WO2020122231A1 - エタノールアミンリン酸の定量方法、定量用のオキシドレダクターゼ、定量用組成物、定量用キット及び定量用センサー - Google Patents

エタノールアミンリン酸の定量方法、定量用のオキシドレダクターゼ、定量用組成物、定量用キット及び定量用センサー Download PDF

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oxidoreductase
dehydrogenase
eap
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敦 一柳
陽介 鉞
遥香 平口
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キッコーマン株式会社
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    • G01N2333/90638Oxidoreductases (1.) acting on nitrogen containing compounds as donors (1.4, 1.5, 1.7) acting on the CH-NH2 group of donors (1.4) with oxygen as acceptor (1.4.3) in general with a definite EC number (1.4.3.-)
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    • G01N2800/304Mood disorders, e.g. bipolar, depression

Definitions

  • the present invention relates to a method for quantifying ethanolamine phosphate, an oxidoreductase for quantification, a composition for quantification, a kit for quantification, or a sensor for quantification.
  • Patent Document 1 describes that EAP is a biomarker for diagnosing depression.
  • Non-Patent Document 1 describes that depression can be diagnosed with an EAP concentration of 1.5 ⁇ M or less as a reference value.
  • Patent Document 2 describes a method for measuring EAP concentration using EAP phospholyase and acetaldehyde dehydrogenase.
  • One of the objects of the present invention is to provide a new quantification method for quantifying EAP concentration, which is a biomarker for depression, an enzyme for quantification, a quantification composition, a quantification kit, or a quantification sensor.
  • a method for quantifying ethanolamine phosphate which comprises adding oxidoreductase to a sample containing ethanolamine phosphate.
  • the concentration of ethanolamine phosphate may be determined by reducing the mediator by adding oxidoreductase and reacting the reduced mediator with a reagent.
  • an oxidoreductase for use in a method for quantifying ethanolamine phosphate.
  • the oxidoreductase may be an oxidoreductase belonging to EC number 1.4 or EC number 1.5.
  • Oxidoreductases belonging to EC number 1.4 or EC number 1.5 are primary amine dehydrogenase, monoamine dehydrogenase, diamine dehydrogenase, polyamine dehydrogenase, ethanolamine dehydrogenase, tyramine dehydrogenase, phenylethylamine dehydrogenase, benzylamine dehydrogenase, histamine dehydrogenase, serotonin dehydrogenase.
  • An oxidoreductase selected from spermine dehydrogenase, spermidine dehydrogenase, ⁇ -alanine dehydrogenase, ⁇ -aminobutyric acid (GABA) dehydrogenase, taurine dehydrogenase, cadaverine dehydrogenase, and agmatine dehydrogenase.
  • Taurine dehydrogenase may contain a large subunit.
  • the oxidoreductase belonging to EC number 1.4 or EC number 1.5 may be an oxidase belonging to EC number 1.4.3 or EC number 1.5.3.
  • Oxidases include primary amine oxidase, monoamine oxidase, diamine oxidase, polyamine oxidase, ethanolamine oxidase, tyramine oxidase, phenylethylamine oxidase, benzylamine oxidase, histamine oxidase, serotonin oxidase, spermine oxidase, spermidine oxidase, ⁇ -alanine oxidase, ⁇ - It may be an oxidase selected from aminobutyric acid (GABA) oxidase, taurine oxidase, cadaverine oxidase and agmatine oxidase.
  • GABA aminobutyric acid
  • composition for quantifying ethanolamine phosphate which comprises any of the above oxidoreductases.
  • the composition for quantitative determination of ethanolamine phosphate may include a mediator that is reduced by adding oxidoreductase, and a reagent that reacts with the reduced mediator.
  • the determination of ethanolamine phosphate comprising any of the oxidoreductases, a mediator that is reduced by adding the oxidoreductase, and a reagent that reacts with the reduced mediator. Kits are provided.
  • oxidoreductase is an oxidase, and hydrogen peroxide generated by adding oxidase may be reacted with a reagent to determine the concentration of ethanolamine phosphate.
  • an oxidase used as oxidoreductase in a method for quantifying ethanolamine phosphate.
  • the oxidase may be an oxidase belonging to EC number 1.4.3 or EC number 1.5.3.
  • Oxidases include primary amine oxidase, monoamine oxidase, diamine oxidase, polyamine oxidase, ethanolamine oxidase, tyramine oxidase, phenylethylamine oxidase, benzylamine oxidase, histamine oxidase, serotonin oxidase, spermine oxidase, spermidine oxidase, ⁇ -alanine oxidase, ⁇ - It may be an oxidase selected from aminobutyric acid (GABA) oxidase, taurine oxidase, cadaverine oxidase, and agmatine oxidase.
  • GABA aminobutyric acid
  • composition for quantifying ethanolamine phosphate which comprises any of the above oxidases.
  • the ethanolamine phosphate quantification composition may include a reagent that reacts with hydrogen peroxide generated by adding oxidase.
  • kits for quantifying ethanolamine phosphate which comprises any of the oxidases described above and a reagent which reacts with hydrogen peroxide produced by adding the oxidase.
  • an electrode comprising the oxidoreductase according to any of the above or the oxidase according to any of the above.
  • a sensor chip including the electrode as a working electrode.
  • a sensor including the sensor chip is provided.
  • a new quantification method for quantifying the EAP concentration which is a biomarker for depression, an enzyme for quantification, a quantification composition, a quantification kit, or a quantification sensor is provided.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the relationship between the EAP density
  • A is a schematic diagram of a sensor chip 10 according to an embodiment of the present invention, and (b) to (d) are schematic diagrams showing members constituting the sensor chip 10.
  • (A) is a schematic diagram of sensor 100 concerning one embodiment of the present invention, and (b) is a block lineblock diagram of sensor 100 concerning one embodiment of the present invention.
  • the oxidoreductase used in the present invention is a dehydrogenase that acts on EAP as a substrate. It is considered that EAP dehydrogenase can be most preferably used as the oxidoreductase used in the present invention. However, EAP dehydrogenase has not been identified by the time of filing this application.
  • a dehydrogenase that efficiently acts on a substrate having a structure similar to EAP can be used as a substitute.
  • the similar structure refers to a physicochemical structure that is considered similar from the structural, electronic, and stereochemical viewpoints.
  • a substrate structurally similar to EAP is a substrate having a CH—NH 2 bond or a CH—NH bond, and an enzyme of the substrate is an oxidoreductase belonging to EC number 1.4 or EC number 1.5. There is.
  • oxidoreductases belonging to EC number 1.4 or EC number 1.5 include primary amine dehydrogenase, monoamine dehydrogenase, diamine dehydrogenase, polyamine dehydrogenase, ethanolamine dehydrogenase, tyramine dehydrogenase, phenylethylamine dehydrogenase, benzylamine dehydrogenase, histamine dehydrogenase.
  • Serotonin dehydrogenase Serotonin dehydrogenase, spermine dehydrogenase, spermidine dehydrogenase, ⁇ -alanine dehydrogenase, ⁇ -aminobutyric acid (GABA) dehydrogenase, taurine dehydrogenase, cadaverine dehydrogenase, agmatine dehydrogenase.
  • taurine is a substrate structurally similar to EAP, and taurine dehydrogenase (TDH) can be preferably used as the dehydrogenase of the substrate.
  • the oxidoreductase used in the present invention may be a multimer or a monomer.
  • the present invention may be a multimer or the subunit (monomer).
  • TDH used in the present invention has a large subunit (LaTDH) having the base sequence of SEQ ID NO: 2 and a small subunit (SmTDH) having the base sequence of SEQ ID NO: 4, and has the same structure as LaTDH Not only the multimer having SmTDH but also LaTDH alone catalyzes the dehydrogenation reaction of taking hydrogen from the substrate and passing it to the hydrogen acceptor. Therefore, the TDH used in the present invention may have LaTDH and SmTDH, or may be LaTDH only.
  • the oxidoreductase belonging to EC number 1.4 or EC number 1.5 may be an oxidase belonging to EC number 1.4.3 or EC number 1.5.3.
  • oxidases belonging to EC number 1.4.3 or EC number 1.5.3 primary amine oxidase, monoamine oxidase, diamine oxidase, polyamine oxidase, ethanolamine oxidase, tyramine oxidase, phenylethylamine oxidase, benzylamine oxidase.
  • GABA ⁇ -alanine oxidase
  • taurine oxidase taurine oxidase
  • cadaverine oxidase cadaverine oxidase
  • agmatine oxidase phenylethylamine oxidase
  • the reaction conditions of the oxidoreductase used in the present invention may be any as long as they act on EAP and efficiently catalyze the oxidation reaction.
  • an enzyme generally has an optimum temperature and an optimum pH that show the highest activity. Therefore, the reaction conditions are preferably near the optimum temperature and the optimum pH.
  • the reaction conditions for TDH a temperature of 30° C. and a pH of 8.5 which will be described later can be preferably used, but the reaction conditions are not limited thereto.
  • the reaction conditions of PEAOX a temperature of 37° C. and a pH of 8.5 which will be described later can be preferably used, but the reaction conditions are not limited thereto.
  • the oxidoreductase of the present invention may be an oxidoreductase produced by a microorganism existing in nature or may be an oxidoreductase produced by a transformed microorganism. From the viewpoint of efficient large-scale expression of the enzyme, it is possible to efficiently express the large amount of the enzyme by using the transformed microorganism.
  • the microorganism from which the oxidoreductase of the present invention is derived is not particularly limited, but includes Paracoccus sp. spp., Tersicoccus genus, Kocuria spp., Micrococcus sp., Brevibacterium spp., Zhihengliuella genus, Citricoccus genus, Geodematophilus spp., Rhodococcus sp., Amycolatopsis sp., Nocardia sp., Modestobacter genus, Glutamicibacter genus, Psudonocardia species, Gordonia sp., Streptomyces sp., Geodermatophilus genus, Cellulomonas sp., Mycobacterium sp., Mycolicibacterium genus, Psudoglutamicibacter spp., Corynebacterium spp., Nocardiopsis sp., Nonomura
  • the oxidoreductase of the present invention may be TDH produced by Paracoccus denitrigicans, or TDH produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the TDH gene derived from Paracoccus denitrigans, but TDH containing the Paracoccus denitrigans gene.
  • TDH produced by Paracoccus denitrigicans
  • Escherichia coli transformed with a plasmid containing the TDH gene derived from Paracoccus denitrigans, but TDH containing the Paracoccus denitrigans gene.
  • the oxidoreductase of the present invention may be PEAOX produced by Arthrobacter globiformis, or PEAOX produced by Escherichia coli transformed by a plasmid containing the PEAOX gene derived from Arthrobacter globformis, but the PEAOX derived from Arthrobacter globiformis is the PEAOX derived from Arthrobacter globiformis.
  • Escherichia coli transformed with the plasmid containing oxidoreductase By using Escherichia coli transformed with the plasmid containing oxidoreductase, oxidoreductase can be efficiently expressed in large quantities.
  • the oxidoreductase of the present invention may be an amine oxidase (LcAOX) produced by Lichtheimia corymbifera, or produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the LcAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 derived from Lichtheimia corymbifera.
  • LcAOX amine oxidase
  • the oxidoreductase can be efficiently expressed in large amounts by using Escherichia coli transformed with a plasmid containing LcAOX gene derived from Lichtheimia corymbifera.
  • the oxidoreductase of the present invention may be a hypothetical protein (LrHP) produced by Lichtheimia ramosa, or Escherichia coli transformed by a plasmid containing the LrHP gene having the nucleotide sequence of Lichtheimia ramosa derived from SEQ ID NO: 21. It is also possible to use hypothetical protein, but by using Escherichia coli transformed with a plasmid containing LrHP gene derived from Lichtheimia ramosa, oxidoreductase can be efficiently expressed in large amounts.
  • LrHP hypothetical protein
  • Escherichia coli transformed with a plasmid containing LrHP gene derived from Lichtheimia ramosa oxidoreductase can be efficiently expressed in large amounts.
  • the oxidoreductase of the present invention may be an amine oxidase (SrAOX3925) produced by Syncephalastrum racemosum, or Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrAOX3925 gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 26 derived from Synthephalastrum racemosum.
  • the oxidoreductase can be efficiently expressed in large amounts by using Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrAOX3925 gene derived from Synthephalastrum racemosum.
  • the oxidoreductase of the present invention may be an amine oxidase (SrAOX3926) produced by Syncephalastrum racemosum, or Escherichia coli transformed by a plasmid containing the SrAOX3926 gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 derived from Synthephalastrum racemosum.
  • the oxidoreductase can be efficiently expressed in large amounts by using Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrAOX3926 gene derived from Synthephalastrum racemosum.
  • the oxidoreductase of the present invention may be ethanolamine oxidase (SrEAOX) produced by Syncephalastrum racemosum, or Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrEAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 36 derived from Synthephalastrum racemosum.
  • SrEAOX ethanolamine oxidase
  • Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrEAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 36 derived from Synthephalastrum racemosum ethanolamine oxidase
  • oxidoreductase can be efficiently expressed in large quantities by using E. coli transformed with a plasmid containing the SrEAOX gene derived from Synthephalastrum racemosum.
  • the oxidoreductase of the present invention has high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73%) with the amino acid sequence of LaTDH (SEQ ID NO: 1) produced by Paracoccus denitrigicans.
  • the oxidoreductase of the present invention has high sequence identity (eg, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73%) with the amino acid sequence of PEAOX (SEQ ID NO: 9) produced by Arthrobacter globiformis.
  • the oxidoreductase of the present invention has high sequence identity (eg, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73%) with the amino acid sequence of LcAOX (SEQ ID NO: 15) produced by Lichtheimia corymbifera.
  • the oxidoreductase of the present invention has high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73%) with the amino acid sequence of LrHP (SEQ ID NO: 20) produced by Lichtheimia ramosa.
  • the oxidoreductase of the present invention has high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% to the amino acid sequence of SrAOX3925 (SEQ ID NO: 25) produced by Syncephalastrum racemosum.
  • the oxidoreductase of the present invention has high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73%) with the amino acid sequence of SrAOX3926 (SEQ ID NO: 30) produced by Syncephalastrum racemosum.
  • the oxidoreductase of the present invention has high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% with respect to the amino acid sequence of SrEAOX (SEQ ID NO: 35) produced by Syncephalastrum racemosum.
  • Amino acid sequence identity is determined by GENETYX (registered trademark) (Genetics Co., Ltd.) programs such as maximum matching and search homology, or DNASIS (registered trademark) Pro (Hitachi Solutions Co., Ltd.) maximum matching and multiple alignment, or CLUSTAL W. It can be calculated by a program such as multiple alignment. To calculate the amino acid sequence identity, when aligning the amino acid sequences of two or more oxidoreductases, the position of the amino acids that are identical in the two or more oxidoreductases can be examined. Based on such information, the same region in the amino acid sequence can be determined.
  • the percent identity is the total number of amino acids in the region that can be aligned when the two or more amino acid sequences are aligned using an algorithm such as Blosum62, It is the percentage when the number of positions occupied by the same amino acid is taken as the numerator. Therefore, usually, when there is a region where no identity is found in two or more amino acid sequences, for example, when there is an additional sequence in which no identity is found at the N-terminal or C-terminal in one amino acid sequence, the identity is the same. Regions with no are not aligned and are not used to calculate percent identity.
  • the oxidoreductase-expressing plasmid of the present invention can be obtained by a commonly used method. For example, DNA is extracted from the oxidoreductase-producing microorganism of the present invention to prepare a DNA library. From the prepared DNA library, a DNA fragment encoding the oxidoreductase according to the present invention is identified and isolated. A DNA encoding the oxidoreductase according to the present invention is cloned by amplifying the DNA fragment by polymerase chain reaction (PCR) using complementary primers using the isolated DNA fragment as a template. The amplified DNA fragment is ligated to a vector to obtain a plasmid having a DNA fragment encoding the oxidoreductase according to the present invention.
  • PCR polymerase chain reaction
  • a DNA fragment encoding the oxidoreductase of the present invention is chemically synthesized, and the DNA fragment is ligated to a vector to obtain a plasmid having the DNA encoding the oxidoreductase of the present invention.
  • a strain such as Escherichia coli is transformed with the obtained plasmid to obtain a strain such as Escherichia coli having a DNA encoding the oxidoreductase according to the present invention.
  • a strain such as yeast may be transformed with the obtained plasmid to obtain a strain such as yeast having a DNA encoding the oxidoreductase according to the present invention.
  • a method for transforming into yeast a known method, for example, a method using lithium acetate (Methods Mol. Cell. Biol., 5, 255-269 (1995)) or electroporation (J Microbiol Methods 55 (2003) 481) is used. -484) and the like can be preferably used, but the present invention is not limited to this, and transformation may be carried out using various arbitrary methods including the spheroplast method and the glass bead method.
  • microorganisms classified as yeast include yeasts belonging to the genus Zygosaccharomyces, the genus Saccharomyces, the genus Pichia, the genus Candida, and the like.
  • the plasmid having the oxidoreductase-encoding DNA of the present invention may contain a marker gene for enabling the selection of transformed cells.
  • marker genes include genes that complement host auxotrophy, such as URA3 and TRP1.
  • the plasmid having the DNA encoding the oxidoreductase of the present invention is a promoter or other control sequence (eg, secretory signal sequence, enhancer sequence, terminator sequence) capable of expressing the oxidoreductase gene of the present invention in a host cell. Or a polyadenylation sequence or the like).
  • promoter include GAL1 promoter and ADH1 promoter.
  • a filamentous fungus such as Aspergillus or Trichoderma
  • the method for producing a transformant of a filamentous fungus is not particularly limited, and examples thereof include a method of inserting the filamentous fungus into a host filamentous fungus in such a manner that the DNA encoding the oxidoreductase of the present invention is expressed.
  • a DNA construct in which a gene encoding the oxidoreductase of the present invention is inserted between an expression-inducing promoter and a terminator is prepared, and then a host filamentous fungus is treated with a DNA construct containing the gene encoding the oxidoreductase of the present invention.
  • a transformant that overexpresses the gene encoding oxidoreductase can be obtained.
  • a DNA fragment composed of an expression-inducible promoter-gene encoding oxidoreductase-terminator and a recombinant vector containing the DNA fragment, which are produced for transforming a host filamentous fungus, are collectively referred to as a DNA construct.
  • the method of inserting into a host filamentous fungus in such a manner that a gene encoding oxidoreductase is expressed is not particularly limited, but for example, a method of directly inserting into the chromosome of the host organism by utilizing homologous recombination, or a plasmid vector A method of introducing it into the host filamentous fungus by ligating it above can be mentioned.
  • a DNA construct can be ligated between the sequences homologous to the upstream and downstream regions of the recombination site on the chromosome and inserted into the genome of the host filamentous fungus.
  • a transformant by self-cloning can be obtained by overexpressing in the host filamentous fungus under the control of the high expression promoter of the host filamentous fungus itself.
  • the high expression promoter is not particularly limited, and examples thereof include a promoter region of TEF1 gene (tef1) which is a translation elongation factor, a promoter region of ⁇ -amylase gene (amy), and an alkaline protease gene (alp) promoter region.
  • the DNA construct can be incorporated into a plasmid vector used for transformation of a filamentous fungus by a conventional method, and the corresponding host filamentous fungus can be transformed by a conventional method.
  • Such a suitable vector-host system is not particularly limited as long as it is a system capable of producing the oxidoreductase of the present invention in a host filamentous fungus, and examples thereof include pUC19 and a filamentous fungal system, pSTA14 (Mol. Gen. Genet. 218, 99-104, 1989) and filamentous fungal system.
  • an autonomously replicating vector (Ozeki et al. Biosci. Biotechnol. Biochem. 59, 1133 (1995)) is used. Can also be used in a form that is not introduced into the chromosome.
  • the DNA construct may contain a marker gene for allowing the selection of transformed cells.
  • the marker gene is not particularly limited, and examples thereof include genes that complement host auxotrophy such as pyrG, niaD, and adeA; drug resistance genes against drugs such as pyrithiamine, hygromycin B, and oligomycin.
  • the DNA construct preferably contains a promoter, a terminator, and other control sequences (eg, enhancer, polyadenylation sequence, etc.) that allow overexpression of the gene encoding the oxidoreductase of the present invention in a host cell. ..
  • the promoter is not particularly limited, and examples thereof include suitable expression-inducible promoters and constitutive promoters, and examples thereof include the tef1 promoter, alp promoter, amy promoter and the like.
  • the terminator is also not particularly limited, and examples thereof include an alp terminator, an amy terminator, and a tef1 terminator.
  • the expression control sequence of the gene encoding the oxidoreductase of the present invention is not always required when the DNA fragment containing the gene encoding the oxidoreductase of the present invention to be inserted contains a sequence having an expression control function. Not necessary.
  • the DNA construct may not have a marker gene in some cases.
  • DNA construct is, for example, a DNA construct in which a tef1 gene promoter, a gene encoding oxidoreductase, an alp gene terminator, and a pyrG marker gene are ligated to In-Fusion Cloning Site at the multi-cloning site of pUC19. ..
  • a method for transforming a filamentous fungus a method known to those skilled in the art can be appropriately selected. For example, after preparing a protoplast of a host filamentous fungus, a protoplast PEG method using polyethylene glycol and calcium chloride (for example, Mol Gen. Genet. 218, 99-104, 1989, and JP 2007-222055 A) can be used.
  • a medium for regenerating the transformed filamentous fungus an appropriate medium is used depending on the host filamentous fungus to be used and the transformation marker gene.
  • regeneration of the transformed filamentous fungus is performed by, for example, Czapek-Dox containing 0.5% agar and 1.2 M sorbitol. It can be performed in a minimal medium (manufactured by Difco).
  • a strain such as Escherichia coli having a DNA encoding the oxidoreductase according to the present invention is cultured in a medium.
  • a culture temperature of 10°C to 42°C, preferably about 25°C for several hours to several days, more preferably about 25°C for 1 day to 7 days It may be carried out by aeration-agitation deep culture, shaking culture, static culture, or the like.
