JP2020150830A - Method for measuring saliva protease activity and method for evaluating oral bacterial activity - Google Patents
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Abstract
【課題】唾液中のプロテアーゼ活性を測定する方法の提供。【解決手段】唾液を、プロテアーゼによって消化されることにより発光又は発色を生じさせるプロテアーゼ活性測定用試薬と接触させた後、生じた発光又は発色の強度に基づいて、前記唾液のプロテアーゼ活性を測定する、唾液のプロテアーゼ活性の測定方法、及び、当該唾液のプロテアーゼ活性の測定方法によって、被験動物から採取された唾液のプロテアーゼ活性を測定し、当該測定結果に基づいて前記被験動物の口腔内の細菌の活動量を評価する、口腔内細菌の活動量の評価方法。【選択図】なし[Problem] To provide a method for measuring protease activity in saliva. [Solution] A method for measuring protease activity in saliva, which involves contacting saliva with a protease activity measuring reagent that produces luminescence or color when digested by protease, and then measuring the protease activity of the saliva based on the intensity of the luminescence or color produced; and a method for evaluating the activity of bacteria in the oral cavity, which involves measuring the protease activity of saliva collected from a subject animal using the method for measuring protease activity in saliva, and evaluating the activity of bacteria in the oral cavity of the subject animal based on the measurement results. [Selected Figures] None
Description
本発明は、唾液のプロテアーゼ活性を、発色反応や発光反応を利用して測定する方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring saliva protease activity by utilizing a color-developing reaction or a luminescence reaction.
微生物を検出する方法の一つとして、検出対象の微生物が産生する酵素の活性を測定する方法がある。酵素活性を利用することにより、微生物自体を培養して同定する方法よりもより短時間で微生物を検出することができる。例えば、特許文献1には、患者の口腔からのサンプルの細菌が産生する酵素を検出することにより、歯周病を診断する方法及びそのキットが開示されている。 As one of the methods for detecting a microorganism, there is a method for measuring the activity of an enzyme produced by the microorganism to be detected. By utilizing the enzymatic activity, the microorganism can be detected in a shorter time than the method of culturing and identifying the microorganism itself. For example, Patent Document 1 discloses a method for diagnosing periodontal disease and a kit thereof by detecting an enzyme produced by a bacterium of a sample from the oral cavity of a patient.
酵素活性の測定方法としては、発色検査法が広く用いられている。当該方法は、微生物の存在が疑われている試料に、微生物が産生する酵素により発色物質を産生する発色性基質を混合して所定時間反応させ、産生された発色物質の量を比色定量する方法である。その他、ゼラチン等のプロテアーゼ基質を支持体上に形成された薄膜とし、当該薄膜に消化痕を形成させることによってプロテアーゼ活性を測定する方法もある。例えば、特許文献2には、ガラス等の平板上に例えば組織又は細胞などの生体試料をのせ、その上にプロテアーゼ基質薄膜を密着させることにより、プロテアーゼ基質がプロテアーゼの作用により分解しても生体試料が脱落せず、基質の分解と生体試料中の細胞核などの観察を同時に確実に行うことができる方法が開示されている。ただし、細胞のインキュベートや染色と染色された細胞の測定は、専用の設備を要し、またある程度の時間も必要である。 As a method for measuring enzyme activity, a color development test method is widely used. In this method, a chromogenic substrate that produces a chromogenic substance by an enzyme produced by a microorganism is mixed with a sample suspected of having a microbial presence and reacted for a predetermined time, and the amount of the chromogenic substance produced is quantified by colorimetric analysis. The method. In addition, there is also a method in which a protease substrate such as gelatin is used as a thin film formed on a support, and digestion marks are formed on the thin film to measure protease activity. For example, in Patent Document 2, a biological sample such as a tissue or a cell is placed on a flat plate such as glass, and a protease substrate thin film is adhered thereto, so that the biological sample is decomposed by the action of a protease. Discloses a method capable of reliably decomposing a substrate and observing cell nuclei in a biological sample at the same time without dropping. However, cell incubation and staining and measurement of stained cells require specialized equipment and some time.
一方で、甲虫ルシフェラーゼは、アデノシン三リン酸(ATP)、マグネシウムイオン及び酸素の存在下でホタルルシフェリンの酸化を触媒し、これを発光させる酵素である。そのため、甲虫ルシフェラーゼ及びこれを用いたルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応は、ATPを指標として検体中の微生物の検出を目的とする検査、例えば、微生物汚染ATP検査やエンドトキシン発光検査に広く利用されている。 On the other hand, beetle luciferase is an enzyme that catalyzes the oxidation of firefly luciferin in the presence of adenosine triphosphate (ATP), magnesium ions and oxygen and causes it to emit light. Therefore, the beetle luciferase and the luciferin-luciferase luminescence reaction using the same are widely used in tests for the purpose of detecting microorganisms in a sample using ATP as an index, for example, microbial contamination ATP test and endotoxin luminescence test.
ATPの検出における甲虫ルシフェラーゼの利用性を高めるために、これまで様々な変異型甲虫ルシフェラーゼが作製されてきた。そのような変異型甲虫ルシフェラーゼとしては、熱安定性が向上したもの(例えば、特許文献3参照)、基質親和性が向上したもの(例えば、特許文献4参照)、発光波長が変化したもの(例えば、特許文献5参照)、発光の持続性が向上したもの(例えば、特許文献6参照)、界面活性剤耐性を有するもの(例えば、特許文献7参照)、発光強度が向上したもの(例えば、特許文献8参照)、塩化ナトリウムによる発光阻害の影響を受けにくいもの(例えば、特許文献9参照)等が知られている。 Various mutant beetle luciferases have been produced so far in order to increase the utilization of beetle luciferase in the detection of ATP. Examples of such mutant beetle luciferases include those having improved thermal stability (see, for example, Patent Document 3), those having improved substrate affinity (see, for example, Patent Document 4), and those having changed emission wavelengths (for example, see Patent Document 4). , Patent Document 5), improved emission sustainability (for example, see Patent Document 6), surfactant resistance (for example, see Patent Document 7), improved emission intensity (for example, Patent Document 7). (Refer to Document 8), those that are not easily affected by the inhibition of luminescence by sodium chloride (see, for example, Patent Document 9) and the like are known.
本来、ヒト等の動物の唾液中にはプロテアーゼは含まれていないが、口腔内細菌はプロテアーゼを産生している。本発明は、唾液中のプロテアーゼ活性を測定する方法を提供することを目的とする。 Originally, saliva of animals such as humans does not contain protease, but oral bacteria produce protease. An object of the present invention is to provide a method for measuring protease activity in saliva.
本発明者は、前記目的を達成するべく鋭意研究したところ、プロテアーゼ認識部位を含むオリゴペプチドで誘導されたルシフェリン誘導体とATPとルシフェラーゼを含む反応溶液に唾液を添加したところ、唾液中のプロテアーゼによってルシフェリンが産生され、ルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応によって発光が生じること、この発光の強度が、唾液中のプロテアーゼの量に依存することを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of diligent research to achieve the above object, the present inventor added luciferin to a reaction solution containing an oligopeptide-derived luciferin derivative containing a protease recognition site, ATP and luciferase, and found that luciferin was produced by the protease in the saliva. , And luciferin-luciferase luminescence reaction produces luminescence, and the intensity of this luminescence depends on the amount of protease in saliva, and has completed the present invention.
