JP2002355095A - 生体成分の測定方法およびそれに用いる試薬キット - Google Patents

生体成分の測定方法およびそれに用いる試薬キット

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JP2002355095A JP2001370601A JP2001370601A JP2002355095A JP 2002355095 A JP2002355095 A JP 2002355095A JP 2001370601 A JP2001370601 A JP 2001370601A JP 2001370601 A JP2001370601 A JP 2001370601A JP 2002355095 A JP2002355095 A JP 2002355095A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体成分、特にホルミアルデヒド、または反
応中間体としてホルムアルデヒドを生成する、ホモシス
テイン、クレアチン、クレアチニン等の生体成分の、よ
り簡便且つ高感度な測定手段の提供。 【解決手段】 サイクリング反応によるホルムアルデヒ
ドの定量を可能にする新規グルタチオン依存性ホルムア
ルデヒド脱水素酵素、それを用いたホルムアルデヒドお
よび反応中間体としてホルムアルデヒドを生成する生体
成分の測定方法、及び当該方法に使用するための試薬キ
ット。チオール化合物に対して安定な新規ジメチルグリ
シンオキシダーゼ、ベタイン−ホモシステインメチル転
移酵素および該ジメチルグリシンオキシダーゼを用いた
ホモシステインの測定方法、及び当該方法に使用するた
めの試薬キット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、グルタチオン依存
性ホルムアルデヒド脱水素酵素を用いた、ホルムアルデ
ヒドまたは反応中間体としてホルムアルデヒドを生成す
る化合物の、簡便で且つ高感度な測定方法、およびその
ための試薬キットに関する。さらに本発明は、中間生成
物としてホルムアルデヒドを経由する、クレアチニン、
クレアチンおよびホモシステイン等の生体成分を測定す
る方法、およびそのための試薬キットに関する。本発明
はまた、ベタイン−ホモシステインメチル転移酵素およ
びジメチルグリシンオキシダーゼを用いたホモシステイ
ンの測定方法およびそのための試薬キットに関する。さ
らに本発明は、上記の測定方法および試薬キットに好適
に用いられる新規酵素に関する。
【0002】
【従来の技術】ホルムアルデヒドは、蛋白質、膜、DN
A等と反応性に富む細胞毒であり、吸引、内服すること
で種々の障害を引き起こすことが知られている。近年、
大気中、工業廃液、食品等に含有されるホルムアルデヒ
ドが問題視されており、これを簡便かつ正確に測定する
方法が要求されている。
【0003】ホルムアルデヒドの測定法として、Han
z試薬、CTA試薬(J. Biol. Chem., 231, 813 (195
8))、Purpald試薬(Anal. Biochem., 234(1),
50 (1996))などを用いて比色分析する方法、フェニル
ヒドラジン、フェリシアン化カリウム、クロロホルム、
メタノールを組み合わせた試薬を用いる分析法が知られ
ている。しかし、これらの方法は、操作が煩雑で測定に
長時間を要する、或いは有害試薬を使用するなどの問題
点があった。この問題を解決する手段として、グルタチ
オン非依存性のホルムアルデヒド脱水素酵素(EC 2.1.
1.46)を用いる酵素法が開示されている(特開平5−4
2000号公報、特開2000−225000号公
報)。これらの酵素法は、酵素反応によりホルムアルデ
ヒドから蟻酸を生成する際に、同時に生成される還元型
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)、若
しくは該補酵素のさらなる反応により生成される発色色
素を分析するものであるが、測定感度は還元型NADや
色素の分子吸光係数に依存するため、微量のホルムアル
デヒドの測定には必ずしも十分とは言えない。
【0004】一方、微量物質の酵素による高感度定量法
として、測定対象とする基質や、基質に作用する酵素の
補酵素をサイクリング反応により増幅、定量する方法が
知られている(検査と技術、vol.27、No8、1999年7
月)。サイクリング法の1つとして、脱水素酵素と2種
類の補酵素(チオNAD類とNADH類、またはNAD
類とチオNADH類)を用いて、可逆反応を利用した酵
素サイクリング法による測定法が報告されている(特公
平6−61278号公報、特公平6−73477号公
報、特公平6−73478号公報、特公平6−7347
9号公報、特許第3023700号公報、特許第303
4969号公報、特許第3034979号公報、特許第
3034984号公報、特許第3034986号公報、
特許第3034987号公報、特許第3034988号
公報、特開平8−103298号公報)。
【0005】特開平4−341198号公報には、アル
コールデヒドロゲナーゼおよびチオNAD類とNADH
類、またはNAD類とチオNADH類を用いるアルコー
ル類またはアルデヒド類の高感度定量法が開示されてい
る。ここで用いられるアルコールデヒドロゲナーゼの代
表的な酵素として、下記の反応を触媒する酵素(EC 1.
1.1.1)が挙げられている。
【0006】
【数1】
【0007】しかしながら、D. SchomburgおよびD. Ste
phan編, 「酵素ハンドブック9(Enzyme Handbook
9)」(Springer-Verlag)には、本酵素は、基質として
メタノールを酸化するのみならず、その生成物であるホ
ルムアルデヒドをも酸化することが記載されている。ホ
ルムアルデヒドは水溶液中では水和して存在し、アルコ
ールの状態で存在するので、アルコールデヒドロデナー
ゼの被酸化基質となり、一部は酢酸まで酸化されて反応
系の外に放出されてしまう。したがって、この酵素を用
いてのホルムアルデヒドの高感度測定は成り立たない。
【0008】また、グルタチオン非依存性のホルムアル
デヒド脱水素酵素等のアルデヒド脱水素酵素は非可逆的
にホルムアルデヒドを酸化するので、同様にサイクリン
グ反応による高感度測定には適用できない。
【0009】一方、分析科学の分野において、ホルムア
ルデヒドを中間生成物として経由して測定できる化合物
があることが知られている。中でも有用なものとして、
臨床検査におけるクレアチニン、クレアチンおよびホモ
システイン等の測定が挙げられる。
【0010】クレアチニンは臨床検査において腎機能の
主要な診断マーカーである。また、クレアチンの測定
は、筋ジストロフィー症、甲状腺機能亢進症などの病態
解析に用いられる。これらの測定法としてはJaffe
法が主流であるが、特異性に関する問題点の指摘があっ
た。最近は、基質特異性の高いクレアチニンアミドハイ
ドロラ−ゼ、クレアチンアミジノハイドロラーゼ、サル
コシンオキシダーゼ、ペルオキシダーゼを用いた酵素法
も増加しているが、生体内に存在する還元物質の影響を
受ける可能性の指摘があった。また、酵素法においてペ
ルオキシダーゼの代わりにグルタチオン非依存性ホルム
アルデヒド脱水素酵素を用いて、サルコシンオキシダー
ゼ反応により生成するホルムアルデヒドを上記方法にて
分析する方法も報告されているが(Clin. Clim. Acta,
122, 181 (1982), Ann. Clin. Biochem., 29, 523 (199
2))、上述のように、微量の測定には必ずしも十分では
なかった。
【0011】ホモシステインは、生体内では必須アミノ
酸であるメチオニンが代謝を受けて生成されるSH基を
有するアミノ酸であるが、シスタチオニンβ−シンター
ゼによってさらに代謝されるため、通常は低濃度で生体
内に存在する。血中ホモシステイン濃度の上昇をもたら
すこれら代謝酵素の遺伝疾患であるホモシスチン尿症が
動脈硬化症と関連のあることが知られており、近年で
は、正常値より若干高いレベルのホモシステイン濃度に
おいても脳梗塞、心筋梗塞、深部静脈血栓症(いわゆる
エコノミークラス症候群)と関連付けられることが明ら
かにされたことから、現在では、血中ホモシステイン濃
度がこれら疾患の独立した危険因子として注目されてい
る。
【0012】ホモシステインの測定法は、これまでHP
LCを用いた方法が標準法として用いられており(Cli
n. Chem., 39, 1590 (1993))、種々の改良法も報告さ
れているが、HPLCを用いる方法では、精巧な分析装
置を必要とする上、多量の検体を扱うには不適であると
いう欠点がある。HPLCによる分離を要しない方法と
しては、ホモシステインをアデノシン、フルオレセイン
標識S−アデノシルホモシステイン存在下でS−アデノ
シルホモシステイン加水分解酵素と反応させ、反応系に
存在するS−アデノシルホモシステインを、抗S−アデ
ノシルホモシステイン抗体を用いて蛍光偏向イムノアッ
セイにより計測することで、ホモシステインを測定する
方法(特表平8−506478号公報)などが知られて
いる。また最近、酵素法として、ホモシステインをホモ
システインデスルフラーゼで反応させ、生成するアンモ
ニア、α−ケト酸または硫化水素を測定する方法(特表
2000−502262号公報)、ホモシステインに対
して分解作用を有するL−メチオニンγ−リアーゼやo
−アセチルホモセリン−リアーゼを用いて、チオール化
合物の存在下で生成する硫化水素またはチオール化合物
置換ホモシステインを測定する方法(特開2000−1
66597号公報)、ホモシステインのγ位メルカプト
基と置換可能な求核試薬の存在下、γ−置換−α−アミ
ノ酪酸合成酵素によりホモシステインから生成する、γ
−置換−α−アミノ酪酸または硫化水素を定量する方法
(特開2000−228998号公報)なども報告され
ている。
【0013】しかし、イムノアッセイ法でも、一般の生
化学検査に比べて時間、費用を要することが知られてお
り、短時間に多数の検体を安価に分析するのには好適と
はいえない。また、従来の酵素反応を用いた分析法で
は、一般に血中ホモシステイン量が正常値で10μM程
度若しくはそれ以下と微量であるため測定感度が不足し
ていたり、あるいは使用する酵素の基質特異性により、
検体中のホモシステイン以外の物質に作用するなどの点
で、正確なホモシステイン量の測定には十分であるとは
言えない。
【0014】服部と川村(特開2001−17198)
は、ホモシステインと他の物質とを基質とする転移酵素
を、当該他の基質とともにホモシステインを含む試料に
作用させて、生成する化合物を測定することにより、ホ
モシステインをより高感度且つ高精度に測定できること
を開示している。特に、転移酵素としてベタイン−ホモ
システインメチル転移酵素、および他の基質としてベタ
インを使用し、生成するジメチルグリシンを、ジメチル
グリシンオキシダーゼを用いて更にサルコシン、ホルム
アルデヒドおよび過酸化水素にまで分解し、これらの化
合物のいずれかを測定することにより、ホモシステイン
を特に高感度且つ高精度に測定できることが記載されて
いる。しかしながら、生体試料において、ホモシステイ
ンの多くは、ジスルフィド結合により蛋白質やチオール
基を有する他のアミノ酸と結合した状態で存在するた
め、総ホモシステインの測定は還元条件下で行う必要が
あるが、還元条件下で十分に安定なジメチルグリシンオ
キシダーゼはこれまでに報告されておらず、したがっ
て、かかる条件下では試薬性能の低下を引き起こす可能
性があった。
【0015】一方、酵素サイクリング法を利用したホモ
システイン測定法として、シスタチオニンβ−シンター
ゼとシスタチオニンβ−リアーゼにより生成するピルビ
ン酸、アンモニアを測定する方法(US617469
6)、ホモシステインデスルフラーゼと2−ケト酪酸脱
水素酵素を用いて、生成されるNAD類または消費され
るチオNAD類を分析する方法(特開2001−161
399,特開2001−149092)などが知られて
いるが、生体内でのホモシステイン量を考慮すると更に
高感度で測定できる方法が望ましい。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第1
の目的は、ホルムアルデヒド、または測定系における反
応中間体としてホルムアルデヒドが生成する、ホモシス
テイン、クレアチニン、クレアチン等の化合物の、高感
度且つ簡便な測定手段を提供することである。また、本
発明の第2の目的は、HPLCやイムノアッセイを用い
ずに、高感度且つ簡便にホモシステインを測定する手段
を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の第
1の課題を解決すべく、酵素サイクリング法を用いたホ
ルムアルデヒドの高感度測定法の確立を目標とした。そ
こでまず、当該方法に使用し得る酵素として、ホルムア
ルデヒドに可逆的に作用するグルタチオン依存性ホルム
アルデヒド脱水素酵素(EC 1.2.1.1)に着目して、鋭意
研究を重ねた結果、2種類の異なる酸化還元物質を補酵
素として利用することができ、且つ両者に対する反応性
のバランスがサイクリング反応の進行を可能ならしめる
ものである、新規なグルタチオン依存性ホルムアルデヒ
ド脱水素酵素をスクリーニングすることに成功した。さ
らに、この酵素を、グルタチオン、酸化型の補酵素およ
び還元型の他の補酵素とともに試料に作用させ、該酵素
反応によるいずれかの補酵素量の変化を測定することに
より、ホルムアルデヒド、並びに反応中間体としてホル
ムアルデヒドを生成するホモシステインやクレアチニ
ン、クレアチン等を、高感度且つ簡便に測定できること
を確認した。
【0018】一方で、本発明者らは、上記の第2の課題
を解決する手段として、ベタイン−ホモシステインメチ
ル転移酵素とジメチルグリシンオキシダーゼを用いる測
定系に着目し、当該測定系における使用に適した特性を
有するジメチルグリシンオキシダーゼを鋭意探索した結
果、チオール化合物に対して耐性であり、且つ従来の酵
素に比べてジメチルグリシンに対するKm値の小さい、
新規なジメチルグリシンオキシダーゼを単離精製するこ
とに成功した。さらに、本酵素を上記測定系に適用した
ところ、ホモシステインをさらに高感度且つ高精度に測
定できることを確認して、本発明を完成するに至った。
【0019】即ち、本発明は以下のような構成からな
る。 (1)NADに対する反応性に対してのチオNADに対
