JPH10191998A - 1,5agまたはadpの測定法 - Google Patents

1,5agまたはadpの測定法

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JPH10191998A
JPH10191998A JP9006321A JP632197A JPH10191998A JP H10191998 A JPH10191998 A JP H10191998A JP 9006321 A JP9006321 A JP 9006321A JP 632197 A JP632197 A JP 632197A JP H10191998 A JPH10191998 A JP H10191998A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 血清、血漿、尿、髄液などの被検液中の1,
5AGまたは遊離または形成されたADPを簡便かつ正
確に測定する方法を提供する。 【解決手段】 1,5アンヒドログルシトールおよびA
DPのいずれか一成分を含有する被検液に、1,5アン
ヒドログルシトールおよびADPのいずれか残りの成分
およびADP依存性ヘキソキナーゼ酵素蛋白を作用さ
せ、反応によって生成される1,5アンヒドログルシト
ール6リン酸またはAMPを定量してなる1,5アンヒ
ドログルシトールまたはADPの測定法。 【効果】 生体試料中の1,5AGまたはADPを簡便
にして高精度で測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は1,5アンヒドログ
ルシトール(1,5AG)およびADPのいずれか一成
分を含有する被検液に、1,5AGおよびADPのいず
れか残りの成分および下記反応を触媒する酵素蛋白を作
用させ、反応によって生成される1,5アンヒドログル
シトール6リン酸(1,5AG6P)またはAMPを定
量することを特徴とする1,5AGまたはADPの定量
法に関し、血清、血漿、尿、髄液などの被検液中の1,
5AGまたは遊離または形成されたADPを簡便かつ正
確に測定する臨床検査分野に関するものである。
【0002】
【化2】
【0003】
【従来の技術】1,5AGはヒト髄液、血漿、血清、尿
中などに存在し、ある種の疾患、特に糖尿病において血
漿中の量が低下するすることが報告されている化合物で
あり(日本内科学会誌80巻、1198−1204、1
991)、近年、糖尿病診断マーカーとして使用されて
いる物質である。
【0004】従来、生体試料中の1,5AGを測定する
方法としてはガスクロマトグラフィー法(糖尿病、25
巻、1115−1118、1982)、ピラノースオキ
シダーゼを用いて測定する方法(特開昭63−1853
97号公報、米国特許第4994377号明細書、EP
公開261591号公報)、グルコキナーゼまたはヘキ
ソキナーゼを用いて測定する方法(特開平8−1077
96号公報)などが知られていた。しかしながら、ガス
クロマトグラフィー法は被検液の前処理として1,5A
Gのラベル化が必要である上、測定に長時間を要し、多
数の検体を同時に測定することが困難であり、しかも分
析機器の維持、管理に高度の技術を必要とするなどの欠
点があり、実際の臨床に応用するには不便であった。ま
たピラノースオキシダーゼを用いた1,5AGの測定法
はピラノースオキシダーゼが基質としてピラノース類に
広く作用するため1,5AGを正確に測定することがで
きなかった。また1,5AGをリン酸化する酵素として
ヘキソキナーゼ、グルコキナーゼが知られていたがヘキ
ソキナーゼおよびグルコキナーゼがグルコースに対して
高い特異性を示し、1,5AGに対する作用が低く、そ
の測定に大量の酵素を用いる必要があり、現実的な測定
とはいえなかった。
【0005】また、ADPの測定は、例えばATPおよ
び基質の存在下にキナーゼによって基質のリン酸化体お
よびADPを形成する反応を触媒する酵素(キナーゼ)
の反応が関与する酵素活性の測定や基質の定量に有用で
あることが知られている。この基質とキナーゼの関係と
しては、例えばクレアチン、ATP/クレアチンキナー
ゼ(EC2.7.3.2)であり、グリセロール、AT
P/グリセロキナーゼ(EC2.7.1.30)であ
り、コリン、ATP/コリンキナーゼ(EC2.7.
1.32)であり、ピルビン酸、ATP/ピルビン酸キ
ナーゼ(EC2.7.1.40)であり、酢酸、ATP
/酢酸キナーゼ(EC2.7.2.1)などが挙げら
れ、これらの反応にて形成されるADPを測定対象とす
るものである。さらに、例えばグリセロール、ATP/
グリセロキナーゼの場合に、このグリセロールはトリグ
リセリド、ジグリセリドやモノグリセリドにリパーゼや
膵リパーゼを作用せしめて遊離されたグリセロールでも
よく、またホスファチジルグリセロールにホスフォリパ
ーゼDを作用せしめて遊離されたグリセロールでもよ
く、生体内成分の生化学検査項目としてのトリグリセリ
ド定量の目的、トリグリセリドやジグリセリドを基質と
した膵リパーゼ活性測定の目的や羊水中のホスファチジ
ルグリセロール定量の目的が挙げられる。
【0006】さらに他のADPの測定としては、下記の
基質/酵素の関係において基質の測定または酵素活性測
定が挙げられ、例えば尿素、ATP/ウレアアミドヒド
ロラーゼ(EC3.5.1.45)による形成されるA
DPの測定(例えばまた、尿素としては、遊離尿素やク
レアチン/クレアチンアミドヒドロラーゼ(EC3.
5.3.3)の反応にて形成される尿素でもよく、さら
にクレアチンとしてはクレアチニン/クレアチニンアミ
ドヒドロラーゼ(EC3.5.2.10)の反応にて形
成されるクレアチンでもよい)、N−メチルヒダントイ
ン、ATP/N−メチルヒダントイナーゼ(EC3.
