JP2601356B2 - Fructosylamine oxidase, method for producing the same, method for quantifying amadori compounds using the enzyme, and reagents therefor - Google Patents
Fructosylamine oxidase, method for producing the same, method for quantifying amadori compounds using the enzyme, and reagents thereforInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、新規な酵素フルクトシルアミン・オキシダ
ーゼとその製造法、及び該酵素を使用する試料中のアマ
ドリ化合物の定量法、並びにその試薬に関する。The present invention relates to a novel enzyme fructosylamine oxidase, a method for producing the same, a method for quantifying an Amadori compound in a sample using the enzyme, and a reagent therefor. .
<従来の技術及び問題点> フルクトシルアミン化合物は、アルドースとアミノ基
を持った化合物が接触した時からアマドリ化合物として
非酵素的に生産され、その濃度は両者の濃度と接触時間
に比例して増加することが知られている。つまりフルク
トシルアミン化合物の濃度は、糖とアミノ基を持った化
合物が、どの様な濃度または温度でどの位接触していた
のかという過去の情報を提供するものであり、従ってこ
の化合物の定量は、糖やアミノ基を多量に含んだ製品、
例えば醤油や味噌あるいは輸液等の製造や貯蔵管理を行
なう上で有用である。また臨床検査においては、血液中
におけるこの種の化合物のうち、ヘモグロビンに結合し
たフルクトシルアミン化合物をグリコヘモグロビン(Hb
A1)と呼び、また血清中に存在する主としてアルブミン
に結合したフルクトシルアミン化合物をフルクトサミン
と呼んで、それぞれ糖尿病の病態を現わすものとして盛
んに測定している。<Conventional technology and problems> Fructosylamine compounds are non-enzymatically produced as Amadori compounds when an aldose and a compound having an amino group come into contact with each other, and the concentration is proportional to the concentration of both and the contact time. It is known to increase. In other words, the concentration of the fructosylamine compound provides historical information about how much the sugar and the compound having an amino group have been in contact with the compound at what concentration or temperature, and therefore, the quantification of this compound is not possible. , Products containing large amounts of sugars and amino groups,
For example, it is useful for production and storage management of soy sauce, miso, infusion, and the like. In clinical tests, among these compounds in the blood, a fructosylamine compound bound to hemoglobin is converted to glycohemoglobin (Hb
A 1) and referred also referred fructosyl amine compound mainly bound to albumin present in the serum and fructosamine, and actively measured as respectively reveal the pathology of diabetes.
しかしその測定法は高速液体クロマトグラフィーを利
用した方法〔Chromatogr.Sci.10 659(1979)〕、ホウ
酸を結合させた固体をカラムにつめて吸着させた後、こ
れを溶出する方法〔Clin.Chem.28 2088(1982)〕、ゲ
ルをベッドにして電気泳動を行なう方法〔Clin.Chem.26
1598(1980)〕などがあるが、いずれも操作性や精度
の点、又は高価な機器を必要とするなど欠点が多い。ま
たフルクトサミンの測定法として最近になって急速に発
展した方法にフルクトシルアミン化合物の示すアルカリ
性における還元作用を色素の発色に結びつける方法〔Cl
in.Chim.Acta.127 87(1983)〕があるが、その反応の
特異性と標準品の選択において問題がある。However, the measurement method utilizing high performance liquid chromatography [Chromatogr.Sci. 10 659 (1979)], can be adsorbed solid bound with boric acid and packed in a column, a method for eluting the same [Clin. Chem. 28 2088 (1982)] and a method of performing electrophoresis using a gel as a bed [Clin. Chem. 26
1598 (1980)], but all have many drawbacks, such as operability and accuracy, or require expensive equipment. In addition, a method that has recently developed rapidly as a method for measuring fructosamine is a method of linking the reducing action of fructosylamine compound in alkalinity to the coloring of the dye [Cl
in. Chim. Acta. 127 87 (1983)], but there are problems in the specificity of the reaction and in the selection of a standard.
本発明者等はこれらのフルクトシルアミン化合物を酵
素を用いて定量すべく、鋭意検討して来た。その結果、
土壌中のコリネバクテリウム属に属する細菌から、フル
クトシルアミノ酸に作用する酸化酵素フルクトシルアミ
ノ酸オキシダーゼを発見し、先に特許出願を行なった。
(特開昭61−268178) しかし、この酵素はα−アミノ酸のアマドリ化合物に
対しては良く作用するが、βやεのアミノ基についたフ
ルクトースに対する作用に極めて弱いか、又は認められ
ない。生体中アミノ酸にはα−アミノ基の他にε−アミ
ノ基があり、どちらかというと後者に結合したフルクト
ース化合物の方が多い。そのためリジンのε−アミノ基
に結合したフルクトースの定量をも目指す場合には、そ
の特異性の点でコリネバクテリウム属に属する細菌の酵
素は使用することができなかった。The present inventors have studied diligently to quantify these fructosylamine compounds using enzymes. as a result,
From bacteria belonging to the genus Corynebacterium in soil, the oxidase fructosylamino acid oxidase that acts on fructosylamino acids was discovered, and a patent application was filed earlier.
(JP-A-61-268178) However, although this enzyme acts well on Amadori compounds of α-amino acids, it is extremely weak or has no effect on fructose attached to the amino group of β or ε. Amino acids in the living body have an ε-amino group in addition to an α-amino group, and more of them are fructose compounds bound to the latter. Therefore, when aiming at the quantification of fructose bound to the ε-amino group of lysine, an enzyme of a bacterium belonging to the genus Corynebacterium cannot be used in view of its specificity.
本発明者等は、更に広く土壌中微生物の中に、これら
の化合物を分解する活性のある酵素を検索した結果、ア
ミノ酸のαのみならずεのアミノ基についたフルクトー
ス化合物をも分解することができる酵素を生産するアス
ペルギルス属に属する糸状菌を発見し本発明を完成させ
た。The present inventors have further found that microorganisms in soil can search for enzymes having the activity of decomposing these compounds, and as a result, they can decompose not only α of amino acids but also fructose compounds attached to the amino group of ε. The present inventors have found a filamentous fungus belonging to the genus Aspergillus that produces a possible enzyme and completed the present invention.
<問題点を解決するための手段> 以下本発明を具体的に説明する。<Means for Solving the Problems> The present invention will be specifically described below.
本発明の酵素フルクトシルアミン・オキシダーゼの理
化学的性質は下記の通りである。The physicochemical properties of the enzyme fructosylamine oxidase of the present invention are as follows.
(1)作用及び基質特異性 酸素の存在下でα−アミノ酸、β−アミノ酸、ε−ア
ミノ酸、D−アミノ酸のアマドリ化合物を分解して、グ
リコソンと過酸化水素及び対応するα−アミノ酸、β−
アミノ酸、ε−アミノ酸、D−アミノ酸を生成する反応
を触媒する。(1) Action and substrate specificity In the presence of oxygen, the Amadori compound of α-amino acid, β-amino acid, ε-amino acid, D-amino acid is decomposed to form glycosone and hydrogen peroxide and the corresponding α-amino acid, β-amino acid.
It catalyzes reactions that produce amino acids, ε-amino acids, and D-amino acids.
