JPH09140378A - Pqq依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物およびグルコース測定用試薬組成物 - Google Patents
Pqq依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物およびグルコース測定用試薬組成物Info
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- JPH09140378A JPH09140378A JP7304331A JP30433195A JPH09140378A JP H09140378 A JPH09140378 A JP H09140378A JP 7304331 A JP7304331 A JP 7304331A JP 30433195 A JP30433195 A JP 30433195A JP H09140378 A JPH09140378 A JP H09140378A
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Abstract
定化させる。 【構成】(1)カルシウムイオンまたはカルシウム塩、
および(2)グルタミン酸、グルタミンおよびリジンか
らなる群から選択されたアミノ酸を含有するPQQ依存
性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物ならびに、さらに
電子受容体および緩衝液を含有するグルコース測定用試
薬組成物。
Description
性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物および該組成物を
使用するグルコース測定用試薬組成物に関するものであ
る。
法としては、従来から化学法と酵素法が存在するが、一
般的に特異性、安全性の面で酵素法が優れているとされ
ている。酵素法としては、グルコースオキシダーゼ・ペ
ルオキシダーゼ系、ヘキソキナーゼ・グルコース−6−
リン酸デヒドロゲナーゼ系が主に使用されているが、両
測定系とも、複数の酵素を用いるため簡便な反応系では
ない。更に前者(グルコースオキシダーゼ・ペルオキシ
ダーゼ系)は、過酸化水素が共存物質の影響を受けやす
く、溶存酸素が律速のときには使用するのが困難にな
る。後者(ヘキソキナーゼ・グルコース−6−リン酸デ
ヒドロゲナーゼ系)では補酵素としてNAD + が必要で
あり、更に平衡反応が含まれているため、微量のグルコ
ースを測定しにくい欠点が存在する。
依存性グルコースデヒドロゲナーゼをグルコース測定系
に使用することは、上記他の酵素を使用する問題点を解
決する一つの方法である。特にグルコースを電気センサ
ーを使用して測定することを考えた場合、グルコースオ
キシダーゼを用いる系では、酸素濃度の影響を受ける
が、PQQ依存性グルコースデヒドロゲナーゼでは影響
を受けない利点を有する。何故なら、該酵素は下記の反
応を触媒し、グルコースより得た電子を電子受容体に受
け渡す反応を触媒する酵素であるから。
ノラクトン + 還元型電子受容体
ニド、電子キャリアと2,6−ジクロロフェノールイン
ドフェノールの組み合わせ、電子キャリアとテトラゾリ
ウム塩の組み合わせなどが挙げられる。
デヒドロゲナーゼとは、補酵素として、PQQを必要と
する酵素であり、例えばアシネトバクター・カルコアセ
ティカス(Acinetobacter calcoaceticus)NCIB11
517、アシネトバクター・カルコアセティカス(Acine
tobacter calcoaceticus) IFO12552、IFO1
3006などから生産される。
とえば Methods in Enzymology, Vol.89 (1982) p20(Ac
ademic Press,Inc) などに記載されている。検体中のグ
ルコースに電子受容体の存在下にPQQ依存性グルコー
スデヒドロゲナーゼを作用させ、生成する還元型電子受
容体を測定する方法である。
性グルコースデヒドロゲナーゼの有する問題点は、グル
コースオキシダーゼやヘキソキナーゼと比較すると、そ
の安定性にあり、精製した酵素標品を臨床検査薬に添加
しても、酵素の失活が著しく、試薬の劣化が激しいため
保存が困難であると同時に測定値への影響も大きく実用
上問題となっていた。また該酵素の安定化剤としては、
PQQを添加することが効果があるとされている(Arc
h. Biochem. Biophys., 218, 623-625 (1982)) が、P
QQは非常に高価であり、産業上、その添加は難しい。
性グルコースデヒドロゲナーゼの安定化剤について、種
々鋭意検討したところ、カルシウムイオンと特定のアミ
ノ酸を併用すると安定化効果が高いことを見いだし、本
発明に達した。
はカルシウム塩、およびグルタミン酸、グルタミンおよ
びリジンからなる群から選択されたアミノ酸を含有する
PQQ依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物であ
る。
ヒドロゲナーゼ、カルシウムイオンまたはカルシウム塩
およびグルタミン酸、グルタミンおよびリジンからなる
群から選択されたアミノ酸、さらに電子受容体および緩
衝液を含有するグルコース測定用試薬組成物である。
コースデヒドロゲナーゼとは、補酵素として、PQQを
必要とする酵素であり、例えばアシネトバクター・カル
コアセティカス(Acinetobacter calcoaceticus)NCI
B11517、アシネトバクター・カルコアセティカス
(Acinetobacter calcoaceticus) IFO12552、I
FO13006などから生産される。
例えば分子量:約55,000(ゲル濾過法)、Km
値:7.9×10-2M(D−グルコース)、至適pH:
pH6〜7、至適温度:37℃、pH安定性:pH6〜
7、熱安定性:30℃以下であるものが例示される。
イオンまたはカルシウム塩、および(2)グルタミン
酸、グルタミンおよびリジンからなる群から選択された
アミノ酸を含有させる。本発明の酵素組成物は、これら
の安定化剤を含有するものであれば、水性組成物、凍結
乾燥物を問わない。
化カルシウム、酢酸カルシウム、クエン酸カルシウム等
の無機酸または有機酸のカルシウム塩を挙げることがで
きる。また、水性組成物において、カルシウムイオンの
含有量は、1×10-4〜1×10-2Mであることが好ま
しい。
らなる群から選択されるアミノ酸は、1種または2種以
