JP2010233501A - Reagent composition for assaying glycated protein, reducing influence of fructosyl valine - Google Patents

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理恵 平尾
Masao Kitabayashi
北林  雅夫
Yoshiaki Nishiya
西矢  芳昭
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reagent composition for assaying a glycated protein, reducing the influence of fructosyl valine. <P>SOLUTION: The reagent composition includes a fructosyl amino acid oxidase having an activity value against the fructosyl valine of not more than 35, when the activity value against fructosyl-valyl histidine is 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、糖化タンパク質、特にHbA1cの測定に有用な試薬組成物に関する。より具体的には、フルクトシルバリンの影響が低減した糖化タンパク質測定試薬組成物に関する。   The present invention relates to a reagent composition useful for measurement of glycated protein, particularly HbA1c. More specifically, the present invention relates to a glycated protein measurement reagent composition in which the influence of fructosyl valine is reduced.

糖尿病患者の血糖の測定には、血液タンパク質に含まれる糖化タンパク質であるヘモグロビンA1c(HbA1c)またはグリコアルブミンを血糖マーカーとして測定する方法が重用されている。
血液中に存在するD−グルコースと、血液タンパク質を構成するアミノ酸残基とが反応して、糖化タンパク質が形成される。血液タンパク質における主な糖化部位は、リジン残基のε−アミノ基、または、血液タンパク質のアミノ末端に存在するアミノ酸のα−アミノ基である。HbA1cを測定する場合には、D−グルコースがヘモグロビンβ鎖のアミノ末端に存在するアミノ酸であるバリンのα−アミノ基に結合して生じた糖化タンパク質の量を測定する。
For the measurement of blood glucose in diabetic patients, a method of measuring hemoglobin A1c (HbA1c) or glycoalbumin, which is a glycated protein contained in blood protein, as a blood glucose marker is heavily used.
D-glucose present in blood reacts with amino acid residues constituting blood protein to form a glycated protein. The main glycation site in blood proteins is the ε-amino group of lysine residues or the α-amino group of amino acids present at the amino terminus of blood proteins. When measuring HbA1c, the amount of glycated protein produced by binding D-glucose to the α-amino group of valine, which is an amino acid present at the amino terminus of the hemoglobin β chain, is measured.

近年、血液中の糖化タンパク質を簡便かつ短時間で測定できる酵素的測定法が開発され、既に商品化されている。酵素的測定法を利用することによって、糖化タンパク質をハイスループットに測定することが可能となり、当該酵素的測定法が臨床検査分野で役立てられている。
酵素的測定法では、まず、プロテアーゼによって糖化タンパク質が加水分解される。次いで、加水分解によって生じたフルクトシルバリン、フルクトシルリジンおよびフルクトシルバリルヒスチジンなどの糖化アミノ酸を、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ(以下、「FAOD」という)によって酸化的加水分解する。最後に、オキシダーゼ反応により生じた過酸化水素が、ペルオキシダーゼ−色原体反応システムによって比色定量される(例えば、特許文献1〜11参照)。
In recent years, enzymatic measurement methods capable of measuring glycated proteins in blood easily and in a short time have been developed and already commercialized. By using an enzymatic measurement method, it is possible to measure a glycated protein with high throughput, and the enzymatic measurement method is useful in the clinical laboratory field.
In the enzymatic measurement method, first, a glycated protein is hydrolyzed by a protease. Next, glycated amino acids such as fructosyl valine, fructosyl lysine and fructosyl valyl histidine generated by hydrolysis are oxidatively hydrolyzed by fructosyl amino acid oxidase (hereinafter referred to as “FAOD”). Finally, hydrogen peroxide generated by the oxidase reaction is colorimetrically determined by a peroxidase-chromogen reaction system (see, for example, Patent Documents 1 to 11).

酵素的測定法による糖化タンパク質の測定では、主反応酵素であるFAODの基質特異性が重要である。例えば、HbA1cの測定では、糖化ヘモグロビンのβ鎖に特異的な測定を行うためには、フルクトシルバリルヒスチジンに作用する酵素(フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ)が望まれている。その理由は、ヘモグロビンα鎖およびβ鎖のアミノ末端に存在するアミノ酸が共にバリンであることから、β鎖に特異的な測定を行うためには、アミノ末端のアミノ酸2残基(すなわち、フルクトシルバリルヒスチジン)を認識する必要があるためである(例えば、特許文献12、特許文献13参照)。   In the measurement of glycated protein by an enzymatic measurement method, the substrate specificity of FAOD, which is the main reaction enzyme, is important. For example, in the measurement of HbA1c, an enzyme (fructosyl valyl histidine oxidase) that acts on fructosyl valyl histidine is desired in order to perform measurement specific to the β chain of glycated hemoglobin. The reason is that both amino acids present at the amino terminus of hemoglobin α-chain and β-chain are valine. Therefore, in order to carry out measurement specific to β-chain, two amino acid residues at the amino terminus (ie, fructose This is because it is necessary to recognize (Silvalylhistidine) (see, for example, Patent Document 12 and Patent Document 13).

特開2004−129531号公報(公開日:平成16年4月30日)JP 2004-129531 A (publication date: April 30, 2004) 特開2004−113014号公報(公開日:平成16年4月15日)JP 2004-1113014 A (publication date: April 15, 2004) 国際公開第2003/064683号パンフレット(国際公開日:平成15年8月7日)International Publication No. 2003/064683 Pamphlet (International Publication Date: August 7, 2003) 特開2007−181466号公報(公開日:平成19年7月19日)JP 2007-181466 A (publication date: July 19, 2007) 特開2007−289202号公報(公開日:平成19年11月8日)JP 2007-289202 A (publication date: November 8, 2007) 特開2005−110657号公報(公開日:平成17年4月28日)JP 2005-110657 A (publication date: April 28, 2005) 特許第4045322号公報(発行日:平成20年2月13日)Japanese Patent No. 4045322 (issue date: February 13, 2008) 特許第4014088号公報(発行日:平成19年9月21日)Japanese Patent No. 4014088 (issue date: September 21, 2007) 特許第4039664号公報(発行日:平成20年1月30日)Japanese Patent No. 4039664 (issue date: January 30, 2008) 特許第4010474号公報(発行日:平成19年11月21日)Japanese Patent No. 4010474 (issue date: November 21, 2007) 特許第3971702号公報(発行日:平成19年9月5日)Japanese Patent No. 3971702 (issue date: September 5, 2007) 国際公開第2005/049857号パンフレット(国際公開日:平成17年6月2日)International Publication No. 2005/049857 Pamphlet (International Publication Date: June 2, 2005) 国際公開第2005/049858号パンフレット(国際公開日:平成17年6月2日)International Publication No. 2005/049858 (International Publication Date: June 2, 2005) 特開2003/235585号公報(公開日:平成15年8月26日)JP 2003/235585 A (publication date: August 26, 2003) 国際公開第2003/064683号パンフレット(国際公開日:平成17年5月26日)International Publication No. 2003/064683 Pamphlet (International Publication Date: May 26, 2005) 特許4014088号公報(発行日:平成19年11月28日)Japanese Patent No. 4014088 (issue date: November 28, 2007) 特開2007−289202号公報(公開日:平成19年11月8日)JP 2007-289202 A (publication date: November 8, 2007) 国際公開第2007/010950号パンフレット(国際公開日:平成19年1月25日)Pamphlet of International Publication No. 2007/010950 (International Publication Date: January 25, 2007)

Hirokawa K., Gomi K., Bakke M., and Kajiyama N., Distribution and properties of novel deglycating enzymes for fructosyl peptide in fungi., Arch. Microbiol., 2003, 180(3), 227−231.Hirokawa K.K. , Gomi K. , Bakke M .; , And Kajiyama N .; , Distribution and properties of novelty engineering for fractosyl peptide in fungi. , Arch. Microbiol. , 2003, 180 (3), 227-231. Hirokawa K., Gomi K., and Kajiyama N., Molecular cloning and expression of novel fructosyl peptide oxidases and their application for the measurement of glycated protein., Biochem. Biophys. Res. Commun., 2003, 311(1), 104−111.Hirokawa K.K. , Gomi K. , And Kajiyama N .; , Molecular cloning and expression of novel peptides oxidatives and ther application for the measurement of glycated protein. , Biochem. Biophys. Res. Commun. , 2003, 311 (1), 104-111.

しかしながら、従来のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼは、基質特異性が低いという問題点を有している。
これまでに、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼは、数種の糸状菌、またはその遺伝子組換え体から取得されている。また、これらのフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼをコードする遺伝子も単離されている(例えば、特許文献14、非特許文献1、非特許文献2参照)。しかしながら、これらはすべてフルクトシルバリンにも反応するという問題点を有している。
そして、何らかの原因で試料中に遊離の糖化アミンが混入すると、従来のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼを用いた測定では、測定値が異常に高値を示すことになる。当該問題は、特に高カロリー輸液用製剤が投与された患者で多く発生し、その理由は、輸液によって高濃度の糖およびアミノ酸が体内に補充された場合に、血中もしくは輸液バック中で遊離の糖化アミノ酸または糖化ペプチドが生成するためであると考えられている。特に、HbA1c測定の場合には、FAODがフルクトシルバリンにも反応してしまうと、フルクトシルバリンの混入によって異常に高い糖化タンパク質量を示すことになる。
However, the conventional fructosyl valyl histidine oxidase has a problem of low substrate specificity.
So far, fructosyl valyl histidine oxidase has been obtained from several types of filamentous fungi or genetically modified organisms thereof. In addition, genes encoding these fructosyl valyl histidine oxidases have also been isolated (see, for example, Patent Document 14, Non-Patent Document 1, and Non-Patent Document 2). However, they all have the problem of reacting with fructosyl valine.
And when a free saccharified amine is mixed in a sample for some reason, in the measurement using the conventional fructosyl valyl histidine oxidase, a measured value will show an abnormally high value. This problem occurs most often in patients who have been administered high-calorie infusion preparations because they are free in the blood or in the infusion bag when high concentrations of sugar and amino acids are replenished in the body. It is believed that this is because glycated amino acids or glycated peptides are produced. In particular, in the case of HbA1c measurement, if FAOD also reacts with fructosyl valine, an abnormally high amount of glycated protein is exhibited due to the mixing of fructosyl valine.

そこで、測定対象物がFAODとの酸化還元反応を行う前に、予め測定対象物とは別に遊離している糖化アミンをFAODにより消去する系が開発されてきた(例えば、特許文献15〜18参照)。
しかしながら、これらの方法は消去反応においてFAODを使用するため、当該消去反応時に過酸化水素が発生するという問題点がある。当該過酸化水素が測定対象物の酸化還元反応に持ち込まれると、測定値が上昇してしまう。それ故、当該方法では、測定対象物がFAODとの酸化還元反応を行う前に、過酸化水素を除去する必要がある。
Thus, a system has been developed in which the glycated amine that has been released separately from the measurement object is erased by FAOD before the measurement object undergoes an oxidation-reduction reaction with FAOD (see, for example, Patent Documents 15 to 18). ).
However, since these methods use FAOD in the elimination reaction, there is a problem that hydrogen peroxide is generated during the elimination reaction. When the hydrogen peroxide is brought into the oxidation-reduction reaction of the measurement object, the measured value increases. Therefore, in this method, it is necessary to remove hydrogen peroxide before the measurement object performs an oxidation-reduction reaction with FAOD.

したがって、遊離糖化アミンをFAODによって予め消去する工程を含む糖化アミン測定方法は、以下の(1)〜(4)の反応を含む。つまり、
(1)遊離アミンをFAODで消去する反応(以下「消去反応」と呼ぶ)
(2)消去反応で発生した過酸化水素を除去する反応(以下「除去反応」と呼ぶ)
(3)プロテアーゼにより、糖化タンパク質を糖化アミノ酸または糖化ペプチドに断片化する反応(以下「断片化反応」と呼ぶ)
(4)断片化された糖化アミノ酸または糖化ペプチドとFAODとが酸化還元反応を行い、これによって発色する反応(以下「発色反応」と呼ぶ)。
Therefore, the saccharified amine measuring method including the step of eliminating the free saccharified amine in advance by FAOD includes the following reactions (1) to (4). That means
(1) Reaction for eliminating free amine with FAOD (hereinafter referred to as “elimination reaction”)
(2) Reaction for removing hydrogen peroxide generated in the erasing reaction (hereinafter referred to as “removal reaction”)
(3) Reaction for fragmenting glycated protein into glycated amino acid or glycated peptide by protease (hereinafter referred to as “fragmentation reaction”)
(4) A reaction in which a fragmented glycated amino acid or glycated peptide and a FAOD undergo an oxidation-reduction reaction and thereby develop color (hereinafter referred to as “coloring reaction”).

上記除去反応では、例えば、水素供与体とPOD(peroxidase)との自己縮合、および/またはカタラーゼを共存させるが、過酸化水素を完全に除去できずに当該過酸化水素が発色反応に持ち込まれれば、測定値の上昇につながる可能性がある。
これらの反応において少なくとも消去反応と除去反応とは、発色反応よりも前に行う必要がある。また、断片化反応に用いるプロテアーゼによって酵素(FAOD)が分解されるため、プロテアーゼ耐性の高い酵素を選定するか、または消去反応および発色反応を断片化反応とは別に行う必要がある。よって、上記糖化アミン測定方法では、糖化アミン測定試薬の組成、当該糖化アミン測定試薬の添加時点、および反応順序が限定されるという問題点を有している。
また、血液サンプル中には糖化アルブミンが含まれているので、HbA1cを測定する場合には、この影響を回避する必要がある。糖化アルブミンは、アルブミンのリジン残基のε−アミノ基が糖化されているため、プロテアーゼによる切断によって発生するフルクトシルリジンにFAODが反応すると、測定値が高値化する。当該問題点を解決するためにも、フルクトシルバリルヒスチジンには反応するが、フルクトシルバリンおよびフルクトシルリジンへの反応性が低いFAODが望まれているが、このようなFAODは報告されていない。
In the above removal reaction, for example, self-condensation of hydrogen donor and POD (peroxidase) and / or catalase coexist, but hydrogen peroxide cannot be completely removed and the hydrogen peroxide is brought into the color reaction. , May lead to an increase in measured values.
In these reactions, at least the elimination reaction and the removal reaction must be performed before the color development reaction. Further, since the enzyme (FAOD) is decomposed by the protease used in the fragmentation reaction, it is necessary to select an enzyme with high protease resistance, or to perform the elimination reaction and the color development reaction separately from the fragmentation reaction. Therefore, the saccharified amine measuring method has a problem in that the composition of the saccharified amine measuring reagent, the addition time of the saccharified amine measuring reagent, and the reaction order are limited.
Moreover, since glycated albumin is contained in the blood sample, it is necessary to avoid this influence when measuring HbA1c. Since the ε-amino group of lysine residue of albumin is glycated in glycated albumin, the measured value increases when FAOD reacts with fructosyl lysine generated by cleavage with protease. In order to solve this problem, FAOD that reacts with fructosyl valyl histidine but has low reactivity with fructosyl valine and fructosyl lysine is desired, but such FAOD has been reported. Not.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、糖化タンパク質、特にHbA1cの測定に有用な、フルクトシルバリンに対する反応性を低減させたフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼを新たに創出し、その酵素を利用した糖化タンパク質(HbA1c)測定用試薬組成物、糖化タンパク質(HbA1c)センサーを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to newly provide fructosyl valyl histidine oxidase having reduced reactivity to fructosyl valine, which is useful for measurement of glycated proteins, particularly HbA1c. To provide a reagent composition for measuring glycated protein (HbA1c) using the enzyme, and a glycated protein (HbA1c) sensor.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、フルクトシルバリルヒスチジンの測定に有用なフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質であって、野生型タンパク質よりも基質特異性が向上した変異タンパク質を取得することに成功した。
さらに本発明者らは、該フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼを用いることにより、フルクトシルバリンの影響が低減した糖化タンパク質測定試薬組成物を造成することに成功した。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the protein has fructosyl valyl histidine oxidase activity useful for the measurement of fructosyl valyl histidine, and is a substrate more than a wild type protein. We succeeded in obtaining mutant proteins with improved specificity.
Furthermore, the present inventors have succeeded in constructing a glycated protein measurement reagent composition in which the influence of fructosyl valine is reduced by using the fructosyl valyl histidine oxidase.

