新リン酸定量法(Ohnishi法)によるミオシンATPase活性の測定
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(2) . 北海道教育大学紀要 (第2部A) 第3 1巻 第2号. M [ 81 ar ch ,19 昭和5 6年3月. lofHokka i do Un i i i t Se i Journa t IA)Vo l r t ve s on( c onl yofEduca .31 .2 ,No. i i法) による ミ オ シ ン 新リン酸定量法 (ohn sh ATpase 活 性 の 測 定. 浅. 川. 哲. 弥・ 上. 田. 敦. 子. 北海道教育大学旭川分校化学教室. Appl ication to M[yos in ATpas ivi ty M【easurement of New e Act lnorganic Phosphate Assay M 【 i thodby ohn e shiet aI Tetsuya ASAKAWA and At suko UEDA Chemi t ikawa Co l s ry Laboratory l i do Un i i ege i ty ofEducat ve rs on ,Asah , Hokka , Asah ikawa 070. Abstract The new method for inorganic phos ion repor termi li ted by ohni ta nat phatede shi e s advantageousf or measuring myosin ATpase activity.. The mos ti ini l 1 ゴ ーportantadvantageofthi ion s methodi sthatthe porte ssolubleintheirsolut hatthe deproteinization stepi sot s unnecessary. However i d i ty by thi e act vi s method, there remain , n or er to measure myosin ATPas l d i i l f l h k t b h i h d l h h l d i bl h severa con ons w c s ou e care u y c ec e . n t s paper , we esta is ed these ions by comparingt t he 。hn i condi thod thod wi ththe Fi ske -SubbaRow me shi me. .. Thefo l lowing results were obtained .. imedependentco lorchangeofCsol ionus 1) Thet ingtheohni imethoddidnotaf fec ut t sh l h t e sope ofPis tandard curve. i i ime was not necessary. t 2) A Precise wa ngt l 3) The color development ofr ・ ] ーolybdate b thod showed a s tabl ue by thi s me e plateau from 8 to16 minutes l ts .From theseresul , wesetted on 15 minutesforthecolor development .. ty o fthe ohni 4) The sensitivi imes h 6t igherthan that ofthe Fi shi method was l ske- ,. SubbaRow method .. 5) Therateofthenonenzyma i t i ionof ATP bythe reagents ofthe ohni t c decompos shi thod wasslowerthanthatofthe Fi me ske ‐SubbaRow method . though the intensity of mol 6) A1 te bl i fec ted by ue by the ohn shi method was af ybda. iousreagents t inear i ty ofthe Pistandard curve was maintained, Consequently, wehad var , hel. to determinet he pistandard curvefor each cond i ion t .. ( ) 7 7.
(3) . 浅川哲弥・上田敦子 thod ion whi shi me in ATpasereac t ch Were determindbythe ohni 7) Therates of m ー yos h h d l t t b h F i k S b b R i i t weres m a r o ose yt e s e ‐ u a ow me o . ion method l d dthattheinorganicphosphatedeterninat i b From theseresul ts , t may econc u e. ty. l i i cabl eto measurethe mーyosin ATPase activi reported by ohn sapp shiet ali. s e反応において放出される H十やリン酸などを 定量 e活性の測定方法には, ATPa ミオシン ATpas する方法があるが, 現在, これらの中 で, 最も多く用い られている方法は, 放出されるリン 酸の定 量による方法である. リン酸の定量には, 主に3種の方法が用いられている. 