JPS59213400A - キナ−ゼを用いる高感度定量法 - Google Patents

キナ−ゼを用いる高感度定量法

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JPS59213400A
JPS59213400A JP8881983A JP8881983A JPS59213400A JP S59213400 A JPS59213400 A JP S59213400A JP 8881983 A JP8881983 A JP 8881983A JP 8881983 A JP8881983 A JP 8881983A JP S59213400 A JPS59213400 A JP S59213400A
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nadp
nad
kinase
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、A’J’l)(アデノソントリボスソエー1
−) おL(JNAD にコチンアテニン/ヌクレオチ
ド)のbずれか1成分全含有する被・19薔夜、また&
J A ’L” PおよびNAL)のいずれか1成分金
遊離、Ll−成する酵素反応系のA ′f’ Pおよび
N A I)のいずカーか1成分を遊離、生成する被+
’lE ?fヶの成分の示針、さらにこの定+辻に〃、
くそのr・J’fi素反1,6、系中の成分のイlil
定f/C関する。さらに詳しくは、A T ]〕および
NA f)のいずれかI成分を合力“1−るか、ま/ζ
!fi遊N1f、生成する被検゛奴申の1成分の疋−4
−7Hf/(mおいて、その被検液に、被検液中の1成
分でないN A IJる・よびA ’l” Pのいずれ
か1イ巾、゛マグイ・ンウムイオ゛/−よたシー1、マ
ンガフイオンを力父出でさる水7(i ’l’:I: 
”1ii’t、およびNADキナーゼを作用せしめてA
DP (アテノンンジホスフェート)およびNAI)P
’にコチンアテニンジヌクレオチドホスフエート)を生
成せしめ、次いで2 +jji類のN A D l)依
存性テヒドr」ゲナーゼおよび谷々の酵素(t?:、 
X’、J応したi、’i&化型、還7c型基′6を共役
させてサイクリング反応を行ない、その後戻!IIsに
おける検出できる変化の創を定量してなるγ力規な高感
度定叶法V(関する3、flγ来」こりA ′〕’ P
の定1,1.法としては、例え(ri級子東液中のA 
T Pにグルコースの存在下へキンキナルセラ1生月J
ぜしめてグルコース−6−ホスフニートトナシ、この生
成し/こグルコース−6−ホスフェートK N A D
 P (D 存在下グルコース−6−ホスフニートデヒ
トロゲナーゼを作用せしめて還元型NA I) P f
:<4−成せしめ、この還フこ型N A l) Pの生
成1dを波長34QnmYこて吸光e測定してなる方法
がヂ1]らf’してbる。しかしこの方法は、1モル比
のA T Pから1モル比の還プし417’、j N 
A D L) Lか生成せず、被検液中のA T P@
刊゛計が微量のときには充分な測定感、度を示さないも
のであった。またNADの定紋において、NADをN 
A 1)依存性デヒドロゲナーゼ訃よびNAD依存性デ
ヒドaゲナーゼ用基質にて還元型N A Dとな11、
さらにこの還元型N A Dに、還元型NAD依存性デ
ヒドロゲナーセおよび還元型NAL)依任性デヒドロゲ
ナーゼ用基冴を作用せしめてi’J A DとkすNA
D−還元型N A I)のサイクリング反応金用いた方
法がツ泪しれており、丑たN A D P−還元ノ<l
J、N A v J)のサイクリング反応も知られてl
、−1/と〔1生化学丈盛dL′l座・酊素研死法(上
)」第5巻第121頁〜第131頁、1976年、特開
昭56−144096号公報、特l!a昭57−102
23号14[al、)。し7かし、例えばこのNAD−
還元型、N A−1)のサイクリング反応においては、
未反応のrJ A I) Vたは還元型NADのいずれ
か一方をアルカリ性または酸性、熱処(1j14にて分
解せしめた鏝、残存する他方をサイクリングさせ測定し
ねばならないもので、−・段反j心Vこでなレイ仝Iる
ものでなく、またそのため自動化し債ないものであった
さらにNADキナーゼば、JεC・2・7・1・23と
し7て知られており、またその活性測定法におりでハク
ルコース−6−ホスフエートテヒドロゲナーゼお」:び
フエナジンメトサルフエ−1・を用する化学的サイクリ
ング反応が知られて因る〔[The Enzymes 
J Vol IX 、 3th edition 76
〜82白(1973年)〕1、しかしながら、フエツー
ジンメトサルフエートなどの化学的試薬を7−IJt4
る方法は必ずしも良好でなく、従ってまた上古ピの活性
測定法を設計変更して各成分の定量法としても良好に電
層(2難す不満足なものであった。
本発明者け、ATPまたばNADの高感度測定に関して
神々研究した結果、ATPを含有するか、゛または遊離
、生成する被検液に、N A I)、マグネ/ラムイオ
ンまたはマンガンイオンを放出できる水溶性塩、および
NADキナーセを作用せしめてA I) PおよびNA
L)Pを生成せしめるか、または−J’S N己のAT
Pの代りにrJ A I)を含有するか、また+=:1
