JP2017530713A - 生物発光サクシネート検出アッセイ - Google Patents

生物発光サクシネート検出アッセイ Download PDF

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Abstract

本明細書では、試料中のサクシネートの検出方法及び定量方法を提供する。試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ酵素及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性の検出方法及び定量方法と、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターのスクリーニング方法も提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、サクシネートの検出及び定量方法と、JumonjiCドメインを含むヒストンリジンデメチラーゼ及び2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの検出及び定量方法に関する。
ゲノムのエピジェネティックな状態を定めるには、タンパク質の翻訳後修飾(PTM)が重要である。この修飾としては、リン酸化、メチル化、アセチル化、糖鎖付加、ユビキチン化、ニトロシル化及び脂質化が挙げられ、PTMは、正常細胞の生態と発病機序の多くの局面に影響を及ぼす。より具体的には、ヒストン関連PTMは、非常に有効なものであり、これは、ヒストンの共有結合修飾が、クロマチン調節を介した転写調節に関連付けられているからである。翻訳後修飾酵素の例としては、キナーゼ/フォスファターゼ、メチルトランスフェラーゼ/デメチラーゼ、アセチルトランスフェラーゼ/ヒストンデアセチラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ/グルカナーゼ及びADP−リボシルトランスフェラーゼが挙げられるが、これらに限らない。正常な生理的状態では、PTM酵素の調節は、厳密に調節されている。しかしながら、病的状態では、これらの酵素の活性が異常調節されることがあり、これらの酵素によって支配される、細胞内ネットワークの破壊により、がん及び炎症を含む多くの疾患に至る。そのため、PTM酵素は、創薬の重要な標的となっており、それらの酵素の活性をモニタリングするための技術開発に対するニーズが生じている。これらのアッセイは、これらの疾患に対する薬剤候補を探すためのハイスループットスクリーニング(HTS)のみならず、細胞プロセスの調節におけるこれらの翻訳後修飾の役割を理解するためにも適用できる。
JumonjiCドメインを含むヒストンリジンデメチラーゼ(「JMJCデメチラーゼ」)は、ゲノムのエピジェネティックな状態を定める際に、ヒストンリジンメチルトランスフェラーゼの活性を相殺することによって、役割を果たす。これらの酵素は、ヒストンの特定のリジン部位からメチルマークを除去するのを触媒し、その結果、標的遺伝子の転写を抑制または活性化させることによって、消去剤として作用する。JMJCデメチラーゼは、広く研究されており、がんへの関わりがあることから、有効な薬剤標的となっている。したがって、創薬のために、JMJCデメチラーゼの調節機序を解明するとともに、選択的かつ強力なインヒビターの同定を促進する基礎調査ツールとして、JMJCデメチラーゼ活性をモニタリングするアッセイは望ましい。従来のJMJCデメチラーゼアッセイでは、抗体、酵素カップリングアッセイ、HPLCベースのアッセイまたは質量分析法を用いて、JMJCデメチラーゼによって脱メチル化された基質を検出する。これらのアッセイは、デメチラーゼ活性の迅速な検出用として構成するのは容易ではなく、これは、比色アッセイ、放射性アッセイまたは不均一系抗体ベース蛍光アッセイの利用に依存するからである。比色アッセイは通常、創薬用途には望ましくなく、これは、化合物の干渉を受けやすく、感度が低く、偽陽性の割合が高いからである。放射能及び質量分析ベースの方法では、試料の加工が必要である。放射標識した物質を使用するには、廃棄物の管理または面倒な規制上の手順が必要である。上記の酵素種の重要性から、それらの活性、調節をモニタリングするか、または新規インヒビターを同定するための酵素アッセイを開発するニーズが存在する。
本発明は、試料中のサクシネートの発光検出または測定方法に対するものである。この方法は、(a)試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、(b)第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(c)第2の反応混合物における発光を検出することによって、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することを含み、サクシネートが試料に存在する場合、第1の検出試薬と第2の検出試薬は、そのサクシネートをATPに変換する。第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させることにより、ATPを生成できる。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法に対するものである。この方法は、(a)試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、(b)第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(c)第2の反応混合物における発光を検出することによって、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することを含み、(i)第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、(ii)第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または(iii)第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含んでよく、第2の検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含んでよい。第1の検出試薬は、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含んでよく、第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含んでよい。第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含んでよく、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含んでよく、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む。第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させることにより、ATPを生成できる。サクシネート形成酵素は、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼであってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素の活性の検出または測定方法に対するものである。この方法は、(a)試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、試料がサクシネート形成酵素を含む場合に、サクシネートが形成されることと、(b)サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAに変換することと、(c)第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(d)第2の反応混合物における発光を検出することによって、試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素活性を検出または測定することとを含み、(i)第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、(ii)第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または(iii)第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼと、ピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させることにより、ATPを生成できる。サクシネート形成酵素は、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼであってよい。2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼであってよい。そのFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6であってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD2AまたはJMJD2Cであってよい。試料は、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させてよい。そのペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンペプチド基質であってよい。そのヒストンペプチド基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法に対するものである。この方法は、(a)試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、その試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、(b)試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、(c)サクシネート反応混合物を3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAに変換することと、(d)第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、そのATP検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、(e)第2の反応混合物における発光を検出することと、(f)第2の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第2の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む。その2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼであってよい。そのFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6であってよい。そのJMJCデメチラーゼは、JMJD2AまたはJMJD2Cであってよい。試料は、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させてよい。そのペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンペプチド基質であってよい。そのヒストンペプチド基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法に対するものである。この方法は、(a)試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、その試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、(b)試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、(c)サクシネート反応混合物をGDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAとGDPに変換することと、(d)第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、そのATP検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含むことと、(e)第2の反応混合物における発光を検出することと、(f)第2の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第2の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む。2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼであってよい。そのFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6であってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD2AまたはJMJD2Cであってよい。試料は、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させてもよい。そのペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンペプチド基質であってよい。そのヒストンペプチド基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法に対するものである。この方法は、(a)試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、その試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、(b)試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、(c)サクシネート反応混合物をADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAとADPに変換することと、(d)第1の反応混合物をATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、そのATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含むことと、(e)第2の反応混合物を、ADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させることであって、そのADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、(f)第3の反応混合物における発光を検出することと、(g)第3の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第3の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む。その2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼであってよい。そのFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6であってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD2AまたはJMJD2Cであってよい。試料は、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させてよい。そのペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンペプチド基質であってよい。そのヒストンペプチド基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中のサクシネートを検出するキットに対するものである。このキットは、(i)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、(ii)無機フォスフェートと、(iii)アセトアセチル−CoAと、(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、(v)ADPと、(vi)生物発光酵素と、(vii)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(vii)は、1つ以上の容器に入っている。このキットは、(i)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、(ii)無機フォスフェートと、(iii)アセトアセチル−CoAを含む第1の検出試薬と、(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、(v)ADPと、(vi)生物発光酵素と、(vii)ルシフェリン基質を含む第2の検出試薬を含んでよい。生物発光酵素は、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよく、ルシフェリン基質は、D−ルシフェリンであってよい。このキットは、キットを用いて、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含んでよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中のサクシネートを検出するキットに対するものである。このキットは、(i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、(ii)GTPと、(iii)コエンザイムAと、(iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、(v)ADPと、(vi)生物発光酵素と、(vii)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(vii)は、1つ以上の容器に入っている。このキットは、(i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、(ii)GTPと、(iii)コエンザイムAを含む第1の検出試薬と、(iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、(v)ADPと、(vi)生物発光酵素と、(vii)ルシフェリン基質を含む第2の検出試薬を含んでよい。このキットは、キットを用いて、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含んでよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中のサクシネートを検出するキットに対するものである。このキットは、(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(ii)ATPと、(iii)コエンザイムAと、(iv)アデニレートシクラーゼと、(v)ピロフォスファターゼと、(vi)ピルベートキナーゼと、(vii)フォスフォエノールピルベートと、(viii)生物発光酵素と、(ix)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(ix)は、1つ以上の容器に入っている。その第1の検出試薬は、(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(ii)ATPと、(iii)コエンザイムAを含んでよく、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含んでよく、そのATP枯渇試薬は、(iv)アデニレートシクラーゼと、(v)ピロフォスファターゼを含んでよく、そのADPからATPへの変換/検出試薬は、(vi)ピルベートキナーゼと、(vii)フォスフォエノールピルベートと、(viii)生物発光酵素と、(ix)ルシフェリン基質を含んでよい。このキットは、キットを用いて、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含んでよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットに対するものである。このキットは、(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、(ii)2−オキソグルタレートと、(iii)Fe(II)と、(iv)アスコルベートと、(v)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、(vi)無機フォスフェートと、(vii)アセトアセチル−CoAと、(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、(ix)ADPと、(x)生物発光酵素と、(xi)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(xi)は、1つ以上の容器に入っている。このキットは、(v)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、(vi)無機フォスフェートと、(vii)アセトアセチル−CoAを含む第1の検出試薬と、(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、(ix)ADPと、(x)生物発光酵素と、(xi)ルシフェリン基質を含む第2の検出試薬を含んでよい。キットは、キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含んでよい。その2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼであってよい。そのFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼであってよい。JMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6であってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD2AまたはJMJD2Cであってよい。このキットは、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含んでよい。そのペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンペプチド基質であってよい。ヒストンペプチド基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットに対するものである。このキットは、(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、(ii)2−オキソグルタレートと、(iii)Fe(II)と、(iv)アスコルベートと、(v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、(vi)GTPと、(vii)コエンザイムAと、(viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、(ix)ADPと、(x)生物発光酵素と、(xi)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(xi)は、1つ以上の容器に入っている。このキットは、(v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、(vi)GTPと、(vii)コエンザイムAを含む第1の検出試薬と、(viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、(ix)ADPと、(x)生物発光酵素と、(xi)ルシフェリン基質を含む第2の検出試薬を含んでよい。このキットは、キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含んでよい。その2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼであってよい。そのFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6であってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD2AまたはJMJD2Cであってよい。このキットは、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含んでよい。そのペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンペプチド基質であってよい。ヒストンペプチド基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットに対するものである。このキットは、(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、(ii)2−オキソグルタレートと、(iii)Fe(II)と、(iv)アスコルベートと、(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(vi)ATPと、(vii)コエンザイムAと、(viii)アデニレートシクラーゼと、(ix)ピロフォスファターゼと、(x)ピルベートキナーゼと、(xi)フォスフォエノールピルベートと、(xii)生物発光酵素と、(xiii)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(xiii)は、1つ以上の容器に入っている。このキットは、(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(vi)ATPと、(vii)コエンザイムAを含む第1の検出試薬と、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含む第2の検出試薬を含んでよく、そのATP枯渇試薬は、(viii)アデニレートシクラーゼと、(ix)ピロフォスファターゼを含んでよく、ADPからATPへの変換/検出試薬は、(x)ピルベートキナーゼと、(xi)フォスフォエノールピルベートと、(xii)生物発光酵素と、(xiii)ルシフェリン基質を含んでよい。このキットは、キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含んでよい。その2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼであってよい。そのFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼであってよい。そのJMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6であってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD2AまたはJMJD2Cであってよい。このキットは、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含んでよい。そのペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンペプチド基質であってよい。ヒストンペプチド基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。生物発光酵素は、ルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、組み換えルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼであってよい。ルシフェラーゼは、耐熱性ホタルルシフェラーゼであってよい。
本発明は、試料中のサクシネートの発光検出または測定方法であって、(a)試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、(b)第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(c)第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することを含み、サクシネートが試料に存在する場合、第1の検出試薬と第2の検出試薬が、そのサクシネートをATPに変換する方法に対するものである。
本発明は、試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、(a)試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、(b)第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(c)第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することを含み、(i)第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、(ii)第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬が、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、(iii)第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または(iv)第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼと、ピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む方法に対するものである。
本発明は、試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素の活性の検出または測定方法であって、(a)試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、試料がサクシネート形成酵素を含む場合に、サクシネートが形成されることと、(b)サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAに変換することと、(c)第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(d)第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素活性を検出または測定することを含み、(i)第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、(ii)第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬が、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、(iii)第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または(iv)第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼと、ピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む方法に対するものである。
本発明は、ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、(a)試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、(b)試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、(c)サクシネート反応混合物を(i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAに変換するか、または(ii)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをATPに変換することと、(d)第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、ATP検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、(e)第2の反応混合物における発光を検出することと、(f)第2の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第2の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む方法に対するものである。
本発明は、ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、(a)試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、(b)試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、(c)サクシネート反応混合物をGDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAとGDPに変換することと、(d)第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、ATP検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、(e)第2の反応混合物における発光を検出することと、(f)第2の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第2の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む方法に対するものである。
本発明は、ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、(a)試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、(b)試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、(c)サクシネート反応混合物をADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAとADPに変換することと、(d)第1の反応混合物をATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含むことと、(e)第2の反応混合物をADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させることであって、ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、(f)第3の反応混合物における発光を検出することと、(g)第3の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第3の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む方法に対するものである。
本発明は、試料中のサクシネートを検出するキットであって、(i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、(ii)無機フォスフェートと、(iii)アセトアセチル−CoAと、(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、(v)ADPと、(vi)生物発光酵素と、(vii)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
本発明は、試料中のサクシネートを検出するキットであって、(i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、(ii)GTPと、(iii)コエンザイムAと、(iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、(v)ADPと、(vi)生物発光酵素と、(vii)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
本発明は、試料中のサクシネートを検出するキットであって、(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(ii)ATPと、(iii)コエンザイムAと、(iv)アデニレートシクラーゼと、(v)ピロフォスファターゼと、(vi)ピルベートキナーゼと、(vii)フォスフォエノールピルベートと、(viii)生物発光酵素と、(ix)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(ix)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
本発明は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、(ii)2−オキソグルタレートと、(iii)Fe(II)と、(iv)アスコルベートと、(v)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、(vi)無機フォスフェートと、(vii)アセトアセチル−CoAと、(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、(ix)ADPと、(x)生物発光酵素と、(xi)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
