JP3155415B2 - Highly sensitive method for determination of benzylamines - Google Patents

Highly sensitive method for determination of benzylamines

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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は被検体中のベンジルアミ
ン類の高感度定量方法、詳しくは酵素サイクリング反応
によるベンジルアミン類の簡便かつ正確な高感度定量方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for highly sensitive determination of benzylamines in a test sample, and more particularly to a simple and accurate method for quantitatively determining benzylamines by an enzyme cycling reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】生体内等に存在するベンジルアミン類は
カテコールアミン類の代謝誘導体として位置付けられ
る。従って、ベンジルアミン類を測定することによっ
て、カテコールアミン類の代謝および生理学的作用の研
究上で重要な知見を得ることが出来る。
2. Description of the Related Art Benzylamines present in living bodies and the like are regarded as metabolic derivatives of catecholamines. Therefore, by measuring benzylamines, it is possible to obtain important findings in studying the metabolism and physiological effects of catecholamines.

【0003】ベンジルアミン類の定量方法としては、従
来からペーパークロマトグラフィー、薄層クロマトグラ
フィーあるいは高速液体クロマトグラフィーによる方法
が一般的である。これらの方法の中で感度が高く、信頼
性の高いとされる定量法は高速液体クロマトグラフィー
法である。この方法では、ベンジルアミン類はアミノ酸
分析と全く同じ原理によって分離定量される。例えば、
充填剤としてイオン交換樹脂を使用する高速液体クロマ
トグラフィーの場合、樹脂に吸着されたベンジルアミン
類を展開液のイオン強度あるいはpHを変化させて分離
を行い、分離されたベンジルアミン類をニンヒドリン反
応による吸光度測定あるいはo−フタルアルデヒドとの
反応による蛍光測定などの方法で定量される。
[0003] As a method for quantifying benzylamines, conventionally, a method using paper chromatography, thin-layer chromatography or high-performance liquid chromatography has been generally used. Among these methods, a high-performance liquid chromatography method is a highly sensitive and reliable quantitative method. In this method, benzylamines are separated and quantified by exactly the same principle as in amino acid analysis. For example,
In the case of high performance liquid chromatography using an ion exchange resin as a packing material, benzylamines adsorbed on the resin are separated by changing the ionic strength or pH of the developing solution, and the separated benzylamines are subjected to a ninhydrin reaction. It is quantified by a method such as absorbance measurement or fluorescence measurement by reaction with o-phthalaldehyde.

【0004】一方、これらのクロマトフラフィー法以外
の原理を使う方法として、ベンジルアミン類に対して作
用しベンズアルデヒド類と過酸化水素を生成せしめるア
グリカルチャラル・バイオロジカル・ケミストリー(Agr
ic. Biol. Chem.)、29巻、117頁 (1965年)に記載のかび
(Aspergillus niger)由来のアミン酸化酵素を使用する
酵素法によるベンジルアミン類の定量法が考えられる。
[0004] On the other hand, as a method using a principle other than the chromatographic method, agricultural biological chemistry (Agr) which acts on benzylamines to generate benzaldehydes and hydrogen peroxide is used.
ic. Biol. Chem.), vol. 29, p. 117 (1965).
A quantification method of benzylamines by an enzymatic method using an amine oxidase derived from Aspergillus niger is considered.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ベンジルアミン類を定
量する方法として従来から一般的に用いられていた高速
液体クロマトグラフィー法は、ペーパークロマトフラフ
ィー法あるいは薄層クロマトグラフィー法に比べれば感
度および精度が高い定量法であるが、分析精度は同時再
現性および日差再現性で2%以下にするのは困難である。
また高価な高速液体クロマトフラフィー装置本体が必要
であり、その充填カラムの保守・交換および展開液の高
いイオン強度による送液ポンプ付近の腐食等、多くの問
題点および課題をかかえている。
The high-performance liquid chromatography method, which has been generally used as a method for quantifying benzylamines, has a higher sensitivity and accuracy than the paper chromatography method or the thin-layer chromatography method. Although it is a high quantitative method, it is difficult to reduce the analytical accuracy to less than 2% in terms of simultaneous reproducibility and daily reproducibility.
Further, an expensive high-performance liquid chromatography apparatus body is required, and there are many problems and problems such as maintenance / replacement of the packed column and corrosion near the liquid sending pump due to high ionic strength of the developing solution.

【0006】一方、アグリカルチャラル・バイオロジカ
ル・ケミストリー(Agric. Biol. Chem.)、29巻、117頁
(1965年)に記載のかび(Aspergillus niger)由来のアミ
ン酸化酵素を使用する酵素法によるベンジルアミン類の
定量法は、上記課題を解決する定量法として期待された
が、アミン酸化酵素の酵素活性が塩素イオン等のアニオ
ン性物質により著しく阻害を受けることが判明し、実用
的な定量方法にはならないことが判明した。
On the other hand, Agricultural Biological Chemistry, Vol. 29, p. 117
(1965) The method for quantifying benzylamines by an enzymatic method using an amine oxidase derived from mold (Aspergillus niger) described in (1965) was expected as a quantitative method for solving the above problems, but the enzyme activity of amine oxidase was Was found to be significantly inhibited by anionic substances such as chloride ions, and it was found that this was not a practical method of quantification.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる従
来の定量方法における課題を解決すべく簡便かつ精度の
高いベンジルアミン類の定量方法を鋭意研究した。その
結果、アグリカルチャラル・バイオロジカル・ケミスト
リー(Agric. Biol. Chem.)、29巻、117頁 (1965年)に記
載のかび(Aspergillus niger)由来のアミン酸化酵素に
よるベンジルアミン類定量系に、微生物由来のベンジル
アミントランスアミナーゼを基質と共に添加し作用させ
ることによって酵素サイクリングを形成し、測定対象で
ある過酸化水素、アンモニア及びα-ケト酸を増幅生成
させることができることを見いだして、本発明を完成さ
せるに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied a simple and high-precision quantification method for benzylamines in order to solve the problems in the conventional quantification method. As a result, Agricultural Biological Chemistry (Agric.Biol.Chem.), Vol. 29, page 117 (1965) described mold (Aspergillus niger) derived benzylamines quantitative system by amine oxidase derived from, Completed the present invention by finding that it is possible to form enzyme cycling by adding and acting a benzylamine transaminase derived from a microorganism together with a substrate to amplify and generate hydrogen peroxide, ammonia, and α-keto acid to be measured. It led to.

【0008】すなわち、本発明は、被検体にベンジルア
ミントランスアミナーゼ、アミノ基供与体、及びベンジ
ルアミン酸化酵素を作用させて酵素サイクリング法によ
る増幅反応を行い、生じる増幅反応生成物を定量するこ
とを特徴とするベンジルアミン類の高感度定量方法であ
る。
[0008] That is, the present invention is characterized in that a benzylamine transaminase, an amino group donor, and a benzylamine oxidase are allowed to act on a sample to perform an amplification reaction by an enzyme cycling method, and the resulting amplification reaction product is quantified. Is a highly sensitive method for quantitative determination of benzylamines.

