JP3156832B2 - アンモニア測定用試薬組成物 - Google Patents

アンモニア測定用試薬組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なグルタミン酸デヒ
ドロゲナーゼを使用する試料中のアンモニアまたは尿素
態窒素ならびにクレアチニンを測定する試薬組成物およ
び該試薬組成物を使用する、これらの測定法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】グルタミン酸デヒドロゲナーゼは動物、
植物、微生物等に広く存在するが、補酵素特異性により
3種類に分類されている。補酵素としてNAD+ を要求
する酵素(EC1.4.1.2)は高等植物、細菌、カビ、酵母に
存在し、グルタミン酸の分解に関与している。補酵素と
してNAD+ とNADP+ を要求する酵素(EC1.4.1.3)
は動物、細菌、カビに存在するがウシ肝由来のものが最
も有名である。また補酵素としてNADP+ を要求する
酵素(EC1.4.1.4)は細菌、酵母、カビに存在し、グルタ
ミン酸の生合成に関与している。
【0003】グルタミン酸デヒドロゲナーゼは酸化的脱
アミノ反応及び還元的アミノ化反応を利用してグルタミ
ン酸、アンモニアの測定に利用できる。また各種の酵素
と共役して尿素態窒素、クレアチニン、ロイシンアミノ
ペプチダーゼ、グルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミ
ナーゼの測定に使用することが出来る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】汎用されているグルタ
ミン酸デヒドロゲナーゼとしてはウシ肝由来のものが挙
げられる。該酵素はNAD+ とNADP+ が利用できる
酵素(EC1.4.1.3) であるが、活性化剤としてADPを必
要としている。更に安定性に乏しいことも知られてい
る。またプロテウス(Proteus)属の酵素、酵母由来の酵
素も市販されている。これらはNADP+ 依存性のグル
タミン酸デヒドロゲナーゼ(EC1.4.1.4) であり、NAD
+ を利用するため生体試料中のアンモニア等を測定す
る際、夾雑反応が少ない利点がある。しかし、その一
方、NADPH(NADP+ ) はNADH(NAD+
に比して高価であるという欠点を持つ。また近年、調製
の手間が不必要な液状試薬が流通しつつあるが、NAD
PHは、NADHに比べ液状での安定性が著しく劣るこ
とが知られている。
【0005】上記背景より、NAD+ (NADH)を補
酵素として使用でき、熱安定であり、また試薬溶液中で
安定性が高く、かつ活性化にADPを必要としないグル
タミン酸デヒドロゲナーゼの開発が望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは従来のグル
タミン酸デヒドロゲナーゼの問題点を解決するため鋭意
研究を重ねた結果、シュードモナス(Pseudomonas)に属
する細菌より新規なグルタミン酸デヒドロゲナーゼを見
い出し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち本発明はADPによる活性化を受
けず、かつNADH依存性であるグルタミン酸デヒドロ
ゲナーゼ、α−ケトグルタル酸またはその塩、およびN
ADHを含有することを特徴とするアンモニア測定用試
薬組成物である。
【0008】また本発明は試料にADPによる活性化を
受けず、かつNADH依存性であるグルタミン酸デヒド
ロゲナーゼ、α−ケトグルタル酸またはその塩およびN
ADHを反応させ、消費されるNADH量を測定するこ
とを特徴とする試料中のアンモニアを測定する方法であ
る。
【0009】本発明はウレアーゼ、ADPによる活性化
を受けず、かつNADH依存性であるグルタミン酸デヒ
ドロゲナーゼ、α−ケトグルタル酸またはその塩、およ
びNADHを含有することを特徴とする尿素態窒素測定
用試薬組成物である。
【0010】また本発明は試料にウレアーゼ、ADPに
よる活性化を受けず、かつNADH依存性であるグルタ
ミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタル酸またはそ
の塩およびNADHを反応させ、消費されるNADH量
を測定することを特徴とする試料中の尿素態窒素を測定
する方法である。
