JPH0671438B2 - 蛍光産生トリプトファナーゼ基質 - Google Patents
蛍光産生トリプトファナーゼ基質Info
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- C12Q2337/22—7-Amino-4-methylcoumarin, i.e. AMC, MCA
Landscapes
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Description
【0001】(発明の分野)本発明は微生物の同定、よ
り詳細には、酸素含量の分析による微生物の同定に有用
な酵素基質に関する。
り詳細には、酸素含量の分析による微生物の同定に有用
な酵素基質に関する。
【0002】(発明の背景)多くの疾病は生体の細胞組
織もしくは血液、尿、脳脊髄液または関節滑液のような
体液への微生物の侵入の結果である。このような感染に
対する有効な治療には、早期の診断が必要であり、病原
菌の正確な同定が行われて始めて正しい治療を開始する
ことができる。感染の初期の段階では病原菌の濃度が低
いためにこれが困難である。
織もしくは血液、尿、脳脊髄液または関節滑液のような
体液への微生物の侵入の結果である。このような感染に
対する有効な治療には、早期の診断が必要であり、病原
菌の正確な同定が行われて始めて正しい治療を開始する
ことができる。感染の初期の段階では病原菌の濃度が低
いためにこれが困難である。
【0003】微生物同定のために、病院の細胞学実験室
で現在行われているいくつかの方法は、微生物の単離
後、同定に達するまで通常18ないし24時間以上を要
する培養に基づく方法である。ある場合には、同定まで
のこの時間の長さが生命をおびやかすことがある。
で現在行われているいくつかの方法は、微生物の単離
後、同定に達するまで通常18ないし24時間以上を要
する培養に基づく方法である。ある場合には、同定まで
のこの時間の長さが生命をおびやかすことがある。
【0004】どの酵素が存在するかを測定することによ
る病原菌の同定が検討されている。この方法は、微生物
によって表現される酵素により蛍光産生基質または色素
産生基質を加水分解させることによるものであり、通
常、ある基質のパネルを植え付けて、得られる蛍光産生
または色素産生分布を既知の微生物の同じパネルで発現
する分布と関連づけることによって行う。この方法の典
型的なものはBascombの米国特許第4,603,
108号における開示である。
る病原菌の同定が検討されている。この方法は、微生物
によって表現される酵素により蛍光産生基質または色素
産生基質を加水分解させることによるものであり、通
常、ある基質のパネルを植え付けて、得られる蛍光産生
または色素産生分布を既知の微生物の同じパネルで発現
する分布と関連づけることによって行う。この方法の典
型的なものはBascombの米国特許第4,603,
108号における開示である。
【0005】GodseyらはJournal of
Clinical Microbiology,13,
483(1981年)にβ−メチルウンベリフェロン、
β−ナフチルアミンおよび7−アミノ−4−メチルクマ
リン(AMC)からの蛍光産生基質を用いて、Ente
robacteriaceae科の菌株によって表現さ
れる酵素の分布を測定する方法および装置を開示してい
る。
Clinical Microbiology,13,
483(1981年)にβ−メチルウンベリフェロン、
β−ナフチルアミンおよび7−アミノ−4−メチルクマ
リン(AMC)からの蛍光産生基質を用いて、Ente
robacteriaceae科の菌株によって表現さ
れる酵素の分布を測定する方法および装置を開示してい
る。
【0006】トリプロファナーゼはあるバクテリア中に
存在し、トリプトファンをインドール、ピルビン酸およ
びアンモニアに転化させる酵素である。この酵素によっ
て発色団2−ニトロチオフェノールに開裂される基質S
−(2−ニトロフェニル)システインがSuelter
らによって、Methods in Enzymolo
gy 82,561(1979年)に開示されている。
存在し、トリプトファンをインドール、ピルビン酸およ
びアンモニアに転化させる酵素である。この酵素によっ
て発色団2−ニトロチオフェノールに開裂される基質S
−(2−ニトロフェニル)システインがSuelter
らによって、Methods in Enzymolo
gy 82,561(1979年)に開示されている。
【0007】細菌同定用酵素分布測定パネルに含まれる
と考えられるトリプトファナーゼの蛍光産生基質に対す
る要望がある。該基質は、特にEnterobacte
riaceae種の場合に、本法による細菌同定の精度
を著しく向上させるであろう。本発明が指向することは
この要望を実現することである。
と考えられるトリプトファナーゼの蛍光産生基質に対す
る要望がある。該基質は、特にEnterobacte
riaceae種の場合に、本法による細菌同定の精度
を著しく向上させるであろう。本発明が指向することは
この要望を実現することである。
【0008】(発明の要約)トリプトファナーゼの蛍光
産生基質は、蛍光染料部分および染料の求核基がカルボ
ニル基またはチオカルボニル基によってアミノ酸のアミ
ノ基以外の求核基に結合されているアミノ酸部分を含ん
でいる。好ましい基質においては、アミノ酸がトレオニ
ン、システイン、またはもっとも好ましくはセリンであ
り、かつ蛍光染料部分がフルオレセイン、ローダミン、
β−ナフチルアミンまたは、好ましくはクマリン誘導体
である。もっとも好ましい染料はAMCである。
産生基質は、蛍光染料部分および染料の求核基がカルボ
ニル基またはチオカルボニル基によってアミノ酸のアミ
ノ基以外の求核基に結合されているアミノ酸部分を含ん
でいる。好ましい基質においては、アミノ酸がトレオニ
ン、システイン、またはもっとも好ましくはセリンであ
り、かつ蛍光染料部分がフルオレセイン、ローダミン、
