JP2015008707A - Enzyme stabilization method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は酵素を安定化する方法に関する。 The present invention relates to a method for stabilizing enzymes.
酵素は、触媒機能を持った蛋白質の一種であり、その作用が温和な条件で起こることや、触媒反応の選択性が高いことなどの特性を有することから、さまざまな用途に広く用いられている(非特許文献1)。一例を挙げると、分子生物学用途の分析用試薬、生化学用途の分析試薬、体外診断薬、液状体外診断薬、チップ状またはスリット状に加工したドライ系の体外診断薬、酵素センサーや酵素電極、医薬品、食品および飲料などである。 Enzymes are a type of protein with a catalytic function, and are widely used in various applications because of their characteristics such as their action occurring under mild conditions and high catalytic reaction selectivity. (Non-Patent Document 1). For example, analytical reagents for molecular biology, analytical reagents for biochemistry, in vitro diagnostics, liquid in vitro diagnostics, dry in vitro diagnostics processed into chips or slits, enzyme sensors and enzyme electrodes Pharmaceuticals, foods and beverages.
酵素を含む組成物を長期間使用可能な状態にするためには、言うまでもなく酵素活性を安定的に保持する事が重要である。酵素を安定化するために、これまで種々の方法が検討されてきた。例えば、酵素に種々のアミノ酸、糖、ポリオール、金属イオンなどを共存させて安定化させる方法が知られている。また、その安定化機構についても研究されている(非特許文献2)。しかし、その安定化の効果は酵素の種類によって異なり、結局は試行錯誤で安定化剤を選択しているのが現状である。 Needless to say, it is important to stably maintain the enzyme activity in order to make the composition containing the enzyme usable for a long period of time. Various methods have been investigated so far to stabilize the enzyme. For example, a method is known in which various amino acids, sugars, polyols, metal ions, and the like are allowed to coexist in an enzyme and stabilized. The stabilization mechanism has also been studied (Non-Patent Document 2). However, the stabilization effect varies depending on the type of enzyme, and in the current situation, the stabilizer is selected by trial and error.
本発明の目的は、酵素を構成成分とし、酵素の機能を利用した組成物における酵素を安定化することである。 An object of the present invention is to stabilize an enzyme in a composition using the enzyme as a constituent and utilizing the function of the enzyme.
本発明者らは、ポリ−γ−L−グルタミン酸(以下、L−PGAとも記載する。)に、酵素を安定化する効果があることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have found that poly-γ-L-glutamic acid (hereinafter also referred to as L-PGA) has an effect of stabilizing the enzyme, and completed the present invention.
すなわち、本発明は以下のようなものである。
(項1)ポリ−γ−L−グルタミン酸を含むことを特徴とする酵素組成物。
(項2)ポリ−γ−L−グルタミン酸を酵素と共存させることを特徴とする酵素の安定化方法。
That is, the present invention is as follows.
(Item 1) An enzyme composition comprising poly-γ-L-glutamic acid.
(Item 2) A method for stabilizing an enzyme, characterized in that poly-γ-L-glutamic acid is allowed to coexist with the enzyme.
本発明により酵素が安定化するため、酵素の機能を利用した分子生物学用途の分析用試薬、生化学用途の分析試薬、体外診断薬、液状体外診断薬、チップ状またはスリット状に加工したドライ系の体外診断薬、酵素センサーや酵素電極、医薬品、食品および飲料などの組成物を、長期間使用可能な状態にすることが出来る。 In order to stabilize the enzyme according to the present invention, an analytical reagent for molecular biology using the function of the enzyme, an analytical reagent for biochemical use, an in-vitro diagnostic agent, a liquid in-vitro diagnostic agent, a chip-shaped or slit-processed dry reagent Compositions such as in-vitro diagnostic agents, enzyme sensors, enzyme electrodes, pharmaceuticals, foods and beverages can be made available for a long period of time.
(ポリ−γ−L−グルタミン酸)
本発明で用いるポリ−γ−L−グルタミン酸は、L−グルタミン酸のα−アミノ基とγ−カルボキシル基とがアミド結合したポリアミノ酸であり、その構造は下記式(1)にて示される構造を有する(特許文献2)。
(Poly-γ-L-glutamic acid)
The poly-γ-L-glutamic acid used in the present invention is a polyamino acid in which an α-amino group and γ-carboxyl group of L-glutamic acid are amide-bonded, and the structure thereof is a structure represented by the following formula (1). (Patent Document 2).
