JPH01257500A - 酵素または基質の測定法 - Google Patents
酵素または基質の測定法Info
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- JPH01257500A JPH01257500A JP8792388A JP8792388A JPH01257500A JP H01257500 A JPH01257500 A JP H01257500A JP 8792388 A JP8792388 A JP 8792388A JP 8792388 A JP8792388 A JP 8792388A JP H01257500 A JPH01257500 A JP H01257500A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、脱水素反応に関与する酵素または基質、特に
生体試料中に存在する当該酵素または基質の測定法に関
する。
生体試料中に存在する当該酵素または基質の測定法に関
する。
脱水素反応に関与する酵素または基質、特に臨床検査の
分野で生体試料中に存在する当該酵素または基質を測定
する場合、大きく分けて2つの方法がある。第1の方法
は化学反応を利用する方法であり、第2の方法は酵素反
応を利用する方法である。
分野で生体試料中に存在する当該酵素または基質を測定
する場合、大きく分けて2つの方法がある。第1の方法
は化学反応を利用する方法であり、第2の方法は酵素反
応を利用する方法である。
本発明は、酵素反応を利用する方法に関する測定法であ
るので、以下、これについての説明を行う。
るので、以下、これについての説明を行う。
酵素反応を用いる測定法は、酸化酵素を用いる方法と、
脱水素酵素を用いる方法とに分けることができる0本発
明は、脱水素酵素を利用する方法に関する測定法である
。脱水素酵素を利用する方法に関しては、以下の3つの
方法が知られている。
脱水素酵素を用いる方法とに分けることができる0本発
明は、脱水素酵素を利用する方法に関する測定法である
。脱水素酵素を利用する方法に関しては、以下の3つの
方法が知られている。
これらはすべて、脱水素酵素反応によって生成する還元
型補酵素、即ち、通常はニコチンアミドアデニンジヌク
レオチド還元型(NADH)、ニコチンアミドアデニン
ジヌクレオチドホスフェート還元型(NADPH)を測
定するものである。
型補酵素、即ち、通常はニコチンアミドアデニンジヌク
レオチド還元型(NADH)、ニコチンアミドアデニン
ジヌクレオチドホスフェート還元型(NADPH)を測
定するものである。
以下に、補酵素としてニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチド(NAD) 、ニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチドホスフェート(NADP)を使用した場合につい
て、その反応式および測定手段を示す。
オチド(NAD) 、ニコチンアミドアデニンジヌクレ
オチドホスフェート(NADP)を使用した場合につい
て、その反応式および測定手段を示す。
脱水素酵素
1)上記反応で生成したNADH,NADPHを340
nmの紫外部吸光度で測定する。
nmの紫外部吸光度で測定する。
2)上記反応で生成したNADH,NADPHに電子伝
達体、ホルマザンを作用させ、生成するジホルマザン色
素を可視部の吸光度で測定する。
達体、ホルマザンを作用させ、生成するジホルマザン色
素を可視部の吸光度で測定する。
3)上記反応で生成したNADH,NADPHに電子伝
達体を酸素の存在下に作用させ、生成する過酸化水素を
測定する。
達体を酸素の存在下に作用させ、生成する過酸化水素を
測定する。
ところが、上記1)の方法は、可視部での測定が不能で
あるため、紫外部での測定に限られる。
あるため、紫外部での測定に限られる。
しかも、生体試料中には、紫外部に吸収を持つ物質が数
多く含まれているばかりか、生体試料の濁りも測定に大
きく影響するので測定の精度に劣るという問題点がある
。
多く含まれているばかりか、生体試料の濁りも測定に大
