JP6428598B2 - インドキシル硫酸の測定方法 - Google Patents
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Description
項1. 検体に含まれるインドキシル硫酸を測定する方法であって、
検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させ、生成されたホルマザン色素を測定する工程を含むことを特徴とする、
インドキシル硫酸の測定方法。
項2. 前記スルファターゼがアリールスルファターゼである、項1に記載の測定方法。
項3. 前記スルファターゼが、シュードモナス属、マイコバクテリウム属、アシネトバクター属、ストレプトマイセス属及びアスペルギルス属からなる群より選択される少なくとも1種の微生物由来である、項1又は2に記載の測定方法。
項4. 前記スルファターゼが、シュードモナス属に属する細菌由来である、項1〜3のいずれかに記載の測定方法。
項5. 前記スルファターゼが、シュードモナス・アエルギノーザ由来である、項1〜4のいずれかに記載の測定方法。
項6. 前記スルファターゼが、下記(i)〜(iv)のいずれかに示すポリペプチドからなるアリールスルファターゼである、項1〜5のいずれかに記載の測定方法:
(i)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(ii)配列番号1で示されるアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり、且つ前記(i)のポリペプチドと同等以上のインドキシル硫酸の加水分解反応を触媒する活性を有するポリペプチド、
(iii)配列番号1で示されるアミノ酸配列に対して配列同一性が60%以上のアミノ酸配列からなり、且つ前記(i)のポリペプチドと同等以上のインドキシル硫酸の加水分解反応を触媒する活性を有するポリペプチド、
(iv)配列番号2で示される塩基配列の相補配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得る塩基配列によってコードされるアミノ酸配列からなり、且つ前記(i)のポリペプチドと同等以上のインドキシル硫酸の加水分解反応を触媒する活性を有するポリペプチド。
項7. アルブミン存在下で、検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させる、項1〜6のいずれかに記載の測定方法。
項8. 陰イオン性界面活性剤及びチオール化合物よりなる群から選択される少なくとも1種の存在下で、検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させる、項1〜7のいずれかに記載の測定方法。
項9. スルファターゼ及びテトラゾリウム塩を含むことを特徴とする、インドキシル硫酸の測定用キット。
項10. テトラゾリウム塩を含有する第1試薬と、スルファターゼを含む第2試薬を含む、項9に記載の測定用キット。
項11. 更にアルブミンを含む、項9又は10に記載の測定キット。
項12. 更に陰イオン性界面活性剤及びチオール化合物よりなる群から選択される少なくとも1種を含む、項9〜11のいずれかに記載の測定キット。
項13. 腎機能の診断に使用される、項9〜12のいずれかに記載の測定用キット。
項14. 腎不全の診断に使用される、項9〜13のいずれかにのいずれかに記載の測定用キット。
項15. 生体から採取された検体に、スルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させ、生成されたホルマザン色素を測定する工程を含むことを特徴とする、腎機能の検査方法。
項16. 前記検体が、血液、血清、血漿、又は尿である、項15に記載の検査方法。
項17. 腎不全の検査に使用される、項15又は16に記載の検査方法。
本発明の測定方法は、検体に含まれるインドキシル硫酸を測定する方法であって、検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させ、生成されたホルマザン色素を測定する工程を含むことを特徴とする。以下、本発明の測定方法について詳述する。
本発明の限定的解釈を望むものではないが、本発明の測定は、図1に示される機序により、インドキシル硫酸の測定が可能になると考えられる。即ち、検体中のインドキシル硫酸はスルファターゼを作用させることにより加水分解され、インドキシルを生成する。生成したインドキシルは容易に酸化されインジゴとなるが、その際テトラゾリウム塩が共存するとテトラゾリウム塩が還元され、ホルマザン色素が生成される。このホルマザン色素は検体中のインドキシル硫酸濃度を反映することから、生成したホルマザン色素を比色定量することにより検体中のインドキシル硫酸の定量が可能となる。
