JPH09503130A - 修飾酵素を含んで成る酵素調製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アミラーゼ、リパーゼ、オキシドリダクターゼ、ペクチナーゼ又はヘミセルラーゼより成る群から選ばれる修飾酵素であって、化学修飾又はアミノ酸置換により得られるアルカリpI及び／又は増大した界面活性力に基づき向上した性能を有する修飾酵素を含んで成る酵素調製品は、例えば洗剤において、フラワーのベーキングにおいて、動物飼料において、セルロース布帛の製造において、及びリグセルロースファイバーの処理において有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 修飾酵素を含んで成る酵素調製品 発明の分野 本発明は修飾酵素を含んで成る酵素調製品；この酵素調製品を含む洗浄添加剤 及び洗剤；並びに例えばパルプ及び製紙産業、繊維産業、ジュース産業、ビール 醸造業、動物飼料及びベーキング目的のためのこの酵素調製品の利用に関する。 発明の背景 酵素は様々な工業的用途のために長年利用されている。例えば、洗濯及び食品 洗剤の両者の洗剤における酵素の利用は近年において普及が高まってきている。 更に重要な酵素の用途は、製紙パルプ加工における、小麦粉の性質を向上させる ためのベーキング産業における、β−グルカンの分解のためのワイン及びジュー ス産業における、ビスコースの如くのセルロース布帛のバイオ−ポリシングのた めの、即ちセルロース布帛をその製造の際にヘミセルロース分解酵素による処理 にかけることによって柔軟且つ滑らかな布帛に仕上げるための繊維産業における 、並びに植物性タンパク質源の消化性を高めるための動物飼料における用途であ る。 しかしながら、例えば洗剤系における最適酵素性能を得ることは簡単であるこ とからほど遠く、その理由は洗浄製剤及び洗浄条件（例えば高pH、高イオン強度 、並びに一定の界面活性剤及びビルダーの添加）は酵素の安定性及び活性に強い 影響を及ぼしうるからである。 洗浄条件は、往々にしてアルカリ性であるため、少なくとも一部 の酵素は、その酵素のpIが利用の際のpHの値に近い値にシフトしたとき、向上し た性能を示すことが予想されうる。 似たような見解が、１又は複数の上記の産業の如くのその他の産業における酵 素プロセスの利用に適用できうる。 例えば製紙用パルプを処理するとき、リグノセルロースファイバーを酵素加水 分解にかけてよい。ファイバー修飾のための加水分解用酵素は、ピッチ付着にお けるトリグリセリドの加水分解のためのリパーゼ、構造タンパク質（例えばエク ステンシン）の分解のためのプロテアーゼ、並びにファイバー壁を構成している 炭水化物材料の分解のためのヘミ−セルラーゼ及びペクチナーゼでありうる。 カルボヒドロラーゼの如くの作用は静電斥力によって制約されることがよくわ かっている。今まで、この制約的な静電斥力を解消するための経済的又は技術的 に有用な方法は提唱されていない。WO 93/11296及びWO 93/07332号においては、 ファイバーマトリックスの中の負に帯電したグルクロン酸の酵素的除去により又 はファイバーの中の酸性基上の対イオンの交換によりどのようにして斥力が抑制 されうるかが記載されている。しかしながら、これらの手順の非常に費用がかさ み、その理由はリグセルロースファイバーのバルク塊を高価な専用酵素又は金属 塩で処理しなければならないからである。この後者はリグセルロースファイバー 処理設備の内部水処理において問題を起こすこともある。 更に、現在まで、酵素分子のサイズは、リグセルロースファイバーに対する酵 素作用についての別の決定パラメーターであると信じられていた。平均ファイバ ー孔サイズは単一酵素分子の平均直径と同程度であると主張されている（Viikar i，L.，Kantelinen，A.，Ratto，M. & Sunquidst，J．(1991)，Enzymes in Biom ass Conversion，Chpt．2，Enzymes in Pulp and Paper Processing，p．14（Le atham．G．F．& Himmel，M．E.，編）。 即ち、リグノセルロースファイバーの酵素加水分解の作用をどのようにして向 上させるかの未解決の問題がまだある。 発明の詳細 驚くべきことに、リパーゼ、アミラーゼ、オキシドリダクターゼ、ペクチナー ゼ及び／又はヘミセルラーゼをその負に帯電した側鎖基がマスクされるように誘 導化したとき、それは酵素活性及び／又は基質有効度を予測し得ないほどの高度 な増大をもたらしうることが見い出された。これは、かかる誘導化が酵素分子の サイズを大きくしてしまう事実とは無関係である。 即ち、静電斥力は基質の修飾の代わりに酵素分子を修飾することを通じて抑制 されうる。質量に換算すると、基質の量は一般に、酵素処理、例えばリグノセル ロースファイバーの処理に用いる酵素製品の質量の少なくとも100倍である。従 って、リグノセルロースファイバーの代わりに酵素を修飾することの方がはるか に経済的である。 本発明は、アミラーゼ、リパーゼ、オキシドリダクターゼ、ペクチナーゼ及び ヘミセルラーゼより成る群から選ばれる修飾酵素を含んで成る酵素調製品に関連 し、ここでこの酵素は化学修飾又はアミノ酸置換により得られるアルカリ性pI及 び／又は増大した界面活性に基づき、向上した性能を有している。 本発明の酵素調製品はアミラーゼ、リパーゼ、オキシドリダクターゼ、ペクチ ナーゼ及びヘミセルラーゼより成る群から選ばれる１又は複数種の修飾酵素を、 単独で、又はアルカリ性pI及び／もしくは増大した界面活性を得るための目的で 化学修飾及び／もしくはアミノ酸置換にかけられていないその他の酵素との組合 せで、含みう る。 本明細書において、「向上した性能」とは、修飾酵素を親酵素と同じ標準試験 条件にかけたときに、親酵素と比べて向上した作用を示すことを意味することを 意図している。洗剤の中に含ませることを意図している酵素に関し、この修飾酵 素を標準の洗浄条件下で試験し、そしてその性能、例えばしみ及び汚れを取るこ とに関する性能を、未修飾親酵素のそれと比較する。修飾酵素の洗浄性能は洗濯 条件のもとで評価されるだけでなく、皿洗い条件のもとでも評価してよい。製紙 用パルプ処理に利用することを意図する酵素に関して、未漂白又は酵素漂白した クラフトパルプに対する修飾酵素の性能は、前述のエンド−キシラナーゼによる 処理のもとでパルプから溶け出したリグニンの量から、エンド−キシラナーゼの 添加していないコントロール処理で溶け出したリグニンの量を差し引いた値から 評価する。溶解したリグニンは280nmの吸収により測定する（Lin,S．Y.による「 Methods in Lignin Chemistry」Springer-Verlag,1992，Chpt．5．1．4．2）（ 以下の実施例６参照のこと）。例えばエンド−キシラナーゼ（ヘミセルラーゼ） によるクラフトパルプの処理の効果を測定するための補促的な第２のパラメータ ーはパルプの中の残留リグニンの含有量である。パルプの中の残留リグニン含有 量の最良の尺度はTAPPI 手順T236に従うカッパー値である。 等電点pIは、その酵素が中性となるpH値、即ち、静電荷の合計（正味の静電荷 ）が０に相当するpH値と定義する。この合計においては、むろん個々の静電荷の 正又は負の性質を考慮に入れておかねばならない。このpIは好都合には等電点電 気泳動により、又は酵素含有溶液を滴定することによって実験的に決定するのが よい。 「アルカリ性pI」なる語は、修飾酵素の等電点が、標準条件下での等電点電気 泳動により、7.5より高いことを意味することを意図 する。本発明に従うと、一般に修飾酵素のpIは好ましくは少なくとも8.0、より 好ましくは少なくとも8.5、最も好ましくは少なくとも9.0である。本発明に従う と、修飾酵素のpIは好ましくは少なくとも１pI単位、より好ましくは少なくとも ２pI単位、最も好ましくは少なくとも３pI単位、親酵素のそれより高いものであ るべきである。 親リパーゼは微生物リパーゼであることが適当でありうる。従って、親リパー ゼは酵素、例えばカンジダ(Candida)リパーゼ；細菌、例えばシュードモナス(Ps eudomonas)もしくはバチルス（Bacillus）リパーゼ；又は菌類、例えばヒュミコ ラ（Humicola）もしくはリゾムコール（Rhizomucor）リパーゼから選ばれうる。 より詳しくは、適当なリパーゼはリゾムコール・ミーヘイ(Rhizomucor miehei) リパーゼ（例えばEP 238,023号に記載の通りにして調製）、サーモマイセス・ラ ヌギノーザ（Thermomyces lanuginosa）リパーゼ（例えばEP 305,216号に記載の 通りにして調製）（Novo Nordiskより商標名Lipolase（商標）のもとで入手可能 ）、ヒュミコラ・インソレンス(H．insolens)リパーゼ、シュードモナス・スタ ッツェリ(P．stutzeri)リパーゼ、シュードモナス・セパシア（P．cepacia）リ パーゼ、カンジダ・アンタルクチカ(C．antarctica)リパーゼＡもしくはＢ、又 はrGPL、アブシジア・ブラケスリーナ(Absidia blakesleena)、アブシジア・コ リムビフェラ（A．corymbifera）、フサリウム・ソラニ(Fusarium solani)、フ サリウム・オキシスポルム（F．oxysporum）、ペニシリウム・シクロピウム（Pe niclllum cyclopium）、ペニシリア・クラストスム（P．crustosum）、ペニシリ ウム・エクスパンスム(P．expansum)、ロドトルラ・グルチニス（Rhodotorula g lutinis）、チアロスポレラ・ファセオリナ(Thiarosporella phaseolina)、リゾ プス・ミクロスポルス（Rhizopus m icrosporus）、スポロブロマイセス・シバタヌス(Sporobolomyces shibatanus) 、オレオバシジウム・プルランス(Aureobasld1um pullulans)、ハンセヌラ・ア ノマラ(Hansenula anomala)、ジオトリカム・ペニシラトゥム（Geotricum penic illatum）、ラクトバチルス・カーバトゥス（Lactobacillus curvatus）、ブロ コトリクス・サーモソハタ（Brochothrix thermosohata）、コプリヌス・シネリ ウス(Coprinus cinerius)、トリコデルマ・ハルザニウム(Trichoderma harzaniu m)、トリコデルマ・リーゼイ(T．reesei)、リゾプス・ジャポニカス（R．japoni cus）もしくはシュードモナス・プランタリ(P．plantari)由来のリパーゼであり うる。適当なその他のリパーゼの例は例えばWO 92/05249又はWO 93/11254に記載 の、上記のリパーゼのいづれかの変異体でありうる。 本発明の好適な態様において、残留リパーゼ活性度は好ましくは約15％以上で ある。 適当なアミラーゼの例には、バチルスアミラーゼ、例えばバチルス・ステアロ サーモフィルス(B．stearothermophilus)アミラーゼ、バチルス・アミノロリケ ファシエンス(B．amyloliquefaciens)アミラーゼ、バチルス・スブチリス(B．su btilis)アミラーゼもしくはバチルス・リシェニホルミス（B．licheniformis） アミラーゼ（例えばNovo Nordiskより商標名Termamyl（商標）のもとで入手可能 ）、又はアスペルギルス(Aspergillus)アミラーゼ、例えばアスペルギルス・ニ ガー（A．niger）もしくはアスペルギルス・オリザ(A．oryzae)アミラーゼが挙 げられる。その他の適当なアミラーゼの例は、例えばUS 5,093,257，EP 252,666 ，WO 91/00353，FR 2,676,456，EP 285,123，EP 525,610，PCT/DK93/00230号に 記載の、上記のアミラーゼのいづれかの変異体でありうる。 