記酵素の発現の
遺伝情報をコードする突然変異した遺伝子、および親酵素の中の変化すべきアミ
ノ酸残基を選択して、特定した条件下に所定の洗浄液体の中でよりよい性能を得
る方法に関する。
主ユ■宜景
洗浄剤工業において、酵素は多年にわたって洗浄配合物の中に利用されてきてい
る。このような配合物において使用する酵素は、プロテアーゼ、リパーゼ、アミ
ラーゼ、セルラーゼ、ならびに他の酵素、またはそれらの混合物からなる。プロ
テアーゼは商業的に最も重要である。
プロテアーゼは洗浄剤工業において20年以上の間使用されてきているが、どの
物理学的または化学的特性がプロテアーゼのすぐれた洗浄性能または能力の原因
となるかはまだ正確に知られていない。
現在使用されているプロテアーゼは、自然からプロテアーゼを分離し、そして洗
浄剤配合物中でそれらを試験することによって発見されてきている。
バチルス (Bacillus)のプロテアーゼタンパク質の基質の中のアミド
結合を切断する酵素は、プロテアーゼ、または(互換的に)ペプチダーゼとして
分類される(参照、Walsh、 1979、Enzymatic React
ion Mechanisms 、、W、H,Freeman and Com
pany 、サンフランシスコ、第3章)。
バチルス属(Baci 1lus)種のバクテリアはプロテアーゼの2つの細胞
外の種、中性またはメタロプロテアーゼ、および機能的にエンドペプチダーゼで
あるアルカリ性プロテアーゼ、スブチリシンと呼ぶ、を分泌する。これらのプロ
テアーゼの分泌は、バクテリアの成長サイクルに連結されてきており、定常期の
間に、胞子形成がまた起こるとき、プロテアーゼの発現は最大である。Joli
ffe et al、 (1980、J、Bactrial 141:1199
−1208)は、バチルス属(Baci 1lus)のプロテアーゼが細胞壁の
ターンオーバーにおいて機能することを示唆した。
スブチリシン
セリンプロテアーゼは、親酵素結合の加水分解を触媒しそしてその中に必須セリ
ン残基が活性部位に存在する酵素である(White 、 Handierおよ
びSm1th 、 1973、”Prfnciple ofBiochemis
tryS”第5版、McGraw−Hill Book Coa+pany、−
’−L−ヨーク、pp、271−272)。
バクテリアのセリンプロテアーゼは20,000〜45゜000の範囲の分子量
を有する。それらはジイソプロピルヒスフェートにより阻害されるが、メタロプ
ロテアーゼと対照的に、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)に対して抵抗性で
ある(が、それらはカルシウムイオンにより高温において安定化される)。それ
らは簡単な末端のエステルを加水分解し、そして活性が真核生物のキモトリプシ
ン、またセリンプロテアーゼに類似する。より狭い用語、アルカリ性ホスファタ
ーゼ、はサブグループをカバーシ、セリンプロテアーゼのあるものの最適な高い
pH,pH9,0〜11.0を反映する(概観については、参照、Pr1est
、 1977、Bacteriological Rev。
41ニア1l−753)。
本発明に関して、スブチリシンはグラム陽性バクテリアまたは菌類により産生さ
れるセリンプロテアーゼである。広範な種類のスブチリシンは同定されてきてお
り、そしである数のスプチリシンのアミノ酸配列は決定された。これらは、次の
ものを包含する:バチルス属(Bacillus)種からの少なくとも6つのス
ブチリシン、すなわち、スプチリシン168、スプチリシンBPN”、スブチリ
シン力ルスパーク(Carlsberg)、スブチリシンDY、スブチリシンア
ミロサッカリチクス、およびメセンテリコペブチダーゼ、(Kurihara
et al、、1972゜J、Biol、Chem、247:5629−563
1;Wells et al、、1983+Nucleic Actds Re
s、 11ニア911−7925; 5tahlおよびFerrari、198
4.J、Bacteriol、159:811−819.Jacobs at
al、、1985. Nucl、Ac1ds Res、13:8913−892
6; Nedkov et al、+1985.8io1.Chem、Hopp
e−Seyler366:421−430. 5vendsen at al、
、1986.FEBS Lett 196:228−232)。
アクチノミセテスからの1つのスブチリシン、サーモアクチノミセス・ブルガリ
ス(Thermoactinomyces vulgaris)からのサーミタ
ーゼ(Meloun et al、、1985、FEBS Lett、1983
:195−200)、および1つの菌のスブチリシン、トリチラキウム・アルブ
ム(Tritirachium album)(JanyおよびMayer 、
1985、B11o1.Chem、Hoppe−Seyler 366:58
4−492)。
スプチリシンは物理学的および化学的によく特性決定される。これらの酵素の主
な構造(アミノ酸配列)の知識に加えて、スブチリシンの50を越える高い分解
能のX線構造が決定され、これらは基質の結合、転移の状態、産生物、少なくと
も3つの異なるプロテアーゼ阻害因子を描写し、そして自然の変異型の構造の結
果を定める(Kraut 、 1977、Ann、Rev。
Biochem、46:331−358)。
本発明に関して、スブチリシン変異体または突然変異したスブチリシンプロテア
ーゼは、もとのまたは親の遺伝子をを有しかつ対応する親酵素を産生じた親の有
機体から誘導された突然変異の遺伝子を発現している有機体により産生されたス
プチリシンを意味し、親の遺伝子は、適当な宿主の中で発現されるとき、前記突
然変異したスプチリシンブロテアーゼを産生ずる突然変異の遺伝子を産生ずるた
めに、親の遺伝子は突然変異されている。
スブチリシン遺伝子のランダムまたは部位特異的突然変異は、酵素の物理学的お
よび化学的性質の知識から生じかつスブチリシンの活性、基質の特異的、第3構
造などに関する情報に寄与した(Wells et al、、 1987.Pr
oc、Natl、Acad、3ci。
U、S、A、 84;1219−1223;Wells et al、、 19
86.Ph11. Trans、R。
Soc、Lond、A、317:415−423:Hwangおよび−arsh
el + 198’L Biochem。
26:2669−2673;Rao et al、、1987.Nature
328:551−554) 。
スブチリシン遺伝子のことに部位特異的突然変異は非常に多くの注目を引き付け
、そして種々の突然変異は次の特許出願および特許に記載されている:
欧州特許発行第130756号(GENENTIECH) (米国特許第4,7
60.025号(GENENTECH)対応する)、「カルポニルヒドロラゼ」
の中に部位特異的またはランダムに発生した突然変異および引き続く突然変異し
た酵素の種々の性質、例えば、K c−t / K −比、pH活性のプロフィ
ル、および酸化の安定性についてのスクリーニングに関する。部位特異的突然変
異が可能であり、そしである特定した位置、すなわち、−’Tyr、 ”Asp
、 ’ 5sAsn++ 04T yr、 212% et、I &6G1 y
、64 旧S、 凰−19G1 y、I 119p he、コ”Ser、”’S
e煤{
!I?iyr、l56GluまたはIs!A1.におけるスブチリシンBPN’
の突然変異が変更した性質を示す酵素を提供したということの証明のほかに、こ
の出願は所望の性質を有する酵素を得るために突然変異を導入するかどうかを決
定するという問題の解決に寄与しない。
欧州特許発行第214435号(HENKEL)、スプチリシンカルスパーク(
Carlsberg)およびその2つの突然変異のクローニングおよび発現に関
する。この出願において、151Aspから1511Serおよび+61選択か
ら161 Aspへの突然変異のための理由は与えられていない。
国際特許公開第一087104461 (AMGEN)において、親酵素の中に
存在するAsn−Gly配列の数を制限して、改良されたpHおよび熱安定性を
示す突然変異した酵素えることが提案されており、この出願において、スブチリ
シンBPN’の中のr 119Asnおよび!+1Asn残基の除去、突然変異
、または修飾について強調されている。
国際特許公開第一087105050 (GENEX)は、ランダム突然変異お
よび引き続くスブチリシンBPN“の多数の突然変異の改良された性質について
のスクリーニングを開示している。この出願において、突然変異は位置””As
n5 ”’Gly、 ”’Thr、”’Ala、 ”’Set、 ”’Leu、
および”Setにおいて記載されている。
欧州特許出願第87303761号(GENENTECH)において、第1およ
び第3の両者の構造のレベルにおける相同性の考察を、保存されたか否かにかか
わらず同等のアミノ酸残基の同定に応用できる方法が記載されている。この情報
はスブチリシンBPN’の第3構造の発明者らの知識と一緒に、変更した性質を
もつ突然変異を得ることを期待して、突然変異を受け易いある数の位置の選択に
発明者らを導く。そのように同定された位置は次の通りである: ’ !4Me
t+ ””Met+ ’ ”Tyr+ ’ ”A1a+’ ”Glu、’ 66
G1y+ ’ b9GIy+ ’ ”Phe、” ”Tyr、A15o ” ”
Asn、” Tyr、””Thr、 ”Set、”Asp、33Set、”As
p+”G1y+”Ala、”Set、”Met。
フッAsn+ @フSer、”Lys+ ”Val、”Leu、’ O?I l
e、” ’Gly、’ 70Lys、” ’Tyr、 ’ ”Pro、 ’ 9
7Asp、 ’ ”Met、 t0’Set+ ” ” Lys、 and”
’Ser、これらの位置は酵素の種々の性質に影響を及ぼすことが期待されると
して同定される。また、ある数の突然変異がこれらの示唆を支持すると例示され
ている。これらの位置の単一の突然変異に加えて、発明者らは、また、ある数の
多重の突然変異を実施した。さらに、発明者らは!I5に1y、”Leu 、
l3sLeu、およびセグメント97−103.126−129.213−21
5 、および152−172内のアミノ酸残基を興味あるものとして同定してい
るが、これらの位置における突然変異は例示されていない。
欧州特許発行第260105号(GENENTECH)は、触媒のトリアド(t
riad)を含有する酵素におけるある種の性質を触媒のトリアドから約15オ
ングストローム以内のアミノ酸残基を選択することによって修飾することを記載
しており、そして選択したアミノ酸残基を他の残基で置換している。この明細書
に記載されているスプチリシンの型の酵素は、触媒のトリアドを含有する酵素の
クラスに属するとして特別に述べられている。置換において、位置222および
217は置換のために好ましい位置として示されている。
国際特許公開第一088106624(GISTBROCADESNV) ハ、
スブチリシン309のアミノ酸配列に対してアミノ酸配列がほとんど100相同
性であるPB92と表示するスブチリシンブロテアーゼのDNAおよびアミノ酸
配列を開示している。
国際特許公開第一088107578 (GENENTECU)は、アミノ酸残
基の少なくとも1つの触媒の基の置換または修飾により、前駆体酵素から誘導さ
れた突然変異した酵素をフレイムしている。
発明者らが述べているように、そのように実施することによって、修飾または置
換された触媒の基を含有する基質と反応性である突然変異した酵素が得られる(
基質促進触媒反応)。
−aの理論はバチルス・アミロリクエファシェンス(B。
amylol 1quefacens)スブチリシン(BPN’)に基づき、こ
こで修飾は位置”Hisにおいて記載されており、これは”Ala単独でまたは
5er−24−Cysの「ヘルパー」突然変異と組み合わせえ修飾された。修飾
は、また、アミノ酸残基32(4sp、および2 Z l 5er、およびAl
a−48−Gluの「ヘルパー」突然変異において示唆されている。
国際特許公開第4088108028 (GENEX)は、タンパク質の安定化
のために金属イオン結合部位付近で遺伝子操作することを開示している。この特
許は、また、スブチリシンBPN’を例として使用し、そして次のアミノ酸残基
を置換の候補として指摘している’ ”Pro (P172D、 P172E)
、 ” ’ Gly (G131D) + ”Asn(N76D ;N76D
+P172D (E) ) 、 ”Set (S78D)。さらに、示唆は次の
組み合わせた突然変異についてなされている。N76D+578D+G131D
+P172D(E);N76D+G131D;578D+G131D;578D
+P172D(E)AND 578D+G131D+P172D (E)。
国際特許公開第WO38108033(AMGEN)は、修飾したカルシウム結
合部位および分子の中に存在するAsn−Gly配列において置換されたAsn
またはGlyを有し、これにより改良された熱およびpH安定性を示す酵素を得
る、ある数のスブチリシン類似体を開示している。カルシウム結合部位は、アミ
ノ酸残基”Asp、”Leu、 7bAsn+ ツマAsn、”Set+ ”I
le、”Gly、” Val、”’Thr。
および!+47y、を含むとして開示されている;他の潜在的カルシウム結合部
位は+46Asp、および’ ”Pro; ” Pro、およびZ’1lGIn
、および+72proおよび+95に1uまたはl’17Aspであると示唆さ
れている。また、+ 09Asnおよび2′8^snの位置の突然変異が示唆さ
れている。産生された突然変異は、次の通りである:N109S、 N109S
+N218S、 N76D+NlQ95−+N218S、 N76D+N77D
+N109S+N218S、N76D+l79E+N109S+N218S 。
国際特許公開第一088108164 (AMGEN)は、システィンで置換し
て潜在的に安定化するジサルファイド結合形成を可能とすることができる残基を
タンパク質の中で同定する方法を記載している。この方法はタンパク質の3次元
の構造の詳述された知識に基づき、そして位置の選択にコンピューターを使用す
る。スブチリシンブロテアーゼに関して、スブチリシンBPN’をモデルの系と
して使用した。スブチリシンBPN’についてこの方法を使用して、ジサルファ
イド結合のために11の候補を示唆した(1:T22C+587G、 2:V2
6C+L235C,3:G47C+P57C,4:M50C+N109G、 5
:E156C+T164C,6:V165C+に170C,7:V165C+5
191C,8:Q206C+A216C,9:A230C+V270G、10:
r234c+A274C,11:H238C+W241C)。これらのうちで、
4つが産生され(1,2,4、および8)それらのうちで2は安定化効果を提供
しなかった(2および4)。これらの突然変異の2つを互いに組み合わせる、お
よび1つを他の突然変異、すなわち、T22C+587C+N218S 、およ
び722C+587C+Q206C+A216G 、ことによって、それ以上の
突然変異を産生した。また、ある数のそれ以上の不成功に終わった突然変異、す
なわち、AIC+578C。
524C+587C,K27C+589C,A35C+A232C,I 122
C+V147C,5249C+A273C。
およびT253C+A273Cが産生された。
また、Thomas+Ru5sel sおよびFersht、Nature 3
18,375−376(1985)が示すように、スブチリシンBPN’ にお
いて99ASpの”Serへの交換は酵素のpH依存性を変化させる。
引き続く文献J、Mo1.Bio1.(1987) 193.803−813に
おいて、同一の著者らは、また、156G1uの代わりに+56Setの置換を
論じている。
両者のこれらの突然変異は活性な64Hisからほぼ15オングストロームの距
離内にある。
Nature 328.496−500 (1987)において、Ru5sel
およびFershtは、彼らの実験の結果を論じており、そして酵素を突然変異
させて表面電荷を変化させることによって、pH活性のプロフィルを変化させる
ルールを表している。
tiLL匂し1.と
等電点、p In 、は、酵素分子の複合体(必要に応じて金属または他のイオ
ンを結合して有する)が中性である、すなわち、複合体上の静電荷の合計(正味
の静電荷=NEC)がゼロに等しい、pH値として定義される。この合計におい
て、もちろん、個々の静電荷の正または負の性質を考慮しなくてはならない。
等電点は、便利には、問題の酵素の中の種々の帯電した残基についてのpK値を
使用する平衡の考察を使用し、次いで酵素分子のNECがゼロに等しいpH値を
反復して見いだすことによって、計算される。
この計算を使用する1つの問題は、帯電した残基のpK値がそれらの環境に依存
し、結局変動にさらされるということである。しかしながら、非常にすぐれた結
果は特別の近似した9に値を実際の値に無関係に帯電した残基に割り当てること
によって得ることができる。また、部分的に環境を考慮して、より複雑な計算を
実施することができる。
ploは、また、等電点電気泳動によるか、あるいは酵素を含有する溶液を滴定
することによって実験的に決定することができる。また、帯電した残基について
の種々のpK値は滴定により実験的に決定することができる。
スブチリシンの工 ・・
プロテアーゼ、例えば、スブチリシンは、タンパク質の汚れの除去に有用である
ので、工業、とくに洗浄剤の配合物において多くの実用性を見いだした。
現在、次のプロテアーゼは既知であり、そしてそれらの多くは世界の多数の国々
において大量に市販されている。
スブチリシンBPN’またはNovo、例えば、SIGMA、米国セントルイス
、から入手可能である;スプチリシンカルスパーク(Carlsberg)、N
ovo−N。
rdisk a/s(デンマーク国)によりALCALASE(登録商標)とし
て、およびIBIS(オランダ国)によりMAXATASE (登録商標)とし
て市販されている;バチルス・レングス(Bacillus 1entus)ス
ブチリシン、N0VOINDUSTRI A /S(デンマーク国)によりSA
V l5ASE (登録商標)として市販されている:5AVINASE(登録
商標)に密接に類似する酵素、例えば、MAXACAL (登録商標)、IBI
Sにより市販されている、および0PTICLEAN (登録商標)、MTLE
S KALI CHEMIE(ドイツ国)により市販されている;
バチルス・レンツス(Bacillus 1entus)スブチリシン、N。
vo−Nordisk a/s (デンマーク国)によりESPERASE (
登録商標)として市販されている;KAZUSASE (登録商標)、昭和電工
(日本国)により市販されている。
しかしながら、有効であるためには、このような酵素は洗浄条件下に活性を示す
ばかりでな(、かつま洗浄剤の製造および貯蔵の間にた他の洗浄剤の成分と適合
性でなくてはならない。
例えば、スブチリシンは他の基質に対して活性な他の酵素と組み合わせて使用す
ることができ、そして選択したスブチリシンはこのような酵素に対する安定性を
もつべきであり、そしてまた、選択したスブチリシンは好ましくは他の酵素の分
解を触媒すべきではない。また、選択したスブチリシンは洗浄剤配合物の中の他
の成分、例えば、漂白剤、酸化剤などからの活性に対して抵抗性であるべきであ
り、とくに洗浄剤配合物の中に使用すべき酵素は、貯蔵の間の洗浄剤の中のおよ
び洗浄の間の洗浄液の中の酵素以外の成分が発揮した酸化力、カルシウム結合性
質、およびpHに関して安定であるべきである。
例えば、洗浄の間に清浄すべき物体上に存在する種々の天然に存在する基質の分
解を触媒する酵素の能力は、しばしば、洗浄能力、洗浄性、または洗浄性能と呼
ばれる。この出願を通じて、用語洗浄性能をこの性質を包含するために使用する
。
天然に存在するスブチリシンは、パラメーター、例えば、pHの変動下に、それ
らの洗浄の力または能力に関して高度に価値ある性質を有する。上の市販されて
いる洗浄剤のプロテアーゼのいくつかは、事実、約20年前に市販されたものよ
りすぐれた性能を有するが、最適な性能のために、各酵素は配合および洗浄の条
件、例えば、pH1温度、イオン強度(=1)、活性系(テンシト(tensi
des)、界面活性剤、漂白剤など)、ビルダーなどに関するそれ自体の特定の
条件を有する。
結局、低いpHおよび低いIにおいて所望の性質を有する酵素はよりアルカリ性
の条件および高いIにおいて魅力に劣るか、あるいは高いpHおよび高いIにお
いてすばらしい性質を示す酵素は低いpH1低いIの条件において魅力に劣るこ
とが発見された。
組み換えDNA技術の出現および発展は、タンパク質化学の分野に強い影響を及
ぼした。
これらの技術はペプチドおよびタンパク質、例えば、酵素、およびホルモンを所
望の規格に従い設計することを可能とし、所望の性質を示す化合物の生産を可能
としたと考られた。
現在、所望のアミノ酸配列を有する酵素を構成することが可能であり、そして上
に示したように、かなりの量の研究が変更された性質をもつスブチリシンの設計
に捧げられてきている。提案の中には、欧州特許発行第130756号(GEN
ENTECH)(米国特許第4,760.025号(GENENCOR)および
国際特許公開筒wo87105050号(GENEX)に記載されているような
多数の突然変異した酵素を産生じそしてスクリーニングする技術は、自然の酵素
を分離しそしてそれらをそれらの性質についてスクリーニングする古典的方法に
相当するが、多数の異なる突然変異の酵素の存在の知識を通してより効率的であ
る。
スブチリシン酵素は典型的には275アミノ酸残基からなり、各アミノ酸残基は
20の可能な天然に存在するアミノ酸の中から1つであることができるので、1
つの非常に重大な欠点が存在する、すなわち、非常に多数の突然変異が発生し1
、これらの突然変異を予備的にスクリーニングした後、最初のスクリーニングで
興味ある特性を示す選択した突然変異をさらに試験しなくてはならない。なぜな
ら、問題の使用のために改良された性質をもつ所望の酵素を得るために、例えば
、この場合において洗浄液の特定した条件下に改良された洗浄性能を示す洗浄剤
組成物を配合するために、どのアミノ酸残基を変化させることを決定する指針が
存在しないからである。
これらの特許出願に概説されている手順は、結局、多年にわたって知られている
伝統的ランダム突然変異の手順よりわずかにすぐれるのみである。
他の既知の技術は、特定の性質、例えば、エステル交換および加水分解の速度(
欧州特許発行第260105号(GENENCOR) )、pi−活性のプロフ
ィル(Thomas、 Ru5sell 、およびFersht。
5upra)、および基質の特異性(国際特許公開第WO38107578号(
GENENTECU) )を変えることに関する。これらの刊行物のいずれも酵
素の洗浄性能の変化に関するものではない。
発生した他の技術は、ある種のアミノ酸を置換する潜在的結果を分析するための
、タンパク質の3次元の構造についての詳細な情報を使用することである。この
アプローチは使用されてきており、そして欧州特許(BP) 260105号(
GENENCOR)、匈08B107578 (GENENTEC)1)、罰8
810808(GENEX) 、WO38108033、および−088108
164(GENEX)に記載されている。
こうして、上に示したように、酵素のよく定められた性質、例えば、前述の性質
と酵素の洗浄性能との間の関係はまだ同定されていない。
未公開の国際特許出願PCT/DK88100002号(NOVOINDUST
RIA/S)において、突然変異のためにどのアミノ酸位置を選択すべきである
か、および洗浄性能において所望の変化を得るためにどのアミノ酸をこれらの位
置において置換すべきであるかを決定するために、相同性の比較の概説を使用す
ることが提案されている。
このような手順を使用することによって、発生する突然変異の数は非常に小さい
ので、スクリーニングの仕事は劇的に減少するが、その手順では、親酵素および
比較に使用する酵素の組み合わせた有用な性質を示す酵素を得るすることができ
ることが予想されるだけである。
問題は、非常に多(の研究が酵素の活性のメカニズムの明らかにするために向け
られてきているが、酵素の洗浄性能に関して酵素の性質を決定する構造およびア
ミノ酸残基の組み合わせにおけるファクターについてまだほんのわずかしか知ら
れていない。
結局、酵素を洗浄系に対してさらに改良および調整し、ならびにクリーニンまた
は洗浄剤組成物の実際の使用におけるプロテアーゼの作用のメカニズムのよりよ
い理解のための必要性がなお存在する。このような理解は、合理的な程度の確実
さをもって、洗浄液の中の特定した条件下に改良された洗浄性能を示す酵素を生
ずるであろう。突然変異の選択に応用することができるルールを生ずることがで
きる。
光ユ■要旌
これらの問題についてのそれ以上の研究により、今回、驚くべきことには、洗浄
剤組成物におけるスブチリシン酵素の使用において重要な因子の1つは、基質、
すなわち、テキスタイルから除去すべき物質、硬い表面または清浄すべき他の物
質への酵素の吸着であることが示された。
結局、本発明は突然変異したスブチリシン遺伝子により発現される突然変異のス
ブチリシンの性質を変化するスブチリシン遺伝子の突然変異に関し、これにより
前記突然変異スブチリシン酵素は洗浄剤組成物において改良された挙動を示す。
突然変異は、スブチリシン酵素の中の特定の位置における特定のアミノ酸の発現
の原因となる親スブチリシン遺伝子の中の特定の核酸において発生する。
本発明は、また、突然変異すべき位置およびアミノ酸、これによりムタチス・ム
タンジス(mutatis mutadis) 、すなわち、問題のスプチリシ
ン遺伝子において変化すべき核酸を選択する方法に関する。
本発明は、一部分、スブチリシン309およびスブチリシン力ルスバーグ(Ca
rlsberg)の遺伝子の突然変異、およびpH値が変動する洗浄液を生ずる
異なる洗浄剤組成物において改良された洗浄性能を示す、突然変異のスブチリシ
ン309およびカルスバーブ(Carlsberg)の酵素を保証することに関
するが、これらに限定されない。
表−上
々のプロテアーゼについてのアミノ 配置の ・a= スブチリシンBPN’(
Wells et al、 、1983.5upra)b= スプチリシンアミ
ロサツカリチクス(Kurhara et al、、1972.5upra)
C= スブチリシン168(StahlおよびFerrari 、 1984.