β−ナフチルアミンまたは、好ましくはクマリン誘導体
である。もっとも好ましい染料はAMCである。
【0009】本発明の好適な基質は、それ自体非蛍光性
であるが、トリプトファナーゼによってアミノ酸とAM
Cに開裂する。該基質は未知の微生物がトリプトファナ
ーゼを含むかどうかを測定するのに用いることができ、
酵素含量に基づいて、未知の微生物の同定を行う装置に
加えることができる。
であるが、トリプトファナーゼによってアミノ酸とAM
Cに開裂する。該基質は未知の微生物がトリプトファナ
ーゼを含むかどうかを測定するのに用いることができ、
酵素含量に基づいて、未知の微生物の同定を行う装置に
加えることができる。
【0010】酵素含量の分布の測定および既知の微生物
の分布との比較による未知の微生物の同定はほとんどの
微生物の場合におおむね正確である。しかし、本法は現
在入手可能な基質を用いては、Enterobacte
riaceaeの場合には余り正確ではない。Ente
robacteriaceaeのある種はトリプトファ
ナーゼを表現し、他の種は表現しないので、分布測定装
置中に本発明の基質を包含させるとこのグループの微生
物の同定精度を向上させる。
の分布との比較による未知の微生物の同定はほとんどの
微生物の場合におおむね正確である。しかし、本法は現
在入手可能な基質を用いては、Enterobacte
riaceaeの場合には余り正確ではない。Ente
robacteriaceaeのある種はトリプトファ
ナーゼを表現し、他の種は表現しないので、分布測定装
置中に本発明の基質を包含させるとこのグループの微生
物の同定精度を向上させる。
【0011】(詳細な説明)本発明は多種類の態様によ
って満足を与えられるけれども、本明細書では本発明の
好適な態様の詳細な説明を行うが、同時に本開示は本発
明の典型的な原理と考え、本発明を記載した態様に限定
するつもりではないことを理解すべきである。本発明の
範囲は添付クレームおよびその等価物によって示されよ
う。
って満足を与えられるけれども、本明細書では本発明の
好適な態様の詳細な説明を行うが、同時に本開示は本発
明の典型的な原理と考え、本発明を記載した態様に限定
するつもりではないことを理解すべきである。本発明の
範囲は添付クレームおよびその等価物によって示されよ
う。
【0012】トリプトファナーゼはトリプトファンのイ
ンドール、ピルビン酸およびアンモニアへの転化を触媒
し、この酵素を含む微生物をインドール・ポジティブ
(indole positive)と呼ぶことが多
い。典型的なインドール・ポジティブ微生物はEsch
erichia coli,Citrobacter
diversus,Proteus vulgari
s,Morganella morganiiおよびK
lebsiella oxytocaである。代表的な
インドール・ネガティブ(indole negati
ve)微生物はKlebsiella pneumon
iae,Citrobacter freundiiお
よびProteus mirabilisである。
ンドール、ピルビン酸およびアンモニアへの転化を触媒
し、この酵素を含む微生物をインドール・ポジティブ
(indole positive)と呼ぶことが多
い。典型的なインドール・ポジティブ微生物はEsch
erichia coli,Citrobacter
diversus,Proteus vulgari
s,Morganella morganiiおよびK
lebsiella oxytocaである。代表的な
インドール・ネガティブ(indole negati
ve)微生物はKlebsiella pneumon
iae,Citrobacter freundiiお
よびProteus mirabilisである。
【0013】未知の微生物がインドール・ポジティブか
インドール・ネガティブかの測定は未知物質の同定に有
用である。特に、Enterobacteriacea
e種の正確な同定は微生物のインドール区分の測定によ
って容易になる。
インドール・ネガティブかの測定は未知物質の同定に有
用である。特に、Enterobacteriacea
e種の正確な同定は微生物のインドール区分の測定によ
って容易になる。
【0014】本発明の基質は、尿、大便、外傷、首、性
器標品のような臨床標品もしくは血液、脳脊髄液または
関節滑液のような通常無菌の身体標品中の微生物のイン
ドール区分を測定するのに使用することができる。本発
明においては、微生物という用語はかび、イースト、好
ましくはバクテリアのような酵素を生成する微生物を包
含することを意図している。
器標品のような臨床標品もしくは血液、脳脊髄液または
関節滑液のような通常無菌の身体標品中の微生物のイン
ドール区分を測定するのに使用することができる。本発
明においては、微生物という用語はかび、イースト、好
ましくはバクテリアのような酵素を生成する微生物を包
含することを意図している。
【0015】本発明の蛍光産生トリプトファナーゼ基質
は下記の構造I
は下記の構造I
【0016】
【0017】(式中、Aは蛍光染料部分であることがで
き、X,YおよびZは別個にO,SまたはNHであるこ
とができ、nは0ないし3であることができる)を有す
ることができる。典型的な適当な蛍光染料部分は下記の
通りである。
き、X,YおよびZは別個にO,SまたはNHであるこ
とができ、nは0ないし3であることができる)を有す
ることができる。典型的な適当な蛍光染料部分は下記の
通りである。
【0018】(1)AMC(式中、XがNH); (2)7−ヒドロキシ−4−メチルクマリン(式中、X
がO); (3)フルオレセイン(式中、XがO); (4)ローダミン(式中、XがNH); (5)β−ナフチルアミン(式中、XがNH) 本発明の好適な基質は下記の構造II
がO); (3)フルオレセイン(式中、XがO); (4)ローダミン(式中、XがNH); (5)β−ナフチルアミン(式中、XがNH) 本発明の好適な基質は下記の構造II
【0019】