(式(1)においてnは重合数を示す)
本発明に係る皮膚外用剤に含まれるL−PGAの平均分子量は、特に限定されないが、好ましくは130万以上、より好ましくは200万以上、さらに好ましくは350万以上である。なお、ここで「平均分子量」とは、プルラン標準物質の分子量換算にて算出した数平均分子量(Mn)を意図する。
(In formula (1), n represents the number of polymerizations)
Although the average molecular weight of L-PGA contained in the skin external preparation which concerns on this invention is not specifically limited, Preferably it is 1.3 million or more, More preferably, it is 2 million or more, More preferably, it is 3.5 million or more. Here, “average molecular weight” intends the number average molecular weight (Mn) calculated in terms of molecular weight of pullulan standard substance.
L−PGAの入手方法は特に限定されず、従来公知の種々の方法で得たL−PGAを用いればよく、例えば、L−PGAを生産する微生物を用いて得たL−PGAを用いればよい。たとえば、ナトリアルバ エジプチアキア(Natrialba aegyptiaca)に属する微生物を培養し、その培養液からL−PGAを回収することにより製造することが出来る(特許文献2)。 The method for obtaining L-PGA is not particularly limited, and L-PGA obtained by various conventionally known methods may be used. For example, L-PGA obtained using a microorganism that produces L-PGA may be used. . For example, it can be produced by culturing a microorganism belonging to Natrialba aegyptica and recovering L-PGA from the culture solution (Patent Document 2).
L−PGAを検出および/または定量する方法については、種々の公知の方法を用いることができ、特に限定されない。例えば、市販のL−グルタミン酸測定キット(例えばヤマサ醤油社製)を利用してもよい。酵素組成物中のL−PGAの存在がこれらのいずれかの方法により検出された場合、当該酵素組成物にはL−PGAが含まれていると推定する。 Various known methods can be used for the method for detecting and / or quantifying L-PGA, and are not particularly limited. For example, a commercially available L-glutamic acid measurement kit (for example, manufactured by Yamasa Shoyu Co., Ltd.) may be used. When the presence of L-PGA in the enzyme composition is detected by any of these methods, it is presumed that the enzyme composition contains L-PGA.
(酵素組成物)
本発明の安定化の対象となる酵素は、その使用目的や種類、濃度、存在形態などは特に限定されない。例えば、酵素を構成成分とし、酵素の機能を利用した組成物中に存在するものであれば、分子生物学用途の分析用試薬、生化学用途の分析試薬、体外診断薬、液状体外診断薬、チップ状またはスリット状に加工したドライ系の体外診断薬、酵素センサーや酵素電極、医薬品、食品および飲料などの組成物が例示できる。これらの組成物は、既にそれぞれの産業分野において製造技術、利用技術が確立されている。よって、その知見を本発明に適用して、各種組成物中に存在する酵素のうち少なくとも1種を安定化することができ、その態様は特に制限されない。
(Enzyme composition)
The enzyme to be stabilized in the present invention is not particularly limited in its intended purpose, type, concentration, form of presence, and the like. For example, as long as it is an enzyme as a constituent and is present in a composition utilizing the function of the enzyme, an analytical reagent for molecular biology, an analytical reagent for biochemistry, an in vitro diagnostic agent, a liquid in vitro diagnostic agent, Examples include dry in-vitro diagnostic agents processed into chips or slits, enzyme sensors, enzyme electrodes, pharmaceuticals, foods and beverages. These compositions have already been established in production technology and application technology in their respective industrial fields. Therefore, the knowledge can be applied to the present invention to stabilize at least one of the enzymes present in various compositions, and the mode is not particularly limited.
これらの試薬に適用する酵素は、単純蛋白質であってもよいし、ヘム、ビタミン誘導体、脂質、糖質のような非アミノ酸成分を含む複合蛋白質であってもよい。また、色素やビオチンまたはアビジンなどの標識化合物による標識、各種化合物による修飾、抗体とのコンジュゲート化等を受けていてもよい。 Enzymes applied to these reagents may be simple proteins or complex proteins containing non-amino acid components such as heme, vitamin derivatives, lipids, and carbohydrates. Further, it may be labeled with a labeling compound such as a dye, biotin or avidin, modified with various compounds, conjugated with an antibody, or the like.
以下に、いくつかの産業分野を採り上げて例示する。 In the following, several industrial fields are taken up and illustrated.
