JP2009095348A - Modified sarcosine oxidase - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質を蛋白工学的手法により改変することにより得られる、プロリンに対する作用性が低減したザルコシンオキシダーゼ、その製造法および用途に関する。 The present invention relates to a sarcosine oxidase with reduced activity against proline, obtained by modifying a protein having sarcosine oxidase activity by a protein engineering technique, a method for producing the same, and use thereof.
ザルコシンオキシダーゼ(EC 1.5.3.1)は、臨床的に筋疾患,腎疾患の診断の指標となっている体液中のクレアチン,クレアチニンの測定用酵素として、他の酵素、例えばクレアチニナーゼ、クレアチナーゼ、ペルオキシダーゼと共に使用されている。ザルコシンオキシダーゼは基質であるザルコシンに水、酸素の存在下で作用して、グリシン、ホルムアルデヒドおよび過酸化水素を生成する。 Sarcosine oxidase (EC 1.5.3.1) is used as an enzyme for measuring creatine and creatinine in body fluid, which is clinically an indicator for diagnosis of muscle disease and kidney disease. It is used with nuclease, creatinase and peroxidase. Sarcosine oxidase acts on the substrate sarcosine in the presence of water and oxygen to produce glycine, formaldehyde and hydrogen peroxide.
このようなザルコシンオキシダーゼは、バチルス属、コリネバクテリウム属、シリンドロカルポン属、シュードモナス属、アースロバクター属等の細菌が生産することが知られている(例えば、特許文献1〜5および非特許文献1参照。)。また、これら生産菌のザルコシンオキシダーゼ遺伝子を、遺伝子工学的手法により、大腸菌等の宿主を用いた大量生産する技術についても報告されている(例えば、特許文献6〜8参照。)。
しかしながら、従来のザルコシンオキシダーゼは血中に存在するアミノ酸の1種であるプロリンに対しても作用することが知られており、クレアチニン、クレアチンの測定の際に正誤差を生じる原因となり得ることが指摘されている(例えば、非特許文献2〜3参照。)。この問題を解消するために、我々のグループは野生型ザルコシンオキシダーゼを蛋白質工学的に改変し、プロリンに対する作用性を低下させたザルコシンオキシダーゼを報告した(例えば、特許文献9参照。)が、本来の基質であるザルコシンに対する作用性等については不明であり、更なる改良が望まれていた。
本発明は、プロリンに対する作用性が低下したザルコシンオキシダーゼを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a sarcosine oxidase with reduced activity against proline.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ザルコシンに対する作用性を損なわずに、プロリンに対する作用性が低下した改変型ザルコシンオキシダーゼを造成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that a modified sarcosine oxidase having a reduced activity against proline can be produced without impairing the activity against sarcosine, and the present invention is completed. It came to.
すなわち、本発明は以下のような構成から成る。
[項1]配列表の配列番号1に記載されるアミノ酸配列の94番目のバリンがグリシン、250番目のグルタミン酸がグルタミンにそれぞれ置換されていることを特徴とする改変型ザルコシンオキシダーゼ。
[項2]項1に記載される改変型ザルコシンオキシダーゼをコードする遺伝子。
[項3]項2に記載の遺伝子を含むベクター。
[項4]項3に記載のベクターで形質転換された形質転換体。
[項5]項4に記載の形質転換体を培養し、該培養物からザルコシンオキシダーゼを採取することを特徴とする改変型ザルコシンオキシダーゼの製造法。
[項6]項1に記載されるザルコシンオキシダーゼを含むクレアチン測定用試薬。
[項7]項1に記載されるザルコシンオキシダーゼを含むクレアチニン測定用試薬。
That is, the present invention has the following configuration.
[Item 1] A modified sarcosine oxidase in which the 94th valine in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing is substituted with glycine and the 250th glutamic acid with glutamine.
[Item 2] A gene encoding the modified sarcosine oxidase according to Item 1.
[Claim 3] A vector comprising the gene according to item 2.
[Item 4] A transformant transformed with the vector according to item 3.
[Item 5] A method for producing a modified sarcosine oxidase, comprising culturing the transformant according to item 4 and collecting sarcosine oxidase from the culture.
[Item 6] A reagent for measuring creatine containing the sarcosine oxidase according to item 1.
[Item 7] A reagent for measuring creatinine containing the sarcosine oxidase according to item 1.
本発明によって、ザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質を蛋白工学的手法により改変し、プロリンに対する作用性が低減した改変型ザルコシンオキシダーゼを供給することが可能となった。本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼを、臨床的に筋疾患,腎疾患の診断の指標となっている体液中のクレアチン,クレアチニンの測定用酵素として使用することで、プロリンの影響を受けにくい、正確なクレアチン,クレアチニン測定が可能である。 According to the present invention, it has become possible to supply a modified sarcosine oxidase having a reduced activity against proline by modifying a protein having sarcosine oxidase activity by a protein engineering technique. By using the modified sarcosine oxidase of the present invention as an enzyme for measuring creatine and creatinine in a body fluid that is clinically an indicator for diagnosis of muscle disease and kidney disease, Creatine and creatinine can be measured.
本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼは、臨床検査分野におけるクレアチン、クレアチニンの分析に有用である。 The modified sarcosine oxidase of the present invention is useful for the analysis of creatine and creatinine in the clinical laboratory field.
本願発明の一実施態様は、ザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質を構成するアミノ酸配列の少なくとも1個のアミノ酸を付加、欠失挿入あるいは置換により変換した蛋白質であって、ザルコシンオキシダーゼ活性を有し、且つL−プロリンに対する作用性が変換前に比べて低下していることを特徴とする改変型ザルコシンオキシダーゼである。 One embodiment of the present invention is a protein obtained by converting at least one amino acid of an amino acid sequence constituting a protein having sarcosine oxidase activity by addition, deletion insertion or substitution, and having sarcosine oxidase activity, And it is a modified sarcosine oxidase characterized in that its activity on L-proline is reduced as compared with that before conversion.