この式中、R1は−〔CH(OH)〕n−CH2OHであり、R2
はH又はα−アミノ酸の側鎖残基、R3は−(CH2)nH、
−(CH2)n−COOH又は−(CH2)n−CH(NH2)−COOH
である。nは0〜4の整数である。 In this formula, R 1 is - [CH (OH)] is the n -CH 2 OH, R 2
Is H or the side chain residue of an α-amino acid, R 3 is — (CH 2 ) n H,
- (CH 2) n -COOH or - (CH 2) n -CH ( NH 2) -COOH
It is. n is an integer of 0-4.
なお、本酵素は含有するN原子にH原子が1つしかな
い化合物であるイミノ酸(例えばプロリン)、N−メチ
ルアミノ酸(例えばザルコシン)、あるいはモルホリン
等のアマドリ化合物に対しては極めてわずかしか作用を
示さない。アミン部分がアンモニアであるフルクトシル
アミンにも少し作用するが、フルクトース残基中のケト
ンを還元したもの、例えばグルシトリルグリシンに対し
ては作用しない。また、フルクトース以外の糖化合物に
対しての反応はフルクトースのものに比較すると格段に
小さい。The enzyme has very little effect on Amadori compounds such as imino acid (for example, proline), N-methylamino acid (for example, sarcosine), which is a compound having only one H atom in the N atom, or morpholine. Is not shown. The amine moiety also has a small effect on fructosylamine, which is ammonia, but has no effect on reduced ketones in fructose residues, for example, glycitrylglycine. In addition, the reaction to sugar compounds other than fructose is much smaller than that of fructose.
なお本酵素と特開昭61−268178号記載のフルクトシル
アミノ酸オキシダーゼ(FAOX)の各基質に対する活性を
第1表に示す。Table 1 shows the activities of this enzyme and fructosyl amino acid oxidase (FAOX) described in JP-A-61-268178 with respect to each substrate.
数値はそれぞれD−フルクトシルグリシンに対する活
性を100とした場合の比である。 The numerical values are ratios when the activity for D-fructosylglycine is set to 100.
*:反応液中に4mg/mlで測定した。*: Measured at 4 mg / ml in the reaction solution.
(2)至適pH: 本酵素の至適pHはフルクトシルグリシンを基質とした
場合、第1図に示すごとくpH7.5〜8.2である。測定は酵
素の吸収速度をオキシゲンモニターで計測することによ
り行なった。なお図中の使用緩衝液は下記のとおりであ
る。(2) Optimum pH: The optimum pH of this enzyme is 7.5 to 8.2 as shown in Fig. 1 when fructosylglycine is used as a substrate. The measurement was performed by measuring the absorption rate of the enzyme with an oxygen monitor. The buffers used in the figure are as follows.
○−○:0.1Mリン酸カリウム緩衝液 ×−×:0.1Mグリシン−NaOH緩衝液 (3)pH安定性: 本酵素0.1単位を含有する各種緩衝液0.4mlを37℃、10
分間加熱し、残存した酵素活性を調べた。その結果は第
2図に示す通りである。なお図中の使用緩衝液は下記の
とおりである。○-○: 0.1 M potassium phosphate buffer ×-×: 0.1 M glycine-NaOH buffer (3) pH stability: 0.4 ml of various buffers containing 0.1 unit of the present enzyme was added at 37 ° C, 10
After heating for minutes, the remaining enzyme activity was examined. The result is as shown in FIG. The buffers used in the figure are as follows.
○−○:0.1Mリン酸カリウム緩衝液 △−△:0.1Mトリス−塩酸緩衝液 ×−×:0.1Mグリシン−NaOH緩衝液 (4)力価の測定法: 第1法:生成される過酸化水素を発色定量する方法 0.005%4−アミノアンチピリン及び0.015%2,4−ジ
クロロフェノールサルホネートを含有する0.1Mリン酸カ
リウム緩衝液(pH7.8)2.8mlを試験管にとり、400U/ml
のパーオキシダーゼ溶液10μを加える。温度平衡を37
℃に達せしめたのち、適当な活性を有する酵素溶液0.1m
lを加え、さらに0.5Mフルクトシルグリシン−0.1mlを加
えて10分間反応させ、生じた色素を光電比色計を用いて
510nmにおける吸光度を測定する。別にあらかじめ過酸
化水素の標準溶液を用いて、その生成色素量との関係を
調べたグラフを用意する。このグラフを用いて、37℃、
1分間当りに生成される過酸化水素のマイクロモルを計
算し、この数字を使用酵素液中の活性単位とする。○-○: 0.1 M potassium phosphate buffer △-△: 0.1 M Tris-HCl buffer ×-×: 0.1 M glycine-NaOH buffer (4) Measuring method of titer: First method: Method for Colorimetric Determination of Hydrogen Oxide 2.8 ml of 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 7.8) containing 0.005% 4-aminoantipyrine and 0.015% 2,4-dichlorophenolsulfonate is placed in a test tube, and 400 U / ml.
Add 10 μl of peroxidase solution. 37 temperature equilibrium
After reaching ℃, 0.1m enzyme solution with appropriate activity
l, 0.5 M fructosylglycine-0.1 ml was further added and reacted for 10 minutes, and the resulting dye was measured using a photoelectric colorimeter.
Measure absorbance at 510 nm. Separately, a graph is prepared using a standard solution of hydrogen peroxide in advance and examining the relationship with the amount of the formed dye. Using this graph, 37 ℃
Calculate the micromoles of hydrogen peroxide generated per minute and use this number as the activity unit in the enzyme solution used.
第2法:酵素反応をともなって吸収される酸素量を測定
する方法 0.1Mリン酸緩衝液(pH7.8)2.9mlをYSI社製オキシゲ
ンモニターの測定容器にとり、0.5Mフルクトシルグリシ
ン−0.1mlを加え37℃で3分間撹拌し、溶存酸素と温度
を平衡に達せしめ、これに酵素電極を差し込み密閉した
のち、酵素溶液30μを注入し、生じる酵素吸収をモニ
ターに接続した記録計で連続的に計測し、その最初の速
度を測定する。あらかじめ同様にして容器内の酸素濃度
と記録値の間で標準曲線を作成し、これを用いて測定値
から酸素濃度を求める。37℃、1分間当り1マイクロモ
ルの酸素吸収を起こす酵素の活性を1単位とする。Method 2: Method for measuring the amount of oxygen absorbed by enzymatic reaction Transfer 2.9 ml of 0.1 M phosphate buffer (pH 7.8) to a measuring vessel of Oxygen Monitor manufactured by YSI, and add 0.5 M fructosylglycine-0.1 ml. And stirred at 37 ° C for 3 minutes to reach equilibrium with the dissolved oxygen and the temperature.Then, insert an enzyme electrode into the solution and seal it. Then, inject 30μ of the enzyme solution, and continuously record the enzyme absorption generated by a recorder connected to a monitor. And measure its initial speed. Similarly, a standard curve is prepared in advance between the oxygen concentration in the container and the recorded value, and the oxygen concentration is determined from the measured value using the standard curve. One unit is defined as the activity of an enzyme that causes absorption of 1 micromol of oxygen per minute at 37 ° C.
(5)作用適温の範囲: フルクトシルグリシンを基質として、0.1Mリン酸緩衝
液(pH7.8)中で、各温度における酵素反応により生成
したグリシンをアミノ酸分析計を用いて測定した。その
結果は第3図に示す通りで、本酵素の作用適温の範囲は
30℃〜43℃である。(5) Range of suitable temperature for action: Using fructosylglycine as a substrate, glycine produced by an enzymatic reaction at each temperature in a 0.1 M phosphate buffer (pH 7.8) was measured using an amino acid analyzer. The results are shown in FIG. 3, and the range of suitable temperature for the action of this enzyme is
30 ° C to 43 ° C.