すなわち本発明は、以下発明を包含する。
[項1]
プロテアーゼ、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼを含む糖化タンパク質測定用試薬組成物において、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが以下の(1)の性質を有する糖化タンパク質測定用組成物。
(1)フルクトシルバリンに対する反応性が、フルクトシルバリルヒスチジンに対する活性値を10とした場合、35以下である。
[項2]
プロテアーゼ、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼを含む糖化タンパク質測定用試薬において、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが以下の(2)の性質を有する糖化タンパク質測定用試薬。
(2)フルクトシルバリンに対する反応性が、フルクトシルバリルヒスチジンに対する活性値を2とした場合、1以下である。
[項3]
フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが、以下の(a)〜(c)のうち何れかの性質を有する項1に記載の試薬組成物。
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列においてアミノ末端から58番目のイソロイシンが他のアミノ酸に置換されたアミノ酸配列からなり、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有する;
(b)アミノ酸配列(a)においてアミノ末端から58番目のアミノ酸以外の部位において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たアミノ酸配列からなり、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有する;
(c)配列番号1に示されるアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号1に示されるアミノ酸配列におけるアミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸が当該アミノ酸とは異なるアミノ酸に置換されており、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質。
[項4]
アミノ酸置換が、配列番号1に示されるアミノ酸配列においてアミノ末端から58番目のグリシンがメチオニン、トレオニン、アラニン、アスパラギン、セリン、バリン、ロイシンからなる群より選ばれるいずれかに置換されたものである項1に記載の試薬組成物。
[項5]
糖化タンパク質がHbA1cである項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物。
[項6]
項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物を用いる糖化タンパク質測定方法。
[項7]
項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物を含む糖化タンパク質測定キット。
[項8]
項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物を含む糖化タンパク質測定センサー。
That is, the present invention includes the following inventions.
[Claim 1]
A glycated protein measurement reagent composition comprising a protease and fructosyl amino acid oxidase, wherein the fructosyl amino acid oxidase has the following property (1):
(1) The reactivity with respect to fructosyl valine is 35 or less when the activity value with respect to fructosyl valyl histidine is set to 10.
[Section 2]
A reagent for measuring a glycated protein comprising a protease and fructosyl amino acid oxidase, wherein the fructosyl amino acid oxidase has the following property (2):
(2) The reactivity with fructosyl valine is 1 or less when the activity value with respect to fructosyl valyl histidine is 2.
[Section 3]
Item 2. The reagent composition according to Item 1, wherein the fructosyl amino acid oxidase has any of the following properties (a) to (c).
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 consists of an amino acid sequence in which isoleucine at position 58 from the amino terminus is substituted with another amino acid, and has fructosyl valyl histidine oxidase activity;
(B) Amino acid sequence (a) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added at a site other than the 58th amino acid from the amino terminus, and has fructosyl valyl histidine oxidase activity ;
(C) an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the amino acid A protein substituted with a different amino acid and having fructosyl valyl histidine oxidase activity.
[Claim 4]
The term in which the amino acid substitution is such that the 58th glycine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is substituted with any one selected from the group consisting of methionine, threonine, alanine, asparagine, serine, valine and leucine. 2. The reagent composition according to 1.
[Section 5]
Item 5. The reagent composition according to any one of Items 1 to 4, wherein the glycated protein is HbA1c.
[Claim 6]
Item 5. A glycated protein measurement method using the reagent composition according to any one of Items 1 to 4.
[Claim 7]
Item 5. A glycated protein measurement kit comprising the reagent composition according to any one of Items 1 to 4.
[Section 8]
Item 5. A glycated protein measurement sensor comprising the reagent composition according to any one of Items 1 to 4.

本発明に係る糖化タンパク質測定用試薬組成物は、以上のように、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質を用いている。そのため、フルクトシルバリンの影響を低減させる糖化アミン測定試薬組成物を提供できるという効果を奏する。   The reagent composition for measuring a glycated protein according to the present invention uses a protein having fructosyl valyl histidine oxidase activity as described above. Therefore, there is an effect that it is possible to provide a saccharified amine measuring reagent composition that reduces the influence of fructosyl valine.

フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ改変体(IE353−I58T)を用いてフルクトシルバリルヒスチジンを定量した結果を示す。The result of having quantified fructosyl valyl histidine using the fructosyl valyl histidine oxidase variant (IE353-I58T) is shown. IE353野生型、および、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ改変体(IE353−I58T)を用いて、フルクトシルバリンの影響度を調べた結果を示す。The result of having investigated the influence degree of fructosyl valine using IE353 wild type and the fructosyl valyl histidine oxidase modified body (IE353-I58T) is shown.

本発明の実施の形態について詳細に説明すれば以下のとおりであるが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本明細書中に記載された非特許文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。また本明細書中の「〜」は「以上、以下」を意味し、例えば明細書中で「A〜B(ただし、AおよびBが数値または単位付き数値の場合)」と記載されていれば「A以上、B以下」を示す。また本明細書中の「および/または」は、いずれか一方または両方を意味する。   An embodiment of the present invention will be described in detail as follows, but the present invention is not limited to this. In addition, all the nonpatent literatures and patent literatures described in this specification are used as reference in this specification. In addition, “to” in the present specification means “above and below”, for example, if “A to B (in the case where A and B are numerical values or numerical values with units)” is described in the specification. “A or more and B or less” is shown. In the present specification, “and / or” means either one or both.

<1.試薬組成物>
本願発明の試薬組成物は、プロテアーゼ、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼを含む糖化タンパク質測定用試薬組成物において、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが以下の(1)の性質を有する糖化タンパク質測定用組成物である。
(1)フルクトシルバリンに対する反応性が、フルクトシルバリルヒスチジンに対する活性値を10とした場合、35以下である。
<1. Reagent composition>
The reagent composition of the present invention is a glycated protein measuring composition comprising a protease and fructosyl amino acid oxidase, wherein the fructosyl amino acid oxidase has the following property (1).
(1) The reactivity with respect to fructosyl valine is 35 or less when the activity value with respect to fructosyl valyl histidine is set to 10.

上記組成物におけるフルクトシルアミノ酸オキシダーゼは、好ましくは、フルクトシルバリンに対する反応性が、フルクトシルバリルヒスチジンに対する活性値を2とした場合、1以下である。   The fructosyl amino acid oxidase in the above composition preferably has a reactivity with fructosyl valine of 1 or less when the activity value with respect to fructosyl valyl histidine is 2.

上記組成物におけるフルクトシルアミノ酸オキシダーゼは、さらに好ましくは、以下の(a)〜(c)の何れかに記載のタンパク質である。つまり、
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列において、アミノ末端から58番目のイソロイシンが他のアミノ酸に置換されたアミノ酸配列からなり、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質;
(b)上記(a)に記載のタンパク質において、アミノ末端から58番目のアミノ酸以外の部位にて1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質;
(c)配列番号1に示されるアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号1に示されるアミノ酸配列におけるアミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸が当該アミノ酸とは異なるアミノ酸に置換されており、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質。
なお、本明細書における「相同性」の範囲には、配列を構成する個々のアミノ酸残基が同一であるものに加え、アミノ酸の有する性質が同じであるもの、その範囲に含まれるものとする(例えば、イソロイシンとロイシンとは同じと捉える)
上記配列番号1に示されるアミノ酸配列は、Phaeosphaeria nodorum由来のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼのアミノ酸配列である(詳細に関しては、実施例参照)。
上記(a)に記載のタンパク質では、上記アミノ末端から58番目のイソロイシンが、他のアミノ酸に置換されている。上記他のアミノ酸としては特に限定されず、適宜公知のアミノ酸に置換され得る。置換されるアミノ酸としては、例えば、天然のタンパク質の構成成分である基本アミノ酸、何らかの化学修飾を受けた修飾アミノ酸、基本アミノ酸から誘導された特殊アミノ酸などを挙げることできるが、これらに限定されない。
上記アミノ末端から58番目のイソロイシンは、例えばメチオニン、トレオニン、アラニン、アスパラギン、セリン、バリン、または、ロイシンに置換されていることが好ましい。上記構成であれば、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼの基質特異性(フルクトシルバリルヒスチジンに対する反応性)を更に上昇させることができる。
フルクトシルバリルヒスチジンに対する基質特異性を更に上昇させる(換言すれば、フルクトシルバリンおよびフルクトシルリジンの両基質への反応性を大幅に低下させる)という観点からは、上記アミノ末端から58番目のイソロイシンは、トレオニン、セリン、バリンまたはアラニンに置換されることが更に好ましい。
一方、基質特異性のみならず熱安定性をも上昇させるという観点からは、上記アミノ末端から58番目のイソロイシンは、メチオニン、セリンまたはアラニンに置換されることが更に好ましい。
したがって、基質特異性を更に上昇させるとともに熱安定性をも上昇させるという観点からは、上記アミノ末端から58番目のイソロイシンは、セリンまたはアラニンに置換されることが最も好ましいといえる。
上記(b)に記載のタンパク質は、上記(a)に記載のタンパク質において、アミノ末端から58番目のアミノ酸以外の部位にて1または数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、および/または付加されたアミノ酸配列からなり、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質である。
上記(b)に記載のタンパク質において置換、欠失、挿入、および/または付加が生じる箇所としては特に限定されず、アミノ末端から58番目以外の箇所であればよい。
また、本明細書において「1または数個のアミノ酸」とは、具体的には10個以内の範囲のアミノ酸数が意図される。
上記(c)に記載のタンパク質は、配列番号1に示されるアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号1に示されるアミノ酸配列におけるアミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸が当該アミノ酸とは異なるアミノ酸に置換されており、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質である。なお、上記アミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸は、イソロイシンであってもよく、イソロイシンとは別のアミノ酸であってもよい。
当該タンパク質の具体的な構成としては特に限定されないが、例えば、Phaeosphaeria nodorum以外の生物由来のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼなどを挙げることができる。
上記(c)に記載のタンパク質は、配列番号1に示されるアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するものであればよいが、80%以上の相同性を有するものであることが更に好ましく、90%以上の相同性を有するものであることが更に好ましく、95%以上の相同性を有するものであることが最も好ましい。また、上記(c)に示すタンパク質は、これらの相同性の高い領域を自身の一部分として含むタンパク質であってもよい。
上記(c)に記載のタンパク質では、配列番号1に示されるアミノ酸配列におけるアミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸が、当該アミノ酸とは異なるアミノ酸に置換されている。上記アミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸が置換されるアミノ酸は当該アミノ酸とは異なるアミノ酸であればよく、その具体的なアミノ酸としては特に限定されない。置換されるアミノ酸としては、例えば、天然のタンパク質の構成成分である基本アミノ酸、何らかの化学修飾を受けた修飾アミノ酸、基本アミノ酸から誘導された特殊アミノ酸などを挙げることできるが、これらに限定されない。更に具体的には、例えば、メチオニン、トレオニン、アラニン、アスパラギン、セリン、バリン、または、ロイシンに置換されることが好ましいが、これらに限定されない。
アミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸は、当該アミノ酸を含有するタンパク質のアミノ酸配列と、配列番号1に示されるアミノ酸配列とを比較することによって決定することができる。例えば、プログラム(例えば、GENETYX−WIN(ゼネティックス社))などによって配列番号1に示されるアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するタンパク質を検索する。そして、上記プログラム(例えば、GENETYX−WIN(ゼネティックス社))によれば70%以上の相同性を有すると判断した場合のアミノ酸の対応関係に関する情報(換言すれば、配列番号1に記載されているアミノ酸配列中の個々のアミノ酸が、検索によって得られたタンパク質中のどのアミノ酸に対応するのかに関する判定結果)を得ることができる。そして、当該情報に基づいて、アミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸を、決定することができる。
このとき検索するデータベースとしては特に限定されず、公知の全てのデータベース(例えば、細菌、酵母、昆虫、線虫、ゼブラフィッシュ、哺乳類などのデータベース)を検索することができる。
なお、アミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸の同定の精度は、検索されたタンパク質のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を後述するフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性の測定方法に基づいて検出することによって更に高めることが可能となる。例えば、アミノ末端から58番目のイソロイシンに対応すると考えられるアミノ酸を置換した場合に酵素活性が如何に変化するかを確認することによって、アミノ酸の同定の精度を高めることが可能である。
上記(a)〜(c)に記載のタンパク質は、何れもフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有している。フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性の測定方法は特に限定されないが、例えば、後述する実施例の「活性測定方法」の項において説明する方法によって測定され得る。なお、本発明の説明において「フルクトシルアミノ酸オキシダーゼ活性を有する」とは、好ましくは0.1U/mg−タンパク質以上の活性を意味し、更に好ましくは1.0U/mg−タンパク質以上の活性を意味する。
また、本実施の形態のタンパク質は、上記タンパク質に対して、更なる置換が生じているものであってもよい。当該置換が生じる具体的な箇所および置換後のアミノ酸の種類としては、特に限定されない。
本実施の形態のタンパク質は、適宜公知の手法を用いて作製することが可能である。例えば、後述するポリヌクレオチドおよび組換えベクターを利用した遺伝子組み換え技術を用いて生産することも可能であるし、アミノ酸合成機などを用いて化学合成することも可能である。
遺伝子組み換え技術において好適に用いられる組換えタンパク質発現系としては特に限定されないが、例えば、大腸菌発現系、昆虫細胞発現系、哺乳類細胞発現系、または無細胞発現系を用いることが好ましい。
また、本実施の形態のタンパク質には、例えば、分子間架橋および/または分子内架橋(例えば、ジスルフィド結合など)が施されたもの、化学修飾(例えば、糖鎖付加、リン酸化、またはその他の官能基付加など)されたもの、標識(例えば、Hisタグ、Mycタグ、またはFlagタグなど)が付与されたもの、または融合タンパク質(例えば、ストレプトアビジン、シトクロム、GST、またはGFPなど)が付与されたものなどが含まれ得る。
さらに、本実施の形態のタンパク質には、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性が実質的に維持される限り、数種のタンパク質の断片を組み合わせて構成したキメラタンパク質も含まれ得る。
The fructosyl amino acid oxidase in the composition is more preferably the protein described in any of the following (a) to (c). That means
(A) a protein having an amino acid sequence in which the 58th isoleucine from the amino terminus in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 is substituted with another amino acid and having fructosylvalylhistidine oxidase activity;
(B) the protein according to (a) above, comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added at a site other than the 58th amino acid from the amino terminus; And a protein having fructosyl valyl histidine oxidase activity;
(C) an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the amino acid A protein substituted with a different amino acid and having fructosyl valyl histidine oxidase activity.
In addition, in the range of “homology” in this specification, in addition to those in which individual amino acid residues constituting the sequence are the same, those having the same properties of amino acids are included in the range. (For example, isoleucine and leucine are considered the same)
The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the amino acid sequence of fructosylvalyl histidine oxidase derived from Phaeosphaeria nodorum (for details, see the Examples).
In the protein described in (a) above, the 58th isoleucine from the amino terminus is substituted with another amino acid. The other amino acids are not particularly limited, and can be appropriately substituted with known amino acids. Examples of amino acids to be substituted include, but are not limited to, basic amino acids that are components of natural proteins, modified amino acids that have undergone some chemical modification, and special amino acids derived from basic amino acids.
The 58th isoleucine from the amino terminus is preferably substituted with, for example, methionine, threonine, alanine, asparagine, serine, valine, or leucine. If it is the said structure, the substrate specificity (reactivity with fructosyl valyl histidine) of fructosyl valyl histidine oxidase can further be raised.
From the viewpoint of further increasing the substrate specificity for fructosyl valylhistidine (in other words, greatly reducing the reactivity of fructosyl valine and fructosyl lysine to both substrates) More preferably, the isoleucine is replaced by threonine, serine, valine or alanine.
On the other hand, from the viewpoint of increasing not only the substrate specificity but also the thermal stability, it is more preferable that the 58th isoleucine from the amino terminus is substituted with methionine, serine or alanine.
Therefore, from the viewpoint of further increasing the substrate specificity and thermal stability, it can be said that the 58th isoleucine from the amino terminus is most preferably substituted with serine or alanine.
In the protein described in (b) above, in the protein described in (a) above, one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added at a site other than the 58th amino acid from the amino terminus. And a protein having fructosyl valyl histidine oxidase activity.
The place where substitution, deletion, insertion, and / or addition occurs in the protein described in (b) is not particularly limited, and may be any place other than the 58th position from the amino terminus.
In the present specification, the term “one or several amino acids” specifically means the number of amino acids within a range of 10 or less.
The protein described in (c) above is composed of an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and corresponds to the 58th isoleucine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. The amino acid is a protein having fructosyl valyl histidine oxidase activity, in which an amino acid different from the amino acid is substituted. The amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus may be isoleucine or a different amino acid from isoleucine.
Although it does not specifically limit as a specific structure of the said protein, For example, fructosyl valyl histidine oxidase derived from organisms other than Phaeosphaeria nodorum etc. can be mentioned.
The protein described in the above (c) may be any protein as long as it has 70% or more homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, more preferably 80% or more. More preferably, it has 90% or more homology, and most preferably 95% or more homology. The protein shown in (c) above may be a protein containing these highly homologous regions as a part of itself.
In the protein described in (c) above, the amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is substituted with an amino acid different from the amino acid. The amino acid substituted with the amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus may be any amino acid different from the amino acid, and the specific amino acid is not particularly limited. Examples of amino acids to be substituted include, but are not limited to, basic amino acids that are components of natural proteins, modified amino acids that have undergone some chemical modification, and special amino acids derived from basic amino acids. More specifically, for example, methionine, threonine, alanine, asparagine, serine, valine, or leucine is preferably substituted, but is not limited thereto.
The amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus can be determined by comparing the amino acid sequence of the protein containing the amino acid with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. For example, a protein having 70% or more homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is searched by a program (for example, GENETYX-WIN (Genetics)). Then, according to the above program (for example, GENETYX-WIN (Genetics)), information on amino acid correspondence when it is determined that the homology is 70% or more (in other words, described in SEQ ID NO: 1). The determination result regarding which amino acid in the protein obtained by the search corresponds to each amino acid in the amino acid sequence can be obtained. Based on this information, the amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus can be determined.
The database to be searched at this time is not particularly limited, and all known databases (for example, databases of bacteria, yeasts, insects, nematodes, zebrafish, mammals, etc.) can be searched.
In addition, the accuracy of identification of the amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus should be detected based on the fructosyl valyl histidine oxidase activity measurement method described below for the fructosyl valyl histidine oxidase activity of the searched protein. Can be further increased. For example, it is possible to increase the accuracy of amino acid identification by confirming how the enzyme activity changes when an amino acid thought to correspond to the 58th isoleucine from the amino terminus is substituted.
All the proteins described in the above (a) to (c) have fructosyl valyl histidine oxidase activity. Although the measuring method of fructosyl valyl histidine oxidase activity is not specifically limited, For example, it can measure by the method demonstrated in the section of the "activity measuring method" of the Example mentioned later. In the description of the present invention, “having fructosyl amino acid oxidase activity” preferably means an activity of 0.1 U / mg-protein or more, more preferably an activity of 1.0 U / mg-protein or more. To do.
Further, the protein of the present embodiment may be one in which further substitution has occurred with respect to the protein. The specific location where the substitution occurs and the type of amino acid after substitution are not particularly limited.
The protein of the present embodiment can be appropriately produced using a known method. For example, it can be produced using a gene recombination technique using a polynucleotide and a recombinant vector, which will be described later, or chemically synthesized using an amino acid synthesizer or the like.
A recombinant protein expression system suitably used in the gene recombination technique is not particularly limited, but for example, an E. coli expression system, an insect cell expression system, a mammalian cell expression system, or a cell-free expression system is preferably used.
In addition, the protein according to the present embodiment is, for example, one subjected to intermolecular crosslinking and / or intramolecular crosslinking (for example, disulfide bond), chemical modification (for example, glycosylation, phosphorylation, or other) Functional group added), labeled (eg, His tag, Myc tag, or Flag tag) attached, or fusion protein (eg, streptavidin, cytochrome, GST, GFP, etc.) attached Can be included.
Furthermore, the protein of the present embodiment may also include a chimeric protein constituted by combining several types of protein fragments as long as the fructosyl valyl histidine oxidase activity is substantially maintained.

