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電子メディエータ
電子メディエータ(キャリア)は、他の分子から電子を受け取り別の分子に電子を移動させる物質で、様々な検出技術に応用されています。特に、NADH-テトラゾリウム色素による比色検出や酵素-電極によるバイオセンサなど、高感度かつ迅速な検出技術には欠かせない化合物です。小社では、光安定性が向上した1-Methoxy
PMS をはじめ、中性~アルカリ環境下で安定な1-Methoxy PES、結合型メディエータなど、バイオセンサ分野での使用が期待される酵素へ標識可能な電子メディエータを取り揃えています。
酸化還元電位は、標準水素電極基準に換算したものを記載しています。 <酸化還元電位の測定条件>
電子メディエータ濃度:1 mmol/l、溶媒:0.1 mol/l LiCl/DMSO
作用電極:GC(φ3 mm x 55 mm)、参照電極:Ag/AgCl(3 mol/l NaCl)、対極:Pt(φ0.5 mm x 50 mm)
開始電圧:400 mV、最大掃引電圧:400 mV、最小掃引電圧:-400 mV、掃引速度:100 mV/sec
1-Methoxy PMS
電子メディエータとして知られるPMS(フェナジンメトサルフェート)は、光に対して非常に不安定であり、溶液での保存が困難でした。これに対し、本製品は、光に対する安定性が向上し、水やアルコール類に容易に溶けるため、溶液中での長期保存が可能です。
<溶液安定性>
1 mmol/l WST-8, 1% Triton X-100の50 mmol/l HEPES buffer (pH7.0)溶液に、1-Methoxy PES(終濃度2 μmol/l)またはジアホラーゼ(終濃度
0.05 U/ml)を加えたメディエータ溶液を調製し、この溶液を5℃で45日間保存した。各メディエータ溶液 100 μl に200 μmol/l NADH(50 mmol/l HEPES buffer
pH7.0)100 μl を加え、37 ℃で20 分反応後の吸光度(450 nm)を測定し比較した。その結果、ジアホラーゼは約20% の低下がみられた。一方で1-Methoxy PES
は調製直後と同等の活性を示した。
1-Methoxy PES
1-Methoxy PESは、1-Methoxy PMSに比べ中性~アルカリ性領域での安定性を高めた電子メディエータです。また本品は、NADH
を利用した反応系で汎用される酵素(ジアホラーゼ)と同等以上の溶液安定性を示します。
<pH安定性比較実験>
メディエータ溶液を30 ℃で30日間保存した後、WST-8 とNADHで発色反応を行いメディエータの残存活性を評価した。その結果、1-Methoxy PMS はpH6
以上になると溶液の安定性は顕著に下がった。一方で1-Methoxy PESではpH 8 付近の溶液でも活性が維持された。
<溶液安定性>
1 mmol/l WST-8, 1% Triton X-100の50 mmol/l HEPES buffer (pH7.0)溶液に、1-Methoxy PES(終濃度2 μmol/l)またはジアホラーゼ(終濃度
0.05 U/ml)を加えたメディエータ溶液を調製し、この溶液を5℃で45日間保存した。各メディエータ溶液 100 μl に200 μmol/l NADH(50 mmol/l HEPES buffer pH7.0)100
μl を加え、37 ℃で20 分反応後の吸光度(450 nm)を測定し比較した。その結果、ジアホラーゼは約20% の低下がみられた。一方で1-Methoxy PES は調製直後と同等の活性を示した。
Amine-reactive PES ・ Thiol-reactive PES
Amine-reactive PES はアミノ基反応性を、Thiol-reactive PES
はチオール反応性を有する新規電子メディエータです。バイオセンサで使用される酸化還元酵素へ結合することにより、次世代バイオセンサへの応用が期待されます。 一般的なタンパク質表面にはフリーのチオール(SH)は存在しないため、組み換えタンパク質などを用いる必要があります。Thiol-reactive
PES を使用の際には、タンパク質構造を確認の上ご使用ください。
<Amine-reactive PESの一般的な酵素修飾手順>
酵素とAmine-reactive PES を混合するだけの簡単な操作で修飾することができます。
<Amine-reactive PES を標識した FAD-GDH を用いたグルコース測定例>
1-Methoxy PMS
1-Methoxy PES
50mg
23,500
Amine-reactive PES
10mg
59,600
Thiol-reactive PES
2mg
36,400