5.2.14)による形成されるADPの測定(例えば
また、N−メチルヒダントインとしてはクレアチニン/
クレアチニンデイミナーゼ(EC3.5.4.21)の
反応にて形成されるものが例示される)、L−グルタミ
ン酸、アンモニア、ATP/グルタミンシンセターゼ
(EC6.3.1.2)による形成されるADPの測定
(例えばまた、アンモニアとしては、遊離アンモニアや
尿素/ウレアーゼ(EC3.5.1.5)の反応にて形
成されるものが例示される)、L−アスパラギン酸、α
−ケトグルタル酸、アンモニア、ATP/アスパラギン
酸アミノトランスフェラーゼ(GOT)、グルタミンシ
ンセターゼによる形成されるADPの測定に基づくGO
T活性測定、L−アラニン、α−ケトグルタル酸、アン
モニア、ATP/アラニンアミノトランスフェラーゼ
(GPT)、グルタミンシンセターゼによる形成される
ADPの測定に基づくGPT活性測定などが挙げられ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】まず、本発明者らは
1,5AGに対して特異的に作用する酵素を広く微生物
からスクリーニングしたところ、超高度好熱菌ピロコッ
カス・フリオサス・DSM3638菌株の菌体内に存在
する酵素蛋白であるADP依存性ヘキソキナーゼ(AD
P−HK)がADPの存在下1,5AGをリン酸化して
1,5AG6Pを形成する反応を触媒することを初めて
発見し、1,5AGの測定においてADPの存在下に該
酵素蛋白を作用させるか、ADPの測定において1,5
AGの存在下に該酵素蛋白を作用させることにより1,
5AG6PおよびAMPを形成し、この1,5AG6P
またはAMPを定量することにより1,5AGまたはA
DPが簡便かつ正確に測定できることを見出した。さら
に、本発明者らは、エッシェリヒア・コリDH1(AT
CC33849)株の菌体内に存在する1,5アンヒド
ログルシトール6リン酸デヒドロゲナーゼが補酵素の存
在下に1,5AG6Pを基質として還元型補酵素を形成
する反応を触媒することを見出し、好適には1,5AG
またはADPの測定において生成された還元型補酵素を
測定することにより達成できることを見出した。
【0008】即ち、本発明は1,5AGおよびADPの
いずれか一成分を含有する被検液に、1,5AGおよび
ADPのいずれか残りの成分および下記反応を触媒する
酵素蛋白を作用させ、反応によって生成される1,5A
G6PまたはAMPを定量してなる1,5AGまたはA
DPを簡便かつ高精度に測定することのできる新規な方
法を提供することを目的とする。
【0009】
【化3】
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記知見に基づ
いて完成されたもので、1,5AGおよびADPのいず
れか一成分を含有する被検液に、1,5AGおよびAD
Pのいずれか残りの成分および下記反応を触媒する酵素
蛋白を作用させ、反応によって生成される1,5AG6
PまたはAMPを定量することを特徴とする1,5AG
またはADPの測定法である。
【0011】
【化4】
【0012】より好ましくは、本発明は、生成される
1,5AG6Pの定量において、1,5アンヒドログル
シトール6リン酸デヒドロゲナーゼおよび補酵素を作用
せしめ、次いで反応によって消費された成分または生成
された成分を測定することを特徴とする1,5AGまた
はADPの測定法である。以下、本発明をより詳細に説
明する。
【0013】本発明に用いられる下記反応を触媒する酵
素蛋白としては1,5AGを基質とし、ADPを消費し
て1,5AG6PおよびAMPを生成する酵素蛋白であ
れば何ら限定されるものではなく、例えば超高度好熱菌
Pyrococcus・furiosus・DSM36
38菌株由来ADP−HKを用いればよい。超高度好熱
菌Pyrococcus・furiosus・DSM3
638菌株はドイッチェ・ザンムルグ・フォン・マイク
ロオルガニスメン・ウント・チェルクツルレンGmbH
(DSM)に基準培養物として寄託され、DSMカタロ
グ(1993)に記載されており、何人も入手可能であ
る。
【0014】ADP−HK生産菌の培養方法は例えば後
述の培地を用いて、培養温度は菌の生育する温度範囲で
行えばよく、例えば70〜110℃、好ましくは85〜
105℃である。また、培養時間は目的とする酵素が最
高力価となる培養時間、例えば1〜3日にて目的とする
酵素を採取すればよい。生成された1,5AG6Pの定
量に用いられる1,5アンヒドログルシトール6リン酸
デヒドロゲナーゼ(1,5AG6PDH)としてはエッ
シェリヒア・コリDH1(ATCC33849)株の菌
体内に存在する1,5AG6PDHを用いて測定すれば
よい。1,5AG6PDHは下記反応式
【0015】
【化5】
【0016】で示される通り1,5AG6Pを基質と
し、例えば補酵素として酸化型(チオ)ニコチンアミド
アデニンジヌクレオチド(リン酸)〔酸化型(チオ)N
AD(P)〕類を消費して還元型(チオ)ニコチンアミ
ドアデニンジヌクレオチド(リン酸)〔還元型(チオ)
NAD(P)〕類を生成する1,5AG6PDHであれ
ばなんら限定されるものではない。またこの1,5AG
6PDH生産菌としてはエシェリヒア属に属する1,5
AG6PDH生産菌であれば何ら限定されるものではな
く,1,5AG6PDHを生産する能力を有するその変
