(57)【要約】      （修正有）【課題】可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）を含む組成物のホロ型比率あるいは保存安定性を向上する方法を提供する。【解決手段】可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）を含む組成物においてジカルボン酸あるいは塩化合物を添加する。この組成物は、グルコース濃度の測定、グルコースセンサ、グルコースアッセイキット等血糖値測定に利用することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、該酵素のホロ型比率を向上させる方法。
【請求項２】
補酵素がピロロキノンキノリンまたはフラビン化合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
添加する化合物がコハク酸、マロン酸、塩化アンモニウムである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、該酵素の熱安定性を向上させる方法。
【請求項５】
補酵素がピロロキノンキノリンまたはフラビン化合物である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
添加する化合物がコハク酸、マロン酸、塩化アンモニウムである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、ホロ型比率が向上した可溶性の補酵素結合型グルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物を製造する方法。
【請求項８】
請求項７の方法により製造された、ホロ型比率が向上した可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物。
【請求項９】
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、熱安定性が向上した可溶性の補酵素結合型グルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物を製造する方法。
【請求項１０】
請求項９の方法により製造された、熱安定性が向上した可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物。
【請求項１１】
請求項８または１０に記載の組成物を用いるグルコース濃度の測定方法。
【請求項１２】
請求項８または１０に記載の組成物を含むグルコースセンサ。
【請求項１３】
請求項８または１０に記載の組成物を含むグルコースアッセイキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼ（本書ではグルコースデヒドロゲナーゼをＧＤＨとも示す）を含む組成物のホロ型化率または安定性を向上させる方法に関する。また、ホロ型化率または安定性が向上したGDHを用いたグルコースの測定方法およびグルコースセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
血糖自己測定は、糖尿病患者が通常の自分の血糖値を把握し治療に生かすために重要である。血糖自己測定に用いられるセンサにはグルコースを基質とする酵素が利用されている。そのような酵素の例としては例えばグルコースオキシダーゼ（ＥＣ １．１．３．４）が挙げられる。グルコースオキシダーゼはグルコースに対する特異性が高く、熱安定性に優れているという利点を有していることから血糖センサ用酵素として古くから利用されており、その最初の発表は実に４０年ほど前に遡る。グルコースオキシダーゼを利用した血糖センサにおいては、グルコースを酸化してＤ−グルコノ−δ−ラクトンに変換する過程で生じる電子がメディエーターを介して電極に渡されることで測定がなされるが、グルコースオキシダーゼは反応で生じたプロトンを酸素に渡しやすいため溶存酸素が測定値に影響してしまうという問題があった。
【０００３】
このような問題を回避するために、例えばＮＡＤ（Ｐ）依存型グルコースデヒドロゲナーゼ（ＥＣ １．１．１．４７）あるいはピロロキノリンキノン（本書ではピロロキノリンキノンをＰＱＱとも記載する。）依存型グルコースデヒドロゲナーゼ（ＥＣ１．１．５．２（旧ＥＣ１．１．９９．１７））が血糖センサ用酵素として用いられている。これらは溶存酸素の影響を受けない点で優位であるが、前者のＮＡＤ（Ｐ）依存型グルコースデヒドロゲナーゼは安定性の乏しさや補酵素の添加が必要という煩雑性がある。一方後者のＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼ（本書ではＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼをＰＱＱＧＤＨとも記載する。）は、基質特異性に乏しく、マルトースやラクトースといったグルコース以外の糖類にも作用するため測定値の正確性を損ねてしまうという欠点がある。
【０００４】
また、特許文献１にはアスペルギルス属由来フラビン結合型グルコースデヒドロゲナーゼが開示されている。本酵素は基質特異性に優れかつ溶存酸素の影響を受けない点で優位である。熱安定性については５０℃１５分処理で８９％程度の活性残存率であり安定性についても優れているとされている。しかし、センサーチップ作製の工程において加熱処理を要する場合があることを考えれば決して十分な安定性とはいえない。
【特許文献１】ＷＯ ２００４／０５８９５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述のような公知の血糖センサ用酵素の安定性に関する欠点を克服し、より実用面において有利な血糖値測定用試薬を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、これまでのＰＱＱＧＤＨの研究で、該酵素の基質特異性を改善した多重変異体を多数取得したが、その一部には、野生型ＰＱＱＧＤＨと比べて保存安定性が低減した変異体が見られた。そこで、この課題を解決するため、その原因について鋭意研究したところ、本特許で提示した該酵素にある種の化合物を添加することにより、ＰＱＱＧＤＨの立体構造が安定に維持され安定性が改善できることがわかった。
これまでＰＱＱＧＤＨの安定性を向上する方策に関する報告としては特許文献２があり、その中では遺伝子レベルでのＰＱＱＧＤＨ改変手段を用いた検討が報告されているが、酵素の改変を用いずに安定性を増大させる手段については、その可能性すら触れられていなかった。
【特許文献２】ＷＯ０２／０７２８３９
【０００７】
本発明者らは、過去の方策とは異なる視点から、より簡便な安定性の改良策を探ることとし、さらなる鋭意研究を実施した結果、ＧＤＨ組成物を改良することによりＧＤＨのホロ型比率あるいは熱安定性を増大できることを明らかにして、遂に本発明を完成するに到った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下のような構成からなる。