【0011】さらに本発明はクレアチニンデイミナー
ゼ、ADPによる活性化を受けず、かつNADH依存性
であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタ
ル酸またはその塩、およびNADHを含有することを特
徴とするクレアチニン測定用試薬組成物である。
【0012】また本発明は試料にクレアチニンデイミナ
ーゼ、ADPによる活性化を受けず、かつNADH依存
性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグル
タル酸またはその塩およびNADHを反応させ、消費さ
れるNADH量を測定することを特徴とする試料中のク
レアチニンを測定する方法である。
【0013】本発明に使用するグルタミン酸デヒドロゲ
ナーゼは、下記理化学的性質を有するものである。 (1)次の反応を触媒する
【化13】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
ある。補酵素としてNAD+ およびNADHを要求し、
NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
分間) (4)ADPで活性化されない。
【0014】本発明に使用する酵素の一例は、下記理化
学的性質を有する。 (1)次の反応を触媒する
【化14】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
ある。補酵素としてNAD+ およびNADHを要求し、
NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
分間) (4)ADPで活性化されない。 (5)比活性:300U/mg以上 (6)界面活性剤 Brijで阻害されない。
【0015】本発明に使用する酵素の一例は、下記理化
学的性質を有する。 (1)次の反応を触媒する
【化15】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
ある。補酵素としてNAD+ およびNADHを要求し、
NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約 41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。
【0016】本発明に使用する酵素の一例は、下記理化
学的性質を有する。 (1)次の反応を触媒する
【化16】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対し特異的であ
る。補酵素としてNAD+ およびNADHを要求し、N
ADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約 41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。 (9)比活性:300U/mg以上 (10)界面活性剤 Brijで阻害されない。
【0017】また本発明に使用するグルタミン酸デヒド
ロゲナーゼは、シュードモナス(Pseudomonas) 属に属
し、上記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲ
ナーゼ生産能を有する菌株を栄養培地にて培養し、該培
養物からグルタミン酸デヒドロゲナーゼを採取する。
【0018】本発明に使用するグルタミン酸デヒドロゲ
ナーゼの起源は、上記性質を有するグルタミン酸デヒド
ロゲナーゼを産生しうるものであれば、動物、植物、微
生物など如何なる起源のものを用いてもよい。好ましく
は上記性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナーゼを産
生しうるシュードモナス(Pseudomonas) 属細菌であっ
て、さらに好適な例としてシュードモナス・エスピー
(Pseudomonas sp.)433-3が挙げられる。
【0019】本発明において使用したシュードモナス・
エスピー(Pseudomonas sp.)433-3は、本発明者らが岐
阜県不破郡関ヶ原町の土壌より分離した株であり、その
菌学的性質は以下の通りである。 (a)形態 (1)菌形:短かん菌 (2)細胞の大きさ:0.7〜1.0 × 0.3μm (3)細胞の多形性:なし (4)運動性:有り、極鞭毛を有する。 (5)胞子の有無:なし (b)各培地における生育状態 (1)肉汁寒天培地:30℃、48時間培養で黄色から