<2.ポリヌクレオチド>
本実施の形態のポリヌクレオチドは、以下の(d)または(e)に記載のポリヌクレオチドである。つまり、
(d)本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(e)本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチドの相補ポリヌクレオチドに対して、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド。
本明細書中で使用される場合、用語「ポリヌクレオチド」は、「遺伝子」、「核酸」または「核酸分子」と交換可能に使用され、ヌクレオチドの重合体が意図される。本実施の形態のポリヌクレオチドは、DNAの形態(例えば、cDNAもしくはゲノムDNA)、またはRNA(例えば、mRNA)の形態であり得る。上記DNAおよびRNAは、二本鎖であってもよく、一本鎖であってもよい。
上記(d)に記載のポリヌクレオチドは、上述した本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチドである。
上記(d)に記載のポリヌクレオチドは本発明のタンパク質をコードするものであればよく、同じアミノ酸をコードするコドン同士であれば置換することも可能である。更に具体的には、本実施の形態のポリヌクレオチドを何らかの宿主内に導入して本発明のタンパク質を宿主内にて発現させることを考慮する場合には、当該宿主のコドン使用頻度(codon usage)に基づいて本実施のポリヌクレオチドの具体的な塩基配列を決定することも可能である。つまり、コドン使用頻度の高いコドンによって本実施の形態のポリヌクレオチドが形成されるように、本実施のポリヌクレオチドの具体的な塩基配列を決定することも可能である。
本実施の形態のポリヌクレオチドの作製方法としては特に限定されず、適宜公知の方法によって作製することが可能である。例えば、野生型のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼをコードするポリヌクレオチド(配列番号2)に対して適宜変異を導入することによって、本実施の形態のポリヌクレオチドを作製することが可能である。また、化学合成法によって、本実施の形態のポリヌクレオチドを作製することも可能である。
上記変異の導入方法としては特に限定されず、適宜市販のキットを用いて、例えば配列番号2に示すポリヌクレオチドに対して変異を導入すればよい。上記市販のキットとしては、例えば、KOD−Plus Site−Directed Mutagenesis Kit(東洋紡績製)、Transformer Site−Directed Mutagenesis Kit(Clonetech製)、または、QuickChange Site Directed Mutagenesis Kit(Stratagene製)などを挙げることができるが、これらに限定されない。なお、更に具体的な変異導入方法は、これらのキットに添付のプロトコールに従えばよい。
本実施の形態のポリヌクレオチドとしては、例えば、配列番号1に示されるアミノ酸配列において、アミノ末端から58番目のイソロイシンが他のアミノ酸に置換されたアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドであることが好ましい。更に具体的には、配列番号2に示されるポリヌクレオチドにおいて、「att(172番目〜174番目)」がイソロイシン以外をコードするコドンに置換されたポリヌクレオチドであることが好ましい。
上記「att」を置換する具体的なコドンとしては特に限定されないが、例えば、メチオニン、トレオニン、アラニン、アスパラギン、セリン、バリン、または、ロイシンをコードするコドンであることが好ましい。更に具体的には、上記「att」は、「atg(メチオニンをコードするコドン)」、「acc(トレオニンをコードするコドン)」、「gct(アラニンをコードするコドン)」、「aac(アスパラギンをコードするコドン)」、「tcg(セリンをコードするコドン)」、「gtc(バリンをコードするコドン)」、または、「ctc(ロイシンをコードするコドン)」に置換されることが好ましいが、これらに限定されない。上記アミノ酸をコードする別のコドンに置換することも勿論可能である。
更に、本実施の形態のポリヌクレオチドは、上記置換に加えて、配列番号1に示されるアミノ酸配列におけるアミノ末端から282番目のフェニルアラニンが他のアミノ酸に置換されたアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドであることが好ましい。更に具体的には、配列番号2に示されるポリヌクレオチドにおいて、「ttc(844番目〜846番目)」がフェニルアラニン以外をコードするコドンに置換されたポリヌクレオチドであることが好ましい。
上記「ttc」を置換する具体的なコドンとしては特に限定されないが、例えば、チロシンをコードするコドンであることが好ましい。更に具体的には、上記「ttc」は、「tat(チロシンをコードするコドン)」に置換されることが好ましいが、これに限定されない。上記「ttc」を、チロシンをコードする別のコドンに置換することも勿論可能である。
更に、本実施の形態のポリヌクレオチドは、上記置換に加えて、配列番号1に示されるアミノ酸配列におけるアミノ末端から110番目のグリシンが他のアミノ酸に置換されたアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドであることが好ましい。更に具体的には、配列番号2に示されるポリヌクレオチドにおいて、「gga(328番目〜330番目)」がグリシン以外をコードするコドンに置換されたポリヌクレオチドであることが好ましい。
上記「gga」を置換する具体的なコドンとしては特に限定されないが、例えば、グルタミンをコードするコドンであることが好ましい。更に具体的には、上記「gga」は、「cag(グルタミンをコードするコドン)」に置換されることが好ましいが、これに限定されない。上記「gga」を、グルタミンをコードする別のコドンに置換することも勿論可能である。
上記(e)に記載のポリヌクレオチドは、上述する本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチドの相補ポリヌクレオチドに対して、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドである。
なお、上記「ストリンジェントな条件」とは、少なくとも90%以上の同一性、好ましくは少なくとも95%以上の同一性、最も好ましくは97%の同一性が配列間に存在する時にのみハイブリダイゼーションが起こることを意味する。
上記ハイブリダイゼーションは、Sambrookら、Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2d Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory(1989)に記載されている方法のような周知の方法で行うことができる。通常、温度が高いほど、塩濃度が低いほどストリンジェンシーは高くなり(ハイブリダイズし難くなる)、より相同なポリヌクレオチドを取得することができる。
上述した(d)または(e)に記載のポリヌクレオチドは、本発明のタンパク質をコードするポリヌクレオチドのみからなるものであってもよいが、その他の塩基配列が付加されていてもよい。
付加される塩基配列としては限定されないが、例えば、標識(例えば、Hisタグ、Mycタグまたは、FLAGタグなど)、融合タンパク質(例えば、ストレプトアビジン、シトクロム、GST、またはGFPなど)、シグナル配列(例えば、小胞体移行シグナル配列および分泌配列など)、および、プロモーター配列(例えば、酵母由来プロモーター配列、ファージ由来プロモーター配列および大腸菌由来プロモーター配列など)などを挙げることが可能である。これらの塩基配列が付加される部位は、翻訳されるタンパク質の所望の機能が維持される限り特に限定されるものではないが、翻訳されるタンパク質のN末端またはC末端であることが好ましい。
<2. Polynucleotide>
The polynucleotide of the present embodiment is the polynucleotide described in (d) or (e) below. That means
(D) a polynucleotide encoding the protein of the present invention;
(E) a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to a complementary polynucleotide of the polynucleotide encoding the protein of the present invention.
As used herein, the term “polynucleotide” is used interchangeably with “gene”, “nucleic acid” or “nucleic acid molecule” and is intended to be a polymer of nucleotides. The polynucleotide of the present embodiment can be in the form of DNA (eg, cDNA or genomic DNA) or RNA (eg, mRNA). The DNA and RNA may be double-stranded or single-stranded.
The polynucleotide described in (d) above is a polynucleotide encoding the protein of the present invention described above.
The polynucleotide described in (d) above only needs to encode the protein of the present invention, and can be substituted as long as the codons encode the same amino acid. More specifically, when considering introducing the polynucleotide of this embodiment into some host and expressing the protein of the present invention in the host, the codon usage of the host (codon usage) Based on the above, it is also possible to determine a specific base sequence of the polynucleotide of the present embodiment. That is, it is possible to determine a specific base sequence of the polynucleotide of the present embodiment so that the polynucleotide of the present embodiment is formed by codons with high codon usage.
The method for producing the polynucleotide of the present embodiment is not particularly limited, and can be suitably produced by a known method. For example, the polynucleotide of the present embodiment can be prepared by appropriately introducing mutations into the polynucleotide (SEQ ID NO: 2) encoding wild-type fructosyl valyl histidine oxidase. In addition, the polynucleotide of this embodiment can be produced by a chemical synthesis method.
The method for introducing the mutation is not particularly limited, and a mutation may be introduced into the polynucleotide shown in SEQ ID NO: 2, for example, using a commercially available kit as appropriate. Examples of the commercially available kit include KOD-Plus Site-Directed Mutagenesis Kit (manufactured by Toyobo), Transformer Site-Directed Mutagenesis Kit (manufactured by Clonetech), and QuickChange SiteDiet, etc. Although it can, it is not limited to these. A more specific method for introducing a mutation may be performed according to the protocol attached to these kits.
The polynucleotide of the present embodiment is preferably, for example, a polynucleotide encoding an amino acid sequence in which the 58th isoleucine from the amino terminus is substituted with another amino acid in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. More specifically, in the polynucleotide shown in SEQ ID NO: 2, “att (172nd to 174th)” is preferably a polynucleotide substituted with a codon encoding other than isoleucine.
Although it does not specifically limit as a specific codon which substitutes the said "att", For example, it is preferable that it is a codon which codes methionine, threonine, alanine, asparagine, serine, valine, or leucine. More specifically, the above “att” means “atg (codon encoding methionine)”, “acc (codon encoding threonine)”, “gct (codon encoding alanine)”, “aac (asparagine It is preferably replaced with “coding codon)”, “tcg (codon encoding serine)”, “gtc (codon encoding valine)”, or “ctc (codon encoding leucine)”. It is not limited to. It is of course possible to substitute another codon encoding the amino acid.
Furthermore, in addition to the above substitution, the polynucleotide of the present embodiment is a polynucleotide encoding an amino acid sequence in which the 282nd phenylalanine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is substituted with another amino acid. It is preferable. More specifically, in the polynucleotide shown in SEQ ID NO: 2, “ttc (844th to 846th)” is preferably a polynucleotide substituted with a codon encoding other than phenylalanine.
Although it does not specifically limit as a specific codon which substitutes said "ttc", For example, it is preferable that it is a codon which codes tyrosine. More specifically, the “ttc” is preferably replaced with “tat (codon encoding tyrosine)”, but is not limited thereto. It is of course possible to replace the above “ttc” with another codon encoding tyrosine.
Furthermore, the polynucleotide of the present embodiment is a polynucleotide that encodes an amino acid sequence in which the 110th glycine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is substituted with another amino acid in addition to the above substitution. It is preferable. More specifically, the polynucleotide shown in SEQ ID NO: 2 is preferably a polynucleotide in which “gga (328th to 330th)” is substituted with a codon encoding other than glycine.
The specific codon that replaces the above “gga” is not particularly limited, but is preferably a codon encoding glutamine, for example. More specifically, the “gga” is preferably replaced with “cag (codon encoding glutamine)”, but is not limited thereto. It is of course possible to replace the above “gga” with another codon encoding glutamine.
The polynucleotide described in (e) above is a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to the complementary polynucleotide of the polynucleotide encoding the protein of the present invention described above.
The above “stringent conditions” means that hybridization occurs only when at least 90% identity, preferably at least 95% identity, most preferably 97% identity exists between sequences. Means that.
The hybridization is described in Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2d Ed. , Cold Spring Harbor Laboratory (1989). Usually, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (harder to hybridize), and a more homologous polynucleotide can be obtained.
The polynucleotide described in (d) or (e) described above may consist only of the polynucleotide encoding the protein of the present invention, but may have other base sequences added thereto.
The base sequence to be added is not limited. For example, a label (for example, His tag, Myc tag, or FLAG tag), a fusion protein (for example, streptavidin, cytochrome, GST, or GFP), a signal sequence (for example, And endoplasmic reticulum translocation signal sequence and secretory sequence), and promoter sequences (eg, yeast-derived promoter sequences, phage-derived promoter sequences, E. coli-derived promoter sequences, etc.) and the like. The site to which these base sequences are added is not particularly limited as long as the desired function of the translated protein is maintained, but is preferably the N-terminus or C-terminus of the translated protein.