［項１］
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、該酵素のホロ型比率を向上させる方法。
［項２］
補酵素がピロロキノンキノリンまたはフラビン化合物である、項１に記載の方法。
［項３］
添加する化合物がコハク酸、マロン酸、塩化アンモニウムである、項２に記載の方法。
［項４］
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、該酵素の熱安定性を向上させる方法。
［項５］
補酵素がピロロキノンキノリンまたはフラビン化合物である、項４に記載の方法。
［項６］
添加する化合物がコハク酸、マロン酸、塩化アンモニウムである、項５に記載の方法。
［項７］
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、ホロ型比率が向上した可溶性の補酵素結合型グルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物を製造する方法。
［項８］
項７の方法により製造された、ホロ型比率が向上した可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物。
［項９］
可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物において、該組成物にカルボシル基、アミノ基を持つ化合物を含有させる工程を含む、熱安定性が向上した可溶性の補酵素結合型グルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物を製造する方法。
［項１０］
項９の方法により製造された、熱安定性が向上した可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼを含む組成物。
［項１１］
項８または１０に記載の組成物を用いるグルコース濃度の測定方法。
［項１２］
項８または１０に記載の組成物を含むグルコースセンサ。
［項１３］
項８または１０に記載の組成物を含むグルコースアッセイキット。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるホロ型比率あるいは保存（熱）安定性の向上は、グルコース測定試薬、グルコースアッセイキット及びグルコースセンサーにおいても保存安定性を改善して、該酵素の使用量低減や測定精度の向上を可能にする。また、保存安定性に優れたＧＤＨを用いた血糖値測定試薬の提供を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ＧＤＨは、以下の反応を触媒する酵素である。
Ｄ−グルコース  ＋  電子伝達物質（酸化型）
→  Ｄ−グルコノ−δ−ラクトン  ＋  電子伝達物質（還元型）
Ｄ−グルコースを酸化してＤ−グルコノ−１，５−ラクトンを生成するという反応を触媒する酵素であり、由来や構造に関しては特に限定するものではない。
【００１１】
本発明の方法に適用することができるＧＤＨは、可溶性の補酵素結合型のグルコースデヒドロゲナーゼ（ＧＤＨ）であれば特に限定されない。
補酵素としては、例えばピロロキノンキノリンまたはフラビン化合物またはニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ）などをとる（ＮＡＤ依存型ＧＤＨをＮＡＤＧＤＨとも表記。）ことができる。
【００１２】
本発明の方法に適用することができる、補酵素としてピロロキノンキノリンをとるＧＤＨ（ＰＱＱＧＤＨ）としては、特に限定されるものではないが、例えば、アシネトバクター・カルコアセティカス（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓ）ＬＭＤ７９．４１由来のもの（Ａ．Ｍ．Ｃｌｅｔｏｎ−Ｊａｎｓｅｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７０，２１２１（１９８８）およびＭｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．，２１７，４３０（１９８９））、エシェリヒア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）由来のもの（Ａ．Ｍ．Ｃｌｅｔｏｎ−Ｊａｎｓｅｎら、Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７２，６３０８（１９９０））、グルコノバクター・オキシダンス（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｏｘｙｄａｎｓ）由来のもの（Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．，２２９，２０６（１９９１））、及び、特許文献１で報告されているアシネトバクター・バウマンニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉ）  ＮＣＩＭＢ１１５１７などの微生物由来のものなどが例示できる。
ただし、エシェリヒア・コリなどに存在する膜型酵素を改変して可溶型にすることは困難であり、起源としてはアシネトバクター・カルコアセティカスもしくはアシネトバクター・バウマンニなどの可溶性ＰＱＱＧＤＨを選択することが好ましい。
なお、アシネトバクター・バウマンニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ）ＮＣＩＭＢ１１５１７株は、以前、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓに分類されていた。
【００１３】
本発明の方法に適用することができるＰＱＱＧＤＨは、グルコースデヒドロゲナーゼ活性を有する限り、上記に例示されたものにさらに他のアミノ酸残基の一部が欠失または置換されていてもよく、また他のアミノ酸残基が付加されていてもよい。
このような改変は当該技術分野における公知技術を用いて当業者であれば容易に実施することが出来る。例えば、蛋白質に部位特異的変異を導入するために当該蛋白質をコードする遺伝子の塩基配列を置換または挿入するための種々の方法が、Ｓａｍｂｒｏｏｋら著、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ；  Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ  第２版（１９８９）Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ,  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋに記載されている。
【００１４】
これらのＰＱＱＧＤＨは、たとえば東洋紡績製ＧＬＤ−３２１など市販のものを用いることが出来る。あるいは、当該技術分野における公知技術を用いて当業者であれば容易に製造することが出来る。
【００１５】