異株であってもよい。好ましくはエシェリヒア・コリ属
に属する生産菌が考えられ、より好ましいものとしてエ
シェリヒア・コリ・DH1(ATCC33849)はA
TCCに保存され、ATCC(18th)カタログに記
載されており、何人も入手可能であり本菌株から得られ
た1,5AG6PDHが好ましい。
【0017】次いで1,5AG6PDHを得るに当たっ
て好ましくはエシェリヒア・コリ・DH1(ATCC3
3849)を培養するものでこの培養手段としては固体
培養でも液体培養でもよいが好ましくはフラスコ、ジャ
ー等による通気培養である。この培地としては微生物の
培養に通常用いられるものが広く使用される。炭素源と
してグルコース、グリセロール、ソルビトール、ラクト
ースなど、窒素源としては酵母エキス、肉エキス、トリ
プトン、ペプトンなど、無機塩としては塩化ナトリウ
ム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシ
ウムなどを用いればよい。培養条件としては例えばpH
6.5〜7.5、培養温度は25〜37℃で目的とする
酵素が最高力価となる培養時間、例えば18〜30時間
にて目的となる酵素を採取すればよい。
【0018】ADP−HKまたは1,5AG6PDHは
主としてその菌体内に含有、蓄積されており、その菌体
内から抽出すればよい。ADP−HKまたは1,5AG
6PDHの抽出法を例示すれば培養液から菌体を遠心分
離などによって分離し、菌体をリン酸緩衝液、トリス塩
酸緩衝液などの緩衝液に懸濁した後、リゾチーム、超音
波、ガラスビーズなどによって破砕して遠心分離し、可
溶性画分を粗酵素液として回収する。このようにして得
られた粗製のADP−HKまたは1,5AG6PDH含
有液を公知の蛋白質、酵素の単離、精製手段を用いて処
理することにより、精製されたADP−HKまたは1,
5AG6PDHを得ることができる。例えばアセトンま
たはエタノールなどの有機溶媒による分別沈殿法、硫酸
アンモニウムなどによる塩析法、イオン交換クロマトグ
ラフィー法、疎水クロマトグラフィー法、アフィニティ
ークロマトグラフィー法、ゲルろ過法などの一般的な酵
素精製法を適宜選択、組み合わせて精製ADP−HKま
たは1,5AG6PDHを得ることができ、適宜安定化
剤例えばショ糖、グリセロールなどを5〜50%程度、
アミノ酸、補酵素などを0.01〜0.1%程度加えて
凍結保存または凍結乾燥させてもよい。
【0019】上記ADP−HKが触媒する酵素反応に使
用するマグネシウムイオンの代わりにマンガンイオンを
放出し得るイオン放出性塩類を用いればよく、その塩類
としては塩化物、硫酸化物などが包含され、好適には塩
化マグネシウム、塩化マンガンが挙げられるが、なんら
これらに限定されるものではない。上記1,5AG6P
DHが触媒する酵素反応に使用される補酵素としての酸
化型(チオ)NAD(P)類には酸化型ニコチンアミド
アデニンジヌクレオチド(酸化型NAD)、酸化型ニコ
チンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(酸化型NA
DP)、酸化型3−アセチルニコチンアミドアデニンジ
ヌクレオチド(酸化型3−アセチルNAD)、酸化型3
−アセチルニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン
酸(酸化型3−アセチルNADP)の酸化型3−アセチ
ルNAD(P)、酸化型デアミノニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド(酸化型デアミノNAD)、酸化型デ
アミノニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸
(酸化型デアミノNADP)の酸化型デアミノNAD
(P)(これらを含めて以下、酸化型NAD(P)とい
うこともある)の他に酸化型チオニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド(酸化型チオNAD)、酸化型チオニ
コチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(酸化型チ
オNADP)の酸化型チオNAD(P)などが包含され
るが、なんらこれらに限定されるものではない。
【0020】本発明における1,5AGの測定の場合、
ADP−HK、1,5AG6PDH、ADP、酸化型
(チオ)NAD(P)類およびマグネシウムイオンまた
はマンガンイオンの使用量としては酵素反応が円滑に進
行する量であればよく、被検液中1,5AGの含量、反
応時間および温度などにより適宜調整されるが、ADP
−HKおよび1,5AG6PDHの濃度は例えば0.1
〜500U/ml程度、好ましくは1〜100U/ml
程度である。ADPや酸化型(チオ)NAD(P)類の
濃度は酵素反応を行うのに十分な濃度あればよく、AD
Pの濃度は例えば0.1〜100mM程度、好ましくは
0.5mM〜20mM程度である。酸化型(チオ)NA
D(P)類は例えば0.5〜50mM程度、好ましく
は、1〜10mM程度とされ、マグネシウムイオンまた
はマンガンイオンの濃度としては例えば0.1〜 50
mM程度、好ましくは0.5〜10mM程度である。
【0021】また、ADPを測定する場合には、上記の
試薬としてADPを用いる代わりに1,5AGを使用す
