JPH047190B2 - - Google Patents
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- JPH047190B2 JPH047190B2 JP58219792A JP21979283A JPH047190B2 JP H047190 B2 JPH047190 B2 JP H047190B2 JP 58219792 A JP58219792 A JP 58219792A JP 21979283 A JP21979283 A JP 21979283A JP H047190 B2 JPH047190 B2 JP H047190B2
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0006—Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
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Description
本発明は新規なマルトースデヒドロゲナーゼお
よびその製法、それを用いる分析法に関する。更
に詳しくは、単糖またはオリゴ糖の還元末端に作
用し、NAD(ニコチン・アデニン・ジヌクレオチ
ド)またはNADP(ニコチン・アデニン・ジヌク
レオチド・ホスフエート)を補酵素として利用す
ることなく次の反応を触媒する新規な酵素、 (式中Rは糖鎖残基または水素原子、AはNAD
またはNADPを除く水素受容体、AHまたは
AHnは還元型受容体、nは1または2の整数を
示す)およびスタフイロコツカス属に属する該酵
素生産菌を培地に培養し、その培養物より該酵素
を採取することを特徴とする酵素の製造法、さら
には糖類、または糖類を遊離する酵素の酵素活
性、測定において水素受容体の存在下、上記酵素
を作用させ検出可能な変化を測定することを特徴
とする測定法、に関する。 従来から、単糖またはオリゴ糖の還元末端に作
用し、水素受容体の存在下脱水素反応を触媒する
酵素はグルコースデヒドロゲナーゼ〔EC.1.1.1.47
グルコースデヒドロゲナーゼ(酵素ハンドブツ
ク、1982年12月発行第19頁)、EC.1.1.1.118グルコ
ースデヒドロゲナーゼ(NAD+)(酵素ハンドブ
ツク第42頁)、EC.1.1.1.119グルコースデヒドロゲ
ナーゼ(NADP+)(酵素ハンドブツク第43頁)〕
や、マルトースデヒドロゲナーゼ(英国公開特許
2088052号明細書)など種々のデヒドロゲナーゼ
が知られている。しかしいずれもこれら酵素は
NADまたはNADPを水素受容体とする酵素であ
つた。また、これらNADやNADPを水素受容体
とせず、フエナジンメトサルフエート(PMS)
を利用し、グルコースを酸化(脱水素)する酵素
としてはシユードモナス・エス・ビー
(Pseudomonas SP.)またはグルコノバクター・
サブオキシダンス(Gluconobacter
subcxydans)から得られる酵素が知られていた。
〔松下ら、Agr.Biol.Chem.、44、1505−1512
(1980)、松下ら、Agr.Biol.Chem.、45、851−
861(1981)〕。しかし、これら公知の酵素はグルコ
ースに対する作用を示すものの、マルトース以上
のオリゴ糖に対する活性はグルコースのそれに比
べて非常に低いものであつた。 本発明者らは、山口県岩国市大字守内のじやが
いも畑で採取した土壤試料から分離したスタフイ
ロコツカス属に属する菌株No.B.0875株が、前記
NADおよびNADPを補酵素とせず、PMS、1−
メトキシ−フエナジンメトサルフエート
(MPMS)またはメルドーラブルー(9−ジメチ
ルアミノベンゾ−α−フエナゾキソニウム・クロ
ライド)を水素受容体とし、また前記公知グルコ
ースデヒドロゲナーゼと異なり、D−グルコース
に対する作用によりマルトースに対する活性の方
が高く、またマルトリオース、マルトテトラホ
ス、マルトペンタオース、マルトヘキサオースに
も基質特異性を有する新規な、単糖、またはオリ
ゴ糖の還元末端に作用し次の反応を触媒する新規
な酵素〔(以下、マルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)という〕 (式中Rは糖鎖残基または水素原子、Aは少なく
ともフエナジンメトサルフエート、1−メトキシ
−フエナジンメトサルフエートまたはメルドーラ
ブルーの水素受容体、AHまたはAHnは還元型受
容体、nは1または2の整数を示す)を生産する
ことを知つた。 更に、本発明者らは、このマルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を用いることにより、糖類
の測定、または糖類を遊離する酵素の酵素活性の
測定を水素受容体の存在下に行うことができるこ
とを知つた。 本発明の新規なマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)生産菌の分類学的性状は以下の通り
である。 (1) 形態(普通寒天*にて30℃、18時間培養の結
果) *ペプトン10g、肉エキス5g、食塩3g、蒸
留水1000ml、PH7.2 細胞の形、大きさ、多角形の有無: 主に二連、または単独、短連鎖で塊状にな
る球菌で多形性はない。細胞の大きさは0.6
〜0.8×0.6〜1.0μmである。 運動性及び鞭毛:なし 芽胞(形、大きさ、位置、菌体のふくら
み):なし グラム染色:陽性(容易に脱色される) 抗酸性染色:陰性 (2) 生育試験 肉汁寒天平板培地(30℃、18時間)普通寒
天培地丘状、周囲は丸くなめらかな集落を形
成する。クリーム状白色または灰白色を呈
し、可溶性色素は産生しない。 肉汁寒天斜面培地(30℃、18時間)普通寒
天培地 線状に良好に生育する。色は灰白色〜クリ
ーム状白色で可溶性色素は産生しない。 肉汁液体培地(30℃、18−42時間) 生育良好で一様に混濁する。うすい菌膜を
形成する。 リトマスミルクまたはBCPミルク 約2週間培養で酸性凝固し、一部ペプトン
化する。 (3) 生理的性質 硝酸塩の還元 − 脱窒反応 − MRテスト − VPテスト − 硫化水素の産生 − デンプンの加水分解 +(弱い) クエン酸塩の利用(シモンズ培地) + クエン酸塩の利用(クリステンゼン培地) + 硝酸塩の利用 〜 アンモニウム塩の利用 〜 色素の生成 − ウレアーゼ(SSR) − ウレアーゼ(クリステンゼン) + オキシダーゼ − カタラーゼ + 生育の範囲(PH) 〜 (温度) 〜 酸素に対する態度 好気性 OFテスト(ヒユーレイフソン培地*) 〇
(2〜3週間培養で嫌気で弱く酸を産生する
ことがある) OFテスト(ペプトン不含培地**) 〇 ゼラチンの分解 − カゼインの分解 − エスクリンの分解 − アルギニンの分解 〜 リジンの脱炭酸反応 〜 NaCl耐性度 5%まで FTO培地での生育 − GC%(Tm法) 39% *ヒユーレイフソン(Hugh−Leifson)培地 ペプトン2.0g、NaCl5.0g、K2HPO40.3g、
ブロムチモールブルー(BTB)(0.2%)10.0
ml、蒸溜水1000ml、寒天3.0g、PH7.2 **ペプトン不含培地 NH4H2PO41.0g、KCl0.2g、MgSO4・
7H2O0.2g、イーストエキス1.0g、寒天3.0
g、BTB(0.2%)10.0ml、蒸溜水1000ml、PH
7.2 (4) 糖より酸・ガスの産生(基礎培地:ヒユーレ
イフソン培地、ペプトン不含培地)いずれの基
礎培地を用いても結果は同じである。
よびその製法、それを用いる分析法に関する。更
に詳しくは、単糖またはオリゴ糖の還元末端に作
用し、NAD(ニコチン・アデニン・ジヌクレオチ
ド)またはNADP(ニコチン・アデニン・ジヌク
レオチド・ホスフエート)を補酵素として利用す
ることなく次の反応を触媒する新規な酵素、 (式中Rは糖鎖残基または水素原子、AはNAD
またはNADPを除く水素受容体、AHまたは
AHnは還元型受容体、nは1または2の整数を
示す)およびスタフイロコツカス属に属する該酵
素生産菌を培地に培養し、その培養物より該酵素
を採取することを特徴とする酵素の製造法、さら
には糖類、または糖類を遊離する酵素の酵素活
性、測定において水素受容体の存在下、上記酵素
を作用させ検出可能な変化を測定することを特徴
とする測定法、に関する。 従来から、単糖またはオリゴ糖の還元末端に作
用し、水素受容体の存在下脱水素反応を触媒する
酵素はグルコースデヒドロゲナーゼ〔EC.1.1.1.47
グルコースデヒドロゲナーゼ(酵素ハンドブツ
ク、1982年12月発行第19頁)、EC.1.1.1.118グルコ
ースデヒドロゲナーゼ(NAD+)(酵素ハンドブ
ツク第42頁)、EC.1.1.1.119グルコースデヒドロゲ
ナーゼ(NADP+)(酵素ハンドブツク第43頁)〕
や、マルトースデヒドロゲナーゼ(英国公開特許
2088052号明細書)など種々のデヒドロゲナーゼ
が知られている。しかしいずれもこれら酵素は
NADまたはNADPを水素受容体とする酵素であ
つた。また、これらNADやNADPを水素受容体
とせず、フエナジンメトサルフエート(PMS)
を利用し、グルコースを酸化(脱水素)する酵素
としてはシユードモナス・エス・ビー
(Pseudomonas SP.)またはグルコノバクター・
サブオキシダンス(Gluconobacter
subcxydans)から得られる酵素が知られていた。
〔松下ら、Agr.Biol.Chem.、44、1505−1512
(1980)、松下ら、Agr.Biol.Chem.、45、851−
861(1981)〕。しかし、これら公知の酵素はグルコ
ースに対する作用を示すものの、マルトース以上
のオリゴ糖に対する活性はグルコースのそれに比
べて非常に低いものであつた。 本発明者らは、山口県岩国市大字守内のじやが
いも畑で採取した土壤試料から分離したスタフイ
ロコツカス属に属する菌株No.B.0875株が、前記
NADおよびNADPを補酵素とせず、PMS、1−
メトキシ−フエナジンメトサルフエート
(MPMS)またはメルドーラブルー(9−ジメチ
ルアミノベンゾ−α−フエナゾキソニウム・クロ
ライド)を水素受容体とし、また前記公知グルコ
ースデヒドロゲナーゼと異なり、D−グルコース
に対する作用によりマルトースに対する活性の方
が高く、またマルトリオース、マルトテトラホ
ス、マルトペンタオース、マルトヘキサオースに
も基質特異性を有する新規な、単糖、またはオリ
ゴ糖の還元末端に作用し次の反応を触媒する新規
な酵素〔(以下、マルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)という〕 (式中Rは糖鎖残基または水素原子、Aは少なく
ともフエナジンメトサルフエート、1−メトキシ
−フエナジンメトサルフエートまたはメルドーラ
ブルーの水素受容体、AHまたはAHnは還元型受
容体、nは1または2の整数を示す)を生産する
ことを知つた。 更に、本発明者らは、このマルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を用いることにより、糖類
の測定、または糖類を遊離する酵素の酵素活性の
測定を水素受容体の存在下に行うことができるこ
とを知つた。 本発明の新規なマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)生産菌の分類学的性状は以下の通り
である。 (1) 形態(普通寒天*にて30℃、18時間培養の結
果) *ペプトン10g、肉エキス5g、食塩3g、蒸
留水1000ml、PH7.2 細胞の形、大きさ、多角形の有無: 主に二連、または単独、短連鎖で塊状にな
る球菌で多形性はない。細胞の大きさは0.6
〜0.8×0.6〜1.0μmである。 運動性及び鞭毛:なし 芽胞(形、大きさ、位置、菌体のふくら
み):なし グラム染色:陽性(容易に脱色される) 抗酸性染色:陰性 (2) 生育試験 肉汁寒天平板培地(30℃、18時間)普通寒
天培地丘状、周囲は丸くなめらかな集落を形
成する。クリーム状白色または灰白色を呈
し、可溶性色素は産生しない。 肉汁寒天斜面培地(30℃、18時間)普通寒
天培地 線状に良好に生育する。色は灰白色〜クリ
ーム状白色で可溶性色素は産生しない。 肉汁液体培地(30℃、18−42時間) 生育良好で一様に混濁する。うすい菌膜を
形成する。 リトマスミルクまたはBCPミルク 約2週間培養で酸性凝固し、一部ペプトン
化する。 (3) 生理的性質 硝酸塩の還元 − 脱窒反応 − MRテスト − VPテスト − 硫化水素の産生 − デンプンの加水分解 +(弱い) クエン酸塩の利用(シモンズ培地) + クエン酸塩の利用(クリステンゼン培地) + 硝酸塩の利用 〜 アンモニウム塩の利用 〜 色素の生成 − ウレアーゼ(SSR) − ウレアーゼ(クリステンゼン) + オキシダーゼ − カタラーゼ + 生育の範囲(PH) 〜 (温度) 〜 酸素に対する態度 好気性 OFテスト(ヒユーレイフソン培地*) 〇