【0009】本発明における酵素サイクリングの反応機
構を次式に示す。
The reaction mechanism of the enzyme cycling in the present invention is shown by the following formula.

【0010】[0010]

【化1】 Embedded image

【0011】上式に従って酵素サイクリングの反応原理
を説明すると、被検体中のベンジルアミン類が先ずベン
ジルアミン酸化酵素によりベンズアルデヒド類に変換さ
れ同時に過酸化水素及びアンモニアが生成する。次いで
変換されたベンズアルデヒド類がアミノ基供与体の存在
下にベンジルアミントランスアミナーゼの触媒作用によ
り元のベンジルアミン類に変換され同時にα−ケト酸が
生成する。この一連の反応が繰り返されることにより、
過酸化水素、アンモニア、及びα−ケト酸が増幅生成し
蓄積される。
The reaction principle of enzyme cycling will be described according to the above equation. Benzylamines in a sample are first converted to benzaldehydes by a benzylamine oxidase, and hydrogen peroxide and ammonia are simultaneously produced. Next, the converted benzaldehydes are converted to the original benzylamines by the catalysis of benzylamine transaminase in the presence of an amino group donor, and at the same time, α-keto acids are formed. By repeating this series of reactions,
Hydrogen peroxide, ammonia, and α-keto acid are amplified and generated and accumulated.

【0012】これらの増幅反応生成物の少なくとも一つ
を定量することにより被検体中のベンジルアミン類量を
決定するのが本発明の特徴である。
It is a feature of the present invention that the amount of benzylamines in a sample is determined by quantifying at least one of these amplification reaction products.

【0013】本発明でいう被検体とは、定量対象である
ベンジルアミン類を含む尿、血液、血清、血漿、培養
物、培養液、もしくは細胞内液等の液体またはそれらの
抽出液を言う。
The subject referred to in the present invention refers to a liquid such as urine, blood, serum, plasma, culture, culture solution, or intracellular solution, or an extract thereof, containing benzylamines to be quantified.

【0014】本発明の定量方法の対象とするベンジルア
ミン類とは、ベンジルアミンまたはベンジルアミンのフ
ェニル環に置換基を有するものを指す。
The benzylamines to be subjected to the quantification method of the present invention refer to benzylamine or those having a substituent on the phenyl ring of benzylamine.

【0015】置換基を有するベンジルアミンとしては、
メチル基、エチル基等のアルキル基;塩素原子、臭素原
子、フッ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基等のアル
コキシ基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシ基;あるい
はカルボキシ基等の置換基によって、オルト位、メタ
位、またはパラ位が置換されたo−、m−、またはp−
置換ベンジルアミンが挙げられる。具体的に例示すれ
ば、p−メチルベンジルアミン、p−メトキシベンジル
アミン、p−クロロベンジルアミン、p−フルオロベン
ジルアミン、p−カルボキシベンジルアミン等である。
The benzylamine having a substituent includes:
An alkyl group such as a methyl group and an ethyl group; a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom and a fluorine atom; an alkoxy group such as a methoxy group; a cyano group; a nitro group; a hydroxy group; , Meta-, or para-substituted o-, m-, or p-
And substituted benzylamines. Specific examples include p-methylbenzylamine, p-methoxybenzylamine, p-chlorobenzylamine, p-fluorobenzylamine, p-carboxybenzylamine and the like.

【0016】本発明におけるアミノ基供与体とは、用い
るベンジルアミントランスアミナーゼの基質特異性によ
り決定されるものであり、該酵素の作用によりα−ケト
酸に変換され同時にもう一方の基質であるベンズアルデ
ヒド類がベンジルアミン類に変換される。該アミノ基供
与体を具体的に例示すると、L−アラニン、L−グルタ
ミン酸、グリシン等である。
The amino group donor in the present invention is determined by the substrate specificity of the benzylamine transaminase to be used, and is converted into α-keto acid by the action of the enzyme, and at the same time, the other substrate, benzaldehydes Is converted to benzylamines. Specific examples of the amino group donor include L-alanine, L-glutamic acid, and glycine.

【0017】本発明に使用するベンジルアミントランス
アミナーゼは、1モルのベンジルアミン類と1モルのα
-ケト酸に対して作用し、1モルのベンズアルデヒド類
と1モルのアミノ基供与体を生成するものであり、また
その逆反応として、1モルのベンズアルデヒド類と1モ
ルのアミノ基供与体に対して作用し、1モルのベンジル
アミン類と1モルのα-ケト酸を生成するものであれば
特に限定されず、かかる特性を有する酵素が制限なく使
用される。
The benzylamine transaminase used in the present invention comprises 1 mol of benzylamines and 1 mol of α
-Acts on keto acids to produce one mole of benzaldehyde and one mole of amino group donor, and in the reverse reaction, one mole of benzaldehyde and one mole of amino group donor Is not particularly limited as long as it produces 1 mol of benzylamines and 1 mol of α-keto acid, and an enzyme having such properties can be used without limitation.

【0018】本発明においてはベンジルアミントランス
アミナーゼの上記逆反応を利用して酵素サイクリングを
形成させ定量に利用するものである。。
In the present invention, enzyme cycling is formed by utilizing the above-mentioned reverse reaction of benzylamine transaminase and used for quantitative determination. .

【0019】このベンジルアミントランスアミナーゼの
作用を次式に示す。
The action of this benzylamine transaminase is shown in the following formula.

【0020】[0020]

【化2】 Embedded image

【0021】このような酵素を例示すれば、エンテロバ
クター(Enterobacter)属、バチルス(Bacillus)属、
アグロバクテリウム(Agrobacterium )属、コリネバク
テリウム(Corynebacterium)属、コマモナス(Comamon
as)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ブレビバ
クテリウム(Brevibacterium)属、ストレプトミセス
(Streptomyces)属、アクチノミセス(Actinomyces)
属、スピリロスポラ(Spirillospora)属、ペニシリウ
ム(Penicillium)属、あるいはネオコスモスポラ(Neo
cosmospora)属等由来の微生物起源のベンジルアミント
ランスアミナーゼが挙げられる。
Examples of such enzymes include the genus Enterobacter, the genus Bacillus,
Agrobacterium, Corynebacterium, Comamon
as) genus, Pseudomonas genus, Brevibacterium genus, Streptomyces genus, Actinomyces
Genus, Spirillospora, Penicillium, or Neocosmospora
and benzylamine transaminase derived from microorganisms derived from the genus cosmospora).

【0022】また、本発明に使用するベンジルアミント
ランスアミナーゼはベンジルアミン類に対して強く作用
し、β−アラニン、プトレッシン等生体に存在すると思
われるアミン類、ポリアミン類に対して作用しにくい性
質を有するものが望ましい。そのような基質特異性の面
でベンジルアミン類の定量に有利な性質を持つベンジル
アミントランスアミナーゼとしては、例えば特願平4−
327827号に記載のバチルス・ブレビス B−17
5(Bacillus brevis B-175,微工研菌寄第13312
号)由来のベンジルアミントランスアミナーゼが挙げら
れる。
The benzylamine transaminase used in the present invention has a strong action on benzylamines, and has a property of hardly acting on amines and polyamines such as β-alanine and putrescine which are considered to exist in living organisms. Things are desirable. Benzylamine transaminase having properties advantageous for the determination of benzylamines in terms of substrate specificity is disclosed, for example, in Japanese Patent Application No. Hei.
Bacillus brevis B-17 described in No. 327827
5 (Bacillus brevis B-175, 13312
No. benzylamine transaminase.