本発明は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、(ii)2−オキソグルタレートと、(iii)Fe(II)と、(iv)アスコルベートと、(v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、(vi)GTPと、(vii)コエンザイムAと、(viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、(ix)ADPと、(x)生物発光酵素と、(xi)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
本発明は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、(ii)2−オキソグルタレートと、(iii)Fe(II)と、(iv)アスコルベートと、(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(vi)ATPと、(vii)コエンザイムAと、(viii)アデニレートシクラーゼと、(ix)ピロフォスファターゼと、(x)ピルベートキナーゼと、(xi)フォスフォエノールピルベートと、(xii)生物発光酵素と、(xiii)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(xiii)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
本発明は、試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、(a)試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、(b)第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(c)第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することを含み、第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬及びADPからATPへの変換/検出試薬と、生物発光酵素及びルシフェリン基質と順次接触させる方法に対するものである。
本発明は、ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、(a)試料を化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、(b)試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、(c)サクシネート反応混合物をADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAとADPに変換することと、(d)第1の反応混合物をATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、(e)第2の反応混合物をADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させることであって、ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、(f)第3の反応混合物における発光を検出することと、(g)第3の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第3の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む方法に対するものである。
本発明は、試料中のサクシネートを検出するキットであって、(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(ii)ATPと、(iii)コエンザイムAと、(iv)ATP枯渇試薬と、(v)ADPからATPへの変換/検出試薬と、(vi)生物発光酵素と、(vii)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
本発明は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、(ii)2−オキソグルタレートと、(iii)Fe(II)と、(iv)アスコルベートと、(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、(vi)ATPと、(vii)コエンザイムAと、(viii)ATP枯渇試薬と、(ix)ATPからATPへの変換/検出試薬と、(x)生物発光酵素と、(xi)ルシフェリン基質を含み、(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っているキットに対するものである。
3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ/サクシニル−CoAリガーゼフォスフォトランスフェラーゼ反応を示している。 サクシネートを生成させる酵素反応後に、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ/サクシニル−CoAリガーゼ(方法1)を用いたサクシネート検出アッセイを示している。 方法1を用いたサクシネート滴定曲線を示している。 図4A〜4Cは、図2に示されているサクシネート検出アッセイで検出したJMJD2C、JARID1A及びUTX酵素のJMJCデメチラーゼ滴定曲線を示している。 JMJD2Cの、様々なメチル化及び非メチル化ヒストンH3ペプチドに対する基質特異性を示している。 方法1を用いて、JMJD2CのFe(II)に対するKmappを割り出したものを示している。 図7A〜7Bは、デメチラーゼインヒビターIOX及びJIB 04のJMJD2Cに対する用量反応曲線を示している。 SCS(GDP形成)/グアニレートキナーゼ(方法2)を用いたサクシネート検出アッセイを示している。 方法2を用いたサクシネート滴定を示している。 図10A〜10Bは、JMJD2C及びJMJD2A酵素のJMJCデメチラーゼ滴定曲線を示している。 方法2を用いた、JMJD2Cの、様々なメチル化ヒストンH3ペプチドに対する基質特異性を示している。 SCS(ADP形成)/ADP検出試薬(方法3)を用いたサクシネート検出アッセイを示している。 SCS(ADP形成)/ADP−Glo(商標)アッセイ(方法3)を用いたサクシネート滴定を示している。 図14A〜14Bは、方法3を用いた、JMJD2C及びJMJD2A酵素のサクシネート滴定曲線を示している。 3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ/サクシニル−CoAリガーゼ(方法1)を用いた、細胞抽出物におけるサクシネート検出を示している。 サクシネートを生成させる酵素反応後に、改変型3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ/サクシニル−CoAリガーゼ(方法4)を用いたサクシネート検出アッセイを示している。 改変型3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ/サクシニル−CoAリガーゼ(方法4)を用いたサクシネート滴定を示している。 図18A〜18Bは、JMJD2C及びJARID1A酵素のJMJCデメチラーゼ滴定曲線(方法4)を示している。 図19A〜19Bは、EGLN1及びEGLN2酵素のジオキシゲナーゼ滴定曲線(方法4)を示している。
本明細書では、汎用的な生物発光・ホモジニアスサクシネート検出アッセイであって、JMJCデメチラーゼ活性などの2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を測定するのに適合できるアッセイを開示する。この生物発光サクシネート検出アッセイには、生物発光形式でサクシネートを検出するために(例えば図1、8、12及び16を参照)、3−オキソ酸CoAトランスフェラーゼ及び/またはサクシニル−CoAリガーゼ反応(図1)が伴う。本発明の生物発光サクシネート検出アッセイは、サクシネートを検出するので、多種多様な酵素系において様々な基質とともに用いてよい。例えば、本発明の生物発光サクシネート検出アッセイは、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ(例えば、JMJCデメチラーゼ及び2−オキソグルタレート依存型(2OG依存型)ジオキシゲナーゼ)のようなサクシネート形成または生成酵素の存在及び/または活性を検出するために、脱メチル化反応のようなサクシネート形成反応とともに用いてよい。これらの酵素は、生物発光サクシネート検出アッセイでの使用に適し、これは、2−オキソグルタレートをサクシネートに変換するからである。本アッセイは、テンイレブントランスロケーション(TET)酵素のように、DNAの脱メチル化に関わる酵素のモニタリングにも用いてよい。
本発明の生物発光サクシネート検出アッセイには、2段階アッセイで、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼとその活性を検出し、インキュベーション時間が短く、シグナルがロバストかつ安定であるという利点がある。このホモジニアスアッセイは、迅速で、感度が高く、簡潔であり、洗浄工程が不要である。この2段階形式アッセイは、サクシネート生成物のATPへの変換を伴い、このATPは、ロバストなルシフェラーゼ反応で測定され、その際、ルシフェラーゼ反応の光出力は、低nM〜20μMのサクシネート濃度に比例する。この高感度アッセイにより、低活性のJMJCデメチラーゼの検出、または少量の精製JMJCデメチラーゼ、2−オキソグルタレート及び/もしくはFe(II)の使用が可能になる。本発明のアッセイは、感度が高く、ロバストであり、大半のJMJCデメチラーゼサブファミリーの活性を測定可能にする。
開示されているアッセイ及び方法は、利便的であり、いずれの計器プラットフォームでも、試料の加工なしに用いることができる。その生物発光反応は、ハイスループットスクリーニング(HTS)で用いるのに十分な感度であるとともに、シグナルが安定している。その試薬は、比較的容易に設計できるとともに、容易に合成できる。その試薬は、発光反応によって生成される高いシグナル安定性により、ハイスループット形式で、長時間にわたって多くの試料における酵素活性を測定するのを容易にできるので、試薬投入機構を備える発光測定装置が不要になり、多くの試料をバッチ方式で処理可能になる。本発明の方法は、1つのウェルで行っても、高い試料処理またはインヒビタースクリーニングのためのハイスループットスクリーニング(HTS)方法として用いるのに適するように、マルチウェルプレートで行ってもよい。本発明の生物発光サクシネート検出アッセイは、使いやすい方法であり、酵素の使用量をかなり節約でき、放射能、抗体または修飾基質を必要としない。本発明の生物発光サクシネート検出アッセイは、基質特異性を調べたり、JMJCデメチラーゼインヒビターの反応速度パラメーター及び作用機序を評価したりするのに適している。
1.定義
別段の定めのない限り、本明細書で用いられている技術用語と科学用語のいずれも、当業者によって広く理解されている意味と同じ意味を有する。矛盾が生じた場合には、定義を含め、本書が優先される。好ましい方法と材料が以下に示されているが、本発明の実施または試験において、本明細書に記載されているものと同様または同等の方法と材料を用いることができる。本明細書で言及されている全ての文献、特許出願、特許及びその他の参考文献は、参照により、その全体が援用される。本明細書に開示されている材料、方法及び例は、実例に過ぎず、限定することは意図されていない。
「comprise(s)(含む)」、「include(s)(挙げられる、含まれる)」、「having(有する)」、「has(有する)」、「can(できる)」、「contain(s)(含む)」という用語及びこれらの変形表現は、本明細書で使用する場合、追加の行為または構造の可能性を排除しないオープンエンドな移行句、語句または単語であるように意図されている。本明細書で用いられている用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、限定することは意図されていない。本明細書及び添付の請求項で使用する場合、「a」、「and」及び「the」という単数形には、文脈上、明らかに別段に示されない場合、複数の言及物が含まれる。本開示は、明示されているか否かにかかわらず、本明細書に示されている実施形態または要素を「含み」、「それらからなり」、及び「それらから本質的になる」他の実施形態も企図している。
本明細書中の数値範囲の説明に関しては、同じ精度を有する、その範囲間の各数字が明らかに企図される。例えば、6〜9の範囲においては、6及び9に加えて、7及び8という数が企図され、6.0〜7.0の範囲においては、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9及び7.0という数が明らかに企図される。
「2−オキソグルタレート」、「2OG」または「α−ケトグルタレート」という用語は、本明細書で同義的に使用する場合、α−ケトグルタル酸のアニオンを指す。2−オキソグルタレートは、グルタメートの脱アミノ化によって生成されるケト酸であり、クレブス回路における中間体である。
「3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ」及び「SCOT」という用語は、本明細書で同義的に使用する場合、下記の化学反応を触媒する酵素を指す。
サクシネート+アセトアセチル−CoA⇔サクシニル−CoA+アセトアセテート
SCOTは、サクシニル−CoA:3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ、3−オキソ酸コエンザイムA−トランスフェラーゼ、3−ケト酸CoA−トランスフェラーゼ、3−ケト酸コエンザイムAトランスフェラーゼ、3−オキソ酸CoAデヒドロゲナーゼ、アセトアセテートサクシニル−CoAトランスフェラーゼ、アセトアセチルコエンザイムA−サクシネートチオホラーゼ、サクシニルコエンザイムA−アセトアセチルコエンザイムA−トランスフェラーゼ及びサクシニル−CoAトランスフェラーゼとしても知られている。SCOTは、ケトン体の合成及び分解、バリン、ロイシン及びイソロイシンの分解、ならびにブタノエートの代謝という3つの代謝経路に関与する。SCOTは、CoA−トランスフェラーゼのファミリーに属する。
「発光」という用語には、本明細書で使用する場合、生物発光(すなわち、生物によって作られる光)が含まれる。関与する酵素が、光を生成する目的で、自然選択によって、生物の中で進化したものであるか、または、関与する酵素が、そのような酵素の変異誘導体である場合、その発光反応は、「生物発光反応」ともいい、関与する酵素は、「生物発光酵素」ともいう。生物発光酵素の例としては、それらに限定されるものではないが、甲虫ルシフェラーゼ、例えばホタルルシフェラーゼなどが挙げられる。
「ルシフェリン基質」という用語は、本明細書で使用する場合、化学または生化学反応によって光を作ることができる分子を指す(例えば、ルシフェリン、ルシフェリン誘導体またはこれらの機能的アナログ)。ルシフェリン基質は、ルシフェラーゼによって生成される光を作ることができる分子であってよい。ルシフェラーゼ酵素に対する好適なルシフェリン基質としては、ルシフェリン、ルシフェリン誘導体及びルシフェリンの機能的アナログが挙げられる。いくつかの実施形態では、ルシフェリンの機能的アナログには、それらの化合物の誘導体を含め、修飾ルシフェリンが含まれる。例示的な化合物としては、米国特許出願公開第2009/0075309号に開示されているものが挙げられる。
「ルシフェリン誘導体」という用語は、本明細書で使用する場合、D−ルシフェリンの実質的な構造を有するタイプの発光分子もしくは化合物またはルシフェリン基質を指し、ルシフェラーゼ基質、例えば、アミノルシフェリンもしくはフルオロルシフェリン、または米国特許出願公開第2007/0015790号に開示されているルシフェラーゼ基質、Branchini et al.(1989)に開示されているルシフェラーゼ基質(例えば、ナフチル及びキノリル誘導体)、Branchini et al.(2002)に開示されているルシフェラーゼ基質、及びBranchini(2000)に開示されているルシフェラーゼ基質であり、これらの文献の開示内容は、参照により、本明細書に援用される。
「調節する」とは、本明細書で使用する場合、活性をいずれかの形に変更すること(調節したり、ダウンレギュレートしたり、アップレギュレートしたり、低減したり、阻害したり、上昇させたり、低下させたり、失活させたり、または活性化させることなど)を意味することができる。
「較正組成物群」は、既知濃度のサクシネートを含む複数の組成物を指し、それらの組成物のそれぞれは、その群の別の組成物とは、サクシネートの濃度が異なる。
「小分子」とは、本明細書で使用する場合、通常分子量が約10kDa未満である分子を意味することができる。小分子は、合成有機または無機化合物、ペプチド、(ポリ)ヌクレオチド、(多)糖類などであってよい。具体的には、小分子としては、小さい非ポリマー(すなわち、非ペプチドまたは非ポリペプチド)有機分子及び無機分子が挙げられる。多くの製薬会社は、このような分子の広範なライブラリーを有しており、それらの分子は、本明細書に記載されている方法を用いることによって、簡便にスクリーニングできる。小分子の分子量は、約1000Da未満、約750Da未満または約500Da未満であってよい。
「サクシニル−CoAシンターゼ」、「サクシニル−CoAリガーゼ」及び「SCS」という用語は、本明細書で同義的に使用する場合、下記の反応を触媒する酵素を指す。
サクシニルCoA+Pi+NDP⇔サクシネート+CoA+NTP
この式中、Piは、無機フォスフェートを示し、NDPは、ヌクレオシドジフォスフェート(例えば、GDPまたはADP)を示し、NTPは、ヌクレオシドトリフォスフェート(例えば、GTPまたはATP)を示す。NDPは、CDP、TDPまたはUDPを示すこともある。NTPは、CTP、TTPまたはUTPを示すこともある。サクシニル−CoAシンターゼは、サクシニルCoAのサクシネートへの変換と、無機フォスフェート分子及びヌクレオシドジフォスフェート分子、例えばGDPまたはADPからのヌクレオシドトリフォスフェート分子、例えばGTPまたはATPの形成との共役を促す。SCSは、サクシニル−CoAシンテターゼ、サクシネート−CoAリガーゼ、SUCL、サクシネートチオキナーゼ、A−STK、G−STK、A−SCS、G−SCS、SCACT、VEG239、VEG63、Vegetative protein239、Vegetative protein63、CG11963及びサクシネートチオキナーゼとしても知られている。SCSは、細胞代謝における主要経路であるクエン酸回路に関与する触媒の1つであり、細胞のミトコンドリアマトリックスにある。「ADP形成サクシニル−CoAシンターゼ」、「SCS(ADP形成)」及び「SCS−ADP」という用語は、本明細書で同義的に使用する場合、下記の反応を触媒するSCSを指す。
ATP+サクシネート+CoA⇔ADP+フォスフェート+サクシニル−CoA
「GDP形成サクシニル−CoAシンターゼ」、「SCS(GDP形成)」及び「SCS−GDP」という用語は、本明細書で同義的に使用する場合、下記の反応を触媒するSCSを指す。
GTP+サクシネート+CoA⇔GDP+フォスフェート+サクシニル−CoA
「変異体」は、本明細書では、アミノ酸の挿入、欠失または保存的置換によってアミノ酸配列が異なるが、少なくとも1つの生物学的活性を保持するペプチドまたはポリペプチドを説明するために使用する。変異体は、本明細書では、少なくとも1つの生物学的活性を保持するアミノ酸配列を有する参照タンパク質と実質的に同一であるアミノ酸配列を有するタンパク質を説明するためにも使用する。アミノ酸の保存的置換、すなわち、アミノ酸を、同様の特性(例えば、親水性、帯電領域の程度及び分布)の別のアミノ酸に置き換えることは、当該技術分野において、典型的にはわずかな変化を伴うものとして認識されている。「変異体」は、タンパク質分解、リン酸化またはその他の翻訳後修飾によるなどして別段に処理してあるが、その生物学的活性を依然として保持するポリペプチドまたはそのフラグメントを説明するためにも使用することができる。
2.生物発光サクシネート検出アッセイ
本開示は、試料中のサクシネートを検出する生物発光サクシネート検出アッセイを提供する。このサクシネート検出アッセイには、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(「SCOT」)、ならびに/またはADP形成サクシニル−CoAシンターゼ(「SCS−ADP」)及びGDP形成サクシニル−CoAシンターゼ(「SCS−GDP」)のようなサクシニル−CoAシンターゼ(「SCS」)を用いて、試料中のサクシネートをサクシニル−CoAに変換することが伴う。サクシネートのサクシニル−CoAへの変換は、ATPの生成に結び付いている。生成されたATPの量は、ルシフェラーゼ/ルシフェリン反応を用いて検出し、試料に存在するサクシネートの量に比例する。
a.SCOT/SCS(ADP形成)アッセイ(ADPからATPへの変換)
酵素のSCOTは、サクシネートとアセトアセチル−CoAのアセトアセテートとサクシニル−CoAへの変換を触媒する(図1参照)。第2の反応において、中間体のサクシニル−CoAを、ADPと無機フォスフェートの存在下で、酵素のSCS−ADPによって、サクシネートと、CoAと、ATPに変換する(図1参照)。ATP検出試薬、例えばルシフェリン−ルシフェラーゼ反応を用いて、生成されたATPを同時に、生物発光シグナル、例えば生物発光に変換する(図2参照)。
SCOT/SCS(ADP形成)アッセイ方法では、サクシネートのサクシニル−CoAへの変換は、SCOTと、アセトアセチル−CoAと、リン酸カリウム(第一/第二)と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含む試薬を用いて行う。ADPからATPへの変換は、試薬、例えば、SCS(ADP形成)と、ADPと、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)を含む生物発光サクシネート検出試薬IIのような、ADPからATPへの変換試薬を用いて、別に行う。続いて、ATP検出試薬、例えばルシフェリン−ルシフェラーゼアッセイ試薬、例えばKinase−Glo(登録商標)アッセイ試薬(Promega Corp.)を加えることによって、ATPを測定してよい。生成される発光の量は、試料に存在するサクシネートの量に比例する。
(1)第1の検出試薬−SCOT反応
第1の検出試薬は、SCOTと、無機フォスフェート(リン酸カリウム(第一/第二)など)と、アセトアセチル−CoA(3−オキソアシル−CoAとしても知られる)と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含んでよい。SCOT酵素は、真核生物または原核生物由来のSCOT酵素であってよい。例えば、SCOT酵素は、Sus scrofa由来のSCOT酵素であってよい。SCOT酵素は、真核生物または原核生物由来の3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、SCOT酵素は、Sus scrofa由来の3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ遺伝子配列によってコードしてよい。
第1の検出試薬は、SCOTを約0.001ng/μL〜約500.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約500.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約500.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約500.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約500.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約500.00ng/μL、約0.001ng/μL〜約400.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約400.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約400.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約400.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約400.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約400.00ng/μL、約0.001ng/μL〜約300.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約300.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約300.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約300.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約300.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約300.00ng/μL、約0.001ng/μL〜約250.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約250.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約250.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約250.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約250.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約250.00ng/μL、または少なくとも約0.001ng/μL、少なくとも約0.003ng/μL、少なくとも約0.006ng/μL、少なくとも約0.012ng/μL、少なくとも約0.020ng/μL、少なくとも約0.050ng/μL、少なくとも約0.090ng/μL、少なくとも約0.100ng/μL、少なくとも約0.150ng/μL、少なくとも約0.190ng/μL、少なくとも約0.200ng/μL、少なくとも約0.250ng/μL、少なくとも約0.300ng/μL、少なくとも約0.350ng/μL、少なくとも約0.370ng/μL、少なくとも約0.400ng/μL、少なくとも約0.500ng/μL、少なくとも約0.740ng/μL、少なくとも約1.00ng/μL、少なくとも約1.50ng/μL、少なくとも約2.00ng/μL、少なくとも約2.50ng/μL、少なくとも約2.97ng/μL、少なくとも約3.00ng/μL、少なくとも約4.00ng/μL、少なくとも約5.00ng/μL、少なくとも約5.94ng/μL、少なくとも約7.50ng/μL、少なくとも約10.00ng/μL、少なくとも約11.88ng/μL、少なくとも約15.00ng/μL、少なくとも約20.00ng/μL、少なくとも約23.75ng/μL、少なくとも約30.00ng/μL、少なくとも約40.00ng/μL、少なくとも約47.50ng/μL、少なくとも約50.00ng/μL、少なくとも約60.00ng/μL、少なくとも約70.00ng/μL、少なくとも約80.00ng/μL、少なくとも約90.00ng/μL、少なくとも約95.0ng/μL、少なくとも約100.00ng/μL、少なくとも約150.00ng/μL、少なくとも約190.0ng/μL、少なくとも約200.00ng/μL、少なくとも約250.00ng/μL、少なくとも約300.00ng/μL、少なくとも約350.00ng/μL、少なくとも約380.0ng/μL、少なくとも約400.00ng/μLもしくは少なくとも約500.00ng/μL含んでよい。
第1の検出試薬は、リン酸カリウム(第一/第二)を約50mM〜約1000mM、約50mM〜約750mM、約50mM〜約500mM、約50mM〜約250mM、約100mM〜約1000mM、約100mM〜約750mM、約100mM〜約500mM、約100mM〜約250mM、約250mM〜約1000mM、約250mM〜約750mM、約250mM〜約500mM、約500mM〜約1000mMもしくは約500mM〜約750mM、または少なくとも約50mM、少なくとも約100mM、少なくとも約150mM、少なくとも約200mM、少なくとも約250mM、少なくとも約300mM、少なくとも約350mM、少なくとも約400mM、少なくとも約450mM、少なくとも約500mM、少なくとも約550mM、少なくとも約600mM、少なくとも約650mM、少なくとも約700mM、少なくとも約750mM、少なくとも約800mM、少なくとも約850mM、少なくとも約900mM、少なくとも約950mMもしくは少なくとも約1000mM含んでよい。
第1の検出試薬は、アセトアセチル−CoAを約1μM〜約1000μM、約1μM〜約900μM、約1μM〜約800μM、約1μM〜約700μM、約1μM〜約600μM、約1μM〜約500μM、約1μM〜約400μM、約1μM〜約300μM、約1μM〜約200μM、約1μM〜約100μM、約10μM〜約1000μM、約10μM〜約900μM、約10μM〜約800μM、約10μM〜約700μM、約10μM〜約600μM、約10μM〜約500μM、約10μM〜約400μM、約10μM〜約300μM、約10μM〜約200μM、約10μM〜約100μM、約100μM〜約1000μM、約100μM〜約900μM、約100μM〜約800μM、約100μM〜約700μM、約100μM〜約600μM、約100μM〜約500μM、約100μM〜約400μM、約100μM〜約300μM、約100μM〜約200μM、約250μM〜約1000μM、約250μM〜約900μM、約250μM〜約800μM、約250μM〜約700μM、約250μM〜約600μM、約250μM〜約500μM、約250μM〜約400μM、約250μM〜約300μM、約500μM〜約1000μM、約500μM〜約900μM、約500μM〜約800μM、約500μM〜約700μM、約500μM〜約600μM、約750μM〜約1000μM、約750μM〜約900μMもしくは約750μM〜約800μM、または少なくとも約1μM、少なくとも約2μM、少なくとも約4μM、少なくとも約5μM、少なくとも約8μM、少なくとも約10μM、少なくとも約16μM、少なくとも約20μM、少なくとも約30μM、少なくとも約32μM、少なくとも約40μM、少なくとも約50μM、少なくとも約60μM、少なくとも約64μM、少なくとも約70μM、少なくとも約80μM、少なくとも約90μM、少なくとも約100μM、少なくとも約110μM、少なくとも約120μM、少なくとも約125μM、少なくとも約130μM、少なくとも約140μM、少なくとも約150μM、少なくとも約200μM、少なくとも約250μM、少なくとも約300μM、少なくとも約350μM、少なくとも約400μM、少なくとも約450μM、少なくとも約500μM、少なくとも約550μM、少なくとも約600μM、少なくとも約650μM、少なくとも約700μM、少なくとも約750μM、少なくとも約800μM、少なくとも約850μM、少なくとも約900μM、少なくとも約950μMもしくは少なくとも約1000μM含んでよい。
(2)第2の検出試薬−SCS反応
第2の検出試薬は、SCS(ADP形成)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含んでよい。SCS(ADP形成)酵素は、真核生物または原核生物由来のSCS(ADP形成)酵素であってよい。例えば、SCS(ADP形成)酵素は、Sus scrofa由来またはE.coli由来のSCS(ADP形成)酵素であってよい。SCS(ADP形成)酵素は、真核生物または原核生物由来のサクシニル−CoAシンターゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、SCS(ADP形成)酵素は、Sus scrofa由来またはE.coli由来のサクシニル−CoAシンターゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。
第2の検出試薬は、SCS−ADPを約0.0001U/μL〜約0.1500U/μL、約0.0010U/μL〜約0.1500U/μL、約0.0100U/μL〜約0.1500U/μL、約0.1000U/μL〜約0.1500U/μL、0.0001U/μL〜約0.1000U/μL、約0.0010U/μL〜約0.1000U/μL、約0.0100U/μL〜約0.1000U/μL、0.0001U/μL〜約0.0100U/μLもしくは約0.0010U/μL〜約0.0100U/μL、または少なくとも約0.0001U/μL、少なくとも約0.0002U/μL、少なくとも約0.0003U/μL、少なくとも約0.0004U/μL、少なくとも約0.0005U/μL、少なくとも約0.0006U/μL、少なくとも約0.0010U/μL、少なくとも約0.0013U/μL、少なくとも約0.0015U/μL、少なくとも約0.0020U/μL、少なくとも約0.0025U/μL、少なくとも約0.0050U/μL、少なくとも約0.0100U/μL、少なくとも約0.0200U/μL、少なくとも約0.0300U/μL、少なくとも約0.0410U/μL、少なくとも約0.0500U/μL、少なくとも約0.0750U/μL、少なくとも約0.0800U/μL、少なくとも約0.0900U/μL、少なくとも約0.1000U/μL、少なくとも約0.1500U/μL、少なくとも約0.1620U/μLもしくは少なくとも約0.2000U/μL含んでよい。
第2の検出試薬は、ADPを少なくとも約0.5μM、少なくとも約1.0μM、少なくとも約1.5μM、少なくとも約2.0μM、少なくとも約2.1μM、少なくとも約2.2μM、少なくとも約2.3μM、少なくとも約2.4μM、少なくとも約2.5μM、少なくとも約2.6μM、少なくとも約2.7μM、少なくとも約2.8μM、少なくとも約2.9μM、少なくとも約3.0μM、少なくとも約3.5μM、少なくとも約4.0μMまたは少なくとも約5.0μM含んでよい。
b.修正型SCOT/SCS(ADP形成)アッセイ(ADPからATPへの変換)
酵素のSCOTは、サクシネートとアセトアセチル−CoAのアセトアセテートとサクシニル−CoAへの変換を触媒する(図1参照)。中間体のサクシニル−CoAは、第2の反応において、ADPと無機フォスフェートの存在下で、酵素のSCS−ADPによって、サクシネートと、CoAと、ATPに変換される(図1参照)。続いて、ATP検出試薬、例えばルシフェリン−ルシフェラーゼ反応を用いて、生成されたATPを生物発光シグナル、例えば生物発光に変換する(図16参照)。
この修正型SCOT/SCS(ADP形成)アッセイ方法では、サクシネートのATPへの変換は、SCOTと、アセトアセチル−CoAと、リン酸カリウム(第一/第二)と、サクシニル−CoAリガーゼ(ADP形成)(SCS−ADP)と、ADPと、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含む試薬を用いて行う。続いて、ATP検出試薬、例えばルシフェリン−ルシフェラーゼアッセイ試薬、例えばKinase−Glo(登録商標)アッセイ試薬(Promega Corp.)を加えることによって、ATPを測定してよい。SCS−ADP活性には、マグネシウムが必要であり、これは、マグネシウムがないと、このアッセイにおける活性が10倍低下するからである。生成される発光の量は、試料に存在するサクシネートの量に比例する。
(1)第1の検出試薬−SCOT/SCS−ADP反応
第1の検出試薬は、SCOTと、無機フォスフェート(リン酸カリウム(第一/第二)など)と、アセトアセチル−CoA(3−オキソアシル−CoAとしても知られている)と、SCS(ADP形成、SCS−ADP)と、ADPと、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含んでよい。SCOT酵素は、真核生物または原核生物由来のSCOT酵素であってよい。例えば、SCOT酵素は、Sus scrofa由来のSCOT酵素であってよい。SCOT酵素は、真核生物または原核生物由来の3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、SCOT酵素は、Sus scrofa由来の3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ遺伝子配列によってコードしてよい。