すなわち、本発明に係る唾液のプロテアーゼ活性の測定方法、及び口腔内細菌の活動量の評価方法は、下記[1]〜[5]である。
[1] 唾液を、プロテアーゼによって消化されることにより発光又は発色を生じさせるプロテアーゼ活性測定用試薬と接触させた後、生じた発光又は発色の強度に基づいて、前記唾液のプロテアーゼ活性を測定する、唾液のプロテアーゼ活性の測定方法。
[2] 前記プロテアーゼ活性測定用試薬が、プロテアーゼにより消化されることによってルシフェリンが産生されるルシフェリン誘導体と、ATPと、ルシフェラーゼと、を含む、前記[1]の唾液のプロテアーゼ活性の測定方法。
[3] 前記ルシフェラーゼが、野生型甲虫ルシフェラーゼに変異が導入された変異型甲虫ルシフェラーゼである、前記[2]の唾液のプロテアーゼ活性の測定方法。
[4] 前記ルシフェラーゼが、野生型甲虫ルシフェラーゼの発光強度よりも大きい発光強度を有する変異型甲虫ルシフェラーゼである、前記[3]の唾液のプロテアーゼ活性の測定方法。
[5] 前記[1]〜[4]のいずれかの唾液のプロテアーゼ活性の測定方法によって、被験動物から採取された唾液のプロテアーゼ活性を測定し、当該測定結果に基づいて前記被験動物の口腔内の細菌の活動量を評価する、口腔内細菌の活動量の評価方法。
That is, the method for measuring the protease activity of saliva and the method for evaluating the amount of activity of oral bacteria according to the present invention are as follows [1] to [5].
[1] After contacting saliva with a protease activity measuring reagent that causes luminescence or color development by being digested by a protease, the protease activity of the saliva is measured based on the luminescence or color development intensity generated. A method for measuring saliva protease activity.
[2] The method for measuring saliva protease activity according to the above [1], wherein the protease activity measuring reagent contains a luciferin derivative in which luciferin is produced by being digested by a protease, ATP, and luciferase.
[3] The method for measuring saliva protease activity according to the above [2], wherein the luciferase is a mutant beetle luciferase in which a mutation is introduced into the wild-type beetle luciferase.
[4] The method for measuring saliva protease activity according to the above [3], wherein the luciferase is a mutant luciferase having a luminescence intensity higher than that of the wild-type luciferase.
[5] The saliva protease activity of saliva collected from a test animal is measured by the method for measuring saliva protease activity according to any one of [1] to [4], and the oral cavity of the test animal is based on the measurement result. A method for evaluating the activity of oral bacteria, which evaluates the activity of bacteria in the oral cavity.
本発明に係る唾液のプロテアーゼ活性の測定方法により、唾液中のプロテアーゼ活性を比較的簡便かつ定量的に測定することができる。また、唾液中のプロテアーゼは口腔内細菌が産生するものであり、当該測定方法により、口腔内細菌の活動量を評価することができる。 According to the method for measuring the protease activity of saliva according to the present invention, the protease activity in saliva can be measured relatively easily and quantitatively. In addition, protease in saliva is produced by oral bacteria, and the amount of activity of oral bacteria can be evaluated by the measurement method.
[唾液のプロテアーゼ活性の測定方法]
本発明に係る唾液のプロテアーゼ活性の測定方法(以下、「本発明に係るプロテアーゼ活性測定方法」ということがある。)は、唾液を、プロテアーゼによって消化されることにより発光又は発色を生じさせるプロテアーゼ活性測定用試薬と接触させた後、生じた発光又は発色の強度に基づいて、唾液のプロテアーゼ活性を測定する。唾液中のプロテアーゼ活性が強いほど、生じた発光又は発色の強度は強くなる。すなわち、唾液中のプロテアーゼ活性の強度と発光又は発色の強度は比例関係にある。このため、反応により生じた発光又は発色の強度から、唾液中のプロテアーゼ活性の強さ、ひいては唾液中のプロテアーゼの含有量を定量的に測定することができる。また、プロテアーゼ反応は非常に迅速であるため、本発明に係るプロテアーゼ活性測定方法は、非常に迅速に、極めて短時間で実施することができる。
[Measurement method of saliva protease activity]
The method for measuring protease activity of saliva according to the present invention (hereinafter, may be referred to as "method for measuring protease activity according to the present invention") is a protease activity that causes luminescence or color development by digesting saliva with a protease. After contact with the measurement reagent, the protease activity of saliva is measured based on the intensity of luminescence or color development generated. The stronger the protease activity in saliva, the stronger the intensity of luminescence or color development. That is, the intensity of protease activity in saliva is proportional to the intensity of luminescence or color development. Therefore, the intensity of protease activity in saliva, and thus the content of protease in saliva, can be quantitatively measured from the intensity of luminescence or color development generated by the reaction. Moreover, since the protease reaction is very rapid, the method for measuring protease activity according to the present invention can be carried out very quickly and in an extremely short time.
本発明において使用されるプロテアーゼ活性測定用試薬は、プロテアーゼによって消化されることにより発光又は発色を生じさせる試薬である。当該試薬としては、例えば、プロテアーゼによって消化されることにより、発光物質又は発色物質を産生する物質が挙げられる。また、当該試薬としては、プロテアーゼによって消化されることにより、発光反応又は発色反応の基質を産生する物質と、当該基質を用いた発光反応又は発色反応に必要なその他の物質とを含んでいてもよい。 The reagent for measuring protease activity used in the present invention is a reagent that causes luminescence or color development when digested by a protease. Examples of the reagent include substances that produce a luminescent substance or a coloring substance when digested by a protease. Further, the reagent may include a substance that produces a substrate for a luminescence reaction or a color-developing reaction by being digested by a protease, and other substances necessary for a luminescence reaction or a color-developing reaction using the substrate. Good.
プロテアーゼによる消化によって発光物質を産生する物質としては、プロテアーゼ認識部位を含むペプチドが連結した発光物質のペプチド誘導体であって、当該ペプチドがプロテアーゼによって消化される前には発光しておらず、プロテアーゼによって消化されてはじめて遊離された発光物質が発光する物質が挙げられる。ここで、ペプチドは、オリゴペプチドであってもよく、タンパク質(ポリペプチド)であってもよい。 The substance that produces a luminescent substance by digestion with a protease is a peptide derivative of a luminescent substance in which a peptide containing a protease recognition site is linked, and the peptide does not emit light before being digested by the protease and is not emitted by the protease. Examples thereof include substances in which a luminescent substance released only after digestion emits light. Here, the peptide may be an oligopeptide or a protein (polypeptide).