  • the medium for culturing the microbial host cells include, for example, yeast extract, tryptone, peptone, meat extract, corn steep liquor, soybean or wheat bran exudate, and the like.
  • At least one inorganic salt such as potassium, dipotassium phosphate, magnesium sulfate, magnesium chloride, ferric chloride, ferric sulfate, or manganese sulfate is added, and if necessary, sugar raw materials, vitamins, etc. are appropriately added. What is done is used.
  • cells are separated by centrifugation.
  • the bacterial cells obtained by separation are subjected to ultrasonic crushing, grinding, etc., or treated with a lytic enzyme such as lysozyme or yatalase to give a suspension, and the suspension is centrifuged to obtain a crude fraction. Obtain the enzyme solution.
  • the method for purifying the enzyme may be any method as long as it can purify the enzyme from the crude enzyme solution.
  • the enzyme can be purified from the crude enzyme solution by a commonly used method such as ion exchange chromatography or gel filtration chromatography.
  • any method can be used for measuring the activity of the enzyme as long as it is a method of directly or indirectly measuring the product of the redox reaction catalyzed by the enzyme.
  • the enzyme activity can be measured by measuring the current value generated by the reduction product produced by the enzyme catalyzing the redox reaction and the reduction product passing an electron to the electrode. ..
  • a reduced product by an oxidation-reduction reaction catalyzed by an enzyme and a reagent containing a light-absorbing substance that reacts with the reduced product hereinafter, “light-absorbing reagent” are reacted to measure the absorbance, Enzyme activity can be measured.
  • EAP concentration in the sample is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 ⁇ M to 1000 ⁇ M.
  • the action time can be, for example, 5 seconds to 120 minutes, preferably 0.5 minutes to 60 minutes, more preferably 1 minute to 30 minutes, and further preferably 1 minute to 10 minutes.
  • the working temperature depends on the optimum temperature of the enzyme to be used, but is, for example, 20° C. to 45° C., and the temperature used for ordinary enzyme reaction can be appropriately selected.
  • the suitable amount of oxidoreductase acting on EAP used in the present invention is, for example, such that the final concentration is 0.001 U/ml to 50 U/ml, preferably 0.01 U/ml to 10 U/ml. do it.
  • the pH at the time of action is preferably adjusted by using a buffer so that the pH is suitable for the reaction in consideration of the optimum pH of oxidoreductase, but the pH is not limited thereto as long as it can act. For example, pH 3 to pH 11, preferably pH 5 to pH 9.
  • buffer agents examples include N-[tris(hydroxymethyl)methyl]glycine, phosphate, acetate, carbonate, tris(hydroxymethyl)-aminomethane, borate, citrate, dimethylglutamic acid. Salt, tricine, HEPES, MES, Bis-Tris, ADA, PIPES, ACES, MOPSO, BES, MOPS, TES, DIPSO, TAPSO, POPSO, HEPPSO, EPPS, Tricine, Bicine, TAPS, phthalic acid, tartaric acid and the like can be mentioned. .
  • the present invention provides a method for measuring EAP by reducing a mediator with an oxidoreductase that acts on EAP, reacting the reduced mediator with a coloring or bleaching reagent.
  • the color-developing or bleaching substrate used in the present invention include DCIP (2,6-Dichlorophenolindophenol) and, for example, tetrazolium compounds (Tetrazolium blue, Nitro-tetrazolium blue, Water soluble tetrazolium (WST)-1, WST, WST), WST-4, WST-5, WST-8, WST-9) and the like.
  • the sample used in the EAP measurement method of the present invention can be any biological sample that may contain EAP, for example, a sample derived from blood, plasma, or the like.
  • the sample may optionally be processed. For example, it may be concentrated by a centrifugal concentrator.
  • composition containing oxidoreductase and kit for quantifying ethanolamine phosphate The method for quantifying EAP using oxidoreductase according to the present invention may be performed by providing a composition containing oxidoreductase and a product reaction reagent, or combining oxidoreductase and a commercially available product reaction reagent. You may go by For example, a composition for quantifying ethanolamine phosphate containing oxidoreductase, a composition for quantifying ethanolamine phosphate further containing a mediator reduced by adding oxidoreductase, and a reagent that reacts with the reduced mediator It may be provided as a product. Further, it may be provided as a kit for quantifying ethanolamine phosphate, which comprises oxidoreductase, a mediator that is reduced by adding oxidoreductase, and a reagent that reacts with the reduced mediator.
  • the mediator also referred to as artificial electron mediator, artificial electron acceptor or electron mediator
  • the mediator is not particularly limited as long as it can receive an electron from oxidoreductase.
  • mediators include quinones, phenazines, viologens, cytochromes, phenoxazines, phenothiazines, ferricyanides such as potassium ferricyanide, ferredoxins, ferrocene, osmium complexes and derivatives thereof, and the like
  • phenazine compounds include Examples include, but are not limited to, 5-methylphenazinium methosulfate (PMS) and methoxy PMS.
  • FIG. 8A is a schematic view of the sensor chip 10 according to the embodiment of the present invention
  • FIGS. 8B to 8D are schematic views showing members constituting the sensor chip 10.
  • the sensor chip 10 includes two or more electrodes arranged on the base material 11.
  • the base material 11 is made of an insulating material.
  • the working electrode 1, the counter electrode 3, and the reference electrode 5 are arranged on the base material 11. Each electrode is electrically connected to the wiring portion 7, and the wiring portion 7 is electrically connected to the terminal 9 located on the opposite side to the electrodes in the wiring direction.
  • the working electrode 1, the counter electrode 3, and the reference electrode 5 are arranged apart from each other. Further, the working electrode 1, the counter electrode 3, and the reference electrode 5 are preferably configured integrally with the wiring portion 7 and the terminal 9. Further, the counter electrode 3 and the reference electrode 5 may be integrated.
  • a spacer 13 is arranged at an end portion of the base material 11 parallel to the wiring portion 7, and the working electrode 1, the counter electrode 3, the reference electrode 5, and the spacer 13 are provided.
  • a cover 15 is arranged to cover the.
  • the spacer 13 and the cover 15 are made of an insulating material. It is preferable that the spacer 13 has a thickness substantially equal to that of the working electrode 1, the counter electrode 3 and the reference electrode 5, and is closely attached to the working electrode 1, the counter electrode 3 and the reference electrode 5. Further, the spacer 13 and the cover 15 may be integrally formed.
  • the cover 15 is a protective layer that prevents the wiring part 7 from being exposed to the outside air and deteriorates, and prevents a short circuit due to seepage of the measurement sample.
  • the oxidoreductase of the present invention may be applied, adsorbed, or immobilized on the electrode.
  • the oxidoreductase of the present invention is coated, adsorbed, or immobilized on the working electrode.
  • the mediator along with the oxidoreductase may also be applied, adsorbed, or immobilized on the electrode.
  • the oxidoreductase or the oxidoreductase and the mediator may be contained in the reaction layer 19 arranged on the working electrode 1, the counter electrode 3 and the reference electrode 5.
  • the electrode a carbon electrode, a metal electrode of platinum, gold, silver, nickel, palladium, or the like can be used.
  • examples of the material include pyrolytic graphite carbon (PG), glassy carbon (GC), carbon paste and plastic formed carbon (PFC).
  • the measurement system may be a two-electrode system or a three-electrode system, for example, the enzyme can be immobilized on the working electrode.
  • examples of the reference electrode include a standard hydrogen electrode, a reversible hydrogen electrode, a silver-silver chloride electrode (Ag/AgCl), a palladium/hydrogen electrode, and a saturated calomel electrode. Ag/AgCl is used from the viewpoint of stability and reproducibility. It is preferable to use.
  • the enzyme can be immobilized on the electrode by cross-linking, coating with a dialysis membrane, encapsulation in a polymer matrix, use of a photo-crosslinkable polymer, use of an electrically conductive polymer, use of an oxidation/reduction polymer, etc.
  • the enzyme may be fixed together with the mediator in the polymer or adsorbed and fixed on the electrode, and these methods may be combined.
  • the mediator also referred to as artificial electron mediator, artificial electron acceptor or electron mediator used in the composition, kit, electrode or sensor chip of the present invention is not particularly limited as long as it can receive an electron from oxidoreductase.
  • mediators include quinones, phenazines, viologens, cytochromes, phenoxazines, phenothiazines, ferricyanides such as potassium ferricyanide, ferredoxins, ferrocene, osmium complexes and derivatives thereof, and the like, and phenazine compounds include Examples thereof include PMS and methoxy PMS, but are not limited thereto.
  • the oxidoreductase of the present invention can be applied to various electrochemical measurement methods by using potentiostat, galvanostat and the like.
  • Electrochemical measurement methods include various techniques such as amperometry, potentiometry and coulometry. For example, by amperometry, measure the current value generated by applying +600 mV to +1000 mV (vs. Ag/AgCl) of hydrogen peroxide generated when oxidoreductase reacts with EAP, using a hydrogen peroxide electrode. Thus, the concentration of EAP in the sample can be calculated.
  • a calibration curve can be created by measuring the current value for a known EAP concentration (0, 50, 100, 150, 200 ⁇ M) and plotting it against the EAP concentration.
  • the EAP concentration can be obtained from the calibration curve by measuring the current value of unknown EAP.
  • the hydrogen peroxide electrode for example, a carbon electrode or a platinum electrode can be used.
  • an electrode on which reductase such as peroxidase or catalase is immobilized is used to measure the reduction current value generated by applying -400 mV to +100 mV (vs. Ag/AgCl). It is also possible to quantify the amount of hydrogen peroxide and measure the EAP value.
  • a mediator is mixed in the reaction solution, and by, for example, an amperometry method, an electron generated when oxidoreductase reacts with EAP is transferred to an oxidation-type mediator to generate a reduction-type mediator, and -1000 mV to +500 mV ( vs. Ag/AgCl), the concentration of EAP in the sample can be calculated by measuring the current value generated by applying the voltage.
  • a carbon electrode or a platinum electrode is preferable as the counter electrode.
  • a calibration curve can be created by measuring the current value for a known EAP concentration (0, 50, 100, 150, 200 ⁇ M) and plotting it against the EAP concentration. The EAP concentration can be obtained from the calibration curve by measuring the current value of unknown EAP.
  • the electrodes are preferably formed on a base material composed of an insulating substrate. Specifically, it is desirable that the electrodes are formed on the base material by a photolithography technique or a printing technique such as screen printing, gravure printing, and flexographic printing.
  • the material of the insulating substrate include silicon, glass, ceramics, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyester, and the like, and it is more preferable to use a material having a high resistance to various solvents and chemicals.
  • FIG. 9A is a schematic diagram of the sensor 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the sensor is an EAP measuring device using the oxidoreductase of the present invention, and includes a sensor chip containing oxidoreductase and a measuring unit.
  • the measurement unit 30 may include, for example, a switch 31 that is an input unit and a display 33 that is a display unit.
  • the switch 31 may be used, for example, to control ON/OFF of the power supply of the measurement unit 30, or may be used to control the start or interruption of the EAP measurement in the sensor 100.
  • the display 33 may display, for example, the measured value of EAP, and may include a touch panel as an input unit that controls the measurement unit 30.
  • FIG. 9B is a block configuration diagram of the sensor 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the sensor 100 may include, for example, the control unit 110, the display unit 120, the input unit 130, the storage unit 140, the communication unit 150, and the power supply 160 in the measurement unit 30, which are electrically connected to each other by the wiring 190. May be. Further, the terminals of the sensor chip 10 and the terminals of the measuring unit 30 described later are electrically connected, and the current generated in the sensor chip 10 is detected by the control unit 110.
  • the control unit 110 is a control device that controls the sensor 100, and includes, for example, a known central processing unit (CPU) and an operation program that controls the sensor 100. Alternatively, the control unit 110 may include a central processing unit and an operating system (OS), and may include an application program or module for performing EAP measurement.
  • OS operating system
  • the display unit 120 may include, for example, a known display 33, and may display the measured value of EAP, the state of the measurement unit 30, and an operation request to the measurer.
  • the input unit 130 is an input device for a measurer to operate the sensor 100, and may be, for example, a touch panel arranged on the switch 31 or the display 33.
  • a plurality of switches 31 may be arranged in the measurement unit 30.
  • the storage unit 140 is composed of a main storage device (memory), and an auxiliary storage device (hard disk) may be arranged outside.
  • the main storage device (memory) may be configured by a read only memory (ROM) and/or a random access memory (RAM).
  • the operation program, operating system, application program or module is stored in the storage unit 140 and executed by the central processing unit to configure the control unit 110. Further, the measured value and the current value can be stored in the storage unit 140.
  • the communication unit 150 is a known communication device that connects the sensor 100 or the measurement unit 30 to an external device (computer, printer, or network).
  • the communication unit 150 and an external device are connected by wired or wireless communication.
  • the power supply 160 is a known power supply device that supplies power to the sensor 100 or the measurement unit 30.
  • the method for quantifying EAP, the oxidoreductase for quantification, the composition for quantification, and the kit for quantification relating to the present invention by containing oxidoreductase, a new EAP concentration that is a biomarker of depression
  • a quantitative method, a quantitative enzyme, a quantitative composition, a quantitative kit, and a quantitative sensor can be provided.
  • the oxidase used in the present invention is an oxidase that acts on EAP as a substrate. It is considered that EAP oxidase can be most preferably used as the oxidase used in the present invention. However, EAP oxidase has not been identified by the time of filing this application.
  • a substrate structurally similar to EAP is a substrate having a CH—NH 2 bond or a CH—NH bond, and an enzyme of the substrate is an amine oxidase.
  • phenylethylamine, ethanolamine, tyramine, benzylamine, histamine, serotonin, spermine, spermidine, ⁇ -alanine, ⁇ -aminobutyric acid (GABA), taurine There are cadaverine, agmatine and the like, and as the oxidase of the substrate, phenylethylamine oxidase (PEAOX), ethanolamine oxidase, tyramine oxidase, benzylamine oxidase, histamine oxidase, serotonin oxidase, spermine oxidase, spermidine oxidase, ⁇ -alanine oxidase, ⁇ -aminobutyric acid (GABA) oxidase, taurine oxidase, cadaverine oxidase, agmatine oxidas
  • the reaction conditions of the oxidase used in the present invention may be any as long as they act on EAP and efficiently catalyze the oxidation reaction.
  • an enzyme generally has an optimum temperature and an optimum pH that show the highest activity. Therefore, the reaction conditions are preferably near the optimum temperature and the optimum pH.
  • the reaction conditions for PEAOX a temperature of 37° C. and a pH of 8.5 which will be described later can be preferably used, but the reaction conditions are not limited thereto.
  • the reaction process of the oxidase used in the present invention may involve various chemical substances when the oxidase of the present invention acts on EAP.
  • oxygen may participate as an electron acceptor in the redox reaction.
  • the oxidase of the present invention may be an oxidase produced by a naturally occurring microorganism or an oxidase produced by a transformed microorganism. From the viewpoint of efficient large-scale expression of the enzyme, it is possible to efficiently express the large amount of the enzyme by using the transformed microorganism.
  • the oxidase of the present invention may be an oxidase (AgPEAOX) produced by Arthrobacter globiformis, or may be an oxidase produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the PEAOX gene derived from Arthrobacter globiformis, but PEA derived from Arthrobacter globifomis gene.
  • AgPEAOX oxidase
  • Escherichia coli transformed with the plasmid containing oxidase a large amount of oxidase can be efficiently expressed.
  • the oxidase of the present invention may be LcAOX produced by Lichtheimia corymbifera, or may be an amine oxidase produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the LcAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 derived from Lichtheimia corymbifera.
  • Escherichia coli transformed with a plasmid containing the LcAOX gene derived from Lichtheimia corymbifera it is possible to efficiently express a large amount of oxidase.
  • the oxidase of the present invention may be LrHP produced by Lichtheimia ramosa or may be hypothetical protein produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the LrHP gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21 derived from Lichtheimia ramosa.
  • Escherichia coli transformed with a plasmid containing LrHP gene derived from Lichtheimia ramosa oxidase can be efficiently expressed in large amounts.
  • the oxidase of the present invention may be SrAOX3925 produced by Syncephalastrum racemosum, or may be an amine oxidase produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrAOX3925 gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 26 derived from Syncephalastrum racemosum.
  • Escherichia coli transformed with a plasmid containing SrAOX3925 gene derived from Synthephalastrum racemosum oxidase can be efficiently expressed in large amounts.
  • the oxidase of the present invention may be SrAOX3926 produced by Syncephalastrum racemosum, or may be an amine oxidase produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrAOX3926 gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 derived from Syncephalastrum racemosum.
  • Escherichia coli transformed with a plasmid containing SrAOX3926 gene derived from Synthephalastrum racemosum oxidase can be efficiently expressed in a large amount.
  • the oxidase of the present invention may be SrEAOX produced by Syncephalastrum racemosum, or ethanolamine oxidase produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrEAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 36 derived from Syncephalastrum racemosum.
  • SrEAOX produced by Syncephalastrum racemosum
  • ethanolamine oxidase produced by Escherichia coli transformed with a plasmid containing the SrEAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 36 derived from Syncephalastrum racemosum.
  • the oxidase of the present invention has high sequence identity (eg, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% or more) with the amino acid sequence of PEAOX (SEQ ID NO: 9) produced by Arthrobacter globiformis.
  • the oxidase of the present invention has high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% or more) with the amino acid sequence of LcAOX (SEQ ID NO: 15) produced by Lichtheimia corymbifera.
  • the oxidase of the present invention has a high sequence identity (eg, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% or more) with the amino acid sequence of LrHP (SEQ ID NO: 20) produced by Lichtheimia ramosa.
  • the oxidase of the present invention has high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% or more) with the amino acid sequence of SrAOX3925 (SEQ ID NO: 25) produced by Syncephalastrum racemosum.
  • the oxidase of the present invention has a high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% or more) with the amino acid sequence of SrAOX3926 (SEQ ID NO: 30) produced by Synthephalastrum racemosum.
  • the oxidase of the present invention has a high sequence identity (for example, 70% or more, 71% or more, 72% or more, 73% or more) with the amino acid sequence of SrEAOX (SEQ ID NO: 35) produced by Syncephalastrum racemosum.
  • the oxidase-expressing plasmid of the present invention can be obtained by a commonly used method. For example, DNA is extracted from the oxidase-producing microorganism of the present invention to prepare a DNA library. From the prepared DNA library, a DNA fragment encoding the oxidase of the present invention is identified and isolated. The DNA fragment is amplified by polymerase chain reaction (PCR) using complementary primers using the isolated DNA fragment as a template, and the gene encoding the oxidase of the present invention is cloned. The amplified DNA fragment is ligated to a vector to obtain a plasmid having a DNA fragment encoding the oxidase of the present invention.
  • PCR polymerase chain reaction
  • a DNA fragment encoding the oxidase of the present invention is chemically synthesized, and the DNA fragment is ligated to a vector to obtain a plasmid having the DNA fragment encoding the oxidase of the present invention.
  • a strain such as Escherichia coli is transformed with the obtained plasmid to obtain a strain such as Escherichia coli having a DNA encoding the oxidase of the present invention.
  • the yeast or filamentous fungus may be used as the host cell used for expressing the oxidase according to the present invention.
  • the method may be based on the same method as the expression of oxidoreductase described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • the oxidase according to the present invention may have an amino acid substitution that enhances the reactivity to EAP.
  • an amino acid substitution may be made at a position corresponding to phenylalanine at position 105 and/or a position corresponding to leucine at position 358 of PEAOX derived from Arthrobacter globiformis having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 9.
  • oxidase (Recombinant expression and purification of enzyme)
  • the expression and purification of oxidase may be performed by the same method as the expression and purification of oxidoreductase described above, and detailed description thereof will be omitted.
  • Any method can be used for measuring the activity of the enzyme as long as it is a method for directly or indirectly measuring the product of the reaction catalyzed by the enzyme. For example, if a product produced by a reaction catalyzed by an enzyme is reacted with a reagent that reacts with the product (hereinafter referred to as “product reaction reagent”) and a light-absorbing substance produced by the reaction is measured, absorbance measurement is performed.
  • product reaction reagent a reagent that reacts with the product
  • absorbance measurement is performed.
  • the enzyme activity can be measured by carrying out.
  • EAP concentration in the sample is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 ⁇ M to 1000 ⁇ M.
  • the action time can be, for example, 5 seconds to 120 minutes, preferably 0.5 minutes to 60 minutes, more preferably 1 minute to 30 minutes, and further preferably 1 minute to 10 minutes.
  • the working temperature depends on the optimum temperature of the enzyme to be used, but is, for example, 20° C. to 45° C., and the temperature used for ordinary enzyme reaction can be appropriately selected.