5upra)d= スプチリシンメセンテリコペプチダーゼ(Svendsen
etat+、1986.5upra)
e= スブチリシンDY(Nedkov et al、、1985.5upra
)f= スプチリシンカルスバーグ(Carlsberg)(Smith et
al、、1968、supra)
g= スブチリシンカルスバーグ(CarlsbergXjacobs et
al、、1985.5upra)
h= スブチリシン309(国際特許出願PCT/DK8B100002号)i
= スブチリシン147(国際特許出願PCT/DK88100002号)j=
サーミターゼ(Meloun et al、、1985 .5upra)k=
プロテアーゼK(Betzel et al、 、1988、Eur、J、B
iochem。
178:155ff)、およびGunkel et al、 、1989、Eu
r、J。
Biochea+、179:185ff)l= アクアリジン(Kivon e
t al、、1988、Eur、J、Biochem、173:491ff)
m= バチルス属(Baci 11us) PB92プロテアーゼ(欧州特許発
行第0283075号)
n= プロテアーゼTW7()リチラキウム・アルブム(Tritirachi
um album) (国際特許出願PCT/DK88101040号)0=
プロテアーゼTW3(1−リチラキウム・アルブム(Tritirachit+
a+ album)(国際特許出願PCT/DK88101040号)*= 割
り当てた欠失
・・・表I続く
No: l 10
5 a) 嚢−*−嚢一*−貴−*−嚢−A−Q−5−嚢−V−P−Y−G−V
−5−Q−I−に−☆−★−*−”−*−A−P−A−1)) ”−”−”−”
−”−”−”−A−Q−S−”−V−P−Y−G−ニー5−Q−I−に−”−嚢
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P−Y−G−ニーP−L−ニーに一*−六−*−☆−☆−へ−D−に−q) *
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☆−★−☆−A−T−Q−S−P−八−P−W−G−I、−D−R(−D−Q−
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☆−嚢−A−E−Q−R−N−A−p−+v−c−L−A−R:l−5−5−T
−S−P−G−T−5−T−No: 20 30 40
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V−に−V−へ一■−ニーD−5−G−ニーD−5−5−H−P−D−I、−☆
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G−5−C−V−Y−V−ニーo−T−c;−工−E−A−5−H−P−E−F
−*−1) 5−Y−T−Y−T−A−T−G−R−G−V−N−V−Y−V−
工−D−T−G−工−R−T−T−H−R−E−F−”−m) A−H−N−R
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−D−T−G−V−E−A−5−H−P−E−F−”−続く・・・
・・・表■続く
5 a) *−に−V−A−G−G−A−S−M−V−P−5−E−T−N−P
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F−V−P−5−E−T−N−P−Y−嚢−六−Q−D−G−5−5−H−G−
T−H−V−dl 嚢−N−V−R−G−G−A−5−F−V−P−5−E−T
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Y−Y−5−5−”−★−R−D−G−N−G−H−G−T−H−C−1) *
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Y−A−V−に−V−e) A−G−T、−V−A−八−L−嚢−D−N−T−
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A−V−に−V−h) A−G−T−工−A−A−L−☆−N−N−5−工−G
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P−5−A−D−L−Y−A−V−に−v−5) A−G−ニーA−A−A−V
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T−Y−G−V−八−に−に−T−5−L−F−A−V−に−V−o) A−G
−T−ニーG−5−★−R−★−嚢−肴一嚢−★−T−Y−G−V−八一に−に
−T−QへニーF−G−V−に−V−続く・・・
・・・表I続く
No: 100 110 120
5 a)L−G−A−D−G−S−G−Q−Y−S−tJ−I−エーN−G一エ
ーE−+?−★−A一エーA−★一N−N−M−D−★一b)L−D−S−T−
G−5−・G−Q−Y−S−W−エーエーN−G一エーE−W−査一八一■−A
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−G−T−Y−5−八−I−V−S−G−r−E−W−☆一A−T−Q−☆−N
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I−V−S−G{−E−W−*−A−T−T−”−N−G−M−D−嚢−g)L
−N−S−S−G−S−G−T−Y−S−G−X−V−S−G−エーE=W−嚢
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−V−S−S{−A−Q−G−L−E−W−”−A−G−N−*−N−G−M−
H−”−i) L−D−R−N−G−S−G−S−L−八−S−V−A−Q−G
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S−G−S−G−T−W−T−A−V−A−N−G−エーT−Y一★−八−A−
D−*−Q−G−A−K”−15 k)L−D−D−N−G−S−G−Q−Y−
S−T−I{−A−G−M−D−F−V−A−S−D−K−N−N−R−N−C
−1)L−D−C−N−G−S−G−S−T−S−G−V−I−A−G−V−D
−W−V−*−T−貞−R−N−H−R−R−P−m) L−G−A−S−G−
S−G−S−V−S−S−I−A−Q−G−L−E−I4−嚢一A−G−N−☆
−N−G−M−H一★一n)L−D−A−N−G−Q−G−S−N−S−G−V
−I−A−G−M−D−F−V−T−K−D−A−S−S−Q−N−C−o)L
−N−D−Q−G−S−G−Q−Y−S−T{−■−S−G−M−D−F−V−
A−N−D−Y−R−N−R−N−C−Nロ: 130 140
a) 4k−*−*−*−V−X−N−M−S−L−G−G−P−S−G−S−
A−A−L−K−A−A−V−D−K−A−V−A−b) *−*7”−*−V
−I−N−M−S−L−G−G−P−S−G,S−T−A−L−K−T−V−V
−D−K−A−V−S−C).*−*−嚢−4k−V−I=N−}i−S−L−
G−G−P−T−G−’S−T−A−L−K−T−V−V−D−K−A−V−S
−25 d)..*−肴−5−*−V{−N−M−S−L−G−G−P−T−G
−S−T−八−L−K−T−V−V−D−K−A−V−S−e).☆−倫−嚢−
貴−V−工−N−M−S−L−G−G−P−S−G−S−T−A−L−K−Q−
A”V−D−K−A−Y一人一f) *−*一*−”−V{−N−M−S−L−
G−G−八−S−G−S−T−A−M−K−Q−A−V−D−N−A−Y−A−
g) *−*−*−*−”J−エーN−M−S−L−G−G−P−S−G−S−
T−八−M−K−Q−A−V−D−N−A−Y−A−h) *−*−*−*−V
−A−N−L−S−L−G−S−P−S=P−S−八−T−L−E−Q−八−V
−N−S−A−T二S一:lO i)..*−嚢−*−嚢−I{−N−M−S−
L−G−S−T−S−G−S−S−T−L−E−L−A−V−N−R−A−N−
N−f−
j) 六−責−*−責−V−工−S−L−S−L−c−c−T−V−c−N−S
−G−L−q−Q−八−V−N−Y−A−W−N−k) P−K−G−V−V−
A−S−L−S−L−G−G−G−Y−S−S−S−V−N−S−A−A−A=
−R−L−Q−S−1》 八−六−*−*−V−A−N−M−S−L−G−G−
G−V−”−S−T−A−L−D−N−A−V−K−N−S−工−A−m) *
−*−k−*−V−A−N−L−S−L−G−S−P−S−P−S−八−T−L
−E−Q−A−V−N−S−A−T−S−35 n)P−K−G−V−V−V−
N−M−S−L−G−G−P−S−S−S−A−V−N−R−A−A−A−*−
E−工−T−S一o) P−N−G−V−V−八−S−M−S{−G−G−G−
Y−S−S−S−V−N−S−八一八−八一女一N−L−Q−Q−・・・表I続
く
No: 150 160 170
5 a) S−G−V−V−V−V−A−A−八−G−N−E−G−T−S−G
−S−S−S−T−V−G−Y−P−G−K−Y−P−b) S−G−エーV−
V−A−A−八−A−G−N−E=G−S−S−G−S−S−S−T−V−G−
Y−P−A−X−Y−P−c) S−G−エーV−V−A−A−A−A−G−N
−E−G−S −S −G−S−’T−S−T−V−G−Y−P−A−K−Y−
P−d) S−G{−V−V−A−A−A−A−G−N−E−G−S−S−G−
S−T−S−T−V−G−Y−P−A−K−Y−P−a) S−G{−V−V−
V−八−A−A−G−N−S−G−S−S−G−S−Q−N−T−エーG−Y−
P−A−K−Y−D−10 f) R−G−V−V−V−V−A−A−A−G−
N−S−G−N−S−G−S−T−N−T−工−G−Y−P一人一K−Y−D−
g) R−G−V−V−V−V−A−A−A−G−N−S−G−575−G−N
−T−N=T−エーG−Y−P−八一K−Y−D−h) . R−G−V−L−
V−V−A−A−S−G−N−S−G−A−☆−G−S−I−S−★−☆一壷−
Y−P−A−R−Y−A−i) A−G−I−L−L−V−G−A−A−G−N
−T−G−R−嚢−Q−G−V−IJ−会−嚢−*−Y−P−A−R−Y−S−
15 k) S−G−V−M−V−A−V−A−A−G−N−N−N−A−D−
A−R−N−Y−5一壷一☆一*−P−A−S−E−P−1) A−G−V−V
−Y−A−V−八−A−G−N−D−N−八一N−A−C−N−Y−S−☆一☆
−☆−P−A−R−V−A−m) R−G−V−L−V−V−八−A−S−G−
N−S−G−Jl−−☆−G−S一エー5一一−嚢一査−Y−P−八−R−Y−
A−n) A−G−L−F−L−A−V−A−A−G−N−E−A−T−D−A
−S−S−S−S−☆−☆−★−P−A−S−E−E−o) S−G−V−M−
V−A−V−八−A−G−N−N−N−A−D−A−R−H−Y−S−☆一★一
★−P−A−S−E−S−No: i80 190 200
a) S−V−エーA−V−G−A−V−D−S−S−N−Q−R−A−S−F
−S−S−V−G−P−E−L−D−V−M−λ−b) S−T−エーA−V−
G−A−V−N−S−S−N−Q−R−A−S−F−S−S−A−G−S−E−
L−D−V−M−A−c) S−T−I−A−V−G−A−V−N−5−!9−
N−Q−R−A−S−F−S−S−A−G−S−E−L−D−V−M−A−25
d) S−T−1−A−V−G−A−V−N−S−A−N−Q−R−A−S−
F−S−S−A−G−!9−E−L−D−V−M−A−e) S−V−工−A−
V−G−A−V−D−S−N”K−N−R−A−S−F−S−S−V−G−A−
E−L−E−V−M”A−f) S−V−1−A−V−G−A−V−D−S−N
−S−N−R−A−S−F−S−S−V−G−A−E−L−E−V−M−A−g
) S−V−工−A−V−G−A−V−D−S−N−S−N−R−A−S−F−
S−S−V−G−A−E−L−E−V−M−A−j) u−八一工−x−v−八
−s−T−o−q−N−o−N−K−s−s−F−s−T−y−c−s−v−v
−o−v−A二A−k) S−V−C−T−V−G−A−S−D−R−Y−D−
R−R−S−S−F−S−N−Y−G−S−V−L−D−1−F−G−1) E
−A−L−T−V−G−A−T−T−S−S−D−A−R−八−S−F−S−N
−Y−G−S−C−V−D−L−F−A−Tll) N−A−M−八−V−G−
A−T−D−Q−N−N−N−R−八−S−F−S−Q−Y−G−八一G−L−
D−1−V−A−コ5 n) S−A−C−T−V−G−A−T−D−K−T−
D−T−T,−A−E−Y−S−N−F−G−S−V−V−D−L−L−A−o
) S−エーC−T−V−G一八−T−D−R−Y−D−R−R−S−S−F−
S−N−Y−G−S−V−L−D−工−F−A−・・・表1続く
No: 210 220
5 a)P−G−V−S{−Q−S−T−L−P−G−N−★−K一★−Y−G
−A−Y−N−G−T−S−M−A−S−P−H−b) P−G−V−S−工−
Q−S−T−L−P−G−G−*−T−★−Y−G−八−Y−N−G−T−S−
M−A−T−P−H−c) P−G−V−S{−Q−S−T−L−P−G−G−
★一T−貞−Y−G−八−Y−N−G−T−S7M−A−T−P−H−d) P
−G−V−S−工−Q−S−T−L−P−G−Gj−T一貴−Y−G−A−Y−
N−G−T−S−M−A−T−P−H−e) P−G−V−S−V−Y−S−T
−Y−P−S−N−*−T−*−Y−T−S−L−N−G−T−S−M−A−S
−P−H−1O f) P−G−A−G−V−Y−S−T−Y−P−T−N−*
−T−責−Y−A−T−L−N−G−T−S−M−A−S−P−H−i) P−
G−V−N−V−N−S−T−Y−T−G−N−j−R−*−Y−V−S−L−
S−G−T−S−M−A−T−P−H−j) p−G−S−W−トY−S−T−
Y−P−T−S−嚢一T一肴−Y−A−S−L−S−G−T−S−M−A−T−
P−H−xs k) P−(;−T−S−エーL−S−T−W−エーG−G−嚢
−S−☆一T=R−S一エーS−G−T−S−M−A−T−P−H−1) P−
G−八−S{−P−S−A一曾−Y−T−S−D−T−A−T−Q−T−’L−
N−G−T−S−M−八−T−P−H−m) P−G−V−トv−Q−S−T−
Y−P−G−S−★−T−” −Y−A−S−L−N−G−T−S−M−A−T
−P−H−n)P−G−T−D一エーK−S−τ−w−N−D−G−R−T−K
{−工−S−嚢−★−G−T−S−M−八一S−P−H−o) P−G−T−D
{−L−S−T−讐−エーG−G−S−T−R−S一工−S−★一★−G−T−
S−M−A−T−P−H一No: 2]0 240 250
a) V−A−G−A−A−A−L{−L−S−K−H−P−N7トT−N−T
−Q−V−R−S−S−L−E−N−T−T−b) V−A−G−A−A−A−
L−工−L−S−K−H−P−T−W−T−N−A−Q−V−R−D−R−L−
E−S−T−A−c) V−A−G−八−A−八−L一エーL−S−K−H−P
−T−W−T−N−人−Q−V−R−D−R−L−E−S−T−A−25 d)
V−A−G−A−A−A−L{−L−S−K−H−P−T−t?−T−N−A
−Q−V−R−D−R−L−E−S−T−A−e) V−A−G−A−A−A−
L−工−L−S−K−Y−P−T−L−S一人−S−Q−V−R−N−R−L−
S−S−T−A−f) V−A−G−A−A−A−L{−L−S−K−}{−P
−N−L−S−A−S−Q−V−R−N−R−L−S−S−T−A−30 i}
v−A−G−V−A−A−L−V−K−S−R−Y−P−S−Y−T−N−N
−Q−I−R−Q−R{−N−Q−T−A−j) V−A−G−V−A−G−L
−L−A−S−Q−G−n−5−僑j−A−S−N−I−R−A−A−工−E−
N−T−A−k) V−八一〇−L−A−A−Y−L−M−T−L−G−K−T
−T−A−A−S−A−C−R− 責−Y−1−A−D−T−A−1) V−A
−G−V−A−A−L−Y−I.−E−Q−N−P−S−A−T−P−八−S−
V−A−S−A−I−L−N−G−八−o) V−A−G−L−A−八−Y−L
−M−T−L−G−R−A−T−A−S−N−A−C−R−”−Y−工−A−Q
−T−A−続く・・・
・・・表I続く
No: 260 270 275
5 a)T−K−L−G−D−S−F−Y−Y−★−G−K−G−L−エーN−
V−Q−A−A−A−Qb)T−Y−L−G−D−S−F−Y−Y−六−G−K
−G−L−工−N−V−Q−A−A−A−Qc) T−Y−L−G−N−S−F
−Y−Y−嚢−G−K−G−L{一N−V−Q−A−A−八−Qd)T−Y−L
−G−S−S−F−Y−Y−六−G−K−G−L−エーN−V−Q−A−A−A
−Qe).T−N−L−G−D−S−F−Y−Y−☆−G=K−G−I,一エー
N−V−E−八−A−A−Q10 f) T−y−L−c−s−s−r−y−y
−*−a.−x−j−r,−工−s−v−E−x−A−x−(2g)T−Y−L
−G−S−S−F−Y−Y−*−G−K−G−L−工−N−V−E−A−A−A
−Qj) D−K一工−S −G−T−G−T−Y−W−A−K−G−R−V.