【0020】(式中、AはフルオレセインまたはAMC
であることができ、R1 はCH2 またはCH2 CH=C
Hであることができ、YおよびZはOまたはSであるこ
とができる)に従うフルオレセインまたはAMCのセリ
ン、システインおよびトレオニン誘導体である。もっと
も好適な基質は、Aが4−メチルクマリン、YおよびZ
がO、かつR1 がCH2 である。
であることができ、R1 はCH2 またはCH2 CH=C
Hであることができ、YおよびZはOまたはSであるこ
とができる)に従うフルオレセインまたはAMCのセリ
ン、システインおよびトレオニン誘導体である。もっと
も好適な基質は、Aが4−メチルクマリン、YおよびZ
がO、かつR1 がCH2 である。
【0021】本発明の基質は周知の合成径路によって市
販の蛍光染料から合成することができる。好ましい径路
では、アミノ基で置換された染料を対応するイソシアノ
またはイソチオシアノ誘導体に転化させ、さらに下記の
構造III
販の蛍光染料から合成することができる。好ましい径路
では、アミノ基で置換された染料を対応するイソシアノ
またはイソチオシアノ誘導体に転化させ、さらに下記の
構造III
【0022】
【0023】(式中、YはOH,SHまたはNH2 であ
ることができ、nは0ないし3であることができ、R2
およびR3 はカルボベンジルオキシ、ベンジル、リチウ
ムおよびトリメチルシリルエトキシカルボニル(Teo
c)のような通常のアミノ酸保護基である)の適切に保
護されたアミノ酸と反応させる。好ましい保護基はR2
としてリチウムおよびR3 としてTeocである(実施
例Iに記載の通り)。この合成径路が、保護基の脱離
後、構造I:化1(ただし、XがNHおよびZがイソシ
アノ置換染料からのO)および構造I:化1(ただし、
XがNHおよびZがイソチオシアノ置換染料からのS)
を生じることは明らかである。このように、たとえばあ
る基質(ただしAがローダミン、XがNH、ZがS、Y
がOおよびR1 がメチレン)がローダミンイソチオシア
ナートと二重保護セリンとの反応から生じるであろう。
ることができ、nは0ないし3であることができ、R2
およびR3 はカルボベンジルオキシ、ベンジル、リチウ
ムおよびトリメチルシリルエトキシカルボニル(Teo
c)のような通常のアミノ酸保護基である)の適切に保
護されたアミノ酸と反応させる。好ましい保護基はR2
としてリチウムおよびR3 としてTeocである(実施
例Iに記載の通り)。この合成径路が、保護基の脱離
後、構造I:化1(ただし、XがNHおよびZがイソシ
アノ置換染料からのO)および構造I:化1(ただし、
XがNHおよびZがイソチオシアノ置換染料からのS)
を生じることは明らかである。このように、たとえばあ
る基質(ただしAがローダミン、XがNH、ZがS、Y
がOおよびR1 がメチレン)がローダミンイソチオシア
ナートと二重保護セリンとの反応から生じるであろう。
【0024】次式に基質IV(ただし、XはO)の適切な
合成径路を示す。
合成径路を示す。
【0025】
【0026】この式は発蛍光団7−ヒドロキシ−4−メ
チルクマリンのクロロホルミル誘導体への転化およびこ
の中間体と二重保護セリンとの反応の結果、保護基の離
脱後トリプトファナーゼ基質IVが得られることを示す。
チルクマリンのクロロホルミル誘導体への転化およびこ
の中間体と二重保護セリンとの反応の結果、保護基の離
脱後トリプトファナーゼ基質IVが得られることを示す。
【0027】本発明のトリプトファナーゼ基質合成の他
の径路は当業者には明らかであろうし、もっとも好適な
下記の基質V
の径路は当業者には明らかであろうし、もっとも好適な
下記の基質V
【0028】
【0029】を合成する詳細な実験方法を実施例Iに示
す。
す。
【0030】本発明の基質でトリプトファナーゼを表現
する微生物を培養すると、下記に示すように酵素によっ
て、それ自体蛍光性でない蛍光産生基質が開裂されて、
ピルビン酸、AMC、CO2 およびアンモニアを生成す
る。
する微生物を培養すると、下記に示すように酵素によっ
て、それ自体蛍光性でない蛍光産生基質が開裂されて、
ピルビン酸、AMC、CO2 およびアンモニアを生成す
る。
【0031】
【0032】蛍光の検出は微生物をインドール・ポジテ
ィブと識別する。蛍光がない場合には微生物がインドー
ル・ネガティブとわかる。
ィブと識別する。蛍光がない場合には微生物がインドー
ル・ネガティブとわかる。
【0033】本発明の基質を未知の微生物の同定装置に
包含させることができる。本発明の基質を使用すること
ができる好適な装置は、参考資料として本明細書に収録
してある本願出願人の1988年6月20日出願の同時
係属出願番号第209,677号に記載されている。
包含させることができる。本発明の基質を使用すること
ができる好適な装置は、参考資料として本明細書に収録
してある本願出願人の1988年6月20日出願の同時
係属出願番号第209,677号に記載されている。
【0034】出願番号第209,677号の装置に組み
込んで使用する場合には、本発明の基質を出願番号第2
09,677号に開示されている担体と組み合わせるこ
とができる。細胞内酵素の体液試料中への遊離を速める
ために、好ましくは洗浄剤のような細胞膜攝動試薬で微
生物を処理した後に、基質を未知物質を含む疑いありと
見られる体液試料と接触させることができる。未知の微
生物がインドール・ポジティブである場合には、体液試
料中に存在するトリプトファナーゼが基質と反応して発
蛍光団を遊離する。本発明の基質を含む担体に蛍光がな
い場合には未知の微生物をインドール・ネガティブと識
別する。蛍光が発現する速度の測定は基質の加水分解速
度、従って微生物中のトリプトファナーゼの濃度に関す
る情報を与える。このように測定した未知の微生物のイ
ンドール反応を、前記装置内の他の担体に付着させた複
数の他の酵素基質を用いて発現させた未知物質の酵素含
量の分布の一部に含めて考えることができる。次に、分