(6)熱安定性: 精製酵素0.02単位を含有する酵素液0.1ml(0.1Mリン
酸緩衝液、pH7.8)を各温度で10分間放置したのち、残
存した酵素活性を調べた。その結果は第4図に示す通り
で、37℃以下では安定であるが、50℃で70%が失活す
る。(6) Thermal stability: 0.1 ml of an enzyme solution (0.1 M phosphate buffer, pH 7.8) containing 0.02 units of the purified enzyme was allowed to stand at each temperature for 10 minutes, and the remaining enzyme activity was examined. The results are as shown in FIG. 4. It is stable below 37 ° C., but 70% is inactivated at 50 ° C.
(7)阻害、活性化及び安定化: 0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)中で、酸素吸収を
測定することによりって調べた。濃度2mMの各物質の本
酵素に対する影響は下記の通りである。(7) Inhibition, activation and stabilization: Determined by measuring oxygen absorption in 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 8.0). The effect of each substance at a concentration of 2 mM on this enzyme is as follows.
Hg++、Cd++、Ni++、Zn++、Co++、Cu++は強く阻害し、
Mg++は中程度に阻害する。NaN3、PCMBも酵素反応を強力
に阻害する。また本酵素に対する活性化剤及び安定化剤
については未知である。Hg ++ , Cd ++ , Ni ++ , Zn ++ , Co ++ , Cu ++ strongly inhibit,
Mg ++ moderately inhibits. NaN 3 and PCMB also strongly inhibit the enzymatic reaction. The activator and stabilizer for this enzyme are unknown.
(8)精製方法: 本酵素は後記の精製方法によって精製することができ
る。(8) Purification method: This enzyme can be purified by the purification method described below.
(9)分子量: 本酵素の分子量は、セファデックスG−200を用いた
カラムゲル濾過法で測定した結果、0.1M食塩含有0.05M
トリス−塩酸緩衝液(pH8.0)中では80,000〜83,000で
あった。(9) Molecular weight: The molecular weight of this enzyme was measured by a column gel filtration method using Sephadex G-200.
It was 80,000-83,000 in Tris-HCl buffer (pH 8.0).
(10)等電点 ディスク焦点電気泳動により測定した結果、PI=6.8
であった。(10) Isoelectric point As a result of measurement by disk focus electrophoresis, PI = 6.8
Met.
(11)ディスク電気泳動: デービスのpH9.4のゲルを用いて4mA/ゲルで5℃、70
分泳動を行ない、酵素蛋白をクマジーブリリアントブル
ーG−250で染色した。その結果、ゲルのアクリルアミ
ド濃度7.5%の時は陽極側に2.5mm(ブロムフェノールブ
ルーは4.9cm)、5%の時には同じく陽極側に11.5mmの
所に酵素活性を持つほぼ単一なバンドを認めた。(11) Disk electrophoresis: Using Davis pH 9.4 gel, 4 mA / gel at 5 ° C, 70
Separation was performed, and the enzyme protein was stained with Coomassie Brilliant Blue G-250. As a result, when the acrylamide concentration of the gel was 7.5%, an almost single band having enzyme activity was observed at 2.5mm on the anode side (4.9cm for bromophenol blue) and at 5% at 11.5mm on the anode side. Was.
前記のように本酵素は、その作用及び基質特異性にお
いて従来全く知られていない新規な酵素である。As described above, the present enzyme is a novel enzyme whose action and substrate specificity have never been known before.
次に本発明によるフルクトシルアミン・オキシダーゼ
の製造法について説明する。Next, a method for producing fructosylamine oxidase according to the present invention will be described.
本発明において使用される微生物はアスペルギルス属
に属し、フルクトシルアミン・オキシダーゼ生産能を有
するものであればいずれでもよいが、具体例としてはア
スペルギルス・エスピー(Aspergillus sp.)1005が挙
げられ、該菌の変種もしくは変異株も用いられる。アス
ペルギルス・エスピー1005は本発明者らが土壌中より新
たに分離した菌株であり、その菌学的性質は下記の通り
である。The microorganism used in the present invention belongs to the genus Aspergillus and may be any microorganism having an ability to produce fructosylamine oxidase. Specific examples thereof include Aspergillus sp. Can also be used. Aspergillus sp. 1005 is a strain newly isolated from the soil by the present inventors, and its bacteriological properties are as follows.
なお、菌の分類はおおむねレーパー(K.B.Raper)と
フェンネル(D.I.Fennell)著の「ザ・ジーナス・アス
ペルギルス(The Genus Aspergillus)」(The Weverky
Press)の記述に準拠した。In addition, classification of bacteria is generally "The Genus Aspergillus (The Genus Aspergillus)" by The Reper (KBRaper) and Fennel (DIFennell) (The Weverky
Press).
(1)培地における生育状況 a)YpSs培地(25℃生育) 生育は普通で4日目で直性37mmに広がり、白色の羊毛
状の厚いコロニーを作った。辺縁部は寒天面上にそって
無色の菌糸がうすく延びている。中央部の直径25mmでは
胞子の着生が見られ、その色は周辺部では無色、中心部
分でうすい黄土色(Colonial Buff)であった。裏面に
はわずかにひだができたが、色素の生成は見られなかっ
た。(1) Growth condition in culture medium a) YpSs culture medium (growth at 25 ° C.) The growth was normal and spread to 37 mm incline on the fourth day, and thick white wool-like colonies were formed. The margins are slightly covered with colorless hyphae on the agar surface. Spores were formed at a diameter of 25 mm at the center, and the color was colorless at the periphery and light ocher (Colonial Buff) at the center. The backside was slightly pleated but no pigment formation was observed.
7日目で直径67mm、辺縁部3mmは寒天面にそってうつ
い菌糸が占めていた。その内側5mmの幅で白色の羊毛状
菌糸があり、それから内側は密に胞子が着生していた。
その色は辺縁部ではうつ黄色(Primrose Yellow)であ
るが、更に内側は黄土色(Olive Ocher)であり、中心
部は濃い褐色(Brownish Olive)であった。コロニー表
面の色、形状による紋様は観察されなかった。裏面は中
心部直径11mmに灰褐色(Olive Brown)の着色が見られ
るが、ひだはほとんど生じていなかった。On the seventh day, the hyphae occupied 67 mm in diameter and 3 mm in the margin along the agar surface. Inside there was a white wool hypha with a width of 5 mm, and the inside was densely spore-grown.
The color was depressed yellow (Primrose Yellow) at the periphery, but was ocher (Olive Ocher) further inside, and dark brown (Brownish Olive) at the center. No pattern due to the color and shape of the colony surface was observed. On the back surface, an olive brown coloring was observed at a center diameter of 11 mm, but almost no folds were formed.
菌糸はほふく性で、かつ、無色で隔壁を有し、幅は2.
7〜9.5μmで分枝性である。分生子形成細胞は菌糸の細
胞膜が肥厚した細胞(Foot cell)を有し、隔壁を持た
ない。胞子柄は表面平滑で幅10〜12μm、長さ1.5〜2.4
mmである。頂端に直径31〜37μmの球状の分生胞子のう
を形成し、その表面に放射状の梗子を2段に形成し、そ
の先端に芽胞子を着生する。胞子は数珠状に連なって生
じ、胞子頭は放射状であり、直径0.2〜0.35mmのほぼ球
状である。芽胞子は直径3〜4μmでほぼ球状であり、
表面はほぼ平滑で、1細胞で構成されている。The mycelium is prominent, colorless and has partitions, and has a width of 2.