−N−A−Y−K−A−V−Q−Ym) T−S−L−G−S−T−N−L−Y
−貴一G−S−G−L−V−N−八−E−A−A−T−Rn) L−K.−D−
V−工−Q−S−V−P−S−D−T−A−N−V−I,一エーN−N−G−E
−G−S−Ao) N−Q−G−D−L−S−N−工−S−F−G7T−V−I
J−L−A−Y−N−N−Y−Q−G辺X灸吸
図面を参照してこの明細書の次の部分において本発明をさらに詳細に記載する。
第1図は、ブラスミドp SX8 8の構成を示す.第2図は、プラスミドps
X88の制限地図を示す.第3図は、本発明の酵素を発現する突然変異のスブチ
リシン309遺伝子の構成を例示する。
第4図は、プラスミドpsX92の制限地図を示す。
第5図は、本発明の突然変異の酵素の最大の性能と計算したpiとの間の関係を
グラフで実証する。
光更■困風困規凱
前述したように、本発明は、生ずる酵素の表面の上にまたはそれに密接して位置
のアミノ酸の発現の原因となるコドンにおいて、修飾しようとする、スブチリシ
ン酵素の遺伝子を突然変異させることによってアミノ酸配列が変化している、突
然変異したスブチリシンに関する。
本発明に関して、スブチリシンはダラム陽性のバクテリアまたは菌カビ類により
産生されたセリンプロテアーゼとして定義される。本発明の多数の実施態様に適
用可能な、より狭い意味において、スブチリシンはまたグラム陽性バクテリアの
セリンプロテアーゼを意味する。他の定義に従い、スブチリシンは、触媒のトリ
アドの中にアミノ酸残基の比較的順序がAsp−His−3er (位置32.
64、および221)である、セリンプロテアーゼである。なおより特定の意味
において、本発明の実施態様の多くは、スブチリシンが上の表工に列挙されてい
る、それらの−次構造において実質的に明瞭な相同性とすることができる、グラ
ム陽性バクテリアのセリンプロテアーゼに関する。
ある数の他の既知のスブチリシンのアミノ酸配列と整列した上の表■に示す、ス
ブチリシンBPN’のアミノ酸配列から由来する番号を付すシステムを使用する
と、スプチリシン酵素の中のアミノ酸残基の位置を明瞭に示すことができる。
スブチリシンBPN“の中のアミノ酸残基数1の前の位置は、負の数、例えば、
サーミターゼの中のN末端Yについて−6が割り当てられるか、あるいはプロテ
アーゼにの中のN末端Aについて0が割り当てられる。スブチリシンBPN’
に関するインサートであるアミノ酸残基は、スブチリシンBPN°の数に先行す
るアルファベットの文字の付加により番号を付され、例えば、I Z 3 e
rと”Thrとの間のプロティナ12b、12d、12eである。
上の番号を付すシステムを使用すると、問題の位置は次の通りである:
1、、2.3.4.6.9.10.12.14.15. :L7.18.1.9
.20.21.22.24゜25、27.36.37.3B、 40.41.4
3.44.45.46.49.50.51.52゜53、54.55.56.5
7.5B、 59; 60.61.62.75.76、77、7B、 79゜8
7、8.9.91.94.97.9B、 99. ]−00,101,103,
104,105,106,、107゜108、109.112.11:l、 1
1.5.116.117.18.120.126.128.129゜]j0.1
31..133.1:14.136.1m17.140.141.143.14
4.145.146゜155、.156.・158.159.160.161.
162.163.164.165.166、167゜170、 171. 17
2. 173. 181. 182. 183. 184. 185. 186
. 188. 189゜191、192.194.195.197.204,2
06.209.210.211.212.213゜214、215.216.2
]−7,218,2:15.236.237.238.239.240.241
゜242、243.244.245.247.248.249.251.252
.253.254.255゜256、257.259.260.261.262
.263.265.269.271.272.275゜等1孟」」」」」−
洗浄条件下の基質が酵素のそれと反対の静電荷を有すると仮定すると、基質への
酵素の吸着、こうして洗浄性能は酵素の正味の静電荷、NEC1を増加すること
によって改良されることを期待することができるであろう。
しかしながら、驚くべきことには、このような環境下の酵素のNECの減少は酵
素の洗浄性能を改良することができることが発見された。
換言すると、より低いpHに近付く方向の酵素の等電点、PIo、の変化は、ま
た、酵素の最適な洗浄性能のpHをより低い値にシフトすることが発見され、こ
れが意味するように、酵素が活性であるべき低いpHの洗浄液に対する酵素を設
計するためには、既知のスプチリシン酵素の洗浄性能の改良は、より低いpi。
を有する突然変異の酵素を得るように既知のスブチリシン酵素のための遺伝子を
突然変異させることによって得ることができる。
この発見は反対がまた可能であることを示す実験に導いた。
これが意味するように、既知のスブチリシン酵素を、また、そのpI。をより高
い値にシフトし、これにより酵素に最適な洗浄性能のpHをより高いpH値にシ
フトすることによって高いpHの洗浄剤において使用するために設計出来る。
したがって、本発明は、1つの面において、正味の静電荷が同−pHにおいて親
のプロテアーゼに比較して変化しており、そして突然変異したスブチリシンブロ
テアーゼの中に、前記親のプロテアーゼに関して、より少ないまたはより多い正
に帯電したアミノ酸残基および/またはより多いまたはより少ない負に帯電した
アミノ酸残基、またはより多いまたはより少ない正の帯電したアミノ酸残基およ
び/またはより少ないまたはより多い負に帯電したアミノ酸残基が、アミノ酸残
基の間で、1または2以上の位置
1、2.3.4.6.9.10.12.14.15.17.1B、 19.20
.21.22.24゜25、27.36.37.3B、、40.41.43.4
4.45.46.49.50.51.52゜53、54.55.56.57.5
B、 59.60..61.62.75.76、77、7B、 79゜130、
131. 133. lコ4. 1:36. 137..140. 141.
143. 144. 145. 146゜:L55.156.158.159
.160.161.162.163.164.165.166、167゜170
、171.172.17:l、 181. ]−82,18:l、 184.1
85.186.188.189゜x91.192.194.195.197.2
04.206°、 209.210.211.212.21:3゜に存在し、そ
してこれにより前記スブチリシンプロテアーゼは、前記親のプロテアーゼのそれ
より、それぞれ、低いか、あるいは高い等電点pH(PI。)を有する、突然変
異したスブチリシンプロテアーゼに関する。
好ましい実施態様において、本発明は、NECが同−pHにおいて親のプロテア
ーゼに比較して変化しており、そして突然変異したスプチリシンプロテアーゼの
中に、前記親のプロテアーゼに関して、より少ないまたはより多い正に帯電した
アミノ酸残基および/またはより多いまたはより少ない負に帯電したアミノ酸残
基、またはより多いまたはより少ない正に帯電したアミノ酸残基および/または
より少ないまたはより多い負に帯電したアミノ酸残基が、アミノ酸残基の間で、
1または2以上の位置
1、2.−3.4.14,45.’ 17; 1B、 20.27..40.4
1,4]、 44.45,46゜51. 52. 60. 61. 62. 7
5. 76、 78. 79. 91. 94. 97. 100. 105.
106゜108、112. 113. l:17. 118. 1.29.、
130. l:13. 134. 116. :L12. 141゜14:l
、144. 145. 146. 165. 17:l、181. 183.
184. 185. 191. ]−92゜206、209.2.10.211
.212.216.239.240.242.243.244.245゜247
、248.249.251.252.253.255.256.257.259
.26:l、 269゜2’H,272゜
に存在し、そしてこれにより前記スブチリシンプロテアーゼは、前記親のプロテ
アーゼのそれより、それぞれ、低いか、あるいは高い等電点pH(pIo)を有
する、突然変異したスプチリシンプロテアーゼに関する。
他の好ましい実施態様において、本発明は、NECが同−pHにおいて親のプロ
テアーゼに比較して変化しており、そして突然変異したスプチリシンプロテアー
ゼの中に、前記親のプロテアーゼに関して、より少ないまたはより多い正に帯電
したアミノ酸残基および/またはより多いまたはより少ない負に帯電したアミノ
酸残基、またはより多いまたはより少ない正に帯電したアミノ酸残基および/ま
たはより少ないまたはより多い負に帯電したアミノ酸残基が、アミノ酸残基の間
で、1または2以上の位置
14m1.144.145.146.165.173.181. IEI3.1
84.185.191.192゜206、209.210.211.212.2
16.239.240.242.243.244.245゜247、248.2
49.251.252.253.255,256.257.259.263.2
69゜271、272゜
に存在し、そして位置
191、192.194.195.197.204.2’06.209..21
.0.211.212.21”!。
の群から構成される装置を占有するアミノ酸残基に影響を与える少なくとも1つ
のそれ以上の突然変異が存在し、そしてこれにより前記スブチリシンプロテアー
ゼは、前記親のプロテアーゼのそれより、それぞれ、低いが、あるいは高い等電
点pH(pI。)を有する、突然変異したスブチリシンプロテアーゼに関する。
これらの面において、本発明は、簡単に述べると、突然変異のプロテアーゼのp
loが親のプロテアーゼのpl。より低く、そして最適な洗浄性能のためのpH
が、また、親のプロテアーゼの最適なpFIより低い突然変異のプロテアーゼ;
または突然変異のプロテアーゼのPIGが親のプロテアーゼのpl。より高く、
そして最適な洗浄性能のためのprlが、また、親のプロテアーゼの最適なpr
lより高い突然変異のプロテアーゼに関する。
一般に、反応速度論の性質は酵素の中の活性部位の付近における表面静電荷を変
化させることによって影響を及ぼすことができるとと信じられる(Thomas
、 Ru5sell 、およびFersht、 5upra)が、今回、驚くべ
きことには、酵素の反応速度論の変化は、また、活性部位から遠い表面電荷を変
更することによって発生させることができることが発見された。
結局、本発明は、また、突然変異のスブチリシン酵素の触媒のトリアドから15
オングストロ一ム以上の距離にある1または2以上のアミノ酸残基がその親酵素
のアミノ酸配列に比較して変化されており、こうして酵素の最適な洗浄性能のた
めのpHをシフトしようとするのと同一方向にシフトされた等電点(=pI。)
を有する突然変異のプロテアーゼを提供する、突然変異のスブチリシン酵素を包
含すると考えられ、前記最適なpHは、前記突然変異のプロテアーゼの使用を意
図する、洗浄液のpiに出来るだけ近くあるべきである。
本発明のいくつかの実施態様に従い、突然変異のプロテアーゼが、例えば、負に
帯電したアミノ酸残基(例えば、DまたはE)または中性の極性残基(例えば、
A、Q、またはN)または正のアミノ酸残基、例えば、RまたはKを挿入するた
めに、位置36に挿入突然変異を含有する、突然変異のプロテアーゼおよび洗浄
剤組成物が提供される。
これは、とくに、例えば、スブチリシン309および147およびPB92、お
よびそれがスプチリシンBPN’の配列に関して位置36におけるアミノ酸残基
の損失を自然に有することを相同性を示す、任意の他の配列に適用可能である。
位置36における挿入突然変異は、それ以上の突然変異、例えば、位置120.
170.195.235および/または251の1または2以上に、および/ま
たは位置76に突然変異を有することができる。
位置76における適当な突然変異は、例えば、負に帯電した残基、例えば、N7
6DまたはN76Eである。
位置36における突然変異(ことに負または極性中性の残基)および位置76に
おける突然変異(負に帯電した残基による置換)は、しばしば、突然変異のプロ
テアーゼへの安定化効果を有することができ、そして組み合わせて使用すること
ができる0例えば、位1120.170,195.235および251の1また
は2以上における突然変異は、酵素活性の増加に関連することが発見された。後
者の突然変異が安定性の損失に個々に関連する場合でさえ、それらを位置36お
よび76の一方または両者における突然変異と組み合わせることは許容されかつ
有用であることがある。
このようなプロテアーゼ突然変異の有用な例は、次の突然変異を有するものであ
る:
ある条件下に、分子の中のどこかに正の電荷を挿入するために、位置36に負の
アミノ酸残基の挿入を有する突然変異のプロテアーゼの中にそれ以上の突然変異
を配置することは有利であることがある。
これは、生ずる突然変異のプロテアーゼ、例えば、それ以上の突然変異が正の電
荷、例えば、位置213における正に帯電した残基を提供する、例えば、T21
3K、の水安定性を増加することができる。
本発明に従い、さらに、突然変異のスブチリシン酵素は、スブチリシンBPN’
、スブチリシンアミロサッカリチクス、スジチリシフ16日、スブチリシンメセ
ンテリコペプチダーゼ、スブチリシン力ルスバーグ(Carlsberg) 、
スプチリシンDY、スブチリシン309、スブチリシン147、サーミターゼ、
バチルス属(Baci flus) PB92プロテアーゼ、およびプロテイナ
ーゼに、好ましくはスブチリシン309、スブチリシン147、スブチリシン力
ルスバーグ(Carlsberg)、アクアリシン、プロテアーゼTW7、また
はプロテアーゼTW3である。
さらに好ましい実施態様は、1または2以上の突然変異を含有するスプチリシン
酵素からなる:
R10F、 RIOL、 R10F+R45A+E89S+E1]6(i+R1
45A+D181N+R186P+E271Q。
R10F+R19Q+E89S+E136Q+R145A+D181N+E27
1Q+R275Q、Q12に、Q12R。
Q121GP1.4D+T22に+N4]R+Q59E+N76D+A98R+
599D+5156E+A158R+八172D+N17コに+T213R+N
248D+T255E+5256に+5259D十八272R,Q12R+P:
L4D+T2乏R+N43R+Q59E+r776D十八98R+599D+5
156E+A158R十八172D+N173に+T21:lR+N248D+
T255E{
5256に+5259D+A272R,Q12に+P14D+T22に+T]B
K+N4コR+Q59E+N76D+A98R+599D+5156E+A15
8R+A172D+N17コに+T21コR+N248D+T255E+525
6x+5259+A272R,’ Q12R+P14D+T22R+T28R+
N4:lR+Q59E+N76D+A98R+599D+5156E+A158
R+A172D+N173に+T21コR+N248D+T255E+5256
に+525(!D+A272R; Q12に+P14D+T22に+T:18に
+N4コR+Q59E+N76D+A98R+599D+H120D+N140
D+5141R+5156E+A158R+A172D+N173に+T21:
lR+N248D+T255E+5256に+5259D+A272R。
Q12R+P14D+T22R+T38R+N43R+Q59E+tJ76D+
A98R+599D+H120D+N140D+5141R+5156E+A1
58R十八172D+N17:lK+T21コR+N248D+T255E+5
256に+5259D+A272R,R14D、R14,に、R14に+貴コロ
D、R14に+N218D、R14に+P129D、A15K。
N43R,N4:lK、R45A、E53R,E53に、E53G+に2コ5L
、E54G、E54Y、Q59E。
Q59E+N76D十八98R+599D+5156E+A158R+A172
D+N17]K+T21:IR+N248D+T255E+5256に+525
9D+A272R、D6ON、N76D、E89S、E89S+に251N、Y
91F。
G195E+に2]5L、 N120D+R170Y+G195E+に2]5L
+に251E、 P129D、 El:16Q。
E136に、E136R,El:16Q+R10L、N140D、N140に、
N140R,5141に、5141R。
R145A、 5156E、 5156E十八158R+A172D+NL73
に、 5156E+ A158R+A172D+N17コに+T213R,51
56E十八15BR+A112D+NL73に+T21.3R+N248D+T
255E+5256に+5259D+A272R,A158R,A158に、Y
167V、R170Y、Tu70Y+G195E。
R170Y+に251E、 R170Y+G195E+に251E、 R170
Y+G195E+に2コ5L、 Y171E。
Y171T、八172D、N17]K、DlBlN、N184に、N184R,
N185D、R186P、Y192V。
Y192V、A、G195E、G195D、G195E+T21コR,G195
E+に251E、G195E+に2:15L。
D197N、Dl97に、D197E、Q20(5D、Q206E、Y2O9L
、T21:IR,T213に、Y214T。
Y214S、N218D、N218S、K235L、に235R,K2]7R,
W241Y、I、、W241Y+H249R。
W241L+H249R,N248D、N249R,に251R,に251E、
に251N、T255E、5256R。
5256に、5259L、5259D、Y2G]’、弓 5265に、5265
R,E271Q、E271G、E271G+に27V、E271Q、G、A27
2R,A272R,R275Q。
Dl4に、Dl4に+D120に、tnlK+D120に+D140に、Dl4
に+D12OK+D140に+D172K。
K27D、 K27D+D12OK、 E54T、 E54Y、 N97D、
N97D+598D、 N97D+T21コD。
598D、598D+T21コD、Dl20に、Dl40に、5156E、01
72に、T21コD、N218D。
さらに特別に好ましい実施態様は、1または2以上の突然変異を含有する突然変
異したスブチリシンプロテアーゼからなる:
5OOI) G195E
5002) G195D
SOOコ) R17oY
SOO4) R170Y+G195E
5005) K251E
5006) N120D
5008) H:L20D+G195ESOO9) ’T71D
Solo) T71D+G195E
Soil) R170Y+に251E
5012) R170Y+G1951E’、 K251Eso1:+、) T7
iD+R17oy=に2su:5O14) T71D+R170Y二G195E
+に251ESO15) K235L
S016)N120D十に235L
SO17) )(120D+G195E+に2]5LSO1B) に195E+
に251E
SO19) N120D+R170Y+G195E+に2コ5L5020) N
120D+R170Y+G195E+に2]5L+に251ES021) 嚢3
6D′
5022) *’36D+R170Y+G195E+に251E5023) *
:16D+H120D+R170Y+G195E+に235LS024) ★コ
ロD+H120D+R170Y+G195E+に235L+に251ES025
) *36D+H]−20D÷G]−95E+に235LS026) El:3
6R
SO27) E89S
5028) DlBlN
5029) E89S+ElコロP。
5O30) E89S+D181t+
SOコ1) D]−97N+E271Q5032) D197N
SO3]) E271Q
SOコ5) 六16D+N76D+H120D+G195E+に2コ5LS04
1) G195F
S201) )J76D
S202) N76D+G195E
s203) N76D+R170Y+G195ES204) N120D十G1
95E+に2コ5L+に251ES223) Q59E+N76D十八98R+
599D+T213に+Y、235L+N24BD+T255E+5256に+
!9259D+A272R5224) 、Q5.9E+N76D十八98R+5
99D+H120D+N140D+5141R+に23SL+N248D+T2