きく影響するので測定の精度に劣るという問題点がある
。
2)の方法は、ジホルマザン色素が反応チューブやセル
に吸着し分光光度計や、その他の機器を汚染するという
欠点がある。
に吸着し分光光度計や、その他の機器を汚染するという
欠点がある。
3)の方法は、電子伝達体として用いるPMS(フェナ
シンメトサルフエイト)が常温において容易に変質し、
活性低下がみられる等の問題点が残されている。
シンメトサルフエイト)が常温において容易に変質し、
活性低下がみられる等の問題点が残されている。
また、上記何れの方法においても、測定系に添加される
補酵素の量が多いので経済的にも劣るきらいがある。
補酵素の量が多いので経済的にも劣るきらいがある。
さらに、測定時間を短縮し、より効率的に当該酵素また
は基質を定量する方法が待望されているのが実情である
。
は基質を定量する方法が待望されているのが実情である
。
(本発明が解決しようとする課題)
本発明の目的は、上記従来の方法の持つ欠点ないしは問
題点を解消し、脱水素反応に関与する酵素または基質を
、精度よく、機器を汚染することなく、簡単に、しかも
単時間で、かつ経済的に測定する方法を提供することで
ある。
題点を解消し、脱水素反応に関与する酵素または基質を
、精度よく、機器を汚染することなく、簡単に、しかも
単時間で、かつ経済的に測定する方法を提供することで
ある。
〔課題を解決するための手段]
本発明は、脱水素反応に関与する酵素または基質の測定
法において、補酵素の存在下、基質に脱水素酵素を作用
させることによって生成する還元型補酵素にピロロキノ
リン1ノンを反応させ、生成する過酸化水素を定量する
ことを特徴とする酵素または基質の測定法である。
法において、補酵素の存在下、基質に脱水素酵素を作用
させることによって生成する還元型補酵素にピロロキノ
リン1ノンを反応させ、生成する過酸化水素を定量する
ことを特徴とする酵素または基質の測定法である。
本発明方法における反応を、補酵素としてNADを、脱
水素酵素としてグルコース−6−リン酸脱水素酵素を使
用した場合を代表例として示せば次の通りである。
水素酵素としてグルコース−6−リン酸脱水素酵素を使
用した場合を代表例として示せば次の通りである。
G−6−P脱水素酵素
・NAD” +G−6−P
NADH+グルコノ−δ−ラクトン−6−リン酸・NA
DH十PQQ→NAD” 十pQQH!・PQQHz
+0g −PQQ+Ht Ox〔上記式中、G−6−P
はグルスス−6−リン酸を、PQQはピロロキノリンキ
ノンを、PQQHgはピロロキノリンキノン還元体型を
表わす〕本発明において、測定の対象となる脱水素反応
に関与する酵素および基質に関して、たとえば基質とし
てはグルコース、グルコース−6−リン酸、マレイド、
3α−ヒドロキシステロイド、乳酸などが、従って酵素
としてはグルコース脱水素酵素、グルコース−6−リン
酸脱水素酵素、マレイン脱水素酵素、3α−ヒドロキシ
ステロイド脱水素酵素、乳酸脱水素酵素などが例示され
、本発明においては、特に生体試料中に含まれるこれら
基質および酵素が測定の対象となる。
DH十PQQ→NAD” 十pQQH!・PQQHz
+0g −PQQ+Ht Ox〔上記式中、G−6−P
はグルスス−6−リン酸を、PQQはピロロキノリンキ
ノンを、PQQHgはピロロキノリンキノン還元体型を
表わす〕本発明において、測定の対象となる脱水素反応
に関与する酵素および基質に関して、たとえば基質とし
てはグルコース、グルコース−6−リン酸、マレイド、
3α−ヒドロキシステロイド、乳酸などが、従って酵素
としてはグルコース脱水素酵素、グルコース−6−リン
酸脱水素酵素、マレイン脱水素酵素、3α−ヒドロキシ
ステロイド脱水素酵素、乳酸脱水素酵素などが例示され
、本発明においては、特に生体試料中に含まれるこれら
基質および酵素が測定の対象となる。
本発明の方法において、還元型補酵素を生成させるまで
の工程、即ち脱水素反応に関与する酵素または基質に補
酵素の存在下に脱水素酵素を作用させる工程は自体既知
の手段によって行うことで′足りる。
の工程、即ち脱水素反応に関与する酵素または基質に補
