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蛍光測定法による酵素アッセイ

Creative Enzymesは、医薬品、バイオテクノロジーおよび診断薬業界のお客様のニーズに対応し、酵素活性解析に特化した高品質なバイオアナリティカルサービスおよび受託研究(CRO)サービスを提供しています。長年にわたり、Creative Enzymesは蛍光法による酵素アッセイにおいて豊富な実績を有してきました。当社の測定対応範囲は広く、酸化還元酵素、転移酵素、加水分解酵素、リアーゼ、異性化酵素、リガーゼを含むあらゆる酵素をカバーしています。特定課題の解決、運用条件の最適化、ならびに酵素活性測定法の開発に至るまで、常にお客様と密に連携しながらプロセスを推進します。

蛍光とは、吸収された放射の波長が、放出(蛍光)される波長より常に短い(すなわちエネルギーが高い)という発光現象です。蛍光法酵素アッセイでは、基質と生成物の蛍光スペクトルの差を利用して酵素反応を測定します(図1)。光を吸収すると、基底状態(S0)にある蛍光団は、より高エネルギーの一重項励起状態へと励起されます。ピコ秒オーダーで生じる急速な熱緩和により、励起分子は第一励起状態(S1)の最も低い振動準位に移行します。この励起一重項状態は、ナノ秒オーダーの短時間維持された後、光子の放出により基底状態へ減衰します。一般に、この励起状態から基底状態への遷移は励起過程より低エネルギーであるため、放出光は励起光より長波長となることが多く見られます。この波長差はストークスシフトとして知られています。実質的に、蛍光データは次の5つのパラメータのいずれかで記述できます:励起スペクトル、発光スペクトル、量子収率、蛍光寿命、ならびに発光の異方性または偏光。

Perrin-Jablonski diagram. S0 is the ground state while S1 and S2 are electronically excited states. 図1: ペリン–ヤブロンスキー線図。S0は基底状態、S1およびS2は電子励起状態を示す。
参考文献: Eccleston J F, Hutchinson J P, Jameson D M. Progress in medicinal chemistry, 2005, 43: 19-48.

蛍光法アッセイは、酵素反応の速度論的機構の解明に広く用いられるほか、ハイスループットスクリーニング(HTS)向けの速度論的アッセイ系の構築にも使用されます。蛍光ベースのアッセイで測定するためには、反応が「非蛍光性基質から蛍光性生成物が生成する」またはその逆(vice versa)のいずれかで進行する必要があります。前者の例としては、加水分解酵素アッセイにおいて、非蛍光性のレゾルフィンのブチルエステルを基質として用い、酵素によるエステル結合の切断により高蛍光性のレゾルフィンが生成するケースが挙げられます。後者の例としては、NAD(P)Hが非蛍光性のNAD(P)+へ酸化される反応を伴うあらゆる酵素反応が該当します。さらに、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)も、酵素反応により基質中の2つの蛍光団間の距離または配向が変化し、その結果としてドナーまたはアクセプターの観測蛍光強度が変化するアッセイにおいて活用できます。

蛍光法酵素アッセイは一般に分光光度法アッセイよりも高感度ですが、不純物による干渉や、多くの蛍光化合物が光曝露下で不安定であることに起因する影響を受ける場合があります。これらの高感度は、近年、ヒト患者由来で一般に入手可能な組織・細胞・体液などの微量検体を用いて診断目的の酵素定量が増加している現状において、特に有用です。蛍光法アッセイは反応混合液の微量化にも適しており、この方法により感度をさらに大幅に向上させると同時に、酵素試料および蛍光基質の必要量を低減できます。後者の節約は、高価または入手困難な蛍光基質の登場により重要性が高まっています。

最新の知見と先進的な機器を備えたCreative Enzymesは、信頼性の高い蛍光法酵素アッセイを通じて、あらゆる種類の酵素について活性レベルの定量を提供できると確信しています。最高品質のサービスを継続的に追求することで、Creative Enzymesは数万人規模のお客様から信頼を獲得してきました。総じて、Creative Enzymesはお客様満足度の最大化にコミットするとともに、サービスおよび品質マネジメントの継続的改善に取り組んでいます。


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