It is branched at 7-9.5 μm. The conidium-forming cells have cells with thickened hyphal cell membranes (Foot cells) and have no septum. Spore stalk with smooth surface, 10-12 μm in width, 1.5-2.4 in length
mm. Spherical conidiospores having a diameter of 31 to 37 μm are formed at the apical end, radial incisors are formed in two steps on the surface, and spores are formed at the tip. The spores are formed in a rosary, the spore head is radial, and is almost spherical with a diameter of 0.2 to 0.35 mm. Spores are approximately spherical with a diameter of 3-4 μm,
The surface is almost smooth and consists of one cell.
b)CYA培地(ツァペック−イーストエキス−アガー培
地25℃生育) 生育は普通で4日目で直径52mmのコロニーを形成し、
中央部の直径34mmの中では黒褐色(Olivaceous Black)
の胞子を密に着生する。しかし、その外周部には羊毛状
の密な白色の菌糸が見られ色素の生成は見られない。頂
のうは気中菌糸よりも上部に伸長する。裏面にははっき
りした放射状のひだができるが、色素の生成は見られな
い。b) CIA medium (grown at Zapec-Yeast extract-Agar medium at 25 ° C) The growth is normal and colonies of 52 mm in diameter are formed on the fourth day,
Olivaceous Black (34 mm in diameter at the center)
The spores of the spores grow densely. However, dense white wool-like hyphae are observed on the outer periphery, and no pigment is generated. The apex extends above the aerial mycelium. The back has clear radial folds but no pigment formation.
6日目で直径86mmのシャーレ全面に広がり、7日目で
は周辺の2mmがわずかに白い菌糸が見られる位で、全面
に黒褐色胞子がおおっている。On the 6th day, it spreads over the entire Petri dish with a diameter of 86 mm, and on the 7th day, the surrounding 2 mm is a place where slightly hyphae can be seen, and the entire surface is covered with black-brown spores.
胞子の着生は極めて密であるが、表面の紋様は見られ
ない。裏面は放射状の大きなひだが目立つが、色素は全
く生産されていない。The spores are very dense, but no surface pattern is seen. On the back, large radial folds are noticeable, but no pigment is produced.
c)麦芽エキス寒天培地 4日目で直径50mmのコロニーを作るが、他の培地に比
較して気中菌糸の伸長が少なく全体に平らである。中央
部38mmで胞子の形成が見られ、その色は濃い黄土色(Bu
ffy Olive)であるが、中心部の古い部分は濃いオリー
ブ色(Dark Olive)である。他の培地に比較して胞子柄
が短く厚みが乏しい。また胞子着生の密度が他の培地に
比べると劣る。裏面にはひだは見られず、色素の生成も
認められない。c) Malt extract agar medium A colony having a diameter of 50 mm is formed on the fourth day, but the growth of aerial hyphae is small compared to other mediums and the whole is flat. Spore formation was observed at the center of 38 mm, and its color was dark ocher (Bu
ffy Olive), but the old part in the center is dark olive (Dark Olive). Spore stalks are short and thin compared to other media. Also, the density of spore formation is inferior to other media. No folds are seen on the back surface, and no pigment is formed.
7日目では直径75mmに広がり、ほぼ全面に胞子の着生
が見られる。胞子の色は全体に黒褐色(Olivaceous Bla
ck)であり、中心部から同心円状に胞子の着生状況が異
なり、全体として同心円状の紋様が認められる。この紋
様は裏面からも認められるが、寒天への色素の放出は認
められない。またひだも観察されない。On the 7th day, it spreads to a diameter of 75 mm, and spores are formed almost all over. The color of the spores is blackish brown (Olivaceous Bla
ck), the spore formation status differs concentrically from the center, and concentric patterns are observed as a whole. This pattern is also seen from the back, but no release of the dye to the agar is observed. No folds are observed.
d)生育条件 pH2.0〜9.0(至適pH4.5付近) 温度20℃〜45℃(至適温度37℃) (2)本菌株の分類学上の位置について 下記の本菌株の菌学的性質と前述の「ザ・ジーナス・
アスペルギルス(The Genus Aspergillus)」に記述さ
れたアスペルギルス属の菌学的性質を比較することによ
って、本菌は、アスペルギルス属に属する糸状菌である
と判定された。d) Growth conditions pH 2.0 to 9.0 (approx. pH 4.5) Temperature 20 ° C to 45 ° C (optimal temperature 37 ° C) (2) Taxonomic position of this strain The nature and the aforementioned "The Genus
By comparing the mycological properties of the genus Aspergillus described in “The Genus Aspergillus”, the bacterium was determined to be a filamentous fungus belonging to the genus Aspergillus.
胞子は1細胞からなり、直線状に連鎖するが分枝はし
ない。Spores are composed of one cell and are linked linearly but do not branch.
分生子柄は球状の頭部を持ち、2段の梗子に生成され
る。The conidiophore has a spherical head and is formed in a two-stage incisor.
分生子柄はFoot cellから生じ、隔壁を持たない。The conidium stems from the Foot cell and has no septum.
菌糸は、隔壁を有し無色である。The hypha has a partition and is colorless.
さらにツァペック−寒天培地に生育したコロニーの生
育状態からアスペルギルス属の分類記述に基づいて分類
を行なうと、下記の特徴からアスペルギルス・ニガーグ
ループに分類された。Furthermore, when the classification was performed based on the classification description of the genus Aspergillus from the growth state of the colonies grown on the Tzapek-agar medium, the colonies were classified into the Aspergillus niger group based on the following characteristics.
2段の梗子を生じる。This results in a two-stage stroke.
胞子の着生は放射状であり、胞子頭は全体としてほぼ
球状に形成されるが、古くなった胞子頭はゆるく分裂す
ることがある。The spore formation is radial, with the spore head forming a generally spherical shape as a whole, but the old spore head may divide slowly.
頂のうは球状(31〜37μm)であり、胞子柄は充分長
い。Apical sac is spherical (31-37 μm) and spore stalk is long enough.
分生胞子は黒っぽい色をしている。The conidiospores have a dark color.
さらにアスペルギルス・ニガーグループの細かい記述
に従って分類すると、下記の点からアスペルギルス・ツ
リンゲンシス(Aspergillus tulingensis)に近縁な菌
であると思われた。Furthermore, when classified according to the detailed description of the Aspergillus niger group, it was considered to be a fungus closely related to Aspergillus tulingensis from the following points.
2段の梗子を生じる。This results in a two-stage stroke.
分生胞子の色は若い状態の時一時的に灰褐色(Olive
Brown)を示す時期がある 分生胞子は、最初は無色透明であるが急速に着色して
黒色に近くなる。The color of the conidiospores is grayish brown (Olive
The conidiospores, which have a period of Brown), are initially colorless and transparent, but rapidly become colored and close to black.
分生胞子は直径の3〜4μmで5μm以下である。Conidia are 3-4 μm in diameter and less than 5 μm.
コロニーの裏側に着色は見られない。No coloration is seen behind the colonies.
分生胞子柄は、多くは2〜3mmであり5mmを越えない。Conidiospores are often 2-3 mm and do not exceed 5 mm.
本菌株は通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所
に、微工研条寄第2651号(FERM BP−2651)として寄託
されている。This strain has been deposited with the Ministry of International Trade and Industry at the National Institute of Microbial Industry and Technology, Microfabrication Research Institute, No. 2651 (FERM BP-2651).