【0023】本発明において用いるベンジルアミン酸化
酵素は、1モルのベンジルアミン類を酸化して1モルの
ベンズアルデヒド類と1モルの過酸化水素及び1モルの
アンモニア生成する反応を触媒する酵素であれば特に限
定されず、かかる特性を有する酵素が制限なく使用され
る。
The benzylamine oxidase used in the present invention is an enzyme that catalyzes the reaction of oxidizing 1 mol of benzylamines to produce 1 mol of benzaldehyde, 1 mol of hydrogen peroxide and 1 mol of ammonia. There is no particular limitation, and enzymes having such properties can be used without limitation.

【0024】上記ベンジルアミン酸化酵素はいかなる起
源のものでも良いが、例えばアスペルギルス(Aspergil
lus)属、ペニシリウム(Penicillium)属、モナスカス
(Monascus)属、フサリウム(Fusarium)属、ムコア
(Mucor)属由来等の微生物起源のもの等が使用でき
る。
The above-mentioned benzylamine oxidase may be of any origin, for example, Aspergillus (Aspergillus).
Lus), those derived from microorganisms such as those derived from the genus Penicillium, the genus Monascus, the genus Fusarium, and the genus Mucor can be used.

【0025】また、本発明に使用するベンジルアミン酸
化酵素は、ベンジルアミン類に対して強く作用し、β−
アラニン、プトレッシン等生体に存在すると思われるア
ミン類、ポリアミン類に対して作用しにくい酵素が望ま
しい。このような基質特異性の面でベンジルアミン類の
定量に有利な性質を持つベンジルアミン酸化酵素として
は、例えばアグリカルチャラル・バイオロジカル・ケミ
ストリー(Agric. Biol. Chem.)、29巻、117頁 (1965年)
に記載のアスペルギルス・ニガー(Aspergillusniger AT
CC 28325)由来のアミン酸化酵素が挙げられる。
The benzylamine oxidase used in the present invention strongly acts on benzylamines,
Enzymes, such as alanine and putrescine, which are unlikely to act on amines and polyamines which are considered to exist in living organisms are desirable. Such benzylamine oxidases having properties advantageous for the determination of benzylamines in terms of substrate specificity include, for example, Agricultural Biological Chemistry (Agric. Biol. Chem.), Vol. 29, p. 117. (1965)
Aspergillus niger AT described in
Amine oxidase derived from CC 28325).

【0026】本発明におけるベンジルアミン酸化酵素と
ベンジルアミントランスアミナーゼによる酵素サイクリ
ングによる増幅反応生成物とは、前述の酵素サイクリン
グ反応によって増幅生成される化合物のことであり、過
酸化水素、アンモニア及びα−ケト酸を指す。
The amplification reaction product obtained by enzymatic cycling using benzylamine oxidase and benzylamine transaminase in the present invention is a compound amplified and produced by the above-mentioned enzymatic cycling reaction, and includes hydrogen peroxide, ammonia and α-keto. Refers to acids.

【0027】酵素サイクリング反応によって増幅生成す
るα−ケト酸は、反応に用いるベンジルアミントランス
アミナーゼの基質特異性により決定されるアミノ酸供与
体に依存し、用いるアミノ基供与体のアミノ基がカルボ
ニル基に置換された構造を持つ化合物である。例示する
と、アミノ基供与体がL−アラニンの時はα−ケト酸と
してはピルビン酸が生成し、前者がグリシンの時は後者
はグリオキサル酸が、前者がL−グルタミン酸の時は後
者はα−ケトグルタル酸が各々生成する。
The α-keto acid amplified and generated by the enzyme cycling reaction depends on the amino acid donor determined by the substrate specificity of benzylamine transaminase used in the reaction, and the amino group of the amino group donor used is substituted with a carbonyl group. Is a compound having the structure shown below. For example, when the amino group donor is L-alanine, pyruvate is generated as α-keto acid, when the former is glycine, the latter is glyoxalic acid, and when the former is L-glutamic acid, the latter is α-keto acid. Ketoglutaric acid is produced respectively.

【0028】被検体にベンジルアミントランスアミナー
ゼとベンジルアミン酸化酵素を作用させる条件として
は、従来から知られている酵素の作用条件から適宜選択
して採用すればよいが、一般には、使用するベンジルア
ミントランスアミナーゼとベンジルアミン酸化酵素の至
適pH、至適温度の付近で行い、酵素の活性が最大に発
現される条件が望ましい。
The conditions under which benzylamine transaminase and benzylamine oxidase are allowed to act on the subject may be appropriately selected from the conventionally known conditions of the action of the enzyme, and generally, the benzylamine transaminase used is generally used. And the optimum pH and temperature of benzylamine oxidase, and conditions under which the activity of the enzyme is maximized are desirable.

【0029】反応液量は、通常0.1〜10mlの範囲
で行われる。
The reaction volume is usually in the range of 0.1 to 10 ml.

【0030】pH条件としては、通常4.0〜10.5
が採用されるが、好ましくは6.5〜8.0の範囲が好
適であり、これらの範囲のpHを維持するために通常緩
衝液を用いる。該緩衝液の種類は特に限定されず、リン
酸緩衝液、クエン酸緩衝液、トリス塩酸緩衝液等の公知
の緩衝液が用いられる。この緩衝液の濃度は特に限定さ
れないが、例えば2〜500mMが好適である。
The pH condition is usually 4.0 to 10.5.
The pH is preferably in the range of 6.5 to 8.0, and a buffer is usually used to maintain the pH in these ranges. The type of the buffer is not particularly limited, and a known buffer such as a phosphate buffer, a citrate buffer, and a Tris-HCl buffer is used. The concentration of the buffer is not particularly limited, but is preferably, for example, 2 to 500 mM.

【0031】温度条件としては、15〜60℃の範囲が
一般的であるが、30〜40℃の範囲が好適である。
The temperature condition is generally in the range of 15 to 60 ° C, but preferably in the range of 30 to 40 ° C.

【0032】また、本発明で定量に使用するベンジルア
ミントランスアミナーゼとベンジルアミン酸化酵素の量
は、酵素の活性、反応条件、測定対象となるベンジルア
ミン類の濃度等によって異なり、一概に限定できない
が、好ましくは設定されたベンジルアミン類濃度におい
て、増幅反応生成物が所定の時間内に増幅され、検出、
定量されるに充分な量が良い。そのようなベンジルアミ
ントランスアミナーゼ量及びベンジルアミン酸化酵素量
としては、通常各々0.1〜100U/mlの範囲で使
用されるが、1〜50U/mlの範囲が好適である。
The amounts of benzylamine transaminase and benzylamine oxidase used for quantification in the present invention vary depending on the activity of the enzyme, reaction conditions, the concentration of benzylamines to be measured, and the like, and cannot be limited unconditionally. Preferably, at a set benzylamine concentration, the amplification reaction product is amplified within a predetermined time, detected,
A sufficient amount to be quantified is good. Such an amount of benzylamine transaminase and an amount of benzylamine oxidase are usually used in the range of 0.1 to 100 U / ml, respectively, and preferably in the range of 1 to 50 U / ml.

