JPS585678B2 - クレアチンキナ−ゼを測定する方法 - Google Patents
クレアチンキナ−ゼを測定する方法Info
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- JPS585678B2 JPS585678B2 JP55024218A JP2421880A JPS585678B2 JP S585678 B2 JPS585678 B2 JP S585678B2 JP 55024218 A JP55024218 A JP 55024218A JP 2421880 A JP2421880 A JP 2421880A JP S585678 B2 JPS585678 B2 JP S585678B2
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/66—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving luciferase
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はクレアチンホスホキナーセ(E,C,2、7、
3、2)、以下CKと示す、を発光甲虫から得られる生
物発光系を用いて測定する方法に関する。
3、2)、以下CKと示す、を発光甲虫から得られる生
物発光系を用いて測定する方法に関する。
CKは次の反応を触媒する:
ヒトの身体には2種の下位単位、すなわち下位単位Mお
よびBを有するCK酵素が生じる。
よびBを有するCK酵素が生じる。
活性酵素はそれぞれ2つの下位単位から構成され、かつ
これらの2つの下位単位は任意に相互に組合せることが
できるので、3種の型の酵素が可能である二筋肉型(C
K−MM)、脳型(CK−BB)およびハイブリッド型
(CK−MB)であり、ハイブリッド型は実際に心筋内
にのみ生じ、心筋こうそくの場合に血清中に出て来、し
たがって血清中で高められた濃度で検出される。
これらの2つの下位単位は任意に相互に組合せることが
できるので、3種の型の酵素が可能である二筋肉型(C
K−MM)、脳型(CK−BB)およびハイブリッド型
(CK−MB)であり、ハイブリッド型は実際に心筋内
にのみ生じ、心筋こうそくの場合に血清中に出て来、し
たがって血清中で高められた濃度で検出される。
このイソ酵素の活性は血清中のCKの総活性と並んで心
筋こうぞ《の診断で重要である。
筋こうぞ《の診断で重要である。
CK一活性は常法で吸収光測光法によりATP−形成(
式1参照)の測定を介して以下のようにして行なわれる
: 形成されたATPを介してCK一活性を測定する,この
方法では血清(肝臓、筋肉または赤血球から由来)のア
デニル酸キナーゼ(E,C,2、7、4、3“ミオキナ
ーゼ“)が障害であり、該酵素は次の反応を触媒する: この酵素の活性はアテソシン−5l−モノホスフエー}
(AMP)5〜10ミリモル/lおよびジアデノシンペ
ンタホスフエート(Ap5A)10μモル/lの添加に
よってきわめて有効に阻害することができ、これにより
吸収光測光試験の障害が取除かれる。
式1参照)の測定を介して以下のようにして行なわれる
: 形成されたATPを介してCK一活性を測定する,この
方法では血清(肝臓、筋肉または赤血球から由来)のア
デニル酸キナーゼ(E,C,2、7、4、3“ミオキナ
ーゼ“)が障害であり、該酵素は次の反応を触媒する: この酵素の活性はアテソシン−5l−モノホスフエー}
(AMP)5〜10ミリモル/lおよびジアデノシンペ
ンタホスフエート(Ap5A)10μモル/lの添加に
よってきわめて有効に阻害することができ、これにより
吸収光測光試験の障害が取除かれる。
Ap5Aの代わりにNaF1〜10ミリモル/lを使用
してこの障害な取除《ことも可能である。
してこの障害な取除《ことも可能である。
この方法の本質的な欠点は90秒以下に低下せしめるこ
とのできない誘導相(lag−phase)である。
とのできない誘導相(lag−phase)である。
吸収光測光法のもう1つの本質的欠点は10U/Aを上
回る活性の測定が可能であるにすぎない、低い感度にあ
る。