次に本発明で使用する培地としては、炭素源、窒素
源、無機物、その他の栄養素を適宜含有していれば合成
培地、天然培地のいずれでも使用可能である。炭素源と
しては例えばグルコース、フラクトース、キシロース、
グリセリン等を用いることができる。窒素源としてはペ
プトン、カゼイン消化物、あるいは酵母エキス等の窒素
性有機物が好適に使用できる。無機物としては、ナトリ
ウム、カリウム、カルシウム、マンガン、マグネシウ
ム、鉄、コバルト等の塩類が使用できる。Next, as a medium used in the present invention, any of a synthetic medium and a natural medium can be used as long as the medium appropriately contains a carbon source, a nitrogen source, an inorganic substance, and other nutrients. As a carbon source, for example, glucose, fructose, xylose,
Glycerin and the like can be used. As a nitrogen source, peptone, casein digest, or nitrogenous organic substances such as yeast extract can be suitably used. Salts such as sodium, potassium, calcium, manganese, magnesium, iron, and cobalt can be used as the inorganic substance.
本発明においては、フルクトシルアミノ酸を含有する
培地で培養したときに、フルクトシルアミン・オキシダ
ーゼが最も収量よく得られる。該培養培地の好適な例と
しては、例えばフルクトシルグリシン1.0%、酵母エキ
ス0.5%、ポリペプトン0.5%、燐酸水素1カリウム0.2
%、硫酸マグネシウム0.05%、塩化カルシウム0.01%、
(pH6.5)の培地が挙げられる。培養は通常25〜37℃の
範囲で、好適には30℃付近で行なわれる。培養開始のpH
は6〜8の範囲であるが、好適には6.5付近である。こ
の様な条件下で、30〜72時間振盪又は深部撹拌培養すれ
ば、培養物中にフルクトシルアミン・オキシダーゼが効
率良く生産され、蓄積する。In the present invention, fructosylamine oxidase can be obtained with the highest yield when cultured in a medium containing fructosyl amino acid. Preferable examples of the culture medium include, for example, fructosylglycine 1.0%, yeast extract 0.5%, polypeptone 0.5%, monopotassium hydrogen phosphate 0.2%.
%, Magnesium sulfate 0.05%, calcium chloride 0.01%,
(PH 6.5). The cultivation is usually carried out at a temperature in the range of 25 to 37 ° C, preferably around 30 ° C. Starting pH of culture
Is in the range of 6 to 8, but preferably around 6.5. Under such conditions, if cultured under shaking or deep stirring with shaking for 30 to 72 hours, fructosylamine oxidase is efficiently produced and accumulated in the culture.
本酵素は通常は菌体中に存在するので、培養物を濾過
して菌体を集め、適量の緩衝液に懸濁して菌体を破壊す
ることによって酵素を可溶化することが必要である。こ
うして得られた酵素含有液から、核酸、細胞壁断片等を
取り除くことによってフルクトシルアミン・オキシダー
ゼを得ることができる。更に本酵素は必要により酵素の
単離精製の常法に従って、例えば(1)DEAE−セルロー
スカラムクロマトグラフィー、(2)硫安分画、(3)
フェニルセファロースカラムクロマトグラフィー、
(4)セファデックスG−200カラムクロマトグラフィ
ー等の方法、又はその他の方法を必要に応じて組み合わ
せて用いることにより、精製製品を得ることができる。
本酵素の精製の具体例を示すと下記の通りである。Since this enzyme is usually present in cells, it is necessary to solubilize the enzyme by filtering the culture, collecting the cells, suspending the cells in an appropriate amount of buffer, and disrupting the cells. Fructosylamine oxidase can be obtained by removing nucleic acids, cell wall fragments and the like from the enzyme-containing solution thus obtained. If necessary, the present enzyme may be isolated and purified according to a conventional method, for example, (1) DEAE-cellulose column chromatography, (2) ammonium sulfate fractionation, (3)
Phenyl Sepharose column chromatography,
(4) A purified product can be obtained by using a method such as Sephadex G-200 column chromatography or a combination of other methods as necessary.
Specific examples of purification of the present enzyme are as follows.
培養物中から菌体を集めたのち、0.02Mリン酸緩衝液
(pH8.0)に懸濁し、1%量のトリトンX−100を加え溶
解する。ミキサーを用いて軽く磨砕した後、ダイノミル
〔シン マルエンタープライズ社(スウェーデン)製〕
を使用して菌体を破砕する。遠心分離して上清を集め、
DEAE−セルロースカラム(0.02Mトリス−塩酸緩衝液、p
H8.5に平衡化してある)にかけて酵素を吸着させる。0.
02Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で洗浄したのち、0.5M
食塩濃度にして酵素を溶出させる。活性画分を集め、こ
れに硫安粉末を6%濃度になるように加える。これを硫
安を6%含有した0.02Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)に
平衡化したフェニルセファロースカラムに通過させて酵
素を吸着させる。このカラムを2%硫安の入った同じ緩
衝液で合等った後に、2%硫安を含んだ0.02Mトリス−
塩酸緩衝液(pH8.5)と10%エタノールを含んだ0.02Mト
リス−塩酸緩衝液(pH9.0)をつなぐことによって形成
した濃度勾配を持った緩衝液で溶出する。活性部分を濃
縮した後、0.02Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)に平衡化
したDEAE−セファデックスA−50カラムにかける。これ
を同じ緩衝液中の0から0.5M食塩濃度勾配によって溶出
する。その活性部について、0.1M食塩を含有したリン酸
緩衝液、pH7.5で平衡化したセファデックスG−200のカ
ラムクロマトグラフィーを行ない精製酵素を得ることが
できる。After collecting the cells from the culture, the cells are suspended in a 0.02 M phosphate buffer (pH 8.0), and 1% Triton X-100 is added to dissolve the cells. After lightly grinding with a mixer, Dynomill [Shinmaru Enterprise (Sweden)]
The cells are disrupted using. Collect the supernatant by centrifugation,
DEAE-cellulose column (0.02M Tris-HCl buffer, p
(Equilibrated to H8.5) to adsorb the enzyme. 0.
After washing with 02M Tris-HCl buffer (pH 8.5), 0.5M
The enzyme is eluted at a salt concentration. The active fraction is collected and ammonium sulfate powder is added to this to a concentration of 6%. This is passed through a phenyl sepharose column equilibrated with a 0.02 M Tris-HCl buffer (pH 8.5) containing 6% ammonium sulfate to adsorb the enzyme. The column was equilibrated with the same buffer containing 2% ammonium sulfate, and then 0.02M Tris-containing 2% ammonium sulfate.
Elution is performed with a buffer having a concentration gradient formed by connecting hydrochloric acid buffer (pH 8.5) and 0.02 M Tris-hydrochloric acid buffer (pH 9.0) containing 10% ethanol. After concentration of the active moiety, it is applied to a DEAE-Sephadex A-50 column equilibrated in 0.02 M Tris-HCl buffer (pH 8.5). This is eluted with a 0 to 0.5 M saline gradient in the same buffer. The active portion is subjected to column chromatography on Sephadex G-200 equilibrated with a phosphate buffer containing 0.1 M salt, pH 7.5, to obtain a purified enzyme.
次に本発明によるアマドリ化合物の定量法について説
明する。Next, a method for quantifying an Amadori compound according to the present invention will be described.