本発明において使用されるプロテアーゼ活性測定用試薬に含まれるペプチド誘導体としては、いずれかのプロテアーゼが認識するプロテアーゼ認識部位を含むペプチドの誘導体であればよい。例えば、特定の微生物又は微生物群が比較的特異的に産生するプロテアーゼによって消化されるプロテアーゼ認識部位を含むペプチドの誘導体を用いることにより、当該特定の微生物又は微生物群のプロテアーゼ活性を測定することができる。一方で、多種多様な微生物にプロテアーゼによって消化されるプロテアーゼ認識部位を含むペプチドの誘導体を用いることにより、試料に含まれているプロテアーゼの全活性を測定することができる。プロテアーゼによって消化されるプロテアーゼ認識部位としては、公知のプロテアーゼ認識部位又はその改変配列の中から、活性を測定する目的のプロテアーゼに合わせて適宜選択して用いることができる。本発明において使用されるプロテアーゼ活性測定用試薬に含まれるペプチド誘導体としては、口腔内細菌が産生するプロテアーゼが認識するプロテアーゼ認識部位を含むペプチドの誘導体を用いることが好ましい。 The peptide derivative contained in the reagent for measuring protease activity used in the present invention may be a derivative of a peptide containing a protease recognition site recognized by any protease. For example, the protease activity of a specific microorganism or a group of microorganisms can be measured by using a derivative of a peptide containing a protease recognition site digested by a protease produced relatively specifically by the specific microorganism or the group of microorganisms. .. On the other hand, the total activity of the protease contained in the sample can be measured by using a peptide derivative containing a protease recognition site that is digested by a protease in a wide variety of microorganisms. As the protease recognition site digested by the protease, a known protease recognition site or a modified sequence thereof can be appropriately selected and used according to the target protease for measuring the activity. As the peptide derivative contained in the reagent for measuring protease activity used in the present invention, it is preferable to use a peptide derivative containing a protease recognition site recognized by a protease produced by an oral bacterium.
プロテアーゼ認識部位を含むペプチドが連結した発光物質のペプチド誘導体としては、感度に優れることから、蛍光物質のペプチド誘導体が好ましい。当該蛍光物質としては、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ローダミン、テトラメチルローダミンイソチオシアネート(TRITC)等の公知の蛍光物質やその改変体を用いることができる。プロテアーゼ認識部位を含むペプチドが連結した蛍光物質のペプチド誘導体としては、例えば、カゼイン等のプロテアーゼ基質となるタンパク質に1分子当たり多数の蛍光物質を結合させた誘導体が挙げられる。当該誘導体では、濃度消光によって蛍光を発していないか、発する蛍光が遊離の蛍光物質に比べて顕かに小さい。その他、メチルクマリンアミド(MCA)やアミノトリフルオロメチルクマリン(AFC)にプロテアーゼ認識部位を含むペプチドが連結したペプチド誘導体であって、プロテアーゼ消化によって蛍光物質であるアミノメチルクマリン(AMC)を産生するペプチド誘導体も、本発明において使用されるプロテアーゼ活性測定用試薬として用いることができる。 As the peptide derivative of the luminescent substance to which the peptide containing the protease recognition site is linked, the peptide derivative of the fluorescent substance is preferable because of its excellent sensitivity. As the fluorescent substance, known fluorescent substances such as fluorescein, fluorescein isothiocyanate (FITC), rhodamine, tetramethylrhodamine isothiocyanate (TRITC), and variants thereof can be used. Examples of the peptide derivative of the fluorescent substance to which the peptide containing the protease recognition site is linked include a derivative in which a large number of fluorescent substances are bound to a protein serving as a protease substrate such as casein. The derivative does not fluoresce due to concentration quenching, or the fluorescence emitted is clearly smaller than that of a free fluorescent substance. In addition, a peptide derivative in which a peptide containing a protease recognition site is linked to methylcoumarin amide (MCA) or aminotrifluoromethylcoumarin (AFC), and a peptide that produces aminomethylcoumarin (AMC), which is a fluorescent substance, by protease digestion. Derivatives can also be used as reagents for measuring protease activity used in the present invention.
プロテアーゼ認識部位を含むペプチドが連結した発色物質のペプチド誘導体としては、ペプチド誘導体では発色せず、プロテアーゼ消化によってはじめて発色するペプチド誘導体であってもよく、ペプチド誘導体とプロテアーゼ消化後の遊離の状態で色が異なる発色物質のペプチド誘導体であってもよい。このような発色物質のペプチド誘導体としては、例えば、pNA(パラニトロアニリド)等のペプチド誘導体が挙げられる。 The peptide derivative of the color-developing substance in which the peptide containing the protease recognition site is linked may be a peptide derivative that does not develop color with the peptide derivative but develops color for the first time by protease digestion, and the peptide derivative and the peptide derivative in a free state after protease digestion are colored. May be peptide derivatives of different color-developing substances. Examples of the peptide derivative of such a coloring substance include a peptide derivative such as pNA (paranitroanilide).
本発明において使用されるプロテアーゼ活性測定用試薬としては、生物発光の発光基質のペプチド誘導体と、当該発光反応に必要な他の成分を含むものであってもよい。中でも、感度が良好であることから、ルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応の発光基質であるルシフェリンにプロテアーゼ認識部位を含むペプチドが連結したルシフェリン誘導体と、ATPと、ルシフェラーゼと、を含むものが好ましい。プロテアーゼ消化によってルシフェリンを産生するルシフェリン誘導体としては、例えば、ルシフェリンのフェノール性水酸基又はカルボキシル基にプロテアーゼ認識部位を含むペプチドを結合させた誘導体が挙げられる。 The reagent for measuring protease activity used in the present invention may contain a peptide derivative of a bioluminescent luminescent substrate and other components necessary for the luminescence reaction. Among them, those containing a luciferin derivative in which a peptide containing a protease recognition site is linked to luciferin, which is a luminescent substrate for a luciferin-luciferase luminescence reaction, ATP, and luciferase are preferable because of their good sensitivity. Examples of the luciferin derivative that produces luciferin by protease digestion include a derivative in which a peptide containing a protease recognition site is bound to a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group of luciferin.
プロテアーゼ活性測定用試薬に含まれるルシフェラーゼとしては、ルシフェラーゼ活性を有するタンパク質であればよく、野生型甲虫ルシフェラーゼであってもよく、野生型甲虫ルシフェラーゼのルシフェラーゼ活性を有する領域に変異が導入された変異型甲虫ルシフェラーゼであってもよい。変異型甲虫ルシフェラーゼとしては、例えば、特許文献3〜9に記載されている変異型甲虫ルシフェラーゼが挙げられる。また、野生型甲虫ルシフェラーゼや変異型甲虫ルシフェラーゼのルシフェラーゼ活性を有する領域のN末端やC末端に、各種タグが付加された酵素であってもよい。前記タグとしては、例えば、ヒスチジンタグ、HA(hemagglutinin)タグ、Mycタグ、及びFlagタグ等の組換えタンパク質の発現・精製において汎用されているタグを用いることができる。 The luciferase contained in the reagent for measuring protease activity may be any protein having luciferase activity, may be wild-type luciferase, and is a mutant in which a mutation is introduced into a region of wild-type luciferase having luciferase activity. It may be beetle luciferase. Examples of the mutant beetle luciferase include the mutant beetle luciferase described in Patent Documents 3 to 9. Further, the enzyme may have various tags added to the N-terminal and C-terminal of the region having luciferase activity of wild-type beetle luciferase and mutant beetle luciferase. As the tag, for example, a tag widely used in the expression / purification of a recombinant protein such as a histidine tag, a HA (hemagglutinin) tag, a Myc tag, and a Flag tag can be used.