<3.組換えベクター>
本実施の形態の組換えベクターは、本発明のポリヌクレオチドを含有するものである。
本実施の形態の組換えベクターは本発明のポリヌクレオチドを含有するものであればよく、その具体的な構成は特に限定されない。本実施の形態の組換えベクターを構成するベースとなるベクターとしては、プラスミド、ファージ、コスミド、アデノウイルス、またはレトロウイルスなどを使用することが可能であるが、これらに限定されない。
本実施の形態の組換えベクターは、導入されるべき宿主に依存して、発現制御領域(例えば、プロモーター、ターミネーター、および/または複製起点等)を含有することが可能である。プロモーターとしては、ウイルス性プロモーター(例えば、SV40初期プロモーター、SV40後期プロモーター等)などが挙げられるが、これに限定されない。
本実施の形態の組換えベクターは、少なくとも1つの選択マーカーを含むことが好ましい。このようなマーカーとしては、ジヒドロ葉酸レダクターゼ、ネオマイシン耐性遺伝子などが挙げられる。上記選択マーカーを用いれば、本発明のポリヌクレオチドが宿主細胞に導入されたか否か、さらには宿主細胞中で確実に発現しているか否かを確認することができる。
本実施の形態の組換えベクターの作製は、制限酵素および/またはリガーゼ等を用いる慣用的な手法に従って行うことができる。
上記ベクターとしてプラスミを用いる場合には、例えば、pBluescript(登録商標)またはpUC18などが使用できる。この場合、ベクターが導入される宿主微生物または宿主細胞としては、例えば、酵母、大腸菌(エシェリヒア・コリーW3110(Escherichia coli)、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)、昆虫細胞および哺乳類細胞などが利用可能である。
上述の宿主微生物または宿主細胞に本実施の形態の組換えベクターを導入する方法としては特に限定されるものではないが、例えば、電気穿孔法、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法等の従来公知の方法を好適に用いることができる
例えば、宿主微生物としてエシェリヒア属に属する微生物に組換えベクターを導入する場合には、電気穿孔法などを用いることが好ましいが、これに限定されない。その他、市販のコンピテントセル(例えば、コンピテントハイJM109、コンピテントハイDH5α;東洋紡績製)を用いて、組換えベクターを宿主に導入することも可能である。
<3. Recombinant vector>
The recombinant vector of the present embodiment contains the polynucleotide of the present invention.
The recombinant vector of the present embodiment only needs to contain the polynucleotide of the present invention, and its specific configuration is not particularly limited. As a base vector constituting the recombinant vector of the present embodiment, a plasmid, phage, cosmid, adenovirus, retrovirus or the like can be used, but is not limited thereto.
The recombinant vector of the present embodiment can contain an expression control region (for example, a promoter, a terminator, and / or an origin of replication) depending on the host to be introduced. Examples of the promoter include, but are not limited to, viral promoters (eg, SV40 early promoter, SV40 late promoter, etc.).
The recombinant vector of this embodiment preferably contains at least one selectable marker. Examples of such markers include dihydrofolate reductase and neomycin resistance gene. By using the above selection marker, it can be confirmed whether or not the polynucleotide of the present invention has been introduced into the host cell, and whether or not it is reliably expressed in the host cell.
The recombinant vector of the present embodiment can be produced according to a conventional method using a restriction enzyme and / or ligase.
When using a plasmid as the vector, for example, pBluescript (registered trademark) or pUC18 can be used. In this case, examples of the host microorganism or host cell into which the vector is introduced include yeast, E. coli (Escherichia coli W3110 (Escherichia coli), Escherichia coli C600, Escherichia coli JM109, Escherichia coli DH5α), insect cells and Mammalian cells can be used.
The method for introducing the recombinant vector of the present embodiment into the above-described host microorganism or host cell is not particularly limited, but conventionally known methods such as electroporation, calcium phosphate method, liposome method, DEAE dextran method, etc. For example, when a recombinant vector is introduced into a microorganism belonging to the genus Escherichia as a host microorganism, it is preferable to use an electroporation method, but is not limited thereto. In addition, it is also possible to introduce a recombinant vector into a host using a commercially available competent cell (for example, competent high JM109, competent high DH5α; manufactured by Toyobo).

<4.形質転換体>
本実施の形態の形質転換体は、本発明の組換えベクターが導入されたものである。
形質転換される宿主としては特に限定されず、従来公知の各種細胞を好適に用いることができる。
具体的には、例えば、大腸菌(例えば、Escherichia coliなど)等の細菌、酵母(例えば、出芽酵母Saccharomyces cerevisiae、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeなど)、昆虫細胞、線虫(例えば、Caenorhabditis elegansなど)、アフリカツメガエル(例えば、Xenopus laevisなど)の卵母細胞、動物細胞(例えば、CHO細胞、COS細胞、およびBowes黒色腫細胞)や各種ヒト培養細胞などを挙げることが可能であるが、これらに限定されない。また、本明細書中で使用される場合、用語「形質転換体」には、細胞、組織または器官だけでなく、生物個体をも含まれる。
上述した組換えベクターを宿主に導入する方法、すなわち形質転換法も特に限定されるものではなく、電気穿孔法、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法等の従来公知の方法を好適に用いることができる。
<4. Transformant>
The transformant of this embodiment is one into which the recombinant vector of the present invention has been introduced.
The host to be transformed is not particularly limited, and various conventionally known cells can be suitably used.
Specifically, for example, bacteria such as Escherichia coli (for example, Escherichia coli), yeast (for example, budding yeast Saccharomyces cerevisiae, fission yeast Schizosaccharomyces pombe, etc.), insect cells, nematodes (for example, Caenorhabditis elegans, Africa, etc.) Examples include, but are not limited to, oocytes (eg, Xenopus laevis), animal cells (eg, CHO cells, COS cells, and Bowes melanoma cells), and various human cultured cells. Further, as used herein, the term “transformant” includes not only cells, tissues or organs but also individual organisms.
A method for introducing the above-described recombinant vector into a host, that is, a transformation method is not particularly limited, and a conventionally known method such as an electroporation method, a calcium phosphate method, a liposome method, or a DEAE dextran method may be preferably used. it can.

<5.フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼの製造方法>
本実施の形態のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼの製造方法は、上述した本発明の形質転換体を培養する工程(「培養工程」という)を包含するものである。
本実施の形態のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼの製造方法には、上記培養工程の他、形質転換体を用いたタンパク質生産において含まれ得るその他の工程が含まれていてもよい。その他の工程としては、例えば、培養工程後に形質転換体が生産したタンパク質を回収する回収工程および/または当該タンパク質を精製する精製工程を挙げることができるが、これらに限定されない。以下に、各工程について説明する。
<5. Method for producing fructosyl valyl histidine oxidase>
The method for producing fructosyl valyl histidine oxidase according to the present embodiment includes the step of culturing the transformant of the present invention described above (referred to as “culturing step”).
The fructosyl valyl histidine oxidase production method of the present embodiment may include other steps that can be included in protein production using the transformant in addition to the above-described culturing step. Examples of the other steps include, but are not limited to, a recovery step for recovering the protein produced by the transformant after the culture step and / or a purification step for purifying the protein. Below, each process is demonstrated.

(5−1)培養工程
培養工程では、本発明の形質転換体が栄養培地などで培養されることにより、本発明のタンパク質が、多量に安定して生産される。
形質転換体の培養形態(例えば、培養方法、培養条件など)などは、宿主に応じて選択することが可能である。例えば、液体培養法にて形質転換体を培養することが好ましい。また、工業的には通気攪拌培養を行うのが有利である。
培養工程で用いられる栄養培地の栄養源としては、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、グルコース、シュークロース、ラクトース、マルトース、ラクトース、糖蜜、またはピルビン酸などが使用され得る。また、窒素源としては資化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、または大豆粕アルカリ抽出物などが使用され得る。これらに加えて、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、鉄およびマンガン亜鉛などの塩類、特定のアミノ酸、ならびに特定のビタミンなどが必要に応じて培地に添加され得る。
形質転換体の培養温度は、形質転換体が本発明のタンパク質を生産可能な範囲内であれば適宜変更し得るが、例えば、大腸菌(エシェリヒア・コリー)を宿主として利用する場合には、好ましくは20〜42℃程度である。なお、当該温度範囲では、20℃〜30℃が更に好ましいといえる。当該温度範囲であれば、活性を有するタンパク質を多く生産することができる。
また、培養時間は特に限定されないが、本発明のタンパク質が最高収量に達する適切な時に培養を完了すればよく、通常は6〜48時間程度である。
また、培地のpHも特に限定されず、形質転換体が好適に発育し、且つ本発明のタンパク質を生産可能な範囲内で適宜変更し得る。好ましくはpH6.0〜9.0程度である。
(5-1) Culture process In the culture process, the transformant of the present invention is cultured in a nutrient medium or the like, whereby the protein of the present invention is stably produced in a large amount.
The culture form of the transformant (eg, culture method, culture conditions, etc.) can be selected depending on the host. For example, it is preferable to culture the transformant by a liquid culture method. Industrially, it is advantageous to perform aeration and agitation culture.
As a nutrient source of the nutrient medium used in the culturing step, those commonly used for culturing can be widely used. Any carbon compound that can be assimilated may be used as the carbon source. For example, glucose, sucrose, lactose, maltose, lactose, molasses, or pyruvic acid may be used. The nitrogen source may be any assimitable nitrogen compound, and for example, peptone, meat extract, yeast extract, casein hydrolyzate, or soybean meal alkaline extract may be used. In addition to these, salts such as phosphate, carbonate, sulfate, magnesium, calcium, potassium, iron and manganese zinc, specific amino acids, specific vitamins and the like can be added to the medium as necessary.
The culture temperature of the transformant can be appropriately changed as long as the transformant is within the range in which the protein of the present invention can be produced. For example, when Escherichia coli is used as a host, It is about 20-42 degreeC. In addition, in the said temperature range, it can be said that 20-30 degreeC is still more preferable. Within the temperature range, a large amount of active protein can be produced.
Moreover, although culture | cultivation time is not specifically limited, What is necessary is just to complete culture | cultivation when the protein of this invention reaches the maximum yield, and is about 6 to 48 hours normally.
In addition, the pH of the medium is not particularly limited, and can be appropriately changed within a range in which the transformant is suitably grown and the protein of the present invention can be produced. The pH is preferably about 6.0 to 9.0.

(5−2)回収工程
回収工程では、上記培養工程中に形質転換体によって生産された本発明のタンパク質が回収される。
形質転換体がタンパク質を細胞外に分泌する場合には、その培養液には本発明のタンパク質が含まれている。したがって、この場合、回収工程では、培養液を回収すればよい。培養液は、本発明のタンパク質としてそのまま利用することが可能である。このとき、例えば、ろ過または遠心分離などによって、培養液と形質転換体とを更に分離してもよい。
また、本発明のタンパク質が細胞外に分泌されずに形質転換体内に存在する場合には、形質転換体を培養して得られた培養液から、ろ過または遠心分離などの手段を用いて形質転換体が分離される。分離された形質転換体が機械的方法またはリゾチームなどの酵素的方法によって破砕された後、当該破砕液から目的のタンパク質を回収すればよい。また、必要に応じて、キレート剤(例えば、EDTAなど)および界面活性剤(例えば、トリトン−X100など)を破砕液に添加して本発明のタンパク質を可溶化し、水溶液として目的のタンパク質を回収することも可能である。
(5-2) Recovery step In the recovery step, the protein of the present invention produced by the transformant during the culture step is recovered.
When the transformant secretes the protein outside the cell, the culture solution contains the protein of the present invention. Therefore, in this case, the culture solution may be recovered in the recovery step. The culture solution can be used as it is as the protein of the present invention. At this time, the culture solution and the transformant may be further separated by, for example, filtration or centrifugation.
In addition, when the protein of the present invention is present in the transformant without being secreted outside the cell, it is transformed from the culture solution obtained by culturing the transformant using means such as filtration or centrifugation. The body is separated. After the separated transformant is crushed by a mechanical method or an enzymatic method such as lysozyme, the target protein may be recovered from the crushed solution. If necessary, a chelating agent (for example, EDTA) and a surfactant (for example, Triton-X100) are added to the crushed liquid to solubilize the protein of the present invention, and the target protein is recovered as an aqueous solution. It is also possible to do.

(5−3)精製工程
精製工程は、回収工程によって得られたタンパク質を精製する工程である。
上記精製工程の具体的な方法は特に限定されるものではないが、例えば、本発明のタンパク質を含む溶液を、減圧濃縮、膜濃縮、塩析処理(例えば、硫酸アンモニウムおよび硫酸ナトリウムなどを用いる)、または親水性有機溶媒(例えばメタノール、エタノールおよびアセトンなど)による分別沈殿法に供すればよい。これらの操作によって、本発明のタンパク質を沈殿させ、精製することができる。
また、上記精製工程では、加熱処理、等電点処理、ゲルろ過、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、アフィニティクロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせを用いて精製を行ってもよい。
これらの手法を用いて得られた本発明のタンパク質を含む精製物(精製酵素)は、電気泳動(SDS−PAGE)において単一のバンドを示す程度に純化されていることが好ましい。
上記の精製物は、例えば凍結乾燥、真空乾燥、またはスプレードライなどによって粉末化させることが可能である。上記構成であれば、精製物を流通させることが容易になる。
また、精製物を使用する際には、その用途によって適宜緩衝液に溶解した状態で使用することができる。緩衝液は、タンパク質の性質、および/または実験条件もしくは環境に応じて好適に選択され得る。上記緩衝液としては、例えば、ホウ酸緩衝液、リン酸緩衝液、トリス塩酸緩衝液、または、GOOD緩衝液などを用いることが好ましい。更に、アミノ酸(例えば、グルタミン酸、グルタミンおよびリジンなど)、および血清アルブミンなどを精製物に添加することにより、精製物中に含まれるタンパク質を安定化させることができる。
(5-3) Purification step The purification step is a step of purifying the protein obtained by the recovery step.
Although the specific method of the said refinement | purification process is not specifically limited, For example, the solution containing the protein of this invention concentrate | evaporates under reduced pressure, membrane concentration, salting out (for example, using ammonium sulfate and sodium sulfate etc.), Alternatively, it may be subjected to a fractional precipitation method using a hydrophilic organic solvent (for example, methanol, ethanol and acetone). By these operations, the protein of the present invention can be precipitated and purified.
In the purification step, purification may be performed using heat treatment, isoelectric point treatment, gel filtration, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, reverse phase chromatography, or a combination thereof.
The purified product (purified enzyme) containing the protein of the present invention obtained by using these techniques is preferably purified to such an extent that it shows a single band in electrophoresis (SDS-PAGE).
The purified product can be pulverized by freeze drying, vacuum drying, spray drying, or the like. If it is the said structure, it will become easy to distribute | circulate a refined material.
Moreover, when using a refined | purified substance, it can be used in the state melt | dissolved in the buffer suitably according to the use. The buffer can be suitably selected depending on the nature of the protein and / or the experimental conditions or environment. As the buffer solution, for example, a borate buffer solution, a phosphate buffer solution, a Tris-HCl buffer solution, a GOOD buffer solution, or the like is preferably used. Furthermore, by adding amino acids (for example, glutamic acid, glutamine, lysine and the like), serum albumin and the like to the purified product, the protein contained in the purified product can be stabilized.