(2〜3週間培養で嫌気で弱く酸を産生する
ことがある) OFテスト(ペプトン不含培地**) 〇 ゼラチンの分解 − カゼインの分解 − エスクリンの分解 − アルギニンの分解 〜 リジンの脱炭酸反応 〜 NaCl耐性度 5%まで FTO培地での生育 − GC%(Tm法) 39% *ヒユーレイフソン(Hugh−Leifson)培地 ペプトン2.0g、NaCl5.0g、K2HPO40.3g、
ブロムチモールブルー(BTB)(0.2%)10.0
ml、蒸溜水1000ml、寒天3.0g、PH7.2 **ペプトン不含培地 NH4H2PO41.0g、KCl0.2g、MgSO4・
7H2O0.2g、イーストエキス1.0g、寒天3.0
g、BTB(0.2%)10.0ml、蒸溜水1000ml、PH
7.2 (4) 糖より酸・ガスの産生(基礎培地:ヒユーレ
イフソン培地、ペプトン不含培地)いずれの基
礎培地を用いても結果は同じである。
【表】
【表】
以上の第1表の結果から、本菌株の主性状を述
べると、通常二連で、たまに単独、短連鎖または
塊状になる球状のグラム陽性(ただし、容易に脱
色される)の非運動性の好気性細菌で多形性はな
い。カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陰性で糖を酸
化的に分解し、産生する。培地組成(ペプトン不
含培地からリン酸アンモニウムを除いた培地)に
よつては3週間以上の培養で、OFテストにおい
てFを示すことがあり、嫌気条件で弱く酸を産生
する場合がある。核酸のグアニン、シトシン含量
(GC%)は39%である。 本菌株の主な性状をBergey′s Manual of
Determinative Bacteriology 8版(1974)を参
照すると、本菌株はMicrococcuceaeに属する。
MicrococcuceaeにはMicrococcus属、
Staphylococcus属、Planococcus属および
Stomatococcus属の4属が報告されている。本菌
株B−0875株は形態的特徴(運動性)、生化学的
特徴(OFテスト)からはMicrococcus属に属す
るといえるが、GC%はMicrococcus属のGC%
(66〜75%)と25%以上の相違がみられる。GC%
の相違は主な遺天的多様性、系統発生的に大きな
隔たりを示す証拠であると考え、本菌株を
Micrococcus属に属せしめることはできないと判
断した。そこで、検討を重ねた結果、通性嫌気性
菌属のStaphylococcus属(一般にOFテスト:
F、GC%:30−40%)に酸化的に糖を分解する
変異株が報告されている(lnt.J.Syst.Bacteriol.、
26:22−37、1976)ことから、本菌B−0875株の
GC%が39%であること、培地組成によつてはOF
テストで3週間以上の長期培養で嫌気性(醗酵
的)に弱く酸を産生することがあり(即ち、OF
テストにおいてFを示すと考えられる)、また本
菌株はFTO寒天培地で生育できない(The
Prokaryotes、第巻、1981、参照)、などの結
果を参酌して、本菌B−0875株を
Staphylococcus属に属するものと同定し、
Staphylococcus sp.B−0875と命名した。(本菌
株は、ブタペスト条約に基づき、通商産業省工業
技術院微生物工業技術研究所に(受託番号)微工
研条寄第385号(FERM BP−385)として寄託
されている。 本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を生産するに当つては、このマルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)生産菌を、抗
生物質、酵素などを生産する通常の方法で培養す
る。培養の形態は液体培養でも固体培養でもよい
が工業的にはマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)生産菌の細胞をその生産用培地に接
種し、深部通気撹拌培養を行なうのが有利であ
る。培地の栄養源としては、微生物の培養に通常
用いられるものが広く使用される。窒素源として
は利用可能な窒素化合物であればよく、例えばコ
ーン・ステープ・リカー、ペプトン、カゼイン、
大豆粉、酵母エキス、種々の肉エキスなどが使用
される。炭素源としては資化可能な炭素化合物で
あればよく、例えば糖密、グルコース、グリセリ
ン、シユークロース、デキストリンなどが使用さ
れる。その他、食塩、塩化カリウム、硫酸マグネ
シウム、第一リン酸カリウム、第二リン酸カリウ
ムはどの種々の無機塩が必要に応じて使用され
る。培養温度は菌が発育し、マルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を生産する範囲内で適宜変
更し得るが、好ましくは25〜30℃である。培養時
間は、条件によつて多少異なるが、通常15〜72時
間程度であつて、マルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)が最高力価に達する時期をみはから
つて適当な時期に培養を終了すればよい。かくし
て得られたマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)生産菌の培養物中において、マルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)はその菌体内
に含有、蓄積されている。 このようにして得られた培養物中よりマルトー
スデヒドロゲナーゼ(acceptor)を抽出するため
に一例を挙げれば、まず培養物を固液分離し、得
られる湿菌体を、トリス−塩酸緩衝液などの溶液
を用いて、リゾチーム処理、超音波処理、フレン
チプレス処理などの種々の菌体処理手段を適宜選
択組合せて、粗製のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)含有液を得る。 次いでこの粗製のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)含有液は、さらに公知の蛋白質、酵
素などの単離、精製手段を用いて精製されたマル
トースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を得る。例
えば粗製のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)含有液に、アセトン、メタノール、
エタノールなどの有機溶媒による分別沈澱法、硫
安食塩、硫酸アルミニウムなどによる塩析法など
を適用して溶液から酵素を沈澱せしめ、回収すれ
ばよい。さらにこの沈澱物を、トリス−塩酸緩衝
液などの溶媒に溶解せしめ、これをカルボキシメ
チル−セルロース、カルボキシメチル−デキスト
ランゲル、スルホプロピル−デキストランゲルな
どのイオン交換樹脂やデキストランゲルやポリア
クリルアマイドゲルなどのゲル3過剤による吸着
クロマトグラフイーを行なつて精製し、次いでこ
れを凍結乾燥してマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)の粉末を得る。 このようにして得られたマルトースデヒドロゲ
ナーゼ(acceptor)の活性測定法、生化学的性質
は、以下に述べる通りである。 (1) 活性測定法 20mM リン酸緩衝液(PH7.5) 0.1% 牛血清アルブミン 0.025% ニトロテトラゾリウムブルー
(NTB) 0.2% トリトンX−100 0.001% フエナジンメトサルフエート
(PMS:水素受容体) 0.1M マルトース 上記組成の反応式1.0mlを小試験管にとり、
37℃に加温後、10μの酵素液を添加して反応
を開始し、37℃で10分間インキユベートする。
0.1N HCl2.0mlを加えて反応を停止し、550nm
の吸光度を測定する(As)。対照(ブランク)
として、酵素液の代りに蒸溜水10μを加え、
同様に550nmの吸光度を測定し(Ab)、下記計
算式より酵素活性を算出する。酵素活性1単位
(U)は上記条件において1分間に1μモルのマ
ルトースを酸化(脱水素)する酵素量とする。 なを、測定法の原理は以下の酵素反応に基づ
くと推定される。 マルトース+2PMS→マルトグルコノ−γ−
ラクトン+2PMSH 2PMSH+NTB→2PMS+NTBH2(モノ−
またはジホルマザン形成) 酵素活性(U/ml)=(As−Ab)×3.01/12.4×10×
0.01 (2) 基質特異性 活性測定法における反応液のマルトースの代
りに、第2表に記載の各基質0.1mlを用いて、
以下活性測定法において、その550nmにおけ
る吸光度を測定し、その相対活性を求めた。そ
の結果、
べると、通常二連で、たまに単独、短連鎖または
塊状になる球状のグラム陽性(ただし、容易に脱
色される)の非運動性の好気性細菌で多形性はな
い。カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陰性で糖を酸
化的に分解し、産生する。培地組成(ペプトン不
含培地からリン酸アンモニウムを除いた培地)に
よつては3週間以上の培養で、OFテストにおい
てFを示すことがあり、嫌気条件で弱く酸を産生
する場合がある。核酸のグアニン、シトシン含量
(GC%)は39%である。 本菌株の主な性状をBergey′s Manual of
Determinative Bacteriology 8版(1974)を参
照すると、本菌株はMicrococcuceaeに属する。
MicrococcuceaeにはMicrococcus属、
Staphylococcus属、Planococcus属および
Stomatococcus属の4属が報告されている。本菌
株B−0875株は形態的特徴(運動性)、生化学的
特徴(OFテスト)からはMicrococcus属に属す
るといえるが、GC%はMicrococcus属のGC%
(66〜75%)と25%以上の相違がみられる。GC%
の相違は主な遺天的多様性、系統発生的に大きな
隔たりを示す証拠であると考え、本菌株を
Micrococcus属に属せしめることはできないと判
断した。そこで、検討を重ねた結果、通性嫌気性
菌属のStaphylococcus属(一般にOFテスト:
F、GC%:30−40%)に酸化的に糖を分解する
変異株が報告されている(lnt.J.Syst.Bacteriol.、
26:22−37、1976)ことから、本菌B−0875株の
GC%が39%であること、培地組成によつてはOF
テストで3週間以上の長期培養で嫌気性(醗酵
的)に弱く酸を産生することがあり(即ち、OF
テストにおいてFを示すと考えられる)、また本
菌株はFTO寒天培地で生育できない(The
Prokaryotes、第巻、1981、参照)、などの結
果を参酌して、本菌B−0875株を
Staphylococcus属に属するものと同定し、
Staphylococcus sp.B−0875と命名した。(本菌
株は、ブタペスト条約に基づき、通商産業省工業
技術院微生物工業技術研究所に(受託番号)微工
研条寄第385号(FERM BP−385)として寄託
されている。 本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を生産するに当つては、このマルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)生産菌を、抗
生物質、酵素などを生産する通常の方法で培養す
る。培養の形態は液体培養でも固体培養でもよい
が工業的にはマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)生産菌の細胞をその生産用培地に接
種し、深部通気撹拌培養を行なうのが有利であ
る。培地の栄養源としては、微生物の培養に通常
用いられるものが広く使用される。窒素源として
は利用可能な窒素化合物であればよく、例えばコ
ーン・ステープ・リカー、ペプトン、カゼイン、
大豆粉、酵母エキス、種々の肉エキスなどが使用
される。炭素源としては資化可能な炭素化合物で
あればよく、例えば糖密、グルコース、グリセリ
ン、シユークロース、デキストリンなどが使用さ
れる。その他、食塩、塩化カリウム、硫酸マグネ
シウム、第一リン酸カリウム、第二リン酸カリウ
ムはどの種々の無機塩が必要に応じて使用され
る。培養温度は菌が発育し、マルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を生産する範囲内で適宜変
更し得るが、好ましくは25〜30℃である。培養時
間は、条件によつて多少異なるが、通常15〜72時
間程度であつて、マルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)が最高力価に達する時期をみはから
