JPWO2020051159A5

JPWO2020051159A5 -

Info

Publication number: JPWO2020051159A5
Application number: JP2021512497A
Authority: JP
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2039-09-03

Claims

ミクロソーム及び磁気ナノ粒子の自己集合メソ多孔性凝集体を含み、ここで第１酵素活性を有する拡散性補因子を必要とする第１酵素は前記ミクロソーム内に含有され、補因子再生活性を含む第２酵素は前記メソ細孔内に磁気的に封入され、
前記補因子は前記第１酵素活性において利用される、
デバイスであって、
前記第１及び第２酵素は、拡散性基質を拡散性生成物に変換することにより機能し；
前記磁気ナノ粒子は、マクロ多孔性骨格と磁気的に会合され；
前記ミクロソームは、前記マクロ多孔性骨格と会合され；且つ
前記磁気ナノ粒子を含む前記マクロ多孔性骨格は、前記マクロ多孔性骨格を反応溶液に入れるか又はそれから除去するように機能し得る非反応性部分と会合され、
ａ．任意に、１以上の前記酵素は、組み換えＤＮＡテクノロジーによって生成される若しくは合成される、又は
ｂ．任意に、前記磁気ナノ粒子は、ヒト肝ミクロソーム（ＨＬＭ）、ヒト肝サイトゾル画分（ＨＬＣＦ）からの酵素、又はＵＧＴ１Ａ６を含む、
デバイス。
前記ミクロソーム、前記磁気ナノ粒子、前記第１酵素、前記第２酵素、及び前記マクロ多孔性骨格を安定に維持するための機能部分をさらに含み、
ａ．任意に、前記機能部分は、緩衝液を含む、；
ｂ．任意に、前記機能部分は、前記第２酵素用の基質を含む、；
ｃ．任意に、前記機能部分は、前記補因子を含む、；
ｄ．任意に、前記機能部分は、磁性がある、；
ｅ．任意に、前記補因子は、前記第１及び第２酵素とともに磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体内に封入される、；又は
ｆ．任意に、前記マクロ多孔性骨格は、円筒ピン、球体、ビーズ、カプセル、立方体、角棒体、錐体、菱形の形状であるか、又は非晶質である、；
請求項１に記載のデバイス。
前記非反応性部分は、金属、プラスチック、セラミック、コンポジット材、又はそれらの組み合わせを含み、
ａ．任意に、前記非反応性部分は、前記デバイスを操作するためのハンドルを含む、；
ｂ．任意に、前記非反応性部分は、ハイスループットスクリーニングのためのロボットアームによるハンドリングとして機能し得る、；又は
ｃ．任意に、前記非反応性部分は、ガスの拡散を可能にする；
請求項１又は２に記載のデバイス。
磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体は、酸化鉄組成物を有し、
ａ．任意に、磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体は、前記磁気ナノ粒子の少なくとも９０％が少なくとも３ｎｍ～３０ｎｍまでのサイズを有する磁気ナノ粒子サイズ分布、及び磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体の少なくとも９０％が少なくとも１０ｎｍ～５００ｎｍまでのサイズを有する凝集粒径分布を有する、；
ｂ．任意に、磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体は、少なくとも１０ｅｍｕ／ｇの飽和磁化を有する、；又は
ｃ．任意に、磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体は、５ｅｍｕ／ｇまでの残留磁化を有する、；
請求項１～３のいずれか一項に記載のデバイス。
前記第１及び第２酵素は、磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体中に１００％までの飽和容量で含有され、
任意に、前記第１及び第２酵素は、微生物に物理的に接近できない、
請求項１～４のいずれか一項に記載のデバイス。
前記第１酵素は、酸化酵素であり、
任意に、前記酸化酵素は、フラビン含有オキシゲナーゼであり；ここで、前記組成物は、前記第１酵素と共局在化している補因子レダクターゼを有する第３酵素をさらに含み、；
任意に、前記第３酵素は、シトクロムＰ４５０レダクターゼである、；
請求項１～５のいずれか一項に記載のデバイス。
前記酸化酵素は、Ｐ４５０モノオキシゲナーゼであり、
ａ．任意に、単一タンパク質は、前記Ｐ４５０モノオキシゲナーゼ及び前記第３酵素を含み、；
ｂ．任意に、前記Ｐ４５０モノオキシゲナーゼは、脂質膜内で前記第３酵素と共局在化され、；
ｃ．任意に、前記Ｐ４５０モノオキシゲナーゼは、哺乳動物であるＰ４５０配列を含み、任意に、前記Ｐ４５０モノオキシゲナーゼは、ヒトであるＰ４５０配列を含み、