本発明の測定方法において、インドキシル硫酸の測定対象となる検体は、インドキシル硫酸の有無や濃度の測定が必要とされるものであれば特に制限されないが、例えば、生体由来試料、実験サンプル等が挙げられる。特に、生体内のインドキシル硫酸量は腎機能との相関性が知られているため、検体の好適な例として、腎機能の検査のために採取された生体由来試料が挙げられる。このような生体由来試料としては、具体的には、血液、血清、血漿、尿等が挙げられる。これらの中でも、腎機能の状態がより正確に反映されるという観点から、好ましくは血液、血清、血漿、更に好ましくは血清、血漿が挙げられる。当該生体由来試料の由来については、特に制限されないが、例えば、哺乳動物が挙げられ、好ましくはヒトである。
本発明で使用されるスルファターゼとしては、インドキシル硫酸を加水分解して硫酸基を遊離させる反応を触媒する活性を有するものであれば特に限定されないが、好ましくはアリールスルファターゼ(EC3.1.6.1)が挙げられる。
(i)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド。
(ii)配列番号1で示されるアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり、且つ前記(i)のポリペプチドと同等以上のインドキシル硫酸の加水分解反応を触媒する活性を有するポリペプチド。
(iii)配列番号1で示されるアミノ酸配列に対して配列同一性が60%以上のアミノ酸配列からなり、且つ前記(i)のポリペプチドと同等以上のインドキシル硫酸の加水分解反応を触媒する活性を有するポリペプチド。
(iv)配列番号2で示される塩基配列の相補配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズし得る塩基配列によってコードされるアミノ酸配列からなり、且つ前記(i)のポリペプチドと同等以上のインドキシル硫酸の加水分解反応を触媒する活性を有するポリペプチド。
本発明で使用されるテトラゾリウム塩としては、テトラゾール環を有する化合物の塩であり、還元されてホルマザン色素を生成し得るものであれば特に限定されないが、例えば、インドテトラゾリウム(INT)、テトラゾリウムバイオレット(TV)、3−(4,5−ジメチル−2−チアゾリル)−2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウム(MTT)、2−(4−ヨードフェニル)−3−(4−ニトロフェニル)−5−(2,4−ジスルホフェニル)−2H−テトラゾリウム一ナトリウム塩(WST−1)、2−(4−ヨードフェニル)−3−(2,4−ジニトロフェニル)−5−(2,4−ジスルホフェニル)−2H−テトラゾリウム一ナトリウム塩(WST−3)、2−(2−メトキシ−4−ニトロフェニル)−3−(4−ニトロフェニル)−5−(2,4−ジスルホフェニル)−2H−テトラゾリウム一ナトリウム塩(WST−8)、ニトロテトラゾリウムブルー(NTB)等が挙げられる。
本発明の測定方法において、検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させる際に、アルブミンを共存させてもよい。このようにアルブミンを共存させることによって、検体の希釈直線性を向上させることができ、測定精度をより一層高めることが可能になる。
本発明の測定方法において、検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させる際に、陰イオン性界面活性剤及び/又はチオール化合物を共存させてもよい。このように陰イオン界面活性剤及び/又はチオール化合物を共存させることによって、検体の希釈直線性を向上させつつ、測定感度も高めることができ、測定精度をより一層高めることが可能になる。
本発明の測定方法において、前記検体に対してスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させるには、検体、スルファターゼ、テトラゾリウム塩、並びに必要に応じて、アルブミン、陰イオン性界面活性剤及び/又はチオール化合物を含む反応液を調製し、これを図1に示す反応が進行可能な温度条件下でインキュベートすればよい。