1) リンモリ ブデン酸錯体の還元により生じるリンモリ ブデン ブルーの 比色定量.. 2) リン パナ ドモリ ブデン 酸錯体の黄色の比色定量. 2Pi 3 3 2P] ATP を基質として 生成するリン 酸 ( ) の定量. 3) [γ- , これらの方法の 主なものを, 表1に示 した. 2Pの定量は 高感度を持ち 酵素が微量でも測定 ができるなどの利 点の為, 最近, その利用が増 3 , , えており, 定量法にも改良が加えられている. しかし, 一般に最も多く用いられているリン酸定量. )に 代 表 さ れ る リ ン モ リ ブ デ ン ブ ルー の 比 色 量 で あ る. こ の Fi ‐ ske 法 は, Fi ‐SubbaRow 法2 ske ,. SubbaRow 法は, 極めて有用な方法であるが欠点も少なくない. そこで, 表1に示された様に, 多 2 ) 発色の安定性と感度 1 ) 発色を支配する要因としての 酸度, 温度, 発色時間.( くの研究者が,( TP, ク レ ア チ 4 ) 共存する不安定リン 酸化合物 3 ) 発色阻害物質の種類とその対策.( の増大.( ンリン酸など)の分解, などの問題点について検討を加え, 様々 な改良法が発表されて いる.(表1) e 活性測定法は, 総じて酵素反応を酸で終止し, 除タン これらの従来のリン酸定量による ATPas パク質操作を行ない, リンモリ ブデン酸錯体 を形成後, 還元剤を加え発 色させるという 一連の操作 1 )な ど では さ ら に 有 機 溶 媒 に よ る リ ン モ リ ブ デン 酸 錯 体 の 抽 出 操 作 が in‐Doty 法1 か ら な る. Mart ,. 加 わる. 従って, 操作 が複雑 であり熟 練が 必要 である. こ の 複雑 な操作を簡単化 する 試みは, 6 ) 1 ) Li 彼 ら の 方 法 は 酵素 反 応 をS D S の 添加 に よ っ て l 2 M 行 な わ れ た, l Dul ey2 . , n & oraes ら に よ っ て 終止し, 同時にタン パク質を可溶化 し, 除タンパ ク質操作を省く というものであっ た. しかし, S 十 錯体を DSは, 0.1~0.2M以上の濃 度の一価陽イオン (K十 , Na など)が存在する場合, それらと 2 6 ) 形成し, 沈殿を生 じる. その場合, 除タンパク質操作に代って除沈殿操作を必要とする . 従って, s e反応の測定には利用 できるが, 高イオン強度 低イ オン 強度 で行 なわれるア クトミオ シン ATPa s e反応ではその利点を生かす事ができない. でのミオシン ATpa ohni 975年, 除タンパク質操作 を必要とせず, 有機溶媒による抽出操作を行なわずと shiらは, 1 3 )最近 更にその方法 を詳しく 検討してい も, 高感度の測定 が行なえる新リン 酸定量法を発表 し2 , 7 ) その中で 彼らは 検量線の直線性, 測定用の試 薬の最適濃度の決定, EDTA の発色阻害に る2 , , . 対する対策, クレアチンリン 酸の分解をおさえる条件の 決定, 阻害剤 (シュ ウ酸ナトリウム, クエ ン酸ナトリウム, 酒石酸ナトリウム) の阻害の様子などにつ いて調べ, 試薬濃度の異なる標準法と 高感度法を挙 げている. しか し, ミ オ シ ン ATPa e反応に用いられる試薬類については全く検討されていないため, この s s e反応の活性測定に応用する為に 報告 では, 彼らの高感度法を 基に, この方法をミオシン ATPa. Fike -SubbaRow 法 を 対 照 に 用 い て, 必 要 と さ れ る 検 討 を 行 な っ た. ) ( 78.
(4) . 新リン酸定量法によるミオシン ATpase活性の測定. 表1 主なリン酸定量法 略号:PCA TCA PMB PVM ANSA. 文 献. (年). ) l i 1920 l )1 Be ‐Do sy( ) 1925 Fi )2 ‐SubbaRow ( ske 3 ) Kut C h 1 tner - o en(927 ). ) Youngbu 1930 )4 rg-Youngbur g( ) Ki 1932 )5 ng(. ) Be l i 1938 )6 r enb um‐Cha n( } AI 1 1940 )7 en( ) i( Gomo 1942 )8 r ) Koen i 1942 )9 g(. o ) Lowry‐Lopez( 1942 )l 1 ) Ma i t 1949 )1 r n-Dot y(. 2 ) Takahash i( 1955 )1 ) Ben 1956 j )潟 ami nsen( 4 ) l Wa 1966 t( )1 a ch‐Kama l 1 5 ) Ch i l l 1 9 ) gne ( 66. 6 ) Lecocq‐h i( 1966 )1 1 es 7 ) Pos 1967 t -Sen( )1 8 ) i i Bag 1967 ( nsk )1 ) 9 Ueda‐Wada( 1970 )1 2 0 ) Roufga i l 1971 ) s(. 1 ) Du l l 1975 )2 ey( 2 2 } Ba i 1 9 7 5 ( ) s ohn i i( 1975 )凝) sh. 4 ) Cas l( 1975 )2 s e 5 ) Le Deau 1976 t( )2 6 ) Li l 1977 )2 n‐Mor a es(. 