JPH0422560B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はグリセロールの測定法ならびにその測
定組成物に関する。さらに詳しくはグリセロール
デヒドロゲナーゼを用いたグリセロールの測定に
おいて、ジヒドロキシアセトンまたはD−グリセ
ルアルデヒドをリン酸化する酵素を用い、グリセ
ロールデヒドロゲナーゼが触媒する反応を促進す
ることを特徴とする測定法および測定組成物であ
る。本発明は特に生体液中のグリセロールまたは
ドリグリセライドの測定に有用である。生体液中
のグリセロールおよびトリグリセライドの測定
は、高脂血症の検査の一つとして臨床上極めて重
要な位置を占めている。特に高トリグリセライド
血症は動脈硬化、冠状機能不全、心筋梗塞などの
早期診断、治療の目安として用いいられるため、
上記の迅速かつ正確な測定方法が望まれている。
定組成物に関する。さらに詳しくはグリセロール
デヒドロゲナーゼを用いたグリセロールの測定に
おいて、ジヒドロキシアセトンまたはD−グリセ
ルアルデヒドをリン酸化する酵素を用い、グリセ
ロールデヒドロゲナーゼが触媒する反応を促進す
ることを特徴とする測定法および測定組成物であ
る。本発明は特に生体液中のグリセロールまたは
ドリグリセライドの測定に有用である。生体液中
のグリセロールおよびトリグリセライドの測定
は、高脂血症の検査の一つとして臨床上極めて重
要な位置を占めている。特に高トリグリセライド
血症は動脈硬化、冠状機能不全、心筋梗塞などの
早期診断、治療の目安として用いいられるため、
上記の迅速かつ正確な測定方法が望まれている。
トリグリセライド測定の一方法であるリパーゼ
およびグリロールデヒドロゲナーゼを用いる方法
は次の反応式で示されるように、まずトリグリセ
ライドがリパーゼの作用でグリセロールと脂肪酸
に加水分解され、次いでグリセロールはNAD
(P)+の存在下グリセロールデヒドロゲナーゼの
作用でジヒドロキシアセトン(またはD−グリセ
ルアルデヒド)とNAD(P)H生成し、このとき
NAD(P)Hの紫外部における吸収または螢光を
測定することによりグリセロール、延いてはトリ
グリセライドが測定される。
およびグリロールデヒドロゲナーゼを用いる方法
は次の反応式で示されるように、まずトリグリセ
ライドがリパーゼの作用でグリセロールと脂肪酸
に加水分解され、次いでグリセロールはNAD
(P)+の存在下グリセロールデヒドロゲナーゼの
作用でジヒドロキシアセトン(またはD−グリセ
ルアルデヒド)とNAD(P)H生成し、このとき
NAD(P)Hの紫外部における吸収または螢光を
測定することによりグリセロール、延いてはトリ
グリセライドが測定される。
トリグリセライドリパーゼ
――――→
グリセロール+脂肪酸グリセロール+NAD(P)+GDH
―――→
←―――
ジヒドロキシアセトン(またはD−グリセ
ルアルデヒド)+NAD(P)H+H+ ここでNAD(P)+はニコチンアミドアデニンジ
ヌクレオチド(リン酸)を表し、GDHはグリセ
ロールデヒドロゲナーゼを表す。
ルアルデヒド)+NAD(P)H+H+ ここでNAD(P)+はニコチンアミドアデニンジ
ヌクレオチド(リン酸)を表し、GDHはグリセ
ロールデヒドロゲナーゼを表す。
上記グリセロールデヒドロゲナーゼの触媒する
反応は平衡がNAD(P)+生成の方向に傾いている
ため正方向に反応が充分進まず、また反応時間が
長くかかり、従つて測定精度および感度が低くま
た測定できるグリセロールの濃度範囲も狭いとい
う欠点を有している。
反応は平衡がNAD(P)+生成の方向に傾いている
ため正方向に反応が充分進まず、また反応時間が
長くかかり、従つて測定精度および感度が低くま
た測定できるグリセロールの濃度範囲も狭いとい
う欠点を有している。
この問題を克服するため従来はNAD(P)+を過
剰量添加する、またはPH10〜11の高いPHで反応を
行うといつた酵素反応には不利な条件が強いられ
てきた。上記グリセロールデヒドロゲナーゼの反
応を進めるためには、生成物であるジヒドロキシ
アセントまたはD−グリセルアルデヒドを反応系
外に除去することが考えられ、このような例とし
てヒドラジンを添加しジヒドロキシアセトンをヒ
ドラゾンに変えることにより脱水素反応を進める
方法が試みられている(臨床病理、第24巻、855
頁、1976年)。しかしながらこの方法は酵素が失
活し易いという問題があり、本質的な解決法には
至つていない。そこで本発明者らは酵素反応に好
ましい条件下でジヒドロキシアセトンまたはD−
グリセルアルデヒドを反応系外に除去する方法を
鋭意検討したところ、ジヒドロキシアセトンまた
はD−グリセルアルデヒドをリン酸化する酵素を
使用する方法を見いだし本発明を完成したもので
ある。
剰量添加する、またはPH10〜11の高いPHで反応を
行うといつた酵素反応には不利な条件が強いられ
てきた。上記グリセロールデヒドロゲナーゼの反
応を進めるためには、生成物であるジヒドロキシ
アセントまたはD−グリセルアルデヒドを反応系
外に除去することが考えられ、このような例とし
てヒドラジンを添加しジヒドロキシアセトンをヒ
ドラゾンに変えることにより脱水素反応を進める
方法が試みられている(臨床病理、第24巻、855
頁、1976年)。しかしながらこの方法は酵素が失
活し易いという問題があり、本質的な解決法には
至つていない。そこで本発明者らは酵素反応に好
ましい条件下でジヒドロキシアセトンまたはD−
グリセルアルデヒドを反応系外に除去する方法を
鋭意検討したところ、ジヒドロキシアセトンまた
はD−グリセルアルデヒドをリン酸化する酵素を
使用する方法を見いだし本発明を完成したもので
ある。
本発明法において用いるジヒドロキシアセトン
またはD−グリセルアルデヒドをリン酸化する酵
素の具体的な例はトリオキシナーゼまたはジヒド
ロキシアセトンキナーゼである。トリオキナーゼ
(Triokinase、系統名ATP:D−グリセルアルデ
ヒド3−ホスホトランスフエラーゼ、
EC2.7.1.28)は次式に示すように、アデノシン
5′−三リン酸(以下「ATP」という)などのリ