布は、実質的に同一検定条件下で発現させた既知微生物
の分布と比較することができ、未知物質の分布にもっと
も近い既知微生物の分布によって未知物質を同定するこ
とができる。
込んで使用する場合には、本発明の基質を出願番号第2
09,677号に開示されている担体と組み合わせるこ
とができる。細胞内酵素の体液試料中への遊離を速める
ために、好ましくは洗浄剤のような細胞膜攝動試薬で微
生物を処理した後に、基質を未知物質を含む疑いありと
見られる体液試料と接触させることができる。未知の微
生物がインドール・ポジティブである場合には、体液試
料中に存在するトリプトファナーゼが基質と反応して発
蛍光団を遊離する。本発明の基質を含む担体に蛍光がな
い場合には未知の微生物をインドール・ネガティブと識
別する。蛍光が発現する速度の測定は基質の加水分解速
度、従って微生物中のトリプトファナーゼの濃度に関す
る情報を与える。このように測定した未知の微生物のイ
ンドール反応を、前記装置内の他の担体に付着させた複
数の他の酵素基質を用いて発現させた未知物質の酵素含
量の分布の一部に含めて考えることができる。次に、分
布は、実質的に同一検定条件下で発現させた既知微生物
の分布と比較することができ、未知物質の分布にもっと
も近い既知微生物の分布によって未知物質を同定するこ
とができる。
【0035】本発明のトリプトファナーゼ基質は、ま
た、出願番号第209,677号の装置に組み込んで、
ある範囲の抗生物質に対する感受性の分布を測定するこ
とによる未知の微生物の同定に使用することもできる。
出願番号第209,677号の複数の担体のそれぞれは
本発明の基質および異なる抗生物質を包含することがで
きる。担体は液体増殖培地に未知の微生物を植え付けて
培養することができる。抗生物質が未知物質に対して効
果的であれば、成育は阻止され、酵素は生成せず、基質
は加水分解せず、かつ蛍光は発現しない。抗生物質が効
果がなければ、未知の微生物は成育して、基質を加水分
解して、蛍光を生じる酵素を表現する。上記のように、
本発明のトリプトファナーゼ基質を用いて得られる情報
は、種々の抗生物質に対する未知物質の反応性の分布を
発現させるために他の酵素の基質を用いて得られる情報
と組合わせることができる。未知物質の感受性の分布を
既知微生物の分布と比較して同定することができる。
た、出願番号第209,677号の装置に組み込んで、
ある範囲の抗生物質に対する感受性の分布を測定するこ
とによる未知の微生物の同定に使用することもできる。
出願番号第209,677号の複数の担体のそれぞれは
本発明の基質および異なる抗生物質を包含することがで
きる。担体は液体増殖培地に未知の微生物を植え付けて
培養することができる。抗生物質が未知物質に対して効
果的であれば、成育は阻止され、酵素は生成せず、基質
は加水分解せず、かつ蛍光は発現しない。抗生物質が効
果がなければ、未知の微生物は成育して、基質を加水分
解して、蛍光を生じる酵素を表現する。上記のように、
本発明のトリプトファナーゼ基質を用いて得られる情報
は、種々の抗生物質に対する未知物質の反応性の分布を
発現させるために他の酵素の基質を用いて得られる情報
と組合わせることができる。未知物質の感受性の分布を
既知微生物の分布と比較して同定することができる。
【0036】本発明の基質は、また出願番号第209,
677号の装置を用いて、未知物質に対する種々の抗生
物質の最小抑制濃度(MIC)を測定することもでき
る。この適用の場合には、担体のパネルはある範囲の濃
度の抗生物質および本発明の基質を包含する。植え付
け、培養後、各担体における抗生物質濃度の有効性が蛍
光のレベルによって示される。無植付担体による対照値
を上回る最小レベルの蛍光を有する担体が未知の微生物
に対する抗生物質のMICを示す。
677号の装置を用いて、未知物質に対する種々の抗生
物質の最小抑制濃度(MIC)を測定することもでき
る。この適用の場合には、担体のパネルはある範囲の濃
度の抗生物質および本発明の基質を包含する。植え付
け、培養後、各担体における抗生物質濃度の有効性が蛍
光のレベルによって示される。無植付担体による対照値
を上回る最小レベルの蛍光を有する担体が未知の微生物
に対する抗生物質のMICを示す。
【0037】下記の実施例は本発明をさらに説明するた
めのものであって、本発明を限定しようとするためのも
のではない。
めのものであって、本発明を限定しようとするためのも
のではない。
【0038】(日常分析方法)EM Science
(Cherry Hill,New Jersey)よ
り入手した0.25mm,5cm×20cmのアルミニウムを
裏打ちしたシリカゲル板(型式番号5534)を用いて
分析用TLCを行った。Waters Delta P
ak C−18 100A,4.6×220mmカラム
(SN−338B31162)を用い、フォトダイオー
ドアレイ検出器(200ないし600nm)を有するWa
ters 860 2ポンプシステムで分析用逆相HP
LCを行った。使用条件は、0.2%トリフルオロ酢酸
水溶液で60分間最初の保持後、1時間にわたり0.2
%トリフルオロ酢酸THF溶液にいたる直線傾斜に保持
した。融点はThomas−Hoover毛細菅融点測
定装置(Philadelphia,Pennsylv
ania)を用いて求め、補正はしなかった。蛍光スペ
クトルはPerkin−Elmer LS−5 Flu
oromerで記録した。NMRスペクトルはIBM/
Brucker WP−200SY(200mHz)(Bi
llerica,Massachusetts)で記録
した。化学シフトはテトラメチルシランに対して記述し
た。D.S.Millington,Mass Spe
ctrometry Facility,P.O.Bo
x 3028,Duke University Me
dical Center,Durham,North
Carolina 27710により高分解能質量分
光測定を行った。
(Cherry Hill,New Jersey)よ