7 ) 1978 i ohn i( )2 sh 2 8 ) Sea l 1 9 7 8 ( ) s. :過塩素酸 : トリクロ ル酢酸 :リンモリ ブデ ン ブルー法 :リン パナ ドモリ ブデン 酸錯体 法 : 1‐ア ミ ノー2‐ナ フ ト ー ル‐4-ス ル フ ォ ン 酸. 分離操作. 反応終止. H2S04 H2S04 H2S04 HCI04. インブタノール抽出. H2S04 PCA. TCA. (ヒドロキノン) ANSA) (. PMB. SnC1 ( ) 2 SnC1 ( ) 2. PMB. (ANSA). PMB. SnC1 ) ( 2. PMB PMB. (アミドール) (エロ ン). PVM ベ ンセ ン, イ ン ブタ. ノール抽出 インブタノール抽出. PCA. (還元剤). PMB PMB PMB. Hcl。4. O 酢酸 pH4 .. 定量法. TCA イ ン ブタ ノー ル抽 出. PMB. (ア ス コ ル ビン 酸). PMB. SnC1 ( ) 2. PMB. (アス コ ル ビン 酸). PVM PMB 3 2P. (ANSA). PVM. PCA PCA. 酢酸ブチル抽出. TCA. PMB. (ANSA). PMB. (ア スコ ル ビ ン 酸). PVM PMB PMB. (ANSA) (ANSA ). TCA P CAシリコタング ステン酸 SDS. クロロ ホ ルム 抽 出. PCA. 活性炭吸着. 2P 3. H2S04 SDS. PMB 3 2P. (塩酸ヒ ドロキシルアミン). 活性炭吸着. TCA. PMB. SDS. (ヒ ドロ キ ノ ン). PVM. H2S04 SDS. キ シレ ン ・イ ン ブタ. ノール抽出. PMB 3 2P. (塩酸ヒ ドロキシルアミン). 試薬及び実験方法 [1] Fi ske-SubbaRow 法. 原理:TCA によりタンパク質を変性させて反応を終止させ, 除タンパク質操作を行なった後, 酸性条件下で, リンモリブデン酸錯体を作り, ANSA によってそれを還元し, 発色する リ ン モ リ ブ デン ブ ルー を 比 色 定 量 す る.. 試薬:1 ) TCA 溶液:10%TCA. ) モリブデン酸アンモニウム溶液 2 0.75%モ リ ブ デ ン 酸 ア ン モ ニ ウ ム ( ) 7 9.
(5) . 浅川哲弥・上田敦子. 1.5N 硫酸 AN SA 溶液 3) : ANSAO.2 g, 亜 硫 酸 ナ ト リ ウ ム 1.2 g, 亜硫酸ナトリウム1 .2gを乳鉢で混合. 後, 0.25g ず つ分 包し, その1包を1 omlの水に溶解してANSA溶液とする. こ. の溶液は, 令暗所に保存すると約2週間還元力を保持する. 操作:試験管に TCA 溶液をlmlずつ取っ ておく.反応混液にミオシンを加え,反応を開始した 後, 一定時間間隔で反応液を 2 mlずつ取り, TCA の入っ た試験管に加え反応を終止さ せる. 生じた変 生タ ン パ ク 質 の 沈 殿 を, 東洋 漉 紙 No.5 A, 中 =5.5cm で除き, 漉液よ 0.l り 2mlを 取 っ て モ リ ブ デ ン 酸 ア ン モ ニ ウ ム 液 lm1と 混 合 す る. こ れ に ANSA 溶 液, 601 0分後, 6 mlを添加 し 1 1m の波長 で吸光度を測定する. 操作は室温で行なう. ,. .. i [2] ohn shi法 e 反応を止め, 同時にPVPの触媒 原理:硫酸酸性下 ( PH 約2) で酵素を変性させて ATPas 作用によ ってリンモリ ブデン酸錯体を生成させる.次に水酸化ナトリウム溶液(発色剤). を加える事によっ て, ア ルカリ性で還元剤として作用する塩酸ヒ ドロキシルアミンを活 性化 じ, リンモリ ブ デン ブルーを発色させると同時に, 変性タン パク質を可溶化させる. なおア ルカリ性では,リンモリ ブデン酸錯体は形成されないの で, 発色剤添加後に ATP が分 解 し て も, そ の リ ン 酸 は 測 定に か か ら な い.. 試 薬 : 1) A 液. :4.4% モ リ ブ デ ン 酸 ア ン モ ニ ウ ム, Na 2EDTA NaOH で pH を 6.5 に 調 製.. 13.3m M. 2) B液. 300mM 塩酸ヒ ドロキシルアミン. 24 0mM 硫酸 8%PVP (ポリビニルピロリ ドン) 3) 発色剤 1.73M水酸化ナトリウム e反応 操作:同体積のA及びB液を混合しC液を調製する. 反応混液にミオシンを加え ATPas. を開始した後, 一定時間間隔で反応液lmlを取り, C液lmlの入った試験管に加て反応 を終止させ る. 発色剤0,5mlを加えて15分 後に7201 1m の波長 で吸光度を測定する. 操 作は室温で行なう. なお, 試薬の濃度に関して, 原法を少 し修正した.. 0 9 ) )により調製した 濃度はビウレッ ト法3 ミオシンは, ホタテ貝閉殻筋より, 浅川, 矢沢, 東の方法2 . で求めた. 試薬類としては, 塩酸, 尿素, エチルアルコール, n ‐ブチ ルアルコールが和光特級, PVPが半井 一級, 硫酸アンモニウム, SDSが半井特製試薬, それ以外は, 半井特級を用いた.. 実験結果及び考察 i i法試薬 (C液) 調製後の時間の経過と測定値. ohn sh ohn i h i s 法におけるC液(A液とB液を等量ずつ混合して調製)は調製直後は, 黄色透明な液であ. るが, 室温で放置しておくと, 時間経過とともに, 緑色となり, 1日をすぎると暗緑色となった. ( ) 80.
