シトクロムP-450の電気化学的機能制御

细胞色素 P-450 的电化学功能控制

• 批准号: 07780777
• 负责人: 小駒 喜郎
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Shinshu University
• 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-07780777/
• 关键词: シトクロムP-450; ステロイドホルモン; 診断用センサー; 電気化学的機能制御; 固定化; 活性; ポリピロール; 代謝異常

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への応用を目指して、本研究ではそのセンシングデバイスとしてのシトクロムP-450(P-450)の可能性を追究すべく、その活性を電気化学的に制御することを試みた。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。しかも、一定電位間を適当な速度で掃引することで、活性の発現能をコントロール出来ることが示された。また、電極に固定化する際のこれらのP-450の酵素としての安定性は、P-450cam>P-450scc>P-450_<11β>の順であり、特に、P-450_<11β>はイオン強度、ピロール濃度等により著しく影響を受けることが示された。3種のP-450の中でも、P-450camは電極に固定化することで、基質特異性が強化されることも示された。以上、本研究の成果は、P-450が上記診断用センサーのセンシングデバイスとして、活用できることを示唆している。

本研究旨在应用细胞色素P-450作为传感装置，旨在将其应用于新型、简单的诊断传感器，用于早期检测由类固醇代谢异常引起的阿迪森氏病和醛固酮增多症等各种疾病。为了探索 (P-450) 的潜力，我们尝试通过电化学方式控制其活性。纯化三种类型的P-450：水溶性P-450cam、膜结合P-450scc和P-450_<11β>，并使用聚吡咯将其全面固定在ITO电极上。他们还发现，通过对这些电极施加适当的电位，可以表达每种 P-450 活性（底物羟基化）。此外，还表明可以通过以适当的速度在恒定电势之间进行扫描来控制表达活性的能力。另外，这些P-450作为酶固定在电极上时的稳定性为P-450cam>P-450scc>P-450_<11β>，特别是P-450_<11β>。其受离子强度、吡咯浓度等影响显着。在三种类型的 P-450 中，P-450cam 固定在电极上时也显示出增强的底物特异性。如上所述，本研究结果表明P-450可以用作上述诊断传感器的传感装置。