オレンジ色のコロニーを形成するコロニーの周縁は破片
状(Labarlobulate)で有り、凸状(Convex)である表面
は粗面(rough)でロウ質状光沢を有し透明である。 (2)肉汁液体培養:生育は良好で一様に混濁する沈さ
が少しある。 (3)肉汁ゼラチン培養:生育は良好で上部のみ糸状
(Filiform)に生育する。ゼラチンは、液化しない。 (4)リトマスミルク:色に変化はない。ミルクは分解
される。 (5)マッコンキー寒天培地:生育しない。 (6)フェニルエチルアルコール寒天培地:生育しな
い。
【0020】(c)生理学的性質 (1)グラム染色性 − (2)硝酸縁の還元 − (3)脱窒反応 − (4)MRテスト − (5)VPテスト − (6)インドールの生成 − (7)硫化水素の生成 − (8)デンプンの加水分解 + (9)Tween 80の分解 − (10)クエン酸の利用 Koserの培地 − Christe
nsenの培地 − (11)色素の生成 細胞内に黄色色素生成。 (12)ウレアーゼ − (13)オキシダーゼ − (14)カタラーゼ + (15)βーガラクトシラーゼ + (16)アルギニンジヒドロラーゼ − (17)リジンカルボキシラーゼ − (18)オルニチンカルボキシラーゼ − (19)トリプトファンデアミナーゼ − (20)βーグルコシラーゼ + (21)プロテアーゼ − (22)デオキシリボヌクレアーゼ −
【0021】 (24)無機N源の利用(C源グルコース) グルタミン酸 + 硝酸ナトリウム + 硫酸アンモニウム + (25)酸素に対する態度 好気性 (26)O−Fテスト(Hugh Leifson法) O(酸化)
【0022】(28)有機化合物の利用 D−グルコース + L−アラビノース + D−マンノース + Dーマンニトール − NーアセチルーDーグルコサミン + マルトース + グルコン酸カリウム − Nーカプリン酸塩 − アジピン酸 − DL−リンゴ酸 − クエン酸ナトリウム − 酢酸フェニル −
【0023】上記菌学的性質同定のための実験法は、主
として長谷川武治編著、改訂版「微生物の分類と同定」
学会出版センター(1985年)によって行った。また分類
同定の基準として「バージエーズ・マニュアル・オブ・
システマチック・バクテリオロジー」(1984)および「イ
ンターナショナル・ジャーナル・オブ・システマチック
・バクテリオロジー」Vol.27(2)p133-146(1977) を参考
にした。
【0024】上記文献および菌学的性質から、本菌はシ
ュードモナス属に属するとみなされた。更にシュードモ
ナス属菌中ではPseudomonas paucimobilisの性質と一致
した点が多かったが、デオキシリボヌクレアーゼ産生お
よびTween80 の分解が観察されず、上記菌とは異なり、
シュードモナス・エスピー(Psuedomonas sp.)433-3と
命名した(FERMP−14092)。
【0025】本発明に使用するグルタミン酸デヒドロゲ
ナーゼを製造するにあたっては、上記性質を有するグル
タミン酸デヒドロゲナーゼの生産菌を栄養培地にて培養
し、該培養物から該酵素を採取する。
【0026】グルタミン酸デヒドロゲナーゼ生産菌の培
養に当たって使用する培地としては、使用菌株が資化し
うる炭素源、窒素源、無機物、その他必要な栄養素を適
量含有するもであれば、合成培地、天然培地いずれも使
用できる。炭素源としては例えばグルコース、グリセロ
ール等が使用される。窒素源としては例えばペプトン
類、肉エキス、酵母エキス等の窒素含有天然物や、塩化
アンモニウム、クエン酸アンモニウム等の無機窒素含有
化合物が使用される。無機物としてはリン酸カリウム、
リン酸ナトリウム、硫酸マグネシウム等が使用される。
【0027】またグルタミン酸デヒドロゲナーゼの生産
誘導物質として、グルタミン酸ナトリウムを培地に添加
しておくことが望ましい。培養は通常、振盪培養あるい
は通気撹拌培養で行う。培養温度は20〜30℃、好ま
しくは25〜30℃、培養pHは6〜9の範囲で、好ま
しくはpH7〜8に制御するのが良い。培養期間は通常
1〜3日で生育し、菌体内にグルタミン酸デヒドロゲナ
ーゼが生産蓄積される。
【0028】本発明に使用する酵素の精製法は一般に使
用される精製法を用いれば良い。例えば、抽出法には超