本発明の定量法は下記の反応を基礎としている。 The quantification method of the present invention is based on the following reaction.
この式中、R1は−〔CH(OH)〕n−CH2OH、nは0〜
4の整数、R2はα−アミノ酸の側鎖残基を示す。またR3
は−(CH2)nH、−(CH2)n−COOH又は−(CH2)n−C
H(NH2)−COOHである。 In this formula, R 1 is — [CH (OH)] n —CH 2 OH, where n is 0 to
The integer 4 and R 2 represent a side chain residue of an α-amino acid. Also R 3
Is - (CH 2) n H, - (CH 2) n -COOH or - (CH 2) n -C
H (NH 2) is -COOH.
本発明の定量法における被検液としては、上記反応式
中に示されたアマドリ化合物を含有する液であればいか
なるものでもよく、例えば醤油や蜂蜜のような高濃度の
アミノ酸又は糖を含有するものが好適に用いられる。ま
た生体試料などに由来する蛋白やポリペプチド鎖に存在
するものについては、温和な条件で遊離させる手段に解
決すべき問題はあるが、定量の果たす効果が更に大き
い。The test solution in the quantification method of the present invention may be any solution containing the Amadori compound shown in the above reaction formula, for example, containing a high concentration amino acid or sugar such as soy sauce or honey. Are preferably used. In the case of proteins and polypeptide chains derived from biological samples and the like, there is a problem to be solved by means of releasing them under mild conditions, but the effect of quantification is even greater.
上記のフルクトシルアミン・オキシダーゼをアマドリ
化合物の含有液に作用させる場合には、pH6.5〜10及び
温度50℃以下、好ましくはpH7.5〜8.5及び温度30〜40℃
の条件で、通常は10〜20分間程度反応させる。pHの調整
には、前記反応のpH範囲を維持することができ、かつ酵
素反応を阻害しない任意の緩衝液が用いられ、例えばリ
ン酸カリウム緩衝液、リン酸カリウム−炭酸ソーダ緩衝
液、クエン酸−リン酸ソーダ緩衝液等が好ましい。フル
クトシルアミン・オキシダーゼの使用量は、終点分析法
においては通常は0.5単位/ml以上である。When the above fructosylamine oxidase is allowed to act on the solution containing the Amadori compound, the pH is 6.5 to 10 and the temperature is 50 ° C or lower, preferably the pH is 7.5 to 8.5 and the temperature is 30 to 40 ° C.
The reaction is usually performed for about 10 to 20 minutes. For adjusting the pH, any buffer that can maintain the pH range of the reaction and does not inhibit the enzyme reaction is used, for example, potassium phosphate buffer, potassium phosphate-sodium carbonate buffer, citric acid -Sodium phosphate buffer and the like are preferred. The amount of fructosylamine oxidase used is usually 0.5 units / ml or more in the endpoint analysis.
本発明においては、下記の何れかの測定法によりアマ
ドリ化合物を定量する。In the present invention, the Amadori compound is quantified by any of the following measurement methods.
(1)酵素反応により生成する過酸化水素の測定法: 反応により生成する過酸化水素を、過酸化水素定量の
常法、例えば発色方法、過酸化水素電極を用いる方法等
により定量し、あらかじめ別に用意した過酸化水素量と
アマドリ化合物量との標準曲線よりアマドリ化合物を定
量する。なお発色法により過酸化水素を測定する場合に
は、例えば前記の「力価の測定法」に記載した測定法と
同様に操作する。(1) Method for measuring hydrogen peroxide generated by enzymatic reaction: The amount of hydrogen peroxide generated by the reaction is quantified by a conventional method for quantitative determination of hydrogen peroxide, for example, a coloring method, a method using a hydrogen peroxide electrode, and the like. The Amadori compound is quantified from the prepared standard curve of the amount of hydrogen peroxide and the amount of the Amadori compound. When measuring hydrogen peroxide by a color development method, the operation is performed in the same manner as, for example, the measurement method described in the above-mentioned “Method for measuring titer”.
(2)酸素消費に基づく定量法: この定量法は、反応開始時の酸素量より反応終了時の
酸素量を差引いた値(酸素消費量)を測定し、あらかじ
め別に用意した酸素消費量とアマドリ化合物量との標準
曲線よりアマドリ化合物を定量するもので、酸素量の測
定は常法、例えばワールブルグ検圧法、酸素電極法等に
より行なわれる。なお酸素電極法により酸素消費量を測
定する場合には、例えば前記の「力価の測定法」に記載
した測定法と同様に操作する。(2) Quantitative method based on oxygen consumption: In this quantitative method, a value obtained by subtracting the oxygen amount at the end of the reaction from the oxygen amount at the start of the reaction (oxygen consumption) is measured, and the oxygen consumption and Amadori prepared separately in advance are measured. The Amadori compound is quantified from a standard curve with the amount of the compound, and the measurement of the amount of oxygen is performed by a conventional method, for example, a Warburg pressure measurement method, an oxygen electrode method, or the like. When the oxygen consumption is measured by the oxygen electrode method, the operation is performed, for example, in the same manner as the measurement method described in the above-mentioned “Method for measuring titer”.
本発明のアマドリ化合物定量用試薬は、フルクトシル
アミン・オキシダーゼ及び酵素作用を行なわしめるに好
適なpH範囲、一般にpH6.5〜10、好ましくはpH7.5〜8.5
を与える緩衝剤、更に反応生成物を測定する場合には、
必要により発色剤等を適宜組合せて成る。The reagent for quantifying an Amadori compound of the present invention has a pH range suitable for performing fructosylamine oxidase and enzymatic action, generally pH 6.5 to 10, preferably pH 7.5 to 8.5.
When measuring the reaction product further,
If necessary, a coloring agent and the like are appropriately combined.
フルクトシルアミン・オキシダーゼとしては、液状、
粉末状の何れでもよく、終点分析を行なうには1検体当
りの酵素量は通常は0.5単位/ml以上である。緩衝剤とし
ては、例えばリン酸カリウム緩衝液、リン酸カリウム−
炭酸ソーダ緩衝液、クエン酸−リン酸ソーダ緩衝液等が
好ましい。As fructosylamine oxidase, liquid,
Any of powders may be used, and the amount of enzyme per sample is usually 0.5 units / ml or more for performing end-point analysis. Examples of the buffer include potassium phosphate buffer, potassium phosphate-
Sodium carbonate buffer, citrate-sodium phosphate buffer and the like are preferred.
反応生成物を測定する際の発色剤としては、該生成物
と反応して発色する物質が用いられ、過酸化水素の発色
剤としては、パーオキシダーゼと例えば4−アミノアン
チピリン/N,N−ジメチルアニリン、4−アミノアンチピ
リン/フェノール、4−アミノアンチピリン/N,N−ジエ
チルアニリン、ABTS、MBTH/N,N−ジエチルアニリン、4
−アミノアンチピリン/2,4−ジクロロフェノールサルホ
ネート等の組合せが挙げられる。As a coloring agent for measuring a reaction product, a substance that forms a color by reacting with the product is used.As a coloring agent for hydrogen peroxide, peroxidase and, for example, 4-aminoantipyrine / N, N-dimethyl Aniline, 4-aminoantipyrine / phenol, 4-aminoantipyrine / N, N-diethylaniline, ABTS, MBTH / N, N-diethylaniline, 4
-Aminoantipyrine / 2,4-dichlorophenolsulfonate and the like.