例えば、上記のＰＱＱＧＤＨを生産する天然の微生物、あるいは、天然のＰＱＱＧＤＨをコードする遺伝子をそのまま、あるいは、変異させてから、発現用ベクター（多くのものが当該技術分野において知られている。例えばプラスミド。）に挿入し、適当な宿主（多くのものが当該技術分野において知られている。例えば大腸菌。）に形質転換させた形質転換体を培養し、培養液から遠心分離などで菌体を回収した後、菌体を機械的方法またはリゾチームなどの酵素的方法で破壊し、また、必要に応じてＥＤＴＡなどのキレート剤や界面活性剤等を添加して可溶化し、ＰＱＱＧＤＨを含む水溶性画分を得ることができる。または適当な宿主ベクター系を用いることにより、発現したＰＱＱＧＤＨを直接培養液中に分泌させることが出来る。
【００１６】
上記のようにして得られたＰＱＱＧＤＨ含有溶液を、例えば減圧濃縮、膜濃縮、さらに硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウムなどの塩析処理、あるいは親水性有機溶媒、例えばメタノール、エタノール、アセトンなどによる分別沈殿法により沈殿せしめればよい。また、加熱処理や等電点処理も有効な精製手段である。また、吸着剤あるいはゲルろ過剤などによるゲルろ過、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィーを行うことにより、精製されたＰＱＱＧＤＨを得ることができる。該精製酵素標品は、電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）的に単一のバンドを示す程度に純化されていることが好ましい。
【００１７】
上記工程と前後して、全ＧＤＨ酵素タンパク質に対するホロ型ＧＤＨの割合を向上させるために、好ましくは２５〜５０℃、より好ましくは３０〜４５℃の加熱処理を行っても良い。
【００１８】
本発明におけるＰＱＱＧＤＨの濃度は特に制約がない。
【００１９】
本発明の方法に適用することができる、補酵素としてＦＡＤをとるＧＤＨ（ＦＡＤ依存型ＧＤＨ。ＦＡＤＧＤＨとも表記。）としては、特に限定されるものではないが、例えば、真核生物の範疇に属する糸状菌のペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）属などの微生物に由来するものが挙げられる。これら微生物菌株は各菌株保存機関より分譲を依頼することにより容易に入手することができる。例えば、ペニシリウム属のペニシリウム・リラシノエキヌラタムは、寄託番号ＮＢＲＣ６０９２として製品評価技術基盤機構・生物資源部門に登録されている。
【００２０】
上記微生物を培養する培地としては、微生物が生育しかつ本発明に示すＧＤＨを生産しうるものであれば特に限定しないが、より好適には微生物の生育に必要な炭素源、無機窒素源及び／または有機窒素源を含有するものがよく、さらに好ましくは通気攪拌に適した液体培地であるのがよい。液体培地の場合、炭素源としては例えばグルコース、デキストラン、可溶性デンプン、蔗糖などが、窒素源としては、例えばアンモニウム塩類、硝酸塩類、アミノ酸、コーンスティープリカー、ペプトン、カゼイン、肉エキス、脱脂大豆、バレイショ抽出液などが例示される。また所望により他の栄養素（例えば塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネシウム等の無機塩、ビタミン類等）を含んでいてもよい。
【００２１】
培養方法は、当分野において知られている方法に従う。例えば上記栄養素を含む液体培地に微生物の胞子もしくは生育状態の菌体を植菌し、静置もしくは通気攪拌により菌体を増殖させるが、好ましくは通気攪拌により培養するのがよい。培養液のｐＨは好ましくは５〜９であり、さらに好ましくは６〜８である。温度は通常１４〜４２℃、より好ましくは２０℃〜４０℃で行うのがよい。通常は１４〜１４４時間培養を継続するが、好ましくは各々の培養条件においてＧＤＨの発現量が最大となる時点で培養を終了するのがよい。このような時点を見極める方策としては、培養液のサンプリングを行って培養液中のＧＤＨ活性を測定することでその変化をモニタリングし、経時的なＧＤＨ活性の上昇がなくなった時点をピークとみなして培養停止すればよい。
【００２２】
上記の培養液からＧＤＨを抽出する方法としては、菌体内に蓄積したＧＤＨを回収する場合にあっては遠心分離もしくはろ過等の操作によって菌体のみを集め、この菌体を溶媒、好ましくは水もしくは緩衝液に再懸濁する。再懸濁した菌体は公知の方法により破砕することで菌体中のＧＤＨを溶媒中に抽出することができる。破砕方法としては、溶菌酵素を用いることもでき、また物理的破砕方法を用いてもよい。溶菌酵素としては、真菌細胞壁を消化する能力を有するものであれば特に限定しないが、適用可能な酵素の例としてはシグマ社製「Ｌｙｔｉｃａｓｅ」等が挙げられる。また、物理的破砕の方法としては例えば超音波破砕、ガラスビーズ破砕、フレンチプレス等が挙げられる。破砕処理後の溶液は、遠心分離もしくはろ過により残渣を取り除いてＧＤＨ粗抽出溶液を得ることができる。
【００２３】
また本発明における培養方法としては固体培養によることもできる。好ましくは温度や湿度等を適宜制御の上で小麦等のふすま上に本発明のＧＤＨ生産能を有する真核微生物を生育させる。このとき、培養は静置により行ってもよく、また培養物を攪拌する等して混合してもよい。ＧＤＨの抽出は、培養物に溶媒、このましくは水もしくは緩衝液を加えてＧＤＨを溶解させ、遠心分離もしくはろ過により菌体やふすま等の固形物を取り除くことでなされる。
【００２４】
ＧＤＨの精製は、ＧＤＨ活性の存在する画分に応じて通常使用される種々の分離技術を適宜組み合わせることにより行うことができる。上記ＧＤＨ抽出液から、例えば塩析、溶媒沈殿、透析、限外ろ過、ゲルろ過、非変性ＰＡＧＥ、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ、イオン交換クロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、逆相高速液体クロマトグラフィー、等電点電気泳動などの公知の分離方法を適当に選択して行うことができる。また、抽出したＧＤＨもしくは精製したＧＤＨ溶液中に各種安定化剤等を添加することもできる。このような物質の例としては例えばマンニトール・トレハロース・スクロース・ソルビトール・エリスリトール、グリセロール等に代表される糖・糖アルコール類・グルタミン酸・アルギニン等に代表されるアミノ酸、牛血清アルブミン・卵白アルブミンや各種シャペロン等に代表されるタンパク質・ペプチド類等を挙げることができる。
【００２５】
また本発明のＧＤＨは液状で供することもできるが、凍結乾燥、真空乾燥あるいはスプレードライ等により粉末化することができる。このとき、ＧＤＨは緩衝液等に溶解したものを用いることができ、さらに賦形剤あるいは安定化剤として糖・糖アルコール類、アミノ酸、タンパク質、ペプチド等を添加するのが好ましい。また、粉末化後さらに造粒することもできる。
本発明は、好ましくは、可溶性の補酵素結合型のＧＤＨを含む組成物の乾燥状態での組成物のホロ型化率または安定性を向上させる方法に関する。