55E+5256に+5259D+A272RS225) 肴36D+Q59E
+N76D+A98R+599D+R170Y+5156E+A158R+A1
72D+N17コR+に2:+5L+N248D+T255E+5256に+5
259D+ A272RS226) *36Q
S227) ★36D+Q59E+N76D十八98R+599D+1(120
D+N140D+5141R+R170Y+G195E+に2コ5L+rJ24
8D+T255E+52561に+5259D+ A272R9256に+52
59D+A272R
5229) Q59E+N76D十八9SR+599D+H120D+N140
D+5141R+5156E+A15sR+x172o+N17:+x+x2:
+sL+N24ao+T2ssE+52s6に+5259D+A272R
5234) Q206D
52:15) *360+N76D
S242) 責コロQ+N76D+H120D+G195E+に235LCoo
:L) D14K
COO2) D120K
Coo:l) D140K
COO4) Dl、4に+D120K
COO5) K27D
COO6) K27D+D120に
COO8) D172K
COO9) C14に+DI2CIK+D140KCOIO) C14に+D1
20に+DI40に+D172KCOL3) N97D
CO14) 598D
CO15) T21コD
CO17) 5156E
CO1B) N97D+598D
CO19) N97D+T21.コD
CO22) 598D+T21コD
CO28) N218D
C100) V51D
CIOL) E54T
C102) E54Y
本発明のそれ以上の面において、plaについての上の考察は、親酵素の中のア
ミノ酸についての欠失、置換または挿入すべき1または2以上の位置および1ま
たは2以上のアミノ酸を決定または選択し、ここで生ずる突然変異の酵素の中の
計算した正味の静電荷(=NEC)が同−pH値において計算した選択の親酵素
の中のNECに比較して変化している方法で、選択を実施する方法において、さ
らに、利用される。
本発明によりカバーされるこの原理を表す他の方法は、酵素の最適な洗浄性能の
ためのpHをシフトしようとするのと同一方向にシフトされた等電点(=PI。
)を有する突然変異のプロテアーゼを提供する方法で、生ずる突然変異の酵素の
中の電荷の合計の数または合計の電荷含量(−TCC)、および/またはNEC
が変化される方法で、前記親酵素の中のアミノ酸のために欠失、置換または挿入
すべき1または2以上の位置および1または2以上のアミノ酸を選択することで
あり、最適なpHは前記突然変異のプロテアーゼの使用を意図する、洗浄液のp
trに出来切るだけ近くあるべきである。
上に示したように、巨大分子、例えば、酵素のPloは分子NECがゼロに等し
いpHとして計算される。この手順は下の実施例に例示するが、原理はここにお
いてより詳細に記載する。
pK値は各潜在的に帯電するアミノ酸残基に割り当てられる。
次いで、帯電または非帯電の形態の所定のpnにおけるアミノ酸残基の存在の比
(帯電/非帯電、C/U(i))は、式1aおよびIbを使用することによって
、両者の負の電荷および正の電荷について計算する:
それぞれ
C/U(i)=exp(In+o(pH−pKt)) (負の電荷) (Ia)
C/U(i)=exp(In+o(pKt−pH)) (正の電荷) (Ib)
式IaおよびIbから理解されるように、PKiに等しいpHにおいて、C/U
(i)は1に等しい。
次いで、相対的電荷、Q、(i)、または各帯電した残基に割り当てられる電荷
の寄与は式IIaおよびfibを使用して計算される:
Q、 (i)=C/U (i)/ (1+C/U (i)) (負の電荷) (
IIa)Q、(i)・−C/U(i)/(1+C/U(i)) (正の電荷)
(IIb)帯電した残基からのすべての電荷の寄与の合計がゼロに等しいpH値
は、十分に密なpH−電荷の合計の表における反復または補間により見いだされ
る。
″然・ の 素を1 するゞ゛
本発明は、また、クリーニンおよび洗浄剤組成物における本発明の突然変異の酵
素の使用および突然変異のスブチリシン酵素からなるこのような組成物からなる
。
本発明の前の面のいずれかに従う突然変異のスブチリシン酵素の1または2以上
の単独または当業者によく知られているこのような組成物にを含まれる通常の成
分のいずれとの組み合わせからなる。
このような成分は、ビルダー、例えば、ホスフェートまたはゼオライトのビルダ
ー、界面活性剤、例えば、アニオン、カチオンまたは非イオン型界面活性剤、ポ
リマー、例えば、アクリルまたは同等のポリマー、漂白系、例えば、パーボレー
ト−またはアミノ−含有漂白前駆体またはアクチベーター、構造因子(stru
cturant)、例えば、シリケートの構造因子、アルカリまたは酸のpH調
節剤、吸湿剤、および/または中性の無機塩からなる。
いくつかの有用な実施態様において、洗浄剤組成物は次のようにして配合するこ
とができる:
a)ホスフェートのビルダー、アニオン型界面活性剤、非イオン型界面活性剤、
アクリルまたは同等のポリマー、パーボレートの漂白前駆体、アミノを含有する
漂白アクチベーター、シリケートまたは他の構造因子、使用において所望のpH
を調節するためのアルカリ、および中性の無機塩を含有する粉末として配合され
た洗浄剤組成物。
b)ゼロライトのビルダー、アニオン型界面活性剤、非イオン型界面活性剤、ア
クリルまたは同等のポリマー、パーボレートの漂白前駆体、アミノを含有する漂
白アクチベーター、シリケートまたは他の構造因子、使用において所望のpHを
調節するためのアルカリ、および中性の無機塩を含有する粉末として配合された
洗浄剤組成物。
C)アニオン型界面活性剤、非イオン型界面活性剤、吸湿剤、有機酸、苛性アル
カリ、pHを9〜10に調節する、からなる水性洗浄剤液として配合された洗浄
剤組成物。
d)線状アルコキシル化第1アルコールから本質的に成る液状非イオン型界面活
性剤、トリアセチン、ナトリウムトリホスフェート、苛性アルカリ、バーボレー
トモノハイドレートの漂白前駆体、および第3アミンの漂白アクチベーター、p
Hを約9〜10に調節する、からなる水性洗浄剤液として配合された洗浄剤組成
物。
e)少な(とも550g/l、例えば、少なくとも600g/lのかさ密度を有
し、アニオンおよび非イオン型界面活性剤、例えば、アニオン型界面活性剤およ
び約7および約3のそれぞれのアルコキシル化度をもつ非イオン型界面活性剤の
混合物、低いまたは実質的にゼロの中性の無機塩、ホスフェートのビルダー、パ
ーボレートの漂白前駆体、第3アミンおよび湿分を含有する、粒体の形態の洗浄
剤粉末として配合された洗浄剤組成物。
f)少なくとも600g/lのかさ密度を有し、アニオン型界面活性剤および約
7および約3のそれぞれのアルコキシル化度をもつ非イオン型界面活性剤の混合
物、低いまたは実質的にゼロの中性の無機塩、ゼオライトのビルダー、パーポレ
ートの漂白前駆体、第3アミンの漂白アクチベーター、ケイ酸ナトリウム、およ
び少量物質および湿分を含有する、粒体の形態の洗浄剤粉末として配合された洗
浄剤組成物。
g)アニオン型界面活性剤、非イオン型界面活性剤、アク゛ リルポリマー、脂
肪酸石鹸、炭酸ナトリウム、アミンを含むか、あるいは含まない粘度粒子、バー
ボレートの漂白前駆体、第3アミンの漂白アクチベーター、ケイ酸ナトリウム、
および少量物質および湿分を含有する、洗浄剤の粉末として配合された洗浄剤組
成物。
h)タロウおよびココナツツオイルのハン鹸化混合物に基づく石鹸、オリトリン
酸で中和し、プロテアーゼと混合し、またギ酸ナトリウム、硼砂、プロピレング
リコールおよび硫酸ナトリウムと混合し、次いで石鹸製造ライン上に圧出した、
を含有する洗浄剤(石鹸)の棒として配合された洗浄剤組成物。
j)0.4〜0.8g/lの界面活性剤に相当する速度で使用するとき、9また
はそれより小さい洗浄液のpHを得るように配合した酵素の洗浄剤組成物。
k)0.4〜0.8 g / 1の界面活性剤に相当する速度で使用するとき、
8.5またはそれ以上の洗浄液のpHを得るように配合した酵素の洗浄剤組成物
。
1)0.4〜0.8 g / 1の界面活性剤に相当する得度で使用するとき、
0.03またはそれより小さい、例えば、0.02またはそれより小さい洗浄液
のイオン強度を得るように配合した酵素の洗浄剤組成物。
m)0.4〜0.8 g / 1の界面活性剤に相当する速度で使用するとき、
0.01またはそれより大きい、例えば、0.02またはそれより大きい洗浄液
のイオン強度を得るように配合した酵素の洗浄剤組成物。
リパーゼと み人わせて7然゛ の 、からなる組驚くべきことには、等電点、
pI、の減少、それゆえ洗浄条件下のスブチリシン型プロテアーゼの正味電荷の
減少は、酵素の洗浄性能を改良するばかりでなく、かつまたリパーゼとの適合性
を改良することができることが発見された。
また、驚くべきことには、プロテアーゼとリパーゼとの適合性はplによるばか
りでなく、かつまたプロテアーゼの活性部位に関して電荷が位置する位置により
影響を及ぼされることが発見された:活性部位により密接した負の電荷の導入ま
たは正の電荷の除去は、プロテアーゼとリパーゼとの適合性のより強く改良する
。
したがって、本発明のある種の実施態様は、リパーゼからなりそしてまた突然変
異したスブチリシンブロテアーゼからなる、酵素の洗浄剤組成物を提供し、ここ
で突然変異したプロテアーゼの正味の分子の静電荷は親のプロテアーゼに比較し
てアミノ酸残基の挿入、欠失または置換により変化しており、そしてここで、前
記プロテアーゼの中に、前記親酵素に関して、より少ない正に帯電したアミノ酸
残基および/またはより多い負に帯電したアミノ酸残基が存在し、これにより前
記スブチリシンブロテアーゼは前記親酵素のそれより低い等電点(P IO)を
有する。
このような使用のための1つの好ましいクラスはグラム陰性バクテリアから由来
し、そして欧州特許(EP)0205208号および欧州特許(EP)0206
390号(両者はUniliver) (ここに引用によって加える)において
定義された群のリパーゼの酵素を包含し、ある種のPs、fluorescen
ce 、 P、gladioliおよびクロモバクター(Chromobac
ter)種からのちに免疫学的に関係するリパーゼを包含する。
前述のリパーゼと組み合わせて使用するための突然変異したスブチリシンブロテ
アーゼ酵素の好ましい実施態様は、活性部位、ことに、例えば、位置170.1
20、または195から約15A−20Aの範囲内に位置するアミノ酸残基の部
位に1または2以上の突然変異を有する。
リパーゼは、有用には、脂肪分解酵素と担体物質(例えば、欧州特許(BP)
258068号(Novo Nordisk A/S)およびNovo Nor
disk A/Sの5avinase (登録商標)およびLipolase
(登録商標製品)との粒状組成物(あるいは溶液またはスラリー)の形態で添加
することができる。
リパーゼの添加量は、広い限界内、例えば、50〜3,000LU/gの界面活
性剤系または洗浄剤組成物、例えば、しばしば少なくとも100LU/g、非常
に有用には少なくとも500LU/g、時には好ましい100以上、2000L
U / g以上または4000LU/g以上内、こうして非常に範囲50〜4
000LU/gおよび可能ならば範囲200〜100OLU/g内で選択するこ
とができる。この規格において、リパーゼの単位は欧州特許(EP) 2580
68号におけるように定義される。
脂肪分解酵素は広い範囲のリパーゼの中から選択することができる:とくに、例
えば、次の特許明細書、欧州特許(BP)214761号(Novo Nord
isk A/S)、欧州特許(EP)0258068号に記載されているリパー
ゼおよびことにサーモミセス・ラヌギノスス(Thermowyces lan
uginosus)ATCC22070からのリパーゼに対してレイズされた抗
血清との免疫学的交差反応性を示すリパーゼ、欧州特許(HP)0205208
号および欧州特許(EP)0206390号およびクロモバクター・ビスコスム
・パル・リポリチクム(Chromobacter viscosuw var
lipolyticum) N RRL B −3673に対して、またはアル
カリゲネス(Alcaligenes) P L −679、ATCC3137
1およびFERM−P3783に対してレイズされた抗血清と免疫学的に交差反
応性のリパーゼ、また、明細書−087100859(Gist−Brocad
es)および欧州特許(EP) 0204284号(サラポロ醸造会社)。とく
に、例えば、次の商業的に入手可能なリパーゼ調製物はに示すである:Novo
Lpolase(登録商標)、アマノ(Asano) リパーゼCE、P、B
、AP、M−AP、AML、およびCES、およびメイト(Mei to)すパ
ーゼMY−30、OF、およびPL、またEsterase(登録商標)MM、
Lipozym (登録商標)、5P225.5j285、サイケン(Saik
en)リパーゼ、エンゼコ(Enzeco)リパーゼ、東洋醸造リパーゼおよび
ジオシンス(Df。
syn th)リパーゼ(商標)。
酵素の遺伝子工学は、適当なリパーゼ遺伝子、例えば、サーモミセス−ラヌギノ
スス(Thermos+yces Ianuginosus)またはその突然変
異からのリパーゼの遺伝子を抽出し、そして遺伝子またはその誘導体を適当な産
生体の有機体、例えば、アスペルギルス属(Aspergillus)の中に導
入しそして発現させることによって達成することができる。−08810277
5(N o vo Nordisk A/S)、欧州特許(EP)024333
8号(Labofina)、欧州特許(BP)0268452号(Genenc
or)および顕著には欧州特許(BP)0305216号(Novo Nord
isk A/S)、または欧州特許(BP)0283075号(Gist−Br
ocades)に記載されている技術を適用および適合させることができる。
同様な考察は、また、存在することができる、他の酵素の場合においてムタチス
・ムタンジス(mutatis mutadis)を適用する。制限なしに、ア
ミラーゼは、例えば、洗浄剤組成物の1g当たり約1〜約100MU(マルトー
ス単位)(または0.014〜1.4、例えば、0.07〜0.7、KNU/g
(N。
vO単位)の範囲の量で存在するとき、使用することができる。セルラーゼは、
例えば、洗浄剤組成物の1g当たり約0.3〜約35CEVU単位の範囲の量で
存在するとき、使用することができる。
洗浄剤組成物は、さらに、次の通常の洗浄剤の成分を通常の量で含むことができ
る。それらはビルトまたはアンビルトであることができ、そしてゼローP型(す
なわち、リンを含有するビルダーを含有しない)であることができる。こうして
、組成物は凝集した形態で1〜50重量%、例えば、少なくとも5重量%および
約35〜40重量%の1または2以上の有機および/または無機のビルダーを含
有することができる。
このようなビルダーの典型的な例は、上に既に述べたものを包含し、より広くア
ルカリ金属のオルト、ピロ、およびトリポリホスフェート、アルカリ金属のカー
ボネートを、単独でまたはカルサイト、アルカリ金属のクエン酸塩、アルカリ金
属のニトロトリアセテート、カルボキシメチルオキシスクシネート、ゼオライト
、オリアセタールカルボキシレートなどを包含する。
さらに、洗浄剤組成物は1〜35%の漂白剤または漂白前駆体または漂白剤およ
び/または前駆体とそのアクチベーターとからなる系を含有することができる。
それ以上の任意の成分は、泡ブースター、泡抑制剤、腐食防止剤、汚れ懸濁剤、
金属封鎖剤、汚れ再付着防止剤、香料、色素、酵素の安定剤などである。
組成物はテキスタイル材料、ことに限定されないが綿およびポリエステルに基づ
くテキスタイルおよびそれらの混合物の洗浄に使用することができる。例えば、
約60〜65°C以下、例えば、約30°C〜35°C以下の温度においてが疑
われるする洗浄法はことに適当である。洗浄液の中に、例えば、0.4〜0.8
g / 1の界面活性剤を提供するために十分な速度で組成物を使用すること
は非常に適当であるが、もちろん必要に応じてこれより少ないか、あるいは多い
量で使用することができる。制限なしに、例えば、洗浄剤配合物の約3g/lか
ら約6g/lの使用割合は、配合物が実施例におけるようなときの場合における
使用に適当であると、述べることができる。
スフ゛チリシン゛ 云 の で7然゛ を る遺伝子の中に突然変異を導入する
多数の方法はこの分野においてよく知られている。スプチリシン遺伝子のクロー
ニングの簡単な説明後、スプチリシン遺伝子内の両者のランダム部位および特定
の部位を論する。
スブチリシン゛ −のクローニンゲ
スブチリシンをコードする遺伝子は、この分野においてよく知られている種々の
方法により、ゲノム陽性のバクテリアまたは菌類からクローニングすることがで
きる。まず、DNAのゲノムおよび/またはcDNAのライブラリーを研究すべ
きスプチリシンを産生ずる有機体由来の染色体のDNAまたはメツセンジャーR
NAを使用して構築することができる。
次いで、スブチリシンのアミノ酸配列が既知である場合、相同性の標識したオリ
ゴヌクレオチドのプローブを合成し、そしてバクテリアのDNAのゲノムのライ
ブラリーからか、あるいは菌類のcDNAライブラリーから、スブチリシンをコ
ードするクローンを同定するために使用することができる。
あるいは、バクテリアまたはM類の他の菌株からのスブチリシンに対して相同性
の物質を含有する標識したオリゴヌクレオチドのプローブを、より低い厳密さの
ハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件を使用して、スプチリシンをコードす
るクローンを同定する。
スブチリシンを産生ずる同定するなお他の方法は、ゲノムのDNAの断片を発現
ベクター、例えば、プラスミドの中に挿入し、プロテアーゼ陰性のバクテリアを
生ずるゲノムのDNAライブラリーで形質転換し、次いで形質転換されたバクテ
リアをスブチリシンのための基質、例えば、スキムミルクを含有する寒天の上に
プレイティングすることを包含する。
スプチリシンを有するプラスミドを含有するバクテリアは、分泌したスブチリシ
ンによりスキムミルクの消化のために、透明な寒天のハローにより取り囲まれた
コロニーを産生ずる。
スブチリシン′ 云 の のランダム部位然゛ のいったんスブチリシン遺伝子
が適当なベクター、例えば、プラスミドの中にクローニングされたら、いくつか
の方法を使用してランダム突然変異を遺伝子の中に導入することができる。
1ツノ方法はクローニングしたスブチリシン遺伝子を、回転可能なベクターの一
部分として、大腸菌(Escherichiacoli)の突然変異の株の中に
組み込むことであろう。
他の方法は、スブチリシン遺伝子の単一の[lIS!の形態を発生し、次いでス
ブチリシン遺伝子を他のDNA断片とともに含有するDNAの断片をアニーリン
グし、こうしてスプチリシン遺伝子の一部分が一本鎖で止まるようにすることを
包含する。次いで、この明確な、−末鎖の領域はある数の突然変異誘発因子のい
ずれかに暴露し、これらの因子は、次のものを包含するが、これらに限定されな
い二重亜硫酸ナトリウム、ヒドロキシルアミン、亜硝酸、ギ酸、またはヒドララ
ジン。このランダム突然変異を発生する方法の特定の例は、5hortleおよ
びNathans(1978、Proc、Natl、Acad、Sci、USA
、、75:2170−2174)により記載された。5hortleおよびNa
thansの方法に従い、スブチリシン遺伝子を有するプラスミドは遺伝子内
で切断する制限酵素により切り込まれる。このニックはDNAポリメラーゼ■の
エキソヌクレアーゼ作用を使用してギャップに広くされるであろう。次いで、生
ずる一本鎖のギャップを前述の突然変異誘発因子のいずれか1つを使用して突然
変異誘発することができるであろう。
あるいは、自然のプロモーターおよび他のコントロール配列を包含する、バチル
ス属(Bacillus)種からのスブチリシためのレプリコン、ヘルパーファ
ージIRIにょる重怒染のとき一本鎖のプラスミドDNAの産生のための選択可
能な表現型のマーカーおよびM13由来を含有するプラスミドの中にクローニン
グすることができるであろう。クローニングしたスプチリシン遺伝子を含有する
一本鎖のプラスミドDNAを分離し、スブチリシンのベクター配列を含有するが
、解読領域を含有しないDNA断片とアニーリングし、ギャップド二重らせん分
