JPS6368099A - Analyzing method by using pyruvic acid oxydase and reagent thereof - Google Patents

Analyzing method by using pyruvic acid oxydase and reagent thereof

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JPS6368099A
JPS6368099A JP21366686A JP21366686A JPS6368099A JP S6368099 A JPS6368099 A JP S6368099A JP 21366686 A JP21366686 A JP 21366686A JP 21366686 A JP21366686 A JP 21366686A JP S6368099 A JPS6368099 A JP S6368099A
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pyruvic acid
acid
pyruvate
pyruvate oxidase
ion
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山本 和已
Toshiro Kikuchi
俊郎 菊地
Shigenori Aisui
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Abstract

PURPOSE:To readily stably measure pyruvic acid, etc., by using a novel pyruvic acid oxydase having better heat stability than a conventional pyruvic acid oxydase, when pyruvic acid, ADP, etc., is measured by an enzymic method. CONSTITUTION:Lactobacillus.espi TE6103 strains (FERN-P No.8886) belonging to the genus Lactobacillus are cultured in a medium and a novel pyruvic acid oxydase thermally stable up to 45 deg.C when treated of 7pH for 10min is obtained by methods of extraction, purification, etc., from the culture medium. Then, the pyruvic acid oxydase is blended with FAD, thiamine pyrophosphate, phosphate, and at least one metal ion selected from magnesium ion, cobalt ion, manganese ion and calcium ion to prepare the aimed analytical reagent. The pyruvic acid, etc., can be precisely measured by using the analytical reagent.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、新規な熱安定性ピルビン酸オキシダーゼ、す
なわちpH7,0,10分間処理で45℃まで熱に安定
なピルビン酸オキシダーゼを用いる分析法、特にピルビ
ン酸の測定法及びそのための試薬に関するも・のである
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides an analytical method using a novel thermostable pyruvate oxidase, that is, pyruvate oxidase that is thermostable up to 45°C at pH 7.0 and treated for 10 minutes. In particular, it relates to a method for measuring pyruvic acid and reagents therefor.

本発明によれば、ピルビン酸の測定ばかりではなく、特
に基質及びピルビン酸形成反応を触媒する酵素の測定に
も利用することができる。測定の代表例は以下の通りで
ある。
According to the present invention, it can be used not only for the measurement of pyruvate, but also for the measurement of substrates and enzymes that catalyze the pyruvate formation reaction. Typical examples of measurements are as follows.

■グルタミン酸−ピルピン酸トランスアミナーゼ又はσ
−ケトグルタル酸 ■ダルタミン酸−オキザp酢酸トランスアミナーゼ ■乳酸デヒドロゲナーゼ又は乳酸 ■ピルビン酸キナーゼ又はADP (従来の技術) ピルビン酸オキシダーゼは酵素番号E C1,2,3,
3に分類され、ピルビン酸、リン酸および酸素からアセ
チルリン酸、二酸化炭素および過酸化水素を生じる反応
を触媒する酵素であり、ラフトノくチルス・デルブリッ
チイ(酵素ハンドブック、丸尾文治、田宮信雄監修、発
行所:朝食書店)、ラクトバチルス會プランタラム(J
、Bactsriol、 160巻273〜278頁(
1984))及びペディオコッカス属、スシレプトコッ
カス属、アエロコツカス属の微生物(特公昭58−40
465号公報)、ロイコノストック属の微生物(特開昭
59−159777号公報)など、各種の微生物が生産
することが知られてし)る。
■Glutamic acid-pyruvic acid transaminase or σ
- Ketoglutarate ■ Daltamic acid - Oxap acetate transaminase ■ Lactate dehydrogenase or lactate ■ Pyruvate kinase or ADP (prior art) Pyruvate oxidase is enzyme number E C1, 2, 3,
It is an enzyme that catalyzes the reaction that produces acetyl phosphate, carbon dioxide, and hydrogen peroxide from pyruvate, phosphoric acid, and oxygen. Location: Breakfast Bookstore), Lactobacillus plantarum (J
, Bactsriol, Vol. 160, pp. 273-278 (
1984)) and microorganisms of the genus Pediococcus, Sushileptococcus, and Aerococcus (Special Publication No. 58-40
It is known that various microorganisms such as Leuconostoc microorganisms (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 159777/1982) produce it.

しかしながらいずれの菌株の生産するピルビン酸オキシ
ダーゼも耐熱性が十分ではなく、こねら酵素を用いるピ
ルビン酸測定試薬の安定性に問題があった。
However, the pyruvate oxidase produced by any of the strains does not have sufficient heat resistance, and there is a problem in the stability of the pyruvate measurement reagent using Koneru's enzyme.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明者は上記の背景を踏まえて、安定性の優れたより
実用的なピルビン酸測定試薬を見い出そうとした。
(Problems to be Solved by the Invention) Based on the above background, the present inventor attempted to find a more practical reagent for measuring pyruvic acid with excellent stability.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、福井県敦賀市内の土壌から分離したラク
トバチルス属に属する微生物と同定されたTE−610
3株が、従来のピルビン酸オキシダーゼよりも熱安定性
に優れたピルビン酸オキシダーゼを産出することを見い
出し既に特詐出願した。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have discovered that TE-610, a microorganism belonging to the genus Lactobacillus isolated from soil in Tsuruga City, Fukui Prefecture,
It was discovered that three strains produce pyruvate oxidase with better thermostability than conventional pyruvate oxidase, and a special fraud application has already been filed.