つて適当な時期に培養を終了すればよい。かくし
て得られたマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)生産菌の培養物中において、マルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)はその菌体内
に含有、蓄積されている。 このようにして得られた培養物中よりマルトー
スデヒドロゲナーゼ(acceptor)を抽出するため
に一例を挙げれば、まず培養物を固液分離し、得
られる湿菌体を、トリス−塩酸緩衝液などの溶液
を用いて、リゾチーム処理、超音波処理、フレン
チプレス処理などの種々の菌体処理手段を適宜選
択組合せて、粗製のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)含有液を得る。 次いでこの粗製のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)含有液は、さらに公知の蛋白質、酵
素などの単離、精製手段を用いて精製されたマル
トースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を得る。例
えば粗製のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)含有液に、アセトン、メタノール、
エタノールなどの有機溶媒による分別沈澱法、硫
安食塩、硫酸アルミニウムなどによる塩析法など
を適用して溶液から酵素を沈澱せしめ、回収すれ
ばよい。さらにこの沈澱物を、トリス−塩酸緩衝
液などの溶媒に溶解せしめ、これをカルボキシメ
チル−セルロース、カルボキシメチル−デキスト
ランゲル、スルホプロピル−デキストランゲルな
どのイオン交換樹脂やデキストランゲルやポリア
クリルアマイドゲルなどのゲル3過剤による吸着
クロマトグラフイーを行なつて精製し、次いでこ
れを凍結乾燥してマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)の粉末を得る。 このようにして得られたマルトースデヒドロゲ
ナーゼ(acceptor)の活性測定法、生化学的性質
は、以下に述べる通りである。 (1) 活性測定法 20mM リン酸緩衝液(PH7.5) 0.1% 牛血清アルブミン 0.025% ニトロテトラゾリウムブルー
(NTB) 0.2% トリトンX−100 0.001% フエナジンメトサルフエート
(PMS:水素受容体) 0.1M マルトース 上記組成の反応式1.0mlを小試験管にとり、
37℃に加温後、10μの酵素液を添加して反応
を開始し、37℃で10分間インキユベートする。
0.1N HCl2.0mlを加えて反応を停止し、550nm
の吸光度を測定する(As)。対照(ブランク)
として、酵素液の代りに蒸溜水10μを加え、
同様に550nmの吸光度を測定し(Ab)、下記計
算式より酵素活性を算出する。酵素活性1単位
(U)は上記条件において1分間に1μモルのマ
ルトースを酸化(脱水素)する酵素量とする。 なを、測定法の原理は以下の酵素反応に基づ
くと推定される。 マルトース+2PMS→マルトグルコノ−γ−
ラクトン+2PMSH 2PMSH+NTB→2PMS+NTBH2(モノ−
またはジホルマザン形成) 酵素活性(U/ml)=(As−Ab)×3.01/12.4×10×
0.01 (2) 基質特異性 活性測定法における反応液のマルトースの代
りに、第2表に記載の各基質0.1mlを用いて、
以下活性測定法において、その550nmにおけ
る吸光度を測定し、その相対活性を求めた。そ
の結果、
【表】
【表】
第2表に示す通り、本酵素はマルトースに作
用し、その他にグルコースや、マルトトリオー
ス、マルトテトラオース、マルトペンタオー
ス、マルトヘキサオース、マルトヘプタオー
ス、デキストリン等のオリゴ糖にも作用する。 (3) 水素受容体(A) マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)の
マルトース酸化(脱水素)反応における水素受
容体(補酵素)につき検討した(測定に当つて
は、活性測定法に準じて行なつたものである)
結果は第3表に示す通りである。第3表から明
らかなように、NADやNADPの補酵素は必要
とせず、少なくとも、PMS、1−メトキシ−
フエナジンメトサルフエート(MPMS)およ
びメルドーラブルーを水素受容体としたときに
溶存酸素の減少が認められる。さらに、測定条
件の一部変更により、1−アセタミド・フエナ
ジンメトサルフエートや2,6−ジクロロフエ
ノールインドフエノールも水素受容体となり得
るものである。これは次の反応による消費であ
ると推定される。 マルトース+2PMS→マルトグルコノラクト
ン+2PMSH 2PMSH+1/2O2→2PMS+H2O(?) またこのことより以下に示す反応が推定され
る。 マルトース+nA→マルトグルコノラクトン
+nAH(またはAHn)
用し、その他にグルコースや、マルトトリオー
ス、マルトテトラオース、マルトペンタオー
ス、マルトヘキサオース、マルトヘプタオー
ス、デキストリン等のオリゴ糖にも作用する。 (3) 水素受容体(A) マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)の
マルトース酸化(脱水素)反応における水素受
容体(補酵素)につき検討した(測定に当つて
は、活性測定法に準じて行なつたものである)
結果は第3表に示す通りである。第3表から明
らかなように、NADやNADPの補酵素は必要
とせず、少なくとも、PMS、1−メトキシ−
フエナジンメトサルフエート(MPMS)およ
びメルドーラブルーを水素受容体としたときに
溶存酸素の減少が認められる。さらに、測定条
件の一部変更により、1−アセタミド・フエナ
ジンメトサルフエートや2,6−ジクロロフエ
ノールインドフエノールも水素受容体となり得
るものである。これは次の反応による消費であ
ると推定される。 マルトース+2PMS→マルトグルコノラクト
ン+2PMSH 2PMSH+1/2O2→2PMS+H2O(?) またこのことより以下に示す反応が推定され
る。 マルトース+nA→マルトグルコノラクトン
+nAH(またはAHn)
【表】
(4) 酵素作用
次の反応を触媒する。
(式中Rは糖鎖残基または水素原子を示す)
反応に示すようにPMSのような水素受容体
の存在下グルコースまたはオリゴ糖などの基質
の還元末端に作用し、脱水素反応を触媒し酸化
物を生成する。 (5) 至適PH 前記活性測定法における反応液組成中、
20mMリン酸緩衝液(PH7.5)の代りに各種、
各PHの緩衝液を加え、本酵素の活性に及ぼすPH
の影響を調べた。 結果は第1図に示す通りであり〔図中、◎−
◎:0.2Mリン酸緩衝液(PH6.4−8.4)、●−
●:0.2Mトリス・塩酸緩衝液(PH6.8−8.7)、
△−△:グリシン−NaOH緩衝液(PH8.0−
9.4)を示す〕、本発明のマルトースデヒドロゲ
ナーゼ(acceptor)の至適PHは、PH7.0−8.0付
近と認められる。 (6) 至適温度 活性測定法における反応液1.0mlを、25〜50
℃の各温度にて3分間加温した後、これに酵素
液(0.2U/ml)0.02mlを加え、各温度にて10分
間反応せしめた後、0.1N塩酸2.0mlを加えて反
応を停止せしめ、次いで反応によつて生成した
PMSH2量を波長550nmにて測定した。その結
果、第2図に示す通りで、本発明のマルトース
デヒドロゲナーゼ(acceptor)の至適温度は約
35℃付近と認められる。 (7) PH安定性 酵素液(10U/ml)0.1ml、各種緩衝液0.1ml
および蒸留水0.8mlよりなる溶液を、37℃、60
分間処理した後氷水中にて冷却し、次いでこれ
を酵素活性測定法に基いてその活性を測定し
た。その結果、第3図に示す通りで、〔図中、
〇−〇:トリス・塩酸緩衝液(PH6.6−8.3)、
●−●:グリシン−NaOH緩衝液(PH8.1−
9.2)、△:TES緩衝液(PH7.0)、▲:BES緩衝
液(PH7.0)、本発明のマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)は、PH7.5−8.5付近にPH安定
性を有する。また、図中の△,▲から判るよう
にグツドの緩衝液で安定化される。 (8) 熱安定性 酵素液(10U/ml)0.1ml、0.2MBES緩衝液
(PH7.0)0.1mlおよび蒸溜水0.8mlよりなる溶液
を、30〜60℃の各温度にて、10分間処理した
後、氷水中にて冷却し、次いでこれを酵素の活
性測定法に基いてその活性を測定した。その結
果、第4図に示す通りで、本発明のマルトース
デヒドロゲナーゼ(acceptor)の熱安定性は40
℃付近以下であると認められる。 (9) 分子量 80000±10000(セフアクリルS−200によるゲ
ルろ過法にて) (10) 等電点 PH9.5付近(キヤリア−アンホライトを用い
る電気泳動法にて) (11) Km値 基質濃度と反応速度との関係を第5図に示し
た。が、実験を行つた範囲ではVmaxは確定で
きず、またこのときの値をLineweaver−Burk
の式にあてはめて図に描いたが厳密な直線関係
は得られなかつた。従つて、正確なKm値を求
めることができないが、第5図に従つて近似値
を算出したところ約3.8mMであつた。 (12) 金属イオン、EDTA、KCNの影響 活性測定法の項に示した反応液に第4表に示
した濃度の各金属塩、EDTAまたはKCNを添
加した反応液を用い、それぞれの金属塩、
EDTAまたはKCNの酵素活性に対する影響を
活性測定法に準じて求めた。その結果、第4表
に示す通りであつた。
の存在下グルコースまたはオリゴ糖などの基質
の還元末端に作用し、脱水素反応を触媒し酸化
物を生成する。 (5) 至適PH 前記活性測定法における反応液組成中、
20mMリン酸緩衝液(PH7.5)の代りに各種、
各PHの緩衝液を加え、本酵素の活性に及ぼすPH
の影響を調べた。 結果は第1図に示す通りであり〔図中、◎−
◎:0.2Mリン酸緩衝液(PH6.4−8.4)、●−
●:0.2Mトリス・塩酸緩衝液(PH6.8−8.7)、
△−△:グリシン−NaOH緩衝液(PH8.0−
9.4)を示す〕、本発明のマルトースデヒドロゲ
ナーゼ(acceptor)の至適PHは、PH7.0−8.0付
近と認められる。 (6) 至適温度 活性測定法における反応液1.0mlを、25〜50
℃の各温度にて3分間加温した後、これに酵素
液(0.2U/ml)0.02mlを加え、各温度にて10分
間反応せしめた後、0.1N塩酸2.0mlを加えて反
応を停止せしめ、次いで反応によつて生成した
PMSH2量を波長550nmにて測定した。その結
果、第2図に示す通りで、本発明のマルトース
デヒドロゲナーゼ(acceptor)の至適温度は約
35℃付近と認められる。 (7) PH安定性 酵素液(10U/ml)0.1ml、各種緩衝液0.1ml
および蒸留水0.8mlよりなる溶液を、37℃、60
分間処理した後氷水中にて冷却し、次いでこれ
を酵素活性測定法に基いてその活性を測定し
た。その結果、第3図に示す通りで、〔図中、
〇−〇:トリス・塩酸緩衝液(PH6.6−8.3)、
●−●:グリシン−NaOH緩衝液(PH8.1−
9.2)、△:TES緩衝液(PH7.0)、▲:BES緩衝
液(PH7.0)、本発明のマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)は、PH7.5−8.5付近にPH安定
性を有する。また、図中の△,▲から判るよう
にグツドの緩衝液で安定化される。 (8) 熱安定性 酵素液(10U/ml)0.1ml、0.2MBES緩衝液
(PH7.0)0.1mlおよび蒸溜水0.8mlよりなる溶液
を、30〜60℃の各温度にて、10分間処理した
後、氷水中にて冷却し、次いでこれを酵素の活
性測定法に基いてその活性を測定した。その結
果、第4図に示す通りで、本発明のマルトース
デヒドロゲナーゼ(acceptor)の熱安定性は40
℃付近以下であると認められる。 (9) 分子量 80000±10000(セフアクリルS−200によるゲ
ルろ過法にて) (10) 等電点 PH9.5付近(キヤリア−アンホライトを用い
る電気泳動法にて) (11) Km値 基質濃度と反応速度との関係を第5図に示し
た。が、実験を行つた範囲ではVmaxは確定で
きず、またこのときの値をLineweaver−Burk
の式にあてはめて図に描いたが厳密な直線関係
は得られなかつた。従つて、正確なKm値を求
めることができないが、第5図に従つて近似値
を算出したところ約3.8mMであつた。 (12) 金属イオン、EDTA、KCNの影響 活性測定法の項に示した反応液に第4表に示
した濃度の各金属塩、EDTAまたはKCNを添
加した反応液を用い、それぞれの金属塩、