回る活性の測定が可能であるにすぎない、低い感度にあ
る。
したがって特に病的範囲内の低い方の部分内並びに正常
範囲内のCK−MB活性の測定が実質的に不可能となる
。
範囲内のCK−MB活性の測定が実質的に不可能となる
。
したがってCKのATP形成をホタルルシフエラーゼ生
物発光を介して実施する試験が度々試みられた。
物発光を介して実施する試験が度々試みられた。
この方法はより大きな感度および誘導相のない利点を有
する。
する。
ホタル〔ホテヌス・ピラリス(Photinus py
ralis等))のルシフエラーゼは次の反応を触媒す
る: この反応で生じる光はATP1モルにつきほとんど1ア
インシュタインの収量で発光される。
ralis等))のルシフエラーゼは次の反応を触媒す
る: この反応で生じる光はATP1モルにつきほとんど1ア
インシュタインの収量で発光される。
その光は極大波長562nmを有する。
この反応はきわめて敏感であり、かつ10−13モル/
lまでのATP一濃度の定量測定を可能にする。
lまでのATP一濃度の定量測定を可能にする。
しかし螢光反応(5)はAMPによって著し《抑制され
る〔゛アールカイブズ・オブ・バイオケミストリ・アン
ド・バイオフイジツクス(Arch,Biochem.
Biophys,)″、第141巻、49頁(197
0年)〕ので、この反応を血清中での式(1)によるC
K活性の測定に実際に使用するのはきわめて問題がある
ことは知られている、それというのもこの反応は反応(
4)におけるアテユル酸キナーゼの抑制剤としてAMP
を使用するのを妨げるからである〔“グロシーテイング
ス・オブ・ザ・ナショナル・アカテミー・オブ・プイエ
ンシーズ(Proc.Nat.Acad.Sci.)″
第71巻、1384〜1387頁(1974年)〕。
る〔゛アールカイブズ・オブ・バイオケミストリ・アン
ド・バイオフイジツクス(Arch,Biochem.
Biophys,)″、第141巻、49頁(197
0年)〕ので、この反応を血清中での式(1)によるC
K活性の測定に実際に使用するのはきわめて問題がある
ことは知られている、それというのもこの反応は反応(
4)におけるアテユル酸キナーゼの抑制剤としてAMP
を使用するのを妨げるからである〔“グロシーテイング
ス・オブ・ザ・ナショナル・アカテミー・オブ・プイエ
ンシーズ(Proc.Nat.Acad.Sci.)″
第71巻、1384〜1387頁(1974年)〕。
更にアデニル酸キナーゼを阻害する必要性を、反応(1
)を最適なADP濃度に準じるADP濃度、すなわち基
質飽和されない状態で実施する、したがってアテニル酸
キナーゼの急傾斜の活性一基質濃度曲線に基づいてアデ
ニル酸キナーゼの活性がCKの活性に比べて無視し得る
程度に小さい基質濃度で操作することにより部分的に回
避することが公知である。
)を最適なADP濃度に準じるADP濃度、すなわち基
質飽和されない状態で実施する、したがってアテニル酸
キナーゼの急傾斜の活性一基質濃度曲線に基づいてアデ
ニル酸キナーゼの活性がCKの活性に比べて無視し得る
程度に小さい基質濃度で操作することにより部分的に回
避することが公知である。
このようにして血清中のCKをアテニル酸キナーゼとと
もに生物発光方法によって測定することができる〔“C
Iin.Chim.Acta″、第87巻、199〜2
09頁(1978年)〕、しかし周知のようにその際次
のような著しい不利に甘んじなければならない: 1,CK一反応はもはや擬零次反応にしたがって反応し
ない。
もに生物発光方法によって測定することができる〔“C
Iin.Chim.Acta″、第87巻、199〜2
09頁(1978年)〕、しかし周知のようにその際次
のような著しい不利に甘んじなければならない: 1,CK一反応はもはや擬零次反応にしたがって反応し
ない。
2.内部標準ATPに対して再実測されたCK活性は吸
収光測定試験で測定された数値の約11%にすぎない。
収光測定試験で測定された数値の約11%にすぎない。
3.ADP濃度の僅かな不精確さがきわめて著しく結果
に入る。
に入る。
したがって本発明の課題はこれらの欠点を持たす、かつ
その方法においては特に、 1.アデニル酸キナーゼを完全に阻害可能であり、2.
