JP2596911B2 - 安定化されたイソ酵素対照生成物 - Google Patents

安定化されたイソ酵素対照生成物

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JP2596911B2 JP59114690A JP11469084A JP2596911B2 JP 2596911 B2 JP2596911 B2 JP 2596911B2 JP 59114690 A JP59114690 A JP 59114690A JP 11469084 A JP11469084 A JP 11469084A JP 2596911 B2 JP2596911 B2 JP 2596911B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、臨床的環境に有用な安定化された対照生成
物に関し、とくにCKおよびLDHイソ酵素を包含する安定
化されたイソ酵素対照試薬(isoenzyme control reagen
ts)に関する。
本発明は、本願の発明者により同時に出願された、
「安定化されたマルチ・パラメーター対照生成物」と題
する同時係属出願に関係する。その出願は、ここに引用
によって加える。
イソ酵素類(isoenzymesまたはisozymes)は、換言す
れば、同一の一般的機能をなすことができるが、速度が
異る多重形の酵素類である。それらは化学的組成が十分
に異るので、それらは一般に電気泳動的に分離可能であ
る。1つのこのようはイソ酵素、乳酸デヒドロゲナーゼ
(LDH)は5つの電気泳動的に明確な分画で見い出され
る。LDHのこれらの電気泳動の分画の各々は、異る比率
で存在する2つのポリペプチド鎖単位HおよびMから成
るテトラマーである:H4、MH3、M22、HM3およびM4
これらの5種類のイソ酵素は触媒活性(Michaelis定数
により測定したとき基質、ピルビン酸塩に対する親和
性)、アミノ酸組成、熱不安定性、および免疫学的応答
が異る。2種のペプチドHとMは異なる遺伝子にコード
されている。したがって存在する酵素の型は、遺伝的制
御のもとにあり、そして細胞へ付与される環境の条件に
より調節される。
同様に、クレアチンキナーゼ(CK)は、MまたはBの
サブユニットを含有し、こうしてMM、BB、またはMBとし
て存在しうる。MB形は臨床的に心筋情報の指示体として
意味をもつが、この形は不安定であり、解離してMMまた
はBB型に再会合する傾向がある。MB形を有する対照試薬
を安定化することが目的である。
組織中に存在するイソ酵素類の種々の比率または組み
合わせは、問題の細胞の特別の要件に関係することがあ
り、こうして分化の程度および細胞の発育のような因
子、ならびに細胞内におこる代謝のレベルおよび型によ
り影響を受ける。したがって、イソ酵素類の種々の型間
の分布は診断的に意味のあるデータを提供する。例え
ば、LDHは解糖について有意な対照を示す。詳しくは、M
H3およびH4イソ酵素型は、純粋に好気性または呼吸す
る代謝をもつ組織中において主要比率を占める。したが
って、それらは筋肉、例えば、心臓−−とくにCKイソ酵
素類を使用して、アラニンアミノトランスフェラーゼ
(ALT)またはアスパルターゼアミノトランスフェラー
ゼ(AST)の場合において脳、肝臓および他の器官の状
態を決定するときの診断道具として使用することができ
る。有意ななお他のイソ酵素は、アルカリ性フォスファ
ターゼガンマートランスペプチターゼである。
このような注意をイソ酵素類のレベルの測定、とくに
心臓の危険な治療の患者の重要性に向けると、適切な対
照はこれらのレベルを決定するように設計されたマニュ
アルな方法および自動化された方法の適切な操作を確保
するために存在しなくてはならないことは自明である。
従来、利用できるこのような対照は、典型的には、酵素
自体が高度に不安定な性質をもつため不安定であった。
本発明の目的は、安定化されたフォーマットで必要な
レベルのイソ酵素が内部に存在する対照試薬を提供する
ことである。
本発明の他の目的は、イソ酵素対照試薬を安定化する
ことができる方法を提供することである。
したがって本発明として、サブユニツトの解離または
再会合に対して安定化すべきイソ酵素と、還元性単糖の
糖類および還元性二糖の糖類から成る群より選ばれた網
状安定化手段を含んでなり、前記網状安定化手段が2%
〜8%の最終百分率で存在することを特徴とするイソ酵
