[发明专利]来自环状芽孢杆菌的β-半乳糖苷酶

说明书

技术领域

本发明涉及β-半乳糖苷酶。具体而言，涉及从环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)中分离出的新型β-半乳糖苷酶及其基因以及其用途等。本发明的β-半乳糖苷酶例如可用作低乳糖牛奶的制造、作为肠内双歧杆菌生长因子的低聚半乳糖的制造、或者乳糖不耐受症患者用的药品或补充剂的有效成分。本申请基于2009年6月5日提出的日本国专利申请第2009-136735号要求优先权，并将该专利申请的全部内容通过参照而援引于此。

背景技术

β-半乳糖苷酶(EC3.2.1.23)是水解β-D-半乳糖苷键而使D-半乳糖游离的酶，一般广泛存在于微生物和动植物中。β-半乳糖苷酶的别名也称为乳糖酶，作为用于制造来自制造乳糖不耐受症用的低乳糖牛奶、奶酪时副产的乳清的乳清糖浆的酶，或者作为乳糖不耐受症患者用的药品、补充剂的有效成分而使用。另外，β-半乳糖苷酶还具有转移半乳糖苷键的能力，已知有利用该能力制造低聚半乳糖(具有半乳糖残基的寡糖)的方法。作为用于这些用途的β-半乳糖苷酶，已知米曲霉(Aspergillus oryzae)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)、马克斯克鲁维酵母(K.marxinus)、细菌环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)等。

其中，对于环状芽孢杆菌的β-半乳糖苷酶，由Mozaffer等(非专利文献1)、Vetere等(非专利文献2)、Ito等(非专利文献3、4)进行了研究。根据非专利文献1，报告了分子量为240kDa和160kDa的2种酶的纯化。并且报告了，前者的分解活性高，后者的半乳糖转移活性高，另外前者对于合成底物对硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷(ONPG)的分解活性比对于乳糖的分解活性高。另一方面，根据非专利文献2，报告了分子量212kDa、145kDa和86kDa的3种酶的纯化。但是，不清楚这些多种酶的相互的蛋白质化学相关性、分子生物学(基因的)特性。另外，在非专利文献3、4中报告了67kDa的酶的基因克隆和重组蛋白质的性质，但该酶是对β-1，3键特异的酶，对牛奶中的乳糖中的键β-1，4键没有作用。因此，是与在牛奶、来自牛奶的乳糖的处理中使用的通常的β-半乳糖苷酶不同的酶。另外，基因数据库(GenBank)中登录有2种来自环状芽孢杆菌的β-半乳糖苷酶基因(基因数据库登录号(GenBank accession number)L03424和L03425)，但对于它们，仅报告了基因序列，不清楚是否编码实际具有活性的蛋白质。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Mozaffar，Z.，Nakanishi，K.，Matsuno，R.，and Kami kubo，T.Agric.Biol.Chem.，48(12),3053-3061,1984

非专利文献2：Vetere，A.，and Paoletti，S.Biochem.Biophys.Acta.，1380,223-231(1998)

非专利文献3：Ito.Y.，and Sasaki，T.Biosci.Biotech.Biochem.，61(8)，1270-1276(1997)

非专利文献4：Fujimoto，H.，Miyasato，M.，Ito，Y.，Sasaki，T.，and Ajisaka，K.Glycoconjugate Journal，15，1550160(1998)

非专利文献5：Saito，and Miura.Biochim.Biophys.Acta，72,619-629(1963)

发明内容

像这样，报告了作为来自环状芽孢杆菌的β-半乳糖苷酶的多种酶，但由于不清楚它们相互的蛋白质化学相关性、分子生物学(基因的)特性，因此，在低乳糖牛奶的制造、低聚半乳糖的制造等制造产业上的各种用途的酶剂方面存在限制。