生物発光により測定された、I,U,で表わされた活性
(基質反応量1μモル/分)が吸収光測光による評価で
測定された活性と同じであり、かつ 3.CKの基質飽和の条件下で操作することができる、
CK活性を測定するための生物発光一試験方法を見い出
すことである。
その方法においては特に、 1.アデニル酸キナーゼを完全に阻害可能であり、2.
生物発光により測定された、I,U,で表わされた活性
(基質反応量1μモル/分)が吸収光測光による評価で
測定された活性と同じであり、かつ 3.CKの基質飽和の条件下で操作することができる、
CK活性を測定するための生物発光一試験方法を見い出
すことである。
アデンシントリホスフエートの形成下にクレアテンホス
フエートとアテノシンジホスフエートヲ反応させ、オキ
シルシフエリンおよびアテソシンモノホスフエートの形
成下にルシフエラーゼおよびジアデノシンペンタホスフ
エートの存在でアテノシントリホスフエートとルシフエ
リンおよび酸素とを反応させ、かつその際発光される光
を測定することによりクレアテンキナーセを測定するた
めの本発明による方法は、反応をアテノシンジホスフエ
ート基質飽和濃度でAMP1〜10ミリモル/lの存在
でpH5.8〜7.5でルシフエラーゼ少なくとも50
U/試験を用いて実施することより成る。
フエートとアテノシンジホスフエートヲ反応させ、オキ
シルシフエリンおよびアテソシンモノホスフエートの形
成下にルシフエラーゼおよびジアデノシンペンタホスフ
エートの存在でアテノシントリホスフエートとルシフエ
リンおよび酸素とを反応させ、かつその際発光される光
を測定することによりクレアテンキナーセを測定するた
めの本発明による方法は、反応をアテノシンジホスフエ
ート基質飽和濃度でAMP1〜10ミリモル/lの存在
でpH5.8〜7.5でルシフエラーゼ少なくとも50
U/試験を用いて実施することより成る。
意想外にも前記の条件下においてはアテニル酸キナーセ
が完全に阻害されるのみならず、ルシフエラーゼ反応が
擬零次反応にしたがって進行し、かつAMPによる阻害
が不利とは認められない。
が完全に阻害されるのみならず、ルシフエラーゼ反応が
擬零次反応にしたがって進行し、かつAMPによる阻害
が不利とは認められない。
有利に本発明の方法はpH6.5〜7.2で、特に有利
にはpH6.5〜6、9で実施される。
にはpH6.5〜6、9で実施される。
ADP濃度は1試験につき有利に0.1〜10ミリモル
/lであり、ジアデノシンペンタホスフエー}(Ap5
A)の濃度は有利に1〜100μモル/lである。
/lであり、ジアデノシンペンタホスフエー}(Ap5
A)の濃度は有利に1〜100μモル/lである。
前記の有利なpH値範囲内においてADPO.5〜2ミ
リモル/l,Ap5A5〜50μモル/lおよびAMP
5〜10ミリモル/lの存在で最良の結果が得られる。
リモル/l,Ap5A5〜50μモル/lおよびAMP
5〜10ミリモル/lの存在で最良の結果が得られる。
本発明によるもう1つの方法は、反応をアデンシンジホ
スフエート基質飽和濃度でAMP1〜10ミリモル/l
、金属イオン封鎖剤、有機SH化合物および血清アルブ
ミンの存在でpH5.8〜7.5でルシフエラーゼ少な
《とも50U/試験を用いて実施することより成る。
スフエート基質飽和濃度でAMP1〜10ミリモル/l
、金属イオン封鎖剤、有機SH化合物および血清アルブ
ミンの存在でpH5.8〜7.5でルシフエラーゼ少な
《とも50U/試験を用いて実施することより成る。
好適なSH化合物は例えばN−アセチルシステイン、ジ
チオトレイット、ジチオエリトリットおよび還元グルタ
チオ?である。
チオトレイット、ジチオエリトリットおよび還元グルタ
チオ?である。
有利にN−アセチルシステインが使用される。