【００２６】
上記に示すＧＤＨの抽出・精製・粉末化、および安定性試験に用いる緩衝液の組成は特に限定しないが、好ましくはｐＨ５〜８の範囲で緩衝能を有するものであればよく、例えばホウ酸、トリス塩酸、リン酸カリウム等の緩衝剤や、ＢＥＳ、Ｂｉｃｉｎｅ、Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ、ＣＨＥＳ、ＥＰＰＳ、ＨＥＰＥＳ、ＨＥＰＰＳＯ、ＭＥＳ、ＭＯＰＳ、ＭＯＰＳＯ、ＰＩＰＥＳ、ＰＯＰＳＯ、ＴＡＰＳ、ＴＡＰＳＯ、ＴＥＳ、Ｔｒｉｃｉｎｅといったグッド緩衝剤が挙げられる。
これらのうち１種のみを適用してもよいし、２種以上を用いてもよい。さらには上記以外を含む１種以上の複合組成であってもよい。
また、これらの添加濃度としては、緩衝能を持つ範囲であれば特に限定されないが、好ましい上限は１００ｍＭ以下、より好ましくは５０ｍＭ以下である。好ましい下限は５ｍＭ以上である。
凍結乾燥物中においては緩衝剤の含有量は、特に限定されるものではないが、好ましくは０．１％（重量比）以上、特に好ましくは０．１〜３０％（重量比）の範囲で使用される。
これらは、種々の市販の試薬を用いることが出来る。
【００２７】
これらのバッファーは測定時に添加してもよいし、後記するグルコース測定用試薬、グルコースアッセイキットあるいはグルコースセンサーを作製するときに予め含有させておくこともできる。なお、その際には、液体状態、乾燥状態などの形態は問われず、測定時に機能するようにしておけばよい。
【００２８】
本発明のホロ型比率の向上は安定性の増大に繋がっているものと思われる。本発明でいうホロ型比率の向上とは、ＧＤＨ酵素を含む組成物をある一定の温度で、一定時間熱処理した後、維持されているＧＤＨ酵素の残存率（％）が増大することを意味する。本願発明では、ほぼ完全に活性が維持される４℃保存のサンプルを１００％として、これと一定温度で一定時間熱処理した後のＧＤＨ溶液の活性値を比較して、その酵素の残存率を算出している。この残存率が該化合物無添加のものと比べて増大していた場合、ＧＤＨのホロ型比率が向上したと判断した。
【００２９】
本発明でいう安定性の向上とは、ＧＤＨ酵素を含む組成物をある一定の温度で、一定時間熱処理した後、維持されているＧＤＨ酵素の残存率（％）が増大することを意味する。本願発明では、ほぼ完全に活性が維持される４℃保存のサンプルを１００％として、これと一定温度で一定時間熱処理した後のＧＤＨ溶液の活性値を比較して、その酵素の残存率を算出している。この残存率が該化合物無添加のものと比べて増大していた場合、ＧＤＨの保存安定性が向上したと判断した。
【００３０】
具体的に、ホロ型比率または安定性が向上しているかどうかの判断は、次のように行った。
後述のＧＤＨ酵素活性の測定方法に記載の活性測定法において、４℃保存した溶液のＧＤＨ活性値（ａ）と、一定温度で一定時間熱処理した後のＧＤＨ活性値（ｂ）を測定し、測定値（ａ）を１００とした場合に対する相対値（（ｂ）／（ａ）×１００）を求めた。この相対値を残存率（％）とした。そして、該化合物の添加の有無を比較して、添加により残存率が増大した場合、安定性が向上したと判断した。
【００３１】
異なる補酵素を利用するＧＤＨは、各々、異なる条件でホロ型比率あるいは安定性の向上を検討している。例えば、ＰＱＱＧＤＨでは、ｐＨ６．５の緩衝液で５Ｕ／ｍｌに調製した酵素液を５０℃、１６時間熱処理した後、残存するＰＱＱＧＤＨ活性を比較して、ホロ型比率あるいは安定性の向上を確認している。同じく、ＮＡＤＧＤＨでは、ｐＨ８．０の緩衝液で８５Ｕ／ｍｌに調製した酵素液を５０℃、１時間熱処理した後、残存するＮＡＤＧＤＨ活性を比較して、ホロ型比率あるいは安定性の向上を確認している。また、同じく、ＦＡＤＧＤＨでは、ｐＨ６．５の緩衝液で５Ｕ／ｍｌに調製した酵素液を５０℃、１５〜３０分間熱処理した後、残存するＦＡＤＧＤＨ活性を比較して、ホロ型比率あるいは安定性の向上を確認している。
【００３２】
ホロ型比率が向上しているかどうかの判断は次のようにしても行うことができる。
後述のＧＤＨ酵素活性の測定方法に記載の活性測定法において、十分量の補酵素を添加して測定したＧＤＨ活性値（ａ）と、補酵素を全く添加せずに測定したＧＤＨ活性値（ｂ）を測定し、測定値（ａ）を１００とした場合に対する相対値（（ｂ）／（ａ）×１００）を求めた。この相対値をホロ型化率（％）とした。そして、該化合物の添加の有無を比較して、添加によりホロ型化率が増大した場合、安定性が向上したと判断した。
【００３３】
本発明の効果は、メディエーターを含む系においてより顕著なものとなる。本発明の方法に適用できるメディエーターは特に限定されないが、フェナジンメトサルフェート（ＰＭＳ）と２，６−ジクロロフェノールインドフェノール（ＤＣＰＩＰ）との組み合わせ、ＰＭＳとニトロブルーテトラゾリウム（ＮＢＴ）との組み合わせ、ＤＣＰＩＰ単独、フェリシアン化物イオン（化合物としてはフェリシアン化カリウムなど）単独、フェロセン単独などが挙げられる。中でもフェリシアン化物イオン（化合物としてはフェリシアン化カリウムなど）が好ましい。
これらの各メディエーターは感度に様々な違いが存在するために、添加濃度を一律に規定する必要性はないが、一般的には１ｍＭ以上の添加が望ましい。
これらのメディエーターは測定時に添加してもよいし、後記するグルコース測定用試薬、グルコースアッセイキットあるいはグルコースセンサを作製するときに予め含有させておくこともできる。なお、その際には、液体状態、乾燥状態などの形態は問われず、測定時に反応時に解離してイオンの状態になるようにしておけばよい。
【００３４】
本発明においてはさらに必要に応じて種々の成分を共存させることが出来る。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。
例えば、カルシウムイオンまたはその塩、およびグルタミン酸、グルタミン、リジン等のアミノ酸類、さらに血清アルブミン等を添加することによりＰＱＱＧＤＨをより安定化することができる。
例えば、カルシウムイオンまたはカルシウム塩を含有させることにより、ＰＱＱＧＤＨを安定化させることができる。カルシウム塩としては、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等の無機酸または有機酸のカルシウム塩などが例示される。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。
カルシウムイオンまたはカルシウム塩を含有させることによるＰＱＱＧＤＨの安定化効果は、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ことにより、さらに向上する。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るアミノ酸は、１種または２種以上であってもよい。ここにさらに卵白アルブミン（ＯＶＡ）を含有させてもよい。
あるいは、（１）アスパラギン酸、グルタミン酸、α−ケトグルタル酸、リンゴ酸、α−ケトグルコン酸、α−サイクロデキストリンおよびそれらの塩からなる群から選ばれた１種または２種以上の化合物および（２）アルブミンを共存せしめることにより、ＰＱＱＧＤＨを安定化することができる。