「ヘミセルラーゼ」なる語は、グルカナーゼ（セルロース−及び デンプン分解酵素）、マンナナーゼ、ガラクトマンナナーゼ、キシラナーゼ、ア ラビナナーゼ、ポリグルクロナーゼ又はポリガラクツロナーゼを含むことを意図 する。 適当なキシラナーゼの例には、ヒュミコラ・インソレンス（例えば、WO 92/17 573参照）、バチルス・ピュミルス（B．pumilus）（例えばWO 92/03540参照）、 バチルス・ステアロサーモフィルス（B．stearothermophilus）（例えば、WO 91 /18976，WO 91/10724参照）、バチルス種AC13（例えば、WO 94/01532参照）、サ ーモトガ（Thermotoga）属（例えばWO 93/19171参照）、ロドサームス（Rhodoth ermus）属（例えばWO 93/08275参照）、ジクチオグロムス（Dictyoglomus）属（ 例えばWO 92/18612参照）、トリコデルマ・ロンジブラチアトゥム（Tricoderma longibrachiatum）及びチャイニア(Chainia)種（例えばEP 0,353,342 A1参照） 、サーモアスカス・オーランチアカス（例えば米国特許第4,966,850号）、トリ コデルマ・ハルジアヌム（T．harzianum）及びトリコデルマ・リーゼイ（例えば 、米国特許第4,725,544号参照）、オーレバシジウム・プルランス（例えば、EP O,373,107A2参照）、サーモマイセス・ラヌギノザス（Thermomyces lanuginosus ）（例えばEP 0,456,033 A2参照）、バチルス・サーキュランス（B．circulans ）（WO 91/18978）、アスペルギルス・オリザ（例えばSU 4610007参照）、サー モモノスポラ・フスカ（Thermomonospora fusca）（例えばEP 0,473,545 A2参照 ）、ストレプトマイセス（Streptomyces）属（例えば米国特許第5,116,746号参 照）、ストレプトマイセス・リビダンス（S．lividans）（例えばWO 93/03155参 照）、ストレプトマイセス・ビリドスポルス（S．viridosporus）（例えばEP 49 6,671 A1参照）、バチルス・リシェニホルミス（例えば、JP 9,213,868参照）及 びトリコデルマ・ロンジブラチアトゥム〔W．J．J．van den Tweelら（編 ）「Stability of Enzymes」Proceedings of a International Symposlum（オラ ンダ国Maastricht市で1992年11月22〜25日開催）Fisk，R．S．and Simpson pp． 323-328参照〕。その他の適当なキシラナーゼの例は上記のキシラナーゼのいづ れかの変異体でありうる。 「オキシドリダクターゼ」なる語は、オキシダーゼ、ラッカーゼ及びペルオキ シダーゼを含むことを意図する。 オキシドリダクターゼの例には、西洋ワサビペルオキシダーゼ、ダイズペルオ キシダーゼ、又はコルピヌス例えばＣ．シネレウス由来の、もしくはバチルス、 例えばバチルス・ピュミルス由来のペルオキシダーゼが含まれる。その他の例に はリグニンペルオキシダーゼ及びマンガンペルオキシダーゼ、例えばファネロシ ャーテ・クリソスポリウム(Phanerochaete chrysosporium)由来のものが含まれ る。更なる例には、トラメテス（Trametes）、例えばＴ．バーシカラー(T．vers icolor)もしくはＴ．ビロサ（T．villosa）由来のラッカーゼ、及びポリポルス ・ピンセトゥス（Polyporus pinsetus）もしくはピリキュラリア・オリザ（Pyri cularia oryzae）由来のラッカーゼが挙げられる。 「ペクチナーゼ」なる語は、ポリガラクツロナーゼ(EC3．2．1．15)、ペクチ ンエステラーゼ(EC3．2．1．11)、ペクチンリパーゼ(EC4．2．2．10)及びヘミセ ルラーゼ、例えばエンド−１，３−β−キシロシダーゼ(EC3．2．1．32)、キシ ラン１，４−β−キシロシダーゼ(EC3．2．1．37)及びα−Ｌ−アラビノフラノ シダーゼ(EC3．2．1．55)を含むことを意図している。適当なペクチナーゼのた めの起源生物はアスペルギルス・ニガーでありうる。 本明細書及び請求の範囲記載の任意の酵素は一定の微生物により生産されたも のであるか、又は単独（組換）酵素、即ち微生物により生産される酵素生成物に おいて通常認められる他の酵素もしくは 酵素活性を本質的に含まない成分であってよいことが理解され、ここでこの単独 酵素は、組換酵素、即ち、単独酵素をコードするDNA配列をクローニングし、次 いでこのDNA配列により細胞を形質転換させ、そして宿主の中で発現させること により製造される酵素である。この宿主は好ましくは異種系宿主であるが、しか しこの宿主は一定条件下で同種系宿主であってもよい。 「セルロース布帛」は、キシラン含有セルロースファイバー由来の、例えば木 材パルプ由来の布帛を含むことを意図している。セルロース布帛の例は、ビスコ ース（レーヨン）；Tencel（商標）；ビスコースとその他の布帛との全てのブレ ンド、例えばビスコース／ポリエステルブレンド、ビスコース／綿ブレンド、ビ スコース／ウールブレンド；亜麻（亜麻布）及びラミー、並びにその他のキシラ ン含有セルロースファイバーを基礎とする布帛、例えばセルロースファイバーと その他の布帛、例えば綿、ウール及びポリエステルとの全てのブレンド、例えば ビスコース／ポリエステルブレンド、ビスコース／綿ブレンド、ビスコース／ウ ールブレンド、ビスコース／綿／ポリエステルブレンド、亜麻綿ブレンド等であ る。 本発明の酵素調製品の好適な態様において、この酵素はその酵素の中のグルタ ミン酸又はアスパラギン酸残基のカルボキシル基にアミンリガンドをカップリン グすることによって化学修飾させる。 この化学修飾により、カルボン酸基は中和され、これにより酵素のpIは上昇す る。このアミンリガンドは好ましくはアミノ化糖、アミノアルコール又はアミノ ポリアルコールである。適当なアミノ糖の例はグルコサミン、一般式C₆H₁₃O₅Nを 有するその異性体、又は一般式〔C₆H₁₁O₄N〕_nのオリゴマー及びポリマー、例え ばグルコサミンのポリマー、例えばチトサンである。オリゴマー及びポリマーは 枝分れしていても、線形であってもよい。 カルボキシル基へのカップリングのためにアミノ化アルコールを使用するとき 、それは一般に少なくとも３個の炭素原子を含むべきである。適当なアミノ化ア ルコールの例はアミノプロパノール又はアミノブタノールである。より好ましく はアミンリガンドをアミノ化ポリアルコールとする。ポリアルコールは一般に少 なくとも３個の炭素原子を含むべきであり、そして例えば６個の炭素原子を含み うる。適当なアミノ化アルコールの例はグルカミン、一般式C₆H₁₅O₅Nを有するそ の異性体、又は一般式〔C₆H₁₃O₄N〕_n（ここでｎ＞１である）を有するオリゴマ ー及びポリマーである。 その他の適当なアミンリガンドはアミン置換化アルカン及びその誘導体である 。アミン置換化アルカン及びその誘導体の好適な例はアミノ酸、例えばリジン、 ポリリジン；アミノ酸のエステル；スペルミン；スペルミジン；プトレシン；等 である。 アミンリガンド、例えばアミノ化糖、アルカン、アルコール又はポリアルコー ル及びそのポリマーは、モノマー単位当り少なくとも１個のアミノ基を有すべき であるが、しかしモノマー単位当り１個のみのアミノ基を有するものに限定され るものと考えるべきではない。 好適な方法に従うと、グルタミン酸又はアスパラギン酸残基のカルボキシル基 へのアミンのカップリングはカルボキシル基及びアミノ基に結合できる架橋剤に よって媒介される。このカップリング反応は、適切には、S．S．Wong，Chemistr y of Protein Conjugation and Cross-Linking，CRC Press，Boca Raton，Flori da USA，1991の特に第２章、IV、Ｃ、第４章、IVび第５章、II；又はWong and W ong，Enzyme Microb．Techrol．1992年11月14日 pp 866-873に記載の標準方法に よって実施できうる。カップリング反応のために特に好適な架橋剤はカルボジイ ミド、例えば１−エチル−３−（３ −ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド(EDC)である。 EDCを用いてタンパク質をリガンドとコンジュゲートする方法は、製造者の詳 細(例えばPierce Instructions 0475 C，22980 X；22981 X；EDC)に従い、「担 体タンパク質へのハプテン／小リガンドのカップリングのためのEDCの利用」又 は「EDC及びＮ−ヒドロキシスクシニミド又はスルホ−Ｎ−ヒドロキシスクシニ ミドを用いる溶液中でのタンパク質の効率的な二段式カップリングのためのプロ トコール」についてのいづれかのプロトコールを利用して実施できる。 例えば、この酵素をカップリングバッファー、例えば200mMの塩化ナトリウム を含む50mMのMES pH5.0の中に溶解させるか、又は透析によりもしくはサイズ排 除クロマトグラフィーによる脱塩により移し入れることができる。リガンド、例 えばグルコサミンもカップリングバッファーの中に溶かしてよい。このコンジュ ゲーション反応は酵素及びリガンドを、その酵素及びリガンドの両者について３ mg／mlの最終濃度となるように結合し、次いで酵素mg当り５mgのEDCを混合する ことにより行ってよい。次にコンジュゲーション反応を室温で２時間、連続撹拌 しながら進行させる。この反応は、サイズ排除クロマトグラフィーによる脱塩に より、又は0.2Ｍの酢酸アンモニウムpH6.9に対する５℃での十分なる透析により 過剰の試薬を除去することによって停止させる。次いで得られる誘導体を５℃で 保存してよい。 リガンドの修飾又は一体化の度合いはむろん、当初の酵素、リガンド及び／又 はカルボジイミドの濃度の調整によりコントロールできうる。カップリングバッ ファーのpH又は温度の変動は、特定の酵素についてのコンジュゲーション反応の 最適化も含みうる。 基質、基質類似体及び可逆性インヒビターによる天然活性部位の 保護を、修飾反応のコントロールに利用してよい。 本発明の酵素調製品の別の好適な態様において、この酵素は１又は複数個のア ミノ酸の置換によって修飾してよい。従って、本発明は更にアミラーゼ、リパー ゼ、オキシドリダクターゼ、ペクチナーゼ又はヘミセルラーゼより成る群から選 ばれる修飾酵素を含んで成る酵素調製品に関連し、それにおいては少なくとも１ 個の負に帯電したもしくは中性のアミノ酸基が正に帯電したアミノ酸残基により 置換されているか、又は置換すべきアミノ酸残基が負に帯電したアミノ酸なら、 中性アミノ酸残基により置換されている。前記置換の目的は、親酵素に比べて強 い正の正味電荷を有する修飾酵素を提供することにあり、なぜなら一層強い正の 正味電荷は一層アルカリ性のpIをもたらすからである。 親酵素がリパーゼであるとき、この修飾酵素はWO 92/05249（以下に詳細）に 記載の一般方法によって調製できうる。本発明に係る修飾リパーゼを説明するう えで、慣用の１文字アミノ酸残基コードを利用する以下の命名法を参照のし易さ のために用いる： この命名法に従うと、例えばアルギンのアスパラギン酸による１65位での置換 は以下の通りに示される： D165R 修飾Ｔ．ラヌギノーザス・リパーゼの一態様において、この酵素の静電荷は、 酵素の表層上に位置する１又は複数のアミノ酸残基を置換することによって変え ることができる。特に5，43，45，50，69，70，72，94，102，105，165，167，1 99，200又は244位の１又は複数の位置のアミノ酸と、それとの組合せにおける56 ，87，96，210又は254位の１又は複数の位置のアミノ酸。