【0033】この酵素サイクリング反応に用いるアミノ
基供与体の使用量は、使用するベンジルアミントランス
アミナーゼのKm値の5〜20倍の濃度が好適である。
具体的には0.1〜500mMの濃度範囲がよい。
The amount of the amino group donor used in the enzyme cycling reaction is preferably 5 to 20 times the Km value of the benzylamine transaminase used.
Specifically, a concentration range of 0.1 to 500 mM is preferable.

【0034】本発明による酵素サイクリング反応は、ア
ミノ基供与体、ベンジルアミン類、ベンジルアミントラ
ンスアミナーゼ、ベンジルアミン酸化酵素の4成分が同
時に存在してはじめて反応が逐次的に進行する。従っ
て、通常はこの4つの成分の内2または3成分を含んだ
溶液を調製し、反応設定した条件に達した後、残りの1
または2成分を加えることでサイクリング反応を開始さ
せ定量に供する手段が採用される。最後に加える成分は
限定されないが、酵素であるベンジルアミントランスア
ミナーゼまたはベンジルアミン酸化酵素、もしくは両酵
素を最後に加えるのが一般的である。
In the enzyme cycling reaction according to the present invention, the reaction proceeds sequentially only when four components of an amino group donor, benzylamines, benzylamine transaminase and benzylamine oxidase are present simultaneously. Therefore, usually, a solution containing two or three of these four components is prepared, and after reaching the reaction set conditions, the remaining one is obtained.
Alternatively, a means for initiating a cycling reaction by adding two components and subjecting it to quantitative determination is employed. Although the last component to be added is not limited, it is common to add the enzyme, benzylamine transaminase or benzylamine oxidase, or both enzymes last.

【0035】ベンジルアミン類の定量を行う際の酵素サ
イクリング反応の反応時間は、反応条件、測定対象とな
るベンジルアミン類の濃度等によって異なり、一概に限
定できないが、好ましくは設定された条件において、酵
素サイクリング反応生成物が増幅され、その反応を確認
できるに充分な時間であることが望ましい。そのような
反応時間としては2分〜5時間の範囲が通常採用される
が、2分〜30分の範囲が好適である。
The reaction time of the enzyme cycling reaction when quantifying benzylamines varies depending on the reaction conditions, the concentration of the benzylamines to be measured, and the like, and cannot be unconditionally limited. It is desirable that the time is sufficient for the product of the enzyme cycling reaction to be amplified and the reaction to be confirmed. As the reaction time, a range of 2 minutes to 5 hours is usually adopted, but a range of 2 minutes to 30 minutes is preferable.

【0036】酵素サイクリング反応の停止は予定された
時間の後に反応停止試薬を添加することによって行われ
る。反応停止試薬としては、例えばベンジルアミン酸化
酵素の阻害剤である塩化ナトリウム等が用いられる。
The termination of the enzyme cycling reaction is carried out after a predetermined time by adding a reaction stopping reagent. As a reaction terminating reagent, for example, sodium chloride or the like which is an inhibitor of benzylamine oxidase is used.

【0037】本発明によるベンジルアミン類の高感度定
量方法では、酵素サイクリング反応による増幅反応生成
物である過酸化水素、アンモニア及びα−ケト酸のうち
少なくともいずれか一つを検知、定量すれば良い。
In the method for highly sensitive determination of benzylamines according to the present invention, at least one of hydrogen peroxide, ammonia and α-keto acid, which are amplification reaction products by an enzyme cycling reaction, may be detected and quantified. .

【0038】上記酵素サイクリングによる増幅反応生成
物はいずれも従来から知られている方法で定量すること
ができる。
[0038] Any of the amplification reaction products obtained by the enzyme cycling can be quantified by a conventionally known method.

【0039】アンモニア並びにα−ケト酸がα−ケトグ
ルタル酸の場合はL−グルタミン酸デヒドロゲナーゼと
NADHを用いる酵素法等で、α−ケト酸がピルビン酸
の場合はL−乳酸デヒドロゲナーゼとNADHを用いる
酵素法等で、α−ケト酸がオキザロ酢酸の場合はオキザ
ロ酢酸デカルボキシラーゼを用いる酵素法等で定量する
ことができる。
When the ammonia and α-keto acid are α-ketoglutarate, an enzymatic method using L-glutamate dehydrogenase and NADH, and when the α-keto acid is pyruvic acid, an enzymatic method using L-lactate dehydrogenase and NADH. In the case where the α-keto acid is oxaloacetic acid, it can be determined by an enzymatic method using oxaloacetate decarboxylase.

【0040】過酸化水素の定量は例えば、従来から知ら
れている4−アミノアンチピリン−ペルオキシダーゼ法
によって容易に行うことができる。過酸化水素の定量に
化学発光法を用いることで更に高感度な測定法とするこ
とも可能である。
The determination of hydrogen peroxide can be easily carried out, for example, by the conventionally known 4-aminoantipyrine-peroxidase method. By using a chemiluminescence method for the determination of hydrogen peroxide, it is possible to use a more sensitive measurement method.

【0041】いずれの定量法を用いる場合でも、既知濃
度のベンジルアミン類溶液の希釈系列を作り、かかる希
釈系列の溶液に対してベンジルアミントランスアミナー
ゼとベンジルアミン酸化酵素を作用させ、増幅反応生成
物である過酸化水素、アンモニア及びα−ケト酸のいず
れか一つあるいは複数を上記の方法で定量し、ベンジル
アミン類量と増幅反応生成物量との検量線を作成する。
次いで、被検体について同様の方法で増幅生成物量を得
て、前に得られた検量線からその被検体中のベンジルア
ミン類量を求めることができる。
When using any of the quantification methods, a dilution series of a benzylamine solution having a known concentration is prepared, and benzylamine transaminase and benzylamine oxidase are allowed to act on the solution of the dilution series. Any one or more of certain hydrogen peroxide, ammonia and α-keto acid are quantified by the above-mentioned method, and a calibration curve between the amount of benzylamines and the amount of amplification reaction product is prepared.
Next, the amount of the amplification product is obtained for the specimen by the same method, and the amount of benzylamines in the specimen can be obtained from the calibration curve obtained previously.