【００３５】
本発明においては以下の種々の方法によりグルコースを測定することができる。
本発明のグルコース測定用試薬、グルコースアッセイキット、グルコースセンサは、液状（水溶液、懸濁液等）、真空乾燥やスプレードライなどにより粉末化したもの、凍結乾燥など種々の形態をとることができる。乾燥法としては、特に制限されるものではなく常法に従って行えばよい。本発明の酵素を含む組成物は凍結乾燥物に限られず、乾燥物を再溶解した溶液状態であってもよい。
本発明においては以下の種々の方法によりグルコースを測定することができる。
【００３６】
グルコース測定用試薬
本発明のグルコース測定用試薬は、典型的には、ＧＤＨ、緩衝液、メディエーターなど測定に必要な試薬、キャリブレーションカーブ作製のためのグルコース標準溶液、ならびに使用の指針を含む。本発明のキットは、例えば、凍結乾燥された試薬として、または適切な保存溶液中の溶液として提供することができる。好ましくは本発明のＧＤＨはホロ化した形態で提供されるが、アポ酵素の形態で提供し、使用時にホロ化することもできる。
【００３７】
グルコースアッセイキット
本発明はまた、本発明に従うＧＤＨを含むグルコースアッセイキットを特徴とする。本発明のグルコースアッセイキットは、本発明に従うＧＤＨを少なくとも１回のアッセイに十分な量で含む。典型的には、キットは、本発明のＧＤＨに加えて、アッセイに必要な緩衝液、メディエーター、キャリブレーションカーブ作製のためのグルコース標準溶液、ならびに使用の指針を含む。本発明に従うＧＤＨは種々の形態で、例えば、凍結乾燥された試薬として、または適切な保存溶液中の溶液として提供することができる。好ましくは本発明のＧＤＨはホロ化した形態で提供されるが、アポ酵素の形態で提供し、使用時にホロ化することもできる。
【００３８】
グルコースセンサ
本発明はまた、本発明に従うＧＤＨを用いるグルコースセンサを特徴とする。電極としては、カーボン電極、金電極、白金電極などを用い、この電極上に本発明の酵素を固定化する。固定化方法としては、架橋試薬を用いる方法、高分子マトリックス中に封入する方法、透析膜で被覆する方法、光架橋性ポリマー、導電性ポリマー、酸化還元ポリマーなどがあり、あるいはメディエーターとともにポリマー中に固定あるいは電極上に吸着固定してもよく、またこれらを組み合わせて用いてもよい。好ましくは本発明のＧＤＨはホロ化した形態で電極上に固定化するが、アポ酵素の形態で固定化し、補酵素を別の層としてまたは溶液中で供給することも可能である。典型的には、グルタルアルデヒドを用いて本発明のＧＤＨをカーボン電極上に固定化した後、アミン基を有する試薬で処理してグルタルアルデヒドをブロッキングする。
【００３９】
グルコース濃度の測定は、以下のようにして行うことができる。恒温セルに緩衝液を入れ、メディエーターを加えて一定温度に維持する。作用電極として本発明のＧＤＨを固定化した電極を用い、対極（例えば白金電極）および参照電極（例えばＡｇ／ＡｇＣｌ電極）を用いる。カーボン電極に一定の電圧を印加して、電流が定常になった後、グルコースを含む試料を加えて電流の増加を測定する。標準濃度のグルコース溶液により作製したキャリブレーションカーブに従い、試料中のグルコース濃度を計算することができる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明を実施例に基づきより詳細に説明する。
実施例１  ：ＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼ遺伝子の発現プラスミドの構築
野生型ＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼの発現プラスミドｐＮＰＧ５は、ベクターｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ  ＳＫ（−）のマルチクローニング部位にアシネトバクター・バウマンニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ）  ＮＣＩＭＢ１１５１７株由来のＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼをコードする構造遺伝子を挿入したものである。その塩基配列を配列表の配列番号２に、また該塩基配列から推定されるＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼのアミノ酸配列を配列表の配列番号１に示す。
ｐＮＰＧ５のＤＮＡ５μｇを制限酵素ＢａｍＨＩおよびＸｈｏＩ（東洋紡績製）で切断して、変異型ＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼの構造遺伝子部分を単離した。単離したＤＮＡとＢａｍＨＩおよびＸｈｏＩで切断したｐＴＭ３３（１μｇ）とＴ４ＤＮＡリガーゼ１単位で１６℃、１６時間反応させ、ＤＮＡを連結した。連結したＤＮＡはエシェリヒア・コリＤＨ５αのコンピテントセルを用いて形質転換を行った。得られた発現プラスミドをｐＮＰＧ６と命名した。
【００４１】
実施例２：シュードモナス属細菌の形質転換体の作製
シュードモナス・プチダＴＥ３４９３（微工研寄１２２９８号）をＬＢＧ培地（ＬＢ培地＋０．３％グリセロール）で３０℃、１６時間培養し、遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、１０分間）により菌体を回収し、この菌体に氷冷した３００ｍＭシュークロースを含む５ｍＭＫ−リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）８ｍｌを加え、菌体を懸濁した。再度遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、１０分間）により菌体を回収し、この菌体に氷冷した３００ｍＭシュークロースを含む５ｍＭＫ−リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）０．４ｍｌを加え、菌体を懸濁した。
該懸濁液に実施例１で得た発現プラスミドｐＮＰＧ６を０．５μｇ加え、エレクトロポレーション法により形質転換した。１００μｇ／ｍｌのストレプトマイシンを含むＬＢ寒天培地に生育したコロニーより、目的とする形質転換体を得た。
【００４２】
実施例３：ＰＱＱ依存型ＧＤＨ標品の調製
５００ｍｌのＴｅｒｒｉｆｉｃ  ｂｒｏｔｈを２Ｌ容坂口フラスコに分注し、１２１℃、２０分間オートクレーブを行い、放冷後別途無菌濾過したストレプトマイシンを１００μｇ／ｍｌになるように添加した。この培地に１００μｇ／ｍｌのストレプトマイシンを含むＰＹ培地で予め３０℃、２４時間培養したシュードモナス・プチダＴＥ３４９３（ｐＮＰＧ６）の培養液を５ｍｌ接種し、３０℃で４０時間通気攪拌培養した。培養終了時のＰＱＱ依存型グルコースデヒドロゲナーゼ活性は、前記活性測定において、培養液１ｍｌ当たり約３０Ｕ／ｍｌであった。