する反応性の比が30%以上、好ましくは60%以上で
あるグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素、
グルタチオンおよび酸化型補酵素を試料に接触させ、該
酵素反応より生成した化合物を分析することを特徴とす
るホルムアルデヒドの測定方法。 (2)グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素
が、さらに以下の理化学的性質を有するものである、上
記(1)のホルムアルデヒドの測定方法。 (a) 作用:NAD類、NADP類、チオNAD類、チオ
NADP類からなる群より選ばれる1つの酸化型補酵素
および還元型グルタチオンの存在下にホルムアルデヒド
に作用して、S−ホルミルグルタチオンおよび還元型補
酵素を生成する。 (b) 至適pH:約7.5〜約8.5 (c) pH安定性:約6.0〜約9.0 (d) 熱安定性:約40℃以下(pH7.5、30分間処
理) (3)グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素
が、微生物、好ましくはメタノール資化性酵母、より好
ましくはハンゼヌラ(Hansenula)属に属する酵母、就
中ハンゼヌラ・ノンファーメンタンス(Hansenula nonf
ermentans)IFO1473株由来である、上記(1)
または(2)のホルムアルデヒドの測定方法。 (4)NADに対する反応性に対してのチオNADに対
する反応性の比が30%以上であるグルタチオン依存性
ホルムアルデヒド脱水素酵素、グルタチオン、チオNA
D類およびチオNADP類からなる群より選ばれる1つ
の化合物、並びに還元型NAD類および還元型NADP
類からなる群より選ばれる1つの化合物を試料に接触さ
せて、サイクリング反応を行わせしめ、該反応により変
化した化合物の量を分析することを特徴とする、ホルム
アルデヒドの測定方法。 (5)NADに対する反応性に対してのチオNADに対
する反応性の比が30%以上であるグルタチオン依存性
ホルムアルデヒド脱水素酵素、グルタチオン、還元型チ
オNAD類および還元型チオNADP類からなる群より
選ばれる1つの化合物、並びにNAD類およびNADP
類からなる群より選ばれる1つの化合物を試料に接触さ
せて、サイクリング反応を行わせしめ、該反応により変
化した化合物の量を分析することを特徴とする、ホルム
アルデヒドの測定方法。 (6)生成した還元型チオNADP類または還元型チオ
NAD類化合物の量を分析することを特徴とする、上記
(4)のホルムアルデヒドの測定方法。 (7)ホルムアルデヒドの最低検出感度が1μmol/
L以下である、上記(4)〜(6)のいずれかのホルム
アルデヒドの測定方法。 (8)反応中間体としてホルムアルデヒト゛を生成する生
体成分の測定方法において、生成したホルムアルデヒド
を上記(1)〜(7)のいずれかの方法により分析する
ことを特徴とする、該生体成分の測定方法。 (9)ベタイン、ベタイン−ホモシステインメチル転移
酵素、ジメチルグリシンオキシダーゼおよび必要に応じ
てサルコシンオキシダーゼを試料に接触させ、該酵素反
応により生成したホルムアルデヒドを、上記(1)〜
(7)のいずれかの方法により測定することを特徴とす
る、ホモシステインの測定方法。 (10)クレアチンアミジノハイドロラーゼ、サルコシ
ンオキシダーゼ、および必要に応じてクレアチニンアミ
ドハイドロラーゼを作用させ、該酵素反応により生成し
たホルムアルデヒドを上記(1)〜(7)のいずれか方
法により測定することを特徴とする、クレアチンまたは
クレアチニンの測定方法。 (11)ベタイン、ベタイン−ホモシステインメチル転
移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチルグリシン
オキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオキシダー
ゼを試料に接触させ、該酵素反応により生成した過酸化
水素を、ペルオキシダーゼ存在下、酸化系発色試薬およ
び必要に応じてカップラーと反応させ、生成する色素を
測定することを特徴とする、ホモシステインの測定方
法。 (12)ベタイン、ベタイン−ホモシステインメチル転
移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチルグリシン
オキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオキシダー
ゼを試料に接触させ、該酵素反応により生成したホルム
アルデヒドを、ホルムアルデヒド脱水素酵素および酸化
型補酵素と反応させ、生成する還元型補酵素を測定する
ことを特徴とする、ホモシステインの測定方法。 (13)ベタイン、ベタイン−ホモシステインメチル転
移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチルグリシン
オキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオキシダー
ゼを試料に接触させ、該酵素反応により生成したホルム
アルデヒドを、グルタチオン、グルタチオン依存性ホル
ムアルデヒド脱水素酵素および酸化型補酵素と反応さ
せ、生成する還元型補酵素を測定することを特徴とす
る、ホモシステインの測定方法。 (14)チオール化合物が、ジチオスレイトール、ジチ
オエリスリトール、2−メルカプトエタノール、2−メ
ルカプトエタンスルホン酸、2−メルカプトエチルアミ
ン、システイン、ホモシステイン、N−アセチルシステ
イン、チオグリセロール、チオグリコール酸、還元型グ
ルタチオンまたはこれらの塩から選択される少なくとも
1種、好ましくはジチオスレイトールであり、より好ま
しくは、ジチオスレイトール非存在下に対し、0.05
mmol/Lジチオスレイトール存在下で、少なくとも
50%酵素活性が保持されるジメチルグリシンオキシダ
ーゼを用いることを特徴とする、上記(11)〜(1
3)のいずれかのホモシステインの測定方法。 (15)ジメチルグリシンオキシダーゼが、さらに以下
の理化学的性質を有する酵素である、上記(11)〜
(14)のいずれかのホモシステインの測定方法。 (a) 作用:酸素の存在下にジメチルグリシンに作用し
て,サルコシン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を
生成する。 (b) ジメチルグリシンに対するKm値:15mM以下 (16)ジメチルグリシンオキシダーゼが、微生物、好
ましくはアルスロバクター属(Arthrobacter)またはス
トレプトマイセス属(Streptomyces)に属する微生物、
より好ましくはアルスロバクター・ニコチアナエ(Arth
robacter nicotianae)IFO14234株またはスト
レプトマイセス・ミュータビリス(Streptomyces mutab
ilis)IFO12800株由来である、上記(11)〜
(15)のいずれかのホモシステインの測定方法。 (17)ホモシステインの最低検出感度が1μmol/
L以下である、上記(13)〜(16)のいずれかのホ
モシステインの測定方法。 (18)以下の理化学的性質を有するグルタチオン依存
性ホルムアルデヒド脱水素酵素。 (a) 作用:NAD類、NADP類、チオNAD類、チオ
NADP類からなる群より選ばれる1つの補酵素、還元
型グルタチオンの存在下にホルムアルデヒドに作用し
て、S−ホルミルグルタチオン、還元型補酵素を生成す
る。 (b) NADに対する反応性に対してのチオNADに対す
る反応性の比が30%以上である。 (c) 至適pH:約7.5〜約8.5 (d) pH安定性:約6.0〜約9.0 (e) 熱安定性:約40℃以下(pH7.5、30分間処
理) (19)微生物、好ましくはメタノール資化性酵母、よ
り好ましくはハンゼヌラ属に属する酵母、就中ハンゼヌ
ラ・ノンファーメンタンスIFO1473株由来であ
る、上記(18)のグルタチオン依存性ホルムアルデヒ
ド脱水素酵素。 (20)以下の理化学的性質を有するジメチルグリシン
オキシダーゼ。 (a) 作用:酸素の存在下にジメチルグリシンに作用し
て,サルコシン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を
生成する。 (b) ジチオスレイトール非存在下に対し、0.05mm
ol/Lジチオスレイトール存在下で、少なくとも50
%酵素活性が保持される。 (c) ジメチルグリシンに対するKm値:15mM以下 (21)微生物、好ましくはアルスロバクター属または
ストレプトマイセス属に属する微生物、より好ましくは
アルスロバクター・ニコチアナエIFO14234株ま
たはストレプトマイセス・ミュータビリスIFO128
00株由来である、上記(20)のジメチルグリシンオ
キシダーゼ。 (22)緩衝液、グルタチオン、NADに対する反応性
に対してのチオNADに対する反応性の比が30%以上
であるグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵
素、および該酵素反応により生成する化合物を分析する
ための試薬を少なくとも含有してなることを特徴とする
ホルムアルデヒド測定用試薬キット。 (23)緩衝液、グルタチオン、NADに対する反応性
に対してのチオNADに対する反応性の比が30%以上
であるグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵
素、チオNAD類およびチオNADP類からなる群より
選ばれる1つの化合物、並びに還元型NAD類および還
元型NADP類からなる群より選ばれる1つの化合物を
少なくとも含有してなることを特徴とするホルムアルデ
ヒド測定用試薬キット。 (24)緩衝液、グルタチオン、NADに対する反応性
に対してのチオNADに対する反応性の比が30%以上
であるグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵
素、還元型チオNAD類および還元型チオNADP類か
らなる群より選ばれる1つの化合物、並びにNAD類お
よびNADP類からなる群より選ばれる1つの化合物を
少なくとも含有してなることを特徴とするホルムアルデ
ヒド測定用試薬キット。 (25)グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵
素が、上記(18)または(19)の酵素である、上記
(22)〜(24)のいずれかのホルムアルデヒド測定
用試薬キット。 (26)上記(22)〜(25)のいずれかに記載の試
薬に加えて、ベタイン、ベタイン−ホモシステインメチ
ル転移酵素、ジメチルグリシンオキシダーゼおよび必要
に応じてサルコシンオキシダーゼを更に含有してなるこ
とを特徴とする、ホモシステイン測定用試薬キット。 (27)上記(22)〜(25)のいずれかに記載の試
薬に加えて、クレアチンアミジノハイドロラーゼ、サル
コシンオキシダーゼおよび必要に応じてクレアチニンア
ミドハイドロラーゼを更に含有してなることを特徴とす
る、クレアチニンまたはクレアチン測定用試薬キット。 (28)緩衝液、ベタイン、ベタイン−ホモシステイン
メチル転移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチル
グリシンオキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオ
キシダーゼ、並びに該酵素反応により生成した過酸化水
素を測定するための試薬を含有してなることを特徴とす
る、ホモシステイン測定用試薬キット。 (29)過酸化水素を測定するための試薬として、ペル
オキシダーゼ、酸化系発色試薬および必要に応じてカッ
プラーを含有することを特徴とする、上記(28)のホ
モシステイン測定用試薬キット。 (30)緩衝液、ベタイン、ベタイン−ホモシステイン
メチル転移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチル
グリシンオキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオ
キシダーゼ、並びに該酵素反応により生成したホルムア
ルデヒドを測定するための試薬を含有してなることを特
徴とする、ホモシステイン測定用試薬キット。 (31)ホルムアルデヒドを測定するための試薬とし
て、ホルムアルデヒド脱水素酵素および酸化型補酵素を
含有することを特徴とする、上記(30)のホモシステ
イン測定用試薬キット。 (32)ホルムアルデヒドを測定するための試薬とし
て、グルタチオン、グルタチオン依存性ホルムアルデヒ
ド脱水素酵素および酸化型補酵素を含有することを特徴
とする、上記(30)のホモシステイン測定用試薬キッ
ト。 (33)ジメチルグリシンオキシダーゼが、上記(2
0)または(21)のいずれかの酵素である、上記(2
8)〜(32)のいずれかのホモシステイン測定用試薬
キット。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明のホルムアルデヒドの測定
方法は、チオNAD類もしくはチオNADP類、および
NAD類もしくはNADP類の2種類の補酵素を利用で
き、且つNADに対する反応性に対するチオNADに対
する反応性の比が従来公知のものに比べて高い新規グル
タチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素を、グルタ
チオンおよび上記いずれかの酸化型補酵素とともに試料
に作用させ、生成もしくは消費されるいずれかの化合物
の量を測定することを特徴とする。
【0021】本発明において使用されるグルタチオン依
存性ホルムアルデヒド脱水素酵素(EC 1.2.1.1)は、正
確には、酸化型補酵素の存在下、グルタチオンとホルム
アルデヒドより非酵素的に生成するS−ヒドロキシメチ
ルグルタチオンを基質として、S−ホルミルグルタチオ
ンと還元型補酵素の生成を可逆的に触媒する酵素であ
る。
【0022】本発明におけるグルタチオン依存性ホルム
アルデヒド脱水素酵素は、補酵素として、チオNAD類
もしくはチオNADP類、およびNAD類もしくはNA
DP類を利用することができる。NAD類としては、例
えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、アセチ