第1の検出試薬は、SCOTを約0.001ng/μL〜約500.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約500.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約500.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約500.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約500.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約500.00ng/μL、約0.001ng/μL〜約400.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約400.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約400.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約400.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約400.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約400.00ng/μL、約0.001ng/μL〜約300.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約300.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約300.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約300.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約300.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約300.00ng/μL、約0.001ng/μL〜約250.00ng/μL、約0.010ng/μL〜約250.00ng/μL、約0.10ng/μL〜約250.00ng/μL、約1.0ng/μL〜約250.00ng/μL、約10.0ng/μL〜約250.00ng/μL、約100.00ng/μL〜約250.00ng/μL、または少なくとも約0.001ng/μL、少なくとも約0.003ng/μL、少なくとも約0.006ng/μL、少なくとも約0.012ng/μL、少なくとも約0.020ng/μL、少なくとも約0.050ng/μL、少なくとも約0.090ng/μL、少なくとも約0.100ng/μL、少なくとも約0.150ng/μL、少なくとも約0.190ng/μL、少なくとも約0.200ng/μL、少なくとも約0.250ng/μL、少なくとも約0.300ng/μL、少なくとも約0.350ng/μL、少なくとも約0.370ng/μL、少なくとも約0.400ng/μL、少なくとも約0.500ng/μL、少なくとも約0.740ng/μL、少なくとも約1.00ng/μL、少なくとも約1.50ng/μL、少なくとも約2.00ng/μL、少なくとも約2.50ng/μL、少なくとも約2.97ng/μL、少なくとも約3.00ng/μL、少なくとも約4.00ng/μL、少なくとも約5.00ng/μL、少なくとも約5.94ng/μL、少なくとも約7.50ng/μL、少なくとも約10.00ng/μL、少なくとも約11.88ng/μL、少なくとも約15.00ng/μL、少なくとも約20.00ng/μL、少なくとも約23.75ng/μL、少なくとも約30.00ng/μL、少なくとも約40.00ng/μL、少なくとも約47.50ng/μL、少なくとも約50.00ng/μL、少なくとも約60.00ng/μL、少なくとも約70.00ng/μL、少なくとも約80.00ng/μL、少なくとも約90.00ng/μL、少なくとも約95.0ng/μL、少なくとも約100.00ng/μL、少なくとも約150.00ng/μL、少なくとも約190.0ng/μL、少なくとも約200.00ng/μL、少なくとも約250.00ng/μL、少なくとも約300.00ng/μL、少なくとも約350.00ng/μL、少なくとも約380.0ng/μL、少なくとも約400.00ng/μLもしくは少なくとも約500.00ng/μL含んでよい。
第1の検出試薬は、リン酸カリウム(第一/第二)を約50mM〜約1000mM、約50mM〜約750mM、約50mM〜約500mM、約50mM〜約250mM、約100mM〜約1000mM、約100mM〜約750mM、約100mM〜約500mM、約100mM〜約250mM、約250mM〜約1000mM、約250mM〜約750mM、約250mM〜約500mM、約500mM〜約1000mMもしくは約500mM〜約750mM、または少なくとも約50mM、少なくとも約100mM、少なくとも約150mM、少なくとも約200mM、少なくとも約250mM、少なくとも約300mM、少なくとも約350mM、少なくとも約400mM、少なくとも約450mM、少なくとも約500mM、少なくとも約550mM、少なくとも約600mM、少なくとも約650mM、少なくとも約700mM、少なくとも約750mM、少なくとも約800mM、少なくとも約850mM、少なくとも約900mM、少なくとも約950mMもしくは少なくとも約1000mM含んでよい。
第1の検出試薬は、アセトアセチル−CoAを約1μM〜約1000μM、約1μM〜約900μM、約1μM〜約800μM、約1μM〜約700μM、約1μM〜約600μM、約1μM〜約500μM、約1μM〜約400μM、約1μM〜約300μM、約1μM〜約200μM、約1μM〜約100μM、約10μM〜約1000μM、約10μM〜約900μM、約10μM〜約800μM、約10μM〜約700μM、約10μM〜約600μM、約10μM〜約500μM、約10μM〜約400μM、約10μM〜約300μM、約10μM〜約200μM、約10μM〜約100μM、約100μM〜約1000μM、約100μM〜約900μM、約100μM〜約800μM、約100μM〜約700μM、約100μM〜約600μM、約100μM〜約500μM、約100μM〜約400μM、約100μM〜約300μM、約100μM〜約200μM、約250μM〜約1000μM、約250μM〜約900μM、約250μM〜約800μM、約250μM〜約700μM、約250μM〜約600μM、約250μM〜約500μM、約250μM〜約400μM、約250μM〜約300μM、約500μM〜約1000μM、約500μM〜約900μM、約500μM〜約800μM、約500μM〜約700μM、約500μM〜約600μM、約750μM〜約1000μM、約750μM〜約900μMもしくは約750μM〜約800μM、または少なくとも約1μM、少なくとも約2μM、少なくとも約4μM、少なくとも約5μM、少なくとも約8μM、少なくとも約10μM、少なくとも約16μM、少なくとも約20μM、少なくとも約30μM、少なくとも約32μM、少なくとも約40μM、少なくとも約50μM、少なくとも約60μM、少なくとも約64μM、少なくとも約70μM、少なくとも約80μM、少なくとも約90μM、少なくとも約100μM、少なくとも約110μM、少なくとも約120μM、少なくとも約125μM、少なくとも約130μM、少なくとも約140μM、少なくとも約150μM、少なくとも約200μM、少なくとも約250μM、少なくとも約300μM、少なくとも約350μM、少なくとも約400μM、少なくとも約450μM、少なくとも約500μM、少なくとも約550μM、少なくとも約600μM、少なくとも約650μM、少なくとも約700μM、少なくとも約750μM、少なくとも約800μM、少なくとも約850μM、少なくとも約900μM、少なくとも約950μMもしくは少なくとも約1000μM含んでよい。
第1の検出試薬は、SCS−ADPを約0.0001U/μL〜約0.1500U/μL、約0.0010U/μL〜約0.1500U/μL、約0.0100U/μL〜約0.1500U/μL、約0.1000U/μL〜約0.1500U/μL、0.0001U/μL〜約0.1000U/μL、約0.0010U/μL〜約0.1000U/μL、約0.0100U/μL〜約0.1000U/μL、0.0001U/μL〜約0.0100U/μLもしくは約0.0010U/μL〜約0.0100U/μL、または少なくとも約0.0001U/μL、少なくとも約0.0002U/μL、少なくとも約0.0003U/μL、少なくとも約0.0004U/μL、少なくとも約0.0005U/μL、少なくとも約0.0006U/μL、少なくとも約0.0010U/μL、少なくとも約0.0013U/μL、少なくとも約0.0015U/μL、少なくとも約0.0020U/μL、少なくとも約0.0025U/μL、少なくとも約0.0050U/μL、少なくとも約0.0100U/μL、少なくとも約0.0200U/μL、少なくとも約0.0300U/μL、少なくとも約0.0410U/μL、少なくとも約0.0500U/μL、少なくとも約0.0750U/μL、少なくとも約0.0800U/μL、少なくとも約0.0900U/μL、少なくとも約0.1000U/μL、少なくとも約0.1500U/μL、少なくとも約0.1620U/μLもしくは少なくとも約0.2000U/μL含んでよい。
第1の検出試薬は、ADPを少なくとも約0.5μM、少なくとも約1.0μM、少なくとも約1.5μM、少なくとも約2.0μM、少なくとも約2.1μM、少なくとも約2.2μM、少なくとも約2.3μM、少なくとも約2.4μM、少なくとも約2.5μM、少なくとも約2.6μM、少なくとも約2.7μM、少なくとも約2.8μM、少なくとも約2.9μM、少なくとも約3.0μM、少なくとも約3.5μM、少なくとも約4.0μMまたは少なくとも約5.0μM含んでよい。
第1の検出試薬は、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)を約0.05mM〜約50mM、約0.05mM〜約25mM、約0.05mM〜約12.5mM、約0.05mM〜約6.25mM、約0.05mM〜約3.13mM、約0.05mM〜約1.56mM、約0.05mM〜約0.78mM、約0.05mM〜約0.39mM、約0.05mM〜約0.19mM、約0.05mM〜約0.10mM、約0.10mM〜約50mM、約0.10mM〜約25mM、約0.10mM〜約12.5mM、約0.10mM〜約6.25mM、約0.10mM〜約3.13mM、約0.10mM〜約1.56mM、約0.10mM〜約0.78mM、約0.10mM〜約0.39mM、約0.10mM〜約0.20mM、約0.20mM〜約50mM、約0.20mM〜約25mM、約0.20mM〜約12.5mM、約0.20mM〜約6.25mM、約0.20mM〜約3.13mM、約0.20mM〜約1.56mM、約0.20mM〜約0.78mM、約0.20mM〜約0.40mM、約0.40mM〜約50mM、約0.40mM〜約25mM、約0.40mM〜約12.5mM、約0.40mM〜約6.25mM、約0.40mM〜約3.13mM、約0.40mM〜約1.56mM、約0.40mM〜約0.80mM、約0.80mM〜約50mM、約0.80mM〜約25mM、約0.80mM〜約12.5mM、約0.80mM〜約6.25mM、約0.80mM〜約3.13mM、約0.80mM〜約1.56mM、約1.56mM〜約50mM、約1.56mM〜約25mM、約1.56mM〜約12.5mM、約1.56mM〜約6.25mM、約1.56mM〜約3.13mM、約3.13mM〜約50mM、約3.13mM〜約25mM、約3.13mM〜約12.5mM、約3.13mM〜約6.25mM、約6.25mM〜約50mM、約6.25mM〜約25mM、約6.25mM〜約12.5mM、約12.5mM〜約50mM、約12.5mM〜約25mMもしくは約25mM〜約50mM、または少なくとも約0.05mM、少なくとも約0.1mM、少なくとも約0.2mM、少なくとも約0.4mM、少なくとも約0.8mM、少なくとも約1.56mM、少なくとも約3.13mM、少なくとも約6.25mM、少なくとも約10mM、少なくとも約12mM、少なくとも約15mM、少なくとも約20mM、少なくとも約21mM、少なくとも約22mM、少なくとも約25mM、少なくとも約30mM、少なくとも約31mM、少なくとも約32mM、少なくとも約35mM、少なくとも約40mM、少なくとも約41mM、少なくとも約42mM、少なくとも約45mMもしくは少なくとも約50mM含んでよい。
(2)第2の検出試薬−ルシフェラーゼ反応
第2の検出試薬は、生物発光酵素と、ルシフェリン基質と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含んでよい。
c.SCS−GDP/GMPKアッセイ
酵素のGDP形成サクシニル−CoAシンターゼは、サクシネートと、CoAと、GTPのサクシニル−CoAと、GDPと、Piへの変換を触媒する。このSCS−GDP/GMPKアッセイ方法では、サクシネートのサクシニル−CoAへの変換は、GDP形成サクシニル−CoAシンターゼ(「SCS−GDP」)と、GTPと、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)と、コエンザイムAを含む試薬を用いて行う。GDPのATPへの変換は、グアニレートキナーゼとADPを含む試薬を用いて別に行ってよい。続いて、ATP検出試薬、例えばルシフェリン−ルシフェラーゼアッセイ試薬、例えばKinase−Glo(登録商標)アッセイ試薬(Promega Corp.)を加えることによって、ATPを測定してよい。このアッセイにおけるSDS−GDP活性とGMPK活性の両方には、マグネシウムが必要である。生成される発光の量は、試料に存在するサクシネートの量に比例する(図8参照)。
(1)第1の検出試薬−SCS−GDP
第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含む。SCS−GDP酵素は、真核生物または原核生物由来のSCS−GDP酵素であってよい。例えば、SCS−GDP酵素は、Sus scrofa由来のSCS−GDP酵素であってよい。SCS−GDP酵素は、真核生物または原核生物由来のサクシネート−CoAリガーゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、SCS−GDP酵素は、Sus scrofa由来のサクシネート−CoAリガーゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。
第1の検出試薬は、SCS−GDPを約0.50μg/mL〜約100μg/mL、約0.50μg/mL〜約50μg/mL、約0.50μg/mL〜約25μg/mL、約0.50μg/mL〜約10μg/mL、約5.0μg/mL〜約100μg/mL、約5.0μg/mL〜約50μg/mL、約5.0μg/mL〜約25μg/mL、約5.0μg/mL〜約10μg/mL、約10.0μg/mL〜約100μg/mL、約10.0μg/mL〜約50μg/mLもしくは約10.0μg/mL〜約25μg/mL、または少なくとも約0.50μg/mL、少なくとも約0.78μg/mL、少なくとも約1μg/mL、少なくとも約1.5μg/mL、少なくとも約2μg/mL、少なくとも約2.5μg/mL、少なくとも約3μg/mL、少なくとも約5μg/mL、少なくとも約6μg/mL、少なくとも約10μg/mL、少なくとも約12μg/mL、少なくとも約15μg/mL、少なくとも約20μg/mL、少なくとも約25μg/mL、少なくとも約50μg/mLもしくは少なくとも約100μg/mL含んでよい。
第1の検出試薬は、GTPを約1μM〜約30μM、約1μM〜約20μM、約1μM〜約10μM、約5μM〜約30μM、約5μM〜約20μMもしくは約5μM〜約10μM、または少なくとも約1μM、少なくとも約5μM、少なくとも約10μM、少なくとも約11μM、少なくとも約12μM、少なくとも約13μM、少なくとも約14μM、少なくとも約15μM、少なくとも約16μM、少なくとも約17μM、少なくとも約18μM、少なくとも約19μM、少なくとも約20μM、少なくとも約25μMもしくは少なくとも約30μM含んでよい。
第1の検出試薬は、コエンザイムAを約1μM〜約25μM、約1μM〜約20μM、約1μM〜約10μM、約5μM〜約25μM、約5μM〜約20μMもしくは約5μM〜約10μM、または少なくとも約1μM、少なくとも約5μM、少なくとも約10μM、少なくとも約11μM、少なくとも約12μM、少なくとも約13μM、少なくとも約14μM、少なくとも約15μM、少なくとも約16μM、少なくとも約17μM、少なくとも約110μM、少なくとも約18μM、少なくとも約19μM、少なくとも約20μMもしくは少なくとも約25μM含んでよい。
第1の検出試薬は、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)を約0.05mM〜約50mM、約0.05mM〜約25mM、約0.05mM〜約12.5mM、約0.05mM〜約6.25mM、約0.05mM〜約3.13mM、約0.05mM〜約1.56mM、約0.05mM〜約0.78mM、約0.05mM〜約0.39mM、約0.05mM〜約0.19mM、約0.05mM〜約0.10mM、約0.10mM〜約50mM、約0.10mM〜約25mM、約0.10mM〜約12.5mM、約0.10mM〜約6.25mM、約0.10mM〜約3.13mM、約0.10mM〜約1.56mM、約0.10mM〜約0.78mM、約0.10mM〜約0.39mM、約0.10mM〜約0.20mM、約0.20mM〜約50mM、約0.20mM〜約25mM、約0.20mM〜約12.5mM、約0.20mM〜約6.25mM、約0.20mM〜約3.13mM、約0.20mM〜約1.56mM、約0.20mM〜約0.78mM、約0.20mM〜約0.40mM、約0.40mM〜約50mM、約0.40mM〜約25mM、約0.40mM〜約12.5mM、約0.40mM〜約6.25mM、約0.40mM〜約3.13mM、約0.40mM〜約1.56mM、約0.40mM〜約0.80mM、約0.80mM〜約50mM、約0.80mM〜約25mM、約0.80mM〜約12.5mM、約0.80mM〜約6.25mM、約0.80mM〜約3.13mM、約0.80mM〜約1.56mM、約1.56mM〜約50mM、約1.56mM〜約25mM、約1.56mM〜約12.5mM、約1.56mM〜約6.25mM、約1.56mM〜約3.13mM、約3.13mM〜約50mM、約3.13mM〜約25mM、約3.13mM〜約12.5mM、約3.13mM〜約6.25mM、約6.25mM〜約50mM、約6.25mM〜約25mM、約6.25mM〜約12.5mM、約12.5mM〜約50mM、約12.5mM〜約25mMもしくは約25mM〜約50mM、または少なくとも約0.05mM、少なくとも約0.1mM、少なくとも約0.2mM、少なくとも約0.4mM、少なくとも約0.8mM、少なくとも約1.56mM、少なくとも約3.13mM、少なくとも約6.25mM、少なくとも約10mM、少なくとも約12mM、少なくとも約15mM、少なくとも約20mM、少なくとも約21mM、少なくとも約22mM、少なくとも約25mM、少なくとも約30mM、少なくとも約31mM、少なくとも約32mM、少なくとも約35mM、少なくとも約40mM、少なくとも約41mM、少なくとも約42mM、少なくとも約45mMもしくは少なくとも約50mM含んでよい。
(2)第2の検出試薬−GMPK
第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含んでよい。GMPK酵素は、真核生物または原核生物由来のGMPK酵素であってよい。例えば、GMPK酵素は、Bos taurus由来のGMPK酵素であってよい。GMPK酵素は、真核生物または原核生物由来のグアニレートキナーゼ1遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、GMPK酵素は、Bos taurus由来のグアニレートキナーゼ1遺伝子配列によってコードしてよい。
第2の検出試薬は、GMPKを約0.01μg/mL〜約300μg/mL、約0.01μg/mL〜約200μg/mL、約0.01μg/mL〜約100μg/mL、約0.01μg/mL〜約50μg/mL、約0.10μg/mL〜約300μg/mL、約0.10μg/mL〜約200μg/mL、約0.10μg/mL〜約100μg/mL、約0.10μg/mL〜約50μg/mL、約1.0μg/mL〜約300μg/mL、約1.0μg/mL〜約200μg/mL、約1.0μg/mL〜約100μg/mL、約1.0μg/mL〜約50μg/mL、約10μg/mL〜約300μg/mL、約10μg/mL〜約200μg/mL、約10μg/mL〜約100μg/mL、約10μg/mL〜約50μg/mL、約50μg/mL〜約300μg/mL、約50μg/mL〜約200μg/mL、約50μg/mL〜約100μg/mL、または少なくとも約0.01μg/mL、少なくとも約0.02μg/mL、少なくとも約0.04μg/mL、少なくとも約0.08μg/mL、少なくとも約0.10μg/mL、少なくとも約0.16μg/mL、少なくとも約0.20μg/mL、少なくとも約0.31μg/mL、少なくとも約0.50μg/mL、少なくとも約0.63μg/mL、少なくとも約1.00μg/mL、少なくとも約1.25μg/mL、少なくとも約1.50μg/mL、少なくとも約2.0μg/mL、少なくとも約2.5μg/mL、少なくとも約5μg/mL、少なくとも約10μg/mL、少なくとも約20μg/mL、少なくとも約40μg/mL、少なくとも約60μg/mL、少なくとも約70μg/mL、少なくとも約100μg/mL、少なくとも約150μg/mL、少なくとも約200μg/mL、少なくとも約280μg/mLもしくは少なくとも約300μg/mL含んでよい。
第2の検出試薬は、ADPを約0.5μM〜約5.0μM、約0.5μM〜約4.0μM、約0.5μM〜約3.0μM、約0.5μM〜約2.0μM、約1.0μM〜約5.0μM、約1.0μM〜約4.0μM、約1.0μM〜約3.0μM、約1.0μM〜約2.0μM、約2.0μM〜約5.0μM、約2.0μM〜約4.0μM、約2.0μM〜約3.0μM、約3.0μM〜約5.0μM、約3.0μM〜約4.0μMもしくは約4.0μM〜約5.0μM、または少なくとも約0.5μM、少なくとも約1.0μM、少なくとも約1.5μM、少なくとも約2.0μM、少なくとも約2.1μM、少なくとも約2.2μM、少なくとも約2.3μM、少なくとも約2.4μM、少なくとも約2.5μM、少なくとも約2.6μM、少なくとも約2.7μM、少なくとも約2.8μM、少なくとも約2.9μM、少なくとも約3.0μM、少なくとも約3.5μM、少なくとも約4.0μMもしくは少なくとも約5.0μM含んでよい。
d.修正型SCS−GDP/GMPKアッセイ
酵素のGDP形成サクシニル−CoAシンターゼは、サクシネートと、CoAと、GTPのサクシニル−CoAと、GDPと、Piへの変換を触媒する。このSCS−GDP/GMPKアッセイ方法では、サクシネートのサクシニル−CoAへの変換は、GDP形成サクシニル−CoAシンターゼ(「SCS−GDP」)と、GTPと、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)と、コエンザイムAを含む試薬を用いて行う。グアニレートキナーゼとADPを含む試薬を用いて、GDPのATPへの変換を同時に行ってもよい。続いて、ATP検出試薬、例えばルシフェリン−ルシフェラーゼアッセイ試薬、例えばKinase−Glo(登録商標)アッセイ試薬(Promega Corp.)を加えることによって、生成されるATPを測定してよい。生成される発光の量は、試料に存在するサクシネートの量に比例する。
(1)第1の検出試薬−SCS−GDP/GMPK反応
第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含む。SCS−GDP酵素は、真核生物または原核生物由来のSCS−GDP酵素であってよい。例えば、SCS−GDP酵素は、Sus scrofa由来のSCS−GDP酵素であってよい。SCS−GDP酵素は、真核生物または原核生物由来のサクシネート−CoAリガーゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、SCS−GDP酵素は、Sus scrofa由来のサクシネート−CoAリガーゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。GMPK酵素は、真核生物または原核生物由来のGMPK酵素であってよい。例えば、GMPK酵素は、Bos taurus由来のGMPK酵素であってよい。GMPK酵素は、真核生物または原核生物由来のグアニレートキナーゼ1遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、GMPK酵素は、Bos taurus由来のグアニレートキナーゼ1遺伝子配列によってコードしてよい。
第1の検出試薬は、SCS−GDPを約0.50μg/mL〜約100μg/mL、約0.50μg/mL〜約50μg/mL、約0.50μg/mL〜約25μg/mL、約0.50μg/mL〜約10μg/mL、約5.0μg/mL〜約100μg/mL、約5.0μg/mL〜約50μg/mL、約5.0μg/mL〜約25μg/mL、約5.0μg/mL〜約10μg/mL、約10.0μg/mL〜約100μg/mL、約10.0μg/mL〜約50μg/mLもしくは約10.0μg/mL〜約25μg/mL、または少なくとも約0.50μg/mL、少なくとも約0.78μg/mL、少なくとも約1μg/mL、少なくとも約1.5μg/mL、少なくとも約2μg/mL、少なくとも約2.5μg/mL、少なくとも約3μg/mL、少なくとも約5μg/mL、少なくとも約6μg/mL、少なくとも約10μg/mL、少なくとも約12μg/mL、少なくとも約15μg/mL、少なくとも約20μg/mL、少なくとも約25μg/mL、少なくとも約50μg/mLもしくは少なくとも約100μg/mL含んでよい。
第1の検出試薬は、GTPを約1μM〜約30μM、約1μM〜約20μM、約1μM〜約10μM、約5μM〜約30μM、約5μM〜約20μMもしくは約5μM〜約10μM、または少なくとも約1μM、少なくとも約5μM、少なくとも約10μM、少なくとも約11μM、少なくとも約12μM、少なくとも約13μM、少なくとも約14μM、少なくとも約15μM、少なくとも約16μM、少なくとも約17μM、少なくとも約18μM、少なくとも約19μM、少なくとも約20μM、少なくとも約25μMもしくは少なくとも約30μM含んでよい。
第1の検出試薬は、コエンザイムAを約1μM〜約25μM、約1μM〜約20μM、約1μM〜約10μM、約5μM〜約25μM、約5μM〜約20μMもしくは約5μM〜約10μM、または少なくとも約1μM、少なくとも約5μM、少なくとも約10μM、少なくとも約11μM、少なくとも約12μM、少なくとも約13μM、少なくとも約14μM、少なくとも約15μM、少なくとも約16μM、少なくとも約17μM、少なくとも約110μM、少なくとも約18μM、少なくとも約19μM、少なくとも約20μMもしくは少なくとも約25μM含んでよい。
第1の検出試薬は、GMPKを約0.01μg/mL〜約300μg/mL、約0.01μg/mL〜約200μg/mL、約0.01μg/mL〜約100μg/mL、約0.01μg/mL〜約50μg/mL、約0.10μg/mL〜約300μg/mL、約0.10μg/mL〜約200μg/mL、約0.10μg/mL〜約100μg/mL、約0.10μg/mL〜約50μg/mL、約1.0μg/mL〜約300μg/mL、約1.0μg/mL〜約200μg/mL、約1.0μg/mL〜約100μg/mL、約1.0μg/mL〜約50μg/mL、約10μg/mL〜約300μg/mL、約10μg/mL〜約200μg/mL、約10μg/mL〜約100μg/mL、約10μg/mL〜約50μg/mL、約50μg/mL〜約300μg/mL、約50μg/mL〜約200μg/mL、約50μg/mL〜約100μg/mL、または少なくとも約0.01μg/mL、少なくとも約0.02μg/mL、少なくとも約0.04μg/mL、少なくとも約0.08μg/mL、少なくとも約0.10μg/mL、少なくとも約0.16μg/mL、少なくとも約0.20μg/mL、少なくとも約0.31μg/mL、少なくとも約0.50μg/mL、少なくとも約0.63μg/mL、少なくとも約1.00μg/mL、少なくとも約1.25μg/mL、少なくとも約1.50μg/mL、少なくとも約2.0μg/mL、少なくとも約2.5μg/mL、少なくとも約5μg/mL、少なくとも約10μg/mL、少なくとも約20μg/mL、少なくとも約40μg/mL、少なくとも約60μg/mL、少なくとも約70μg/mL、少なくとも約100μg/mL、少なくとも約150μg/mL、少なくとも約200μg/mL、少なくとも約280μg/mLもしくは少なくとも約300μg/mL含んでよい。
第1の検出試薬は、ADPを約0.5μM〜約5.0μM、約0.5μM〜約4.0μM、約0.5μM〜約3.0μM、約0.5μM〜約2.0μM、約1.0μM〜約5.0μM、約1.0μM〜約4.0μM、約1.0μM〜約3.0μM、約1.0μM〜約2.0μM、約2.0μM〜約5.0μM、約2.0μM〜約4.0μM、約2.0μM〜約3.0μM、約3.0μM〜約5.0μM、約3.0μM〜約4.0μMもしくは約4.0μM〜約5.0μM、または少なくとも約0.5μM、少なくとも約1.0μM、少なくとも約1.5μM、少なくとも約2.0μM、少なくとも約2.1μM、少なくとも約2.2μM、少なくとも約2.3μM、少なくとも約2.4μM、少なくとも約2.5μM、少なくとも約2.6μM、少なくとも約2.7μM、少なくとも約2.8μM、少なくとも約2.9μM、少なくとも約3.0μM、少なくとも約3.5μM、少なくとも約4.0μMもしくは少なくとも約5.0μM含んでよい。
第1の検出試薬は、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)を約0.05mM〜約50mM、約0.05mM〜約25mM、約0.05mM〜約12.5mM、約0.05mM〜約6.25mM、約0.05mM〜約3.13mM、約0.05mM〜約1.56mM、約0.05mM〜約0.78mM、約0.05mM〜約0.39mM、約0.05mM〜約0.19mM、約0.05mM〜約0.10mM、約0.10mM〜約50mM、約0.10mM〜約25mM、約0.10mM〜約12.5mM、約0.10mM〜約6.25mM、約0.10mM〜約3.13mM、約0.10mM〜約1.56mM、約0.10mM〜約0.78mM、約0.10mM〜約0.39mM、約0.10mM〜約0.20mM、約0.20mM〜約50mM、約0.20mM〜約25mM、約0.20mM〜約12.5mM、約0.20mM〜約6.25mM、約0.20mM〜約3.13mM、約0.20mM〜約1.56mM、約0.20mM〜約0.78mM、約0.20mM〜約0.40mM、約0.40mM〜約50mM、約0.40mM〜約25mM、約0.40mM〜約12.5mM、約0.40mM〜約6.25mM、約0.40mM〜約3.13mM、約0.40mM〜約1.56mM、約0.40mM〜約0.80mM、約0.80mM〜約50mM、約0.80mM〜約25mM、約0.80mM〜約12.5mM、約0.80mM〜約6.25mM、約0.80mM〜約3.13mM、約0.80mM〜約1.56mM、約1.56mM〜約50mM、約1.56mM〜約25mM、約1.56mM〜約12.5mM、約1.56mM〜約6.25mM、約1.56mM〜約3.13mM、約3.13mM〜約50mM、約3.13mM〜約25mM、約3.13mM〜約12.5mM、約3.13mM〜約6.25mM、約6.25mM〜約50mM、約6.25mM〜約25mM、約6.25mM〜約12.5mM、約12.5mM〜約50mM、約12.5mM〜約25mMもしくは約25mM〜約50mM、または少なくとも約0.05mM、少なくとも約0.1mM、少なくとも約0.2mM、少なくとも約0.4mM、少なくとも約0.8mM、少なくとも約1.56mM、少なくとも約3.13mM、少なくとも約6.25mM、少なくとも約10mM、少なくとも約12mM、少なくとも約15mM、少なくとも約20mM、少なくとも約21mM、少なくとも約22mM、少なくとも約25mM、少なくとも約30mM、少なくとも約31mM、少なくとも約32mM、少なくとも約35mM、少なくとも約40mM、少なくとも約41mM、少なくとも約42mM、少なくとも約45mMもしくは少なくとも約50mM含んでよい。
(2)第2の検出試薬−ルシフェラーゼ反応
第2の検出試薬は、生物発光酵素と、ルシフェリン基質と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含んでよい。
e.SCS−ADP/ADP−Glo(商標)アッセイ
酵素のADP形成サクシニル−CoAシンターゼは、サクシネートと、CoAと、ATPのサクシニル−CoAと、ADPと、Piへの変換を触媒する。このSCS−ADP/ADP−Glo(商標)アッセイ方法では、サクシネートのサクシニル−CoAへの変換は、SCS−ADPと、ATPと、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)と、コエンザイムAを含む試薬を用いて行う。サクシネートのサクシニル−CoAへの変換後に存在または残存するATPは、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼとを含むADP−Glo(商標)試薬(Promega Corp)のような試薬を用いて枯渇させる。ADPからATPへの変換は、ピルベートキナーゼとフォスフォエノールピルベートとを含む試薬を用いて、別に行ってもよい。変換されたATPは、ATP検出試薬、例えばルシフェリン−ルシフェラーゼ試薬、例えばKinase−Glo(Promega Corp)を用いて、発光によって測定してよい。ADPからATPへの変換と、発光の生成は、ADP−Glo(商標)Kinase Detection Reagent(Promega Corp)のような試薬を用いて、同時に行ってよい。
(1)第1の検出試薬−SCS−ADP
第1の検出試薬は、SCS−ADPと、ATPと、コエンザイムAと、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含む。SCS(ADP形成)酵素は、真核生物または原核生物由来のSCS(ADP形成)酵素を含んでよい。例えば、SCS(ADP形成)酵素は、Sus scrofaまたはE.coli由来のSCS(ADP形成)酵素であってよい。SCS(ADP形成)酵素は、真核生物または原核生物由来のサクシニル−CoAシンターゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、SCS(ADP形成)酵素は、Sus scrofaまたはE.coli由来のサクシニル−CoAシンターゼα及びβサブユニット遺伝子配列によってコードしてよい。
第1の検出試薬は、SCS−ADPを約0.05単位/mL〜約1.0単位/mL、約0.10単位/mL〜約1.0単位/mL、約0.25単位/mL〜約1.0単位/mLもしくは約0.50単位/mL〜約1.0単位/mL、または少なくとも約0.05単位/mL、少なくとも約0.10単位/mL、少なくとも約0.15単位/mL、少なくとも約0.20単位/mL、少なくとも約0.21単位/mL、少なくとも約0.22単位/mL、少なくとも約0.23単位/mL、少なくとも約0.24単位/mL、少なくとも約0.25単位/mL、少なくとも約0.26単位/mL、少なくとも約0.27単位/mL、少なくとも約0.28単位/mL、少なくとも約0.29単位/mL、少なくとも約0.30単位/mL、少なくとも約0.35単位/mL、少なくとも約0.40単位/mL、少なくとも約0.45単位/mL、少なくとも約0.50単位/mLもしくは少なくとも約1.0Unit/mL含んでよい。
第1の検出試薬は、ATPを約5μM〜約100μM、約5μM〜約70μM、約5μM〜約50μM、約5μM〜約25μM、約10μM〜約100μM、約10μM〜約70μM、約10μM〜約50μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約100μM、約25μM〜約70μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約100μMもしくは約50μM〜約70μM、または少なくとも約5μM、少なくとも約10μM、少なくとも約15μM、少なくとも約20μM、少なくとも約25μM、少なくとも約26μM、少なくとも約27μM、少なくとも約28μM、少なくとも約29μM、少なくとも約30μM、少なくとも約31μM、少なくとも約32μM、少なくとも約33μM、少なくとも約34μM、少なくとも約35μM、少なくとも約40μM、少なくとも約45μM、少なくとも約50μM、少なくとも約60μM、少なくとも約70μM、少なくとも約80μM、少なくとも約90μMもしくは少なくとも約100μM含んでよい。
第1の検出試薬は、コエンザイムAを約5μM〜約100μM、約5μM〜約70μM、約5μM〜約50μM、約5μM〜約25μM、約10μM〜約100μM、約10μM〜約70μM、約10μM〜約50μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約100μM、約25μM〜約70μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約100μMもしくは約50μM〜約70μM、または少なくとも約5μM、少なくとも約10μM、少なくとも約15μM、少なくとも約20μM、少なくとも約25μM、少なくとも約26μM、少なくとも約27μM、少なくとも約28μM、少なくとも約29μM、少なくとも約30μM、少なくとも約31μM、少なくとも約32μM、少なくとも約33μM、少なくとも約34μM、少なくとも約35μM、少なくとも約40μM、少なくとも約45μM、少なくとも約50μMもしくは少なくとも約100μM含んでよい。