より詳しくは、１ 又は複数のアミノ酸残基は以下の通りに置換されていてよい： D5R E43Q E45Q T50K L69R D70R T72K N94K D102K S105K D165R D167R/K T199K N200R T244K それと組合せにおける E56K/R E87K/R；N/Q D96K/R E210K/R D254K/R 好適な態様において、組合せは /T72K/T244K/D102K/S105K/E87K/D96K/N94K/D165R/D167K/E43Q/E45Q/T50K/L69R/D 70R/である。 修飾Ｂ．リシェニホルミスアミラーゼの一態様において、この酵素の静電荷は 、酵素の表層上に位置する１又は複数のアミノ酸残基 を置換することによって変えることができる。特に、53，113，114，271，419， 421又は458位の１又は複数のアミノ酸。より詳しくは、１又は複数のアミノ酸残 基は以下の通りに置換されていてよい： D53R/K E113R/K D114R/K E271R/K V419R/K N421R/K E447R/K E458R/K H471R/K 修飾Ｔ．ラヌギノーザス・キシラナーゼの一態様において、この酵素の静電荷 は、酵素の表層上に位置する１又は複数のアミノ酸残基を置換することによって 変えることができる。特に、7，11，30，95，110，127，155，156，177，181又 は183位にあるアミノ酸。より詳しくは、１又は複数のアミノ酸残基は以下の通 りに置換されていてよい： E7R/K E7T/S E7Q/N D11Q/N D11R/K E30R/K N95R/K D110R/K/S D127K/R N155R/K A156R/K Q177R/K E181S/T D183N/Q D183R/K 本発明の酵素調製品の更なる好適な態様において、この酵素は少なくとも１個 のアミノ酸残基を少なくとも１個の別のアミノ酸残基により置換することによっ て修飾して、酵素をグリコシル化できる微生物、例えば菌類又は酵母により認識 されるグリコシル化部位を特徴としたアミノ配列を形成してよい。（１又は複数 の）グリコシル部位の導入は、親酵素のそれに比べて強い正の正味電荷又は強い 親水性を有する修飾酵素の提供にある。アミノ酸置換による修飾酵素の調製 遺伝子の中に突然変異を導入するためのいくつかの方法が当業界に公知である 。酵素をコードするDNA配列のクローニングの簡単な解説の後、酵素をコードす る配列内の特定の部位に突然変異を誘発する方法を解説する。酵素をコードするDNA配列のクローニング 親酵素をコードするDNA配列は、当業界に公知の様々な方法により、注目の酵 素を産生する任意の細胞又は微生物から単離できうる。第一に、ゲノムDNA及び ／又はcDNAライブラリーを、研究すべき酵素を産生する生物由来の染色体DNA及 び／又はcDNAライブラリーを用いて構築すべきである。次に、もし酵素のアミノ 酸配列がわかっているのなら、相同性のラベル化オリゴヌクレオチドプローブを 合成し、そして注目の生物から調製したゲノムライブラリー由来の 酵素をコードするクローンを同定するのに用いる。他に、既知の酵素に相同性の 配列を含むラベル化オリゴヌクレオチドプローブを、低ストリンジェンシーのハ イブリダイゼーション及び洗浄条件を利用し、酵素をコードするクローンを同定 するためのプローブとして用いることができる。 酵素をコードするクローンを同定するための更なる別の方法は、ゲノムDNAの フラグメントを発現ベクター、例えばプラスミドの中に挿入し、得られるゲノム DNAライブラリーにより酵素陰性細菌を形質転換させ、次いで形質転換細菌を酵 素にとっての基質を含むアガーの上でプレート培養して、酵素を発現するクロー ンを同定することを包括するであろう。 他方、酵素をコードするDNA配列を、確立された標準方法、例えばS．L．Beauc age and M．H．Caruthers，Tetrahedron Letters 22，1981，pp．1859-1869によ り述べられているホスホラミジット法又はMatthesら、The EMBO J．３，1984，p p．801-805により述べられている方法により合成的に調製できうる。ホスホラミ ジット法によれば、オリゴヌクレオチドを例えば、自動DNA合成装置の中で合成 し、精製し、アニーリングし、ライゲーションし、そして適当なベクターの中に クローニングする。 最後に、このDNA配列はゲノム起源と合成起源との複合型、合成起源とcDNA起 源との複合型、又はゲノム起源とcDNA起源との複合型であって、合成、ゲノム又 はcDNA起源のフラグメントを標準の技術に従って（適宜）ライゲーションさせる （このフラグメントはDNA配列全体の様々な部分に該当する）ことにより調製し たものであってよい。このDNA配列は特定のプライマーを用い、例えばUS 4,683, 202又はR．K．Saikiら、Science 239, 1989，pp．487-491に記載の通りにして、 ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって調製してもよ い。部位特異的突然変異誘発 酵素をコードするDNA配列を一旦単離でき、そして突然変異のための所望の部 位が同定できたら、合成オリゴヌクレオチドを用いて突然変異を導入してよい。 これらのオリゴヌクレオチドは所望の突然変異部位に隣接するヌクレオチド配列 を含む；突然変異ヌクレオチドはオリゴヌクレオチド合成中に挿入する。特定の 方法において、酵素をコードする配列を橋渡している一本鎖ギャップを、酵素遺 伝子を担持しているベクターの中に作り上げる。次に、所望の突然変異を有する 合成ヌクレオチドを一本鎖DNAの相同性領域にアニーリングさせる。残っている ギャップをDNAポリメラーゼＩ（クレノウフラグメント）で埋め、そしてその構 築体をT4リガーゼを用いてライゲーションさせる。この方法の特定の例はMorina gaら(1984，Biotechnology ２：646-639)により述べられている。1988年７月26 日承認のEstellらの米国特許第4,760,025号は、カセットのささいな改変を施す ことによる多重突然変異をコードするオリゴヌクレオチドの導入を開示している が、しかしながらMoringaの方法によっては一度に一層多くの様々な突然変異を 導入でき、その理由は様々な長さの複数のオリゴヌクレオチドを導入できるから である。 酵素をコードするDNA配列に突然変異を導入する別の方法がNelson and Long, Analytical Biochemistry 180 ，1989，pp 147-151に記載されている。これは、P CR反応におけるプライマーの１つとして化学合成DNA鎖を利用することにより導 入した所望の突然変異を含むPCRフラグメントの３段式作製を含む。PCR−作製化 フラグメントから、突然変異を担持しているDNAフラグメントは、制限エンドヌ クレアーゼによる切断により単離でき、そして発現プラスミドの中に再挿入して よい。修飾酵素の発現 本発明によれば、上記の方法又は任意の別の当業界公知の方法により作った突 然変異酵素をコードするDNA配列は、一般にプロモーター、オペレーター、リボ ソーム結合性部位、翻訳開始シグナル及び任意的にリプレッサー遺伝子又は様々 なアクチベーター遺伝子をコードするコントロール配列を含む発現ベクターを用 い、酵素の形態で発現されうる。 本発明の修飾酵素をコードするDNA配列を担持する組換発現ベクターは、組換D NA手順に簡単に委ねることのできうる任意のベクターであってよく、そしてベク ターの選択は往々にしてそれを導入する宿主細胞に依存するであろう。即ち、こ のベクターは自己複製式ベクター、即ち、染色体外質として存在するベクターで あってその複製が染色体とは独立しているもの、例えば、プラスミド、バクテリ オファージもしくは染色体外因子、ミニ染色体もしくは人工染色体であってよい 。他方、このベクターは、宿主細胞の中に導入したときに、宿主細胞のゲノムの 中に組込まれ、そしてそれが組込まれた染色体と一緒に複製されるものであって よい。 このベクターにおいて、このDNA配列は適当なプロモーター配列に作動連結さ れているべきである。このプロモーターは選定の宿主細胞の中で転写活性を示す 任意のDNA配列であってよく、そしてその宿主細胞に対して同種又は異種のいづ れのタンパク質をコードする遺伝子に由来しうる。本発明の酵素変異体をコード するDNA配列の転写を指令するのに適当なプロモーターの例は、Ｅ．コリ(E．col i)のlacオペロンのプロモーター、ストレプトマイセス・コエリカラー(Streptom yces coelicolor)・アガラーゼ遺伝子dagAプロモーター、バチルス・リシェニル ホルミス（B．Iicheniformis）α−アミラーゼ遺伝子（amyL）のプロモーター、 バチルス・ステアロサ ーモフィルス・マルトジェンアミラーゼ遺伝子（amyM）のプロモーター、バチル ス・アミロリケファシエンス（B．Amyloliquefaciens）α−アミラーゼ（amyQ） のプロモーター、バチルス・スブチリスxylA及びxylB遺伝子のプロモーター等で ある。菌類宿主における転写にとって、有用なプロモーターの例は、Ａ．オリザ TAKAアミラーゼ、リゾムコール・ミーヘイアスパラギン酸プロテイナーゼ、Ａ． ニガー中性α−アミラーゼ、Ａ．ニガー酸安定性α−アミラーゼ、Ａ．ニガー、 グルコアミラーゼ、リゾムコール・ミーヘイ・リパーゼＡ．オリザ・アルカリ性 プロテアーゼ、Ａ．オリザ・トリオース三リン酸イソメラーゼ又はＡ．ニドゥラ ンス・アセトアミダーゼをコードする遺伝子に由来のものである。 本発明の発現ベクターは適当な転写ターミネーターを、そして真核細胞におい ては、本発明の酵素変異体をコードするDNA配列に作動連結されたポリアデニル 化配列も含んで成ってよい。ターミネーション及びポリアデニル化配列はプロモ ーターと同じ起源に由来するものが適当でありうる。 このベクターは更に、注目の宿細胞の中でベクターが複製できるようにするDN A配列を含んで成りうる。かかる配列の例は、プラスミドpUC19，pACYC177，pUB1 10，pE194，pAMB１及びpIJ702の複製起点である。 このベクターはまた選択マーカー、例えば遺伝子であってその生成物が宿主細 胞の欠陥を補うもの、例えばＢ．スブチリスもしくはＢ．リシェニホルミス由来 のdal遺伝子、又はアンピシリン、カナマイシン、クロラムフェニコールもしく はテトラサイクリン耐性の如くの抗生物質の耐性を授けるものも含んで成りうる 。更に、このベクターはアスペルギルス選択マーカー、例えばamdS，argB，niaD 及びsC、ヒグロマイシン耐性力を強めるマーカーを含んで成ってよ く、又はその選択は例えばWO 91/17243号に記載の通り、共形質転換により成し 遂げてよい。 酵素変異体をコードする本発明のDNA構築体、プロモーター、ターミネーター 及びその他の要素をそれぞれライゲーションするのに、並びにそれらを複製に必 須の情報を含んでいる適当なベクターの中に挿入するのに用いる手順は当業者に 公知である（例えば、Sambrookら、Molecular Cloning：A Laboratory Manual， CSH，NY，1989を参照のこと）。 上記のDNA構築体又は発現ベクターのいづれかを含んで成る本発明の細胞は本 発明の酵素変異体の組換製造における宿主細胞として好適に利用される。この細 胞は修飾酵素をコードするDNA構築体により、このDNA構築体を宿主の染色体の中 に組込むことによって簡単に形質転換させることができうる。この組込みは一般 に好都合であると考えられ、その理由はDNA配列は細胞の中で安定的に維持され る傾向が強いからである。宿主染色体へのDNA構築体の組込みは慣用の方法、例 えば相同又は異種的組換によって行うことができうる。他方、細胞は、以下に説 明する通り、別のタイプの宿主細胞と関連づけて、発現ベクターで形質転換させ ることができうる。 