さらにこの菌株より得られたピルビン酸オキシダーゼが
、有効にピルビン酸を測定し得ることを見い出し、加え
てピルビン酸を生成する酵素反応系の酵素活性の測定、
ピルビン酸を生成する酵素反応系の酵素の定量及びピル
ビン酸を生成する酵素反応系の基質の定量をなし得るこ
とを見い出し本発明に到達した。さらに、上記のピルビ
ン酸オキシダーゼ、FAD、チアミンピロフォスフェー
ト、リン酸塩及びマグネシウムイオン、コバルトイオン
、マンガンイオン、カルシウムイオンのうち少なくとも
1種の金属イオンからなる反応系をピルビン酸含有試料
系と反応させることにより、良好に試料系中のピルビン
酸を測定することができ、またこの反応系に過酸化水素
の検出系を加えることにより、簡便かつ良好にピルビン
酸を測定できることを見出し、本発明に到達した。すな
わち本発明は下記理化学的性質を有する熱安定性の優れ
たピルビン酸オキシダーゼを使用することを特徴とする
分析法である。
Furthermore, it was discovered that pyruvate oxidase obtained from this strain can effectively measure pyruvate, and in addition, the enzyme activity of the enzyme reaction system that produces pyruvate can be measured.
The inventors have discovered that it is possible to quantify the enzyme in the enzymatic reaction system that produces pyruvate and the substrate of the enzymatic reaction system that produces pyruvate, and have arrived at the present invention. Furthermore, a reaction system consisting of the above pyruvate oxidase, FAD, thiamine pyrophosphate, phosphate, and at least one metal ion among magnesium ions, cobalt ions, manganese ions, and calcium ions is reacted with the pyruvate-containing sample system. It was discovered that pyruvic acid in a sample system can be measured satisfactorily by this reaction system, and that pyruvic acid can be measured simply and satisfactorily by adding a hydrogen peroxide detection system to this reaction system. Reached. That is, the present invention is an analytical method characterized by using pyruvate oxidase having excellent thermostability and having the following physicochemical properties.

■伶用:ビルビン酸、無機リン酸及び酸素からアセチル
リン酸、二酸化炭素及び過酸化水素を生じる反応を触媒
する。
■Real use: Catalyzes the reaction that produces acetyl phosphoric acid, carbon dioxide, and hydrogen peroxide from pyruvic acid, inorganic phosphoric acid, and oxygen.

■基質特異性:オキザロ酢酸、DL−乳酸、酢酸、α−
ケトグルタール酸には反応せず、ピルビン酸に特異的で
ある。
■Substrate specificity: oxaloacetate, DL-lactic acid, acetic acid, α-
It does not react with ketoglutaric acid and is specific for pyruvate.

■熱安定性:45℃以下(pH7,0,10分間処理) ■至適pH:5.7付近 ■b値:約4X10−−4M(ピルビン酸)■分子量:
約160.000 (Sephacryl S −30
0でのゲル濾過法) ■等電点:約4 、4 (Carrier ampho
lyteによる焦点電気原動法) ■コファクター: FADおよびチアミンビ四フォスフ
ェート また本発明は上記ピルビン酸オキシダーゼ、FAD、チ
アミンピロフォスフェート、リン酸塩及びマグネシウム
イオン、コバルトイオン、マンガンイオン、カルシウム
イオンのうち少なくとも1種の金属イオンを含有するこ
とを特徴とする分析用試薬である。
■Thermal stability: 45℃ or less (pH 7, 0, 10 minute treatment) ■Optimal pH: Around 5.7 ■B value: Approximately 4X10-4M (pyruvic acid) ■Molecular weight:
Approximately 160.000 (Sephacryl S-30
(gel filtration method at 0) ■Isoelectric point: approx.
Cofactor: FAD and thiamine bitetraphosphate The present invention also uses pyruvate oxidase, FAD, thiamine pyrophosphate, phosphate, and magnesium ion, cobalt ion, manganese ion, and calcium ion. This is an analytical reagent characterized by containing at least one kind of metal ion.

本発明は試料中の成分、特にピルビン酸を測定するもの
であるが、試料としては人血清、食品などに限られない
。また本発明ではピルビン酸を直接に測定することによ
り、試料中のピルビン酸を形成する物質、例えばα−ケ
トグルタル酸、乳酸ADPなど、またピルビン酸形成反
応を触媒する酵素、例えばGPT、GOT、乳酸デヒド
ロゲナーゼ、ピルビン酸キナーゼなどの測定も可能とな
る。
The present invention measures components in a sample, particularly pyruvic acid, but the sample is not limited to human serum, food, and the like. In addition, in the present invention, by directly measuring pyruvate, substances that form pyruvate in the sample, such as α-ketoglutarate, lactic acid ADP, etc., and enzymes that catalyze the pyruvate formation reaction, such as GPT, GOT, lactic acid, etc. It also becomes possible to measure dehydrogenase, pyruvate kinase, etc.