【0042】また、被検体中のベンジルアミン類量が約
1mM以下であるときは、基質であるベンジルアミン類
量と酵素サイクリング反応による増幅反応生成物の生成
速度とが比例関係にあることから、増幅反応生成物生成
速度から被検体中のベンジルアミン類量を求めることが
できる。すなわち、既知濃度のベンジルアミン類溶液の
希釈系列を作り、かかる希釈系列の溶液に対してベンジ
ルアミントランスアミナーゼとベンジルアミン酸化酵素
を作用させ、増幅反応生成物である過酸化水素、アンモ
ニア及びα−ケト酸のいずれか一つあるいは複数の生成
速度を前記の方法で測定し、ベンジルアミン類量と増幅
反応生成物生成速度との検量線を作成する。次いで、被
検体について同様の方法で増幅生成物生成速度を得て、
前に得られた検量線からその被検体中のベンジルアミン
類量を求めることができる。
When the amount of benzylamines in the sample is about 1 mM or less, the amount of benzylamine as a substrate is proportional to the production rate of the amplification reaction product by the enzyme cycling reaction. The amount of benzylamines in the sample can be determined from the rate of amplification reaction product formation. That is, a dilution series of a benzylamine solution having a known concentration is prepared, and benzylamine transaminase and benzylamine oxidase are allowed to act on the solution of the dilution series, whereby hydrogen peroxide, ammonia and α-keto which are amplification reaction products are produced. The production rate of one or more of the acids is measured by the above-mentioned method, and a calibration curve is prepared between the amount of benzylamines and the production rate of the amplification reaction product. Next, an amplification product generation rate is obtained in the same manner for the analyte,
The amount of benzylamines in the sample can be determined from the calibration curve obtained previously.

【0043】[0043]

【作用】本発明に基づくベンジルアミン類の定量方法
は、基質となるベンジルアミン類をアミノ基供与体の存
在下にベンジルアミントランスアミナーゼ及びベンジル
アミン酸化酵素の作用を利用して酵素サイクリングを形
成し該酵素サイクリング反応の結果増幅生成される増幅
反応生成物を定量することを特徴とする。
According to the method for quantifying benzylamines according to the present invention, benzylamine serving as a substrate is subjected to enzyme cycling by utilizing the action of benzylamine transaminase and benzylamine oxidase in the presence of an amino group donor. It is characterized by quantifying an amplification reaction product amplified and generated as a result of the enzyme cycling reaction.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によるベンジルアミン類の高感度
定量方法は、従来行われていたペーパークロマトグラフ
ィー法の低感度の考慮や煩雑な操作、高速液体クロマト
グラフィー法の煩雑な保守を行うことなくベンジルアミ
ン類の定量を行うことができる。 また、従来のベンジ
ルアミン酸化酵素を用いる測定法に比較して、酵素サイ
クリングを行うことで約10倍の感度を得ることができ
る。従って、被検体中のベンジルアミン類量が非常に少
ない場合でも定量できる。この結果、日常の作業として
ベンジルアミン類の定量が簡便かつ短時間に、しかも精
度良く実施出来るようになった。
The method for highly sensitive determination of benzylamines according to the present invention can be carried out without considering the low sensitivity of the conventional paper chromatography method, performing complicated operations, and performing complicated maintenance of the high performance liquid chromatography method. The determination of benzylamines can be performed. In addition, as compared with the conventional measurement method using benzylamine oxidase, it is possible to obtain about ten times the sensitivity by performing enzyme cycling. Therefore, it can be quantified even when the amount of benzylamines in the subject is very small. As a result, quantification of benzylamines can be carried out easily, in a short time, and with high accuracy as a daily work.

【0045】[0045]

【実施例】以下実施例を上げて本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に記載の範囲に限定される
ものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the scope described in these examples.

【0046】製造例1 1.0%グルコース、1.0%ポリペプトン、0.2%酵母エキス、
0.1%食塩、0.1%ベンジルアミン、及び0.02%消泡剤(エイノ
ール)、pH7.0からなる培地1,500mlを分注して滅菌(120
℃、20分間)した5,000mlの三角フラスコにバチルス・ブ
レビス B−175 微工研菌寄第13312号)を植菌し
た。28℃で72時間振とう培養を行った後この培養液を、
あらかじめ上記と同様の組成を有する培地20lを仕込み
蒸気滅菌しておいたジャー・ファーメンターに加えて本
培養を行った。培養条件は28℃、攪拌回数150rpm、通気
速度20l/分で、70時間培養の後、培養液を遠心分離機に
かけて菌体を採取した。得られた菌体約150g(湿菌体重
量)を10mMリン酸緩衝液(pH7.5)500mlに懸濁し、その
懸濁液を超音波破砕機により菌体破砕を行った。その破
砕液を遠心分離機を使用して遠心分離し、上清液を得
た。この上清液中のベンジルアミントランスアミナーゼ
の総活性は5,100ユニット、比活性は0.14ユニット/mg-タンハ゜クであ
った。
Production Example 1 1.0% glucose, 1.0% polypeptone, 0.2% yeast extract,
Sterilize by dispensing 1,500 ml of a medium consisting of 0.1% salt, 0.1% benzylamine, 0.02% antifoam (Ainol), pH 7.0 (120
A Bacillus brevis B-175 microtechnical laboratory No. 13312) was inoculated into a 5,000 ml Erlenmeyer flask kept at 20 ° C. for 20 minutes). After performing shaking culture at 28 ° C. for 72 hours,
The main culture was carried out by adding 20 l of a medium having the same composition as above to a jar fermenter previously steam-sterilized. After culturing for 70 hours at 28 ° C., a stirring frequency of 150 rpm, and aeration speed of 20 l / min, the culture solution was centrifuged to collect cells. About 150 g (wet cell weight) of the obtained cells was suspended in 500 ml of 10 mM phosphate buffer (pH 7.5), and the suspension was disrupted by an ultrasonic disrupter. The crushed liquid was centrifuged using a centrifuge to obtain a supernatant. The total activity of benzylamine transaminase in this supernatant was 5,100 units, and the specific activity was 0.14 units / mg-protein.

【0047】この上清液をあらかじめ20mMのリン酸緩衝
液(pH7.5)で平衡化したDEAE−セルロース(商品
名:ワットマン社製DE−52)を充填したカラム(φ
7x40cm)に通して酵素を吸着させた。このカラムを10mM
の硫酸アンモニウムを含むリン酸緩衝液(pH7.5)5,000
mlで洗浄後、硫酸アンモニウム濃度が10mMから230mMで
ある同様のリン酸緩衝液の直線濃度勾配(総容量:10l)
にて吸着されたタンパク質を溶出させ、ベンジルアミン
トランスアミナーゼ活性画分を回収した。本活性画分中
のベンジルアミントランスアミナーゼの総活性は1,400ユ
ニット、比活性は1.25ユニット/mg-タンハ゜クであった。
A column (φ) packed with DEAE-cellulose (trade name: DE-52 manufactured by Whatman), which was obtained by preliminarily equilibrating the supernatant with a 20 mM phosphate buffer (pH 7.5).
7x40 cm) to adsorb the enzyme. This column is 10 mM
5,000 phosphate buffer (pH 7.5) containing ammonium sulfate
After washing with ml, a linear concentration gradient of a similar phosphate buffer with an ammonium sulfate concentration of 10 mM to 230 mM (total volume: 10 l)
The protein adsorbed was eluted in the above step, and a benzylamine transaminase active fraction was recovered. The total activity of benzylamine transaminase in this active fraction was 1,400 units, and the specific activity was 1.25 units / mg-protein.

