JP2868553B2 - ジアホラーゼの活性測定法 - Google Patents

ジアホラーゼの活性測定法

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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,ニトロブルーテトラゾリウム(以後,NBTと
略称する。)によるジアホラーゼの活性測定法に関する
ものである。
(従来の技術) ジアホラーゼは,ニコチンアミドアデニンジヌクレオ
チド(以後,NADHと略称する。)又はニコチンアミドア
デニンジヌクレオチドリン酸(以後,NADPHと略称す
る。)(以後,いずれか一方を意味するときはNAD
(P)Hという。)による色素の還元反応を触媒する酵
素である。
ジアホラーゼの活性測定法には,色素の還元に伴う吸
光度の変化を分光光度計を用いて測定する比色法が一般
に用いられている。ジアホラーゼにより還元される色素
としては,ジクロロフエノールインドフエノール(以
後,DCIPと略称する。)やNBTが知られているが,感度が
優れている点でNBTが用いられている(特開昭60−21490
0号公報,特開昭60−58097号公報)。
NBTを用いたジアホラーゼの活性測定法は,NBTの還元
により生成するジホルマザンの550nmにおける吸光度の
増加を測定するものである。したがって,測定開始時の
吸光度はすべての測定溶液でゼロであるのが望ましい
が,NBTはNAD(P)Hとの共存下において非酵素的にジ
ホルマザンに変換され,550nmにおける吸光度が徐々に上
昇することが知られている。この非酵素的な吸光度の上
昇がブランクと呼ばれるものであり,特に微量のジアホ
ラーゼの活性測定を行う場合には,正確さを欠く原因と
なっていた。
そこで,本発明者らは,測定溶液中にエチレンジアミ
ン四酢酸(以後,EDTAと略称する。)を含有させると,
上記したようなブランクが抑制されることを見出し,す
でに特許出願した。この測定方法の要旨は,ジアホラー
ゼを含有する検体と,NBT,EDTA,NAD(P)H,界面活性剤
(通常はトリトンX−100が用いられている。)及び緩
衝液等の成分を混合して測定溶液とし,NBTの還元により
生成するジホルマザンの吸光度の増加量を測定するもの
である。
(発明が解決しようとする課題) 本発明者らが提案した,測定溶液中にEDTAを含有させ
るという方法は,ブランクが抑制され正確な測定値が得
られると言う効果が認められるものの,得られる測定値
は十分には満足できるものではなく,また,この方法
を,酵素免疫測定法等において利用されるようなポリス
チレンやナイロンなどのプラスチツク製固相とともに使
用しようとする場合には,NBTの還元により生成されるジ
ホルマザンが固相に強く吸着され,液相におけるジホル
マザンの吸光度に反映されず,ジアホラーゼの測定を正
確に行うにはいまだ十分でなかった。
本発明は,ジアホラーゼ活性を上昇させ,正確なジア
ホラーゼの活性値を得ることができ,さらにプラスチツ
ク製固相におけるジホルマザンの吸着を解消することが
可能となるジアホラーゼの活性測定法を提供することを
目的とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは,上記の課題を解決するために鋭意検討
の結果,測定溶液中に界面活性剤として従来用いられて
いるトリトンX−1000に代えて,炭素数14以上の直鎖脂
肪族飽和炭化水素の末端にトリメチルアンモニウム基を
有する特定の陽イオン界面活性剤とEDTAを含有させるこ
とによりブランク値が減少し,ジアホラーゼ活性は上昇
し,さらにプラスチツク製固相へのジホルマザンの吸着
が激減することを見出し本発明に到達した。
すなわち,本発明は,NBTを用いてジアホラーゼの活性
を測定するに際し,測定溶液中に炭素数14以上の直鎖脂
肪族飽和炭化水素の末端にトリメチルアンモニウム基を
有する特定の陽イオン界面活性剤(以後,TACDと略称す
る。)及びEDTAを含有させることを特徴とするジアホラ
ーゼの活性測定法を要旨とするものである。
以下,本発明を詳細に説明する。
本発明の活性測定法においては,ジアホラーゼを含有
する検体と,NBT,EDTA,NAD(P)H,TACD,緩衝液等の成分
を混合して測定溶液とし,NBTの還元により生成するジホ
ルマザンの吸光度の増加を測定すればよい。
本発明で使用されるTACDとしては,ハロゲン化ミリス
チルトリメチルアンモニウム,ハロゲン化セチルトリメ
チルアンモニウム,ハロゲン化ステアリルトリメチルア
ンモニウムなどがあげられる。これらの中で,塩化セチ
ルトリメチルアンモニウム,臭化セチルトリメチルアン
モニウム(以後,CTABと略称する。),塩化ステアリン
トリメチルアンモニウム(以後,STACと略称する。),
臭化ステアリルトリメチルアンモニウムが好ましい。
本発明で使用されるTACDの測定溶液中の濃度として