本発明及び本願明細書において、「野生型甲虫ルシフェラーゼ」とは、北米ホタル(Photinus pyralis)ルシフェラーゼ(配列番号1)、ヘイケホタル(Luciola lateralis)ルシフェラーゼ(配列番号2)、ゲンジホタル(Luciola cruciata)ルシフェラーゼ(配列番号3)、東ヨーロッパホタル(Luciola mingrelica)ルシフェラーゼ、ツチホタル(Lampyris noctiluca)ルシフェラーゼ、ヒカリコメツキムシ(Pyrophorus plagiophthalamus)ルシフェラーゼ(配列番号4)等が挙げられる。なお、各種の野生型甲虫ルシフェラーゼのアミノ酸配列は、データベース(例えば、EMBL-EBI Database(http://www.ebi.ac.uk/queries/))で検索することができる。 In the present invention and the present specification, "wild-type beetle luciferase" refers to North American firefly (Photinus pyralis) luciferase (SEQ ID NO: 1), Heike firefly (Luciola lateralis) luciferase (SEQ ID NO: 2), and Genji firefly (Luciola cruciata) luciferase (sequence). No. 3), East European firefly (Luciola mingrelica) luciferase, Tuchi firefly (Lampyris noctiluca) luciferase, Hikarikometsukimushi (Pyrophorus plagiophthalamus) luciferase (SEQ ID NO: 4) and the like. The amino acid sequences of various wild-type beetle luciferases can be searched in a database (for example, EMBL-EBI Database (http://www.ebi.ac.uk/queries/)).
本発明において用いられるルシフェラーゼとしては、野生型甲虫ルシフェラーゼよりも塩化ナトリウムによる発光阻害の影響を受けにくい変異型甲虫ルシフェラーゼであることが好ましい。塩化ナトリウムによる発光阻害の影響を受けにくい変異型甲虫ルシフェラーゼとは、具体的には、塩化ナトリウム非含有溶液中における発光強度を100%とした場合の、0.9質量%の塩化ナトリウム溶液中における発光強度の相対値([0.9質量%の塩化ナトリウム溶液中における発光強度]/[塩化ナトリウム非含有溶液中における発光強度]×100)(%)(以下、「残存活性(%)」という。)が高い変異型甲虫ルシフェラーゼを意味する。本発明において用いられる変異型甲虫ルシフェラーゼのルシフェラーゼ活性は、残存活性が50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましく、80%以上であることがよりさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましい。 The luciferase used in the present invention is preferably a mutant beetle luciferase that is less susceptible to the inhibition of luminescence by sodium chloride than the wild-type beetle luciferase. The mutant beetle luciferase, which is not easily affected by the inhibition of luminescence by sodium chloride, is specifically in a 0.9% by mass sodium chloride solution when the luminescence intensity in a sodium chloride-free solution is 100%. Relative value of luminescence intensity ([Emission intensity in 0.9% by mass sodium chloride solution] / [Emission intensity in sodium chloride-free solution] × 100) (%) (hereinafter referred to as “residual activity (%)” .) Means high variant beetle luciferase. The luciferase activity of the mutant beetle luciferase used in the present invention preferably has a residual activity of 50% or more, more preferably 60% or more, further preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. It is more preferably present, and particularly preferably 90% or more.
塩化ナトリウムによる発光阻害の影響を受けにくい変異型甲虫ルシフェラーゼとしては、例えば、野生型甲虫ルシフェラーゼをコードするアミノ酸配列において、少なくとも下記(a)、(b)、(c)及び(d)からなる群より選択される1種以上の変異を有しているものが挙げられる(特許文献9参照。)。
(a)野生型北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列における288位のバリンに相当するアミノ酸が、イソロイシン、ロイシン、又はフェニルアラニンである変異。
(b)野生型北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列における376位のロイシンに相当するアミノ酸が、プロリンである変異。
(c)野生型北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列における455位のグルタミン酸に相当するアミノ酸が、バリン、アラニン、セリン、ロイシン、イソロイシン、又はフェニルアラニンである変異。
(d)野生型北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列における488位のグルタミン酸に相当するアミノ酸が、バリン、アラニン、セリン、ロイシン、イソロイシン、又はフェニルアラニンである変異。
The mutant beetle luciferase that is not easily affected by the inhibition of luminescence by sodium chloride is, for example, a group consisting of at least the following (a), (b), (c) and (d) in the amino acid sequence encoding the wild-type beetle luciferase. Examples thereof include those having one or more mutations selected from the above (see Patent Document 9).
(A) A mutation in which the amino acid corresponding to valine at position 288 in the amino acid sequence of wild-type North American firefly luciferase is isoleucine, leucine, or phenylalanine.
(B) A mutation in which the amino acid corresponding to leucine at position 376 in the amino acid sequence of wild-type North American firefly luciferase is proline.
(C) A mutation in which the amino acid corresponding to glutamic acid at position 455 in the amino acid sequence of wild-type North American firefly luciferase is valine, alanine, serine, leucine, isoleucine, or phenylalanine.
(D) A mutation in which the amino acid corresponding to glutamic acid at position 488 in the amino acid sequence of wild-type North American firefly luciferase is valine, alanine, serine, leucine, isoleucine, or phenylalanine.
野生型甲虫ルシフェラーゼが北米ホタルルシフェラーゼでない場合は、当該野生型甲虫ルシフェラーゼのアミノ酸配列における、「北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列のX位のアミノ酸に相当するアミノ酸」は、アミノ酸配列の相同性解析ソフト(例えば、Micro GenieTM(ベックマン社製))等を用いて、当該野生型甲虫ルシフェラーゼ及び北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列を最もホモロジーが高くなるようにアラインメントした場合に、「北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列のX位のアミノ酸」に対応する位置にあるアミノ酸を意味する。 When the wild-type beetle luciferase is not North American firefly luciferase, the "amino acid corresponding to the amino acid at position X of the amino acid sequence of North American firefly luciferase" in the amino acid sequence of the wild-type beetle luciferase is an amino acid sequence homology analysis software (for example). , Micro GenieTM (manufactured by Beckman)), etc., when the amino acid sequences of the wild-type beetle luciferase and North American firefly luciferase are aligned so as to have the highest homology, "the X-position of the amino acid sequence of North American firefly luciferase" It means an amino acid at a position corresponding to "amino acid".