子を生ずる。突然変異を、重亜硫酸ナトリウム、亜硝酸またはギ酸を使用するか
、あるいは前述したように、E、coliの突然変異部位の中の複製により、ス
ブチリシン遺伝子の中に導入する。重亜硫酸ナトリウムは一本鎖DNAの中のシ
トシンともっばら反応するので、この突然変異原でつくった突然変異は解読領域
によみ制限される。反応時間および重亜硫酸塩を異なる実験において変化させ、
こうして平均してスプチリシン遺伝子当たり1〜5つの突然変異がつくられる。
10xのギャップドニ重らせんDNAを4モルの重亜硫酸ナトリウム、pH6,
0の中で37℃において9分間インキュベーションすると、−末鎖の領域の中の
約1%のシトシンを実証する。成熟したスブチリシンの解読領域は、DNAの鎖
に依存して、約200のシトシンを含有する。有利には、反応時間は4分(20
0の中で約1の突然変異の頻度を生成するために)から約20分(200の中で
約5)まで変化させることができる。
突然変異誘発後、ギャップド分子をDNAポリメラーゼI(クレノー断片)で試
験管内処理して、完全に二本鎖の分子および6つの突然変異をつくる。次いで、
能力E、coliを突然変異誘発したDNAで形質転換して、突然変異のスブチ
リシンの増幅したライブラリーを産生ずる。増幅した突然変異のライブラリーは
、また、その誤まりがちなりNAポリメラーゼのために突然変異のための領域を
増加するE、coliのMutD株の中でプラスミドDNAを成長させることに
よってつくることができる。
突然変異原の亜硝酸およびギ酸を、また、使用して突然変異のライブラリーを生
成することができる。これらの化学物質は重亜硫酸ナトリウムはど一本鎖DNA
に対して特異的でないので、突然変異誘発反応は次の手順に従い実施する。スブ
チリシン遺伝子の解読部分を、M13ファージの中で、標準の方法および調製さ
れた一本鎖のファージDNAによりクローニングする。次いで、−末鎖DNAを
1モル亜硝酸pH4,3と15〜16分間23°Cにおいて反応させるか、ある
いは2.4モルのギ酸と1〜5分間23℃において反応させる。
これらの反応時間の範囲は、1000の中で1から1000の中で5までの突然
変異の頻度を生成する。突然変異誘発後、汎用プライマーをM2SのDNAに対
してアニーリングし、そして二重らせんDNA鋳型として突然変異誘発した一本
鎖DNAを使用して合成し、こうしてスブチリシン遺伝子の解読部分は完全に二
本鎖となるようにする。この時点において、解読領域はM13ベクターから制限
酵素で切り出し、そして突然変異誘発しない発現ベクターの中に結合し、こうし
て突然変異が制限断片においてのみ起こるようにする。(Myerset al
、、5ciece 229:242−257(1985))。
スフ゛チリシン゛ 云 の の。亡 ・7然゛ のいったんスブチリシン遺伝子
がクローニングされ、そして突然変異のために望ましい部位が同定されると、こ
れらの突然変異は合成オリゴヌクレオチドを使用して導入することができる。こ
れらのオリゴヌクレオチドは所望の突然変異部位をフランキングするヌクレオチ
ド配列を含有する;突然変異のヌクレオチドをオリゴヌクレオチドの合成の間に
挿入する。
好ましい方法において、DNAの一本鎖、スブチリシン遺伝子の架橋、を−末鎖
DNAの相同性部分にアニーリングする。
次いで、残りのギャップをDNAポリメラーゼI (クレノー断片)によりフィ
ルインし、そして構成体をT4リガーゼを使用して結合する。この方法の特定の
実施例はモリナガら(1984、Biotechnology 2:646−6
39)に記載されている。モリナガらに従い、遺伝子内の断片は制限エンドヌク
レアーゼを使用して除去する。次いで、ベクター/遺伝子、ここでギャップを含
有する、を変性し、そしてギャップの代わりに、ギャップの中に含まれる区域の
外側の部位において他の制限エンドヌクレアーゼで切断したベクター/遺伝子に
ハイブリダイゼーションする。次いで、遺伝子の一本m ?ii域を突然変異し
たオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼーションのために利用可能であり、残
りのギャップはDNAポリメラーゼIのクレノー断片によりフィルインし、挿入
をT4DNAリガーゼで結合し、そして、1サイクルの複製後、所望の突然変異
を有する二本鎖のプラスミドを産生ずる。モリナガの方法を新しい制限部位を構
成する追加の操作を排除し、したがって、多重部位における突然変異の発生を促
進する。米国特許第4,760,025号、Estellet al、、198
8年7月26日発行、は、カセットの小さい変更を実施することによって多重突
然変異を有するオリゴヌクレオチドを導入し、しかしながら、なおより大きい種
々の突然変異は任意の1つの時間にモリナガの方法により導入することができる
。なぜなら、種々の長さの1つの長さのオリゴヌクレオチドを導入することがで
きるからである。
スプチリシン7然゛ の
本発明に従い、前述の方法、またはこの分野において知られている任意の別の方
法により産生された突然変異した遺伝子は、酵素の形態で、発現ベクターを使用
して発現させることができる。発現ベクターは一般にクリーニンベクターの定義
下に入る。なぜなら、発現ベクターは通常典型的なりリーニンの成分、すなわち
、微生物のゲノムに無関係のメカニズムでベクターの自律的複製を可能とする要
素、および選択の目的で1または2以上の表現型のマーカーを包含するからであ
る。発現ベクターはプロモーター、オペレーター、リポソーム結合部位、翻訳開
始シグナルをエンコードするコントロール配列、および、リプレッサー遺伝子ま
たは種々のアクチベーター遺伝子を包含する。発現されたタンパク質の分泌を可
能とするために、「シグナル配列」をコードするヌクレオチドを遺伝子の解読配
列の前に挿入することができる。コントロール配列の指令下の発現のために、本
発明に従い処理すべき標的遺伝子を適切なリーディングフレームの中のコントロ
ール配列に操作的に結合する。プラスミドベクターの中に組み込むことができ、
そして突然変異スブチリシン遺伝子の転写を支持することができるプロモーター
配列は、次のものを包含するが、これらに限定されない:原核生物のβ−ラクタ
ムプロモーター(Villa−Kamaroff、 et at、、1987、
Proc。
2l−25)。それ以上の参考文献は、また、”Usefull protei
nsfrom reca+binant bacteria”、5cienti
fic American 、 1980.242ニア4−94に見いだすこと
ができる。
1つの実施態様に従い、B、5ubtilisを突然変異したDNAを有する発
現ベクターにより形質転換される。発現は分泌する微生物、例えば、B、5ub
tilisの中で実施する場合、シグナル配列は翻訳開始シグナルに従いそして
問題のDNA配列に先行する。シグナル配列は発現産生物を細胞壁に輸送し、こ
こでそれは分泌のとき産生物から切断される。上に定義した用語「コントロール
配列」は、それが存在するとき、シグナルsqを包含する。
11五
スフ゛チリシン゛ 云 の1.l亡 ・′然 は な をも林料圭孟グ方迭
五文孟ユヱ■抹
B、5ubtilts309および147は、NCIBに受託されそして受け入
れ番号NClB10147およびNClB10309を与えられ、そして米国特
許第3.723,250号、1973年3月27日に発行(ここに引用によって
加える)に記載されている、バチルス・レンツス(Bacillus 1ent
us)の変異型である。
B、5ubtilis DN497は、米国特許出願第039,298号、19
87年4月17日発行、欧州特許発行第242.220号に相当する(ここに引
用によって加える)に記載されており、そして5L43日からの染色体のDNA
をもつRUB200のaro+形質転換体、バイオゲン(Biogen)のキム
・バーディ(Kim Hardy)博士から得た胞子形成およびプロテアーゼ欠
乏株である。
E、coli、 MC1000r−”+(Casadaban、 M、J、およ
びCohen 、、S、N。
(1980)、JlMol、Biol、 138 :179−207)は、慣用
方法によりr−+とされそして、また、米国特許出願第039 、298号に記
載されている。
B、5ubtilis DB105は、次の文献に記載されているニカワムラ、
Fo、トイ、RoH,(1984)、細胞外のアルカリ性および中性ホスファタ
ーゼに欠乏する枯草菌(Bacillus 5ubtilfs)の二重突然変異
の構成、J、Bactriol、 160(2)、442−444゜プラスミド
psX50 (米国特許出願第039,298号に記載されており、そしてここ
に引用によって加える)は、プロモーター−オペレーターP+ O+ 、B、p
umilus xyn B遺伝子およびB、5ubttlisxyl R遺伝子
からなるプラスミドpDN1050の誘導体である。
pSX62 (米国特許出願第039.298号、5upraに記載されている
)は、子牛プロキモシン遺伝子およびpsX50(supra)の中に挿入され
た3、pumilus xyn B遺伝子からなる、P S X 52 (ib
id)の誘導体である。pSX62はE、colirrn Bターミネータ−を
pSX52の中のプロキモシン遺伝子の背後に挿入することによって発生させた
。
pSX65 (米国特許出願第039,298号、5upraに記載されている
)は、プロモーター−オペレーターpg 02 、 B。
puwilus xyn B遺伝子およびB、5ubtilis xyl R遺
伝子からなるプラスミドpDN1050の誘導体である。
pSX88 (未発行の国際特許公開第PCT/DK88100002号(NO
VOINDUSTRI A/S)は、スジチリシン309遺伝子からなるpsX
50の誘導体である。
pSX92は、スブチリシン309をC1aIおよびHindlIIで切断した
プラスミドp S X 62 (supra)の中に挿入し、CIaIをフィル
インし、次いでクリーニンしたスジチリシン309遺伝子から断片DraI−N
heIおよびNheI−HindlIIを挿入することによって産生した。
psX93、第3図に示す、は、ポリリンカー配列の中に挿入したターミネータ
−を包含するスジチリシン309遺伝子の0.7 k bのXba I−Htn
d I I I断片からなるpUC13(VteraおよびMessing 、
1982、Gene19: :259−268)である。
psX119(未発行の国際特許公開第PCT/DK88100002号(NO
VOI NDUSTRI A/S) は、ホリリンカ−の中に挿入されたスジチ
リシン309遺伝子のEc oR1−Xbal断片を収容するpUc13である
。
psX120は、psX8Bからのスジチリシン309遺伝子をもつHpa l
−Hlnd I I I断片がpDN1681上のEc oRV−Hind I
I Iの中に挿入し、こうしてプロテアーゼ遺伝子をamyMおよびamyQ
プロモーターにより発現させた、プラスミドである。pDN1681は、プロモ
ーターをもつamyQ遺伝子を有するB、amyloltquefaciens
からの挿入された2、85bPのC1aI断片をもツpDN 1380 (Di
derichsen 、 B、およびChristiansen、 L、:19
88、FEMS Microbiology Letters 56:53−6
0)から得られる(Takkinen et al、、J、Biol、Chea
+、258:1007ff)。
pUc13は、Vietra、 J、およびMessing 、 J、:Gen
e 19:259−268に記載されている。
pUc19は、Yanisch−Perron、 C、Vieira、 J、お
よびMeUsing 、 J、:Gene 33:103−119に記載されて
いる。
pUBlloは、次の文献に記載されている: Lacey 、 R,W、、C
hopra、 J、(1974)、黄色ブドウ球菌(Staphylococc
us aureus)の多重抵抗性株の遺伝学的研究、J、Med、Micro
biol、7.285−297およびZyprian 、 E、、Matzur
a 、 H,(1986)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus
aureus)のプラスミドpUB110へのシグナル促進遺伝子の発現の特性
決定およびダラム陽性発現ベクター系の開発、DNA 5 (3)、219−2
25゜」J【五
種々のスプチリシンのための遺伝子は、前述の文献の中にに記載されているよう
にして得た。とくに、スブチリシン309および147酵素のための遺伝子は、
未発行の国際特許公開第PCT/DK88100002号(NOVOINDUS
TRI A/S)(その全体をここに引用によって加える)に記載するようにし
て得た。
スフ゛チリシンカルスバーグ Carlsber )”m O:)構合成遺伝子
を、成熟スブチリシン力ルスバーグのプロテアーゼおよび転写ターミネータ−の
解読配列に基づいて設計しくJacobs、 M、、Eliasson、、M、
、Uhlen 、 M、、Flock 、 J、−I。
(1985)、バチルス・レンッス(Bacillus Ientus)からの
スブチリシンカルスバーグのクリーニン、配列決定および発現、Nucleic
Ac1ds Res、13(24)、8913−8926)、スブチリシンB
PN′プロテアーゼのpreおよびpro解読配列に結合した(Wells 、
J、A、、Ferrarf SE、、Henner、 D、J、、Estel
l、 D。
A1、Chen、E、Y、(1983) 、B、5ubtilisの中のBac
illus amyloliquefaciensのスブチリシンのクリーニン
、配列決定および分泌、Nucleic Ac1ds Res、11(22)、
7911−7925)。遺伝子を127〜313塩基対の範囲の長さの7つの断
片に再分割し、各断片は16〜77ヌクレオチドの化学的に合成したオリゴから
構成した。2つの鎖のオリゴの間のオーバーラツプを最適化して、各断片の1工
程のアニーリングを促進した(MullenbachSG、T、、Tabriz
i 、 A、、blacher 、 R,W、、5tein+re 、 K。
Sl、ペプチド−IIIを活性化する結合組織をエンコードする遺伝子の酵母菌
の中の化学的合成および発現、J、Biol、Chem、261(2)、719
−722)。各断片をE、coliのクリーニンおよび配列決定ベクターの中に
でアセンブリングおよびクリーニンした。次いで、断片のすべてをpUBllo
の中でアセンブリングおよびクリーニンしくLacey 、 R,Wo、Cho
pra、 J、(1974)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus
aureus)の多重抵抗性株の遺伝学的研究、J、Med、Microbi
ol、7.285−297)そしてB、5ubti1isの中に入れた(カワム
ラ、Fo、トイ、R,H,(1984)、細胞外のアルカリ性および中性のホス
ファターゼに欠乏する枯草菌(Bacillus 5ubtilis)の二重突
然変異体の構築、J、Bactriol、 160(2)、442−444)。
遺伝子の転写は、pUB110プラスミドベクターのHpaIIプロモーターに
より開始した(Zyprian 、 E、、Matzura 、 H,(198
6)、黄色ブドウ球菌(S taphylococcus aureus)のプ
ラスミドpUB110へのシグナル促進遺伝子の発現の特性決定およびダラム陽
性発現ベクター系の開発、DNA 5 (3)、219−225)。遺伝子の構
築のプロセスにおいて、一番長い断片(#5;313塩基対の長さ)は、このむ
しろ長い断片のアセンブリーを使用する問題を回避するために、それ以上の断片
化(断片#8および#9)を必要とした。
ヌクレオチド配列から推定したアミノ酸配列は、早期に発表された位置129.
157.161および212におけるスブチリシンカルスバーグ配列と異なる(
Smith 、 E、L、、DeLange 、 R,J、、Evans 、、
W、H,、Landon、W、 、Markland、、F、S。
(196B)、スブチリシンカルスバーグ■。完全な配列ニスブチリシンBPN
’ との比較;発展的関係、J、Biol、Chem、243(9)、2184
−2191)。Jacobset al、(1985)により報告される第5の
変更は、ここに記載するカルスバーブのクローンにおいて確証することができな
かった。
一占 I。 のi
スブチリシン309の野生型酵素(3000)の等電点の計算を、使用する手順
を明らかにするために下に例示する。
同一手順は、もちろん、酵素が突然変異の酵素か否かにかかわらず、酵素の計算
に適用可能である。
pK値は各潜在的に帯電したアミノ酸残基(Tyr、Asp、GluSCys、
Arg、Hi s、Lys、N末端、C末端のCa ”)に割り当てた。この場
合において、環境を考慮し、これにより異なるpK値をその付近に依存して同一
アミノ酸残基のために使用する。割り当てた値を表■に示す。
次いで、帯電または非帯電の形態における所定のpl’lにおけるアミノ酸残基
の存在の比(帯電/非帯電、C/U(i))を、負および正の帯電の両者につい
て、それぞれ、式IaおよびIbを使用することによって計算した。表IIにお
いて、この比はPloに等しいpiについてのみ示す。
引き続いて、相対的電荷、Qr (i)、または各帯電した残基に割り当てた電
荷の寄与を、式IIaおよびIIbに使用することによって計算した:
犬−」−
3000スブチリシン309についての 占の1C/U(i)”の数 Q−(i
) Q、(i) Q、、(i)突然変異 pK 残基 pH8,3pH10,0
pH・pT。
Tyr 9.9 3 2.51E−02−0,07−LSI −1,77Tyr
116 2 5.0IE−040,00−0,05−0,06Tyr 115
2 6.コIE−050,00−0,01−0,01Asp 3.5 5 6
.コlE+04 −5.00 −5.00 −5.00Glu 4 5 2.O
OE+04 −5.00 −5.00 −5.00C−term(八rg)3
1 2.OOE+05 −1.00 −1.00 (,00Cys 9j O1
,0OE−010,000,00・O,OOArg 12.8 B :1.16
ε+04 8.00 7.99 7.99His 6−4 7 1.26E−0
20,090−000,00Lys、 10 5 5.OLE+01 4.90
2.50 2.34Calcium 20 :L、25 5.01E+11
2.50 2.50 2.5ON−tarn(Ala) 8 1 5.0LE−
01°0.コ3 0.01 0−01正味の電荷 4.75 0.27 0.0
* E−02=10−”
上および表■に示したように、各アミノ酸に割り当てたpK値は、環境の中の局
所的変動を考慮すると、異なった。これは計算における増大した精度をはじめて
生ずるが、経験により、一定の推定したpK値は、所定の突然変異の酵素につい
てのPIoが親の酵素のProに比較して動く方向を示すとき、有用であること
が示された。これは表■に示されており、ここで推定したpK値についてのPI
o値が示されている。
種々の酵素および突然変異の酵素を比較するために、下に詳細に記載する洗浄試
験を実施した。表■に、親の酵素およびスブチリシン309からの突然変異の酵
素(S OOOなどと表示する)およびスブチリシンカルスバーグ(COOOな
どと表示する)を使用するこれらの試験からの結果を記載して、使用した洗浄液
の異なるpH値における、pLと洗浄性能との間の相関関係を実証する。洗浄試
験において、洗浄剤の実施例D7に従うpH8,3の低い塩の液状洗浄剤配合物
、および洗浄剤の実施例D2に従うpH10,2の通常の塩の粉末状洗浄剤を使
用した。
表■において、野生型の酵素と比較して相対的抵抗性として結果を示す(それぞ
れ、5000およびCo OO)。また、酵素についての計算したpIoおよび
観測されたPIoが示されている。
なる11育におしる ゛
突然変異 L土−改良ヱU叉二
計 夏 観 測 洗浄剤のpH
8、コ 10.2
S000 10.02 9.7 1 15003 9.86 9.4. 2.0
15004 ’ 9.68 9.1 3.91S005 9.71 9.1
1.5 1S020 6.71 7.9. 8.8 0.5S023 B−05
−・9.8 0.25024 6.86 − 、?、OO,:j5025 8.