り入手した0.25mm,5cm×20cmのアルミニウムを
裏打ちしたシリカゲル板(型式番号5534)を用いて
分析用TLCを行った。Waters Delta P
ak C−18 100A,4.6×220mmカラム
(SN−338B31162)を用い、フォトダイオー
ドアレイ検出器(200ないし600nm)を有するWa
ters 860 2ポンプシステムで分析用逆相HP
LCを行った。使用条件は、0.2%トリフルオロ酢酸
水溶液で60分間最初の保持後、1時間にわたり0.2
%トリフルオロ酢酸THF溶液にいたる直線傾斜に保持
した。融点はThomas−Hoover毛細菅融点測
定装置(Philadelphia,Pennsylv
ania)を用いて求め、補正はしなかった。蛍光スペ
クトルはPerkin−Elmer LS−5 Flu
oromerで記録した。NMRスペクトルはIBM/
Brucker WP−200SY(200mHz)(Bi
llerica,Massachusetts)で記録
した。化学シフトはテトラメチルシランに対して記述し
た。D.S.Millington,Mass Spe
ctrometry Facility,P.O.Bo
x 3028,Duke University Me
dical Center,Durham,North
Carolina 27710により高分解能質量分
光測定を行った。
【0039】実施例Iセリン−AMC−カルバメート(V)の合成 A.4−メ
チル−7−イソシアノクマリンの合成ドライアイスコン
デンサーと磁器撹拌器を付けた200mlの三つ口丸底フ
ラスコに20%ホスゲン/トルエン溶液2.0mlおよび
無水ジオキサン80mlを充填した。この混合物に固体の
AMC2.0g(0.0114モル)を加えて、混合物
を一夜間還流させた。混合物は黄色から変化して白色固
体沈澱物を生じた。さらに7.0mlの20%ホスゲン/
トルエン溶液を加えて、混合物をさらに5時間還流させ
ると、溶液は透明になった。アルゴンガス導入管をフラ
スコに取付けて、アルゴンを溶液中に吹込んで、過剰の
ホスゲンおよび微量のHClを除去した。濁った混合物
を濾過して、未反応のAMCを除去し、さらに濃縮して
所望の生成物である白色固型物2.0g(収率87%)
を得た。
チル−7−イソシアノクマリンの合成ドライアイスコン
デンサーと磁器撹拌器を付けた200mlの三つ口丸底フ
ラスコに20%ホスゲン/トルエン溶液2.0mlおよび
無水ジオキサン80mlを充填した。この混合物に固体の
AMC2.0g(0.0114モル)を加えて、混合物
を一夜間還流させた。混合物は黄色から変化して白色固
体沈澱物を生じた。さらに7.0mlの20%ホスゲン/
トルエン溶液を加えて、混合物をさらに5時間還流させ
ると、溶液は透明になった。アルゴンガス導入管をフラ
スコに取付けて、アルゴンを溶液中に吹込んで、過剰の
ホスゲンおよび微量のHClを除去した。濁った混合物
を濾過して、未反応のAMCを除去し、さらに濃縮して
所望の生成物である白色固型物2.0g(収率87%)
を得た。
【0040】NMR(CDC13 ):ppm :2.43
(s,3H),7.02(s,1H),7.39(d
d,3H)。
(s,3H),7.02(s,1H),7.39(d
d,3H)。
【0041】IR:2250cm-1に強い吸収;3800
から3500cm-1には吸収なし。
から3500cm-1には吸収なし。
【0042】B.N−トリメチルシリルエチルオキシカ
ルボニル−O−カルボニルアミノ−7−(4−メチルク
マリニル)−L−セリンリチウム塩磁気撹拌器を取付け
た100mLの三つ口丸底フラスコにN−トリメチルシリ
ルエチルオキシカルボニル−L−セリンリチウム塩(S
huteら,Synthesis1987年,346)
1.16g(4.16ミリモル)およびアセトニトリル
20mlを充填した。この混合物に4−メチル−7−イソ
シアノクマリン(Aの生成物)0.84g(4.18ミ
リモル)をTHF15mlに溶解した液を加えた。この混
合物を室温で48時間撹拌した。次にこの混合物を濾過
して、灰白色の固体1.32gを得た。この固体をヒド
ロサルフェートナトリウム飽和溶液に懸濁させて1時間
撹拌した。次いで懸濁物を濾過して0.84g(1.8
3ミリモル)の生成物を得た(収率44%)。高速原子
衝撃マススペクトルでは〔MH+Na〕+ が479であ
った。
ルボニル−O−カルボニルアミノ−7−(4−メチルク
マリニル)−L−セリンリチウム塩磁気撹拌器を取付け
た100mLの三つ口丸底フラスコにN−トリメチルシリ
ルエチルオキシカルボニル−L−セリンリチウム塩(S
huteら,Synthesis1987年,346)
1.16g(4.16ミリモル)およびアセトニトリル
20mlを充填した。この混合物に4−メチル−7−イソ
シアノクマリン(Aの生成物)0.84g(4.18ミ
リモル)をTHF15mlに溶解した液を加えた。この混
合物を室温で48時間撹拌した。次にこの混合物を濾過
して、灰白色の固体1.32gを得た。この固体をヒド
ロサルフェートナトリウム飽和溶液に懸濁させて1時間
撹拌した。次いで懸濁物を濾過して0.84g(1.8
3ミリモル)の生成物を得た(収率44%)。高速原子
衝撃マススペクトルでは〔MH+Na〕+ が479であ
った。
【0043】 NMR(DMSO−d6 ):ppm :0.0(bs,9H),0.90(m,2 H),2.38(s,3H),4.01(m,4H),4.30(m,2H), 7.09(m,4H),10.26(s,1H)。
【0044】HPLCの保持時間98分。
【0045】C.セリン−AMC−カルバメート,Vの
合成10mLのフラスコに無水トリフルオロ酢酸(TF
A)2.0mlを充填して、アルゴン雰囲気下で0℃に冷
却した。この冷却したTFAにBで得た生成物0.24
g(0.525ミリモル)を加えた。この溶液を0℃で
4時間撹拌し、減圧下に回転蒸発器で濃縮した。残留物
をメタノールに溶解し、エタノールを加えると白色固体
が沈澱した。この白色固体を濾過して、生成物0.17