前述するように、検体、スルファターゼ及びテトラゾリウム塩を含む反応液をインキュベートすることによりホルマザン色素が生成する。生成したホルマザン色素の濃度は、検体中のインドキシル硫酸の濃度を反映しているので、生成したホルマザン色素の濃度を求めることによって、検体中のインドキシル硫酸の濃度を測定することができる。
本発明は、更に、スルファターゼ及びテトラゾリウム塩を含む、インドキシル硫酸の測定用キットを提供する。本発明のキットは、前記インドキシル硫酸の測定方法を実施するために使用される。
本発明は、更に、前記インドキシル硫酸の測定方法を利用した腎機能の検査方法をも提供する。
(1)スルファターゼ遺伝子のクローニング
シュードモナス・アエルギノーザ(Pseudomonas aeruginosa)由来のゲノムDNA(NBRC 106052G)を鋳型としたポリメラーゼチェーンリアクション(PCR)によりスルファターゼ遺伝子を増幅した。PCR用プライマーを、データベースのスルファターゼ遺伝子配列情報に基づいて設計した。プライマーの配列は配列表の配列番号1(Forward Primer)及び配列番号2(Reverse Primer)にそれぞれ示される。なお、配列番号1のプライマーには制限酵素EcoRI認識配列、配列番号2のプライマーにはSalIの認識配列を導入した。
スルファターゼ遺伝子をコードする遺伝子を含有する組換えベクターを作製した。前記(1)で取得したPCR産物のDNA断片を、制限酵素EcoRI(宝酒造社製)及び制限酵素SalI(宝酒造社製)にて切断した。一方、プラスミドベクターpTrc99aを同じ制限酵素にて切断し、アガロースゲル電気泳動により分離し、分子量が大きい方のDNA断片をGenElute Gel Extraction Kit(SIGMA−ALDRICH社製)を用いて回収した。次いでこれらのDNA断片をLigationhighキット(東洋紡績製)にて16℃で15分間反応させて連結し、シュードモナス・アエルギノーザ由来のスルファターゼ遺伝子を含む組換えベクターを得た。
得られた形質転換体BL21(pTrc−SFT)を30mlのLB液体培地(1.0%ポリペプトン、0.5%酵母エキス、0.5%NaCl、100μg/mlアンピシリン)に植菌し37℃、16時間培養し種培養液とした。この培養液を1.5Lの4×YT(3Lジャーファーメンター;3.2%ポリペプトン、2.0%酵母エキス、0.5%NaCl、1.0%グリセロール、pH7.5)に全量植菌し、30℃で68時間通気攪拌培養を行った。培養終了時の培養液のスルファターゼ活性は約6.0U/mlであった。なお、スルファターゼ活性は、トリス塩酸緩衝液(pH8.0)中で37℃、1分間に1マイクロモルのp−ニトロフェニル硫酸を加水分解する量を1Uとして示される。
インドキシル硫酸測定用キットとして、下記組成の第1試薬及び第2試薬を調製した。
トリス塩酸緩衝液(pH8.0):100mM
WST−8:0.5mM
EDTA:1mM
アジ化ナトリウム:0.1%
第2試薬
トリス塩酸緩衝液(pH8.0):100mM
製造例1で得られたシュードモナス・アエルギノーザ由来スルファターゼ:10KU/L
EDTA:1mM
アジ化ナトリウム:0.1%
実施例1のインドキシル硫酸測定用キットを用いて、検体中のインドキシル硫酸濃度を、H7180型自動分析装置(株式会社日立ハイテクノロジーズ)にて測定した。検体としては、インドキシル硫酸濃度が0.1〜5.0mg/dlとなるよう調整した4%HSA(ヒト血清アルブミン)を含む生理食塩水を用いた。具体的測定条件は、以下に示す通りである。
検体として、市販管理血清QAPトロール1×又はQAPトロール2×(シスメックス株式会社)に既知濃度のインドキシル硫酸を添加した血清検体を使用したこと以外は、前記実施例2と同様の方法で、生成したホルマザン色素濃度の吸光度を測定した。
インドキシル硫酸測定用キットとして、下記組成の第1試薬及び第2試薬を調製した。
トリス塩酸緩衝液(pH8.0):100mM
WST−8:0.1mM
第2試薬
トリス塩酸緩衝液(pH8.0):100mM
製造例1で得られたシュードモナス・アエルギノーザ由来スルファターゼ:10KU/L
インドキシル硫酸測定用キットとして、下記組成の第1試薬及び第2試薬を調製した。
トリス塩酸緩衝液(pH8.0):100mM
WST−8:0.1mM
第2試薬
トリス塩酸緩衝液(pH8.0):100mM
市販のカタツムリ(Helix pomatia)由来スルファターゼ(SIGMA−ALDRICH社製、品番S9626):10KU/L