(分子生物学用途の分析用試薬)
分子生物学用途の分析用試薬や研究用試薬に用いられる酵素としては、特に限定されないが、例えば、サンドイッチELISAなどに用いるペルオキシダーゼやアルカリホスファターゼが挙げられる。一般に、ペルオキシダーゼやアルカリホスファターゼは基質との酵素反応により、発色、発光、または蛍光を生じ、定性、定量を可能とする。発色基質としては各種トリンダー試薬と4−アミノアンチピリン、テトラゾリウム塩類とフエナジンメトサルフェートなどの電子キャリヤー、ロイコ系試薬などの色素類などが利用できる。発光基質としてはECL(電気化学発光)試薬や、蛍光物質である10−アセチル−3,7−ジヒドロキシフェノキサジンなどが利用できる。分子生物学用途の分析用試薬において、ペルオキシダーゼやアルカリホスファターゼは、酵素標識化合物の状態であっても良い。例えば、抗体とコンジュゲート化されたもの、抗原とコンジュゲート化されたもの、色素やビオチン、またはアビジン、ストレプトアビジン、ニュートラアビジンなどの化合物を標識したもの等であっても、本書ではそれぞれペルオキシダーゼまたはアルカリホスファターゼに含まれる。本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。
(Analytical reagents for molecular biology)
The enzyme used for the analytical reagent and the research reagent for molecular biology is not particularly limited, and examples thereof include peroxidase and alkaline phosphatase used for sandwich ELISA and the like. In general, peroxidase and alkaline phosphatase generate color, luminescence, or fluorescence by an enzyme reaction with a substrate, and qualitative and quantitative analysis is possible. As the chromogenic substrate, various Trinder reagents, 4-aminoantipyrine, electron carriers such as tetrazolium salts and phenazine methosulfate, and dyes such as leuco reagents can be used. As the luminescent substrate, an ECL (electrochemiluminescence) reagent or a fluorescent substance such as 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine can be used. In the analytical reagent for molecular biology use, peroxidase and alkaline phosphatase may be in the state of an enzyme-labeled compound. For example, those conjugated with antibodies, those conjugated with antigens, dyes or biotin, or compounds labeled with avidin, streptavidin, neutravidin, etc. Included in alkaline phosphatase. The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
分子生物学用途の分析用試薬や研究用試薬に用いられる他の酵素としては、レポーターアッセイおよびその周辺分野で用いられるルシフェラーゼが挙げられる。これまでに、ホタル科、ヒカリコメツキ科、ホタルモドキ科およびイリオモテボタル科などの甲虫から分離された種々のルシフェラーゼが知られている。これらのルシフェラーゼは、さらに、発光スペクトルの波長を変える等の目的で改変を加えたものであってもよい。 Other enzymes used in analytical reagents and research reagents for molecular biology include reporter assays and luciferases used in the surrounding fields. So far, various luciferases isolated from beetles such as the firefly family, the mosquito family, the firefly family, and the Iriomote family are known. These luciferases may be further modified for the purpose of changing the wavelength of the emission spectrum.
分子生物学用途の分析用試薬や研究用試薬に用いられる他の酵素としては、PCRやRT−PCR、およびその周辺分野で用いられるDNAポリメラーゼ、RNAポリメラーゼ、逆転写酵素などが挙げられる。DNAポリメラーゼとしては、Taq、Tthなどのfamily A(PolI型)、および、KOD、Pfuなどのfamily B(α型)が挙げられ、そのどちらであってもよい。RNAポリメラーゼとしては、T3、T7、SP6などのファージに由来するものが挙げられる。逆転写酵素は、M−MLV(Moloney Murine Leukemia Virus)やAMV(Avian Myeloblastosis Virus)などのレトロウイルスに由来するものが挙げられる。本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。 Examples of other enzymes used for analysis reagents and research reagents for molecular biology include PCR, RT-PCR, and DNA polymerases, RNA polymerases, reverse transcriptases and the like used in the peripheral fields. Examples of the DNA polymerase include family A (PolI type) such as Taq and Tth, and family B (α type) such as KOD and Pfu, and either of them may be used. Examples of the RNA polymerase include those derived from phages such as T3, T7, and SP6. Examples of the reverse transcriptase include those derived from retroviruses such as M-MLV (Moloney Murine Leukemia Virus) and AMV (Avian Myeloblastosis Virus). The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
さらには、遺伝子操作やクローニングおよびその周辺分野で用いられるリガーゼ、ヌクレアーゼ、制限酵素、DNA修飾酵素、糖鎖解析およびその周辺分野で用いられる各種グリコシダーゼ、蛋白質解析およびその周辺分野で用いられる各種プロテアーゼなどが挙げられる。本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。 In addition, ligase, nuclease, restriction enzyme, DNA modifying enzyme, sugar chain analysis and various glycosidases used in the peripheral field, protein analysis and various proteases used in the peripheral field, etc. Is mentioned. The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
(生体成分測定試薬)
生体成分測定試薬用途に用いられる酵素としては、特に限定されない。生体成分測定試薬には、生化学用途の分析試薬、体外診断薬、液状体外診断薬などが含まれる。また、広義には、チップ状またはスリット状に加工したドライ系の体外診断薬、酵素センサーや酵素電極なども含まれる。これらの生体成分測定試薬は、生体成分を測定しうるように設計されていれば、その形態は問われず、測定実施時に調製してもよいし、事前に調製され保存されていてもよく、あらかじめキット化されていてもよい。
(Biological component measurement reagent)
It does not specifically limit as an enzyme used for a biological component measuring reagent use. The biological component measurement reagent includes an analytical reagent for biochemical use, an in vitro diagnostic agent, a liquid in vitro diagnostic agent, and the like. In a broad sense, it includes a dry in-vitro diagnostic agent processed into a chip shape or a slit shape, an enzyme sensor, an enzyme electrode, and the like. As long as these biological component measuring reagents are designed so as to be able to measure biological components, the form thereof is not limited and may be prepared at the time of measurement, or may be prepared and stored in advance. It may be a kit.