8g(収率80.9%)を得た。
合成10mLのフラスコに無水トリフルオロ酢酸(TF
A)2.0mlを充填して、アルゴン雰囲気下で0℃に冷
却した。この冷却したTFAにBで得た生成物0.24
g(0.525ミリモル)を加えた。この溶液を0℃で
4時間撹拌し、減圧下に回転蒸発器で濃縮した。残留物
をメタノールに溶解し、エタノールを加えると白色固体
が沈澱した。この白色固体を濾過して、生成物0.17
8g(収率80.9%)を得た。
【0046】融点=185ないし186℃(分解)。
【0047】 NMR(CDC13 +CF3 COOH):ppm :2.54(s,3H),4. 85(m,3H),6.44(s,1H),7.66(4H)。
【0048】HPLCの保持時間74分。
【0049】 高分解能マススペクトル〔MH+ 〕:C14H15N2 O6 、計算値307.08 48、実測値307.0937。
【0050】実施例IIセリン−AMC−カルバメートとトリプトファナーゼと
の反応 セリン−AMC−カルバメート1.19×10-6
Mをリン酸カリウム緩衝液(pH8.2)100mMに溶
解した液に5.0mg/mLトリプトファナーゼ溶液100
μLを添加した。365nmで励起させて、蛍光の増加を
440nmで測定した。セリン−AMC−カルバメート溶
液の最初の蛍光は26相対単位であった。酵素添加後、
440nmの蛍光は97単位/分の割合で増加した。この
結果は酵素がセリン−AMC−カルバメートの7−アミ
ノ−4−メチル−クマリンへの転化を触媒していること
を示した。酸素がない場合の蛍光の増加は無視できた。
の反応 セリン−AMC−カルバメート1.19×10-6
Mをリン酸カリウム緩衝液(pH8.2)100mMに溶
解した液に5.0mg/mLトリプトファナーゼ溶液100
μLを添加した。365nmで励起させて、蛍光の増加を
440nmで測定した。セリン−AMC−カルバメート溶
液の最初の蛍光は26相対単位であった。酵素添加後、
440nmの蛍光は97単位/分の割合で増加した。この
結果は酵素がセリン−AMC−カルバメートの7−アミ
ノ−4−メチル−クマリンへの転化を触媒していること
を示した。酸素がない場合の蛍光の増加は無視できた。
【0051】実施例III 微生物のインドール反応の測定 ジメチルスルホキシドに
溶解した実施例Iの基質0.5%溶液20マイクロリッ
トルの一部をセルロースの円板(型録番号740−E,
Schleicherand Schuell,In
c.Keene,New Hampshire)に添加
した。真空乾燥してDMSOを除去した。乾燥した円板
を黒色ポリスチレン製ミクロウェルトレイ(micro
welltray)のウェルの中においた。4枚の円板
にそれぞれ、公知のインドール・ポジティブ微生物Es
cherichia coliおよびCitrobac
ter diversusならびに既知のインドール・
ネガティブ微生物Klebsiella pneumo
niaeおよびCitrobacter freund
iiの1ml当り3×108 コロニー形成単位を含む懸濁
液を25マイクロリットル植え付けた。懸濁液はバクテ
リアを透過させるためにリン酸塩緩衝液(pH8.4)
5ml当り2滴の濃度のトルエンを含む緩衝液でつくっ
た。4枚の円板は対照として役立てるために緩衝液のみ
を植え付けた。キセノンランプを用いて円板を365nm
で励起させ、Fluoroskan II(Flow L
aboratories,McLean,Virgin
ia 22102)記録計を用いて440nmの波長で1
分間隔で10分間蛍光を測定した。各微生物について4
個のチューブから得た結果を平均して1分間当りの遊離
AMCをナノグラム単位で下表に示す。
溶解した実施例Iの基質0.5%溶液20マイクロリッ
トルの一部をセルロースの円板(型録番号740−E,
Schleicherand Schuell,In
c.Keene,New Hampshire)に添加
した。真空乾燥してDMSOを除去した。乾燥した円板
を黒色ポリスチレン製ミクロウェルトレイ(micro
welltray)のウェルの中においた。4枚の円板
にそれぞれ、公知のインドール・ポジティブ微生物Es
cherichia coliおよびCitrobac
ter diversusならびに既知のインドール・
ネガティブ微生物Klebsiella pneumo
niaeおよびCitrobacter freund
iiの1ml当り3×108 コロニー形成単位を含む懸濁
液を25マイクロリットル植え付けた。懸濁液はバクテ
リアを透過させるためにリン酸塩緩衝液(pH8.4)
5ml当り2滴の濃度のトルエンを含む緩衝液でつくっ
た。4枚の円板は対照として役立てるために緩衝液のみ
を植え付けた。キセノンランプを用いて円板を365nm
で励起させ、Fluoroskan II(Flow L
aboratories,McLean,Virgin
ia 22102)記録計を用いて440nmの波長で1
分間隔で10分間蛍光を測定した。各微生物について4
個のチューブから得た結果を平均して1分間当りの遊離
AMCをナノグラム単位で下表に示す。
【0052】
【0053】表1からインドール・ネガティブ微生物
K.pneumoniaeおよびC.freundii
は対照とほぼ同様の蛍光の増加を示すのに対して、イン
ドール・ポジティブ微生物E.coliおよびC.di
versusは遊離AMCの放出によって著しく大きな
蛍光の増加を示すことがわかる。
K.pneumoniaeおよびC.freundii
は対照とほぼ同様の蛍光の増加を示すのに対して、イン
ドール・ポジティブ微生物E.coliおよびC.di
versusは遊離AMCの放出によって著しく大きな
蛍光の増加を示すことがわかる。
Claims (9)
- 【請求項1】 下記構造 (式中、Aは蛍光染料部分で、YはOおよびSより成る
群から選ばれ、XはOおよびNHより成る群から選ば
れ、nは0ないし1である)の蛍光産生トリプトファナ