宿主細胞は高等生物、例えば哺乳動物又は昆虫の細胞であってよいが、しかし 微生物細胞、例えば細菌又は菌類（酵母を含む）細胞であることが好ましい。 適当な細菌の例はグラム陽性菌、例えばバチルス・スブチリス、バチルス・リ シェニホルミス、バチルス・レンタス、バチルス・ブレビス、バチルス・ステア ロサーモフィルス、バチルス・アルカロフィルス、バチルス・アミロリケファシ エンス、バチルス・コアギュランス、バチルス・サーキュランス、バチルス・ロ ータス(B．lautus)、バチルス・メガテリウム(B．megaterium)、バチルス・ス リンジエンシス（B．thuringiensis）もしくはストレプトマイセス・リビダンス (S．lividans)もしくはストレプトマイセス・ミュリヌス（S．murinus）、又は グラム陰性菌、例えばＥ．コリである。細菌の形質転換は公知の方法で、例えば プロトプラスト形質転換又はコンピテント細胞を用いることにより行ってよい。 酵母生物はサッカロマイセス又はシゾサッカロマイセス(Schizosaccharomyces )の種から好適に選ばれることができ、例えばサッカロマイセス セレビジエ（S accharomyces cerevisiae）である。糸状菌は好都合にはアスペルギルスの種に 属し、例えばアスペルギルス・オリザ又はアスペルギルス・ニガーである。菌類 細胞は公知の方法による、プロトプラスト形成及びプロトプラストの形質転換、 その後の細胞壁の再生を含むプロセスにより形質転換されうる。アスペルギルス 宿主細胞の形質転換のための適切な手順はEP 238,023号に記載されている。 修飾酵素は、上記の宿主細胞をこの修飾酵素の産生を誘導する条件下で培養し 、そして修飾酵素を細胞及び／又は培養培地から回収することにより製造されう る。 細胞を培養するのに用いる培地は、注目の宿主細胞を増殖するのに適し、且つ 本発明の修飾酵素の発現を得るのに適する任意の慣用の培地であってよい。適当 な培地は商業的供給者から入手するか、又は（例えばアメリカン・タイプ・カル チャー・コレクションの中の）公開の処方に従って調製できうる。 宿主細胞から分泌された修飾酵素は、遠心又は濾過により培地から細胞を分離 し、そして培地のタンパク質性成分を硫酸アンモニウムの如くの塩によって沈殿 させ、次いでイオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィ ーの如くのクロマトグラフィー手順によって培養培地から簡単に回収できうる。洗浄添加剤及び洗剤 その向上した洗浄及び／又は食器洗浄性能を理由に、本発明の修飾アミラーゼ 又はリパーゼは洗剤、例えばpH７〜13の範囲、特にpH８〜11の範囲において機能 することを目的とする洗剤の中に含ませるのに極めて適する。 本発明に従うと、この修飾アミラーゼ又はリパーゼは洗剤の成分として加えて よい。この場合、これは洗浄添加剤の形態で洗剤の中に含ませてよい。この洗剤 及び洗浄添加剤は更に、洗剤の中に一般的に利用されている１又は複数のその他 の酵素、例えばプロテアーゼ、オキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及びセルラーゼ を含んで成ってよい。 特別な観点において、本発明は洗浄添加剤を提供する。この修飾アミラーゼ又 はリパーゼ及び任意的に１又は複数のその他の酵素は洗剤の中に、１又は複数の 酵素を含む独立の添加剤を加えることにより、又はこれらの酵素全てを含んで成 る組合せ添加剤を加えることにより、含ませることができうる。本発明の洗浄添 加剤、即ち、独立の添加剤又は組合せ添加剤は、例えば顆粒、液体、スラリー等 として配合せしめてよい。好適な洗浄添加剤は顆粒、特に無塵顆粒、液体、特に 安定化液体、スラリー、又は保護酵素である。 無塵顆粒は例えばUS 4,106,991及びUS 4,661,452に開示されている通りに製造 でき、そして当業界公知の方法によりコーティングしてよい。洗浄酵素は顆粒化 の前後で混合してよい。 液状酵素調製品は、例えばプロピレングリコールの如くのポリオール、糖又は 糖アルコール、乳酸又は硼酸を樹立された方法に従って加えることによって安定 化されうる。その他の酵素安定化剤も当業界に公知である。保護酵素はEP 238,2 16号に開示の方法に従って調製されうる。 更なる別の観点において、本発明は本発明の修飾アミラーゼ又はリパーゼを含 んで成る洗剤に関する。 本発明の洗剤は任意の慣用の形態、例えば粉末、顆粒又は液体の形態であって よい。液状洗剤は水性であってよく、一般には90％までの水と０〜20％の有機溶 媒を含んでいるか、又はEP特許第120,659号に記載の如く非水性であってよい。 洗剤は、界面活性剤であってアニオン性、非イオン性、カチオン性、両性又は これらのタイプの混合物でありうるものを含んで成る。洗剤は通常０〜50％のア ニオン界面活性剤、例えば線形アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルファーオレ フィンスルホン酸塩、硫酸アルキル、アルコールエトキシ硫酸塩又は石けんを含 むであろう。これは０〜40％の非イオン性界面活性剤、例えばノニルフェノール エトキシレート又はアルコールエトキシレートも含みうる。更に、これはＮ−（ ポリヒドロキシアルキル）−脂肪酸アミド界面活性剤を含みうる（例えばWO 92/ 06154号に記載）。 洗剤は１〜40％の洗浄ビルダー、例えばゼオライト、ジ又はトリリン酸塩、ホ スホン酸塩、クエン酸塩、NTA、EDTAもしくはDTPA、アルケニル無水コハク酸も しくは珪酸塩を含みうるか、又はビルダー付与されていなくてよい（即ち、本質 的に洗浄ビルダー無し）。 本発明の洗剤は酵素のための慣用の安定化剤、例えばポリオール、例えばプロ ピレングリコール、糖又は糖アルコール、乳酸、硼酸、又は硼酸誘導体、例えば 芳香硼酸エステルを用いて安定化されていてよく、そしてこの洗剤は例えばWO 9 2/19709及びWO 92/19708に記載の通りにして処方されうる。その他の酵素安定剤 が当業界に公知である。 本発明の洗剤は漂白剤、例えば過硼酸塩、過炭酸塩及び／又はアクチベーター 、テトラアセチルエチレンジアミン又はノナノイルオ キシベンゼンスルホン酸塩を含んでよく、そして例えばWO 92/07057に記載の通 りにして処方されうる。 本発明の洗剤はその他の慣用の洗浄成分、例えは解膠性ポリマー、ファブリッ クコンディショナー、発泡促進剤、発泡抑制剤、腐触防止剤、土壌懸濁剤、金属 イオン封鎖剤、土壌再付着防止剤、染料、殺菌剤、蛍光増白剤及び香料、並びに 上記の酵素をも含んでよい。 本発明の範囲にあり、且つ本発明の修飾アミラーゼ又はリパーゼを含む洗剤の 特定の形態には以下のものが挙げられる： ａ）リン酸ビルダー、アニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、珪酸塩、使 用時に所望のpHに調整するアルカリ及び中性無機塩を含む洗剤粉末として処方さ れた洗剤。 ｂ）ゼオライトビルダー、アニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、アクリ ル又は同価ポリマー、珪酸塩、使用時に所望のpHに調整するアルカリ及び中性無 機塩を含む洗剤粉末として処方された洗剤。 ｃ）アニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、有機酸、アルカリを含んで成 り、使用時に７〜11の値に調整されるpHを有する水性洗浄液として処方された洗 剤。 ｄ）線形アルコキシル化一級アルコールより本質的に成る液状非イオン界面活 性剤、リン酸ビルダー、アルカリを含んで成り、使用時に約７〜11の値に調整さ れるpHを有する非水性洗浄液体として処方された洗剤。 ｅ）アニオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤、リン酸ビルダー、珪酸ナト リウムを含み、そして中性無機塩を微量で含むか又は実質的に含まない、少なく とも600ｇ／ｌのバルク密度を有する顆粒形態の洗浄粉末として処方されたコン パクト洗剤。 ｆ）アニオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤、ゼオライトビルダー、珪酸 ナトリウムを含み、そして中性無機塩を微量で含むか又は実質的に含まない、少 なくとも600ｇ／ｌのバルク密度を有する顆粒形態の洗浄粉末として処方された コンパクト洗剤。 ｇ）アニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、アクリルポリマー、脂肪酸石 けん、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、粘土粒子及び珪酸ナトリウムを含む洗 浄粉末として処方された洗剤。 ｈ）５〜65重量％の界面活性剤、０〜50重量％のビルダー及び０〜30重量％の 電解質を含んで成る液状コンパクト洗剤。 ｉ）線形アルキルベンゼンスルホン酸塩、牛脂硫酸アルキル、７重エトキシル 化Ｃ_4-5アルコール、11重エトキシル化牛脂アルコール、分散剤、シリコーン流 体、クエン酸三ナトリウム、クエン酸、ゼオライト、マレイン酸−アクリル酸コ ポリマー、DETMPA、セルラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、アミロ溶解酵素、珪 酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、PVP、過硼酸塩及び加速剤を含んで成るコンパ クト顆粒洗剤。 ｊ）線形Ｃ_1-2ルキルベンゼン硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ゼオライト Ａ、ニトリロ三酢酸ナトリウム、セルラーゼ、PVP、TAED、硼酸、過硼酸塩及び 加速剤を含んで成る顆粒洗剤。 ｋ）Ｃ_12-14アルケニルコハク酸、クエン酸−水和物、Ｃ_12-15アルキル硫酸ナ トリウム、２重エトキシル化Ｃ_12-15アルコール、５重エトキシル化Ｃ_12-15アル コールの硫酸ナトリウム、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸） 、オレイン酸、エタノール、プロパンジオール、プロテアーゼ、セルラーゼ、PV P、石けん水泡抑制剤、又はNaOH、過硼酸塩及び加速剤を含んで成る液状洗剤。 更に、本発明の修飾アミラーゼ又はリパーゼを好適に含ませるこ とのできる好適な洗剤の例は、EP 373,850，EP 378,261，WO 92/19709，EP 381, 397，EP 486,073，WO 92/19707，EP 407,225及びWO 92/13054に記載の洗剤を含 んで成る。食器洗剤 本発明の修飾アミラーゼ又はリパーゼとは別に、該食器洗剤はアニオン、非イ オン、カチオン、両性又はこれらのタイプの混合物でありうる界面活性剤を含ん で成る。この洗剤は０〜90％の非イオン界面活性剤、例えば低−〜非−発泡性エ トキシル化プロポキシル化直鎖アルコールを含むであろう。 この洗剤は無機及び／又は有機タイプの洗浄ビルダー塩を含みうる。この洗浄 ビルダーはリン含有及び無リン系タイプにサブ分割できうる。この洗剤は通常１ 〜90％の洗浄ビルダーを含む。 含ませている場合、リン含有無機アルカリ洗浄ビルダーの例には、水溶性塩、 特にアルカリ金属のピロリン酸塩、オルトリン酸塩、ポリリン酸塩及びホスホン 酸塩が含まれる。含ませている場合、無リン系無機ビルダーの例には、アルカリ 金属の水溶性の炭酸塩、硼酸塩及び珪酸塩、並びに様々なタイプの水不溶性結晶 又は非結晶アルミノシリケートが含まれ、その中でゼオライドが最も良く知られ た代表物である。 