音波破砕、ガラスビーズを用いる機械的な破砕、フレン
チプレスなどいずれを用いても良い。さらに抽出液につ
いては、硫安などの塩析法、ポリエチレンイミンなどの
凝集法、さらにはDEAE−セファロース、CM(カル
ボキシメチル)−セファロースなどのイオン交換クロマ
ト法などにより精製することができる。またこれらの方
法で得られた粗酵素液や精製酵素液は、例えばスプレー
ドライや凍結乾燥により粉末化できる。
【0029】次に本発明のグルタミン酸デヒドロゲナー
ゼの活性測定法(還元的アミノ化反応)を示す。下記の
反応混液を調製する。 0.1M Tris−HCl緩衝液(pH8.3) 25ml 3.3M NH4 Cl溶液 2ml 0.225M αーケトグルタル酸溶液 1ml 7.5mM NADH溶液 1ml 上記反応混液2.9mlをキュベットにとり、30℃で
約5分間予備加温する。次いで酵素溶液0.1mlを加
えて反応を開始し、37℃に制御された分光光度計で3
40nmの吸光度変化を3〜4分間記録し、その直線部
分から1分間当りの吸光度変化を求める。盲検は酵素液
の代わりに、0.1MTris−HCl緩衝液(pH
8.3)を加え、上記同様に操作を行う。グルタミン酸
デヒドロゲナーゼの活性の表示は、上記条件下で1分間
に1μモルのNADHが酸化される酵素量を1単位
(U)とする。
【0030】本発明のアンモニア測定用試薬組成物中、
各成分の好ましい量はグルタミン酸デヒドロゲナーゼ約
0.5〜100U/ml、α−ケトグルタル酸1〜50
mM、NADH0.1〜1mMである。
【0031】試料中のアンモニアは、該試料に上記グル
タミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタル酸、NA
DHを含む試薬組成物を作用させ、消費されるNADH
の吸光度を測定することにより測定する。
【0032】本発明の試料中の尿素態窒素の測定法は、
試料にウレアーゼを作用させ、生成するアンモニアに上
記グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタル
酸、NADHを作用させ、消費されるNADHを測定す
る。
【0033】本発明の尿素態窒素測定用試薬組成物は、
ウレアーゼ、ADPによる活性化を受けず、かつNAD
H依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケ
トグルタル酸またはその塩、およびNADHを含有す
る。
【0034】本発明に使用するウレアーゼとしては、ナ
タマメ起源の酵素が一般的であり、市販されている。
【0035】本発明の尿素態窒素測定用試薬組成物中、
各成分の好ましい量はウレアーゼ約1〜30U/ml、
グルタミン酸デヒドロゲナーゼ約0.5〜100U/m
l、α−ケトグルタル酸1〜50mM、NADH約0.
1〜1mMである。
【0036】また本発明のクレアチニン定量法は、試料
にクレアチニンデイミナーゼを作用させ、生成するアン
モニアにグルタル酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタ
ル酸、NADHを作用させ、消費されるNADHを測定
する。
【0037】本発明に使用するクレアチニンデイミナー
ゼとしては、バチルス属、コリネバクテリウム属の微生
物から生産されるものがある。
【0038】本発明のクレアチニン測定用試薬中、各成
分の好ましい量はクレアチニンデイミナーゼ約0.5〜
10U/ml、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ約0.5
〜100U/ml、α−ケトグルタル酸約1〜50m
M、NADH約0.1〜1mMである。
【0039】本発明のアンモニア測定用試薬組成物また
は尿素態窒素測定用試薬組成物またはクレアチニン測定
用試薬組成物は、通常、pH約7〜10の緩衝液ととも
に使用する。例えばトリス塩酸緩衝液、トリスエタノー
ルアミン塩酸緩衝液、グッド緩衝液等が挙げられる。
【0040】本発明の尿素態窒素測定用試薬組成物およ
びクレアチニン測定用試薬組成物には必要によりアンモ
ニア消去用試薬を添加しても良い。このような試薬とし
てイソクエン酸、イソクエン酸デヒドロゲナーゼまたは
ATP、グルタミン酸、グルタミン酸合成酵素等が挙げ
られる。更に本発明の試薬組成物には酵素反応を円滑に
行わせるために他の化合物を添加しても良い。このよう
な化合物として例えば安定化剤、界面活性化剤、賦形剤