EDTAまたはKCNの酵素活性に対する影響を
活性測定法に準じて求めた。その結果、第4表
に示す通りであつた。
【表】
(13) 界面活性剤の影響
酵素活性測定法における反応液中0.2%トリ
トンX−100の代りに第5表に示す界面活性剤
を添加し、酵素活性を測定した結果を第5表に
示す。
トンX−100の代りに第5表に示す界面活性剤
を添加し、酵素活性を測定した結果を第5表に
示す。
【表】
【表】
本発明の新規なマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)は、その基質特異性および酵素作用
に基づいて種々の用途に応用される。例えば、デ
ンプンを基質としてアミラーゼを作用めしめ、反
応によつて生成するオリゴ糖に、本発明のマルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)およびPMS
などの水素受容体を作用させることによる反応で
生成する還元型PMSを、直接測定するか、また
はテトラゾリウム塩と反応させてホルマザン色素
を比色定量するか、あるいは酸素の減少量を酸素
電極で定量するなどして、アミラーゼ活性の定量
測定に応用することができる。このように、本発
明の新規マルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)は、臨床診断用酵素として有用であ
る。 更に、本発明は、このマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)を用いた、血清、唾液、尿など
の被検液中のグルコースやマルトース等の糖類の
定量測定法およびα−アミラーゼ、β−アミラー
ゼあるいはグルコアミラーゼ等の酵素活性の測定
において、その基質として変性還元性末端グルコ
ース残基を有するグルコース重合体または還状グ
ルコース重合体を用い、反応によつて生成する基
質分解物に、本発明の新規マルトースデヒドロゲ
ナーゼを作用させて測定する、糖類を遊離する酵
素の活性測定法を包含する。 一般にアミラーゼ活性測定法としては、基質と
して澱粉などのグルコース重合体を用い、アミラ
ーゼの加水分解作用により、グルコース、マルト
ースや種々のオリゴ糖を生成せしめる方法に基く
ものである。例えば、アミラーゼによる澱粉の加
水分解による粘度の低下を測定する測定法、ヨウ
素を用いるヨウ素滴定法、澱粉などにアミラーゼ
を作用せしめて生成するマルトースを、α−グル
コシダーゼにてグルコースまで分解せしめ、この
グルコースをグルコースオキシダーゼやグルコー
スデヒドロゲナーゼ、NAD(P)などともに反応
せしめて測定する測定法、不溶性色素結合澱粉に
アミラーゼを作用せしめて生成される可溶化され
た色素結合成分を測定するブルースターチ法やマ
ルトースホスホリラーゼ法(特公昭55−27800号
方法)が報告されている。その他、P−ニトロフ
エニルマルトペンタオサイド、P−ニトロフエニ
ルマルトヘキサオサイド、P−ニトロフエニルマ
ルトヘプタオサイド等を基質とし、アミラーゼを
作用せしめて生成するP−ニトロフエニルマルト
トリオースまたはP−ニトロフエニルマルトシド
をα−グルコシダーゼまたはβ−グルコシダーゼ
を作用させて遊離してくるP−ニトロフエニルを
分光学的に測定する方法が知られている。 しかしながら、これらの方法は、用いる試薬や
反応系でのグルコース重合体の加水分解状態の多
様性や、共存するグルコースやマルトースにより
正確な測定は困難であつた。特にブルースターチ
法においては、可溶性色素成分を遠心分離手段で
分離する必要性があり、さらにマルトースホスホ
リラーゼ法では4種類もの酵素を必要とするコス
ト高で、かつ工程数の多い方法であるという欠点
があつた。更にまた、これらの方法は、アミラー
ゼまたはグルコシダーゼの作用により加水分解さ
れた量が正確には測定されておらず比例関係にあ
るのみで、他に適確な方法がないので便宜上使用
されていたにすぎなかつた。 本発明者らは、糖類を遊離する酵素の活性測定
において簡便でかつ自動化可能な正確な測定法に
つき種々研究した結果、グルコース重合体、好ま
しくは還元性末端グルコース残基を有するグルコ
ース重合体の還元性末端基を、エステル化、エー
テル化または酸化もしくは還元開環してマルトー
スデヒドロゲナーゼ(acceptor)の基質とならな
い変性還元性末端基となし、この変性還元性末端
グルコース残基を有するグルコース重合体を糖類
を遊離する酵素の活性測定用の基質とすることに
より、該酵素活性を簡便かつ正確に測定し得るこ
とを見い出した。またこの変性還元性末端グルコ
ース残基を有するグルコース重合体の代りに、環
状グルコース重合体を用いることもできることを
見出した。さらに反応によつて生成する基質分解
物に、水素受容体の存在下、マルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を作用せしめ、次いで反応
により生成する還元型水素受容体を直接測定する
か、あるいは還元型水素伝達系呈色反応試薬を用
いたり、減少する酸素を測定することにより間接
的に測定して、より良好に糖類を遊離する酵素の
活性を測定し得ることを見出し、さらに本発明で
は糖重合度の低い基質、例えば重合度4〜8の基
質を用いた場合1作用1信号として正確に測定し
得るものである。更に、このような測定法によつ
て、血清、唾液あるいは尿などのアミラーゼ、グ
ルコシダーゼ、グルコアミラーゼなどのグリコシ
ダーゼ、ホスフアターゼやエステラーゼ含有被検
液中の酵素活性を、ヘキソースオキシダーゼ、好
ましくはグルコースオキシダーゼおよびカタラー
ゼで前処理するかまたは同時に作用させるか、
Mg++、ATPの存在下、ヘキソキナーゼ、好まし
くはヘキソキナーゼなどのキナーゼで前処理する
かまたは同時に作用させるかまたは酸素および水
素受容体の存在下でマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)の作用で前処理することにより、被
検液中にあらかじめ共存(混存)するグルコース
などの糖類による悪影響をうけることなく、良好
に測定し得ることを知り、本発明を完成した。 本発明は上記の知見に基いて完成されたもの
で、糖類または糖類を遊離する酵素の酵素活性測
定において、水素受容体の存在下マルトースデヒ
ドロゲナーゼ(acceptor)を作用させ検出可能な
変化の量を測定することを特徴とする測定法であ
り、その目的は、簡便正確で自動化可能な糖類の
定量測定法、または糖類を遊離する酵素、例えば
アミラーゼやグルコシダーゼなどの種々の酵素の
活性測定法を提供するものである。 本発明に使用される基質としては、変性還元性
末端グルコース残基を有するグルコース重合体、
またはマルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
が作用しない糖鎖を還元末端に有するオリゴ糖、
または還状グルコース重合体であり、一般にこれ
らグルコース重合体としてはグルコース重合度1
以上のものが好ましく、より好ましくはグルコー
ス重合度4以上のものである。また変性還元性末
端グルコース残基を有するグルコース重合体とし
ては、好ましくはマルトテトラオース、マルトペ
ンタオース、マルトヘキサオース、マルトヘプタ
オースやアミロース、アミロペクチン、澱粉、可
溶性澱粉などの澱粉加水分解物でデキストリンと
呼称されるグルコース重合体の還元性末端グルコ
ース残基を変性還元性末端グルコース残基となし
たものが用いられる。本発明において変性還元性
末端グルコース残基としては、その還元化能を失
わせたもの、あるいはマルトースデヒドロゲナー
ゼ(acceptor)の基質にならないものであればよ
い。例えば、還元性末端を常法によりエーテル化
するか、エステル化するか、または還元性末端側
にフラクトース、イノシトールやソルビトールを
結合したもの、あるいは、グルコース残基を酸化
してグルコン酸残基またはそのエステル体などの
誘導体としたものが挙られる。エーテル化の例を
あげると、多糖類、例えば可溶性澱粉またはデキ
ストリンの溶液を、4%メタノール性塩酸に加え
て70℃、4時間反応させ、中和後、ゲルろ過剤充
填カラムを通して種々の重合度の画分を集めて、
メチル化されたオリゴ糖を得ることができる。あ
るいは、無水酢酸3.5ml含有乾燥ピリジン中に可
溶性澱粉又はデキストリンを加えて0℃、一夜反
応後、アセトンを加えて沈澱させ、さらにゲルろ
過剤充填カラムを通して種々の重合度の画分を集
めて、アセチル化されたオリゴ糖を得ることもで
きる。さらには、デキストリン溶液にフエーリン
グ試薬を加えて、5分〜20時間煮沸反応後濃縮、
メタノールを添加して不溶物を除去し、さらにゲ
ルろ過剤充填カラムを通して種々の重合度の画分
を集めて、オリゴ糖の還元性末端グルコース残基
をグルコン酸残基に酸化したものを得ることがで
きる。またさらにこのグルコン酸残基を、必要に
応じて公知のエステル化手段などにより誘導体と
してもよい。さらにグルコン酸残基のカルボキシ
ル基を還元型(アルコール型)としたその還元型
残基としてもよい。これらの変性還元性末端グル
コース残基に変換する手段は上記の方法に限定さ
れるものではなく、公知の種々の手段を適応する
ことができる。例えばメチルエーテル化の代り
に、エチルエーテル化、イソプロピルエーテル化
などの種々の低級アルキルエーテル誘導化フエニ
ルエーテル、P−ニトロフエニルエーテル、2,
4−ジニトロフエニルエーテル、P−アシノフエ
ニルエーテル、2,6−ジクロロ−4−アミノフ
エニルエーテル、2,6−ジブロモ−4−アミノ
フエニルエーテル、2,4−ジクロロフエニルエ
ーテルなどの置換フエニルエーテルなどの種々の
エーテル誘導体やアセチル化の代りにプロピオニ
ル化などの種々のアシル化手段によるエステル誘
導化やリン酸エステル誘導体、炭素数C5〜C20ま
での炭素鎖を有する脂肪酸のエステル誘導体など
のエステル誘導体や、グルコン酸残基の代りにそ
の無水体であるグルコノラクトンタイプなどであ
る。なおこれらのグルコース重合体の合成例とし
ては、例えば米国特許第4145527号明細書、米国
特許第4147860号明細書、特開昭54−51892号公
報、特開昭57−68798号分類を参照されたい。ま
たこれらの原料として用いられるグルコース重合
体としてはほぼ単一な重合度を有するものであつ
ても、また種々の重合度からなる混合物であつて
もよい。また本発明に使用される還状グルコース
重合体としては、例えば澱粉を原料として得られ
るグルコース重合度6以上の環状に結合したデキ
ストリンで、α−、β−、γ−、δ−やε−サイ
クロデキストリンなどがあげられる。 さらにアミラーゼなどのグリコシダーゼ以外の
糖類を遊離する酵素としては、例えばホスフアタ
ーゼやエステラーゼが挙げられる。このホスフア
ターゼ、例えばアハカリホスフアターゼ、グルコ
ース−6−ホスフアターゼ、グルコース−1−ホ
スフアターゼ、フラクトース−1,6−ジホスフ
アターゼなどの活性測定において使用される基質
としては、リン酸エステル化した糖類、例えばグ
ルコース−1−ホスフエート、グルコース−6−
ホスフエート、グルコース−1,6−ジホスフエ
ート、フラクトース−1,6−ジホスフエートな
どが使用できる。さらに、これらのリン酸化エス
テル化した糖類を基質とする酸化還元酵素、例え
ばグルコース−6−ホスフエートを基質とするグ
ルコース−6−ホスフエートデヒドロゲナーゼの
反応における残存グルコース−6−ホスフエート
を定量することによるその酵素活性測定や、リン
酸化エステル化した糖類を、ATPの存在下酵素
的に合成してなるキナーゼの酵素活性の測定に利
用できる。またエステラーゼ活性において使用さ
れる基質としては、炭素数C5〜C20での炭素鎖を
有する脂肪酸による糖類のアシル化誘導体が使用
できる。 このような基質を用いて、アミラーゼなどのグ
リコシターゼ、ホスフアターゼやエステラーゼ等
糖類を遊離する酵素を含有する被検液に加えるこ
とにより、通常37℃、PH6〜8の緩衝液中で、該
基質はアミラーゼ等酵素の作用により加水分解さ
れて、グルコースマルトースやマルトトリオー
ス、マルトテトラオース、マルトペンタオース、
マルトヘキサオースなど種々のオリゴ糖の基質分
解物を生成する。この際反応時間としては、基質
から糖類を遊離するに充分な時間であればよく、
何んら限定されるものではないが、通常1分以上
行なえばよい。 さらにこの基質分解物を測定することにより、
被検液中の糖を遊離する酵素の活性、例えば糖の
グルコシド結合を加水分解する酵素(グリコシダ
ーゼ)の定量を行うのである。一般的に反応は好
ましくは、この基質分解物にマルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)および水素受容体を作用せ
しめ、通常37℃で、30秒以上行なわせればよい。
好ましくは1分ないし60分間反応せしめればよ
い。 また被検液中の糖類の定量は、上述の基質分解