は,0.01W/V%以上が好ましく,より好ましくは,0.1〜1W
/V%である。
本発明で使用されるEDTAとしては,無塩のもの,カリ
ウム塩,ナトリウム塩等任意のものを用いることができ
る。このときの測定溶液中のEDTA濃度としては,1〜50mM
であることが好ましく,より好ましくは3〜10mMであ
る。
本発明で使用されるTACD,EDTA以外の成分としては,
従来の活性測定法において用いられるものが以下に記す
ように従来通りに用いられる。
本発明で使用される緩衝液としては,リン酸緩衝液,
トリエタノールアミン緩衝液等,中性付近に緩衝作用の
あるものを用いることができ,これらのpHとしては,5〜
10が好ましく,より好ましくは6〜8である。また,こ
のときの測定溶液中の緩衝液の濃度としては,10〜500mM
が好ましく,より好ましくは50〜100mMである。
本発明で用いられるNBTの測定溶液中の濃度としては,
0.1〜10mMが好ましく,より好ましくは0.2〜1mMであ
る。
本発明で使用されるNAD(P)Hとしては,NADH又はNA
DPHのいずれでもよいが,NADHが望ましい。このときの測
定溶液中のNAD(P)Hの濃度としては,0.1〜5mMが好ま
しく,より好ましくは0.5〜2mMである。
本発明の活性測定法においては,吸光度の増加量の測
定開始時点において,測定溶液中にジアホラーゼと上記
したような成分が存在すればよく,それらの混合順序は
特に限定されるものではない。
本発明の活性測定法は,具体的には例えば以下のよう
にすることができる。
すなわち,ジアホラーゼを含有する検体としては,測
定溶液中のジアホラーゼの濃度が0.002〜0.2単位/ml含
まれるように調製するのが好ましい。そのためには,例
えば検体中のジアホラーゼの濃度が2単位/ml以下にな
るように,必要であれば中性付近に緩衝作用を持つ緩衝
液で希釈し,この検体を100μ以下で用いればよい。
このようなジアホラーゼを含有する検体に,上記した
濃度のEDTA,NAD(P)H,TACDを含んだ緩衝液を800〜900
μ程度加え,全量を900μにする。
次いでこの溶液を20〜40℃になるように予備加温す
る。このときの予備加温時間としては,上記溶液が設定
温度に達する時間でよく,通常3〜5分程度が好まし
い。
次いで,1〜100mM,好ましくは2〜10mMのNBT溶液を,
容量として上記溶液に100μ加える。
この後に,比色定量を行えばよい。
本発明で用いられる比色定量法としては,吸光度を経
時変化で測定するレートアツセイ法と,酵素反応を一定
時間行った後,反応を停止させ,吸光度を測定し,吸光
度の変化量により酵素活性を算出するエンドポイントア
ツセイ法があげられ,いずれの方法でも,市販の分光光
度計を用いて波長520〜550nmにおける吸光度を測定する
ことができる。エンドポイント法における反応の停止に
は,例えば塩酸を用い,測定液のpHを好ましくは3以下
にすればよい。
また,ブランクの測定は,上述の方法からジアホラー
ゼを除いたもので,同様の操作で行えばよい。
本発明の活性測定法により測定できるジアホラーゼと
しては,特に限定されるものではなく,例えば細菌由来
のものあるいは動物組織由来のものなどがあげられる。
なお,ジアホラーゼの活性1単位とは,界面活性剤と
してトリトンX−100を用い,pH7.0,30℃で1分間あたり
NBT1μmolを還元する酵素量として定義されるものであ
る。
(実施例) 次に,本発明を実施例によって具体的に説明する。な
お,実施例中%はすべて重量%を表す。
実施例1〜2及び比較例1 先ず,下記のような3種の組成の溶液を調製した。
500mMトリエタノールアミン−HCl(pH7.0) 60μ 20mM NADH 60μ 1%トリトンX−100(比較例1),50mM EDTAを含む
5%CTAB(実施例1)又は50mM EDTAを含む5%STAC
(実施例2) 60μ H2O 350μ 0,10,20,30,40ngのジアホラーゼ(バチルスステアロ
サーモフイラス由来,120単位/mg),いずれかを含有す
る液 10μ 次に,これを30℃で3分間インキユベート後,5mMNBT
を60μ添加し,30℃で10分間反応させた後,1NHCl150μ
を添加し,反応を停止させて550nmにおける吸光度を
測定した。その結果を表1及び第1図に示した。第1図
は,横軸にジアホラーゼ量を,縦軸に550nmにおける吸
光度を示しており,図中の●印及び▲印は,CTABとEDTA
添加の場合及びSTACとEDTA添加の場合のブランクを含ん
だジアホラーゼ活性値(本発明)を示し,○印は,界面
活性剤として,トリトンX−100を用いた場合のブラン
クを含んだジアホラーゼ活性値(従来技術)を示す。
表1及び第1図から明らかなごとく,CTABとEDTA添加
のもの(実施例1)及びSTACとEDTA添加のもの(実施例
2)は,トリトンX−100を用いたもの(比較例1)と