本発明に使用される熱安定性の優れたピルビン醗オキシ
ダーゼとしては、pH7,0、10分間蝙理で45℃ま
で熱に安定で、ピルビン酸、無機リン酸及び酸素からア
七チルリン酸、二酸化炭素及び過酸化水素を生じる反応
を触媒する酵素であればヨく、好ましくはラクトバチル
ス・ニス・ビーTE6103の生産するピルビン醗オキ
シダーゼがある。
The pyruvate oxidase with excellent thermostability used in the present invention is heat stable up to 45°C when incubated at pH 7.0 for 10 minutes. Any enzyme that catalyzes a reaction that produces carbon and hydrogen peroxide may be used, preferably pyruvate oxidase produced by Lactobacillus nis b. TE6103.

この分離・同定した上記菌株T E 6103株の菌学
的性質を以下に示す。
The mycological properties of the isolated and identified strain TE 6103 are shown below.

(a)形  態 大きさ:0.5〜0.7 X 5〜6μm(桿菌)ダラ
ム染色ニゲラム陽性 抗酸性ニー 運動性ニー 胞 子ニー (b)各培地における生育状態 (1)肉汁寒天平板培養 30℃、48時間で小さな円形のコロニーを形成する。
(a) Morphological size: 0.5 to 0.7 Form small round colonies at 30°C for 48 hours.

表面は平滑で光沢はない。色は淡黄色であり可溶性色素
は形成しない。
The surface is smooth and non-shiny. The color is pale yellow and no soluble pigment is formed.

(2)肉汁寒天斜面培養 生育弱い (3)肉汁液体培地 30℃、24時間培養にて生育し、濁化する。(2) Meat juice agar slant culture weak growth (3) Meat juice liquid medium It grows by culturing at 30°C for 24 hours and becomes cloudy.

(4)肉汁ゼラチン穿刺培養 穿刺線に沿って生育する。ゼラチンは液化しない。(4) Meat juice gelatin puncture culture It grows along the puncture line. Gelatin does not liquefy.

(5)リドマス争ミルり 変化なし くc)生理学的性質 (3)インドールの生成;陰性 (4)硫化水素の生成:陰性 (5)デンプンの加水分解;陰性 (6)色素の生成:なし く7)クエン酸の利用;陰性 (8)ウレアーゼ;陰性 (9)カタラーゼ;陰性 儂Qオキシダーゼ;陰性 (ロ)生育の範囲:生育温度20℃〜45℃(財)酸素
に対する態度;通性嫌気性 (財)O−Fテスト;発酵 (ロ)糖からの酸の生成 L−アラビノースニー D−キシロースニー D−グルコース二十 D−マンノース:+ D−フルクトース:+ D−ガラクトースニー 麦    芽   糖:+ シ       テ    糖 : +乳      
   糖ニー ト レレハ ロ・弘 ス  : − D−ソルビットニー D−マンニット:十 イノシラ)ニー ラムノース:一 メリビオース:+ (ハ)その他 β−ガラクトシダーゼニ陰性 アルギニンジヒドラーゼ:陰性 リシンデカルボキシラーゼ:陰性 オルニチンデカルボキシラーゼ:陰性 トリプトン1ンデアミナーゼ:陰性 上記菌学的性質の同定のための実験法は主として長谷用
武治編著、「微生物の分類と同定」学会出版センター(
1975年)によって行なった。また分類同定の基準と
してパージエイズ・マニュアル・オブ・デタミネイティ
ブΦバクテリオロジー第8版(1974年)を参考にし
た。
(5) No change in lid mass production c) Physiological properties (3) Formation of indole; negative (4) Formation of hydrogen sulfide: negative (5) Hydrolysis of starch; negative (6) Formation of pigment: none 7) Utilization of citric acid; Negative (8) Urease; Negative (9) Catalase; Negative Q oxidase; Negative (B) Growth range: Growth temperature 20°C to 45°C (Foundation) Attitude towards oxygen: Facultative anaerobic O-F test; production of acid from fermented sugars L-arabinose, D-xylose, D-glucose, D-mannose: + D-fructose: + D-galactose, malt sugar: + Sugar: +milk
Sugar Neat Releha Ro・Hirosu: - D-Sorbitney D-Mannitol: 10 Inosyl) Neelhamnose: 1 Melibiose: + (C) Other β-galactosidase Negative Arginine dihydrase: Negative Lysine decarboxylase: Negative Ornithine Carboxylase: Negative Tryptone 1-deaminase: Negative Experimental methods for identifying the above mycological properties are mainly described in "Classification and Identification of Microorganisms," edited by Takeharu Hase, Society Publishing Center (
(1975). In addition, as a standard for classification identification, Purging Aids Manual of Determinative Φ Bacteriology, 8th edition (1974) was referred to.