  • a suitable amount of oxidase acting on EAP used in the present invention is, for example, such that the final concentration is 0.001 U/ml to 50 U/ml, preferably 0.01 U/ml to 10 U/ml. Good.
  • the pH at the time of action is preferably adjusted by using a buffer so that the pH is suitable for the reaction in consideration of the optimum pH of the oxidase, but the pH is not limited thereto as long as it can act. For example, pH 3 to pH 11, preferably pH 5 to pH 9. Buffers that can be used are the same as those used for quantifying EAP by oxidoreductase.
  • the present invention provides a method for measuring EAP by measuring a product or a consumption product by the action of an oxidase that acts on EAP, but it is a product that can be easily measured, and hydrogen peroxide is preferable as a measurement target. Is mentioned. Hydrogen peroxide generated by the action of oxidase may be detected by a chromogenic substrate or the like.
  • ADOS N-ethyl-N-( 2-hydroxy-3-sulfopropyl)-m-anisidine
  • ALOS N-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)aniline
  • TOOS N-ethyl-N-(2-hydroxy-3) -Sulfopropyl)-m-toluidine sodium
  • DA-67 10-(carboxymethylaminocarbonyl)-3,7-bis(dimethylamino)-phenocyanazine
  • DA-64 N-(carboxymethylaminocarbonyl)- 4,4′-bis(dimethylamino)-diphenylamine
  • ADOS, ALOS, and TOOS develop color when condensed with 4-aminoantipyrine.
  • DA-64 and DA-67 do not require 4-aminoantipyrine and develop color only by prescribing them alone.
  • the chromogenic reaction is catalyzed by peroxidase.
  • examples of the consumed product to be measured include dissolved oxygen, and the amount of dissolved oxygen in the reaction liquid can be measured using a dissolved oxygen meter or the like.
  • the degree of color development (amount of change in absorbance) of the above-mentioned measurement reagent can be measured by a spectrophotometer or a biochemical automatic analyzer, and compared with the absorbance of a standard sample to measure EAP contained in the sample. .
  • the sample used in the EAP measurement method of the present invention can be any biological sample that may contain EAP, for example, a sample derived from blood, plasma, or the like.
  • the sample may optionally be processed. For example, it may be concentrated by a centrifugal concentrator.
  • composition containing oxidase and ethanolamine phosphate quantification kit The method for quantifying EAP using an oxidase according to the present invention may be carried out by providing a composition containing an oxidase and a product reaction reagent, or by combining an oxidase and a commercially available product reaction reagent. You may. For example, it may be provided as a composition for quantifying ethanolamine phosphoric acid containing oxidase, or a composition for quantifying ethanolamine phosphoric acid further containing a reagent that reacts with hydrogen peroxide generated by adding oxidase. Further, it may be provided as a kit for quantifying ethanolamine phosphate containing an oxidase and a reagent that reacts with hydrogen peroxide produced by adding the oxidase.
  • the oxidase of the present invention may be coated, adsorbed, or immobilized on the electrode.
  • the oxidase of the present invention is applied, adsorbed, or immobilized on the working electrode. Since the same structure as the structure described for the electrode using oxidoreductase can be applied to the structure of the electrode, detailed description thereof will be omitted.
  • the oxidase can be immobilized on the electrode by cross-linking, coating with a dialysis membrane, encapsulation in a polymer matrix, use of a photo-crosslinkable polymer, use of an electrically conductive polymer, use of an oxidation/reduction polymer, and the like.
  • the oxidase of the present invention can be applied to various electrochemical measurement methods by using potentiostat, galvanostat and the like.
  • Electrochemical measurement methods include various techniques such as amperometry, potentiometry and coulometry. For example, by measuring the current value generated by applying +600 mV to +1000 mV (vs. Ag/AgCl) of hydrogen peroxide generated when the oxidase reacts with EAP by the amperometry method, using the hydrogen peroxide electrode. The concentration of EAP in the sample can be calculated. For example, a calibration curve can be created by measuring the current value for a known EAP concentration (0, 50, 100, 150, 200 ⁇ M) and plotting it against the EAP concentration.
  • the EAP concentration can be obtained from the calibration curve by measuring the current value of unknown EAP.
  • the hydrogen peroxide electrode for example, a carbon electrode or a platinum electrode can be used.
  • an electrode on which reductase such as peroxidase or catalase is immobilized is used to measure the reduction current value generated by applying -400 mV to +100 mV (vs. Ag/AgCl). It is also possible to quantify the amount of hydrogen peroxide and measure the EAP value.
  • printed electrodes can be used to reduce the amount of solution required for measurement.
  • the electrodes are preferably formed on a base material composed of an insulating substrate.
  • the configuration of the sensor chip using oxidase may be the same as the configuration of the sensor chip using oxidoreductase, and detailed description thereof will be omitted.
  • an EAP measurement sensor using the oxidase of the present invention is provided.
  • the sensor is an EAP measurement device that uses the oxidase of the present invention, and includes a sensor chip containing the oxidase and a measurement unit.
  • the configuration of the EAP measurement sensor using oxidase may be the same as the configuration of the EAP measurement sensor using oxidoreductase, and detailed description thereof will be omitted.
  • the method for quantifying EAP, the oxidase for quantification, the composition for quantification, and the kit for quantification related to the present invention contain a oxidase, and thus a new quantification method for quantifying the EAP concentration which is a biomarker of depression
  • a method, a quantifying enzyme, a quantifying composition, a quantifying kit, and a quantifying sensor can be provided.
  • Escherichia coli JM109 (peT22b(+)-LaTDH) strain containing a recombinant plasmid was used in LB-amp medium [1% (W/V) bactotryptone, 0.5% (W/V) yeast extract, 0.5. 2.5 (% (W/V) NaCl, 50 ⁇ g/ml Ampicillin] was inoculated and shake-cultured at 37° C. for 20 hours to obtain a culture.
  • the cells were collected by centrifuging this culture at 7,000 rpm for 5 minutes to obtain bacterial cells. Then, the recombinant plasmid peT22b(+)-LaTDH was extracted and purified from the cells using QIAGEN (registered trademark) tip-100 (manufactured by Qiagen) to obtain recombinant plasmid peT22b(+)-LaTDH. 2.5 ⁇ g of DNA was obtained.
  • QIAGEN registered trademark
  • tip-100 manufactured by Qiagen
  • PrimeSTAR Max Premix (2 ⁇ ) was added in an amount of 25 ⁇ l
  • SmTDH gene serving as a template was added in an amount of 100 pg
  • the synthetic oligonucleotides were added in an amount of 15 pmol
  • the total volume was adjusted to 50 ⁇ l with sterile water.
  • the prepared reaction solution was incubated for 2 minutes at 98°C using a thermal cycler (manufactured by Eppendorf), and then "98°C, 10 seconds"-"55°C, 5 seconds"-"72°C, 35 seconds". Was repeated 30 times.
  • PCR reaction was carried out using the obtained recombinant plasmid peT22b(+)-LaTDH as a template and the synthetic oligonucleotides of SEQ ID NOs: 7 and 8.
  • the reaction solution was electrophoresed on a 1.0% agarose gel, and the amplified target DNA was excised and purified.
  • Escherichia coli JM109 was transformed in the same manner as above to obtain 2.5 ⁇ g of DNA of recombinant plasmid peT22b(+)-LaTDH-SmTDH.
  • Escherichia coli BL21(DE3) strain was transformed with the recombinant plasmid obtained by the above procedure.
  • 2.5 ml ZYP-5052 medium (0.5% glycerol, 0.05% glucose, 0.2% lactose, 50 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 50 mM KH 2 PO 4 was used for each E. coli BL21(DE3) strain.
  • 50 mM Na 2 HPO 4 , 1 mM MgSO 4 cultured at 25° C. for 27 hours.
  • each bacterial cell was washed with 0.05 M CHES-NaOH acid buffer of pH 8.5, ultrasonically disrupted, and centrifuged at 15,000 rpm for 10 minutes to obtain a crude enzyme solution containing LaTDH having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
  • 1.5 ml of a crude enzyme solution containing LaTDH and SmTDH having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 was prepared.
  • Escherichia coli BL21(DE3) strain transformed with only the peT22b(+) vector was also cultured and subjected to ultrasonic disruption treatment to prepare 1.5 ml of a crude enzyme solution.
  • taurine manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries
  • EAP ethanolamine phosphoric acid
  • ethanolamine manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • benzylamine manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • the buffer solution was changed from potassium phosphate buffer solution pH 8.0 to CHES-NaOH acid buffer solution pH 8.5, and the substrate was EAP, and the concentration of EAP was adjusted to 5 mM, 10 mM, 30 mM, and 100 mM.
  • the reagent thus prepared was mixed with a crude enzyme solution of LaTDH-SmTDH or LaTDH, and the amount of change in absorbance at 600 nm was measured to calculate the enzymatic activity of LaTDH-SmTDH or LaTDH.
  • the amount of change in absorbance was determined by incubating 1400 ⁇ l of a reagent containing CHES-NaOH acid buffer, DCIP, and EAP for 5 minutes at 30° C., and then adding 50 ⁇ l of PMS and 50 ⁇ l of crude enzyme solution to a spectrophotometer (U-3900, Hitachi High-Tech It was determined by measuring the amount of change in A 600 ( ⁇ A s ) per minute at 30° C. using Science.
  • the dehydrogenase activity was calculated based on the following calculation formula.
  • FIG. 1 is a diagram showing the correlation between the EAP concentration and the enzyme activity (U/ml) according to the example of the present invention.
  • the coefficient of determination (R 2 ) which is an index of the correlation between the EAP concentration and the enzyme activity (U/ml) is 0.9995. It was found that there was a correlation with the enzyme activity (U/ml). That is, it was obtained that the EAP concentration (mM) can be measured in the range of 5 mM to 100 mM by using LaTDH.
  • the fragment of the vector uses pKK223-3-CFP-T7 (see WO2007/125779 publication) as a template and pKK223-3 HindIII 3Fw (5′-AAGCTTGGCGTTTTGGGCGATGAGAAG-3′) and pKK223 as primers.
  • -3 Prepared by PCR using EcoRI 5Rv (5'-GAATTCTGTT TCCTGTGTGA AATTGTTATC-3').
  • the AgPEAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 has the first half (agpeaox_1-325) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 12 are linked in order from the 5′ end to the 3′ end, and the 3′ from the 5′ end. 'Divided into the latter half (agpeaox_321-638) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 13 and the DNA sequence of SEQ ID NO: 14 were bound in order toward the end, and outsourced the synthesis to Integrated DNA Technologies.
  • 15 bases on the 5'end side of agpeaox_1-325 (SEQ ID NO: 11: CAGGAAAACAGAATTC) and 15 bases on the 3'end side of agpeaox_321-638 (SEQ ID NO: 14: AAGCTTGGGCTGTTTTT) represent sequences derived from the pKK223-3 vector.
  • the 15 bases on the 3'end side of AGPEAOX_1-325 (ATCACGTACCTCGTCC) and the 15 bases on the 5'end side of AGPEAOX_321-638 (ATCACGTACCGTCC) indicate overlapping sequences in the first half and second half of the AgPEAOX gene.
  • the AgPEAOX-producing strain was inoculated into 2.5 ml of LB-amp medium (ampicillin concentration: 50 ⁇ g/ml) prepared in a test tube and seed-cultured overnight at 37° C. and 160 rpm. 1 ml of the seed culture was inoculated into 150 ml of an LB-amp medium (ampicillin concentration: 50 ⁇ g/ml) containing 0.1 mM CuSO 4 and 0.1 mM IPTG charged in a Sakaguchi flask and cultured at 25° C. for 16 hours.
  • the pellet obtained by centrifuging the culture solution for 6 Sakaguchi flasks at 6,500 ⁇ g for 10 minutes was resuspended in 20 mM Tris-HCl pH 8.0 containing 2 mM CuSO 4 .
  • the bacterial cell suspension was sonicated and then centrifuged at 20,400 ⁇ g for 15 minutes, and the resulting supernatant was diluted with Amicon (registered trademark) Ultra Ultracel-30K (manufactured by Millipore) to obtain 20 mM Tris-HCl pH 8.
  • the buffer was replaced with 0 to obtain a crude enzyme solution of AgPEAOX.
  • the resin was washed with 47 ml (10 CV) of 20 mM Tris-HCl (pH 8.0) containing 150 mM NaCl, and the concentration of NaCl contained in 20 mM Tris-HCl (pH 8.0) was linearly increased from 150 mM to 500 mM. While feeding, 164.5 ml (35 CV) of the solution was fed to elute the AgPEAOX bound to the resin.
  • the elution fraction was concentrated with Amicon Ultra Ultracel-30K and purified with HiLoad (registered trademark) 26/60 Superdex 200 column. 20 mM Tris-HCl (pH 8.0) was used for equilibration and elution of the resin.
  • each eluted fraction was evaluated by SDS-PAGE, and the fraction containing no contaminating protein was collected to obtain a purified preparation of AgPEAOX.
  • the dehydrogenase activity was calculated based on the following calculation formula.
  • FIG. 2 is a diagram showing the correlation between the EAP concentration and the absorbance (A 438 , mAbs) after 10 minutes.
  • the coefficient of determination (R 2 ) which is an index of the correlation between the EAP concentration and the absorbance (A 438 , mAbs) after 10 minutes is 0.975. It was found that there was a correlation between (mM) and the absorbance (A 438 (mAbs)). That is, it was obtained that the EAP concentration (mM) can be measured in the range of 1 mM to 10 mM by utilizing the dehydrogenase activity of AgPEAOX. It is assumed that increasing the amount of AgPEAOX used makes it easier to quantify the lower concentration of EAP, and decreasing the amount of AgPEAOX used makes it easier to quantify the higher concentration of EAP.
  • a method for quantifying EAP by adding oxidoreductase to a sample containing EAP according to the present invention, an oxidoreductase for quantifying EAP added to a sample containing EAP, and an oxidoreductase added to a sample containing EAP.
  • Depression with a composition for quantifying EAP containing EAP, a kit for quantifying EAP containing oxidoreductase added to a sample containing EAP, and a sensor for quantifying EAP containing oxidoreductase added to a sample containing EAP It is possible to provide a new quantification method for quantifying the EAP concentration, which is a biomarker, a quantification enzyme, a quantification composition, a quantification kit and a quantification sensor.
  • FIG. 3 is a diagram showing the pH dependence of the enzymatic reaction for the examples of the present invention.
  • the vertical axis represents the relative activity (relative activity (%)) of AgPEAOX, and the horizontal axis represents the pH.
  • the relative activity is a relative oxidase activity when the oxidase activity of the Bicine-NaOH buffer solution pH 8.5 is 100%. From FIG. 3, it was found that the optimum pH of the catalytic reaction of AgPEAOX was 8.5. Therefore, a reagent was prepared so as to have a pH of 8.5, and the EAP concentration was measured using the reagent.
  • FIG. 4 is a diagram showing the correlation between the EAP concentration and the absorbance (A 555 , mAbs) after 5 minutes.
  • the coefficient of determination (R 2 ) which is an index of the correlation between the EAP concentration and the absorbance (A 555 , mAbs) after 5 minutes is 0.993. It was found that there was a correlation between ( ⁇ M) and the absorbance (A 555 (mAbs)). That is, it was obtained that the EAP concentration ( ⁇ M) can be measured in the range of 200 ⁇ M to 1000 ⁇ M by using AgPEAOX. It is assumed that increasing the amount of AgPEAOX used makes it easier to quantify the lower concentration of EAP, and decreasing the amount of AgPEAOX used makes it easier to quantify the higher concentration of EAP.
  • a method for quantifying EAP in which an oxidase is added to a sample containing EAP according to the present invention, an oxidase for quantifying EAP added to a sample containing EAP, and an EAP containing oxidase added to a sample containing EAP.
  • the quantification composition of the present invention a kit for quantification of EAP containing oxidase added to a sample containing EAP, and a sensor for quantification of EAP containing oxidase added to a sample containing EAP. It is possible to provide a new quantification method for quantifying the concentration, an enzyme for quantification, a quantification composition, a quantification kit, and a quantification sensor.
  • LcAOX expression plasmid A plasmid (pKK223-3-LcAOX) for expression of amine oxidase (LcAOX, GenBank ID CDH56199.1) derived from Lichtheimia corymbifer having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15 is In-Fusion (registered trademark) HD Cloning Kit (Clontech). Made using.
  • the fragment of the vector (pKK223-3) was prepared according to the method described in (Construction of plasmid for expression of AgPEAOX).
  • the LcAOX gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 has the first half (lcaox_frag1) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 17 are linked in order from the 5′ end to the 3′ end, and the intermediate portion of SEQ ID NO: 18. (Lcaox_frag2) and the latter half part (lcaox_frag3) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 19 and SEQ ID NO: 14 were sequentially linked in the direction from the 5′ end to the 3′ end were divided and integrated into Integrated DNA Technologies.
  • the expression plasmid (pKK223-3-LrHP) for expression of Lichtheemia ramosa-derived hypothetical protein (LrHP, GenBank ID CDS02610.1) having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 20 is In-Fusion (registered trademark) HD Cloning Kit (Clonte Kit). Made using.
  • the fragment of the vector (pKK223-3) was prepared according to the method described in (Construction of plasmid for expression of AgPEAOX).
  • the LrHP gene having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21 has the first half (lrhp_frag1) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 22 are bound in order from the 5′ end to the 3′ end, and the intermediate portion of SEQ ID NO: 23. (Lrhp_frag2) and the latter half (lrhp_frag3) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 24 and SEQ ID NO: 14 were sequentially linked in the direction from the 5′ end to the 3′ end were divided and integrated to Integrated DNA Technologies.
  • a plasmid (pKK223-3-SrAOX3925) for expression of an amine oxidase derived from Synthephaastrum racemosum (SrAOX3925, GenBank ID ORZ03925.1) having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 25 is In-Fusion (registered trademark) HD Cloning Kit (Clonte Kit). Made using.
  • the fragment of the vector (pKK223-3) was prepared according to the method described in (Construction of plasmid for expression of AgPEAOX).
  • the SrAOX3925 gene having the base sequence of SEQ ID NO:26 has a first half portion (sraox3925_frag1) in which the DNA sequences of SEQ ID NO:11 and SEQ ID NO:27 are linked in order from the 5′ end to the 3′ end, and the intermediate portion of SEQ ID NO:28. (Sraox3925_frag2) and the second half (sraox3925_frag3) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 29 and SEQ ID NO: 14 were sequentially linked in the direction from the 5′ end to the 3′ end were synthesized and consigned to Integrated DNA Technologies.
  • the fragment of the vector (pKK223-3) was prepared according to the method described in (Construction of plasmid for expression of AgPEAOX).
  • the SrAOX3926 gene having the base sequence of SEQ ID NO: 31 has the first half (sraox3926_frag1) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 11 and the DNA sequence of SEQ ID NO: 32 are linked in order from the 5′ end to the 3′ end, and the intermediate part of SEQ ID NO: 33. (Sraox3926_frag2) and the latter half part (sraox3926_frag3) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 34 and SEQ ID NO: 14 were sequentially linked in the direction from the 5′ end to the 3′ end were synthesized and consigned to Integrated DNA Technologies.
  • 15 bases at the 3′ end of sraox3926_frag1 and the 5′ end of sraox3926_frag2 (TTGCGCAAAGATTATT), and 3′ end of sraox3926_frag2 and the 5′ end of sraox3926_ATCC15GG (5′ end of sraox3926_ATCC3G15G end of GraG3G_GCC). ) are duplicated.
  • the fragment of the vector (pKK223-3) is (construction of a plasmid for expression of AgPEAOX). Prepared according to the method described in.
  • the SrEAOX gene having the base sequence of SEQ ID NO: 36 has the first half (sreaox_frag1) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 37 are linked in order from the 5′ end to the 3′ end, and the intermediate portion of SEQ ID NO: 38. (Sreaox_frag2) and the latter half part (sreaox_frag3) in which the DNA sequences of SEQ ID NO: 39 and SEQ ID NO: 14 were sequentially linked in the direction from the 5′ end to the 3′ end were divided and integrated into Integrated DNA Technologies.
  • LcAOX, LrHP, SrAOX3925, SrAOX3926, and SrEAOX producing strains were inoculated into 2.5 ml of LB-amp medium (ampicillin concentration 50 ⁇ g/ml) prepared in a test tube, and seed culture was performed at 37° C. and 160 rpm overnight.
  • the seed culture solution (1.5 ml) was inoculated into 150 ml of an LB-amp medium (ampicillin concentration: 50 ⁇ g/ml) containing 0.02 mM CuSO 4 and 0.1 mM IPTG prepared in a Sakaguchi flask, and cultured at 25° C. for 16 hours.
  • the pellet obtained by centrifuging 150 ml of the culture medium at 6,500 xg for 10 minutes was resuspended in 20 mM Tris-HCl pH 7.5.
  • the cell suspension was sonicated and then centrifuged at 20,400 xg for 15 minutes to collect the supernatant, which was used as a crude enzyme solution.
  • the resin was washed with 47 ml (10 CV) of 20 mM Tris-HCl (pH 7.5), and the NaCl concentration contained in 20 mM Tris-HCl (pH 7.5) was linearly increased from 0 mM to 500 mM. 5 ml (25 CV) was sent to elute LcAOX, LrHP or SrAOX3925 bound to the resin.
  • the elution fraction was diluted 3-fold with ion-exchanged water to reduce the salt concentration, and then HiScreen (registered trademark) Capto Q InpRes (GE Healthcare, resin amount 4.7 ml) equilibrated with 20 mM Tris-HCl pH 7.5. ) And bound to an anion exchange resin.
  • the resin was washed with 23.5 ml (5 CV) of 20 mM Tris-HCl (pH 7.5), and the NaCl concentration contained in 20 mM Tris-HCl (pH 7.5) was linearly increased from 0 mM to 300 mM. 141 ml (30 CV) was fed to elute LcAOX, LrHP or SrAOX3925 bound to the resin.
  • the elution fraction was concentrated with Amicon Ultra Ultracel-30K and purified with HiLoad (registered trademark) 26/60 Superdex 200 column.
  • HiLoad registered trademark
  • 10 mM Bis-Tris-HCl (pH 7.0) containing 150 mM NaCl was used.
  • FIG. 5 is a diagram showing the correlation between the EAP concentration and the absorbance (A 555 , mAbs) after 20 minutes.
  • the coefficient of determination (R 2 ) which is an index of the correlation between the EAP concentration and the absorbance (A 555 , mAbs) after 20 minutes is 0.908. It was found that there was a correlation between ( ⁇ M) and the absorbance (A 555 (mAbs)). That is, it was obtained that the EAP concentration ( ⁇ M) can be measured in the range of 100 ⁇ M to 1000 ⁇ M by using LrHP.
  • FIG. 6 is a graph plotting current values 100 seconds after the start of measurement when 0 ⁇ M to 1400 ⁇ M EAP was added.
  • FIG. 7 is a diagram plotting current values 100 seconds after the start of measurement when EAP of 0 ⁇ M to 170 ⁇ M was added. Both results show that the higher the EAP concentration, the higher the current value.
  • the same experiment was conducted when 5 ⁇ l of ultrapure water (ion-exchanged water) was used instead of the EAPOX solution, but no increase in response current was observed when EAP was added. Therefore, it was shown that the EAP can be quantified also by the electrochemical measurement.
  • a method for quantifying EAP in which an oxidase is added to a sample containing EAP according to the present invention, an oxidase for quantifying EAP added to a sample containing EAP, and an EAP containing oxidase added to a sample containing EAP.
  • the quantification composition of the present invention a kit for quantification of EAP containing oxidase added to a sample containing EAP, and a sensor for quantification of EAP containing oxidase added to a sample containing EAP. It is possible to provide a new quantification method for quantifying the concentration, an enzyme for quantification, a quantification composition, a quantification kit, and a quantification sensor.