ルピリジンアデニンジヌクレオチド、アセチルピリジン
アデニンヒポキサンチンジヌクレオチド、ニコチンアミ
ドヒポキサンチンジヌクレオチドなどが、NADP類と
しては、例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ドリン酸、アセチルピリジンアデニンジヌクレオチドリ
ン酸、アセチルピリジンアデニンヒポキサンチンジヌク
レオチドリン酸、ニコチンアミドヒポキサンチンジヌク
レオチドリン酸などが例示される。また、チオNAD類
としては、例えば、チオニコチンアミドアデニンジヌク
レオチド、チオニコチンアミドヒポキサンチンジヌクレ
オチドなどが、チオNADP類としては、例えば、チオ
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、チオニ
コチンアミドヒポキサンチンジヌクレオチドリン酸など
が具体例として挙げられる。
【0023】好ましい実施態様においては、本発明のホ
ルムアルデヒドの測定方法は、グルタチオン、グルタチ
オン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素、チオNAD類
およびチオNADP類からなる群より選ばれる1つの化
合物、並びに還元型NAD類および還元型NADP類か
らなる群より選ばれる1つの化合物を試料に作用させ
て、サイクリング反応を行わせしめ、該反応より変化し
た化合物の量を分析することを特徴とする。
【0024】別の好ましい実施態様においては、本発明
のホルムアルデヒドの測定方法は、グルタチオン、グル
タチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素、還元型チ
オNAD類および還元型チオNADP類からなる群より
選ばれる1つの化合物、並びにNAD類およびNADP
類からなる群より選ばれる1つの化合物を試料に作用さ
せて、サイクリング反応を行わせしめ、該反応より変化
した化合物の量を分析することを特徴とする。
【0025】該サイクリング反応では、酸化型補酵素か
ら還元型補酵素、若しくは還元型補酵素から酸化型補酵
素の生成が反応時間に比例して、基質の量に対して増幅
して生成されることから、補酵素がNAD類、NADP
類の場合は340nm付近の吸光度を、チオNAD類、
チオNADP類の場合は400nm付近の吸光度を測定
することで、ホルムアルデヒドを高感度に定量すること
ができる。該サイクリング反応に用いるグルタチオン依
存性ホルムアルデヒド脱水素酵素としては、ホルムアル
デヒドを分解してサイクリング反応系外に放出するよう
な夾雑酵素(例えば、S−ホルミルグルタチオンハイド
ロラーゼ等)を含まないか、測定値に影響を与えない程
度に含量が低いことが望ましい。またNAD(P)分解
酵素についても全く含まないか、測定値に影響を与えな
い程度に含量が低いことが望ましい。
【0026】該サイクリング反応を効率的に行わせしめ
るためには、本発明で使用するグルタチオン依存性ホル
ムアルデヒド脱水素酵素は、チオNAD類もしくはチオ
NADP類に対して十分な反応性を有する必要がある。
具体的には、NADに対する反応性に対してのチオNA
Dに対する反応性の比が30%以上であり、好ましくは
60%以上である。さらに、酸化型補酵素としてチオN
AD(P)類を用いる場合、逆反応において、グルタチ
オン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素は、正反応によ
り生成する還元型チオNAD(P)類に対する反応性に
対して、添加される還元型NAD(P)類に対する反応
性が十分に高いものである。一方、酸化型補酵素として
NAD(P)類を用いる場合、逆反応において、グルタ
チオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素は、正反応に
より生成する還元型NAD(P)類に対する反応性に対
して、添加される還元型チオNAD(P)類に対する反
応性が十分に高いものである。グルタチオン依存性ホル
ムアルデヒド脱水素酵素は高等動物から微生物まで広く
存在することが知られており、チオNADに対して比較
的高い作用性を有する該酵素としてはヒト肝臓由来のも
のが報告されているが(Biochem. J., 177, 869-878 (1
979))、高等動物のグルタチオン依存性ホルムアルデヒ
ド脱水素酵素は、通常、微生物由来の酵素と比べて比活
性が低く、また、該酵素を用いてサイクリング反応を行
うことができたという報告は未だなされていない。
【0027】従って、本発明は、上記のいずれかの条件
を具備し、サイクリング反応を触媒することができる、
新規グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素を
提供する。好ましくは、当該酵素は、さらに下記の理化
学的性質を有する。 (a) 作用:NAD類、NADP類、チオNAD類、チオ
NADP類からなる群より選ばれる1つの補酵素、還元
型グルタチオンの存在下にホルムアルデヒドに作用し
て、S−ホルミルグルタチオン、還元型補酵素を生成す
る。 (b) 至適pH:約7.5〜約8.5 (c) pH安定性:約6.0〜約9.0 (d) 熱安定性:約40℃以下 ここで「pH安定性」とは、25℃で24時間処理した
後の残存活性が80%以上のpH範囲をいい、「熱安定
性」とは、pH7.5で30分間処理した後の残存活性
が90%以上の温度範囲をいう。
【0028】本発明のグルタチオン依存性ホルムアルデ
ヒド脱水素酵素は、サイクリング反応を触媒するのに必
要な上記の条件を具備する限り、その由来は特に制限さ
れないが、好ましくは微生物由来であり、より好ましく
はメタノール資化性酵母由来、いっそう好ましくはハン
ゼヌラ属に属する酵母由来、就中ハンゼヌラ・ノンファ
ーメンタンスIFO1473株由来のものが挙げられ
る。IFO1473株は、財団法人発酵研究所(〒53
2−8686 大阪市淀川区十三本町2−17−85)
より入手可能である。
【0029】また、本発明のグルタチオン依存性ホルム
アルデヒド脱水素酵素は、ランダムにもしくは部位特異
的に変異を誘発することにより、サイクリング反応を触
媒するのに必要な、2種類の補酵素に対する反応性のバ
ランスを保持する範囲で、比活性や安定性を向上させる
などの酵素特性の改良をもたらすように遺伝的に改変さ
れたものであってもよい。
【0030】本発明のグルタチオン依存性ホルムアルデ
ヒド脱水素酵素は、該酵素を産生する細胞または組織の
培養物を原料として単離精製する方法、あるいは当該酵
素蛋白質をコードする遺伝子を常法によって単離し、遺
伝子組換え技術を用いて適当な宿主中で発現させる方法
によって取得することができる。前者の好ましい一実施
態様として、以下の方法が例示される。
【0031】まず、上記のいずれかのグルタチオン依存
性ホルムアルデヒド脱水素酵素生産菌(例えば、ハンゼ
ヌラ・ノンファーメンタンスIFO1473株など)を
栄養培地中で培養する。使用する栄養培地としては、使
用菌株が資化しうる炭素源、窒素源、無機物、その他必
要な栄養素を適量含有するものであれば、合成培地、天
然培地のいずれも使用できる。炭素源としては、例えば
リンゴ酸、コハク酸等が使用される。窒素源としては、
例えばペプトン類、肉エキス、酵母エキス等の窒素含有
天然物や、塩化アンモニウム、クエン酸アンモニウム等
の無機窒素含有化合物が使用される。無機物としては、
リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、硫酸マグネシウム
等が使用される。
【0032】培養は通常、振盪培養あるいは通気撹拌培
養により行う。培養温度は約20〜約40℃、好ましく
は約25〜約37℃である。培養pHは約5〜約9、好
ましくは約6〜約8の範囲に制御するのがよい。しかし
ながら、使用する菌株が生育し得る限り、これら以外の
条件下でも実施することができる。培養期間は、通常約
1〜約7日であり、グルタチオン依存性ホルムアルデヒ
ド脱水素酵素は通常、菌体内に生産蓄積される。
【0033】本発明のグルタチオン依存性ホルムアルデ
ヒド脱水素酵素の精製は、一般に使用される精製法を用
いて行うことができる。例えば、菌体を回収後、超音波
破砕、ガラスビーズを用いる機械的な破砕、フレンチプ
レス、界面活性化剤による溶解などにより、菌体内画分
を抽出することができる。得られた抽出液を、硫安やぼ
う硝などによる塩析法、塩化マグネシウムや塩化カルシ
ウムなどによる金属凝集法、プロタミンやポリエチレン
イミンなどを用いた凝集法、さらにはDEAE(ジエチ
ルアミノエチル)−セファロース、CM(カルボキシメ
チル)−セファロースなどによるイオン交換クロマト法
などに付すことにより、グルタチオン依存性ホルムアル
デヒド脱水素酵素を精製することができる。
【0034】本発明のグルタチオン依存性ホルムアルデ
ヒド脱水素酵素によるサイクリング反応を用いたホルム
アルデヒドの測定方法について、酸化型補酵素としてチ
オNAD(P)類化合物を用いる場合を例にとってさら
に詳述する。還元型グルタチオン、グルタチオン依存性
ホルムアルデヒド脱水素酵素、酸化型チオNAD(P)
類化合物および還元型NAD(P)類化合物を試料に接
触させると、試料中に含まれるホルムアルデヒド、還元
型グルタチオンおよび酸化型チオNAD(P)類化合物
から、S−ホルミルグルタチオンと還元型チオNAD
(P)類化合物が生成する。次いで、グルタチオン依存
性ホルムアルデヒド脱水素酵素は、過剰に存在する還元
型NAD(P)類化合物を補酵素として利用し、生成さ
れたS−ホルミルグルタチオンを再びホルムアルデヒド
とグルタチオンに戻す。以下、酸化型チオNAD(P)
類化合物を補酵素とする正反応と、還元型NAD(P)
類を補酵素とする逆反応とが繰り返され、結果として1
分子のホルムアルデヒドに対して多数分子の還元型チオ
NAD(P)類化合物が生成される。一方で、還元型N
AD(P)類化合物は反応サイクルの進行に伴って消費
される。したがって、還元型チオNAD(P)類化合物
量の増加または還元型NAD(P)類化合物量の減少
を、上記のように吸光度を指標にしてモニタリングする
ことにより、低濃度のホルムアルデヒドも感度よく検出
することができる。
【0035】また、上記測定系において、NAD(P)
類を補酵素として利用し得るがチオNAD(P)類を補
酵素として実質的に利用できない他の酵素と、当該酵素
の基質をさらに添加することにより、酸化型NAD
(P)類化合物を還元型に再生することができる。この
場合、ホルムアルデヒドの測定は、還元型チオNAD
(P)類化合物の増加を指標にして行われる。このよう
な測定系に使用される他の酵素およびその基質の組み合
わせとしては、NAD類を利用し得るものとして、例え
ば、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.37)(例え
ば、ブタやウシの心筋由来)とL−リンゴ酸、グリセロ
ール−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.8)(例
えば、ウサギ筋肉由来)とL−グリセロール−3−リン
酸、グリセロアルデヒドリン酸デヒドロゲナーゼ(EC
1.1.1.12)(例えば、ウサギ骨格筋もしくは肝、酵母ま
たは大腸菌由来)とD−グリセロアルデヒドリン酸およ
びリン酸、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ
(EC 1.1.1.49)(例えば、リューコノストック(Leuco
nostoc)属細菌由来)とグルコース−6−リン酸、グル
コースデヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.47)(例えば、バ
チルス属細菌、シュードモナス属細菌由来)とβ−D−
グルコース、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.
1.3)(例えば、ウシ肝由来)とL−グルタミン酸等
が、NADP類を利用し得るものとして、例えば、グリ
オキシル酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.2.1.17)(例え
ば、シュードモナス・オキサラティカス(Pseudomonas
oxalaticus)由来)とCoAおよびグリオキシル酸、ホ
スホグルコン酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.44)(例
えば、ラット肝、ビール酵母または大腸菌由来)と6−
ホスホ−D−グルコン酸、グリセロアルデヒドリン酸デ
ヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.13)(例えば、植物葉緑体
由来)とD−グリセロアルデヒド−3−リン酸およびリ
ン酸、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(EC
1.1.1.49)(例えば、酵母またはリューコノストック属
細菌由来)とグルコース−6−リン酸、グルコースデヒ
ドロゲナーゼ(EC 1.1.1.47)(例えば、バチルス属細
菌、シュードモナス属細菌由来)とβ−D−グルコー
ス、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(EC 1.4.1.3)(例
えば、ウシ肝由来)とL−グルタミン酸等が挙げられ
る。
【0036】本発明のグルタチオン依存性ホルムアルデ
ヒド脱水素酵素を用いたサイクリング法によれば、試料
中の濃度が1μmol/L以下の微量のホルムアルデヒ
ドの検出が可能となる。
【0037】しかしながら、本発明のグルタチオン依存
性ホルムアルデヒド脱水素酵素を用いたホルムアルデヒ
ドの測定は、サイクリング反応を介さずに、以下のよう
にして行うこともできる。即ち、グルタチオン、グルタ
チオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素およびチオN
AD類、チオNADP類、NAD類およびNADP類か
らなる群より選ばれる1つの酸化型補酵素を試料に接触
させ、生成されるS−ホルミルグルタチオンを、紫外部
における吸光度を指標として測定することにより、ホル
ムアルデヒドを測定することができる。あるいは、さら
にS−ホルミルグルタチオンハイドロラーゼ(EC 3.1.