(6) . 新リン酸定量法によるミオシン ATpas e活性の測定. このC液の呈色の時間変化はきわだっているが, 原法ではあまりふれていない. そこで, このC液 の呈色の時間変化が, ohn i i法の発色に影響するか否かを調べる為 リン酸の検量線をC液調整 sh , 4Mリン酸あたりの吸光度の変化量 (△ A) を求めた 後, 経時的に求め, 10- , 図1に示した様に, C液調製直後 では, △ A=0.257であったが 調製後1 2時間 のうちに ム Aがわずかに減少し そ , , , , の後2日ほどは一定であった 従って C液の時間経過による呈色は 検量線の傾きにほとん ど影 . , , 響しない事 がわかっ た. しかし図1に示される様に 定濃度のリン酸の実測値は C液調製後の時 , , 間経過とともに, 上昇した 為, C液の時間経過による呈色は 実測値の上昇 と相関すると考えられ , る。. . ^ 11 0 1. }. 4 0 ,. . n w. . 0. 0 2 ,. 1. d ay. 2. I 0 ,. ム. 0. 2 o n m の時 間変 図 I C 液調 製 後の △ A 及 び A7. 化 4M リン酸あたりの 検量線の 10- 0:△ A ( 傾き) 5 ◎:A7 2mm (4×10- Mリ ン 酸の実測値). ◎鞠◎=◎噸 』. ◎ 幽 ◎鞭. 20. 図2. 待ち時間2分, 発色時間15分. 40. 60 ml n.. BO. IOO. 120. 発色と待ち時間の関係 4Mリン酸の実測値 0:10- 5Mリン 酸の実測値 ◎:10‐. 発色時間1 5分. i法における待ち時間と発色 ohn i sh 反応液とC液の混合によってリンモリ ブデン酸錯体の形成がおこるが, その為の待ち時間が必要. 3 ) しか し あ る 程 度 多数 の ATPase t法 で 2 分 間, LAP 法 で30 秒 間 であ る2 であ る。 原 法 では, Ki , .. 反応を同時に測定する場合, 待ち時間がこの様に短いと非常に不便である. そこで待ち時間を変え 5M と1 04 M リン酸の吸光度を測定した. 図2に示された様に, 吸光度は, 待ち時間が120 て,1 0- 分以内であれば, 一定 であった. 即ち, リンモリ ブデン酸錯体の生成は, 直ちにおこり, その錯体 20分 間は安定に存在した. そこで, 厳密な待ち時間の設定は行なわなかっ た. は少なくとも1 ( 81 ).
(7) . 浅川哲弥・上田敦子. 発色の時間変化 ohni shi 法 及 び Fi ‐SubbaRow 法 に お け る, 発 色 剤 又 は 還 元 剤 添加 後 の リ ン モ リ デ ン ブ ルー の ske. 4M リン酸の発色は 発色剤 ‐ 発色の時間変化を調べた. 図3に示された様に,ohn i i法の場合,10 sh , 添加後6分 ま では急速に増大し,.8-1 6分 の安定なプラトーの後, わずかずつ吸光度が減少して 5M) のリ ‐ いっ た. さらに半日を経ると吸光度は最高時の半分近くまで減少した より低濃度 ( 10 . ン酸では, 早く プラトーに達し, 安定な呈色を示す時間が長かった. 以上の結果から, 発色剤添加 i 後15分を測定時刻と定めた.F SubbaRow 法では,還元剤添加後,20分ま では吸光度が増大し ske ‐ , そ の 後 100分 までは一定であった . 巨 富 含. 3 0 ,. 鯛 ( ー q o 十 土U. EC O の ゆ く. ^ 11 0 1 ) n2U. Q. 0 I ,. 0. 図3. lo. 20. mi n ,. 3o. 発色の時間変化 4Mリ ン 酸の実測値 0:10‐ ‐ △:105Mリ ン酸の実測値 4Mリ ン 酸の実測値 ◎:10‐ SubbaRow 法). 4o. 50. 0. o. i i法) (ohn sh i i法) (ohn sh (Fi ‐ ske. 図4. 2. 4. 削 ふ. 叩き-. l o. o. リン酸の検量線 i i法 ○:ohn sh ◎ : Fi ske ‐SubbaRow 法. リン酸の検量線 4M) の 検 量 線 を示 した 両 方 と も 図 4 に,ohni shi 法 と Fi ske ‐SubbaRow 法 の リ ン 酸 (0 -10- , .. 4M リン酸あたりの吸光度 (△ A) は ohn - i h i法で, △ A7 直線性を示した. 10 s 2 。 =0.252 であ り,. Fi ske ‐SubbaRow 法 では △ A6 shi法 の 方 が1.6 倍 ほ ど感 度 が 良 か っ た. 。 =0.155 であ っ た. ohni 6. ATP の非酵素的分解 実際の ATPa se活性の測定では, 反応液中に未分解の基質,ATP を 含 ん でい る. こ の ATP は 酸,. モリ ブデン酸塩及び高温度によって加水分解される為, リン酸定量用 の試薬類により非酵素的に分 2 ) ( 8.