有利な金属イオン封鎖剤として例えばエチレンジアミン
テトラ酢酸(EDTA)、トリロン、コンブレクソン、
セクエストレン等が挙げられる。
テトラ酢酸(EDTA)、トリロン、コンブレクソン、
セクエストレン等が挙げられる。
血清アルブミンは有利に酵素試薬の安定化に対して当業
者に知られている量で添加される。
者に知られている量で添加される。
螢光反応では発光された光の強さは直接ATP濃度に比
例する。
例する。
測定の規模は反応速度の次元を有している。
擬一次反応(CATP<km)の反応については式:
が該当する。
この反応にATP産生反応、例えばCK一反応を接続す
ると、式: が成り立つ、すなわち元の強さの直線的増加が得られ、
その勾配は使用されるCKの活性に比例的であると云え
る。
ると、式: が成り立つ、すなわち元の強さの直線的増加が得られ、
その勾配は使用されるCKの活性に比例的であると云え
る。
これらの酵素の動力学的考察は観察期間内のルシフエラ
ーゼの活性が変らないことを前提とする。
ーゼの活性が変らないことを前提とする。
しかしこれは通常該幽しない、それというのも螢光反応
がオキシルシフエリンによる生成物抑制を受け、該生成
物抑制は規定されたATP濃度の測定の際に著しい時間
的な信号落下に、したがってむしろ最高数秒間一定に進
行する閃光様の信号一時間一経過に導くからである。
がオキシルシフエリンによる生成物抑制を受け、該生成
物抑制は規定されたATP濃度の測定の際に著しい時間
的な信号落下に、したがってむしろ最高数秒間一定に進
行する閃光様の信号一時間一経過に導くからである。
ところが意想外にも本発明によりアテニル酸キナーゼの
抑制のために添加されるAMPが前記の所定の条件下で
ホタルルシフエラーセの性質ヲ、反応経過中に一般に現
われるオキシルシフエリンによる生成物抑制が回避され
るように変化させることが判明した。
抑制のために添加されるAMPが前記の所定の条件下で
ホタルルシフエラーセの性質ヲ、反応経過中に一般に現
われるオキシルシフエリンによる生成物抑制が回避され
るように変化させることが判明した。
これにより規定されたATP濃度測定の際に従来の閃光
様の信号一時間一経過の代わりに十分な信号持続性が1
5分以上にわたって得られる。
様の信号一時間一経過の代わりに十分な信号持続性が1
5分以上にわたって得られる。
添付図面の第1図は本発明により得られる信号持続性を
示す。
示す。
この信号は次の試験バッチで得られた:
本発明方法で使用される有利な試薬は、試験溶液各1l
につきルシフエリン10〜500μモル、ルシフエラー
ゼ少な《とも50U、緩衝剤5〜 250ミリモル(p
H5.8〜7.5)、AMP 1〜10ミリモル、AD
P 0.1〜10ミリモル、ジアデノシンペンタホスフ
エート1〜100μモル、クレアチンホスンエート5〜
50ミリモル、有機SH化合物1〜100ミリモル、金
属イオン封鎖剤0.1〜5ミリモル、ウシ血清アルブミ
ン0.05〜1重量%およびマグネシウムイオン1−1
00ミリモルを含有することより成る。
につきルシフエリン10〜500μモル、ルシフエラー
ゼ少な《とも50U、緩衝剤5〜 250ミリモル(p
H5.8〜7.5)、AMP 1〜10ミリモル、AD
P 0.1〜10ミリモル、ジアデノシンペンタホスフ
エート1〜100μモル、クレアチンホスンエート5〜
50ミリモル、有機SH化合物1〜100ミリモル、金
属イオン封鎖剤0.1〜5ミリモル、ウシ血清アルブミ
ン0.05〜1重量%およびマグネシウムイオン1−1
00ミリモルを含有することより成る。
試薬は固体または溶解した形状で存在する。
金属イオン封鎖剤として本発明による試薬は有利にED
TAを、SH化合物としてN−アセテルシステインを含
有する。