第1の検出試薬は、硫酸マグネシウムまたはその他の二価カチオン(塩化マグネシウムなど)を約0.05mM〜約50mM、約0.05mM〜約25mM、約0.05mM〜約12.5mM、約0.05mM〜約6.25mM、約0.05mM〜約3.13mM、約0.05mM〜約1.56mM、約0.05mM〜約0.78mM、約0.05mM〜約0.39mM、約0.05mM〜約0.19mM、約0.05mM〜約0.10mM、約0.10mM〜約50mM、約0.10mM〜約25mM、約0.10mM〜約12.5mM、約0.10mM〜約6.25mM、約0.10mM〜約3.13mM、約0.10mM〜約1.56mM、約0.10mM〜約0.78mM、約0.10mM〜約0.39mM、約0.10mM〜約0.20mM、約0.20mM〜約50mM、約0.20mM〜約25mM、約0.20mM〜約12.5mM、約0.20mM〜約6.25mM、約0.20mM〜約3.13mM、約0.20mM〜約1.56mM、約0.20mM〜約0.78mM、約0.20mM〜約0.40mM、約0.40mM〜約50mM、約0.40mM〜約25mM、約0.40mM〜約12.5mM、約0.40mM〜約6.25mM、約0.40mM〜約3.13mM、約0.40mM〜約1.56mM、約0.40mM〜約0.80mM、約0.80mM〜約50mM、約0.80mM〜約25mM、約0.80mM〜約12.5mM、約0.80mM〜約6.25mM、約0.80mM〜約3.13mM、約0.80mM〜約1.56mM、約1.56mM〜約50mM、約1.56mM〜約25mM、約1.56mM〜約12.5mM、約1.56mM〜約6.25mM、約1.56mM〜約3.13mM、約3.13mM〜約50mM、約3.13mM〜約25mM、約3.13mM〜約12.5mM、約3.13mM〜約6.25mM、約6.25mM〜約50mM、約6.25mM〜約25mM、約6.25mM〜約12.5mM、約12.5mM〜約50mM、約12.5mM〜約25mMもしくは約25mM〜約50mM、または少なくとも約0.05mM、少なくとも約0.1mM、少なくとも約0.2mM、少なくとも約0.4mM、少なくとも約0.8mM、少なくとも約1.56mM、少なくとも約3.13mM、少なくとも約6.25mM、少なくとも約10mM、少なくとも約12mM、少なくとも約15mM、少なくとも約20mM、少なくとも約21mM、少なくとも約22mM、少なくとも約25mM、少なくとも約30mM、少なくとも約31mM、少なくとも約32mM、少なくとも約35mM、少なくとも約40mM、少なくとも約41mM、少なくとも約42mM、少なくとも約45mMもしくは少なくとも約50mM含んでよい。
(2)第2の検出試薬−ATPの枯渇とADPの変換
第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含んでよい。このATP枯渇試薬は、試料からATPを枯渇させる酵素を含んでよく、すなわち、試料ATPを枯渇させる酵素は、試料中のATPを加水分解または変換することができる。例えば、この酵素は、アデニレートシクラーゼとATPスルフリラーゼを含んでよい。いくつかの実施形態では、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼと、ピロフォスファターゼと、マグネシウムと、カルモジュリンと、緩衝液(TrisまたはHEPES緩衝液(pH7.5)など)を含んでよい。アデニレートシクラーゼ酵素は、真核生物または原核生物由来のアデニレートシクラーゼ酵素であってよい。例えば、アデニレートシクラーゼ酵素は、Bordetella pertussisトキシン由来のアデニレートシクラーゼ酵素であってよい。アデニレートシクラーゼ酵素は、真核生物または原核生物由来のアデニレートシクラーゼ遺伝子配列によってコードしてよい。例えば、アデニレートシクラーゼ酵素は、Bordetella pertussisトキシン由来のアデニレートシクラーゼ遺伝子配列によってコードしてよい。
アデニレートシクラーゼ酵素は、Bordetella pertussisトキシン由来のアデニレートシクラーゼ遺伝子配列によってコードしてよい。ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼを約100μg/mL〜約200μg/mL、約125μg/mL〜約200μg/mL、約150μg/mL〜約200μg/mL、約175μg/mL〜約200μg/mL、約100μg/mL〜約175μg/mL、約125μg/mL〜約175μg/mL、約150μg/mL〜約175μg/mL、約100μg/mL〜約150μg/mL、約125μg/mL〜約200μg/mL、約125μg/mL〜約175μg/mLもしくは約125μg/mL〜約150μg/mL、または少なくとも約100μg/mL、少なくとも約105μg/mL、少なくとも約110μg/mL、少なくとも約115μg/mL、少なくとも約120μg/mL、少なくとも約125μg/mL、少なくとも約130μg/mL、少なくとも約135μg/mL、少なくとも約140μg/mL、少なくとも約145μg/mL、少なくとも約150μg/mL、少なくとも約155μg/mL、少なくとも約160μg/mL、少なくとも約165μg/mL、少なくとも約170μg/mL、少なくとも約175μg/mL、少なくとも約180μg/mL、少なくとも約185μg/mL、少なくとも約190μg/mL、少なくとも約195μg/mLもしくは少なくとも約200μg/mL含んでよい。
ATP枯渇試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬の前に、別に加えてよい。ATP枯渇反応は、ATPを確実に完全に枯渇させるような、すなわち、全てのATPをcAMPに完全に変換するような温度で、十分な時間で行ってよい。
全てのATPをcAMPに変換するときに、ADPからATPへの変換/検出試薬を加えて、ADPを同時に変換して、ATPを生成させるとともに、生成されたATPを用いて、発光を生成させてよい。ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼ(PK)と、フォスフォエノールピルベートと、塩化マグネシウムまたはその他の二価カチオンと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質と、緩衝液(MOPS、TrisまたはHEPESなど)を含んでよい。いくつかの実施形態では、ATPからATPへの変換/検出試薬は、第2の試薬に含まれていてもよい。いくつかの実施形態では、ATPからATPへの変換/検出試薬は、第3の試薬に含まれていてもよい。
f.生物発光酵素と、対応する基質
ルシフェラーゼ酵素は、検出可能な光生成物、感度をもたらす触媒生成物を生成して、ATPの容易な測定を可能にする。しかしながら、本発明の方法及び組成物では、ATP依存型であるいずれの生物発光生成酵素も用いてよい。最も基本的なレベルでは、ルシフェラーゼは、発光を生成させる能力によって定義される。より具体的には、ルシフェラーゼは、ルシフェリン基質の酸化を触媒して、オキシルシフェリンと光子を生成させる酵素である。
これまで、数種のルシフェラーゼが同定されている。それらの中でも、甲虫ルシフェラーゼ(一般的なホタル(Lampyridae科)のルシフェラーゼなど)は、独特の進化的起源を有する別個の種を形成する。甲虫ルシフェラーゼは、文献ではホタルルシフェラーゼと称されることが多いが、ホタルルシフェラーゼは実際には、甲虫ルシフェラーゼ種のサブグループである。甲虫ルシフェラーゼは、甲虫そのものの発光部位または当該技術分野において周知のタンパク質発現系から精製してよい。
甲虫ルシフェラーゼ、特に北米のホタルPhotinus pyralis由来のホタルルシフェラーゼが、当該技術分野において周知である。P.pyralisルシフェラーゼ(LucPpy)は、その遺伝子のヌクレオチド配列によってコードされるタンパク質によって算出した場合、Mr61kDaの約550個のアミノ酸からなる。しかしながら、Photuris pennsylvanicaホタルルシフェラーゼ(LucPpe2、545個のアミノ酸残基、GenBank2190534)のようなその他のホタルルシフェラーゼが知られている。LucPpe2に由来する耐熱性及び/または化学的に安定な変異型ルシフェラーゼ(例えばLucPpe2m78(78−0B10としても知られている)、LucPpe2m90(90−1B5としても知られている)、LucPpe2m133(133−1B2としても知られている)、LucPpe2m146(146−1H2としても知られている)を用いてよいが、本発明の組成物、方法及びキットでは、本明細書に示されている制限を満たすいずれのルシフェラーゼも用いてよい。LucPpeから変異型ルシフェラーゼを作製する方法は、PCT/US99/30925に開示されている。
本発明では、典型的には、単離及び/または精製ルシフェラーゼを用いる。本明細書に記載されている方法、組成物及びキットで用いてよいルシフェラーゼとしては、WO1999/14336、WO2001/20002、EP1124944、EP1224294、米国特許第6,171,808号、同第6,132,983号及び同第6,265,177号に見られるものが挙げられる。
ルシフェラーゼは、ルシフェラーゼを産生する生体試料または所望のルシフェラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを発現する細胞から単離できる。このような技法は、当業者に周知である(米国特許第6,602,677号参照)。
甲虫ルシフェラーゼの天然の基質は、ホタルルシフェリン、ポリ複素環式有機酸、D−(−)−2−(6’−ヒドロキシ−2’−ベンゾチアゾリル)−Δ2−チアゾリン−4−カルボン酸(D−ルシフェリン)である。ルシフェリンは、天然物(例えばホタル)から単離しても、合成してもよい。合成ルシフェリンは、天然のルシフェリンと同じ構造を有することができ、または、同様に機能するならば、誘導体化することもできる。ルシフェリンの誘導体の例としては、試料中のエステラーゼによって加水分解されるか、または作用を受けてルシフェリンが生成されるD−ルシフェリンメチルエステル及びルシフェリンのその他のエステルと、ナフチル−ルシフェリンと、キノリル−ルシフェリンが挙げられる(Branchini et al.、1989)。ルシフェリンの供給業者は多数存在する(例えば、ウィスコンシン州マディソンのPromega Corp.)。
発光を生成させる甲虫ルシフェラーゼ−触媒反応(ルシフェラーゼ−ルシフェリン反応)は、ホタルルシフェリンと、アデノシントリフォスフェート(ATP)と、マグネシウムと、分子状酸素を必要とする。初期反応では、ホタルルシフェリンとATPが反応して、ルシフェリルアデニレートを形成させ、無機ピロフォスフェートが放出される。ルシフェリルアデニレートは、ルシフェラーゼの触媒部位に強固に結合したままである。この形態の酵素が分子状酸素に暴露されると、酵素に結合したルシフェリルアデニレートが酸化されて、電子励起状態のオキシルシフェリンが生成される。励起している酸化ルシフェリンは、基底状態に戻る際に光を発する。
3.サクシネートの検出及び定量方法
本開示は、サクシネートの検出及び定量方法を提供する。いくつかの実施形態では、この方法は、試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、この場合、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼと、ピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。例示的なATP枯渇試薬及び/またはADPからATPへの変換/検出試薬は、米国特許第8,183,007号に記載されており、その開示内容は、参照により、その全体が本明細書に援用される。
これらの酵素のいずれかを必要とする反応のいずれか1つは、時間、酵素濃度及び/または基質濃度によって制限または限定してよい。反応条件は、反応が、約、少なくとも約または最大で約1%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、またはこれらの割合のうちの導出可能ないずれかの範囲で完了する条件下で行われるように調節してよい。
例えば、上記の反応のいずれも、約15℃〜約45℃、約15℃〜約40℃、約15℃〜約35℃、約15℃〜約30℃、約15℃〜約25℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約45℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約35℃、約20℃〜約30℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約45℃、約25℃〜約40℃、約25℃〜約35℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約45℃、約30℃〜約40℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約45℃または約35℃〜約40℃の温度で行ってよい。上記の反応は、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃または45℃で行ってよい。
例えば、SCOT、SCS−ADP及び/またはSCS−GDPによるサクシニル−CoAの形成は、約15℃〜約45℃、約15℃〜約40℃、約15℃〜約35℃、約15℃〜約30℃、約15℃〜約25℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約45℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約35℃、約20℃〜約30℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約45℃、約25℃〜約40℃、約25℃〜約35℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約45℃、約30℃〜約40℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約45℃または約35℃〜約40℃の温度で行ってよい。SCOT、SCS−ADP及び/またはSCS−GDPによるサクシニル−CoAの形成は、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃または45℃で行ってよい。
例えば、グアニレートキナーゼによるGDPのATPへの変換は、約15℃〜約45℃、約15℃〜約40℃、約15℃〜約35℃、約15℃〜約30℃、約15℃〜約25℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約45℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約35℃、約20℃〜約30℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約45℃、約25℃〜約40℃、約25℃〜約35℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約45℃、約30℃〜約40℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約45℃または約35℃〜約40℃の温度で行ってよい。グアニレートキナーゼによるGDPのATPへの変換は、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃または45℃で行ってよい。
例えば、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼによるATPの枯渇は、約15℃〜約45℃、約15℃〜約40℃、約15℃〜約35℃、約15℃〜約30℃、約15℃〜約25℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約45℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約35℃、約20℃〜約30℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約45℃、約25℃〜約40℃、約25℃〜約35℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約45℃、約30℃〜約40℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約45℃または約35℃〜約40℃の温度で行ってよい。アデニレートシクラーゼによるATPの枯渇は、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃または45℃で行ってよい。
例えば、ピルベートキナーゼによるADPからATPへの変換は、約15℃〜約45℃、約15℃〜約40℃、約15℃〜約35℃、約15℃〜約30℃、約15℃〜約25℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約45℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約35℃、約20℃〜約30℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約45℃、約25℃〜約40℃、約25℃〜約35℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約45℃、約30℃〜約40℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約45℃または約35℃〜約40℃の温度で行ってよい。ピルベートキナーゼとフォスフォエノールピルベートによるADPからATPへの変換は、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃または45℃で行ってよい。
これらの温度条件及び/または反応は、1分、5分、10分、15分、20分、25分、30分、35分、40分、45分、50分、55分、60分、65分、70分、75分、80分、85分、90分または90分超、保持してよい。
例示的なATP枯渇及び/またはADPからATPへの変換/検出反応温度及び条件は、米国特許第8,183,007号に記載されており、その開示内容は、参照により、その全体が本明細書に援用される。
生成されたATPの量は、ルシフェラーゼ/ルシフェリン反応を用いて割り出す。ATPの検出を促すために、ATPは、ルシフェリン及び十分な分子状酸素(O2)とともに、ルシフェラーゼによって使用されて、それによって、AMPと、PPiと、オキシルシフェリンと、CO2と、光を生成させる。本明細書に記載されているアッセイは、測定可能な発光を生成させる。発光量の定量によって、ATPの量を定量し、その結果、試料中のサクシネートの量を定量する。測定される発光(相対発光値、RLU)は、試料に存在するサクシネートのレベルに比例する。例えば、対照試料から生成された発光、または既知量のATP及び/もしくはサクシネートと、同じルシフェラーゼ及び反応条件(すなわち、温度、pHなど)とを用いることによって割り出した検量線と、試験試料から生成された発光を比較すると、定量的なATP値が得られる。定量には、バックグラウンド値を差し引くこと、またはバックグラウンドを上回るシグナルを算出することが必要になることが理解される。1つの試料から生成された発光を、別の試料から生成された発光と比較すると、試料に存在するサクシネートの絶対量を得る必要なく、定性的なATP値が得られる。あるいは、ATPの検出の出力に干渉し得るいずれかの内因性ATPを試料から枯渇させてよい。
本明細書に記載されている方法は、発光結果を対照または比較試料と比較することを含んでよい。例えば、その対照または比較試料は、既知量のサクシネートを含んでよい。較正組成物群を用いてサクシネートの検量線を作成して、発光(RLU)を、試料に存在するサクシネートの量と相関させてよい。
4.サクシネート形成または生成酵素の検出及び定量方法
本開示は、サクシネート形成もしくは生成酵素、及び/またはそれらの活性の検出及び定量方法も提供する。この方法は、試料において、脱メチル化反応のようなサクシネート形成または生成反応で、サクシネート形成または生成酵素によって形成されるサクシネートのレベルに比例する測定可能な発光を生成させる。例えば、サクシネート形成または生成反応は、サクシネート形成または生成酵素を含む試料を、ヒストンまたはペプチド基質のようなペプチドまたはタンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることを含んでよい。続いて、上記のように、このサクシネート反応混合物を第1の検出試薬と第2の検出試薬と接触させる。試料が、JMJCデメチラーゼまたは2OG依存型ジオキシゲナーゼなどの2−オキソグルタレートオキシゲナーゼのようなサクシネート形成または生成酵素を含む場合には、第1の反応混合物、すなわち、サクシネート形成または生成反応において、サクシネートが形成される。
2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、基質の酸化を2OGの酸化的脱炭酸に共役させることによって、2電子酸化反応を触媒して、副産物のサクシネートと二酸化炭素をもたらす。サクシネート反応混合物中に形成されるサクシネートは、第1の反応混合物において、サクシニル−CoAに変換される。サクシネートの変化を利用して、JMJCデメチラーゼ及び/または2OG依存型ジオキシゲナーゼの活性のような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの活性を判断する。サクシニル−CoAは、ATPに変換され、生成されたATPの量は、ルシフェラーゼ/ルシフェリン反応を用いて割り出し、生成される光は、試料に存在するサクシネート形成もしくは生成酵素、またはサクシネート形成もしくは生成酵素活性に比例する。
サクシネート形成もしくは生成酵素、及び/またはそれらの活性の検出及び定量方法は、試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、試料がサクシネート形成または生成酵素を含む場合に、サクシネートが形成されることと、サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、前の工程で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAに変換することと、第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料におけるサクシネート形成もしくは生成酵素の存在または量、またはサクシネート形成もしくは生成酵素活性を検出または測定することを含む。いくつかの実施形態では、前の工程で形成されたサクシネートは、ATPに変換される。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含み、第3の検出試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、JMJCデメチラーゼまたは2OG依存型ジオキシゲナーゼのようなFe(II)依存型リジンデメチラーゼであってよい。
発光量の定量によって、試料におけるATPの量、すなわち、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼによって生成されるサクシネートの量が定量される。生成されるサクシネートの量は、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性に正比例する。したがって、ATPの定量により、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性の定量が可能になる。試料に存在する2−オキソグルタレートオキシゲナーゼによってサクシネートが生成される試験試料から生成された発光を、対照試料から生成された発光、または既知量のサクシネート及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼと、同じルシフェラーゼ及び反応条件(すなわち、温度、pHなど)とを用いることによって定めた検量線と比較すると、定量的なATP値が得られる。定量には、バックグラウンド値を差し引くこと、またはバックグラウンドを上回るシグナルを算出することが必要になることが理解される。1つの試料から生成された発光を、別の試料から生成された発光と比較すると、試料に存在する2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの絶対量を知る必要なく、定性的なATP値が得られる。
本明細書に記載されている方法は、発光結果を対照または比較試料と比較することを含んでもよい。例えば、対照または比較試料は、既知量のサクシネート及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含んでよい。サクシネート及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの検量線を作成して、発光(RLU)を、試料に存在する2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの量または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性と相関させてよい。
上記の酵素のいずれかを必要とする反応のいずれか1つは、時間、酵素濃度及び/または基質濃度によって制限または限定してよい。反応条件は、反応が、約、少なくとも約または最大で約1%、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%、またはこれらの割合のうちの導出可能ないずれかの範囲で完了する条件下で行われるように調節してよい。例えば、JMJCデメチラーゼまたは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼによるサクシネートの形成は、約15℃〜約45℃、約15℃〜約40℃、約15℃〜約35℃、約15℃〜約30℃、約15℃〜約25℃、約15℃〜約20℃、約20℃〜約45℃、約20℃〜約40℃、約20℃〜約35℃、約20℃〜約30℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約45℃、約25℃〜約40℃、約25℃〜約35℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約45℃、約30℃〜約40℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約45℃または約35℃〜約40℃で行ってよい。JMJCデメチラーゼまたは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼによるサクシネートの形成は、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃または45℃で行ってよい。これらの温度条件は、1分、5分、10分、15分、20分、25分、30分、35分、40分、45分、50分、55分、60分、65分、70分、75分、80分、85分、90分または90分超保持してよい。
(1)Fe(II)依存型リジンデメチラーゼ
2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、ヒストンデメチラーゼのようなFe(II)依存型リジンデメチラーゼであってよい。ヒストンデメチラーゼにはいくつかのファミリーがあり、これらのファミリーは、異なる基質に作用し、細胞機能において異なる役割を果たす。このFe(II)依存型リジンデメチラーゼは、JMJCデメチラーゼであってよい。JMJCデメチラーゼは、JumonjiC(JmjC)ドメインを含むヒストンデメチラーゼである。そのJMJCデメチラーゼは、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーであってよい。JMJCデメチラーゼは、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5、JMJD6、JARID1A、JARID1B、JARID1C、JARID1D、UTXまたはFBXL11であってよい。
(a)KDM3
KDM3ファミリーには、KDM3A、KDM3B及びJMJD1Cが含まれる。KDM3A(JHDM2A/JMJD1A/TSGAともいう)は、モノメチル化及びジメチル化H3K9に作用できる。KDM3Aは、精子形成及び代謝機能における役割を有する。マウスにおけるKDM3Aのノックダウン研究(マウスが産生するKDM3Aのレベルを低下させた)では、雄が不妊症になり、成体が肥満化した。更なる研究では、KDM3Aが、アンドロゲン受容体依存性遺伝子と、多能性に関与する遺伝子との調節において役割を果たし得ることが示され、腫瘍形成におけるKDM3Aの潜在的な役割が示されている。
(b)KDM4
KDM4ファミリーには、KDM4A、KDM4B、KDM4C及びKDM4Dが含まれ、これらはそれぞれ、JMDM3A/JMJD2A、JMDM3B/JMJD2B、JMDM3C/JMJD2C及びJMDM3D/JMJD2Dともいう。これらの酵素は、ジメチル化及びトリメチル化H3K9、H3K36、H1K26に作用できる。KDM4BとKDM4Cは、腫瘍形成における役割を有する。タンパク質のKDM4ファミリーは、悪性転換に関連付けられている。具体的には、食道扁平上皮癌、髄芽腫及び乳がんにおいて、KDM4Cの増幅が立証されており、髄芽腫では、KDM4Bの増幅も見られている。その他の遺伝子発現データでは、前立腺がんにおいて、KDM4A、KDM4B及びKDM4Cが過剰発現することも示唆されている。
i.JMJD2C
JMJD2C(リジン特異的デメチラーゼ4C)は、ヒトのKDM4C遺伝子によってコードされる酵素である。この遺伝子は、Jumonjiドメイン2(JMJD2)ファミリーのメンバーであり、1つのJmjCドメインと、1つのJumonjiN(JmjN)ドメインと、2つのPHD型ジンクフィンガーと、2つのTudorドメインを持つタンパク質をコードする。この核タンパク質は、トリメチル化特異的デメチラーゼとして機能し、特定のトリメチル化ヒストン残基をジメチル化体に変換する。この遺伝子の染色体異常と転写発現の増加は、食道扁平上皮癌と関連付けられている。
ii.JMJD2A
JMJD2A(リジン特異的デメチラーゼ4A)は、ヒトのKDM4A遺伝子によってコードされる酵素である。この遺伝子は、Jumonjiドメイン2(JMJD2)ファミリーのメンバーであり、1つのJmjNドメインと、1つのJmjCドメインと、JD2Hドメインと、2つのTUDORドメインと、2つのPHD型ジンクフィンガーを持つタンパク質をコードする。この核タンパク質は、トリメチル化特異的デメチラーゼとして機能し、特定のトリメチル化ヒストン残基をジメチル化体に変換するとともに、転写抑制因子として機能する。
(c)KDM5
KDM5ファミリーには、KDM5A、KDM5B、KDM5C及びKDM5Dが含まれ、これらはそれぞれ、JARID1A/RBP2、JARID1B/PLU−1、JARID1C/SMCX及びJARID1D/SMCYともいう。これらの酵素は、ジメチル化及びトリメチル化H3K4に作用できる。KDM5タンパク質ファミリーは、発生機能を有し得る。細胞培養系でのKDM5Aは、分化、ミトコンドリア機能、細胞周期の進行の調節に関連付けられている。KDM5BとKDM5Cは、転写抑制に関与するPcGタンパク質と相互作用し得る。
i.JARID1A
JARID1A(リジン特異的デメチラーゼ5A)は、ヒトのKDM5A遺伝子によってコードされる酵素である。このタンパク質は、ユビキタスに発現する核タンパク質であり、いくつかの他のタンパク質とともに、細胞増殖を調節する網膜芽細胞腫タンパク質に直接結合する。このタンパク質は、正式には、網膜芽細胞腫結合タンパク質2(RBP2)として知られていたとともに、赤血球造血とT細胞白血病誘発とにおいて著しい機能を発揮するrhombotin−2とも相互作用する。rhombotin−2は、コードされたタンパク質の活性に直接影響を与えるか、または網膜芽細胞腫タンパク質に結合することによって、そのタンパク質の機能を間接的に調節し得ると考えられている。この遺伝子に関しては、別個のアイソフォームをコードする選択的スプライシング転写変異体が見つかっている。
(d)KDM6
KDM6ファミリーには、KDM6A、KDM6B及びUTYが含まれる。KDM6A(UTXともいう)とKDM6B(JMJD3ともいう)は、ジメチル化及びトリメチル化H3K27に作用し、発生における役割を有する。KDM6AとKDM6Bはいずれも、腫瘍抑制特性を持つ。線維芽細胞においてKDM6Aをノックダウンすると、線維芽細胞集団が迅速に増大する一方で、線維芽細胞において発現するKDM6Bは、RAS_RAF経路の癌遺伝子を誘導する。KDM6Aの欠失と点突然変異は、知的障害をもたらす先天疾患である歌舞伎症候群の原因の1つとして同定されている。C.elegansにおいて、KDM6Bのホモログを突然変異させたところ、生殖腺の発達が失われた。KDM6Bの発現は、活性化マクロファージにおいてアップレギュレートされ、幹細胞の分化中に、動的に発現する。D.rerioにおけるKDM6Aのホモログを欠損すると、発達段階における体のパターン化の調節において役割を果たすHOX遺伝子の発現が低下することが示されている。哺乳動物研究において、KDM6AがHOX遺伝子を調節することも示されている。
(2)2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼ
2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、2−オキソグルタレート(2OG)依存型ジオキシゲナーゼであってよい。2OG依存型ジオキシゲナーゼでは、二価鉄(Fe(II))が、(His)2(Glu/Asp)1「フェイシャルトライアド」モチーフによって配位されている。2OGと水の二座配位によって、疑似八面体の配位圏が完成する。基質の結合後、水配位子が放出され、酸素の活性化のために、空の配位部位が生じる。酸素が結合すると、変換が行われ、その際、2OGが酸化的に脱炭酸されてサクシネートとなり、O−O結合が切断されて、中間体のFe(IV)−オキソ(フェリル)が形成される。続いて、この強力な酸化剤を用いて、水酸化、ハロゲン化及び脱メチル化を含む様々な反応を行う。2OG依存型ジオキシゲナーゼとしては、タンパク質の修飾に関わる酵素(例えば、プロリル4−ヒドロキシラーゼ、プロリル3−ヒドロキシラーゼ、リシルヒドロキシラーゼ、アスパルチル−アスパラギニルβ−ヒドロキシラーゼ)、リボソームタンパク質の水酸化に関わる酵素(例えば、リボソームオキシゲナーゼYcfD、MINA53及び核タンパク質66)、酸素検出に関わる酵素(例えばPHD(低酸素誘導因子プロリルヒドロキシラーゼ2(「HIF−PH2」、「EGLN1」及び「PHD2」としても知られている)及びEgl nineホモログ2(EGLN2)など)、HIFα特異的プロリル4−ヒドロキシラーゼ、HIF阻害因子(FIH))、DNA及びRNAの脱メチル化に関わる酵素(例えば、AlkB、ALKBH2/3、FTO)、DNA及びtRNAの水酸化に関わる酵素(例えばTET1、ALKBH8)、RNAスプライシングに関わる酵素(例えばJMJD6)、カルニチンの生合成に関わる酵素(例えば、Nεトリメチルリジンヒドロキシラーゼ、γ−ブチロベタインヒドロキシラーゼ)、脂質代謝に関わる酵素(例えば、フィタノイル−CoAヒドロキシラーゼ、LpxO)、チミジンのサルベージ経路に関わる酵素(例えばチミンヒドロキシラーゼ)、抗生物質の生合成に関わる酵素(例えば、クラバミネートシンターゼ(CAS)、デアセトキシセファロスポリンCシンターゼ(例えばDAOCS)、デアセチルセファロスポリンCシンターゼ(例えばDACS)、カルバペネムシンターゼ(例えばCarC)、プロリン3−ヒドロキシラーゼ、プロリン4−ヒドロキシラーゼ)、フラボノイドの生合成に関わる酵素(例えば、フラバノン3β−ヒドロキシラーゼ、フラボンシンターゼI、フラボノールシンターゼ、アントシアニジンシンターゼ(例えばANS)、ジベレリンの生合成に関わる酵素(例えば、ジベレリン7−オキシダーゼ、ジベレリン20−オキシダーゼ、ジベレリン2−オキシダーゼ)、アルカロイドの生合成に関わる酵素(例えば、デアセトキシビンドリン−4−ヒドロキシラーゼ、ヒヨスチアミン6β−ヒドロキシラーゼ)、硫黄の代謝に関わる酵素(例えば、タウリン/αKGジオキシゲナーゼ(TauD)、アルキルスルファターゼ(AtsK))、ならびにその他の活性に関わる酵素(例えば、ハイポフォスファイト/αKGジオキシゲナーゼ、2,4−D/αKGジオキシゲナーゼ(TfdA)、エチレン形成酵素)が挙げられる。サクシネートを生成させるその他の酵素、例えば、サクシネートデヒドロゲナーゼ及びフマレートレダクターゼも調べることができる。
(a)Tet酵素
テンイレブントランスロケーションメチルシトシンジオキシゲナーゼ1(TET1)は、ヒトにおいてTET1遺伝子によってコードされる、TETファミリーの酵素のメンバーである。TET1は、修飾DNA塩基5−メチルシトシン(5−mC)の5−ヒドロキシメチルシトシン(5−hmC)への変換を触媒し、それと共役して、α−ケトグルタレート(補基質)を酸化してサクシネートとCO2にする。TET1は、鉄とα−ケトグルタレートに依存する形で5−mCを酸化することによって、5−hmCを生成させる。5−mCの5−hmCへの変換は、哺乳動物における能動的なDNA脱メチル化の最初のステップであり得る。
(b)HIF1−αの水酸化に関与する水酸化酵素
2−オキソグルタレートオキシゲナーゼは、HIF−1αの水酸化に関与する水酸化酵素であってよい。低酸素誘導因子(HIF)は、細胞環境における利用可能な酸素の変化、具体的には酸素の減少、すなわち低酸素状態に応答する転写因子である。HIF−1αは、HIF1A遺伝子によってコードされるヘテロダイマー転写因子の低酸素誘導因子1(HIF−1)のサブユニットである。HIF−1αは、基本的なヘリックス−ループ−ヘリックスのPASドメインを含むタンパク質であり、低酸素状態に対する細胞応答と発生過程応答のマスター転写調節因子と考えられている。低酸素状態または遺伝的変更のいずれかによる、HIF−1αの異常調節と過剰発現は、がん生物学に加え、多くの他の病態生理学(特に血管新生及び血管形成の分野)、エネルギー代謝、細胞生存及び腫瘍浸潤に大きく関連付けられている。水酸化酵素は、低酸素誘導因子プロリルヒドロキシラーゼ2(「HIF−PH2」、「EGLN1」及び「PHD2」としても知られている)またはEgl nineホモログ2(EGLN2))であってよい。
b.ペプチド基質またはタンパク質基質
