JPH05111397A - ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの安定化方法及び安定化剤並びに安定化された二酸化炭素測定用組成物 - Google Patents
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの安定化方法及び安定化剤並びに安定化された二酸化炭素測定用組成物Info
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- JPH05111397A JPH05111397A JP30426491A JP30426491A JPH05111397A JP H05111397 A JPH05111397 A JP H05111397A JP 30426491 A JP30426491 A JP 30426491A JP 30426491 A JP30426491 A JP 30426491A JP H05111397 A JPH05111397 A JP H05111397A
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Abstract
の安定性を大幅に改善し、安定化された二酸化炭素測定
用組成物を提供する。 【構成】 (a)硫安、(b)分子中に酸素原子を含む
不揮発性有機溶媒及び/又は(c)糖もしくは糖アルコ
ールを含むホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ
の安定化剤、並びにホスホエノールピルビン酸、還元型
補酵素、リンゴ酸脱水素酵素、ホスホエノールピルビン
酸カルボキシラーゼ及び前記安定化剤を含む安定化され
た二酸化炭素測定用組成物。
Description
カルボキシラーゼ(EC.4.1.1.31以下PEP
Caseと略す)およびPEPCaseを含んでなる二
酸化炭素測定用組成物の安定化に関する。
定のpH範囲内に調節されているが、ある種の疾病では
このpHが異常に酸性、もしくはアルカリ性に傾くこと
が知られている。このような血液のpH変化は体液中の
ナトリウム、カリウム、リン酸、炭酸等の各イオンのバ
ランスが変化することによってもたらされるものであ
り、病態を把握するために血液中の二酸化炭素量を測定
することは、臨床的に非常に意義のあることである。
酵素を用いる方法が知られているが、特別な検出装置を
必要とせず、多数の検体を短時間に測定できるため酵素
法が有利である。PEPCaseは下記化1に示すよう
に二酸化炭素をホスホエノールピルビン酸(以下PEP
と略す)に付加しオキザロ酢酸を生成する反応を触媒す
る酵素で、下記化2に示す反応系を利用した二酸化炭素
の酵素的測定法に用いられている。
とうもろこし等のC4植物由来のものが特に有名である
が、C3 植物、藍藻類、大腸菌・シュウドモナス属細菌
をはじめ微生物由来のものも知られ、多くの報告がなさ
れている。〔The Enzyme(3rd e
d.),6.p117−168(1972),Plan
t Physiol 57,906−910(197
6),B.B.R.C.133,436−441(19
85)等〕
関わらず弱酸性から中性でありアルカリ性側では急速に
失活する。しかし、弱酸性では測定対象の二酸化炭素が
飛散してしまうため実際にこの酵素が使用されるのはp
H7.5〜8.0の弱アルカリ性であり、反応試薬中で
のPEPCaseの安定性の悪さは、酵素法による二酸
化炭素測定における大きな問題のひとつであった。
め、多くの検討が加えられている。例えば、アスパラギ
ン酸・硫安・EDTAの添加〔The Enzyme
(3rd ed.)6,p117−168(197
2)、米国特許第3,963,578号〕や、タンパク
質分解酵素阻害剤の添加(特開平1−95779)があ
る。しかし、これらの安定化剤が二酸化炭素測定用試薬
に添加するのに不適当なものであったり、安定化剤の添
加によってもPEPCaseのアルカリ側での安定性が
必ずしも大きく改善されないこともあり、反応試薬中の
酵素の寿命は極端に短いものであった。
等の不揮発性有機溶媒や糖・糖アルコールは、溶液の極
性を低下させる作用を持ち、硫安等の塩類による塩析効
果を妨げるため、酵素の安定性を改善する目的で併用さ
れている例を見ない。また、先に記載した参考文献等の
中にも硫安と有機溶媒あるいは糖・糖アルコールを共存
させている記載は無く、グリセロールの添加については
反応性を向上させる目的で添加している例があるが〔P
lant Physiol.57,906−910(1
976)〕、硫安と共存させておらず、安定性の向上に
ついてもなんら言及するものではない。
能を実質的に低下させずPEPCaseを安定化する手
段について種々検討を加えた結果、硫安の存在下、分子
中に酸素原子を含む不揮発性有機溶媒、及び/または糖
・糖アルコールを添加することによってPEPCase
の安定性が弱酸性から中性域においてのみならず弱アル
カリ性域においても飛躍的に向上することを見いだし、
本発明を完成するに至った。
(1)PEPCaseに(a)硫安、(b)分子中に酸
素原子を含む不揮発性有機溶媒及び/又は(c)糖もし
くは糖アルコールを共存させることを特徴とするPEP
Caseの安定化方法、(2)(a)硫安、(b)分子