Abstract

うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用キット、及び定量用センサーを提供すること。エタノールアミンリン酸を含む試料にオキシドレダクターゼを添加するエタノールアミンリン酸の定量方法が提供される。前記オキシドレダクターゼを添加することによりメディエータを還元し、還元された前記メディエータと試薬とを反応させ、前記エタノールアミンリン酸の濃度を決定してもよい。または、前記オキシドレダクターゼとして、オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と試薬とを反応させ、前記エタノールアミンリン酸の濃度を決定してもよい。

Description

エタノールアミンリン酸の定量方法、定量用のオキシドレダクターゼ、定量用組成物、定量用キット及び定量用センサー
 本発明は、エタノールアミンリン酸の定量方法、定量用のオキシドレダクターゼ、定量用組成物、定量用キット、又は定量用センサーに関する。
 人の血液中には、エタノールアミンリン酸(EAP)が含まれている。特許文献1には、EAPは、うつ病を診断するためのバイオマーカーであることが記載されている。非特許文献1には、EAP濃度1.5μM以下を基準値として、うつ病を診断することが可能であることが記載されている
 また、特許文献2には、EAPホスホリアーゼとアセトアルデヒドデヒドロゲナーゼとを利用したEAP濃度の測定方法が記載されている。
国際公開2011/019072号 国際公開2013/069645号
Kawamura N, "Plasma metabolome analysis of patients with major depressive disorder." Psychiatry Clin Neurosci. 2018 May;72(5):349-361
 特許文献2に開示されている方法以外のEAP濃度の測定方法が、これまで報告されておらず、新たな測定方法の開発が望まれている。
 本発明は、うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット又は定量用センサーを提供することを目的の一つとする。
 本発明の一実施形態によると、エタノールアミンリン酸を含む試料にオキシドレダクターゼを添加する、エタノールアミンリン酸の定量方法が提供される。
 オキシドレダクターゼを添加することによりメディエータを還元し、還元されたメディエータと試薬とを反応させ、エタノールアミンリン酸の濃度を決定してもよい。
 本発明の一実施形態によると、エタノールアミンリン酸の定量方法において用いるオキシドレダクターゼが提供される。
 オキシドレダクターゼは、EC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼでもよい。
 EC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼは、一級アミンデヒドロゲナーゼ、モノアミンデヒドロゲナーゼ、ジアミンデヒドロゲナーゼ、ポリアミンデヒドロゲナーゼ、エタノールアミンデヒドロゲナーゼ、チラミンデヒドロゲナーゼ、フェニルエチルアミンデヒドロゲナーゼ、ベンジルアミンデヒドロゲナーゼ、ヒスタミンデヒドロゲナーゼ、セロトニンデヒドロゲナーゼ、スペルミンデヒドロゲナーゼ、スペルミジンデヒドロゲナーゼ、β-アラニンデヒドロゲナーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)デヒドロゲナーゼ、タウリンデヒドロゲナーゼ、カダベリンデヒドロゲナーゼ、及びアグマチンデヒドロゲナーゼから選択されるオキシドレダクターゼでもよい。
 タウリンデヒドロゲナーゼは、大サブユニットを含んでもよい。
 EC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼは、EC番号1.4.3又はEC番号1.5.3に属するオキシダーゼでもよい。
 オキシダーゼは、一級アミンオキシダーゼ、モノアミンオキシダーゼ、ジアミンオキシダーゼ、ポリアミンオキシダーゼ、エタノールアミンオキシダーゼ、チラミンオキシダーゼ、フェニルエチルアミンオキシダーゼ、ベンジルアミンオキシダーゼ、ヒスタミンオキシダーゼ、セロトニンオキシダーゼ、スペルミンオキシダーゼ、スペルミジンオキシダーゼ、β-アラニンオキシダーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)オキシダーゼ、タウリンオキシダーゼ、カダベリンオキシダーゼ、アグマチンオキシダーゼから選択されるオキシダーゼでもよい。
 本発明の一実施形態によると、前記いずれかのオキシドレダクターゼを含む、エタノールアミンリン酸の定量用組成物が提供される。
 エタノールアミンリン酸の定量用組成物は、オキシドレダクターゼを添加することにより還元されるメディエータと、還元された前記メディエータと反応する試薬と、を含んでもよい。
 本発明の一実施形態によると、前記いずれかのオキシドレダクターゼと、前記オキシドレダクターゼを添加することにより還元されるメディエータと、還元された前記メディエータと反応する試薬と、を含むエタノールアミンリン酸の定量用キットが提供される。
 上述したエタノールアミンリン酸の定量方法において、オキシドレダクターゼは、オキシダーゼであり、オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と試薬とを反応させ、エタノールアミンリン酸の濃度を決定してもよい。
 本発明の一実施形態によると、エタノールアミンリン酸の定量方法においてオキシドレダクターゼとして用いるオキシダーゼが提供される。
 オキシダーゼは、EC番号1.4.3又はEC番号1.5.3に属するオキシダーゼでもよい。
 オキシダーゼは、一級アミンオキシダーゼ、モノアミンオキシダーゼ、ジアミンオキシダーゼ、ポリアミンオキシダーゼ、エタノールアミンオキシダーゼ、チラミンオキシダーゼ、フェニルエチルアミンオキシダーゼ、ベンジルアミンオキシダーゼ、ヒスタミンオキシダーゼ、セロトニンオキシダーゼ、スペルミンオキシダーゼ、スペルミジンオキシダーゼ、β-アラニンオキシダーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)オキシダーゼ、タウリンオキシダーゼ、カダベリンオキシダーゼ、及びアグマチンオキシダーゼから選択されるオキシダーゼでもよい。
 本発明の一実施形態によると、前記いずれかのオキシダーゼを含む、エタノールアミンリン酸の定量用組成物が提供される。
 エタノールアミンリン酸の定量用組成物は、オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と反応する試薬を含んでもよい。
 本発明の一実施形態によると、前記いずれかのオキシダーゼと、オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と反応する試薬と、を含むエタノールアミンリン酸の定量用キットが提供される。
 本発明の一実施形態によると、前記いずれかに記載のオキシドレダクターゼ、又は前記いずれかに記載のオキシダーゼを含む電極が提供される。
 本発明の一実施形態によると、前記電極を作用極として備えたセンサーチップが提供される。
 本発明の一実施形態によると、前記センサーチップを備えたセンサーが提供される。
 本発明によると、うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット又は定量用センサーが提供される。
本発明の実施例に関するEAP濃度と酵素活性(U/ml)との相関性を示す図である。 本発明の実施例に関するEAP濃度と吸光度(A438、mAbs)との関係を示す図である。 本発明の実施例に関する酵素反応のpH依存性を示す図である。 本発明の実施例に関するEAP濃度と吸光度(A555、mAbs)との関係を示す図である。 本発明の実施例に関するEAP濃度と吸光度(A555、mAbs)との関係を示す図である。 本発明の実施例に関するEAP濃度と電流値(μA)との関係を示す図である。 本発明の実施例に関するEAP濃度と電流値(μA)との関係を示す図である。 (a)は本発明の一実施形態に関するセンサーチップ10の模式図であり、(b)~(d)はセンサーチップ10を構成する部材を示す模式図である。 (a)は本発明の一実施形態に関するセンサー100の模式図であり、(b)は本発明の一実施形態に関するセンサー100のブロック構成図である。
 以下、本発明に関するうつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット及び定量用センサーについて説明する。ただし、本発明のうつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット及び定量用センサーは、以下に示す実施形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 一実施形態において、本発明に用いられるオキシドレダクターゼは、基質としてEAPに作用する脱水素酵素である。本発明に用いられるオキシドレダクターゼは、EAPデヒドロゲナーゼを最も好適に用いることができると考えられる。しかし、本願出願時までに、EAPデヒドロゲナーゼは同定されていない。
 そのため、本発明に用いられるオキシドレダクターゼは、EAPと類似構造を有する基質に効率的に作用する脱水素酵素を代替物として用いることができる。類似構造は、構造的、電子的、立体化学的な観点等から類似と考えられる物理化学的構造をいう。
 例えば、EAPと構造的に類似する基質としては、CH-NH結合又はCH-NH結合を有する基質があり、当該基質の酵素としてはEC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼがある。
 例えば、EC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼとしては、一級アミンデヒドロゲナーゼ、モノアミンデヒドロゲナーゼ、ジアミンデヒドロゲナーゼ、ポリアミンデヒドロゲナーゼ、エタノールアミンデヒドロゲナーゼ、チラミンデヒドロゲナーゼ、フェニルエチルアミンデヒドロゲナーゼ、ベンジルアミンデヒドロゲナーゼ、ヒスタミンデヒドロゲナーゼ、セロトニンデヒドロゲナーゼ、スペルミンデヒドロゲナーゼ、スペルミジンデヒドロゲナーゼ、β-アラニンデヒドロゲナーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)デヒドロゲナーゼ、タウリンデヒドロゲナーゼ、カダベリンデヒドロゲナーゼ、アグマチンデヒドロゲナーゼがある。特に、EAPと構造的に類似する基質としては、タウリンがあり、当該基質の脱水素酵素としては、タウリンデヒドロゲナーゼ(TDH)を好適に用いることができる。
 本発明に用いられるオキシドレダクターゼは、多量体でも単量体でもよい。例えば、多量体であるオキシドレダクターゼを構成するいくつかのサブユニットのうち、あるサブユニット(単量体)のみでも基質から水素をとり水素受容体にわたす脱水素反応を触媒する場合、本発明に用いられるオキシドレダクターゼは、多量体でもよいし、当該サブユニット(単量体)でもよい。
 より具体的には、本発明に用いられるTDHは、配列番号2の塩基配列を有する大サブユニット(LaTDH)と配列番号4の塩基配列を有する小サブユニット(SmTDH)とを有し、LaTDHとSmTDHとを有する多量体のみならず、LaTDHのみでも基質から水素をとり水素受容体にわたす脱水素反応を触媒する。そのため、本発明に用いられるTDHは、LaTDHとSmTDHとを有してもよいし、LaTDHのみでもよい。
 また、EC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼは、EC番号1.4.3又はEC番号1.5.3に属するオキシダーゼでもよい。
 例えば、EC番号1.4.3又はEC番号1.5.3に属するオキシダーゼとしては、一級アミンオキシダーゼ、モノアミンオキシダーゼ、ジアミンオキシダーゼ、ポリアミンオキシダーゼ、エタノールアミンオキシダーゼ、チラミンオキシダーゼ、フェニルエチルアミンオキシダーゼ、ベンジルアミンオキシダーゼ、ヒスタミンオキシダーゼ、セロトニンオキシダーゼ、スペルミンオキシダーゼ、スペルミジンオキシダーゼ、β-アラニンオキシダーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)オキシダーゼ、タウリンオキシダーゼ、カダベリンオキシダーゼ、アグマチンオキシダーゼがある。特に、フェニルエチルアミンオキシダーゼ(PEAOX)を好適に用いることができる。
 本発明に用いられるオキシドレダクターゼの反応条件としては、EAPに作用し、効率的に酸化反応を触媒する条件であれば、いかなる条件でもよい。もっとも、酵素には、一般に最も高い活性を示す至適温度、至適pHがある。そのため、反応条件は、至適温度、至適pH付近が好適である。例えば、TDHの反応条件は、後述する温度30℃、pH8.5を好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。また、例えば、PEAOXの反応条件は、後述する温度37℃、pH8.5を好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。
 本発明のオキシドレダクターゼは、自然界に存在する微生物が生産するオキシドレダクターゼでもよいし、形質転換された微生物が生産するオキシドレダクターゼでもよい。酵素の効率的な大量発現という観点からは、形質転換された微生物を用いることにより、酵素を効率的に大量発現することができる。
 本発明のオキシドレダクターゼが由来する微生物は、特に限定されないが、Paracoccus属、Methylarcula属、Martelella属、Rhodobacter属、Roseobacter属、Gemmobacter属、Arthrobacter属、Paenarthrobacter属、Pseudarthrobacter属、Cryobacterium属、Bacillus属、Sinomonas属、Tersicoccus属、Kocuria属、Micrococcus属、Brevibacterium属、Zhihengliuella属、Citricoccus属、Geodematophilus属、Rhodococcus属、Amycolatopsis属、Nocardia属、Modestobacter属、Glutamicibacter属、Psudonocardia属、Gordonia属、Streptomyces属、Geodermatophilus属、Cellulomonas属、Mycobacterium属、Mycolicibacterium属、Psudoglutamicibacter属、Corynebacterium属、Nocardiopsis属、Nonomuraea属、Saccharomonospora属、Prauserella属、Amnibacterium属、Actinobacteria属、Saccharopolyspora属、Leifsonia属、Agromyces属、Streptacidiphilus属、Xylanimonas属、Tsukamurella属、Williamsia属、Asanoa属、Plantactinospora属、Salinispora属、Agreia属、Cryocola属、Curtobacterium属、Murinocardiopsis属、Subtercola属、Microbispora属、Jiangella属、Blastococcus属、Actinomadura属、Actinoplanes属、Catenulispora属、Lichtheimia属、Syncephalastrum属の微生物を好適に用いることができる。
 例えば、本発明のオキシドレダクターゼは、Paracoccus denitrigicansが生産するTDHでもよいし、Paracoccus denitrigicans由来のTDH遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するTDHでもよいが、Paracoccus denitrigicans由来のTDH遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシドレダクターゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシドレダクターゼは、Arthrobacter globiformisが生産するPEAOXでもよいし、Arthrobacter globiformis由来のPEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するPEAOXでもよいが、Arthrobacter globiformis由来のPEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシドレダクターゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシドレダクターゼは、Lichtheimia corymbiferaが生産するアミンオキシダーゼ(LcAOX)でもよいし、Lichtheimia corymbifera由来の配列番号16の塩基配列を有するLcAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するアミンオキシダーゼでもよいが、Lichtheimia corymbifera由来のLcAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシドレダクターゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシドレダクターゼは、Lichtheimia ramosaが生産するhypothetical protein(LrHP)でもよいし、Lichtheimia ramosa由来の配列番号21の塩基配列を有するLrHP遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するhypothetical proteinでもよいが、Lichtheimia ramosa由来のLrHP遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシドレダクターゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシドレダクターゼは、Syncephalastrum racemosumが生産するアミンオキシダーゼ(SrAOX3925)でもよいし、Syncephalastrum racemosum由来の配列番号26の塩基配列を有するSrAOX3925遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するアミンオキシダーゼでもよいが、Syncephalastrum racemosum由来のSrAOX3925遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシドレダクターゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシドレダクターゼは、Syncephalastrum racemosumが生産するアミンオキシダーゼ(SrAOX3926)でもよいし、Syncephalastrum racemosum由来の配列番号31の塩基配列を有するSrAOX3926遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するアミンオキシダーゼでもよいが、Syncephalastrum racemosum由来のSrAOX3926遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシドレダクターゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシドレダクターゼは、Syncephalastrum racemosumが生産するエタノールアミンオキシダーゼ(SrEAOX)でもよいし、Syncephalastrum racemosum由来の配列番号36の塩基配列を有するSrEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するエタノールアミンオキシダーゼでもよいが、Syncephalastrum racemosum由来のSrEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシドレダクターゼを効率的に大量発現することができる。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼはParacoccus denitrigicansが生産するLaTDHのアミノ酸配列(配列番号1)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシドレダクターゼ、および配列番号1のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシドレダクターゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼはArthrobacter globiformisが生産するPEAOXのアミノ酸配列(配列番号9)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシドレダクターゼ、および配列番号9のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシドレダクターゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼはLichtheimia corymbiferaが生産するLcAOXのアミノ酸配列(配列番号15)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシドレダクターゼ、および配列番号15のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシドレダクターゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼはLichtheimia ramosaが生産するLrHPのアミノ酸配列(配列番号20)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシドレダクターゼ、および配列番号20のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシドレダクターゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼはSyncephalastrum racemosumが生産するSrAOX3925のアミノ酸配列(配列番号25)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシドレダクターゼ、および配列番号25のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシドレダクターゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼはSyncephalastrum racemosumが生産するSrAOX3926のアミノ酸配列(配列番号30)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシドレダクターゼ、および配列番号30のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシドレダクターゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼはSyncephalastrum racemosumが生産するSrEAOXのアミノ酸配列(配列番号35)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシドレダクターゼ、および配列番号35のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシドレダクターゼを挙げることができる。
(アミノ酸配列の同一性)