送離、生成する被検液を対象として、A ’f” P、
マグネ/ラムイオンまたはマンガンイオンk 放出でき
る水溶1生塩、およびIQ A Dキナーゼを作用せし
めてADPおよびNADPを生成せしめて、被検液中の
A ’r PまたIr1NADを、被検液中の成分でな
いNAL)またけA T Pの存在下酵素的にNADP
となし、次めでこのN A D I−’に、NADP依
存性デヒドロゲナーゼおよびその還元型基質を有する還
元!−’j’4 N A D P生成試薬を作用せしめ
て還元型NADPとなし、ざらにこの生成した還元型N
ADPに、別のNADP依存性デヒドロゲナーゼおよび
そのNへ〇P依存性デヒドロゲナーゼ用版化型基を有す
るNADP生成試薬を作用仕しめてN A L) 1)
とな−してNADP−還元型N’AI)Pの酵素的サイ
クリング反応を行なわせしめ、次−でこのサイクリング
反応Vこおける・演出できる変化の車を定置することに
ょジ、例えばNA、Dの被検液中に混存する還元型NA
I)を酸性熱分解せしめることなく、定量し得たもので
、簡便かつ自動化のための測定法として極めて良好でる
る。さらにATPやNADを、N’AI)Pの酵素的サ
イクリング反応Vζよる高感度測定として定量し得たも
ので、全く新規な知見である。
本発明は、上記の凡児に$:いて完成したもので、AT
PおよびNADのいずれか1成分を含有するか、または
遊離、生成する被検液中の1成分の定hI・において、
その被検液に、被検液中の1成分でないN A Dおよ
びATPのいずれか1棟、マグネ/ラムイオン″または
マンガンイオンを放出できる水溶性I晶、およびNA、
Dキナーゼを作用せしめてADPおよびN A D 1
)を生成せしめ、次すでNA1) P依存性デヒドロゲ
ナーゼおよびN A D P i& 存件デヒドロゲナ
ーゼ用還元型基質を有する還元型N A、 I) I)
生成試薬、および別のNへ〇P依存性デヒトロゲナーセ
およびそのNADP依存性デヒドロゲナーゼ用酸化型基
質を1′:iするNADP生成試薬を作用せしめてサイ
クリフグ反ノ、6を行ない、その後反応に督ける伏出で
きる変化の量を定量することを特徴とする高感度測定法
である。
′Jず本発明の高感度測定のための反応を略示すただし
、各記号は以下の意味を示す。
El:1’JAl)’PおよびSよを基質として、還元
型NADPおよびPlを生成する反応を触媒するNAt
)P依存性デヒドロゲナーゼ、 E2=還元型NAI)Pおよびs2を基質として、Nk
DPおよびP2を生成する反応を触媒するNADP依存
性デヒドロゲナーゼ、 S、 : N A D P依存性デヒドロゲナーゼ餡)
の還元型基質、 S2:NADP依存性デヒドロケナーセ■2)の酸化型
基質、 P、:’E1によるS□からの酸化型生成物、P2 m
 E/2によるS2からの還元型生成物、本発明で対象
とする被検液としては、A T I)およびNAJ)の
いずれか1成分を含有するが、または遊離、生成するも
のであればよく、あらかじめATPk含有する被検液、
あらかじめN A ])を含有する被検液、種々の#菓
反応系にて遊離、生成するATPの被検液や1’JAD
の被検液などが挙られる。ざらに詳しくげ、あらかじめ
ATPを言Mする被検液としては、例えばATPの試薬
浴液やA T I)を試薬として消費、してなる下記例
示の種々の酵素反応の未反応A T f)含有溶液、1
マA、 l)の試薬やNA」〕を試薬として消費してな
る下呂己例示の種々の酵素反応の未反応のN A O含
有浴液が¥げらノ′1.るが、これらは例示反応系であ
り、何んら本発明の勾象を限定するものではない。
(1)AT1〕+L−メチオニン+F■20(”−)S
−アデノシル−L−メチオニン+PPi+Pi(:ンI
A’l”P十〇−ヘキソース Al)P+f)−ベキノース−6−ホスフェートf3)
 A ’r P+グリセロ〜ル A I) P+グリセロール−3−ホスフェート(4)
 、、A ’l’ 、P+ホスファチジルイノント〜ル
(EC,2,7,1,67) ADP+ホスファチジルイノントール−4−ボスフェー
ト(5j A T P+イノンン ADP+イノシン−57−ホスフェ−1・(6) A 
’I’ P−1R20 ADP+Pj I71 A T l)+ lI20 (EC,3,6,1,8) A IVI P + P P 1 I8) A T P 4− iQ級脂肪酸+ CoAS
HAMP+PPi+アンルー5COA +91ATP+−rレイト+CoASHAMP+コロイ
/Iz −5CoA + PP1H1ll A T P
+テアミドNAD+N1−(AMP+PPi+NAD tl I+ A T P +H2Co3+ピルベートA
I)PfPi+オギザロ酢酸 (12)エタノール+NAD アセトアルデヒド十遺元型NAD (I3)グリセワール+NAD ジヒドロキシアセトン+還元型NAD (1イ)グリセロ−3−ホスフェ−1−+NADジヒド
ロキシアセトンホスフェート+fk元型N A Df1
5)L−ラクテー1−+NAD ピルベート+還元型NAD (lii) L−マレイド+NAD オギサロ酢酸十遭元型NAD 17)L〜カルニチン+NAD 3−テヒトロ力ルニチン+遣元型NAD(18)ホルメ
イト+NAD CO□十茄元型NAD 1 !l) N A I)モ1−I20ニコチナミF+
A D I)−リボースこ一1tらの破倹fイダにおり