中に酸素原子を含む不揮発性有機溶媒及び/又は(c)
糖もしくは糖アルコールを含むことを特徴とするホスホ
エノールピルビン酸カルボキシラーゼの安定化剤、並び
に(3)ホスホエノールピルビン酸、還元型補酵素、P
EPCase及びリンゴ酸脱水素酵素を含んでなる二酸
化炭素測定用組成物において、(a)硫安、(b)分子
中に酸素原子を含む不揮発性溶媒及び/又は(c)糖も
しくは糖アルコールを共存させることを特徴とする安定
化された二酸化炭素測定用組成物に存する。
発性有機溶媒とは、グリセロール、エチレングリコール
等の多価アルコール及びその重・縮合体及びその誘導
体、ジメチルスルホキシド、エーテル化合物、エステル
化合物およびこれらの誘導体等を指すものである。
等の単糖類、シュークロース、トレハロース等の二糖
類、サリシン等の少糖類を含むものであり、糖アルコー
ルとは、イノシトール、マンニトール、ソルビトール、
グルシトール等を言うものである。
Caseは市販されているとうもろこし由来酵素または
小麦由来酵素を利用することもできるし、藍藻や微生物
の培養物から精製により調製することもできる。酵素濃
度は実施者が設定した任意の濃度に溶解することが出来
るが、本発明の方法によればPEPCaseが0.1U
/ml以下の酵素希薄溶液に於いても効果を示すことが
出来る。しかし、本発明はPEPCaseの給源または
存在状態を何等限定するものではない。
安定化剤は酵素の共存物質として従来頻繁に用いられて
おり、単独でもまたは組合せでも二酸化炭素測定用試薬
中の他の酵素に悪影響を及ぼすものではなく、自動分析
機での測定にも適したものである。
不都合の無い範囲内で添加量を調整することができる
が、例えば硫安、有機溶媒ともに1%(w/v)以下と
いった測定試薬の浸透圧や粘性を著しく高める恐れの無
い底濃度で効果を示すことができる。このように低濃度
で効果が得られることは用手法のみならず自動分析機で
測定する場合にも、測定値の日間変動、日内変動を抑制
する上で重要なことである。
は特に限定されるものてはないが、pH5.5〜8.5
の間で緩衝能を有し、かつ必要十分な緩衝能を保つ濃度
に設定されていることが望ましい。この様なバッファー
種として汎用的なリン酸バッファーやトリスバッファー
を使用することもできるし、BES、HEPES、TE
S等のグッドバッファーを使用することもできる。バッ
ファー濃度は好ましくは10mM〜0.5M、さらに好
ましくは50mM〜0.1Mである。また、バッファー
中にキレート剤、スルフヒドリル化合物、無機塩類、牛
血清アルブミン、アミノ酸、界面活性剤、抗生物質等を
含有することもできる。
素が溶解し、還元型補酵素やPEPが消費されるのを防
ぐために試薬を保存している容器を密閉することの他、
窒素のばっ気、炭酸イオン吸収体添加などの処理を施す
ことは常法である。
説明するが、本発明はこれらによって限定されるもので
はない。 実施例1 硫安1.0%(w/v)を含む50mMのトリス塩酸バ
ッファーに各化合物5.0%(w/v)を共存させとう
もろこし由来PEPCaseを0.2U/mlになるよ
うに溶解した。これを25℃に保存してPEPCase
の残存活性を追跡した。結果は表1に示すように、各化
合物の共存によって高い安定化効果が得られることが明
らかである。 表1 添加物 残存率(8日後) なし 15(%) グリセロール 50 エチレングリコール 48 ジメチルスルホキシド 36 イノシトール 28 ソルビトール 33
ッファーに各化合物を5.0%(w/v)を共存させ小
麦由来PEPCaseを0.2U/mlになるように溶
解した。これを25℃に保存してPEPCaseの残存
活性を追跡した。結果は表2に示すように、各化合物の
共存によって高い安定化効果が得られことが明らかであ
る。 表2 添加物 残存率(8日後) なし 14(%) グリセロール 48 エチレングリコール 60 ジメチルスルホキシド 45 イノシトール 47 ソルビトール 40 サッカロース 31
ッファー、pH8.0に溶解し、硫安及びグリセロール
またはエチレングリコールの添加量を変化させ、25℃
で保存して残存活性を追跡した。その結果を表3に示
す。表3から明らかなよすに硫安及び各化合物はその添
加濃度を上げることによって安定化効果が増加するが1
%以下の低濃度でもなおかつ効果が表れる。 表3 濃度(%) 残存率(%) 硫安 グリセロール エチレングリコール 4日目 7日目 0 0 16 3 0.5 0.1 88 42 1.0 0.5 98 68 1.5 5.0 98 77 0.5 0.1 57 32 1.0 0.5 73 45 1.0 1.0 86 66 1.5 10.0 88 76
る微生物を培養し、その培養物からPEPCaseを調
製した。このPEPCaseを0.05U/mlになる
ように1.5%の硫安と5%のエチレングリコールを含
む50mMのHEPESバッファー、pH7.3に溶解
し、25℃で保存して酵素の残存活性を追跡した。
aseを0.05U/mlになるように50mMのHE
PESバッファー、pH7.3に溶解し、25℃で保存
して酵素の残存活性を追跡した。
aseを0.05U/mlになるように1.5%の硫安
含む50mMのHEPESバッファー、pH7.3に溶
解し、25℃で保存して酵素の残存活性を追跡した。