本発明において用いられるルシフェラーゼとしては、野生型甲虫ルシフェラーゼの発光強度よりも大きい発光強度を有する変異型甲虫ルシフェラーゼであることも好ましい。なかでも、変異型甲虫ルシフェラーゼのうち、ルシフェラーゼ活性が、野生型甲虫ルシフェラーゼのルシフェラーゼ活性の110%以上であるものが好ましく、120%以上であるものが好ましく、150%以上であるものがより好ましく、180%以上であるものがさらに好ましく、200%以上であるものがよりさらに好ましい。このような変異型甲虫ルシフェラーゼとしては、例えば、特許文献8に記載の変異型甲虫ルシフェラーゼが挙げられる。 The luciferase used in the present invention is preferably a mutant beetle luciferase having a luminescence intensity higher than that of the wild-type beetle luciferase. Among the mutant beetle luciferases, those having a luciferase activity of 110% or more, preferably 120% or more, and more preferably 150% or more of the luciferase activity of wild-type beetle luciferase are preferable. It is more preferably 180% or more, and even more preferably 200% or more. Examples of such a mutant beetle luciferase include the mutant beetle luciferase described in Patent Document 8.
本発明及び本願明細書において、甲虫ルシフェラーゼの「発光強度」とは、特に断らない限り、ルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応におけるピーク時の発光強度、すなわち、当該甲虫ルシフェラーゼを、ATP、2価金属イオン及び酸素の存在下でホタルルシフェリンと反応させた場合におけるピーク時の発光強度を意味する。なお、「発光強度」が大きいほど、当該甲虫ルシフェラーゼのルシフェラーゼ活性が強いと判断することができる。 In the present invention and the present specification, the "luminescence intensity" of beetle luciferase refers to the peak luminescence intensity in the luciferin-luciferase luminescence reaction, that is, the beetle luciferase is referred to as ATP, divalent metal ion and oxygen. It means the peak luminescence intensity when reacting with firefly luciferin in the presence of. It can be determined that the larger the "luminescence intensity" is, the stronger the luciferase activity of the beetle luciferase is.
また、ルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応の反応溶液が「塩化ナトリウム非含有溶液」であるとは、塩化ナトリウムを配合せずに調製された反応溶液であることを意味する。残存活性を算出するためのルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応を行う際の「塩化ナトリウム非含有溶液」と「0.9質量%の塩化ナトリウム溶液」は、塩化ナトリウム以外の組成は全て同一であり、反応温度や時間等の反応条件も揃えて行う。 Further, the reaction solution of the luciferin-luciferase luminescence reaction is a "sodium chloride-free solution", which means that the reaction solution is prepared without adding sodium chloride. The "sodium chloride-free solution" and the "0.9 mass% sodium chloride solution" in the luciferin-luciferase luminescence reaction for calculating the residual activity all have the same composition except for sodium chloride, and the reaction temperature. Reaction conditions such as time and time are also adjusted.
なお、アミノ酸配列同士の配列同一性(相同性)は、2つのアミノ酸配列を、対応するアミノ酸が最も多く一致するように、挿入及び欠失に当たる部分にギャップを入れながら並置し、得られたアラインメント中のギャップを除くアミノ酸配列全体に対する一致したアミノ酸の割合として求められる。アミノ酸配列同士の配列同一性は、当該技術分野で公知の各種相同性検索ソフトウェアを用いて求めることができる。 The sequence identity (homosphere) between the amino acid sequences is the alignment obtained by juxtaposing the two amino acid sequences with a gap in the part corresponding to the insertion and deletion so that the corresponding amino acids match most. It is determined as the ratio of matching amino acids to the entire amino acid sequence excluding the gap inside. The sequence identity between amino acid sequences can be determined by using various homology search software known in the art.
プロテアーゼ活性測定用試薬に含まれるルシフェラーゼとしては、北米ホタル等の甲虫から抽出したタンパク質であってもよく、遺伝子組換え技術によって産生された組換えタンパク質であってもよい。また、ペプチド合成によって合成されたタンパク質であってもよい。組換えタンパク質の場合、一般的に、宿主となる微生物を形質転換して得られた形質転換体を培養して組換えタンパク質を産生させる。本発明において用いられるルシフェラーゼとしては、当該形質転換体の培養物から組換えタンパク質を、当業者に周知の方法、例えば、遠心分離により培養物から形質転換体を回収し、これに対して凍結融解処理、超音波破砕処理、又はリゾチーム等の溶菌酵素による処理を行うことにより、形質転換体から回収することができる。なお、甲虫ルシフェラーゼの組換えタンパク質は、溶液の状態で回収してもよい。更に、回収された甲虫ルシフェラーゼ(粗酵素)は、例えば、硫安沈澱、SDS−PAGE、ゲルろ過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等を各々単独で、又は適宜組み合わせて実施することにより、精製することができる。 The luciferase contained in the reagent for measuring protease activity may be a protein extracted from a beetle such as a North American firefly, or a recombinant protein produced by a gene recombination technique. It may also be a protein synthesized by peptide synthesis. In the case of a recombinant protein, generally, a transformant obtained by transforming a host microorganism is cultured to produce a recombinant protein. As the luciferase used in the present invention, the recombinant protein is recovered from the culture of the transformant, and the transformant is recovered from the culture by a method well known to those skilled in the art, for example, centrifugation, and freeze-thawed thereto. It can be recovered from the transformant by treatment, ultrasonic crushing treatment, or treatment with a lytic enzyme such as lysozyme. The recombinant protein of beetle luciferase may be recovered in a solution state. Further, the recovered beetle luciferase (crude enzyme) can be obtained by, for example, performing ammonium sulfate precipitation, SDS-PAGE, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, affinity chromatography, etc. individually or in combination as appropriate. Can be purified.
本発明に係るプロテアーゼ活性測定方法において、測定に供される唾液は、いずれの動物から採取されたものであってもよい。当該動物としては、ヒトであってもよく、ヒト以外の動物であってもよい。非ヒト動物としては、ウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、サル、イヌ、ネコ、ウサギ、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等の哺乳動物が挙げられる。また、唾液の採取方法は特に限定されるものではなく、唾液を直接収容容器に採取してもよく、うがい液を採取してもよく、口腔内で含むことで唾液を保持した綿等をそのまま測定に供してもよい。また、採取された唾液をそのまま測定に供してもよく、唾液中のプロテアーゼ活性を過度に損なわない限度において、前処理を行ってもよい。当該前処理としては、例えば、希釈処理等が挙げられる。 In the protease activity measuring method according to the present invention, the saliva used for the measurement may be collected from any animal. The animal may be a human or a non-human animal. Examples of non-human animals include mammals such as cows, pigs, horses, sheep, goats, monkeys, dogs, cats, rabbits, mice, rats, hamsters, and guinea pigs. Further, the method of collecting saliva is not particularly limited, and saliva may be collected directly in a storage container, mouthwash may be collected, and cotton or the like holding saliva by containing it in the oral cavity may be collected as it is. It may be used for measurement. In addition, the collected saliva may be used as it is for measurement, or pretreatment may be performed as long as the protease activity in saliva is not excessively impaired. Examples of the pretreatment include a dilution treatment and the like.