物の代りにキシロース、グルコース、ガラクトー
ス、マルトース、フラクトース、マンノース、ラ
クトース、マルトトリオース、マルトテトラオー
ス、マルトペンタオース、マルトヘキサオース、
マルトヘプタオースなどの糖類を置きかえること
によつて行うことができる。 このように、糖を遊離する酵素例えばα−アミ
ラーゼ、β−アミラーゼ、α−グルコシダーゼま
たはグルコアミラーゼなどのグリコシダーゼ、ホ
スフアターゼまたはエステラーゼによる基質分解
物または定量すべき糖類に、水素受容体、例えば
PMS、MPMS、1−アセタミド−フエナジンメ
トサルフエート、2,6−ジクロロフエノールイ
ンドフエノールなどの存在下マルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を作用せしめることによ
り、その酵素作用により定量的に還元型水素受容
体を生成してなるものである。 この際用いられる水素受容体の量としては、測
定すべき基質分解物または糖類のモル比に対して
0.05〜10倍量用いればよい。特に等モル比以下の
場合には、還元型水素受容体の測定に当つて還元
型水素伝達系反応試薬を用いるか、または酸素を
作用せしめて、還元型受容体を水素受容体へと再
生せしめるサイクリング反応系を形成せしめると
きである。また用いられるマルトースデヒドロゲ
ナーゼ(acceptor)の量としては、一般に0.01〜
100U/テストを用いればよい。 次いで反応の後、検出可能な変化を測定するの
であるが、好ましくは反応の結果にて生ずる還元
型水素受容体を定量するものである。この還元型
水素受容体の定量においては、還元型水素伝達系
反応試薬を用いて反応せしめ、その結果吸光度変
化を生ずる反応を行なわせしめることが好まし
い。 この還元型水素伝達系反応試薬としては、例え
ば3−(P−ヨードフエニル)−2−(P−ニトロ
フエニル)−5−フエニル−2H・テトラゾリウ
ム・クロライド、3−(4,5−ジメチル−2−
4アゾリル)−2,5・ジフエニル−2H・テトラ
ゾリウム・ブロマイド、3,3′−(4,4′−ビフ
エニリレン)−ビス(2,5−ジフエニル−2H・
テトラゾリウム・クロライド)、3,3′−(3,
3′−ジメトキシ−4,4′−ビフエニリレン)−ビ
ス〔2−(P−ニトロフエニル)−5−フエニル−
2H・テトラゾリウム・クロライド〕(ニトロテト
ラゾリウムブルー)、3,3′−(3,3′−ジメトキ
シ−4,4−ビフエニリレン)−ビス(2,5−
ジフエニル−2H・テトラゾリウム・クロライド)
などのテトラゾリウム塩、2,6−ジクロロフエ
ノールインドフエノールまたはメチレンブルー等
が挙げられる。これらの還元型水素伝達系反応試
薬は、通常生じた還元型水素受容体と等モル比以
上用いればよく、好ましくは水素受容体へのサイ
クリング反応の形成の時間と反応時間とに基いて
適宜量用いればよく、10〜1000倍量程度用いれば
よい。さらにこの還元型水素受容体と還元型水素
伝達系反応試薬との反応の結果、呈色による吸光
度変化を生ずるもので、この吸光度変化の量に基
づいて測定すればよい。さらに還元型水素受容体
は、酸素、例えば溶存酸素と反応してなるもの
で、その際の酸素の消費量を酸素電極にて定量し
て還元型水素受容体の生成量を求めてもよい。 このように行なうことにより被検液中の糖類ま
たは糖類を遊離する酵素の活性を測定してなるも
のであるが、特に糖類を遊離する酵素を含有する
被検液の場合、被検液、例えば尿、唾液や血液中
に存在する糖類、特にグルコースの存在により測
定誤差を生ずるため、あらかじめ被検液をグルコ
ースオキシダーゼなどのヘキソスオキシダーゼお
よびカタラーゼを用いて前処理を行なうか、また
はヘキソキナーゼなどのキナーゼ、Mg++イオン
およびATPを用いて前処理してグルコースの悪
影響があらわれないようにすることが好ましい。
なお、これらの前処理は、測定すべきグリコシダ
ーゼと基質との反応と同時に行なわせしめてもよ
いものである。さらに溶存酸素または注入による
酸素(場合により空気でもよい)の存在下マルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)および水素受
容体を用いて前処理することにより被検液中のグ
ルコースを除去してもよい。 以上の通り、本発明は新規なマルトースデヒド
ロゲナーゼ(acceptor)およびその製造法、それ
を用いる分析法であり、さらにこの分析法に基づ
く糖類または糖類を遊離する酵素の酵素活性測定
用組成物を調製してもよく、このようにして糖類
または糖類を遊離する酵素を新規かつ簡便な方法
にて良好に測定できるものである。 以下本発明の実施例を挙げて具体的に述べる
が、本発明は何んら実施例によつて限定されるも
のではない。 実施例 1 ペプトン1.0%、カツオエキス1.0%、NaCl0.3
%よりなる培地100ml(127℃、20分間滅菌、PH
7.2)含有500ml容三角フラスコに、スタフイロコ
ツカス・エス・ビーB−0875FERMBP385の斜
面培地(ブイヨン寒天培地)よりの一白金耳を接
種し、28℃、24時間振盪培養して種培養物を得
た。次いでこの種培養物を、ペプトン1%、
K2HPO40.1%、NaCl0.3%、MgSO4・7H2O0.1
%、シリコンSAG−471(消泡剤)0.1%よりなる
培地20(120℃、20分間滅菌、PH7.2)含有30
容ジヤーフアーメンターに接種し、30℃、
300rpm.20/分の通気条件にて18時間通気撹拌
培養した。培養終了後培養物を遠心分離
(5000rpm.10分間)して湿菌体を回収し、この湿
菌体を、0.1%リゾチーム、5mMEDTA含有リ
ン酸緩衝液(PH7.0)溶液1.5にて37℃、60分間
処理して可溶化せしめた後、遠心分離
(5000rpm.10分間)して上清(11.8U/ml.3.2)
を得た。次いでこの上清液に、28%飽和硫安にな
るよう硫安を添加して遠心分離(5000rpm.20分)
して、その上清(1870ml)を回収した。さらにこ
の上清に72%飽和になるように硫安を加えて生じ
た沈澱を遠心分離(5000rpm.20分)して回収し
た。この沈澱を220mlの20mMリン酸緩衝液(PH
7.0)に溶解し、遠心分離(15000rpm.10分)して
不溶物を除去し、上清200ml(123.5U/ml)を得
た。この上清液を透析して脱塩し、CM−セフア
ロースCL−6Bを充填したカラム(bed vol.80ml)
にチヤージし、KCl0〜0.5Mの濃度勾配法にて溶
出してマルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
画分を得た。この画分を限外ロ過膜XM−30で濃
縮し(6ml)、セフアクリルS−200のカラムクロ
マトグラフイで精製し、さらにセフアデツクスG
−25カラムで脱塩後シヨ糖1%溶液として凍結乾
燥し、マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
160mg(38U/mg)を得た。 実施例 2 80mM トリス−HCL緩衝液PH7.0 0.1% 牛血清アルブミン 0.05% ニトロテトラゾリウムブルー 0.2% トリトンX−100 マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(10U/ml) 上記組成の反応液1.0mlを小試験管にとり最終
濃度が0.05〜0.25%(w/v)のグルコース、マ
ルトース、マルトトリオース、マルトテトラオー
ス、マルトペンタオースまたはマルトヘキサオー
スをそれぞれ20μ加え、37℃で10分間反応を行
い、反応後2mlの0.1N塩酸を添加した後550nm
で吸光度を測定した結果それぞれの糖とともに吸
光度と量の間に良好な直線性が得られた(第6
図)。図中●−●;グルコース、〇−〇;マルト
ース、〓−〓;マルトトリオース、▲−▲;マル
トテトラオース、△−△;マルトペンタオース、
□−□;マルトヘキサオースを示す。 実施例 3 実施例2に示した反応組成液に5mMのP−ニ
トロフエニルペンタオシドまたはP−ニトロフエ
ニルペプタオシドを加えた反応液1.0mlをそれぞ
れ小試験管にとり、37℃に加温したのち、500倍
に希釈した唾液(アミラーゼ含有被検液)20μ
を添加し、各々5分、10分、15分間反応を行つ
た。結果を第7図に示す。両基質とも良い定量性
が得られた。またP−ニトロフエニルヘプタオシ
ドの方がP−ニトロフエニルペンタオシドの約3
倍の活性を示した。また明らかなラグタイムは観
察されなかつた(第7図)。図中、〇−〇;P−
ニトロフエニルマルトヘペタオース、●−●;P
−ニトロフエニルマルトペンタオースを示す。 実施例 4 実施例2に示した反応組成物に5mMのP−ニ
トロフエニルヘプタオシド、メチルヘプタオシド
またはδ−グルコノラクトンヘプタオシドを加え
た反応液1.0mlをそれぞれ小試験にとり37℃に加
温したのち、人尿20μを加え各々5分、10分、
15分間反応を行つた。その結果それぞれ良い定量
性が得られた(第8図)。図中、〇−〇;P−ニ
トロフエニルマルトヘプタオース、●−●;1−
メチルマルトヘプタオース、△−△;δ−グルコ
ノラクトンマルトヘペタオースを示す。 実施例 5 50mM リン酸緩衝液 PH7.5 0.1% 血清アルブミン 0.2% トリトン X−100 1% α−シクロデキストリン 0.05% NTB 0.2mM PMS 2mM MgCl2 ヘキソキナーゼ(25U/ml) 2mM ATP マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(10U/ml) 5mM P−ニトロフエニルマルトヘプタオース 上記組成の反応液1.0mlを分光光度計のキユベ
ツトにとり1/1、3/4、1/2、1/4倍に希釈した人血
清(アミラーゼ被検液)20μを加え37℃で反応
を行いそのときの550nmにおける吸光度変化を
経時的に測定した。結果を第9図に示した。また
5分から7分までの2分間の吸光度変化を第10
図に示すが、血清の希釈と吸光度は反比例する。
第9図中、1はヘキソキナーゼ除去の場合、2,
3,4,5は血清の希釈倍数がそれぞれ1/1、3/
4、2/4、1/4を示す。実線1a−5aはP−ニト
ロフエニルマルトヘプタオース無添加の場合、破
線1b−5bはP−ニトロフエニルマルトヘプタ
オースを添加した場合を示す。 実施例 6 (反応液) 50mM トリス−HCl緩衝液PH7.0 グルコースオキシダーゼ(100U/ml) カタラーゼ(1500U/ml) (反応液) 実施例2に示した反応組成液に5mMP−ニト
ロフエニルヘプタオシドを添加したもの。 反応液0.2mlを分光計キユベツトにとり、血
清20μを添加し、37℃で5分間インキユベート
した。反応後、反応液を1.0mlを添加し、37℃
で更にインキユベートし、その際の550nmにお
ける吸光度の経時的変化を測定した。結果を第1
1図2に示す。なお反応系よりグルコースオキシ
ダーゼを除去したものを対照とし、第11図1に
示す。 実施例 7 40mM BES緩衝液PH7.0 0.02% PMS 5mM P−ニトロフエニルヘプタオシド 上記反応液1.0mlを酸素電極を装着した反応槽
にとり37℃に加温後、1/8、1/4、1/2、3/4、1/1
に希釈した人尿を添加し、尿中のアミラーゼ活性
を酸素電極を用いて測定した。結果は第12図に
示す通りで、良い定量性が得られた。 実施例 8 実施例2に示した反応組成物に5mMになるよ
うにP−ニトロフエニルヘプタオシドを添加した
溶液20mlを平容器にとり、これに血清を電気泳動
したアガロース板をひたし、室温で30分間反応さ
せ活性染色し、0.1NHClにひたし反応を停止し
た。結果を第13図に示すが、非常に簡便にアミ
ラーゼ活性の染色ができ、また染色像は拡散も少
なく鮮明であつた。 実施例 9 実施例2に示した反応組成物に還元末端をメチ
ル化したデキストリン(分子量1000以上の画分)
またはフラクトシル−マルトヘプタオシド(G7
−フラクトース)を1%添加した反応液1.0mlを
小試験管にとりα−アミラーゼ(人膵液の希釈
液)を0、5、10、20、30、40、50μ添加し、
37℃で10分間反応を行い、反応後2mlの
0.1NHClを添加し、550nmで比色定量した。ま
たメチル化デキストリンの代りにフエニル−α−
グルコピラノシドを添加(2mM)し、α−グル
コシダーゼ(酵母製、シグマ社)を同様に添加
し、同じ操作をしたところ、それぞれの酵素量と
吸光度の間に良好な直線関係が得られた(第14
図)。図中、〇−〇;G7−フラクトース、△−
△;メチル化デキストリン、●−●;フエニル−
α−D−グルコピラノシドを示す。 実施例 10 実施例2に示した反応組成物の緩衝液を50mM
トリス−HCl緩衝液PH9.0とし、さらに基質とし
て2mMグルコース−6−リン酸を加えた反応液
1.0mlを小試験管にとり、37℃に加温した後、E.