本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼは、プロリンに対する反応性が改変前に比べて低下していることを特徴とする。ここでプロリンに対する反応性とは、本来の基質であるザルコシンを基質とした際の酵素活性に対する、プロリンを基質とした際の酵素活性の相対比を意味する。そして、プロリンに対する反応性が低下していれば、ザルコシンを基質とした際の比活性は、変化していても本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼに包含される。また、本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼのザルコシンに対するKm値は変化することがあっても良いが、クレアチニンやクレアチンの測定試薬に適応する場合、反応性の低下を引き起こす原因となるので、好ましくは改変前の3倍以内、更に好ましくは1.5倍以内である。 The modified sarcosine oxidase of the present invention is characterized in that the reactivity to proline is reduced as compared with that before modification. Here, the reactivity to proline means the relative ratio of the enzyme activity when proline is used as a substrate to the enzyme activity when sarcosine, which is the original substrate, is used as a substrate. And if the reactivity with respect to proline is falling, even if the specific activity at the time of using sarcosine as a substrate is changing, it will be included in the modified sarcosine oxidase of the present invention. Further, the Km value of sarcosine of the modified sarcosine oxidase of the present invention may change, but when applied to a creatinine or creatine measurement reagent, it may cause a decrease in reactivity, Within 3 times before modification, more preferably within 1.5 times.
本発明の改変に使用するザルコシンオキシダーゼは特に限定されるものではなく、例えば公知のバチルス属やシュードモナス属、コリネバクテリウム属等に由来するザルコシンオキシダーゼを用いることができる。 The sarcosine oxidase used for the modification of the present invention is not particularly limited, and for example, sarcosine oxidase derived from the genus Bacillus, Pseudomonas, Corynebacterium and the like can be used.
本発明では一例として、アースロバクター・エスピーTE1826(微工研菌寄第10637号)のザルコシンオキシダーゼを用いた(例えば、特許文献10参照。)。本発明者らのグループは、既に、アースロバクター・エスピーTE1826より抽出した染色体DNAよりザルコシンオキシダーゼ遺伝子の単離に成功し、そのDNAの全構造を決定し(例えば、非特許文献4参照。)、本ザルコシンオキシダーゼを遺伝子工学的手法によって形質転換体に高生産させることに成功し、高純度なザルコシンオキシダーゼを安価に大量供給することを可能にしている(例えば、特許文献11参照。)。アースロバクター・エスピーTE1826のザルコシンオキシダーゼのアミノ酸配列を、配列表の配列番号1に示す。また、これらのアミノ配列をコードするDNA配列を、配列表の配列番号2に示す。但し、本発明は配列配列番号1に記載されるアミノ酸配列を有するザルコシンオキシダーゼを改変したものに限定されるものでなく、他のザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質を改変したものであってもよい。他のザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質の好適な例として、配列配列番号1に記載されるアミノ酸配列を有するザルコシンオキシダーゼと立体構造が類似したザルコシンオキシダーゼ、具体的にはアミノ酸配列の相同性が50%以上である、更に好ましくはアミノ酸配列の相同性が80%以上である、他のザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質が挙げられる。これはアミノ酸配列において50%若しくは80%以上の相同性を有し、同じ触媒活性を示す酵素蛋白質の場合、基質特異性に関与するアミノ酸残基や反応メカニズムが同じである場合が多いことを根拠とする。本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼは、酵素活性が損なわれない範囲で、更に少なくとも1つのアミノ酸を付加、欠失、挿入させたものであっても良い。具体例には、ザルコシンオキシダーゼの精製を簡素化するためにアミノ酸配列のN末端側、又はC末端側にヒスチジンタグを付加したものが例示される(例えば、非特許文献5参照)。 In the present invention, as an example, sarcosine oxidase of Arthrobacter sp. TE1826 (Microtechnical Laboratories No. 10737) was used (see, for example, Patent Document 10). Our group has already succeeded in isolating the sarcosine oxidase gene from the chromosomal DNA extracted from Arthrobacter sp. TE1826, and determined the entire structure of the DNA (see, for example, Non-Patent Document 4). ) And succeeded in producing a high yield of the present sarcosine oxidase in a transformant by a genetic engineering technique, and it is possible to supply a large amount of high-purity sarcosine oxidase at low cost (see, for example, Patent Document 11). ). The amino acid sequence of sarcosine oxidase of Arthrobacter sp. TE1826 is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing. The DNA sequence encoding these amino sequences is shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. However, the present invention is not limited to the modified sarcosine oxidase having the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1, and may be modified other proteins having sarcosine oxidase activity. . Preferable examples of other sarcosine oxidase protein having sarcosine oxidase activity include sarcosine oxidase having a three-dimensional structure similar to that of sarcosine oxidase having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, specifically, the homology of the amino acid sequence. Examples thereof include other sarcosine oxidase activity proteins having 50% or more, more preferably amino acid sequence homology of 80% or more. This is based on the fact that amino acid residues and reaction mechanisms involved in substrate specificity are often the same in the case of enzyme proteins having 50% or 80% homology in the amino acid sequence and exhibiting the same catalytic activity. And The modified sarcosine oxidase of the present invention may be one in which at least one amino acid is further added, deleted or inserted as long as the enzyme activity is not impaired. Specific examples include those in which a histidine tag is added to the N-terminal side or C-terminal side of the amino acid sequence in order to simplify the purification of sarcosine oxidase (see, for example, Non-Patent Document 5).
本願発明の別の実施態様は、ザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質が、配列表の配列番号1に記載されるアミノ酸配列を有する改変型ザルコシンオキシダーゼである。 Another embodiment of the present invention is a modified sarcosine oxidase, wherein the protein having sarcosine oxidase activity has the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
本願発明の別の実施態様は、ザルコシンオキシダーゼの触媒ドメイン、および触媒ドメインとFAD結合ドメインの連結部位を構成する領域の少なくとも1つのアミノ酸が他のアミノ酸に置換されている改変型ザルコシンオキシダーゼである。配列表の配列番号1に記載されるアミノ酸配列と相同性を有し、X線結晶解析により立体構造が明らかにされているザルコシンオキシダーゼより、配列表の配列番号1に記載されるアミノ酸配列の82位〜152位、216位〜328位がザルコシンオキシダーゼの触媒ドメイン、および触媒ドメインとFAD結合ドメインの連結部位を構成すると推察される(例えば、非特許文献6参照)。 Another embodiment of the present invention is a modified sarcosine oxidase in which at least one amino acid in the catalytic domain of sarcosine oxidase and the region constituting the linking site of the catalytic domain and the FAD binding domain is substituted with another amino acid. is there. From the sarcosine oxidase which has homology with the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and whose steric structure has been clarified by X-ray crystallography, It is presumed that positions 82 to 152, 216 to 328 constitute the catalytic domain of sarcosine oxidase and the linking site between the catalytic domain and the FAD binding domain (see, for example, Non-Patent Document 6).