生体成分測定試薬として、例えば、酵素法による生体成分測定方法に用いる試薬であって、特に酸化酵素−ペルオキシダーゼ−酸化還元発色試薬(以下、発色剤とも表記する。)系による方法、すなわち検体中の測定対象物質を酵素反応させて過酸化水素を発生させ、これをペルオキシダーゼの存在下で発色剤と反応させて比色定量する方法を利用する試薬が挙げられる。このような生体成分測定方法は既に当該技術分野において確立されている。よって、その知見を本発明に適用して、各種試料中の生体成分の量または濃度を測定することができ、その態様は特に制限されない。例えば、尿酸(UA)、クレアチニン(CRE)、トリグリセライド(TG)、コレステロール(CHO)などの生体成分等を測定するための試薬が例示できる。 As a biological component measurement reagent, for example, a reagent used in a biological component measurement method by an enzyme method, particularly a method using an oxidase-peroxidase-oxidation-reduction color reagent (hereinafter also referred to as color former) system, that is, in a sample. Examples include reagents that use a method in which a substance to be measured is enzymatically reacted to generate hydrogen peroxide, and this is reacted with a color former in the presence of peroxidase to perform colorimetric determination. Such a biological component measurement method has already been established in the art. Therefore, the knowledge can be applied to the present invention to measure the amount or concentration of biological components in various samples, and the mode is not particularly limited. Examples thereof include reagents for measuring biological components such as uric acid (UA), creatinine (CRE), triglyceride (TG), and cholesterol (CHO).
本発明を適用する酵素組成物において、酵素の由来等は特に限定されず、市販品などを用いることが出来る。また、酸化還元系発色試薬は、過酸化水素と反応して呈色するものであれば、いかなる種類の色素を用いてもよく、例えば水素供与体とカップラーの組み合わせ(いわゆるトリンダー試薬)、ロイコ体、テトラゾリウム塩等が挙げられる。その使用量や添加の形態などについては特に限定されない。これらはいずれも、市販品などを入手することができる。 In the enzyme composition to which the present invention is applied, the origin of the enzyme and the like are not particularly limited, and commercially available products and the like can be used. As the redox coloring reagent, any kind of dye may be used as long as it reacts with hydrogen peroxide to produce a color. For example, a combination of a hydrogen donor and a coupler (so-called Trinder reagent), a leuco body And tetrazolium salts. There are no particular restrictions on the amount used or the form of addition. All of these can be obtained as commercial products.
例えば、UA測定試薬は、UAを基質とするウリカーゼの反応により生成した過酸化水素をペルオキシダーゼ−発色剤系により定量するよう設計されているので、試薬にはウリカーゼおよびペルオキシダーゼが含まれる。本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。
他方、CRE測定試薬は、CREを基質とするクレアチニンアミジノヒドロラーゼの反応で生じたクレアチニンを、さらにクレアチンアミドヒドロラーゼと反応させてサルコシンを生じさせ、さらに、サルコシンをサルコシンオキシダーゼを用いて過酸化水素を生じさせる、いわゆる共役反応を設計することにより、ペルオキシダーゼ−発色剤系によるCRE濃度の定を可能にしている。したがって、この試薬には、クレアチニンアミジノヒドロラーゼ、クレアチンアミドヒドロラーゼ、サルコシンオキシダーゼおよびペルオキシダーゼが含まれる。本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。
TGを測定する場合は、TGを基質とするリポプロテインリパーゼ、および、共役酵素としてグリセロールキナーゼ、グリセロール3リン酸オキシダーゼを用いて過酸化水素を生じさせることにより、ペルオキシダーゼ−発色剤系によるTG濃度の定量が可能になる。したがって、この試薬には、リポプロテインリパーゼ、グリセロールキナーゼ、グリセロール3リン酸オキシダーゼおよびペルオキシダーゼが含まれる。本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。
For example, since the reagent for measuring UA is designed to quantify hydrogen peroxide generated by the reaction of uricase using UA as a substrate by a peroxidase-chromogenic system, the reagent includes uricase and peroxidase. The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
On the other hand, the CRE measuring reagent reacts creatinine generated by the reaction of creatinine amidinohydrolase using CRE as a substrate with creatine amide hydrolase to generate sarcosine, and further, sarcosine using sarcosine oxidase generates hydrogen peroxide. By designing a so-called coupling reaction, the CRE concentration can be determined by a peroxidase-color former system. This reagent thus includes creatinine amidinohydrolase, creatinamide hydrolase, sarcosine oxidase and peroxidase. The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