【0048】この活性画分を限外濾過装置を用いて、脱
塩及び濃縮した後、あらかじめ0.2Mの硫酸アンモニウム
を含む20mMリン酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したセファ
クリルS−400(ファルマシア社製)を充填したカラ
ム(φ6.5x120cm)に通し、ゲル濾過を行い活性画分を
集めた。この活性画分中のベンジルアミントランスアミ
ナーゼの総活性は970ユニット、比活性は2.1ユニット/mg-タンハ゜ク
であった。
The active fraction was desalted and concentrated using an ultrafiltration apparatus, and then Sephacryl S-400 (Pharmacia) previously equilibrated with 20 mM phosphate buffer (pH 7.5) containing 0.2 M ammonium sulfate. The product was passed through a column (φ6.5 × 120 cm) packed with the product and subjected to gel filtration to collect an active fraction. The total activity of benzylamine transaminase in this active fraction was 970 units, and the specific activity was 2.1 units / mg-tank.

【0049】上記精製酵素を10mMリン酸緩衝液(pH7.5)
にて適当に希釈して調製した酵素標品を用いて本酵素の
基質特異性、至適pH、pH安定性、至適温度、温度安
定性を調べた。
The above purified enzyme was prepared by adding 10 mM phosphate buffer (pH 7.5)
Substrate specificity, optimal pH, pH stability, optimal temperature, and temperature stability of the present enzyme were examined using an enzyme preparation prepared by appropriately diluting the above.

【0050】(基質特異性)0.2Mリン酸緩衝液(pH7.5)
を0.74ml、50mMのピルビン酸溶液を0.1ml、5mMのピリド
キサールリン酸溶液を0.06ml、及び各種のアミノ基供与
体となるアミン類あるいはアミノ酸類の100mM溶液を0.0
5mlからなる反応液に、酵素標品0.05ml(0.05ユニット)を添
加し、30℃で30分間反応させた。反応液を沸騰した水浴
に30秒間浸して酵素を失活させた後、遠心分離により沈
澱物を除去し澄透溶液を得た。この澄透溶液を液体クロ
マトグラフィーにインジェクションしてL−アラニンを
定量分析した。これらのアミノ基供与体に対するベンジ
ルアミントランスアミナーゼの作用の強さを、ベンジル
アミンに対する作用を100%とした総体活性値で表示した
ものを表1に示す。このベンジルアミントランスアミナ
ーゼは、アミノ基受容体としてピルビン酸を使用した場
合、アミノ基供与体としてベンジルアミンに最も強く作
用を示し、β−アラニン、プトレッシンに対して作用し
ない酵素であることが判明した。
(Substrate specificity) 0.2 M phosphate buffer (pH 7.5)
0.74 ml, 0.1 mM 50 mM pyruvate solution, 0.06 ml 5 mM pyridoxal phosphoric acid solution, and 0.04 ml of 100 mM solution of amines or amino acids serving as various amino group donors.
To a reaction solution consisting of 5 ml, 0.05 ml (0.05 unit) of an enzyme standard was added and reacted at 30 ° C. for 30 minutes. After the reaction solution was immersed in a boiling water bath for 30 seconds to inactivate the enzyme, the precipitate was removed by centrifugation to obtain a clear transparent solution. This clear solution was injected into liquid chromatography to quantitatively analyze L-alanine. Table 1 shows the strength of the action of benzylamine transaminase on these amino group donors, expressed as a total activity value with the action on benzylamine being 100%. When pyruvate was used as an amino group acceptor, this benzylamine transaminase showed the strongest action on benzylamine as an amino group donor and was found to be an enzyme that did not act on β-alanine and putrescine.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】(至適pH)0.2M各種緩衝液(pH4.5〜6.5:
クエン酸緩衝液;pH6.0〜8.0:リン酸緩衝液;pH7.5〜9.0:
トリス−塩酸緩衝液;pH9.0〜11.5:グリシン−水酸化ナ
トリウム緩衝液)を0.5ml、5mMのピリドキサールリン酸
溶液を0.1ml、50mMのピルビン酸溶液を0.1ml、100mMの
ベンジルアミン溶液を0.05mlからなる反応液に酵素標品
0.1ml(0.05ユニット)を添加し、37℃で5分間反応させた。反
応液を沸騰した水浴に30秒間浸して酵素を失活させた
後、遠心分離により沈澱物を除去し澄透溶液を得た。こ
の澄透溶液を液体クロマトグラフィーにインジェクショ
ンしてL−アラニンを定量分析し、酵素活性を求めた。
最大の酵素活性値を100%とした相対活性値を算出して図
1を得た。図1より、本酵素の至適pHは7.0〜9.0の範
囲にあることがわかる。
(Optimal pH) 0.2 M various buffers (pH 4.5 to 6.5:
Citrate buffer; pH 6.0-8.0: phosphate buffer; pH 7.5-9.0:
0.5 ml of Tris-HCl buffer; pH 9.0 to 11.5: glycine-sodium hydroxide buffer), 0.1 ml of a 5 mM pyridoxal phosphate solution, 0.1 ml of a 50 mM pyruvic acid solution, and 0.05 ml of a 100 mM benzylamine solution. Enzyme preparation in a reaction solution consisting of ml
0.1 ml (0.05 unit) was added and reacted at 37 ° C. for 5 minutes. After the reaction solution was immersed in a boiling water bath for 30 seconds to inactivate the enzyme, the precipitate was removed by centrifugation to obtain a clear transparent solution. This clear solution was injected into liquid chromatography to quantitatively analyze L-alanine to determine the enzyme activity.
FIG. 1 was obtained by calculating the relative activity value with the maximum enzyme activity value taken as 100%. FIG. 1 shows that the optimum pH of the present enzyme is in the range of 7.0 to 9.0.

【0053】(pH安定性)0.2M各種緩衝液(pH4.5〜6.
5:クエン酸緩衝液;pH6.5〜8.0:リン酸緩衝液;pH7.5〜9.
0:トリス−塩酸緩衝液;pH8.0〜10.5:グリシン−水酸化
ナトリウム緩衝液)0.95mlに0.05mlの酵素標品(0.4ユニット)
を混合し、30℃で60分間放置した後、各溶液0.025mlを
0.2Mリン酸緩衝液(pH8.0)0.5ml、50mMピルビン酸溶液を
0.1ml、5mMピリドキサールリン酸溶液0.1ml、100mMのベ
ンジルアミン溶液0.05mlからなる活性測定溶液に分注混
和し、37℃で5分間反応させた。反応液を沸騰した水浴
に30秒間浸して酵素を失活させた後、遠心分離により沈
澱物を除去し澄透溶液を得た。この澄透溶液を液体クロ
マトグラフィーにインジェクションしてL−アラニンを
定量分析し、酵素活性を求めた。最大の酵素活性値を10
0%とした相対活性値を算出して図2を得た。図2から明
らかなように、本酵素はpH5.5〜8.5の範囲で安定であ
る。
(PH stability) 0.2 M various buffers (pH 4.5 to 6.
5: citrate buffer; pH 6.5-8.0: phosphate buffer; pH 7.5-9.
0: Tris-HCl buffer; pH 8.0-0.5: Glycine-sodium hydroxide buffer) 0.95 ml / 0.05 ml of enzyme preparation (0.4 unit)
And left at 30 ° C for 60 minutes.
0.5 ml of 0.2 M phosphate buffer (pH 8.0), 50 mM pyruvate solution
The mixture was dispensed and mixed with an activity measurement solution consisting of 0.1 ml, 0.1 mM of a 5 mM pyridoxal phosphate solution, and 0.05 ml of a 100 mM benzylamine solution, and reacted at 37 ° C. for 5 minutes. After the reaction solution was immersed in a boiling water bath for 30 seconds to inactivate the enzyme, the precipitate was removed by centrifugation to obtain a clear transparent solution. This clear solution was injected into liquid chromatography to quantitatively analyze L-alanine to determine the enzyme activity. Maximum enzyme activity value of 10
FIG. 2 was obtained by calculating the relative activity value with 0%. As is clear from FIG. 2, the present enzyme is stable in the pH range of 5.5 to 8.5.