実施例4及び5のインドキシル硫酸測定用キットを用いて、検体中のインドキシル硫酸濃度を、分光光度計UV−265(株式会社島津製作所)にて測定した。検体としては、インドキシル硫酸濃度が10mg/dlとなるよう調整した生理食塩水を用いた。具体的測定条件は、以下に示す通りである。
インドキシル硫酸測定用キットとして、下記組成の第1試薬及び第2試薬を調製した。
PIPES緩衝液(pH7.0):50mM
1−mPMS(同仁化学研究所製、品番M003):0.05mM
遺伝子組換ヒト血清アルブミン(HSA)(和光純薬製、品番014−21543):0.5重量%
第2試薬
トリス塩酸緩衝液(pH8.2):200mM
WST−8:1mM
製造例1で得られたシュードモナス・アエルギノーザ由来スルファターゼ:10KU/L
インドキシル硫酸測定用キットとして、下記組成の第1試薬及び第2試薬を調製した。
HEPES緩衝液(pH7.8):100mM
WST−8:0.25mM
オクタン酸ナトリウム(和光純薬製、品番196−08192):5mM
第2試薬
HEPES緩衝液(pH7.8):100mM
N−アセチルシステイン(ロシュ製、品番068365):2.5mM
製造例1で得られたシュードモナス・アエルギノーザ由来スルファターゼ:15KU/L
市販管理血清に4〜6mg/dlのインドキシル硫酸を添加した血清検体を生理食塩水で4倍、16倍、64倍希釈した検体について、実施例1、7及び8のインドキシル硫酸測定用キットを用いて、前記実施例2と同様の方法で、生成したホルマザン色素濃度の吸光度を測定した。
配列番号4は、スルファターゼ遺伝子の増幅に使用したReverse Primerの塩基配列を示す。
配列番号5は、インバースPCRに使用したForward Primerの塩基配列を示す。
配列番号6は、インバースPCRに使用したReverse Primerの塩基配列を示す。
Claims (15)
- 検体に含まれるインドキシル硫酸を測定する方法であって、
陰イオン性界面活性剤及びチオール化合物の存在下で、検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させ、生成されたホルマザン色素を測定する工程を含むことを特徴とする、
インドキシル硫酸の測定方法。 - 前記スルファターゼがアリールスルファターゼである、請求項1に記載の測定方法。
- 前記スルファターゼが、シュードモナス属、マイコバクテリウム属、アシネトバクター属、ストレプトマイセス属及びアスペルギルス属からなる群より選択される少なくとも1種の微生物由来である、請求項1又は2に記載の測定方法。
- 前記スルファターゼが、シュードモナス属に属する細菌由来である、請求項1〜3のいずれかに記載の測定方法。
- 前記スルファターゼが、シュードモナス・アエルギノーザ由来である、請求項1〜4のいずれかに記載の測定方法。
- 前記スルファターゼが、下記(i)又は(ii)に示すポリペプチドからなるアリールスルファターゼである、請求項1〜5のいずれかに記載の測定方法:
(i)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチド、
(ii)配列番号1で示されるアミノ酸配列に対して配列同一性が90%以上のアミノ酸配列からなり、且つ前記(i)のポリペプチドと同等のインドキシル硫酸の加水分解反応を触媒する活性を有するポリペプチド。 - アルブミン存在下で、検体にスルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させる、請求項1〜6のいずれかに記載の測定方法。
- スルファターゼ、テトラゾリウム塩、陰イオン性界面活性剤及びチオール化合物を含むことを特徴とする、インドキシル硫酸の測定用キット。
- テトラゾリウム塩及び陰イオン性界面活性剤を含有する第1試薬と、スルファターゼ、陰イオン性界面活性剤及びチオール化合物を含む第2試薬を含む、請求項8に記載の測定用キット。
- 更にアルブミンを含む、請求項8又は9に記載の測定キット。
- 腎機能の診断に使用される、請求項8〜10のいずれかに記載の測定用キット。
- 腎不全の診断に使用される、請求項8〜11のいずれかに記載の測定用キット。
- 生体から採取された検体に、陰イオン性界面活性剤及びチオール化合物の存在下で、スルファターゼ及びテトラゾリウム塩を作用させ、生成されたホルマザン色素を測定する工程を含むことを特徴とする、腎機能の検査方法。
- 前記検体が、血液、血清、血漿、又は尿である、請求項13に記載の検査方法。
- 腎不全の検査に使用される、請求項13又は14に記載の検査方法。
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