<6.糖化タンパク質の測定方法>
本発明に係る糖化タンパク質測定用試薬組成物は、フルクトシルアミノ酸の測定方法に用いることが可能である。また本発明に係る試薬組成物を利用したフルクトシルアミノ酸の測定方法は、HbA1cなどの糖化タンパク質の測定に適用され得る。なお、本発明に係る試薬組成物は、フルクトシルバリルヒスチジンの測定方法に好適に利用し得、糖化ヘモグロビンのβ鎖に特異的な測定に好適に適用され得る。以下に本発明に係るタンパク質を用いた糖化タンパク質の測定方法(以下「本発明の測定方法」という)を説明する。
本発明の測定方法は、少なくとも糖化タンパク質に本発明に係る試薬組成物を作用させることを特徴としている。以下に本発明の測定方法の一実施形態を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明に係る測定方法の一実施形態は、
(1)試料とプロテアーゼとを反応させて、試料中の糖化タンパク質を分解し、試料中の糖化タンパク質由来の糖化アミンを調製する工程(便宜上「第1工程」という)、
(2)上記(1)の工程によって得られた試料中の糖化タンパク質由来の糖化アミンに本発明に係るタンパク質を作用させる工程(便宜上「第2工程」という)、および、
(3)上記(2)の工程において発生した過酸化水素の量または消費された酸素の量を測定する工程(便宜上「第3工程」という)、を含む糖化タンパク質を測定するための方法である。
この実施形態における一具体例としては、酵素法が挙げられる。酵素法においては、試料中の糖化タンパク質をアミノ酸、またはペプチドのレベルまで酵素(例えば、プロテアーゼ)を用いて断片化する(第1工程)。次に、生じた糖化アミノ酸および/または糖化ペプチドに、FAODを加え、酸化還元反応により過酸化水素を発生させる(第2工程)。この試料にペルオキシダーゼ(POD)、および酸化により発色する還元剤を添加し、PODを触媒として過酸化水素と還元剤との間で酸化還元反応を生じさせる(第3工程)。酸化還元反応により還元剤を発色させ、この発色強度を測定することにより過酸化水素量を測定できる(第3工程)。
<6. Method for measuring glycated protein>
The reagent composition for measuring glycated protein according to the present invention can be used in a method for measuring fructosyl amino acids. In addition, the method for measuring fructosyl amino acids using the reagent composition according to the present invention can be applied to the measurement of glycated proteins such as HbA1c. The reagent composition according to the present invention can be suitably used for a method for measuring fructosyl valyl histidine, and can be suitably applied to measurement specific to the β chain of glycated hemoglobin. Hereinafter, a method for measuring a glycated protein using the protein according to the present invention (hereinafter referred to as “the measuring method of the present invention”) will be described.
The measurement method of the present invention is characterized in that the reagent composition according to the present invention is allowed to act on at least a glycated protein. One embodiment of the measurement method of the present invention is shown below, but the present invention is not limited to this.
One embodiment of the measurement method according to the present invention is:
(1) A step of reacting a sample with a protease to decompose a glycated protein in the sample and preparing a glycated amine derived from the glycated protein in the sample (referred to as “first step” for convenience),
(2) a step of causing the protein according to the present invention to act on a glycated amine derived from a glycated protein in the sample obtained by the step (1) (referred to as “second step” for convenience), and
(3) A method for measuring a glycated protein comprising a step of measuring the amount of hydrogen peroxide generated or consumed oxygen in the step (2) (referred to as “third step” for convenience). .
One specific example in this embodiment is an enzymatic method. In the enzyme method, a glycated protein in a sample is fragmented to the amino acid or peptide level using an enzyme (for example, protease) (first step). Next, FAOD is added to the resulting glycated amino acid and / or glycated peptide, and hydrogen peroxide is generated by an oxidation-reduction reaction (second step). Peroxidase (POD) and a reducing agent that develops color by oxidation are added to this sample, and an oxidation-reduction reaction is caused between hydrogen peroxide and the reducing agent using POD as a catalyst (third step). The amount of hydrogen peroxide can be measured by coloring the reducing agent by oxidation-reduction reaction and measuring the color intensity (third step).

(6−1)第1工程
第1工程は、試料中の糖化タンパク質を分解し、試料中の糖化タンパク質由来の糖化アミンを調製する工程である。
本明細書において「糖化タンパク質」とは、タンパク質を構成するアミノ酸残基の一部または全部に糖が結合した(糖化した)タンパク質を意味する。糖化タンパク質としては、特に限定されるものではないが、例えば、タンパク質のアミノ末端のα−アミノ基が糖化されたもの(例えばHbA1c)等が挙げられる。なお上記例示したHbA1cは、糖尿病の診断など臨床診断の指標として利用されている。
第1工程において使用するプロテアーゼとしては、試料中に含まれる糖化タンパク質を糖化アミノ酸または糖化ペプチドに分解し得るものであれば特に限定されるものではない。例えば臨床検査において使用されているプロテアーゼが好ましく利用され得る。
また本測定方法に使用される「試料」は、糖化タンパク質の有無や濃度を検出すべき対象物であれば特に限定されるものではなく、例えば、全血、血漿、血清および血球等の他に、尿および髄液等の生体試料(すなわち生体から採取された試料)、ならびにジュース等の飲料水、醤油およびソース等の食品類等の試料が挙げられる。本発明の方法は、糖尿病の診断に応用することができるため、上記の中でも特に全血試料および血球試料について測定を行う場合に有用である。特に限定されるものではないが、赤血球内の糖化ヘモグロビンを測定する場合には、全血をそのまま溶血したり、全血から分離した赤血球を溶血したりして、この溶血試料を測定用の試料とすればよい。
試料とプロテアーゼとを反応させる際の具体的な条件は、所望の糖化アミンが調製され得る条件であれば特に限定されるものではなく、試料の濃度および種類、ならびにプロテアーゼの濃度および種類に応じて適宜好適な条件を検討の上、採用されればよい。
本発明の測定方法に好適に使用できるプロテアーゼの濃度は、例えば0.1U〜1MU/mlであり、より好ましくは1U〜500KU/mlであり、最も好ましくは5U〜100KU/mlである。プロテアーゼの濃度は、限定されるものではなく、反応条件、試料の種類および状態、実験者の手技ならびに使用する試薬の種類などに応じて、実験者または使用者に好適に決定され得る。
また本発明に係る試薬組成物が作用する「糖化アミン」は、試料中に含まれる糖化タンパク質に由来の糖化アミノ酸および糖化ペプチドなどが挙げられる。糖化ペプチドの長さは特に限定されるものではないが、本発明のタンパク質が作用し得る長さ、例えばアミノ酸残基数が2〜6の範囲のものが挙げられる。
(6-1) First Step The first step is a step of degrading the glycated protein in the sample to prepare a glycated amine derived from the glycated protein in the sample.
As used herein, “glycated protein” means a protein in which a sugar is bound (glycated) to a part or all of the amino acid residues constituting the protein. Although it does not specifically limit as glycated protein, For example, the thing (for example, HbA1c) etc. by which the alpha amino group of the amino terminal of protein was glycated are mentioned. The HbA1c exemplified above is used as an index for clinical diagnosis such as diabetes diagnosis.
The protease used in the first step is not particularly limited as long as it can decompose the glycated protein contained in the sample into glycated amino acid or glycated peptide. For example, proteases used in clinical tests can be preferably used.
The “sample” used in the present measurement method is not particularly limited as long as it is a target for which the presence or concentration of glycated protein is to be detected. For example, in addition to whole blood, plasma, serum and blood cells, etc. And biological samples such as urine and cerebrospinal fluid (that is, samples collected from the living body), and drinking water such as juice, and foods such as soy sauce and sauce. Since the method of the present invention can be applied to the diagnosis of diabetes, it is particularly useful when measuring a whole blood sample and a blood cell sample among the above. Although not particularly limited, when measuring glycated hemoglobin in erythrocytes, whole blood is lysed as it is, or erythrocytes separated from whole blood are lysed, and this hemolyzed sample is used as a sample for measurement. And it is sufficient.
The specific conditions for reacting the sample with the protease are not particularly limited as long as the desired saccharified amine can be prepared, and depending on the concentration and type of the sample and the concentration and type of the protease. What is necessary is just to employ | adopt after considering suitable conditions suitably.
The concentration of the protease that can be suitably used in the measurement method of the present invention is, for example, 0.1 U to 1 MU / ml, more preferably 1 U to 500 KU / ml, and most preferably 5 U to 100 KU / ml. The concentration of the protease is not limited, and can be suitably determined for the experimenter or the user depending on the reaction conditions, the type and state of the sample, the procedure of the experimenter, the type of reagent used, and the like.
Examples of the “glycated amine” on which the reagent composition according to the present invention acts include glycated amino acids and glycated peptides derived from glycated proteins contained in a sample. The length of the glycated peptide is not particularly limited, and examples include a length that the protein of the present invention can act on, for example, a range of 2 to 6 amino acid residues.

(6−2)第2工程
第2工程は、第1工程によって得られた試料中の糖化タンパク質由来の糖化アミンに本発明に係るタンパク質を作用させる工程である。
本発明に係るタンパク質が有し得るFAOD活性は特に限定されるものではないが、FAOD活性が高いほど高感度で糖化アミンを検出することができ、FAODタンパク質の使用量を少なくすることができるために好ましい。なお本発明の測定方法に好適に使用できるFAODタンパク質の濃度は、例えば0.1〜500U/mlであり、好ましくは0.5〜200U/mlであり、最も好ましくは1.0〜100U/mlである。ただし上記のFAODの濃度は、特に限定されるものではなく、反応条件、試料の種類および状態、実験者の手技ならびに使用する試薬の種類などに応じて、適宜、決定され得る。
なお、本発明に係る試薬組成物が糖化アミンに作用すると、酸化的加水分解反応により酸素が消費され、過酸化水素が発生する。
(6-2) Second Step The second step is a step of allowing the protein according to the present invention to act on the glycated amine derived from the glycated protein in the sample obtained in the first step.
The FAOD activity that the protein according to the present invention can have is not particularly limited, but the higher the FAOD activity, the more sensitive the glycated amine can be detected and the less the amount of FAOD protein used. Is preferred. The concentration of FAOD protein that can be suitably used in the measurement method of the present invention is, for example, 0.1 to 500 U / ml, preferably 0.5 to 200 U / ml, and most preferably 1.0 to 100 U / ml. It is. However, the concentration of the FAOD is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the reaction conditions, the type and state of the sample, the procedure of the experimenter, the type of reagent to be used, and the like.
When the reagent composition according to the present invention acts on a saccharified amine, oxygen is consumed by oxidative hydrolysis reaction and hydrogen peroxide is generated.

(6−3)第3工程
第3工程は、第2工程において発生した過酸化水素の量または消費された酸素の量を測定する工程である。第3工程は過酸化水素の量または酸素の量を測定し得る方法であれば、その具体的方法は特に限定されるものではない。したがって、公知の方法が適宜適用され得る。
酵素法を利用している場合には、第2工程によって得られた試料にPOD、および酸化により発色する還元剤を添加し、還元剤の発色強度を測定することにより過酸化水素量を測定する。
この場合に好適なPODは、西洋ワサビ、微生物などに由来するものである。また、PODの好適な使用濃度は、0.01〜100単位/mLである。
第3工程において好適な過酸化水素の測定方法としては、PODの存在下でのカップラー(4−アミノアンチピリン(4−AA)および3−メチル−2−ベンゾチアゾリノンヒドラゾン(MBTH)など)に対してフェノール系、アニリン系またはトルイジン系の色原体を酸化縮合反応させることにより色素を生成するトリンダー試薬類、およびPODの存在下で直接酸化呈色するロイコ色素が使用され得る。これらの方法は、当業者に公知であり、一般に容易に使用され得る。
トリンダー試薬としては、限定されないが、例えば、フェノールおよびその誘導体を用いることができる。
第3工程において好適に使用可能なカップラーとしては、4−アミノアンチピリン、アミノアンチピリン誘導体、バニリンジアミンスルホン酸、メチルベンズチアゾリノンヒドラゾン(MBTH)およびスルホン化メチルベンズチアゾリノンヒドラゾン(SMBTH)などが挙げられる。
第3工程において好適に使用できるロイコ色素としては、特に限定されないが、例えば、トリフェニルメタン誘導体、フェノチアジン誘導体およびジフェニルアミン誘導体などが使用できる。
第3工程における過酸化水素量の測定において、POD等を用いた発色方法以外に、各種センサー系を用いた測定法が当業者に一般的に知られている(限定されないが、例えば、特開2001−204494号公報を参照のこと)。具体的には、各種センサー系に用いる電極としては、酸素電極、カーボン電極、金電極および白金電極などが挙げられる。本発明において、作用電極として酵素を固定化したこれらの電極を用い、対極(例えば、白金電極など)および参照電極(例えば、Ag/Cl電極など)と共に、本発明に好適な条件下の緩衝液中に挿入して一定温度に保持しながら、作用電極に一定の電圧を加え、さらに試料を添加して、酵素反応の結果生じる過酸化水素に起因する電流の増加値を測定することができる。
また、カーボン電極、金電極および白金電極などを用いてアンペロメトリック系で測定する方法として、固定化電子メディエーターを用いる系がある。例えば、作用電極として酵素およびフェリシアン化カリウム、フェロセン、オスミウム誘導体、およびフェナジンメトサルフェートなどの電子メディエーターを吸着、または共有結合法により高分子マトリクスに固定化したこれらの電極を用い、対極(例えば、白金電極など)および参照電極(例えば、Ag/AgCl電極など)と共に、本発明に好適な条件下の緩衝液中に挿入して一定温度に保持する。続いて、作用電極に一定の電圧を加え、試料を添加して酵素反応の結果生じる過酸化水素に起因する電流の増加値を測定することができる。
第3工程で消費された酸素量を測定することで糖化アミン量を測定することもできる(限定されないが、例えば、特開2001−204494号公報を参照のこと)。具体的には、酸素電極を用い、電極表面に酸素を固定化して、本発明に好適な条件下の緩衝液中に挿入して一定温度に保持する。ここに試料を加えて、電流の減少値を測定する。
カーボン電極、金電極、白金電極などを用いてアンペロメトリック系で測定する場合には、作用電極として酵素を固定化したこれらの電極を用い、対極(例えば、白金電極など)および参照電極(例えば、Ag/AgCl電極など)と共に、メディエーターを含む電流の増加量を測定する。メディエーターとしては、フェリシアン化カリウム、フェロセン、オスミウム誘導体およびフェナジンメトサルフェートなどを用いることができる。
本発明の測定法において、各工程を実施する系に本発明のタンパク質の安定性を増すために不活性タンパク質を添加してもよい。不活性タンパク質は、血清アルブミン類、グロブリン類および繊維性タンパク質類を含む。好ましいタンパク質は、ウシ血清アルブミンであり、wt/volにおける好ましい濃度は、0.05〜1%である。好ましい不活性タンパク質は、酵素分解を起こすプロテアーゼ不純物を含まないものである。
フルクトシルアミノ酸濃度の測定は、試料の特定体積および試薬の特定体積を用いて行われる。吸光度測定は、試料ブランクを測定するために、混合後、かつフルクトシルアミノ酸による有意な吸光度変化が起こる前にできるだけ速やかに行われる。0.5〜5秒後の第1の吸光度測定が適当である。第2の吸光度測定は、吸光度が定常的になった後、典型的には1mg/dLのフルクトシルアミノ酸濃度において37℃にて3〜5分間である。典型的には、該試薬は既知のフルクトシルアミノ酸濃度を有する水性または血清溶液にて標準化される。
(6-3) Third Step The third step is a step of measuring the amount of hydrogen peroxide generated in the second step or the amount of consumed oxygen. As long as the third step is a method capable of measuring the amount of hydrogen peroxide or the amount of oxygen, the specific method is not particularly limited. Therefore, known methods can be applied as appropriate.
When using the enzymatic method, the amount of hydrogen peroxide is measured by adding POD and a reducing agent that develops color by oxidation to the sample obtained in the second step, and measuring the color intensity of the reducing agent. .
POD suitable in this case is derived from horseradish, microorganisms and the like. Moreover, the suitable use density | concentration of POD is 0.01-100 units / mL.
As a suitable method for measuring hydrogen peroxide in the third step, a coupler (such as 4-aminoantipyrine (4-AA) and 3-methyl-2-benzothiazolinone hydrazone (MBTH)) in the presence of POD is used. On the other hand, a Trinder reagent that produces a dye by oxidative condensation reaction of a phenolic, aniline, or toluidine chromogen, and a leuco dye that directly oxidizes and colors in the presence of POD can be used. These methods are known to those skilled in the art and can be readily used in general.
Although it does not limit as a Trinder reagent, For example, phenol and its derivative (s) can be used.
Examples of couplers that can be suitably used in the third step include 4-aminoantipyrine, aminoantipyrine derivatives, vanillin diamine sulfonic acid, methylbenzthiazolinone hydrazone (MBTH), and sulfonated methylbenzthiazolinone hydrazone (SMBTH). Can be mentioned.
Although it does not specifically limit as a leuco pigment | dye which can be used conveniently in a 3rd process, For example, a triphenylmethane derivative, a phenothiazine derivative, a diphenylamine derivative, etc. can be used.
In the measurement of the amount of hydrogen peroxide in the third step, in addition to the color development method using POD or the like, measurement methods using various sensor systems are generally known to those skilled in the art. 2001-204494). Specifically, examples of electrodes used in various sensor systems include oxygen electrodes, carbon electrodes, gold electrodes, and platinum electrodes. In the present invention, a buffer solution under conditions suitable for the present invention is used together with a counter electrode (for example, a platinum electrode) and a reference electrode (for example, an Ag / Cl electrode) using these electrodes on which an enzyme is immobilized as a working electrode. While being inserted and kept at a constant temperature, a constant voltage can be applied to the working electrode, and a sample can be added to measure the increase in current due to hydrogen peroxide resulting from the enzyme reaction.
Further, as a method for measuring by an amperometric system using a carbon electrode, a gold electrode, a platinum electrode, or the like, there is a system using an immobilized electron mediator. For example, an enzyme and an electron mediator such as potassium ferricyanide, ferrocene, osmium derivatives, and phenazine methosulfate are adsorbed or immobilized on a polymer matrix by a covalent bond method as a working electrode, and a counter electrode (for example, a platinum electrode) Etc.) and a reference electrode (for example, an Ag / AgCl electrode, etc.) are inserted into a buffer solution under conditions suitable for the present invention and kept at a constant temperature. Subsequently, a constant voltage can be applied to the working electrode, and a sample can be added to measure the increase in current due to hydrogen peroxide resulting from the enzyme reaction.
The amount of saccharified amine can also be measured by measuring the amount of oxygen consumed in the third step (for example, but not limited to, see JP-A-2001-204494). Specifically, an oxygen electrode is used, oxygen is immobilized on the electrode surface, inserted into a buffer solution under conditions suitable for the present invention, and kept at a constant temperature. A sample is added here, and the decrease value of the current is measured.
When amperometric measurement is performed using a carbon electrode, a gold electrode, a platinum electrode, etc., these electrodes on which an enzyme is immobilized are used as the working electrode, and a counter electrode (for example, a platinum electrode) and a reference electrode (for example, the like) , Ag / AgCl electrode, etc.), and the increase in current including the mediator is measured. As the mediator, potassium ferricyanide, ferrocene, osmium derivatives, phenazine methosulfate, and the like can be used.
In the measurement method of the present invention, an inactive protein may be added to the system for performing each step in order to increase the stability of the protein of the present invention. Inactive proteins include serum albumins, globulins and fibrous proteins. A preferred protein is bovine serum albumin, with a preferred concentration in wt / vol being 0.05-1%. Preferred inactive proteins are those that do not contain protease impurities that cause enzymatic degradation.
The measurement of fructosyl amino acid concentration is performed using a specific volume of the sample and a specific volume of the reagent. Absorbance measurement is performed as soon as possible after mixing and before significant absorbance changes due to fructosyl amino acids occur to measure the sample blank. A first absorbance measurement after 0.5-5 seconds is appropriate. The second absorbance measurement is typically 3-5 minutes at 37 ° C. at a fructosyl amino acid concentration of 1 mg / dL after the absorbance has become steady. Typically, the reagent is standardized with an aqueous or serum solution having a known fructosyl amino acid concentration.