好ましくは、ザルコシンオキシダーゼの触媒ドメインとFAD結合ドメインの連結部位、およびこれに近接する触媒ドメインのβシート構造を構成する領域の少なくとも1つのアミノ酸が他のアミノ酸に置換されてされている改変型ザルコシンオキシダーゼである。配列表の配列番号1に記載されるアミノ酸配列の82位〜97位、313位〜328位がザルコシンオキシダーゼの触媒ドメインとFAD結合ドメインの連結部位、およびこれに近接する触媒ドメインのβシート構造を構成すると推察される(例えば、非特許文献6参照)。 Preferably, a modified form in which at least one amino acid in the region constituting the β-sheet structure of the catalytic domain adjacent to the catalytic domain of sarcosine oxidase and the FAD-binding domain and the catalytic domain thereof is substituted with another amino acid Sarcosine oxidase. 82 to 97, 313 to 328 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing are the linking sites of the sarcosine oxidase catalytic domain and the FAD binding domain, and the β sheet structure of the catalytic domain adjacent thereto (For example, refer nonpatent literature 6).
本願発明の別の実施態様は、配列表の配列番号1に記載されるアミノ酸配列の89位、94位、322位からなる群より選ばれる少なくとも1つのアミノ酸が他のアミノ酸に置換されている改変型ザルコシンオキシダーゼである。 Another embodiment of the present invention is a modification in which at least one amino acid selected from the group consisting of positions 89, 94, and 322 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing is substituted with another amino acid. Type sarcosine oxidase.
中でも好ましくは、配列表の配列番号1に記載されるアミノ酸配列の89位のリジンがアルギニンに、94位のバリンがグリシンに、あるいは、322位のリジンがアルギニンに置換されている改変型ザルコシンオキシダーゼである。 Particularly preferred is a modified sarcosine in which the lysine at position 89 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing is substituted with arginine, valine at position 94 with glycine, or lysine at position 322 with arginine. Oxidase.
本願発明の別の実施態様は、上記の改変型ザルコシンオキシダーゼをコードする遺伝子、該遺伝子を含むベクター、該ベクターで形質転換された形質転換体、さらには、該形質転換体を培養し、該培養物からザルコシンオキシダーゼを採取することを特徴とする改変型ザルコシンオキシダーゼの製造法である。 Another embodiment of the present invention includes a gene encoding the above modified sarcosine oxidase, a vector containing the gene, a transformant transformed with the vector, and further culturing the transformant, A method for producing a modified sarcosine oxidase, which comprises collecting sarcosine oxidase from a culture.
本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼの製造方法は、特に限定されないが、以下に示すような手順で製造することが可能である。ザルコシンオキシダーゼ活性を有するタンパク質を構成するアミノ酸配列を改変する方法としては、通常行われる遺伝情報を改変する手法が用いられる。すなわち、タンパク質の遺伝情報を有するDNAの特定の塩基を変換することにより、或いは特定の塩基を挿入または欠失させることにより、改変蛋白質の遺伝情報を有するDNAが作成される。DNA中の塩基を変換する具体的な方法としては、例えば市販のキット(TransformerMutagenesis Kit;Clonetech製,EXOIII/Mung Bean Deletion Kit;Stratagene製,QuickChange Site Directed Mutagenesis Kit;Stratagene製など)の使用、或いはポリメラーゼ連鎖反応法(PCR)の利用が挙げられる。 The method for producing the modified sarcosine oxidase of the present invention is not particularly limited, but it can be produced by the following procedure. As a method for modifying the amino acid sequence constituting the protein having sarcosine oxidase activity, a commonly used technique for modifying genetic information is used. That is, a DNA having genetic information of a modified protein is created by converting a specific base of DNA having genetic information of the protein, or by inserting or deleting a specific base. Specific methods for converting bases in DNA include, for example, commercially available kits (Transformer Mutagenesis Kit; manufactured by Clonetech, EXOIII / Mung Bean Deletion Kit; manufactured by Stratagene, QuickChange SiteDirectedMetStainedMistageStained Kit, etc.) Use of the chain reaction method (PCR) is mentioned.
作製された改変タンパク質の遺伝情報を有するDNAは、プラスミドと連結された状態にて宿主微生物中に移入され、改変タンパク質を生産する形質転換体となる。この際のプラスミドとしては、例えば、エシェリヒア・コリー(Escherichia coli)を宿主微生物とする場合にはpBluescript,pUC18などが使用できる。宿主微生物としては、例えば、エシェリヒア・コリー W3110、エシェリヒア・コリーC600、エシェリヒア・コリーJM109、エシェリヒア・コリーDH5αなどが利用できる。宿主微生物に組換えベクターを移入する方法としては、例えば宿主微生物がエシェリヒア属に属する微生物の場合には、カルシウムイオンの存在下で組換えDNAの移入を行なう方法などを採用することができ、更にエレクトロポレーション法を用いても良い。更には、市販のコンピテントセル(例えば、コンピテントハイJM109;東洋紡績製)を用いても良い。 The prepared DNA having genetic information of the modified protein is transferred into a host microorganism in a state of being linked to a plasmid, and becomes a transformant that produces the modified protein. As the plasmid at this time, for example, pBluescript, pUC18, etc. can be used when Escherichia coli is used as a host microorganism. Examples of host microorganisms that can be used include Escherichia coli W3110, Escherichia coli C600, Escherichia coli JM109, and Escherichia coli DH5α. As a method for transferring the recombinant vector into the host microorganism, for example, when the host microorganism is a microorganism belonging to the genus Escherichia, a method of transferring the recombinant DNA in the presence of calcium ions can be employed. An electroporation method may be used. Furthermore, a commercially available competent cell (for example, competent high JM109; manufactured by Toyobo) may be used.