 アミノ酸配列の同一性は、GENETYX(登録商標)(株式会社ゼネティックス)のマキシマムマッチングやサーチホモロジー等のプログラム、またはDNASIS(登録商標)Pro(株式会社日立ソリューションズ)のマキシマムマッチングやマルチプルアライメント、またはCLUSTAL Wのマルチプルアライメント等のプログラムにより計算することができる。アミノ酸配列の同一性を計算するために、2以上のオキシドレダクターゼのアミノ酸配列をアライメントしたときに、該2以上のオキシドレダクターゼにおいて同一であるアミノ酸の位置を調べることができる。こうした情報を基に、アミノ酸配列中の同一領域を決定できる。ここで2以上のアミノ酸配列について、同一性%とは、Blosum62等のアルゴリズムを利用して2以上のアミノ酸配列のアラインメントを行った際に、アラインメント可能であった領域の総アミノ酸数を分母とし、そのうち同一のアミノ酸によって占められる位置の数を分子としたときのパーセンテージをいう。故に、通常、2以上のアミノ酸配列に同一性が全く見られない領域がある場合、例えばN末端若しくはC末端に同一性が全く見られない付加配列が一方のアミノ酸配列にある場合、当該同一性のない領域はアラインメント不可能であるため、同一性%の算出には利用されない。
(酵素の調製方法)
 以下、本発明に関するオキシドレダクターゼの調製方法について説明する。
(発現用プラスミドの構築)
 本発明に関するオキシドレダクターゼ発現用プラスミドは、通常用いられている方法により得られる。例えば、本発明に関するオキシドレダクターゼを生産する微生物からDNAを抽出し、DNAライブラリを作製する。作製したDNAライブラリから、本発明に関するオキシドレダクターゼをコードするDNA断片を同定及び単離する。単離したDNA断片を鋳型とする相補的なプライマーを用いて、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により当該DNA断片を増幅し、本発明に関するオキシドレダクターゼをコードする遺伝子をクローニングする。増幅したDNA断片をベクターに連結し、本発明に関するオキシドレダクターゼをコードするDNA断片を有するプラスミドを得る。
 あるいは、本発明に関するオキシドレダクターゼをコードするDNA断片を化学合成し、ベクターに当該DNA断片を連結し、本発明に関するオキシドレダクターゼをコードするDNAを有するプラスミドを得る。
 得られたプラスミドにより大腸菌等の菌株を形質転換し、本発明に関するオキシドレダクターゼをコードするDNAを有する大腸菌等の菌株を得る。
 また、例えば、得られたプラスミドにより酵母等の菌株を形質転換し、本発明に関するオキシドレダクターゼをコードするDNAを有する酵母等の菌株を得てもよい。酵母への形質転換方法としては、公知の方法、例えば、酢酸リチウムを用いる方法(MethodsMol. Cell. Biol., 5, 255-269(1995))やエレクトロポレーション(J Microbiol Methods 55 (2003)481-484)等を好適に用いることができるが、これに限定されず、スフェロプラスト法やガラスビーズ法等を含む各種任意の手法を用いて形質転換を行えばよい。酵母に分類される微生物としては、例えば、チゴサッカロマイセス(Zygosaccharomyces)属、サッカロマイセス(Saccharomyces)属、ピキア(Pichia)属、カンジダ(Candida)属などに属する酵母が挙げられる。本発明のオキシドレダクターゼをコードするDNAを有するプラスミドには、形質転換された細胞を選択することを可能にするためのマーカー遺伝子が含まれていてもよい。マーカー遺伝子としては、例えば、URA3、TRP1のような、宿主の栄養要求性を相補する遺伝子等が挙げられる。また、本発明のオキシドレダクターゼをコードするDNAを有するプラスミドは、宿主細胞中で本発明のオキシドレダクターゼ遺伝子を発現することのできるプロモーター又はその他の制御配列(例えば、分泌シグナル配列、エンハンサー配列、ターミネーター配列又はポリアデニル化配列等)を含むことが望ましい。プロモーターとしては、具体的には、例えば、GAL1プロモーター、ADH1プロモーター等が挙げられる。
 また、例えば、宿主細胞の他の例としては、アスペルギルス(Aspergillus)属やトリコデルマ(Tricoderma)属のような糸状菌が挙げられる。糸状菌の形質転換体の作製方法は特に限定されず、例えば、常法に従って、本発明のオキシドレダクターゼをコードするDNAが発現する態様で宿主糸状菌に挿入する方法が挙げられる。具体的には、本発明のオキシドレダクターゼをコードする遺伝子を発現誘導プロモーター及びターミネーターの間に挿入したDNAコンストラクトを作製し、次いで本発明のオキシドレダクターゼをコードする遺伝子を含むDNAコンストラクトで宿主糸状菌を形質転換することにより、オキシドレダクターゼをコードする遺伝子を過剰発現する形質転換体が得られる。本明細書では、宿主糸状菌を形質転換するために作製された、発現誘導プロモーター-オキシドレダクターゼをコードする遺伝子-ターミネーターからなるDNA断片及び該DNA断片を含む組換えベクターをDNAコンストラクトと総称する。
 オキシドレダクターゼをコードする遺伝子が発現する態様で宿主糸状菌に挿入する方法は特に限定されないが、例えば、相同組換えを利用することにより宿主生物の染色体上に直接的に挿入する手法、又はプラスミドベクター上に連結することにより宿主糸状菌内に導入する手法などが挙げられる。
 相同組換えを利用する方法では、染色体上の組換え部位の上流領域及び下流領域と相同な配列の間に、DNAコンストラクトを連結し、宿主糸状菌のゲノム中に挿入することができる。宿主糸状菌自身の高発現プロモーター制御下で、宿主糸状菌内で過剰発現することにより、セルフクローニングによる形質転換体を得ることができる。高発現プロモーターは特に限定されないが、例えば、翻訳伸長因子であるTEF1遺伝子(tef1)のプロモーター領域、α-アミラーゼ遺伝子(amy)のプロモーター領域、アルカリプロテアーゼ遺伝子(alp)プロモーター領域などが挙げられる。
 ベクターを利用する方法では、DNAコンストラクトを、常法により、糸状菌の形質転換に用いられるプラスミドベクターに組み込み、対応する宿主糸状菌を常法により形質転換することができる。
 そのような、好適なベクター-宿主系としては、宿主糸状菌中で本発明のオキシドレダクターゼを生産させ得る系であれば特に限定されず、例えば、pUC19及び糸状菌の系、pSTA14(Mol. Gen. Genet. 218, 99-104, 1989)及び糸状菌の系などが挙げられる。
 DNAコンストラクトは宿主糸状菌の染色体に導入して用いることが好ましいが、この他の方法として、自律複製型のベクター(Ozeki et al. Biosci. Biotechnol. Biochem. 59, 1133 (1995))にDNAコンストラクトを組み込むことにより、染色体に導入しない形で用いることもできる。
 DNAコンストラクトには、形質転換された細胞を選択することを可能にするためのマーカー遺伝子が含まれていてもよい。マーカー遺伝子は特に限定されず、例えば、pyrG、niaD、adeAのような、宿主の栄養要求性を相補する遺伝子;ピリチアミン、ハイグロマイシンB、オリゴマイシンなどの薬剤に対する薬剤耐性遺伝子などが挙げられる。また、DNAコンストラクトは、宿主細胞中で本発明のオキシドレダクターゼをコードする遺伝子を過剰発現することを可能にするプロモーター、ターミネーターその他の制御配列(例えば、エンハンサー、ポリアデニル化配列など)を含むことが好ましい。プロモーターは特に限定されないが、適当な発現誘導プロモーターや構成的プロモーターが挙げられ、例えば、tef1プロモーター、alpプロモーター、amyプロモーターなどが挙げられる。ターミネーターもまた特に限定されないが、例えば、alpターミネーター、amyターミネーター、tef1ターミネーターなどが挙げられる。
 DNAコンストラクトにおいて、本発明のオキシドレダクターゼをコードする遺伝子の発現制御配列は、挿入する本発明のオキシドレダクターゼをコードする遺伝子を含むDNA断片が、発現制御機能を有している配列を含む場合は必ずしも必要ではない。また、共形質転換法により形質転換を行う場合には、DNAコンストラクトはマーカー遺伝子を有しなくてもよい場合がある。
 DNAコンストラクトの一実施態様は、例えば、pUC19のマルチクローニングサイトにあるIn-Fusion Cloning Siteに、tef1遺伝子プロモーター、オキシドレダクターゼをコードする遺伝子、alp遺伝子ターミネーター及びpyrGマーカー遺伝子を連結させたDNAコンストラクトである。
 糸状菌への形質転換方法としては、当業者に知られる方法を適宜選択することができ、例えば、宿主糸状菌のプロトプラストを調製した後に、ポリエチレングリコール及び塩化カルシウムを用いるプロトプラストPEG法(例えば、Mol. Gen. Genet. 218, 99-104, 1989、特開2007-222055号公報などを参照)を用いることができる。形質転換糸状菌を再生させるための培地は、用いる宿主糸状菌と形質転換マーカー遺伝子とに応じて適切なものを用いる。例えば、宿主糸状菌としてアスペルギルス・ソーヤを用い、形質転換マーカー遺伝子としてpyrG遺伝子を用いた場合は、形質転換糸状菌の再生は、例えば、0.5%寒天及び1.2Mソルビトールを含むCzapek-Dox最少培地(ディフコ社製)で行うことができる。
(酵素の組換え発現)
 本発明に関するオキシドレダクターゼをコードするDNAを有する大腸菌等の菌株を、培地で培養する。微生物宿主細胞を培養する際は、10℃~42℃の培養温度、好ましくは25℃前後の培養温度で数時間~数日間、さらに好ましくは25℃前後の培養温度で好ましくは1日~7日間、通気攪拌深部培養、振盪培養、静置培養等により実施すればよい。上記微生物宿主細胞を培養する培地としては、例えば、酵母エキス、トリプトン、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカー又は大豆若しくは小麦ふすまの浸出液等の1種以上の窒素源に、塩化ナトリウム、リン酸第1カリウム、リン酸第2カリウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、塩化第2鉄、硫酸第2鉄又は硫酸マンガン等の無機塩類の1種以上を添加し、さらに必要により糖質原料、ビタミン等を適宜添加したものが用いられる。培養して得られた培養液から、遠心分離により菌体を分離する。分離して得られた菌体を超音波粉砕、磨砕等するか、又はリゾチームやヤタラーゼ等の溶菌酵素による処理により懸濁液とし、当該懸濁液を遠心分離して得られた画分から粗酵素液を得る。
(酵素の精製)
 酵素の精製方法は、粗酵素液から酵素を精製することができる方法であれば、いかなる方法でもよい。例えば、イオン交換クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー等、通常用いられる方法により、粗酵素液から酵素を精製することができる。
(酵素の活性測定)
 酵素の活性測定の方法は、酵素が触媒する酸化還元反応による生成物を直接的又は間接的に測定する方法であれば、いかなる方法でもよい。例えば、酵素が酸化還元反応を触媒することにより還元型生成物が生成され、当該還元型生成物が電極へ電子を渡すことにより生じる電流値を計測することにより、酵素活性を測定することができる。好適には、酵素が触媒する酸化還元反応による還元型生成物と、当該還元型生成物と反応する吸光物質を含む試薬(以下、「吸光試薬」)とを反応させ吸光度測定を行うことにより、酵素活性を測定することができる。
(EAPの定量)
 EAPを含む試料にEAPに作用するオキシドレダクターゼを作用させる。試料中のEAP濃度は特に問われないが、例えば、0.1μM~1000μMであり得る。作用時間は例えば5秒~120分間、好ましくは0.5分~60分間、より好ましくは1分~30分間、さらに好ましくは1分~10分間とすることができる。作用温度は、用いる酵素の至適温度にもよるが、例えば、20℃~45℃であり、通常の酵素反応に用いられる温度を適宜選択できる。
 本発明に使用するEAPに作用するオキシドレダクターゼの好適な使用量は、例えば、終濃度が、0.001U/ml~50U/ml、好ましくは0.01U/ml~10U/mlとなるように添加すればよい。一般に、試料溶液中に含まれる基質の濃度が低いほど、添加するオキシドレダクターゼの終濃度を高めれば良い。作用させる際のpHは、オキシドレダクターゼの至適pHを考慮し、反応に適したpHとなるように緩衝剤を用いて調整することが好ましいが、作用可能なpHであればこれに限定されない。例えば、pH3~pH11、好ましくはpH5~pH9である。使用可能な緩衝剤としては、例えば、N-[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]グリシン、リン酸塩、酢酸塩、炭酸塩、トリス(ヒドロキシメチル)-アミノメタン、硼酸塩、クエン酸塩、ジメチルグルタミン酸塩、トリシン、HEPES、MES、Bis-Tris、ADA、PIPES、ACES、MOPSO、BES、MOPS、TES、DIPSO、TAPSO、POPSO、HEPPSO、EPPS、Tricine、Bicine、TAPS、フタル酸、酒石酸等が挙げられる。
 本発明は、EAPに作用するオキシドレダクターゼによりメディエータを還元し、還元されたメディエータと発色又は退色試薬とを反応させ、EAPを測定する方法を提供する。本発明に用いられる発色又は退色基質としては、DCIP(2,6-Dichlorophenolindophenol)の他に、例えば、テトラゾリウム化合物(Tetrazolium blue、Nitro-tetrazolium blue、Water soluble tetrazolium(WST)-1、WST-3、WST-4、WST-5、WST-8、WST-9)等が挙げられる。
 本発明のEAP測定方法に用いる試料は、EAPを含む可能性のあるあらゆる生物学的試料、例えば血液、血漿等に由来する試料とすることができる。試料は適宜、加工処理されたものでありうる。例えば、遠心濃縮装置により濃縮されたものでもよい。
(オキシドレダクターゼを含む組成物及びエタノールアミンリン酸の定量用キット)
 本発明に係るオキシドレダクターゼを利用したEAPの定量方法は、オキシドレダクターゼと生成物反応試薬とを含む組成物を提供することにより行ってもよいし、オキシドレダクターゼと市販の生成物反応試薬とを組み合わせることにより行ってもよい。例えば、オキシドレダクターゼを含むエタノールアミンリン酸の定量用組成物や、オキシドレダクターゼを添加することにより還元されるメディエータと、還元されたメディエータと反応する試薬とをさらに含むエタノールアミンリン酸の定量用組成物として提供されてもよい。また、オキシドレダクターゼと、オキシドレダクターゼを添加することにより還元されるメディエータと、還元されたメディエータと反応する試薬と、を含むエタノールアミンリン酸の定量用キットとして提供されてもよい。
 本発明の測定方法又は定量用キットに用いるメディエータ(人工電子メディエータ、人工電子アクセプタ又は電子メディエータともいう)は、オキシドレダクターゼから電子を受け取ることができるものであれば特に限定されない。メディエータとしてはキノン類、フェナジン類、ビオロゲン類、シトクロム類、フェノキサジン類、フェノチアジン類、フェリシアン化物、例えばフェリシアン化カリウム、フェレドキシン類、フェロセン、オスミウム錯体及びその誘導体等などが挙げられ、フェナジン化合物としては例えば5-Methylphenazinium methosulfate(PMS)、メトキシPMSが挙げられるがこれに限定されない。
(センサーチップ及び電極)
 図8(a)は本発明の一実施形態に関するセンサーチップ10の模式図であり、図8(b)~図8(d)はセンサーチップ10を構成する部材を示す模式図である。センサーチップ10は、基材11上に配置した2以上の電極を備える。基材11は絶縁材料で構成される。図8(a)及び図8(b)においては、一例として、作用極1、対極3及び参照極5が基材11上に配置される。各電極は配線部7にそれぞれ電気的に接続し、配線部7は各電極とは配線方向の逆側に位置する端子9に電気的に接続する。作用極1、対極3及び参照極5は互いに離間して配置される。また、作用極1、対極3及び参照極5は、配線部7及び端子9と一体で構成されることが好ましい。また、対極3及び参照極5を一体型としてもよい。
 図8(a)及び図8(c)に示すように、配線部7に平行な基材11の端部には、スペーサ13が配置され、作用極1、対極3、参照極5及びスペーサ13を覆うカバー15が配置される。スペーサ13及びカバー15は絶縁材料で構成される。スペーサ13は作用極1、対極3及び参照極5と概略等しい厚みを有し、作用極1、対極3及び参照極5に密着することが好ましい。また、スペーサ13とカバー15は一体で構成されてもよい。カバー15は、配線部7が外気に曝されて劣化したり、測定試料の滲み込みによる短絡を防止したりする保護層である。
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼは電極に塗布、吸着、又は固定化されていてもよい。好ましくは、本発明のオキシドレダクターゼは作用極に塗布、吸着、又は固定化される。別の実施形態では、オキシドレダクターゼとともにメディエータも電極に塗布、吸着、又は固定化してもよい。オキシドレダクターゼ、又はオキシドレダクターゼとメディエータは、作用極1、対極3及び参照極5上に配置された反応層19に含まれても良い。電極としては炭素電極、白金、金、銀、ニッケル及びパラジウムなどの金属電極などを用いることができる。炭素電極の場合、材料としてパイロリティック・グラファイトカーボン(PG)、グラッシーカーボン(GC)、カーボンペースト及びプラスチックフォームドカーボン(PFC)などが挙げられる。測定システムは二電極系であっても三電極系であってもよく、例えば作用電極上に酵素を固定することができる。参照電極としては、標準水素電極、可逆水素電極、銀-塩化銀電極(Ag/AgCl)、パラジウム・水素電極及び飽和カロメル電極等が挙げられ、安定性や再現性の観点から、Ag/AgClを用いることが好ましい。
 酵素は、架橋、透析膜による被覆、高分子マトリックスへの封入、光架橋性ポリマーの使用、電気伝導性ポリマーの使用、酸化/還元ポリマーの使用等により電極に固定することができる。また酵素をメディエータと共にポリマー中に固定又は電極上に吸着固定してもよく、これらの手法を組合せてもよい。
 本発明の組成物、キット、電極又はセンサーチップに用いるメディエータ(人工電子メディエータ、人工電子アクセプタ又は電子メディエータともいう)は、オキシドレダクターゼから電子を受け取ることができるものであれば特に限定されない。メディエータとしてはキノン類、フェナジン類、ビオロゲン類、シトクロム類、フェノキサジン類、フェノチアジン類、フェリシアン化物、例えばフェリシアン化カリウム、フェレドキシン類、フェロセン、オスミウム錯体及びその誘導体等などが挙げられ、フェナジン化合物としては例えばPMS、メトキシPMSが挙げられるがこれに限定されない。
 本発明のオキシドレダクターゼは、ポテンショスタットやガルバノスタットなどを用いることにより、種々の電気化学的な測定手法に適用することができる。電気化学的測定法としては、アンペロメトリー、ポテンショメトリー及びクーロメトリーなどの様々な手法が挙げられる。例えばアンペロメトリー法により、オキシドレダクターゼがEAPと反応した際に生成した過酸化水素を過酸化水素電極により、+600mV~+1000mV(vs. Ag/AgCl)を印加することで生じる電流値を測定することで、試料中のEAPの濃度を算出することができる。例えば、既知のEAP濃度(0、50、100、150、200μM)について電流値を測定し、EAP濃度に対してプロットすることにより検量線を作成することができる。未知のEAPの電流値を測定することにより検量線からEAP濃度を得ることができる。過酸化水素電極として、例えば炭素電極や白金電極を用いることができる。また、過酸化水素電極の変わりに、ペルオキシダーゼやカタラーゼなどのレダクターゼを固定化した電極を用いて、-400mV~+100mV(vs. Ag/AgCl)を印加することで生じる還元電流値を測定することで過酸化水素の量を定量し、EAPの値を測定することもできる。
 また、反応溶液中にメディエータを混合し、例えばアンペロメトリー法により、オキシドレダクターゼがEAPと反応した際に生成した電子を酸化型メディエータに受け渡し、還元型メディエータを生成させ、さらに-1000mV~+500mV(vs. Ag/AgCl)を印加することで生じる電流値を測定することで、試料中のEAPの濃度を算出することができる。対極としては炭素電極や白金電極が好ましい。例えば、既知のEAP濃度(0、50、100、150、200μM)について電流値を測定し、EAP濃度に対してプロットすることにより検量線を作成することができる。未知のEAPの電流値を測定することにより検量線からEAP濃度を得ることができる。
 さらに、測定に必要な溶液量を低減するために、印刷電極(センサーチップ)を用いることもできる。この場合、電極は絶縁基板で構成された基材上に形成されることが好ましい。具体的には、フォトリソグラフィ技術や、スクリーン印刷、グラビア印刷及びフレキソ印刷などの印刷技術により、基材上に電極が形成されることが望ましい。また、絶縁基板の素材としては、シリコン、ガラス、セラミック、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリエステルなどが挙げられるが、各種の溶媒や薬品に対する耐性の強いものを用いるのがより好ましい。
[EAP測定センサー]
 一実施形態において、本発明のオキシドレダクターゼを用いるEAP測定センサーを提供する。図9(a)は、本発明の一実施形態に関するセンサー100の模式図である。センサーは、本発明のオキシドレダクターゼを用いるEAP測定装置であり、オキシドレダクターゼを含むセンサーチップと、測定部を備える。測定部30は、例えば、入力部であるスイッチ31や、表示部であるディスプレイ33を備えてもよい。スイッチ31は、例えば、測定部30の電源のON/OFFの制御に用いてもよく、センサー100でのEAP測定の開始や中断の制御に用いてもよい。ディスプレイ33は、例えば、EAPの測定値を表示してもよく、測定部30を制御する入力部としてタッチパネルを備えてもよい。
 図9(b)は本発明の一実施形態に関するセンサー100のブロック構成図である。センサー100は、例えば、制御部110、表示部120、入力部130、記憶部140、通信部150及び電源160を測定部30に備えてもよく、これらは配線190により相互に電気的に接続されてもよい。また、後述するセンサーチップ10の端子と測定部30の端子が電気的に接続され、センサーチップ10で生じた電流が制御部110により検出される。制御部110は、センサー100を制御する制御装置であり、例えば公知の中央処理装置(CPU)と、センサー100を制御するオペレーションプログラムで構成される。または、制御部110は、中央処理装置とオペレーティングシステム(OS)を備え、EAP測定を行うためのアプリケーションプログラムまたはモジュールを備えてもよい。
 表示部120は、例えば、公知のディスプレイ33を備え、EAPの測定値や測定部30の状態や、測定者への操作要求を表示してもよい。入力部130は、測定者がセンサー100を操作するための入力装置であり、例えば、スイッチ31やディスプレイ33に配置されたタッチパネルであってもよい。測定部30には、複数のスイッチ31が配置されてもよい。
 記憶部140は、主記憶装置(メモリ)で構成され、補助記憶装置(ハードディスク)を外部に配置してもよい。主記憶装置(メモリ)は、リードオンリーメモリ(ROM)及び/又はランダムアクセスメモリ(RAM)で構成されてもよい。オペレーションプログラム、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムまたはモジュールは、記憶部140に格納され、中央処理装置実行されて制御部110を構成する。また、測定値や電流値を記憶部140に格納することができる。
 通信部150は、センサー100又は測定部30と、外部の装置(コンピュータ、プリンタ又はネットワーク)を接続する公知の通信装置である。通信部150と外部の装置とは、有線又は無線の通信により接続される。また、電源160は、センサー100又は測定部30に電源を供給する公知の電源装置である。
 以上のように、本発明に関するEAPの定量方法、定量用のオキシドレダクターゼ、定量用組成物及び定量用キットは、オキシドレダクターゼを含有することにより、うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット、及び定量用センサーを提供することができる。
(オキシダーゼ活性を用いたEAPの定量方法)