(8) . 新リン酸定量法によるミオシン ATpas e活性の測定. ‐ATpase な どの 解 さ れ る. こ の 為, ミ オ シ ン Mg. 1′′. 低 活性の酵素反応を長時間( 30~6 0分) 行なって. ○. 反応速度を求めようとする時, 反応初期の測定点 は, 酵素反応により生じたリン酸以外に, 試薬類 によ っ て非酵素的に分解さ れたリ ン酸を含むた め誤差を生む要因となる. そこで, リン酸定量用 の試薬による ATP の非酵素的分解の速度を調べ. △. て お く 事 は 重 要 で あ る. Fi ‐SubbaRow 法 で ske. は, 反 応 終止段 階 の TCA 存 在 下 と, 発 色 前 の TCA とモリブデン酸アンモニウム存在下の2状 i i法では, 発色剤添加前の状態 で, l 態で, ohn sh mMATP の非酵素的分解速度の温度依存性を調 べ た. 図 5 に 示 さ れる 様 に, ohni shi法 は, 室 温に. お い て, Fi ‐SubbaRow 法 の TCA十 モ リ ブ デ ske. ン酸アンモニウム存在下より, ATP の分解速度 がおそかった が, TCA 存在下よりは速か った. 又,ATP の非酵素的分解速度は温度に依存し,00 oC で 7Mpi/min 以 下 であ た が 30 C では, 10- っ ,. は,10倍近くに増加 した。 この事から特に長時間 反応を継続する場合には, 反応終止の状態 で氷冷 しておくの事が適当である.. oc. 図5. 種 々 の 試 薬 の 発 色 に 及 ぼす 影 響 ミ オ シ ン ATpase 反応 の 反 応 混 液 は, 数 種 の 試. 薬を含んでおり, 目的により他の試薬がさらに加 わる事が考えられている. そこで, 以下に記した. T amp. ATP の非酵素的分解速度の 湿度依存性 i i法 △ :ohn sh. 0 : Fi ‐SubbaRow 法 (発 色 前 の 段 階) ske. ◎:Fi ske ‐SubbaRow 法′ (反応終止段階) l mM ATP. 化 合 物 に つ い て, そ れ ら の 化 合 物 の 存 在 下 で, ohni ‐SubbaRow 法 の 発 色 が どの 様 に shi 法 と Fi ske. 影響されるかを調べた.一定濃度のリン酸の発色の共存する試薬の濃度依存性は,図6 a. b, c. d. e に示した 調べた試薬と濃度範囲は表2に示した . 。 F i SubbaRow 法では, ほとんどの試薬は, 発色に影響を与えなかった. (図6) - ske , 例外的な試 E DTA 6 6 d E DTA M ) 薬は, (図 , c 及び尿素 (図 ,) であった。 は, その濃度が1om 以上で, 尿素. は, 4 M 以上の濃度で発色を阻害した。 i 一 方, ohn (図 1,a), エ チ ル shi法 では, 逆 に, ほ と ん ど全 て の 試 薬 が 発 色に 影 響 を与 えた. KC1. ’ d )は, その濃度増加に比例して, 発色を増大させた. MgC1 1 アルコー ル(図 6 ) e 2 2 , , , 尿素(図6 , CaC プチ 6 6 )は, その濃度増加にともない, 双曲線的に発色が増大した. (図 , ) ルアルコール(図 , e a ,n- Tris 0 (図 6 b -maleatepH7 ) , ,. i は, その濃度増加に比例 して, わずかに吸光度が減少し, Tr ‐HC1 s b 0(図 6 ) は, 30mM 以上の濃度 で吸光度が減少した. EDTA,EGTA (図 6 ) グリセリン c pH8 . , , d b 6 (図 6 )は 発色をおさえた その濃度増加に伴い サ ) カロース( 図 では 2 , , , , , 0mM ま では 。 ッ 吸光度が減少するが, それ以上, 8 0mM ま で, 吸光度は一定であっ た. SDS (図 6 ) では, 発色 c , 6 ~ は, 0 2 0 3 %に極大を持つ凸型の濃度依存性を示し 硫酸アンモニウム( )では 図 e . , , , , 4%に極 小を持つ濃度依存性を示した. ( 83 ).