以上の菌学的性状における本菌TK−6103株はグラ
ム陽性桿菌でカタラーゼ、オキシダーゼ陰性で、グルコ
ースから発酵的に酸を産生ずるが、グルコースからガス
を産生じないことなどから、パージエイズ・マニュアル
・オブ争デタミネイテイブ・バクテリオロジー第8版(
1974年)により検索するとラクトバチルス属に属す
るとみなされる。さらにラクトバチルス・デルブリッチ
イ(Llactobacillus delbruec
kji )とよく一致するが、D−マンニットやメリビ
オースからの酸の産生において相違が認められる。従っ
て本菌株はラクトバチルス・ニス・ピーTE6103株
と命名した。本菌は工業技術院微生物工業研究所に微生
物受託番号微工研菌寄第8886号として寄託されてい
る。
With the above mycological properties, the TK-6103 strain of this bacterium is a Gram-positive bacillus, negative for catalase and oxidase, and produces acid fermentatively from glucose, but does not produce gas from glucose. Determinative Bacteriology 8th Edition (
(1974), it is considered to belong to the genus Lactobacillus. Furthermore, Lactobacillus delbruecii (Llactobacillus delbruecii)
kji), but differences are observed in acid production from D-mannite and melibiose. Therefore, this bacterial strain was named Lactobacillus nis p strain TE6103. This bacterium has been deposited with the Institute of Microbiology, Agency of Industrial Science and Technology under the microbial accession number 8886.

本発明に使用する微生物としては、例えば上記のラクト
バチルス・ニス・ビーTE6103が挙ケられるが、こ
の菌だけに限らずラクトバチルス属に属し、熱安定性に
優れたピルビン酸オキシダーゼを生産する菌は、すべて
本発明において使用することができる。熱安定性の優れ
たピルビン酸オキシダーゼ生産菌は酵素を生産する通常
の方法でる炭素源、窒素源、無機物、その他必要な栄養
素を適量含有するものであれば、合成培地、天然培地い
ずれも使用できる。例えば炭素源としてはグルコース、
シュクロース、デキストリン、ピルビン酸、糖蜜などが
使用される。窒素源としては例えばペプトン、肉エキス
、酵母エキス、カゼイン加水分解物などのM素含有天然
物や、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸ア
ンモニウム、硝酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム
、グルタミン酸などのアミノ酸など無機あるいは有機の
窒素化合物が使用される。
Examples of microorganisms used in the present invention include the above-mentioned Lactobacillus nis b. TE6103; however, the microorganisms are not limited to this one, and belong to the Lactobacillus genus, and produce pyruvate oxidase with excellent thermostability. can all be used in the present invention. Pyruvate oxidase-producing bacteria with excellent thermostability can use either synthetic or natural media as long as they contain appropriate amounts of carbon sources, nitrogen sources, inorganic substances, and other necessary nutrients that are used in the usual enzyme production methods. . For example, glucose as a carbon source,
Sucrose, dextrin, pyruvate, molasses, etc. are used. Examples of nitrogen sources include M-containing natural products such as peptone, meat extract, yeast extract, and casein hydrolyzate, and inorganic or organic amino acids such as ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium nitrate, ammonium citrate, and glutamic acid. Nitrogen compounds are used.

培養は通常振盪培養あるいは通気攪拌培養で行う。培養
温度は20〜40℃の範囲、好ましくは30℃付近、培
養pHは5〜8の範囲、好ましくはp)16〜7に制御
するのが良い。これら以外の条件下でも使用する菌株が
生育すれば実施できる。
Culture is usually carried out by shaking culture or aerated agitation culture. The culture temperature is preferably controlled in the range of 20 to 40°C, preferably around 30°C, and the culture pH is controlled in the range of 5 to 8, preferably p) 16 to 7. It can be carried out under conditions other than these if the strain used grows.

培養期間は通常1〜4日間で生育し、菌体内にピルビン
酸オキシダーゼが生成蓄積される。
The culture period is usually 1 to 4 days, and pyruvate oxidase is produced and accumulated within the bacterial cells.

本酵素の精製法は一般に使用される精製法を用いればよ
い。例えば、抽出法には、超音波破砕、ガラスピーズを
用いる機械的な破砕、フレンチプレス、界面活性剤など
いず、れを用いてもよい。
The present enzyme may be purified by any commonly used purification method. For example, the extraction method may include ultrasonic crushing, mechanical crushing using glass beads, a French press, a surfactant, and the like.

さらに抽出液については公知の硫安や芒硝などの塩析法
、塩化マグネシウムや塩化カルシウムなどの金属凝集法
、プロタミンやポリエチレンイミンなどの凝集法、さら
にはDEAE(ジエチルアミノエチル)セファレース、
CM(カルボキシメチル)セフ 7 ’O−スなどのイ
オン交換体クロマト法などにより精製することができる
。ピルビン酸オキシダーゼの活性測定法は次の通りであ
る。
Furthermore, for the extract, there are known salting-out methods such as ammonium sulfate and Glauber's salt, metal aggregation methods such as magnesium chloride and calcium chloride, aggregation methods such as protamine and polyethyleneimine, and DEAE (diethylaminoethyl) cephalase.
It can be purified by ion exchange chromatography such as CM (carboxymethyl) Cef7'O-s. The method for measuring the activity of pyruvate oxidase is as follows.