ては、酵素反応後に残在するATPiたはN’A Dの
量を定量することを1的として供するもので、さらにこ
のATPまたばN’ADの定量値から、その酵素反応系
の酵素濱、1生や用いたA′PPまたはNAI)の消費
−酸に対応して消費された他方の成分の定量をなしても
よい。
さらにATPおよびNADのいずf17かI成分を遊離
し7、生成する被検液と・しては、以下に例示きれる種
々の酵素反応液が挙げられる。例えばATPを遊離、生
成する被検液としては、A OPおよびキナーゼ基質用
ポスフェート化合物に作用してArPを遊離、生成する
反応f:酊媒するキナーゼ、ADPおよびキナーゼ基質
用ホスフェ−1・化合物の酵累反1芯系による反応にお
りで遊st、生成するAfpの被検液が挙げられる。さ
らに詳しくは、このキナーゼ、AI)Pおよびキナーゼ
基質用ポスフェート化合物の酵素反応系としては、例え
ばクレアチンキナーゼ、A D Pおよびタレアチンホ
スフエートの酵素反応系やピルベートキナーゼ、AOP
およびホスホエノールピルビン酸の面系反応糸が午げら
れる。またNA、1)を遊MU、生成する被検液として
は、NAI)依存性デヒドロゲナーセ1、畢几型NA 
I)およびこグ)NAD依存性デヒドロゲナ−セ月j酸
化型基り4化合物の酵素反応系による反応において遊離
、生成するNAj)の被検液が挙げら力1、例えばラク
テートテヒドロヶナーゼ、還元tI!!+”J A D
およびピルベー)・の酵素反応糸による生成NAI)の
被検液が¥げられる。これらの種々の被検液中(7) 
A T L)やNADを定量することVこより、その酵
素反応系の酵素活性の測定や反応に関与した1反分の定
h4のいずれか1ノ戎分の011]定をなし得るもので
ある。奨下に種々の酵素反応系の概略を示すが、これら
の対象反ノ、6ボvi例示であって1DIんら限定きれ
るものでけな力。
(20)タレアチノホスフェ−1−十A D 1)(O
C,2,7,3,2) クレアチン+ATP (21)ホスホエノールピルビンI投+Al)Pピルビ
ア厳十ATP (22)アセチルホスフェ−1−+ADP酢酸+ATP +231カルバモイルホスフェ−X−ADPNH十Co
2+ ATP t7!414−ホスホ−し−アスパルテイト+A I)
 L)L−アスパルテイl−+ A T I)(251
1,3−7ホスホーD−グリセレイト→−A 1) P
3−ホスホ−ローグリセレイト+A’rP(26)アル
ギニンホスフェート+AL)PL−アルギニン+ATP (27)ジヒドロキシアセトンホスフェ−)+還元型N
ADグリセロールー3−ホスフェート+NAD(28)
ピルベート+遁元型NAD L−ライテート+NA D い))3−デヒドロカルニチン+還元型NADL−カル
ニチン+NAD +1(ll+ 2−オギンクルタレイト十NL(4+還
元型NADL−グルタノイl−+ 14゜0 +NAD
+:n7還元型NAD+)+20゜ rlllAD +21(2O なお前記の種々の酵素反応系において、反応を行なわし
めるためのpH条件、金属イオンや安定化のための添加
剤の必要性の条件などは、適宜公知の技術に基いて判断
すればよく(例えば[酵素ハンドブックJ 19’82
年12月発行、同刊行物1966年4月発行参照)、例
えば@記のキナーゼを用いる酵素反応系においては、金
属イオンとしてマグネシウムイオンやその他マンガンイ
オンなどの存在下反応せしめるものである。さらにpH
条件としては、対象とする酵素反応系毎に異なるもので
、適宜pH6〜9.5程度の範囲の緩衝液を選択して用
いればよい。またこの緩衝液としては、例えばリン酸緩
衝液、トリス−HCl緩衝液、グリセリルグリノン緩衝
液、イミダゾール−HCl緩衝液、ジメチルゲルタール
酸−NaOH緩衝液、グリシン−NaOH緩衝液、ピペ
ス(PIPES ) −NaOH緩衝液、トリエタノー
ルアミン緩衝液などが用因られる。またその反応温度と
しては通常37℃程度でよく、また反応時間も1分以上
反応せしめればよく、何んら反応時間は限定されるもの
ではない。
さらに本発明に用いられるNADキナーゼは、1モルの
ATPと1モルのNADを基質として作用1して、Jモ
ルのADPと1モルのNAD、Pを生成する反応を触媒
する酵素でEC,2,7,1,23と12で分類されて
因る公知の酵素であり、酵母や・・ト、ラットやウサギ
の肝臓から精製、採取できる〔J、Biol、Chem
、、182.805 (1950)、J、Biol、C
hem、、206 、311’ (1’J 54)、E
ur、  J、Biochem、、55 、475 (
1975)、J、Biol、Chem、、243 、4
885 (1968)、Meth、Enzymol、、
43B 、 l 49 (1971) 〕。
またNADキナーゼの使用量としては、例えば1テスト
当り0.1単位(U、)以上あればよぐ、通常1〜50
U、程度用いればよい。
また用いるATPまたはNADO量としては、被検液中
のNADまたはA T Pの量に比べて多く用いればよ
く、特に1沢にされるものではない1、また一般に用い
るATPやl”J A Dは、用いる緩衝液に潜111
イして用いればよく、さらにlテスト当り好−1L <
 l’j 5 rtt M〜100フルMの磯度にて使
用すハばよい。
さらに用いられるマグネシウムイオンまたはマンガンイ
オンを放出できる水溶性塩としては、通常塩化マグネシ