等が挙げられる。
【0041】NADHの測定は、通常、340nmの波
長で吸光度測定で行うが、副波長を用いても良い。更に
は340nmを含む2波長で測定しても良い。アンモニ
ア測定、尿素態窒素およびクレアチニン測定ともに、エ
ンド法およびレート法のいずれかで行われる。本発明の
アンモニア測定法は、生体試料中の尿素態窒素またはク
レアチニンに限らず、他の成分に由来するアンモニアを
測定する方法も包含する。
【0042】
【発明の効果】本発明の試薬組成物は従来のグルタミン
酸デヒドロゲナーゼが必要であったADPを必要とせ
ず、しかも高価なNADをも必要としない。しかも長期
保存安定性に優れたアンモニア測定用試薬組成物、尿素
態窒素測定用試薬組成物およびクレアチニン測定用試薬
組成物が得られる。液状化試薬が広まりつつある現在、
このように液状で安定な試薬は非常に有用である。
【0043】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。参考例1 グルタミン酸ナトリウム0.6%、ポリペプトン1%、
酵母エキス1%、グリセロール1%を含む培地(pH
7.0)を60ml分注し、殺菌(121℃、15mi
n)した500ml容坂口フラスコに、Pseudomonas s
p.433-3(FERMP-14092) を接種し、30℃で1日培養し
たものを種培養液とした。次に同培地6リットルを10
リットル容ジャーファーメンターに移し、121℃で1
5分間オートクレーブを行い、放冷後、種培養液60m
lを移し、300rpm、通気量2リットル/分、30
℃で24時間培養した。培養終了後、培養液を集菌し、
50mMTris−HCl緩衝液(pH7.5)に懸濁
した。
【0044】懸濁液をフレンチプレスで処理し、遠心分
離を行い、上清液を得た。得られた粗酵素液を硫安分
画、DEAE−セファロースクロマトグラフィー、フェ
ニルセファロースクロマトグラフィー、セファデックス
G−200によるゲル濾過により比活性300U/mg
にまで精製した。
【0045】得られたグルタミン酸デヒドロゲナーゼは
下記特性を有していた。 (1)下記の反応を触媒した。
【0046】
【化17】
【0047】(2)基質特異性 各種のアミノ酸を基質とした時の酵素活性を測定した。
L−グルタミン酸に対する活性値を100として表1に
記載した。活性測定は以下の方法により行った。下記反
応溶液を調製した。 0.2M グリシン−NaOH緩衝液(pH9.0) 13ml 0.5M 各種アミノ酸 6ml 9mM NAD+ 2ml H2 0 8ml 上記反応溶液2.9mlをキュベットにとり、30℃で
約5分間予備加温した。酵素溶液0.1mlを加え反応
を開始し、37℃に制御された分光光度計で340nm
の吸光度変化を3〜4分間記録し、その直線部分から1
分間当りの吸光度変化を求めた。盲検は酵素液の代わり
に、0.1MTris−HCl緩衝液(pH9.0)を
加え、上記同様に操作を行った。
【0048】
【表1】
【0049】(3)Km値 アンモニアに対するKm値は、8.5mM であった。またN
ADH、L-グルタミン酸、NAD+ に対するKm値は:
それぞれ0.19mM、17mM、0.10mMであった。
【0050】(4)至適作用pH 本発明の酵素の反応pHと相対活性との関係を図1示
す。図1は0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH6〜8)、
0.1MグリシンNaOH緩衝液(pH8.5〜12.
5)中での酵素活性を測定した結果である。図中、○−
○は酸化的脱アミノ反応、●−●は還元的アミノ化反応
を示す。酸化的脱アミノ反応の至適pHは10.5〜1
1.5であり、還元的アミノ化反応の至適pHは8.0
〜8.5であった。
【0051】(5)pH安定性 本発明の酵素のpH安定性を図2に示す。図2は0.1
M酢酸緩衝液(pH4〜6)、0.1MK−リン酸緩衝
液(pH6〜8)、0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH8
〜10)で25℃、20時間保存しての残存活性を測定
した結果である。安定pHはpH5〜10であった。
【0052】(6)至適作用温度 本発明の酵素の反応温度と相対活性との関係を図3に示
す。図3は各温度における酵素活性を測定した結果であ
る。図中、○−○酸化的脱アミノ反応、●−●は還元的