0.15M  K−リン酸緩衝液pH7,010d0.
3%  4−アミノアンチピリン   1ゴ0.6% 
フェノール         17!6mM チアミン
ピロフォスフェート 1−0.3mM  F A D−
NA2        1−150U/−ペルオキシダ
ーゼ      1−30mM  EDTA ・Na2
        1 dO,3MMgSO41ml 蒸  留 水                   
 3−上記反応混液を調製した後、2.5 tntを試
験管に分取L、0.3Mピルビン酸カリウムを0.5−
加えて37℃で5分間予備加温する。酵素溶液0.05
+I!7!を添加し、ゆるやかに混和後、水に対照に3
7℃に制御された分光光度計で500nmの吸光度変化
を記録し、その初期直線部分から1分間当りの吸光度変
化を求める(△ODtegt )。
0.15M K-phosphate buffer pH 7,010d0.
3% 4-aminoantipyrine 1go 0.6%
Phenol 17!6mM Thiamine pyrophosphate 1-0.3mM F A D-
NA2 1-150U/-peroxidase 1-30mM EDTA ・Na2
1 dO, 3MMgSO41ml distilled water
3- After preparing the above reaction mixture, take 2.5 tnt into a test tube and add 0.5-tnt of 0.3M potassium pyruvate to a test tube.
Additionally, prewarm at 37°C for 5 minutes. Enzyme solution 0.05
+I! 7! Add and mix gently, then add 3 to the water as a control.
The change in absorbance at 500 nm is recorded with a spectrophotometer controlled at 7°C, and the change in absorbance per minute is determined from the initial linear portion (ΔODtegt).

盲検は酵素溶液の代りに50 mMK −!Jン酸緩衝
液pH7,0を0.05m加え、上記同様に操作を行な
って1分間当りの吸光度変化を求める(△0Dblan
k)。
Blind testing was performed using 50 mMK-! instead of the enzyme solution. Add 0.05 m of J acid buffer pH 7.0 and perform the same operation as above to determine the change in absorbance per minute (△0Dblank).
k).

ピルビン酸オキシダーゼ活性の表示は、上記条件下で1
マイクロモルの過酸化水素を生じる活性を1単位(U)
とした。
The display of pyruvate oxidase activity is 1 under the above conditions.
1 unit (U) of activity that produces micromoles of hydrogen peroxide
And so.

本発明で使用したピルビン酸オキシダーゼは次の方法で
単離した。
Pyruvate oxidase used in the present invention was isolated by the following method.

1、培 養 肉エキス0.2%、ポリペプトン1%、酵母エキス0.
4%Tween 800.1%(v/v)、K2HPO
4−3H200,25%、Na−7セテートー 3H2
00,5%、クエン酸ジアンモニウム2%、MgSO4
−7H200,02%、MnSO4Φ7H200,02
%を含む培地(pH7,0) 90−をsoomg容坂
ロフラスコに移し、121℃15分間オートクレーブを
行なった。放冷した後、濾過除菌した5%ピルビン酸ナ
トリウム水溶液を無菌的に10耐添加した。種菌として
ラクトバチルス・ニス・ビーTE6103株を同培地に
一白金耳接種し、30℃で24時間振盪培養し種培養液
とした。次に同培地5.4tを10tジヤーフアメンタ
ーに移し、121℃15分間オートクレーブを行ない、
放冷後、濾過除菌した5%ピルビン酸ナトリウム水溶液
を無菌的に600td添加した。これに種培養液100
dを移し、300 rpm %通気f42t/馴、30
℃で21. 4時間培養した。 pHは6.5以上に1
0 N NaOHで制御した。培養時のピルビン酸オキ
シダーゼ活性は23 mU7ml−brothであった
1. Cultured meat extract 0.2%, polypeptone 1%, yeast extract 0.
4% Tween 800.1% (v/v), K2HPO
4-3H200, 25%, Na-7 cetate 3H2
00.5%, diammonium citrate 2%, MgSO4
-7H200,02%, MnSO4Φ7H200,02
% (pH 7.0) was transferred to a Soomg volume flask and autoclaved at 121°C for 15 minutes. After cooling, a 5% aqueous solution of sodium pyruvate, which had been sterilized by filtration, was added aseptically for 10 minutes. A loopful of Lactobacillus nis bee strain TE6103 was inoculated into the same medium as a seed culture, and cultured with shaking at 30°C for 24 hours to obtain a seed culture solution. Next, 5.4 t of the same medium was transferred to a 10 t jar fermentor, and autoclaved at 121°C for 15 minutes.
After cooling, 600 td of 5% aqueous sodium pyruvate solution, which had been sterilized by filtration, was added aseptically. Add this to 100 seeds of culture solution.
Transfer d, 300 rpm % ventilation f42t/aclimate, 30
℃21. It was cultured for 4 hours. pH is 1 to 6.5 or higher
Controlled with 0 N NaOH. Pyruvate oxidase activity during culture was 23 mU 7 ml-broth.