 本発明に用いられるオキシダーゼは、基質としてEAPに作用する酸化酵素である。本発明に用いられるオキシダーゼは、EAPオキシダーゼを最も好適に用いることができると考えられる。しかし、本願出願時までに、EAPオキシダーゼは同定されていない。EAPと構造的に類似する基質としては、CH-NH結合又はCH-NH結合を有する基質があり、当該基質の酵素としてはアミンオキシダーゼがある。
 より具体的には、EAPと構造的に類似する基質としては、フェニルエチルアミン、エタノールアミン、チラミン、ベンジルアミン、ヒスタミン、セロトニン、スペルミン、スペルミジン、β-アラニン、γ-アミノ酪酸(GABA)、タウリン、カダベリン、アグマチン等があり、当該基質の酸化酵素としては、フェニルエチルアミンオキシダーゼ(PEAOX)、エタノールアミンオキシダーゼ、チラミンオキシダーゼ、ベンジルアミンオキシダーゼ、ヒスタミンオキシダーゼ、セロトニンオキシダーゼ、スペルミンオキシダーゼ、スペルミジンオキシダーゼ、β-アラニンオキシダーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)オキシダーゼ、タウリンオキシダーゼ、カダベリンオキシダーゼ、アグマチンオキシダーゼ等を好適に用いることができる。
 本発明に用いられるオキシダーゼの反応条件としては、EAPに作用し、効率的に酸化反応を触媒する条件であれば、いかなる条件でもよい。もっとも、酵素には、一般に最も高い活性を示す至適温度、至適pHがある。そのため、反応条件は、至適温度、至適pH付近が好適である。例えば、PEAOXの反応条件は、後述する温度37℃、pH8.5を好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。
 本発明に用いられるオキシダーゼの反応過程としては、本発明のオキシダーゼがEAPに作用するときに、種々の化学物質が関与してもよい。例えば、本発明のオキシダーゼがEAPに作用するときに、酸素が酸化還元反応の電子受容体として関与してもよい。
 本発明のオキシダーゼは、自然界に存在する微生物が生産するオキシダーゼでもよいし、形質転換された微生物が生産するオキシダーゼでもよい。酵素の効率的な大量発現という観点からは、形質転換された微生物を用いることにより、酵素を効率的に大量発現することができる。
 例えば、本発明のオキシダーゼは、Arthrobacter globiformisが生産するオキシダーゼ(AgPEAOX)でもよいし、Arthrobacter globiformis由来のPEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するオキシダーゼでもよいが、Arthrobacter globiformis由来のPEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシダーゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシダーゼは、Lichtheimia corymbiferaが生産するLcAOXでもよいし、Lichtheimia corymbifera由来の配列番号16の塩基配列を有するLcAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するアミンオキシダーゼでもよいが、Lichtheimia corymbifera由来のLcAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシダーゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシダーゼは、Lichtheimia ramosaが生産するLrHPでもよいし、Lichtheimia ramosa由来の配列番号21の塩基配列を有するLrHP遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するhypothetical proteinでもよいが、Lichtheimia ramosa由来のLrHP遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシダーゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシダーゼは、Syncephalastrum racemosumが生産するSrAOX3925でもよいし、Syncephalastrum racemosum由来の配列番号26の塩基配列を有するSrAOX3925遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するアミンオキシダーゼでもよいが、Syncephalastrum racemosum由来のSrAOX3925遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシダーゼを効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシダーゼは、Syncephalastrum racemosumが生産するSrAOX3926でもよいし、Syncephalastrum racemosum由来の配列番号31の塩基配列を有するSrAOX3926遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するアミンオキシダーゼでもよいが、Syncephalastrum racemosum由来のSrAOX3926遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシダーゼ効率的に大量発現することができる。
 また、例えば、本発明のオキシダーゼは、Syncephalastrum racemosumが生産するSrEAOXでもよいし、Syncephalastrum racemosum由来の配列番号36の塩基配列を有するSrEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌が生産するエタノールアミンオキシダーゼでもよいが、Syncephalastrum racemosum由来のSrEAOX遺伝子を含むプラスミドにより形質転換された大腸菌を用いることにより、オキシダーゼを効率的に大量発現することができる。
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼはArthrobacter globiformisが生産するPEAOXのアミノ酸配列(配列番号9)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシダーゼ、および配列番号9のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシダーゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼはLichtheimia corymbiferaが生産するLcAOXのアミノ酸配列(配列番号15)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシダーゼ、および配列番号15のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシダーゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼはLichtheimia ramosaが生産するLrHPのアミノ酸配列(配列番号20)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシダーゼ、および配列番号20のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシダーゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼはSyncephalastrum racemosumが生産するSrAOX3925のアミノ酸配列(配列番号25)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシダーゼ、および配列番号25のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシダーゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼはSyncephalastrum racemosumが生産するSrAOX3926のアミノ酸配列(配列番号30)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシダーゼ、および配列番号30のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシダーゼを挙げることができる。
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼはSyncephalastrum racemosumが生産するSrEAOXのアミノ酸配列(配列番号35)に対して、高い配列同一性(例えば、70%以上、71%以上、72%以上、73%以上、74%以上、75%以上、76%以上、77%以上、78%以上、79%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、例えば99%以上)を有するオキシダーゼ、および配列番号35のアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が改変もしくは変異、または、欠失、置換、付加および/または挿入されたアミノ酸配列を有するオキシダーゼを挙げることができる。
 なお、これらのオキシダーゼのアミノ酸配列の同一性については、オキシドレダクターゼのアミノ酸配列の同一性と同様の方法により算出されるため、詳細な説明は省略する。
(酵素の調製方法)
 以下、本発明に関するオキシダーゼの調製方法について説明する。
(発現用プラスミドの構築)
 本発明に関するオキシダーゼ発現用プラスミドは、通常用いられている方法により得られる。例えば、本発明に関するオキシダーゼを生産する微生物からDNAを抽出し、DNAライブラリを作製する。作製したDNAライブラリから、本発明に関するオキシダーゼをコードするDNA断片を同定及び単離する。単離したDNA断片を鋳型とする相補的なプライマーを用いて、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により当該DNA断片を増幅し、本発明に関するオキシダーゼをコードする遺伝子をクローニングする。増幅したDNA断片をベクターに連結し、本発明に関するオキシダーゼをコードするDNA断片を有するプラスミドを得る。
 あるいは、本発明に関するオキシダーゼをコードするDNA断片を化学合成し、ベクターに当該DNA断片を連結し、本発明に関するオキシダーゼをコードするDNA断片を有するプラスミドを得る。
 得られたプラスミドにより大腸菌等の菌株を形質転換し、本発明に関するオキシダーゼをコードするDNAを有する大腸菌等の菌株を得る。
 本発明に関するオキシダーゼの発現に利用する宿主細胞としては、酵母又は糸状菌を用いてもよい。その手法は、上述したオキシドレダクターゼの発現と同様の方法に準じれば良く、詳細な説明は省略する。
 本発明に関するオキシダーゼは、EAPへの反応性を高めるアミノ酸置換を有していてもよい。例えば、配列番号9のアミノ酸配列を有するArthrobacter globiformis由来PEAOXの105位のフェニルアラニンに対応する位置及び/又は358位のロイシンに対応する位置にアミノ酸置換を有していてもよい。
(酵素の組換え発現、精製)
 オキシダーゼの発現及び精製は、上述したオキシドレダクターゼの発現及び精製と同様の方法により行ってもよく、詳細な説明は省略する。
(酵素の活性測定)
 酵素の活性測定の方法は、酵素が触媒する反応による生成物を直接的又は間接的に測定する方法であれば、いかなる方法でもよい。例えば、酵素が触媒する反応による生成物と当該生成物と反応する試薬(以下、「生成物反応試薬」)とを反応させ、当該反応により生成される吸光物質を測定するのであれば、吸光度測定を行うことにより、酵素活性を測定することができる。
(EAPの定量)
 EAPを含む試料にEAPに作用するオキシダーゼを作用させる。試料中のEAP濃度は特に問われないが、例えば、0.1μM~1000μMであり得る。作用時間は例えば5秒~120分間、好ましくは0.5分~60分間、より好ましくは1分~30分間、さらに好ましくは1分~10分間とすることができる。作用温度は、用いる酵素の至適温度にもよるが、例えば、20℃~45℃であり、通常の酵素反応に用いられる温度を適宜選択できる。
 本発明に使用するEAPに作用するオキシダーゼの好適な使用量は、例えば、終濃度が、0.001U/ml~50U/ml、好ましくは0.01U/ml~10U/mlとなるように添加すればよい。一般に、試料溶液中に含まれる基質の濃度が低いほど、添加するオキシダーゼの終濃度を高めれば良い。作用させる際のpHは、オキシダーゼの至適pHを考慮し、反応に適したpHとなるように緩衝剤を用いて調整することが好ましいが、作用可能なpHであればこれに限定されない。例えば、pH3~pH11、好ましくはpH5~pH9である。使用可能な緩衝剤は、オキシドレダクターゼによりEAPを定量する場合と同様である。
 本発明は、EAPに作用するオキシダーゼの作用による生成物又は消費物を測定することによりEAPを測定する方法を提供するが、測定が容易な生成物であり、測定対象として好ましいものとして過酸化水素が挙げられる。オキシダーゼの作用により生成した過酸化水素は、発色基質等によって検出してもよく、本発明に用いられる発色基質としては、4-アミノアンチピリンの他に、例えば、ADOS(N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-m-アニシジン)、ALOS(N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)アニリン)、TOOS(N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-m-トルイジンナトリウム)、DA-67(10-(カルボキシメチルアミノカルボニル)-3、7-ビス(ジメチルアミノ)-フェノシアジン)、DA-64(N-(カルボキシメチルアミノカルボニル)-4、4’-ビス(ジメチルアミノ)-ジフェニルアミン)等が挙げられる。ADOS、ALOS、TOOSは4-アミノアンチピリンと縮合した際に発色する。DA-64、DA-67は4-アミノアンチピリンを必要とせず、単独で処方するだけで発色する。いずれの場合も、発色反応はパーオキシダーゼにより触媒される。また、測定する消費物としては、溶存酸素が挙げられ、溶存酸素計等を用いて反応液中の溶存酸素量を測定することができる。例えば、上記測定試薬の発色の程度(吸光度変化量)を分光光度計または生化学自動分析装置等により測定し、標準試料の吸光度と比較して、試料中に含まれるEAPを測定することができる。
 本発明のEAP測定方法に用いる試料は、EAPを含む可能性のあるあらゆる生物学的試料、例えば血液、血漿等に由来する試料とすることができる。試料は適宜、加工処理されたものでありうる。例えば、遠心濃縮装置により濃縮されたものでもよい。
(オキシダーゼを含む組成物及びエタノールアミンリン酸の定量用キット)
 本発明に係るオキシダーゼを利用したEAPの定量方法は、オキシダーゼと生成物反応試薬とを含む組成物を提供することにより行ってもよいし、オキシダーゼと市販の生成物反応試薬とを組み合わせることにより行ってもよい。例えば、オキシダーゼを含むエタノールアミンリン酸の定量用組成物や、オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と反応する試薬をさらに含むエタノールアミンリン酸の定量用組成物として提供されてもよい。また、オキシダーゼと、オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と反応する試薬を含むエタノールアミンリン酸の定量用キットとして提供されてもよい。
(センサーチップ及び電極)
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼは電極に塗布、吸着、又は固定化されていてもよい。好ましくは、本発明のオキシダーゼは作用極に塗布、吸着、又は固定化される。電極の構成は、オキシドレダクターゼを用いた電極について説明した構成と同様の構成を適用することができるため、詳細な説明は省略する。また、オキシダーゼは、架橋、透析膜による被覆、高分子マトリックスへの封入、光架橋性ポリマーの使用、電気伝導性ポリマーの使用、酸化/還元ポリマーの使用等により電極に固定することができる。
 本発明のオキシダーゼは、ポテンショスタットやガルバノスタットなどを用いることにより、種々の電気化学的な測定手法に適用することができる。電気化学的測定法としては、アンペロメトリー、ポテンショメトリー及びクーロメトリーなどの様々な手法が挙げられる。例えばアンペロメトリー法により、オキシダーゼがEAPと反応した際に生成した過酸化水素を過酸化水素電極により、+600mV~+1000mV(vs. Ag/AgCl)を印加することで生じる電流値を測定することで、試料中のEAPの濃度を算出することができる。例えば、既知のEAP濃度(0、50、100、150、200μM)について電流値を測定し、EAP濃度に対してプロットすることにより検量線を作成することができる。未知のEAPの電流値を測定することにより検量線からEAP濃度を得ることができる。過酸化水素電極として、例えば炭素電極や白金電極を用いることができる。また、過酸化水素電極の変わりに、ペルオキシダーゼやカタラーゼなどのレダクターゼを固定化した電極を用いて、-400mV~+100mV(vs. Ag/AgCl)を印加することで生じる還元電流値を測定することで過酸化水素の量を定量し、EAPの値を測定することもできる。
 さらに、測定に必要な溶液量を低減するために、印刷電極(センサーチップ)を用いることもできる。この場合、電極は絶縁基板で構成された基材上に形成されることが好ましい。オキシダーゼを用いたセンサーチップの構成は、オキシドレダクターゼを用いたセンサーチップの構成と同様の構成であってもよく、詳細な説明は省略する。
[EAP測定センサー]
 一実施形態において、本発明のオキシダーゼを用いるEAP測定センサーを提供する。センサーは、本発明のオキシダーゼを用いるEAP測定装置であり、オキシダーゼを含むセンサーチップと、測定部を備える。オキシダーゼを用いるEAP測定センサーの構成は、オキシドレダクターゼを用いたEAP測定センサーの構成と同様の構成であってもよく、詳細な説明は省略する。
 以上のように、本発明に関するEAPの定量方法、定量用のオキシダーゼ、定量用組成物及び定量用キットは、オキシダーゼを含有することにより、うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット、及び定量用センサーを提供することができる。
 上述した本発明に関する定量方法、定量用のオキシドレダクターゼ、定量用組成物及び定量用キットの具体的な実施例及び試験結果を示して、より詳細に説明する。
(組換え体プラスミドpeT22b(+)-LaTDH DNAの調製)
 制限酵素サイトNdeIとBamHIを両端に含む配列番号2の塩基配列を有するLaTDH遺伝子及び配列番号4の塩基配列を有するSmTDH遺伝子を全合成し、まず、LaTDH遺伝子をpeT22b(+)の制限酵素サイトNdeIとBamHIとの間に挿入し、これを用いて、大腸菌JM109を形質転換した。
 組換え体プラスミドを有する大腸菌JM109(peT22b(+)-LaTDH)株を、LB-amp培地[1%(W/V) バクトトリプトン、0.5%(W/V) 酵母エキス、0.5%(W/V) NaCl、50μg/ml Ampicillin]2.5mlに接種して、37℃で20時間振とう培養し、培養物を得た。
 この培養物を7,000rpmで、5分間遠心分離することにより集菌して菌体を得た。次いで、この菌体よりQIAGEN(登録商標) tip-100(キアゲン社製)を用いて組換え体プラスミドpeT22b(+)-LaTDHを抽出して精製し、組換え体プラスミドpeT22b(+)-LaTDHのDNAを2.5μg得た。
(組換え体プラスミドpeT22b(+)-LaTDH-SmTDH DNAの調製)
 配列番号4の塩基配列を有するSmTDH遺伝子を鋳型として、配列番号5、6の合成オリゴヌクレオチド、PrimeSTAR(登録商標) Max DNA Polymerase(タカラバイオ社製)を用い、以下の条件でPCR反応を行った。すなわち、PrimeSTAR Max Premix(2×)を25μl、鋳型となるSmTDH遺伝子を100pg、上記合成オリゴヌクレオチドをそれぞれ15pmol加えて、滅菌水により全量を50μlとした。調製した反応液は、サーマルサイクラー(エッペンドルフ社製)を用いて、98℃で2分間インキュベートし、続いて、「98℃、10秒」-「55℃、5秒」-「72℃、35秒」のサイクルを30回繰り返した。同様にして、得られた組換え体プラスミドpeT22b(+)-LaTDHを鋳型として、配列番号7、8の合成オリゴヌクレオチドを用い、PCR反応を行った。反応液を1.0%アガロースゲルで電気泳動し、増幅された目的のDNAを切り出して精製した。
 次に、In-Fusion(登録商標) HD Cloning Kit(Clontech製)を使用して、得られたDNA断片をつなぎ合わせ、SmTDH遺伝子をpeT22b(+)-LaTDHにおけるLaTDHの3’末端側に挿入した共発現ベクターを作製した。
 上記と同様に大腸菌JM109を形質転換し、組換え体プラスミドpeT22b(+)-LaTDH-SmTDHのDNA2.5μgを得た。
(LaTDH、SmTDHの生産)
 上記の手順により得られた上記組換え体プラスミドを用いて大腸菌BL21(DE3)株を形質転換した。それぞれの大腸菌BL21(DE3)株を、2.5ml ZYP-5052培地(0.5% glycerol、0.05% glucose、0.2% lactose、50mM (NHSO、50mM KHPO、50mM NaHPO、1mM MgSO)において、25℃で27時間培養した。
 その後、各菌体をpH8.5の0.05M CHES-NaOH酸緩衝液で洗浄、超音波破砕、15,000rpmで10分間遠心分離し、配列番号1のアミノ酸配列を有するLaTDHを含む粗酵素液と、LaTDHと配列番号3のアミノ酸配列を有するSmTDHとを含む粗酵素液を各1.5ml調製した。
 同様にして、peT22b(+)ベクターのみで形質転換した大腸菌BL21(DE3)株も培養し、超音波破砕処理を行って、粗酵素液1.5mlを調製した。
(各種粗酵素液の基質特異性の評価)
 96穴プレートにおいて、2,6-Dichlorophenolindophenol(DCIP)を用いた活性測定を行った。表1に示すように、リン酸カリウム緩衝液pH8.0、5-Methylphenazinium methosulfate(PMS、富士フィルム和光純薬社製)、2,6-Dichlorophenolindophenol(DCIP、シグマアルドリッチ社製)及び基質からなる試薬を145μlと粗酵素液5μlを混合し、デヒドロゲナーゼ活性に起因するDCIP由来の青色の消失(色の変化)を観察した。基質として、タウリン(富士フィルム和光純薬社製)、エタノールアミンリン酸(EAP、富士フィルム和光純薬社製)、エタノールアミン(東京化成工業社製)、ベンジルアミン(東京化成工業社製)を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
(LaTDHの活性測定)
 表1の化合物のうち、緩衝液をリン酸カリウム緩衝液pH8.0からCHES-NaOH酸緩衝液pH8.5に変更し、基質をEAPとして、EAPの濃度を5mM、10mM、30mM、100mMに調整した試薬を、LaTDH-SmTDHまたはLaTDHの粗酵素液と混合し、600nmにおける吸光度の変化量を測定することにより、LaTDH-SmTDHまたはLaTDHの酵素活性を算出した。
 吸光度の変化量は、CHES-NaOH酸緩衝液、DCIP、EAPを含む試薬1400μlを30℃で5分間インキュベートした後、PMS50μlと粗酵素液50μlを添加し、分光光度計(U-3900、日立ハイテクサイエンス製)を用いて30℃における1分間あたりのA600変化量(ΔA)を測定することにより求めた。
 次に、基質溶液の代わりに0.05M CHES-NaOH酸緩衝液50μlを添加して混合し、30℃における1分間あたりのA600変化量(ΔA)を測定した。
 デヒドロゲナーゼ活性は下記計算式に基づいて算出した。
 