ウム(MgC] 2)または塩化マンガン(MnC12
)を用いることが好ましく、通常1テスト当り好ましく
は5mM〜50’tnMの戻度にて使用すればよい。さ
らに適宜被検液中に混入してbるマグネシウムイオンや
マンガンイオンの量全考慮して、使用する上記水溶性塩
の量を減じてもよl/’10さらに本発明のサイクリン
グ反応形成のためのNADP依存性デヒドロゲナーゼお
よびN A 1) P依存性デヒドロゲナーゼ用還元型
基質を有する還元型NADP生成試薬におけるN A 
f) P依存性デヒドロゲナーゼ(El)は、ATPと
NADの存在下NADキナーゼの酵素作用によって生じ
たNADPI’こ作用して還元型NAI)Pを形成せし
める反応を解媒する酵素であればよく、通常このNAD
PとNAf)P依存性デヒドロゲナーゼ用還元型基質(
S工)との存在下NAf)P依q性デヒドロゲナーゼは
、その基質の酸化型生成物(P工)および還元型NAD
Pを生成せしめてなるものである。以−ドにこのN A
 D I)依存性デヒドロゲナーゼおよびN A l)
 I)依存性デヒドロゲナーゼ用還元型基質、さらV(
これらによる酵素反応の概略を挙げるが、こh−らは例
示であって何んら限定するものではない3、 (個キンリト−ル+NADP L−キ/ルロース→−趙元型NAI)P(:3:つL−
グロネイl−+NADPD−グルクロネイト+還元型N
ADP  −t341 L−マレイド十N A l) 
I)±=ニーピルベイト+CO2+還プ気すNA1)P
(、(9グルコース−6−ホスフェ−+−+NADPD
−グルコノーδ−ラクI・ン+還元型NADP(至)L
−−マレイド十Nk])P オギザロアセテート」−還元型NADP(37)グリセ
ロール+N”ADP ジヒドロキンアセトン+還元型NADPμs)グリセロ
アルデヒド−3−ホスフェート十Nへ〇P3−ホスホ−
グリセレイ)+還元WNADPまたサイクリング反応形
成のための前記とは異なる別のNADP依存性デヒドロ
ゲナーゼおよび(−のNAf)P依存性デヒドロゲナー
ゼ用酸化型基質を有するNADP生成試薬におけるこの
N A pP依存性デヒドロゲナーゼ(E2)!ri、
前記の還元型NAI)P生成試薬によって生じた還フ〔
型NADPに作用してNADPを形成せしめる反応を触
媒する酵素であればよく、通常この還元型へADPとN
 A D P依存性デヒドロゲナーゼ用酸化型基質G5
2)との存在下NA D Pデヒドロゲナーゼ■2)は
、・その基質の還元型生成物(P2)およびNADPを
生成せしめてなるものである。以下にこの還元型N A
 1) i+依存性デヒドロゲナーゼおよび還元型NA
DP依存性テヒドロゲナーゼ用基、さらにこれらによる
酵素反応の概略を挙げるが、その反応系としては、前記
の逆反応の系や、以下の正又応が挙げられるものである
が、こり、らは例示であって何んら限定するものではな
い。
13!11  RCI(O+還)し型NAr5P ±=
=====苓L(CH20H+NADP(ただ1〜1(
は低級アルキル基、例えばメチル基を示す)(1(υD
−グリセロアルデヒドl−1−還元型NAD Pクリセ
ロール+NADP (41]2−アセトアセテート+還元型NADP2.3
−ジヒドロキシインバレレイト+N’AI)P(42ア
ニスアルテヒド+還元型NAI)Pアニスアルコール+
NADP t43)D−フラクトース+還元型NADPD−マンニ
トール+NADP tl 41ジヒドロキノアセトン+還元型N A D 
))グリセロール+NAD P (45) 2−オキノグルタレイト十NLヰ還元型N 
A D f)L−グルメメイト+1(20+ NADP
(46)フェノール+02+還元型N A D ’P(
FJo、1’、、14.13.7) カテコール、(P2)+H20+NADP(47)ベン
ゾエイト(S2)+02+還元型NADP4〜ヒドロキ
/ベンゾエイト(P2)+H20+NAL)Pt=18
)コレステロール(S2)+02+還元型NAD P7
α−ヒドロキシコレステロール(P2)+H20−1−
NAL)P(・I!II A、 (S2)十還元型N 
A D PAl(、、’CP、、)+ NAI)P(た
だしAはテトラゾリウム塩を示し、AH2はホルマザン
を示す) 前記の種々の反応系において、反応方向→は正反応とし
ての使用目的の反応系を意味し、丑だ反応方向(−は逆
反応としての別の使用目的にて利用される反応系を示す
ものである。例えば前記の(12)Q3j等の正反応は
残存1マAD定量のための目的として供し得、またその
逆反応は生成1’J A Dを定量するための目的とし
て供し得るものである。−!だ前記の(3つ、(33)
等の正反応ばElによる反応としての目的で使用され、
捷た逆反応は」C2による反応として使用できるもので
ある。
上記のN、A D P生成試薬においては、特にジアホ
ラーゼ(NA、DPI()およびテトラゾリウム塩を有
する試薬を用いることが好ましく、寸たテトう゛ゾリウ
ム塩としては、例えば3−(p−ヨードフェニル’)−
2−(p−ニトロフェニル)−5−フェニル−2H・テ
トラゾリウムQクロライド(I NT) 、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・ブロマイド、3.3’ 
−(4,4’−ビフエニリレ:/)−ビス(2,5−ジ
フェニル−2H・テトラゾリウム・クロライド)、3.