ればよく、1,5AGの濃度としては酵素反応を行うの
に十分な濃度として用いればよく、その濃度は例えば
0.1〜100mM程度、好ましくは0.5mM〜20
mM程度である。本発明の方法は、酵素反応系に悪影響
を及ぼさない適当な緩衝液(例えば、トリス−塩酸緩衝
液、リン酸緩衝液、モノまたはジエタノールアミン緩衝
液、グッド緩衝液等)を用いて行われる。
【0022】また、測定手法は特に限定されず、エンド
ポイント法、レートアッセイ法などの手法を適宜用いる
ことができる。測定対象となる被検液としては、例え
ば、血清、血漿、尿、髄液などが例示される。このよう
な被検液としては通常、例えば3〜200μlを用いて
上記反応系によって反応を行うもので、反応温度として
は例えば15〜45℃、好ましくは20℃〜40℃の反
応温度条件で行えばよく、また、反応時間はエンドポイ
ント法では、例えば1〜60分間、好ましくは1〜10
分間、レートアッセイ法では反応が直線的に行われてい
る時間内、好ましくは、2〜3分間を計って測定する。
【0023】まず、反応によって生成されたAMPは、
簡便には、例えば通常の液体クロマトグラフィー法で測
定すればよい。また酸化型(チオ)NAD(P)類から
形成された還元型(チオ)NAD(P)類の生成量は種
々の方法により測定することができるが、通常、簡便か
つ高精度で測定することのできる吸光度測定法により行
われる。測定波長は還元型(チオ)NAD(P)類の種
類によって適宜選択され、還元型NAD(P)、還元型
3−アセチルNAD(P)、還元型デアミノNAD
(P)などの場合には340nm付近、還元型チオNA
D(P)の場合は405nm付近の波長が選択される。
また還元型(チオ)NAD(P)類の生成量の測定法と
して、インドニトロテトラゾニウム(INT)やニトロ
ブルーテトラゾニウム(NTB)等のテトラゾニウム塩
を用いて電子受容体としてフェナジンメトサルフェート
(PMS)やジアホラーゼ(EC 1.6.4.3)の
作用によりホルマザン色素を形成せしめ、このホルマザ
ン色素の呈色を測定する方法を用いてもよい。また、還
元型(チオ)NAD(P)類の蛍光を測定してもよい。
【0024】また、被検液中の1,5−AGがごく微量
でそのリン酸化生成物(1,5AG6P)も極微量であ
る場合、下記反応式
【0025】
【化6】
【0026】
【化7】
【0027】(式中A1は酸化型チオNAD(P)また
は酸化型NAD(P)のいずれか1種を示し、A2はA
1の還元生成物を示し、B1はA1が酸化型チオNAD
(P)のときは還元型NAD(P)を、A1が酸化型N
AD(P)のときは還元型チオNAD(P)を示し、B
2はB1の酸化型生成物を示す。)に示す原理にていわ
ゆる酵素サイクリング反応を形成せしめ、該反応によっ
て変化するA2またはB1の量を測定することで1,5
AGを高感度に定量することができる。なお、還元型N
AD(P)は波長340nm付近、還元型チオNAD
(P)は波長405nm付近での吸光度により定量する
ことができ、この特徴に基づいてこれらを定量するもの
である。
【0028】この酵素サイクリング反応においては酵素
反応系に悪影響を及ぼさない適当な緩衝液、例えばトリ
ス塩酸緩衝液、リン酸緩衝液、モノまたはジエタノール
アミン緩衝液、グッド緩衝液などで例えばpH8〜1
1、好ましくは9.5〜10.5が用いられる、還元型
NAD(P)量は例えば0.01〜0.1mM、酸化型
チオNAD(P)量は例えば0.5〜5mM、1,5A
G6PDH量は例えば0.1〜100U/ml程度で適
宜KCl、MgCl2 などの無機塩を例えば0〜100
mMの濃度加えて行ってもよい。反応温度としては例え
ば5〜45℃、好ましくは20〜40℃の反応温度条件
で行えばよく、反応時間しては例えば0.5〜60分程
度で行えばよい。
【0029】また、被検液中にグルコースが共存するす
る場合は1,5AGに対して作用せずグルコースに特異
性を有する酵素を用いてグルコースを消去した後に1,
5AGの測定を行うことが好ましい。具体的に説明する
と、 1、グルコースオキシダーゼまたはグルコースオキシダ
ーゼおよびカタラーゼ 2、グルコースデヒドロゲナーゼ 3、ヘキソキナーゼ 4、グルコキナーゼ などが挙げられ、好適にはグルコースオキシダーゼおよ
びカタラーゼを用いた消去方法がよい。消去反応を効率
よく行うためにムタロターゼを添加してもよい。添加す
る酵素量としては例えば0.1〜500U/ml、好ま
しくは1〜100U/mlである。また、上記酵素の反
応生成物を消費する酵素をさらに添加してもよい。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明を
より詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。
【0031】
【参考例1】 <ADP−HKの酵素活性測定法> 測定試薬 50mM トリス−塩酸緩衝液(pH7.5) 20mM グルコース 2mM ADP 2mM MgCl2 5U/ml グルコース6リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH) 0.025% NBT 1mM 酸化型NADP 1% トリトンX−100 5U/ml ジアホラーゼ(NADPH) 測定試薬1mlを37℃で1分間予備加温した後、0.