デヒドロゲナーゼ活性(U/ml)
=(ΔA-ΔA)×1.5×df/(21.4×0.05)
=1.4×(ΔA-ΔA)×df
21.4:波長600nmの光に対するDCIP色素のミリモル吸光係数(mM-1cm-1
df:酵素溶液の希釈率
 
(試験結果:各種粗酵素液の基質特異性の評価)
 DCIP由来の青色の消失の程度を観察することにより、LaTDH-SmTDHを共発現させた粗酵素液及びLaTDHを発現させた粗酵素液は、いずれもタウリンに最も反応し、エタノールアミンリン酸にも反応したという結果を得た。一方、LaTDH-SmTDHを共発現させた粗酵素液及びLaTDHを発現させた粗酵素液は、エタノールアミン、ベンジルアミンに対しては反応しなかったという結果を得た。すなわち、LaTDH-SmTDH及びLaTDHは、EAPを基質として認識可能であるという結果を得た。
(試験結果:LaTDHによるEAP測定結果)
 図1は、本発明の実施例に関するEAP濃度と酵素活性(U/ml)との相関性を示す図である。図1によると、5mM~100mMの範囲では、EAP濃度と酵素活性(U/ml)との相関の指標である決定係数(R)が0.9995であることから、EAP濃度(mM)と酵素活性(U/ml)との間には相関があるという結果を得た。すなわち、LaTDHを利用することにより、5mM~100mMの範囲では、EAP濃度(mM)を測定することが可能であるという結果を得た。
(AgPEAOXの発現用プラスミドの構築)
 配列番号9のアミノ酸配列を有するArthrobacter globiformis由来フェニルエチルアミンオキシダーゼ(AgAPEAOX、UniProt ID P46881)の発現用プラスミド(pKK223-3-AgPEAOX)は、In-Fusion(登録商標) HD Cloning Kit(Clontech製)を使用して作製した。
 ベクター(pKK223-3)の断片は、鋳型としてpKK223-3-CFP-T7(WO2007/125779公報参照)を使用し、プライマーとしてpKK223-3 HindIII 3Fw(5’-AAGCTTGGCT GTTTTGGCGG ATGAGAGAAG-3’)及びpKK223-3 EcoRI 5Rv(5’-GAATTCTGTT TCCTGTGTGA AATTGTTATC-3’)を使用して、PCRにより調製した。
 PCR後の溶液にDpnI(New England BioLabs製)を1.0μl添加して37°Cで1時間処理した後、アガロースゲル電気泳動に供し、目的の断片(約4.6kbp)を含むゲルを切り出し、illustra(登録商標) GFX PCR DNA and Gel Band Purification Kit(GEヘルスケア製)を用いてゲルから抽出した。
 配列番号10の塩基配列を有するAgPEAOX遺伝子は、5’末端から3’末端の方向へ配列番号11と配列番号12のDNA配列が順に結合した前半部分(agpeaox_1-325)と、5’末端から3’末端の方向へ配列番号13と配列番号14のDNA配列が順に結合した後半部分(agpeaox_321-638)とに分割してIntegrated DNA Technologiesに合成委託した。agpeaox_1-325の5’末端側の15塩基(配列番号11:CAGGAAACAGAATTC)とagpeaox_321-638の3’末端側の15塩基(配列番号14:AAGCTTGGCTGTTTT)とは、pKK223-3ベクター由来の配列を示す。agpeaox_1-325の3’末端側の15塩基(ATCACGTACCTGTCC)とagpeaox_321-638の5’末端側の15塩基(ATCACGTACCTGTCC)とは、AgPEAOX遺伝子の前半と後半とで重複する配列を示す。
 pKK223-3のベクター断片、及び2つのAgPEAOX遺伝子断片を用いて表2の組成でin-fusion反応(50℃、15分)を行い、AgPEAOXの発現用プラスミド(pKK223-3-AgPEAOX)を得た。得られたプラスミドでE.coli JM109株を形質転換した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
(AgPEAOXの組換え発現)
 AgPEAOX生産株を、試験管に仕込んだLB-amp培地(アンピシリン濃度50μg/ml)2.5mlに接種して37℃、160rpmで一晩種培養した。種培養液1mlを、坂口フラスコに仕込んだ0.1mM CuSO及び0.1mM IPTGを含むLB-amp培地(アンピシリン濃度50μg/ml)150mlに接種して25℃で16時間培養した。
 坂口フラスコ6本分の培養液を6,500×gで10分間遠心して得たペレットを、2mM CuSOを含む20mM Tris-HCl pH8.0に再懸濁した。
 菌体懸濁液を超音波破砕した後、20,400×gで15分間遠心して得た上清を、Amicon(登録商標) Ultra Ultracel-30K(Millipore製)を用いて20mM Tris-HCl pH8.0にバッファー置換し、AgPEAOXの粗酵素液とした。
(AgPEAOXの精製)
 AgPEAOXの粗酵素液を、20mM Tris-HCl pH8.0で平衡化したHiScreen(登録商標) Capto Q(GEヘルスケア製、樹脂量4.7ml)にアプライして陰イオン交換樹脂に結合させた。
 その後、47ml(10CV)の150mM NaClを含む20mM Tris-HCl(pH8.0)で樹脂を洗浄し、20mM Tris-HCl(pH8.0)に含まれるNaCl濃度を150mMから500mMへと直線的に上昇させながら164.5ml(35CV)送液し、樹脂に結合したAgPEAOXを溶出させた。
 溶出画分を、Amicon Ultra Ultracel-30Kにより濃縮し、HiLoad(登録商標) 26/60 Superdex 200カラムにより精製した。樹脂の平衡化、溶出には20mM Tris-HCl(pH8.0)を用いた。
 溶出した各フラクションの純度をSDS-PAGEにより評価し、夾雑タンパク質を含んでいないフラクションを回収してAgPEAOXの精製標品とした。
(AgPEAOXのデヒドロゲナーゼ活性測定)
 表3の組成からなる試薬609μlを37℃で5分間インキュベートした後、基質溶液(1500mM EAP)21μlを添加して混合し、分光光度計(U-3900、日立ハイテクサイエンス製)を用いて37℃における1分間あたりのA438変化量(ΔA)を測定した。
 次に、基質溶液の代わりにイオン交換水21μlを添加して混合し、37℃における1分間あたりのA438変化量(ΔA)を測定した。1-メトキシ-5-エチルフェナジニウムエチルサルフェート(1-MPES)、および2-(4-ヨードフェニル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-2H-テトラゾリウム・一ナトリウム塩(WST-1)は同仁化学研究所製のものを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 デヒドロゲナーゼ活性は下記計算式に基づいて算出した。
 
デヒドロゲナーゼ活性(U/ml)
=(ΔA-ΔA)×630×df/(37.0×x)
=17.0×(ΔA-ΔA)×df/x
37.0:波長438nmの光に対するWST-1ホルマザン色素のミリモル吸光係数(mM-1cm-1
df:酵素溶液の希釈率
(AgPEAOXによるEAPの定量)
 表4の組成からなる試薬609μlを37℃で5分間インキュベートした後、21μlのEAP溶液(30mM~300mM)又はイオン交換水を添加して混合し、分光光度計(U-3900)を用いて37℃における10分間の吸光度(A438)の変化を測定した。測定開始から10分経過後のA438を縦軸、EAP濃度を横軸として、A438とEAP濃度との相関性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
(試験結果:AgPEAOXによるEAP測定結果)
 図2は、EAP濃度と10分後の吸光度(A438、mAbs)との相関性を示す図である。図2によると、1mM~10mMの範囲では、EAP濃度と10分後の吸光度(A438、mAbs)との相関の指標である決定係数(R)が0.975であることから、EAP濃度(mM)と吸光度(A438(mAbs))との間に相関があるという結果を得た。すなわち、AgPEAOXが有するデヒドロゲナーゼ活性を利用することにより、1mM~10mMの範囲では、EAP濃度(mM)を測定することが可能であるという結果を得た。使用するAgPEAOX量を増やすとより低濃度のEAPを定量しやすくなり、使用するAgPEAOX量を減らすとより高濃度のEAPを定量しやすくなることが想定される。
 以上説明したように、本発明に関するEAPを含む試料にオキシドレダクターゼを添加するEAPの定量方法、EAPを含む試料に添加されるEAPの定量用のオキシドレダクターゼ、EAPを含む試料に添加されるオキシドレダクターゼを含むEAPの定量用組成物、及びEAPを含む試料に添加されるオキシドレダクターゼを含むEAPの定量用キット、及びEAPを含む試料に添加されるオキシドレダクターゼを含むEAPの定量用センサーにより、うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット、及び定量用センサーを提供することができる。
(AgPEAOXのオキシダーゼ活性測定)
 上述した方法により発現、精製したAgPEAOXについて、オキシダーゼ活性を測定した。表5の組成からなる試薬609μlを37℃で5分間インキュベートした後、基質溶液(1500mM EAP)21μlを添加して混合し、分光光度計(U-3900、日立ハイテクサイエンス製)を用いて37℃における1分間あたりのA555変化量(ΔA)を測定した。
 次に、基質溶液の代わりにイオン交換水21μlを添加して混合し、37℃における1分間あたりのA555変化量(ΔA)を測定した。4-アミノアンチピリン(4-AA)及びEAPは富士フィルム和光純薬製、N-エチル-N-(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)-3-メチルアニリン(TOOS)は同仁化学研究所製、西洋わさびペルオキシダーゼ(POD)は東洋紡製のものを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 
 オキシダーゼ活性は下記計算式に基づいて算出した。
 