1.12)を作用させて生成するギ酸を、さらにギ酸脱水素
酵素(EC1.2.1.2;EC 1.2.1.43)を用いて二酸化炭素に
分解し、生成する還元型補酵素を測定することによって
も、ホルムアルデヒドの測定が可能である。
【0038】S−ホルミルグルタチオンハイドロラーゼ
は、動物臓器やメタノール資化性酵母、細菌などに存在
することが知られており、これら給源より採取して使用
することができる。また、ギ酸脱水素酵素は、植物種
子、メタノール資化性酵母、細菌などに存在する酵素
で、これら給源より採取して使用することができる。あ
るいは、市販の酵素(例えば、シグマ製FORMATE DEHYDR
OGENASE等)を使用してもよい。
【0039】上記の一連の酵素反応により生成される還
元型補酵素(NADH類またはNADPH類)は、紫外
部での吸光度、或いは蛍光を測定することにより分析す
ることができる。また、ジアホラーゼやメチルフェナジ
ウムメチルスルフェートのような電子伝達体の存在下で
テトラゾリウム塩を還元する際に生成するホルマザン色
素を測定することによっても、還元型補酵素を測定する
ことができる。
【0040】本発明のホルムアルデヒドの測定方法は、
多段階測定の反応中間体としてホルムアルデヒドを生成
する種々の生体成分の測定方法において、その最終工程
として好ましく使用され得る。
【0041】例えば、クレアチニンまたはクレアチンの
測定は、クレアチンアミジノハイドロラーゼおよびサル
コシンオキシダーゼ(クレアチニンの場合はさらにクレ
アチニンアミドハイドロラーゼ)を試料に作用させて、
クレアチニンまたはクレアチンをグリシン、ホルムアル
デヒドおよび過酸化水素に分解し、生成する過酸化水素
を発色基質等を用いて測定することにより行われてい
る。そこで、過酸化水素の定量用試薬の代わりに、本発
明のグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素を
用いてホルムアルデヒドを測定することにより、クレア
チニンまたはクレアチンを高感度で測定することができ
る。
【0042】従って、本発明は、クレアチンアミジノハ
イドロラーゼ、サルコシンオキシダーゼおよび必要に応
じてクレアチニンアミドハイドロラーゼを試料に接触さ
せてホルムアルデヒドを生成させ、さらに、本発明のグ
ルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素、グルタ
チオン、およびチオNAD類、チオNADP類、NAD
類およびNADP類からなる群より選ばれる1つの酸化
型補酵素、および必要に応じてさらに該酸化型補酵素と
は異なる種類の還元型補酵素を接触させて、生成もしく
は消費される化合物量を分析することによる、クレアチ
ニンまたはクレアチンの測定方法を提供する。
【0043】使用するクレアチンアミジノハイドロラー
ゼ、サルコシンオキシダーゼおよびクレアチニンアミド
ハイドロラーゼは特に限定されるものではなく、これら
の酵素を生産する微生物などから公知の手法を用いて採
取できる他、各種市販の酵素を用いることもできる。例
えば、クレアチンアミジノハイドロラーゼとしては、バ
チルス属、コリネバクテリウム属、ミクロコッカス属、
アクチノバチルス属、アルカリゲネス属(Alcaligene
s)に属する細菌等由来のものが、クレアチニンアミド
ハイドロラーゼとしては、シュードモナス属、アルカリ
ゲネス属、フラボバクテリウム属、コリネバクテリウム
属、ミクロコッカス属、ペニシリウム属に属する細菌等
由来のものが、サルコシンオキシダーゼとしては、各種
動物や、アルスロバクター属、ペニシリウム属、バチル
ス属に属する微生物等由来のものが挙げられる。
【0044】また、ホモシステインの測定は、ベタイ
ン、ベタイン−ホモシステインメチル転移酵素およびジ
メチルグリシンオキシダーゼを試料に作用させて、ホモ
システインをサルコシン、過酸化水素およびホルムアル
デヒドに分解し、生成する過酸化水素を発色基質等を用
いて測定することにより行うことができる。そこで、上
記と同様に、過酸化水素の定量用試薬の代わりに、本発
明のグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素を
用いてホルムアルデヒドを測定することにより、ホモシ
ステインを測定することができる。
【0045】本発明において使用されるベタイン−ホモ
システインメチル転移酵素(EC 2.1.1.5)は、ベタイン
をもう一方の基質としてホモシステインに作用し、ジメ
チルグリシンとメチオニンを生成する酵素であり、例え
ば、哺乳動物やシュードモナス属、アスペルギルス属な
どの微生物から採取することが可能である。本酵素のも
う一方の基質であるベタインは、塩酸塩の形で安価に市
販されている。
【0046】ジメチルグリシンオキシダーゼ(EC 1.5.
3.10)は、ベタイン−ホモシステインメチル転移酵素に
より生成したジメチルグリシンに作用して、サルコシ
ン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素に分解する酵素
であり、例えばシリンドロカーポン(Cylindrocarpon)
属、アクロモバクター(Achromobacter)属、アルスロ
バクター属などの微生物から採取することができる。
【0047】また、ジメチルグリシンオキシダーゼによ
り生成されるサルコシンにサルコシンオキシダーゼを作
用させれば、2倍量のホルムアルデヒドが生成するので
検出感度をさらに増加させることができる。サルコシン
オキシダーゼとしては、クレアチニンまたはクレアチン
の測定方法について上記した通りのものを、同様に使用
することができる。
【0048】反応中間体としてホルムアルデヒドを生成
する他の測定対象として、例えば、メタノール、尿酸な
どが例示される(Clin. Chem., 33/12, 2204-2208 (198
7),Clin. Biochem., 27/2, 93-97 (1994))。即ち、メ
タノールは、アルコールオキシダーゼ(EC 1.1.3.13)
によりホルムアルデヒドと過酸化水素を生成する。ま
た、尿酸は、ウリカーゼ(EC 1.7.3.3)の反応により生
成される過酸化水素を、メタノールの存在下でカタラー
ゼ(EC 1.11.1.6)と作用させることでホルムアルデヒ
ドを生成するので、これを上記測定方法により分析する
ことができる。
【0049】本発明はまた、上記のホルムアルデヒドの
測定方法に使用するための試薬キットを提供する。本発
明におけるホルムアルデヒド測定用試薬キットは、緩衝
液、グルタチオン、上述の本発明のグルタチオン依存性
ホルムアルデヒド脱水素酵素および該酵素反応により生
成する化合物を分析するための試薬を少なくとも含有し
てなる。当該試薬キットは、NAD類、NADP類、チ
オNAD類およびチオNADP類からなる群より選ばれ
る1つの酸化型補酵素をさらに含有することが好まし
い。
【0050】グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水
素酵素の反応により生成する化合物を分析するための試
薬としては、S−ホルミルグルタチオンを分析するため
の試薬として、S−ホルミルグルタチオンハイドロラー
ゼ、ギ酸脱水素酵素および生成する還元型補酵素を分析
するための試薬が挙げられる。S−ホルミルグルタチオ
ンハイドロラーゼ、ギ酸脱水素酵素および生成する還元
型補酵素を分析するための試薬は、それぞれ上述のもの
が好ましく使用され得る。なお、S−ホルミルグルタチ
オンは、反応液の紫外部での吸光度を分析することによ
り直接測定することができるので、この場合は上記の試
薬に代えて、吸光度測定に必要な試薬もしくは器具類を
含むこともできる。
【0051】本発明の試薬キットにおいて使用される緩
衝液としては、トリス塩酸緩衝液、リン酸緩衝液、ホウ
酸緩衝液、GOOD緩衝液などが挙げられる。トリス塩
酸緩衝液、リン酸緩衝液は濃度、温度によりpHの変動
を受けやすいが、安価という利点がある。一方、GOO
D緩衝液は具体的にはMES、Bis−Tris、AD
A、PIPES、ACES、BES、MOPS、TE
S、HEPES、Tricine、Bicine、PO
PSO、TAPS、CHES、CAPSなどが例示さ
れ、臨床診断薬用として多用されている。これら緩衝液
の種類、濃度およびpHは、各試薬成分の保存および酵
素反応など目的に応じて一種もしくは複数が選択される
が、いずれの緩衝液を用いるに際しても、酵素反応時の
pHとしては5.0〜10.0の範囲で使用されること
が好ましい。
【0052】また、本発明の試薬キットを構成する試薬
には、金属塩、蛋白質、アミノ酸、糖、有機酸などを安
定化剤として使用することができる。金属塩としてはナ
トリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、
銅、亜鉛、マンガンなどの塩が挙げられる。蛋白質とし
ては酵素反応に影響を与えないものが望ましいが、例え
ば牛血清アルブミン、卵アルブミン、ゼラチンなどが挙
げられる。アミノ酸としては、グリシン、リジン、グル
タミン酸、グリシルグリシン、ポリリジンなどを挙げる
ことができる。糖としては、単糖、二糖、オリゴ糖、多
糖およびこれらの誘導体を用いることができる。具体的
には、グルコース、フラクトース、ガラクトース、マン
ノース、キシロース、ラクトース、シュークロース、マ
ルトース、トレハロース、マルトトリオース、マルトテ
トラオース、マルトシルシクロデキストリン、α−シク
ロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロ
デキストリン、デキストリン、アミロース、グリコーゲ
ン、デンプン、イヌリン、グルコサミン、イノシトー
ル、マンニトール、ソルビトール、リビトール、デオキ
シグルコースなどが挙げられる。有機酸としては、α−
ケトグルタル酸、リンゴ酸、フマル酸、グルコン酸、コ
ール酸、デオキシコール酸などが例示される。その他、
ホウ酸、ホウ砂、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸
アンモニウム、グリセロール、フィコールなども使用可
能である。
【0053】更に、本発明の試薬キットを構成する試薬
には、試薬性能に悪影響を及ぼさない範囲で防腐剤や界
面活性剤を添加してもよい。防腐剤としてはアジ化ナト
リウム、キレート剤、各種抗生物質、防菌剤、防黴剤な
どが挙げられる。具体的にはアジ化ナトリウムの他、E
DTA及びその塩(金属キレートを含む)、CyDT
A、GHEG、DPTA−OH、DTPA、EDDA、
EDDP、EDDPO、EDTA−OH、EDTPO、
EGTA、HBED、HDTA、HIDA、IDA、Me
thyl-EDTA、NTA、NTP、NTPO、TTHA
(これらは同仁より市販)等のキレート剤、BND、C
AA、HPO、IZU、MIT(ロッシュより市販)、
ProClin150、ProClin300(ローム&ハースより市販)、
ベンザルコニウムクロリド、KathonCG、p−ヒドロキシ
メチルベンゾエート等の防菌(黴)剤、アンフォテリシ
ンB、アンピシリン、ブラスティシジンS、クロラムフ
ェニコール、ジヒドロストレプトマイシン、クリンダマ
イシン、シクロヘキシミド、フィリピン、G418、ゲ
ンタマイシン、ハイグロマイシン、カナマイシン、リン
コマイシン、ネオマイシン、ロモフンジン、ポリオキシ
ン、ペニシリン、スルファメチゾール、テトラサイクリ
ン等の抗生物質が使用可能である。界面活性剤として
は、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、陰
イオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。具
体的には、アデカトール720N、B−795、B−7
97、LO−7、NP−690、NP−695、NP−
720、PC−8、SO−120、SO−145、ブリ
ジェ35、98、700、エマルゲン109P、43
0、460、707、709、810、911、93
5、950、A−60,B66、n−ドデシルマルトシ
ド、ゲナポールX−080,MEGA−7、8、9、1
0、ニッコールBL−9EX、BL−20TX、HCD
−100、MGO、MYO−6、MYL−10、NP−
18TX、OP−10、TL−10、TMGO5、SL
−10、オクチル α―グルコシド、オクチル β―グ
ルコシド、オクチルチオグルコシド、オクチルチオガラ
クトシド、ペンタエチレングリコールドデシルエーテ
ル、ポリエチレンエーテルW−1、プルロニックF−6
8、L−71、P−103、ノニデットP40、レオド
ール460、TWL−103、TWL−106、サポニ
ン、サルコシネートPN、スパン20、85、SM10
80、スクロースモノラウレート、テトロニック70
4、テシット、トリトンX−100、X−114、X−
305、ツイーン20、40、80等の非イオン性界面
活性剤、ビス(ヒドロキシエチル)−(ステアロイルア
ミノメチルカルボニルオキシ)エチルアミンクロリド、
メチル硫酸ベンジルラウリルメチルスルフォニウム、2
−[(4−t−オクチルフェノキシ)エトキシ]エチルモ
ルフォリンクロリド、ラウリルピリジニウムクロリド、
ラウリル(トリ−p−トリル)ホスホニウムクロリド、
ラウリルフェニルシクロテトラメチレンホフホニウムブ
ロミド、セチルピリジウムクロリド、セチルトリメチル
アンモニウムクロリド、(ポリオキシエチレン)ラウリ
ルアミン、などの陽イオン性界面活性剤、コール酸ナト
リウム、デオキシコール酸、N−ラウロイルサルコシ
ン、タウロコール酸などの陰イオン性界面活性剤、CH
APS、CHAPSO、N,N−ビス(オクチルアミノ
エチル)グリシン、N−カルボキシメチル−N−(ステ
アリルオキシメチル)ピリジウムベタイン、N−パルミ
チルスルホタウリン、ラウリルジメチルアミンオキシ
ド、N−(ラウリルチオエトキシ)メチル−N,N−ジ
メチルベタインなどの両性界面活性剤が使用できる。
【0054】本発明の別のホルムアルデヒド測定用試薬
キットは、グルタチオンおよび本発明のグルタチオン依
存性ホルムアルデヒド脱水素酵素に加えて、チオNAD
類およびチオNADP類からなる群より選ばれる1つの
化合物、並びに還元型NAD類および還元型NADP類
からなる群より選ばれる1つの化合物をさらに含有して
なるか、あるいは、還元型チオNAD類および還元型チ
オNADP類からなる群より選ばれる1つの化合物、並
びにNAD類およびNADP類からなる群より選ばれる
1つの化合物をさらに含有してなる。
【0055】これらの試薬キットによれば、上記のサイ
クリング反応によるホルムアルデヒドの高感度測定を簡
便に実施することが可能である。NAD類、NADP
類、チオNAD類、チオNADP類としては、それぞれ
上述のようなものを用いることができる。また、当該試
薬キットには、サイクリング反応により生成する酸化型
補酵素を還元型に再生する、上述のような酵素およびそ
の基質をさらに含有させることもできる。
【0056】本発明のホルムアルデヒド測定用試薬キッ
トは、上記の各試薬成分を、それぞれ単独で保存するこ
ともできるし、あるいは2以上の成分を同一の試薬中に
保存することもできる。したがって、本発明の試薬キッ
トは、上記の全ての試薬成分を含有してなる単一の試薬
組成物であってもよい。しかしながら、互いに干渉を与
える成分が存在するか、または単一の保存条件で安定性
の確保が難しい成分が存在する場合には、構成成分を分
割して保存することが好ましい。
【0057】本発明は、上記のホルムアルデヒド測定用
の試薬成分に加えて、更にクレアチンアミジノハイドロ
ラーゼ、サルコシンオキシダーゼおよび必要に応じてク
レアチニンアミドハイドロラーゼを含有してなる、クレ
アチニンまたはクレアチン測定用試薬キットを提供す
る。これらの酵素としては、上述したようなものを適宜
利用可能である。
【0058】また、別の本発明は、上記のホルムアルデ