上であってもよい。前記の水性組成物において、グルタ
ミン酸、グルタミンおよびリジンからなる群から選択さ
れたアミノ酸の含有量は、0.01〜0.2重量%であ
ることが好ましい。また前記の水性組成物に血清アルブ
ミンを添加する場合、その含有量は0.05〜0.5重
量%であることが好ましい。
ウム塩のみを含有させた場合、安定性にわずかな効果が
見られるが、上記アミノ酸を含有させることにより、グ
ルコースデヒドロゲナーゼの安定性が2倍以上に上昇す
る。
通常、組成物のpHを5〜10とするものが好ましい。
具体的にはトリス塩酸、ホウ酸、グッド緩衝液が用いら
れるが、カルシウムと不溶性の塩を形成しない緩衝液は
すべて使用できる。
分、例えば界面活性剤、安定化剤、賦形剤などを添加し
ても良い。
安定剤の添加順序は、特に制限されない。本発明の凍結
乾燥物は、通常の方法に従い、前記水性組成物を凍結乾
燥して得る。
ナーゼ活性の測定は、次の方法に従った。50mM P
IPES緩衝液、pH6.5 25.5ml、3.0m
M PMS 2.0ml、6.6mM NTB 1.0
mlおよび1M グルコースを含む6.3% Trit
onX−100 0.9mlを混合する。この混合液を
37℃で5分間インキュベートした後、酵素液を0.1
ml添加し、混和後、水を対照に37℃に制御された分
光光度計で570nmの吸光度変化を4〜5分間記録
し、その初期直線部分から1分間当たりの吸光度変化を
求める。1分間に1マイクロモルのグルコースを酸化す
る酵素量を1単位(U)とする。
Q依存性グルコースデヒドロゲナーゼとカルシウムまた
はカルシウム塩およびグルタミン酸、グルタミンおよび
リジンからなる群から選択されたアミノ酸、さらに電子
受容体および緩衝液を含有するものである。電子受容体
としては、フェリシアニド、電子キャリアと2,6−ジ
クロロフェノールインドフェノールの組み合わせ、電子
キャリアとテトラゾリウム塩の組み合わせなどが挙げら
れる。また、緩衝液としては、通常のものが使用され、
通常、組成物のpHを5〜10とするものが好ましい。
具体的にはトリス塩酸、ホウ酸、グッド緩衝液が用いら
れるが、カルシウムと不溶性の塩を形成しない緩衝液は
すべて使用できる。
検体中のグルコースを測定する方法としては、検体を本
発明のグルコース測定用試薬と接触させ、生成した還元
型電子受容体を比色法、電気センサー等で検出する方法
などがある。
す。実施例1 下記成分を水道水6Lに溶解し、pHを7.0に調整し
た後、オートクレーブで121℃、20分間滅菌して、
培地を得た。 グルコース 60g ポリペプトン 180g 酵母エキス 30g NaCl 60g 上記培地の入った10Lジャーファーメンターに、アシ
ネトバクター・カルコアセティカス(Acinetobacter ca
lcoaceticus)NCIB11517(National Collectio
n of Industrial Bacteria, Abadeen Scotland) を接種
し、30℃で20時間通気攪拌培養後、遠心分離して菌
体を取得した。得られた菌体をダイノミルにより破砕
し、PEI処理、硫安分画、フェニルセファロースクロ
マトグラフィーおよびDEAE−セファロースクロマト
グラフィーにより精製し、600UのPQQ−グルコー
スデヒドロゲナーゼを得た。
トリス塩酸緩衝液、pH7.5中に保存して、30
℃、4日間保存し、その残存活性を調べた。得られた結
果を表1に示す。
ルタミンまたはグルタミン酸の添加により、本発明の安
定性が著しく向上した。しかしながら、MgCl2 の共
存下では、これらのアミノ酸の安定化効果は小さかっ
た。
トリス塩酸緩衝液、pH7.5中で30℃、4日間保
存し、残存活性を測定した。実施例1で効果があったア
ミノ酸を組み合わせて添加すると、それぞれ単独で使用
するより、更に安定化効果があった。特に1mM Ca
Cl2 共存下、グルタミン酸、グルタミンまたはリジン
を組み合わせて使用すると、高価なPQQの使用で得ら
れる安定化効果とほぼ同等な効果が得られることが判明
した。その結果を表2に示す。
M PIPES緩衝液、pH7.5 (2) 10mM C
aCl2 および0.2% BSAを含む50mM PI
PES緩衝液、pH7.5、(3) 10mM CaC
l2 、0.05%グルタミン、0.05% グルタミン
酸、0.05% リジン、0.2%およびBSAを含む
50mM PIPES緩衝液中、pH7.5で保存し
て、その熱安定性を比較した。その結果は図1に示す通
りであり、(3) の条件、すなわちCaCl2 共存下、グ
ルタミン、グルタミン酸、リジンにBSAを組み合わせ
た緩衝液中で、PQQ依存性グルコースデヒドロゲナー
ゼは最も安定であった。
l、1−メトキシ−5−フェナゾリウムメチルサルフェ
ート29.5mM、MTT0.6mM、NaN 3 0.2
mM、10mM CaCl2 、0.05%グルタミン、
0.05%グルタミン酸、0.05%リジン、0.2%
BSA、50mM PIPES緩衝液、pH7.5を混
合して、グルコース測定用試薬組成物とした。該試薬組
成物を使用して、血清中のグルコースを測定した。その
結果は、図2に示す通りである。グルコース濃度の従っ
て、吸光度が直線的に上昇した。
PQQグルコースデヒドロゲナーゼ組成物を得ることが
できる。また、この組成物を使用して、グルコース測定
を溶存酸素の制約を受けずに、正確に測定することがで
きる。
安定性を示すグラフである。
Claims (8)
- 【請求項1】 (1)カルシウムイオンまたはカルシウ
ム塩、および(2)グルタミン酸、グルタミンおよびリ
ジンからなる群から選択されたアミノ酸を含有するPQ
Q依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物。 - 【請求項2】 カルシウム塩が、塩化カルシウムまたは
酢酸カルシウムもしくはクエン酸カルシウムである請求
項1記載のPQQ依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組
成物。 - 【請求項3】 PQQ依存性グルコースデヒドロゲナー
ゼが、アセトバクター・カルコアセティカス由来のPQ
Q依存性グルコースデヒドロゲナーゼである請求項1記
載のPQQ依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物。 - 【請求項4】 さらに血清アルブミンを含有する請求項