本発明のアマドリ化合物定量用試薬は冷暗所、特に5
℃以下に保存することが好ましい。The reagent for quantifying Amadori compounds of the present invention is used in a cool and dark place,
It is preferable to store at a temperature of not more than ℃.
<発明の効果> 本発明によれば、従来困難であったアマドリ化合物の
測定が容易になり醤油等の食品や輸液等の製造時及び保
存中の状態を反映するアマドリ化合物を効率良く測定す
ることができる。また、尿や血液及び生体に由来する蛋
白質やポリペプチド鎖に結合したものも、適当なペプチ
ダーゼを作用させ、遊離状態にしたのちには同様に測定
することができ、特に糖尿病の病態測定に利用できる。<Effects of the Invention> According to the present invention, it is easy to measure an Amadori compound, which has been difficult in the past, and to efficiently measure an Amadori compound that reflects the state during production and storage of foods such as soy sauce and infusions. Can be. In addition, those bound to protein or polypeptide chains derived from urine, blood, and living organisms can also be measured in the same manner after they have been released by the action of an appropriate peptidase, and are particularly used for measuring the pathological condition of diabetes. it can.
次に本発明を実施例により説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.
<実施例> 実施例1 アスペルギルス・エスピー1005(FERM BP−2651)を
フルクトシルグリシン1.0%、イーストエキス0.5%、ポ
リペプトン0.5%、リン酸2カリウム0.2%、硫酸マグネ
シウム0.05%、塩化カルシウム0.01%を含有した培地
(pH6.5)100mlを入れた坂口フラスコ(500ml容量)に
植菌し、30℃、24時間、振盪培養した。この種培養物を
3のミニジャーファーメン ター中の同一培地2に
植え、通気量2/分、撹拌速度400r.p.m.の条件で30
℃、48時間深部撹拌培養した。培養物を濾過して菌態を
集めた。その培養菌体の一部(100g)に0.02Mトリス−
塩酸緩衝液(1%トリトンX−100を含有する)pH8.0、
250mlを加え菌を良く分散させ、氷で4℃まで冷却し
た。これをミキサーで軽く磨砕した後、ダイノミルによ
る菌体の破砕処理(3000r.p.m.、7分)を行なった。破
砕容器は氷冷水によって充分冷却した。破砕液を12000
r.p.m.で15分遠心分離して上清部分を集め、275mlの液
を得た。この液を0.02Mトリス−塩酸 緩衝液pH8.5で平
衡化したDEAE−セル ロースを充填したカラム(直径9c
m×長さ35cm)にかけて酵素を吸着させた。0→0.5M食
塩濃度勾配による溶出を行なって活性部位を集めた。次
いでこの酵素液に6g/100mlの割合に硫安を溶解させたの
ち、あらかじめ6%硫安含有0.02Mトリス−塩酸緩衝液
(pH8.5)で平衡化したフェニルセファロースを充填し
たカラム(直径2.5cm×長さ23cm)を通過させて酵素を
吸着させた。これを硫安2%を含んだ同じ緩衝液で洗浄
して不要な蛋白を除いた後、2%硫安を含んだ0.02Mト
リス−塩酸緩衝液(pH8.5)と10%エタノールを含んだ
0.05Mトリス−塩酸緩衝液(pH9.0)をつなぐことによっ
て作った濃度勾配を持った緩衝液で溶出した。活性部分
を濃縮した後、0.02Mトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)に平
衡化したDEAE−セファデックスを詰めたカラム(直径2.
5cm×長さ35cm)にかけて酵素を吸着させた。これを同
じ緩衝液中の食塩濃度勾配(0から0.5M)によって溶出
した。活性部をアミコン社製限外濾過膜装置(分画膜10
000)にて濃縮したのち、〔あらかじめ0.1M食塩含有の
0.05Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化した〕セフ
ァデックスG−200を充填したカラム(直径1.2cm×長さ
100cm)にかけゲル濾過した。活性部を集めた結果、4.2
単位/蛋白mgの酵素が得られた。収率は27%であった。<Example> Example 1 Aspergillus sp. 1005 (FERM BP-2651) was prepared by adding 1.0% of fructosylglycine, 0.5% of yeast extract, 0.5% of polypeptone, 0.2% of potassium phosphate, 0.2% of magnesium sulfate, and 0.01% of calcium chloride. The bacteria were inoculated into a Sakaguchi flask (capacity: 500 ml) containing 100 ml of the medium (pH 6.5) and cultured with shaking at 30 ° C. for 24 hours. This seed culture was inoculated in the same medium 2 in three mini-jar fermenters and subjected to aeration at a rate of 2 / min and a stirring speed of 400 rpm for 30 minutes.
Culturing was carried out at a temperature of 48 ° C. for 48 hours. The culture was filtered to collect the bacterial conditions. 0.02M Tris-
Hydrochloric acid buffer (containing 1% Triton X-100) pH 8.0,
250 ml was added to disperse the bacteria well and cooled to 4 ° C. with ice. This was lightly ground with a mixer, and then crushed by a dynomill (3000 rpm, 7 minutes). The crushing vessel was sufficiently cooled with ice-cold water. 12000 crushed liquid
The supernatant was collected by centrifugation at rpm for 15 minutes to obtain 275 ml of a liquid. This solution was equilibrated with 0.02 M Tris-HCl buffer pH 8.5, and the column was packed with DEAE-cellulose (diameter 9 c
m × 35 cm in length) to adsorb the enzyme. The active site was collected by elution with a 0 → 0.5M salt concentration gradient. Then, ammonium sulfate was dissolved in the enzyme solution at a rate of 6 g / 100 ml, and then a column (2.5 cm in diameter) packed with phenyl sepharose preliminarily equilibrated with a 0.02 M tris-hydrochloric acid buffer (pH 8.5) containing 6% ammonium sulfate. (Length 23 cm) to adsorb the enzyme. This was washed with the same buffer containing 2% ammonium sulfate to remove unnecessary proteins, and then contained 0.02M Tris-HCl buffer (pH 8.5) containing 2% ammonium sulfate and 10% ethanol.
Elution was carried out with a buffer having a concentration gradient created by connecting a 0.05 M Tris-HCl buffer (pH 9.0). After concentrating the active portion, a column packed with DEAE-Sephadex equilibrated in 0.02 M Tris-HCl buffer (pH 8.5) (diameter 2.
The enzyme was adsorbed over 5 cm x 35 cm in length). This was eluted with a salt gradient (0 to 0.5M) in the same buffer. The active part was converted to an Amicon ultrafiltration membrane device (fraction
000) and then [contains 0.1M salt in advance.
Equilibrated with 0.05 M Tris-HCl buffer (pH 7.5)] column packed with Sephadex G-200 (diameter 1.2 cm × length
Gel filtration over 100 cm). As a result of collecting active parts, 4.2
Unit / mg of protein was obtained. The yield was 27%.
実施例2 4−アミノアンチピリン0.05% 0.3ml 2,4−ジクロロフェノールサルホネート0.15% 0.3ml リン酸緩衝液0.2M、pH7.5 1.5ml パーオキシダーゼ400単位/ml 10μ フルクトシルバリン1.5mM 0〜100μ 蒸留水を加えて全量を2.80mlに調整した。Example 2 4-aminoantipyrine 0.05% 0.3 ml 2,4-dichlorophenolsulfonate 0.15% 0.3 ml phosphate buffer 0.2 M, pH 7.5 1.5 ml peroxidase 400 units / ml 10 μ fructosyl valine 1.5 mM 0 The total volume was adjusted to 2.80 ml by adding 100 μ distilled water.