02mlの酵素液を添加して10分間反応させる。反応
後、0.1N塩酸を2ml添加して反応を停止させ、5
分以内に層長1.0cmのセルを用いて、波長550n
mにおける吸光度を測定する(As)。また盲検として
酵素液のかわりに蒸留水0.02mlを用いて同一の操
作を行って吸光度を測定する(Ab)、この酵素使用の
吸光度(As)と盲検の吸光度(Ab)の吸光度差(A
s−Ab)より酵素活性を求める。酵素活性1単位は3
7℃で1分間に1μモルの還元型NADPを生成させる
酵素量とし、計算式は下記の通りである。 酵素活性(U/ml)=(As−Ab)×0.795×
酵素の希釈倍率 <ADP−HKの取得> Pyrococcus・furiosus・DSM36
38の培養培地組成 0.1% 酵母エキス 0.5% トリプトン 0.72% マルトース 2.39% NaCl 0.4% Na2 SO4 0.07% KCl 0.02% NaHCO3 0.01% KBr 0.03% H3BO4 1.08% MgCl2 0.15% CaCl2 0.0025% SrCl2 0.025% NH4 Cl 0.014% K2 HPO4 0.1% CH3 COONa 0.0015% N(COOH)3 0.0005% MnSO4 0.0014% FeSO4 0.0002% NiCl2 0.0001% CoSO4 0.0001% ZnSO4 0.00001% CuSO4 0.000001% Na2 Wo4 0.000001% Na2 Mo4 0.1% システイン塩酸塩 上記培地成分を含む液体培地(pH7)500mlを5
00ml溶三角フラスコ10本に分注し、120℃、2
0分間、加熱滅菌した後、これにPyrococcus
・furiosus・DSM3638株の菌体懸濁液1
0mlを移植し、攪拌させながら、95℃で20時間培
養し、種培養液とした。上記培地成分を含む液体培地2
00l/300lタンクを滅菌した後、種培養液を移植
し、攪拌させながら、95℃で15時間培養し、5mU
/mlの培養液200lを得た。 <ADP−HKの精製>得られた培養液200lを遠心
分離して、得られた菌体を0.9%のNaClを含む2
0mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)で1回洗浄
した。洗浄菌体を20mMのトリス−塩酸緩衝液(pH
7.5)に懸濁して2lに調整し、クボタ社製の超音波
破砕機(INSONATOR 201M)を用いて18
0W、30分間処理して、菌体破砕液を得た。
【0032】この破砕液を8000rpm、30分間遠
心分離し、1.8l(酵素活性980U)の上清を得
た。この上清を透析チューブを用いて10mMのトリス
−塩酸緩衝液(pH7.5)8lに対して5℃で一夜透
析した後、10mMのトリス−塩酸緩衝液(pH7.
5)で緩衝化したDEAE−Sepharose FF
(ファルマシア社製)200ml(2.6×38cm)
のカラムに通し、0〜1モルのNaClのリニアグラジ
エントで溶出を行った。その結果、0.08〜0.1モ
ルのNaCl濃度で活性画分(950U)が溶出され
た。
【0033】この得られた活性画分に4Mとなるように
NaClを溶解し、4MのNaClで緩衝化されたPh
enyl−Sepharose FF(ファルマシア社
製)200ml(2.6×38cm)のカラムに通し、
4〜0MのNaClのリニアグラジエントにより溶出を
行った。その結果、0.02から0.07モルのNaC
l濃度で活性画分(900U)が得られた。この得られ
た活性画分を10mMトリス−塩酸(pH7.5)8l
に5℃、一夜透析した後、10mMトリス−塩酸緩衝液
(pH7.5)で緩衝化したヒドロキシアパタイト(ペ
ンタックス社製)100ml(2.6×19cm)のカ
ラムに通し、0〜0.5Mのリン酸緩衝液(pH7.
5)のリニアグラジエントにより溶出を行った。その結
果、0.02〜0.03Mのリン酸緩衝液濃度で活性画
分(850U)が溶出された。この酵素液を凍結乾燥し
て5mgの酵素粉末(170U/mg)を得た。
【0034】ADP−HKの理化学的性質は以下の通り
であった。 <ADP−HKの理化学的性質> (1)酵素作用 基質としてグルコースを用いた酵素作用を以下に示す。
【0035】
【化8】
【0036】(2)基質特異性 基質特異性を表1に示す。
【0037】
【表1】
【0038】(3)分子量 トーソー社製TSK−G3000SWXL(0.75×3
0cm)を用いたゲル濾過法により測定したADP−H
Kの分子量は100000±5000であった。 (4)至適pHはpH6.0〜7.0(リン酸緩衝液)
であった。
【0039】(5)至適温度は80〜100℃であるこ
とから高度好熱性酵素と認められた。
【0040】
【参考例2】 <1,5AG6PDH生産菌の培養>エシェリヒア・コ
リ・DH1(ATCC33849)の培養培地組成 0.5% 肉エキス 1.5% ソルビトール 1.0% トリプトン 1.5% ビール酵母エキス 上記培地成分を含む液体培地(pH7.5)50mlを
300ml容三角フラスコ2本に分注し、120℃、2
0分間、加熱滅菌した後、これにエシェリヒア.コリD
H1(ATCC33849)の菌体懸濁液1mlを移植
し、攪拌させながら、30℃で15時間培養し、種培養
液とした。上記培地成分と消泡剤FSアンチフォーム0
28(ダウコーニング社製)を0.3%含む液体培地5
lを10l容ジャー2ヶにおいて滅菌した後に種培養液
を移植し、37℃で培養液のpHを5N NaOHで
6.5以上になるよう制御して好気的に撹拌しながら2
4時間培養し、培養力価15mU/mlの培養液10l
を得た。 <1,5AG6PDHの精製>得られた培養液10lを
遠心分離して、得られた菌体を50mMのトリス−塩酸
緩衝液(pH8.5)で1回洗浄した。洗浄菌体を50
mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)に懸濁して
1.2lに調整し、DYNO−MILL(Willy・
A.Bachofen社製)を用いて菌体破砕を行い、
菌体破砕液を得た。
【0041】この破砕液を透析チューブを用いて50m
Mのトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)20lに対して
5℃で一夜透析した後、8000rpm、60分間遠心
分離し、1.0l(酵素活性120U)の上清を得た。
この上清を50mMのトリス−塩酸緩衝液(pH8.