2、単 離 培養液6tを遠心分離機にて集菌し、50mMK −I
Jン酸緩衝液pH7,01007!にて懸濁した。超音
波破砕機(海上電気極、19KHz)にて15分間処理
し、遠心分離して上清液を得た。上清液を50 m M
 K −リン酸緩衝液pH7、0にて平衡化したDEA
E−セファロースGL−6B(ファルマシア製)カラム
クロマトグラフィーに供し、0〜0.5MNaCL溶出
画分にピルビン酸オキシダーゼ活性を得た。溶出液を限
外濾過機にて濃縮した後、50mMK−リン酸緩衝液p
H7,0にて平衡化したセファデックスG−200(フ
ァルマシア製)にてゲル濾過を行った。その結果541
Jのピルビン酸オキシダーゼが得られた。得られた酵素
のpH活性を第1図に、熱安定性を第2図に示す。pH
活性の測定はpH5〜6.5の範囲では50mM酢酸緩
衝液、pH6〜8の範囲では50 m M K−リン酸
緩衝液を用いて行なった。熱安定性の測定は、pH7,
0,10分間処理した後の残存活性で示した。
2. Collect 6 tons of isolation culture using a centrifuge, and add 50mMK-I.
J acid buffer pH 7,01007! Suspended at . The mixture was treated with an ultrasonic crusher (marine electric electrode, 19 KHz) for 15 minutes, and centrifuged to obtain a supernatant. The supernatant was adjusted to 50 mM
DEA equilibrated with K-phosphate buffer pH 7.0
It was subjected to E-Sepharose GL-6B (manufactured by Pharmacia) column chromatography, and pyruvate oxidase activity was determined in the 0 to 0.5M NaCL elution fraction. After concentrating the eluate using an ultrafilter, 50mM K-phosphate buffer p
Gel filtration was performed using Sephadex G-200 (manufactured by Pharmacia) equilibrated with H7.0. The result is 541
Pyruvate oxidase of J was obtained. The pH activity of the obtained enzyme is shown in FIG. 1, and the thermostability is shown in FIG. pH
The activity was measured using 50 mM acetate buffer in the pH range of 5 to 6.5 and 50 mM K-phosphate buffer in the pH range of 6 to 8. Thermal stability was measured at pH 7,
The residual activity was expressed after treatment for 0 and 10 minutes.

本発明に用いた酵素の理化学的性質を次に示す。The physicochemical properties of the enzyme used in the present invention are shown below.

作用:ピルビン酸、無機リン酸及び酸素からアセチルリ
ン酸、二酸化炭素及び過酸化水素を生じる反応を触媒す
る。
Action: Catalyzes the reaction that produces acetyl phosphoric acid, carbon dioxide, and hydrogen peroxide from pyruvic acid, inorganic phosphoric acid, and oxygen.

CHsCOC00H+HOPOa2 +02→CHaC
OOPO32+C0r)H202至適pH:5.7付近 熱安定性:45℃以下(pH7,0,10分間処理)h
値:約4X10−−4M(ピルビン酸)分子*:約16
0,000 (5ephacryl S−300でのゲ
ル濾過法) 等電点:約4.4 (Carrier ampholy
tcによる焦点電気泳動法) 基質特異性:オキザロ酢酸、DL−乳酸、酢酸、α−ケ
トグルタール酸には反応せず、ピルビン酸に特異的であ
る。
CHsCOC00H+HOPOa2 +02→CHaC
OOPO32+C0r) H202 Optimum pH: around 5.7 Thermal stability: 45°C or less (pH 7, 0, 10 minute treatment) h
Value: Approximately 4X10-4M (pyruvic acid) molecules*: Approximately 16
0,000 (gel filtration method using 5ephacryl S-300) Isoelectric point: approx. 4.4 (Carrier ampholy
Focused electrophoresis method using TC) Substrate specificity: Does not react with oxaloacetate, DL-lactic acid, acetic acid, or α-ketoglutaric acid, but is specific to pyruvic acid.

フッアフター: FADおよびチアミンビルフォスフェ
ート 本発明では試料に、上記ピルビン酸オキシダーゼ、無機
リン酸を含有する試薬を添加して、生成する過酸化水素
、二酸化炭素又はアセチルリン酸の生成量を測定するか
、又は酸素又は無機リン酸の消費量を測定することによ
り、試料中のピルビン酸の量を知ることができる。特に
本発明の熱安定性に優れたピルビン酸オキシダーゼを含
有する反応系においては、ピルビン酸との酵素反応を良
好に行なわせるため、ピルビン酸オキシダーゼと共にF
AD、チアミンビυフォスフヱート、リン酸塩及びマグ
ネシウムイオン、コバルトイオン、マンガンイオン、カ
ルシウムイオンのうち少なくとも1種の金属イオンを用
いればよく、さらにまたこの反応による生成物である過
酸化水素の検出系を用いる場合は、必要により色原体を
適宜選択使用すればよい。過酸化水素測定系としては、
例えば次のような系が考えられる。
Foot-after: FAD and thiamine biruphosphate In the present invention, a reagent containing the above-mentioned pyruvate oxidase and inorganic phosphoric acid is added to a sample, and the amount of hydrogen peroxide, carbon dioxide, or acetyl phosphate produced is measured. Alternatively, the amount of pyruvic acid in the sample can be determined by measuring the amount of oxygen or inorganic phosphoric acid consumed. In particular, in the reaction system containing the thermostable pyruvate oxidase of the present invention, in order to perform the enzymatic reaction with pyruvate favorably, F
AD, thiamine biphosphate, phosphate, and at least one metal ion selected from magnesium ions, cobalt ions, manganese ions, and calcium ions may be used, and a detection system for hydrogen peroxide, which is a product of this reaction, may be used. When used, the chromogen may be appropriately selected and used as necessary. As a hydrogen peroxide measurement system,
For example, the following system can be considered.