Coli製アルカリホスフアターゼ溶液10μを添加
し、37℃で10分間反応した。反応後、2.0mlの
0.1NHClを添加して550nmで比色定量した。結
果を第15図に示したが良い直線性が得られた。 実施例 11 反応液 50mM トリス−HCl緩衝液 PH7.0 0.2mM PMS マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(13U/ml) 2mM CaCl2 反応液 50mM トリス−HCl緩衝液 PH7.0 2mM NTB 5.0mM P−ニトロフエニルヘペタオシド 2mM CaCl2 反応液0.5mlを分光光度計のセルにとり、37
℃に加温後人血清又は尿20μを添加し、37℃で
5分間反応を行つた。反応後、反応液(37℃に
予め加温したもの)を1.5ml添加し、このときの
37℃における吸光度(550nm)の変化を経時的
に測定した。 なお、反応液、0.5mlと反応液、1.5mlを最
初から混合し、37℃に加温後血清又は尿20μを
添加し、37℃で反応を行つたものを対照とした。
結果は第16図に示す通りで、反応液で前処理
したものは内在性の糖類の影響が消去されたこと
が示された。図中、●−●;血清対照、〇−〇;
血清前処理;▲−▲;尿対照、△−△;尿前理。 実施例 12 (反応液) 40mM リン酸緩衝液PH7.0 33mM ATP 0.002% 水素受容体 4.17mM MgCl2 マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(16.7U/ml) ヘキソキナーゼ(11.7U/ml) (反応液) 12.6mM CaCl2 15.0mM EDTA 0.013% NTB 0.5% トリトンメー100 2.5% 還元デキストリン 上記組成の反応液(ただし、用いる水素受容
体は第6表の通りである)に、人血清20μを添
加し、37℃で5分間反応した後、0.4mlの反応液
を添加し、37℃で反応せしめ、次いで550nm
における吸光度変化を分光光度計で測定した。そ
の結果は、第6表に示す通りであつて、水素受容
体の種差に関係なく血清中アミラーゼが測定でき
た。
(acceptor)は、その基質特異性および酵素作用
に基づいて種々の用途に応用される。例えば、デ
ンプンを基質としてアミラーゼを作用めしめ、反
応によつて生成するオリゴ糖に、本発明のマルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)およびPMS
などの水素受容体を作用させることによる反応で
生成する還元型PMSを、直接測定するか、また
はテトラゾリウム塩と反応させてホルマザン色素
を比色定量するか、あるいは酸素の減少量を酸素
電極で定量するなどして、アミラーゼ活性の定量
測定に応用することができる。このように、本発
明の新規マルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)は、臨床診断用酵素として有用であ
る。 更に、本発明は、このマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)を用いた、血清、唾液、尿など
の被検液中のグルコースやマルトース等の糖類の
定量測定法およびα−アミラーゼ、β−アミラー
ゼあるいはグルコアミラーゼ等の酵素活性の測定
において、その基質として変性還元性末端グルコ
ース残基を有するグルコース重合体または還状グ
ルコース重合体を用い、反応によつて生成する基
質分解物に、本発明の新規マルトースデヒドロゲ
ナーゼを作用させて測定する、糖類を遊離する酵
素の活性測定法を包含する。 一般にアミラーゼ活性測定法としては、基質と
して澱粉などのグルコース重合体を用い、アミラ
ーゼの加水分解作用により、グルコース、マルト
ースや種々のオリゴ糖を生成せしめる方法に基く
ものである。例えば、アミラーゼによる澱粉の加
水分解による粘度の低下を測定する測定法、ヨウ
素を用いるヨウ素滴定法、澱粉などにアミラーゼ
を作用せしめて生成するマルトースを、α−グル
コシダーゼにてグルコースまで分解せしめ、この
グルコースをグルコースオキシダーゼやグルコー
スデヒドロゲナーゼ、NAD(P)などともに反応
せしめて測定する測定法、不溶性色素結合澱粉に
アミラーゼを作用せしめて生成される可溶化され
た色素結合成分を測定するブルースターチ法やマ
ルトースホスホリラーゼ法(特公昭55−27800号
方法)が報告されている。その他、P−ニトロフ
エニルマルトペンタオサイド、P−ニトロフエニ
ルマルトヘキサオサイド、P−ニトロフエニルマ
ルトヘプタオサイド等を基質とし、アミラーゼを
作用せしめて生成するP−ニトロフエニルマルト
トリオースまたはP−ニトロフエニルマルトシド
をα−グルコシダーゼまたはβ−グルコシダーゼ
を作用させて遊離してくるP−ニトロフエニルを
分光学的に測定する方法が知られている。 しかしながら、これらの方法は、用いる試薬や
反応系でのグルコース重合体の加水分解状態の多
様性や、共存するグルコースやマルトースにより
正確な測定は困難であつた。特にブルースターチ
法においては、可溶性色素成分を遠心分離手段で
分離する必要性があり、さらにマルトースホスホ
リラーゼ法では4種類もの酵素を必要とするコス
ト高で、かつ工程数の多い方法であるという欠点
があつた。更にまた、これらの方法は、アミラー
ゼまたはグルコシダーゼの作用により加水分解さ
れた量が正確には測定されておらず比例関係にあ
るのみで、他に適確な方法がないので便宜上使用
されていたにすぎなかつた。 本発明者らは、糖類を遊離する酵素の活性測定
において簡便でかつ自動化可能な正確な測定法に
つき種々研究した結果、グルコース重合体、好ま
しくは還元性末端グルコース残基を有するグルコ
ース重合体の還元性末端基を、エステル化、エー
テル化または酸化もしくは還元開環してマルトー
スデヒドロゲナーゼ(acceptor)の基質とならな
い変性還元性末端基となし、この変性還元性末端
グルコース残基を有するグルコース重合体を糖類
を遊離する酵素の活性測定用の基質とすることに
より、該酵素活性を簡便かつ正確に測定し得るこ
とを見い出した。またこの変性還元性末端グルコ
ース残基を有するグルコース重合体の代りに、環
状グルコース重合体を用いることもできることを
見出した。さらに反応によつて生成する基質分解
物に、水素受容体の存在下、マルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を作用せしめ、次いで反応
により生成する還元型水素受容体を直接測定する
か、あるいは還元型水素伝達系呈色反応試薬を用
いたり、減少する酸素を測定することにより間接
的に測定して、より良好に糖類を遊離する酵素の
活性を測定し得ることを見出し、さらに本発明で
は糖重合度の低い基質、例えば重合度4〜8の基
質を用いた場合1作用1信号として正確に測定し
得るものである。更に、このような測定法によつ
て、血清、唾液あるいは尿などのアミラーゼ、グ
ルコシダーゼ、グルコアミラーゼなどのグリコシ
ダーゼ、ホスフアターゼやエステラーゼ含有被検
液中の酵素活性を、ヘキソースオキシダーゼ、好
ましくはグルコースオキシダーゼおよびカタラー
ゼで前処理するかまたは同時に作用させるか、
Mg++、ATPの存在下、ヘキソキナーゼ、好まし
くはヘキソキナーゼなどのキナーゼで前処理する
かまたは同時に作用させるかまたは酸素および水
素受容体の存在下でマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)の作用で前処理することにより、被
検液中にあらかじめ共存(混存)するグルコース
などの糖類による悪影響をうけることなく、良好
に測定し得ることを知り、本発明を完成した。 本発明は上記の知見に基いて完成されたもの
で、糖類または糖類を遊離する酵素の酵素活性測
定において、水素受容体の存在下マルトースデヒ
ドロゲナーゼ(acceptor)を作用させ検出可能な
変化の量を測定することを特徴とする測定法であ
り、その目的は、簡便正確で自動化可能な糖類の
定量測定法、または糖類を遊離する酵素、例えば
アミラーゼやグルコシダーゼなどの種々の酵素の
活性測定法を提供するものである。 本発明に使用される基質としては、変性還元性
末端グルコース残基を有するグルコース重合体、
またはマルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
が作用しない糖鎖を還元末端に有するオリゴ糖、
または還状グルコース重合体であり、一般にこれ
らグルコース重合体としてはグルコース重合度1
以上のものが好ましく、より好ましくはグルコー
ス重合度4以上のものである。また変性還元性末
端グルコース残基を有するグルコース重合体とし
ては、好ましくはマルトテトラオース、マルトペ
ンタオース、マルトヘキサオース、マルトヘプタ
オースやアミロース、アミロペクチン、澱粉、可
溶性澱粉などの澱粉加水分解物でデキストリンと
呼称されるグルコース重合体の還元性末端グルコ
ース残基を変性還元性末端グルコース残基となし
たものが用いられる。本発明において変性還元性
末端グルコース残基としては、その還元化能を失
わせたもの、あるいはマルトースデヒドロゲナー
ゼ(acceptor)の基質にならないものであればよ
い。例えば、還元性末端を常法によりエーテル化
するか、エステル化するか、または還元性末端側
にフラクトース、イノシトールやソルビトールを
結合したもの、あるいは、グルコース残基を酸化
してグルコン酸残基またはそのエステル体などの
誘導体としたものが挙られる。エーテル化の例を
あげると、多糖類、例えば可溶性澱粉またはデキ
ストリンの溶液を、4%メタノール性塩酸に加え
て70℃、4時間反応させ、中和後、ゲルろ過剤充
填カラムを通して種々の重合度の画分を集めて、
メチル化されたオリゴ糖を得ることができる。あ
るいは、無水酢酸3.5ml含有乾燥ピリジン中に可
溶性澱粉又はデキストリンを加えて0℃、一夜反
応後、アセトンを加えて沈澱させ、さらにゲルろ
過剤充填カラムを通して種々の重合度の画分を集
めて、アセチル化されたオリゴ糖を得ることもで
きる。さらには、デキストリン溶液にフエーリン
グ試薬を加えて、5分〜20時間煮沸反応後濃縮、
メタノールを添加して不溶物を除去し、さらにゲ
ルろ過剤充填カラムを通して種々の重合度の画分
を集めて、オリゴ糖の還元性末端グルコース残基
をグルコン酸残基に酸化したものを得ることがで
きる。またさらにこのグルコン酸残基を、必要に
応じて公知のエステル化手段などにより誘導体と
してもよい。さらにグルコン酸残基のカルボキシ
ル基を還元型(アルコール型)としたその還元型
残基としてもよい。これらの変性還元性末端グル
コース残基に変換する手段は上記の方法に限定さ
れるものではなく、公知の種々の手段を適応する
ことができる。例えばメチルエーテル化の代り
に、エチルエーテル化、イソプロピルエーテル化
などの種々の低級アルキルエーテル誘導化フエニ
ルエーテル、P−ニトロフエニルエーテル、2,
4−ジニトロフエニルエーテル、P−アシノフエ
ニルエーテル、2,6−ジクロロ−4−アミノフ
エニルエーテル、2,6−ジブロモ−4−アミノ
フエニルエーテル、2,4−ジクロロフエニルエ
ーテルなどの置換フエニルエーテルなどの種々の
エーテル誘導体やアセチル化の代りにプロピオニ
ル化などの種々のアシル化手段によるエステル誘
導化やリン酸エステル誘導体、炭素数C5〜C20ま
での炭素鎖を有する脂肪酸のエステル誘導体など
のエステル誘導体や、グルコン酸残基の代りにそ
の無水体であるグルコノラクトンタイプなどであ
る。なおこれらのグルコース重合体の合成例とし
ては、例えば米国特許第4145527号明細書、米国
特許第4147860号明細書、特開昭54−51892号公
報、特開昭57−68798号分類を参照されたい。ま
たこれらの原料として用いられるグルコース重合
体としてはほぼ単一な重合度を有するものであつ
ても、また種々の重合度からなる混合物であつて
もよい。また本発明に使用される還状グルコース
重合体としては、例えば澱粉を原料として得られ
るグルコース重合度6以上の環状に結合したデキ
ストリンで、α−、β−、γ−、δ−やε−サイ
クロデキストリンなどがあげられる。 さらにアミラーゼなどのグリコシダーゼ以外の
糖類を遊離する酵素としては、例えばホスフアタ
ーゼやエステラーゼが挙げられる。このホスフア
ターゼ、例えばアハカリホスフアターゼ、グルコ
ース−6−ホスフアターゼ、グルコース−1−ホ
スフアターゼ、フラクトース−1,6−ジホスフ
アターゼなどの活性測定において使用される基質
としては、リン酸エステル化した糖類、例えばグ
ルコース−1−ホスフエート、グルコース−6−
ホスフエート、グルコース−1,6−ジホスフエ
ート、フラクトース−1,6−ジホスフエートな
どが使用できる。さらに、これらのリン酸化エス
テル化した糖類を基質とする酸化還元酵素、例え
ばグルコース−6−ホスフエートを基質とするグ
ルコース−6−ホスフエートデヒドロゲナーゼの
反応における残存グルコース−6−ホスフエート
を定量することによるその酵素活性測定や、リン
酸化エステル化した糖類を、ATPの存在下酵素
的に合成してなるキナーゼの酵素活性の測定に利
用できる。またエステラーゼ活性において使用さ
れる基質としては、炭素数C5〜C20での炭素鎖を
有する脂肪酸による糖類のアシル化誘導体が使用
できる。 このような基質を用いて、アミラーゼなどのグ
リコシターゼ、ホスフアターゼやエステラーゼ等
糖類を遊離する酵素を含有する被検液に加えるこ
とにより、通常37℃、PH6〜8の緩衝液中で、該
基質はアミラーゼ等酵素の作用により加水分解さ
れて、グルコースマルトースやマルトトリオー
