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

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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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    • C12Q1/50Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase involving creatine phosphokinase
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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)〕。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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)。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

  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。
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