(1)ペルオキシダーゼと発色剤 一 ・ペルオキシダーゼ、チアミノアンチピリンおよびフェ
ノール Oペルオキシダーゼ、チアミノアンチピリンおよびN、
N−ジメチルアニリン Oペルオキシダーゼ、メチルベンゾチアシリ邑 ンヒドラゾン(IFBTH)およびN−エチル−N−ス
ルホブ四ピルーm−アニシジン(ESPAS ) 一 〇ペルオキシダーゼ、チアミノアンチピリンおよびN−
エチル−N−(2−ヒトルキシー3−スルホプロピル)
 −m −)ルイジン(EMSPT ) (2)過酸化水素電極法 本発明では酵素の使渭量としては、酵素反応が充分に進
行する量であればよく、また試料系中のピルビン酸の含
量、酵素反応の温度、時間などにより適宜変更されるも
のであるが、例えば本発明試薬は熱安定性に優れたピル
ビン酸オキシダーゼ0.1〜20u/−程度、リン酸5
〜50mM程度、FAD 1〜20μMW度、チアミン
ピロ7オスフヱート100〜500μM程度、金属イオ
ン1〜50mM程度、緩衝剤pH6〜7.5並びに過酸
化水素検出系として4・−アミノアンチピリンo、o 
o s〜0゜05%程度、フェノール0.01〜0.1
%程度及びペルオキシダーゼ1〜10 u/−程度を含
有する。ピルビン酸を形成する物質又はピルビン酸形成
反応を触媒する酵素を測定するには、本発明の試薬は従
来公知のピルビン酸へ誘導する試薬を組合せて使用する
(1) Peroxidase and color former - peroxidase, thiaminoantipyrine and phenol O peroxidase, thiaminoantipyrine and N,
N-dimethylaniline O peroxidase, methylbenzothiacylinyl hydrazone (IFBTH) and N-ethyl-N-sulfobyl-m-anisidine (ESPAS) 10 peroxidase, thiaminoantipyrine and N-
Ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)
-m-) luidine (EMSPT) (2) Hydrogen peroxide electrode method In the present invention, the amount of enzyme used may be any amount that allows the enzymatic reaction to proceed sufficiently, and the content of pyruvic acid in the sample system, The reagent of the present invention may be changed as appropriate depending on the temperature, time, etc. of the enzymatic reaction, but for example, the reagent of the present invention contains pyruvate oxidase with excellent thermal stability, about 0.1 to 20 u/-, phosphoric acid 5
~50mM, FAD 1~20μMW degrees, thiamine pyro-7 osphate around 100~500μM, metal ions around 1~50mM, buffer pH 6~7.5, and 4-aminoantipyrine o, o as a hydrogen peroxide detection system.
o s~0°05%, phenol 0.01~0.1
% and about 1 to 10 u/- of peroxidase. To measure a pyruvate-forming substance or an enzyme that catalyzes the pyruvate-forming reaction, the reagent of the present invention is used in combination with a conventionally known reagent that induces pyruvate.

(実施例) 以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は何ら
これらによって限定されるものではない。
(Examples) The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited by these in any way.

実施例I P I FES緩衝液pH7,050mMF A D 
Na2            10 ttM’チアミ
ンピロフォスフェート0.2mMMg5O<     
          10mMKH2PO45mM 4−アミノアンチピリン      0.01%フェノ
ール             0.02%ペルオキシ
ダーゼ         5u/−ピルビン酸オキシダ
ーゼ      2 LVfRt上記の組成よりなる反
応液:(dを分取し・37℃で約5分間予備加温し、こ
れにピルビンmjJ+)ラム水溶液(3〜15mM)2
0μtを添加した後37℃、10分間反応させ、反応後
500nmにおける吸光度を測定した。その結果は第3
図に示す通り良好な直線性が得られた。
Example I P I FES buffer pH 7,050mMF A D
Na2 10 ttM'thiamine pyrophosphate 0.2mM Mg5O<
10mMKH2PO45mM 4-aminoantipyrine 0.01% phenol 0.02% peroxidase 5u/-pyruvate oxidase 2 LVfRt Reaction solution with the above composition: (Separate d and preheat at 37°C for about 5 minutes, Pyruvine mjJ+) rum aqueous solution (3-15mM) 2
After adding 0 μt, the mixture was reacted at 37° C. for 10 minutes, and the absorbance at 500 nm was measured after the reaction. The result is the third
As shown in the figure, good linearity was obtained.

実施例2 PIFBS緩衝液、pH7,050mMFAD・Na2
           10μMチアミンビロフォスフ
ェー)     0.2mMMg5O<       
        10mMKHzPO<       
        5mMホスホエノールピルビンII 
     O,5mMピルビン酸キナーゼ      
   10u/l117!4−アミノアンチピリン  
    0.01%フェノール           
  0.02%ペルオキシダーゼ         s
 I)/atピルビン酸オキシダーゼ      2 
u/sg上記の組成よりなる度応液3−を分取し、37
℃で約5分間予備加温し、これにADP水溶液(3〜1
5mM)20pLを添加した後37℃、1゜分間反応さ
せ、反応後500nmにおける吸光度を測定した。その
結果、第4図に示す通り良好な直線性が得られた。
Example 2 PIFBS buffer, pH 7,050mMFAD/Na2
10μM thiamine bilophosphate) 0.2mM Mg5O<
10mMKHzPO<
5mM Phosphoenolpyruvate II
O, 5mM pyruvate kinase
10u/l117!4-aminoantipyrine
0.01% phenol
0.02% peroxidase s
I)/at pyruvate oxidase 2
u/sg The reaction solution 3- consisting of the above composition was fractionated, and 37
Preheat at ℃ for about 5 minutes, add ADP aqueous solution (3 to 1
After adding 20 pL of 5mM), the mixture was reacted at 37°C for 1°, and the absorbance at 500 nm was measured after the reaction. As a result, good linearity was obtained as shown in FIG.

