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。

为了开发一种新型且简单的诊断传感器，用于早期检测由类固醇激素代谢异常引起的阿狄森氏病和醛固酮增多症等各种疾病，本研究旨在开发细胞色素P-450（P-450）的潜力。作为传感装置。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）。即使在固定后，P-450_<11β>仍保持与天然相同的底物特异性。此外，当P-450scc物理吸附在电极上并测量其氧化还原电流时，当表现出活性时仅还原电流增加，表明电子转移如预期那样进行。构成P-450scc电子传递链的FAD和NADPH-FAD共存时，电子传递效率进一步提高。与这些实验平行，使用 P-450scc 固定电极测量牛全血和牛血清中的胆固醇含量，结果与已知值一致。基于上述结果，发现P-450可以用作类固醇传感装置，并且可以通过使用电子传输系统的其他组件来进一步提高灵敏度。未来，我们计划进行进一步的研究，以量化其他类固醇。