aseを0.05U/mlになるように5%のエチレン
グリコールを含む50mMのHEPESバッファー、p
H7.3に溶解し、25℃で保存して酵素の残存活性を
追跡した。表4に実施例4と比較例1〜3の結果を併せ
て示す。これらの結果から、硫安とエチレングリコール
の間に強い相乗効果の存在することが明らかである。
をばっ気した1%の硫安及び1.5%のグリセロールを
含む0.1MのHEPESバッファー、pH7.5にホ
スホエノールピルビン酸10mM、ホスホエノールピル
ビン酸カルボキシラーゼ1.5U/ml、還元型ニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチド0.5mM、リンゴ酸
脱水素酵素2U/ml、塩化マグネシウム1mM、エチ
レンジアミンテトラアセテート0.1mM、界面活性剤
0.1%濃度になるように添加溶解し二酸化炭素測定用
試液を調製した。この試液を窒素ばっ気した後密栓し2
5℃3日間保存した後、炭酸水素カリウム塩を試料とし
て検量線を作成した。
て硫安とグリセロールを含まないことを除いて実施例5
と同様に二酸化炭素測定用試液を調製した。この試液を
実施例5と同様に処理した後、炭酸水素カリウム塩を試
料として検量線を作成した。図1に実施例5と比較例4
の結果を併せて示す。この結果から、本発明により二酸
化炭素測定用試液の安定性が向上していることが解る。
が大幅に改善され、安定化された二酸化炭素測定用組成
物が提供される。
含まない二酸化炭素測定用試薬について、炭酸水素カリ
ウムを試料として作成した検量線である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ホスホエノールピルビン酸カルボキシラ
ーゼに(a)硫安、(b)分子中に酸素原子を含む不揮
発性有機溶媒及び/又は(c)糖もしくは糖アルコール
を共存させることを特徴とするホスホエノールピルビン
酸カルボキシラーゼの安定化方法。 - 【請求項2】 (a)硫安、(b)分子中に酸素原子を
含む不揮発性有機溶媒及び/又は(c)糖もしくは糖ア
ルコールを含むことを特徴とするホスホエノールピルビ
ン酸カルボキシラーゼの安定化剤。 - 【請求項3】 ホスホエノールピルビン酸、還元型補酵
素、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ及びリ
ンゴ酸脱水素酵素を含んでなる二酸化炭素測定用組成物
において、(a)硫安、(b)分子中に酸素原子を含む
不揮発性有機溶媒及び/又は(c)糖もしくは糖アルコ
ールを共存させることを特徴とする安定化された二酸化
炭素測定用組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3304264A JP3041839B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの安定化方法及び安定化剤並びに安定化された二酸化炭素測定用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3304264A JP3041839B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの安定化方法及び安定化剤並びに安定化された二酸化炭素測定用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05111397A true JPH05111397A (ja) | 1993-05-07 |
JP3041839B2 JP3041839B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
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JP3304264A Expired - Fee Related JP3041839B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの安定化方法及び安定化剤並びに安定化された二酸化炭素測定用組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3041839B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1084954A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-04-07 | Rikagaku Kenkyusho | 酵素を熱活性化する方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3304264A patent/JP3041839B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1084954A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-04-07 | Rikagaku Kenkyusho | 酵素を熱活性化する方法 |
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