94 6.9 0.6
SOコ1 10.53 − 0.4 0.75032 10.28 0.7 −
5Oコ5 8.07 − 8.0 0.6S201 9.85 2.0 0.7
S202 9.62 − 4.3 0JS203 9.27’ −9,00,5
COOO8,8711
Cool 9.38 +、 0.2 1.5COO29,コ3 − 0.8 1
.9Coo:l 9.38 − 0.4 1.1COO49,64−0,21,
8
COD8 9.38 − 0.2 15表■から理解されるように、pI。をよ
り低い値にシフトする(S−系列)と、低いpH(pH= 8.3 )において
洗浄性能が改良され、これに対してpIoの上方のシフ)(C−系列)は高いp
H(+)H= 10.2 )における洗浄性能を改良する。
こうして、等電点の概念は、親の酵素の中の変化すべきアミノ酸の位置の選択に
おいて、非常に有用であることが発見された。
一般に、酵素分子の表面にまたはその付近に位置するアミノ酸に相当するコドン
の中で実施し、これにより親の酵素の内部構造を出来るだけ多(保持すべきであ
ることが発見された。
スブチリシンの 1
この手順は、スジチリシン14フ酵素、スジチリシン309酵素またはそれらの
突然変異の10リツトル規模の発酵の典型的な精製に関する。
はぼ8リツトルの発酵ブロスを1リツトルのビーカーの中で500Orpmで3
5分間遠心した。上澄み液を10%の酢酸でpH6,5に調節し、そしてサイプ
・スプラ(Seitz 5upra)siooフィルタープレートで濾過した。
濾液を、アミコン(As+1con) 5IYIOUFカートリツジを装備した
アミコンCH2A UFユニットを使用して、はぼ400m1に濃縮した。UF
I縮物を遠心し、そして濾過した後、バシトラシン(Baci tracin)
親和カラムでpH1、室温において吸収すせた。プロテアーゼをバシトラシンカ
ラムから室温において、0.01ジメチルグルタル酸、0.1モルのホウ酸およ
びO,OO2モルの塩化カルシウム、pH1、を含む緩衝液中の25%の2−プ
ロパツールおよび1モルの塩化ナトリウムを使用して溶離した。
バシトラシン精製工程からのプロテアーゼ活性をもつ分画を一緒にし、そして0
.01ジメチルグルタル酸、0.2モルのホウ酸およびO,OO2モルの塩化カ
ルシウム、pH6,5、を含有する緩衝液と平衡化した、750m1のセファデ
ックス(Sephadex) G25カラム(5C11の直径)に適用した。
セファデックス(Sephadex) 25カラムからのタンパク質分解活性を
もつ分画を一緒にし、そして0.01モルのジメチルグルタル酸、0.2モルの
ホウ酸およびO,OO2モルの塩化カルシウム、pH6,5、を含有する緩衝液
と平衡化した、150m1のセファローズ(Sepharose) CL6Bカ
チオン交換カラム(5cmの直径)に適用した。
2リツトルの同一緩衝液中の0〜0.1モルの塩化ナトリウム(スプチリシン1
47の場合において0.〜0.2モルの塩化ナトリウム)の直線の勾配を使用し
て、プロテアーゼを溶離した。
最後の精製工程において、CMセファローズ(Sepharose)カラムから
のプロテアーゼを含有するプロテアーゼを一緒にし、そしてGR81PP膜を装
備したアミコン限外濾過セル(Danish Sugar Factories
Inc、から)の中で濃縮した。
スブチリシン309および突然変異
Gly 195 Glu (G195E (5001)):Arg 170 T
yr (R170Y (Soon)):Arg170 Tyr + Gly 1
95 Glu (R170Y+G]−95E (S004)) :Lys 25
1 Glu (K251E (5005)):His 120 Asp (H1
20D (SOO6)):Arg 170 Tyr + Gly 195 Gl
u + Lys 251 Glu(R170Y+G195E+に251.E (
SO12))二Lys 235 Leu (K2コ5L (S015)):Hi
s 120 Asp + Gly 195 Glu + Lys 2]5 Le
u (H120D+G195E+に235L、(5017)):
His 120 Asp + Arg 170 Tyr + <;ly 195
Glu + Lys 235Leu (1(1,20D+R170Y+G19
5E+に235L (So:L9)) :His 120 Asp + Arg
170 Tyr + Gly 195 Glu + Lys 235 I、e
u+ Lys 251 Glu (H120D+R170Y+G195E+に2
35L+に251E (5020):を、この手順により精製した。
″′然゛ スプチiシンカルスバーグのプローアーゼの製
発酵媒質を直接バシトラシン親和カラム(5cmの直径×15cm;10ミリモ
ルのトリス/HCl1i1i衝液pH7,9i流速はぼ100ml/時間)上に
適用するか、あるいはネフロス・アンダンテ(Nephross Andant
e)11.F、透析装置(Organon Technka)により10〜12
psiの背圧および外側回路の中に脱イオン水を使用して500m1に濃縮した
。後者の場合におし1て、600g/lの硫酸アンモニウムの添加により、プロ
テアーゼを濃縮物から沈澱させた。沈澱を遠心により集め、そしてほぼ500m
1の脱イオン水の中に再溶解した。前述したのと同一の透析装置を使用して、硫
酸アンモニウムをプロテアーゼの溶液から形成した。最後の体積はほぼ300m
1であるが、pt+をpH6,0に調節した。プロテアーゼをバクドラジンカラ
ム(前述のもの)から2.7モルのNaC1および18%のイソプロパツールを
含有する10ミリモルのトリス緩衝液(pH7,9)を使用して溶離した。
バクドラジン精製したまたは濃縮したプロテアーゼ物質の透析後、CM−1−リ
スアシルイオン交換カラム(直径5C111×15 cm ; 0.03モルの
リン酸ナトリウムpus、oと平衡化した)に200+al/時間の流速を使用
して適用することによって達成した。プロテアーゼをカラムからリン酸塩緩衝液
中のO〜0.3モルのNaC1(2X500ml)の直線の勾配で溶離した。プ
ロテアーゼ活性が含有する分画をプールし、そして凍結乾燥後、−20°Cにお
いて緩衝塩の存在下に貯蔵した。
オリゴヌクレオチドのA
すべての不一致のプライマーをアプライド・バイオシステムス(Applied
Biosystems)280AのDNA合成装置で合成し、そしてポリアク
リルアミドゲルの電気泳動(PAGE)により精製した。
タンパク 2性についてのアッセイ
突然変異の酵素のタンパク質分解活性をアッセイして、酵素の活性がどこまで保
持されるかを決定した。決定はジメチルカゼイン(DMC)法により実施し、こ
の方法はN0VOパブリケイシヨンAF220−gp (または後の版)に記載
されており、Novo Nordisk a/s、デンマーク国バグバード、か
ら入手可能であり、その刊行物をここに引用によって加える。
ゞ についてのア・・セイ
A:
草のジュースを含有するマチス・ウオツシング・アントドライング・ユニット(
Mathis Washing and Drying Untt)TH型(W
erner Mathis AG 、スイス国チューリ・ンヒ)の中の容器に、
脱サイズ剤した綿(100%の綿、DS71)クロスを通すことによって、試験
クロス(2,2CIIX2.2CIl)、はぼo、ig)を製造した。
最後に、このクロスを強い空気流の中で室温において乾燥し、室温において3週
間貯蔵し、引き続いて使用の前に一18°Cに保持した。
すべての試験はモデルのミニウォッシュシステムにおいて実施した。この系にお
いて、6枚の試験クロスを60m1の洗浄剤溶液を含有する150m1のビーカ
ーの中で洗浄した。ビーカーを30°Cのサーモスタツーの水浴の中に磁気的に
撹拌しながら保持する。
洗浄剤として、次の標準の液状洗浄剤を使用した:AE、Berol 160
15%
LAS、Na5a 1169/P 10%ヤシ脂肪酸 9%
オレイン酸 1%
トリエタノールアミン 9%
グリセロール 10.5%
エタノール 1.5%
トリ・Na・シトレート・2H,08%CaC1・2Hz OO,1%
NaOH1%
LASからの水 23.3%
グリセロールからの水 1.5%
水を加えて 34.9%
記載する百分率は活性含量の百分率である。
pHをINのNaOHで8.14に調節した。使用する水は約6°df((ドイ
ツ硬度)であった。
試験は0,1.0mgの酵素タンパク!/1および10.0mgの酵素タンパク
質/1の酵素濃度で実施し、そして試験の2つの独立の組を突然変異の各々につ
いて実施した。下に示す結果はこれらの試験の意味である。
洗浄は60分間実施し、洗浄に引き続いてクロスを流れる水道水でバケツのの中
で25分間フラッシュした。
次いで、クロスを一夜空気乾燥しく日光に対して保護した)そしてレミッション
(remfssion)、R1を、ELREPHO2000フオトメーター(D
atacolor S、A、 、スイス国ディトキコンから)で460nmにお
いて決定した。
洗浄性能の測度として、微分のレミッション、デルタR1を使用し、これは酵素
を添加して洗浄後のレミッションー酵素を添加しないで洗浄後のレミッションに
等しい。
B:
種々の突然変異の洗浄性能を、前述の方法に従い、草のジュースで汚れた綿のク
ロスに対して試験した。
2、0 g / 1の商業的US液状洗浄剤を使用した。
洗浄剤をイオン交換した水中の0.005モルのエタノールアミン中に溶解した
。pHをNaOH/HCIで、それぞれ、pH8,0,9,0,10,0および
11.0に調節した。
温度を30°Cの等温に10分間保持した。
突然変異の各々を0.25−gの酵素タンパク質/1で投与した。
C:
下の洗浄剤の実施例において例示する洗浄剤組成物を使用する洗浄試験を、顔料
、脂肪、およびタンパク11′(カゼイン)を含有する綿に基づく試験クロスを
利用するミニウオッシャ−の中で実施した。条件は次の通りであった:a)6°
fHの水中の5g/lの洗浄剤D3.pH8,3、またはb)15°fHの水中
の5g/lの洗浄剤D2、pH10,2゜リンスおよび乾燥後、460nmにお
ける反射を測定した。
改良ファクターを投与量応答曲線、および問題の野生型酵素(S 000および
C00O)に比較して所定のデルタRを得るために必要な酵素の量に対する関係
から計算し、2の改良ファクターは同一デルタR値を得るために半分の酵素のみ
が必要であることを示すことを意味する。
これらの試験の結果を、上の表■に示す。
D:
リパーゼ安定性の実験的試験を、例えば、次の物質を使用して、実施した:
ILU/mlのシュードモナス・セパシア(Pseudomonas cepa
cia)のリパーゼを、2つの型0およびW(下に記載する)の各々の洗浄液の
中でインキュベーションした。アリコートを間隔をおいて取り、そしてリパーゼ
活性について試験した。
プロテアーゼを使用しないか、あるいは下に記載する種々の型のプロテアーゼを
使用して、平行のインキュベーションを実施して、野生型プロテアーゼを20G
U/mlにおいて試験し、突然変異したプロテアーゼを0.5■/mlにおいて
試験した。
、・ )゛なる゛
洗浄剤D1:
ホスフェートのビルダーを含有する本発明の実施態様に従う洗浄剤粉末を、次の
成分を含有するように配合した:合計の活性洗浄剤、約16%、アニオン型洗浄
剤、約9%、非イオン型洗浄剤、約6%、ホスフェートを含有するビルダー、約
20%、アクリルまたは同等のポリマー、約3.5%(あるいは、約2%に低下
する)、パーボレートの漂白前駆体、約6〜18%、アミノを含有する漂白アク
チベーター、約2%、シリケートまたは他の構造因子、約3.5%、あるいは約
8%まで、約8グリシンユニツト/Img活性の酵素、使用のときアルカリで所
望のpHに調節する、および中性の無機塩、および酵素(約0.5%、各酵素)
。
アニオン型洗浄剤は、ナトリウムドデシル−ベンゼンスルホネート、または線状
アルキル−ベンゼン−スルホネート、6%、および第1アルキルサルフエート、
3%の混合物である。非イオン型洗浄剤は、7工トキシレート残基1モルをもつ
ほぼC13−Cl3第1アルコールのエトキシレートである。ポリマーはポリア
クリル酸、またはアクリル/マレイン酸コポリマーである。パーボレートの漂白
前駆体は、ナトリウムテトラボレートテトラハイドレートまたはモノハイドレー
トである。アクチベーターはテトラ−アセチル−エチレン−ジアミンである。構
造因子はケイ酸ナトリウムである。中性の無機塩は硫酸ナトリウムである。
酵素は、突然変異5001に従うプロテアーゼ、あるいはプロテアーゼ5003
.5004.5OO5、C00I、C002、C003、C004、C005、
COO8,5QL5.5017.5021.5226.5223.5224、ま
たは5225からなる。
洗浄剤Dla :
ホスフェートのビルダーを含有する本発明の実施態様に従う洗浄剤粉末を、次の
成分を含有するように配合した二合計の活性洗浄剤、約15%、アニオン型洗浄
剤、約7%、非イオン型洗浄剤、約6%、ホスフェートを含有するビルダー、約
25%、アクリルまたは同等のポリマー、約0.5%、パーボレートの漂白前駆
体、約10%、アミノを含有する漂白アクチベーター、約2%、シリケートまた
は他の構造因子、約6%、約8グリシンユニツト/mg活性のプロテアーゼ酵素
、使用のときアルカリで所望のpHに調節する、および中性の無機塩、および酵
素(約0.5%、各酵素)。
アニオン型洗浄剤は、ナトリウム線状アルキル−ベンゼン−スルホネートある。
非イオン型洗浄剤は、7工トキシレート残基1モルをもつほぼC13−Cl3第
1アルコールのエトキシレートまたはこれと2残基1モル程度にエトキシル化さ
れた対応するアルコールとの混合物である。ホスフェートのビルダーはナトリウ
ムトリポリホスフェートである。バーボレートまたは過酸の漂白前駆体は、ナト
リウムテトラボレートテトラハイドレートである。アクチベーターはテトラ−ア
セチル−エチレン−ジアミンである。構造因子はケイ酸ナトリウムである。中性
の無機塩は硫酸ナトリウムである。酵素は、突然変異5001に従うプロテアー
ゼ、あるいはプロテアーゼ5003.5004.5005、C001、COO2
、C003、C004、C005、C008,5015,5017,5O21,
5226からなる。
洗浄剤D2:
ゼオライトのビルダーを含有する本発明の実施態様に従う洗浄剤粉末を、次の成
分を含有するように配合した二合計の活性洗浄剤、約16%、アニオン型洗浄剤
、約9%、非イオン型洗浄剤、約6%、ゼオライトを含有するビルダー、約20
%、アクリルまたは同等のポリマー、約3.5%、バーボレートの漂白前駆体、
約6〜18%、アミノを含有する漂白アクチベーター、約2%、シリケートまた
は他の構造因子、約3.5%、あるいは約2.5%まで低下する、約8(あるい
は約15)グリシンユニット/ragグレード、使用のときアルカリで所望のp
Hに調節する、および中性の無機塩、および酵素(約0.5%、各酵素)。
アニオン型洗浄剤は、ナトリウムドデシル−ベンゼンスルホネート、または線状
アルキル−ベンゼン−スルホネート、6%、および第1アルキルサルフエート、
3%の混合物である。非イオン型洗浄剤は、7工トキシレート残基1モルをもつ
ほぼC13−Cl3第1アルコールのエトキシレートである。ポリマーはポリア
クリル酸である。バーボレートの漂白前駆体は、ナトリウムテトラボレートテト
ラハイドレートまたはモノハイドレートである。アクチベーターはテトラ−アセ
チル−エチレン−ジアミンである。構造因子はケイ酸ナトリウムである。中性の
無機塩は硫酸ナトリウムである。酵素は、突然変異5001に従うプロテアーゼ
、あるいはプロテアーゼ5003.5004.5005、C001、COO2、
C003、C004、C005、COO8,5O15,5017,5O21,5
226からなる。
洗浄剤D2a:
ゼオライトのビルダーを含有する本発明の実施態様に従う洗浄剤粉末を、次の成
分を含有するように配合した二合計の活性洗浄剤、約14%、アニオン型洗浄剤
、約7%、非イオン型洗浄剤、約7%、ゼオライトを含有するビルダー、約25
%、アクリルまたは同等のポリマー、約3%、バーボレートまたは過酸の漂白前
駆体、約10%、アミノを含有する漂白アクチベーター、約2%、シリケートま
たは他の構造因子、約0.5%、約6グリシンユニツ)/a+g活性のグレード
、使用のときアルカリで所望のpnに調節する、および中性の無機塩、および酵
素(約0.5%、各酵素)。
アニオン型洗浄剤は、ナトリウム線状アルキル−ベンゼン−スルホネートである
。非イオン型洗浄剤は、それぞれ、7および3工トキシレート残基1モルをもつ
ほぼC13−Cl3第1アルコールのエトキシレート混合物である。ゼオライト
のビルダーはA型ゼオライトである。ポリマーはアクリル/マレイン酸コポリマ
ーである。バーボレートまたは過酸の漂白前駆体は、ナトリウムテトラボレート
モノハイドレートである。アクチベーターはテトラ−アセチル−エチレン−ジア
ミンである。構造因子はケイ酸ナトリウムである。中性の無機塩は硫酸ナトリウ
ムである。酵素は、突然変異5001に従うプロテアーゼ、あるいはプロテアー
ゼ5003.5004.3005、Cool、C002、C003、COO4、
C005、C008,5015,3017、S021.5226からなる。
洗浄剤D3:
本発明の実施態様に従う水性洗浄剤液体を、次の成分を含有するように配合した
:合計の活性洗浄剤16%、C12−Cl3線状アルコールと7モル1モルのエ
オレンオキシドとの縮合物2%、モノエタノールアミン2%、クエン酸6.5%
、ナトリウムキシレンスルホネート6%、水酸化ナトリウム約4.1%、プロテ
アーゼ0.5%、少量物質および水で100%。
pHを9〜10の値に調節する。酵素は、突然変異5020、あるいは5019
.5012.5004.5001.5OO2,3003,5004,5005,
5015,5017,5021,5022,5025,5O35,5201,5
223,5224,5226および5235からなる。
洗浄剤D4:
本発明の実施態様に従う水性洗浄剤液体を、次の成分を配合することによって配
合する:38.5%の4.9モル1モルのエオレンオキシドおよび2.7モル1
モルのプロピレンオキシド、5%のトリアセチン、30%のナトリウムトリホス
フェート、4%のソーダ灰、15.5%の小さい比率のオキソボレートを含有す
るナトリウムパーボレートモノハイドレート、4%のTAED、0.25%のE
DTA、その0.1%はリン酸として、エーロシル(Aerosil) 0.6
%、SCMC1%、および6%のpHを9〜10の値に調節する。酵素は、突然
変異5001、あるいは5003または5OO4,5O21、S。
35.5201.5225.5226、または5235からなる。
洗浄剤D5:
本発明の実施態様に従う洗浄剤の粉末を、少なくとも600g/lのかさ密度を
有し、次の成分を含有する粒体の形態で配合する:約20重量%の界面活性剤、
その約10%はドデシル硫酸ナトリウムであり、そして残部はシンペロニック(
Synperonic) A7およびシンペロニックA3(約5.5%〜4.5
%)の混合物である、およびゼロ中性の無機塩(例えば、硫酸ナトリウム)、+
ホスフェートのビルダー約33%、ナトリウムパーボレートテトラハイドレート
約16%、TADEアクチベーター約4.5%、ケイ酸ナトリウム約6%、およ
び炭酸ナトリウムを包含する少量物質的2%、および湿分的10%、酵素は、突
然変異3001に従うプロテアーゼ、あるいはプロテアーゼ5003.5004
.3005、C001、C002、C003、C004、C005、COO8,
5223,5224,5225,5226または5235からなる。
洗浄剤D6:
本発明の実施態様に従う洗浄剤の粉末を、少なくとも600g/l、あるいは約
550 g / 1のかさ密度を有し、次の成分を含有する粒体の形態で配合す
る:約20重量%、あるいは約16重量%までに低下する、の界面活性剤、その
約9%、あるいは7%はドデシル硫酸ナトリウム、あるいはナトリウム線状アル
キルベンゼンスルホネートであり、そして残部はシンペロニック(Synper
onic)^7およびシンペロニックA3 (または同様なエトキシレート)(
それぞれ、約5%および6%、あるいは約4%〜7%)の混合物である、および
ゼロ中性の無機塩(例えば、硫酸ナトリウム)、+ゼオライトのビルダー約30
%、あるいは約25%、ナトリウムバーポレートテトラハイドレート、あるいは
七ツバイドレート、約14%または15%、TADEアクチベーター約3.6%
、および炭酸ナトリウムを包含する少量物質的9%、あるいは15%まで、De
quest” 2047約0.7%、および湿分的10%。酵素は、突然変異5
001、あるいは5003.5OO4,5005、C001、C002、C00
3、C004、C005、C008,5223,5224,5225,5226
または5235に従うプロテアーゼからなる。
洗浄剤D6a:
本発明の実施態様に従う洗浄剤の粉末を、少なくとも600g/lのかさ密度を
有し、次の成分を含有する粒体の形態で配合する:約15重量%の界面活性剤、
その約7%はナトリウム線状アルキルベンゼンスルホネート、2%の第1アルコ
ールサルフエートであり、そして残部はシンペロニック(Synperonic
) A7または同様なエトキシレート、およびゼロ中性の無機塩(例えば、硫酸
ナトリウム)、+ゼオライトのビルダー約22%、ナトリウムパーボレートテト
ラハイドレート約15%、TADEアクチベーター約7%、および炭酸ナトリウ
ムを包含する少量物質的15%までDequest” 2047約0.7%、お
よび湿分的10%。酵素は、突然変異5OOI、あるいは5003.3004.