ーゼ基質。 - 【請求項2】 Aが4−メチルクマリン部分である請求
項1の基質。 - 【請求項3】 A−Xが7−アミノ−4−メチルクマリ
ン部分である請求項2の基質。 - 【請求項4】 A−Xが7−ヒドロキシ−4−メチルク
マリン部分である請求項2の基質。 - 【請求項5】 Aがフルオレセイン部分である請求項1
の基質。 - 【請求項6】 Aがローダミン部分である請求項1の基
質。 - 【請求項7】 Aがβ−ナフチルアミン部分である請求
項1の基質。 - 【請求項8】 下記構造 (式中、Aは蛍光染料部分で、X,YおよびZは別個に
O,SおよびNHより成る群から選ばれ、nは0ないし
3である)の蛍光産生トリプトファナーゼ基質。 - 【請求項9】 下記構造 の蛍光産生トリプトファナーゼ基質。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/554,506 US5055594A (en) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | Fluorogenic trypotophanase substrates |
| US554506 | 1990-07-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229199A JPH04229199A (ja) | 1992-08-18 |
| JPH0671438B2 true JPH0671438B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=24213622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3178285A Expired - Lifetime JPH0671438B2 (ja) | 1990-07-19 | 1991-07-18 | 蛍光産生トリプトファナーゼ基質 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5055594A (ja) |
| EP (1) | EP0467318B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0671438B2 (ja) |
| AT (1) | ATE121791T1 (ja) |
| AU (1) | AU631102B2 (ja) |
| CA (1) | CA2043124C (ja) |
| DE (1) | DE69109197T2 (ja) |
| FI (1) | FI97152C (ja) |
| IE (1) | IE67645B1 (ja) |
| MY (1) | MY107196A (ja) |
| NO (1) | NO302243B1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2036770C (en) * | 1990-02-26 | 2003-09-09 | Jeffrey P. Whitten | Inhibitors of nitric oxide biosynthesis |
| ATE155893T1 (de) * | 1990-05-16 | 1997-08-15 | Abbott Lab | Test für barbiturate, tracer, immunogene, antikörper und testsatz dafür |
| FR2677023B1 (fr) * | 1991-05-30 | 1994-02-25 | Eurobio Laboratoires | Derives de coumarine hydrosolubles, leur preparation et leur utilisation comme substrat d'enzyme. |
| GB9609024D0 (en) * | 1996-05-01 | 1996-07-03 | Idg Uk Ltd | Compounds |
| US5888760A (en) * | 1997-04-10 | 1999-03-30 | Dade Microscan Inc. | Universal test systems and methods of use thereof for identifying multiple families of microorganisms |
| FR2785620B1 (fr) * | 1998-11-05 | 2003-02-07 | Bio Merieux | Detection de tous micro-organismes dans un echantillon |
| WO2000067037A2 (en) | 1999-04-29 | 2000-11-09 | Dade Microscan Inc. | A combined rapid anti-microbial susceptibility assay and microorganism identification system |
| CN108570032B (zh) * | 2017-03-09 | 2021-04-02 | 华东理工大学 | 新型罗丹明染料及其在抗致病菌中的应用 |
| CN108727326B (zh) * | 2018-07-06 | 2021-12-21 | 南宁师范大学 | 识别半胱氨酸和谷胱甘肽的荧光探针及制备方法与应用 |
| WO2023219152A1 (ja) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | 中外製薬株式会社 | リチウム塩の析出工程を含む、アミノ酸の塩若しくはペプチド化合物の塩又はこれらの溶媒和物の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1229212B (de) * | 1961-03-07 | 1966-11-24 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen |
| US3880934A (en) * | 1972-02-10 | 1975-04-29 | Syntex Inc | Nitrophenyloxy-butanediols |
| JPS6026793B2 (ja) * | 1977-01-05 | 1985-06-25 | 味の素株式会社 | 7−ロイシルアミノ−4−メチルクマリン及びその製造方法 |
| JPS53108974A (en) * | 1977-03-03 | 1978-09-22 | Ajinomoto Co Inc | 7-arginylamino-4-methylcoumarin |
| US4215047A (en) * | 1977-06-06 | 1980-07-29 | Ajinomoto Company Incorporated | 7-(Arginylamino)-4-methylcoumarins |
| US4318980A (en) * | 1978-04-10 | 1982-03-09 | Miles Laboratories, Inc. | Heterogenous specific binding assay employing a cycling reactant as label |
| JPS5524147A (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-21 | Ajinomoto Co Inc | Peptide derivative |
| GB2048302B (en) * | 1979-05-02 | 1984-03-14 | Nat Res Dev | Identification of bacteria |
| US4259233A (en) * | 1979-10-23 | 1981-03-31 | Miles Laboratories, Inc. | β-Galactosyl-umbelliferone-labeled protein and polypeptide conjugates |
| US4476228A (en) * | 1982-11-08 | 1984-10-09 | Abbott Laboratories | Determination of unsaturated thyroxine binding protein sites using fluorescence polarization techniques |
| US4476229A (en) * | 1982-11-08 | 1984-10-09 | Abbott Laboratories | Substituted carboxyfluoresceins |
| US4557862A (en) * | 1983-10-28 | 1985-12-10 | University Patents, Inc. | Rhodamine derivatives as fluorogenic substrates for proteinases |
| DE3614647A1 (de) * | 1986-04-30 | 1987-11-05 | Euratom | 7-phenylessigsaeure-4-alkyl-coumarinylamide, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung in verfahren zur fluorometrischen bestimmung der aktivitaet von hydrolasen, insbesondere von penicillin-g-acylase |
-
1990
- 1990-07-19 US US07/554,506 patent/US5055594A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-22 IE IE175991A patent/IE67645B1/en unknown
- 1991-05-27 MY MYPI91000921A patent/MY107196A/en unknown
- 1991-05-27 CA CA002043124A patent/CA2043124C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-29 AU AU78026/91A patent/AU631102B2/en not_active Ceased
- 1991-06-20 NO NO912413A patent/NO302243B1/no unknown
- 1991-07-17 DE DE69109197T patent/DE69109197T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-17 EP EP91111918A patent/EP0467318B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-17 AT AT91111918T patent/ATE121791T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-07-18 JP JP3178285A patent/JPH0671438B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-18 FI FI913460A patent/FI97152C/fi active
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| FI97152C (fi) | 1996-10-25 |
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