<7.糖化タンパク質測定キットおよび糖化タンパク質測定センサー>
(7−1)糖化タンパク質測定キット
本発明に係る糖化タンパク質測定キット(以下「本発明のキット」という)は、少なくとも本発明に係る試薬組成物を備えていることを特徴としている。本発明のキットに備えられている本発明に係る試薬組成物の形態は特に限定されるものではないが、例えば、水溶液、懸濁液または凍結乾燥粉末などの形態が採用され得る。凍結乾燥粉末は常法に従って作製され得る。
上述の添加物の配合法は特に制限されるものではない。例えば、本発明に係るタンパク質を含む緩衝液に添加剤を配合する方法、添加剤を含む緩衝液に本発明に係るタンパク質を配合する方法、または本発明に係るタンパク質および安定化剤を緩衝液に同時に配合する方法などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明のキットは、少なくとも本発明に係るタンパク質、ペルオキシダーゼ、および色原体を備える試薬組成物により構成されていてもよい。
本発明の測定方法においてフルクトシルアミノ酸の酸化に由来する過酸化水素の検出には、ペルオキシダーゼ反応を利用する。よって試薬組成物には、ペルオキシダーゼおよび色原体(過酸化水素発色試薬)が好ましく用いられる。ペルオキシダーゼおよび色原体(過酸化水素発色試薬)は何ら制限されるものではない。
本発明に用いられる色原体(過酸化水素発色試薬)は、溶液において安定であり、且つビリルビン干渉が低いものであることが好ましい。本発明に好適に用いることができる色原体(過酸化水素発色試薬)としては、例えば4−アミノアンチピリンもしくは3−メチル−2−ベンゾチアゾリンヒドラゾン(MBTH)およびフェノールもしくはその誘導体またはアニリンもしくはその誘導体の組み合わせからなる試薬が挙げられる。また、本発明において用いられる色原体(過酸化水素発色試薬)は、ベンジジン類、ロイコ色素類、4−アミノアンチピリン、フェノール類、ナフトール類およびアニリン誘導体類であってもよい。
また本発明において好適に用いられるペルオキシダーゼは、西洋ワサビ由来のペルオキシダーゼが好ましい。このペルオキシダーゼは、高純度かつ低価格のものが商業的に入手可能である。酵素濃度は、迅速かつ完全な反応のために充分高くなければならず、好ましくは、1,000〜50,000U/Lである。
また他の試薬組成物には、上記構成の他、緩衝剤(例えば、ホウ酸緩衝液、リン酸緩衝液、トリス塩酸緩衝液およびGOOD緩衝液など)が含まれていてもよい。さらに試薬組成物には、酵素反応を妨害するイオンを捕捉するキレート試薬(例えば、EDTAおよびO−ジアニシジンなど)、過酸化水素の定量の妨害物質であるアスコルビン酸を消去するアスコルビン酸オキシダーゼ、各種界面活性剤(例えば、トリトンX−100およびNP−40など)、ならびに各種抗菌剤および防腐剤(例えば、ストレプトマイシンおよびアジ化ナトリウムなど)などが含まれていてもよい。これらの試薬は、単一試薬でも2種類以上の試薬を組み合わせてなるものであってもよい。
緩衝剤としては特に限定されないが、6〜8.5のpH範囲において充分な緩衝能力を有する任意の緩衝剤を使用することができる。このpH範囲の緩衝剤としては、リン酸塩、トリス、ビス−トリスプロパン、N−トリス(ヒドロキシメチル)メチル−2−アミノエタンスルホン酸(TES)、2−モルフォリノエタンスルホン酸1水和物(MES)、ピペラジン−1,4−ビス(2−エタンスルホン酸)(piperazine−1,4−bis(2−ethanesulfonic acid))(PIPES)、2−[4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジニル]エタンスルホン酸(2−[4−(2−Hydroxyethyl)−1−piperazinyl]ethanesulfonic acid)(HEPES)、および3−[N−トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(TAPSO)などが挙げられる。特に、好ましい緩衝剤はMESおよびPIPESである。また特に、好ましい濃度範囲は20〜200mMであり、好ましいpH範囲はpH6〜7である。
本発明のキットには、例えば、FAOD、緩衝液、プロテアーゼ、POD、発色試薬、酵素反応を妨害するイオンを捕捉するキレート試薬、過酸化水素の定量の妨害物質であるアスコルビン酸を消去するアスコルビン酸オキシダーゼ、界面活性剤、安定化剤、賦形剤、抗菌剤、防腐剤、ウェルプレート、蛍光スキャナー、自動分析機、および本発明に係る測定方法を紙媒体に記載した取り扱い説明書などが含まれていてもよい。
本発明のキットは、本発明に係るフルクトシルアミノ酸の測定方法、および糖化タンパク質の測定に利用し得るものであり、とりわけ、糖化ヘモグロビンの測定に好適に利用し得る。
<7. Glycated protein measurement kit and glycated protein measurement sensor>
(7-1) Glycated protein measurement kit The glycated protein measurement kit according to the present invention (hereinafter referred to as “kit of the present invention”) is characterized by comprising at least the reagent composition according to the present invention. Although the form of the reagent composition according to the present invention provided in the kit of the present invention is not particularly limited, for example, a form such as an aqueous solution, a suspension or a lyophilized powder can be adopted. The lyophilized powder can be made according to conventional methods.
The method for blending the above-mentioned additives is not particularly limited. For example, a method of blending an additive in a buffer solution containing a protein according to the present invention, a method of blending a protein according to the present invention into a buffer solution containing an additive, or a protein and a stabilizer according to the present invention in a buffer solution Although the method of mix | blending simultaneously is mentioned, It is not limited to these.
The kit of this invention may be comprised by the reagent composition provided with the protein which concerns on this invention, peroxidase, and a chromogen at least.
In the measurement method of the present invention, a peroxidase reaction is used to detect hydrogen peroxide derived from oxidation of fructosyl amino acids. Therefore, peroxidase and chromogen (hydrogen peroxide coloring reagent) are preferably used for the reagent composition. The peroxidase and chromogen (hydrogen peroxide coloring reagent) are not limited at all.
The chromogen (hydrogen peroxide coloring reagent) used in the present invention is preferably stable in solution and low in bilirubin interference. Examples of the chromogen (hydrogen peroxide coloring reagent) that can be preferably used in the present invention include 4-aminoantipyrine or 3-methyl-2-benzothiazoline hydrazone (MBTH) and phenol or a derivative thereof or aniline or a derivative thereof. The reagent which consists of these combinations is mentioned. The chromogen (hydrogen peroxide coloring reagent) used in the present invention may be benzidines, leuco dyes, 4-aminoantipyrine, phenols, naphthols and aniline derivatives.
The peroxidase preferably used in the present invention is preferably a horseradish peroxidase. This peroxidase is commercially available in high purity and low cost. The enzyme concentration must be high enough for a rapid and complete reaction, preferably 1,000 to 50,000 U / L.
In addition to the above configuration, the other reagent composition may contain a buffer (for example, borate buffer, phosphate buffer, Tris-HCl buffer, GOOD buffer, etc.). Furthermore, the reagent composition includes chelating reagents (such as EDTA and O-dianisidine) that capture ions that interfere with the enzyme reaction, ascorbic acid oxidase that eliminates ascorbic acid, which is a substance that interferes with the determination of hydrogen peroxide, and various interfaces. Active agents (such as Triton X-100 and NP-40) as well as various antibacterial and preservatives (such as streptomycin and sodium azide) and the like may be included. These reagents may be a single reagent or a combination of two or more reagents.
Although it does not specifically limit as a buffering agent, Arbitrary buffering agents which have sufficient buffering ability in the pH range of 6-8.5 can be used. Buffers in this pH range include phosphate, tris, bis-trispropane, N-tris (hydroxymethyl) methyl-2-aminoethanesulfonic acid (TES), 2-morpholinoethanesulfonic acid monohydrate (MES), piperazine-1,4-bis (2-ethanesulfonic acid) (piperazine-1,4-bis (2-ethanesulfonic acid)) (PIPES), 2- [4- (2-hydroxyethyl) -1 -Piperazinyl] ethanesulfonic acid (2- [4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazinyl] ethanesulfonic acid) (HEPES), and 3- [N-tris (hydroxymethyl) methylamino] -2-hydroxypropanesulfonic acid (TAPSO) Particularly preferred buffering agents are MES and PIPES. In particular, the preferred concentration range is 20 to 200 mM, and the preferred pH range is pH 6 to 7.
The kit of the present invention includes, for example, FAOD, buffer solution, protease, POD, coloring reagent, chelating reagent that captures ions that interfere with the enzyme reaction, ascorbic acid that eliminates ascorbic acid that interferes with the determination of hydrogen peroxide. Includes oxidases, surfactants, stabilizers, excipients, antibacterial agents, preservatives, well plates, fluorescent scanners, automatic analyzers, and instruction manuals describing the measurement method according to the present invention on paper media It may be.
The kit of the present invention can be used for the method for measuring fructosyl amino acids and the measurement of glycated protein according to the present invention, and can be particularly preferably used for measuring glycated hemoglobin.

(7−2)糖化タンパク質測定センサー
本発明に係る糖化タンパク質測定センサー(以下「本発明のセンサー」)は、糖化タンパク質を検出するために用いられるセンサーであり、少なくとも本発明に係るタンパク質を備えている。本発明のセンサーは、本発明の測定方法の実施に用いられる。とりわけ、糖化ヘモグロビンの測定に好適に利用し得る。よって、本発明のセンサーは、本発明の測定方法の実施に用いられる物品により構成されていてもよい。上記物品の説明については、本発明の測定方法および本発明のキットの項における緩衝剤等の説明を援用することができる。
本発明のセンサーの一実施形態は、本発明に係るタンパク質を支持体に固定して用いることができる。支持体としては、本発明に係るタンパク質を固定化できるものであれば、特に限定されるものではなく、形状や材質はタンパク質の性質に応じて好適なものを使用してよい。支持体の形状は、タンパク質が固定化できる十分な面積を有するものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、基板、ビーズおよび膜などが挙げられる。支持体の材料としては、例えば、無機系材料、天然高分子および合成高分子などが挙げられる。
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
(7-2) Glycated protein measurement sensor A glycated protein measurement sensor according to the present invention (hereinafter referred to as “sensor of the present invention”) is a sensor used for detecting a glycated protein, and includes at least the protein according to the present invention. Yes. The sensor of the present invention is used for carrying out the measuring method of the present invention. In particular, it can be suitably used for measurement of glycated hemoglobin. Therefore, the sensor of this invention may be comprised by the article | item used for implementation of the measuring method of this invention. For the description of the article, the description of the buffering agent and the like in the section of the measurement method of the present invention and the kit of the present invention can be used.
One embodiment of the sensor of the present invention can be used with the protein according to the present invention immobilized on a support. The support is not particularly limited as long as it can immobilize the protein according to the present invention, and a shape and material suitable for the properties of the protein may be used. The shape of the support is not particularly limited as long as it has a sufficient area for immobilizing proteins, and examples thereof include substrates, beads, and membranes. Examples of the support material include inorganic materials, natural polymers, and synthetic polymers.
Examples will be shown below, and the embodiments of the present invention will be described in more detail. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various aspects are possible in detail. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and the present invention is also applied to the embodiments obtained by appropriately combining the disclosed technical means. It is included in the technical scope of the invention. Moreover, all the literatures described in this specification are used as reference.

<1.活性測定試薬>
表1に、以下の実施例にて使用した活性測定試薬の組成を示す。なお、実施例において使用した試薬は、特記しない限り、ナカライテスク社より購入したものを用いた。
<1. Activity measuring reagent>
Table 1 shows the compositions of the activity measuring reagents used in the following examples. The reagents used in the examples were those purchased from Nacalai Tesque unless otherwise specified.