酵素の存在下に脱水素酵素を作用させる工程は自体既知
の手段によって行うことで′足りる。
次いでかくして生成した還元型補酵素をピロロキノリン
キノンと反応させて過酸化水素を発生させ、当該過酸化
水素を定量する。
キノンと反応させて過酸化水素を発生させ、当該過酸化
水素を定量する。
ピロロキノリンキノンは近年発見された脱水素酵素の補
酵素であり、化学名を4.5−ジヒドロ−4,5−ジオ
キシ−IH−ピロロ(2,3−f)キノリン−2,7,
9−トリカルボン酸といい、細菌の細胞膜、ミトコンド
リア等に存在することが知られている0本発明で使用さ
れるピロロキノリンキノンはその由来を特に限定される
ものではなく、たとえば細菌のメチロトローフ(met
hylotroρh)やアセトバクター(^cetob
acter)のもの、あるいは合成によるものが使用さ
れる。
酵素であり、化学名を4.5−ジヒドロ−4,5−ジオ
キシ−IH−ピロロ(2,3−f)キノリン−2,7,
9−トリカルボン酸といい、細菌の細胞膜、ミトコンド
リア等に存在することが知られている0本発明で使用さ
れるピロロキノリンキノンはその由来を特に限定される
ものではなく、たとえば細菌のメチロトローフ(met
hylotroρh)やアセトバクター(^cetob
acter)のもの、あるいは合成によるものが使用さ
れる。
本発明の還元型補酵素とピロロキノリンキノンとの反応
は、通常適当な緩衝液中(たとえば、トリス−塩酸緩衝
液、リン酸緩衝液)で行われる。
は、通常適当な緩衝液中(たとえば、トリス−塩酸緩衝
液、リン酸緩衝液)で行われる。
反応液のpHは、通常4〜10好ましくは5〜8の範囲
である0反応温度も特に制限されないが、通常20〜4
0°Cの範囲である。
である0反応温度も特に制限されないが、通常20〜4
0°Cの範囲である。
本発明方法に用いられるピロロキノリンキノン濃度は特
に制限されず、反応条件や測定時間によって適宜設定さ
れ、通常1分〜20分であり、特に3分〜8分であるこ
とが好ましい。
に制限されず、反応条件や測定時間によって適宜設定さ
れ、通常1分〜20分であり、特に3分〜8分であるこ
とが好ましい。
本発明で使用される補酵素としては、たとえばNAD、
NADPなどが例示され、従ってこれから生成する還元
型補酵素としては、NADH,NADPHなどが例示さ
れる。
NADPなどが例示され、従ってこれから生成する還元
型補酵素としては、NADH,NADPHなどが例示さ
れる。
本発明方法に用いる補酵素の量は、通常0.01−〜2
000mM程度、好ましくは0゜21〜20+l’1程
度であるが、従来法における使用量の20%程度でも充
分本発明の目的が達成される。これは、後述するように
、本発明においてはNADがサイクリックに利用できる
ことに起因する。
000mM程度、好ましくは0゜21〜20+l’1程
度であるが、従来法における使用量の20%程度でも充
分本発明の目的が達成される。これは、後述するように
、本発明においてはNADがサイクリックに利用できる
ことに起因する。
本発明方法において生成する過酸化水素を測定する方法
は本発明の目的を達成しうる限りいかなる方法でもよい
が、過酸化水素電極を用いる電極法、ペルオキシダーゼ
の存在下に4−アミノアンチピリンおよび色原体を反応
させてキノンイミン色素を生成させる酸化発色法、カタ
ラーゼを用いるカタラーゼ発色法などの常法を使用すれ
ば充分である。
は本発明の目的を達成しうる限りいかなる方法でもよい
が、過酸化水素電極を用いる電極法、ペルオキシダーゼ
の存在下に4−アミノアンチピリンおよび色原体を反応
させてキノンイミン色素を生成させる酸化発色法、カタ
ラーゼを用いるカタラーゼ発色法などの常法を使用すれ
ば充分である。
本発明においては、ピロロキノリンキノン1分子が非酵
素的に還元型補酵素、たとえばNADHまたはNADP
HI分子と反応して過酸化水素1分子を生成する。
素的に還元型補酵素、たとえばNADHまたはNADP
HI分子と反応して過酸化水素1分子を生成する。
その際ピロロキノリンキノンと補酵素との反応は不可逆
的であるから、脱水素酵素反応自体の見かけの反応速度