When measuring TG, hydrogen peroxide is generated using lipoprotein lipase using TG as a substrate, and glycerol kinase and glycerol triphosphate oxidase as a conjugating enzyme. Quantification becomes possible. Thus, this reagent includes lipoprotein lipase, glycerol kinase, glycerol triphosphate oxidase and peroxidase. The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
上記のほか、コレステロールエステラーゼおよびコレステロールオキシダーゼを共役させてコレステロール(遊離コレステロール、HDLコレステロール、LDLコレステロールなどのリポ蛋白分画されたコレステロールを含む)を測定する方法、プリンヌクレオチドホスホリラーゼおよびキサンチンオキシダーゼ(場合によってはさらにウリカーゼ)を共役させて無機リンまたはイノシンを測定する方法、グルコースオキシダーゼを用いてグルコースを測定する方法、ピルビン酸オキシダーゼを用いてピルビン酸を測定することによりALT(GPT)を測定する方法、などが例示できる。 In addition to the above, a method for measuring cholesterol (including lipoprotein fractionated cholesterol such as free cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol) by conjugating cholesterol esterase and cholesterol oxidase, purine nucleotide phosphorylase and xanthine oxidase (in some cases Furthermore, a method of measuring inorganic phosphorus or inosine by conjugating uricase), a method of measuring glucose using glucose oxidase, a method of measuring ALT (GPT) by measuring pyruvic acid using pyruvate oxidase, etc. Can be illustrated.
ところで、これらの方法では、血清などの試料中に共存する妨害物質、例えばアスコルビン酸、ビリルビンなどの生体内還元物質の影響を受けやすい問題点が知られていたが、それぞれの妨害物質に応じて、いわゆる消去系など種々の対策が検討され、克服されてきた。例えば、アスコルビン酸に対しては、試料にアスコルビン酸オキシダーゼを作用させることにより消去できる。また、ビリルビンに対しては、試料にビリルビンオキシダーゼを作用させることにより消去できる。
さらに、数段階の共役反応を設計した場合は、反応中間体が試料に含まれることにより正誤差を発生するので、これらについても消去系が検討されている。代表的な方法は、測定対象物質に直接作用する酵素以外の酵素を試料に作用させて過酸化水素を生じさせ、反応中間体をカタラーゼで消去した後、測定対象物質に直接作用する酵素を反応系に追加して過酸化水素を発生させ、これをペルオキシダーゼの存在下で発色剤と反応させると同時に、カタラーゼの作用を事実上停止させて比色定量する方法である。CRE測定の場合は、クレアチニンアミジノヒドロラーゼ以外の酵素(クレアチンアミドヒドロラーゼおよびサルコシンオキシダーゼ)を試料に作用させて、反応中間体(クレアチンなど)に起因して発生した過酸化水素をカタラーゼで消去した後、クレアチニンアミジノヒドロラーゼを反応系に追加して、測定対象であるCREに起因して発生した過酸化水素をペルオキシダーゼの存在下で発色剤と反応させて比色定量する(このとき、同時に、カタラーゼの作用を実質的に停止させる。)方法である。
このような方法を採用した試薬には、アスコルビン酸オキシダーゼ、ビリルビンオキシダーゼ、カタラーゼなどが含まれる。本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。
By the way, in these methods, there are known problems that are easily affected by interfering substances coexisting in samples such as serum, for example, bioreductive substances such as ascorbic acid and bilirubin. Various countermeasures such as a so-called erasing system have been studied and overcome. For example, ascorbic acid can be eliminated by allowing ascorbate oxidase to act on the sample. Further, bilirubin can be eliminated by allowing bilirubin oxidase to act on the sample.
Furthermore, when several stages of conjugation reactions are designed, a positive error occurs due to the inclusion of the reaction intermediate in the sample. A typical method is to cause an enzyme other than the enzyme that directly acts on the measurement target substance to act on the sample to generate hydrogen peroxide, erase the reaction intermediate with catalase, and then react the enzyme that acts directly on the measurement target substance. In this method, hydrogen peroxide is generated in addition to the system, and this is reacted with a color former in the presence of peroxidase, and at the same time, the action of catalase is virtually stopped to perform colorimetric determination. In the case of CRE measurement, an enzyme other than creatinine amidinohydrolase (creatine amide hydrolase and sarcosine oxidase) is allowed to act on the sample, and hydrogen peroxide generated due to a reaction intermediate (creatine and the like) is eliminated with catalase. Creatinine amidinohydrolase is added to the reaction system, and hydrogen peroxide generated due to the CRE to be measured is reacted with a color former in the presence of peroxidase for colorimetric determination (at the same time, the action of catalase Is substantially stopped.).