ヒド測定用の試薬成分に加えて、更にベタイン、ベタイ
ン−ホモシステインメチル転移酵素、ジメチルグリシン
オキシダーゼを少なくとも含有してなる、ホモシステイ
ン測定用試薬キットを提供する。これらの酵素および基
質としては、それぞれ上述したようなものを好ましく使
用することができる。
【0059】しかしながら、測定に供される試料が生体
試料、特に血漿や尿の場合、含有されるホモシステイン
は、大部分がアルブミンのような循環蛋白質と結合した
状態、あるいはシステインや他のホモシステイン分子の
ような遊離アミノ酸とのジスルフィド結合体の状態で存
在する。従って、総ホモシステインを測定する際には、
予め試料を還元剤や酵素反応により処理し、遊離ホモシ
ステインを生成させることが必要となる。
【0060】この場合に用いられる還元剤としては、例
えばチオール類、水素化ホウ素類、アマルガム、ホスフ
ィンやホスホチオエートなどを例示することができる。
具体的には、チオール類としてはジチオスレイトール、
ジチオエリスリトール、2−メルカプトエタノール、2
−メルカプトメチルアミン、システイン、シスタミン、
システインチオグリコレート、チオグリコール酸、還元
型グルタチオンなど、水素化ホウ素類としては水素化ホ
ウ素ナトリウムなど、アマルガムとしてはナトリウムア
マルガムなどが挙げられる。
【0061】しかしながら、本発明において使用される
酵素が該チオール化合物により活性阻害を受けた場合、
試薬性能の低下を引き起こす可能性が考えられるが、チ
オール化合物に影響を受けないジメチルグリシンオキシ
ダーゼはこれまでに報告されておらず、本発明によって
初めて単離精製されたものである。
【0062】従って、本発明は、チオール化合物に対し
て安定な新規ジメチルグリシンオキシダーゼを提供す
る。このようなチオール化合物としては、ジチオスレイ
トール、ジチオエリスリトール、2−メルカプトエタノ
ール、2−メルカプトエタンスルホン酸、2−メルカプ
トエチルアミン、システイン、ホモシステイン、N−ア
セチルシステイン、チオグリセロール、チオグリコール
酸、還元型グルタチオンまたはこれらの塩から選択され
る少なくとも一種が挙げられる。
【0063】ここで「チオール化合物に対して安定」と
は、試料中の総ホモシステインをすべて遊離型に還元す
るのに必要な量のチオール化合物の存在下において、ホ
モシステインの正確な測定に影響を与えない程度に酵素
活性が保持され得ることをいう。好ましくは、本発明の
ジメチルグリシンオキシダーゼは、ジチオスレイトール
非存在下に対し、0.05mmol/Lジチオスレイト
ール存在下で、少なくとも50%酵素活性が保持される
ものである。
【0064】より好ましくは、本発明のジメチルグリシ
ンオキシダーゼは、さらに下記の理化学的性質を有する
酵素である。 (a) 作用:酸素の存在下にジメチルグリシンに作用し
て,サルコシン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を
生成する。 (b) ジメチルグリシンに対するKm値:15mM以下
【0065】本発明のジメチルグリシンオキシダーゼ
は、上記のチオール化合物に対する安定性を有する限り
その由来は特に制限されないが、好ましくはアルスロバ
クター属またはストレプトマイセス属等の微生物由来で
あり、特に好ましくは、アルスロバクター・ニコチアナ
エIFO14234株またはストレプトマイセス・ミュ
ータビリスIFO12800株由来のものが挙げられ
る。IFO14234株およびIFO12800株は、
いずれも財団法人発酵研究所(〒532−8686日本
国大阪市淀川区十三本町2−17−85)より入手可能
である。
【0066】また、本発明のジメチルグリシンオキシダ
ーゼは、ランダムにもしくは部位特異的に変異を誘発す
ることにより、上記のチオール化合物に対する耐性を保
持する範囲で、比活性や安定性を向上させるなどの酵素
特性の改良をもたらすように遺伝的に改変されたもので
あってもよい。
【0067】本発明のジメチルグリシンオキシダーゼ
は、該酵素を産生する細胞または組織の培養物を原料と
して単離精製する方法、あるいは当該酵素蛋白質をコー
ドする遺伝子を常法によって単離し、遺伝子組換え技術
を用いて適当な宿主中で発現させる方法によって取得す
ることができる。前者の好ましい一実施態様として、以
下の方法が例示される。
【0068】まず、上記のいずれかのジメチルグリシン
オキシダーゼ生産菌、例えば、アルスロバクター・ニコ
チアナエIFO14234株またはストレプトマイセス
・ミュータビリスIFO12800株などを栄養培地中
で培養する。使用する栄養培地としては、使用菌株が資
化しうる炭素源、窒素源、無機物、その他必要な栄養素
を適量含有するものであれば、合成培地、天然培地のい
ずれも使用できる。炭素源としては、例えばリンゴ酸、
コハク酸等が使用される。窒素源としては、例えばペプ
トン類、肉エキス、酵母エキス等の窒素含有天然物や、
塩化アンモニウム、クエン酸アンモニウム等の無機窒素
含有化合物が使用される。無機物としては、リン酸カリ
ウム、リン酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等が使用さ
れる。
【0069】培養は通常、振盪培養あるいは通気撹拌培
養により行う。培養温度は約20〜約40℃、好ましく
は約25〜約37℃である。培養pHは約5〜約9、好
ましくは約6〜約8の範囲に制御するのが良い。しかし
ながら、使用する菌株が生育し得る限り、これら以外の
条件下で実施することもできる。培養期間は通常、約1
〜約7日であり、ジメチルグリシンオキシダーゼは通
常、菌体内に生産蓄積される。
【0070】本発明のジメチルグリシンオキシダーゼの
精製は、一般に使用される精製法を用いて行うことがで
きる。例えば、菌体を回収後、超音波破砕、ガラスビー
ズを用いる機械的な破砕、フレンチプレス、界面活性化
剤による溶解などにより、菌体内画分を抽出することが
できる。得られた抽出液を、硫安やぼう硝などによる塩
析法、塩化マグネシウムや塩化カルシウムなどによる金
属凝集法、プロタミンやポリエチレンイミンなどを用い
た凝集法、さらにはDEAE(ジエチルアミノエチル)
−セファロース、CM(カルボキシメチル)−セファロ
ースなどによるイオン交換クロマト法などに付すことに
より、ジメチルグリシンオキシダーゼを精製することが
できる。
【0071】本発明はまた、上記の本発明のジメチルグ
リシンオキシダーゼを用いたホモシステインの測定方法
を提供する。当該方法は、ベタイン、ベタイン−ホモシ
ステインメチル転移酵素および本発明のジメチルグリシ
ンオキシダーゼを試料に作用させて、試料中に含まれる
ホモシステインをサルコシン、過酸化水素およびホルム
アルデヒドに分解し、これらの生成物のいずれかを分析
することを特徴とする。
【0072】ベタインおよびベタイン−ホモシステイン
メチル転移酵素は、それぞれ上述のものが好ましく使用
され得る。
【0073】ジメチルグリシンオキシダーゼは、下式に
示すように、酸素の存在下にジメチルグリシンをサルコ
シン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素に分解する。
【0074】
【数2】
【0075】したがって、反応中の酸素消費量を計測す
るか、あるいは過酸化水素センサーを用いて、または直
接もしくはペルオキシダーゼ存在下に酸化還元指示薬を
用いて、過酸化水素の生成量を計測することにより、ジ
メチルグリシンを測定することができる。あるいは、生
成したホルムアルデヒドを、Hanz試薬、ホルムアル
デヒド脱水素酵素、ホルムアルデヒドオキシダーゼ等を
用いて、紫外部もしくは可視部の吸光度、あるいは蛍光
を計測することにより間接的に測定することができる。
例えば、ホルムアルデヒド脱水素酵素によりNADより
生成する還元型NAD(NADH)は、ジアホラーゼや
メチルフェナジウムメチルスルフェートのような電子伝
達体の存在下で、テトラゾリウム塩を還元してホルマザ
ン色素を生じるので、これを測定することによりホモシ
ステインを定量することができる。
【0076】更に、サルコシンオキシダーゼ(EC 1.5.
3.1)を追加して加えると、サルコシンはグリシン、ホ
ルムアルデヒドおよび過酸化水素に分解されるので、ホ
ルムアルデヒドまたは過酸化水素を感度的に倍加して測
定することができる。また、更にホルムアルデヒドオキ
シダーゼを作用させてホルムアルデヒドを過酸化水素に
分解することにより、感度をさらに向上させることがで
きる。
【0077】サルコシンオキシダーゼは、上述のよう
に、各種動物や、アルスロバクター属、ペニシリウム
属、バチルス属等の微生物などから採取することが可能
である。また、市販の酵素を使用することもできる。
【0078】また、上記酵素は、それぞれの酵素蛋白質
をコードする遺伝子を生産菌から単離し、遺伝子工学的
技術により発現させた酵素であってもよい。更に、例え
ば酵素蛋白質の比活性や安定性を向上させるなど、酵素
特性の改良をもたらすように遺伝子を改変したものも含
まれる。
【0079】ジメチルグリシンオキシダーゼにより(場
合によっては、さらにサルコシンオキシダーゼおよびホ
ルムアルデヒドオキシダーゼにより)生成する過酸化水
素は、紫外部の吸光度を直接測定するか、カタラーゼと
酸化チタン試薬(Agric. Biol. Chem., 38, 1213 (197
4))により比色定量分析を行うか、あるいは過マンガン
酸カリウムを用いて滴定定量するなどにより分析するこ
とが可能であるが、高感度測定のためには、ペルオキシ
ダーゼ存在下、酸化系発色試薬及び、必要に応じて4−
アミノアンチピリンや3−メチル−2−ベンゾチアゾリ
ノンなどのカップラーと反応させ、生成する色素を測定
することにより定量することが好ましい。使用する発色
試薬は特に制限されるものではなく、各種の市販されて
いるものなどを使用することができるが、具体例として
N−エチル−N−スルホプロピル−m−アニシジン、N
−エチル−N−スルホプロピル−アニリン、N−メチル
−N−スルホプロピル−アニリン、N−ブチル−N−ス
ルホプロピル−アニリン、N−エチル−N−スルホプロ
ピル−3,5−ジメトキシアニリン、N−スルホプロピ
ル−3,5−ジメトキシアニリン、N−エチル−N−ス
ルホプロピル−3,5−ジメチルアニリン、N−エチル
−N−スルホプロピル−m−トルイジン、N−エチル−
N−スルホプロピル−o−トルイジン、N−エチル−N
−スルホプロピル−p−トルイジン、N−エチル−N−
(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−m−アニシ
ジン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−スルホ
プロピル)アニリン、N−エチル−N−(2−ヒドロキ
シ−3−スルホプロピル)−3,5−ジメトキシアニリ
ン、N−(2−ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−
3,5−ジメトキシアニリン、N−エチル−N−(2−
ヒドロキシ−3−スルホプロピル)−3,5−ジメチル
シアニリン、N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−
スルホプロピル)−m−トルイジン、N−スルホプロピ
ルアニリン、p−クロロフェノール、p−ブロモフェノ
ール、2,4−ジクロロフェノール、p−ヒドロキシ安
息香酸、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、
N−(3−スルホプロピル)3,3’,5,5’−テトラ
メチルベンジジン、N,N,N’,N’,N”,N”−ヘキ
サ(3−スルホプロピル)−4,4’,4”−トリアミ
ノトリフェニルメタンなどが挙げられる。また、過酸化
水素は直接、またはカタラーゼ共存下で酸素の消費をセ
ンサーを用いてモニタリングすることでも測定すること
ができる。
【0080】ジメチルグリシンオキシダーゼにより生成
するサルコシンは、サルコシンオキシダーゼを作用させ
ることにより生成するホルムアルデヒドまたは過酸化水
素を上述方法により分析できる他、電子伝達体、発色色
素の存在下でサルコシン脱水素酵素を作用させ、生成す
る色素を測定することでも分析することが可能である。
電子伝達体としては、ジアホラーゼやメチルフェナジウ
ムメチルスルフェート、メチレンブルー、フェリシアン
化カリウムなどが例示される。また、色素としてはテト
ラゾリウム塩、インドフェノールなどが挙げられる。ま
た、サルコシン脱水素酵素は哺乳動物やシュードモナス
属微生物などから直接、もしくは該酵素の遺伝子を遺伝
子工学的手法で作製した組換え体より採取可能である。
【0081】ジメチルグリシンオキシダーゼにより(場
合によっては、さらにサルコシンオキシダーゼにより)
生成するホルムアルデヒドは、好ましくは、グルタチオ
ン、グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素お
よび酸化型補酵素、および必要に応じて当該酸化型酵素
とは異なる種類の還元型補酵素を試料に作用させて、生
成もしくは消費され化合物を分析することにより測定す
ることができる。
【0082】グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水
素酵素としては、本発明において新たに取得された上述
の酵素を用いることが最も好ましいが、哺乳動物、高等
植物、メタノール資化性酵母、細菌などに由来する従来
公知の酵素も同様に使用することができる。例えば、市
販品である、キャンジダ(Candida)属酵母由来の酵素
などを使用することができる。具体的には、シグマ製FO
RMALDEHYDE DEHYDROGENASE (Glutathione dependent)等
が挙げられる。
【0083】該酵素は酵素蛋白質をコードする遺伝子を
生産菌から単離し、遺伝子工学的技術により発現させた
ものであっても良く、更には、例えば酵素比活性や安定
性を向上させるなど、酵素特性を改変した変異体や化学
修飾酵素も含まれる。
【0084】補酵素としては、ニコチンアミドアデニン
ジヌクレオチド類(NAD類)、ニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチドリン酸類(NADP類)、チオニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチド類(チオNAD類)ま
たはチオニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸
類(チオNADP類)が挙げられ、NAD類またはNA
DP類は、グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素
酵素が補酵素として利用できるものを適宜使用すれば良
いが、公知のものではNAD類として、ニコチンアミド
アデニンジヌクレオチド、アセチルピリジンアデニンジ
ヌクレオチド、アセチルピリジンアデニンヒポキサンチ
ンジヌクレオチド、ニコチンアミドヒポキサンチンジヌ
クレオチドなどが、NADP類としてはニコチンアミド
アデニンジヌクレオチドリン酸、アセチルピリジンアデ
ニンジヌクレオチドリン酸、アセチルピリジンアデニン
ヒポキサンチンジヌクレオチドリン酸、ニコチンアミド
ヒポキサンチンジヌクレオチドリン酸などが例示され
る。また、チオNAD類またはチオNADP類において
も、グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素が
補酵素として利用可能なものを適宜使用可能であるが、
公知のものとして、チオニコチンアミドアデニンジヌク
レオチド、チオニコチンアミドヒポキサンチンジヌクレ
オチド、チオニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリ
ン酸、チオニコチンアミドヒポキサンチンジヌクレオチ