オキシダーゼ活性(U/ml)
=(ΔA-ΔA)×630×df/(39.2×0.5×x)
=32.1×(ΔA-ΔA)×df/x
39.2:波長555nmの光に対する4-AA-TOOS縮合色素のミリモル吸光係数(mM-1cm-1
df:酵素溶液の希釈率
(AgPEAOXの触媒反応のpH依存性測定)
 AgPEAOXの触媒反応のpH依存性を測定する際には、表5の活性測定用試薬に含まれるBicine-NaOH緩衝液pH8.5を、所定のpHに調整したリン酸カリウム緩衝液、MOPS-NaOH緩衝液又はBicine-NaOHに置換して活性を測定した。
(AgPEAOXによるEAPの定量)
 表6の組成からなる試薬609μlを37℃で5分間インキュベートした後、21μlのEAP溶液(6、12、18、24又は30mM)又はイオン交換水を添加して混合し、分光光度計(U-3900)を用いて37℃における5分間のA555変化を測定した。測定開始から5分経過後のA555を縦軸、EAP濃度を横軸として、A555とEAP濃度との相関性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 
(試験結果:AgPEAOXの触媒反応のpH依存性)
 図3は、本発明の実施例に関する酵素反応のpH依存性を示す図である。縦軸はAgPEAOXの相対活性(Relative activity(%))、横軸はpHをそれぞれ示している。なお、相対活性とは、Bicine-NaOH緩衝液pH8.5のオキシダーゼ活性を100%としたときの相対的なオキシダーゼ活性である。図3から、AgPEAOXの触媒反応の至適pHは8.5であるという結果を得た。そこで、pH8.5となるように試薬を調製し、当該試薬を用いてEAP濃度を測定した。
(試験結果:AgPEAOXによるEAP測定結果)
 図4は、EAP濃度と5分後の吸光度(A555、mAbs)との相関性を示す図である。図4によると、200μM~1000μMの範囲では、EAP濃度と5分後の吸光度(A555、mAbs)との相関の指標である決定係数(R)が0.993であることから、EAP濃度(μM)と吸光度(A555(mAbs))との間に相関があるという結果を得た。すなわち、AgPEAOXを利用することにより、200μM~1000μMの範囲では、EAP濃度(μM)を測定することが可能であるという結果を得た。使用するAgPEAOX量を増やすとより低濃度のEAPを定量しやすくなり、使用するAgPEAOX量を減らすとより高濃度のEAPを定量しやすくなることが想定される。
 以上説明したように、本発明に関するEAPを含む試料にオキシダーゼを添加するEAPの定量方法、EAPを含む試料に添加されるEAPの定量用のオキシダーゼ、EAPを含む試料に添加されるオキシダーゼを含むEAPの定量用組成物、EAPを含む試料に添加されるオキシダーゼを含むEAPの定量用キット、及びEAPを含む試料に添加されるオキシダーゼを含むEAPの定量用センサーにより、うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット、及び定量用センサーを提供することができる。
(LcAOXの発現用プラスミドの構築)
 配列番号15のアミノ酸配列を有するLichtheimia corymbifera由来アミンオキシダーゼ(LcAOX、GenBank ID CDH56199.1)の発現用プラスミド(pKK223-3-LcAOX)は、In-Fusion(登録商標) HD Cloning Kit(Clontech製)を使用して作製した。
 ベクター(pKK223-3)の断片は、(AgPEAOXの発現用プラスミドの構築)に記載の方法に従って調製した。
 配列番号16の塩基配列を有するLcAOX遺伝子は、5’末端から3’末端の方向へ配列番号11と配列番号17のDNA配列が順に結合した前半部分(lcaox_frag1)と、配列番号18記載の中間部分(lcaox_frag2)、および5’末端から3’末端の方向へ配列番号19と配列番号14のDNA配列が順に結合した後半部分(lcaox_frag3)とに分割してIntegrated DNA Technologiesに合成委託した。in-fusion反応を利用するために、lcaox_frag1の3’末端側とlcaox_frag2の5’末端側の15塩基(CCCGAACACCTTGGT)、および、lcaox_frag2の3’末端側とlcaox_frag3の5’末端側の15塩基(CAGCATCATCAACAT)をそれぞれ重複させた。
 pKK223-3のベクター断片、及び3つのLcAOX遺伝子断片を用いて表7の組成でin-fusion反応(50℃、15分)を行い、LcAOXの発現用プラスミド(pKK223-3-LcAOX)を得た。得られたプラスミドでE.coli JM109株を形質転換した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 
(LrHPの発現用プラスミドの構築)
 配列番号20のアミノ酸配列を有するLichtheimia ramosa由来hypothetical protein(LrHP、GenBank ID CDS02610.1)の発現用プラスミド(pKK223-3-LrHP)は、In-Fusion(登録商標) HD Cloning Kit(Clontech製)を使用して作製した。
 ベクター(pKK223-3)の断片は、(AgPEAOXの発現用プラスミドの構築)に記載の方法に従って調製した。
 配列番号21の塩基配列を有するLrHP遺伝子は、5’末端から3’末端の方向へ配列番号11と配列番号22のDNA配列が順に結合した前半部分(lrhp_frag1)と、配列番号23記載の中間部分(lrhp_frag2)、および5’末端から3’末端の方向へ配列番号24と配列番号14のDNA配列が順に結合した後半部分(lrhp_frag3)とに分割してIntegrated DNA Technologiesに合成委託した。in-fusion反応を利用するために、lrhp_frag1の3’末端側とlrhp_frag2の5’末端側の15塩基(CATTTAGGGCAAGAT)、および、lrhp_frag2の3’末端側とlrhp_frag3の5’末端側の15塩基(CACCATCAACATTTG)をそれぞれ重複させた。
 pKK223-3のベクター断片、及び3つのLrHP遺伝子断片を用いて表8の組成でin-fusion反応(50℃、15分)を行い、LrHPの発現用プラスミド(pKK223-3-LrHP)を得た。得られたプラスミドでE.coli JM109株を形質転換した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 
(SrAOX3925の発現用プラスミドの構築)
 配列番号25のアミノ酸配列を有するSyncephalastrum racemosum由来アミンオキシダーゼ(SrAOX3925、GenBank ID ORZ03925.1)の発現用プラスミド(pKK223-3-SrAOX3925)は、In-Fusion(登録商標) HD Cloning Kit(Clontech製)を使用して作製した。
 ベクター(pKK223-3)の断片は、(AgPEAOXの発現用プラスミドの構築)に記載の方法に従って調製した。
 配列番号26の塩基配列を有するSrAOX3925遺伝子は、5’末端から3’末端の方向へ配列番号11と配列番号27のDNA配列が順に結合した前半部分(sraox3925_frag1)と、配列番号28記載の中間部分(sraox3925_frag2)、および5’末端から3’末端の方向へ配列番号29と配列番号14のDNA配列が順に結合した後半部分(sraox3925_frag3)とに分割してIntegrated DNA Technologiesに合成委託した。in-fusion反応を利用するために、sraox3925_frag1の3’末端側とsraox3925_frag2の5’末端側の15塩基(CAGTTTTTACCAGAG)、および、sraox3925_frag2の3’末端側とsraox3925_frag3の5’末端側の15塩基(GTCGTAGGCCAGCAT)をそれぞれ重複させた。
 pKK223-3のベクター断片、及び3つのSrAOX3925遺伝子断片を用いて表9の組成でin-fusion反応(50℃、15分)を行い、SrAOX3925の発現用プラスミド(pKK223-3-SrAOX3925)を得た。得られたプラスミドでE.coli JM109株を形質転換した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 
(SrAOX3926の発現用プラスミドの構築)
 配列番号30のアミノ酸配列を有するSyncephalastrum racemosum由来アミンオキシダーゼ(SrAOX3926、GenBank ID ORZ03926.1)の発現用プラスミド(pKK223-3-SrAOX3926)は、In-Fusion(登録商標) HD Cloning Kit(Clontech製)を使用して作製した。
 ベクター(pKK223-3)の断片は、(AgPEAOXの発現用プラスミドの構築)に記載の方法に従って調製した。
 配列番号31の塩基配列を有するSrAOX3926遺伝子は、5’末端から3’末端の方向へ配列番号11と配列番号32のDNA配列が順に結合した前半部分(sraox3926_frag1)と、配列番号33記載の中間部分(sraox3926_frag2)、および5’末端から3’末端の方向へ配列番号34と配列番号14のDNA配列が順に結合した後半部分(sraox3926_frag3)とに分割してIntegrated DNA Technologiesに合成委託した。in-fusion反応を利用するために、sraox3926_frag1の3’末端側とsraox3926_frag2の5’末端側の15塩基(TTGCGCAAAGATATT)、および、sraox3926_frag2の3’末端側とsraox3926_frag3の5’末端側の15塩基(GATCCGATGGTAGAC)をそれぞれ重複させた。
 pKK223-3のベクター断片、及び3つのSrAOX3926遺伝子断片を用いて表10の組成でin-fusion反応(50℃、15分)を行い、SrAOX3926の発現用プラスミド(pKK223-3-SrAOX3926)を得た。得られたプラスミドでE.coli JM109株を形質転換した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 
(SrEAOXの発現用プラスミドの構築)
 配列番号35のアミノ酸配列を有するSyncephalastrum racemosum由来エタノールアミンオキシダーゼ(SrEAOX、GenBank ID BAU20376.1)の発現用プラスミド(pKK223-3-SrEAOX)は、In-Fusion(登録商標) HD Cloning Kit(Clontech製)を使用して作製した。
 ベクター(pKK223-3)の断片は、(AgPEAOXの発現用プラスミドの構築)
に記載の方法に従って調製した。
 配列番号36の塩基配列を有するSrEAOX遺伝子は、5’末端から3’末端の方向へ配列番号11と配列番号37のDNA配列が順に結合した前半部分(sreaox_frag1)と、配列番号38記載の中間部分(sreaox_frag2)、および5’末端から3’末端の方向へ配列番号39と配列番号14のDNA配列が順に結合した後半部分(sreaox_frag3)とに分割してIntegrated DNA Technologiesに合成委託した。in-fusion反応を利用するために、sreaox_frag1の3’末端側とsreaox_frag2の5’末端側の15塩基(CTCCGCAAAGATATA)、および、sreaox_frag2の3’末端側とsreaox_frag3の5’末端側の15塩基(CCAATGGTAGATGGA)をそれぞれ重複させた。
 pKK223-3のベクター断片、及び3つのSrEAOX遺伝子断片を用いて表11の組成でin-fusion反応(50℃、15分)を行い、SrEAOXの発現用プラスミド(pKK223-3-SrEAOX)を得た。得られたプラスミドでE.coli JM109株を形質転換した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 
(酵素の組換え発現)
 LcAOX、LrHP、SrAOX3925、SrAOX3926、SrEAOX生産株を、試験管に仕込んだLB-amp培地(アンピシリン濃度50μg/ml)2.5mlに接種して37℃、160rpmで一晩種培養した。種培養液1.5mlを、坂口フラスコに仕込んだ0.02mM CuSO及び0.1mM IPTGを含むLB-amp培地(アンピシリン濃度50μg/ml)150mlに接種して25℃で16時間培養した。
 150mlの培養液を6,500×gで10分間遠心して得たペレットを、20mM Tris-HCl pH7.5に再懸濁した。菌体懸濁液を超音波破砕した後、20,400×gで15分間遠心して上清を回収し、粗酵素液とした。
(LcAOX、LrHP、SrAOX3925の精製)
 LcAOX、LrHPもしくはSrAOX3925の粗酵素液を、20mM Tris-HCl pH7.5で平衡化したHiScreen(登録商標) Capto Q(GEヘルスケア製、樹脂量4.7ml)にアプライして陰イオン交換樹脂に結合させた。
 その後、47ml(10CV)の20mM Tris-HCl(pH7.5)で樹脂を洗浄し、20mM Tris-HCl(pH7.5)に含まれるNaCl濃度を0mMから500mMへと直線的に上昇させながら117.5ml(25CV)送液し、樹脂に結合したLcAOX、LrHPもしくはSrAOX3925を溶出させた。
 溶出画分をイオン交換水で3倍希釈して塩濃度を下げた後、20mM Tris-HCl pH7.5で平衡化したHiScreen(登録商標) Capto Q InpRes(GEヘルスケア製、樹脂量4.7ml)にアプライして陰イオン交換樹脂に結合させた。
 その後、23.5ml(5CV)の20mM Tris-HCl(pH7.5)で樹脂を洗浄し、20mM Tris-HCl(pH7.5)に含まれるNaCl濃度を0mMから300mMへと直線的に上昇させながら141ml(30CV)送液し、樹脂に結合したLcAOX、LrHPもしくはSrAOX3925を溶出させた。
 溶出画分を、Amicon Ultra Ultracel-30Kにより濃縮し、HiLoad(登録商標) 26/60 Superdex 200カラムにより精製した。樹脂の平衡化、溶出には150mM NaClを含む10mM Bis-Tris-HCl(pH7.0)を用いた。
 溶出した各フラクションの純度をSDS-PAGEにより評価し、夾雑タンパク質を含んでいないフラクションを回収してLcAOX、LrHPもしくはSrAOX3925の精製標品とした。
(LcAOX、LrHP、SrAOX3925、SrAOX3926、SrEAOXのオキシダーゼ活性測定)
 上述した方法により発現したLcAOX、LrHP、SrAOX3925、SrAOX3926、SrEAOXについて、オキシダーゼ活性を測定した。表12の組成からなる試薬580μlを37℃で5分間インキュベートした後、基質溶液(1500mM EAP)20μlを添加して混合し、分光光度計(U-3900、日立ハイテクサイエンス製)を用いて37℃における1分間あたりのA555変化量(ΔA)を測定した。続いて、基質溶液の代わりにイオン交換水20μlを添加して混合し、37℃における1分間あたりのA555変化量(ΔA)を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 
 オキシダーゼ活性は下記計算式に基づいて算出した。
 
オキシダーゼ活性(U/ml)
=(ΔA-ΔA)×600.0×df/(39.2×0.5×x)
=30.6×(ΔA-ΔA)×df/x
39.2:波長555nmの光に対する4-AA-TOOS縮合色素のミリモル吸光係数(mM-1cm-1
df:酵素溶液の希釈率
(LrHPによるEAPの定量)
 表13の組成からなる試薬580.0μlを37℃で5分間インキュベートした後、20.0μlのEAP溶液(3、6、18又は30mM)又はイオン交換水を添加して混合し、分光光度計(U-3900)を用いて37℃における20分間のA555変化を測定した。測定開始から20分経過後のA555を縦軸、EAP濃度を横軸として、A555とEAP濃度との相関性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 
(電気化学的手法によるLrHPによるEAPの定量)
 SCREEN-PRINTED ELECTRODES(DropSens社製、製品番号DRP-C110)上に、150mM Bicine-NaOH緩衝液(pH7.5)を20μl、1.5M塩化カリウム溶液を15μl、LrHP溶液(0.14U/ml)を5μl塗布・混合させた。次に、専用コネクター(DRP-CAC)を用いてALS 電気化学アナライザー 814Dに接続した。+600mV(Ag/AgCl)で、クロノアンペロメトリ測定を行った。続いて各濃度のEAP溶液を2μl添加し、測定開始から100秒後の電流値を記録した。対照実験としてLrHP溶液の代わりに超純水(イオン交換水)を5μl用いて同様の実験を行った。
(試験結果:LcAOX、LrHP、SrAOX3925、SrAOX3926、SrEAOXのオキシダーゼ活性測定)
 LcAOX、LrHP、SrAOX3925、SrAOX3926、SrEAOXの粗酵素液のEAPに対するオキシダーゼ活性は、それぞれ1.8、5.8、2.6、0.2および16U/Lであった。LcAOX、LrHP、SrAOX3925については、精製した後も、それぞれ0.11、0.31および0.16U/mlの活性を示した。したがって、LcAOX、LrHP、SrAOX3925は、それぞれ単独で、EAPを酸化して過酸化水素を生成する反応を触媒することが示された。SrAOX3926、SrEAOXは、夾雑タンパク質を含まない水準まで精製した後も、EAPに対してオキシダーゼ活性を示すと考えられる。
(試験結果:LrHPによるEAP測定結果)
 図5は、EAP濃度と20分後の吸光度(A555、mAbs)との相関性を示す図である。図5によると、100μM~1000μMの範囲では、EAP濃度と20分後の吸光度(A555、mAbs)との相関の指標である決定係数(R)が0.908であることから、EAP濃度(μM)と吸光度(A555(mAbs))との間に相関があるという結果を得た。すなわち、LrHPを利用することにより、100μM~1000μMの範囲では、EAP濃度(μM)を測定することが可能であるという結果を得た。使用するLrHP量を増やすとより低濃度のEAPを定量しやすくなり、使用するLrHP量を減らすとより高濃度のEAPを定量しやすくなることが想定される。LrHPの代わりに、LcAOX、SrAOX3925、SrAOX3926またはSrEAOXを用いた場合でも、EAP濃度(μM)を測定することが可能であると考えられる。
(試験結果:電気化学的手法によるLrHPによるEAPの定量)
 図6は、0μM~1400μMのEAP添加時について、測定開始から100秒後の電流値をプロットした図である。図7は、0μM~170μMのEAP添加時について、測定開始から100秒後の電流値をプロットした図である。両結果とも、EAP濃度が高くなるにつれ、電流値も高くなることが分かった。対照としてEAPOX溶液の代わりに超純水(イオン交換水)を5μl用いた際に同様の実験を行ったが、EAP添加時に応答電流の増加は見られなかった。したがって、電気化学的測定によってもEAPの定量が可能である事が示された。使用するLrHP量を増やすとより低濃度のEAPを定量しやすくなり、使用するLrHP量を減らすとより高濃度のEAPを定量しやすくなることが想定される。LrHPの代わりに、AgPEAOX、LcAOX、SrAOX3925、SrAOX3926またはSrEAOXを用いた場合でも、EAP濃度(μM)を測定することが可能であると考えられる。
 以上説明したように、本発明に関するEAPを含む試料にオキシダーゼを添加するEAPの定量方法、EAPを含む試料に添加されるEAPの定量用のオキシダーゼ、EAPを含む試料に添加されるオキシダーゼを含むEAPの定量用組成物、EAPを含む試料に添加されるオキシダーゼを含むEAPの定量用キット、及びEAPを含む試料に添加されるオキシダーゼを含むEAPの定量用センサーにより、うつ病のバイオマーカーであるEAP濃度を定量する新たな定量方法、定量用の酵素、定量用組成物、定量用キット、及び定量用センサーを提供することができる。
1 作用極、3 対極、5 参照極、7 配線部、9 端子、10 センサーチップ、11 基材、13 スペーサ、15 カバー、19 反応層、30 測定部、31 スイッチ、33 ディスプレイ、100 センサー、110 制御部、120 表示部、130 入力部、140 記憶部、150 通信部、160 電源、190 配線

Claims (21)

  1. エタノールアミンリン酸を含む試料にオキシドレダクターゼを添加するエタノールアミンリン酸の定量方法。
  2. 前記オキシドレダクターゼを添加することによりメディエータを還元し、
    還元された前記メディエータと試薬とを反応させ、前記エタノールアミンリン酸の濃度を決定する請求項1に記載のエタノールアミンリン酸の定量方法。
  3. 請求項1又は2に記載のエタノールアミンリン酸の定量方法において用いるオキシドレダクターゼ。
  4. 前記オキシドレダクターゼは、EC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼである請求項3に記載のオキシドレダクターゼ。
  5. 前記EC番号1.4又はEC番号1.5に属するオキシドレダクターゼは、一級アミンデヒドロゲナーゼ、モノアミンデヒドロゲナーゼ、ジアミンデヒドロゲナーゼ、ポリアミンデヒドロゲナーゼ、エタノールアミンデヒドロゲナーゼ、チラミンデヒドロゲナーゼ、フェニルエチルアミンデヒドロゲナーゼ、ベンジルアミンデヒドロゲナーゼ、ヒスタミンデヒドロゲナーゼ、セロトニンデヒドロゲナーゼ、スペルミンデヒドロゲナーゼ、スペルミジンデヒドロゲナーゼ、β-アラニンデヒドロゲナーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)デヒドロゲナーゼ、タウリンデヒドロゲナーゼ、カダベリンデヒドロゲナーゼ、及びアグマチンデヒドロゲナーゼから選択されるオキシドレダクターゼである請求項4に記載のオキシドレダクターゼ。
  6. 前記タウリンデヒドロゲナーゼは、大サブユニットを含む請求項5に記載のオキシドレダクターゼ。
  7. 前記オキシドレダクターゼは、EC番号1.4.3又はEC番号1.5.3に属するオキシダーゼである請求項4に記載のオキシドレダクターゼ。
  8. 前記オキシドレダクターゼは、一級アミンオキシダーゼ、モノアミンオキシダーゼ、ジアミンオキシダーゼ、ポリアミンオキシダーゼ、エタノールアミンオキシダーゼ、チラミンオキシダーゼ、フェニルエチルアミンオキシダーゼ、ベンジルアミンオキシダーゼ、ヒスタミンオキシダーゼ、セロトニンオキシダーゼ、スペルミンオキシダーゼ、スペルミジンオキシダーゼ、β-アラニンオキシダーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)オキシダーゼ、タウリンオキシダーゼ、カダベリンオキシダーゼ、及びアグマチンオキシダーゼから選択されるオキシダーゼである請求項7に記載のオキシドレダクターゼ。
  9. 請求項3から8の何れか1項に記載のオキシドレダクターゼを含む、エタノールアミンリン酸の定量用組成物。
  10. 前記オキシドレダクターゼを添加することにより還元されるメディエータと、
    還元された前記メディエータと反応する試薬と、
    を含む請求項9に記載のエタノールアミンリン酸の定量用組成物。
  11. 請求項3から8の何れか1項に記載のオキシドレダクターゼと、
    前記オキシドレダクターゼを添加することにより還元されるメディエータと、
    還元された前記メディエータと反応する試薬と、
    を含むエタノールアミンリン酸の定量用キット。
  12. 前記オキシドレダクターゼは、オキシダーゼであり、
    前記オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と試薬とを反応させ、前記エタノールアミンリン酸の濃度を決定する請求項1に記載のエタノールアミンリン酸の定量方法。
  13. 請求項1又は12に記載のエタノールアミンリン酸の定量方法においてオキシドレダクターゼとして用いるオキシダーゼ。
  14. 前記オキシダーゼは、EC番号1.4.3又はEC番号1.5.3に属するオキシダーゼである請求項13に記載のオキシダーゼ。
  15. 前記オキシダーゼは、一級アミンオキシダーゼ、モノアミンオキシダーゼ、ジアミンオキシダーゼ、ポリアミンオキシダーゼ、エタノールアミンオキシダーゼ、チラミンオキシダーゼ、フェニルエチルアミンオキシダーゼ、ベンジルアミンオキシダーゼ、ヒスタミンオキシダーゼ、セロトニンオキシダーゼ、スペルミンオキシダーゼ、スペルミジンオキシダーゼ、β-アラニンオキシダーゼ、γ-アミノ酪酸(GABA)オキシダーゼ、タウリンオキシダーゼ、カダベリンオキシダーゼ、及びアグマチンオキシダーゼから選択されるオキシダーゼである請求項14に記載のオキシダーゼ。
  16. 請求項13から15の何れか1項に記載のオキシダーゼを含む、エタノールアミンリン酸の定量用組成物。
  17. 前記オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と反応する試薬を含む、請求項16に記載のエタノールアミンリン酸の定量用組成物。
  18. 請求項13から15の何れか1項に記載のオキシダーゼと、
    前記オキシダーゼを添加することにより生成した過酸化水素と反応する試薬と、
    を含むエタノールアミンリン酸の定量用キット。
  19.  請求項3から8のいずれか1項に記載のオキシドレダクターゼ、又は請求項13から15のいずれか1項に記載のオキシダーゼを含む電極。
  20.  請求項19に記載の電極を作用極として備えたセンサーチップ。
  21.  請求項20に記載のセンサーチップを備えたセンサー。
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