(発明の効果) 本発明では、従来のピルビン酸オキシダーゼより熱安定
性に優れたピルビン酸オキシダーゼを使用することによ
り、優れた溶液安定性を有する分析用試薬、例えばピル
ビン酸測定用試薬を製造することができる。
(Effects of the Invention) In the present invention, by using pyruvate oxidase which has better thermal stability than conventional pyruvate oxidase, an analytical reagent having excellent solution stability, for example, a reagent for measuring pyruvate can be produced. be able to.

また固定化酸素、例えば電極用膜、ビーズ等として用い
ることにより、広範囲の測定系が可能となる。
Further, by using immobilized oxygen, for example, as electrode membranes, beads, etc., a wide range of measurement systems becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のピルビン酸オキシダーゼの至適pHを
示す。 第2vlは本発明のピルビン酸オキシダーゼの熱安定性
を示す。 第3図は本発明のピルビン酸オキシダーゼを用いたピル
ビン酸の検量線を示す。 第4図は本発明のピルビン酸オキシダーゼを用いたAD
Pの検量線を示す。
FIG. 1 shows the optimum pH of pyruvate oxidase of the present invention. The second vl shows the thermostability of the pyruvate oxidase of the invention. FIG. 3 shows a calibration curve for pyruvate using the pyruvate oxidase of the present invention. Figure 4 shows AD using pyruvate oxidase of the present invention.
A calibration curve for P is shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、下記理化学的性質を有する熱安定性の優れたピルビ
ン酸オキシダーゼを使用することを特徴とする分析法。 (1)作用:ピルビン酸、無機リン酸及び酸素から、ア
セチルリン酸、二酸化炭素及び過酸化水素を生じる反応
を触媒する。 (2)基質特異性:オキザロ酢酸、DL−乳酸、酢酸、
α−ケトグルタール酸には反応せず、ピルビン酸に特異
的である。 (3)熱安定性:45℃以下(pH7.0、10分間処
理) (4)至適pH:5.7付近 (5)Km値:約4×10^−^4M(ピルビン酸)(
6)分子量:約160,000(Sephacryl 
S−300でのゲル濾過法) (7)等電点:約4.4(Carrier ampho
lyteによる焦点電気泳動法) (8)コファクター:FADおよびチアミンピロフォス
フェート 2、特許請求の範囲第1項に記載されるピルビン酸オキ
シダーゼ、FAD、チアミンピロフォスフェート、リン
酸塩及びマグネシウムイオン、コバルトイオン、マンガ
ンイオン、カルシウムイオンのうち少なくとも1種の金
属イオンを含有することを特徴とする分析用試薬。
[Scope of Claims] 1. An analytical method characterized by using pyruvate oxidase having excellent thermostability and having the following physicochemical properties. (1) Action: Catalyzes the reaction that produces acetyl phosphoric acid, carbon dioxide, and hydrogen peroxide from pyruvic acid, inorganic phosphoric acid, and oxygen. (2) Substrate specificity: oxaloacetate, DL-lactic acid, acetic acid,
It does not react with α-ketoglutaric acid and is specific for pyruvic acid. (3) Thermal stability: 45°C or less (pH 7.0, 10 minutes treatment) (4) Optimum pH: Around 5.7 (5) Km value: Approximately 4 x 10^-^4M (pyruvic acid) (
6) Molecular weight: approximately 160,000 (Sephacryl
Gel filtration method using S-300) (7) Isoelectric point: approximately 4.4 (Carrier ampho
(8) Cofactor: FAD and thiamine pyrophosphate 2, pyruvate oxidase described in claim 1, FAD, thiamine pyrophosphate, phosphate and magnesium ion, An analytical reagent containing at least one metal ion selected from cobalt ions, manganese ions, and calcium ions.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006030620A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Kikkoman Corporation Method and kit for assaying asymmetric dimethylarginine
JP2015042156A (en) * 2013-08-26 2015-03-05 国立大学法人北海道大学 Atp measurement method of blood sample and kit therefor
WO2018216757A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-29 ニプロ株式会社 Substance measurement method for measuring substance to be measured as coenzyme

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006030620A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Kikkoman Corporation Method and kit for assaying asymmetric dimethylarginine
JP2006081481A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Kikkoman Corp Method and kit for measuring asymmetric dimethylarginine
JP2015042156A (en) * 2013-08-26 2015-03-05 国立大学法人北海道大学 Atp measurement method of blood sample and kit therefor
WO2018216757A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-29 ニプロ株式会社 Substance measurement method for measuring substance to be measured as coenzyme
JPWO2018216757A1 (en) * 2017-05-24 2020-03-26 ニプロ株式会社 Substance measurement method that measures the target substance as a coenzyme

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