1記載のPQQ依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成
物。 - 【請求項5】 PQQ依存性グルコースデヒドロゲナー
ゼ、カルシウムイオンまたはカルシウム塩およびグルタ
ミン酸、グルタミンおよびリジンからなる群から選択さ
れたアミノ酸、さらに電子受容体および緩衝液を含有す
るグルコース測定用試薬組成物。 - 【請求項6】 カルシウム塩が、塩化カルシウムまたは
酢酸カルシウムもしくはクエン酸カルシウムである請求
項5記載のグルコース測定用試薬組成物。 - 【請求項7】 PQQ依存性グルコースデヒドロゲナー
ゼが、アセトバクター・カルコアセティカス由来のPQ
Q依存性グルコースデヒドロゲナーゼである請求項5記
載のグルコース測定用試薬組成物。 - 【請求項8】 さらに血清アルブミンを含有する請求項
5記載のグルコース測定用試薬組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30433195A JP3775518B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | Pqq依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物およびグルコース測定用試薬組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30433195A JP3775518B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | Pqq依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物およびグルコース測定用試薬組成物 |
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|---|---|---|---|
| JP2004096226A Division JP2004236665A (ja) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | Pqq依存性グルコースデヒドロゲナーゼ組成物およびグルコース測定用試薬組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09140378A true JPH09140378A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3775518B2 JP3775518B2 (ja) | 2006-05-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
| JP (1) | JP3775518B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6773564B1 (en) * | 1998-09-29 | 2004-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Glucose sensor |
| US6884416B2 (en) | 2000-02-17 | 2005-04-26 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Stable PQQ-dependent glucose dehydrogenase composition |
| US7005048B1 (en) | 1999-10-05 | 2006-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Glucose sensor |
| US8921065B2 (en) * | 2005-03-04 | 2014-12-30 | Bayer Healthcare Llc | Reagent composition for electrochemical biosensors |
| JP2015199701A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-12 | キユーピー株式会社 | 酢酸菌由来アルデヒド脱水素酵素含有物を配合した化粧料及び加齢臭抑制剤 |
| CN117535191A (zh) * | 2023-11-13 | 2024-02-09 | 湖南省蔬菜研究所 | 一株醋酸钙不动杆菌及其应用 |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP30433195A patent/JP3775518B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| US6773564B1 (en) * | 1998-09-29 | 2004-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Glucose sensor |
| US7005048B1 (en) | 1999-10-05 | 2006-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Glucose sensor |
| US6884416B2 (en) | 2000-02-17 | 2005-04-26 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Stable PQQ-dependent glucose dehydrogenase composition |
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| JP2015199701A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-12 | キユーピー株式会社 | 酢酸菌由来アルデヒド脱水素酵素含有物を配合した化粧料及び加齢臭抑制剤 |
| CN117535191A (zh) * | 2023-11-13 | 2024-02-09 | 湖南省蔬菜研究所 | 一株醋酸钙不动杆菌及其应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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