こうして得られた形質転換体である微生物は、栄養培地で培養されることにより、多量の改変タンパク質を安定して生産し得る。形質転換体である宿主微生物の培養形態は宿主の栄養生理的性質を考慮して培養条件を選択すればよく、通常多くの場合は液体培養で行うが、工業的には通気撹拌培養を行うのが有利である。培地の栄養源としては微生物の培養に通常用いられるものが広く使用され得る。炭素源としては資化可能な炭素化合物であればよく、例えば、グルコ−ス,シュークロース、ラクトース、マルトース、フラクトース、糖蜜、ピルビン酸などが使用される。窒素源としては利用可能な窒素化合物であればよく、例えばペプトン、肉エキス、酵母エキス、カゼイン加水分解物、大豆粕アルカリ抽出物などが使用される。その他、リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩、マグネシウム、カルシウム、カリウム、鉄、マンガン、亜鉛などの塩類、特定のアミノ酸、特定のビタミンなどが必要に応じて使用される。培養温度は菌が発育し、改変蛋白質を生産する範囲で適宜変更し得るが、エシェリヒア・コリーの場合、好ましくは20〜42℃程度である。培養時間は条件によって多少異なるが、改変タンパク質が最高収量に達する時期を見計らって適当時期に培養を終了すればよく、通常は6〜48時間程度である。培地pHは菌が発育し改変タンパク質を生産する範囲で適宜変更し得るが、特に好ましくはpH6.0〜9.0程度である。 Microorganisms which are transformants thus obtained can stably produce a large amount of modified protein by being cultured in a nutrient medium. The culture form of the host microorganism, which is a transformant, may be selected in consideration of the nutritional and physiological properties of the host. Usually, the culture is performed in liquid culture, but industrially, aeration and agitation culture is performed. Is advantageous. As a nutrient source of the medium, those commonly used for culturing microorganisms can be widely used. Any carbon compound that can be assimilated may be used as the carbon source. For example, glucose, sucrose, lactose, maltose, fructose, molasses, pyruvic acid and the like are used. The nitrogen source may be any nitrogen compound that can be used. For example, peptone, meat extract, yeast extract, casein hydrolyzate, soybean meal alkaline extract, and the like are used. In addition, phosphates, carbonates, sulfates, salts such as magnesium, calcium, potassium, iron, manganese, and zinc, specific amino acids, specific vitamins, and the like are used as necessary. The culture temperature can be appropriately changed within the range in which the fungus grows and produces the modified protein. In the case of Escherichia coli, it is preferably about 20 to 42 ° C. Although the culturing time varies somewhat depending on conditions, the culturing may be terminated at an appropriate time in consideration of the time when the modified protein reaches the maximum yield, and is usually about 6 to 48 hours. The medium pH can be appropriately changed within the range in which the bacteria grow and produce the modified protein, but is particularly preferably about pH 6.0 to 9.0.
培養物中の改変タンパク質を生産する菌体を含む培養液をそのまま採取し利用することもできるが、一般には常法に従って改変タンパク質が培養液中に存在する場合は、濾過,遠心分離などにより、改変タンパク質含有溶液と微生物菌体とを分離した後に利用される。改変タンパク質が菌体内に存在する場合には、得られた培養物から濾過または遠心分離などの手段により菌体を採取し、次いでこの菌体を機械的方法またはリゾチームなどの酵素的方法で破壊し、また必要に応じてEDTA等のキレート剤及びまたは界面活性剤を添加して改変タンパク質を可溶化し、水溶液として分離採取する。 Although it is possible to collect and use the culture solution containing the bacterial cells producing the modified protein in the culture as it is, in general, when the modified protein is present in the culture solution according to a conventional method, filtration, centrifugation, etc. It is used after separating the modified protein-containing solution and the microbial cells. When the modified protein is present in the microbial cells, the microbial cells are collected from the obtained culture by means of filtration or centrifugation, and then the microbial cells are destroyed by a mechanical method or an enzymatic method such as lysozyme. If necessary, a chelating agent such as EDTA and / or a surfactant is added to solubilize the modified protein, and it is separated and collected as an aqueous solution.
この様にして得られた改変タンパク質含有溶液を、例えば、減圧濃縮、膜濃縮、更に硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウムなどの塩析処理、或いは親水性有機溶媒、例えばメタノール、エタノール、アセトンなどによる分別沈澱法により沈澱せしめればよい。また、加熱処理や等電点処理も有効な精製手段である。吸着剤或いはゲル濾過剤などによるゲル濾過、吸着クロマトグラフィー、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により、精製された改変タンパク質を得ることができる。 The modified protein-containing solution thus obtained is subjected to, for example, vacuum concentration, membrane concentration, salting-out treatment such as ammonium sulfate or sodium sulfate, or fractional precipitation using a hydrophilic organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or the like. It may be allowed to settle. Heat treatment and isoelectric point treatment are also effective purification means. A purified modified protein can be obtained by gel filtration using an adsorbent or a gel filtration agent, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, or affinity chromatography.
本願発明の別の実施態様は、上記の改変型ザルコシンオキシダーゼを含むクレアチン測定用試薬、および、クレアチニン測定試薬である。本願発明のクレアチン測定用試薬、および、クレアチニン測定試薬は、L−プロリンに対する作用を低下させた改変型ザルコシンオキシダーゼを用いることにより、プロリンの影響度が7%未満、好ましくは5%未満に抑えられている。 Another embodiment of the present invention is a creatine measurement reagent containing the modified sarcosine oxidase and a creatinine measurement reagent. The reagent for measuring creatine and the reagent for measuring creatinine of the present invention use a modified sarcosine oxidase having a reduced action on L-proline, thereby suppressing the influence of proline to less than 7%, preferably less than 5%. It has been.