<2.活性測定方法>
FAODの活性測定方法を、以下に示す。
各基質に対するFAODの酵素活性は、酵素反応によって生成される過酸化水素を用いたペルオキシダーゼ反応により生じた色素の吸光度の増加を測定した。
まず、活性測定試薬3mlを37℃にて5分間加温した後、当該活性測定試薬に、予め酵素希釈液(0.1%トリトンX100を含む50mMリン酸カリウム緩衝液(pH6.5))にて希釈した酵素溶液0.1mlを加え、反応を開始した。
37℃にて5分間反応させた後、単位時間あたりの500nmの吸光度変化を測定した(ΔODtest/min)。盲検としては、酵素溶液の代わりに酵素希釈液0.1mlを用い、同様の操作を行って吸光度変化を測定した(ΔODblank/min)。
下記計算式に基づいて、得られた吸光度変化から酵素活性を算出した。なお、上記条件下で1分間に1マイクロモルの基質を酸化する酵素量を1単位(U)と規定した。
(計算式)
活性値(U/ml)={((ΔODtest/min)−(ΔODblank/min))×3.1ml×希釈倍率}/(13×1.0cm×0.1ml)
なお、上記計算式において、「3.1ml」は全液量を示し、「13」はミリモル吸光係数を示し、「1.0cm」はセルの光路長を示し、「0.1ml」は酵素サンプル液量を示す。
<2. Activity measurement method>
The method for measuring FAOD activity is shown below.
The enzyme activity of FAOD for each substrate was measured by increasing the absorbance of the dye produced by the peroxidase reaction using hydrogen peroxide generated by the enzyme reaction.
First, 3 ml of the activity measurement reagent was heated at 37 ° C. for 5 minutes, and then the activity measurement reagent was preliminarily added to the enzyme diluent (50 mM potassium phosphate buffer (pH 6.5) containing 0.1% Triton X100). The reaction was started by adding 0.1 ml of the diluted enzyme solution.
After reacting at 37 ° C. for 5 minutes, the change in absorbance at 500 nm per unit time was measured (ΔOD test / min). As a blind test, 0.1 ml of enzyme dilution solution was used in place of the enzyme solution, and the change in absorbance was measured by performing the same operation (ΔOD blank / min).
Based on the following calculation formula, the enzyme activity was calculated from the change in absorbance obtained. The amount of enzyme that oxidizes 1 micromole of substrate per minute under the above conditions was defined as 1 unit (U).
(a formula)
Activity value (U / ml) = {((ΔOD test / min) − (ΔOD blank /min))×3.1 ml × dilution factor} / (13 × 1.0 cm × 0.1 ml)
In the above formula, “3.1 ml” represents the total liquid volume, “13” represents the millimolar extinction coefficient, “1.0 cm” represents the optical path length of the cell, and “0.1 ml” represents the enzyme sample. Indicates the liquid volume.

<3.基質特異性評価方法>
FAODの基質特異性評価方法を、以下に説明する。
各基質(F−K:フルクトシルリジン、F−V:フルクトシルバリン、F−VH:フルクトシルバリルヒスチジン)の濃度が2mMになるように活性測定試薬を調製し、上述した活性測定法に従って、下記計算式により活性値比(基質特異性)を算出した。
(F−V/F−VH)=(F−Vを基質としたときの活性値)÷(F−VHを基質としたときの活性値)
(F−K/F−VH)=(F−Kを基質としたときの活性値)÷(F−VHを基質としたときの活性値)
なお、当該式で定義される活性値比が小さいほど、F−VHに対する特異性に優れ、好ましいと判定される。
<3. Substrate specificity evaluation method>
The method for evaluating the substrate specificity of FAOD is described below.
An activity measurement reagent was prepared so that the concentration of each substrate (FK: fructosyl lysine, FV: fructosyl valine, F-VH: fructosyl valyl histidine) was 2 mM, and the activity measurement method described above The activity value ratio (substrate specificity) was calculated according to the following formula.
(F−V / F−VH) = (activity value when FV is used as a substrate) ÷ (activity value when F−VH is used as a substrate)
(F-K / F-VH) = (activity value when F-K is used as substrate) / (activity value when F-VH is used as substrate)
In addition, it is determined that the smaller the activity value ratio defined by the formula is, the better the specificity for F-VH is.

<5.フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ遺伝子のクローニング>
Phaeosphaeria nodorum由来のフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼのcDNAクローニングを行うために、Phaeosphaeria nodorumのゲノムデータベース(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sutils/genom_table.cgi?organism=fungi&database=321614)を検索した。
ゲノムデータベースから、FAD依存オキシドレダクターゼ(FAD−dependent oxidoreductase)をコードすることが予測される遺伝子を抽出した。検索結果から得られた種々の遺伝子のうち、フルクトシルバリルヒスチジンに実質的に作用する酵素をコードする可能性を有するという観点からさらに絞り込みを行った結果、GenBank no. AAGI01000177239512 bp Phaeosphaeria nodorum SN15 cont1.177, whole genome shotgun Sequence(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?tool=portal&db=nuccore&term=&query%5Fkey=11&dopt=gb&dispmax=20&page=1&qty=1&WebEnv=0x3fThZQ1ubv2E4QUtcTFzS2yHOV3ljOuR6kUwGyNOVEiqCGdFac8yYAlfzZG%2DvpBxXqNrPNESW3skk%402644558678701720%5F0135SID&WebEnvRq=1)の75,143 bpから76,625 bpの配列に相当する遺伝子をクローニング候補遺伝子とした。
次に、上記クローニング候補遺伝子のcDNAについて、スプライシング部位(エキソン−イントロン)の予測ツール(http://www.fruitfly.org/seq_tools/splice.html)の使用や、既知の他の生物種のフルクトシルアミノ酸オキシダーゼ遺伝子との比較により、タンパク質をコードする部分に対応するcDNA全配列を推定した。この情報をもとに、定法である遺伝子断片のPCRによる全合成、すなわち全RNAの調製からmRNAの抽出を経て逆転写を行うことでcDNA全配列を合成した。前記のcDNAを、Blunting high(東洋紡績社製)を用いて末端の平滑化を行い、pUC118のSmaI部位へサブクローニングした。cDNA部分についてシーケンス解析を行った結果、配列番号2に示した塩基配列が得られた。配列番号2に示した塩基配列におけるcDNAのコーディング領域は1番目の塩基から1314番目の塩基であり、開始コドンは1番目の塩基から3番目の塩基、終止コドンTAGは1312番目の塩基から1314番目の塩基に相当する。配列番号2に示した塩基配列から明らかとなったアミノ酸配列は、配列番号1に示した。
<5. Cloning of Fructosylvalylhistidine Oxidase Gene>
In order to perform cDNA cloning of fructosylvalyl histidine oxidase from Phaeosphaeria nodorum, the genome database of Phaeosphaeria nodorum (http: //www.ncbi.nlm.nih.govil/stable_genctable=genctomgtable=genomgtable=genctomg32=genctomgtable=genctomgtable=genctomgeb32) Searched for.
A gene predicted to encode FAD-dependent oxidoreductase was extracted from the genome database. As a result of further narrowing down from the viewpoint of having the possibility of encoding an enzyme that substantially acts on fructosyl valyl histidine among various genes obtained from the search results, GenBank no. AAGI01000177239512 bp Phaeosphaeria nodorum SN15 cont1.177, whole genome shotgun Sequence (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?tool=portal&db=nuccore&term=&query%5Fkey=11&dopt=gb&dispmax=20&page= 1 & qty = 1 & WebEnv = 0x3fThZQ1ubv2E4QutcTFzS2yHOV3ljOuR6kUwGyNOVEiqCGdFac8yYAlfzZG% 2DvpBxXqNrPNESW3sk% 402645540Fv The gene corresponding to the sequence of 76,625 bp from 75,143 bp of 1) was cloned candidate genes.
Next, with respect to the cDNA of the above cloning candidate gene, use of a splicing site (exon-intron) prediction tool (http://www.fruitfly.org/seq_tools/splice.html) By comparing with the tosyl amino acid oxidase gene, the entire cDNA sequence corresponding to the protein coding portion was deduced. Based on this information, the total cDNA sequence was synthesized by total synthesis by PCR of gene fragments, which is a conventional method, that is, by performing reverse transcription through preparation of total RNA and extraction of mRNA. The cDNA was blunted using Blunting high (Toyobo Co., Ltd.) and subcloned into the SmaI site of pUC118. As a result of sequence analysis of the cDNA portion, the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 was obtained. The coding region of cDNA in the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 is from the first base to the 1314th base, the start codon is from the first base to the third base, and the stop codon TAG is from the 1312th base to the 1314th base. It corresponds to the base of The amino acid sequence clarified from the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 is shown in SEQ ID NO: 1.

<6.フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ遺伝子の大腸菌での大量発現と精製、酵素アッセイ>
上記配列番号1に示した塩基配列を有するフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ遺伝子を含むプラスミドの大腸菌における大量発現を試みた。フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ遺伝子の終止コドンを除いた全長cDNA領域(配列番号2に示した塩基配列の1番目から1311番目の塩基まで)をPCRで増幅した。その際、アミノ酸配列のN末端側に配列番号3に示すプライマーP1(5’−GGAATTCCATATGGCGCCCTCCAGAGCAAACACCAGTGTCATT−3’)(上記塩基配列における「CATATG」はNdeI部位)を用いてNdeI切断部位を挿入し、C末端側に配列番号4に示すプライマーP2(5’−CCGCTCGAGCAAGTTCGCCCTCGGCTTATCATGATTCCAACC−3’)(上記塩基配列における「CTCGAG」はXhoI部位)を用いてXhoI切断部位を導入した。本DNA断片をpET−23bベクター(ノバジェン社)のNdeI−XhoI部位へT7プロモーターと正方向になるようにサブクローニングした。作製したプラスミドは、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ発現用プラスミドとしてpIE353と命名した。
前記のプラスミドpIE353を用いて大腸菌BL21 CodonPlus(DE3)−RIL(ストラタジーン社)を形質転換した。その後、アンピシリン耐性を示す形質転換体BL21 CodonPlus(DE3)−RIL(pIE353)を選択した。
前記形質転換体の培養用の培地として、200mlのTB培地を容積2Lの坂口フラスコに分注し、121℃、20分間オートクレーブを行ったものを用いた。前記培地を放冷後、別途無菌濾過したアンピシリンを終濃度が100μg/mlになるように培地に添加した。この培地に100μg/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BL21 CodonPlus(DE3)−RIL(pIE353)の培養液を2ml接種した。
続いて、30℃で24時間通気攪拌培養を行った。培養終了後、菌体を遠心分離により集菌し、50mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)に懸濁した後、細胞を超音波破砕した。
次に、前記懸濁液を遠心分離して、上清液を粗酵素液として得た。フルクトシルバリルヒスチジンを基質として含む酵素活性測定試薬を用いて測定し、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有することを確認した。得られた粗酵素液についてMagExtractor−His−tag−(東洋紡績製)を用いて、規定のプロトコールに従って精製し、精製酵素標品(IE353)を得た。本方法により得られたIE353標品は、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により、単一であることが確認された。
前記IE353標品の酵素活性を、フルクトシルバリルヒスチジンを基質として含む酵素活性測定試薬を用いて測定し、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有することを確認した。
<6. Large-scale expression and purification of fructosyl valyl histidine oxidase gene in Escherichia coli, enzyme assay>
A large-scale expression in Escherichia coli of a plasmid containing the fructosyl valyl histidine oxidase gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 was attempted. The full-length cDNA region excluding the stop codon of the fructosyl valyl histidine oxidase gene (from the first base to the 1311th base of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2) was amplified by PCR. At that time, an NdeI cleavage site was inserted using the primer P1 (5′-GGAATTCCATATGGCGCCCTCCAGAGCAAACACCAGGTTCATT-3 ′) (“CATATG” in the above base sequence is an NdeI site) shown in SEQ ID NO: 3 on the N-terminal side of the amino acid sequence, An XhoI cleavage site was introduced using primer P2 (5′-CCGCTCCGAGCAAGTTCGCCCTCGGCTTATCATGATTCCAACC-3 ′) (“CTCGAG” in the above base sequence is an XhoI site) shown in SEQ ID NO: 4 on the side. This DNA fragment was subcloned into the NdeI-XhoI site of the pET-23b vector (Novagen) so as to be in the forward direction with the T7 promoter. The prepared plasmid was named pIE353 as a fructosyl valyl histidine oxidase expression plasmid.
Escherichia coli BL21 CodonPlus (DE3) -RIL (Stratagene) was transformed with the plasmid pIE353. Subsequently, transformant BL21 CodonPlus (DE3) -RIL (pIE353) showing ampicillin resistance was selected.
As a medium for culturing the transformant, 200 ml of TB medium was dispensed into a 2 L Sakaguchi flask and autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes. After allowing the medium to cool, ampicillin, which was separately sterile filtered, was added to the medium to a final concentration of 100 μg / ml. This medium was inoculated with 2 ml of a culture solution of BL21 CodonPlus (DE3) -RIL (pIE353) previously cultured for 16 hours at 30 ° C. in an LB medium containing 100 μg / ml ampicillin.
Subsequently, aeration and agitation culture was performed at 30 ° C. for 24 hours. After completion of the culture, the cells were collected by centrifugation, suspended in 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.5), and the cells were sonicated.
Next, the suspension was centrifuged to obtain a supernatant as a crude enzyme solution. It measured using the enzyme activity measuring reagent which contains fructosyl valyl histidine as a substrate, and confirmed having fructosyl valyl histidine oxidase activity. The obtained crude enzyme solution was purified using MagExtractor-His-tag- (manufactured by Toyobo) according to a prescribed protocol to obtain a purified enzyme preparation (IE353). The IE353 standard obtained by this method was confirmed to be single by SDS polyacrylamide gel electrophoresis.
The enzyme activity of the IE353 preparation was measured using an enzyme activity measuring reagent containing fructosyl valyl histidine as a substrate, and confirmed to have fructosyl valyl histidine oxidase activity.