ス、マルトテトラオース、マルトペンタオース、
マルトヘキサオースなど種々のオリゴ糖の基質分
解物を生成する。この際反応時間としては、基質
から糖類を遊離するに充分な時間であればよく、
何んら限定されるものではないが、通常1分以上
行なえばよい。 さらにこの基質分解物を測定することにより、
被検液中の糖を遊離する酵素の活性、例えば糖の
グルコシド結合を加水分解する酵素(グリコシダ
ーゼ)の定量を行うのである。一般的に反応は好
ましくは、この基質分解物にマルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)および水素受容体を作用せ
しめ、通常37℃で、30秒以上行なわせればよい。
好ましくは1分ないし60分間反応せしめればよ
い。 また被検液中の糖類の定量は、上述の基質分解
物の代りにキシロース、グルコース、ガラクトー
ス、マルトース、フラクトース、マンノース、ラ
クトース、マルトトリオース、マルトテトラオー
ス、マルトペンタオース、マルトヘキサオース、
マルトヘプタオースなどの糖類を置きかえること
によつて行うことができる。 このように、糖を遊離する酵素例えばα−アミ
ラーゼ、β−アミラーゼ、α−グルコシダーゼま
たはグルコアミラーゼなどのグリコシダーゼ、ホ
スフアターゼまたはエステラーゼによる基質分解
物または定量すべき糖類に、水素受容体、例えば
PMS、MPMS、1−アセタミド−フエナジンメ
トサルフエート、2,6−ジクロロフエノールイ
ンドフエノールなどの存在下マルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を作用せしめることによ
り、その酵素作用により定量的に還元型水素受容
体を生成してなるものである。 この際用いられる水素受容体の量としては、測
定すべき基質分解物または糖類のモル比に対して
0.05〜10倍量用いればよい。特に等モル比以下の
場合には、還元型水素受容体の測定に当つて還元
型水素伝達系反応試薬を用いるか、または酸素を
作用せしめて、還元型受容体を水素受容体へと再
生せしめるサイクリング反応系を形成せしめると
きである。また用いられるマルトースデヒドロゲ
ナーゼ(acceptor)の量としては、一般に0.01〜
100U/テストを用いればよい。 次いで反応の後、検出可能な変化を測定するの
であるが、好ましくは反応の結果にて生ずる還元
型水素受容体を定量するものである。この還元型
水素受容体の定量においては、還元型水素伝達系
反応試薬を用いて反応せしめ、その結果吸光度変
化を生ずる反応を行なわせしめることが好まし
い。 この還元型水素伝達系反応試薬としては、例え
ば3−(P−ヨードフエニル)−2−(P−ニトロ
フエニル)−5−フエニル−2H・テトラゾリウ
ム・クロライド、3−(4,5−ジメチル−2−
4アゾリル)−2,5・ジフエニル−2H・テトラ
ゾリウム・ブロマイド、3,3′−(4,4′−ビフ
エニリレン)−ビス(2,5−ジフエニル−2H・
テトラゾリウム・クロライド)、3,3′−(3,
3′−ジメトキシ−4,4′−ビフエニリレン)−ビ
ス〔2−(P−ニトロフエニル)−5−フエニル−
2H・テトラゾリウム・クロライド〕(ニトロテト
ラゾリウムブルー)、3,3′−(3,3′−ジメトキ
シ−4,4−ビフエニリレン)−ビス(2,5−
ジフエニル−2H・テトラゾリウム・クロライド)
などのテトラゾリウム塩、2,6−ジクロロフエ
ノールインドフエノールまたはメチレンブルー等
が挙げられる。これらの還元型水素伝達系反応試
薬は、通常生じた還元型水素受容体と等モル比以
上用いればよく、好ましくは水素受容体へのサイ
クリング反応の形成の時間と反応時間とに基いて
適宜量用いればよく、10〜1000倍量程度用いれば
よい。さらにこの還元型水素受容体と還元型水素
伝達系反応試薬との反応の結果、呈色による吸光
度変化を生ずるもので、この吸光度変化の量に基
づいて測定すればよい。さらに還元型水素受容体
は、酸素、例えば溶存酸素と反応してなるもの
で、その際の酸素の消費量を酸素電極にて定量し
て還元型水素受容体の生成量を求めてもよい。 このように行なうことにより被検液中の糖類ま
たは糖類を遊離する酵素の活性を測定してなるも
のであるが、特に糖類を遊離する酵素を含有する
被検液の場合、被検液、例えば尿、唾液や血液中
に存在する糖類、特にグルコースの存在により測
定誤差を生ずるため、あらかじめ被検液をグルコ
ースオキシダーゼなどのヘキソスオキシダーゼお
よびカタラーゼを用いて前処理を行なうか、また
はヘキソキナーゼなどのキナーゼ、Mg++イオン
およびATPを用いて前処理してグルコースの悪
影響があらわれないようにすることが好ましい。
なお、これらの前処理は、測定すべきグリコシダ
ーゼと基質との反応と同時に行なわせしめてもよ
いものである。さらに溶存酸素または注入による
酸素(場合により空気でもよい)の存在下マルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)および水素受
容体を用いて前処理することにより被検液中のグ
ルコースを除去してもよい。 以上の通り、本発明は新規なマルトースデヒド
ロゲナーゼ(acceptor)およびその製造法、それ
を用いる分析法であり、さらにこの分析法に基づ
く糖類または糖類を遊離する酵素の酵素活性測定
用組成物を調製してもよく、このようにして糖類
または糖類を遊離する酵素を新規かつ簡便な方法
にて良好に測定できるものである。 以下本発明の実施例を挙げて具体的に述べる
が、本発明は何んら実施例によつて限定されるも
のではない。 実施例 1 ペプトン1.0%、カツオエキス1.0%、NaCl0.3
%よりなる培地100ml(127℃、20分間滅菌、PH
7.2)含有500ml容三角フラスコに、スタフイロコ
ツカス・エス・ビーB−0875FERMBP385の斜
面培地(ブイヨン寒天培地)よりの一白金耳を接
種し、28℃、24時間振盪培養して種培養物を得
た。次いでこの種培養物を、ペプトン1%、
K2HPO40.1%、NaCl0.3%、MgSO4・7H2O0.1
%、シリコンSAG−471(消泡剤)0.1%よりなる
培地20(120℃、20分間滅菌、PH7.2)含有30
容ジヤーフアーメンターに接種し、30℃、
300rpm.20/分の通気条件にて18時間通気撹拌
培養した。培養終了後培養物を遠心分離
(5000rpm.10分間)して湿菌体を回収し、この湿
菌体を、0.1%リゾチーム、5mMEDTA含有リ
ン酸緩衝液(PH7.0)溶液1.5にて37℃、60分間
処理して可溶化せしめた後、遠心分離
(5000rpm.10分間)して上清(11.8U/ml.3.2)
を得た。次いでこの上清液に、28%飽和硫安にな
るよう硫安を添加して遠心分離(5000rpm.20分)
して、その上清(1870ml)を回収した。さらにこ
の上清に72%飽和になるように硫安を加えて生じ
た沈澱を遠心分離(5000rpm.20分)して回収し
た。この沈澱を220mlの20mMリン酸緩衝液(PH
7.0)に溶解し、遠心分離(15000rpm.10分)して
不溶物を除去し、上清200ml(123.5U/ml)を得
た。この上清液を透析して脱塩し、CM−セフア
ロースCL−6Bを充填したカラム(bed vol.80ml)
にチヤージし、KCl0〜0.5Mの濃度勾配法にて溶
出してマルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
画分を得た。この画分を限外ロ過膜XM−30で濃
縮し(6ml)、セフアクリルS−200のカラムクロ
マトグラフイで精製し、さらにセフアデツクスG
−25カラムで脱塩後シヨ糖1%溶液として凍結乾
燥し、マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
160mg(38U/mg)を得た。 実施例 2 80mM トリス−HCL緩衝液PH7.0 0.1% 牛血清アルブミン 0.05% ニトロテトラゾリウムブルー 0.2% トリトンX−100 マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(10U/ml) 上記組成の反応液1.0mlを小試験管にとり最終
濃度が0.05〜0.25%(w/v)のグルコース、マ
ルトース、マルトトリオース、マルトテトラオー
ス、マルトペンタオースまたはマルトヘキサオー
スをそれぞれ20μ加え、37℃で10分間反応を行
い、反応後2mlの0.1N塩酸を添加した後550nm
で吸光度を測定した結果それぞれの糖とともに吸
光度と量の間に良好な直線性が得られた(第6
図)。図中●−●;グルコース、〇−〇;マルト
ース、〓−〓;マルトトリオース、▲−▲;マル
トテトラオース、△−△;マルトペンタオース、
□−□;マルトヘキサオースを示す。 実施例 3 実施例2に示した反応組成液に5mMのP−ニ
トロフエニルペンタオシドまたはP−ニトロフエ
ニルペプタオシドを加えた反応液1.0mlをそれぞ
れ小試験管にとり、37℃に加温したのち、500倍
に希釈した唾液(アミラーゼ含有被検液)20μ
を添加し、各々5分、10分、15分間反応を行つ
た。結果を第7図に示す。両基質とも良い定量性
が得られた。またP−ニトロフエニルヘプタオシ
ドの方がP−ニトロフエニルペンタオシドの約3
倍の活性を示した。また明らかなラグタイムは観
察されなかつた(第7図)。図中、〇−〇;P−
ニトロフエニルマルトヘペタオース、●−●;P
−ニトロフエニルマルトペンタオースを示す。 実施例 4 実施例2に示した反応組成物に5mMのP−ニ
トロフエニルヘプタオシド、メチルヘプタオシド
またはδ−グルコノラクトンヘプタオシドを加え
た反応液1.0mlをそれぞれ小試験にとり37℃に加
温したのち、人尿20μを加え各々5分、10分、
15分間反応を行つた。その結果それぞれ良い定量
性が得られた(第8図)。図中、〇−〇;P−ニ
トロフエニルマルトヘプタオース、●−●;1−
メチルマルトヘプタオース、△−△;δ−グルコ
ノラクトンマルトヘペタオースを示す。 実施例 5 50mM リン酸緩衝液 PH7.5 0.1% 血清アルブミン 0.2% トリトン X−100 1% α−シクロデキストリン 0.05% NTB 0.2mM PMS 2mM MgCl2 ヘキソキナーゼ(25U/ml) 2mM ATP マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(10U/ml) 5mM P−ニトロフエニルマルトヘプタオース 上記組成の反応液1.0mlを分光光度計のキユベ
ツトにとり1/1、3/4、1/2、1/4倍に希釈した人血
清(アミラーゼ被検液)20μを加え37℃で反応
を行いそのときの550nmにおける吸光度変化を
経時的に測定した。結果を第9図に示した。また
5分から7分までの2分間の吸光度変化を第10
図に示すが、血清の希釈と吸光度は反比例する。
第9図中、1はヘキソキナーゼ除去の場合、2,
3,4,5は血清の希釈倍数がそれぞれ1/1、3/
4、2/4、1/4を示す。実線1a−5aはP−ニト
ロフエニルマルトヘプタオース無添加の場合、破
線1b−5bはP−ニトロフエニルマルトヘプタ
オースを添加した場合を示す。 実施例 6 (反応液) 50mM トリス−HCl緩衝液PH7.0 グルコースオキシダーゼ(100U/ml) カタラーゼ(1500U/ml) (反応液) 実施例2に示した反応組成液に5mMP−ニト
ロフエニルヘプタオシドを添加したもの。 反応液0.2mlを分光計キユベツトにとり、血
清20μを添加し、37℃で5分間インキユベート
した。反応後、反応液を1.0mlを添加し、37℃
で更にインキユベートし、その際の550nmにお
ける吸光度の経時的変化を測定した。結果を第1
1図2に示す。なお反応系よりグルコースオキシ
ダーゼを除去したものを対照とし、第11図1に
示す。 実施例 7 40mM BES緩衝液PH7.0 0.02% PMS 5mM P−ニトロフエニルヘプタオシド 上記反応液1.0mlを酸素電極を装着した反応槽
にとり37℃に加温後、1/8、1/4、1/2、3/4、1/1
に希釈した人尿を添加し、尿中のアミラーゼ活性
を酸素電極を用いて測定した。結果は第12図に
示す通りで、良い定量性が得られた。 実施例 8 実施例2に示した反応組成物に5mMになるよ
うにP−ニトロフエニルヘプタオシドを添加した
溶液20mlを平容器にとり、これに血清を電気泳動
したアガロース板をひたし、室温で30分間反応さ
せ活性染色し、0.1NHClにひたし反応を停止し
た。結果を第13図に示すが、非常に簡便にアミ
ラーゼ活性の染色ができ、また染色像は拡散も少
なく鮮明であつた。 実施例 9 実施例2に示した反応組成物に還元末端をメチ
ル化したデキストリン(分子量1000以上の画分)
またはフラクトシル−マルトヘプタオシド(G7
−フラクトース)を1%添加した反応液1.0mlを
小試験管にとりα−アミラーゼ(人膵液の希釈
液)を0、5、10、20、30、40、50μ添加し、
37℃で10分間反応を行い、反応後2mlの
0.1NHClを添加し、550nmで比色定量した。ま
たメチル化デキストリンの代りにフエニル−α−
グルコピラノシドを添加(2mM)し、α−グル
コシダーゼ(酵母製、シグマ社)を同様に添加
し、同じ操作をしたところ、それぞれの酵素量と
吸光度の間に良好な直線関係が得られた(第14
図)。図中、〇−〇;G7−フラクトース、△−
△;メチル化デキストリン、●−●;フエニル−
α−D−グルコピラノシドを示す。 実施例 10 実施例2に示した反応組成物の緩衝液を50mM
トリス−HCl緩衝液PH9.0とし、さらに基質とし
て2mMグルコース−6−リン酸を加えた反応液
1.0mlを小試験管にとり、37℃に加温した後、E.