適当な有機ビルダーの例には、アルカリ金属、アンモニウム及び置換化アンモ ニウム、クエン酸塩、コハク酸塩、マロン酸塩、脂肪酸スルホン酸塩、カルボキ シメトキシコハク酸塩、ポリ酢酸アンモニウム、カルボン酸塩、ポリカルボン酸 塩、アミノポリカルボン酸塩、ポリアセチルカルボン酸塩及びポリヒドロキシス ルホン酸塩が含まれる。 その他の適当な有機ビルダーには、ビルダー特性を有することで知られる高分 子量ポリマー及びコポリマー、例えば適当なポリアク リル酸、ポリマレイン酸及びポリアクリル酸／ポリマレイン酸コポリマー、並び にこれらの塩が含まれる。 食器洗剤は塩素／臭素タイプ又は酵素タイプの漂白剤を含みうる。無機塩素／ 臭素タイプ漂白剤の例は、次亜塩素酸及び次亜臭素酸リチウム、ナトリウム又は カルシウム、並びに塩素化リン酸三ナトリウムである。有機塩素／臭素タイプ漂 白剤の例は、複素環式Ｎ−ブロモ及びＮ−クロロイミド、例えばトリクロロイソ シアヌル酸、トリブロモイソシアヌル酸、ジブロモイソシアヌル酸及びジクロロ イソシアヌル酸、並びにカリウム及びナトリウムの如くの水溶性カチオンとのそ の塩である。ヒダントイン化合物も適当である。 酵素系漂白、例えば無機過塩の形態での漂白、好ましくは漂白前駆体又はペル オキシ酸化合物による漂白が好ましい。適切なペルオキシ漂白化合物の典型的な 例は四水和物及び一水和物の両者の過硼酸アルカリ金属、過炭酸、過珪酸及び過 リン酸アルカリ金属である。好適なアクチベーター材料はTAED及びグリセロール 三酢酸塩である。 本発明の食器洗剤は酵素のための慣用の安定化剤、例えばポリオール、例えば プロピレングリコール、糖又は糖アルコール、乳酸、硼酸、又は硼酸誘導体、例 えば芳香硼酸エステルを用いて安定化されうる。 本発明の食器洗剤はその他の慣用の洗浄成分、例えば解膠性材、充填材、発泡 抑制剤、腐触防止剤、土壌懸濁剤、金属イオン封鎖剤、土壌再付着防止剤、脱水 剤、染料、殺菌剤、蛍光剤、増粘剤及び香料も含みうる。その他の用途 本酵素の特異性に依存して、これは１又は可能としては複数の上記の用途、即 ち、ベーキング産業、ワイン及びジュース産業、動物 飼料及び製紙パルプ処理において採用されうることが考えられる。特定の態様に おいて、本発明の酵素調製品は修飾アミラーゼ、リパーゼ及びヘミセルラーゼよ り成る群から選ばれる１又は複数種の酵素と、１又は複数種のその他の酵素との 組合せを含んで成りうる。パルプ及び製紙用途 製紙パルプ産業において、本発明に係る酵素調製品は好都合には以下の通りに 利用されうる： − 脱樹皮のため。即ち、ペクチン分解及び／又はヘミセルロース分解酵素の如 くの加水分解酵素による予備処理は、メカニカルドラムの中での脱樹皮の前にペ クチン・リッチ・形成層を分解でき、好適なエネルギーの節約をもたらす。 − 脱フィブリン（精錬又は叩解）のため。即ち、精錬又は叩解の前のペクチン 分解及び／又はヘミセルロース分解酵素の如くの加水分解酵素によるセルロース ファイバー含有材料の処理。これはファイバーの表層上に対する酵素の加水分解 作用によりエネルギー消費量の削減をもたらす。本発明に係る酵素調製品の利用 は、未修飾酵素の利用と比べてより良いエネルギー制約をもたらすことができ、 なぜなら修飾酵素はファイバー壁に浸透する一層強い能力を有しているからであ る。 − ファイバー修飾のため。即ち、一層深遠に浸透する酵素を必要とするファイ バー壁伝いの部分加水分解が必要とされる場合のファイバー特性の改善（例えば 粗いファイバーをより柔軟性にするため）。ファイバーの深遠処理は、高収量パ ルプ、例えばメカニカルパルプ又はリサイクルパルプの混合物に関しては今まで 不可能であった。この制約はファイバー壁の孔マトリックスの物理的な制約に基 づき酵素分子の通過を妨害するファイバー壁構造の性質に原因する。驚くべきこ とに、本発明の酵素調製品の修飾（即ち、誘導化）酵 素はファイバー壁の中に浸透し易いようである。この発見は、高収量パルプに関 しても、ミクロフィブリル表面上の負に帯電した酸性基は静電斥力による酵素分 子の浸透を制約することを示唆する。 − 排水のため：製紙パルプの排水性は、パルプをヘミセルラーゼ、リパーゼ及 び／又はペクチナーゼの如くの加水分解酵素により処理することによって改善さ れうる。本発明に係る酵素調製品の利用は一層効果的であり、例えばファイバー 間の中空空間を閉塞してしまうことによって排水速度を制約する微細部分の中の 及び製紙装置のワイヤーメッシュの中の強力に水和したミクロフィブリルの束を 高度に弛緩させる。 − ファイバー間結合のため。加水分解酵素をパルプの製造に適用してファイバ ー間結合力を強める。この酵素は非セルロース系不純物及び微細物についてファ イバー表層をすすぎ、これにより一層大きい露出したセルロース及びヘミセルロ ース面積を生み出し、ファイバー間の水素結合力を高める。この過程はデホルニ フィケーション(dehornification)とも呼ばれる。本発明に係るヘミセルラーゼ 含有酵素調製品により作った紙及びボードは強められた強度又は軽減したガンメ ージ(gammage)、より滑らかな表面及び向上したプリント性を有しうる。この改 善は修飾／誘導化酵素の改善された浸透力による。 − 酵素的脱インク。リパーゼ、ペクチナーゼ及びヘミセルロースの如くの加水 分解酵素の利用によるパルプ処理によるリサイクルにかけた紙の部分加水分解は インク粒子の除去及び凝集を助長する。本発明に係る酵素の利用は、ファイバー 壁のフィブリルマトリックスへの酵素分子のより良い浸透、それ故表面を軟化し 、これによってインク粒子は効率的に遊離することによって、表面構造からイン クの一層効果的な遊離をもたらす。 − クラフトパルプの漂白のため。以下の実施例６参照のこと。エンドキシラナ ーゼ（ヘミセルラーゼ）による酵素漂白したクラフトパルプの処理は、パルプ中 の残留リグニンの含有量を減らし、これにより事後漂白における化学品の必要性 を減らすために産業的に実施する。鉱酸の添加の必要性を最少限とするため、及 び腐触の問題を解消するため、エンドキシラナーゼによる処理は高いpHで行うこ とが必要とされる。しかしながら、静電斥力にある程度依存して、大半の商業的 なエンドキシラナーゼ製品の性能はpHが７を超えると弱まる。 リグノセルロースパルプの処理は、例えばWO 93/08275，WO 91/02839及びWO 9 2/03608に記載の通りにして実施した。繊維用途 別の態様において、本発明はバイオポリシング工程における本発明に係る酵素 調製品の利用に関する。バイオポリシングは糸の表面の特別な処理であり、布帛 の湿潤性を損うことなく取扱い易さ及び外観についての布帛品質を向上する。バ イオポリシングのより重要な効果は、毛羽立ち及び毛玉の少なさ、向上した光沢 、向上した布帛取扱い易さ、向上した耐久力のある柔軟性及び改変した吸水性の 特徴でありうる。バイオポリシングは通常メリヤス及び織物布の製造のウェット 処理において行われる。ウェット処理は、例えば脱サイジング、精錬、漂白、洗 浄、乾燥／プリント及び仕上げの如くの工程を含んで成る。これらの各工程の際 、布帛は多かれ少なかれ機械的な作用にかけられる。一般に、繊維をメリヤス又 は編んだ後、布帛は脱サイジング工程、続いて精錬工程等に進む。脱サイジング の繊維からサイジングを除去する行為である。メカニカル織機の上で編む前に、 たて糸は往々にしてその引張強さを高めるためにサイジングデンプン又はデンプ ン誘導体でコーティングされる。編んだ 後、サイジングコーティングは、均一、且つ防水効果が確実となるため、布帛を 更なるプロセスにかける前に除去しておかねばならない。脱サイジングの好適な 方法はアミラーゼの作用によるサイジングの酵素加水分解である。バイオポリシ ング効果を達成するため、酵素作用と機械作用との組合せが必要である。もし酵 素処理を柔軟剤による慣用の処理と組合せると、「超柔軟性」が達せられる。酵 素脱サイジングのためのアミラーゼを含んで成る本発明の酵素調製品の利用；及 びセルロース布帛、特にビスコースもしくはTencel（商標）又はそれと上記のそ の他の布帛とのブレンドのバイオポリシングのためのキシラナーゼを含んで成る 本発明の酵素調製品の利用；は有利と考えられる。バイオポリシングは例えばWO 93/20278に記載の方法を適用することによって得られうる。ベーキング 更なる別の態様において、本発明は、本発明に係る酵素調製品、特に化学修飾 キシラナーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、ラッカーゼ及び／又はオキシダーゼ調製 品を、ドウの展開性(development)、弾性及び／もしくは安定性並びに／又はベ ークド製品の容積、脆い構造及び／又は堅固防止特性を向上するためにベーキン グフラワーに利用することに関する。この酵素調製品はあらゆるタイプのフラワ ー又はミール（例えばライ麦、大麦、からす麦、又はとうもろこし）から調製す るドウ又はベークド製品の調製のために用いられうるが、本発明の酵素調製品は 小麦から作った又は大量の小麦を含んで成るドウ又はベークド製品の調製におい て極めて有用であることが見い出された。本発明の酵素調製品により作ったベー クド製品はパン、ロール、バケット等が含まれる。ベーキング目的のため、本発 明の酵素調製品はキシラナーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、オキシダーゼもしくは ラッカーゼを唯一のもしくは主要酵素活性体として有 するものとして、又はその他の酵素、例えばリパーゼ、アミラーゼ、オキシダー ゼ（例えばグルコースオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ）、ラッカーゼ及び／も しくはプロテアーゼと組合せたものとして使用してよい；リパーゼ、アミラーゼ 、オキシダーゼ及びラッカーゼは任意的に本明細書に記載の通りに修飾されてい る。ビール醸造 更なる別の態様において、本発明は、本発明に係る酵素調製品を、大麦及び／ 又はもろこしと麦芽を含むような麦芽汁の濾過性を特に高めるためにビール醸造 産業において利用することに関する。キシラナーゼ及び／又はアミラーゼ調製品 は例えばVietorら、1993，J．Inst．Brew.，５月〜６月、99，pp．243-248及びE P 227,159に記載の通り、醸造ために慣用的に用いられているペントサナーゼと 同じようにして利用されうる。更に、キシラナーゼ調製品は、醸造消費穀粒、即 ち、大麦もしくは麦芽混入大麦又はその他の穀類を含むビールの麦芽汁由来の残 渣を、例えば動物飼料のためのこの残渣の利用性を高めるために、処理するため に利用されうる。ジュース等 別の更なる態様において、本発明は、本発明に係る酵素調製品をジュース産業 に利用することに関する。 本発明の酵素調製品、即ち、キシラナーゼ調製品は、果実又は植物ジュースの 調製において、収量を高めるため、及び様々な植物細胞壁由来材料又は廃棄材料 、例えば製紙由来の材料、又は農業残留物、例えば小麦のわら、とうもろこしの 穂軸、とうもろこし植物全体、ナッツの殻、草、植物外皮、消費穀粒、さとうき びパルプ等の酵素加水分解において有用である。植物材料は、様々な種類の処理 を向上させるため、キシラン以外の成分の精製もしくは抽出を促進するため、例 えば穀類からのベーターグルカンもしくはベーターグ ルカンオリゴマーの精製を促進するため、飼料価値を高めるため、水結合能を下 げるため、廃水プラントの中での分解性を高めるため、草及びとうもろこしの新 鮮保存飼料の変換率を高めるために、分解されうる。 最後に、本発明のキシラナーゼ調製品は植物細胞壁由来材料の粘度を改変する のに利用されうる。例えば、キシラナーゼは、キシラン含有飼料の粘度を下げる ため、粘性のキシラン含有材料の麦分離の如くにおける処理を促進するため、及 び醸造プロセスにおける粘度を下げるために利用されうる。動物飼料 更なる別の態様において、本発明は、本発明に係る酵素調製品の動物飼料にお ける利用（又は動物により摂取される前の動物飼料の処理のための利用）に関す る。