Reagents employing such a method include ascorbate oxidase, bilirubin oxidase, catalase and the like. The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
酵素法による生体成分測定方法には、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)依存性脱水素酵素によるNADの酸化還元を利用する方法もある。この方法も既に当該技術分野において確立されているので、公知の方法に従い、各種試料中の生体成分の量又は濃度を測定することができる。その態様は特に限定されないが、例えば、グルコース測定用組成物の場合は、グルコース脱水素酵素反応によりNADが還元されて生じたNADHが340nmの吸収を有することを利用して、グルコースの濃度を求めることができる。あるいは、さらにDCPIPなどの電子受容体を還元させて自身はNADに戻り、DCPIPの構造が変化することによって生じる吸光度の差を比色定量することにより、グルコースの濃度を求めることができる。 As a method for measuring biological components by an enzyme method, there is also a method that utilizes redox of NAD by nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) -dependent dehydrogenase. Since this method has already been established in the technical field, the amount or concentration of a biological component in various samples can be measured according to a known method. Although the aspect is not particularly limited, for example, in the case of a composition for measuring glucose, the concentration of glucose is obtained by utilizing the fact that NADH generated by reducing NAD by a glucose dehydrogenase reaction has absorption at 340 nm. be able to. Alternatively, the concentration of glucose can be determined by further reducing an electron acceptor such as DCPIP, returning itself to NAD, and colorimetrically determining a difference in absorbance caused by a change in the structure of DCPIP.
この方法においても、共役反応を設計することにより、いろいろな生体成分を測定することが出来る。例えば、グルコースのほか、ラクテートデヒドロゲナーゼ(LDH)による乳酸測定および総分岐鎖アミノ酸(BCAA)などの生体成分等を測定するための試薬が例示できる。
乳酸を測定する場合は、LDHが補酵素NADの存在下でL−乳酸を脱水素しピルビン酸を生成させ、その過程で生成するNADHの紫外領域波長の吸収に基づく吸光度増加量を測定することにより乳酸を測定できる。したがって、この試薬には、ラクテートデヒドロゲナーゼが含まれる。
総分岐鎖アミノ酸(BCAA)を測定する場合は、検体中のBCAA(バリン,ロイシン,イソロイシン)にロイシンデヒドロゲナーゼを作用させると、これらのBCAAが各々のα−ケト酸となる際に、NADからNADHが生成する。このNADHの紫外領域波長の吸収に基づく吸光度増加量を測定することによりBCAAを測定できる。なおこの測定系の場合は、さらに以下の反応を共役させてもよい。生成したNADHにより、ジアホラーゼの作用を介し、還元系発色試薬であるWST−1を還元させホルマザンを生成させる。このホルマザンの発色の吸光度変化を測定することによりBCAAを求めることができる。したがって、この試薬には、ロイシンデヒドロゲナーゼおよびジアホラーゼが含まれる。
上記のほか、例えば、リンゴ酸脱水素酵素を用いてオキザロ酢酸を測定することによりAST(GOT)を測定する方法、乳酸脱水素酵素を用いてピルビン酸を測定することによりALT(GPT)を測定する方法などが挙げられる。
本発明は、これらの酵素のうち少なくとも1種の安定化に適用することができる。
Also in this method, various biological components can be measured by designing a conjugate reaction. For example, in addition to glucose, reagents for measuring lactic acid measurement with lactate dehydrogenase (LDH) and biological components such as total branched chain amino acid (BCAA) can be exemplified.
When measuring lactic acid, LDH dehydrogenates L-lactic acid in the presence of the coenzyme NAD to produce pyruvic acid, and measures the increase in absorbance based on absorption of NADH produced in the process in the ultraviolet region wavelength. Can measure lactic acid. Thus, this reagent includes lactate dehydrogenase.
When measuring the total branched chain amino acid (BCAA), when leucine dehydrogenase is allowed to act on BCAA (valine, leucine, isoleucine) in a sample, when these BCAAs are converted into respective α-keto acids, NAD is converted to NADH. Produces. BCAA can be measured by measuring the amount of increase in absorbance based on the absorption of the NADH in the ultraviolet region wavelength. In the case of this measurement system, the following reaction may be further conjugated. The produced NADH reduces WST-1 which is a reducing coloring reagent through the action of diaphorase to produce formazan. BCAA can be determined by measuring the change in absorbance of the color of formazan. Thus, this reagent includes leucine dehydrogenase and diaphorase.