比べて,酵素活性(表中の各々の値から,表中のジアホ
ラーゼ0ngの値を差し引いた値)は,ジアホラーゼ10ng
の場合で1.7倍,40ngでは2.2倍上昇した。これによりジ
アホラーゼ測定感度が上昇した。
参考例1 ポリスチレンビーズ(6.5mmΦ,イチコ(株)より購
入)を,抗癌胎児性抗原抗体(以後,抗CEA抗体と略称
する。メディックス社製)0.1mg/ml濃度の溶液に1晩浸
した後,1%ウシ血清アルブミンでブロッキングして,抗
CEA抗体固定化ポリスチレンビーズを調製した。
ジアホラーゼ(バチルス・ステアロサーモフィルス由
来,ユニチカ(株)製)1.0mgにスクシニミジル4−
(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボ
キシレート(ジーベンケミカル(株)製)30μgをpH7
で反応させて,ジアホラーゼにマレイミド基を導入し
た。次いで,これに抗CEA抗体Fab′(抗体をペプシン消
化しその後還元して調製したもの)1.5mgをpH6で混合
し,マレイミド基とSH基とを架橋してジアホラーゼ標識
抗CEA抗体を調製した。
実施例3及び比較例2 参考例1で作成した抗CEA抗体固定化ポリスチレンビ
ーズに,CEA0,5,10及び20ng/ml濃度のものを50μ及び
参考例1で作成したジアホラーゼ標識抗CEA抗体100ng/m
l濃度のものを200μ加え,37℃で18時間インキユベー
トし,抗原抗体反応を行った。液相を除き,0.2%ツウイ
ーン20,0.2%ウシ血清アルブミン,0.15M塩化ナトリウム
を含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.2)でビーズ
をよく洗浄した。
次に,ビーズに下記に示す2種のジアホラーゼ測定溶
液 500mMトリエタノールアミン−HCl(pH7.0) 60μ 20mM NADH 60μ 1%トリトンX−100(比較例1)又は50mM EDTAを含
む5%CTAB(実施例3) 60μ H2O 360μ を加え,30℃で3分間インキユベート後,5mMNBTを60μ
添加し,30℃で反応させ,10分後にHCl150μを添加し反
応を停止させ,550nmにおける吸光度を測定した。
その結果を表2及び第2図に示した。第2図は,横軸
にCEA量を,縦軸に550nmにおける吸光度を示しており,
図中の●印は,CTABとEDTA添加の場合のブランクを含ん
だジアホラーゼ活性値(本発明)を示し,○印は,界面
活性剤としてトリトンX−100を用いた場合のブランク
を含んだジアホラーゼ活性値(従来技術)を示す。
また,そのときのビーズへのジホマザンの着色は,EDT
Aを含むCTABを用いた本発明ではほとんどなかったが,
トリトンX−100を用いた従来技術ではビーズの着色度
はCEA濃度が濃くなるにつれて大きくなっていた。
表2及び第2図から明らかなように,本発明では固相
としてポリスチレンビーズを用いた場合においても正確
なジアホラーゼの測定が可能であった。
(発明の効果) 本発明によれば,ジアホラーゼ活性を上昇させるの
で,ジアホラーゼ測定感度を上昇させることができる。
また,本発明によれば,プラスチツク製の固相を用いた
ジアホラーゼ活性測定の場合において,ジホルマザンの
固相への吸着がなく正確なジアホラーゼ活性を測定する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は,ジアホラーゼ量と吸光度の関係を示す図であ
り,第2図は,CEA量と吸光度の関係を示す図である。 第1図中の●印及び▲印は,CTABとEDTA添加の場合及びS
TACとEDTA添加の場合のブランクを含んだジアホラーゼ
活性値(本発明)を示し,○印は,界面活性剤として,
トリトンX−100を用いた場合のブランクを含んだジア
ホラーゼ活性値(従来技術)を示す。 また,第2図中の●印は,CTABとEDTA添加の場合のブラ
ンクを含んだジアホラーゼ活性値(本発明)を示し,○
印は,界面活性剤としてトリトンX−100を用いた場合
のブランクを含んだジアホラーゼ活性値(従来技術)を
示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−151897(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12Q 1/00 - 3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ニトロブルーテトラゾリウムを用いてジア
    ホラーゼの活性を測定するに際し,測定溶液中に炭素数
    14以上の直鎖脂肪族飽和炭化水素の末端にトリメチルア
    ンモニウム基を有する陽イオン界面活性剤とエチレンジ
    アミン四酢酸を含有させることを特徴とするジアホラー
    ゼの活性測定法。
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