1994 Fiscal Year Annual Research Report
酵素増幅型ヒスタミン及びヒスタミン抗体センサの開発
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06650924
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| Research Institution | Saitama Institute of Technology |
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Principal Investigator |
内山 俊一 埼玉工業大学, 工学部, 教授 (80129163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷部 靖 埼玉工業大学, 工学部, 講師 (20212144)
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| Keywords | ヒスタミン測定 / 酵素機能変換 / 酵素増幅法 |
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| Research Abstract |
アミンオキシダーゼ、ウリカーゼ、ガラストーズオキシダーゼなどの銅を触媒活性部位に持つ酸化酵素はトリスアミノメタンの共存下でヒスタミンを補酵素としてアスコルビン酸オキシダーゼ活性を発現することを見いだした。そしてポリアクリルアミドゲルに酵素を包括固定した膜を酸素電極に装着し、新しいヒスタミンセンサの作製を行い、その応答特性を調べた。またESRやカタラーゼ反応を利用し、この酵素反応の機構について検討を行った。興味深いことにこの触媒反応における酵素の還元生成物は従来のアスコルビン酸オキシダーゼ反応における水と異なり、過酸化水素であることがわかった。また、添加したヒスタミン量の当量以上の酸素減少が観察され、検出限界が1x10^<-5>Mである酸素電極を下地電極としてセンサでありながら、1x10^<-6>Mのヒスタミンを検出することができた。またヒスタミンと同様な補酵素作用をヒスチジンも示すことがわかり、イミダゾール環を有する化合物に対し極めて特異性の高いバイオセンサが作製できることが明らかとなった。通常の酸化酵素反応は酵素量を増加させればさせるほど酸素消費速度が増大するが、本研究で見いだされたヒスタミン応答はアスコルビン酸濃度を一定にして実験を行うとある酵素量以上では逆に応答が減少することが確認された。これはアロステリックな作用で酵素活性部位が変化していることを示唆するものであり、ヒスタミン応答を発現する酵素1分子あたりに結合しているアスコルビン酸の分子数が限定されているものと考えられる。
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[Publications] Y.Hasebe,A.Gokan,S.Uchiyama: "Chemically amplified xanthine and hypoxanthine sensors based on substrate recycling between the enzyme-substrate complex and substrate" Analytica Chimica Acta. 302. 21-27 (1995)