この酵素調製品は好ましくは、植物タンパク質源、例えば穀類及び豆類の消 化性を高めるのに効果的な量で飼料に加えることが好ましい。そこで、例えば本 発明のキシラナーゼ調製品は動物飼料の改質のために利用でき、そしてその効果 をin vitro（飼料の成分を改変することにより）又はin vivoのいづれかで及ぼ すことができうる。このキシラナーゼ調製品は大量のアラビノキシラン及びグル クロノキシランを含む動物飼料組成物、例えば大麦、小麦、ライ麦又はからす麦 又はとうもろこしの如くの穀類を含む飼料に加えるのに極めて適する。飼料に加 えたとき、キシラナーゼは腸内粘度の低下にある程度基づき植物細胞壁材料のin vivo分解を高め(Bedfordら、Proceeding of the lst Symposium on Enzymes in Animal Nutrition，1993，pp．73-77)、これにより動物による植物栄養素のよ り良い利用率が達成される。これにより、動物の成長速度及び／又は飼料変換率 （即ち、体重増加に対する摂取飼料の体重）は向上する。 以下の実施例は本発明を更に例証し、そして本発明の範囲を限定することは意 図しない。 実施例１ アスペルギルス・オリザにおけるヒュミコラ・ラヌギノーザ・リパーゼの発現 ： ヒュミコラ・ラヌギノーザのクローニング、並びにアスペルギルス・オリザに おけるリパーゼの発現及び特性決定はEP出願305,216号に記載されている。使用 した発現プラスミドをp960と命名した。 本用途において利用した発現プラスミドは、リパーゼコード領域のすぐ３′側 のささいな修飾を除きp960と同一である。この修飾は以下のようにして施した： p960をNruＩ及びBamHＩ制限酵素で消化した。この２つの部位の間に、プラスミ ドpBR322由来のBamHＩ/NheＩフラグメント（それにおいてはNheＩフラグメント はクレノウポリメラーゼにより補完（フィル・イン）されている）をクローニン グし、これによって固有BamHＩ及びNheＩ部位を含むプラスミドpA01を作った（ 図３）。これら固有部位の間にp960由来のBamHＩ/XbaＩフラグメントをクローニ ングして、pAHLを得た（図４）。リパーゼ遺伝子の部位特異的in vitro突然変異誘発 リパーゼ遺伝子の中に突然変異を導入するために用いる手法はNelson & Long ，Analytical Biochemlstry，180，147-151（1989）に記載されている。これは 、PCR反応におけるプライマーのうちの１つとして化学合成DNA鎖を使用すること によって導入した所望の突然変異を含むPCR（ポリメラーゼ連鎖反応）フラグメ ントの３段式作製を含む。PCR作製フラグメントから突然変異を含むDNAフラグメ ントを制限酵素による切断によって単離し、そして発現プラスミドの中に再挿入 できる。この方法を以下に詳しく説明する。図５及び６において、この方法を更 に概略する。ヒュミコラ・ラヌギノーザ・リパーゼのD165R/D167Kを発現するプラスミドの構 築 プラスミドpAHLの線形化 環状プラスミドpAHLを制限酵素SphＩにより、以下の50μｌの反応混合物の中 で線形にした：50mMのNaCl，10mMのトリス−HCl，pH7.9，10mMのMgCl₂，１mMの ジチオスレイトール、１μｇのプラスミド及び２単位のSphＩ。消化を37℃で２ 時間行った。その反応混合物をフェノール（トリス−HCl，pH7.5で平衡化）で抽 出し、そして２容量の氷冷96％エタノールの添加により沈殿させた。遠心及びペ レットの乾燥後、線形DNAを50μｌのH₂Oに溶かし、そして濃度をアガロースゲル で評価した。 ３段式PCR突然変異誘発 ヘルパー１及びヘルパー２はコード領域の外側の配列に対して相補性であり、 そしてそれ故突然変異配列の構築において任意の突然変異誘発プライマーと組合 せて利用してよい。 ３段階は全て以下のものを含むバッファーの中で実施した：10mMのトリス−HC l，pH8.3，50mMのKCl，1.5mMのMgCl₂，0.001％のゼラチン、0.2mMのdATP，0.2mM のdCTP，0.2mMのdGTP，0.2mMのTTP，2.5単位のTaqポリメラーゼ。 段階１においては、100pmolのプライマーＡ，100pmolのプライマーＢ及び１fm olの線形プラスミドを全部で100μｌの反応混合物 に加え、そして１サイクルが95℃で２分、37℃で２分及び72℃で３分より成るサ イクルを15回実施した。 PCR生成物の濃度はアガロースゲルで評価した。次に、段階２を実施した。0.6 pmolの段階１生成物及び１fmolの線形プラスミドを全部で100μｌの上記のバッ ファーの中に含ませ、そして１サイクルが95℃で５分、37℃で２分及び72℃で10 分より成るサイクルを20回実施した。 段階２の反応混合物に、100pmolのプライマーＣ及び100pmolのプライマーＤを 加え（１μｌづつ）、そして１サイクルが95℃で２分、37℃で２分及び72℃で３ 分より成るサイクルを20回実施した。この操作は突然変異手順の段階３を構成す る。 突然変異した制限フラグメントの単離： 段階３由来の生成物をアガロースゲルから単離し、そして20μｌのH₂Oに再溶 解した。次に、それを制限酵素BamHＩ及びBstXＩにより、以下の組成でもって全 容量50μｌで消化した：100mMのNaCl，50mMのトリス−HCl，pH7.9，10mMのMgCl₂ ，１mMのDTT,10単位のBamHＩ及び10単位のBstXＩ。インキュベーションは37℃で ２時間とした。733bpのBamHＩ／BstXＩフラグメントがアガロースゲルから単離 された。 発現ベクターpAHLへのライゲーション： 発現プラスミドpAHLをBamHＩ及びBstXＩにより、上記の条件で切断し、そして 大型のフラグメントをアガロースゲルから単離した。このベクターに上記で単離 した突然変異フラグメントをライゲーションし、そしてそのライゲーション混合 物をＥ．コリを形質転換するために用いた。フラグメントの存在及び配向は、制 限酵素による形質転換体からのフラグメント調製品の切断により確認した。配列 分析は、ABI DNAシーケンサーモデル373AでのDye Deoxy（商標）タ ーミネーター・サイクル・シーケンシング・キット（Applied Biosystems）を用 い、二本鎖プラスミドに基づいて実施した。このプラスミドをpAHLD165R/D167K と命名し、そして置換されたコドンを除き、pAHLと同一である。 実施例２ その他のヒュミコラ・リパーゼ変異体の構築のために用いたプライマー 実施例１に記載と同じ方法を利用して以下の突然変異を組込んだ。修飾のため に用いたプライマーは以下の通りとした。 実施例３ ヒュミコラ・リパーゼの組合せ変異体を発現するプラスミドの構築 を、適当なプライマーを用いる連続突然変異誘発工程を実施することにより、構 築した。 実施例４ アスペルギルスにおけるリパーゼ変異体の発現 アスペルギルス・オリザの形質転換（一般手順）。 100mlのYPD（Shermanら、Methods in Yeast Genetics，Cold Spring Harbor L aboratory，1983）にＡ．オリザの胞子を接種し、そして振盪しながら約24時間 インキュベートした。その菌糸体をミラクロスを介する濾過によって回収し、そ して200mlの0.6ＭのMgSO₄で洗った。その菌糸体を15mlの1.2ＭのMgSO₄，10mMのN aH₂ PO₄，pH＝5.8の中に懸濁した。この懸濁物を氷の上で冷やし、そして120mg のNovozym（商標）234、バッチ1687を含む１mlのバッファーを加えた。５分後、 １mlの12mg／mlのBSA（SigmaタイプＨ25）を加え、そして顕微鏡で観察してサン プルの中に大量のプロトプラストが見えるようになるまで37℃で1.5〜2.5時間緩 やかに撹拌し続けた。 この懸濁物をミラクロスで濾過し、その濾液を無菌チューブに移し、そして５ mlの0.6Ｍのソルビトール、100mMのトリス−HCl，pH7.0をかぶせた。1000ｇで15 min遠心を行い、そしてプロトプラストをMgSO₄クッションの頂部から集めた。２ 容量のSTC(1.2Ｍのソルビトール、10mMのトリス−HCl，pH=7.5，10mMのCaCl₂)を プロトプラスト懸濁物に加え、そしてその混合物を1000ｇで５分遠心した。この プロトプラストペレットを３mlのSTCに再懸濁し、そして再ペレット化した。こ れを繰り返した。最後に、このプロトプラストを0.2〜１mlのSTCに再懸濁した。 100μｌのプロトプラスト懸濁物を10μｌのSTC中の５〜25μｇのp3SR2（Hynes ら、Mol．and Cel．Biol.，Vol．３，No．８，1430〜1439，1983年８月に記載のＡ．ニドゥランス amds 遺伝子担持プラスミド）と混合した。この混合物を室温 で25min.放置した。0.2mlの60％のPEG 4000(BDH 29576)、10mMのCaCl₂及び10mM のトリス −HCl，pH=7.5を加え、そして慎重に混合し（２回）、そして最後に0.85mlの同 じ溶液を加え、そして慎重に混合した。この混合物を室温で25min.放置し、2,50 0ｇで15min.遠心し、そしてそのペレットを２mlの1.2Ｍのソルビトールの中に再 懸濁した。もう一回の沈降の後、プロトプラストを1.0Ｍのスクロース、pH7.0、 窒素源としての10mMのアセトアミド及びバックグランド増殖を阻止するための20 mMのCsClを含む最少プレート(Cove，Biochem．Biophys．Acta 113（1966）51-56 )の上にまいた。37℃で４〜７日間のインキュベーションの後、胞子を拾い、滅 菌水の中に懸濁し、そして単独コロニーのためにまいた。この手順を繰り返し、 そして２回目の再単離の後の単独コロニーの胞子を規定の形質転換体として保存 した。 実施例５ Ａ．オリザにおけるリパーゼ変異体の発現 上記のプラスミドをＡ．オリザIFO 4177の中に、上記の実施例に記載の通りに してＡ．ニドゥランス由来のamdS遺伝子を含むp3SR2による同時形質転換により 、形質転換させた。上記の通りにして調製したプロトプラストを等量の発現プラ スミドとp3SR2との約５μｇづつの混合物とインキュベートした。アセトアミド を唯一の窒素源として利用できる形質転換体を２回再単離した。YPDの上で３日 間増殖後、培養上清液をリパーゼ活性についてのアッセイを利用して分析した。 更なる研究のために最良の形質転換体を選別し、そして１ｌの振盪フラスコの中 で200mlのFG４培地（３％のダイズミール、３％のマルトデキストリン、１％の ペプトン、４ＭのNaOHでpH7.0に調整）において30℃で４日間増殖させた。 実施例６ Lipolase及びその変異体のpI値 Lipolase及びその修飾体の理論的なpI値は、pH域１〜14における Asp(D)，Glu(E)，Lys(K)，Arg(R)，His（H）及びTyr（Y）残基における滴定可能 な基の配列番号に基づき決定した。 pI値は以下の通りである： 実施例7A EDCにより媒介した、グルコサミン、ポリリジン及びポリアルギニンのそれぞ れとのLipolase（商標）のコンジュゲーション Lipolase（商標）（アスペルギルス・オリザにおいて発現及び産生されるリパ ーゼ；Novo Nordisk A/S Bagsvaerd，Denmarkにより製造販売）とグルコサミン 、ポリリジン及びポリアルギニンのそれぞれとのカルボジイミド媒介式カップリ ングを介するコンジュゲーションを標準の手順に従って実施した。 約50mg／mlの高純度Lipolase（商標）を50mMの硼酸／NaoH pH9.0の中に溶かす ことによって酵素ストック溶液を調製した。この酵素をカップリングバッファー (200mMの塩化ナトリウムを含む50mMのMES pH5.0)の中に希釈した。同様に、グル コサミン、ポリリジン(MW 8200)及びポリアルギニン(MW 6000)をそれぞれカップ リングバッファーに溶かした。 