5)で緩衝化したDEAE−Sepharose・FF
(ファルマシア社製)1200ml(2.6×38c
m)のカラムに通し、0〜0.25MのNaClのリニ
アグラジエントで溶出を行った。その結果、約0.15
MのNaCl濃度で活性画分(75U)が溶出された。
この得られた活性画分に3MとなるようにNaClを溶
解し、50mM トリス−塩酸緩衝液(pH8.5),
3M NaClで平衝化されたPhenyl−Seph
arose・CL4B(ファルマシア社製)500ml
(2.6×38cm)のカラムに通し、2.5〜0Mの
NaClのリニアグラジエントにより溶出を行った。
【0042】その結果、約1.2MのNaCl濃度で活
性画分(50U)が得られた。この得られた活性画分を
20mMトリス−塩酸(pH8.5)で、一夜透析した
後、20mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で緩衝
化したBlue−sepharose(ファルマシア社
製)50ml(2.6×19cm)のカラムに通し、0
〜1MのNaCl、20%エチレングリコールのリニア
グラジエントにより溶出を行った。その結果、約0.6
MのNaCl、12%エチレングリコールの濃度で活性
画分(30U)が溶出された。この得られた活性画分を
50mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で一夜透析
した後、50mMトリス−塩酸緩衝液(pH8.5)で
緩衝化したResource・Q(ファルマシア社製)
6mlのカラムに通し、0〜0.3MのNaClのリニ
アグラジエントにより溶出を行った。その結果、約0.
15MのNaCl濃度で活性画分(28U)が得られ、
均質な酵素標品を得た。 <1,5AG6PDHの理化学的性質> (1)作用 1,5AG6Pを補酵素の存在下脱水素し、組成式(C
6 118 1 )の化合物とする下記の反応式
【0043】
【化9】
【0044】で表される反応を触媒する。また上記反応
において、1,5AG6Pを25mMとして用いた場
合、補酵素としての酸化型NADPに対するKm値は
0.09mMであり、酸化型NADに対するKm値は
2.4mMであり、酸化型チオNADPに対するKm値
は0.08mMであり、さらに酸化型チオNADも補酵
素として作用する。(2)力価の測定法 1,5AG6PDHの酵素活性測定法 測定試薬 50mM CAPS−NaOH緩衝液(pH10.0) 1mM 酸化型NADP 5mM 1,5AG6P (CAPS:N−Cyclohexyl−3−aminopropanesu− lfonic acid) 測定試薬1mlを光路長1cmのセルに入れ37℃で5
分間予備加温した後、0.01mlの酵素液添加後0.
5分後の波長340nmにおける吸光度(Aa)と酵素
液添加後1.5分後の吸光度(Ab)を測定する。この
吸光度(Aa)と(Ab)の吸光度差(Ab−Aa)よ
り酵素活性を求める。なお、吸光度(Ab)が0.2以
上になる時は酵素液を50mM CAPS−NaOH緩
衝液(pH10.0)で希釈して測定するものとする。
酵素活性1単位は37℃で1分間に1μモルの還元型N
ADPを生成させる酵素量とし、計算式は下記の通りで
ある。 酵素活性(U/ml)=(Ab−Aa)×16.0×酵
素の希釈倍率 (3)基質特異性 上記力価測定法を利用して、その反応液中の1,5AG
6Pの代わりに、種々の基質を用いて、1,5AG6P
に対する相対活性を求めた結果を表2に示す。
【0045】
【表2】
【0046】その結果、この酵素は少なくとも1,5A
G6Pに基質特異性を示した。 (3)至適pH pH7.0〜9.0は50mMトリス塩酸緩衝液(□−
□)、pH9.5〜10.5は50mMのCAPS−N
aOH緩衝液(■−■)を用いた。至適pHは9〜10
付近であり、結果を図1に示した。
【0047】(4)pH安定性 pH4.0〜5.5はクエン酸緩衝液(○−○)、pH
5.5〜7.0はビストリス塩酸緩衝液(●−●)、p
H7.0〜9.0はトリス塩酸緩衝液(□−□)、pH
9.5〜11.0はCAPS−NaOH緩衝液(■−
■)を用いた。50℃、30分処理でpH6〜9におい
て安定であり、結果を図2に示した。
【0048】(5)至適温度 上記の力価測定法における測定法を利用して、その温度
条件を変えて酵素反応を行った結果は図3に示す通りで
あって、その至適温度は37〜50℃であった。 (6)熱安定性 1,5AG6PDHを1U/mlを含有して成る50m
M CAPS−NaOH緩衝液(pH9.5)を各温度
に30分間放置し、ついで上記の力価測定法に従って、
1,5AG6PDHの残存活性を測定した結果、図4に
示す通りであって、酵素は45℃付近までは安定であっ
た。
【0049】(7)種々の物質による影響 上記の力価測定法において、種々の添加物を加えて、
1,5AG6PDHの1,5AG6Pに対する酵素活性
を測定した結果を表3に示す。
【0050】
【表3】
【0051】(8)分子量 78000±6000(TSKgel・G3000SW
XL(東ソー製)ゲル濾過法による) (9)等電点 4.7±0.5(キャリアアンフォライトpH3.5−