アミノ化反応を示す。酸化的脱アミノ反応の至適温度は
約60℃であり、還元的アミノ化反応の至適温度は約4
5℃であった。
【0053】(7)熱安定性 本発明の酵素の熱安定性を図4に示す。図4は本発明の
酵素を0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH8.3)中で1
0分間保温した後、残存活性を測定した結果であり、約
60℃まで安定であった。
【0054】 (8)分子量 約280,000(ゲルろ過法) サブユニット 約40,000(SDS−PAGE)
【0055】 (9)等電点 5.6 (等電点電気泳動)
【0056】(10)ADPによる活性化 本発明のグルタミンデヒドロゲナーゼの活性測定試薬
(還元的アミノ化反応)にADPを2.5mMになるよ
うに添加し、無添加のものと活性を比較した。
【0057】
【表2】
【0058】(11)既知酵素との比較 本発明酵素と既知のNAD+ 依存性グルタミン酸デヒド
ロゲナーゼ(EC.1.4.1.2)の性質を比較した。
【0059】
【表3】
【0060】実施例1 下記組成を有する試液を調製した。 グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(Pseudomonas sp.433-3) 0.3U/ml ウレアーゼ(東洋紡製) 10U/l α−ケトグルタル酸 10mmol/l NADH 0.3mmol/l トリトンX−100 0.1% トリス塩酸緩衝液 50mmol/l、pH8.5 上記試液3mlを37℃、5分間予備加温後、尿素態窒
素100mg/dlを10系列に希釈した試料を0.0
5ml添加し、37℃で3分間反応させ340nmにお
ける1分間あたりの吸光度の減少を測定した。その結果
は図5に示す通りであり、尿素態窒素100mg/dl
まで直線性を有していた。
【0061】実施例2 実施例1の組成の試液を25℃、1週間保存して10系
列に希釈した試料を測定した。その結果は図6に示す通
りであり、25℃、1週間保存後も尿素態窒素100m
g/dlまで直線性を有していた。
【0062】実施例3 下記組成を有する試液を調製した。 グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(Pseudomonas sp.433-3由来) 20U/ml クレアチニンデイミナーゼ(東洋紡製) 10U/ml α−ケトグルタル酸 12mmol/l NADH 0.4mmol/l トリス塩酸緩衝液 50mmol/l、pH8.3 上記試液3mlを30℃、5分間予備加温後、クレアチ
ン50mg/dlを10系列に希釈した試料を0.1m
l添加し、30℃で反応させ、3分後の340nmにお
ける吸光度より1分後の340nmにおける吸光度を減
少した値を求めた。その結果は図7に示す通りであっ
て、クレアチニン50mg/dlまで比例関係が成立し
た。
【0063】比較例1 下記組成を有する試液を調製した。 グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(牛肝臓由来) 0.3U/ml ウレアーゼ(東洋紡製) 10U/l α−ケトグルタル酸 10mmol/l NADH 0.3mmol/l トリトンX−100 0.1% トリス塩酸緩衝液 50mmol/l、pH8.5 上記試液3mlを37℃、5分間予備加温後、尿素態窒
素100mg/dlを10系列に希釈した試料を0.0
5ml添加し、37℃で3分間反応させ340nmにお
ける1分間あたりの吸光度の減少を測定した。その結果
は図8に示す通りであり、尿素態窒素100mg/dl
まで直線性を有していた。
【0064】上記の組成の試液を25℃、1週間保存し
て10系列に希釈した試料を測定した。その結果は図9
に示す通りであり、25℃、1週間保存後の直線性は尿
素態窒素60mg/dlまでであり、牛肝臓由来の酵素
はADPなしでは不安定であるためそれ以上で定量性を
有さなかった。
【0065】実施例4 下記組成を有する試液を調製した。 α−ケトグルタル酸 7.6mol/l NADH 0.25mmol/l EDTA 0.85mmol/l トリス塩酸緩衝液 pH8.3 85mmol/l NH4 Cl 0.22M Brij35 0.05% または Brij58 0.1%
【0066】上記試液2.9mlを30℃、5分間予備
加温後、本発明のグルタミン酸デヒドロゲナーゼ(0.