本発明のクレアチン測定試薬は、上記プロリンに対する反応が低下した改変型ザルコシンオキシダーゼ、クレアチンアミジノヒドロラーゼ、ペルオキシダーゼ、および過酸化水素検出試薬を含む。また、クレアチニン測定試薬は、上記プロリンに対する反応が低下した改変型ザルコシンオキシダーゼ、クレアチニンアミドヒドロラーゼ、クレアチンアミジノヒドロラーゼ、ペルオキシダーゼ、および過酸化水素検出試薬を含む。過酸化水素検出試薬とは、改変型ザルコシンオキシダーゼにより生成する過酸化水素をペルオキシダーゼの存在下で、生成色素として測定する試薬であり、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である。本発明の過酸化水素測定試薬は、各種の市販のものなどを用いることができるが、特に限定されるものではない。更に上記のクレアチンまたはクレアチニン測定試薬は、金属塩、蛋白質、アミノ酸、糖類、有機酸などを安定化剤として使用することもできる。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。また通常、適当な緩衝液と共に使用される。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。 The creatine measurement reagent of the present invention includes a modified sarcosine oxidase, creatine amidinohydrolase, peroxidase, and a hydrogen peroxide detection reagent that have a decreased response to proline. The creatinine measurement reagent includes a modified sarcosine oxidase, a creatinine amide hydrolase, a creatine amidinohydrolase, a peroxidase, and a hydrogen peroxide detection reagent in which the reaction to proline is reduced. The hydrogen peroxide detection reagent is a reagent for measuring hydrogen peroxide generated by the modified sarcosine oxidase as a generated dye in the presence of peroxidase, and includes an oxidative coloring reagent and 4-aminoantipyrine or 3 as required. -Couplers such as methyl-2-benzothiazolinone. Various commercially available reagents can be used as the hydrogen peroxide measuring reagent of the present invention, but the reagent is not particularly limited. Furthermore, the above creatine or creatinine measuring reagent can also use a metal salt, protein, amino acid, saccharide, organic acid or the like as a stabilizer. Preservatives and surfactants may be added as long as reagent performance is not adversely affected. Usually, it is used together with an appropriate buffer. One or a plurality of types, concentrations, and pH of the buffer solution are selected depending on purposes such as storage of each reagent component and enzyme reaction, but the pH at the time of enzyme reaction is 5. It is preferably used in the range of 0 to 10.0.
本発明において、ザルコシンオキシダーゼ活性の測定は以下の条件で行う。
<試薬>
100mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)(200mM ザルコシンおよび0.1% トリト
ンX−100を含む)
0.1% 4−アミノアンチピリン
0.1% フェノール
25U/ml ペルオキシダーゼ
<測定条件>
上記トリス塩酸緩衝液、4−アミノアンチピリン溶液、フェノール溶液、ペルオキシダーゼ溶液を5:1:2:2の比率で混合し反応混液を調製する。反応混液1mlを試験管に採り、37℃で約5分間中予備加温した後、酵素溶液0.05mlを添加し、反応を開始させる。37℃で正確に10分間反応させた後、0.25%SDS水溶液2.0mlを加えて反応を停止させ、この液の500nmの吸光度を測定する。盲検は酵素溶液の代わりに蒸留水を試薬混液に加えて、以下同様の操作で吸光度を測定する。上記条件下で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単位とする。また、プロリンに対する反応性は、上記試薬中のザルコシンを同じ濃度のL−プロリンに置き換えた場合の活性の相対比として測定した。
In the present invention, sarcosine oxidase activity is measured under the following conditions.
<Reagent>
100 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) (containing 200 mM sarcosine and 0.1% triton X-100)
0.1% 4-aminoantipyrine 0.1% phenol 25 U / ml peroxidase <Measurement conditions>
The above-mentioned Tris-HCl buffer, 4-aminoantipyrine solution, phenol solution, and peroxidase solution are mixed at a ratio of 5: 1: 2: 2 to prepare a reaction mixture. Take 1 ml of the reaction mixture in a test tube, preheat at 37 ° C. for about 5 minutes, and then add 0.05 ml of the enzyme solution to start the reaction. After making it react exactly at 37 degreeC for 10 minutes, 2.0 ml of 0.25% SDS aqueous solution is added, reaction is stopped, and the light absorbency of 500 nm of this liquid is measured. In the blind test, distilled water is added to the reagent mixture instead of the enzyme solution, and the absorbance is measured in the same manner. The amount of enzyme that produces 1 micromole hydrogen peroxide per minute under the above conditions is defined as 1 unit. Moreover, the reactivity with respect to proline was measured as a relative ratio of activity when sarcosine in the reagent was replaced with L-proline at the same concentration.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、後述の実施例3で示された9種類の改変型ザルコシンオキシダーゼのうち、SAOM1は、配列表・配列番号1に記載されたアミノ酸配列の89位のリジンがアルギニンに置換された変異体であるが、該変異体の性能に実質的な影響を与えない範囲で、さらに、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されていてもさしつかえない。SAOM1以外の変異体についても同様である。
実施例1 ザルコシンオキシダーゼの発現プラスミドの構築
アースロバクター・エスピーTE1826由来ザルコシンオキシダーゼの発現プラスミドpSAOEP3は、特開平7−163341記載の方法に従って構築した。本発現プラスミドは、PUC18のマルチクローニングサイトに、TE1826のザルコシンオキシダーゼをコードする遺伝子を含む約1.7Kbpの挿入DNA断片を含む。その塩基配列を配列表の配列番号2に、また該塩基配列から推定されるザルコシンオキシダーゼアミノ酸配列を配列表の配列番号1に示す。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
However, the present invention is not limited to these. For example, among the nine types of modified sarcosine oxidase shown in Example 3 described later, SAOM1 is a mutant in which the lysine at position 89 in the amino acid sequence described in Sequence Listing / SEQ ID NO: 1 is substituted with arginine However, one or several amino acids may be further deleted, substituted or added as long as the performance of the mutant is not substantially affected. The same applies to mutants other than SAOM1.