ン酸化合物を供与体としてそのリン酸基をD−グ
リセルアルデヒドに転移する反応を触媒する酵素
であり、ジヒドロキシアセトンもD−グリセルア
ルデヒドとほぼ等速度でリン酸化することが知ら
れている。
またはD−グリセルアルデヒドをリン酸化する酵
素の具体的な例はトリオキシナーゼまたはジヒド
ロキシアセトンキナーゼである。トリオキナーゼ
(Triokinase、系統名ATP:D−グリセルアルデ
ヒド3−ホスホトランスフエラーゼ、
EC2.7.1.28)は次式に示すように、アデノシン
5′−三リン酸(以下「ATP」という)などのリ
ン酸化合物を供与体としてそのリン酸基をD−グ
リセルアルデヒドに転移する反応を触媒する酵素
であり、ジヒドロキシアセトンもD−グリセルア
ルデヒドとほぼ等速度でリン酸化することが知ら
れている。
D−グリセルアルデヒド+ATP→
D−グリセルアルデヒド−3リン酸+ADP
一方ジヒドロキシアセトンキナーゼ
(Dihydroxyacetone kinAse)はATPなどのリ
ン酸供与体のリン酸基をジヒドロキシアセトンに
転移する反応を触媒する酵素であるが、D−グリ
セルアルデヒドに対する反応性は弱くトリオキナ
ーゼとは異なる酵素であると考えられている。反
応式を以下に示す。
(Dihydroxyacetone kinAse)はATPなどのリ
ン酸供与体のリン酸基をジヒドロキシアセトンに
転移する反応を触媒する酵素であるが、D−グリ
セルアルデヒドに対する反応性は弱くトリオキナ
ーゼとは異なる酵素であると考えられている。反
応式を以下に示す。
ジヒドロキシアセトン+ATP→
ジヒドロキシアセトンリン酸+ADP
トリオキナーゼの例としてはモルモツト肝、ラ
ツト肝、バチルス・ズブチリス(Bacillus
subtilis)などに存在することが知られている
〔メソツド イン エンザイモロジー(Meth.
Enzymol.)第5巻、362頁(1962)、ユーロピア
ン ジヤーナル オブ バイオケミストリー
(Eur.J.Biochem.)第31巻、59頁(1972)および
ジエンザイム(The Enzymes)第2版、第6巻、
75頁(1962)〕。またジヒドロキシイアセトンキナ
ーゼの例としてはキヤンジダ・メチリカ
(Candida methylica)〔ツアイトシユリフト ア
ルゲマイネ、ミクロビオロジエ(Z.Allg.
Mikrobiol.)第20巻、389頁(1980)および同第
21巻、219頁(1981)〕、グリコノバクター・サブ
オキシダンス(Gluconobacter suboxydans)
〔日本農芸化学会、中部支部・関西支部合同大会
(昭和56年10月9日)講演要旨集、3頁〕、アセト
バクター・キシリナム(Acetobacter xylinum)
〔ジヤーナル オブ バクテリオロジー(J.
Bacteriol.)第127巻、747頁(1976)〕、緑藻類の
一種あるデユナリエラ(Dunaliella)〔プラント
フイジオロジー(Plant Physiol.)第59巻、15
頁、(1977)およびバイオキミカ バイオフイジ
カ アクタ(Biochim.Biophys.Acta)第615巻、
1頁(1980)〕および本発明者らが新たにスクリ
ーニングしてシゾサツカロミセス属菌に見いだし
た酵素があげられる。
ツト肝、バチルス・ズブチリス(Bacillus
subtilis)などに存在することが知られている
〔メソツド イン エンザイモロジー(Meth.
Enzymol.)第5巻、362頁(1962)、ユーロピア
ン ジヤーナル オブ バイオケミストリー
(Eur.J.Biochem.)第31巻、59頁(1972)および
ジエンザイム(The Enzymes)第2版、第6巻、
75頁(1962)〕。またジヒドロキシイアセトンキナ
ーゼの例としてはキヤンジダ・メチリカ
(Candida methylica)〔ツアイトシユリフト ア
ルゲマイネ、ミクロビオロジエ(Z.Allg.
Mikrobiol.)第20巻、389頁(1980)および同第
21巻、219頁(1981)〕、グリコノバクター・サブ
オキシダンス(Gluconobacter suboxydans)
〔日本農芸化学会、中部支部・関西支部合同大会
(昭和56年10月9日)講演要旨集、3頁〕、アセト
バクター・キシリナム(Acetobacter xylinum)
〔ジヤーナル オブ バクテリオロジー(J.
Bacteriol.)第127巻、747頁(1976)〕、緑藻類の
一種あるデユナリエラ(Dunaliella)〔プラント
フイジオロジー(Plant Physiol.)第59巻、15
頁、(1977)およびバイオキミカ バイオフイジ
カ アクタ(Biochim.Biophys.Acta)第615巻、
1頁(1980)〕および本発明者らが新たにスクリ
ーニングしてシゾサツカロミセス属菌に見いだし
た酵素があげられる。
本発明には上記トリオキナーゼまたはジヒドロ
キシアセトンキナーゼはいずれも用いることがで
きるが、特に好ましいのは酵素の生産性および性
質などから、本発明者らが新しくシゾサツカロミ
セス属に属する保存菌株の中に見いだしたジヒド
ロキシアセトンキナーゼである。上記以外にもジ
ヒドロキシアセトンまたはD−グリセルアルデヒ
ドをリン酸化する酵素であればいずれも本発明に
用いることができるのは言うまでもない。
キシアセトンキナーゼはいずれも用いることがで
きるが、特に好ましいのは酵素の生産性および性
質などから、本発明者らが新しくシゾサツカロミ
セス属に属する保存菌株の中に見いだしたジヒド
ロキシアセトンキナーゼである。上記以外にもジ
ヒドロキシアセトンまたはD−グリセルアルデヒ
ドをリン酸化する酵素であればいずれも本発明に
用いることができるのは言うまでもない。
シゾサツカロミセス属に属するジヒドロキシア
セトンキナーゼ生産菌は、具体的にはシゾサツカ
ロミセス・ポンベ(Shizosaccharomyces
pombe)IFO0340、同IFO0.354、シゾサツカロミ
セス・マリデボランス(S.malidevorans)
IFO1608、シゾサツカロミセス・ヤポニカス(S.
