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シトクロムP450（CYP）はヒト薬物代謝の中心的役割を演じる重要な酵素であるが、いくつかのアイソフォームがある上に基質特異性がきわめて低いという特徴を持つ。このため、CYPと基質薬物とは多対多の関係にあり、CYPによる薬物代謝の理解をきわめて困難にしている。本研究では、研究代表者が確立した可溶性ヒトCYPの大量発現系を利用し、(1)金薄膜表面への活性型CYP固定化、及び(2)金電極を用いた酵素活性の評価、という２つのサブテーマを解決する。
前年度の研究により、金電極表面へのCYPの固定化を行うことができた。しかしながら、CYPが電極表面から脱離する現象が認められたため、今年度はCYPを安定に保持させるための方策について検討した。CYPは高分子である一方で、基質薬物は低分子である。この分子量の違いに着目し、電極表面に固定化したCYPを網目サイズの小さなポリアクリルアミドゲルで覆うことにより、物理的にCYPの脱離を押さえる方法について検討した。その結果、繰り返し測定によっても電気化学的応答が変化しない電極を作製できることが明らかとなった。この電極を用い、基質濃度を変えながら電流値の変化を観測することにより、CYPに対する基質薬物の結合親和性を求めることに成功した。
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