ペプチド基質またはタンパク質基質は、サクシネート形成または生成酵素によって用いられる基質である。ペプチド基質またはタンパク質基質は、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたはタンパク質ヒドロキシラーゼのようなヒストンデメチラーゼの基質であってよい。特定のヒストンデメチラーゼの基質を示すために、符号が作られている。まず、基質は、ヒストンサブユニット(H1、H2A、H2B、H3、H4)、メチル化されているアミノ酸の1文字表記及びその位置の数値の順で表す。最後に、「me#」(#は、モノメチル化基質の場合には1、ジメチル化基質の場合には2、トリメチル化基質の場合には3である)を加えることによって、メチル化のレベルを示す場合もある。例えば、H3K9me2は、第9位にジメチル化リジンを有するヒストンH3である。ペプチド基質またはタンパク質基質は、サクシネートの形成中に除去されるメチル化基を含んでよい。例えば、ペプチド基質またはタンパク質基質は、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36であってよい。
c.非タンパク質基質
非タンパク質基質は、サクシネート形成または生成酵素によって用いられる基質である。非タンパク質基質は、2OG依存型ジオキシゲナーゼの基質であってよい。2OG依存型ジオキシゲナーゼは、抗生物質の生合成、またはフラボノイド、ジベレリン、アルカロイドの生合成及び脂質の代謝に関与するFe(II)依存型RNAデメチラーゼ、DNAヒドロキシラーゼ、シンターゼ、ヒドロキシラーゼまたはオキシダーゼであってよい。非タンパク質基質は、サクシネートの形成中に除去されるメチル化基を含んでよい。非タンパク質基質の例としては、DNAまたはRNA配列においてシトシン修飾(1−アルキル基及び3−アルキル基)を含むオリゴヌクレオチド、DNAのメチル化及びヒドロキシメチル化(5mC、5hmC、5fC及び5caC)、tRNA(5−メトキシカルボニルメチルウリジン)、Nεトリメチルリジン、フィタノイル−CoA、N−α−アセチル−L−アルギニン、デオキシアミジノプロクラバミネート、デオキシグアニジノプロクラバミネート、ジヒドロクラバミネート、プロクラバミン酸、3’−メチルセフェム、3−エキソメチレンセファロスポリン、7−アミノデアセトキシセファロスポラン酸、セファレキシン、デアセトキシセファロスポリンC、フェニルアセチル−7−アミノデアセトキシセファロスポラン酸、アンピシリン、ペニシリンG、ペニシリンN、(3R,5R)−カルバペナム−3−カルボキシレート、(3S,5S)−カルバペン−2−エム−3−カルボキシレート、プロリン、ヒスチジン、アルギニン、トリプトファン、イソロイシン、フラバノン、フラボン、フラボノール、メチル化フラボノール、アントシアニン、ジベレリンなどが挙げられる。
c.2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの検出または測定方法
本開示の別の態様は、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの存在もしくは量、及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性の検出または測定方法を提供する。この方法は、試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、試料が2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含む場合に、サクシネートが形成されることと、2OG依存型オキシゲナーゼのサクシネートによる阻害を防ぐために、第1の検出試薬を2OG依存型オキシゲナーゼ活性アッセイに加えてよく、サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAまたはATPに変換することと、第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの存在もしくは量、または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含む。いくつかの実施形態では、第3の検出試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。
d.JMJCデメチラーゼの検出または測定方法
本開示の別の態様は、試料中のJMJCデメチラーゼの存在もしくは量、及び/またはJMJCデメチラーゼ活性の検出または測定方法を提供する。この方法は、試料をペプチド基質またはタンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、試料がJMJCデメチラーゼを含む場合に、サクシネートが形成されることと、JMJCデメチラーゼのサクシネートによる阻害を防ぐために、JMJCデメチラーゼ活性アッセイに第1の検出試薬を加えてよく、サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAまたはATPに変換することと、第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中のJMJCデメチラーゼの存在もしくは量、またはJMJCデメチラーゼ活性を検出または測定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含み、第3の試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。
e.2OG依存型ジオキシゲナーゼの検出または測定方法
本開示の別の態様は、試料中の2OG依存型ジオキシゲナーゼの存在もしくは量、及び/または2OG依存型ジオキシゲナーゼ活性の検出または測定方法を提供する。この方法は、試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、試料が2OG依存型ジオキシゲナーゼを含む場合に、サクシネートが形成されることと、2OG依存型ジオキシゲナーゼのサクシネートによる阻害を防ぐために、第1の検出試薬を2OG依存型ジオキシゲナーゼ活性アッセイに加えてよく、サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAまたはATPに変換することと、第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中の2OG依存型ジオキシゲナーゼの存在もしくは量、または2OG依存型ジオキシゲナーゼ活性を検出または測定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含み、第3の試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。
5.細胞抽出物及び組織抽出物中のサクシネートの測定方法
本開示の別の態様は、細胞抽出物及び組織抽出物中のサクシネート中の検出及び定量方法を提供する。この方法は、試料に存在する全てのATPを除去することと、上記の方法のいずれかを用いて、抽出物に存在するサクシネートをサクシニル−CoAに変換することを含む。例えば、SCOTを用いて、サクシネートをサクシニル−CoAに変換してよい。SCOT反応によって生成されるサクシニル−CoAをSCS−ADPによってATPに変換してよく、このATPを発光によって検出する。
6.Tet及び/またはTet活性の検出または測定方法
本開示の別の態様は、試料中のTetの存在もしくは量、及び/またはTet活性の検出または測定方法を提供する。この方法は、試料を、5mC、5hmC、5fCまたは5caC修飾を含むDNAオリゴヌクレオチドと、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、Tetサクシネート反応混合物を形成させることであって、試料がTetを含む場合に、サクシネートが形成されることと、Tetサクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAまたはATPに変換することと、第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、試料中のTetの存在もしくは量、またはTet活性を検出または測定することを含む。いくつかの実施形態では、高レベルのサクシネート(すなわち、mMレベル)によるTetのサクシネート阻害を防ぐ目的で、第1の検出試薬をTetサクシネート反応混合物に加えてよい。
いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含み、第3の試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。
7.2−オキソグルタレートオキシゲナーゼのモジュレーターのスクリーニング方法
サクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、本明細書に記載されている方法は、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーター候補のスクリーニング方法に組み込んでよい。2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターのスクリーニング方法であって、本明細書に記載されている方法では、測定可能な発光の生成を利用し、測定されるその発光(相対発光値、RLU)は、試料中のサクシネートのレベルと、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性に比例する。試料は、対象となる化合物と接触させてよい。
この方法は、試料を化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAまたはATPに変換することと、第1の反応混合物を第2の、すなわちATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出することと、第2の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第2の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の、すなわちATP検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の、すなわちATP検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含み、第3の試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。
a.JMJCデメチラーゼ活性のモジュレーターのスクリーニング方法
本開示の別の態様は、ある化合物が、試料中のJMJCデメチラーゼ活性を調節するかの判定方法を提供する。この方法は、試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、試料がJMJCデメチラーゼを含むことと、試験試料をペプチド基質またはタンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAまたはATPに変換することと、第1の反応混合物を第2の、すなわちATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出することと、第2の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第2の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物をJMJCデメチラーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の、すなわちATP検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の、すなわちATP検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含み、第3の試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。
b.2OG依存型ジオキシゲナーゼ活性のモジュレーターのスクリーニング方法
本開示の別の態様は、ある化合物が、試料中の2OG依存型ジオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法を提供する。この方法は、試料をその化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、試料が、2OG依存型ジオキシゲナーゼを含むことと、試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成されたサクシネートをサクシニル−CoAまたはATPに変換することと、第1の反応混合物を第2の、すなわちATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、第2の反応混合物における発光を検出することと、第2の反応混合物における発光を、対照試料における発光と比較することであって、第2の反応混合物における発光が、対照試料における発光と異なる場合、その化合物を、2OG依存型ジオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、第2の、すなわちATP検出試薬は、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)、例えばSCS−ADPと、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)(例えばSCS−ADP)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の、すなわちATP検出試薬は、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、SCS−GDPと、GTPと、コエンザイムAと、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPを含み、第2の検出試薬は、生物発光酵素とルシフェリン基質を含む。いくつかの実施形態では、第1の検出試薬は、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬は、ATP枯渇試薬を含み、第3の試薬は、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、第1の反応混合物をATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、ATP枯渇試薬は、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、ADPからATPへの変換/検出試薬は、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。
c.モジュレーター候補
本発明の方法では、モジュレーター化合物候補の多種多様なライブラリーを使用及びスクリーニングすることができる。モジュレーター候補は、抗体、小分子、薬剤、ペプチド、核酸、オリゴ糖または無機化合物であってよい。同定するモジュレーター化合物は、モジュレーター化合物候補のライブラリーから得てよい。化合物のライブラリーは、コンビナトリアルライブラリーであってよい。この方法は、宿主細胞を刺激して、モジュレーター化合物候補を発現させることを含んでよい。モジュレーター候補は、ヒストンデメチラーゼJMJDインヒビターJIB−04(E)−N−(5−クロロ−ピリジン−2−イル)−N’−(フェニル−ピリジン−2−イル−メチレン)−ヒドラジン)またはIOX1(5−カルボキシ−8HQ、8−ヒドロキシ−5−キノリンカルボン酸としても知られている)のような選択的インヒビターと比較してよい。
本明細書に記載されている方法によって同定するモジュレーターは、薬理活性または治療活性を示す化合物であってよい。薬理活性を有する化合物は、JMJCデメチラーゼまたはそのフラグメント活性を高めるかまたは妨げることができる。所望の薬理活性を有する化合物は、生理学的に許容可能な担体中で、宿主に投与してよい。
これらの薬剤は、様々な方法で、経口投与、非経口投与、例えば、皮下投与、腹腔内投与、血管内投与などを行ってよい。導入方法に応じて、それらの化合物は、様々な方法で配合してよい。製剤中の治療活性化合物の濃度は、約0.1〜100重量%まで様々であってよい。本発明のモジュレーターは、対象の体重と全体的な健康状態に適合するように、そのモジュレーターのLD50と、様々な濃度におけるそのモジュレーターの副作用によって定められる割合で投与できる。投与は、単回または分割投与で行うことができる。
本発明の、同定するモジュレーターは、単独で用いても、DNAのメチル化、脱メチル化及び/または5−mCの水酸化が介在するヒト疾患の治療または予防に有益であることが知られている他の薬剤と併用してもよい。本発明のモジュレーターと、別の薬剤は、併用療法で、または固定された組み合わせのいずれかで、すなわち共投与しても、別々の時間に投与してもよい。
d.対照
本明細書に記載されているいずれかの方法において、対照試料を含めるのが望ましいことがある。この対照試料は、当該化合物と接触させなかった試料であってよい。対照試料は、試験試料と同時に、上記のように解析してよい。試験試料から得られた結果を、対照試料から得られた結果と比較してもよい。検量線を作成してよく、その検量線と、試験試料のアッセイ結果を比較してよい。このような検量線は、アッセイ単位、すなわち発光シグナル強度の関数として、マーカーのレベルを示す。
8.発光の検出
ルシフェラーゼ−ルシフェリン反応によって生成された発光は、典型的には、発光測定装置で検出するが、他の検出手段を用いてもよい。バックグラウンドレベルを上回る光が存在することにより、試料中のATP、すなわち、サクシネート及び/または2−オキソグルタレートオキシゲナーゼの存在が示される。バックグラウンドレベルの発光は、典型的には、同じマトリックスで、ただし、試料の非存在下で測定する。好適な対照反応の設計は、当業者であれば容易である。ルシフェラーゼにより、試料を経時的に何度も解析したり、または多くの試料を経時的に解析したりすることを可能にできる。任意に応じて、本発明の組成物及び方法で用いるルシフェラーゼは、耐熱性及び/または化学安定性が向上したものである。
9.変異型酵素
完全長ルシフェラーゼ、JMJCデメチラーゼもしくは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ、またはサクシネート−CoAリガーゼの変異体は、対応する完全長天然ルシフェラーゼ、JMJCデメチラーゼもしくは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ、SCOT、またはSCSに対するアミノ酸配列同一性が、少なくとも約80%、少なくとも約81%(少なくとも約82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%など)となる。通常、変異体フラグメントは、少なくとも約50個のアミノ酸の長さであり、少なくとも約60個のアミノ酸の長さであることが多く、少なくとも約70個、80個、90個、100個、150個、200個、300個、400個、500個、550個または550個超のアミノ酸の長さであることが更に多く、発光を生成させ、フォスフェート基を転移し、グルコースを転移し、水酸化する能力を保持する。完全長ルシフェラーゼ、JMJCデメチラーゼもしくは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ、SCOT、SCS、これらのフラグメント、またはこれらの変異体は、異種のアミノ酸配列に融合してよく、それでも、本発明において機能する。
例えば、本発明の組成物及び方法で用いる完全長甲虫ルシフェラーゼ、JMJCデメチラーゼもしくは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ、SCOT、またはSCS、あるいはこれらのフラグメントまたはこれらの変異体は、天然源から精製しても、(1)化学合成、(2)酵素(プロテアーゼ)によるルシフェラーゼの消化、及び(3)組み換えDNA法を含む多くの技法によって調製してもよい。化学合成法は、プロテアーゼを用いて特定の部位を切断する方法のように、当該技術分野において周知である。これらの酵素、変異型酵素またはこれらのフラグメントを生成するには、それらの酵素、変異体及びフラグメントをコードするDNAを調製してから、E.coliのような宿主生物中で発現させてよい。エンドヌクレアーゼ消化またはポリメラーゼ連鎖反応(PCR)のような方法により、当業者は、明確に定義されたフラグメントを無制限に生成可能になる。変異体またはフラグメントの活性は、天然酵素の活性とは異なることがある。
いずれかのタイプのアミノ酸置換、挿入もしくは欠失、またはこれらの組み合わせを用いて、変異型ルシフェラーゼ、JMJCデメチラーゼもしくは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ、SCOTまたはSCSを生成させてよく、保存的アミノ酸置換は、活性を保持する可能性が高い。ある種のアミノ酸を、同じタイプの別のアミノ酸に置き換える保存的置換によって、酵素活性が損なわれない場合には、その保存的置換は、本発明の範囲内に含まれる。
(1)βシートまたはヘリックスコンフォメーションのような、ポリペプチド主鎖の構造、標的部位の(2)電荷、(3)疎水性または(4)側鎖のかさに影響を及ぼす非保存的置換は、ルシフェラーゼの機能を変更し得る。残基は、一般的な側鎖特性に基づいてグループ分けされる。
変異型ルシフェラーゼ、JMJCデメチラーゼもしくは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ、SCOT、またはSCS遺伝子、あるいは遺伝子フラグメントは、オリゴヌクレオチド媒介(部位特異的)突然変異誘発、アラニンスキャニング及びPCR突然変異誘発(部位特異的突然変異誘発)カセット突然変異誘発、制限的選択突然変異誘発、PCR突然変異誘発など、当該技術分野において既知の方法を用いて作製してよく、クローニングしたDNAにおいて、他の既知の技法を用いて、変異型DNAを生成することもできる。
10.試料
開示されている方法は、サクシネートまたはその誘導体を含む疑いのあるいずれかの試料に対して用いてよい。いくつかの実施形態では、開示されている方法は、非生物または生物試料に対して用いてよい。サクシネート及びその誘導体は、製薬または化粧品産業で作られる製品のような様々な工業製品の製造に用いられている。いくつかの実施形態では、開示されている方法は、医薬、化粧品、洗剤、界面活性剤、プラスチック、ポリマー、潤沢剤及び樹脂(塗料)の製造での試験に用いてよい。開示されている方法は、サクシネートを品質指標として用いるワインなどの食品及び飲料の試験で用いてよい。開示されている方法は、生物学的成分を含む試料に対して用いてよい。試料は、細胞及び/または組織を含んでよい。試料は、成分(無傷細胞、細胞抽出物、細胞溶解物、細菌、ウイルス、細胞小器官及びこれらの混合物を含む)の不均一混合物、あるいは単一の成分または均一な成分群(例えば、天然もしくは合成のアミノ酸、核酸もしくは糖鎖ポリマーまたは脂質膜複合体)を含んでよい。その化合物は概して、使用濃度内では、生細胞及びその他の生物学的成分に対する毒性がない。
試料としては、動物(例えば脊椎動物)、植物、真菌、生理液(例えば、血液、血漿、尿、粘膜分泌物など)、細胞、細胞溶解物、細胞上清または細胞の精製分画(例えば細胞内分画)を挙げてよい。ある特定の実施形態では、試料は、細胞であってよい。いくつかの実施形態では、試料は、生細胞であってよい。その細胞は、真核細胞、例えば、酵母、鳥類、植物、昆虫または哺乳動物の細胞であってよく、ヒト細胞、サル細胞、マウス細胞、イヌ細胞、ウシ細胞、ウマ細胞、ネコ細胞、ヒツジ細胞、ヤギ細胞、またはブタ細胞、もしくは原核細胞、または2種類以上の生物に由来する細胞、あるいは、細胞溶解物またはそれらの上清が挙げられるが、これらに限らない。細胞は、組み換え技法によって遺伝子組み換えが行われていないものであっても(非組み換え細胞)、組み換えDNAを一過性にトランスフェクションされており、及び/あるいはそのゲノムが組み換えDNAとともに安定して増幅されているか、または遺伝子を破壊する(例えば、プロモーター、イントロンもしくはオープンリーディングフレームを破壊する)か、あるDNAフラグメントを別のフラグメントに置き換えるかするために、ゲノムが改変されている組み換え細胞であってもよい。組み換えDNAまたは置換DNAフラグメントは、本発明の方法によって検出される分子、検出される分子のレベルもしくは活性を変える部分、及び/またはその分子のレベルもしくは活性を変える分子もしくは部分と無関係の遺伝子産物をコードできる。細胞は、組み換え技法によって、遺伝子組み換えが行われたものであってよい。
試料は、サクシネート形成または生成酵素を含んでよい。このサクシネート形成または生成酵素は、上記のように、JMJCデメチラーゼまたは2OG依存型ジオキシゲナーゼのような2−オキソグルタレートオキシゲナーゼであってよい。いくつかの実施形態では、サクシネート形成または生成酵素は、天然または組み換えサクシネート形成または生成酵素であってよい。例えば、試料は、天然または組み換えデメチラーゼを含んでよい。いくつかの実施形態では、サクシネート形成または生成酵素は、精製または単離されている。例えば、試料は、精製または単離デメチラーゼを含んでよい。
11.成分
方法及び組成物は、ペプチド基質、タンパク質基質もしくは非タンパク質基質のような精製された基質もしくは実質的に純粋な基質、2−オキソグルタレート、Fe(II)、アスコルベート、無機フォスフェート、アセトアセチル−CoA、ADP、及びルシフェリン基質、ならびに/またはルシフェラーゼなどの生物発光酵素、JMJCデメチラーゼもしくは2OG依存型ジオキシゲナーゼなどの2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ、SCOT及びSCSのような酵素を含んでよい。このようなプロトコールは、当業者に知られている。ある特定の実施形態では、精製により、いずれかの夾雑成分に対する純度(w/wまたはw/v)が、約または少なくとも約70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%、99.9%、もしくは99.9%超、またはこれらの割合のうちの導出可能な範囲である分子を得てよい。
12.キット
本発明では、サクシネートを分析するキットを提供する。このキットは、サクシネートを分析する試薬を含む。このキットは、活性SCOTと活性SCS−ADP、活性SCS−GDPと活性グアニレートキナーゼ、及び/または活性SCS−ADPと、活性アデニレートシクラーゼと、活性ピロフォスファターゼと、活性ピルベートキナーゼを含んでよい。このキットは、1つ以上の標準サクシネート試料と、緩衝液と、説明書と、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を更に含んでよい。このキット成分、組成物及び緩衝液は、ADP、GDP、ATP、無機フォスフェート、アセトアセチル−CoA、二価カチオン(マグネシウム、例えば塩化マグネシウムなど)、カルモジュリン、フォスフォエノールピルベート、塩、キレーターなどのような好適な成分を加えることによって変更してもよい。記載されている方法で用いてよい好適なキット成分、組成物及び緩衝液は、市販のものを入手してもよい。これらの様々な成分は、それらの部分のサブセットを含んでもよく、本発明の適用を容易にするか、または保管寿命を長くするいずれかの形で組み合わせてよい。
本発明では、サクシネート形成または生成酵素を分析するキットを提供する。このキットは、サクシネート形成または生成酵素を分析する試薬を含む。このキットは、上記のような、サクシネートを分析する試薬と、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、1つ以上の標準サクシネート試料と、緩衝液と、説明書と、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む。このキット成分、組成物及び緩衝液は、ADP、無機フォスフェート、アセトアセチル−CoA塩、キレーターなどのような好適な成分を加えることによって変更してもよい。記載されている方法で用いてよい好適なキット成分、組成物及び緩衝液(ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質、2−オキソグルタレート及びFe(II)など)は、市販のものを入手してもよい。これらの様々な成分は、それらの部分のサブセットを含んでもよく、本発明の適用を容易にするか、または保管寿命を長くするいずれかの形で組み合わせてよい。
いくつかの実施形態では、キットは、凍結乾燥ルシフェラーゼを含む別の容器を含む。いくつかの実施形態では、凍結乾燥ルシフェラーゼを含む容器は、ルシフェラーゼ基質である凍結乾燥ルシフェリンまたはその誘導体を更に含む。
1つ以上の試薬は、在庫保管に適するとともに、後で、その試薬の使用方法を行う際に反応媒体に加えるのに適する固体状または液体緩衝液で供給してよい。好適な包装が提供される。
(1)容器/反応容器
キットに含まれる試薬は、その様々な成分の寿命が保持されるとともに、容器の材料によって吸着または変質されないようないずれかの種類の容器で供給してよい。例えば、密閉ガラスアンプルに、窒素のような中性の非反応ガス下で封入した凍結乾燥ルシフェラーゼまたは緩衝液を収容してよい。アンプルは、ガラス、有機ポリマー(ポリカーボネート、ポリスチレンなど)、セラミック、金属または試薬を保持する目的で典型的に用いられるいずれかの他の物質のようないずれかの好適な物質から構成されていてよい。好適な容器の他の例としては、アンプルと同様の物質から作製し得る簡易ビンと、アルミニウムまたは合金などのホイルで裏打ちされた内部から構成し得る袋が挙げられる。他の容器としては、試験管、バイアル、フラスコ、ビン、シリンジなどが挙げられる。容器は、皮下用注射針で穿刺できるストッパー付のビンのように、滅菌アクセスポートを有してよい。他の容器は、容易に除去可能な膜であって、除去すると、成分が混合される膜によって隔てられている2つの区画を有してよい。除去可能な膜は、ガラス、プラスチック、ゴムなどであってよい。
(2)説明資料
キットには、説明資料も同梱してよい。説明は、紙もしくはその他の基材に印刷しても、及び/またはフロッピーディスク、CD−ROM、DVD−ROM、Zipディスク、ビデオテープ、オーディオテープなどのような電子読み取り可能な媒体として供給してもよい。詳細な説明書は、キットに物理的に付随していなくてもよく、その代わりに、キットのメーカーもしくは販売業者が指定したインターネットウェブサイトに、ユーザーを誘導するか、または電子メールとして供給してよい。
13.実施例
本発明は、下記の非限定的な実施例によって例示されているように用いてよい。
実施例1
材料
本明細書に記載されている実施例では、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(UniProtKB/Swiss−Prot#Q29551)、ADP形成サクシニル−CoAシンターゼ(Sus scrofa SCS−ADPはUniProtKB/Swiss−Prot#O19069及びO97580、E.coli SCS−ADPはUniProtKB/Swiss−Prot#P0A836及びP0AGE9)、アセトアセチル−コエンザイムAナトリウム塩水和物(Sigmaカタログ番号A1625)、GDP形成サクシニル−CoAシンターゼ(NCBI参照配列:NP_999574.1及びXP_003132357.3)、コハク酸第二ナトリウム(Sigmaカタログ番号14160)、α−ケトグルタレートカリウム塩(Sigmaカタログ番号K2000)、超高純度GTP(Promega)、コエンザイムAトリリチウム塩(Sigmaカタログ番号C3019)、グアニレートキナーゼ(NCBI参照配列:NP_001152884.1及びNP_001152885.1)、ウサギ骨格筋由来のピルベートキナーゼ(Sigmaカタログ番号P9136)、フォスフォエノールピルベート(Sigmaカタログ番号P7127)及びアデニレートシクラーゼ(AC)、すなわち、活性AC部分を含むとともに、ATPを基質として用いたところ、活性を示した、B.pertussisトキシンの組み換えフラグメント(Promega Corporation)、ADP−Glo(商標)キナーゼアッセイ(Promegaカタログ番号V9101)を使用した。
本明細書に記載されている実施例では、表1の試薬を使用した。
Figure 2017530713
実施例2
3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)とサクシニル−CoAシンテターゼ(SCS−ADP及びSCS−GDP)のクローニングと発現
Genscriptから、Sus scrofaの3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ遺伝子を合成コドン最適化配列としてクローニングした。その発現タンパク質は、40〜517番目までのアミノ酸に及ぶとともに、8X HisタグをC末端に含んでいた。そのタンパク質は、E.coli KRX細胞(Promega)において、FlexiベクターpF1K(Promega)のT7プロモーターから発現させた。KRX株をTerrific Brothで25℃にて増殖させ、約1.5のOD600で、0.1%のラムノースにより誘導した。25℃での増殖を一晩継続した。SCOT酵素をHisLinkレジン(Promega)で精製し、精製した溶出液を、25mMのHEPES(pH7.5)、25mMのNaCl、1mMのDTT及び50%のグリセロールに透析した。精製した酵素のサイズをSDS−PAGEによって確認した。
Genscriptから、Sus scrofaのサクシニル−CoAシンテターゼα及びβサブユニット遺伝子(SCS−ADP及びSCS−GDP)を合成コドン最適化配列としてクローニングした。SCSαタンパク質は、6X HisタグをN末端に含む。そのタンパク質は、E.coli KRX細胞(Promega)において、FlexiベクターpF1K(Promega)のT7プロモーターから発現させた。KRX株をTerrific Brothで25℃にて増殖させ、約1.5のOD600で、0.1%のラムノースにより誘導した。25℃での増殖を一晩継続した。SCS−ADP及びSCS−GDP酵素をHisLinkレジン(Promega)で精製し、精製した溶出液を25mMのHEPES(pH7.5)、25mMのNaCl、1mMのDTTに透析した。精製した酵素のサイズをSDS−PAGEによって確認した。
E.coli(SCS−ADP)は、1つのバイシストロニック配列のW3110 E.coliゲノムDNAから直接クローニングした。αタンパク質は、6X HisタグをC末端に含む。発現と精製は、上記のように行った。
実施例3
3−オキソ酸CoAトランスフェラーゼとADP形成サクシニル−CoAシンターゼを用いたサクシネート検出アッセイ
図2のサクシネート検出アッセイを、下記のように、概ね2つの工程で行った。1×デメチラーゼ反応緩衝液(50mMのHEPES(pH7.5)、0.01%のTween−20、10μg/mLのBSA、100μMのアスコルベート、10μMのFe(II)、10μMのα−ケトグルタレート)を含む25μL中で、サクシネート滴定を行った。25μLの生物発光サクシネート検出試薬Iをサクシネート試料に加え、その混合物を60分、室温(約23℃)でインキュベートした。サクシニル−CoAを検出するために、50μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、その混合物を60分、室温でインキュベートしてから、発光を発光測定装置で検出した。図3に示されているサクシネート滴定は、96ウェルの低容量プレート(Corning Costar(登録商標)、カタログ番号3693)で行った。
実施例4
JumonjiCデメチラーゼ系
本発明の方法を用いて、代表的な脱メチル化酵素(Lys(Me3)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64452)を基質とするJMJD2C(BPS Bioscience、カタログ番号50105)、Lys(Me3)4−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64194)を基質とするJARID1A(BPS Bioscience、カタログ番号50110)、及びLys(Me3)27−ヒストンH3(23−34)(Anaspec、カタログ番号64378)を基質とするUTX(Cayman Chemical、カタログ番号10774)が挙げられるが、これらに限らない)をアッセイした。各酵素を別々に滴定し、その反応は、デメチラーゼ反応緩衝液中で行った。生物発光サクシネート検出試薬Iを用いて、サクシネートを変換してから、ADPからATPへ変換し、生物発光サクシネート検出試薬IIを用いて、ATPを検出した。簡潔に述べると、96ウェルの低容量プレートのウェルに、50mMのHEPES(pH7.5)、0.01%のTween−20及び10μg/mLのBSA中の5μLの段階希釈JMJCデメチラーゼを加えた。2×デメチラーゼ反応緩衝液と20μMのトリメチル化ヒストンH3ペプチド基質とを含む5μLの混合物を加えることによって、JMJCデメチラーゼ反応を開始させた。60分、室温でインキュベート後、サクシネートからサクシニル−CoAへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I)を10μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、20μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、その試料を室温で60分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図4)。この反応で生成されたサクシネートは、脱メチル化活性及び/または酵素活性と比例していたことが分かった。すなわち、本発明の方法を用いて、ヒストンの脱メチル化に関与する全ての酵素の活性を変化させる化合物のスクリーニングを行うことができる。