コンジュゲーション反応は酵素及びポリリジン／ポリアルギニンを酵素及びグ ルコサミンの両者について３mg／mlの最終濃度で混合し、次いで酵素のmg当り５ mgのEDCを加えることで反応を媒介させることにより進行させた。コンジュゲー ション反応を室温で２時間、連続磁性撹拌しながら続けた。 この反応は、過剰の試薬を0.1Ｍの炭酸水素アンモニウムpH8.0に対する５℃で の十分なる透析（ポリリジン及びポリアルギニンについて）及び0.2Ｍの酢酸ア ンモニウムpH6.9に対する５℃での十分なる透析（グルコサミンについて）によ り除去することによって停止させた。 調製したLipolase（商標）−グルコサミン誘導体は等電点電気泳動による決定 に従い9.5のpI値を有し、そして野生Lipolase（商標）と比べたとき、21.7％の 残留Lipolase（商標）活性であった。調製しLipolase（商標）−ポリリジン誘導 体は等電点電気泳動による決定に従い9.5のpI値を有し、そして野生Lipolase（ 商標）と比べたとき、47.9％の残留Lipolase（商標）活性であった。調製したLi polase（商標）−ポリアルギニン誘導体は等電点電気泳動による決定に従い9.5 のpI値を有し、そして野生Lipolase（商標）に比べて21.7％の残留Lipolase（商 標）活性を有していた。 活性の標準のNovo Nordisk Lipolase法AF-95-GB（注問によりNovo Nordisk A/ Sより入手可能）に従って測定した。この方法は引用することで本明細書に組入 れる。 実施例7B EDCにより媒介した、グルコサミンとのTermamyl（商標）のコンジュゲーショ ン Termamyl（商標）（バチルス・リシェニホルミスにおいて発現及び産生される アミラーゼ；Novo Nordisk A/S Bagsvaerd，Denmarkにより製造販売）とグルコ サミンとのカルボジイミド媒介式カップリングを介するコンジュゲーションを標 準の手順に従って実施した。 約50mg／mlの高純度Termamyl（商標）をBritton-RobinsonバッファーpH9.0(0. 04Ｍのリン酸、酢酸、硼酸；0.2ＮのNaOHによる滴定 によりpHを調整)の中に溶かすことによって酵素ストック溶液を調製した。この 酵素をカップリングバッファー(200mMの塩化ナトリウムを含む50mMのMES pH5.0) の中に希釈した。同様に、グルコサミンをカップリングバッファーに溶かした。 コンジュゲーション反応は酵素及びグルコサミンを、酵素については３mg／ml 、そしてグルコサミンについては３，0.6及び0.3mg／mlの最終濃度で混合し、次 いでグルコサミンのmg当り５mgのEDCを加えることにより進行させた。コンジュ ゲーション反応を室温で２時間、連続磁性撹拌しながら続けた。 この反応は過剰の試薬を0.2Ｍの酢酸アンモニウムpH6.9に対する５℃での十分 なる透析により除去することによって停止させた。 アミラーゼ活性はTermamyl（商標）調製品のアミラーゼ活性の決定のための標 準のNovo Nordisk法AF-124-GB(注問によりNovo Nordisk A/Sより入手可能)によ り決定した。この方法は引用することで本明細書に組入れる。 以下の変異体を調製した： 実施例7C pH６でEDCにより媒介した、グルコサミンとのTermamyl（商標）のコンジュゲ ーション Termamyl（商標）（バチルス・リシェニホルミスにおいて発現及び産生される アミラーゼ）とグルコサミンとのカルボジイミド媒介式カップリングを介するコ ンジュゲーションを標準の手順に従って 実施した。 約50mg／mlの高純度Termamyl（商標）をBritton-RobinsonバッファーpH9.0(0. 04Ｍのリン酸、酢酸、硼酸；0.2ＮのNaOHによる滴定によりpHを調整)の中に溶か すことによって酵素ストック溶液を調製した。この酵素をカップリングバッファ ー(200mMの塩化ナトリウムを含む50mMのMES pH6.0)の中に希釈した。同様に、グ ルコサミンをカップリングバッファーに溶かした。 コンジュゲーション反応は酵素及びグルコサミンを、酵素については３mg／ml 、そしてグルコサミンについては３及び1.5mg／mlの最終濃度で混合し、次いで グルコサミンのmg当り５mgのEDCを加えることにより進行させた。コンジュゲー ション反応を室温で２時間、連続磁性撹拌しながら続けた。 この反応は過剰の試薬を0.2Mの酢酸アンモニウムpH6.9に対する５℃での十分 なる透析により除去することによって停止させた。 アミラーゼ活性はTermamyl（商標）調製品のアミラーゼ活性の決定のための標 準のNovo Nordisk法AF-124-GB(注問によりNovo NordisK A/Sより入手可能)によ り決定した。この方法は引用することで本明細書に組入れる。 以下の変異体が調製された： 実施例7D EDCにより媒介した、グルコサミンとのサーモマイセス・ラノギノーザ・キシ ラナーザスのコンジュゲーション サーモマイセス・ラヌギノーザス・キシラナーゼとグルコサミン とのカルボジイミド媒介式カップリングを介するコンジュゲーションを標準の手 順に従って実施した。 平衡用カップリングバッファーに対する透析により酵素ストック溶液を調製し た。この酵素をカップリングバッファー(200mMの塩化ナトリウムを含む50mMのME S pH5.0)の中に希釈した。同様に、グルコサミンをカップリングバッファーに溶 かした。 コンジュゲーション反応は酵素及びグルコサミンを、酵素及びグルコサミンの 両者については２mg／mlの最終濃度で混合し、次いで酵素のmg当り５mgのEDCを 加えることにより進行させた。コンジュゲーション反応を室温で２時間、連続磁 性撹拌しながら続けた。 この反応は過剰の試薬をBritton-Robinsonバッファー（実施例1B参照）pH７に 対する５℃での十分なる透析により除去することによって停止させた。この誘導 体を５℃で保存した。 上記の手順に従って調製したキシラナーゼ−グルコサミン誘導体はTSK-G 2000 SWカラムでのサイズ排除クロマトグラフィーによりモノマーであり、等電点電 気泳動による決定に従い９のpI値を有し、そして野生Ｔ．ラヌギノーザス・キシ ラナーゼと比べて3.8％の残留キシラナーゼ活性を有することが示された。 活性は標準のNovo Nordiskキシラナーゼ法AF-293.9/1GB（注問によりNovo Nor disk A/Sより入手可能）により決定した。この方法は引用することで本明細書に 組入れる。 実施例８ Lipolase及びそのグルコサミン誘導体の界面活性 張力計により、Lipolase（商標）のグルコサミン化はアルカリ性pH値での酵素 の界面活性を有意に高めることをもたらすことが示された。 測定は、Wilhelmy Pt−プレートの付いたKSV，FinlandのSigma 70張力計で行った。実験は、25μｌの高純度酵素（Lipolase（商標）及びグルコ サミン誘導体（「Lipolase−GA」）の両者をOD_280nm＝1.66に調整）を100mlのバ ッファー溶液の中に注入し、同時に界面張力γを経時的に追うことにより実施し た。 測定は50mMのトリスpH７＋500mMのNaCl及び50mMのグリシンpH10＋500mMのNaCl の中で25℃で行った。過剰の中性塩の添加を、空気−水(air-water)界面での酵 素の吸収を増大させるために行った。 pH７ですぐに、吸着度はグルコサミン化によって増える（図１）。pH７からpH 10では、天然のLipolase（商標）の吸着力はほとんど変化しない。一方、酵素誘 導体のpIはその界面活性の有意な上昇をもたらした（図２）。 実施例９ アルコールエトキシレートの存在における向上した脂肪分解力 単層装置（KSV-5000，KSV Instruments，Finland）を用い、Lipolase（商標） のグルコサミン化は長鎖アルコールエトキシレートの存在下でのこのリパーゼの 脂肪分解作用をかなり高めることが示された。現状最も利用されている洗剤に存 在している非イオン界面活性剤のほとんどがアルコールエトキシレートである（ 例えばDobanol 25−７）。実験 ジグリセリド基質及び単成分アルコールエトキシレートより成る組成が全体的 によくわかっている複合単層を水性下相の上に広げた。界面圧を所望の値にまで 調整し、そして下相に既知の量のリパーゼを注入した。脂肪分解作用は、不溶性 基質分子がより水溶性の反応生成物へと加水分解する際に界面圧を一定に保つた めの単層を圧縮する移動バリヤーの速度を通じて明らかにした。このアッセイを 利用し、リパーゼは β：リパーゼにより加水分解されないままでいる基質の最終領域分率 により区別される。 以下の表は、Lipolase（商標）のグルコサミン及びポリリジン誘導体はそれぞ れ、アルコールエトキシレートの存在下でかなり良好に機能することを示す。更 に、アルコールエトキシレートの存在下では、リパーゼの性能はリパーゼの正味 電荷が高まるに従って強まることを示す。 グルコサミン化に基づくアルコールエトキシレートに対するLipolase（商標） の向上した寛容性 実施例10 アミラーゼ及びそのグルコサミン誘導体の洗浄性能着色デンプンを有する布帛 本発明の酵素調製品の洗浄力を識別化するため、着色デンプンを以下の手順に 従って作った。50ｇのポテトデンプンを500mlのH₂O に溶かし、そして80℃に加熱した。次いで５ｇの染色Cibacron Blue 3GAを100ｇ の硫酸ナトリウム及び500mlの脱イオン水と一緒に加えた。この混合物を15分加 熱した。次に５ｇのリン酸三ナトリウムを加え、温度を50℃に下げ、そしてその 混合物を75分撹拌し、次いで室温にまで冷やした。未反応の過剰染料を除去する のに遠心工程を利用した。 綿100％の布帛をこの溶液に浸し、ローラーに通し、そしてライン乾燥した。6 60nmでの布帛の規約反射率を測定し、そして30〜45の範囲内であるべきである。洗浄手順 染色布帛の見本をガラスビーカーの中で磁性スターラーにより撹拌しながら洗 浄した。 容量 ： 60ml 洗浄時間 ： 20min すすぎ ： 15min 見本 ： 直径2.5cmの見本 温度 ： 55℃ 洗浄 ： 市販の高pHヨーロッパ自動食器洗剤３ｇ／ｌ PH ： 10.2 乾燥 ： ライン乾燥 繰り返し ： １回酵素 Termamyl（商標） グルコサミン化Termamyl（商標）（TRMEDCl）実施例7B参照評価 見本上でのデンプン除去を両面で１回、660nmでの規約反射率について測定し た（装置：Data Color／Switzerlarg由来のElrepho） 。 データーＲ及び標準偏差（ ） 結果は、グルコサミン化酵素が非修飾Termamyl（商標）よりも有意に優れて機 能することを示した。 実施例11 洗剤の存在下でのLipolase（商標）の向上した性能 Lipolase（商標）の高pl誘導体を実施例7Aに記載の通りに調製した。Lipolase （商標）の誘導化は重量に基づき１：１のLipolase、対、ポリリジン／ポリアル ギニンの比で実施した。 EDC3 ：グルコサミンとコンジュゲートしたLipolase（商標） EDC10 ：ポリ−Ｌ−アルギニンとコンジュゲートしたLipolase （商標）（6.0kDA，Sigma P4663） EDC11 ：ポリ−Ｌ−リジンとコンジュゲートしたLipolase （商標）（8.2kDa，Sigma P6516） この誘導体の高pIはIEFにより確認した。サンプルをAmpholine PAG−プレート pH3.5〜9.5（Pharmacia）に載せ、そして製造者の仕様書に従って泳動させた。 この３種のコンジュゲートは約9.5より高pIを有することが示された。 これらのコンジュゲートの残留活性を、注問によりNovo Nordisk A/Sより入手 できる標準のNovo Nordisk Lipolase（商標）法AF-95-GBを利用して測定した。 