唾液とプロテアーゼ活性測定用試薬との接触は、例えば、両者を適当な溶媒に添加した反応溶液を調製し、得られた反応溶液を所定時間インキュベートすることによりプロテアーゼ反応を行うことができる。唾液を予め適当な溶媒で希釈しておき、これにプロテアーゼ活性測定用試薬を添加して混合してもよく、プロテアーゼ活性測定用試薬と溶媒を予め混合しておき、その後、唾液又はその希釈物をプロテアーゼ活性測定用試薬を含む溶液に混合してもよい。当該溶媒としては、唾液とプロテアーゼ活性測定用試薬の両方が溶解可能であって、プロテアーゼ活性や、発光強度又は発色強度に対してさほど影響を与えない溶媒であれば特に限定されるものではない。例えば、水、リン酸生理食塩水(PBS)、HEPESバッファー、トリスバッファー等が挙げられる。 For the contact between saliva and the reagent for measuring protease activity, for example, a protease reaction can be carried out by preparing a reaction solution in which both are added to an appropriate solvent and incubating the obtained reaction solution for a predetermined time. Saliva may be diluted with an appropriate solvent in advance, and a reagent for measuring protease activity may be added thereto and mixed. The reagent for measuring protease activity and a solvent may be mixed in advance, and then saliva or a diluted product thereof. May be mixed with a solution containing a reagent for measuring protease activity. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve both saliva and a reagent for measuring protease activity and does not significantly affect the protease activity, luminescence intensity or color development intensity. For example, water, phosphate saline (PBS), HEPES buffer, Tris buffer and the like can be mentioned.
唾液とプロテアーゼ活性測定用試薬を含む反応溶液の反応時間は、1分間〜36時間が好ましく、5分間〜24時間がより好ましく、5分間〜30分間がさらに好ましい。また、反応溶液を調製直後に発光強度又は発色強度を測定してもよい。当該反応は、恒温装置内で行ってもよく、温度制御をしていない環境下(例えば、室温)で行ってもよい。恒温装置内で行う場合、反応温度は、20〜42℃が好ましく、28〜37℃がより好ましい。 The reaction time of the reaction solution containing saliva and the reagent for measuring protease activity is preferably 1 minute to 36 hours, more preferably 5 minutes to 24 hours, still more preferably 5 minutes to 30 minutes. Further, the emission intensity or the color development intensity may be measured immediately after the reaction solution is prepared. The reaction may be carried out in a thermostat or in an environment where the temperature is not controlled (for example, room temperature). When carried out in a constant temperature device, the reaction temperature is preferably 20 to 42 ° C, more preferably 28 to 37 ° C.
反応の終了後、反応溶液の発光強度又は発色強度を測定する。当該測定は、例えば、マイクロプレートリーダーや生物化学発光測定装置等の市販の測定装置を用いて行うことができる。反応溶液の発光強度又は発色強度は、当該反応溶液中のプロテアーゼ反応により産生された発光物質又は発色物質の量に依存し、反応溶液内のプロテアーゼ量に依存する。このため、反応溶液内のプロテアーゼ量(unit/mL)と発光強度又は発色強度との関係を示す検量線に基づいて、当該反応溶液の発光強度値又は発色強度値から唾液に含まれているプロテアーゼ活性の強度を測定することができ、ひいては唾液に含まれている微生物の活動量を定量することができる。当該検量線は、予め作成されていたものを用いてもよく、検量線作成のための発光強度値を、目的の唾液の測定と同時に行ってもよい。検量線は、濃度既知の精製酵素を用いて、発光反応と同じ条件で行い、作製することができる。検量線作成に用いる精製酵素は、プロテアーゼ活性を測定する目的のプロテアーゼと同じであってもよく、トリプシン等の汎用されている酵素を用いてもよい。 After completion of the reaction, the emission intensity or color development intensity of the reaction solution is measured. The measurement can be performed using a commercially available measuring device such as a microplate reader or a biochemical luminescence measuring device. The luminescence intensity or color development intensity of the reaction solution depends on the amount of the luminescent substance or the color-developing substance produced by the protease reaction in the reaction solution, and depends on the amount of protease in the reaction solution. Therefore, based on the calibration curve showing the relationship between the amount of protease (unit / mL) in the reaction solution and the emission intensity or the color development intensity, the protease contained in the saliva is obtained from the emission intensity value or the color development intensity value of the reaction solution. The intensity of activity can be measured, and the amount of activity of microorganisms contained in saliva can be quantified. As the calibration curve, one prepared in advance may be used, and the luminescence intensity value for preparing the calibration curve may be measured at the same time as the measurement of the target saliva. The calibration curve can be prepared by using a purified enzyme having a known concentration under the same conditions as the luminescence reaction. The purified enzyme used for preparing the calibration curve may be the same as the protease for measuring the protease activity, or a general-purpose enzyme such as trypsin may be used.
[口腔内細菌の活動量の評価方法]
本発明に係る口腔内細菌の活動量の評価方法では、前記の唾液のプロテアーゼ活性の測定方法によって、被験動物から採取された唾液のプロテアーゼ活性を測定し、当該測定結果に基づいて当該被験動物の口腔内の細菌の活動量を評価する。当該動物としては、ヒトであってもよく、ヒト以外の動物であってもよい。非ヒト動物としては、前記で挙げられたものが例示できる。
[Evaluation method of oral bacterial activity]
In the method for evaluating the activity of oral bacteria according to the present invention, the protease activity of saliva collected from a test animal is measured by the above-mentioned method for measuring the protease activity of saliva, and the test animal is based on the measurement result. Evaluate the activity of bacteria in the oral cavity. The animal may be a human or a non-human animal. Examples of non-human animals include those listed above.
評価に供される唾液は、安静時唾液であることが好ましい。安静時唾液とは、椅子等に座ってリラックスした状態で自然に口腔内に溜まる唾液である。中でも、食事の影響を抑えるため、食後の歯磨きをした後、10〜60分間経過時点に採取された安静時唾液であることが特に好ましい。 The saliva used for evaluation is preferably resting saliva. Resting saliva is saliva that naturally accumulates in the oral cavity in a relaxed state while sitting on a chair or the like. Above all, in order to suppress the influence of meals, it is particularly preferable to use resting saliva collected 10 to 60 minutes after brushing the teeth after meals.
唾液のプロテアーゼ活性が大きいほど、当該唾液が採取された動物の口腔内の細菌の活動量が多いと評価される。このため、本発明に係る口腔内細菌の活動量の評価方法により、歯周病のような口腔内細菌が原因である疾患の罹患可能性を評価することもできる。例えば、被験動物から採取された唾液中のプロテアーゼ活性量が、予め設定された所定の閾値以上である場合には、当該被験動物の口腔内の細菌の活動量が大きい、すなわち、口腔内にかなりの量の細菌が存在しているか、又は口腔内の細菌の活動性が高いこと、このため、例えば、歯周病のような口腔内細菌の量が多いことや活動性が高いことに起因する疾患に罹患している可能性が高いと評価することができる。逆に、プロテアーゼ活性量が、予め設定された所定の閾値よりも少ない場合には、歯周病のような口腔内細菌の活動量が多いことに起因する疾患に罹患している可能性は低いと評価することができる。当該閾値は、例えば、歯周病等に罹患している患者群と健常者群に対してそれぞれ同じ条件でプロテアーゼ活性を測定し、得られた測定値に基づいて実験的に求めることができる。 It is evaluated that the greater the protease activity of saliva, the greater the activity of bacteria in the oral cavity of the animal from which the saliva was collected. Therefore, the possibility of morbidity of a disease caused by oral bacteria such as periodontal disease can be evaluated by the method for evaluating the activity amount of oral bacteria according to the present invention. For example, when the amount of protease activity in saliva collected from a test animal is equal to or higher than a preset predetermined threshold, the amount of bacterial activity in the oral cavity of the test animal is large, that is, considerably in the oral cavity. Due to the presence of a large amount of bacteria or high activity of bacteria in the oral cavity, and therefore a high amount and high activity of oral bacteria such as periodontal disease. It can be evaluated that there is a high possibility of having a disease. Conversely, if the amount of protease activity is less than a preset threshold, it is unlikely that you are suffering from a disease caused by high activity of oral bacteria, such as periodontal disease. Can be evaluated as. The threshold value can be obtained experimentally based on the measured values obtained by measuring the protease activity under the same conditions for each of a patient group suffering from periodontal disease and a healthy subject group.