実施例5
JMJCデメチラーゼの基質特異性の測定
本発明の方法では、JMJCデメチラーゼ酵素(JMJD2C(BPS Bioscience、カタログ番号50105)が挙げられるが、これに限らない)との反応は、最大で50μMのヒストンH3ペプチド基質Lys(Me3)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64452)、Lys(Me2)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号65401)及びヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号61701)という濃度で行った。生成される発光の量は、飽和に達するまで、基質濃度と比例していたとともに、反応の直線範囲内では、酵素の量と比例していた。生物発光サクシネート検出試薬Iを用いて、試料中のサクシネートをサクシニル−CoAに変換した。続いて、生成されたサクシニル−CoAをATPに変換し、生物発光サクシネート検出試薬IIを用いて、そのATPを検出した。簡潔に述べると、96ウェルの低容量プレートのウェルに、50mMのHEPES(pH7.5)、0.01%のTween−20及び10μg/mLのBSA中の5μLのJMJCデメチラーゼを加えた。50mMのHEPES(pH7.5)と、0.01%のTween−20と、10μg/mLのBSAと、200μMのアスコルベートと、20μMのFe(II)と、20μMのα−ケトグルタレートとを含む反応緩衝液中で、メチル化状態の異なるヒストンH3ペプチド基質の滴定(量は図に示されている)を行った。JMJCデメチラーゼ反応を10μL中で60分、室温で行った。インキュベート後、サクシネートからサクシニル−CoAへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I)を10μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、20μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、試料を再度、室温で60分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図5)。10μLの反応物中で、JMJCデメチラーゼと、サクシネートと、生物発光サクシネート検出試薬Iを混合し、室温で60分インキュベートしてから、10μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加えることによって、JMJCデメチラーゼ反応と、サクシネートのサクシニル−CoAへの変換を1つの工程で行った。この反応は、96ウェルの低容量プレート(Corning Costar(登録商標)、カタログ番号3693)によって行った。
様々なJMJCデメチラーゼ成分の滴定を含む反応も、上記のように行い、本発明の方法で得られた見掛けKm値は、文献に報告されている値と同様であった(0.5〜1.6μM)(図6)。
実施例6
JMJCデメチラーゼを用いた阻害実験
本発明の方法では、JMJCデメチラーゼ酵素(JMJD2C(BPS Bioscience、カタログ番号50105)が挙げられるが、これに限らない)との反応は、最大で10μMのLys(Me3)9−ヒストンH3(1−21)ペプチド基質(Anaspec、カタログ番号64452)という濃度で行った。生成された発光の量は、飽和に達するまで、基質濃度と比例していたとともに、反応の直線範囲内では、酵素の量と比例していた。生物発光サクシネート検出試薬Iを用いて、試料中のサクシネートをサクシニル−CoAに変換した。続いて、生成されたサクシニル−CoAをATPに変換し、生物発光サクシネート検出試薬IIを用いて、そのATPを検出した。簡潔に述べると、96ウェルの低容量プレートのウェルに、50mMのHEPES(pH7.5)、0.01%のTween−20及び10μg/mLのBSA中の5μLのJMJCデメチラーゼを加えた。50mMのHEPES(pH7.5)、0.01%のTween−20、10μg/mLのBSA及び5%のDMSO(v/v)を含む反応緩衝液中で、JMJCデメチラーゼインヒビターの滴定(量は図に示されている)を行い、10分、室温でインキュベートした。50mMのHEPES(pH7.5)、0.01%のTween−20、10μg/mLのBSA、250μMのアスコルベート、1.5μMのFe(II)及び62.5μMのα−ケトグルタレートを含む反応緩衝液で希釈した4μLの25μMのヒストンH3 Me3K9ペプチド基質を加えて、反応を開始させた。JMJCデメチラーゼ反応を10μL中で60分、室温で行った。インキュベート後、サクシネートからサクシニル−CoAへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I)を10μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、20μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、試料を再度、室温で60分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図7)。反応は、96ウェルの低容量プレート(Corning Costar(登録商標)、カタログ番号3693)のウェルで行った。このアッセイにおいて、LOPACライブラリーの1280個の化合物に対してスクリーニングしたところ、偽陽性がほんのわずかであったことが示されたとともに、高いZ’値が得られ、そのロバスト性が確認された(データは示されていない)。
実施例7
GDP形成サクシニル−CoAシンターゼとグアニレートキナーゼとを用いたサクシネート検出アッセイ
下記のように、図8に記載されているサクシネート検出アッセイを概ね2つの工程で行った。50mMのTris−HCl(pH7.5)、10mMのMgCl2、15μMのコエンザイムA及び15μMのGTPを含む25μL中で、サクシネート滴定を行った。25μLの生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−GDP/GMPK法)をサクシネート試料に加え、その混合物を60分、室温でインキュベートした。サクシニル−CoAを検出するために、50μlの生物発光サクシネート検出試薬II(1mLのKinase−Glo(登録商標)試薬中の1.6μLの生物発光サクシネート検出液II(GMPK))を加え、その混合物を60分、室温でインキュベートしてから、発光を発光測定装置で検出した。図9に示されているサクシネート滴定を96ウェルの低容量プレート(Corning Costar(登録商標)、カタログ番号3693)のウェルで行った。
実施例8
GDP形成サクシニル−CoAシンターゼとグアニレートキナーゼとを用いた、様々なJMJCデメチラーゼ活性の定量
本発明の方法を用いて、代表的な脱メチル化酵素(JMJD2C(BPS Bioscience、カタログ番号50105)とJMJD2A(BPS Bioscience、カタログ番号50123)が挙げられるが、これらに限らない)をアッセイし、ペプチドのLys(Me3)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64452)を基質として用いた。各酵素を別々に滴定し、反応は、Tween−20とBSAとを含まないデメチラーゼ反応緩衝液(50mMのHEPES(pH7.5)、100μMのアスコルベート、5μMのFe(II)及び5μMのα−ケトグルタレート)中で行った。生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−GDP/GMPK法)を用いて、サクシネートとGTPをサクシニル−CoAとGDPに変換してから、GDPとADPをATPとGMPに変換した。生物発光サクシネート検出試薬II(SCS−GDP/GMPK法)を用いて、ATPを検出した。簡潔に述べると、50mMのHEPES(pH7.5)中の6μLの段階希釈JMJCデメチラーゼを96ウェルの低容量プレートのウェルに加えた。Tween−20とBSAとを含まないデメチラーゼ反応緩衝液と、2.5μMのトリメチル化ヒストンH3ペプチド基質とを含む6μLの混合物を加えることによって、JMJCデメチラーゼ反応を開始させた。60分、室温でインキュベート後、サクシネートからサクシニル−CoAへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−GDP/GMPK法))を12μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、24μLの生物発光サクシネート検出試薬II(SCS−GDP/GMPK法)を加え、その試料を室温で60分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図10)。この反応で生成されたサクシネートは、脱メチル化及び/または酵素活性と比例していたことが分かった。すなわち、本発明の方法を用いて、ヒストンの脱メチル化に関与する全ての酵素の活性を変化させる化合物のスクリーニングを行うことができる。
実施例9
GDP形成サクシニル−CoAシンターゼとグアニレートキナーゼとを用いた、JMJCデメチラーゼの基質特異性の測定
本発明の方法では、JMJCデメチラーゼ酵素(JMJD2C(BPS Bioscience、カタログ番号50105)が挙げられるが、これに限らない)との反応は、最大で50μMのヒストンH3ペプチド基質のLys(Me3)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64452)、Lys(Me2)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号65401)及びヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号61701)という濃度で行い、生成された発光の量は、飽和に達するまで、基質濃度と比例していたとともに、反応の直線範囲内では、酵素の量と比例していた。生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−GDP/GMPK法)を用いて、試料中のサクシネートをサクシニル−CoAとGDPに変換した。続いて、生成されたGDPをATPとGMPに変換し、生物発光サクシネート検出試薬II(SCS−GDP/GMPK法)を用いて、そのATPを検出した。簡潔に述べると、50mMのHEPES(pH7.5)中の12μLのJMJCデメチラーゼを96ウェルの低容量プレートのウェルに加えた。Tween−20とBSAとを含まないデメチラーゼ反応緩衝液(50mMのHEPES(pH7.5)、200μMのアスコルベート、20μMのFe(II)及び20μMのα−ケトグルタレート)を含む反応緩衝液中で、メチル化状態の異なるヒストンH3ペプチド基質の滴定(量は図に示されている)を行った。JMJCデメチラーゼ反応を24μL中で60分、室温で行った。インキュベート後、サクシネートからサクシニル−CoAへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−GDP/GMPK法))を24μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、48μLの生物発光サクシネート検出試薬II(SCS−GDP/GMPK法)を加え、試料を再度、室温で60分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図11)。その反応は、96ウェルの低容量プレート(Corning Costar(登録商標)、カタログ番号3693)のウェルで行った。
実施例10
ADP形成サクシニル−CoAシンターゼと、アデニレートシクラーゼと、ピロフォスファターゼと、ピルベートキナーゼを用いたサクシネート検出アッセイ
本明細書で後述されているように、図12に記載されているサクシネート検出アッセイを概ね3つの工程で行った。50mMのTris−HCl(pH7.5)を含む10μL中で、サクシネート滴定を行った。10μLの生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−ADP/ADP−Glo(商標)法、50mMのTris−HCl(pH7.5)、10mMのMgCl2、30μMのATP及び30μMのコエンザイムAを含む)をサクシネート試料に加え、その混合物を60分、室温でインキュベートした。残ったATPを除去するために、20μLのADP−Glo(商標)試薬をサクシネート試料に加え、その混合物を40分、室温でインキュベートした。ADPを検出するために、40μLのADP−Glo(商標)キナーゼ検出試薬(Promega)を加え、その混合物を30分、室温でインキュベートしてから、発光を発光測定装置で検出した。図13に記載されているサクシネート滴定は、96ウェルの低容量プレートのウェルで行った。
実施例11
ADP形成サクシニル−CoAシンターゼと、アデニレートシクラーゼと、ピロフォスファターゼと、ピルベートキナーゼとを用いた、様々なJMJCデメチラーゼ活性の定量
本発明の方法を用いて、代表的な脱メチル化酵素(JMJD2C(BPS Bioscience、カタログ番号50105)とJMJD2A(BPS Bioscience、カタログ番号50123)が挙げられるが、これらに限らない)をアッセイし、ペプチドのLys(Me3)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64452)を基質として用いた。各酵素を別々に及び併せて滴定し、反応は、Tween−20とBSAとを含まないデメチラーゼ反応緩衝液(50mMのHEPES(pH7.5)、100μMのアスコルベート、5μMのFe(II)及び5μMのα−ケトグルタレート)中で行った。生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−ADP/ADP−Glo(商標)法)を用いてサクシネートとATPをサクシニル−CoAとADPに変換した。ADP−Glo(商標)試薬を96ウェルの低容量プレートのウェルに加えて、残った全てのATPを反応物から除去してから、ADPをATPに変換し、ADP−Glo(商標)キナーゼ検出試薬を用いて、ATPを検出した。簡潔に述べると、50mMのHEPES(pH7.5)中の6μLの段階希釈JMJCデメチラーゼを96ウェルの低容量プレートのウェルに加えた。Tween−20とBSAとを含まないデメチラーゼ反応緩衝液と、2.5μMのトリメチル化ヒストンH3ペプチド基質とを含む6μLの混合物を加えることによって、JMJCデメチラーゼ反応を開始させた。60分、室温でインキュベート後、サクシネートからサクシニル−CoAへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I(SCS−ADP/ADP−Glo(商標)法))を12μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、24μLのADP−Glo(商標)試薬を加え、その試料を室温で40分、インキュベートした。ADPのATPへの変換のために、48μLのADP−Glo(商標)キナーゼ検出試薬を加え、その試料を室温で30分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図14)。この反応で生成されたサクシネートが、脱メチル化及び/または酵素活性と比例していたことが分かった。すなわち、本発明の方法を用いて、ヒストンの脱メチル化に関与する全ての酵素の活性を変化させる化合物のスクリーニングを行うことができる。
実施例12
細胞抽出物及び組織抽出物中のサクシネートの測定
本発明の方法を用いて、組織抽出物中のサクシネートの存在及び/または量を測定した。試料に存在する全てのATPを除去した。試料に存在する全てのATPの除去後、SCOTによって、サクシネートをサクシニル−CoAに変換し、ADPをATPに変換し、生物発光サクシネート検出試薬II(ADPからATPへの変換試薬)を用いて、そのATPを検出した。サクシネート(SCOTとSCSを含む)の変換について調べるATP枯渇済み試料を、ルシフェラーゼ/ルシフェリンのみを含む試料と比較して、サクシネートの存在を評価した。
ADP−Glo(商標)試薬(Promega Corp)を用いて、試料に存在する全てのATPを除去し、生物発光サクシネート検出試薬Iを用いて、サクシネートを変換してから、ADPをATPに変換した。生物発光サクシネート検出試薬IIを用いて、ATPを検出した。簡潔に述べると、50mMのリン酸カリウム(pH7.5)、10mMのMgCl2中の10μLのATP枯渇済み細胞抽出物を、サクシネートからサクシニル−CoAへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I)10μLとともにインキュベートし、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、20μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、その試料を室温で60分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図15)。
実施例13
改変した3−オキソ酸CoAトランスフェラーゼとADP形成サクシニル−CoAシンターゼとを用いたサクシネート検出アッセイ
下記のように、図16に記載されているサクシネート検出アッセイを概ね2つの工程で行った。1×デメチラーゼ反応緩衝液(50mMのHEPES(pH7.5)、100μMのアスコルベート、10μMのFe(II)、10μMのα−ケトグルタレート)を含む25μL中で、サクシネート滴定を行った。25μLの生物発光サクシネート検出試薬Iをサクシネート試料に加え、その混合物を60分、室温(約23℃)でインキュベートした。ATPを検出するために、50μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、その混合物を10分、室温でインキュベートしてから、発光を発光測定装置で検出した。図17に示されているサクシネート滴定は、96ウェルの低容量プレート(Corning Costar(登録商標)、カタログ番号3693)で行った。
実施例14
改変した3−オキソ酸CoAトランスフェラーゼとADP形成サクシニル−CoAシンターゼとを用いた、様々なJumonjiCデメチラーゼ活性の定量
本発明の方法を用いて、代表的な脱メチル化酵素(Lys(Me3)9−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64452)を基質とするJMJD2C(BPS Bioscience、カタログ番号50105)、及びLys(Me3)4−ヒストンH3(1−21)(Anaspec、カタログ番号64194)を基質とするJARID1A(BPS Bioscience、カタログ番号50110)が挙げられるが、これに限らない)をアッセイした。各酵素を別々に滴定し、その反応は、デメチラーゼ反応緩衝液中で行った。生物発光サクシネート検出試薬Iを用いて、サクシネートをATPに変換してから、生物発光サクシネート検出試薬IIを用いて、ATPを検出した。簡潔に述べると、50mMのHEPES(pH7.5)中の5μLの段階希釈JMJCデメチラーゼを96ウェルの低容量プレートのウェルに加えた。2×デメチラーゼ反応緩衝液と20μMのトリメチル化ヒストンH3ペプチド基質とを含む5μLの混合物を加えることによって、JMJCデメチラーゼ反応を開始させた。60分、室温でインキュベート後、サクシネートからATPへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I)を10μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、20μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、その試料を室温で10分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図18)。この反応で生成されたサクシネートは、脱メチル化及び/または酵素活性と比例していたことが分かった。すなわち、本発明の方法を用いて、ヒストンの脱メチル化に関与する全ての酵素の活性を変化させる化合物のスクリーニングを行うことができる。
実施例15
改変した3−オキソ酸CoAトランスフェラーゼとADP形成サクシニル−CoAシンターゼとを用いた、様々なジオキシゲナーゼ活性の定量
本発明の方法を用いて、代表的な水酸化酵素(HIF−1α(556−574)(Anaspec、カタログ番号AS−61528)を基質とするELGN1(OriGene Technologies、カタログ番号TP315158)及びEGLN2(OriGene Technologies、カタログ番号TP306152)が挙げられるが、これらに限らない)をアッセイした。各酵素を別々に滴定し、その反応は、1×反応緩衝液(50mMのHEPES(pH7.5)、100μMのアスコルベート、10μMのFe(II)、10μMのα−ケトグルタレート)中で行った。生物発光サクシネート検出試薬Iを用いて、サクシネートをATPに変換してから、生物発光サクシネート検出試薬IIを用いて、ATPを検出した。簡潔に述べると、5μLの段階希釈プロリルヒドロキシラーゼ(50mMのHEPES(pH7.5)中)を96ウェルの低容量プレートのウェルに加えた。2×反応緩衝液と20μMのHIF−1α(556−574)ペプチド基質とを含む5μLの混合物を加えることによって、プロリルヒドロキシラーゼ反応を開始させた。60分、室温でインキュベート後、サクシネートからATPへの変換試薬(生物発光サクシネート検出試薬I)を10μL加え、オービタルシェーカーで2分混合してから、室温で60分インキュベートした。その試料に、20μLの生物発光サクシネート検出試薬IIを加え、その試料を室温で10分インキュベートした。続いて、発光を発光測定装置で検出した(図19)。この反応で生成されたサクシネートは、ヒドロキシラーゼ及び/または酵素活性と比例していたことが分かった。すなわち、本発明の方法を用いて、HIF1−αの水酸化に関与する全ての酵素の活性を変化させる化合物のスクリーニングを行うことができる。
最も実用的かつ好ましい実施形態と現在考えられる実施形態と関連させながら、本発明について説明されているが、当然のことながら、本発明は、開示されている実施形態に限定されず、請求項の趣旨及び範囲に含まれる様々な修正形態及び均等な構成を網羅するように意図されている。請求項に定義されているような本発明の新規態様から逸脱しなければ、本発明の修正及び変形を行ってよい。添付の請求項は、幅広く、かつ本明細書における本発明の趣旨及び範囲に沿った形で解釈すべきである。
万全を期すために、番号が付された下記の条項に、本開示の様々な態様を示す。
条項1.試料中のサクシネートの発光検出または測定方法であって、
(a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、
(b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することと、
を含み、
サクシネートが前記試料に存在する場合、前記第1の検出試薬と前記第2の検出試薬が、前記サクシネートをATPに変換する、前記方法。
条項2.試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、
(a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、
(b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することと、
を含み、
(i)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、
(ii)前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または
(iii)前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記第1の反応混合物を前記ATP枯渇試薬と、前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む、前記方法。
条項3.第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む、条項2に記載の方法。
条項4.第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む、条項2に記載の方法。
条項5.第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記第1の反応混合物を前記ATP枯渇試薬と、前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む、条項2に記載の方法。
条項6.試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素の活性の検出または測定方法であって、
(a)前記試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、前記試料がサクシネート形成酵素を含む場合に、サクシネートが形成されることと、
(b)前記サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAに変換することと、
(c)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(d)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素活性を検出または測定することと、
を含み、
(i)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、
(ii)前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または
(iii)前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記第1の反応混合物を前記ATP枯渇試薬と、前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む、前記方法。
条項7.第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させることによって、ATPが生成される、条項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
条項8.サクシネート形成酵素が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼである、条項6に記載の方法。
条項9.ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、
(a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、
(b)前記試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、
(c)前記サクシネート反応混合物を3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAに変換することと、
(d)前記第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、ATP検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、
(e)前記第2の反応混合物における発光を検出することと、
(f)前記第2の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較することであって、前記第2の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することを含む、前記方法。
条項10.ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、
(a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、
(b)前記試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、
(c)前記サクシネート反応混合物をGDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAとGDPに変換することと、
(d)前記第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、前記ATP検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、
(e)前記第2の反応混合物における発光を検出することと、
(f)前記第2の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較することであって、前記第2の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することと、
を含む、前記方法。
条項11.ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、
(a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、
(b)前記試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、
(c)前記サクシネート反応混合物をADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAとADPに変換することと、
(d)前記第1の反応混合物をATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含むことと、
(e)前記第2の反応混合物をADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させることであって、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、
(f)前記第3の反応混合物における発光を検出することと、
(g)前記第3の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較することであって、前記第3の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することと、
を含む、前記方法。
条項12.前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、条項8〜11のいずれか1項に記載の方法。
条項13.前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、条項12に記載の方法。
条項14.前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、条項13に記載の方法。
条項15.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、条項14に記載の方法。
条項16.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、条項15に記載の方法。
条項17.前記試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させる、条項6〜16のいずれか1項に記載の方法。
条項18.前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、条項17に記載の方法。
条項19.前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、条項18に記載の方法。
条項20.前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、先行条項のいずれか1項に記載の方法。
条項21.前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、条項20に記載の方法。
条項22.前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、条項20に記載の方法。
条項23.前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、条項22に記載の方法。
条項24.試料中のサクシネートを検出するキットであって、
(i)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、
(ii)無機フォスフェートと、
(iii)アセトアセチル−CoAと、
(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項25.第1の検出試薬が、
(i)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、
(ii)無機フォスフェートと、
(iii)アセトアセチル−CoAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含む、条項24に記載のキット。
条項26.前記生物発光酵素が、耐熱性ホタルルシフェラーゼであり、前記ルシフェリン基質が、D−ルシフェリンである、条項24または25に記載のキット。
条項27.試料中のサクシネートを検出するキットであって、
(i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(ii)GTPと、
(iii)コエンザイムAと、
(iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項28.第1の検出試薬が、
(i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(ii)GTPと、
(iii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含む、条項27に記載のキット。
条項29.試料中のサクシネートを検出するキットであって、
(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(ii)ATPと、
(iii)コエンザイムAと、
(iv)アデニレートシクラーゼと、
(v)ピロフォスファターゼと、
(vi)ピルベートキナーゼと、
(vii)フォスフォエノールピルベートと、
(viii)生物発光酵素と、
(ix)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(ix)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項30.第1の検出試薬が、
(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(ii)ATPと、
(iii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記ATP枯渇試薬が、
(iv)アデニレートシクラーゼと、
(v)ピロフォスファターゼと、
を含み、
前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、
(vi)ピルベートキナーゼと、
(vii)フォスフォエノールピルベートと、
(viii)生物発光酵素と、
(ix)ルシフェリン基質と、
を含む、条項29に記載のキット。
条項31.前記キットを用いて、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含む、条項24〜30のいずれか1項に記載のキット。
条項32.試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、
(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
(ii)2−オキソグルタレートと、
(iii)Fe(II)と、
(iv)アスコルベートと、
(v)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、
(vi)無機フォスフェートと、
(vii)アセトアセチル−CoAと、
(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項33.第1の検出試薬が、
(v)3−オキソ酸CoA−トランスファー(SCOT)と、
(vi)無機フォスフェートと、
(vii)アセトアセチル−CoAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含む、条項32に記載のキット。
条項34.試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、
(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
(ii)2−オキソグルタレートと、
(iii)Fe(II)と、
(iv)アスコルベートと、
(v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(vi)GTPと、
(vii)コエンザイムAと、
(viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項35.第1の検出試薬が、
(v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(vi)GTPと、