Example 1 Construction of an expression plasmid for sarcosine oxidase The sarcosine oxidase expression plasmid pSAOEP3 derived from Arthrobacter sp. TE1826 was constructed according to the method described in JP-A-7-163341. This expression plasmid contains an inserted DNA fragment of about 1.7 Kbp containing a gene encoding sarcosine oxidase of TE1826 at the multicloning site of PUC18. The base sequence is shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing, and the sarcosine oxidase amino acid sequence deduced from the base sequence is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
実施例2 改変型ザルコシンオキシダーゼ遺伝子の作製
ザルコシンオキシダーゼ遺伝子を含む発現プラスミドpSAOEP3と、配列表の配列番号3記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、QuickChangeTM Site−Directed Mutagenesis Kit(STRATAGENE製)を用いて、そのプロトコールに従って変異処理操作を行い、更に塩基配列を決定して、配列番号1記載のアミノ酸配列の89番目のリジンがアルギニンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM1)を取得した。
pSAOEP3と、配列表の配列番号4記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、QuickChangeTM Site−Directed Mutagenesis Kit(STRATAGENE製)を用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の94番目のバリンがグリシンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM2)を取得した。
pSAOEP3と、配列表の配列番号5記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の322番目のリジンがアルギニンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM3)を取得した。
pSAOM2と、配列表の配列番号6記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の94番目のバリンがグリシン、250番目のグルタミン酸がグルタミンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM4)を取得した。
pSAOM4と、配列表の配列番号3記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の89番目のリジンがアルギニン、94番目のバリンがグリシン、250番目のグルタミン酸がグルタミンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM5)を取得した。
pSAOM5と、配列表の配列番号7記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の89番目のリジンがアルギニン、94番目のバリンがグリシン、213番目のセリンがプロリン、250番目のグルタミン酸がグルタミンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM6)を取得した。
pSAOM6と、配列表の配列番号8記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の89番目のリジンがアルギニン、94番目のバリンがグリシン、204番目のメチオニンがアラニン、213番目のセリンがプロリン、250番目のグルタミン酸がグルタミンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM7)を取得した。
pSAOM7と、配列表の配列番号9記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の89番目のリジンがアルギニン、94番目のバリンがグリシン、166番目のアスパラギンがリジン、204番目のメチオニンがアラニン、213番目のセリンがプロリン、250番目のグルタミン酸がグルタミンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM8)を取得した。
pSAOM8と、配列表の配列番号5記載の合成オリゴヌクレオチドおよびこれと相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いて、上記と同様の操作により、配列番号1記載のアミノ酸配列の89番目のリジンがアルギニン、94番目のバリンがグリシン、166番目のアスパラギンがリジン、204番目のメチオニンがアラニン、213番目のセリンがプロリン、250番目のグルタミン酸がグルタミン、322番目のリジンがアルギニンに置換された変異型ザルコシンオキシダーゼをコードする組換えプラスミド(pSAOM9)を取得した。
Example 2 Production of Modified Sarcosine Oxidase Gene Using QuickChange ™ Site-Directed using the expression plasmid pSAOEP3 containing the sarcosine oxidase gene, the synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto. Mutagenesis Kit (manufactured by STRATAGENE) is used to perform a mutation treatment operation according to the protocol, further determine the base sequence, and mutated sarcosine oxidase in which the 89th lysine of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is substituted with arginine A recombinant plasmid (pSAOM1) encoding was obtained.
By using QuickChangeTM Site-Directed Mutagenesis Kit (manufactured by STRATAGENE) using pSAOEP3, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 4 in the Sequence Listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, by the same operation as above, SEQ ID NO: A recombinant plasmid (pSAOM2) encoding a mutant sarcosine oxidase in which the 94th valine in the amino acid sequence described in 1 was replaced with glycine was obtained.
Using pSAOEP3, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 5 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, 322 lysine of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 was replaced with arginine by the same operation as above. A recombinant plasmid (pSAOM3) encoding the mutated sarcosine oxidase was obtained.
Using pSAOM2, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 6 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, the 94th valine in the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is glycine, 250 by the same operation as described above. A recombinant plasmid (pSAOM4) encoding a mutant sarcosine oxidase in which the first glutamic acid was replaced with glutamine was obtained.
By using pSAOM4, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, by the same operation as described above, the 89th lysine of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is arginine, 94 A recombinant plasmid (pSAOM5) encoding a mutant sarcosine oxidase in which the first valine was replaced with glycine and the 250th glutamic acid with glutamine was obtained.
Using pSAOM5, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 7 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, the 89th lysine of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is arginine and 94 by the same operation as described above. A recombinant plasmid (pSAOM6) encoding a mutant sarcosine oxidase in which the first valine is glycine, the 213th serine is proline, and the 250th glutamic acid is replaced by glutamine was obtained.
Using pSAOM6, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 8 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, the 89th lysine of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is arginine and 94 A recombinant plasmid (pSAOM7) encoding a mutant sarcosine oxidase in which the first valine was replaced with glycine, the 204th methionine with alanine, the 213th serine with proline, and the 250th glutamic acid with glutamine was obtained.
Using pSAOM7, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 9 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, the 89th lysine of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is arginine and 94 Recombinant plasmid (pSAOM8) encoding a mutant sarcosine oxidase in which the valine is glycine, the 166th asparagine is lysine, the 204th methionine is alanine, the 213th serine is proline, and the 250th glutamic acid is replaced with glutamine ).
Using pSAOM8, a synthetic oligonucleotide described in SEQ ID NO: 5 in the sequence listing and a synthetic oligonucleotide complementary thereto, the 89th lysine of the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is arginine and 94 The second valine is glycine, the 166th asparagine is lysine, the 204th methionine is alanine, the 213th serine is proline, the 250th glutamic acid is glutamine, and the 322nd lysine is substituted with arginine. An encoding recombinant plasmid (pSAOM9) was obtained.