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[参考例1]
ルシフェリン誘導体とATPと変異型甲虫ルシフェラーゼをプロテアーゼ活性測定用試薬とし、トリプシンを用いてプロテアーゼ活性量とルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応による発光強度との関係を表す検量線を作成した。
[Reference example 1]
Using a luciferin derivative, ATP, and mutant beetle luciferase as a reagent for measuring protease activity, a calibration curve showing the relationship between the amount of protease activity and the luminescence intensity due to the luciferin-luciferase luminescence reaction was prepared using trypsin.
トリプシンは、トリプシン活性が34818 BAEE U/mLである市販の精製酵素(Lot. SLBR6334V、SIGMA−ALDRICH社製)を、トリプシン原液287μLに注射用水713μLを入れてよく撹拌した。これを注射用水で10倍希釈して得られた10000 BAEE U/mLの溶液を、プロテアーゼ標準溶液として使用した。検量線作成のために、このプロテアーゼ標準溶液を、注射用水で0.05、0.1、0.3、又は0.5 BAEE U/mLの活性強度に段階希釈した。 For trypsin, a commercially available purified enzyme (Lot. SLBR6334V, manufactured by SIGMA-ALDRICH) having a trypsin activity of 34818 BAEE U / mL was added to 287 μL of the trypsin stock solution and 713 μL of water for injection was added and stirred well. A solution of 10000 BAEE U / mL obtained by diluting this with water for injection 10 times was used as a protease standard solution. For calibration curve preparation, this protease standard solution was serially diluted with water for injection to an activity intensity of 0.05, 0.1, 0.3, or 0.5 BAEE U / mL.
プロテアーゼ活性測定用試薬としては、BL(生物発光)試薬(Lot. 2018.06.19、東亜ディーケーケー社製)を用いた。当該BL試薬は、トリプシンによる認識部位を含むオリゴペプチドがルシフェリンのカルボキシル基に導入されたルシフェリン誘導体(BZ-Leu-Gly-Arg-Luciferin:BZはベンゾイル基を表す。)と、ATPと、変異型甲虫ルシフェラーゼ(配列番号5)を含む。当該変異型甲虫ルシフェラーゼは、野生型北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列における288位のバリンに相当するアミノ酸がイソロイシンである変異(前記変異(a))と、野生型北米ホタルルシフェラーゼのアミノ酸配列における488位のグルタミン酸に相当するアミノ酸がバリンである変異(前記変異(d))を有する。 As a reagent for measuring protease activity, a BL (bioluminescence) reagent (Lot. 2018.06.19, manufactured by DKK-TOA CORPORATION) was used. The BL reagent includes a luciferin derivative (BZ-Leu-Gly-Arg-Luciferin: BZ represents a benzoyl group) in which an oligopeptide containing a recognition site by trypsin is introduced into the carboxyl group of luciferin, ATP, and a mutant form. Includes beetle luciferase (SEQ ID NO: 5). The mutant beetle luciferase is a mutation in which the amino acid corresponding to valine at position 288 in the amino acid sequence of wild-type North American firefly luciferase is isoleucine (the mutation (a)) and the mutation at position 488 in the amino acid sequence of wild-type North American firefly luciferase. It has a mutation (the mutation (d)) in which the amino acid corresponding to glutamic acid is valine.
乾熱滅菌した1.5mL容ガラス試験管に、トリプシン希釈系列をそれぞれ200μL入れ、BL試薬を試験管に投入し、37℃で6分間インキュベートした後、生物化学発光測定装置(装置名:ルミニッツ、東亜ディーケーケー社製)でプロテアーゼ活性を測定した(高圧電源Hi:659.7V、高圧電源Low:391.4V、撹拌回数:5回、データ取得間隔:0.1秒)。当該装置では、測定試料の発光量を測定している。発光量とプロテアーゼ活性(BAEE U/mL)の関係を示す検量線は、当該装置に搭載されているソフトウェアによって計算された(高電圧一次式:0822−Protease−single−High)。 Put 200 μL of each trypsin dilution series into a dry heat sterilized 1.5 mL glass test tube, put the BL reagent into the test tube, incubate at 37 ° C for 6 minutes, and then biochemiluminescence measuring device (device name: Luminitz, Protease activity was measured by Toa DKK (manufactured by Toa DKK) (high pressure power supply Hi: 659.7V, high pressure power supply Low: 391.4V, number of stirrings: 5 times, data acquisition interval: 0.1 seconds). The device measures the amount of light emitted from the measurement sample. A calibration curve showing the relationship between the amount of luminescence and the protease activity (BAEE U / mL) was calculated by the software installed in the device (high voltage primary equation: 0822-Protease-single-High).
得られた検量線を図1に示す。図1において、0 BAEE U/mLにおける発光強度値が0ではなかったのは、BL試薬中にもともと入っていた遊離ルシフェリンが原因と推察される。プロテアーゼ活性と発光強度値は、高い相関を示した。 The obtained calibration curve is shown in FIG. In FIG. 1, the luminescence intensity value at 0 BAEE U / mL was not 0, which is presumed to be due to the free luciferin originally contained in the BL reagent. Protease activity and luminescence intensity values showed a high correlation.
[実施例1]
参考例1で用いたBL試薬を用いて、唾液中のプロテアーゼ活性を測定した。
2名の被験者(被験者A及びB)から、昼食後に歯磨きをし、その30分ほど経過した後に、安静時唾液を1mL程度採取した。採取された唾液は、注射用水で10倍又は100倍希釈した。
[Example 1]
The protease activity in saliva was measured using the BL reagent used in Reference Example 1.
From two subjects (subjects A and B), teeth were brushed after lunch, and about 30 minutes later, about 1 mL of resting saliva was collected. The collected saliva was diluted 10-fold or 100-fold with water for injection.
調製された希釈した唾液を、参考例1と同様にして、1.5mL容ガラス試験管に、それぞれ200μL入れ、BL試薬を試験管に投入し、37℃で6分間インキュベートした後、生物化学発光測定装置を用いて測定した。測定された発光強度値から参考例1で作製した検量線に基づいて、唾液のプロテアーゼ活性を調べた。被験者Bから採取された唾液は、10倍希釈液では発光量が振り切れてしまっていたため、希釈率を100倍にまで上げて再度測定した。結果を表1に示す。 200 μL of the prepared diluted saliva was placed in a 1.5 mL glass test tube in the same manner as in Reference Example 1, the BL reagent was placed in the test tube, incubated at 37 ° C. for 6 minutes, and then biochemiluminescent. It was measured using a measuring device. The protease activity of saliva was examined from the measured luminescence intensity value based on the calibration curve prepared in Reference Example 1. Since the amount of luminescence of saliva collected from subject B was completely shaken off with the 10-fold diluted solution, the dilution rate was increased to 100-fold and the measurement was performed again. The results are shown in Table 1.