(vii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含む、条項34に記載のキット。
条項36.試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、
(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
(ii)2−オキソグルタレートと、
(iii)Fe(II)と、
(iv)アスコルベートと、
(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(vi)ATPと、
(vii)コエンザイムAと、
(viii)アデニレートシクラーゼと、
(ix)ピロフォスファターゼと、
(x)ピルベートキナーゼと、
(xi)フォスフォエノールピルベートと、
(xii)生物発光酵素と、
(xiii)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(xiii)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項37.第1の検出試薬が、
(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(vi)ATPと、
(vii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記ATP枯渇試薬が、
(viii)アデニレートシクラーゼと、
(ix)ピロフォスファターゼと、
を含み、
前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、
(x)ピルベートキナーゼと、
(xi)フォスフォエノールピルベートと、
(xii)生物発光酵素と、
(xiii)ルシフェリン基質と、
を含む、条項36に記載のキット。
条項38.前記キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含む、条項32〜37のいずれか1項に記載のキット。
条項39.前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、条項32〜38のいずれか1項に記載のキット。
条項40.前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、条項39に記載のキット。
条項41.前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、条項40に記載のキット。
条項42.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、条項41に記載のキット。
条項43.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、条項42に記載のキット。
条項44.ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含む、条項32〜43のいずれか1項に記載のキット。
条項45.前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、条項44に記載のキット。
条項46.前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、条項45に記載のキット。
条項47.前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、条項24〜46のいずれか1項に記載のキット。
条項48.前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、条項47に記載のキット。
条項49.前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、条項48に記載のキット。
条項50.前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、条項49に記載のキット。
条項51.試料中のサクシネートの発光検出または測定方法であって、
(a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、
(b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することと、
を含み、
サクシネートが前記試料に存在する場合、前記第1の検出試薬と前記第2の検出試薬が、前記サクシネートをATPに変換する、前記方法。
条項52.試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、
(a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、
(b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することと、
を含み、
(i)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、
(ii)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、前記第2の検出試薬が、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、
(iii)前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または
(iv)前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記第1の反応混合物を前記ATP枯渇試薬と、前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む、前記方法。
条項53.前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む、条項51または52に記載の方法。
条項54.前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、前記第2の検出試薬が、耐熱性ホタルルシフェラーゼとD−ルシフェリンを含む、条項51または52に記載の方法。
条項55.前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む、条項51または52に記載の方法。
条項56.前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記第1の反応混合物を前記ATP枯渇試薬と、前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む、条項51または52に記載の方法。
条項57.試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素の活性の検出または測定方法であって、
(a)前記試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることであって、前記試料がサクシネート形成酵素を含む場合に、サクシネートが形成されることと、
(b)前記サクシネート反応混合物を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることであって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAに変換することと、
(c)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(d)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素活性を検出または測定することと、
を含み、
(i)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、
(ii)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムを含み、前記第2の検出試薬が、生物発光酵素とルシフェリン基質を含むか、
(iii)前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むか、または
(iv)前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記第1の反応混合物を前記ATP枯渇試薬と、前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む、前記方法。
条項58.前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させることによって、ATPが生成される、条項51〜57のいずれか1項に記載の方法。
条項59.前記サクシネート形成酵素が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼである、条項57に記載の方法。
条項60.ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、
(a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、
(b)前記試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、
(c)前記サクシネート反応混合物を
i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAに変換するか、または
ii)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをATPに変換することと、
(d)前記第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、前記ATP検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、
(e)前記第2の反応混合物における発光を検出することと、
(f)前記第2の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較することであって、前記第2の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することと、
を含む、前記方法。
条項61.ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、
(a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、
(b)前記試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、
(c)前記サクシネート反応混合物をGDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAとGDPに変換することと、
(d)前記第1の反応混合物をATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、前記ATP検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、
(e)前記第2の反応混合物における発光を検出することと、
(f)前記第2の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較することであって、前記第2の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することと、
を含む、前記方法。
条項62.ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、
(a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、
(b)前記試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、
(c)前記サクシネート反応混合物をADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAとADPに変換することと、
(d)前記第1の反応混合物をATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることであって、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼを含むことと、
(e)前記第2の反応混合物をADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させることであって、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、
(f)前記第3の反応混合物における発光を検出することと、
(g)前記第3の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較することであって、前記第3の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することと、
を含む、前記方法。
条項63.前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、条項59〜62のいずれか1項に記載の方法。
条項64.前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、条項63に記載の方法。
条項65.前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、条項64に記載の方法。
条項66.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、条項65に記載の方法。
条項67.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、条項66に記載の方法。
条項68.前記試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させる、条項57〜67のいずれか1項に記載の方法。
条項69.前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、条項68に記載の方法。
条項70.前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、条項69に記載の方法。
条項71.前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、先行条項のいずれか1項に記載の方法。
条項72.前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、条項71に記載の方法。
条項73.前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、条項71に記載の方法。
条項74.前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、条項73に記載の方法。
条項75.試料中のサクシネートを検出するキットであって、
(i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
(ii)無機フォスフェートと、
(iii)アセトアセチル−CoAと、
(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項76.第1の検出試薬が、
(i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
(ii)無機フォスフェートと、
(iii)アセトアセチル−CoAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含む、条項75に記載のキット。
条項77.第1の検出試薬が、
(i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
(ii)無機フォスフェートと、
(iii)アセトアセチル−CoAと、
(iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(v)ADPと、
(viii)塩化マグネシウムと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含む、
条項75に記載のキット。
条項78.前記生物発光酵素が、耐熱性ホタルルシフェラーゼであり、前記ルシフェリン基質が、D−ルシフェリンである、条項75〜77のいずれか1項に記載のキット。
条項79.試料中のサクシネートを検出するキットであって、
(i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(ii)GTPと、
(iii)コエンザイムAと、
(iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項80.第1の検出試薬が、
(i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(ii)GTPと、
(iii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(v)ADPと、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含む、条項79に記載のキット。
条項81.試料中のサクシネートを検出するキットであって、
(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(ii)ATPと、
(iii)コエンザイムAと、
(iv)アデニレートシクラーゼと、
(v)ピロフォスファターゼと、
(vi)ピルベートキナーゼと、
(vii)フォスフォエノールピルベートと、
(viii)生物発光酵素と、
(ix)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(ix)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項82.第1の検出試薬が、
(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(ii)ATPと、
(iii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記ATP枯渇試薬が、
(iv)アデニレートシクラーゼと、
(v)ピロフォスファターゼと、
を含み、
前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、
(vi)ピルベートキナーゼと、
(vii)フォスフォエノールピルベートと、
(viii)生物発光酵素と、
(ix)ルシフェリン基質と、
を含む、条項81に記載のキット。
条項83.前記キットを用いて、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含む、条項75〜82のいずれか1項に記載のキット。
条項84.試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、
(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
(ii)2−オキソグルタレートと、
(iii)Fe(II)と、
(iv)アスコルベートと、
(v)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
(vi)無機フォスフェートと、
(vii)アセトアセチル−CoAと、
(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項85.第1の検出試薬が、
(v)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
(vi)無機フォスフェートと、
(vii)アセトアセチル−CoAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含む、条項84に記載のキット。
条項86.第1の検出試薬が、
(v)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
(vi)無機フォスフェートと、
(vii)アセトアセチル−CoAと、
(viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
(ix)ADPと、
(xii)塩化マグネシウムと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含む、条項84に記載のキット。
条項87.試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、
(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
(ii)2−オキソグルタレートと、
(iii)Fe(II)と、
(iv)アスコルベートと、
(v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(vi)GTPと、
(vii)コエンザイムAと、
(viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項88.第1の検出試薬が、
(v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
(vi)GTPと、
(vii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、
(viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
(ix)ADPと、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含む、条項87に記載のキット。
条項89.試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、
(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
(ii)2−オキソグルタレートと、
(iii)Fe(II)と、
(iv)アスコルベートと、
(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(vi)ATPと、
(vii)コエンザイムAと、
(viii)アデニレートシクラーゼと、
(ix)ピロフォスファターゼと、
(x)ピルベートキナーゼと、
(xi)フォスフォエノールピルベートと、
(xii)生物発光酵素と、
(xiii)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(xiii)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項90.第1の検出試薬が、
(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(vi)ATPと、
(vii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記ATP枯渇試薬が、
(viii)アデニレートシクラーゼと、
(ix)ピロフォスファターゼと、
を含み、
前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、
(x)ピルベートキナーゼと、
(xi)フォスフォエノールピルベートと、
(xii)生物発光酵素と、
(xiii)ルシフェリン基質と、
を含む、条項89に記載のキット。
条項91.前記キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含む、条項84〜90のいずれか1項に記載のキット。
条項92.前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、条項84〜91のいずれか1項に記載のキット。
条項93.前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、条項92に記載のキット。
条項94.前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、条項93に記載のキット。
条項95.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、条項94に記載のキット。
条項96.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、条項95に記載のキット。
条項97.ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含む、条項84〜96のいずれか1項に記載のキット。
条項98.前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、条項97に記載のキット。
条項99.前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、条項98に記載のキット。
条項100.前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、条項75〜99のいずれか1項に記載のキット。
条項101.前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、条項100に記載のキット。
条項102.前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、条項101に記載のキット。
条項103.前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、条項102に記載のキット。
条項104.試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、
(a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させることと、
(b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定することと、
を含み、
前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記第1の反応混合物を前記ATP枯渇試薬及び前記ADPからATPへの変換/検出試薬と、生物発光酵素及びルシフェリン基質と順次接触させる、前記方法。
条項105.ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するかの判定方法であって、
(a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させることであって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含むことと、
(b)前記試験試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させることと、
(c)前記サクシネート反応混合物をADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAとADPに変換することと、
(d)前記第1の反応混合物をATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させることと、
(e)前記第2の反応混合物をADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させることであって、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含むことと、
(f)前記第3の反応混合物における発光を検出することと、
(g)前記第3の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較することであって、前記第3の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定することと、
を含む、前記方法。
条項106.前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンを含む、条項104または105に記載の方法。
条項107.前記ATP枯渇試薬が、(i)アデニレートシクラーゼまたはATPスルフリラーゼと、(ii)ピロフォスファターゼを含む、条項104または105に記載の方法。
条項108.前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、条項105〜107のいずれか1項に記載の方法。
条項109.前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、条項108に記載の方法。
条項110.前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、条項109に記載の方法。
条項111.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、条項110に記載の方法。
条項112.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、条項111に記載の方法。
条項113.前記試料をペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させる、条項105〜112のいずれか1項に記載の方法。
条項114.前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、条項113に記載の方法。
条項115.前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、条項114に記載の方法。
条項116.前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、先行条項のいずれか1項に記載の方法。
条項117.前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、条項116に記載の方法。
条項118.前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、条項116に記載の方法。
条項119.前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、条項118に記載の方法。
条項120.試料中のサクシネートを検出するキットであって、
(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(ii)ATPと、
(iii)コエンザイムAと、
(iv)ATP枯渇試薬と、
(v)ADPからATPへの変換/検出試薬と、
(vi)生物発光酵素と、
(vii)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項121.第1の検出試薬が、
(i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(ii)ATPと、
(iii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、(iv)ATP枯渇試薬と、(v)ADPからATPへの変換/検出試薬を含む、条項120に記載のキット。
条項122.前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含む、条項120または121に記載のキット。
条項123.前記ATP枯渇試薬が、(a)アデニレートシクラーゼまたはATPスルフリラーゼと、(b)ピロフォスファターゼを含む、条項120または121に記載のキット。
条項124.前記キットを用いて、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含む、条項120〜123のいずれか1項に記載のキット。
条項125.試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するキットであって、
(i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
(ii)2−オキソグルタレートと、
(iii)Fe(II)と、
(iv)アスコルベートと、
(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(vi)ATPと、
(vii)コエンザイムAと、
(viii)ATP枯渇試薬と、
(ix)ATPからATPへの変換/検出試薬と、
(x)生物発光酵素と、
(xi)ルシフェリン基質と、
を含み、
(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
条項126.第1の検出試薬が、
(v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
(vi)ATPと、
(vii)コエンザイムAと、
を含み、
第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質を含み、前記ATP枯渇試薬が、(a)アデニレートシクラーゼまたはATPスルフリラーゼと、(b)ピロフォスファターゼを含む、条項125に記載のキット。
条項127.前記キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含む、条項125〜126に記載のキット。
条項128.前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、条項125〜127のいずれか1項に記載のキット。
条項129.前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、条項128に記載のキット。
条項130.前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、条項129に記載のキット。
条項131.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、条項130に記載のキット。
条項132.前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、条項131に記載のキット。
条項133.ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含む、条項125〜131のいずれか1項に記載のキット。
条項134.前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、条項133に記載のキット。
条項135.前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、条項134に記載のキット。
条項136.前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、条項120〜135のいずれか1項に記載のキット。
条項137.前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、条項136に記載のキット。
条項138.前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、条項137に記載のキット。
条項139.前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、条項138に記載のキット。
条項140.前記試料が細胞を含む、条項51〜119のいずれか1項に記載の方法。
条項141.前記試料が、細胞溶解物を含む、条項51〜119のいずれか1項に記載の方法。
条項142.前記細胞が、真核細胞または原核細胞である、条項140または141に記載の方法。
条項143.前記試料が、組織試料を含む、条項51〜119のいずれか1項に記載の方法。

Claims (93)

  1. 試料中のサクシネートの発光検出または測定方法であって、
    (a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させる工程と、
    (b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程と、
    (c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定する工程と、
    を含み、
    サクシネートが前記試料に存在する場合、前記第1の検出試薬及び前記第2の検出試薬が、前記サクシネートをATPに変換することを特徴とする、方法。
  2. 試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、
    (a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させる工程と、
    (b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程と、
    (c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定する工程と、
    を含み、
    (i)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAとを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含むか、