6U/ml)を0.05ml添加し、30℃で3分間反
応させ、340nmにおける1分間当たりの吸光度の減
少を測定した。その結果を図10に示す通りであって、
Brij35または58が影響を及ぼさなかった。
【0067】比較例として、上記試液(ただしADPを
10mmol/lとなるよう添加)2.9mlを30
℃、5分間予備加温後、牛肝臓由来のグルタミン酸デヒ
ドロゲナーゼを(0.6U/ml)0.05ml添加
し、30℃で3分間反応させ、340nmにおける1分
間当たりの吸光度変化を測定した。その結果は図10に
示す通りであって、Brij35で約50%、Brij
58で40%活性が阻害された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酵素の反応pHと相対活性との関係を
示すグラフである。
【図2】本発明の酵素のpH安定性を示すグラフであ
る。
【図3】本発明の酵素の反応温度と相対活性との関係を
示すグラフである。
【図4】本発明の酵素の熱安定性を示すグラフである。
【図5】尿素態窒素測定用試薬組成物(本発明の酵素を
含む)を使用した尿素態窒素希釈直線性を表すグラフで
ある。
【図6】尿素態窒素測定用試薬組成物(本発明の酵素を
含む)を25℃で1週間保存後に、尿素態窒素希釈直線
性を調べたグラフである。
【図7】クレアチニン測定用試薬組成物(本発明の酵素
を含む)を使用したクレアチニン希釈直線性を表すグラ
フである。
【図8】尿素態窒素測定用試薬組成物(比較酵素を含
む)を使用した尿素態窒素希釈直線性を表すグラフであ
る。
【図9】尿素態窒素測定用試薬組成物(比較酵素を含
む)を25℃で1週間保存後に、尿素態窒素希釈直線性
を調べたグラフである。
【図10】本発明の酵素に対する界面活性剤 Brij
の効果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12R 1:38) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12Q 1/25 - 1/66 C12N 9/00 - 9/99 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ADPによる活性化を受けず、かつNA
    DH依存性である下記理化学的性質を有するグルタミン
    酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタル酸またはその
    塩、およびNADHを含有することを特徴とするアンモ
    ニア測定用試薬組成物。(1)次の反応を触媒する 【化1】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD + およびNADHを要求し、
    NADP + およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。
  2. 【請求項2】 ADPによる活性化を受けず、かつNA
    DH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、下
    記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
    である請求項1記載のアンモニア測定用試薬組成物。 (1)次の反応を触媒する 【化2】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。 (5)比活性:300U/mg以上 (6)界面活性剤 Brijで阻害されない。
  3. 【請求項3】 ADPによる活性化を受けず、かつNA
    DH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、下
    記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
    である請求項1記載のアンモニア測定用試薬組成物。 (1)次の反応を触媒する 【化3】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
    ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。
  4. 【請求項4】 ADPによる活性化を受けず、かつNA
    DH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、下
    記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
    である請求項1記載のアンモニア測定用試薬組成物。 (1)次の反応を触媒する 【化4】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
    ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。 (9)比活性:300U/mg以上 (10)界面活性剤 Brijで阻害されない。
  5. 【請求項5】 ADPによる活性化を受けず、かつNA
    DH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、シ
    ュードモナス属に属する菌株によって生産される酵素で
    あることを特徴とする請求項1記載のアンモニア測定用
    試薬組成物。
  6. 【請求項6】 ADPによる活性化を受けず、かつNA
    DH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、シ
    ュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)433─3
    (FERM P−14092)によって生産される酵素
    であることを特徴とする請求項1記載のアンモニア測定
    用試薬組成物。
  7. 【請求項7】 試料にADPによる活性化を受けず、
    かつNADH依存性である下記理化学的性質を有する
    ルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタル酸また
    はその塩およびNADHを反応させ、消費されるNAD
    H量を測定することを特徴とする試料中のアンモニアを
    測定する方法。(1)次の反応を触媒する 【化5】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD + およびNADHを要求し、
    NADP + およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。
  8. 【請求項8】 ウレアーゼ、ADPによる活性化を受け
    ず、かつNADH依存性である下記理化学的性質を有す
    るグルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケトグルタル酸
    またはその塩、およびNADHを含有することを特徴と
    する尿素態窒素測定用試薬組成物。 (1)次の反応を触媒する 【化6】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。
  9. 【請求項9】 ADPによる活性化を受けず、かつNA
    DH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、下
    記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナーゼ
    である請求項記載の試料中の尿素態窒素測定用試薬組