上記菌体を遠心分離により集菌し、２０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）に懸濁した後、超音波処理により破砕し、更に遠心分離を行い、上清液を粗酵素液として得た。得られた粗酵素液をＨｉＴｒａｐ−ＳＰ（アマシャム−ファルマシア）イオン交換カラムクロマトグラフィーにより分離・精製した。次いで１０ｍＭ  ＰＩＰＥＳ−ＮａＯＨ緩衝液（ｐＨ６．５）で透析した後に終濃度が１ｍＭになるように塩化カルシウムを添加した。最後にＨｉＴｒａｐ−ＤＥＡＥ（アマシャム−ファルマシア）イオン交換カラムクロマトグラフィーにより分離・精製し、精製酵素標品を得た。本方法により得られた標品は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ的にほぼ単一なバンドを示した。
このようにして取得した精製酵素をＰＱＱ依存型ＧＬＤ評価標品として使用した。
【００４３】
試験例１：ＰＱＱ依存型ＧＤＨ活性の測定方法
本発明において、ＰＱＱ依存型ＧＤＨの活性測定は以下の条件で行う。
測定原理
Ｄ−グルコース＋ＰＭＳ＋ＰＱＱＧＤＨ  →  Ｄ−グルコノ−１，５−ラクトン  ＋  ＰＭＳ（ｒｅｄ）
ＰＭＳ（ｒｅｄ）  ＋  ＤＣＰＩＰ  →  ＰＭＳ  ＋  ＤＣＰＩＰ（ｒｅｄ）
フェナジンメトサルフェート（ＰＭＳ）（ｒｅｄ）による２，６−ジクロロフェノール-インドフェノール（ＤＣＰＩＰ）の還元により形成されたＤＣＰＩＰ（ｒｅｄ）の存在は、６００ｎｍで分光光度法により測定した。また、基質特異性の検討では、Ｄ−グルコースの部分を他の糖類に変更して、それぞれの基質に対する特異性を測定した。
単位の定義
１単位は、以下に記載の条件下で１分当たりＤＣＰＩＰ（ｒｅｄ）を１．０ミリモル形成させるＰＱＱＧＤＨの酵素量をいう。
方法
試薬
Ａ．Ｄ−グルコース溶液：１．０Ｍ（１．８ｇ  Ｄ−グルコース（分子量１８０．１６）  ／１０ｍｌ  Ｈ2Ｏ）
Ｂ．ＰＩＰＥＳ−ＮａＯＨ緩衝液，  ｐＨ６．５：５０ｍＭ（６０ｍＬの水中に懸濁した  １．５１ｇのＰＩＰＥＳ（分子量３０２．３６）を、５Ｎ  ＮａＯＨに溶解し、２．２  ｍｌの１０％  Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００を加える。５Ｎ  ＮａＯＨを用いて２５℃で  ｐＨを６．５±０．０５に調整し、水を加えて１００ｍｌとした。）
Ｃ．ＰＭＳ溶液：２４ｍＭ（７３．５２ｍｇのフェナジンメトサルフェート（分子量８１  ７．６５）／１０ｍｌＨ2Ｏ）
Ｄ．ＤＣＰＩＰ溶液：２．０ｍＭ（６．５ｍｇのニトロテトラゾリウムブルー（分子量８  １７．６５）／１０ｍｌＨ2Ｏ）
Ｅ．酵素希釈液：１ｍＭ  ＣａＣｌ2，  ０．１％  Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００，  ０．  １％  ＢＳＡを含む５０ｍＭ  ＰＩＰＥＳ−ＮａＯＨ緩衝液（ｐＨ６．５）
手順
１．  遮光ビンに以下の反応混合物を調製し、氷上で貯蔵した（用時調製）
４．５ｍｌ  Ｄ−グルコース溶液                          （Ａ）
２１．９ｍｌ  ＰＩＰＥＳ−ＮａＯＨ緩衝液（ｐＨ６．５）    （Ｂ）
２．０ｍｌ  ＰＭＳ溶液                                  （Ｃ）
１．０ｍｌ  ＤＣＰＩＰ溶液                              （Ｄ）
上記アッセイ混合物の反応液中の濃度は次のとおり。
ＰＩＰＥＳ緩衝液  ３６ｍＭ
Ｄ−グルコース  １４８ｍＭ
ＰＭＳ        １．５８ｍＭ
ＤＣＰＩＰ  ０．０６６ｍＭ
２．  ３．０ｍｌの反応混合液を試験管（プラスチック製）に入れ、３７℃で５分間予備      加温した。
３．  ０．１ｍｌの酵素溶液を加え、穏やかに反転して混合した。
４．  ６００ｎｍでの水に対する吸光度の減少を３７℃に維持しながら分光光度計で４〜      ５分間記録し、曲線の初期直線部分からの１分当たりのΔＯＤを計算した（ＯＤテ      スト）。
同時に、酵素溶液に代えて酵素希釈液（Ｅ）加えることを除いては同一の方法を繰り返し、ブランク（ΔＯＤブランク）を測定した。
アッセイの直前に氷冷した酵素希釈液（Ｅ）で酵素粉末を溶解し、同一の緩衝液で０．０５−０．１０Ｕ／ｍｌに希釈した（該酵素の接着性のためにプラスチックチューブの使用が好ましい）。
基質特異性を評価する目的には、上記活性測定操作はグルコース溶液の代わりに他の種類の糖溶液を基質として実施した
計算
活性を以下の式を用いて計算する：
Ｕ／ｍｌ＝｛ΔＯＤ／ｍｉｎ（ΔＯＤテスト−  ΔＯＤブランク）×Ｖｔ×ｄｆ｝／（１６．８×１．０×Ｖｓ）
Ｕ／ｍｇ＝（Ｕ／ｍｌ）×１／Ｃ
Ｖｔ：総体積（３．１ｍｌ）
Ｖｓ：サンプル体積（０．１ｍｌ）
１６．８：上記測定条件でのＤＣＰＩＰのミリモル分子吸光係数（ｃｍ2／マイクロモル）
１．０：光路長（ｃｍ）
ｄｆ：希釈係数
Ｃ：溶液中の酵素濃度（ｃ  ｍｇ／ｍｌ）
【００４４】
試験例２：ＮＡＤ依存型ＧＤＨ活性の測定方法
本発明において、ＮＡＤ依存型ＧＤＨの活性測定は以下の条件で行う。なお、ＮＡＤ依存型ＧＤＨ酵素標品として、東洋紡製のグルコース脱水素酵素（ＧＬＤ３１１）を使用した。
測定原理
Ｄ−グルコース ＋ ＮＡＤ+  →  Ｄ−グルコノ−１，５−ラクトン ＋ ＮＡＤＨ ＋ Ｈ+
ＮＡＤＨの生成量を３４０ｎｍの吸光度の変化で測定した。
単位の定義
１単位は、以下に記載の条件下で１分当たりＮＡＤＨを１．０マイクロモル形成させるＮＡＤＧＤＨの酵素量をいう。
方法
試薬
Ａ．Ｄ−グルコース溶液：１．５Ｍ（２．７ｇ  Ｄ−グルコース（分子量１８０．１６）  ／１０ｍｌ  Ｈ2Ｏ）
Ｂ．Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液，ｐＨ８．０：１００ｍＭ（９０ｍＬの水中に懸濁した１．  ２１ｇのトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（分子量１２１．１４）を、５Ｎ    ＨＣｌを用いて２５℃でｐＨを８．０±０．０５に調整し、水を加えて１００ｍｌとし  た。）
Ｃ．ＮＡＤ溶液：８％（８０ｍｇのＮＡＤ（分子量７１７．４８）／１ｍｌＨ2Ｏ）
Ｄ．酵素希釈液：試薬Ｂをそのまま使用した。
手順
１．  遮光ビンに以下の反応混合物を調製し、氷上で貯蔵した（用時調製）
０．９ｍｌ  Ｄ−グルコース溶液                          （Ａ）
７．８ｍｌ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ８．０）        （Ｂ）
０．３ｍｌ  ＮＡＤ溶液                                  （Ｃ）
上記アッセイ混合物の反応液中の濃度は次のとおり。
Ｄ−グルコース        １４８ｍＭ
Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液  ７７ｍＭ
ＮＡＤ                ０．２６％