実施例3 改変型ザルコシンオキシダーゼの作製
pSAOM1、pSAOM2、pSAOM3、pSAOM4、pSAOM5、pSAOM6、pSAOM7、pSAOM8、pSAOM9の各組み換えプラスミドでエシェリヒアコリーJM109のコンピテントセルを形質転換し、該形質転換体をそれぞれ取得した。
400mlのTerrific brothを2L容坂口フラスコに分注し、121℃、20分間オートクレーブを行い、放冷後別途無菌濾過したアンピシリンを100μl/mlになるように添加した。この培地に100μl/mlのアンピシリンを含むLB培地で予め30℃、16時間培養したエシェリヒアコリーJM109(pSAOM1)の培養液を5ml接種し、30℃で20時間通気攪拌培養した。培養終了時のザルコシンオキシダーゼ活性は、前記活性測定において、培養液1ml当たり約9.5U/mlであった。
上記菌体を遠心分離により集菌し、20mMリン酸緩衝液(pH7.5)に懸濁した後、超音波処理により破砕し、更に遠心分離を行い、上清液を粗酵素液として得た。得られた粗酵素液をポリエチレンイミンによる除核酸および硫安分画を行い、20mMリン酸緩衝液(pH7.5)で透析した後、DEAEセファロースCL−6B(アマシャムバイオサイエンス製)、更に熱処理により分離・精製し、精製酵素標品を得た。本方法により得られた標品は、SDS−PAGE的にほぼ単一なバンドを示した。また、この変異体をSAOM1と命名した。
pSAOM2、pSAOM3、pSAOM4、pSAOM5、pSAOM6、pSAOM7、pSAOM8、pSAOM9の各組み換えプラスミドによるエシェリヒアコリーJM109形質転換体についても上記方法と同様にして精製酵素標品を取得した。得られた酵素標品をそれぞれSAOM2、SAOM3、SAOM4、SAOM5、SAOM6、SAOM7、SAOM8、SAOM9と命名した。
Example 3 Production of Modified Sarcosine Oxidase pSAOM1, pSAOM2, pSAOM3, pSAOM4, pSAOM5, pSAOM6, pSAOM7, pSAOM8, pSAOM9 Recombinant plasmids were transformed into Escherichia coli JM109 competent cells, respectively. I got it.
400 ml of terrific broth was dispensed into a 2 liter Sakaguchi flask, autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes, allowed to cool, and then sterile filtered ampicillin was added to 100 μl / ml. This medium was inoculated with 5 ml of a culture solution of Escherichia coli JM109 (pSAOM1) previously cultured at 30 ° C. for 16 hours in an LB medium containing 100 μl / ml ampicillin, and cultured with aeration and stirring at 30 ° C. for 20 hours. The sarcosine oxidase activity at the end of the culture was about 9.5 U / ml per 1 ml of the culture solution in the activity measurement.
The cells were collected by centrifugation, suspended in 20 mM phosphate buffer (pH 7.5), crushed by sonication, and further centrifuged to obtain a supernatant as a crude enzyme solution. . The obtained crude enzyme solution was subjected to nucleic acid removal with polyethyleneimine and ammonium sulfate fractionation, dialyzed with 20 mM phosphate buffer (pH 7.5), then DEAE Sepharose CL-6B (Amersham Biosciences), and further separated by heat treatment. -Purified to obtain a purified enzyme preparation. The sample obtained by this method showed an almost single band by SDS-PAGE. This mutant was named SAOM1.
Purified enzyme preparations were also obtained for Escherichia coli JM109 transformants using recombinant plasmids of pSAOM2, pSAOM3, pSAOM4, pSAOM5, pSAOM6, pSAOM7, pSAOM8, and pSAOM9 in the same manner as described above. The obtained enzyme preparations were named SAOM2, SAOM3, SAOM4, SAOM5, SAOM6, SAOM7, SAOM8, and SAOM9, respectively.
比較例1 野生型ザルコシンオキシダーゼの作製
比較例として、pSAOEP3によるエシェリヒアコリーJM109形質転換体について、上記方法と同様にして、改変前の精製酵素標品を取得した。
Comparative Example 1 Production of Wild Type Sarcosine Oxidase As a comparative example, a purified enzyme preparation before modification was obtained in the same manner as described above for Escherichia coli JM109 transformant by pSAOEP3.
実施例4 改変型ザルコシンオキシダーゼの評価
実施例3および比較例1で取得した各種ザルコシンオキシダーゼについて評価を実施した。
プロリン作用性は、上記活性測定法により、ザルコシンを基質とした際の酵素活性に対する、L−プロリンを基質とした際の酵素活性の相対比(%)より求めた。また、ザルコシンおよびL−プロリンに対するKm値は、上記活性測定法の基質濃度を変化させて測定した。その結果を表1に示す。表1から判るように、本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼのプロリンに対する反応性が、改変前に比べて低下していることが確認された。また、改変型ザルコシンオキシダーゼのザルコシンに対するKm値は、改変前のザルコシンオキシダーゼのKm値と比べてほぼ同程度、若しくは1.5倍以内であった。
Example 4 Evaluation of Modified Sarcosine Oxidase Various sarcosine oxidases obtained in Example 3 and Comparative Example 1 were evaluated.
The proline activity was determined from the relative ratio (%) of the enzyme activity when L-proline was used as a substrate to the enzyme activity when sarcosine was used as a substrate by the above-described activity measurement method. The Km values for sarcosine and L-proline were measured by changing the substrate concentration in the above activity measurement method. The results are shown in Table 1. As can be seen from Table 1, it was confirmed that the reactivity of the modified sarcosine oxidase of the present invention to proline was lower than that before the modification. In addition, the Km value of the modified sarcosine oxidase with respect to sarcosine was almost the same as that of the sarcosine oxidase before modification, or within 1.5 times.