Lipolase誘導体の残留活性を以下の表に示す： 洗剤の存在下でのLipolaseコンジュゲートの性能を、基質としてパラニトロフ ェニルパルミテート(pNP−パルミテート、Sigma N2752)を用いるアッセイで調べ た。リパーゼ触媒化加水分解により放出されたｐ−ニトロフェノールの吸収を経 時的に405nmで測定した。アッセイは、Dobanol 25−７（非イオン洗剤）又はAri el Ultra（Procter & Gamble社より市販の完全洗剤；酵素活性は加熱により除去 ）のいづれかを含む0.1Ｍのトリス−HCl，0.352ＭのCaCl₂，pH10の中で行った。 Lipolase及びその誘導体は活性ベースで投与した（3.75LU／ml）。 その結果を以下の表に示す。 この結果は、高pIコンジュゲートがかなり高い活性を有することを示した。 30分後の IF＝（ΔＡ₄₀₅誘導体）／（ΔＡ₄₀₅野生） として定義される表中の改善系数IFは、対照の野生リパーゼにより得られるの と同一の効果を得るのに必要なリパーゼ変異タンパク質の量で表示している。 実施例12 Lipolaseの洗浄性能及び本発明のその誘導体見本 脂肪除去の指標として染料を有する脂肪含有繊維見本を以下の通りに用意した ：漂白綿（Nordisk Tekstil由来のNT2116）を3.5×3.5cmの断片に切った。0.075 ％（ｗ／ｗ）のスーダンレッドを70℃の油脂に加えた。この混合物を５℃に保ち 、そして使用前に約70℃に温めた。６μｌの油脂／スーダンレッドを各見本の中 央に塗布した。この見本を実験前に70℃に30分インキュベートし、そして一夜放 置した。 ２枚の見本を各実験に用いた。条件 見本はガラスビーカーの中で磁性スターラーにより撹拌して洗っ た： 容積 ： 100ml 洗剤 ： ヨーロッパモデル洗剤 見本 ： ６枚の見本 pH ： 10.2 洗浄時間 ： 20min すすぎ ： 15min 温度 ： 30℃ 乾燥 ： ライン洗浄 繰り返し ： ３回酵素 Lipolase（商標） Lipolase（商標）−グルコサミン（EDC3）、実施例7A及び11参照 Lipolase（商標）−ポリリジン(EDC11)、実施例7A及び11参照 Lipolase（商標）−ポリアルギニン(EDC10)、実施例7A及び11参照評価 酵素の洗浄力は見本の両面での460nmでの規約反射率(E1repho−メーター)を測 定することにより評価した。 デルタＲ（規約反射率）、対、無酵素 更に、Lipolase（商標）並びに誘導体EDC10及びEDC11を以下の条件下で３サイ クルミニ洗浄アッセイで試験した： 酵素：０，300，750，1,500，3,000，10,000LU/ｌ 見本／布帛：上記の見本の欄参照のこと 洗剤：1.17ｇ／ｌの線形硫酸アルキルベンゼン、0.15ｇ／ｌのAEO(Dobanol 25 −７），1.25ｇ／ｌの三リン酸ナトリウム、１ｇ／ｌの硫酸ナトリウム、0.45ｇ ／ｌの炭酸ナトリウム、0.15ｇ／ｌのメタ珪酸ナトリウム；pH10.2を含むHcavy Duty Powder組成物 洗剤：ビーカー当り100mlの水の中で６枚の見本を30℃で20分洗い、流水道水 で15分すすぎ、そして室内条件で一夜乾かした。 評価：各洗浄サイクルの後、見本の両面での460nmで反射率を測定した。改善 系数IFを実施例11に記載の通りにして計算した。 以下の結果が得られた： 酵素 IF Lipolase（商標） 1.0 EDC10 1.5 EDC11 2.6 実施例13 クラフトパルプ用修飾エンドキシラナーゼ（ヘミセルラース） 酵素漂白したクラフトパルプのサンプルを実験室用パルパーの中でSCAN C18に 従い10,000回転で1.5％の稠度において再パルプ処理し、そしてブフナーろう斗 上で排水した。そのサンプルを10％の稠度にまで希釈した。Ｔ．ラヌギノーザス 由来の精製エンドキシラナーゼ調製品をpH７及び8.5の２つのパルプサンプルの それぞれに765Ｕ／kgの割合で加えた。１Ｕはキシランポリマー中の１マイクロ モルのベーター１−４結合を１分間で加水分解するエンドキシラナーゼの量と定 義する。pH７及び8.5の２つのその他のサンプルに、 本発明に係るＴ．ラヌギノーザスエンドキシラナーゼ（例えば実施例1D参照）を 、ここでも765Ｕ／kgの割合で加えた。最後に２つのコントロールサンプルをそ れぞれ７及び8.5のpHに調整した。 ６つのパルプサンプルを60℃の恒温水の中に浸した密閉プラスチックバッグの 中でインキュベートした。これらのバッグは15分毎に30秒間手でこねておいた。 ３時間のインキュベーション時間を経た後、パルプサンプルを排水した。水相の サンプルを45マイクロメーターのフィルターで濾過してパルプから全てのマイク ロフィブリルを除き、次いで最終pH及び280nmでの吸収を決定した。次いでパル プサンプルを脱イオン水で洗い、そして残留リグニンのレベルをカッパー値とし て測定した。この結果を以下の表に示す。各数値において、コントロール値を差 し引いた。 pH７では、修飾（誘導化）エンドキシラナーゼによる処理効果は、系数2.9の 放出リグニン量の増大、及び対応する残留リグニンレベルの低下であり、後者は 系数2.9のカッパー値の低下であった。 アルカリpH8.5では、未修飾対照酵素と比べ、修飾エンドキシラナーゼを用い たときの方が放出リグニン量は460％高かった。カッパー値の低下は、対照（未 修飾酵素）と比べ、修飾エンドキシラナーゼの方が12.6倍大きかった。 これらの結果は、エンドキシラナーゼの性能が、本発明に従って 修飾、即ち誘導化する、アルカリpH域においても劇的に向上することを示した。 図面 本発明を図面により更に例証するが、ここで 図１はpH７，25℃でのＡ／Ｗ−界面でのLipolase及びGA-Lipolaseの吸着力を 示し； 図２はpH10，25℃でのＡ／Ｗ−界面でのLipolase及びGA−Lipolaseの吸着力を 示し； 図３はプラスミドpA01を示し； 図４はプラスミドpAHLを示し； 図５及び図６は３段式PCR突然変異誘発方法を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ１２Ｎ 9/96 9152−4Ｂ Ｃ１２Ｎ 9/96 Ｃ１２Ｓ 3/04 8931−4Ｂ Ｃ１２Ｓ 3/04 3/06 8931−4Ｂ 3/06 11/00 8931−4Ｂ 11/00 Ｄ０６Ｌ 1/00 7633−3Ｂ Ｄ０６Ｌ 1/00 Ｄ０６Ｍ 15/15 7633−3Ｂ Ｄ０６Ｍ 15/15 Ｄ２１Ｃ 9/10 7633−3Ｂ Ｄ２１Ｃ 9/10 Ｚ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ボーチ，キム デンマーク国，デーコー―1808 コペンハ ーゲン コー，クレークゲィド 12 (72)発明者 ランド，ヘンリック デンマーク国，デーコー―2200 コペンハ ーゲン エン，ネーレブロゲィド 61 (72)発明者 テレーセン，マリアンヌ デンマーク国，デーコー―1866 フレデリ クスベルゥ セー，ヘンリック ステッフ ェンスバイ ３ (72)発明者 ロスホルム，ペーテル デンマーク国，デーコー―2100 コペンハ ーゲン エー，ロセンベンゲッツ サイド アレ ３ (72)発明者 ムンク，ニールス デンマーク国，デーコー―2000 フレデリ クスベルゥ エフ，ソルバイ ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．アミラーゼ、リパーゼ、オキシドリダクターゼ、ペクチナーゼ又はヘミセ ルラーゼより成る群から選ばれる修飾酵素を含んで成る酵素調製品であって、該 修飾酵素が化学修飾又はアミノ酸置換により得られるアルカリ性pI及び／又は増 大した界面活性力に基づき向上した性能を有する、酵素調製品。 ２．前記酵素の中のグルタミン酸又はアスパラギン酸のカルボキシル基にアミ ンがカップリングされている、請求項１記載の酵素調製品。 ３．前記アミンがアミノ化糖、アミノ化アルカン、アミノ化アルコール、アミ ノ化ポリアルコールもしくはアミノ酸、又はそのエステルもしくはその他の誘導 体である、請求項２記載の酵素調製品。 ４．前記アミノ化糖がグルコサミン、その異性体、又はそのオリゴマーもしく はポリマーである、請求項３記載の酵素調製品。 ５．前記アミノ化アルコールが少なくとも３個の炭素原子を有する、例えばア ミノプロパノール又はアミノブタノールである、請求項３記載の酵素調製品。 ６．前記アミノ化ポリアルコールがＤ−グルカミン、その異性体、又はそのオ リゴマーもしくはポリマーである、請求項３記載の酵素調製品。 ７．前記アミノ酸がリジン、スペルミン、スペルミジン、プトレシン、又はそ のポリマー、例えばポリリジン及びポリアルギニンである、請求項３記載の酵素 調製品。 ８．前記グルタミ酸又はアスパラギン酸残基のカルボキシル基へのアミンのカ ップリングが、カルボキシル基及びアミノ基と結合できる架橋剤により媒介され る、請求項２記載の酵素調製品。 ９．前記架橋剤がカルボジイミド、イソキサゾリウム誘導体、ク ロロホルメート又はカルボニルジイミダゾールより成る群から選ばれる、請求項 ８記載の酵素調製品。 10．前記架橋剤がカルボジイミドである、請求項９記載の酵素調製品。 11．前記酵素における少なくとも一個の負に帯電した残基又は中性のアミノ酸 残基が正に帯電した残基又は中性のアミノ酸残基により置換されている、請求項 １記載の酵素調製品。 12．前記修飾酵素のPIが少なくとも8.0、好ましくは少なくとも8.5、より好ま しくは少なくとも9.0である、請求項１〜11のいづれか１項記載の酵素調製品。 13．前記修飾酵素のpIが親酵素のそれよりも少なくとも１pI単位、より好まし くは少なくとも２pI単位、最も好ましくは少なくとも３pI単位高い、請求項１〜 12のいづれか１項記載の酵素調製品。 14．無塵顆粒の安定型液体酵素又は保護型酵素の形態における、請求項１〜13 のいづれか１項記載の酵素調製品を含んで成る洗浄添加剤。 15．請求項１〜13のいづれか１項記載の酵素調製品及び界面活性剤を含んで成 る洗剤。 16．前記酵素調製品が、１リットルの洗浄液当り0.01〜100、好ましくは0.05 〜60mgの酵素タンパク質に相当する濃度において存在する、請求項15記載の洗剤 。 17．食器洗剤である、請求項16記載の洗剤。 18．リグノセルロースファイバーの処理のための方法であって、ファイバーを 、そのファイバー特性を向上せしめるのに有効な量の請求項１〜13のいづれか１ 項記載の酵素調製品で処理する、方法。 19．前記酵素調製品がペクチナーゼもしくはヘミセルラーゼ、好ましくはエン ドキシラナーゼ又はそれらの組合せを含んで成る、請 求項18記載の方法。 20．前記リグノセルロースファイバーが、パルプ中の残留リグニン含有量を実 質的に低めるのに有効な量の酵素調製品で処理されているクラフトパルプである 、請求項18又は19記載の方法。 21．リサイクル紙パルプの酵素的脱インクのための方法であって、前記酵素調 製品を前記ファイバーの表面の効果的な脱インクにとって有効な量で適用する、 請求項18又は19記載の方法。 22．フラワーの特性を向上するのに有効な量における、請求項１〜13のいづれ か１項記載の酵素調製品、好ましくはキシラナーゼ、リパーゼ及び／もしくはア ミラーゼ又はその混合物を含んで成る酵素調製品の、フラワーのベーキングにお ける利用。 23．植物タンパク質資源の消化性を向上するのに有効な量における、請求項１ 〜13のいづれか１項記載の酵素調製品、好ましくはキシラナーゼ、リパーゼ、ラ ッカーゼ、オキシダーゼもしくはアミラーゼ、又はその混合物を含んで成る酵素 調製品の、動物飼料（又は動物飼料の摂取前での処理）における利用。 24．柔軟且つ滑らかな布帛を得るのに有効な量における、請求項１〜13のいづ れか１項記載の酵素調製品、好ましくはキシラナーゼ及び／又はアミラーゼを含 んで成る酵素調製品のセルロース布帛の製造における利用。