２．  ３．０ｍｌの反応混合液を試験管（プラスチック製）に入れ、３７℃で５分間予備      加温した。
３．  ０．０５ｍｌの酵素溶液を加え、穏やかに反転して混合した。
４．  ３４０ｎｍでの水に対する吸光度の変化を３７℃に維持しながら分光光度計で４〜      ５分間記録し、曲線の初期直線部分からの１分当たりのΔＯＤを計算した（ＯＤテ      スト）。
同時に、酵素溶液に代えて酵素希釈液（Ｄ）加えることを除いては同一の方法を繰り返し、ブランク（ΔＯＤブランク）を測定した。
アッセイの直前に氷冷した酵素希釈液（Ｄ）で酵素粉末を溶解し、同一の緩衝液で０．１０−０．７０Ｕ／ｍｌに希釈した（該酵素の接着性のためにプラスチックチューブの使用が好ましい）。
基質特異性を評価する目的には、上記活性測定操作はグルコース溶液の代わりに他の種類の糖溶液を基質として実施した。
計算
活性を以下の式を用いて計算する：
Ｕ／ｍｌ＝｛ΔＯＤ／ｍｉｎ（ΔＯＤテスト−  ΔＯＤブランク）×Ｖｔ×ｄｆ｝／（６．２２×１．０×Ｖｓ）
Ｕ／ｍｇ＝（Ｕ／ｍｌ）×１／Ｃ
Ｖｔ：総体積（３．０５ｍｌ）
Ｖｓ：サンプル体積（０．０５ｍｌ）
６．２２：ＮＡＤＨのミリモル分子吸光係数（ｃｍ2／マイクロモル）
１．０：光路長（ｃｍ）
ｄｆ：希釈係数
Ｃ：溶液中の酵素濃度（ｃ  ｍｇ／ｍｌ）
【００４５】
実施例４：ＦＡＤ依存型ＧＤＨ標品の調製
ＦＡＤ依存型ＧＤＨ生産菌としてAspergillus terreus亜種とPenicillium lilacinoechinulatum NBRC6231（独立行政法人製品評価技術基盤機構より購入）を用い、それぞれのＬ乾標本をポテトデキストロース寒天培地（Ｄｉｆｃｏ製）に植菌し２５℃でインキュベートすることにより復元した。復元させたプレート上の菌糸を寒天ごと回収してフィルター滅菌水に懸濁した。２基の１０Ｌ容ジャーファーメンター中に生産培地（１％麦芽エキス、１．５％大豆ペプチド、０．１％ＭｇＳＯ4・７水和物、２％グルコース、ｐＨ６．５）６Ｌを調製し、１２０℃１５分オートクレーブ滅菌後に上記の菌糸懸濁液をそれぞれ投入、培養を開始した。培養条件は、温度３０℃、通気量２Ｌ／分、攪拌数３８０ｒｐｍで行った。培養開始から６４時間後に培養を停止し、ヌッチェろ過器を用いて吸引ろ過によりろ紙上にそれぞれの菌株の菌体を集めた。培養液５Ｌを分子量１０，０００カットの限外ろ過用中空糸モジュールで１／１０量に濃縮し、濃縮液にそれぞれ硫酸アンモニウムを終濃度が６０％飽和（４５６ｇ／Ｌ）となるように添加、溶解した。続いて日立高速冷却遠心機で８０００ｒｐｍ１５分遠心し残渣を沈殿させたのち、上清をＯｃｔｙｌ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅカラムに吸着させ、硫酸アンモニウム濃度０．６〜０．０飽和でグラジエント溶出してＧＤＨ活性のある画分を回収した。得られたＧＤＨ溶液を、Ｇ−２５セファロースカラムでゲルろ過を行ってタンパク質画分を回収することで脱塩を行い、脱塩液に０．６飽和相当の硫酸アンモニウムを添加して溶解した。これをＰｈｅｎｙｌ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅカラムに吸着させ、硫酸アンモニウム濃度０．６〜０．０飽和でグラジエント溶出してＧＤＨ活性のある画分を回収した。さらに、得られたＧＤＨ溶液を、Ｇ−２５セファロースカラムでゲルろ過を行ってタンパク質画分を回収し、取得した精製酵素をＦＡＤ依存型ＧＬＤ評価標品として使用した。
【００４６】
本発明のグルコース測定用組成物、グルコースアッセイキット、グルコースセンサー、あるいはグルコース測定方法に用いるメディエーターは、特に制限されるものではないが、好ましくは、２，６−ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｌ−ｉｎｄｏｐｈｅｎｏｌ（略称ＤＣＰＩＰ）、フェロセンあるいはそれらの誘導体（例えばフェリシアン化カリウム、フェナジンメトサルフェートなど）を用いるのがよい。これらのメディエーターは市販のものを入手することができる。
【００４７】
試験例３：ＦＡＤ依存型ＧＤＨ活性の測定方法
本発明において、ＦＡＤ依存型ＧＤＨの活性測定は以下の条件で行う。
＜試薬＞
５０ｍＭ  ＰＩＰＥＳ緩衝液ｐＨ６．５（０．１％ＴｒｉｔｏｎＸ−１００を含む）
１４ｍＭ  ２，６−ジクロロフェノールインドフェノール（ＤＣＰＩＰ）溶液
１Ｍ  Ｄ−グルコース溶液
上記ＰＩＰＥＳ緩衝液１５．８ｍｌ、ＤＣＰＩＰ溶液０．２ｍｌ、Ｄ―グルコース溶液４ｍｌを混合して反応試薬とする。
【００４８】
＜測定条件＞
反応試薬２．９ｍｌを３７℃で５分間予備加温する。ＧＤＨ溶液０．１ｍｌを添加しゆるやかに混和後、水を対照に３７℃に制御された分光光度計で、６００ｎｍの吸光度変化を５分記録し、直線部分から１分間あたりの吸光度変化（ΔＯＤTEST）を測定する。盲検はＧＤＨ溶液の代わりにＧＤＨを溶解する溶媒を試薬混液に加えて同様に１分間あたりの吸光度変化（ΔＯＤBLANK）を測定する。これらの値から次の式に従ってＧＤＨ活性を求める。ここでＧＤＨ活性における１単位（Ｕ）とは、濃度２００ｍＭのＤ−グルコース存在下で１分間に１マイクロモルのＤＣＰＩＰを還元する酵素量として定義している。
活性（Ｕ／ｍｌ）＝
｛−（ΔＯＤTEST−ΔＯＤBLANK）×３．０×希釈倍率｝／（１６．３×０．１×１．０）
なお、式中の３．０は反応試薬＋酵素溶液の液量（ｍｌ）、１６．３は本活性測定条件におけるミリモル分子吸光係数（ｃｍ2／マイクロモル）、０．１は酵素溶液の液量（ｍｌ）、１．０はセルの光路長（ｃｍ）を示す。
【００４９】
実施例５：グルコース測定系を用いたホロ型比率あるいは保存安定性の確認
検討は、先述の試験例１のＰＱＱＧＤＨ活性の測定方法に準じて行った。また、アポ型も含めた形でＰＱＱＧＤＨの酵素活性を測定するために、終濃度８６０ｎＭのＰＱＱを添加した反応混合液でも活性を測定した。
まず、ＰＱＱＧＤＨを約５．０Ｕ／ｍｌになるように酵素希釈液（１ｍＭ  ＣａＣｌ2，  ０．１％  Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００，  ０．１％  ＢＳＡを含む５０ｍＭ  ＰＩＰＥＳ−ＮａＯＨ緩衝液（ｐＨ６．５））にて溶解したものを５０ｍｌ用意した。この酵素溶液０．３３ｍｌに、表１，２記載の１０倍濃度の各種化合物を０．１ｍｌ添加して、同じく表１，２記載のベースバッファーを加え、合計容量を１．０ｍｌとしたものを２本用意した。また、コントロールには、各種化合物の代わりに蒸留水０．１ｍｌを添加したものを２本用意した。２本のうち、１本は４℃,１６時間保存し、もう１本は、５０℃、１６時間処理を施した。処理後、各サンプルを酵素希釈液にて１０倍希釈した後、ＰＱＱＧＤＨ活性を測定した。各々、４℃,１６時間保存したものの酵素活性を１００として、５０℃、１６時間処理後の活性値を比較して相対値（％）として算出した。