pH10(ファルマシア製)を用いる電気泳動法により
測定) (10)Km値 1,5AG6Pに対するKm値:25mM (11)作用機序確認試験 1,5AG6P、(酸化型)NADP、トリエチルアミ
ン重炭酸緩衝液(pH10.0)、1,5AG6PDH
を含む反応液を37℃、8時間反応せしめる。1,5A
G6Pに生成したカルボニル基を2,4−ジニトロフェ
ニルヒドラジンとHClを加えて反応せしめヒドラゾン
として分離し、マススペクトルを測定することで生成物
が組成式(C6 118 1 )で表されるものであるこ
とが確認された。
【0052】
【実施例1】 <マグネシウムイオンを用いたときの1,5AGの定量> 測定試薬1 52.6mM トリスー塩酸緩衝液(pH7.5) 10.5mM ADP 10.5mM MgCl2 10U/ml ADP−HK 測定試薬2 239mM グリシン−NaOH緩衝液(pH10.0) 4.77mM 酸化型NADP 0.24mM トリトンX−100 0.012% NTB 11.9U/ml ジアホラーゼ(NADPH) 36mU/ml 1,5AG6PDH 測定方法 1,5AGを1mM,2mM,5mM,7mM,10m
Mの水溶液に調製し、1,5AGサンプルを作製した。
測定試薬1を0.475mlに1,5AGサンプル0.
025mlを加え、37℃、5分間加温後、測定試薬2
を0.5ml加えて更に37℃、5分間加温後、0.1
NのHCl2mlを加えて、反応停止後、550nmの
吸光度を1,5AGサンプルの代わりに蒸留水を用いた
ものを対象に測定した。図5に示す通り、1,5AGが
定量的に測定できた。
【0053】
【実施例2】 <マンガンイオンを用いたときの1,5AGの定量> 測定試薬1 52.6mM トリスー塩酸緩衝液(pH7.5) 10.5mM ADP 10.5mM MnCl2 10U/ml ADP−HK 測定試薬2 239mM グリシン−NaOH緩衝液(pH10.0) 4.77mM 酸化型NADP 0.24mM トリトンX−100 0.012% NTB 11.9U/ml ジアホラーゼ(NADPH) 36mU/ml 1,5AG6PDH 測定方法 1,5AGを1.2mM,2.4mM,6mM,8.4
mM,12mMの水溶液に調製し、1,5AGサンプル
を作製した。測定試薬1を0.475mlに1,5AG
サンプル0.025mlを加え、37℃、5分間加温
後、測定試薬2を0.5ml加えて更に37℃、5分間
加温後、0.1NのHCl2mlを加えて、反応停止
後、550nmの吸光度を1,5AGサンプルの代わり
に蒸留水を用いたものを対象に測定した。図6に示す通
り、1,5AGが定量的に測定できた。
【0054】
【実施例3】 <サイクリング反応を用いた1,5AGの測定> 測定試薬 50mM トリス−塩酸緩衝液(pH8.5) 2mM ADP 2mM MgCl2 5U/ml ADP−HK 40mM KCl 0.05mM 還元型NADP 3mM 酸化型チオNADP 1U/ml 1,5AG6PDH 測定方法 1,5AGを0.1mM、0.5mM,1.25mM、
2.5mMの水溶液に調製し、1,5AGサンプルを作
製した。測定試薬0.99mlに1,5AGサンプル
0.01mlを加え、37℃、5分間加温後、の405
nmの吸光度を試薬ブランクを対照に測定した。図7に
示す通り、1,5AGが定量的に測定できた。
【0055】
【実施例4】 <グルコースの消去系を組み合わせた1,5AGの測定
> 測定試薬1 50mM トリス−塩酸緩衝液(pH6.5) 100U/ml グルコースオキシダーゼ 50U/ml カタラーゼ 測定試薬2 200mM トリス−塩酸緩衝液(pH8.5) 4mM ADP 50mU/ml 1,5AG6PDH 2mM 酸化型NADP 4mM MgCl2 10U/ml ADP−HK 10U/ml ジアホラーゼ(NADPH) 0.05% NTB 2.0% トリトンX−100 測定法 グルコース2mMを含む、1,5AGを1mM,2m
M,5mM,7mM,10mMの水溶液に調製し、1,
5AGのサンプルを作製した。測定試薬1の0.5ml
に1,5AGサンプル0.025mlを加え、37℃、
5分間加温後、測定試薬2を0.5ml加えて更に37
℃、5分間加温後、0.1NのHCl2mlを加えて、
反応停止後、550nmの吸光度を1,5AGサンプル
の代わりに、蒸留水を用いたものを対照に測定した。図
8に示す通り、1,5AGが定量的に測定できた。
【0056】
【実施例5】 <マグネシウムイオンを用いたときのADPの定量> 測定試薬1 52.6mM トリスー塩酸緩衝液(pH8.5) 20mM 1,5AG 10.5mM MgCl2 20U/ml ADP−HK 測定試薬2 239mM グリシン−NaOH緩衝液(pH10.0) 4.77mM 酸化型NADP 0.24mM トリトンX−100 0.012% NTB 11.9U/ml ジアホラーゼ(NADPH) 36mU/ml 1,5AG6PDH 測定方法 ADPを1mM,2mM,5mM,7mM,10mMの
水溶液に調製し、1,5AGサンプルを作製した。測定
試薬1を0.475mlにADPサンプル0.025m