図1の検量線から求めたプロテアーゼ活性を希釈率で除し、各被験者の唾液中のプロテアーゼ活性を求めた。この結果、各被験者の唾液中のプロテアーゼ活性は、被験者Aが8.74 BAEE U/mL、被験者Bが151.34 BAEE U/mLとなった。これらの結果から、BL試薬を用い、トリプシンを標準物質とした検量線を作成することによって、唾液中プロテアーゼの活性強度を定量的に測定できることが確認された。 The protease activity determined from the calibration curve in FIG. 1 was divided by the dilution rate to determine the protease activity in saliva of each subject. As a result, the protease activity in saliva of each subject was 8.74 BAEE U / mL for subject A and 151.34 BAEE U / mL for subject B. From these results, it was confirmed that the activity intensity of protease in saliva can be quantitatively measured by preparing a calibration curve using trypsin as a standard substance using BL reagent.
[参考例2]
参考例1で使用したBL試薬と、市販のプロテアーゼ活性測定用試薬(製品名:Proteasome−Glo(登録商標) Assays、Promega社製)(以下、「Promega試薬」ということがある。)をそれぞれ用いて同じ条件で唾液中のプロテアーゼ活性を測定し、比較した。Promega試薬は、ルシフェリン誘導体とATPと変異型甲虫ルシフェラーゼとを含み、ルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応のための試薬である。
[Reference example 2]
The BL reagent used in Reference Example 1 and a commercially available reagent for measuring protease activity (product name: Proteasome-Glo (registered trademark) Assays, manufactured by Promega) (hereinafter, may be referred to as "Promega reagent") are used. The protease activity in saliva was measured and compared under the same conditions. The Promega reagent contains a luciferin derivative, ATP, and a mutant beetle luciferase, and is a reagent for a luciferin-luciferase luminescence reaction.
参考例1で調製したプロテアーゼ標準溶液を、注射用水で0.1又は0.5 BAEE U/mLの活性強度に段階希釈した。 The protease standard solution prepared in Reference Example 1 was serially diluted with water for injection to an activity intensity of 0.1 or 0.5 BAEE U / mL.
調製されたトリプシン希釈系列を、参考例1と同様にして、1.5mL容ガラス試験管に、それぞれ200μL入れ、BL試薬を試験管に投入し、37℃で6分間インキュベートした後、生物化学発光測定装置(装置名:4本試験機、東亜ディーケーケー社製)を用いて測定した。 200 μL of the prepared trypsin dilution series was placed in a 1.5 mL glass test tube in the same manner as in Reference Example 1, the BL reagent was placed in the test tube, incubated at 37 ° C. for 6 minutes, and then biochemiluminescent. The measurement was performed using a measuring device (device name: 4 test machines, manufactured by DKK-TOA CORPORATION).
一方で、乾熱滅菌した1.5mL容ガラス試験管に、トリプシン希釈系列をそれぞれ100μL入れ、Promega試薬100μLを試験管に投入し、ボルテックスミキサーで軽く撹拌して直ちに生物化学発光測定装置にセットしてプロテアーゼ活性測定を開始した(測定温度:37℃、データ取得間隔:1秒)。 On the other hand, 100 μL of each trypsin dilution series is put into a dry heat sterilized 1.5 mL glass test tube, 100 μL of Promega reagent is put into the test tube, lightly stirred with a vortex mixer, and immediately set in a biochemical luminescence measuring device. Protease activity measurement was started (measurement temperature: 37 ° C., data acquisition interval: 1 second).
各反応溶液の発光量の経時的変化を図2に示す。図中、「BL(0.1)」、「BL(0.5)」は、参考例1で用いたBL試薬と、それぞれ0.1又は0.5BAEE U/mLとのトリプシンを含む反応溶液の結果であり、「Promega(0.1)」、「BL(0.5)」は、Promega試薬と、それぞれ0.1又は0.5BAEE U/mLとのトリプシンを含む反応溶液の結果である。 The change over time in the amount of luminescence of each reaction solution is shown in FIG. In the figure, “BL (0.1)” and “BL (0.5)” are reaction solutions containing the BL reagent used in Reference Example 1 and trypsin of 0.1 or 0.5 BAEE U / mL, respectively. "Promega (0.1)" and "BL (0.5)" are the results of a reaction solution containing the Promega reagent and trypsin of 0.1 or 0.5 BAEE U / mL, respectively. ..
図2に示すように、0.5BAEE U/mLとのトリプシンを含む反応溶液の場合、Promega試薬を用いた場合、ピーク出現時間が約9分であり、ピーク時発光量が1,180であるのに対して、BL試薬を用いた場合、ピーク出現時間が約3分であり、ピーク時発光量が10,718であった。このように、発光量は、BL試薬を用いた場合の方が大きく、両試薬のピークトップ時の発光量の大きさは、およそ9倍の差があることがわかった。両試薬はルシフェリン−ルシフェラーゼ発光反応のための試薬であるが、使用している変異型甲虫ルシフェラーゼが異なる。BL試薬で使用されている変異型甲虫ルシフェラーゼは、Promega試薬で使用されている変異型甲虫ルシフェラーゼよりも、反応時間が短く、発光のピークが早く出現するため、測定時間が短く済む。また、発光量の絶対値が大きいため、検出感度が高いという利点がある。また、BL試薬はシリンジ封入凍結乾燥体が個包装アルミパックされた状態で市販されているため、試薬の使用期限が11ヵ月と長く、個包装アルミパックから取り出すだけですぐに使用可能であるという利点もあった。 As shown in FIG. 2, in the case of a reaction solution containing trypsin with 0.5 BAEE U / mL, when the Promega reagent is used, the peak appearance time is about 9 minutes and the peak luminescence amount is 1,180. On the other hand, when the BL reagent was used, the peak appearance time was about 3 minutes, and the peak luminescence amount was 10,718. As described above, it was found that the amount of luminescence was larger when the BL reagent was used, and the magnitude of the amount of luminescence at the peak top of both reagents was about 9 times different. Both reagents are reagents for the luciferin-luciferase luminescence reaction, but the mutant beetle luciferase used is different. The mutant beetle luciferase used in the BL reagent has a shorter reaction time and a faster luminescence peak than the mutant beetle luciferase used in the Promega reagent, so that the measurement time can be shortened. Further, since the absolute value of the amount of light emitted is large, there is an advantage that the detection sensitivity is high. In addition, since the BL reagent is commercially available in a syringe-encapsulated freeze-dried product packed in individually wrapped aluminum, the reagent has a long expiration date of 11 months and can be used immediately by simply removing it from the individually wrapped aluminum pack. There was also an advantage.
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