(9) . 浅川哲弥・上田敦子 表2. 試薬の種類と濃度範囲 l i l lyco b l ( :Ethy ‐ s aminoethy eneg β ’ i t t N h N N N t ; e r a a c e c ) ‐ e e r. 略 号 : EGTA. ,,. BDTA .. SDS n-BtOH EtOH. id ac . i i Ethyl ened aminetet raacet c id ac .. 流酸ナトリウム :ラウリ ル萄 :n‐ブチルア ルコー ル :エチ ルア ルコール Am.Sul fat e :硫 し酸ア ンモニウム. 試. 濃度範囲. 薬. KCI. 0 -IM. ~ [ 1 gC 2 CaC1 2. 0 - lomM. EDTA. 0 - 20mM. EGTA. 0 - 20mM. 0 - lomM. Tr i l O t ‐ma s ea epH7 . Tr i O ‐HC1pH 8 s .. 0 - 50mM ○ - 50mM. Ur ea SDS. 0 -7M 0 - 0,5% 0 -6 %. n‐BtOH EtOH Suc r ose Am.su l f t a e. 0 - 25% 0 - loomM 0 -5 %. i G1 r n yce. 0. I KC 0 5 ,. ,. 0 - 10%. 1M. . 露 q. 一 1 三 =二 孝 0. 15. 鯛に u ヘー. ロ・ E ・ q o ー, v 附n U. //o ・//. 0 l o .. 図6. 各試薬の発色に及ぼす影響 i法 ○, △, □ : ohni sh. ◎,. 畠, 圃 : Fi ‐SubbaRow 法 ske. ※対照は 蒸留水を用いた. a ( ) ○, ◎:KCI 5 M9C 1 1 aC rC 2o 2. 1 0o5 . 10m M. ) ( 8 4. △, 畠 :M【gC1 2 □, 圏 : CaC1 2.
(10) . . e活性の測定 新リン酸定量法によるミオシン ATPas. s C u r O 葛 e 50. 0 . r. . Q . 愈 ー禽一 @- 』. L 二 。 。 ー、. . △. 0 5ツ , o. EC O の め q. 0 1 5 ,. ^ ー・ 口 q o“. SOS 0 25 .. 0. oom闘 l. 馨. ( l. ー. A. 、ム o 0 l ,. o 0 l ,. 1 0 05 , 5omM. 1 1 040 10 30 20 T i l t H7 o i 1p H8 「 s‐ma a e ep r -HC s 「T. 0 5 0 , 0. O 5 O ‐ o. △, 盛 : EDTA. i △, 金 : Tr s -HC1pH 8,0 S 口, 圃 : ucrose 2. . 4. 6. 8. □, 圏:EGTA o. 10. . 4 ◎ ー v 鯛. フ. 」. 0 05 ,. 2. ず \. -o.2. , ,. 4 6 G 1 i n 「 c a y. H. z 5oo 。 .. 40 .. A. 感. A戯 ム ーヂ 一 壱′ f. 〆 0′ y″ . r. 』 〆 △′. \ノ. 0. l. r 8. 四ぬ ぬ 虚心. 0 lも .. . /. h E h l t l l o a c o y 20 30 . 1. ?0 ’. 。. . 5 2o.博. ,5 ,o EDTA 0 TA r EG. c ( ) ○, ◎:SDS. b ‐maleate pH 7.0 ( ) ○, ◎ : Tris. . 5. 1 0 lol y o. 1 2 3 4 5 h l lo n t l ーB 径に面0 f u t r Am S u e a y ,. 6. ( e ) ○, ◎:エチ ルアルコー ル △, 金:n ‐プチルア ルコール □, 園:硫酸ア ンモニウム. ) ○, ◎ : Urea ( d. in △, 畠 : G1ycer. ) ( 8 5. 。.