TAを、SH化合物としてN−アセテルシステインを含
有する。
好適な緩衝剤の例はトリスーアセテート、イミダゾール
アセテート、ヘペスアセテート、トリス一、イミタソー
ルー、TRA.−またはへペスースルフエートまたはト
リスー、イミダゾールー、TRAーまたはへペスークロ
リド、アルゼネートーまたはホスフエート緩衝剤である
。
アセテート、ヘペスアセテート、トリス一、イミタソー
ルー、TRA.−またはへペスースルフエートまたはト
リスー、イミダゾールー、TRAーまたはへペスークロ
リド、アルゼネートーまたはホスフエート緩衝剤である
。
前記の範囲内でグリシン緩衝剤も好適である。
有利にイミダゾールアセテートおよびヘペスアセテート
を使用する。
を使用する。
次に本発明を実施例につき詳説する。
濃度の記載は試験で使用される最終試薬溶液に対するも
のであり、量の記載は試験溶液1lを製造するのに必要
な量に対する。
のであり、量の記載は試験溶液1lを製造するのに必要
な量に対する。
例では“FEBS−Lett,”(第70巻、167〜
170頁(1976年)〕の方法により単離されたホタ
ルルシフエラーゼを使用した。
170頁(1976年)〕の方法により単離されたホタ
ルルシフエラーゼを使用した。
ルシフエリンとしてはその都度得られる最も高い純度の
市販の生成物、例えばチャージエン・シグマ(Char
gen Sigma)58C−0349および98C−
3942またはカルバイオケム・チャージ(Calbi
ochem Charge)540022を使用した。
市販の生成物、例えばチャージエン・シグマ(Char
gen Sigma)58C−0349および98C−
3942またはカルバイオケム・チャージ(Calbi
ochem Charge)540022を使用した。
同様に他の比較可能な純度のルシフエリン調製物も好適
である。
である。
以下に記載のルシフエラーゼ単位を次のようにして測定
した: ATP(出発として)2.5X10−7モル/l測定は
市販のATP一光度計(SAI社、サンジエゴ、カリホ
ルニア州、USA)で実施した。
した: ATP(出発として)2.5X10−7モル/l測定は
市販のATP一光度計(SAI社、サンジエゴ、カリホ
ルニア州、USA)で実施した。
酵素単位としては前記の条件下で37パルス/10秒の
信号を与える量が該当する。
信号を与える量が該当する。
その際前記の器械における電位差計感度を6.7に調節
した。
した。
例1
試験
溶液1 1000μl
溶液2 600μl
血清試料 200μl
を一緒にする。
混合物を250℃で5分前恒温保持し、次いで試験杯を
測定装置(SAI一光度計)内に置き、かつ溶液320
0μl(該溶液も25℃に前恒温保持しておく)を添加
して反応を開始させる。
測定装置(SAI一光度計)内に置き、かつ溶液320
0μl(該溶液も25℃に前恒温保持しておく)を添加
して反応を開始させる。
曲線経過が記録器に送られ、かつ約2分後内部標準を溶
液420μlを用いて基質反応量μモル/分で実施する
。
液420μlを用いて基質反応量μモル/分で実施する
。
結果は記録器によって自動的に記録される。
曲線経過はグラフで良好に評価し得る図形を得るために
更に2〜3分記録する。
更に2〜3分記録する。
この図形を添付図面の第2図に示す。
直線的に上昇する曲線は勾配を任意の目盛/分で表わす
もので、校正段差が任意の目盛のATPμモルへの換算
を可能にする(△mVとして記載されている)。
もので、校正段差が任意の目盛のATPμモルへの換算
を可能にする(△mVとして記載されている)。
換算により得られる曲線を第3図に示す。ビン2 凍結
乾燥物として次のものを含有する:ビン3 凍結乾燥物
として次のものを含む:クレアチンホスフエート