ｄ．任意に、前記Ｐ４５０モノオキシゲナーゼは、ＣＹＰ１Ａ１、ＣＹＰ１Ａ２、ＣＹＰ１Ｂ１、ＣＹＰ２Ａ６、ＣＹＰ２Ａ７、ＣＹＰ２Ａ１３、ＣＹＰ２Ｂ６、ＣＹＰ２Ｃ８、ＣＹＰ２Ｃ９、ＣＹＰ２Ｃ１８、ＣＹＰ２Ｃ１９、ＣＹＰ２Ｄ６、ＣＹＰ２Ｅ１、ＣＹＰ２Ｆ１、ＣＹＰ２Ｊ２、ＣＹＰ２Ｒ１、ＣＹＰ２Ｓ１、ＣＹＰ２Ｕ１、ＣＹＰ２Ｗ１、ＣＹＰ３Ａ４、ＣＹＰ３Ａ５、ＣＹＰ３Ａ７、ＣＹＰ３Ａ４３、ＣＹＰ４Ａ１１、ＣＹＰ４Ａ２２、ＣＹＰ４Ｂ１、ＣＹＰ４Ｆ２、ＣＹＰ４Ｆ３、ＣＹＰ４Ｆ８、ＣＹＰ４Ｆ１１、ＣＹＰ４Ｆ１２、ＣＹＰ４Ｆ２２、ＣＹＰ４Ｖ２、ＣＹＰ４Ｘ１、ＣＹＰ４Ｚ１、ＣＹＰ５Ａ１、ＣＹＰ７Ａ１、ＣＹＰ７Ｂ１、ＣＹＰ８Ａ１、ＣＹＰ８Ｂ１、ＣＹＰ１１Ａ１、ＣＹＰ１１Ｂ１、ＣＹＰ１１Ｂ２、ＣＹＰ１７Ａ１、ＣＹＰ１９Ａ１、ＣＹＰ２０Ａ１、ＣＹＰ２１Ａ２、ＣＹＰ２４Ａ１、ＣＹＰ２６Ａ１、ＣＹＰ２６Ｂ１、ＣＹＰ２６Ｃ１、ＣＹＰ２７Ａ１、ＣＹＰ２７Ｂ１、ＣＹＰ２７Ｃ１、ＣＹＰ３９Ａ１、ＣＹＰ４６Ａ１又はＣＹＰ５１Ａ１を含む、
請求項６に記載のデバイス。
前記第２酵素は、カルボニルレダクターゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ、アリール－アルコールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ、Ｄ－１キシロースデヒドロゲナーゼ、オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ、イソプロパノールデヒドロゲナーゼ、グルコース－６－リン酸デヒドロゲナーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、ギ酸デヒドロゲナーゼ、ベンズアルデヒドデヒドロゲナーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ及びイソクエン酸デヒドロゲナーゼからなる群から選択される、請求項１～７のいずれか一項に記載のデバイス。
前記補因子は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド＋水素（ＮＡＤＨ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸＋水素（ＮＡＤＰＨ）、フラビンアデニンジヌクレオチド＋水素（ＦＡＤＨ）又はグルタチオンである、請求項１～８のいずれか一項に記載のデバイス。
前記第１酵素は、第Ｉ相に関与する、又は
前記装置は第ＩＩ相代謝に関与する第３酵素をさらに含む、
請求項１～９のいずれか一項に記載のデバイス。
反応性酸素種（ＲＯＳ）を低減する第４酵素をさらに含み、
任意に、前記第４酵素は、カタラーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）、又はグルタチオンペルオキシダーゼ／グルタチオン－ジスルフィドレダクターゼ又はそれらの組み合わせである、
請求項１～１０のいずれか一項に記載のデバイス。
ＵＤＰ－グルコロノシルトランスフェラーゼ、スルホトランスフェラーゼ、モノアミンオキシダーゼ、及びカルボキシルエステラーゼからなる群から選択される第５酵素をさらに含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のデバイス。
前記マクロ多孔性骨格は、磁気マクロ多孔性骨格であり、
ａ．任意に、前記マクロ多孔性磁気骨格は、架橋結合水不溶性ポリマー及び埋め込まれた磁気マイクロ粒子（ＭＭＰ）のほぼ均一な分布を含むポリマーハイブリッド骨格であり、
ｉ．任意に、前記磁気マクロ多孔性ポリマーハイブリッド骨格は、ＰＶＡと、ＣＭＣ、アルギン酸塩、ＨＥＣ、ＥＨＥＣからなる群から選択されるポリマーとを含む、；又は
ｉｉ．任意に、前記磁気マクロ多孔性ポリマーハイブリッド骨格は、親水性ポリマーを含む；任意に、前記親水性ポリマーは、キサンタンガムである、
請求項１～１２のいずれか一項に記載のデバイス。
請求項１～１３のいずれか一項に記載のデバイスを用いて化合物の代謝産物の毒性を測定する方法であって、前記化合物を反応溶液中で前記拡散性基質と混合する工程と、前記磁気ナノ粒子を含む前記マクロ多孔性骨格を前記拡散性基質と接触させる工程と、前記溶液中の酵素反応から得られる生成物を測定する工程と、を含み、
ａ．任意に、前記ミクロソーム及び前記磁気ナノ粒子を含む前記マクロ多孔性骨格を前記溶液から除去する工程をさらに含む、；
ｂ．任意に、前記方法は、複数の化合物の毒性をスクリーニングするためのハイスループットスクリーニング法に組み込まれる、；又は
ｃ．任意に、前記方法は、代謝酵素の混合物からの代謝産物をスクリーニングするためのハイスループットスクリーニング法に組み込まれる、；
方法。
請求項１～１４のいずれか一項に記載のデバイスを製造する方法であって、前記第２酵素を磁気ナノ粒子の前記メソ多孔性凝集体内に磁気的に封入する工程と、前記第２酵素を有する前記凝集体を前記第１酵素を含む前記ミクロソームと組み合わせる工程と、前記凝集体及びミクロソームを前記マクロ多孔性骨格上でテンプレート化する工程と、前記骨格を前記非反応性部分上でテンプレート化する工程と、を含み、
ａ．任意に、前記凝集体は、補因子レダクターゼ活性を有する第３酵素をさらに含み、
ｉ．任意に、前記凝集体は、カタラーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）、又はグルタチオンペルオキシダーゼ／グルタチオン－ジスルフィドレダクターゼである第４酵素をさらに含み、；又は
ｉｉ．任意に、前記凝集体は、第ＩＩ相代謝に関与する第５酵素をさらに含む、
む方法。