japonicus)IFO1609、シゾサツカロミセス・オ
クトスポラス(S.octosporus)IAM12257などが
あげられる。このうち特に好ましいのはシゾサツ
カロミセス・ポンベIFO0354である。
セトンキナーゼ生産菌は、具体的にはシゾサツカ
ロミセス・ポンベ(Shizosaccharomyces
pombe)IFO0340、同IFO0.354、シゾサツカロミ
セス・マリデボランス(S.malidevorans)
IFO1608、シゾサツカロミセス・ヤポニカス(S.
japonicus)IFO1609、シゾサツカロミセス・オ
クトスポラス(S.octosporus)IAM12257などが
あげられる。このうち特に好ましいのはシゾサツ
カロミセス・ポンベIFO0354である。
シゾサツカロミセス・ポンベIFO0354が産生す
るジヒドロキシアセトンキナーゼは二種類のアイ
ソザイム〔DHAK()およびDHAK()とい
う〕からなり、その性質を以下に示す。
るジヒドロキシアセトンキナーゼは二種類のアイ
ソザイム〔DHAK()およびDHAK()とい
う〕からなり、その性質を以下に示す。
(1) 使用:ATPなどリン酸供与体のリン酸基を
基質ジヒドロキシアセトンに転移する反応を触
媒する。
基質ジヒドロキシアセトンに転移する反応を触
媒する。
(2) 基質特異性:本酵素はジヒドロキシアセトン
を基質としてこれによく作用するが、DL−グ
リセルアルデヒドに対する作用は弱くまたグリ
セロール、1,2−プロパンジオール、1,3
−プロパンジオール、アセトール、アセトイ
ン、グリセロール3−リン酸、DL−グリセリ
ン酸には作用しない。
を基質としてこれによく作用するが、DL−グ
リセルアルデヒドに対する作用は弱くまたグリ
セロール、1,2−プロパンジオール、1,3
−プロパンジオール、アセトール、アセトイ
ン、グリセロール3−リン酸、DL−グリセリ
ン酸には作用しない。
(3) リン酸供与体の特異性:本酵素はATPを最
もよいリン酸供与体として利用する。ウリジン
5′−三リン産は若干利用するがイノシン5′−三
リン酸、シチジン5′−三リン酸、グアノシン
5′−三リン酸は利用しない。
もよいリン酸供与体として利用する。ウリジン
5′−三リン産は若干利用するがイノシン5′−三
リン酸、シチジン5′−三リン酸、グアノシン
5′−三リン酸は利用しない。
(4) 二価金属イオンの特異性:本酵素はMg2+、
Ca2+、Co2+、Mn2+などの二価金属イオンが存
在しないと酵素活性を示さない。DHAK()
はCa2+イオンで、DHAK()はMg2+イオン
で最大の活性を示す。
Ca2+、Co2+、Mn2+などの二価金属イオンが存
在しないと酵素活性を示さない。DHAK()
はCa2+イオンで、DHAK()はMg2+イオン
で最大の活性を示す。
(5) 最適PH:約7.3
(6) 安定PH:DHAK()はPH約5〜11、
DHAK()はPH約6〜11の範囲で安定であ
る。
DHAK()はPH約6〜11の範囲で安定であ
る。
(7) 至適温度:DHAK()は60℃付近、
DHAK()は55℃付近が至適である。
DHAK()は55℃付近が至適である。
(8) 温度安定性:DHAK()は約50℃以下、
DHAK()は約40℃以下で安定である。
DHAK()は約40℃以下で安定である。
(9) 基質親和性:PH7.5、25℃の反応条件におけ
るジヒドロキシアセトン、DL−グリセルアル
デヒド、ATPに対するミハエリス定数(Km
値)はDHAK()の場合はそれぞれ8.4×
10-6M、2.1×10-5M、2.2×10-4M、DHAK
()の場合はそれぞれ2.5×10-5M、3.2×
10-5M、9.1×10-4Mであつた。またMg2+イオ
ンは反応系において4mM以上の濃度であれば
十分な酵素活性が得られた。
るジヒドロキシアセトン、DL−グリセルアル
デヒド、ATPに対するミハエリス定数(Km
値)はDHAK()の場合はそれぞれ8.4×
10-6M、2.1×10-5M、2.2×10-4M、DHAK
()の場合はそれぞれ2.5×10-5M、3.2×
10-5M、9.1×10-4Mであつた。またMg2+イオ
ンは反応系において4mM以上の濃度であれば
十分な酵素活性が得られた。
(10) 分子量:セフアデツクスG−200(フアルマシ
ア社製)を用いたゲルろ過法により測定したと
ころDHAK()、DHAK()ともに約
145000と算出された。
ア社製)を用いたゲルろ過法により測定したと
ころDHAK()、DHAK()ともに約
145000と算出された。
次に本発明法によるグリセロールの測定法につ
いて具体的に説明すると、まずグリセロールはピ
リジンヌクレオチド補酵素の存在下グリセロール
デヒドロゲナーゼの作用で脱水素されジヒドロキ
シアセトンまたはD−グリセルアルデヒドとな
る。このときリン酸供与体の存在下トリオキナー
ゼまたはジヒドロキシアセトンキナーゼを作用せ
しめることにより、ジヒドロキシアセトン、D−
グリセルアルデヒドはそれぞれジヒドロキシアセ
トンリン酸、D−グリセルアルデヒド3−リン酸
となつて系外に除去される結果グリセロールデヒ
ドロゲナーゼの触媒する反応がすみやかに進行す
る。
いて具体的に説明すると、まずグリセロールはピ
リジンヌクレオチド補酵素の存在下グリセロール
デヒドロゲナーゼの作用で脱水素されジヒドロキ
シアセトンまたはD−グリセルアルデヒドとな
る。このときリン酸供与体の存在下トリオキナー
ゼまたはジヒドロキシアセトンキナーゼを作用せ
しめることにより、ジヒドロキシアセトン、D−
グリセルアルデヒドはそれぞれジヒドロキシアセ
トンリン酸、D−グリセルアルデヒド3−リン酸
となつて系外に除去される結果グリセロールデヒ
ドロゲナーゼの触媒する反応がすみやかに進行す
る。
ピリジンヌクレオチド補酵素の例としては
NAD+またはNADP+が用いられる。例えばエセ
エリヒア・コーリ(Escherichia coli)、クレブ
ジエラ・ニユウモニアエ(Klebsiella
pneumoniae)、アセトバクター・サブオキシダ
ンス(Acetobacter suboxydans)およびゲオト
リカム・カンデイダム(Geotrichum candidum)
のグリセロールデヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.6)
〔ジヤーナル オブ バイオロジカルケミストリ
ー(J.Biol.Chem.)第203巻、153頁(1953)、同
第235巻、1820頁(1960)およびアグリカルチユ
ラル アンド バイオロジカル ケミストリー
(Agric.Biol.Chem.)第46巻、3029頁(1982)〕は
NAD+を補酵素としてグリセロールよりジヒドロ
キシアセトンを生成し、ウサギ骨格筋のグリセロ
ールデヒドロゲナーゼ(EC1.1.1.72)〔バイオキ
ミカ バイオフイジカ アクタ(Biochim.