5005、C001、C002、C003、C004、COO5、coos、5
223.5224.5225.5226または5235に従うプロテアーゼから
なる。
洗浄剤D7:
本発明の実施、l!!様に従う洗浄剤の粉末を、次の成分を含有するように配合
することによって配合するニドデシルベンゼンスルホン酸約6%、C12−Cl
3線状アルコールと7モル1モルのエチレンオキシドとの縮合物、脂肪酸石鹸3
%、5okolan” CP5ポリマー3%、ゼオライトA22%、炭酸ナトリ
ウム10%、硫酸ナトリウム17%、粘土粒子8%、ナトリウムパーボレートテ
トラハイドレート13%、テトラアセチル−エチレンジアミン2%、プロテアー
ゼ0.5%、少量物質的および水100%まで、 pHを9〜10の値に調節す
る。
酵素は、突然変異5ooi、あるいは3003.5004.5005、C001
、C002、COO3、COO4、C005、C008,5223,5224,
5225,5226または5235に従うプロテアーゼからなる。
洗浄剤D8:
本発明の実施S様に従う洗浄剤(石鹸)の棒を次のように配合する:パン鹸化し
た82%タロウに基づく石鹸、18%のココナツツオイル、0.15%のオルト
リン酸で中和し、プロテアーゼ(組成物のlong当たり約8GU)と混合しそ
してギ酸+トリウム2%、硼砂2%、プロピレングリコール2%および硫酸ナト
リウム1%と混合した、を石鹸製造ライン上で圧縮する。酵素は、突然変異50
01、あるいは5003.5OO4,5005、Cool、COO2、COO3
、C004、C005、coos、5021.5025.5035.5201.
5202.5223.5224.5225.5226または5235に従うプロ
テアーゼからなる。
洗浄剤D9:
構造化(structured)液体洗浄剤は、例えば、ここに記載するプロテ
アーゼに加えて、2〜15%の非イオン界面活性剤、5〜40%の合計の界面活
性剤、これは非イオンおよび必要に応じてアニオン界面活性剤からなる、5〜3
5%のホスフェートを含有するか、あるいは含有しないビルダー、0.2〜0.
8%のポリマーの増粘剤、例えば、分子量106以上の架橋したアクリルポリマ
ー、所望のpH,好ましくはpH9〜10またはそれ以上、例えば、pnttに
調節するための少なくとも10%のケイ酸ナトリウム、例えば、中性の水ガラス
、アルカリ(例えば、カリウムを含有するアルカリ)、ナトリウムカチオン:ケ
イ素アニオン(遊離シリカとして)(重量による)の比は0.7:1以下であり
、そして粘度は0.3〜30Pas(20℃および20s−1において)である
。
適当な実施例は、約5%の非イオン界面活性剤の約5EO基1モルおよび約2.
7 P O基1モルのでアルコキシル化したC13−Cl3アルコール、15〜
23%の中性の水ガラス、シリカおよびナトリウムオキシドの重量比3.5.1
3〜19%のKOH,823%の5TPP、0〜11%の炭酸ナトリウム、0.
5%のCarbopol” 941を含有する。
プロテアーゼ(例えば、0.5%)は、突然変異5001、あるいは3021.
5025.5035.5201.5202.5223.5224.5225.5
226または5235に従うプロテアーゼを包含する。
洗浄剤DIO
洗濯の使用に適当な構造化、粘性、水性液体洗浄剤は、次のように配合する(重
量%):
クエン酸 2.5
硼砂(10a q) 4
NaOH2
グリセロール 5
C14−C15線状アルキルベンゼン。
スルホネート、またはC14−Cl3
第1アルコールサルフエート 6.5
シンベロニツク(Snyperonic)A3非イオン性C12−Cl3 3E
O1,2シンペロニツクA7
非イオン性C12−Cl3 7EO3,6ゼオライト 20
プロテアーゼ 0.5
アミラーゼ(Termamyl” 300LDX) 0.2少量物質および水
100%となる量
pHは9〜10の値に調節することができる。酵素は、プロテアーゼ突然変異5
020、あるいは3019.5O12,5004,5001,5O03,500
5,5O21,5O35,5201,5223,5224,5225,5226
または5235からなる。
洗浄剤Dll
洗濯の使用に適当な等方性水性液体洗浄剤は、次のように配合する(重量%):
クエン酸 2
ホウ酸 l
NaOH3
K OH4,5
グリセロール 10
エタノール 6.5
非イオン性界面活性剤
(C12−アルD−/I/6.5EO
エトキシレート基1モル)または
ナトリウム第1アルコールサルフエート10オレイン酸 16
ココナツツオイル(C’12)石鹸 11pHは9〜10の値に調節することが
できる。酵素は、プロテアーゼ突然変異5020、あるいは5OL9.5012
.3004.3001.5003.5005.5021.5O25,5035,
5201,5223,5224,5225,30226または5235からなる
。
洗浄剤DI2
水性液体洗浄剤組成物を次の成分を含有するように配合する:
ナトリウムアルキルベンゼンスルホネート14.5C18ナトリウム石鹸 2
非イオン型洗浄剤(CI2−C156EO) 9脂肪酸(オレイン酸)4.5
ナトリウムアルケニルスクシネート 11プロパンジオール 1.5
エタノール 3.6
クエン酸ナトリウム 3.2
錯化荊、例えば、Dequest2060 0−7プロテアーゼ 0.5
アミラーゼ 0.1
塩化ナトリウム 0.5
少量物質および水 100%となる量
puは9〜10の値に調節することができる。酵素は、プロテアーゼ突然変異3
020、あるいは3019.3012.5004.5001.5003.500
5.5O21,5205,5035,5201,5202,5223,5224
,5225,50226または5235からなる。
洗浄剤D13
水性液体洗浄剤組成物を次の成分を含有するように配合する:
ナトリウムアルキルベンゼンスルホネート 8非イオン型洗浄剤6.5EO10
オレイン酸ジエチルアミド 10
脂肪酸(C12/C1875:25) 1Bクエン酸ナトリウム 1
トリエタノールアミン 5
Dequest2060 0.5
プロテアーゼ 0.5
アミラーゼ 0.1
塩化ナトリウム 0.5
少量物質および水 100%となる量
pHは9〜10の値に調節することができる。酵素は、プロテアーゼ突然変異5
020、あるいは5019.5O12,5004,5001,5003,500
5,3021,5205,5035,5201,5202,5223,5224
,5225,5O226または5235からなる。
洗浄剤014
非水性液体洗浄剤組成物を次の成分を含有するように配合する:
液状非イオン型洗浄剤
(CIO−12,6,2EO) 41
トリアセチン 5
線状アルキルベンゼンスルホン酸6
酸化マグネシウム安定剤 1
炭酸ナトリウムビルダー/塩基 18
炭酸カルシウムビルダー 8
漂白7り−F−C−ター’T’AED 3.5漂白前駆体パーボレートモノハイ
ドレート 10.5部分的疎水性のシリカ 2
プロテアーゼ 0.4
リパーゼ(Liolase”) 3
少量物質または追加の液状非イオン型
洗浄剤(水なし) 100%となる量
この組成物の配合において、液状非イオン型洗浄剤およびトリアセチンをまず添
加し、次いで酸化マグネシウム、次いで酵素を除外した他の成分を添加する。こ
の混合物をコロイドミルで粉砕し、冷却し、最後に酵素および他の熱感受性少量
勧賞を添加する。
酵素は、プロテアーゼ突然変異5020、あるいは5019.5012.500
4.5001.5OO3,5005,5O21,5025,5O35,3201
,5202,5223,5224,5225,30226または5235からな
る。
また、欧州特許(BP)0342177号に記載されかつ例示されている洗浄剤
配合物の任意の1つを使用することができる。
また、欧州特許(EP)0342177号に例示されている洗浄剤配合物と、洗
浄剤D3についてのような突然変異と組み合わせて使用することができる。
スフ゛チリシン309゛ 云 の。立 ・7然゛ の部位特異的突然変異は、モ
リナガら(Biotechnology 、、 5upra)の方法により実施
した。突然変異の導入に次のオリゴヌクレオチドを使用した:
a ) G1195Glu(G195E(5001)):27マーの不一致のプ
ライマー、Nor−237、これはまた新規な5acI制限部位を発生する:5
’ CACAGTATGGGCGCAGGGCTTGACATTGTCGCAC
CAGG 3’Nor−2375’ GTATGGCGCAGAGCTCGAC
ATTTGTCGC3’ac I
b ) Ar 170 T r (R170Y (5003) :25マーの不
一致プライマー、Nor−577、これはHaeIII部位を破壊する。
H並置I
5’ GCTATCCGGCCCGTTATGCGAACGC3’Nor−57
75’ CGATAGGCCGTATAATACGCTTGCG 5’c )
Its 120 As (H120Dユ5OO6) ) :32マーの不一致プ
ライマー、Nor−735、これは5phI部位を破壊する。
釦hI−−
5’ AGGGAACAATGGCATGCACGTTGCTAATTTGA
3’Nor−7355’ AGGGAACAATGGCATGGACGTTGC
TAATTTGA 3’d ) L s 251 Glu (K251E (S
OO5)):32マーの不一致プライマー、Nor−736、これはXhoI部
位を破壊する。
5’ CAAATCCGCAATCATCTAAAGAATACGGCAAC3
’Nor−7365’ CAAATCCGCAATCATCTCGAGAATA
CGGCAAC3’ho 1
e ) L s 23 Leu (K235L (S015)):247−の不
一致プライマー、Nor77−856、これはPstI部位を破壊する:
5’GCCCTTGTTAAACAAAAGAACCCA 3’Nor−856
5’ GCCCTTGTTCTGCAGAAGAACCCA 3’5tI
f ) A、r 170 T r;Gl 195 Glu(R170Y;G19
5E(SOO4)):Nor−577およびNor−237の組み合わせを上の
ように実施した。
g ) Gl 195 Glu;251 Glu (G195E;に251B(
5018)):Nor−237およびNor−736の組み合わせを上のように
実施した。
h ) Ar 170 T r;L s 251 G11l (R170Y;に
251E(Soil)):Nor−577およびNor−736の組み合わせを
上のように実施した。
Nor−577、Nor−237およびNor−736の組み合わせを上のよう
に実施した。
j ) Gl 195 Glu;L s 235 Leu (G195E:に2
35L):Nor−237およびNor−856の組み合わせを上のように実施
した。
Nor−577、Nor−237およびNor−856の組み合わせを上のよう
に実施した。
1 ) His 120 As : L s 235 Leu (H120D;
に235L (SO16)):Nor−735およびNor−856の組み合わ
せを上のように実施した。
Nor−735、Nor−237およびNor−856の組み合わせを上のよう
に実施した。
Nor−735、Nor−577、Nor−237およびNor−856の組み
合わせを上のように実施した。
Nor−735、Nor−577、Nor−237、N。
r−856およびNor−736の組み合わせを上のように実施した。
ギャップド二重らせん突然変異誘発をプラスミドpsX93、psX119、お
よびpsX120を使用して実施した。
pSX93は第3図に示し、そしてポリリンカーの中に挿入されたターミネータ
−を包含するスジチリシン309遺伝子の0.7kbのXba l−Hl nd
I I Iを収容するpUc13 (Viera 、 J、およびMessi
ng 、 J、:Gnene 19:259−268)である。
酵素のN末端の中に突然変異を導入するために、プラスミドpsX119を使用
した。psX119は、ポリリンカーの中に挿入されたスジチリシン309遺伝
子のEcoRI−Xba I断片を収容するpUc13である。次いで、鋳型P
SX93およびpsX119はスジチリシン309遺伝子の全体をカバーする。
psX120は、プロテアーゼがamyMおよびamyQプロモーターにより発
現される方法で、pDN1681上のEcoRV−HindI I Iの中に、
pSX88からのスジチリシン309遺伝子をもつHpa l−Hlnd I
I Iが挿入された、プラスミドである。pDN1681は、amyQをプロモ
ーターとともに有するB、as+yloliquefaciensがらの挿入さ
れた2、 85 bpのC1aI断片(takkinen et al、 、J
。
Biol、Chem、258:1007ff)をもつp D N 1380 (
Diderichsen。
B、およびChristiansen、 L、:FEMS Microbiol
ogy Letters 56:53−60)から得られる。psX120の構
築は第1図に概説されており、pDN1681をEcoR5およびHindII
Iで、psxssをHindIIIおよびHpalで切断し、その後結合はam
yMおよびamyQプロモーターにより調節されるPSX120を生ずる。
4つのそれ以上のpsX170、psX172、psX173、およびpsX1
86を、スジチリシン309遺伝子のギャップドニ重らせん突然変異誘発のため
に構成した:PSX170: 5phl−Kpnl、pUc19の中に挿入され
たpsX120からの700bpSphI−KpnI、成熟スプチリシン309
の中のアミノ酸残基170からのターミネータ−へ。
−psX172: EcoRI−3phl、pUc19の中に挿入されたpsX
120からの136bp
EcoRI−3phl、成熟スブチリシン309の中のプロモーターからアミノ
酸残基170へ。
−psX173: psX170に似るが、0195Eをもつ。
PSX186: PvuII−EcoRI、pUc19の中に挿入されたpsX
120からの41pb
HincI−EcoRI、成熟スブチリシン309の中のアミノ酸残基15から
アミノ酸残基206へ。
第2図は、psX120の多少の詳細な制限地図を示し、プラスミドpsX17
0、psX172、psX173、およびpsX186の構成にどのプラスミド
を使用したかを示す。
突然変異a)は、第3図に示しそして節「スブチリシン遺伝子の中の部位特異的
突然変異の発生」および未発行の国際特許公開筒PCT/DK8B100002
号(NOVOINDUSTRIA/S)に記載するような、Xba IおよびC
1alでPSX93を切断することによって実施した。
突然変異b)、d)およびe)は、対応してpsX170を5phlおよびKp
nlで切断することによって実施した。
突然変異f)およびg)は、上に類似するが、psX170の代わりにpsX1
73を使用して実施した。
突然変異C)は、対応してpSX186をPstlおよびEcoRIで切断する
ことによって実施した。
突然変異h)〜0)はをDNA断片を単一のまたは二重の突然変異a)〜g)と
、制限部位Nhe I、Xba I、C1aI、Ava I I、およびKpn
lを適当に使用して、組み合わせることによって構成した。
それ以上の突然変異は、同様な方法または文献から知られている一般の方法を使
用して生成した。
スブチリシンカルスバーグの”林゛
この明細書中で述べたスプチリシンカルスバーグの中の突然変異のある種の実施
例のために、遺伝子のヌクレオチド配列における次の変化を導入した:
Asp 14 Lys (D14K (Cool)) (GAT −> MG)
Asp 120 Lys (D12OK (COO2)) (GAT −> M
A)Asp 140 Lys (DI40K (COO3) ) (GAC−>
Nμ)Lys 27Asp + Asp :L20 Lys (K27D+D
120K (COO6))Asp 172 Lys (D172K (COO8
)) (GAC−> AAA)Asp 14 Lys + Asp 120 L
ys + Asp 140 I、ys 、+ Asp 172 Lys(D14
に+D120に+D140に+D172K (COIO))Val 51 As
p (V51D (C100))Glu 54 Thr、(E54T (CIO
I)) (GGG −> 八CA)Glu 54 Tyr (E54Y (C1
02)) (GにG −> TAT)これらの変化は、問題の断片の中の対応す
るオリゴを変化させることによって導入した。新しい配列の正しさを確証し、そ
の後もとのオリゴをこれらの新しい配列と置換し、そして新しいDNA断片の中
にアセンブリングした。最後に、断片を新しいスブチリシンカルスバーグ遺伝子
の中に再アセンブリングした。
六然゛ のスブチリシンの
正しい突然変異の配列の確証に引き続いて、突然変異したDNA断片をプラスミ
ドpSX92またはpsX120の中に挿入しこれらを突然変異の産生に使用し
た。
psX92を第4図に示し、そして5ub109遺伝子をCfa!で切断したプ
ラスミドpSX62の中にクリーニンすることによって生成し、DNAポリメラ
ーゼIのクレノー断片をフィルインし、そしてHindIIIで切断した後、ク
リーニンした5ub109遺伝子からの断片DraI−NheIおよびNhe
l−Hlnd I I Iを挿入した。
突然変異を発現するために、突然変異した断片(Xbal−C1a I、Xba
l−Hlnd I I I、またはEcoRI−XbaI)を、それぞれ、適
当な突然変異のプラスミドpSX93、psX119、psX170、psX1
72、pS X ]、 73、およびpsX186から切除し、そしてpSX9
2、またはpsX120の中に挿入し、種々の突然変異を発現することができる
プラスミドを得た。
次いで、突然変異したpSX92またはpsX120を使用して、B、5ubt
ilis DN497を形質転換した。
次いで、形質転換した細胞を、10ミリモルのホスフェート、pH7,6,s/
mlのクロランフェニコール、および0.2%のキシロースを含むLB寒天プレ
ート上に広げて、プラスミドの中でxyn−プロモーターを誘発した。プレート
は、また、1%のスキムミルクを含有して、形質転換体を産生ずるプロテアーゼ
がスキムミルクが分解した明瞭なハローにより検出することができるようにした
。
適当な成長後、突然変異した酵素を回収し、そして精製した。
スブチリシンカルスバーグ の
前述したようにBPN’のための突然変異遺伝子を有する微生物を基礎とするプ
ロテアーゼ酵素を産生ずるために、8つの平らなブレードのインペラーおよび8
リツトルの有効体積をもつルシュトン(Rushton)型ケモファーム(Ch
emoferll)発酵器を使用した。VMTについての安定な安全性と合致す