6 ミリモルイミダゾールアセテート緩衝剤 (pH6.7) 2.2ミリ
モルビン4 凍結乾燥物として次のものを含む:ATP
10−6モルビン1
の内容物を水100mlに、ビン2の内容物を水60属
に、ビン3の内容物を水20属におよびビン4の内容物
を水2mlに吸収させて使用可能な溶液にする。
乾燥物として次のものを含有する:ビン3 凍結乾燥物
として次のものを含む:クレアチンホスフエート
6 ミリモルイミダゾールアセテート緩衝剤 (pH6.7) 2.2ミリ
モルビン4 凍結乾燥物として次のものを含む:ATP
10−6モルビン1
の内容物を水100mlに、ビン2の内容物を水60属
に、ビン3の内容物を水20属におよびビン4の内容物
を水2mlに吸収させて使用可能な溶液にする。
試験の実施自体は例1と同じ様にして例1に記載の各溶
液の量を使用して行なう。
液の量を使用して行なう。
第1図は本発明による測定方法で得られる信号持続性を
示し、第2図は酵素反応曲線を示し、かつ第3図は生物
発光試験と光学試験の関連を示す。
示し、第2図は酵素反応曲線を示し、かつ第3図は生物
発光試験と光学試験の関連を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アデノシントリホスフエートの形成下にクレアチン
ホスフエートとアデンシンジホスフエートとを反応させ
、オキシルシフエリンおよびアデンシンモノホスフエー
トの形成下にルシフエラーゼおよびジアデノシンペンタ
ホスフエートの存在でアデンシントリホスフエートとル
シフエリンおよび酸素とを反応させ、かつその際発光さ
れる光を測定することによりクレアテンキナーゼを測定
するための方法において、反応をアデンシンジホスフエ
ート基質飽和濃度でAMPI〜10ミリモル/lの存在
でpH5.8〜7.5でルシフエラーゼ少なくとも50
U/試験を用いて実施することを特徴とする、クレアチ
ンキナーゼを測定する方法。 2 ADP O.1〜10ミリモル/lおよびジアデノ
シンペンタホスフエート1〜100μモル/lを添加す
る、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 pH6.2〜7.2でADP0.5〜2ミリモル/
l,ジアデノシンペンタホスフエート5〜50μモルお
よびAMP5〜10ミリモル/lを添加する、特許請求
の範囲第2項記載の方法。 4 アテノシントリホスフエートの形成下にクレアチン
ホスフエートとアテソシンジホスフエートとを反応させ
、オキシルシフエリンおよびアテノシンモノホスフエー
トの形成下にルシフエラーゼおよびジアテソシンペンタ
ホスフエートの存在でアデンシントリホスフエートとル
シフエリンおよび酸素とを反応させ、かつその際発光さ
れる光を測定することによりクレアテンキナーゼを測定
するための方法において、反応をアテノシンジホスフエ
ート基質飽和濃度でAMPI〜10ミリモル/l、金属
イオン封鎖剤、有機SH化合物および血清アルブミンの
存在でpH5.8〜7、5でルシフエラーゼ少なくとも
50U/試験を用いて実施することを特徴とする、クレ
アチンキナーゼを測定する方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792908054 DE2908054A1 (de) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | Verfahren und reagenz zur bestimmung der creatinkinase |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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