Biophys.Acta)第258巻、40頁(1972)〕は
NADP+を補酵素としてD−グリセルアルデヒド
を生成し、また緑藻デユナリエラ・パルヴア
(Dunaliella parva)のグリセロール2−デヒド
ロゲナーゼ(EC1.1.1.156)〔フエブス レター
(FEBS Lett.)第29巻、153頁(1973)〕は
NADP+を補酵素としてジヒドロキシアセトンを
生成する。本発明には上記グリセロールデヒドロ
ゲナーゼはいずれも使用することができるが、好
ましくはグリセロールに対するミハエリス定数
(Km値)の小さいゲオトリカム・カンデイダム
の産生するグリセロールデヒドロゲナーゼがよ
い。
NAD+またはNADP+が用いられる。例えばエセ
エリヒア・コーリ(Escherichia coli)、クレブ
ジエラ・ニユウモニアエ(Klebsiella
pneumoniae)、アセトバクター・サブオキシダ
ンス(Acetobacter suboxydans)およびゲオト
リカム・カンデイダム(Geotrichum candidum)
のグリセロールデヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.6)
〔ジヤーナル オブ バイオロジカルケミストリ
ー(J.Biol.Chem.)第203巻、153頁(1953)、同
第235巻、1820頁(1960)およびアグリカルチユ
ラル アンド バイオロジカル ケミストリー
(Agric.Biol.Chem.)第46巻、3029頁(1982)〕は
NAD+を補酵素としてグリセロールよりジヒドロ
キシアセトンを生成し、ウサギ骨格筋のグリセロ
ールデヒドロゲナーゼ(EC1.1.1.72)〔バイオキ
ミカ バイオフイジカ アクタ(Biochim.
Biophys.Acta)第258巻、40頁(1972)〕は
NADP+を補酵素としてD−グリセルアルデヒド
を生成し、また緑藻デユナリエラ・パルヴア
(Dunaliella parva)のグリセロール2−デヒド
ロゲナーゼ(EC1.1.1.156)〔フエブス レター
(FEBS Lett.)第29巻、153頁(1973)〕は
NADP+を補酵素としてジヒドロキシアセトンを
生成する。本発明には上記グリセロールデヒドロ
ゲナーゼはいずれも使用することができるが、好
ましくはグリセロールに対するミハエリス定数
(Km値)の小さいゲオトリカム・カンデイダム
の産生するグリセロールデヒドロゲナーゼがよ
い。
リン酸供与体の例としては、ATP、ウリジン
5′−三リン酸(UTP)、イノシン5′−三リン酸
(ITP)、シチジン5′−三リン酸(CTP)、グアノ
シン5′−三リン酸(GTP)などがあげられる。
シゾサツカロミセス・ポンベIFO0354のジヒドロ
キシアセトンキナーゼはATPを最もよいリン酸
供与体とする。
5′−三リン酸(UTP)、イノシン5′−三リン酸
(ITP)、シチジン5′−三リン酸(CTP)、グアノ
シン5′−三リン酸(GTP)などがあげられる。
シゾサツカロミセス・ポンベIFO0354のジヒドロ
キシアセトンキナーゼはATPを最もよいリン酸
供与体とする。
上記反応においてグリセロールを測定するに
は、グリセロールデヒドロゲナーゼの触媒する反
応におけるNAD(P)+の変化、好ましくは生成す
るNAD(P)Hを340nm付近における紫外部吸
収により測定するのが最も簡便である。
は、グリセロールデヒドロゲナーゼの触媒する反
応におけるNAD(P)+の変化、好ましくは生成す
るNAD(P)Hを340nm付近における紫外部吸
収により測定するのが最も簡便である。
その他螢光強度を測定する方法、フエナジンメト
サルフエートとニトロテトラゾリウムブルーなど
のテトラゾリウム塩を使用して比色する方法〔ク
リニカキミカ アクタ(Clinica Chimica Acta)
第81巻、125頁(1977)〕、ジアホラーゼとテトラ
ゾリウム塩を使用して比色する方法〔特公昭56−
38199号公報〕などの方法も利用できる。
サルフエートとニトロテトラゾリウムブルーなど
のテトラゾリウム塩を使用して比色する方法〔ク
リニカキミカ アクタ(Clinica Chimica Acta)
第81巻、125頁(1977)〕、ジアホラーゼとテトラ
ゾリウム塩を使用して比色する方法〔特公昭56−
38199号公報〕などの方法も利用できる。
本発明のグリセロール測定組成物はジヒドロキ
シアセトンまたはD−グリセルアルデヒドをリン
酸化する酵素、グリセロールデヒドロゲナーゼ、
ピリジンヌクレオチド補酵素およびリン酸供与体
を必須として含んで成り、各成分の具体例は前述
のとおりである。各成分の使用量は幅広く変えて
用いることが可能である。例えばグリセロールデ
ヒドロゲナーゼの使用量は、反応の初速度からグ
リセロールを求める場合には反応液中の濃度が
0.01〜0.5u/ml、グリセロールを完全に生成物に
変化させることにより求める場合には0.5〜50u/
ml用いることが好ましい。トリオキナーゼまたは
ジヒドロキシアセトンキナーゼの使用量は0.1〜
100u/mlが好ましい。
シアセトンまたはD−グリセルアルデヒドをリン
酸化する酵素、グリセロールデヒドロゲナーゼ、
ピリジンヌクレオチド補酵素およびリン酸供与体
を必須として含んで成り、各成分の具体例は前述
のとおりである。各成分の使用量は幅広く変えて
用いることが可能である。例えばグリセロールデ
ヒドロゲナーゼの使用量は、反応の初速度からグ
リセロールを求める場合には反応液中の濃度が
0.01〜0.5u/ml、グリセロールを完全に生成物に
変化させることにより求める場合には0.5〜50u/
ml用いることが好ましい。トリオキナーゼまたは
ジヒドロキシアセトンキナーゼの使用量は0.1〜
100u/mlが好ましい。
反応の条件は、PH7〜9、温度25〜40℃が特に
有効であるが、この範囲を越えて行うことも可能
である。また反応液のPHを一定に保持するために
緩衝液を含むのが好ましい。緩衝液は上記PH範囲
を示すものであればいずれでもよいが、より好ま
しくはトリス塩酸緩衝液(PH8.0〜8.5)である。
有効であるが、この範囲を越えて行うことも可能