(11) . 浅川哲弥・上田敦子 i i法の発色に及 ぼす 各試薬の影響 表3 0hn sh 4 △ A7 2 。:10- Mリン酸あたりの検量線の傾き ※相関係数 (r) は, 回帰計算 で得られた直線と測定 値の相関を示し, r ;1の場合, 測定値は全て直線 上にある。 相関係数. 試 薬 (濃度). (r). B1 l k a 1. 0,9956 0.9998. 1(凪の KC MgC1 2(1omM) CaC1 2(1omM). 0.9999 1,0000. i Tr l 0(50mM) t s‐ma ea epH7 . Tr i 1pH8 0(50mM) s-HC .. 0, 9999 0.9987. EDTA(20mM). 1.0000 9996 0, 0.9989. EGTA(20mM) Ur ea(3M). SDS(5%) 6%) BtOH( ‐ n EtOH(2 5%). 0, 9960 0, 9996. Suc r os e(loomM) Am.Su l f t a e(5%). 0.9960 0,9999. 0.9998. i G1 r n(10%) yce. 0,9998. 4A7 2 。 0,245. 0.250 0.261. 0.233 0.210 0.225. 0.209 0.225 0.178 0.239 0.256 0.254. 0.215 0.151 0.232. i h i法では, その発色が, 種々の試薬によ って影響をうける為, 次にそれぞれの試 この様に, ohn s 4M リン酸あたりの傾き(△ A)を調べた - 薬の存在下にリン酸の検量線を求め, その直線性と, 10 .. (表3). 表3に示される様に,直線回帰計算によると各々 の試薬の存在下で得られた測定値の相関係数は, 1に非常に近い値であった. 従って, これらの試薬の存在によって, 検量線の直線性が失なわれる 事はないと認められる. しかし, 表3に示される様に, 各試薬の存在下 で求められた △ Aは対照と. 較べてそれぞれ変化していた. 特に, 尿素や硫酸アンモニウムは, 検量線の傾きを大きく減少させ て い た.. i h i法では,その発色が様々 な試薬によって影響をうけるという事がわかっ 以上の結果から,ohn s た. そこ でこ れらの 試薬による影響 を充分に考慮 して検 量線を 作る事 が必要となっ た. Fi ske ‐. SubbaRow 法 では, 一 つ の 検 量 線 を 多く の 条 件 下 で使 え る が, ohni shi法 では, そ れ が でき な い. そ. i こ で, ohn shi法 で は, ATP を含まない反応液と同組成の溶液を用いてリン酸の検量線を作る事に. した. この場合, たとえば, ミオシン ATpa s e活性の EDTA 濃度依存性を測定する為には, 異なっ i h i法の操作は簡単 であるの た EDAT 濃度の為の検量線がそれぞれ必要になるわけであるが,ohn s で, 容易に できうる.. ミ オ シ ン ATpase 活 性 の 測 定 図 7 に, ホタテ 貝閉殻筋ミオ シンのカ ルシウムイ オン感受性 を測 定する為に行ったミオシン ATpas e反応のリン酸放出の時間変化を示した. 反応の測定は, ミオシンを加えて反応を開始し, 同 一 の 反 応 液 か ら 一 定 時 間 間 隔 で, Fi 1と 0hni ske ‐SubbaRow 法用, 2h shi 法用, lmlの 分 画 を 交 I. 互に 取り出して行な った. 従って, 全く同一の反応を, 両法で測定した事になる. 図7の直線から ( ) 86.
(12) . 新リン酸定量法によるミオシン ATPa s e活性の測定. 得られたミオシン ATpas e活性の速度は, 表4に示された様に一致した. i i法は, その特微として, タンパク質を可溶化するの で, 除タンパク質操作を必要とせず, ohn sh. -段階の操作でリン酸定量ができるという利点を持っている. さらに, その感度, 再現性も良く, ATP の非酵素的分解速度も F SubbaRow 法と較べて速くはない, しかし検量線の傾きが, ‐ ske , i. 様々な試薬によって影響をうける. 従って, ATpas e 反応の条件が異なる場合, そのつ ど異なっ た 組成で, リン酸の検量線を作る必要がある. この 朝こ関しては, 一つの検量線が, 多くの条件下で i SubbaRow 法の方が便利 である, しか し, 同一組成 で反応を行なう 場 合は, 使用 できる F ‐ ske. ohni shi法 の 方 が 遥 か に 迅 速 な 測 定 が 行 な え る. 結 論 と して,ohni shi法 は, 充 分, ミ オ シ ン ATpase. 反応の測定に利用できる事が認められた.. E E O 鞍 W nJU ^ 1. 喝 ◎ 1, }. 図7. ミオシン ATpase反応の時間経過 十 ohni ○ : + Ca2 shi 法, , 2 十 ◎ : +Ca , Fi ske ‐SubbaRow 法 2 十 ohni △ : - Ca shi法, , F i k 金 : - Ca2十 s e ‐SubbaRow 法 ,. 反応 条 件:0.lmg/ml. ホタ テ 閉 殻 筋 ミ. 1 オ シ ン, 0.5 M KC , 20mM Tr i s ‐maleate pH 7.0 , l mM MgC1 M 2 ,0.l m EGTA ,l mM D ATP 土0 2 m M CaC1 2 , . , 25C. T i me. 表4. Z十 感受性 ミオシン ATpa se 活性 と Ca 2 2+ + A T p 活性 (十Ca ) )- ATpase活性(-Ca a s e 2 十感受性(%)= Ca ×10O 2 十 ATPase 活性(十Ca ) 4M リン酸あたり の検量線の傾き ( ※10- △A) i i法)=0.260 △A7 sh 2mm(ohn △A6 ske‐SubbaRow 法)=0,155 6mm(Fi. ◆ ohn i i法 sh Fi ske-SubbaRow 法. ATpas l e 活性 彰mo ) e mg /mi n 2 + +Ca 0,085 0,087. ) ( 8 7. 2 十感受性 Ca. 2 + - Ca. (%). 0,061 0,061. 28,2 29,9.