素のための安定化されたイソ酵素対照試薬を提供する。
本発明の目的および原理に従えば、網状安定化手段
(plexiform stabilizing means)の添加により実質的
に安定化される。クレアチンキナーゼ、乳酸デヒドロゲ
ナーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼおよびアス
パルターゼアミノトランスフェラーゼのためのイソ酵素
対照試薬が提供される。好ましい網状安定化手段は、マ
ルトース、マンニトール、セロビオースおよびラクトー
スから成る群より選ばれ、ラクトースは最も好ましい。
網状安定化手段は有利には約2%〜8%の最終濃度範囲
で提供され、理想的濃度は約6%である。理想的イソ酵
素対照試薬は実質的にすべての水が除去され、例えば、
凍結乾燥されて、長期間の貯蔵および安定性が促進され
ている。
結局、本発明の対照試薬生成物は、患者のものとより
類似する態様で作用しかつ挙動するようにすることがで
き、事実、本発明の試薬は現在使用されている3つの分
離系のいずれにおいても存在することができる:カラム
クロマトグラフィー、および免疫に基づく分離系。
前から知られているように、このようなイソ酵素対照
試薬を安定化すること、とくに種々のイソ酵素サブユニ
ット、例えばCKイソ酵素単位MBを、他のサブユニット成
分またはまたはその試験に悪影響を及ぼさないで、安定
化することは従来非常に困難であった。本発明の網状安
定化手段を添加すると、これらのイソ酵素類およびそれ
らのサブユニット構成成分はここで安定化され、かつ従
来可能であったよりも有意に長い期間溶液中に維持され
ることができる。実質的にすべての水が例えば凍結乾燥
により除去されたとき得られる、乾燥した形において、
安定な期間はなおさらに大きく増大される。
本発明の網状安定化手段の添加は、実際の凝固点を低
下させる。凝固点降下は一般により遅い凍結速度に関連
するが、本発明の生成物のより速い凍結が観測された。
しかしながら、網状安定化手段は本発明の生成物の物質
へ添加されると、共融点のプラトーを損失させ、こうし
て実際に凍結速度を増大させる。この現象に関連して、
凍結の間に形成されるケーキは、しばしば生ずる粉末の
形と反対に、均一な結晶であることが観察される。この
ことにより、網状安定化手段は成分を安定な3次元の
「結晶」構造で保持し、これにより水を除去する際に、
構成成分自体の安定化を促進し、ならびに凍結乾燥され
た物質の再構成を加速することが理解される。これらお
よび他の複雑な相互作用は、言及しかつ詳しく説明する
前述の同時係属出願中に詳述されている。
本発明のイソ酵素対照試薬を作るために、特定のヒト
の組織を生産すべき酵素含有生成物の型に従って選択し
た。例えば、CK MBのサブユニットには、心臓の組織を
選択し、CK MMの酵素サブユニットには、筋肉の組織を
用いるが、CK BBのサブユニットには脳の組織を使用す
る。同様に、これらの組織および人間以外の組織を含む
他の組織をよく知られた知識に従ってイソ酵素類または
それらのサブユニットのための原料として使用すること
ができる。
次いで、組織を、よく知られた技術に従い、粉砕など
により処理して、クロマトグラフィー、電気泳動または
他の免疫学的に基づく系によるイソ酵素の単離に適する
形にする。このようにして単離された酵素成分は、診断
的に有意な比率で、好ましくは前もって浄化したヒト血
清基剤へ添加することができる。ヒト血清は、有利に
は、濾過、凍結、再構成および濾過により、あるいはシ
リカ化合物例えばアエロシル(aerosil)の添加により
脂質を除去される。これらのすべては、よく知られてい
る。
次いで、この物質に、必要に応じて、安定化コファク
ターを添加して、結合部位の活性の維持を促進する。例
えば、CKイソ酵素について、スルフヒドリル含有化合
物、例えば、グルタチオンまたはジチオトレオトールま
たはn−アセチル−システインは有用である。さらに、
理想的生成物は、また、酵素活性を妨害しうる金属イオ
ンが存在する場合、それを除去するキレート手段を含
む。酵素活性が金属イオンの存在によって影響を受けな
い場合、このキレート剤は含有させる必要はない。同様
に、金属イオンが存在しない場合、このキレート剤は再
び排除することができる。このよなキレート剤の例はエ
チレンジアミン四酢酸(EDTA)である。
最後に、本発明のイソ酵素生成物は、弱い非リン酸塩
緩衝剤をさらに含むであろう。非リン酸塩緩衝剤は、そ