ドリン酸などが具体例として挙げられる。
【0085】従来公知のグルタチオン依存性ホルムアル
デヒド脱水素酵素を用いた場合のホルムアルデヒドの測
定方法としては、本発明の新規グルタチオン依存性ホル
ムアルデヒド脱水素酵素について上述したもののうち、
サイクリング反応を介した測定法を除くいかなる手段も
同様に用いることができる。
【0086】ベタイン−ホモシステインメチル転移酵
素、本発明のジメチルグリシンオキシダーゼおよびグル
タチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素を用いた本
発明の測定方法によれば、試料中の濃度が1μmol/
L以下の微量のホモシステインの検出が可能となる。
【0087】本発明はまた、上記のホモシステインの測
定方法に使用するための試薬キットを提供する。本発明
のホモシステイン測定用試薬キットは、緩衝液、ベタイ
ン、ベタイン−ホモシステインメチル転移酵素、チオー
ル化合物に対して安定な本発明のジメチルグリシンオキ
シダーゼ、およびこれらの酵素反応により生成するホル
ムアルデヒド、サルコシンまたは過酸化水素の少なくと
も1種を分析するための試薬を含有してなる。さらにサ
ルコシンオキシダーゼを含んでいてもよい。ベタイン−
ホモシステインメチル転移酵素、サルコシンオキシダー
ゼに関しては、上述したようなものが好ましいが、特に
限定はされない。ここで酵素反応により生成するホルム
アルデヒド、サルコシン、または過酸化水素を分析する
ための試薬とは、具体的には上述したような原理に基づ
くものが挙げられる。即ち、ホルムアルデヒドを分析す
るための試薬としては、ホルムアルデヒド脱水素酵素、
ホルムアルデヒドオキシダーゼ、Hanz試薬、CTA
試薬(J. Biol. Chem., 231, 813 (1958))、Purp
ald試薬(Anal. Biochem., 234(1), 50 (1996))や
フェニルヒドラジン、フェリアン化カリウム、クロロホ
ルム、メタノールを組み合わせた試薬などがある。過酸
化水素を分析するための試薬としては、ペルオキシダー
ゼ、酸化系発色試薬及び、必要に応じて4−アミノアン
チピリンや3−メチル−2−ベンゾチアゾリノンなどの
カップラー、カタラーゼ、酸化チタン試薬、過マンガン
酸カリウムなどがある。また、サルコシンを分析するた
めの試薬としては、サルコシンオキシダーゼおよび該酵
素反応により生成するホルムアルデヒド、過酸化水素を
分析するための上記試薬、サルコシン脱水素酵素、電子
伝達体、発色色素などがある。
【0088】特に好ましい態様においては、本発明のホ
モシステイン測定用試薬キットは、緩衝液、ベタイン、
ベタイン−ホモシステインメチル転移酵素、チオール化
合物に対して安定な本発明のジメチルグリシンオキシダ
ーゼ、グルタチオン、グルタチオン依存性ホルムアルデ
ヒド脱水素酵素および該グルタチオン依存性ホルムアル
デヒド脱水素酵素が利用し得る酸化型補酵素を含有して
なる。必要に応じてサルコシンオキシダーゼをさらに含
むことができる。ベタイン、ベタイン−ホモシステイン
メチル転移酵素、グルタチオン依存性ホルムアルデヒド
脱水素酵素および酸化型補酵素としては、上述のものが
好ましく使用できる。また、グルタチオン依存性ホルム
アルデヒド脱水素酵素として、本発明において新たに得
られた酵素を使用し、サイクリング反応を介してホルム
アルデヒドを測定する場合には、該試薬キットは、上記
酸化型補酵素とは異なる種類の還元型補酵素をさらに含
むことが好ましい。
【0089】緩衝液としては、トリス塩酸緩衝液、リン
酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、GOOD緩衝液など、上記の
ホルムアルデヒド測定用試薬キット中に含まれる緩衝液
として例示されたものが同様に使用可能である。緩衝液
の種類、濃度およびpHは、各試薬成分の保存および酵
素反応など目的に応じて一種もしくは複数が選択される
が、いずれの緩衝液を用いるに際しても、酵素反応時の
pHとしては5.0〜10.0の範囲で使用されること
が好ましい。
【0090】また、本発明のホモシステイン測定用試薬
キットを構成する試薬には、上記のホルムアルデヒド測
定用試薬キットを構成する試薬の安定化剤として例示さ
れた、各種の金属塩、蛋白質、アミノ酸、糖、有機酸な
どを同様に含有させることができる。さらに、試薬性能
に悪影響を及ぼさない範囲で上述のような防腐剤や界面
活性剤を添加してもよい。
【0091】本発明のホモシステイン測定用試薬キット
は、上記の各試薬成分を、それぞれ単独で保存すること
もできるし、あるいは2以上の成分を同一の試薬中に保
存することもできる。したがって、本発明の試薬キット
は、上記の全ての試薬成分を含有してなる単一の試薬組
成物であってもよい。しかしながら、互いに干渉を与え
る成分が存在するか、または単一の保存条件で安定性の
確保が難しい成分が存在する場合には、構成成分を分割
して保存することが好ましい。
【0092】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0093】実施例1 グルタチオン依存性ホルムアル
デヒド脱水素酵素の取得 本発明のグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵
素の活性測定は以下の試薬及び測定条件にて行った。 〈試薬〉 試薬A 100mM リン酸カリウム緩衝液(pH7.
5) 試薬B 10mM 酸化型NAD水溶液 試薬C 20mM ホルムアルデヒド水溶液 試薬D 20mM グルタチオン水溶液 〈測定条件〉試薬A、試薬B、試薬Cおよび試薬Dを各
2.1ml、0.3ml、0.3ml、0.3mlの割
合で混合し、試薬混液を作成する。この試薬混液3ml
を37℃で約5分間予備加温した後、0.1mlの酵素
溶液を加えて混和し、37℃で4分間反応させる。この
時、340nmにおける1分間当たりの吸光度変化を測
定する。盲検は酵素溶液の代わりに蒸留水を試薬混液に
加えて、以下同様に吸光度変化を測定する。上記条件に
て1分間に1マイクロモルの過酸化水素を生成する酵素
量を1単位(U)とする。
【0094】メタノール資化性酵母ハンゼヌラ・ノンフ
ァーメンタンスIFO1473株を60mlのYPD培
地(1% D−グルコース、1% ポリペプトン、1%
酵母エキス;pH5.0)に一白金耳植菌し、30℃、
24時間振とう培養後、6Lのグルタチオン依存性ホル
ムアルデヒド脱水素酵素生産培地(2% メタノール、
0.5% D−グルコース、1% ポリペプトン、1.6
% 酵母エキス、0.2% リン酸水素二カリウム、0.
7% リン酸二水素一カリウム)に移し、30℃、48
時間通気攪拌培養した。培養終了後、培養液を遠心分離
し、20mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)に懸
濁した。次いで、菌体をガラスビーズで破砕し、遠心分
離を行って上清液を得た。得られた酵素液をポリエチレ
ンイミンによる除核酸処理および硫安分画後、セファデ
ックスG−25による脱塩処理、DEAEセファロース
クロマトグラフィー、フェニルセファロースクロマトグ
ラフィー、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー
およびスーパーデックス200ゲル濾過クロマトグラフ
ィーにより分離精製し、精製酵素標品約90mgを得
た。該方法により得た標品は電気泳動(SDS−PAG
E)的に単一なバンドを示し、この時の比活性は約25
0U/mg蛋白質であった。
【0095】また、上記方法で得たグルタチオン依存性
ホルムアルデヒド脱水素酵素の酵素活性を、試薬Bの酸
化型NADの代わりに酸化型チオNADを用いた以外は
上記活性測定条件と同じ条件で測定した結果、この酵素
の酸化型チオNADに対する反応性は、酸化型NADに
対するそれの61%であった。
【0096】一方、比較例として、市販のグルタチオン
依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素(Candida boidinii
由来;SIGMA社製)の酵素活性を、同様に測定した
結果、当該酵素の酸化型チオNADに対する反応性は、
酸化型NADに対するそれの22%であった。
【0097】実施例2 ベタイン−ホモシステインメチ
ル転移酵素の取得 本発明のベタイン−ホモシステインメチル転移酵素の活
性測定は以下の試薬及び測定条件で行った。 〈試薬〉 試薬A 50mM リン酸カリウム緩衝液(pH7.
5) 試薬B 100mM DL−ホモシステイン溶液(試薬
Aで溶解) 試薬C 100mM ベタイン(試薬Aで溶解) 試薬D 0.2% ペンタシアノアンミン鉄(III)ナト
リウム水溶液 試薬E 酢酸 試薬F 10% 亜硝酸ナトリウム水溶液 〈測定条件〉酵素溶液2.3mlに試薬B、試薬Cを各
0.075ml、0.125mlを加えて混和後、37
℃で1時間反応させる。反応終了後、直ちに試薬Dを5
ml加えて攪拌し、一分間放置後、更に試薬E、試薬F
の順に各1mlずつ加えて攪拌する。室温で30分間放
置後520nmにおける吸光度を測定する。試薬Aに溶
解したL−メチオニンを酵素溶液の代わりに用いて同様
の手順にて測定した吸光度より標準曲線を作成し、これ
から酵素反応により生成したメチオニンの量を測定す
る。上記条件にて1時間に1マイクロモルのメチオニン
を生成する酵素量を1単位(U)とする。
【0098】遺伝子の塩基配列が公知であるヒト由来の
ベタイン−ホモシステインメチル転移酵素(J. Biol. C
hem., 271(37), 22831 (1998))をコードする遺伝子の
全長を増幅可能な2種のプライマー(配列表の配列番号
1および2に記載)を作成し、これを用いてヒト肝臓c
DNA(クロンテック製)を鋳型として、ポリメラーゼ
チェーンリアクション(PCR)法によりヒト由来のベ
タイン−ホモシステインメチル転移酵素をコードするD
NA断片を増幅した。PCRは以下に示す反応液組成及
び反応条件にて実施した。 〈反応液組成〉 KODPlus DNAポリメラーゼ(東洋紡績製) 1U/50μl 10倍濃度添付バッファー 5μl/50μl 鋳型cDNA 1.5μg/50μl dATP、dTTP、dGTPおよびdCTP 各0.2mM プライマー 各25pmol/50μl 〈反応条件;下記(2)〜(4)を計30サイクル実施した〉 (1)95℃、2分間 (変性) (2)95℃、30秒間(変性) (3)60℃、30秒間(アニーリング) (4)68℃、1分間 (伸長反応)
【0099】PCR反応後、反応液の一部をアガロース
ゲル電気泳動に供し、約1.2Kbpの単一の増幅バン
ドを確認した。この増幅断片をDNA断片精製キット
(MagExtractor PCR&Gel Clean Up;東洋紡績製)を用
いて回収した後、このDNA断片をNdeIおよびBa
mHI制限酵素にて処理した。次いで、pET11aプ
ラスミド(ストラタジーン製)をNdeIおよびBam
HI制限酵素で処理し、これを上記DNA断片とT4
DNAリガーゼ(東洋紡績製)を用いて連結した。これ
を用いてEpicurian Coli BL21 (DE3)-CodonPlusTM-RIL
コンピテントセル(ストラタジーン製)を形質転換し、
アンピシリンを含むLB寒天培地(1%ポリペプトン、
0.5% 酵母エキス、0.5% NaCl、100μg
/mlアンピシリン;pH7.2)に塗布し、37℃で
16時間培養した。
【0100】得られたコロニーは、アンピシリンを含む
LB培地60mlで30℃、16時間振とう培養後、塩
化亜鉛およびアンピシリンを含む2×YT培地(1.6
%ポリペプトン、1% 酵母エキス、0.5% NaC
l、34μg/ml 塩化亜鉛、100mg/ml アン
ピシリン;pH7.2)6Lに接種し、37℃で通気攪
拌培養した。約2.5時間後、培養液の600nmの吸
光度が約1.0に達した時点で、イソプロピル−β−D
−チオガラクトピラノシドを1mMになるように添加
し、更に4時間培養を行った。培養終了後、培養液を遠
心分離し、菌体を5mM 2−メルカプトエタノール、
1mM EDTAを含む20mM リン酸カリウム緩衝液
(pH7.5)に懸濁した。次いで、菌体をフレンチプ
レスで破砕し、遠心分離を行って上清液を得た。得られ
た酵素液をポリエチレンイミンによる除核酸処理後、セ
ファデックスG−25による脱塩処理、DEAEセファ
ロースクロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロ
マトグラフィー、スーパーデックス200ゲル濾過クロ
マトグラフィーにより分離精製し、精製酵素標品約50
mgを得た。該方法により得た標品は電気泳動(SDS
−PAGE)的に単一なバンドを示し、この時の比活性
は約2.1U/mg−蛋白質であった。
【0101】実施例3 ジメチルグリシンオキシダーゼ
の取得 本発明のジメチルグリシンオキシダーゼの活性測定は以
下の試薬及び測定条件により行った。〈試薬〉 試薬A 100mM ジメチルグリシン溶液(100m
Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)で溶解) 試薬B 0.1% 4−アミノアンチピリン水溶液 試薬C 0.1% フェノール水溶液 試薬D 25U/ml ペルオキシダーゼ(東洋紡績
製;PEO−301)水溶液 〈測定条件〉試薬A、試薬B、試薬Cおよび試薬Dを各
1.5ml、0.3ml、0.6ml、0.6mlの割
合で混合し、試薬混液を作成する。この試薬混液3ml
を37℃で約5分間予備加温した後、0.1mlの酵素
溶液を加えて混和し、37℃で4分間反応させる。この
時、500nmにおける1分間当たりの吸光度変化を測
定する。盲検は酵素溶液の代わりに蒸留水を試薬混液に
加えて、以下同様に吸光度変化を測定する。上記条件に
て1分間に1マイクロモルの過酸化水素を生成する酵素
量を1単位(U)とする。
【0102】(1)アルスロバクター・ニコチアナエI
FO14234株からの単離 アルスロバクター・ニコチアナエIFO14234株を
60mlのLB培地(1% ポリペプトン、0.5% 酵
母エキス、0.5% NaCl;pH7.2)に一白金
耳植菌し、30℃、16時間振とう培養後、6Lのジメ
チルグリシンオキシダーゼ生産培地(2% ベタイン、
1% ポリペプトン、1.6% 酵母エキス、1.4%
リン酸水素二カリウム、0.55% リン酸二水素一カ
リウム)に移し、30℃、40時間通気攪拌培養した。
培養終了後、培養液を遠心分離し、20mM リン酸カ
リウム緩衝液(pH7.5)に懸濁した。次いで、菌体
をガラスビーズで破砕し、遠心分離を行って上清液を得
た。得られた酵素液をポリエチレンイミンによる除核酸
処理および硫安分画後、セファデックスG−25による
脱塩処理、DEAEセファロースクロマトグラフィー、
フェニルセファロースクロマトグラフィー、スーパーデ
ックス200ゲル濾過クロマトグラフィーにより分離精
製し、精製酵素標品約110mgを得た。該方法により
得た標品は電気泳動(SDS−PAGE)的に単一なバ
ンドを示し、この時の比活性は約9.3U/mg蛋白質
であった。
【0103】また、上記方法で得たジメチルグリシンオ
キシダーゼの酵素活性を、0.05mmol/L ジチ
オスレイトール存在下で測定した以外は上記活性測定条
件と同じ条件で測定した結果、その活性値はジチオスレ
イトール非存在下と比べて71%であった。
【0104】(2)ストレプトマイセス・ミュータビリ
スIFO12800株からの単離 ストレプトマイセス・ミュータビリスIFO12800
株を、60mlのジメチルグリシン生産培地(2% ベ
タイン、1% ポリペプトン、1.6% 酵母エキス、
1.4% リン酸ニ水素カリウム、0.55% リン酸水
素ニカリウム)に一白金耳接種し、30℃、72時間振
とう培養した。培養終了後、培養液を遠心分離し、回収
した菌体を20mM リン酸カリウム緩衝液(pH7.