lを加え、37℃、5分間加温後、測定試薬2を0.5
ml加えて更に37℃、5分間加温後、0.1NのHC
l2mlを加えて、反応停止後、550nmの吸光度を
ADPサンプルの代わりに蒸留水を用いたものを対象に
測定した。図9に示す通り、ADPが定量的に測定でき
た。
【0057】
【参考例3】 <マグネシウムイオンを用いた時のグルコースの定量> 測定試薬 50mM トリスー塩酸緩衝液(pH7.5) 2mM ADP 10U/ml G6PDH 1mM 酸化型NADP 2mM MgCl2 10U/ml ADP−HK 測定方法 グルコースを0.4mM、1mM、2mM、4mMの水
溶液に調整し、グルコースサンプルを作成した。測定試
薬1mlにグルコースサンプル0.05ml加え、37
℃、5分間加温後の340nmの吸光度を試薬ブランク
を対照に測定した。図10に示すようにグルコースが定
量的に測定できた。
【0058】
【参考例4】<マンガンイオンを用いたときのグルコー
スの定量> 測定試薬 50mM トリスー塩酸緩衝液(pH7.5) 2mM ADP 10U/ml グルコース6リン酸デヒドロゲナーゼ 1mM 酸化型NADP 2mM MnCl2 10U/ml ADP−HK 測定方法 グルコースを0.48mM,1.2mM,2.4mM,
4.8mMの水溶液に調製し、グルコースサンプルを作
製した。測定試薬1mlにグルコースサンプル0.05
mlを加え、37℃、5分間加温後の340nmの吸光
度を試薬ブランクを対照に測定した。図11に示す通
り、グルコースが定量的に測定できた。
【0059】
【発明の効果】本発明の測定方法では、1,5AGまた
はADPの新規な測定法を提供でき、本発明によれば、
生体試料中の1,5AGまたはADPを簡便にして高精
度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に用いる1,5AG6PDHの
至適pHを示す。
【図2】図2は、本発明に用いる1,5AG6PDHの
pH安定性を示す。
【図3】図3は、本発明に用いる1,5AG6PDHの
至適温度を示す。
【図4】図4は、本発明に用いる1,5AG6PDHの
熱安定性を示す。
【図5】図5は、本発明によってマグネシウムイオンを
用いたときの1,5AG測定の検量線を示す。
【図6】図6は、本発明によってマンガンイオンを用い
たときの1,5AG測定の検量線を示す。
【図7】図7は、本発明によってサイクリング反応を用
いたときの1,5AG測定の検量線を示す。
【図8】図8は、本発明によってグルコースの消去系を
用いたときの1,5AG測定の検量線を示す。
【図9】図9は、本発明によってマグネシウムイオンを
用いたときのADP測定の検量線を示す。
【図10】図10は、本発明によってマグネシウムイオ
ンを用いたときのグルコース測定の検量線を示す。
【図11】図11は、本発明によってマンガンイオンを
用いたときのグルコース測定の検量線を示す。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1,5アンヒドログルシトールおよびA
    DPのいずれか一成分を含有する被検液に、1,5アン
    ヒドログルシトールおよびADPのいずれか残りの成分
    および下記反応を触媒する酵素蛋白を作用させ、反応に
    よって生成される1,5アンヒドログルシトール6リン
    酸またはAMPを定量することを特徴とする1,5アン
    ヒドログルシトールまたはADPの測定法。 【化1】
  2. 【請求項2】 酵素蛋白が、高度好熱性ADP依存性ヘ
    キソキナーゼである請求項1記載の測定法。
  3. 【請求項3】 生成される1,5アンヒドログルシトー
    ル6リン酸の定量において、1,5アンヒドログルシト
    ール6リン酸デヒドロゲナーゼおよび補酵素を作用せし
    め、次いで反応によって消費された成分または生成され
    た成分を測定することを特徴とする請求項1記載の測定
    法。
  4. 【請求項4】 補酵素が、酸化型(チオ)ニコチンアミ
    ドアデニンジヌクレオチド(リン酸)類である請求項3
    記載の測定法。
  5. 【請求項5】 酸化型(チオ)ニコチンアミドアデニン
    ジヌクレオチド(リン酸)類が、酸化型ニコチンアミド
    アデニンジヌクレオチド(リン酸)または酸化型チオニ
    コチンアミドアデニンジヌクレオチド(リン酸)である
    請求項4記載の測定法。
  6. 【請求項6】 生成された成分が、酸化型(チオ)ニコ
    チンアミドアデニンジヌクレオチド(リン酸)類から形
    成された還元型(チオ)ニコチンアミドアデニンジヌク
    レオチド(リン酸)類である請求項3記載の測定法。
  7. 【請求項7】 還元型(チオ)ニコチンアミドアデニン
    ジヌクレオチド(リン酸)類が、還元型ニコチンアミド
    アデニンジヌクレオチド(リン酸)または還元型チオニ
    コチアミドアデニンジヌクレオチド(リン酸)である請
    求項6記載の測定法。
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