シトクロムP-450を用いた簡易型高感度ステロイドホルモンセンサーの開発

使用细胞色素 P-450 开发简单且高灵敏度的类固醇激素传感器

• 批准号: 08878171
• 负责人: 小駒 喜郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08878171/
• 关键词: シトクロムP-450; ステロイドホルモン; センサー; 診断; 酸化還元; 電子伝達; 高感度

ステロイドホルモンの代謝異常により発現するAddison病、アルドステロン症等の様々な疾病を早期に発見するための簡便な新しい診断用センサーの開発を目指して、本研究ではシトクロムP-450(P-450)のセンシングデバイスとしての可能性を検討した。水溶性のP-450cam、膜結合性のP-450scc、P-450_<11β>の3種類のP-450をそれぞれ精製し、ポリピロールによりITO電極に包括固定した。そして、それらの電極に適当な電位を印可することで、各々のP-450の活性(基質の水酸化)を発現できることを見い出した。P-450_<11β>においては固定化しても基質特異性がnativeと同様保持されていた。また、電極にP-450sccを物理的に吸着させ、その酸化還元電流を測定したところ、活性発現時に還元電流だけが増大し、電子伝達が予想通り進行していることが示された。その電子伝達効率はP-450sccの電子伝達系を構成しているFADおよびNADPH-FAD共存下でさらに上昇した。これらの実験と平行して、P-450scc固定化電極を用いて、ウシ全血中およびウシ血清中のコレステロール量を測定した結果、既知の値と一致した。以上の結果より、P-450はステロイドのセンシングデバイスとして活用でき、さらに、他の電子伝達系構成成分を活用することで、さらなる高感度化が可能であることが見い出された。今後、他のステロイドの定量を目指してさらに研究を進める予定である。

This study aims to explore the possibility of early detection of Addison disease, aldosteronism, and other diseases due to metabolic abnormalities in the early stages of disease. Water solubility of P-450cam, film adhesion of P-450scc, P-450_<11β> of the three types of P-450 are refined, including fixed ITO electrode. The activity of P-450 (matrix acidification) can be detected at appropriate electrode potentials. P-450_<11β> is immobilized and matrix specificity is maintained. The electrode P-450scc is used for physical adsorption, acidification and reduction current measurement. The electrode P-450 scc is used for active generation. The reduction current increases. The electron transfer is carried out. The electron transfer efficiency of P-450scc is increasing under the coexistence of FAD and NADPH-FAD. The P-450scc immobilized electrode was used to determine the amount of serum and whole blood. As a result, P-450 has the potential to increase the sensitivity of its electronic components. In the future, the quantitative analysis of his research will be carried out in the future.