である。また反応液のPHを一定に保持するために
緩衝液を含むのが好ましい。緩衝液は上記PH範囲
を示すものであればいずれでもよいが、より好ま
しくはトリス塩酸緩衝液(PH8.0〜8.5)である。
以下に実施例をもつて本発明を具体的に説明す
るが、使用した酵素の調製法および各酵素の活性
の表示は次のとおりである。
るが、使用した酵素の調製法および各酵素の活性
の表示は次のとおりである。
(1) ジヒドロキシアセトンキナーゼの調製麦芽エ
キス1%、ペプトン0.3%、酵母エキス0.1%、
リン酸二カリウム0.2%、硫酸マグネシウム7
水塩0.05%、塩化カリウム0.05%および硫酸第
一鉄7水塩0.001%から成る組成の培地(PH
6.2)にシゾサツカロミセス・ポンベIFO0354
を接種し、30℃で48時間培養した。
キス1%、ペプトン0.3%、酵母エキス0.1%、
リン酸二カリウム0.2%、硫酸マグネシウム7
水塩0.05%、塩化カリウム0.05%および硫酸第
一鉄7水塩0.001%から成る組成の培地(PH
6.2)にシゾサツカロミセス・ポンベIFO0354
を接種し、30℃で48時間培養した。
培養液10を遠心分離して菌体を集め、20m
Mトリス塩酸緩衝液(PH7.0)に懸濁後、ダイ
ノミルにて菌体破砕を行い酵素を抽出した。抽
出液を遠心分離して固型物を除去し、得られた
上清液にポリエチレンイミン溶液を最終濃度
0.02%になるように添加し、沈澱物を再度遠心
分離により除去した。次に得られた上清液を硫
安塩析し、40−70%飽和画分の酵素沈澱を取得
した。沈澱を上記同緩衝液に溶解したのちセフ
アデツクスG−25(フアルマシア社製)を使用
したゲルろ過法により脱塩したのち、同緩衝液
で平衡化したDEAE−セフアロース(フアルマ
シア社製)カラムに吸着させ、カラムを洗浄後
0〜0.3Mの食塩濃度勾配により酵素を溶出し
た。酵素活性は二つのピークに分れ、約0.12M
食塩で溶出させる画分をDHAK()、約
0.16M食塩で溶出される画分をDHAK()と
してそれぞれ別に集めた。
Mトリス塩酸緩衝液(PH7.0)に懸濁後、ダイ
ノミルにて菌体破砕を行い酵素を抽出した。抽
出液を遠心分離して固型物を除去し、得られた
上清液にポリエチレンイミン溶液を最終濃度
0.02%になるように添加し、沈澱物を再度遠心
分離により除去した。次に得られた上清液を硫
安塩析し、40−70%飽和画分の酵素沈澱を取得
した。沈澱を上記同緩衝液に溶解したのちセフ
アデツクスG−25(フアルマシア社製)を使用
したゲルろ過法により脱塩したのち、同緩衝液
で平衡化したDEAE−セフアロース(フアルマ
シア社製)カラムに吸着させ、カラムを洗浄後
0〜0.3Mの食塩濃度勾配により酵素を溶出し
た。酵素活性は二つのピークに分れ、約0.12M
食塩で溶出させる画分をDHAK()、約
0.16M食塩で溶出される画分をDHAK()と
してそれぞれ別に集めた。
DHAK()、DHAK()画分はそれぞれ
硫酸アンモニウムを80%飽和になるように加え
て酵素を沈澱させたのち、遠心分離により集
め、上記同緩衝液に溶解してセフアデツクスG
−25により脱塩した。次に得られた酵素溶液を
40mMのトリス塩酸緩衝液(PH7.0)で平衡化
したブルーセフアロース(フアルマシア社製)
カラムに通し、吸着されずに溶出してきた活性
画分を限外ろ過法により濃縮したところ、
12u/mlの活性を有するDHAK()溶液10ml
ならびに20u/mlの活性を有するDHAK()
溶液18mlを得た。なお本DHAK()と
DHAK()は混合状態でも有効であり、以下
に示す実施例では混合物を使用した。
硫酸アンモニウムを80%飽和になるように加え
て酵素を沈澱させたのち、遠心分離により集
め、上記同緩衝液に溶解してセフアデツクスG
−25により脱塩した。次に得られた酵素溶液を
40mMのトリス塩酸緩衝液(PH7.0)で平衡化
したブルーセフアロース(フアルマシア社製)
カラムに通し、吸着されずに溶出してきた活性
画分を限外ろ過法により濃縮したところ、
12u/mlの活性を有するDHAK()溶液10ml
ならびに20u/mlの活性を有するDHAK()
溶液18mlを得た。なお本DHAK()と
DHAK()は混合状態でも有効であり、以下
に示す実施例では混合物を使用した。
活性測定法:2.5mM ATP、4mM硫酸マグ
ネシウム、0.2mM NADH、1.0mMジヒド
ロキシアセトンおよび2.5u/mlグリセロール
−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(ベーリンガ
ー・マンハイム社製)を含む0.1Mトリス塩
酸緩衝液(PH7.5)1.0mlと酵素溶液0.01mlを
混合し25℃で反応させ、340nmにおける吸
光度の減少を測定する。酵素活性の表示は、
上記条件で1分間に1μモルのNADHを減少
させる酵素量を1単位とした。以上の反応式
を示せば次の通りである。
ネシウム、0.2mM NADH、1.0mMジヒド
ロキシアセトンおよび2.5u/mlグリセロール
−3−リン酸デヒドロゲナーゼ(ベーリンガ
ー・マンハイム社製)を含む0.1Mトリス塩
酸緩衝液(PH7.5)1.0mlと酵素溶液0.01mlを
混合し25℃で反応させ、340nmにおける吸
光度の減少を測定する。酵素活性の表示は、
上記条件で1分間に1μモルのNADHを減少
させる酵素量を1単位とした。以上の反応式
を示せば次の通りである。
ジヒドロキシアセトン+ATP→
ジヒドロキシアセトンリン酸+ADP
ジヒドロキシアセトンリン酸+NADH→
グリセロール3−リン酸+NAD+
(2) トリオキナーゼの調製
メソツド イン エンザイモロジー(Meth.
Enzymol.)第5巻、362頁(1962)記載の方法
に準じてブタ肝臓より調製した。活性の測定
は、上記ジヒドロキシアセトンオキナーゼ活性
の測定法におけル基質ジヒドロキシアセトンの
代わりにD−グリセルアルデヒドを用いて同様
に操作した。
Enzymol.)第5巻、362頁(1962)記載の方法
に準じてブタ肝臓より調製した。活性の測定
は、上記ジヒドロキシアセトンオキナーゼ活性
の測定法におけル基質ジヒドロキシアセトンの