うでなければ反応のあるもの、とくにアデニントリフォ
スフェート(ATP)サイクルを含むものを妨害しうるリ
ン含有化合物を回避するために、使用することが好まし
い。緩衝剤は、「弱く」あるべきである、すなわち、約
10〜200ミリモルの濃度の範囲内であるべきである。こ
の緩衝剤のpHは、好ましくは活性を最適化しかつ安定性
を最高にするために選択しあるいは調節することが理想
的である。例えば、CKおよびLDHイソ酵素では、ほぼ7
のpHは有利であるが、アルカリ性ホスファターゼイソ酵
素についての理想的なpHは約7.6〜7.8の範囲内である。
最後に、網状安定化手段は、ここに記載しあるいはこ
こに引用によって加える安定性および他の前述の利点を
提供するために添加する。このような網状安定化手段
は、単糖類および二糖類の還元性糖類から成る群より選
ばれ、好ましくはマンニトール、マルトース、セロビオ
ースおよびラクトースから成る群より選ばれる。参考と
して引用した出願に記憶されているように、ラクトース
は安定性の利点および経済性の考慮から最も好ましい。
本発明者は、網状安定化手段を約2%〜8%の範囲、最
も好ましくはほぼ6%の最終濃度で存在させることが望
ましいことを発見した。
網状安定化手段はサブユニットがむしろ容易に解離す
る傾向のあるイソ酵素の解離を遅延するばかりでなく、
またイソ酵素の電気泳動パターンを安定化する。網状安
定化手段の濃度は、生成物が凍結乾燥される場合でさえ
酵素活性を保持するように選択され、そして好ましくは
最高の酵素活性のために最適化される。網状安定化手段
の添加量が少な過ぎると、、誘導される保護は不十分で
あるが、多過ぎる網状安定化手段の添加は望ましくな
く、網状安定化手段は高濃度において溶液から沈殿する
ばかりでなく、またタンパク質の活性部位を遮断するこ
とがある。こうして、高濃度の網状安定化手段は酵素活
性を実際に減少させる傾向があり、結局回避される。
増大した安定性の一例を下表1に記載する。ここのデ
ータは、37℃においてラクトースを6%含むかまたは含
まない水性形で貯蔵したCKイソ酵素の対照試薬の活性を
表わす。この表は、第0日ないし第30日の安定化された
イソ酵素の対照試薬に対する安定化されないイソ酵素の
対照試薬を用いて観測されたデータを比較する。なおさ
らに大きい安定性の増大は、より低い温度、すなわち、
5℃における貯蔵ならびに凍結乾燥したフォーマットに
おいて期待することができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−134991(JP,A) 特開 昭58−107178(JP,A) 特開 昭58−65218(JP,A) 特開 昭58−9688(JP,A) 特公 昭48−34912(JP,B2) 根井外喜男「凍結・乾燥と保護物質」 (1972−3−20)東京大学出版会P.10 −21

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サブユニツトの解離または再会合に対して
    安定化すべきイソ酵素と、還元性単糖の糖類および還元
    性二糖の糖類から成る群より選ばれた網状安定化手段を
    含んでなり、前記網状安定化手段が2%〜8%の最終百
    分率で存在することを特徴とするイソ酵素のための安定
    化されたイソ酵素対照試薬。
  2. 【請求項2】網状安定化手段がマルトース、マンニトー
    ル、セロビオースおよびラクトースから成る群より選ば
    れる特許請求の範囲第1項記載の試薬。
  3. 【請求項3】網状安定化手段がラクトースである特許請
    求の範囲第1項記載の試薬。
  4. 【請求項4】ラクトースが6%の最終濃度で存在する特
    許請求の範囲第1項記載の試薬。
  5. 【請求項5】イソ酵素がクレアチンキナーゼ(CK)であ
    る特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の試薬。
  6. 【請求項6】試薬が凍結乾燥された形態である特許請求
    の範囲第1〜5項のいずれかに記載の試薬。
JP59114690A 1983-06-06 1984-06-06 安定化されたイソ酵素対照生成物 Expired - Lifetime JP2596911B2 (ja)

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