解糖系振動波形変化に基づく環境中毒性物質のバイオセンシング

基于糖酵解振动波形变化的环境有毒物质的生物传感

基本信息

批准号：
07750902
负责人：
鈴木正康
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750902/
关键词：
解糖系振動バイオセンシングバイオアッセイ毒性酵母

项目摘要

本研究では酵母抽出液を用いて化学物質の添加に伴う解糖系振動の波形の変化を測定し、振動周期、振幅などの指標をもとに定量化することにより毒性センシング法としての可能性を検討した。まず、安定した振動が得られる諸条件を検討した。自動乳鉢で30分間粉砕した乾燥酵母(Saccharomyces cerevisiae)0.6gを0.2Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)3.0mlに加え、室温で1時間撹拌した。この懸濁液を9000g,15分間遠心分離したのち、その上清0.6mlに1.0Mトレハロース溶液0.2mlを添加し、NADH濃度の変化を340nmでの吸光により測定した。測定温度は25℃に設定した。この条件下で周期約10分の振動が4時間以上持続した。そこで次に振動が見られている酵母抽出液に、呼吸活性阻害剤、解糖系酵素活性化剤および阻害剤、界面活性剤、重金属、アセトアルデヒド等を添加した。まず溶液添加に伴う外乱の影響を調べるために振動が見られている系に脱イオン水や緩衝液を注入して振動波形の変化を調べたところ影響は無視できる程度であった。そこで次に化学物質を脱イオン水または緩衝液に溶かしたものを10μl添加し、振動波形の変化を測定した。その結果物質添加に伴う振動波形変化は各化学物質の酵素に対する作用の違いを反映し、それぞれ特徴的な変化を示した。また2種類の化学物質を同時に添加した場合、物質の種類によって相加的あるいは相乗的な影響が波形変化に現れた。最後に本法の振動の再現性を高めると共に、本測定系の試薬化を目的として、凍結乾燥した酵母抽出液により同様の測定を行った。その結果、振動は乾燥を行っていない抽出液同様に誘発され、化学物質の測定も可能であった。凍結乾燥標品は4週間以上の保存が可能であることがわかった。

在这项研究中，我们测量了与使用酵母提取物添加化学物质有关的糖酵解振动波形的变化，并根据诸如振动期和振幅等指标进行了量化，并检查了毒性感应的可能性。首先，检查了实现稳定振动的各种条件。将在自动砂浆中磨碎30分钟的0.6 g干燥的酵母（酿酒酵母）被加到3.0 mL的0.2m磷酸钾缓冲液（pH 7.0）中，并在室温下搅拌1小时。将该悬浮液以9000 g离心15分钟，然后将0.2 mL的1.0 m海藻糖溶液加入0.6 mL上清液，并通过在340 nm处吸收来测量NADH浓度的变化。测得的温度设置为25°C。在这些条件下，振动持续约10分钟超过4小时。接下来，将呼吸活性抑制剂，糖酵解酶激活剂和抑制剂，表面活性剂，重金属，乙醛等添加到酵母提取物中，后者已振动。首先，为了研究与溶液添加相关的干扰的影响，将去离子水或缓冲液注入了观察到振动的系统，并检查了振动波形的变化，并且效果可以忽略不计。然后，加入了溶解在去离子水或缓冲液中的10μl化学物质，并测量了振动波形的变化。结果，与物质的添加相关的振动波形变化反映了每种化学物质对酶的影响的差异，并且每种物质都表现出明显的变化。此外，当同时添加两种类型的化学物质时，波形变化中会出现添加剂或协同作用，具体取决于材料的类型。最后，使用冻干的酵母提取物进行了类似的测量，目的是改善这种方法中振动的可重复性，并将该测量系统作为试剂进行。结果，振动的诱导方式与未干燥的提取物相同，并且可以测量化学物质。发现冻干的制剂可以存储超过4周。