3’ −(3,3’−ジメトキ7−4.47−ビフエリ
レン)−ビス[2−(p−二l・ロフェニル)−5−フ
ェニル−2H・テトラツリウム・クロライド(ニトロテ
トラゾリウム:rQT、B)など力・挙げられる。
上記の還元ノll!! N A l) l)生成試薬お
よびN A D ))/−1成試薬によるサイクリング
反応においては、■ザイクルノ又尾、1σVこ、1’J
 A 1つP1モル比当−リ、1モル比のN A D 
P依存性デヒドロゲナーゼ用基質を消′#1.てその基
質酸化物を生成し、かつ生成した還元型N A、 l)
 P Iモル比当り1モル比の還元型依存性テヒトログ
ナーゼ用基質を消費してその基質壷几物を牛、1戎にて
なるもので、被検液中の成分の一定「、4・に対して1
分当りJOザイクル以上の戊比、をヰすることから、少
なくとも定量目的とする成分のM L7こ比べてそのサ
イクル数以上のモル比に相1、l’、、 t、た試薬の
量を用いノ1.ばより。通常人過継]媚゛の各−J41
i、が用いらり、、例えば被恢欣中のA T l)ま/
こはr’J A 1)の量に比べて50借量以上、好ま
しくは100〜10000倍量のN A D P依存性
デヒト1’:Iゲナ−セ月j僅元型基41や別のN A
 D P依イj性テヒトロケナーセに対応する酸化型基
質を用いればよい。址だ用いらtしるN、A L) P
依存性テヒドロゲーノー−−セや別ノ) N A f)
 l)依存性デヒドロゲナーセ(は、ザイクリ7り反り
巳、をイーjなわせしめるに充分な任意の11゛(酵素
活性単位)の使用でよく、また適宜選択し、たデヒドロ
ゲナ−ゼの比活性やkm  値に応じて使用量4:増減
すれはよい。通常lゲスト当り0.05  単位以上あ
ればよく、1分間当り10サイクル以上、好ましくは1
分間当り50サイクル以上、より好ましくは1分間当り
100サイクル以上の反j芯を行なわせしめるような酵
素層を用いればよく、好ましくは1牟位〜100単位用
いればよい1、さらにこめサイクリング反応vc :h
ける反応媒体としては、用いる谷酵素の活性の安定なp
H域のものであればよく、通讃弱敵1生ないし弱アルカ
リ性、例えばpf(6〜9.5程度の緩衝液を選択して
用い八(ばよい。また緩動7没としては、例えばリン酸
緩葡fL仮、トリス−HC1緩イ匍ず夜、クリセリルグ
リンン緩剖?fダ、イミダゾール〜f−ICI緩価11
り、ジメチルゲルタール+6−1’Ja’Ol(緩衝液
、グリノン−Nat)H緩衝液、ピペスーNa1l(緩
衝液、トリエタノールアミン緩衝液などが用いられる。
さらに反J、Llに当っては、通常30〜37℃1寸近
にて1分以上行なえばよく、−!、た60分以上Vこわ
たって反応ぜ1、め−Cもよ−。
このようにしてサイクリング反応せしめた後、次いでノ
又hj’、’:によって生ずる伏出できる変化のi汁を
定量するのであるが、この検出できる変化として嬉ザイ
クリング反応における消費されるNA’DP依存性デヒ
ドロゲナーゼ用遣元型基質(S□)またけN’ A D
 l)依存性テヒドロゲナーゼ用酸化循基質(S2)や
、Slの酸化型生成物であるPlまたす′is2の還元
型生成物であるP2の成分の変化をもって行な/lばよ
い。こり、らの成分を測定するに肖っては、その成分を
基質として、少なくとも酸素を消費すルオキ/ダーゼを
作用せしめ、この反応によって消費される成分丑たは生
成される成分を定゛最すルに1、よい3、例えばp1t
/こはP2がピルビン酸の〕場合にはピルビンj夕を、
!1(質とし、酸素および無機リンを消費して、アセチ
ルリン酸−CO7および過酸化水g、全生成するピルベ
ートオキシダーゼ(ac、i。
2.3.3)および無機リンを用いてさらにフラビンア
デニンジヌクレオチド、チアミンピロホスフェートの存
在下反LC,せしめて溶存酸素を消費せしめ、アセチル
リン1笈、CO□および過酸化水素全生成せしめ、次い
でこの酸素の消音量またはCO2、過酸化水素の佑成量
を定量することにより、存在するピルビン酸の量を測定
してなるものである。寸たPlまたけP2がエタノール
の場合に(は、エタノールを基質とし、酸素を消費して
、アセトアルテヒドおよび過酸化水素を生成してなるア
ルコールオキンダーゼ[Analy−tical Le
tters、2 (1)、41−48 (1969))
を用−て、前記と同様に消費さ′hた成分または生成さ
れた成分を定量して、エタノールをo11]定すればよ
い。さらI/CP1−JたばP2がグリセロールの場合
には、グリセロールを基質トして酸素を〆消費し、グリ
セロアルテヒドおよび過酸化水素を生成するグリセロー
ルオギシダーゼを用いて行なえばよい。さらにこれらの