代わりにD−グリセルアルデヒドを用いて同様
に操作した。
(3) グリセロールデヒドロゲナーゼの調製
ゲオトリカム・カンデイダムのグリセロール
デヒドロゲナーゼはAgric.Biol.Chem.第46巻、
3029頁(1982)に準じ、またウサギ骨格筋のグ
リセロールデヒドロゲナーゼはBiochim.
Biophys.Acta第258巻、40頁(1972)に準じそ
れぞれ調製した。酵素活性は、グリセロールと
NAD(P)+を基質として、PH8.0、25℃の反応
条件で1分間に1μモルのNAD(P)Hを生成
する酵素量を1単位とした。
デヒドロゲナーゼはAgric.Biol.Chem.第46巻、
3029頁(1982)に準じ、またウサギ骨格筋のグ
リセロールデヒドロゲナーゼはBiochim.
Biophys.Acta第258巻、40頁(1972)に準じそ
れぞれ調製した。酵素活性は、グリセロールと
NAD(P)+を基質として、PH8.0、25℃の反応
条件で1分間に1μモルのNAD(P)Hを生成
する酵素量を1単位とした。
(4) リパーゼ活性の表示
オリーブ油乳化液と牛血清アルブミンとの混
合液を基質として、PH7.0、37℃の反応条件で
1分間に1μモルの脂肪酸を遊離する酵素量を
1単位とした。
合液を基質として、PH7.0、37℃の反応条件で
1分間に1μモルの脂肪酸を遊離する酵素量を
1単位とした。
実施例 1
硫酸マグネシウム・7水塩1.04mg/ml、
NAD+2.0mg/mlおよびNTP1.5mg/mlを含む
0.15Mトリス塩酸緩衝液(PH8.5)0.96mlと試料と
してトリオレイン換算75〜1050mg/dlの既知濃度
のグリセロール溶液0.02mlを1mlのキユベツトに
入れて混合し、37℃で3分間保持した。その後ゲ
オトリカム・カンデイダムのグリセロールデヒド
ロゲナーゼ8.75u/mlおよびジヒドロキシアセト
ンキナーゼ25u/mlを含む0.02Mトリス塩酸緩衝
液(PH7.5)0.02mlを添加して反応させ、340nm
における吸光度の1分間当りの増加を測定した。
なお比較のためにジヒドロキシアセトンキナーゼ
を除いた系についても同様に操作した。
NAD+2.0mg/mlおよびNTP1.5mg/mlを含む
0.15Mトリス塩酸緩衝液(PH8.5)0.96mlと試料と
してトリオレイン換算75〜1050mg/dlの既知濃度
のグリセロール溶液0.02mlを1mlのキユベツトに
入れて混合し、37℃で3分間保持した。その後ゲ
オトリカム・カンデイダムのグリセロールデヒド
ロゲナーゼ8.75u/mlおよびジヒドロキシアセト
ンキナーゼ25u/mlを含む0.02Mトリス塩酸緩衝
液(PH7.5)0.02mlを添加して反応させ、340nm
における吸光度の1分間当りの増加を測定した。
なお比較のためにジヒドロキシアセトンキナーゼ
を除いた系についても同様に操作した。
反応時間と吸光度の関係を第1図(本発明法)
および第2図(比較例)に、また本発明法の検量
線を第3図に示す。本発明法では1000mg/dl以上
の試料にに対しても反応速度は一定であり、高感
度で定量的な測定が可能であるが、比較例では反
応速度が遅く、また時間とともに低下することが
わかる。
および第2図(比較例)に、また本発明法の検量
線を第3図に示す。本発明法では1000mg/dl以上
の試料にに対しても反応速度は一定であり、高感
度で定量的な測定が可能であるが、比較例では反
応速度が遅く、また時間とともに低下することが
わかる。
実施例 2
実施例1におけるジヒドロキシアセトンキナー
ゼ、ゲオトリカム・カンデイダムのグリセロール
デヒドロゲナーゼおよびNAD+に代えてそれぞれ
トリオキナーゼ、ウサギ骨格筋のグリセロールデ
ヒドロゲナーゼおよびNADP+を用いて同様に操
作したところ、実施例1と同様の結果を得た。
ゼ、ゲオトリカム・カンデイダムのグリセロール
デヒドロゲナーゼおよびNAD+に代えてそれぞれ
トリオキナーゼ、ウサギ骨格筋のグリセロールデ
ヒドロゲナーゼおよびNADP+を用いて同様に操
作したところ、実施例1と同様の結果を得た。
実施例 3
実施例1における硫酸マグネシウム代えて塩化
カルシウム、塩化コバルトまたは塩化マンガンを
用いて同様に操作したところ、いずれも実施例1
と同様の結果であつた。
カルシウム、塩化コバルトまたは塩化マンガンを
用いて同様に操作したところ、いずれも実施例1
と同様の結果であつた。
実施例 4
硫酸マグネシウム・7水塩1.04mg/ml、
NAD+2.0mg/mlおよびATP1.5mg/mlを含む
0.15Mトリス塩酸緩衝液(PH8.5)0.96mlとゲオト
リカム・カンデイダムのグリセロールデヒドロゲ
ナーゼ75u/mlおよびジヒドロキシアセトンキナ
ーゼ25u/mlを含む0.02Mトリス塩酸緩衝液(PH
7.5)0.02mlを試験管に入れて混合し、37℃で3
分間保持した。その後試料としてトリオレイン換
算75〜900mg/dlの既知濃度のグリセロール溶液
0.02mlを添加して20分間反応させ、340nmにおけ
る吸光度の増加を測定した。なお比較のためジヒ
ドロキシアセトンキナーゼを除いた系についても
同様に操作した。
NAD+2.0mg/mlおよびATP1.5mg/mlを含む
0.15Mトリス塩酸緩衝液(PH8.5)0.96mlとゲオト
リカム・カンデイダムのグリセロールデヒドロゲ
ナーゼ75u/mlおよびジヒドロキシアセトンキナ
ーゼ25u/mlを含む0.02Mトリス塩酸緩衝液(PH
7.5)0.02mlを試験管に入れて混合し、37℃で3
分間保持した。その後試料としてトリオレイン換
算75〜900mg/dlの既知濃度のグリセロール溶液
0.02mlを添加して20分間反応させ、340nmにおけ
る吸光度の増加を測定した。なお比較のためジヒ
ドロキシアセトンキナーゼを除いた系についても
同様に操作した。
結果は、第4図に示すように本発明法ではグリ
セロールデヒドロゲナーゼの反応が終点まで達す
ることにより少なくとも900mg/dlまでは検量線
は直線であり、感度良く測定できることがわか
る。一方比較例では反応性が低くて、感度が悪
く、検量線は直線性を示さない。
セロールデヒドロゲナーゼの反応が終点まで達す