【0054】(至適温度)0.2Mリン酸緩衝液(pH8.0)0.5
ml、50mMのピルビン酸溶液0.1ml、5mMのピリドキサール
リン酸溶液0.1ml、100mMのベンジルアミン溶液0.05mlか
らなる活性測定溶液に酵素標品0.1ml(0.05ユニット)を添加
し、25,30,35,37,40,45,50,55,60,65,70,75,80℃で各温
度下において、5分間反応させた。反応液を沸騰した水
浴に30秒間浸して酵素を失活させた後、遠心分離により
沈澱物を除去し澄透溶液を得た。この澄透溶液を液体ク
ロマトグラフィーにインジェクションしてL−アラニン
を定量分析し、酵素活性を求めた。最大の酵素活性値を
100%とした相対活性値を算出して図3を得た。図3よ
り、本酵素の至適温度は45〜50℃の範囲であることがわ
かる。
(Optimal temperature) 0.2 M phosphate buffer (pH 8.0) 0.5
0.1 ml (0.05 unit) of the enzyme sample was added to an activity measurement solution consisting of 0.1 ml of a 50 mM pyruvate solution, 0.1 ml of a 5 mM pyridoxal phosphate solution, and 0.05 ml of a 100 mM benzylamine solution. , 37, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 and 80 ° C. at each temperature for 5 minutes. After the reaction solution was immersed in a boiling water bath for 30 seconds to inactivate the enzyme, the precipitate was removed by centrifugation to obtain a clear transparent solution. This clear solution was injected into liquid chromatography to quantitatively analyze L-alanine to determine the enzyme activity. Maximum enzyme activity
Fig. 3 was obtained by calculating the relative activity value as 100%. FIG. 3 shows that the optimum temperature of the present enzyme is in the range of 45 to 50 ° C.

【0055】(温度安定性)10mMリン酸緩衝液(pH7.5)
で希釈した酵素標品0.2ml(0.04ユニット)を25,30,35,40,45,
50,55,60,65,70℃の各温度で10分間処理した。この酵素
溶液0.05mlを0.2Mリン酸緩衝液(pH8.0)0.5ml、50mMのピ
ルビン酸溶液0.1ml、5mMのピリドキサールリン酸溶液0.
1ml、100mMのベンジルアミン溶液0.05mlからなる活性測
定溶液に分注混和し、37℃で5分間反応させた。反応液
を沸騰した水浴に30秒間浸して酵素を失活させた後、遠
心分離により沈澱物を除去し澄透溶液を得た。この澄透
溶液を液体クロマトグラフィーにインジェクションして
L−アラニンを定量分析し、酵素活性を求めた。最大の
酵素活性値を100%とした相対活性値を算出して図4を得
た。図4より明らかなように、本酵素は50℃までの温度
において安定である。
(Temperature stability) 10 mM phosphate buffer (pH 7.5)
0.2 ml (0.04 units) of the enzyme standard diluted in 25, 30, 35, 40, 45,
The treatment was performed at 50, 55, 60, 65 and 70 ° C. for 10 minutes. 0.05 ml of this enzyme solution is 0.5 ml of 0.2 M phosphate buffer (pH 8.0), 0.1 ml of 50 mM pyruvate solution, and 5 mM of pyridoxal phosphate solution.
The mixture was dispensed and mixed with an activity measurement solution consisting of 1 ml and 0.05 ml of a 100 mM benzylamine solution, and reacted at 37 ° C. for 5 minutes. After immersing the reaction solution in a boiling water bath for 30 seconds to inactivate the enzyme, the precipitate was removed by centrifugation to obtain a clear transparent solution. This clear solution was injected into liquid chromatography to quantitatively analyze L-alanine to determine the enzyme activity. FIG. 4 was obtained by calculating the relative activity value with the maximum enzyme activity value taken as 100%. As is evident from FIG. 4, the enzyme is stable at temperatures up to 50 ° C.

【0056】実施例1 製造例1において得られた精製ベンジルアミントランス
アミナーゼを10mMリン酸緩衝液(pH7.5)にて希釈し調
製した酵素標品と、アグリカルチャラル・バイオロジカ
ル・ケミストリー(Agric. Biol. Chem.)、29巻、117頁
(1965年)に記載のアスペルギルス・ニガー(Aspergillus
niger ATCC28325)より公知の方法にて調製したベンジ
ルアミン酸化酵素とを用いて、ベンジルアミン濃度と増
幅反応生成物の一つである過酸化水素の生成量との相関
を示す検量線を下記方法により作成した。
Example 1 An enzyme preparation prepared by diluting the purified benzylamine transaminase obtained in Production Example 1 with a 10 mM phosphate buffer (pH 7.5) and an agricultural biological chemistry (Agric. Biol. Chem.), 29, 117
Aspergillus niger (1965)
niger ATCC28325), using a benzylamine oxidase prepared by a known method, a calibration curve showing the correlation between the benzylamine concentration and the amount of hydrogen peroxide generated as one of the amplification reaction products was obtained by the following method. Created.

【0057】光路幅1cmのキュベット中に200mMのL−ア
ラニン、0.3mMのピリドキサルリン酸、1mMのN-エチル-N
-(ー2ーヒドロキシー3ースルフォプロピル)-m-トルイジンナ
トリウム、1mMの4ーアミノアンチピリン、10U/mlのパー
オキシダーゼ、0,2,10,20,50μMの各ベンジルアミンを
含む20mMリン酸緩衝液(pH7.5)0.95mlを入れ、30℃下
で10分間インキュベイションを行った。これらのキュベ
ット各々に製造例1にて得られたベンジルアミントラン
スアミナーゼ2U/ml及びベンジルアミン酸化酵素0.5U/ml
0.05mlを混和し、30℃下で20分間反応させ、過酸化水素
の増加量に相当する555nmの吸光度を測定し、ベンジル
アミン濃度と吸光度との関係を示す検量線を得た(図
5)。比較例として、酵素サイクリングを行わない場合
をベンジルアミントランスアミナーゼを加えず他の条件
を同じにして吸光度を測定した(図5)。
In a 1 cm optical path width cuvette, 200 mM L-alanine, 0.3 mM pyridoxal phosphate, 1 mM N-ethyl-N
20 mM phosphate buffer containing sodium-(-2-hydroxy-3-sulfopropyl) -m-toluidine, 1 mM 4-aminoantipyrine, 10 U / ml peroxidase, 0,2,10,20,50 μM of each benzylamine 0.95 ml of the solution (pH 7.5) was added, and incubation was performed at 30 ° C. for 10 minutes. In each of these cuvettes, 2 U / ml of benzylamine transaminase and 0.5 U / ml of benzylamine oxidase obtained in Production Example 1 were added.
0.05 ml was mixed and reacted at 30 ° C. for 20 minutes, the absorbance at 555 nm corresponding to the increase in hydrogen peroxide was measured, and a calibration curve showing the relationship between the benzylamine concentration and the absorbance was obtained (FIG. 5). . As a comparative example, when the enzyme cycling was not performed, the absorbance was measured under the same conditions without adding benzylamine transaminase (FIG. 5).