オキシダーゼによる消費成分である酸素の量はr夕素′
眠極にて電気化学的変化量として定量すればよく、址た
その生成成分が過酸化水素のノ易合には過酸化水素電極
にて電気化学的変化量として定量すればよく、通常これ
らの各成分は簡便な電気化学的変化量とし、て定量すれ
ばよい。寸だ特に簡便には、S2と(7てテトラゾリウ
ム塩、例えばN ’I” Bを用することに」こり形成
されるホルマザン色素(P2)の量を比色定量するもの
で、比色定量に当ってはそのホルマザン色素の1吸収波
長、例えば波長450〜550’ ?197rによる吸
光度測定を行なえばよい。このようにしてサイクリング
反応にお・ける消費される成分の川または生成ざ;とシ
る成分の量を定量すること1【よつ、その倹量曲線から
被検液中のA゛rI)首たu N A l)の決定がな
しイqるものである。さらVこそのA T Pま/こは
NADの値から、用いた被↑英液中の酵素反則系のr腎
素f占件または用−た成分の定率の゛いずれか一成分の
測定をなし得るものである4゜ さらに本発明の定量1去命実施するためのIVヂ素およ
び必要な試薬は、同−系丑たは2以上からなる禾として
、水浴散状Vこて保存してもよく、また乾燥した粉末状
1でて保存してもよく、特に凍結乾・探にて乾燥保存す
ることが簡便である。さらにテトシゾリウムJj+Af
:用いる場合には形成されるホルマザン色素の沈澱を生
ずることもあり、かつ凍結乾燥後の可溶化、の際に良好
に溶解できない傾向があるために、界面活性剤、゛特に
非イオン系界面活性剤を用いて、その点を改善すること
が好ましめ。
また非イオン系界面活性剤として(dl例えばセチルア
ルコール、5つ’)ルアルコール、ステアリルアルコー
ル、オレイルアルコールなどの高級脂肪族アルコールの
ポリオキシエチレンエーテル誘導体、インオクチルフェ
ノールやノニルフェノールのポリオキシエチレンエーテ
ル誘導体、ステアリン酸やオレイン酸などの脂肪酸のノ
ルビタンエステルのポリオキシエチレンエステル誘導体
、ショ糖脂肪酸エステル誘導体、ボリホキンエチレンの
第2級アルコールのエトキ/レート訪導体、などが挙げ
られ、)fLB11〜20の範囲のものを用いることが
良好であり、好ましくは、例えばトリトンX−100(
商品名)やアデカトールSO−145(商品名)などが
拳げられる。丑だ界面活性剤の使用濃度としては帆00
1〜5優の範囲が好ましい。ざらに心安に応じてグリセ
リン、ポリエチレンクリコール、ソルビト−ル、シヨv
島りル::I−−ス、マルトースなどを添加してもよ(
八。
このような各酵素および必要な試薬の量を決足(7、こ
れを水溶液状として定量に供するものであるが、用いる
液−嘴は特に限定されるものでなく、]16常1テスト
’A 、t) 0.05 ml 〜5tnlを用イh、
ばよく、また対象点しての被検液量も、特に限定される
ものではなく、通常1テスト当り0.005m1〜5 
ml用いればよく、特にo、oi〜Q、lIn、d程要
が適当であるまた反j心に当っては、lマA、f)キナ
ーゼにょる液比、と、N A 1) P依存性デヒドロ
ゲナーゼと別の1’J AL)P依存性テヒドロゲナー
ゼとを用いる共役反応によるサイクリング反応とを、遂
次別々に行なってもよく、また同一系で行なってもよj
ものである。次いでそのサイクリング反応後、反応にお
いて消費される成分または生成される成分を検出できる
変化の積゛として定二赦すればよい。
このようにしてなる本発明の定@法は、ATPまたは1
ぐAn)の定電法として新規な方法によるもノテ、カッ
′e、量のA ’J” PやN A I)を高感度にて
良好(で定量し得るもので、さらに自動化のだめのもの
として有用であシ、さらKA、TPやN A Dを用す
る種々の酵素液玉)系やATP’eFNADを生成する
酵素反応系に関与する酵素活性捷たけその他の成分のい
ずれか一成分゛の測定を良好になし倚るものである。
次いで本発明の実施例を挙げて具体的に述べるが、本発
明はこれらによって何んら限られるもの・  ではない
実施例1 :NADの定量 反応液■組成 反bs液11組成 上記反応液I組成を有する反応液Q 、 1mlに、各
磯It 1〜5 tt+〜/I)のNAIDを含有する
試料液40μlを添加し、37℃で20分間反応せしめ
た。反応後こり、に、上記反応液IT組成を有する反応
ン仮0.1trt lを添加し、添加後37℃で正確に
10分間反応せしめ、その& O,LNHC12、8m
lを添加して反応を停止した。次すで反応終了液を、吸
光波長5507j7?ルにおける吸光Kを比色定量した
。その結果、第1]女]に示す通りで、NAoxと吸光
/fの間に良好なH(i線件が1iL’W度よく得られ