5)に懸濁した。次いで、菌体をガラスビーズで破砕
し、遠心分離を行い、得られた抽出液をセファデックス
G−25により脱塩処理した。
【0105】また、上記抽出液について、ジメチルグリ
シンオキシダーゼの酵素活性を、0.05mmol/L
ジチオスレイトール存在下で測定した以外は上記活性
測定条件と同じ条件で測定した結果、その活性値はジチ
オスレイトール非存在下と比べて98%であった。
【0106】さらに、上記2種のジメチルグリシンオキ
シダーゼのジメチルグリシンに対するK値を測定した
結果、アルスロバクター・ニコチアナエIFO1423
4株由来の酵素は13.6mM、ストレプトマイセス・
ミュータビリスIFO12800株由来の酵素は14.
3mMであった。
【0107】実施例4 ホルムアルデヒド標準液の測定
(1) 本実施例で使用するS−ホルミルグルタチオンハイドロ
ラーゼの活性測定はBiochimica. et Biophysica Acta,
614 81-91 (1980)に記載の方法に、また、ギ酸脱水素酵
素の酵素活性はEur. J. Biochem., Feb 2;62(1), 151-1
60 (1976)に記載の方法にそれぞれ従って実施した。
【0108】本実施例で使用するS−ホルミルグルタチ
オンハイドロラーゼは以下にようにして取得した。メタ
ノール資化性酵母キャンジダ・ボイディニイ(Candida
boidinii)IFO1473株を60mlのYPD培地
(1% D−グルコース、1% ポリペプトン、1% 酵
母エキス;pH5.0)に一白金耳植菌し、30℃、2
4時間振とう培養後、6LのS−ホルミルグルタチオン
ハイドロラーゼ生産培地(2% メタノール、0.5%
D−グルコース、1% ポリペプトン、1.6% 酵母エ
キス、0.2% リン酸水素二カリウム、0.7% リン
酸二水素一カリウム)に移し、30℃、48時間通気攪
拌培養した。培養終了後、培養液を遠心分離し、20m
M リン酸カリウム緩衝液(pH7.5)に懸濁した。
次いで、菌体をガラスビーズで破砕した後、遠心分離を
行って上清液を得た。得られた酵素液をポリエチレンイ
ミンによる除核酸処理および硫安分画後、セファデック
スG−25による脱塩処理、DEAEセファロースクロ
マトグラフィー、フェニルセファロースクロマトグラフ
ィー、ハイドロキシアパタイトクロマトグラフィーおよ
びスーパーデックス200ゲル濾過クロマトグラフィー
により分離精製し、精製酵素標品約10mgを得た。該
方法により得た標品は電気泳動(SDS−PAGE)的
にほぼ単一なバンドを示し、この時の比活性は約900
U/mg蛋白質であった。
【0109】種々の濃度のホルムアルデヒド水溶液10
μLを試料とし、これを100U/ml グルタチオン
依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素(実施例1で調
製)、1mM 酸化型NAD、3mM グルタチオン、5
U/ml S−ホルミルグルタチオンハイドロラーゼ
(上記で調製したもの)、5U/ml ギ酸脱水素酵素
(シグマ製)をそれぞれ含む50mM リン酸カリウム
緩衝液(pH7.5)300μlと混合し、37℃で1
0分間反応させ、340nmの吸光度を測定した。盲検
はホルムアルデヒド水溶液の代わりに蒸留水を試薬混液
に加えて、以下同様に吸光度変化を測定した。反応終了
時の吸光度と試料のホルムアルデヒド濃度の関係は表1
および図1に示す通りであり、ホルムアルデヒド濃度が
0〜500μMの範囲において直線性を示し、定量が可
能であった。なお、この測定系はサイクリング法ではな
い。
【0110】
【表1】
【0111】実施例5 ホルムアルデヒド標準液の測定
(2) 種々の濃度のホルムアルデヒド水溶液10μLを試料と
し、これを100U/ml グルタチオン依存性ホルム
アルデヒド脱水素酵素(実施例1で調製)、1mM 酸
化型チオニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、0.
5mM 還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチ
ド、3mM グルタチオン、0.1% トリトンX−10
0をそれぞれ含む50mM HEPES緩衝液(pH
8.0)300μlと混合し、37℃で5分間サイクリ
ング反応を実施し、405nmの吸光度を測定した。盲
検はホルムアルデヒド水溶液の代わりに蒸留水を試薬混
液に加えて、以下同様に吸光度変化を測定した。反応開
始後1分後と5分後の吸光度の増加と、試料中のホルム
アルデヒド濃度の関係は表2および図2に示す通りであ
り、ホルムアルデヒド濃度が0〜50μMの範囲におい
て直線性を示し、定量が可能であった。
【0112】
【表2】
【0113】さらに、表2および図2からは、サイクリ
ング法において1μmol/Lのホルムアルデヒドが測
定できていることがわかる。
【0114】実施例6 クレアチニン標準液の測定 種々の濃度のクレアチニン水溶液5μLを試料とし、こ
れを100U/mlクレアチニンアミドハイドロラーゼ
(東洋紡績製;CNH−311)、50U/ml クレ
アチンアミジノハイドロラーゼ(東洋紡績製;CRH−
221)、10U/ml サルコシンオキシダーゼ(東
洋紡績製;SAO−341)、0.1% トリトンX−
100をそれぞれ含む50mM HEPES緩衝液(p
H8.0)200μlと混合し、37℃で5分間反応さ
せた後、300U/ml グルタチオン依存性ホルムア
ルデヒド脱水素酵素(実施例1で調製)、3mM 酸化
型チオニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、1.5
mM 還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、
9mM グルタチオン、0.1% トリトンX−100を
それぞれ含む50mM HEPES緩衝液(pH8.
0)100μlを加え、37℃で5分間サイクリング反
応を実施し、405nmの吸光度を測定した。盲検はク
レアチニン水溶液の代わりに蒸留水を試薬混液に加え
て、以下同様に吸光度変化を測定した。反応開始後1分
後と5分後の吸光度の増加と、試料中のクレアチニン濃
度の関係は表3および図3に示す通りであり、クレアチ
ニン濃度が0〜100μMの範囲において直線性を示
し、定量が可能であった。
【0115】
【表3】
【0116】さらに、表3および図3からは、サイクリ
ング法において10μmol/Lのクレアチニンが測定
できていることがわかる。
【0117】実施例7 ホモシステイン標準液の測定 ベタイン−ホモシステインメチル転移酵素およびジメチ
ルグリシンオキシダーゼは、それぞれ実施例2および実
施例3(1)で取得したものを使用した。また、ベタイ
ン−ホモシステインメチル転移酵素およびジメチルグリ
シンオキシダーゼの活性測定は、それぞれ実施例2およ
び実施例3と同様にして行った。
【0118】種々の濃度のL−ホモシスチン水溶液を、
0.5mM ジチオスレイトール中で、37℃、30分
間加温して生成したL−ホモシステイン10μLを試料
とし、これを20mM ベタイン、1U/ml ベタイン
−ホモシステインメチル転移酵素(上記で調製したも
の)、7U/ml ジメチルグリシンオキシダーゼ(上
記で調製したもの)、5U/ml サルコシンオキシダ
ーゼ(東洋紡績製;SAO−341)をそれぞれ含む2
0mM PIPES緩衝液(pH7.3)200μlと
混合し、37℃で5分間反応させた後、300U/ml
グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素(実
施例1で調製)、3mM 酸化型チオニコチンアミドア
デニンジヌクレオチド、1.5mM 還元型ニコチンア
ミドアデニンジヌクレオチド、9mM グルタチオン、
0.1% トリトンX−100をそれぞれ含む50mM
HEPES緩衝液(pH8.2)100μlを加え、3
7℃で5分間サイクリング反応を実施し、405nmの
吸光度を測定した。盲検はL−ホモシステイン溶液の代
わりに0.5mM ジチオスレイトールを試薬混液に加
えて、以下同様に吸光度変化を測定した。反応開始後1
分後と5分後の吸光度の増加と、試料中のホモシステイ
ン濃度の関係は表4および図4に示す通りであり、ホモ
システイン濃度が0〜100μMの範囲において直線性
を示し、定量が可能であった。
【0119】
【表4】
【0120】さらに、表4および図4からは、サイクリ
ング法において1μmol/Lのホモシステインが測定
できていることがわかる。
【0121】
【発明の効果】本発明のグルタチオン依存性ホルムアル
デヒド脱水素酵素はサイクリング反応が可能であるた
め、従来よりも高感度なホルムアルデヒドの測定が可能
である。従って、当該酵素を用いたホルムアルデヒドの
測定は、測定系における反応中間体としてホルムアルデ
ヒドを生成させる、ホモシステイン、クレアチニン、ク
レアチン等の生体成分の臨床検査に好適に適用できる点
で極めて有用である。一方、本発明のジメチルグリシン
オキシダーゼはチオール化合物に対して安定であるた
め、ホモシステインの多くが蛋白質や他のアミノ酸とジ
スルフィド結合した状態で存在する、血液や尿などのよ
うな生体試料における総ホモシステインの測定に好適に
使用することができ、より試薬性能に優れたホモシステ
イン定量試薬を提供できる点で有用である。
【0122】
【配列表フリーテキスト】
配列番号1 ヒトベタイン−ホモシステインメチル転移酵素cDNA
を増幅するためのPCRプライマーとして機能すべく設
計されたオリゴヌクレオチド。 配列番号2 ヒトベタイン−ホモシステインメチル転移酵素cDNA
を増幅するためのPCRプライマーとして機能すべく設
計されたオリゴヌクレオチド。
【0123】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Toyo Boseki Kabushiki Kaisha <120> Determination Method of Biological Component and Reagent Kit Used Therefor <130> A4959 <150> JP 2000-370445 <151> 2000-12-05 <150> JP 2001-96724 <151> 2001-03-29 <160> 2 <170> PatentIn version 3.0 <210> 1 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial/Unknown <220> <221> misc feature <222> ()..() <223> Oligonucleotide designed to act as PCR primer for amplifying human betaine-homocysteine methyltransferase cDNA. <400> 1 gcaattccat atgccacccg ttgggggcaa aaaggccaag 40 <210> 2 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial/Unknown <220> <221> misc feature <222> ()..() <223> Oligonucleotide designed to act as PCR primer for amplifying human betaine-homocysteine methyltransferase cDNA. <400> 2 atcgcggatc caggctactg tgatttgaat ttttgttttt 40
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例4における、吸光度とホルムアルデヒド
濃度との関係を示すグラフである。
【図2】実施例5における、吸光度とホルムアルデヒド
濃度との関係を示すグラフである。
【図3】実施例6における、吸光度とクレアチニン濃度
との関係を示すグラフである。
【図4】実施例7における、吸光度とホモシステイン濃
度との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12Q 1/48 C12Q 1/48 // C12N 9/10 ZNA C12N 9/10 ZNA (C12N 9/02 C12R 1:78 C12R 1:78) 1:06 (C12N 9/06 C12R 1:06) (72)発明者 服部 静夫 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社敦賀バイオ研究所内 (72)発明者 岡 正則 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社敦賀バイオ研究所内 Fターム(参考) 4B050 CC01 DD02 DD04 EE10 FF11E FF12E LL03 4B063 QA01 QA19 QQ03 QQ16 QQ18 QQ61 QQ64 QQ84 QR03 QR04 QR06 QR10 QR41 QR42 QS26 QX01

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 NADに対する反応性に対してのチオN
    ADに対する反応性の比が30%以上であるグルタチオ
    ン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素、グルタチオンお
    よび酸化型補酵素を試料に接触させ、該酵素反応より生
    成した化合物を分析することを特徴とするホルムアルデ
    ヒドの測定方法。
  2. 【請求項2】 グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素の、NADに対する反応性に対してのチオNA
    Dに対する反応性の比が60%以上である、請求項1記
    載のホルムアルデヒドの測定方法。
  3. 【請求項3】 グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素が以下の理化学的性質を有するものである、請
    求項1または2記載のホルムアルデヒドの測定方法。 (a) 作用:NAD類、NADP類、チオNAD類、チオ
    NADP類からなる群より選ばれる1つの酸化型補酵素
    および還元型グルタチオンの存在下にホルムアルデヒド
    に作用して、S−ホルミルグルタチオンおよび還元型補
    酵素を生成する。 (b) 至適pH:約7.5〜約8.5 (c) pH安定性:約6.0〜約9.0 (d) 熱安定性:約40℃以下(pH7.5、30分間処
    理)
  4. 【請求項4】 グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素が微生物由来である、請求項1〜3のいずれか
    に記載のホルムアルデヒドの測定方法。