【0058】図5より、ベンジルアミンの検量線の直線
性がよく、本発明の方法がベンジルアミンの精度良い定
量に使用でき、酵素サイクリング反応を行わない時の約
10倍の感度をもつことがわかる。
From FIG. 5, it can be seen that the calibration curve of benzylamine has good linearity, that the method of the present invention can be used for accurate quantification of benzylamine, and has a sensitivity about 10 times that when no enzyme cycling reaction is performed. Understand.

【0059】実施例2 製造例1において得られた精製ベンジルアミントランス
アミナーゼを10mMリン酸緩衝液(pH7.5)にて希釈し調
製した酵素標品と、アグリカルチャラル・バイオロジカ
ル・ケミストリー(Agric. Biol. Chem.)、29巻、117頁
(1965年)に記載のアスペルギルス・ニガー(Aspergillus
niger ATCC 28325)より公知の方法にて調製したベンジ
ルアミン酸化酵素とを用いて、p-フルオロベンジルアミ
ン濃度と過酸化水素の生成量との相関を示す検量線を下
記方法により作成した。
Example 2 An enzyme preparation prepared by diluting the purified benzylamine transaminase obtained in Production Example 1 with a 10 mM phosphate buffer (pH 7.5) and an agricultural biological chemistry (Agric. Biol. Chem.), 29, 117
Aspergillus niger (1965)
niger ATCC 28325), and a calibration curve showing the correlation between the p-fluorobenzylamine concentration and the amount of generated hydrogen peroxide was prepared by the following method using benzylamine oxidase prepared by a known method.

【0060】光路幅1cmのキュベット中に200mMのL−ア
ラニン、0.3mMのピリドキサルリン酸、1mMのN-エチル-N
-(ー2ーヒドロキシー3ースルフォプロピル)-m-トルイジンナ
トリウム、1mMの4ーアミノアンチピリン、10U/mlのパー
オキシダーゼ、0,2,10,20,50μMの各p-フルオロベンジ
ルアミンを含む20mMリン酸緩衝液(pH7.5)0.95mlを入
れ、30℃下で10分間インキュベイションを行った。これ
らのキュベット各々に製造例1にて得られたベンジルア
ミントランスアミナーゼ2U/ml及びベンジルアミン酸化
酵素0.5U/ml0.05mlを混和し、30℃下で20分間反応さ
せ、過酸化水素の増加量に相当する555nmの吸光度を測
定し、ベンジルアミン濃度と吸光度との関係を示す検量
線を得た(図6)。比較例として、酵素サイクリングを
行わない場合をベンジルアミントランスアミナーゼを加
えず他の条件を同じにして吸光度を測定した(図6)。
In a 1 cm optical path width cuvette, 200 mM L-alanine, 0.3 mM pyridoxal phosphate, 1 mM N-ethyl-N
20 mM with sodium-(-2-hydroxy-3-sulfopropyl) -m-toluidine, 1 mM 4-aminoantipyrine, 10 U / ml peroxidase, 0,2,10,20,50 μM of each p-fluorobenzylamine 0.95 ml of a phosphate buffer (pH 7.5) was added, and incubation was performed at 30 ° C. for 10 minutes. Each of these cuvettes was mixed with 2 U / ml of benzylamine transaminase obtained in Production Example 1 and 0.05 ml of 0.5 U / ml of benzylamine oxidase, and reacted at 30 ° C. for 20 minutes to increase the amount of hydrogen peroxide. The corresponding absorbance at 555 nm was measured, and a calibration curve showing the relationship between the benzylamine concentration and the absorbance was obtained (FIG. 6). As a comparative example, when the enzyme cycling was not performed, the absorbance was measured under the same conditions without adding benzylamine transaminase (FIG. 6).

【0061】図6より、p-フルオロベンジルアミンの検
量線の直線性がよく、本発明の方法がp-フルオロベンジ
ルアミンの精度良い定量に使用でき、酵素サイクリング
反応を行わない時の約10倍の感度をもつことがわか
る。
FIG. 6 shows that the calibration curve of p-fluorobenzylamine has good linearity, and the method of the present invention can be used for accurate quantification of p-fluorobenzylamine, which is about 10 times that when the enzyme cycling reaction is not performed. It can be seen that the sensitivity is as follows.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例で使用したベンジルアミントランスア
ミナーゼの至適pHの図である。
FIG. 1 is a diagram showing the optimum pH of benzylamine transaminase used in Examples.

【図2】 実施例で使用したベンジルアミントランスア
ミナーゼのpH安定性の図である。
FIG. 2 is a diagram showing the pH stability of benzylamine transaminase used in Examples.

【図3】 実施例で使用したベンジルアミントランスア
ミナーゼの至適温度の図である。
FIG. 3 is a diagram showing the optimum temperature of benzylamine transaminase used in Examples.

【図4】 実施例で使用したベンジルアミントランスア
ミナーゼの温度安定性の図である。
FIG. 4 is a diagram showing the temperature stability of benzylamine transaminase used in Examples.

【図5】 本発明に従って作成したベンジルアミン定量
用検量線と比較例として作成したベンジルアミン定量用
検量線である。
FIG. 5 shows a benzylamine quantification calibration curve prepared according to the present invention and a benzylamine quantification calibration curve prepared as a comparative example.

【図6】 本発明に従って作成したp-フルオロベンジル
アミン定量用検量線と比較例として作成したp-フルオロ
ベンジルアミン定量用検量線である。
FIG. 6 shows a calibration curve for p-fluorobenzylamine quantification prepared according to the present invention and a calibration curve for p-fluorobenzylamine quantification prepared as a comparative example.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検体にベンジルアミントランスアミナ
ーゼ、アミノ基供与体、及びベンジルアミン酸化酵素を
作用させて酵素サイクリング法による増幅反応を行い、
生じる増幅反応生成物を定量することを特徴とするベン
ジルアミン類の高感度定量方法。
Claims: 1. An amplification reaction by an enzyme cycling method is carried out by allowing a benzylamine transaminase, an amino group donor, and a benzylamine oxidase to act on a subject,
A highly sensitive method for quantifying benzylamines, which comprises quantifying the resulting amplification reaction product.
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