ることにより少なくとも900mg/dlまでは検量線
は直線であり、感度良く測定できることがわか
る。一方比較例では反応性が低くて、感度が悪
く、検量線は直線性を示さない。
実施例 5
トリグリセライドの測定
試料にリパーゼ(リポプロテインリパーゼ)を
作用させて含有するトリグリセライドを加水分解
し、生じたグリセロールを測定することによりト
リグリセライドの測定を行つた。即ち、リポプロ
テインリパーゼ(天野製薬社製)500u/ml、硫
酸マグネシウム・7水塩1.04mg/ml、NAD+2.0
mg/ml、ATP1.5mg/mlおよびトリトンX−100
0.1%を含む0.15Mトリス塩酸緩衝液(PH8.5)
0.96mlと血清試料0.02mlを混合し37℃で5分間保
持したのち、ゲオトリカム・カンデイダムのグリ
セロールデヒドロゲナーゼ8.75u/mlおよびジヒ
ドロキシアセトンキナーゼ25u/mlを含む0.02M
トリス塩酸緩衝液(PH7.5)0.02mlを添加して反
応させ、340nmにおける吸光度の1分間当りの
増加を測定した。別に、既知濃度のトリグリセラ
イドを含む標準血清を試料として上記と同様に操
作して得た検量線と上記測定値を対比して前記血
清試料中のトリグリセライドを求めた。検量線を
第5図に示す。
作用させて含有するトリグリセライドを加水分解
し、生じたグリセロールを測定することによりト
リグリセライドの測定を行つた。即ち、リポプロ
テインリパーゼ(天野製薬社製)500u/ml、硫
酸マグネシウム・7水塩1.04mg/ml、NAD+2.0
mg/ml、ATP1.5mg/mlおよびトリトンX−100
0.1%を含む0.15Mトリス塩酸緩衝液(PH8.5)
0.96mlと血清試料0.02mlを混合し37℃で5分間保
持したのち、ゲオトリカム・カンデイダムのグリ
セロールデヒドロゲナーゼ8.75u/mlおよびジヒ
ドロキシアセトンキナーゼ25u/mlを含む0.02M
トリス塩酸緩衝液(PH7.5)0.02mlを添加して反
応させ、340nmにおける吸光度の1分間当りの
増加を測定した。別に、既知濃度のトリグリセラ
イドを含む標準血清を試料として上記と同様に操
作して得た検量線と上記測定値を対比して前記血
清試料中のトリグリセライドを求めた。検量線を
第5図に示す。
なお、公知のトリグリセライドの測定試薬であ
るTGキツト−K(日本商事社製、リポプロテイ
ンリパーゼ、ゲリセロールキナーゼ、グリセロー
ル3−リン酸オキシダーゼを含む)を用いた方法
と本発明法との血清試料測定結果の関係をみたと
ころ、第6図に示すように極めて有意な相関が認
められた。
るTGキツト−K(日本商事社製、リポプロテイ
ンリパーゼ、ゲリセロールキナーゼ、グリセロー
ル3−リン酸オキシダーゼを含む)を用いた方法
と本発明法との血清試料測定結果の関係をみたと
ころ、第6図に示すように極めて有意な相関が認
められた。
第1図は本発明によるグリセロールの測定にお
ける反応時間と吸光度の関係を表す図であり、第
2図はその比較例を表す図である。第3図および
第4図は本発明によるグリセロールの測定の検量
線を表す図である。第5図は本発明を利用したト
リグリセライドの測定の検量線を表す図であり、
第6図はそれによる血清試料中のトリグリセライ
ドの測定値と公知法による測定値との相関を表す
図である。
ける反応時間と吸光度の関係を表す図であり、第
2図はその比較例を表す図である。第3図および
第4図は本発明によるグリセロールの測定の検量
線を表す図である。第5図は本発明を利用したト
リグリセライドの測定の検量線を表す図であり、
第6図はそれによる血清試料中のトリグリセライ
ドの測定値と公知法による測定値との相関を表す
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 グリセロールにグリセロールデヒドロゲナー
ゼを作用させ、減少したNAD(P)+または生成し
たNAD(P)Hの量を測定するグリセロールの測
定において、ジヒドロキシアセトンまたはD−グ
リセルアルデヒドをリン酸化する酵素およびリン
酸供与体を用い、グリセロールデヒドロゲナーゼ
が触媒する反応を促進することを特徴とするグリ
セロールの測定法。 2 ジヒドロキシアセトンまたはD−グリセルア
ルデヒドをリン酸化する酵素がトリオキナーゼま
たはジヒドロキシアセトンキナーゼである特許請
求の範囲第1項記載のグリセロールの測定法。 3 グリセロールがトリグリセライドの加水分解
に由来するものである特許請求の範囲第1項記載
のグリセロールの測定法。 4 ジヒドロキシアセトンまたはD−グリセルア
ルデヒドをリン酸化する酵素、グリセロールデヒ
ドロゲナーゼ、ピリジンヌクレオチド補酵素およ
びリン酸供与体を含んでなるグリセロール測定組
成物。 5 ジヒドロキシアセトンまたはD−グリセルア
ルデヒドをリン酸化する酵素がトリオキナーゼま
たはジヒドロキシアセトンキナーゼである特許請
求の範囲第4項記載のグリセロール測定組成物。 6 ピリジンヌクレオチド補酵素がニコチンアミ
ドアデニンジヌクレオチドまたはニコチンアミド
アデニンジヌクレオチドリン酸である特許請求の
範囲第4項記載のグリセロール測定組成物。 7 リン酸供与体がアデノシン5′−三リン酸であ
る特許請求の範囲第4項記載のグリセロール測定
組成物。 8 前記組成物がさらに二価金属イオンを含む特
許請求の範囲第4項記載のグリセロール測定組成
物。 9 二価金属イオンがマグネシウム、カルシウ
ム、コバルトまたはマンガンである特許請求の範
囲第8項記載のグリセロール測定組成物。 10 前記組成物がさらに緩衝液を含む特許請求
の範囲第4項記載のグリセロール測定組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58070730A JPS59196100A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | グリセロ−ルの測定法および測定組成物 |
| US06/601,252 US4636465A (en) | 1983-04-21 | 1984-04-17 | Method and composition for determination of glycerol |