    (ii)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムとを含み、前記第2の検出試薬が、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含むか、
    (iii)前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAとを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含むか、または
    (iv)前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAとを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬とを含み、前記第1の反応混合物を、前記ATP枯渇試薬及び前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼとを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含む
    ことを特徴とする、方法。
  3. 前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAとを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンとを含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムとを含み、前記第2の検出試薬が、耐熱性ホタルルシフェラーゼとD−ルシフェリンとを含む、請求項1または2に記載の方法。
  5. 前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAとを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンとを含む、請求項1または2に記載の方法。
  6. 前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAとを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬とを含み、前記第1の反応混合物を、前記ATP枯渇試薬及び前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼとを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンとを含む、請求項1または2に記載の方法。
  7. 試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素の活性の検出または測定方法であって、
    (a)前記試料を、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させる工程であって、前記試料がサクシネート形成酵素を含む場合に、サクシネートが形成される工程と、
    (b)前記サクシネート反応混合物を、第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させる工程であって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAに変換する工程と、
    (c)前記第1の反応混合物を、第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程と、
    (d)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネート形成酵素の存在もしくは量、またはサクシネート形成酵素の活性を検出または測定する工程と、
    を含み、
    (i)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAとを含み、前記第2の検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含むか、
    (ii)前記第1の検出試薬が、3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムとを含み、前記第2の検出試薬が、生物発光酵素とルシフェリン基質とを含むか、
    (iii)前記第1の検出試薬が、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAとを含み、前記第2の検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含むか、または
    (iv)前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAとを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬とを含み、前記第1の反応混合物を、前記ATP枯渇試薬及び前記ADPからATPへの変換/検出試薬と順次接触させ、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼとを含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含む
    ことを特徴とする、方法。
  8. 前記第1の反応混合物を、第2の検出試薬と接触させる工程によって、ATPが生成される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記サクシネート形成酵素が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼである、請求項7に記載の方法。
  10. ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するか判定する方法であって、
    (a)前記試料を、前記化合物と接触させて、試験試料を形成させる工程であって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含む工程と、
    (b)前記試験試料を、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させる工程と、
    (c)前記サクシネート反応混合物を、
    (i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをサクシニル−CoAに変換するか、または
    (ii)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、無機フォスフェートと、アセトアセチル−CoAと、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、塩化マグネシウムと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートをATPに変換する工程と、
    (d)前記第1の反応混合物を、ATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程であって、前記ATP検出試薬が、サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含む工程と、
    (e)前記第2の反応混合物における発光を検出する工程と、
    (f)前記第2の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較する工程であって、前記第2の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定する工程と、
    を含むことを特徴とする、方法。
  11. ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するか判定する方法であって、
    (a)前記試料を、前記化合物と接触させて、試験試料を形成させる工程であって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含む工程と、
    (b)前記試験試料を、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させる工程と、
    (c)前記サクシネート反応混合物を、GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、GTPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートを、サクシニル−CoA及びGDPに変換する工程と、
    (d)前記第1の反応混合物を、ATP検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程であって、前記ATP検出試薬が、グアニレートキナーゼ(GMPK)と、ADPと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含む工程と、
    (b)前記第2の反応混合物における発光を検出する工程と、
    (c)前記第2の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較する工程であって、前記第2の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定する工程と、
    を含むことを特徴とする、方法。
  12. ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するか判定する方法であって、
    (a)前記試料を、前記化合物と接触させて、試験試料を形成させる工程であって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含む工程と、
    (b)前記試験試料を、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させる工程と、
    (c)前記サクシネート反応混合物を、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートを、サクシニル−CoA及びADPに変換する工程と、
    (d)前記第1の反応混合物を、ATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程であって、前記ATP枯渇試薬が、アデニレートシクラーゼとピロフォスファターゼとを含む工程と、
    (e)前記第2の反応混合物を、ADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させる工程であって、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含む工程と、
    (f)前記第3の反応混合物における発光を検出する工程と、
    (d)前記第3の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較する工程であって、前記第3の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定する工程と、
    を含むことを特徴とする、方法。
  13. 前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、請求項9〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、請求項13に記載の方法。
  15. 前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、請求項14に記載の方法。
  16. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、請求項15に記載の方法。
  17. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、請求項16に記載の方法。
  18. 前記試料を、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させる、請求項7〜17のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、請求項18に記載の方法。
  20. 前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、請求項19に記載の方法。
  21. 前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、先行請求項のいずれか1項に記載の方法。
  22. 前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、請求項21に記載の方法。
  23. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、請求項21に記載の方法。
  24. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、請求項23に記載の方法。
  25. 試料中のサクシネートを検出するためのキットであって、
    (i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
    (ii)無機フォスフェートと、
    (iii)アセトアセチル−CoAと、
    (iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
    (v)ADPと、
    (vi)生物発光酵素と、
    (vii)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っていることを特徴とする、キット。
  26. 第1の検出試薬が、
    (i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
    (ii)無機フォスフェートと、
    (iii)アセトアセチル−CoAと、
    を含み、第2の検出試薬が、
    (iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
    (v)ADPと、
    (vi)生物発光酵素と、
    (vii)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項25に記載のキット。
  27. 第1の検出試薬が、
    (i)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
    (ii)無機フォスフェートと、
    (iii)アセトアセチル−CoAと、
    (iv)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
    (v)ADPと、
    (viii)塩化マグネシウムと、
    を含み、第2の検出試薬が、
    (vi)生物発光酵素と、
    (vii)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項25に記載のキット。
  28. 前記生物発光酵素が、耐熱性ホタルルシフェラーゼであり、前記ルシフェリン基質が、D−ルシフェリンである、請求項25〜27のいずれか1項に記載のキット。
  29. 試料中のサクシネートを検出するためのキットであって、
    (i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
    (ii)GTPと、
    (iii)コエンザイムAと、
    (iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
    (v)ADPと、
    (vi)生物発光酵素と、
    (vii)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っていることを特徴とする、キット。
  30. 第1の検出試薬が、
    (i)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
    (ii)GTPと、
    (iii)コエンザイムAと、
    を含み、第2の検出試薬が、
    (iv)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
    (v)ADPと、
    (vi)生物発光酵素と、
    (vii)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項29に記載のキット。
  31. 試料中のサクシネートを検出するためのキットであって、
    (i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (ii)ATPと、
    (iii)コエンザイムAと、
    (iv)アデニレートシクラーゼと、
    (v)ピロフォスファターゼと、
    (vi)ピルベートキナーゼと、
    (vii)フォスフォエノールピルベートと、
    (viii)生物発光酵素と、
    (ix)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(ix)が、1つ以上の容器に入っていることを特徴とする、キット。
  32. 第1の検出試薬が、
    (i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (ii)ATPと、
    (iii)コエンザイムAと、
    を含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記ATP枯渇試薬が、
    (iv)アデニレートシクラーゼと、
    (v)ピロフォスファターゼと、
    を含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、
    (vi)ピルベートキナーゼと、
    (vii)フォスフォエノールピルベートと、
    (viii)生物発光酵素と、
    (ix)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項31に記載のキット。
  33. 前記キットを用いて、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含む、請求項25〜32のいずれか1項に記載のキット。
  34. 試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するためのキットであって、
    (i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
    (ii)2−オキソグルタレートと、
    (iii)Fe(II)と、
    (iv)アスコルベートと、
    (v)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
    (vi)無機フォスフェートと、
    (vii)アセトアセチル−CoAと、
    (viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
    (ix)ADPと、
    (x)生物発光酵素と、
    (xi)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っていることを特徴とする、キット。
  35. 第1の検出試薬が、
    (v)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
    (vi)無機フォスフェートと、
    (vii)アセトアセチル−CoAと、
    を含み、第2の検出試薬が、
    (viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
    (ix)ADPと、
    (x)生物発光酵素と、
    (xi)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項34に記載のキット。
  36. 第1の検出試薬が、
    (v)3−オキソ酸CoA−トランスフェラーゼ(SCOT)と、
    (vi)無機フォスフェートと、
    (vii)アセトアセチル−CoAと、
    (viii)サクシニル−CoAリガーゼ(SCS)と、
    (ix)ADPと、
    (xii)塩化マグネシウムと、
    を含み、第2の検出試薬が、
    (x)生物発光酵素と、
    (xi)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項34に記載のキット。
  37. 試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するためのキットであって、
    (i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
    (ii)2−オキソグルタレートと、
    (iii)Fe(II)と、
    (iv)アスコルベートと、
    (v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
    (vi)GTPと、
    (vii)コエンザイムAと、
    (viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
    (ix)ADPと、
    (x)生物発光酵素と、
    (xi)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っていることを特徴とする、キット。
  38. 第1の検出試薬が、
    (v)GDP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−GDP)と、
    (vi)GTPと、
    (vii)コエンザイムAと、
    を含み、第2の検出試薬が、
    (viii)グアニレートキナーゼ(GMPK)と、
    (ix)ADPと、
    (x)生物発光酵素と、
    (xi)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項37に記載のキット。
  39. 試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するためのキットであって、
    (i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
    (ii)2−オキソグルタレートと、
    (iii)Fe(II)と、
    (iv)アスコルベートと、
    (v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (vi)ATPと、
    (vii)コエンザイムAと、
    (viii)アデニレートシクラーゼと、
    (ix)ピロフォスファターゼと、
    (x)ピルベートキナーゼと、
    (xi)フォスフォエノールピルベートと、
    (xii)生物発光酵素と、
    (xiii)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(xiii)が、1つ以上の容器に入っていることを特徴とする、キット。
  40. 第1の検出試薬が、
    (v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (vi)ATPと、
    (vii)コエンザイムAと、
    を含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬とを含み、前記ATP枯渇試薬が、
    (viii)アデニレートシクラーゼと、
    (ix)ピロフォスファターゼと、
    を含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、
    (x)ピルベートキナーゼと、
    (xi)フォスフォエノールピルベートと、
    (xii)生物発光酵素と、
    (xiii)ルシフェリン基質と、
    を含む、請求項39に記載のキット。
  41. 前記キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含む、請求項34〜40のいずれか1項に記載のキット。
  42. 前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、請求項34〜41のいずれか1項に記載のキット。
  43. 前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、請求項42に記載のキット。
  44. 前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、請求項43に記載のキット。
  45. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、請求項44に記載のキット。
  46. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、請求項45に記載のキット。
  47. 前記キットが、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含む、請求項34〜46のいずれか1項に記載のキット。
  48. 前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、請求項47に記載のキット。
  49. 前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、請求項48に記載のキット。
  50. 前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、請求項25〜49のいずれか1項に記載のキット。
  51. 前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、請求項50に記載のキット。
  52. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、請求項51に記載のキット。
  53. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、請求項52に記載のキット。
  54. 試料中のサクシネートの存在または量の検出または測定方法であって、
    (a)前記試料を第1の検出試薬と接触させて、第1の反応混合物を形成させる工程と、
    (b)前記第1の反応混合物を第2の検出試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程と、
    (c)前記第2の反応混合物における発光を検出し、それによって、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定する工程と、
    を含み、
    前記第1の検出試薬が、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAとを含み、前記第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、その後のADPからATPへの変換/検出試薬とを含み、前記第1の反応混合物を、前記ATP枯渇試薬及び前記ADPからATPへの変換/検出試薬、ならびに生物発光酵素及びルシフェリン基質と、順次接触させることを特徴とする、方法。
  55. ある化合物が、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を調節するか判定する方法であって、
    (a)前記試料を前記化合物と接触させて、試験試料を形成させる工程であって、前記試料が、2−オキソグルタレートオキシゲナーゼを含む工程と、
    (b)前記試験試料を、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、2−オキソグルタレートと、Fe(II)と、アスコルベートと接触させて、サクシネート反応混合物を形成させる工程と、
    (c)前記サクシネート反応混合物を、ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、ATPと、コエンザイムAと接触させて、第1の反応混合物を形成させ、それによって、工程(a)で形成された前記サクシネートを、サクシニル−CoA及びADPに変換する工程と、
    (d)前記第1の反応混合物を、ATP枯渇試薬と接触させて、第2の反応混合物を形成させる工程と、
    (e)前記第2の反応混合物を、ADPからATPへの変換/検出試薬と接触させて、第3の反応混合物を形成させる工程であって、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含む工程と、
    (f)前記第3の反応混合物における発光を検出する工程と、
    (g)前記第3の反応混合物における前記発光を、対照試料における発光と比較する工程であって、前記第3の反応混合物における前記発光が、対照試料における前記発光と異なる場合、前記化合物を2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性のモジュレーターとして同定する工程と、
    を含むことを特徴とする、方法。
  56. 前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、耐熱性ホタルルシフェラーゼと、D−ルシフェリンとを含む、請求項54または55に記載の方法。
  57. 前記ATP枯渇試薬が、(i)アデニレートシクラーゼまたはATPスルフリラーゼと、(ii)ピロフォスファターゼとを含む、請求項54または55に記載の方法。
  58. 前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、請求項55〜57のいずれか1項に記載の方法。
  59. 前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、請求項58に記載の方法。
  60. 前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、請求項59に記載の方法。
  61. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、請求項60に記載の方法。
  62. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、請求項61に記載の方法。
  63. 前記試料を、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と接触させる、請求項55〜62のいずれか1項に記載の方法。
  64. 前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、請求項63に記載の方法。
  65. 前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、請求項64に記載の方法。
  66. 前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、先行請求項のいずれか1項に記載の方法。
  67. 前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、請求項66に記載の方法。
  68. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、請求項66に記載の方法。
  69. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、請求項68に記載の方法。
  70. 試料中のサクシネートを検出するためのキットであって、
    (i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (ii)ATPと、
    (iii)コエンザイムAと、
    (iv)ATP枯渇試薬と、
    (v)ADPからATPへの変換/検出試薬と、
    (vi)生物発光酵素と、
    (vii)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(vii)が、1つ以上の容器に入っていることを特徴とする、キット。
  71. 第1の検出試薬が、
    (i)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (ii)ATPと、
    (iii)コエンザイムAと、
    を含み、第2の検出試薬が、(iv)ATP枯渇試薬と、(v)ADPからATPへの変換/検出試薬とを含む、請求項70に記載のキット。
  72. 前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含む、請求項70または71に記載のキット。
  73. 前記ATP枯渇試薬が、(a)アデニレートシクラーゼまたはATPスルフリラーゼと、(b)ピロフォスファターゼとを含む、請求項70または71に記載のキット。
  74. 前記キットを用いて、前記試料中のサクシネートの存在または量を検出または測定するための説明書を更に含む、請求項70〜73のいずれか1項に記載のキット。
  75. 試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するためのキットであって、
    (i)ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質と、
    (ii)2−オキソグルタレートと、
    (iii)Fe(II)と、
    (iv)アスコルベートと、
    (v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (vi)ATPと、
    (vii)コエンザイムAと、
    (viii)ATP枯渇試薬と、
    (ix)ATPからATPへの変換/検出試薬と、
    (x)生物発光酵素と、
    (xi)ルシフェリン基質と、
    を含み、(i)〜(xi)が、1つ以上の容器に入っている、前記キット。
  76. 第1の検出試薬が、
    (v)ADP形成サクシニル−CoAリガーゼ(SCS−ADP)と、
    (vi)ATPと、
    (vii)コエンザイムAと、
    を含み、第2の検出試薬が、ATP枯渇試薬と、ADPからATPへの変換/検出試薬を含み、前記ADPからATPへの変換/検出試薬が、ピルベートキナーゼと、フォスフォエノールピルベートと、生物発光酵素と、ルシフェリン基質とを含み、前記ATP枯渇試薬が、(a)アデニレートシクラーゼまたはATPスルフリラーゼと、(b)ピロフォスファターゼとを含む、請求項75に記載のキット。
  77. 前記キットを用いて、試料中の2−オキソグルタレートオキシゲナーゼ活性を検出または測定するための説明書を更に含む、請求項75〜76に記載のキット。
  78. 前記2−オキソグルタレートオキシゲナーゼが、Fe(II)依存型リジンデメチラーゼまたは2−オキソグルタレート依存型ジオキシゲナーゼである、請求項75〜77のいずれか1項に記載のキット。
  79. 前記Fe(II)依存型リジンデメチラーゼが、JumonjiCドメインを含むヒストンリジン(JMJC)デメチラーゼである、請求項78に記載のキット。
  80. 前記JMJCデメチラーゼが、ヒストンデメチラーゼのKDM3、KDM4、KDM5またはKDM6ファミリーのメンバーである、請求項79に記載のキット。
  81. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD1A、JMJD1B、JMJD1C、JMJD2A、JMJD2B、JMJD2C、JMJD2D、JMJD3、JMJD4、JMJD5またはJMJD6である、請求項80に記載のキット。
  82. 前記JMJCデメチラーゼが、JMJD2AまたはJMJD2Cである、請求項81に記載のキット。
  83. 前記キットが、ペプチド基質、タンパク質基質または非タンパク質基質を含む、請求項75〜81のいずれか1項に記載のキット。
  84. 前記ペプチド基質またはタンパク質基質が、ヒストンペプチド基質である、請求項83に記載のキット。
  85. 前記ヒストンペプチド基質が、ヒストンH3 Me3K9、ヒストンH3 Me2K9、ヒストンH3 Me1K9、ヒストンH3 Me3K4、ヒストンH3 Me2K4、ヒストンH3 Me3K27、ヒストンH3 Me2K27、ヒストンH3 Me3K36またはヒストンH3 Me2K36である、請求項84に記載のキット。
  86. 前記生物発光酵素が、ルシフェラーゼである、請求項70〜85のいずれか1項に記載のキット。
  87. 前記ルシフェラーゼが、組み換えルシフェラーゼである、請求項86に記載のキット。
  88. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性及び/または化学的に安定なルシフェラーゼである、請求項87に記載のキット。
  89. 前記ルシフェラーゼが、耐熱性ホタルルシフェラーゼである、請求項88に記載のキット。
  90. 前記試料が、細胞を含む、請求項1〜69のいずれか1項に記載の方法。
  91. 前記試料が、細胞溶解物を含む、請求項1〜69のいずれか1項に記載の方法。
  92. 前記細胞が、真核細胞または原核細胞である、請求項90または91に記載の方法。
  93. 前記試料が、組織試料を含む、請求項1〜69のいずれか1項に記載の方法。
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