  5. 【請求項5】 グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素がメタノール資化性酵母由来である、請求項4
    記載のホルムアルデヒドの測定方法。
  6. 【請求項6】 グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素がハンゼヌラ属酵母由来である、請求項5記載
    のホルムアルデヒドの測定方法。
  7. 【請求項7】 グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素が、ハンゼヌラ・ノンファーメンタンスIFO
    1473株由来である、請求項6記載のホルムアルデヒ
    ドの測定方法。
  8. 【請求項8】 NADに対する反応性に対してのチオN
    ADに対する反応性の比が30%以上であるグルタチオ
    ン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素、グルタチオン、
    チオNAD類およびチオNADP類からなる群より選ば
    れる1つの化合物、並びに還元型NAD類および還元型
    NADP類からなる群より選ばれる1つの化合物を試料
    に接触させて、サイクリング反応を行わせしめ、該反応
    により変化した化合物の量を分析することを特徴とす
    る、ホルムアルデヒドの測定方法。
  9. 【請求項9】 NADに対する反応性に対してのチオN
    ADに対する反応性の比が30%以上であるグルタチオ
    ン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素、グルタチオン、
    還元型チオNAD類および還元型チオNADP類からな
    る群より選ばれる1つの化合物、並びにNAD類および
    NADP類からなる群より選ばれる1つの化合物を試料
    に接触させて、サイクリング反応を行わせしめ、該反応
    により変化した化合物の量を分析することを特徴とす
    る、ホルムアルデヒドの測定方法。
  10. 【請求項10】 生成した還元型チオNADP類または
    還元型チオNAD類化合物の量を分析することを特徴と
    する請求項8記載のホルムアルデヒドの測定方法。
  11. 【請求項11】 ホルムアルデヒドの最低検出感度が1
    μmol/L以下である、請求項8〜10のいずれかに
    記載のホルムアルデヒドの測定方法。
  12. 【請求項12】 反応中間体としてホルムアルデヒドを
    生成する生体成分の測定方法において、生成したホルム
    アルデヒドを、請求項1〜11のいずれかに記載の方法
    により測定することを特徴とする、該生体成分の測定方
    法。
  13. 【請求項13】 ベタイン、ベタイン−ホモシステイン
    メチル転移酵素、ジメチルグリシンオキシダーゼおよび
    必要に応じてサルコシンオキシダーゼを試料に接触さ
    せ、該酵素反応により生成したホルムアルデヒドを、請
    求項1〜11のいずれかに記載の方法により測定するこ
    とを特徴とする、ホモシステインの測定方法。
  14. 【請求項14】 クレアチンアミジノハイドロラーゼ、
    サルコシンオキシダーゼ、および必要に応じてクレアチ
    ニンアミドハイドロラーゼを作用させ、該酵素反応によ
    り生成したホルムアルデヒドを、請求項1〜11のいず
    れかに記載の方法により測定することを特徴とする、ク
    レアチンまたはクレアチニンの測定方法。
  15. 【請求項15】 ベタイン、ベタイン−ホモシステイン
    メチル転移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチル
    グリシンオキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオ
    キシダーゼを試料に接触させ、該酵素反応により生成し
    た過酸化水素を、ペルオキシダーゼ存在下、酸化系発色
    試薬および必要に応じてカップラーと反応させ、生成す
    る色素を測定することを特徴とする、ホモシステインの
    測定方法。
  16. 【請求項16】 ベタイン、ベタイン−ホモシステイン
    メチル転移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチル
    グリシンオキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオ
    キシダーゼを試料に接触させ、該酵素反応により生成し
    たホルムアルデヒドを、ホルムアルデヒド脱水素酵素お
    よび酸化型補酵素と反応させ、生成する還元型補酵素を
    測定することを特徴とする、ホモシステインの測定方
    法。
  17. 【請求項17】 ベタイン、ベタイン−ホモシステイン
    メチル転移酵素、チオール化合物に対し安定なジメチル
    グリシンオキシダーゼおよび必要に応じてサルコシンオ
    キシダーゼを試料に接触させ、該酵素反応により生成し
    たホルムアルデヒドを、グルタチオン、グルタチオン依
    存性ホルムアルデヒド脱水素酵素および酸化型補酵素と
    反応させ、生成する還元型補酵素を測定することを特徴
    とする、ホモシステインの測定方法。
  18. 【請求項18】 チオール化合物が、ジチオスレイトー
    ル、ジチオエリスリトール、2−メルカプトエタノー
    ル、2−メルカプトエタンスルホン酸、2−メルカプト
    エチルアミン、システイン、ホモシステイン、N−アセ
    チルシステイン、チオグリセロール、チオグリコール
    酸、還元型グルタチオンまたはこれらの塩から選択され
    る少なくとも1種である、請求項15〜17のいずれか
    に記載のホモシステインの測定方法。
  19. 【請求項19】 チオール化合物がジチオスレイトール
    である、請求項18記載のホモシステインの測定方法。
  20. 【請求項20】 ジメチルグリシンオキシダーゼが、ジ
    チオスレイトール非存在下に対し、0.05mmol/
    Lジチオスレイトール存在下で、少なくとも50%酵素
    活性が保持されるものであることを特徴とする、請求項
    15〜19のいずれかに記載のホモシステインの測定方
    法。
  21. 【請求項21】 ジメチルグリシンオキシダーゼが、以
    下の理化学的性質を有する酵素である、請求項15〜2
    0のいずれかに記載のホモシステインの測定方法。 (a) 作用:酸素の存在下にジメチルグリシンに作用し
    て、サルコシン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を
    生成する。 (b) ジメチルグリシンに対するKm値:15mM以下
  22. 【請求項22】 ジメチルグリシンオキシダーゼが微生
    物由来である、請求項21記載のホモシステインの測定
    方法。
  23. 【請求項23】 ジメチルグリシンオキシダーゼが、ア
    ルスロバクター属またはストレプトマイセス属に属する
    微生物由来である、請求項22記載のホモシステインの
    測定方法。
  24. 【請求項24】 ジメチルグリシンオキシダーゼが、ア
    ルスロバクター・ニコチアナエIFO14234株また
    はストレプトマイセス・ミュータビリスIFO1280
    0株由来である、請求項23記載のホモシステインの測
    定方法。
  25. 【請求項25】 ホモシステインの最低検出感度が1μ
    mol/L以下である、請求項17〜24のいずれかに
    記載のホモシステインの測定方法。
  26. 【請求項26】 以下の理化学的性質を有するグルタチ
    オン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素。 (a) 作用:NAD類、NADP類、チオNAD類、チオ
    NADP類からなる群より選ばれる1つの補酵素、還元
    型グルタチオンの存在下にホルムアルデヒドに作用し
    て、S−ホルミルグルタチオン、還元型補酵素を生成す
    る。 (b) NADに対する反応性に対してのチオNADに対す
    る反応性の比が30%以上である。 (c) 至適pH:約7.5〜約8.5 (d) pH安定性:約6.0〜約9.0 (e) 熱安定性:約40℃以下(pH7.5、30分間処
    理)
  27. 【請求項27】 微生物由来である、請求項26記載の
    グルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素。
  28. 【請求項28】 メタノール資化性酵母由来である、請
    求項27記載のグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素。
  29. 【請求項29】 ハンゼヌラ属酵母由来である、請求項
    28記載のグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱水素
    酵素。
  30. 【請求項30】 ハンゼヌラ・ノンファーメンタンスI
    FO1473株由来である、請求項29記載のグルタチ
    オン依存性ホルムアルデヒド脱水素酵素。
  31. 【請求項31】 以下の理化学的性質を有するジメチル
    グリシンオキシダーゼ。 (a) 作用:酸素の存在下にジメチルグリシンに作用し
    て、サルコシン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を
    生成する。 (b) ジチオスレイトール非存在下に対し、0.05mm
    ol/Lジチオスレイトール存在下で、少なくとも50
    %酵素活性が保持される。 (c) ジメチルグリシンに対するKm値:15mM以下
  32. 【請求項32】 微生物由来である、請求項31記載の
    ジメチルグリシンオキシダーゼ。
  33. 【請求項33】 アルスロバクター属またはストレプト
    マイセス属に属する微生物由来である、請求項32記載
    のジメチルグリシンオキシダーゼ。
  34. 【請求項34】 アルスロバクター・ニコチアナエIF
    O14234株、または、ストレプトマイセス・ミュー
    タビリスIFO12800株由来である、請求項33記
    載のジメチルグリシンオキシダーゼ。
  35. 【請求項35】 緩衝液、グルタチオン、NADに対す
    る反応性に対してのチオNADに対する反応性の比が3
    0%以上であるグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素、および該酵素反応により生成する化合物を分
    析するための試薬を少なくとも含有してなることを特徴
    とするホルムアルデヒド測定用試薬キット。
  36. 【請求項36】 緩衝液、グルタチオン、NADに対す
    る反応性に対してのチオNADに対する反応性の比が3
    0%以上であるグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素、チオNAD類およびチオNADP類からなる
    群より選ばれる1つの化合物、並びに還元型NAD類お
    よび還元型NADP類からなる群より選ばれる1つの化
    合物を少なくとも含有してなることを特徴とするホルム
    アルデヒド測定用試薬キット。
  37. 【請求項37】 緩衝液、グルタチオン、NADに対す
    る反応性に対してのチオNADに対する反応性の比が3
    0%以上であるグルタチオン依存性ホルムアルデヒド脱
    水素酵素、還元型チオNAD類および還元型チオNAD
    P類からなる群より選ばれる1つの化合物、並びにNA
    D類およびNADP類からなる群より選ばれる1つの化
    合物を少なくとも含有してなることを特徴とするホルム
    アルデヒド測定用試薬キット。
  38. 【請求項38】 グルタチオン依存性ホルムアルデヒド
    脱水素酵素が、請求項26〜30のいずれかに記載の酵
    素である、請求項35〜37のいずれかに記載のホルム
    アルデヒド測定用試薬キット。
  39. 【請求項39】 請求項35〜38のいずれかに記載の
    試薬に加えて、ベタイン、ベタイン−ホモシステインメ
    チル転移酵素、ジメチルグリシンオキシダーゼおよび必
    要に応じてサルコシンオキシダーゼを更に含有してなる
    ことを特徴とする、ホモシステイン測定用試薬キット。
  40. 【請求項40】 請求項35〜38のいずれかに記載の
    試薬に加えて、クレアチンアミジノハイドロラーゼ、サ
    ルコシンオキシダーゼおよび必要に応じてクレアチニン
    アミドハイドロラーゼを更に含有してなることを特徴と
    する、クレアチニンまたはクレアチン測定用試薬キッ
    ト。
  41. 【請求項41】 緩衝液、ベタイン、ベタイン−ホモシ
    ステインメチル転移酵素、チオール化合物に対し安定な
    ジメチルグリシンオキシダーゼおよび必要に応じてサル
    コシンオキシダーゼ、並びに該酵素反応により生成した
    過酸化水素を測定するための試薬を含有してなることを
    特徴とする、ホモシステイン測定用試薬キット。
  42. 【請求項42】 過酸化水素を測定するための試薬とし
    て、ペルオキシダーゼ、酸化系発色試薬および必要に応
    じてカップラーを含有することを特徴とする、請求項4
    1記載のホモシステイン測定用試薬キット。
  43. 【請求項43】 緩衝液、ベタイン、ベタイン−ホモシ
    ステインメチル転移酵素、チオール化合物に対し安定な
    ジメチルグリシンオキシダーゼおよび必要に応じてサル
    コシンオキシダーゼ、並びに該酵素反応により生成した
    ホルムアルデヒドを測定するための試薬を含有してなる
    ことを特徴とする、ホモシステイン測定用試薬キット。
  44. 【請求項44】 ホルムアルデヒドを測定するための試
    薬として、ホルムアルデヒド脱水素酵素および酸化型補
    酵素を含有することを特徴とする、請求項43記載のホ
    モシステイン測定用試薬キット。
  45. 【請求項45】 ホルムアルデヒドを測定するための試
    薬として、グルタチオン、グルタチオン依存性ホルムア
    ルデヒド脱水素酵素および酸化型補酵素を含有すること
    を特徴とする、請求項43記載のホモシステイン測定用
    試薬キット。
  46. 【請求項46】 ジメチルグリシンオキシダーゼが、請
    求項31〜34のいずれかに記載の酵素である、請求項
    41〜45のいずれかに記載のホモシステイン測定用試
    薬キット。
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