が速くなり、従って本発明における測定に要する反応時
間が短縮されることになる。
的であるから、脱水素酵素反応自体の見かけの反応速度
が速くなり、従って本発明における測定に要する反応時
間が短縮されることになる。
また、本発明の測定法においては、NADがサイクリッ
クに利用できるので、従来法に比べてNADの添加量を
下げることができるものである。
クに利用できるので、従来法に比べてNADの添加量を
下げることができるものである。
よって、本発明方法によれば、脱水素酵素または基質を
測定するに際して、従来の方法の持つ欠点ないしは問題
点が解消され、機器を汚染することなく、簡単に、しか
も単時間で、かつ経済的に当該測定を実施することがで
きるという効果を有するものである。
測定するに際して、従来の方法の持つ欠点ないしは問題
点が解消され、機器を汚染することなく、簡単に、しか
も単時間で、かつ経済的に当該測定を実施することがで
きるという効果を有するものである。
(実施例)
以下に本発明を実施例を用いて、より具体的に説明する
。
。
実施例1 (NAD (P)Hの定量〕試薬混液1
ピロロキノリンキノン(2+*M) 0.21dT
ris−HCI Ll衝液液pH75(20m肚−1主
鼠−1、5 m 試薬混液2 4−アミノアンチピリン(10−門) 0.1jd
TOO3(N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−ス
ルホプロピル)−トトルイジン) (10+wM) 0.1 dl ペルオキシダーゼ (10011/ml) 0.1
mTris−HCj!緩衝液pH7,5(20+s肚−
ルl厳0、5 R1 試薬混液1を25℃でブレインキュベートし、5分後に
N’AD (P)H(0,1〜2.0mM各濃度)を添
加し、25℃で正確に10分間反応させる。
ris−HCI Ll衝液液pH75(20m肚−1主
鼠−1、5 m 試薬混液2 4−アミノアンチピリン(10−門) 0.1jd
TOO3(N−エチル−N−(2−ヒドロキシ−3−ス
ルホプロピル)−トトルイジン) (10+wM) 0.1 dl ペルオキシダーゼ (10011/ml) 0.1
mTris−HCj!緩衝液pH7,5(20+s肚−
ルl厳0、5 R1 試薬混液1を25℃でブレインキュベートし、5分後に
N’AD (P)H(0,1〜2.0mM各濃度)を添
加し、25℃で正確に10分間反応させる。
10分後試薬混液2を加え、3分後の550nmの吸光
度を測定した。その結果は第1図に示した通りである。
度を測定した。その結果は第1図に示した通りである。
第1図に示した結果から、NAD (P)Hの濃度に応
じて550nmの吸光度の上昇が起こり、2、0 m
M濃度まで直線的であることがわかる。このことから、
本発明の方法によってNAD (P)Hの定量ができる
ことがわかる。
じて550nmの吸光度の上昇が起こり、2、0 m
M濃度まで直線的であることがわかる。このことから、
本発明の方法によってNAD (P)Hの定量ができる
ことがわかる。
実施例2〔グルコース−6−リン酸の定量〕試薬混液1
グルコース−6−リン酸脱水素酵素
(1000U/ml) 0.1 rd
ピロロキハンキノン<fil> 0.1adtT
ria−HCj!緩衝液pH7,5(20mM)
0.7 rrdlNAD” (2n+
M) mR−1、〇− 試薬混液2 4−アミノアンチピリン(10mM) 1.0
dT OOS (1h+M) 1.
0 dペルオキシダーゼ (10hM) 1.
0 dlTris−HCJ!緩衝液pH7,5(20+
mM) 10 d4、Om 上記試薬混液1を25℃でブレインキュベートし、5分
後にグルコース−6−リン酸(10〜100mg/dt
各濃度)0.2dを添添加、25℃で正確に15分間反
応させる。その後、試薬混液2を0.8d添加し、3分
後に550nmの吸光度を測定した。その結果は第2図
に示した通りである。
ria−HCj!緩衝液pH7,5(20mM)
0.7 rrdlNAD” (2n+
M) mR−1、〇− 試薬混液2 4−アミノアンチピリン(10mM) 1.0
dT OOS (1h+M) 1.