実施例6 クレアチニンの測定試薬におけるプロリンの影響
実施例3および比較例1で取得した各種ザルコシンオキシダーゼを、クレアチ
ニン測定試薬に適応した際のプロリンの影響度を評価した。10U/mlザルコシンオキシダーゼ(実施例3および比較例1で調整したもの)、1mMエチレンジアミン四酢酸ニ水素ニナトリウム、50mM塩化ナトリウム、0.1%(W/V)トリトンX−100、0.02%(W/V)4−アミノアンチピリン、0.02%(W/V)TOOS(同仁化学研究所製)、100U/mlクレアチニンアミドヒドロラーゼ(東洋紡製;CNH−211)、50U/mlクレアチンアミジノヒドロラーゼ(東洋紡製;CRH−221)、10U/mlペルオキシダーゼ(東洋紡製;PEO−301)を含む50mMPIPES−NaOH緩衝液(pH7.5)300μlに、5mg/dlクレアチニン水溶液10μlを加えて、37℃で5分間反応させ、546nmの吸光度変化をHITACHI7060型自動分析装置を用いて測定した。また、クレアチニン水溶液の代わりに100mg/dlL−プロリン水溶液を用いて、上記と同様の操作で吸光度変化を測定した。プロリンの影響度は、クレアチニンを基質にした際に生じる反応5分間の吸光度増加に対する、L−プロリンを基質にした際に生じる反応5分間の吸光度増加の相対比(%)より求めた。その結果を表2に示す。表2から判るように、本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼを、クレアチニン測定試薬に用いることで、該試薬のプロリンの影響度が低減していることが確認された。
Example 6 Effect of Proline in Measurement Agent for Creatinine The degree of influence of proline when the various sarcosine oxidases obtained in Example 3 and Comparative Example 1 were applied to the creatinine measurement reagent was evaluated. 10 U / ml sarcosine oxidase (prepared in Example 3 and Comparative Example 1), 1 mM disodium ethylenediaminetetraacetate, 50 mM sodium chloride, 0.1% (W / V) Triton X-100, 0.02 % (W / V) 4-aminoantipyrine, 0.02% (W / V) TOOS (manufactured by Dojindo Laboratories), 100 U / ml creatinine amide hydrolase (Toyobo; CNH-211), 50 U / ml creatine amidinohydrolase (Toyobo; CRH-221) 10 μl of a 5 mg / dl creatinine aqueous solution was added to 300 μl of 50 mMPIPES-NaOH buffer solution (pH 7.5) containing 10 U / ml peroxidase (Toyobo; PEO-301). The reaction is allowed to proceed for 5 minutes, and the change in absorbance at 546 nm is measured by HITACHI 7060. Measurement was performed using a type automatic analyzer. Further, a change in absorbance was measured by the same operation as described above using a 100 mg / dl L-proline aqueous solution instead of the creatinine aqueous solution. The degree of influence of proline was determined from the relative ratio (%) of the increase in absorbance for 5 minutes produced when L-proline was used as a substrate to the increase in absorbance for 5 minutes produced when creatinine was used as a substrate. The results are shown in Table 2. As can be seen from Table 2, it was confirmed that by using the modified sarcosine oxidase of the present invention as a reagent for measuring creatinine, the influence of proline in the reagent is reduced.
実施例7 クレアチンの測定試薬におけるプロリンの影響
実施例3および比較例1で取得した各種ザルコシンオキシダーゼを、クレアチン測定試薬に適応した際のプロリンの影響度を評価した。10U/mlザルコシンオキシダーゼ(実施例3および比較例1で調整したもの)、1mMエチレンジアミン四酢酸ニ水素ニナトリウム、50mM塩化ナトリウム、0.1%(W/V)トリトンX−100、0.02%(W/V)4−アミノアンチピリン、0.02%(W/V)TOOS(同仁化学研究所製)、50U/mlクレアチンアミジノヒドロラーゼ(東洋紡製;CRH−221)、10U/mlペルオキシダーゼ(東洋紡製;PEO−301)を含む50mMPIPES−NaOH緩衝液(pH7.5)300μlに、5mg/dlクレアチン水溶液10μlを加えて、37℃で5分間反応させ、546nmの吸光度変化をHITACHI7060型自動分析装置を用いて測定した。また、クレアチン水溶液の代わりに100mg/dlL−プロリン水溶液を用いて、上記と同様の操作で吸光度変化を測定した。プロリンの影響度は、クレアチンを基質にした際に生じる反応5分間の吸光度増加に対する、L−プロリンを基質にした際に生じる反応5分間の吸光度増加の相対比(%)より求めた。その結果を表3に示す。表3から判るように、本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼを、クレアチン測定試薬に用いることで、該試薬のプロリンの影響度が低減していることが確認された。
Example 7 Influence of Proline in Reagent for Measuring Creatine The degree of influence of proline when the various sarcosine oxidases obtained in Example 3 and Comparative Example 1 were applied to the reagent for measuring creatine was evaluated. 10 U / ml sarcosine oxidase (prepared in Example 3 and Comparative Example 1), 1 mM disodium ethylenediaminetetraacetate, 50 mM sodium chloride, 0.1% (W / V) Triton X-100, 0.02 % (W / V) 4-aminoantipyrine, 0.02% (W / V) TOOS (manufactured by Dojindo Laboratories), 50 U / ml creatine amidinohydrolase (manufactured by Toyobo; CRH-221), 10 U / ml peroxidase (Toyobo) 10 μl of 5 mg / dl creatine aqueous solution is added to 300 μl of 50mMPIPES-NaOH buffer solution (pH 7.5) containing PEO-301) and reacted at 37 ° C. for 5 minutes, and the change in absorbance at 546 nm is measured with an HITACHI 7060 type automatic analyzer. And measured. Moreover, the change in absorbance was measured by the same operation as described above using a 100 mg / dl L-proline aqueous solution instead of the creatine aqueous solution. The degree of influence of proline was determined from the relative ratio (%) of the increase in absorbance for 5 minutes produced when L-proline was used as a substrate to the increase in absorbance for 5 minutes produced when creatine was used as a substrate. The results are shown in Table 3. As can be seen from Table 3, by using the modified sarcosine oxidase of the present invention as a creatine measuring reagent, it was confirmed that the degree of influence of proline in the reagent was reduced.
本発明によって、ザルコシンオキシダーゼ活性を有する蛋白質を蛋白工学的手法により改変し、プロリンに対する作用性が低減した改変型ザルコシンオキシダーゼを供給することが可能となった。本発明の改変型ザルコシンオキシダーゼを、臨床的に筋疾患,腎疾患の診断の指標となっている体液中のクレアチン,クレアチニンの測定用酵素として使用することで、プロリンの影響を受けにくい、正確なクレアチン,クレアチニン測定が可能である。 According to the present invention, it has become possible to supply a modified sarcosine oxidase having a reduced activity against proline by modifying a protein having sarcosine oxidase activity by a protein engineering technique. By using the modified sarcosine oxidase of the present invention as an enzyme for measuring creatine and creatinine in a body fluid that is clinically an indicator for diagnosis of muscle disease and kidney disease, Creatine and creatinine can be measured.
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