上記反応液の入った試験管にフルクトシルアミン・オ
キシダーゼ(165単位/ml含有)200μづつを加えて、3
7℃にて10分間反応させたのち、発色した色素を510nmで
比色定量した。その結果、加えたフルクトシルバリンと
吸光度の間に比例関係が認められた。Add 200 μl of fructosylamine oxidase (containing 165 units / ml) to the test tube containing the reaction solution, and add
After reacting at 7 ° C. for 10 minutes, the coloring dye was colorimetrically determined at 510 nm. As a result, a proportional relationship was observed between the added fructosyl valine and the absorbance.
実施例3 オキシゲンモニター(米国YSI社製)の酸素測定容器
に0.2Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)を1.5mlとり、カ
タラーゼ(5000単位/ml)20μ、フルクトシルアミン
・オキシダーゼ(165単位/ml含有)200μ及び蒸留水
1.2mlを加えて、37℃で3分間撹拌を続けて平衡に達せ
しめた。酸素電極をさしこんで密閉したのち、醤油溶液
(pH7.0に調整後、水で2倍に希釈したもの)10μを
加えて反応させた。反応経過はモニターに接続した記録
計ですべて記録し、10分後に反応結果を測定したとこ
ろ、反応前から74目盛の酸素濃度の変化が読みとれた。
同様にしてフルクトシルアミン・オキシダーゼの代りに
水を用いて操作した場合には、14目盛の変化が読みとれ
た。その差は60目盛であった。醤油溶液の代りにフルク
トシルグリシンの標準液を用いて同様に操作して得た検
量線から、この値は0.25μmolと算出された。Example 3 1.5 ml of 0.2 M potassium phosphate buffer (pH 7.5) was placed in an oxygen measuring container of an oxygen monitor (manufactured by YSI, USA), catalase (5000 units / ml) 20 μ, fructosylamine oxidase (165 units) / μl) 200μ and distilled water
1.2 ml was added and stirring was continued at 37 ° C. for 3 minutes to reach equilibrium. After the oxygen electrode was inserted and sealed, 10 µ of a soy sauce solution (adjusted to pH 7.0 and then diluted twice with water) was added to react. The progress of the reaction was all recorded by a recorder connected to a monitor, and the reaction result was measured 10 minutes later. As a result, the change in the oxygen concentration on the 74 scale was read from before the reaction.
Similarly, when the procedure was performed using water instead of fructosylamine oxidase, a change of 14 scales was read. The difference was 60 scale. This value was calculated to be 0.25 μmol from a calibration curve obtained by performing the same operation using a fructosylglycine standard solution instead of the soy sauce solution.
実施例4 測定用試薬 試薬の調製 A:5mg/75ml4−アミノアンチピリン〔0.15Mリン酸カリウ
ム緩衝液(pH7.0)〕 B:15mg/15ml N,N−ジメチルアニリン、 C:132単位フルクトシルアミン・オキシダーゼ+660単位
パーオキシダーゼ/10ml 使用に際しては3種を混合し、試料溶液0.5mlに対して
試薬溶液2.5mlを使用する。Example 4 Reagent for Measurement Preparation of Reagent A: 5 mg / 75 ml 4-aminoantipyrine [0.15 M potassium phosphate buffer (pH 7.0)] B: 15 mg / 15 ml N, N-dimethylaniline, C: 132 units fructosylamine -Oxidase + 660 units peroxidase / 10 ml When using, mix 3 types and use 2.5 ml of reagent solution for 0.5 ml of sample solution.
第1図は本酵素の至適pHを示すグラフであり、第2図は
本酵素の安定pHを示すグラフであり、第3図は本酵素の
作用適温の範囲を示すグラフである。第4図は熱安定性
を示すグラフである。 なお、第1図及び第2図における使用緩衝液は下記のと
おりである。 ○−○:0.1Mリン酸カリウム緩衝液 △−△:0.1Mトリス−塩酸緩衝液 ×−×:0.1Mグリシン−NaOH緩衝液FIG. 1 is a graph showing the optimum pH of the present enzyme, FIG. 2 is a graph showing the stable pH of the present enzyme, and FIG. 3 is a graph showing the optimum temperature range for the action of the present enzyme. FIG. 4 is a graph showing thermal stability. The buffers used in FIGS. 1 and 2 are as follows. ○-○: 0.1 M potassium phosphate buffer △-△: 0.1 M Tris-HCl buffer ×-×: 0.1 M glycine-NaOH buffer
Claims (4)
アミン・オキシダーゼ。 (a)作用及び基質特異性 酸素の存在下でアマドリ化合物を酸化し、α−ケトアル
デヒド、アミン誘導体、及び過酸化水素を生成する反応
を触媒する。アマドリ化合物がα−アミノ酸、β−アミ
ノ酸、ε−アミノ酸、D−アミノ酸の誘導体であるもの
に良く作用する。 (b)至適pH及び安定PH範囲:至適PH範囲はフルクトシ
ルグリシンを基質とした場合にpH7.5〜8.5(リン酸緩衝
液)、安定PH範囲は7.5〜11.0。 (c)作用適温の範囲:30℃〜43℃。 (d)熱安定性:37℃、10分間の加熱に対して安定であ
るが、50℃、10分間の加熱により70%以上失活する。 (e)分子量:セファデックスG−200カラムを用いた
ゲル濾過法で測定した値は約80,000〜83,000である。1. A fructosylamine oxidase having the following physicochemical properties: (A) Action and Substrate Specificity The Amadori compound is oxidized in the presence of oxygen to catalyze a reaction to produce α-ketoaldehyde, an amine derivative, and hydrogen peroxide. The Amadori compound works well on derivatives of α-amino acids, β-amino acids, ε-amino acids, and D-amino acids. (B) Optimum pH and stable PH range: The optimal pH range is pH 7.5 to 8.5 (phosphate buffer) when fructosylglycine is used as a substrate, and the stable PH range is 7.5 to 11.0. (C) Suitable temperature range for operation: 30 ° C to 43 ° C. (D) Thermal stability: stable against heating at 37 ° C. for 10 minutes, but deactivated by 70% or more by heating at 50 ° C. for 10 minutes. (E) Molecular weight: The value measured by a gel filtration method using a Sephadex G-200 column is about 80,000 to 83,000.
の理化学的性質を有するフルクトシルアミン・オキシダ
ーゼ生産能を有する菌株を培地に培養し、培養物より該
フルクトシルアミン・オキシダーゼを採取することを特
徴とする請求項1記載のフルクトシルアミン・オキシダ
ーゼの製造法。2. A method for culturing a strain belonging to the genus Aspergillus and having the ability to produce fructosylamine oxidase according to claim 1 in a medium, and collecting the fructosylamine oxidase from the culture. The method for producing fructosylamine oxidase according to claim 1, characterized in that:
1記載のフルクトシルアミン・オキシダーゼを作用させ
酸化反応により消費される酸素量を測定するか、又は該
反応により生成する過酸化水素を測定することを特徴と
するアマドリ化合物の定量法。3. A sample containing an Amadori compound is treated with the fructosylamine oxidase according to claim 1 to measure the amount of oxygen consumed by the oxidation reaction, or to measure hydrogen peroxide generated by the reaction. A method for quantifying an Amadori compound.
シダーゼを含むアマドリ化合物測定用試薬。4. A reagent for measuring an Amadori compound comprising the fructosylamine oxidase according to claim 1.
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