    成物。 (1)次の反応を触媒する 【化7】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。 (5)比活性:300U/mg以上 (6)界面活性剤 Brijで阻害されない。
  10. 【請求項10】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    下記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナー
    ゼである請求項記載の尿素態窒素測定用試薬組成物。 (1)次の反応を触媒する 【化8】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
    ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。
  11. 【請求項11】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    下記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナー
    ゼである請求項記載の尿素態窒素測定用試薬組成物。 (1)次の反応を触媒する 【化9】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
    ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。 (9)比活性:300U/mg以上 (10)界面活性剤 Brijで阻害されない。
  12. 【請求項12】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    シュードモナス属に属する菌株によって生産される酵素
    であることを特徴とする請求項記載の尿素態窒素測定
    用試薬組成物。
  13. 【請求項13】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    シュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)433─
    3(FERM P−14092)によって生産される酵
    素であることを特徴とする請求項記載の尿素態窒素測
    定用試薬組成物。
  14. 【請求項14】 試料にウレアーゼ、ADPによる活
    性化を受けず、かつNADH依存性である下記理化学的
    性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α−ケト
    グルタル酸またはその塩およびNADHを反応させ、消
    費されるNADH量を測定することを特徴とする試料中
    の尿素態窒素を測定する方法。(1)次の反応を触媒する 【化10】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD + およびNADHを要求し、
    NADP + およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。
  15. 【請求項15】 クレアチニンデイミナーゼ、ADPに
    よる活性化を受けず、かつNADH依存性である下記理
    化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナーゼ、α
    −ケトグルタル酸またはその塩、およびNADHを含有
    することを特徴とするクレアチニン測定用試薬組成物。 (1)次の反応を触媒する 【化11】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。
  16. 【請求項16】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    下記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナー
    ゼである請求項15記載のクレアチニン測定用試薬組成
    物。 (1)次の反応を触媒する 【化12】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。 (5)比活性:300U/mg以上 (6)界面活性剤 Brijで阻害されない。
  17. 【請求項17】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    下記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナー
    ゼである請求項15記載のクレアチニン測定用試薬組成
    物。 (1)次の反応を触媒する 【化13】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
    ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。
  18. 【請求項18】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    下記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナー
    ゼである請求項15記載のクレアチニン測定用試薬組成
    物。 (1)次の反応を触媒する 【化14】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD+およびNADHを要求し、
    NADP+およびNADPHには作用しない。 (3)至適作用pH:10.5〜11.5(酸化的脱ア
    ミノ反応) (4)pH安定性:pH5〜10(25℃、20時間) (5)至適作用温度:約60℃(酸化的脱アミノ反応) (6)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分) (7)分子量:約280,000(ゲル濾過法) 約41,000(SDS−PAGE) (8)ADPで活性化されない。 (9)比活性:300U/mg以上 (10)界面活性剤 Brijで阻害されない。
  19. 【請求項19】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    シュードモナス属に属する菌株によって生産される酵素
    であることを特徴とする請求項15記載のクレアチニン
    測定用試薬組成物。
  20. 【請求項20】 ADPによる活性化を受けず、かつN
    ADH依存性であるグルタミン酸デヒドロゲナーゼが、
    シュードモナス・エスピー(Pseudomonas sp.)433─
    3(FERM P−14092)によって生産される酵
    素であることを特徴とする請求項15記載のクレアチニ
    ン測定用試薬組成物。
  21. 【請求項21】 試料にクレアチニンデイミナーゼ、A
    DPによる活性化を受けず、かつNADH依存性である
    下記理化学的性質を有するグルタミン酸デヒドロゲナー
    ゼ、α−ケトグルタル酸またはその塩およびNADHを
    反応させ、消費されるNADH量を測定することを特徴
    とする試料中のクレアチニンを測定する方法。(1)次の反応を触媒する 【化15】 (2)基質特異性:L−グルタミン酸に対して特異的で
    ある。補酵素としてNAD + およびNADHを要求し、
    NADP + およびNADPHには作用しない。 (3)熱安定性:約60℃まで安定(pH8.3、10
    分間) (4)ADPで活性化されない。
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