Coli製アルカリホスフアターゼ溶液10μを添加
し、37℃で10分間反応した。反応後、2.0mlの
0.1NHClを添加して550nmで比色定量した。結
果を第15図に示したが良い直線性が得られた。 実施例 11 反応液 50mM トリス−HCl緩衝液 PH7.0 0.2mM PMS マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(13U/ml) 2mM CaCl2 反応液 50mM トリス−HCl緩衝液 PH7.0 2mM NTB 5.0mM P−ニトロフエニルヘペタオシド 2mM CaCl2 反応液0.5mlを分光光度計のセルにとり、37
℃に加温後人血清又は尿20μを添加し、37℃で
5分間反応を行つた。反応後、反応液(37℃に
予め加温したもの)を1.5ml添加し、このときの
37℃における吸光度(550nm)の変化を経時的
に測定した。 なお、反応液、0.5mlと反応液、1.5mlを最
初から混合し、37℃に加温後血清又は尿20μを
添加し、37℃で反応を行つたものを対照とした。
結果は第16図に示す通りで、反応液で前処理
したものは内在性の糖類の影響が消去されたこと
が示された。図中、●−●;血清対照、〇−〇;
血清前処理;▲−▲;尿対照、△−△;尿前理。 実施例 12 (反応液) 40mM リン酸緩衝液PH7.0 33mM ATP 0.002% 水素受容体 4.17mM MgCl2 マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(16.7U/ml) ヘキソキナーゼ(11.7U/ml) (反応液) 12.6mM CaCl2 15.0mM EDTA 0.013% NTB 0.5% トリトンメー100 2.5% 還元デキストリン 上記組成の反応液(ただし、用いる水素受容
体は第6表の通りである)に、人血清20μを添
加し、37℃で5分間反応した後、0.4mlの反応液
を添加し、37℃で反応せしめ、次いで550nm
における吸光度変化を分光光度計で測定した。そ
の結果は、第6表に示す通りであつて、水素受容
体の種差に関係なく血清中アミラーゼが測定でき
た。
【表】
実施例 13
反応液
40mM リン酸緩衝液PH7.0
20mM ATP
2.5mM MgCl2
ヘキソキナーゼ(5U/ml)
マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)
(10U/ml) 2% 還元デキストリン 0.2mM 2,6−ジクロロフエノールインドフ
エノール 上記組成の反応液1.0mlを分光光度計セルにと
り、37℃に加温後、5、10、20、30、50μの人
血清を添加し、37℃で5分間反応を行なつた後、
600nmにおける吸光度変化を経時的に測定した。
その結果は第17図に示す通り、良好な定量性が
得られた。
(10U/ml) 2% 還元デキストリン 0.2mM 2,6−ジクロロフエノールインドフ
エノール 上記組成の反応液1.0mlを分光光度計セルにと
り、37℃に加温後、5、10、20、30、50μの人
血清を添加し、37℃で5分間反応を行なつた後、
600nmにおける吸光度変化を経時的に測定した。
その結果は第17図に示す通り、良好な定量性が
得られた。
第1図は本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)の至適PHを示し、第2図は本発明の
マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)の至適
温度を示し、第3図は本発明のマルトースデヒド
ロゲナーゼ(acceptor)のPH安定性を示し、第4
図は本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)の熱安定性を示し、第5図は本発明
のマルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)の基
質濃度の影響を示し、第6図は本発明のマルトー
スデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた単糖お
よびオリゴ糖の定量を示し、第7図は本発明のマ
ルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた
唾液アミラーゼ活性の測定結果を示し、第8図は
本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を用いた尿中アミラーゼの測定結果
を示し、第9図および第10図はは本発明のマル
トースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた血
清アミラーゼ活性の測定結果を示し、第11図は
本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を用いた血清アミラーゼの測定結果
を示し、第12図は本発明のマルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を用いた尿中アミラーゼ活
性の測定結果を示し、第13図は本発明のアルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた血清
アミラーゼ測定結果の電気泳動図を示し、第14
図は本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を用いたアミラーゼおよびα−グル
コシダーゼを用いるアミラーゼの測定結果を示
し、第15図は本発明のマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)を用いたアルカリフオスフアタ
ーゼの測定結果を示し、第16図は本発明のマル
トースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた人
血清および人尿アミラーゼの活性測定結果を示
し、第17図は本発明のマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)を用いた人血清アミラーゼの定
量曲線を示すものである。
(acceptor)の至適PHを示し、第2図は本発明の
マルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)の至適
温度を示し、第3図は本発明のマルトースデヒド
ロゲナーゼ(acceptor)のPH安定性を示し、第4
図は本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)の熱安定性を示し、第5図は本発明
のマルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)の基
質濃度の影響を示し、第6図は本発明のマルトー
スデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた単糖お
よびオリゴ糖の定量を示し、第7図は本発明のマ
ルトースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた
唾液アミラーゼ活性の測定結果を示し、第8図は
本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を用いた尿中アミラーゼの測定結果
を示し、第9図および第10図はは本発明のマル
トースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた血
清アミラーゼ活性の測定結果を示し、第11図は
本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を用いた血清アミラーゼの測定結果
を示し、第12図は本発明のマルトースデヒドロ
ゲナーゼ(acceptor)を用いた尿中アミラーゼ活
性の測定結果を示し、第13図は本発明のアルト
ースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた血清
アミラーゼ測定結果の電気泳動図を示し、第14
図は本発明のマルトースデヒドロゲナーゼ
(acceptor)を用いたアミラーゼおよびα−グル
コシダーゼを用いるアミラーゼの測定結果を示
し、第15図は本発明のマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)を用いたアルカリフオスフアタ
ーゼの測定結果を示し、第16図は本発明のマル
トースデヒドロゲナーゼ(acceptor)を用いた人
血清および人尿アミラーゼの活性測定結果を示
し、第17図は本発明のマルトースデヒドロゲナ
ーゼ(acceptor)を用いた人血清アミラーゼの定
量曲線を示すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 単糖またはオリゴ糖の還元末端に作用し、少
なくとも下記の理化学的性状を有することを特徴
とするマルトースデヒドロゲナーゼ。 酵素の作用; (Rは糖鎖残基または水素原子、Aは少なくと
もフエナジンメトサルフエート、1−メトキシ
−フエナジンメトサルフエートまたはメルドー
ラブルーの水素受容体、AHまたはAHnは還元
型受容体、nは1または2の整数を示す) 基質特異性;少なくともマルトース、D−グ
ルコース、キシロース、マンノース、ガラクト
ース、フラクトース、ラクトース、マルトトリ
オース、マルトテトラオース、マルトペンタオ
ース、マルトヘキサオースまたはマルトペプタ
オースに作用する 分子量;80000±10000(セフアクリルS−200
によるゲルろ過法) 等電点;PH9.5付近 Km値;3.8m付近(マルトースに対して) 至適温度;35℃付近 至適PH;7.0〜8.0付近 PH安定性;PH7.5−8.5付近にて安定 熱安定性;40℃付近以下で安定 NADまたはNADPを補酵素として利用しな
い。 2 スタフイロコツカス属に属する下記の理化学
的性状を有するマルトースデヒドロゲナーゼ生産
菌を培地に培養し、その培養物より該マルトース
デヒロゲナーゼを採取することを特徴とする該マ
ルトースデヒドロゲナーゼの製造法。 酵素の作用; (Rは糖鎖残基または水素原子、Aは少なくと
もフエナジンメトサルフエート、1−メトキシ
−フエナジンメトサルフエートまたはメルドー
ラブルーの水素受容体、AHまたはAHnは還元
型受容体、nは1または2の整数を示す) 基質特異性;少なくともマルトース、D−グ
ルコース、キシロース、マンノース、ガラクト
ース、フラクトース、ラクトース、マルトトリ
オース、マルトテトラオース、マルトペンタオ
ース、マルトヘキサオースまたはマルトペプタ
オースに作用する 分子量;80000±10000(セフアクリルS−200
によるゲルろ過法) 等電点;PH9.5付近 Km値;3.8m付近(マルトースに対して) 至適温度;35℃付近 至適PH;7.0−8.0付近 PH安定性;PH7.5−8.5付近にて安定 熱安定性;40℃付近以下で安定 NADまたはNADPを補酵素として利用しな
い。 3 スタフイロコツカス属に属する該マルトース
デヒドロゲナーゼ生産菌がスイタフイロコツカス
sp.B−0875である特許請求の範囲第2項記載の
製造法。 4 糖類または糖類を遊離する酵素の酵素活性測
定において、水素受容体の存在下下記の理化学的
性状を有する新規マルトースデヒドロゲナーゼを
作用させ検出可能な変化の量を測定することを特
徴とする測定法。 酵素の作用; (Rは糖鎖残基または水素原子、Aは少なくと
もフエナジンメトサルフエート、1−メトキシ
−フエナジンメトサルフエートまたはメルドー
ラブルーの水素受容体、AHまたはAHnは還元
型受容体、nは1または2の整数を示す) 基質特異性;少なくともマルトース、D−グ
ルコース、キシロース、マンノース、ガラクト
ース、フラクトース、ラクトース、マルトトリ
オース、マルトテトラオース、マルトペンタオ
ース、マルトヘキサオースまたはマルトペプタ
オースに作用する 分子量;80000±10000(セフアクリルS−100
によるゲルろ過法) 等電点;PH9.5付近 Km値;3.8m付近(マルトースに対して) 至適温度;35℃付近 至適PH;7.0−8.0付近 PH安定性;PH7.5−8.5付近にて安定 熱安定性;40℃付近以下で安定 NADまたはNADPを補酵素として利用しな
い。 5 糖類が単糖またはオリゴ糖、あるいはこれら
の糖類を遊離する酵素により遊離された糖類であ
る特許請求の範囲第4項記載の測定法。 6 糖類または酵素により遊離される糖類が少な
くともキシロース、グルコース、ガラクトース、
フラクトース、マルトース、ラクトース、マルト
トリオース、マルトテトラオース、マルトペンタ
オース、マルトヘキサオースまたはマルトヘプタ
オースである特許請求の範囲第5項記載の測定
法。 7 糖を遊離する酵素が、少なくともグリコシダ
ーゼ、ホスフアターゼ、またはエステラーゼであ
る特許請求の範囲第5項記載の測定法。 8 グリコシダーゼが、α−アミラーゼ、β−ア
ミラーゼ、α−グルコシダーゼまたはグルコアミ
ラーゼである特許請求の範囲第7項記載の測定
法。 9 糖類を遊離する酵素の活性測定において、そ
の基質として変性還元末端ングルコース残基を有
するグルコース重合体または環状グルコース重合
体を用い、反応によつて生成する基質分解物を測
定することを特徴とする特許請求の範囲第4項記
載の糖類を遊離する酵素の活性測定法。 10 糖類を遊離する酵素の活性測定において、
その基質として単糖、あるいはオリゴ糖の還元末
端が修飾された糖または特許請求の範囲第4項記
載のマルトースデヒロゲナーゼが作用しない糖で
あるオリゴ糖を用い、反応によつて生成する基質
分解物を測定することを特徴とする特許請求の範
囲第4項記載の糖類を遊離する酵素の活性測定
法。 11 基質が、アミロース、アミロペクチン、澱
粉または澱粉加水分解物の変性還元性末端グルコ
ース残基を有するグルコース重合体である特許請
求の範囲第9項記載の測定法。 12 変性還元末端グルコース残基がエーテル化
した還元性末端、エステル化した還元性末端、グ
ルコノラクトンまたはグルコン酸残基もしくはそ
の還元型残基である特許請求の範囲第9項記載の
測定法。 13 測定において、還元型水素受容体の生成量
を測定することを特徴とする特許請求の範囲第9
項記載の測定法。 14 測定において、還元型水素受容体に、その
還元型水素伝達糸反応試薬を作用させて生じる吸
光度の変化を測定することを特徴とする特許請求
の範囲第9項記載の測定法。 15 水素受容体が少なくともフエナジンメトサ
ルフエート、1−メトキシフエナジンメトサルフ
エートまたはメルドーラブルーである特許請求の
範囲第4項記載の測定法。 16 還元型水素受容体の測定が酸素電極を用い
て酸素を測定することを特徴とする特許請求の範
囲第13項記載の測定法。 17 還元型水素伝達系呈色反応試薬がテトラゾ
リウム塩、2,6−ジクロロフエノールインドフ
エノールまたはメチレンブルーである特許請求の
範囲第14項記載の測定法。 18 糖類を遊離する酵素を含有する被検液中の
該酵素活性測定において、被検液をヘキソースオ
キシダーゼおよびカタラーゼで前処理するか、こ
れら酵素の存在下同時に反応を行いグリコシダー
ゼの測定を行うことを特徴とする特許請求の範囲
第4項記載の測定法。 19 ヘキソースオキシダーゼがグルコースオキ
シダーゼを含むものである特許請求の範囲第18
項記載の測定法。 20 Mg++およびATPの存在下キナーゼの作用
で前処理するか、または測定時に同時に作用させ
るかして、被検液中の糖類を遊離する酵素活性を
測定することを特徴とする特許請求に範囲第4項
記載の測定法。 21 キナーゼがヘキソキナーゼである特許請求
の範囲第20項記載の測定法。 22 酸素および水素受容体の存在下で特許請求
の範囲第4項記載のマルトースデヒドロゲナーゼ
の作用で前処理した後被検液中の糖類を遊離する
酵素活性を測定することを特徴とする特許請求の
範囲第4項記載の測定法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58219792A JPS60114193A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 新規なマルトースデヒドロゲナーゼおよびその製法それを用いる分析法 |
| DE19843442856 DE3442856A1 (de) | 1983-11-22 | 1984-11-22 | Neue maltose-dehydrogenase, deren herstellung und deren verwendung fuer analytische untersuchungen |
| IT8423684A IT1196333B (it) | 1983-11-22 | 1984-11-22 | Maltosio deidrogenasi,sua produzione,metodo analitico che lo utilizza e sue composizioni |
| FR8417801A FR2555197B1 (fr) | 1983-11-22 | 1984-11-22 | Nouvelle maltose deshydrogenase, sa production, methode d'analyse l'utilisant et composition utilisable pour cette methode |
| US06/674,009 US4683198A (en) | 1983-11-22 | 1984-11-23 | Novel maltose dehydrogenase, process for its production, and analytical method using the same |
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|---|---|---|---|
| JP58219792A JPS60114193A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 新規なマルトースデヒドロゲナーゼおよびその製法それを用いる分析法 |
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| JPH047190B2 true JPH047190B2 (ja) | 1992-02-10 |
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-
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- 1984-11-22 FR FR8417801A patent/FR2555197B1/fr not_active Expired
- 1984-11-23 US US06/674,009 patent/US4683198A/en not_active Expired - Fee Related
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