| DE8484302642T DE3468124D1 (en) | 1983-04-21 | 1984-04-18 | Method and composition for determination of glycerol |
| EP84302642A EP0123511B1 (en) | 1983-04-21 | 1984-04-18 | Method and composition for determination of glycerol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58070730A JPS59196100A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | グリセロ−ルの測定法および測定組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196100A JPS59196100A (ja) | 1984-11-07 |
| JPH0422560B2 true JPH0422560B2 (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=13439940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58070730A Granted JPS59196100A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | グリセロ−ルの測定法および測定組成物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4636465A (ja) |
| EP (1) | EP0123511B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59196100A (ja) |
| DE (1) | DE3468124D1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3041840B2 (ja) * | 1992-02-24 | 2000-05-15 | 東洋紡績株式会社 | 新規なグリセロールデヒドロゲナーゼ、その製法及びその用途 |
| US6743579B1 (en) * | 1999-10-22 | 2004-06-01 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Glycerol as a predictor of glucose tolerance |
| WO2001031344A2 (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-03 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Glycerol as a predictor of glucose tolerance |
| CA2424775C (en) * | 2001-04-20 | 2009-03-31 | Enzymatic Deinking Technologies, Llc | Rapid triglyceride assay for use in pulp pitch control |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3703591A (en) * | 1970-12-16 | 1972-11-21 | Calbiochem | Triglyceride hydrolysis and assay |
| GB2021594B (en) * | 1978-05-22 | 1982-10-20 | Atkinson A | Glycerol dehydrogenase |
| DE2831580C2 (de) * | 1978-07-18 | 1980-09-18 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Verfahren und Reagens zur Bestimmung von Glycerin |
| US4242446A (en) * | 1978-07-26 | 1980-12-30 | Coulter Electronics, Inc. | Method for determining a substance in a biological fluid and reagent combination for use in the method |
-
1983
- 1983-04-21 JP JP58070730A patent/JPS59196100A/ja active Granted
-
1984
- 1984-04-17 US US06/601,252 patent/US4636465A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-04-18 DE DE8484302642T patent/DE3468124D1/de not_active Expired
- 1984-04-18 EP EP84302642A patent/EP0123511B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59196100A (ja) | 1984-11-07 |
| EP0123511A3 (en) | 1986-02-12 |
| US4636465A (en) | 1987-01-13 |
| DE3468124D1 (en) | 1988-01-28 |
| EP0123511A2 (en) | 1984-10-31 |
| EP0123511B1 (en) | 1987-12-16 |
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