(13) . 浅川哲弥・上田敦子. 要. 約. i iらによるリン酸定量法の新法は,操作が簡単 であり 高感度であるという 最近発表された ohn sh ,. 利 点 を 持 つ. こ の 新 法 を ミ オ シ ン ATpase 活 性 の 測 定 に 利 用 す る 為 に, Fi ske ‐SubbaRow 法 を 対照. として, 検討を加え. 次の結果を得た. i i法のC液は, 調製後, 時間経過に伴って色が変化するが この変色はリン酸の検量線 1) ohn sh ,. の傾きに影響しなか った.. .2時間以内であれば厳密に規 2) 反応液とC液の混合後, 発色剤を添加するま での待ち時間は,. 定する必要はない, 3) 発色剤添加後の発色の時間変化は,104 M リン酸で8~15分に プラトーを示し, その後しだ いに減少する為, 発色後の測定時刻を15分後と定めた. 4) リ ン 酸 の 検 量 線 か ら, ohni shi法 は Fi ske ‐SubbaRow 法よ り 1.6 倍 高 感 度 であ っ た.. 5) 定量用の試薬による ATP の 非 酵 素 的 分 解 は Fi ‐SubbaRow 法 よ り ohni ske shi 法 の 方 が そ の速度が遅かっ た. 6) ATpa i i法の発色に影響を与えた が, s e反応液に含まれる可能性がある様々 な試薬は,ohn sh 検量線の直線性は 変化しないので, 各々の条件下 で検量線を作製するとよい事がわかった . 7) ohni shi法 に よ る 実 際 の ミ オ シ ン ATpase 反 応 の 測 定 結 果 は, Fi ske ‐SubbaRow 法 での 測 定. 値と一致した.. s e活性を測定する為に利用 できる事がわ , ミオシン ATPa. 以 上 の 結 果 か ら, ohni shi法は充分に. 力1っ た.. 本研究の遂行に あたり御校閲を賜わっ た本学旭川分校, 東尚 巳教授に深く 感謝します.. 文. 献. l land E.A.Do i 1920 1) R,D.Be ) sy . ,ヱ βメメ. C姦の勿. ,44 ,55(. 1925 ) 2) C. H.Fiskeand Y.SubbaRow,ノ βメメ. Cゐのれ. . ,66 ,375( 1927 tnerand 日.R.Cohen 3) T. Kut ) . C膨粥. . ,′ βわZ ,75 ,517(. 1920 ) 4) G.E・Youngburg and M. V・Youngburg, ed. . ,ノ 乙の. α勿. Z ,16 ,158( 1932 ) 5) E.J ひじ角em.ノ, .King . ,BZ ,26 ,292(. 1938 ) um and E.Chai 6) 1 n ocたg 7 兜.エ,32 .Berenbl . ,丑i ,286( 1 1940 ) 7) R.1 en oc勿g 7 れ .L.AI ,ノ, , ,βZ ,38 ,858( i L る C Z Z d 2 7 1942 虜 Z 9 5 8) G.Gomor ) ェ α. ” . e. . , , , 5(. ig and C 1942 ) 9) R.A.Koen 2 g .R.Johnson . C庇 粥. Aれα′ . Ed. . ,E7 ,14 ,155( A Z L B 〆 C膨 1 6 2 4 2 1 1 4 9 6 10 ) 0.日.LOWry andJ ( ) ! O e z 粥 P . . . . . , , , i 1949 t 11 )1 ) nand D. M.Doty .B. Mar . ,A”〆. C姦e粥. ,21 ,965( i a 左堰郷左” 1955 ) 12 ) Y. Takahash . ,se ,26 ,690(. 1956 jami ) nsenand1 1 3 )J .Jensen . , .Ben , C姦の兜. Ab立γ ,50 ,3952a( ”Me ” lach and V.B.Kamat h di E l t 1 4 ) D,F,Wral o n n z l m o o y gy E.F. ,. l l Neufe d and V.Ginsburgeds 172 ‐ s c pres .vo . 8,pp164 ,Academi ,New York. land E.Ti 1966 t ) 1 ) C.F.Chingnel us ひ′ 5 . Cゐのれ. . ,ノ βぜ ,241 ,5083( i 1966 ) 1 6 )J 2 α′ ocねe粥, , Bi , ,Lecocqand G,lnes ,15 ,160( , A7. ( t thodi ’ ’R ▽▽ Es tand A. K.Sen 17 ) R.L.Pos n Enzymology . . tabrook , Me. ) ( 8 8.
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