た。この結果サイクリング率は約45回/分であった。
実施例2:NAOの定量 実施−&IJ 1の戊応欧11組成のNTBの代りに(
〕、01備11’J T音用1い、トリトンx−ioo
O代シに0.1係アテカト−ルS+、)−145(商品
名:旭電化工業社製)を用すて反応液III i組成を
調製し、各濃度(1〜5μM)のNADを含有する試料
液4ouを対象として、反応液I組成および液比:液1
■刊或の各反応液を用いて、以下実施例1を同様に操作
し、その反応終了液を吸光波長500 nmにおける吸
光度を比色定量した。その結果、第2図に示す通りで、
良好な直線性が高感度にて得られたものであった。
実施例3 :ATPの定量 実施例Iの1反応液I組成のATPの代シに1゜ηL 
M f’J A Dを用いてなる反応液帆1 mlを小
試験管f/Cとり、各’PM’11度(1〜5μM)の
A ’f’ Pを含有する試料液40 lJを添加し、
37℃で20分間反応せしめ、次いでこれに、実施例1
の反応液■組成の反応数0.1rneを添加し、37℃
で正確に10分間反応せしめた。反応後、L、13m1
のO’、lN1(C)を添〃uした後、吸光波長550
 rvmにおける吸光興を比色定量した。その結果、第
3図に示す通りで、ATP電と吸光度の間にBL好な直
勝性が高感度でイ4Iられた。
”、K 流側4 :クレアチンポスフエートの定量反応
液I A=成 反応Ifり11絹成 」−記反応准I組成を有する反1.6液帆1 meに、
谷rt+i 6a I& (1〜5μM)のタレアチン
ホスフエートヲ含自する試料液40μlを添加し、37
℃で20分間反Lしe:、 した。反応後こノ1書ご、
上記の反応液111絹成を有する反応液Q、l+nJを
添加し、37℃で1tt rit+に10分間反応せし
め、0.1 N f(CI 2.8 meを添加して反
応を停止した。反応終了後、吸光波長55071.77
+、における吸光度を比色定量した。その結果、第4図
に示す通りで、微量のクレアチノホスフJ−トの定量が
簡便になし得た。なお盲検ば、タレアチンホスフエ−1
・の代りに蒸台水4. Otill ’tr 用いて行
なった。
また上記の反応液I組成のタレアチンキナーゼの代りに
l OmMのり1/アチンホヌフエ=−)・を用′ハる
ことにより、クレアチンキナーゼ活性測定用の系となし
得るものである。
さらに、上記の反応液組成のタレアチンキナーゼの代り
に10 ?7i、iVIホスホエノールピルビン[f 
k用いることにより、ピルヘートキナーセ活併測定用の
系となし得るものである3、 実施例5:NADの酸素電極による定量反応液■組成;
前記実流例1と同一の組by、を有する。
反応液11絹成 )又応液I絹1&、をイ1する2反応液0.2mlを酸
メ・、′直極JLIセル(/ことり、これに、谷祐′延
度(0,10,20、:30.40.50 ttM)の
NADを含有する試料液1.0 theを添加し、;3
7℃で10分1141反rcL、ぜしめた3、こftに
、あらかじめ37℃に刀目温しでおい/、−、ノ又応液
11ポ[1成をイ1する反応液]、Qtneを加えて:
(7℃で反1心せしめ/こ。次いでこの反応開始1表、
2′1)−7J・ら4分の2分間VC:I’、−ける酸
素の減少TJj−を溶存酸素計にて測定した。その結果
(は、第5図ζ・こ小す通りであって、j波累消費量と
N A I)−+けとの間f良好なlI′−!、線関係
が仙られ/こ。丑たこのときのサイクリング率は約30
回/分であっ/し なおこの反応原理の概略を示ぜ(ば、以ドの則りである
【図面の簡単な説明】
dfr 1図および第2図(はNADの定量曲線を示し
、第3図はATPの定量曲想を示し、ji否4図はタレ
アチンホスフェ−1・の定犠曲臓を示し、第5図fri
fl?、索?1i小返にょるNADの定1t1川、;幌
を同くず。 特肝出願人 東洋Δに造株式会社 代表者 高1ゴー1伯男 ′°/  図 01234ff 神の卿・射−%M) 第2」 OI   2  3  牛   V 右【斧市ムHADへ製麦(pHン 第 3 図 Q   1  2  3  4  5’本シ牛十の4丁
Pのf  rtυ 第4図 D   I   234  5 シら ヅH →X 慢 轟← 7本 よ 第 51−1 0   10   :Lo   10  40   N
。 捜/l!Fc1yIj伍斜(ピ)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11A’ll’J’ (アテノシントリホスフエート
    )およびNAD にコチンアテニンジヌクレオチド)の
    いずれか1成分を含有するか、または遊離、生成する被