<7.フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ遺伝子の機能改変によるフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質の造成、精製、および酵素アッセイ>
発現プラスミドpIE353および配列番号1に示したアミノ酸配列の58番目のイソロイシンがランダムに他のアミノ酸に置換するように設計された合成オリゴヌクレオチド(配列番号5および6)を用いて、KOD−Plus Site−Directed Mutagenesis Kit(東洋紡績製)を使用して、規定のプロトコールに従って変異処理操作を行い、塩基配列を確認した。100個の組換えプラスミドの塩基配列を確認したが、配列番号1に示したアミノ酸配列の58番目のイソロイシンがランダムに置換されているので、コードしているアミノ酸の種類としては野生型と同じイソロイシン(I)を除く19種類のアミノ酸に置換されたプラスミドを取得した。同時に、これら100個のプラスミドを用いてBL21 CodonPlus(DE3)−RILを形質転換した後、アンピシリン耐性を示す形質転換体をそれぞれ選抜し、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するもののみを選抜した。
例えば、配列番号1に示したアミノ酸配列の58番目をコードする塩基配列(att)がトレオニン(T)をコードする塩基配列(acc)に置換された(pIE353−I58T)を取得した。なお、当該プラスミドから得られる精製酵素標品を、IE353−I58Tと呼ぶ。(以下に示す別の事例においても同様に呼称する。)
同様にアラニン(A)をコードする塩基配列(gct)に置換されたプラスミド(pIE353−I58A)、バリン(V)をコードする塩基配列(gtc)に置換されたプラスミド(pIE353−I58V)、ロイシン(L)をコードする塩基配列(ctc)に置換されたプラスミド(pIE353−I58L)、メチオニン(M)をコードする塩基配列(atg)に置換されたプラスミド(pIE353−I58M)、フェニルアラニン(F)をコードする塩基配列(ttc)に置換されたプラスミド(pIE353−I58F)、セリン(S)をコードする塩基配列(tcg)に置換されたプラスミド(pIE353−I58S)、グルタミン(Q)をコードする塩基配列(caa)に置換されたプラスミド(pIE353−I58Q)、システイン(C)をコードする塩基配列(tgc)に置換されたプラスミド(pIE353−I58C)、チロシン(Y)をコードする塩基配列(tac)に置換されたプラスミド(pIE353−I58Y)、アスパラギン(N)をコードする塩基配列(aac)に置換されたプラスミド(pIE353−I58N)、リジン(K)をコードする塩基配列(aag)に置換されたプラスミド(pIE353−I58K)、ヒスチジン(H)をコードする塩基配列(cac)に置換されたプラスミド(pIE353−I58H)、アルギニン(R)をコードする塩基配列(cgc)に置換されたプラスミド(pIE353−I58R)、アスパラギン酸(D)をコードする塩基配列(gac)に置換されたプラスミド(pIE353−I58D)、グルタミン酸(E)をコードする塩基配列(gaa)に置換されたプラスミド(pIE353−I58E)、トリプトファン(W)をコードする塩基配列(tgg)に置換されたプラスミド(pIE353−I58W)、プロリン(P)をコードする塩基配列(ccc)に置換されたプラスミド(pIE353−I58P)を取得した。
取得した各プラスミドを用いてBL21 CodonPlus(DE3)−RILを形質転換した後、アンピシリン耐性を示す形質転換体をそれぞれ選抜した。
参考例2と同様に、各形質転換体を培養し、得られた粗酵素液の精製を行うことにより、それぞれの精製酵素標品(IE353−I58T、IE353−I58A、IE353−I58V、IE353−I58L、IE353−I58I、IE353−I58M、IE353−I58F、IE353−I58S、IE353−I58Q、IE353−I58C、IE353−I58Y、IE353−I58N、IE353−I58K、IE353−I58H、IE353−I58R、IE353−I58D、IE353−I58E、IE353−I58W、IE353−I58P)を得た。本方法により得られた各標品は、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動により、単一であることが確認された。
<7. Construction, purification, and enzyme assay of a protein having fructosyl valyl histidine oxidase activity by functional modification of the fructosyl valyl histidine oxidase gene>
Using the expression plasmid pIE353 and a synthetic oligonucleotide (SEQ ID NO: 5 and 6) designed so that the 58th isoleucine of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is randomly substituted with another amino acid, KOD-Plus Site- Using Directed Mutagenesis Kit (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), a mutation treatment operation was performed according to a prescribed protocol, and the nucleotide sequence was confirmed. Although the base sequences of 100 recombinant plasmids were confirmed, since the 58th isoleucine of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is randomly substituted, the type of encoded amino acid is the same isoleucine as the wild type A plasmid substituted with 19 amino acids except (I) was obtained. At the same time, BL21 CodonPlus (DE3) -RIL was transformed with these 100 plasmids, and then transformants showing ampicillin resistance were selected, and only those having fructosylvalylhistidine oxidase activity were selected.
For example, a base sequence (att) encoding the 58th amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 was substituted with a base sequence (acc) encoding threonine (T) (pIE353-I58T). The purified enzyme preparation obtained from the plasmid is referred to as IE353-I58T. (The same is applied to other cases shown below.)
Similarly, a plasmid (pIE353-I58A) substituted with a base sequence (gct) encoding alanine (A), a plasmid (pIE353-I58V) substituted with a base sequence (gtc) encoding valine (V), leucine ( L) a plasmid (pIE353-I58L) substituted with a nucleotide sequence (ctc) encoding, a plasmid (pIE353-I58M) substituted with a nucleotide sequence (atg) encoding methionine (M), and a phenylalanine (F) A plasmid (pIE353-I58F) substituted with a base sequence (ttc), a plasmid (pIE353-I58S) substituted with a base sequence (tcg) encoding serine (S), and a base sequence encoding glutamine (Q) ( caa) substituted plasmid (pIE353-I58) ), A plasmid (pIE353-I58C) substituted with a base sequence (tgc) encoding cysteine (C), a plasmid (pIE353-I58Y) substituted with a base sequence (tac) encoding tyrosine (Y), asparagine ( N) A plasmid (pIE353-I58N) substituted with a base sequence (aac) encoding, a plasmid (pIE353-I58K) substituted with a base sequence (aag) encoding lysine (K), and a histidine (H) A plasmid (pIE353-I58H) substituted with the base sequence (cac), a plasmid (pIE353-I58R) substituted with the base sequence (cgc) encoding arginine (R), and a base sequence encoding aspartic acid (D) (Gac) substituted plasmid (pIE353- 58D), a plasmid (pIE353-I58E) substituted with a base sequence (gaa) encoding glutamic acid (E), a plasmid (pIE353-I58W) substituted with a base sequence (tgg) encoding tryptophan (W), proline A plasmid (pIE353-I58P) substituted with the base sequence (ccc) encoding (P) was obtained.
BL21 CodonPlus (DE3) -RIL was transformed with each of the obtained plasmids, and then transformants showing ampicillin resistance were selected.
In the same manner as in Reference Example 2, each transformant was cultured, and the resulting crude enzyme solution was purified to obtain each purified enzyme preparation (IE353-I58T, IE353-I58A, IE353-I58V, IE353-I58L). IE353-I58I, IE353-I58M, IE353-I58F, IE353-I58S, IE353-I58Q, IE353-I58C, IE353-I58Y, IE353-I58N, IE353-I58K, IE353-I58H, IE353-I58R, IE353E35D -I58E, IE353-I58W, IE353-I58P). Each sample obtained by this method was confirmed to be single by SDS polyacrylamide gel electrophoresis.

<8.各フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼタンパク質の特性評価>
野生型フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ(IE353)、およびフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ変異体(IE353−I58T、IE353−I58A、IE353−I58V、IE353−I58L、IE353−I58I、IE353−I58M、IE353−I58F、IE353−I58S、IE353−I58Q、IE353−I58C、IE353−I58Y、IE353−I58N、IE353−I58K、IE353−I58H、IE353−I58R、IE353−I58D、IE353−I58E、IE353−I58W、IE353−I58P)の精製酵素標品の酵素活性を、活性測定試薬を用いて測定した結果、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するものはIE353、IE353−I58T、IE353−I58M、IE353−I58S、IE353−I58V、IE353−I58A、IE353−I58N、IE353−I58Lであり、基質特異性評価を実施した。その結果を表2に示す。
<8. Characterization of each fructosyl valyl histidine oxidase protein>
Wild type fructosyl valyl histidine oxidase (IE353), and fructosyl valyl histidine oxidase variants (IE353-I58T, IE353-I58A, IE353-I58V, IE353-I58L, IE353-I58I, IE353-I58M, IE353-I58F, (IE353-I58S, IE353-I58Q, IE353-I58C, IE353-I58Y, IE353-I58N, IE353-I58K, IE353-I58H, IE353-I58R, IE353-I58D, IE353-I58E, IE353-I58W, IE353-I58P) As a result of measuring the enzyme activity of the enzyme preparation using an activity measuring reagent, the one having fructosyl valyl histidine oxidase activity is IE353, E353-I58T, IE353-I58M, IE353-I58S, IE353-I58V, IE353-I58A, a IE353-I58N, IE353-I58L, was performed substrate specificity evaluation. The results are shown in Table 2.

表2の結果から明らかなように、配列番号1に示したアミノ酸配列の58番目のイソロイシンを他のアミノ酸に置換した変異体は野生型フルクトシルバリスヒスチジンオキシダーゼタンパク質と比較してF−V/F−VHおよびF−K/F−VHが低減している。   As is clear from the results in Table 2, the mutant obtained by substituting the 58th isoleucine of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with another amino acid was compared to the FV / V / V-type fructosyl varishistidine oxidase protein. F-VH and F-K / F-VH are reduced.

<9.フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ改変体によるフルクトシルバリルヒスチジン測定>
次に、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ改変体(IE353−I58T)でフルクトシルバリルヒスチジンが測定できるかを確認した。
<反応液組成>
50mM MES(同人化学製)pH6.5
0.1% TritonX100(ナカライテスク製)
・ 02% 4−アミノアンチピリン(ナカライテスク製)
・ 01% TOOS(ナカライテスク製)
20U/mL 西洋ワサビペルオキシダーゼ(東洋紡績製、商品名PEO−301)
1U/mL IE353−I58T
MES:2−モルフォリノエタンスルホン酸1水和物
TOOS: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
<反応手順>
予め37℃にしておいた反応液300μLに試料(各濃度フルクトシルバリルヒスチジン水溶液)10μLを添加後、正確に1分後反応させる。試料添加前および試料添加1分後の546nmの吸光度を測定し1分間の吸光度変化(ΔAbs/min)を算出した。
結果を図1に示す。
図1から明らかなように、測定するフルクトシルバリルヒスチジンと吸光度変化には相関があり、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ改変体(IE353−I58T)を用いてフルクトシルバリルヒスチジンを定量することができる。
<9. Measurement of fructosylvalylhistidine with a modified fructosylvalylhistidine oxidase>
Next, it was confirmed whether fructosyl valyl histidine can be measured with a modified fructosyl valyl histidine oxidase (IE353-I58T).
<Reaction solution composition>
50 mM MES (Doujin Chemical) pH 6.5
0.1% Triton X100 (manufactured by Nacalai Tesque)
・ 02% 4-aminoantipyrine (manufactured by Nacalai Tesque)
・ 01% TOOS (manufactured by Nacalai Tesque)
20 U / mL horseradish peroxidase (trade name PEO-301, manufactured by Toyobo)
1U / mL IE353-I58T
MES: 2-morpholinoethanesulfonic acid monohydrate TOOS: N-ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -m-toluidine <Reaction procedure>
After adding 10 μL of a sample (each concentration fructosyl valyl histidine aqueous solution) to 300 μL of the reaction solution which has been preliminarily set to 37 ° C., the reaction is performed after exactly 1 minute. The absorbance at 546 nm was measured before the sample addition and 1 minute after the sample addition, and the absorbance change (ΔAbs / min) for 1 minute was calculated.
The results are shown in FIG.
As is clear from FIG. 1, there is a correlation between the fructosyl valyl histidine to be measured and the change in absorbance, and the fructosyl valyl histidine can be quantified using a modified fructosyl valyl histidine oxidase (IE353-I58T). it can.

<10(比較例).野生型フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼを用いたフルクトシルバリルヒスチジン測定におけるフルクトシルバリンの影響度評価>
野生型フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ(IE353)を用いて9.と同様の組成でフルクトシルバリルヒスチジン測定試薬を調製した。この試薬を用いて試料:0.8mMフルクトシルバリルヒスチジンにさらに各濃度フルクトシルバリンを追添したものを測定し、各フルクトシルバリンの影響度を比較した。その結果を11.の結果と合わせて図2に示す。
<影響度の評価方法>
影響度(%)=((F−Vを添加した測定値)−(F−Vを添加していない測定値))/(F−Vを添加していない測定値)×100
<10 (comparative example). Evaluation of the effect of fructosyl valine on the measurement of fructosyl valyl histidine using wild-type fructosyl valyl histidine oxidase>
8. Using wild type fructosyl valyl histidine oxidase (IE353) A reagent for measuring fructosyl valyl histidine was prepared with the same composition as the above. Using this reagent, a sample: 0.8 mM fructosyl valyl histidine further added with each concentration of fructosyl valine was measured, and the degree of influence of each fructosyl valine was compared. The result is 11. The results are shown in FIG.
<Evaluation method of impact>
Influence (%) = ((measured value with added FV) − (measured value without added FV)) / (measured value without added FV) × 100

<11.フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ改変体を用いたフルクトシルバリルヒスチジン測定におけるフルクトシルバリンの影響度評価>
フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ改変体(IE353−I58T)を用いて9.と同様の組成でフルクトシルバリルヒスチジン測定試薬を調製した。この試薬を用いて試料:0.8mMフルクトシルバリルヒスチジンにさらに各濃度フルクトシルバリンを追添したものを測定し、各フルクトシルバリンの影響度を比較した。その結果を10.の結果と合わせて図2に示す。
<影響度の評価方法>
影響度(%)=((F−Vを添加した測定値)−(F−Vを添加していない測定値))/(F−Vを添加していない測定値)×100
<11. Evaluation of the influence of fructosyl valine in the measurement of fructosyl valyl histidine using a modified fructosyl valyl histidine oxidase>
9. Using a modified fructosyl valyl histidine oxidase (IE353-I58T) A reagent for measuring fructosyl valyl histidine was prepared with the same composition as the above. Using this reagent, a sample: 0.8 mM fructosyl valyl histidine further added with each concentration of fructosyl valine was measured, and the degree of influence of each fructosyl valine was compared. The result is 10. The results are shown in FIG.
<Evaluation method of impact>
Influence (%) = ((measured value with added FV) − (measured value without added FV)) / (measured value without added FV) × 100

図2から明らかなように、IE353−I58Tは野生型と比較して、フルクトシルバリンの影響度が低減している。よって、FAODのF−V/F−VHが低いものを使用すれば、フルクトシルバリンの影響を低減させることができる。   As is clear from FIG. 2, IE353-I58T has a reduced influence of fructosyl valine compared to the wild type. Therefore, if a FAOD having a low F-V / F-VH is used, the effect of fructosyl valine can be reduced.

本発明によれば、フルクトシルバリンに対する作用性が低いフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼを用いてフルクトシルバリンの影響が低減した糖化アミン測定試薬組成物を提供できるので、フルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼを利用したフルクトシルバリルヒスチジンの測定方法を提供できる。したがって、本発明は、予防医学に基づく臨床検査分野、診断医療分野、製薬分野および保健医学分野をはじめ、生命科学分野の産業に広く利用することができる。   According to the present invention, a fructosyl valyl histidine oxidase can be provided by using a fructosyl valyl histidine oxidase having a low effect on fructosyl valine. Can be used to provide a method for measuring fructosyl valyl histidine. Therefore, the present invention can be widely used in industries in the life science field including the clinical examination field based on preventive medicine, the diagnostic medical field, the pharmaceutical field, and the health medical field.

Claims (8)

プロテアーゼ、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼを含む糖化タンパク質測定用試薬組成物において、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが以下の(1)の性質を有する糖化タンパク質測定用組成物。
(1)フルクトシルバリンに対する反応性が、フルクトシルバリルヒスチジンに対する活性値を10とした場合、35以下である。
A glycated protein measurement reagent composition comprising a protease and fructosyl amino acid oxidase, wherein the fructosyl amino acid oxidase has the following property (1):
(1) The reactivity with respect to fructosyl valine is 35 or less when the activity value with respect to fructosyl valyl histidine is set to 10.
プロテアーゼ、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼを含む糖化タンパク質測定用試薬において、フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが以下の(2)の性質を有する糖化タンパク質測定用試薬。
(2)フルクトシルバリンに対する反応性が、フルクトシルバリルヒスチジンに対する活性値を2とした場合、1以下である。
A reagent for measuring a glycated protein comprising a protease and fructosyl amino acid oxidase, wherein the fructosyl amino acid oxidase has the following property (2):
(2) The reactivity with fructosyl valine is 1 or less when the activity value with respect to fructosyl valyl histidine is 2.
フルクトシルアミノ酸オキシダーゼが、以下の(a)〜(c)のうち何れかの性質を有する請求項1に記載の試薬組成物。
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列においてアミノ末端から58番目のイソロイシンが他のアミノ酸に置換されたアミノ酸配列からなり、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有する;
(b)アミノ酸配列(a)においてアミノ末端から58番目のアミノ酸以外の部位において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たアミノ酸配列からなり、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有する;
(c)配列番号1に示されるアミノ酸配列と70%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号1に示されるアミノ酸配列におけるアミノ末端から58番目のイソロイシンに対応するアミノ酸が当該アミノ酸とは異なるアミノ酸に置換されており、且つフルクトシルバリルヒスチジンオキシダーゼ活性を有するタンパク質。
The reagent composition according to claim 1, wherein the fructosyl amino acid oxidase has any of the following properties (a) to (c).
(A) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 consists of an amino acid sequence in which isoleucine at position 58 from the amino terminus is substituted with another amino acid, and has fructosyl valyl histidine oxidase activity;
(B) Amino acid sequence (a) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added at a site other than the 58th amino acid from the amino terminus, and has fructosyl valyl histidine oxidase activity ;
(C) an amino acid sequence having 70% or more homology with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the amino acid corresponding to the 58th isoleucine from the amino terminus in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the amino acid A protein substituted with a different amino acid and having fructosyl valyl histidine oxidase activity.
アミノ酸置換が、配列番号1に示されるアミノ酸配列においてアミノ末端から58番目のグリシンがメチオニン、トレオニン、アラニン、アスパラギン、セリン、バリン、ロイシンからなる群より選ばれるいずれかに置換されたものである請求項1に記載の試薬組成物。   In the amino acid substitution shown in SEQ ID NO: 1, the 58th glycine from the amino terminus is substituted with any one selected from the group consisting of methionine, threonine, alanine, asparagine, serine, valine and leucine. Item 4. The reagent composition according to Item 1. 糖化タンパク質がHbA1cである請求項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物。   The reagent composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the glycated protein is HbA1c. 請求項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物を用いる糖化タンパク質測定方法。   A glycated protein measurement method using the reagent composition according to claim 1. 請求項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物を含む糖化タンパク質測定キット。   A glycated protein measurement kit comprising the reagent composition according to claim 1. 請求項1〜4のいずれかに記載の試薬組成物を含む糖化タンパク質測定センサー。   A glycated protein measurement sensor comprising the reagent composition according to claim 1.
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