るように発酵器の形状を調製し、そして次の成分から成っていた:
a ) 0.1バ一ル以上の過圧空気供給をカットオフする圧力コントローラー
(4−3122型、Be1l & Howall)。これは排気フィルターの詰
まりを防止するために実施した。
b)底に泡防止を有する20リツトルの吸引容器から作られたガス出口の泡トラ
ツプ。
C)冷却水またはドアツブ水ドレインの汚染を防止するために、シールをもたな
い冷却水ジャケット。
d)絶対的排気フィルターを使用する(Gelman acro 50.0.4
5ミクロン)。
e)小さい内部体積をもつサンプリングポンプdvcを経るサンプリング。
コントロール
質量流れメーターを使用して気体の流れをコントロールした( Brooks、
5852型、範囲0〜JOリツトル)。
ハートマン・アンド・ブラウン(Hartmarin and Braun)
トランスミツターおよびフィルラプス(Philips)のコントローラー(W
i trotaa t)を使用して、pHをコントロールした。濃Na0H(
3モル)を中和剤として使用した。
ウノム(Unor) 4N (CO2)およびオキシゴール(Oxygor)
7N (02)(Maihak 、 Westinghouseから)を使用し
て、排気ガスを分析した。工業的ボラログラフの滅菌可能な酸素プローブ(In
gold322756702型)を使用して、培地の中の酸素のテンションを決
定した。
PTIOQセンサーおよびハネウェル(Honeywel I)温度コントロー
ラー(クラス84)を使用して、培地の温度をモニターした0発泡は接触電極を
使用して許容されうるレベルに保持し、その間レベルスイッチは泡防止投与ポン
プを作動させた。
すべての外部のコントロールは、ヘラレット・バラカード(Hewlett P
ackard)マイクロコンピュータ−(HP220)のシントロール下に配置
した。
培養条件
回転震盪器(LH発酵器、MKx型)の中で25 Orps+および30°Cに
おいて、震盪フラスコの培養物を16時間インキュベーションすることによって
、接種物を調製した。実際の発酵器条件(pH7,0,30″C:空気の流れ3
.51/分、撹拌機4000〜4500rpm)においてコンディショニングし
ている8リツトルの培地のために、300m+1の接種物を使用した。溶解した
酸素の濃度を空気の飽和より25%上に保持した。使用した発泡防止剤はシリコ
ーン油に基づく物質であった(Rhodorstl R426、Rhone P
oulenc)。
スブチリシンブロテアーゼの産生
遺伝子の構成下に前述の突然変異遺伝子を含有するB、5ubti1is 08
105株を使用して、(突然変異)プロテアーゼを産生じた。培地は次の成分か
ら成る:8g/lのNH4Cl:4g/lのKH2PO4; 4g/lのに2H
PO4; 2P04g/lのスクロース;;pH7,0そして120℃において
45分滅菌した。滅菌後、25mg/lのトリプトファン;20B/1のネオマ
イシンを添加した。20〜30時間後、発酵を停止した。遠心により培地から細
胞を取り出した。
”慾−x−y’チリシンのタンパク ”種々の突然変異のタンパク質分解活性を
、DMC法supraに従い、タンパク譬itとしてカゼインに対して試験した
。
結果を表vrに記載する。
この表から理解されるように、突然変異(3005)は親(3000)と比較し
てわずかに増大しまた活性を示すが、これに対して残りの突然変異はわずかに減
少した活性を示す。
表ユし
又型車1λブlニシンのタンパク 町
突然変異 反応性
なしく5OOO) 100
SOOI 95
0O390
SO0485
SOO6100
S012 80
SO1970
SO2075
S024 70
″′然゛ スブチiシンのパ′
A:
pH8,14の標準の液体洗浄剤の中の種々の突然変異の洗浄性能を、上に詳述
した方法に従い、草のジュースに対して、モデル系において試験した。結果を表
■に記載する。
1、Otag/ l 10.OB/ l5ooo 4.0 10.7
SOOI 5.9 12.8
SOO36,013,5
50045,813,0
SO124,29,6
S019 10.5 19.4
s020 9.4 18.に
の表から理解されるように、試験した突然変異のすべては、野生型の親の酵素と
比較して改良されたまたは等しい性能を示した。突然変異3019および302
0の洗浄性能は改良されるので、1.0 wag/ 1のこれらの酵素はおおよ
そ10゜(1+g/lの野生型親酵素の代わりに使用され、これにより本発明の
突然変異の酵素についての洗浄性能の実質的な改良を示す。
B:
モデルの系中の種々のpH値における変更した商業的US液体洗浄剤中の本発明
の酵素変異型のあるものの試験からの結果を、表Vlに示す。
1−豆
なるIIにおしる2゛ 脂
突然変異 デルタR
p工。pH8,09,010,011,0SOOO10,02142,63,1
10,1S001 9.86 2.1 4.0 6.6 14.05003 9
.86 2.> 5.0 8.1 14.15004 9.68 4.1 9.
7 1m、7 10.9S005 .9.71 2.2 4.3 6.3 13
JS012 9.09 5.7 11.9 118 6.35019 9.09
6.4 10.7 12.2 3.15020 6、)l 7.8 10.6
L5 2.4結果が明瞭に示すように、酵素の洗浄性能のために最適なpHを
シフトさせて洗浄液のpHに近付けようとする方向に、酵素のprをシフトとさ
せると、酵素の洗浄性能は改良される。
種々の突然変異の洗浄性能は、アッセイAに記載する方法に従い、草のジュース
で汚した綿のクロスに対して試験した。
2、0 g / lの液体洗浄剤(洗浄剤D3)を使用した。洗浄剤をイオン交
換した水中に溶解した。pHをNaOH/HCIで9.1に調節した。
温度を20°Cの等温に10分間保持した。
突然変異は0.25 ; 0.5 ; 1.0 ; 2.0 ; 5.0 ;お
よび10゜0mgの酵素タンパク質/l各々で投与した。
試験の突然変異の安定性は、差動走査熱量計、DSCにより変性温度(最大の過
剰の熱量)を測定することによって決定した。
安定性は、その組成がアッセイAに記載されている、91%の標準の液体洗浄剤
の中にほぼ2B/mlの突然変異を含有する溶液の中で試験した。この溶液は、
100m1の酵素溶液(0,01モルのジメチルグルタル酸、0.002モルの
CaC1!、0.2モルのH,BO,および0〜0.1モルのNaC1の緩衝液
、pH6,5、の中のほぼ20a+gの酵素/+++1)を1000μlの標準
の液体洗浄剤と混合することによってつくった。
スブチリシン309の突然変異の群の範囲内で、DSCにより得られた安定性の
結果は、伝統的貯蔵安定性の試験により得られた安定性と一致する。
結果
液体洗浄剤の中の種々の突然変異の洗浄性能を表VIIに記載されている。結果
は野生型の親の酵素に関する改良ファクターとして示されている。改良ファクタ
ーはアッセイCにおけるように定義される。
また、表■に、DSCによる標準の液体洗浄剤の中の変性温度、および野生型の
親の酵素の変性温度と問題の突然変異のそれとの間の差が示されている。
l」旦
5000 10.06 1 65.2 0.0S 020 7.30 7.6
58.2 −7.0S 021 9.85 1.3 69.2 +4.0S 0
22 8.07 9.3 61.9 −3.3S 023 8.05 B、8
63.5 −1.7S 024 6.86 3.9 60.6 −4.6S 0
25 8.94 6,7 69.1 +3.9S 035 8.07 7.0
72.5 +7.3S 201 9.85 1.4 69.4 +4.2表VI
Iから理解されるように、試験した突然変異のすべての野生型の親の酵素と比較
して改良された洗浄性能を示す。
最良の洗浄性能は、洗浄溶液のpHに等しいか、あるいはそれよりちょうど低い
PI6を有する突然変異により達成される。
DSCによる変性温度が示すように、単一の突然変異5021(+36D)およ
び5201 (N76D)の安定性は、野生型の親の酵素に関して、それぞれ、
4.0°Cおよび4.2 ”Cだけ増加する。
表Vllに記載されている突然変異の1または2以上を組み込んだ突然変異の間
で、突然変異R170Yおよびに251Eは突然変異を野生型の親の酵素に関し
て脱安定化するが、これに対して突然変異 H120D、G195Eおよびに2
35Lは安定性に関して普通である。
表VIIから理解されるように、1つの脱安定性突然変異を含有する突然変異は
、安定化突然変異を含める場合においてさえ、脱安定化される。
*36DおよびN76Dの安定化効果は加法的である。これは突然変異5O25
および5O35により示される。5O25は安定性および安定化突然変異*36
Dに対して普通である、3つの突然変異を含有する。5025についての変性温
度は、野生型の親の酵素のそれに関して3.9°Cだけ増加し、これは単一の*
36D、5O21について測定した増加に等しい。5035は同一突然変異N7
6Dを含有する。5O35についての変性温度は、野生型の親の酵素に関して7
.3℃だけ増加し、これは、実験誤差の範囲内で、単一の突然変異*36D、5
O21およびN76D、5201について測定した増加の合計に等しい。
E。
3つの突然変異の洗浄性能を、アッセイAに記載する方法に従い、草のジュース
で汚した綿のクロスに対して試験した。
2.0g/lの液体洗浄剤D3を使用した。洗浄剤をイオン交換した水中に溶解
した。pHをNaOH/HCIで9.1に調節した。
温度を30℃の等温に10分間保持した。突然変異は1.0および10.0mg
の酵素タンパク質/l各々で投与した。
結果
商業的US液体洗浄剤の中の3つの突然変異の洗浄性能を表VIIIに記載され
ている。
表VIII
S 000 10.06 4.5 13.6S 003 9.75 9.4 1
8.0S 004 9.54 13.7 18.1S 006 9.85 6.
0 15.6表VIIIから理解されるように、突然変異のすべては野生型の親
の酵素と比較して改良された洗浄性能を示す。さらに、理解されるように、最良
の洗浄性能は、洗浄溶液のpHに最も近いpI。を有する突然変異により達成さ
れる。
置
洗浄剤D3の中の2つの突然変異の洗浄性能を、草のジェす。
鷹−」N
S 000 10.06 5.8 15.3S 015 9.95 B、4 2
0.0S 017 9.40 1?、0 20.8表IXから理解されるように
、突然変異のすべては野生型の親の酵素と比較して改良された洗浄性能を示す。
さらに、理解されるように、最良の洗浄性能は、洗浄溶液のpHに最も近いPI
oを有する突然変異により達成される。
G。
種々の突然変異の洗浄性能を、アッセイAに記載する方法に従い、草のジュース
で汚した綿のクロスに対して試験した。
2.0g/lの液体洗浄剤D3を使用した。
洗浄剤を緩衝液(イオン交換した水中で調製した0、 0025モルのホウ酸お
よび0.001モルの2ナトリウム水素ホスフエート)中に溶解した。 pHを
NaOH/HCIで、それぞれ、7.0.8.0.9.0および10.0に調節
した。温度を30℃の等温に10分間保持した。
突然変異は0.2a+gの酵素タンパク質/1各々で投与した。
結果
モデル系の中の種々のpH値において本発明の酵素変異型のいくつかの洗浄性能
を表Xに示す。
変異体 突然変異 デルタR
5015K235L 9.95 1.3 2.4 6.08−8S021 ★コ
ロD 9.85 2.1 3−2 ・5.6 8.3に215L 、 8.95
4.コ 9.5 13.91:1.15023 *36D、T(1200,R
170Y。
G195E、に2]5L 8.05 9.6 1コ、0 12.49.2502
4 *36D、)(1200,R170Y。
G195E、’に2コ51,425]−E 6.86 9’、4 1.0.4
6.7 4.8表Xから明瞭に理解されるように、プロテアーゼのprを洗浄液
のpHに向けてシフトさせると、プロテアーゼの洗浄性能を改良する。
結果が、また、示すように、試験したすべての変異型はpH10,0以下におい
て野生型の親の酵素と比較して改良された性能を有する。
Ho
種々の突然変異の洗浄性能を、アッセイAに記載する方法に従い、草のジュース
で汚した綿のクロスに対して試験した。
2、0 g / Iの液体洗浄剤D3を使用した。洗浄剤をイオン交換した水中
で調製した0、 005モルのグリシン中に溶解した。pHをNaOHで、それ
ぞれ、10.0.10.25.10.50.10.75.11.0.11.5、
および12.0に調節した。
温度を30°Cの等温に10分間保持した。
突然変異は0.2mgの酵素タンパクit/l各々で投与した。
結果
モデル系の中の種々のpH値において本発明の酵素変異体のいくつかの洗浄性能
を表XIに示す。この場合において、野生型の親の酵素よりわずかに高いplを
もつ変異体を研究した。
pH10,0〜12.0のpH範囲を、前の実施例より詳細に研究する。
1−9は
5OOO10,067,08,710,5SO27E89S 10.28 6.
0 B、5 9.8SO28D181N 10.28 6.9 9,8 10.
6SO320197N 10.28 4.7 9.2 10.8S033 E2
7IQ 10.28 7.1 6.7 7.8SO310197N、E271Q
10.53 4.7 7.2 7.0変異体 突然変異 デルタR
pIo pH10,7511,011,512,0300010,0612,5
14,410,63,8SO27E89S 10.28 11.9 14.3
12.8 5.05028 D181N 10.28 13.0 14.4 1
0.7 4.6S032 D197N 10.28 13.8 13.5 11
.3 5.0SO33E271Q 10.28 10.4 13.7 13.3
6.3SO310197N、E271Q10.53 10.7 13.0 1
4.4 8.7表XI中のデータが示すように、高いpH値において、最大の性
能は計算したpIよりわずかに上のpH値において達成される。プロテアーゼの
pTのなお増加すると、最大の性能のpHは増加する。効果は、低いpH値(ア
ッセイBおよびG)において見られるほど顕著ではない。
I ニ
プロテアーゼの等電点とプロテアーゼがその最大の性能を有するpHとの間の相
関関係を可視化するために、実施例81G、およびHからの結果を使用して、研
究した変異型(および野生型の親の酵素)の各々がその最大の性能を有するpH
を見いだす。第5図において、このpH+*axは計算したPIGの関数として
示す。
pH範囲を1.0のpH値のステップで研究することを考慮すると、相関関係は
明らかである。
本発明の突然変異とリパーゼとの組み合わせに関すると、実験結果は次の実際的
結論に導いた:
リパーゼは0型の洗浄液中で37°Cにおいて1時間安定であった。5avin
ase” no存在は急速に不活性化にに導いた。 Kazusase”は試験
期間にわたってリパーゼの実質的に少ない不活性化にに導いた。
プロテアーゼには、5avinase”より攻撃的でないが、Kazusae”
より攻撃的である。しかしながら、スプチリシンBPN’ はこれらの条件下に
リパーゼをまったく不活性化しなかった。
例えば、0型で表される洗浄組成物中のリパーゼと組み合わせて、使用するため
に好ましいプロテアーゼは、突然変異5001.5003.5O04,5012
,5019,5O20,5021,5025,5035,5235である。
0型洗浄液は、次の洗浄剤の配合(重量%)から誘導された、37°Cの5 g
/ lの溶液であった:アニオン性界面活性剤 6
非イオン性界面活性剤 5
脂肪酸 2.8
アクリルポリマー 3
ゼオライト 22
炭酸塩 10
硫酸塩 17.5
粘土 8
第3アミン 2
パーボレートモノハイドレート 13
少量物質および水を添加して 100
例えば、W型で表される洗浄組成物中のリパーゼと組み合わせて、使用するため
に好ましいプロテアーゼは、突然変異5020.5021.5025.5035
.5235である。
W型洗浄液は、次の液体洗浄剤の配合(重量%)から誘導された、37°Cの2
g/lの溶液であった:アニオン性界面活性剤 16
非イオン性界面活性剤 7
ヒドロトロープ 6
クエン酸 6.5
N a OH4,1
モノエタノールアミン 2
少量物質および水を添加して 100
本発明をその種々の特定の実施態様に関して論じそして例示したが、本発明はそ
の応用およびその開示に限定されると解釈すべきでなく、上にならびに添付した
請求の範囲において述べかつ記載した特徴のすべての組み合わせおよび下位の組
み合わせに拡張される。
浄書(内容に変更なし)
浄書(内容に変更なし)
手続補正書(方式)
%式%
■、事件の表示
PCT/DK9010 O164
λ 発明の名称
突然変異したスブチリシンプロテアーゼ3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 ノボノルディスクアクティーゼルスカブ4、代理人
住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号静光虎ノ門ビル 電話350
4−07215、補正命令の日付
6、補正の対象
(1)特許法第184条の5第1項の規定による書面の「特許出願人の代表者」
の欄
(2)明細書及び請求の範囲の翻訳文
(3)委任状
(4)図面の翻訳文
7、補正の内容
(IN3)別紙の通り
(2)明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書(内容に変更なし)
(4)図面の翻訳文の浄書(内容に変更なし)8、添付書類の目録
(1)訂正した特許法第184条の5第1項の規定による書面 1 通
(2)明細書及び請求の範囲の翻訳文 各 1 通(3)委任状及びその翻訳文
各 1 通(4)図面の翻訳文 1 通
国際調査報告
、□−7−1.。、、llm−+1.−.1−h−PCT/ffF 90100
164国際調査報告
Th□1tIIIIor111111hPe++e+Ijam−喝vmembp
+vre釉+:n@to+heowpmmxuvhe++書窒■{畷td−n+
+vaゎ−IVll11ell管噂+1@d1ml+++siMjlNeyrh
+eper+IM IIlmbtll 81181 L6NalRN In I
NI Swedllh Pa!、−+o++、、−top+、−,,9O|08
−28
The $+tdllhjllt−nl 01llCf IN 16 Re w
ay l+Ibl# lo< +mit *arb+t+n香@5lush 8
1911菅+ely @l+eM 1611M M+1111111 ol 1
NI6jM訃ea