ＰＱＱＧＤＨ組成物に、表１，２で示す全ての化合物を共存させることにより、ホロ型比率あるいは保存安定性の向上が認められた。リン酸カリウムバッファーをベースにしたものでは、コハク酸、ピメリン酸、ジメチルグルタル酸を添加した場合、ホロ型ＰＱＱＧＬＤのホロ型比率あるいは保存安定性が低下しているが、これは該酵素からＰＱＱが脱落していることが起因すると思われる。アポ型も含めたホロ型比率あるいは保存安定性としては向上が見られており、酵素自体の立体構造の維持にこれら化合物が効果を発揮しているものと思われる。
表１は、ＰＩＰＥＳバッファー（ｐＨ６．５）をベースとして各種化合物を共存させたＰＱＱＧＤＨ組成物の５０℃，１６時間処理後のＰＱＱＧＤＨ活性の残存率（％）を示す。
表２は、フタル酸バッファー（ｐＨ７．０）、リン酸カリウムバッファー（ｐＨ７．０）をベースとして各種化合物を共存させたＰＱＱＧＤＨ組成物の５０℃，１６時間処理後のＰＱＱＧＤＨ活性の残存率（％）を示す。
【００５０】
【表１】
2007166953.tif 000002
【００５１】
【表２】
2007166953.tif 000003
【００５２】
実施例６：グルコース測定系を用いたホロ型比率あるいは保存安定性の確認１
検討は、先述のＧＤＨ活性の測定方法に準じて行った。まず、ＮＡＤＧＤＨ（東洋紡製ＧＬＤ−３１１）を８０〜９０Ｕ／ｍｌになるように酵素希釈液（１ｍＭ  ＣａＣｌ2，  ０．１％  Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００，  ０．１％  ＢＳＡを含む５０ｍＭ  リン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５））にて溶解したものを５０ｍｌ用意した。この酵素溶液０．３３ｍｌに、表３記載の１０倍濃度の各種化合物を０．１ｍｌ添加して、リン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５）を加え、合計容量を１．０ｍｌとしたものを２本用意した。また、コントロールには、各種化合物の代わりに蒸留水０．１ｍｌを添加したものを２本用意した。２本のうち、１本は４℃で保存し、もう１本は、５０℃、１時間処理を施した。処理後、各サンプルを酵素希釈液にて１００倍希釈した後、ＮＡＤＧＤＨ活性を測定した。各々、４℃で保存したものの酵素活性を１００として、５０℃、１時間処理後の活性値を比較して活性残存率（％）として算出した。
ＮＡＤＧＤＨ組成物に、表３で示す全ての化合物において、該化合物を添加することにより、ホロ型比率あるいは保存安定性の向上が認められた。そのなかでも、コハク酸またはマレイン酸を添加した場合に、最も高い効果が認められた。
表３は、各種化合物を共存させたＮＡＤＧＤＨ組成物の５０℃，１時間処理後のＮＡＤＧＤＨ活性の残存率（％）を示す。
【００５３】
【表３】
2007166953.tif 000004
【００５４】
実施例７：グルコース測定系を用いたホロ型比率あるいは保存安定性の確認２
検討は、先述の試験例２のＮＡＤＧＤＨ活性の測定方法に準じて行った。
まず、ＮＡＤＧＬＤを約２５０Ｕ／ｍｌになるように酵素希釈液にて溶解したものを５０ｍｌ用意した。この酵素溶液０．３３ｍｌに、表３記載の１０倍濃度の各種化合物を０．１ｍｌ添加して、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ８．０）を加え、合計容量を１．０ｍｌとしたものを２本用意した。また、コントロールには、各種化合物の代わりに蒸留水０．１ｍｌを添加したものを２本用意した。２本のうち、１本は４℃で保存し、もう１本は、５０℃、１時間処理を施した。処理後、各サンプルを酵素希釈液にて５００倍希釈した後、ＦＡＤＧＤＨ活性を測定した。各々、４℃で保存したものの酵素活性を１００として、５０℃、１時間処理後の活性値を比較して活性残存率（％）として算出した。
その結果、検討した全てのジカルボン酸で効果が見られ、中でもコハク酸またはマレイン酸を添加した時に、最も高いホロ型比率あるいは保存安定性の向上効果が認められた。
【００５５】
実施例８：グルコース測定系を用いたホロ型比率あるいは保存安定性の確認３
検討は、先述の試験例３のＦＡＤＧＤＨ活性の測定方法に準じて行った。
まず、実施例４で所得したＦＡＤＧＬＤを約１０Ｕ／ｍｌになるように酵素希釈液（１ｍＭ  ＣａＣｌ2，  ０．１％  Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００，  ０．１％  ＢＳＡを含む５０ｍＭ  リン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．５））にて溶解したものを５０ｍｌ用意した。この酵素溶液０．５ｍｌに、１％，０．５％のＢＳＡを０．５ｍｌ添加して、合計容量を１．０ｍｌとしたものを２本用意した。また、表５、６に記載の各２倍濃度のコハク酸、マロン酸、フタル酸、マレイン酸、グルタル酸、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、硫酸アンモニウムを用意して、同様に０．５ｍｌ添加して、合計容量を１．０ｍｌとしたものを２本用意した。コントロールには、各種化合物の代わりに蒸留水０．１ｍｌを添加したものを２本用意した。
２本のうち、１本は４℃で保存し、もう１本は、５０℃、３０分間処理を施した。処理後、各サンプルを酵素希釈液にて２１倍希釈した後、ＦＡＤＧＤＨ活性を測定した。各々、４℃で保存したものの酵素活性を１００として、５０℃、１時間処理後の活性値を比較して活性残存率（％）として算出した。
これらの検討の結果、タンパク質性の安定化剤（ＢＳＡ）を添加することにより、ＦＡＤ−ＧＬＤのホロ型比率あるいは保存安定性が増大することが明らかとなった（表４）。また、各種ジカルボン酸化合物あるいは各種塩化合物の添加でＦＡＤ−ＧＬＤのホロ型比率あるいは保存安定性の向上効果が見られ、ジカルボン酸化合物の中ではコハク酸、マロン酸が、塩化合物の中では硫酸ナトリウムが最大の効果が見られた（表５、６）。コハク酸、マロン酸、硫酸ナトリウムにおいては、数モル程度の添加でも安定性向上効果が見られるものと思われる。また、塩化ナトリウムのような単純な塩化合物でも十分な効果が見られていることから、ＦＡＤ−ＧＬＤにおいては、単純にイオン強度を上げるだけで熱安定化することがはじめて見出された。
表４は、タンパク質性の安定化剤を共存させたＦＡＤＧＤＨ組成物の５０℃，３０分間処理後のＦＡＤＧＤＨ活性の残存率（％）を示す。
表５は、ジカルボン酸化合物を共存させたＦＡＤＧＤＨ組成物の５０℃，３０分間処理後のＦＡＤＧＤＨ活性の残存率（％）を示す。
表６は、塩化合物を共存させたＦＡＤＧＤＨ組成物の５０℃，１５分間処理後のＦＡＤＧＤＨ活性の残存率（％）を示す。
【００５６】
【表４】
2007166953.tif 000005
【００５７】
【表５】
2007166953.tif 000006
【００５８】
【表６】
2007166953.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によるホロ型比率あるいは保存安定性の改良は、グルコース測定試薬、グルコースアッセイキット及びグルコースセンサでの測定精度を向上することができる。
【配列表】
2007166953000001.app