    検液中の1成分の定量において、その被検液に、敲険液
    中の1成分でなl/INADおLびATPの旨すり、か
    1種、マダイ・ゾウムイオノ1だICrマンガンイオン
    を放出できる水溶性地、およびN A I)キナーゼを
    作用せしめてADP (アテノシンジホスフエート)お
    よびNADP にコチンフ′テニ/ジヌクレオチドホス
    フェート)を生成−1ノーシめ、次いでN A 1) 
    P 1ぺ存性デヒドロケプーゼおよびN A l) E
    J依存性テヒドロゲナーゼ月]還元4i1基質f:Mす
    る還元型NADP生成試桑、および別のNADP依存性
    デヒドロゲナーゼお」:びそのNADP依任性デヒドロ
    ケナ゛−ゼ用阪化41;!!基質を有するN A I)
     l)生成試薬を作用せしめてザイクリング反応を行な
    い、その後反応における検出できる変化の量を定量する
    ことを特徴とする高感度定量法1、 (21ATPを遊Wl、生成する被検iイk 中o A
     ′r p カ、A D Pおよびキナーゼ基質用ホス
    フェ−1・化合物に作用してA T Pを遊離、生成す
    る反応を触iiKするキナーゼ、ADPおよびキナーゼ
    基質用ホスフェート化合物の酵素反応系によるA T 
    I)である特許請求の範囲第1項記載の高感髪軍厳法。 (3)  キナーゼ、ADPおよびキナーゼ基質用ホス
    フェート化合物の酵素反LL、系が、りI/アチンギナ
    ーゼ、ADPおよびクレアチンホスフェートの酵素反応
    系である特許請求の範囲第2項6f」載の高感度定量法
    。 (4) キナーゼ、ADPおよびキナーゼ基質用ホスフ
    ェート化合物の酵素反応系が、ピルベートキナーゼ、A
    DPおよびホスホエノールピルビン酸の酵素反応系であ
    る特許請求の範囲第2項記載の高感度定量法。 (5) N A l)をM届、生1戊する敲倹液中のN
     A +)が、NAJ)依存性テヒドログナーゼおよび
    N A D依存:41) 1ヒトロゲツー−ゼ用・ν[
    ヒ型基質化合勿5っ1147:・反応糸(l(よるNA
    I)である特許請求の範囲第J 、l1tj 、;己載
    の高感181定41:、去1、(6) N A、 、i
    J依存1生デヒドロゲナーゼ、還ノじノーI11! N
     ADおよo:Nhv依存性テヒト゛ロゲナーセ;11
    1ソ化型基質化合−吻の酵素反応糸が、ラクテートテヒ
    ドロゲナーゼ゛ム・よびビルへ−1・のHad素反・6
    糸である・イ、1イ[請求の範囲第5)貝記載の高11
    ・に匹>J−、;、#、 、人1、f7)  N A 
    D 1)的存性テヒドロゲッーーセが、グルコース−6
    −ホスフエードテヒドロゲナーセ、71/イトデヒドロ
    ゲツ一一一セ(1寸A I) P、テヵルボキンi/イ
    ディノグ)ペンズアルテヒドデヒトrJゲナーセである
    ’l’:? l;′l請求の範囲、第1項記・1あの1
    □1−1″」4度定量法1、 (8)  N A、、 D P 1衣存性テヒドロゲナ
    ーゼおよびNA1〕1)渣存性テヒトロゲナーゼ用、液
    化型基JMを刑するN A、 1) P牛ノ攻試桑が、
    ジアホラーゼ(NA1) l) 11 ) %1.l、
    びテ]・ジゾリウム塩を4]’する」マA」)P生成試
    薬であるt1寺6ト1−請求の1屯囲第1項記載の高感
    昨定届゛法。 (9)ノ又応における検出できる変化の甲が、サイクリ
    ング反応における消費きれる成分の最丑たば11敗さr
    +−る成分の融である゛・(す許1.I″!求のイ、鹸
    れl第111]記・1・しの高j函度定吊″法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0496412A2 (en) * 1991-01-25 1992-07-29 Noda Institute For Scientific Research Method for highly sensitive determination of NADH using NADH kinase
US5227299A (en) * 1991-01-25 1993-07-13 Noda Institute For Scientific Research Nadh kinase and a process for producing the same

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