0 dペルオキシダーゼ (10hM) 1.
0 dlTris−HCJ!緩衝液pH7,5(20+
mM) 10 d4、Om 上記試薬混液1を25℃でブレインキュベートし、5分
後にグルコース−6−リン酸(10〜100mg/dt
各濃度)0.2dを添添加、25℃で正確に15分間反
応させる。その後、試薬混液2を0.8d添加し、3分
後に550nmの吸光度を測定した。その結果は第2図
に示した通りである。
第2図に示した結果から、グルコース−6−リン酸の濃
度に応じて、550nmの吸光度が直線的に上昇した。
度に応じて、550nmの吸光度が直線的に上昇した。
これより、本発明方法によってグルコース6リン酸の濃
度を定量することができることがわかる。
度を定量することができることがわかる。
実施例3〔グルコース−6−リン酸脱水素酵素の定量〕
試薬混液l
グルコース−6−リン酸 (IM)0.1mPQQ
(2mM) 0.1rdTris
−HCIl緩衝液pH7,5(2(1wM) 0.
7 rrrlNAD” (2mM) −
m−」2いえ−1、0m 試薬混液2 4−アミノアンチピリン(10mM) 1. O
rxlT OOS (lo+wM)
1.0 dlペルオキシダーゼ (100mM)
1. OWii!Tris−HC/!C/法pH
7,5(2抛肚−−1Od4、 Od 上記試薬混液lを25°Cでブレインキュベートし、5
分後にグルコース−6−リン酸脱水素酵素(1〜20
U/ml各濃度)0.2dを添加し、25°Cで正確に
15分間反応させる。15分後、2%5DS(ソディウ
ムドデシルサルフェイト)溶液で反応を停止させ、試薬
混液2を0.8 d添加して、3分後に550nmの吸
光度を測定した。その結果は第3図に示した通りである
。
(2mM) 0.1rdTris
−HCIl緩衝液pH7,5(2(1wM) 0.
7 rrrlNAD” (2mM) −
m−」2いえ−1、0m 試薬混液2 4−アミノアンチピリン(10mM) 1. O
rxlT OOS (lo+wM)
1.0 dlペルオキシダーゼ (100mM)
1. OWii!Tris−HC/!C/法pH
7,5(2抛肚−−1Od4、 Od 上記試薬混液lを25°Cでブレインキュベートし、5
分後にグルコース−6−リン酸脱水素酵素(1〜20
U/ml各濃度)0.2dを添加し、25°Cで正確に
15分間反応させる。15分後、2%5DS(ソディウ
ムドデシルサルフェイト)溶液で反応を停止させ、試薬
混液2を0.8 d添加して、3分後に550nmの吸
光度を測定した。その結果は第3図に示した通りである
。
第3図に示した結果から、1分間当たりの吸光度変化量
(Δ550rv/分)は、グルコース−6−リン酸脱水
素酵素の濃度に応じて、直線的に増加していることがわ
かる。このことから、本発明の方法によってグルコース
−6−リン酸脱水素酵素が定量できることがわかる。
(Δ550rv/分)は、グルコース−6−リン酸脱水
素酵素の濃度に応じて、直線的に増加していることがわ
かる。このことから、本発明の方法によってグルコース
−6−リン酸脱水素酵素が定量できることがわかる。
第1〜3図は本発明の方法による測定法による測定結果
を示したグラフである。 一○−: NADH −・−: NADPH
を示したグラフである。 一○−: NADH −・−: NADPH
Claims (1)
- 脱水素反応に関与する酵素または基質の測定法において
、補酵素の存在下、基質に脱水素酵素を作用させること
によって生成する還元型補酵素にピロロキノリンキノン
を反応させ、生成する過酸化水素を定量することを特徴
とする酵素または基質の測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087923A JPH0714358B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 酵素または基質の測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087923A JPH0714358B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 酵素または基質の測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257500A true JPH01257500A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0714358B2 JPH0714358B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=13928441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63087923A Expired - Lifetime JPH0714358B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 酵素または基質の測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714358B2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP63087923A patent/JPH0714358B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BIOCHIM BIOPHYS ACTA=1988 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0714358B2 (ja) | 1995-02-22 |
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