In addition to the above, for example, AST (GOT) is measured by measuring oxaloacetate using malate dehydrogenase, ALT (GPT) is measured by measuring pyruvate using lactate dehydrogenase The method of doing is mentioned.
The present invention can be applied to the stabilization of at least one of these enzymes.
なお、NAD以外であっても、酸化状態と還元状態とにおける紫外部または可視部などの吸収の差を利用して上記と同様の測定系を組むことができる。例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADP)、β−チオニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(チオNAD)が挙げられる。 In addition, even if it is other than NAD, a measurement system similar to the above can be assembled by utilizing the difference in absorption of the ultraviolet part or visible part in the oxidized state and the reduced state. Examples thereof include nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) and β-thionicotinamide adenine dinucleotide (thioNAD).
上記の方法を実施するための手段としては、汎用の自動分析機(例えば、日立7170形自動分析機)に適用できるよう構成された液状試薬(またはキット)を用いる方法、凍結乾燥などの手段により製造された乾燥製剤と溶解液の組み合わせで構成された試薬(またはキット)を用いる方法、適当な担体に酵素などを担持させた形態のいわゆるドライシステム等と呼ばれるキットやセンサーを用いる方法など種々の形態が例示できる。
好ましくは、試薬を2つに分包した液状試薬(以下、2試薬系の液状試薬とも記載する。)を用いて自動分析機で分析する方法である。この方法では、試料にまず1種類目の試薬(以下、第一試薬またはR1とも記載する。)を添加して一定時間反応させ、次いで2種類目の試薬(以下、第一試薬またはR1とも記載する。)をさらに添加して反応させ、この間の吸光度の変化を測定することにより目的成分を定量することが出来る。
Means for carrying out the above method include a method using a liquid reagent (or kit) configured to be applicable to a general-purpose automatic analyzer (for example, Hitachi 7170 type automatic analyzer), a means such as lyophilization. Various methods such as a method using a reagent (or kit) composed of a combination of a produced dry preparation and a solution, a so-called dry system in which an enzyme or the like is supported on an appropriate carrier, and a method using a sensor A form can be illustrated.
Preferably, the analysis is performed by an automatic analyzer using a liquid reagent in which the reagent is divided into two (hereinafter also referred to as a two-reagent liquid reagent). In this method, the first type of reagent (hereinafter also referred to as the first reagent or R1) is first added to the sample and allowed to react for a certain period of time, and then the second type of reagent (hereinafter also referred to as the first reagent or R1). The target component can be quantified by adding and reacting, and measuring the change in absorbance during this period.
本発明の組成物において、L−PGAの含有量は特に限定されない。液状での濃度として好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは0.2%以上である。また、好ましくは1%以下である。 In the composition of the present invention, the content of L-PGA is not particularly limited. The concentration in the liquid state is preferably 0.1% or more, and more preferably 0.2% or more. Moreover, it is preferably 1% or less.
本発明の組成物には、緩衝液成分、防腐剤、塩類、酵素安定化剤、色原体安定化剤などを添加してもよい。その使用量や添加の形態などについては特に限定されない。これらはいずれも、市販品などを入手することができる。
緩衝液成分としては、例えばリン酸緩衝液、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン緩衝液、グッド緩衝液などが挙げられる。グッド緩衝液としてはMES、Bis−Tris、ACES、BES、MOPS、PIPES、TES、HEPES、Tricine、Bicine、POPSO、TAPS、CHES、CAPSなどが例示される。これらの緩衝液成分によって、本発明の組成物のpHは5.0〜9.0の範囲内で維持されることが好ましい。
防腐剤としては、アジ化物、キレート剤、抗生物質、抗菌剤などが挙げられる。抗菌剤としては、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(MIT)、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン(CMIT)、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン(BIT)等のイソチアゾリン系防腐剤、イミダゾリジニルウレア等が挙げられる。また、一般に市販されているものとしては、混合物としてプロクリン150(スペルコ製、シグマアルドリッチジャパンより入手)、プロクリン300(スペルコ製、シグマアルドリッチジャパンより入手)、アクチサイドMBS(ソー・ジャパン製)、単一製品としてアクチサイドB20(N)(ソー・ジャパン製)、MIT(ロシュ製、シグマ製)等が挙げられる。
キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸およびその塩等が挙げられる。
抗生物質としては、ゲンタマイシン、カナマイシン、クロラムフェニコール等が挙げられる。
塩類としては塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。
酵素安定化剤としては、シュークロース、トレハロース、シクロデキストリン、グルコン酸塩、アミノ酸類等が挙げられる。
色原体安定化剤としては、エチレンジアミン四酢酸およびその塩等のキレート剤、シクロデキストリン等が挙げられる。
Buffer components, preservatives, salts, enzyme stabilizers, chromogen stabilizers and the like may be added to the composition of the present invention. There are no particular restrictions on the amount used or the form of addition. All of these can be obtained as commercial products.
Examples of the buffer solution component include a phosphate buffer solution, a tris (hydroxymethyl) aminomethane buffer solution, and a Good buffer solution. Examples of the good buffer include MES, Bis-Tris, ACES, BES, MOPS, PIPES, TES, HEPES, Tricine, Bicine, POPSO, TAPS, CHES, and CAPS. With these buffer components, the pH of the composition of the present invention is preferably maintained within the range of 5.0 to 9.0.
Examples of antiseptics include azides, chelating agents, antibiotics, and antibacterial agents. Antibacterial agents include 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT), 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CMIT), 1,2-benzisothiazolin-3-one ( BIT), an isothiazoline-based preservative, imidazolidinyl urea, and the like. In addition, as commercially available products, Procrine 150 (manufactured by Spelco, obtained from Sigma Aldrich Japan), Proclin 300 (manufactured by Spelco, obtained from Sigma Aldrich Japan), Actiside MBS (manufactured by Sor Japan), single As one product, Actiside B20 (N) (manufactured by So Japan), MIT (manufactured by Roche, Sigma) and the like can be mentioned.
Examples of the chelating agent include ethylenediaminetetraacetic acid and its salt.
Antibiotics include gentamicin, kanamycin, chloramphenicol and the like.
Examples of the salts include sodium chloride, potassium chloride, aluminum chloride and the like.
Enzyme stabilizers include sucrose, trehalose, cyclodextrin, gluconate, amino acids and the like.
Examples of chromogen stabilizers include chelating agents such as ethylenediaminetetraacetic acid and its salts, and cyclodextrins.
本発明において、「酵素組成物が安定である」とは、加温処理に対しても酵素活性が維持されていることを意味し、35℃7日間保存後の残存酵素活性があること、好ましくは保存前と比較して10%以上、さらに好ましくは20%以上、さらに好ましくは40%以上、さらに好ましくは60%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上維持されていることをいう。L−PGAを含む酵素組成物が、この要件を満たしている場合、当該酵素組成物はL−PGAを含むことにより安定化されていると推定する。なお、酵素活性測定法は、公知の方法、例えば、カタログや添付文書に記載の方法(市販品の場合)、文献等に記載の方法などの中から当業者が適宜採用することができる。 In the present invention, “the enzyme composition is stable” means that the enzyme activity is maintained even during the heating treatment, and preferably has a residual enzyme activity after storage at 35 ° C. for 7 days. Is 10% or more, more preferably 20% or more, more preferably 40% or more, more preferably 60% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% compared to before storage. That means it is maintained. When the enzyme composition containing L-PGA satisfies this requirement, it is assumed that the enzyme composition is stabilized by containing L-PGA. The enzyme activity measurement method can be appropriately employed by those skilled in the art from known methods, for example, methods described in catalogs and package inserts (in the case of commercial products), methods described in literature, and the like.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は実施例により特に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. In addition, this invention is not specifically limited by an Example.
(実施例1)
表1に記載の各種酵素を3U/mL、L−PGAを5g/L含有するように調製し、35℃で7日間保存した後の残存活性(溶解直後の活性値に対する保存後の活性値の割合)を検討した。
Example 1
Residual activity after preparation of each enzyme shown in Table 1 containing 3 U / mL and 5 g / L of L-PGA and storage at 35 ° C. for 7 days (activity value after storage relative to activity value immediately after dissolution) Ratio).
いずれの酵素においても35℃で7日間保存した後、酵素活性が残存した。 In either enzyme, the enzyme activity remained after storage at 35 ° C. for 7 days.
本発明は、分子生物学用途の分析用試薬、生化学用途の分析試薬、体外診断薬、液状体外診断薬、チップ状またはスリット状に加工したドライ系の体外診断薬、酵素センサーや酵素電極、医薬品、食品および飲料などの組成物などに適用できる。 The present invention includes an analytical reagent for molecular biology, an analytical reagent for biochemistry, an in vitro diagnostic agent, a liquid in vitro diagnostic agent, a dry in vitro diagnostic agent processed into a chip shape or a slit shape, an enzyme sensor and an enzyme electrode, It can be applied to compositions such as pharmaceuticals, foods and beverages.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022071417A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | キッコーマン株式会社 | Method for improving stability of composition containing flavin-dependent lactate dehydrogenase |
-
2013
- 2013-07-02 JP JP2013138572A patent/JP2015008707A/en active Pending
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WO2022071417A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | キッコーマン株式会社 | Method for improving stability of composition containing flavin-dependent lactate dehydrogenase |
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