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加水分解酵素の酵素活性測定

ヒドロラーゼは、加水分解によって化学結合の切断を触媒する、最も広く研究され、産業的に応用されている酵素クラスの一つです。これらは代謝、消化、バイオカタリシスにおいて不可欠な役割を果たします。Creative Enzymesでは、ヒドロラーゼの酵素活性測定サービスを提供し、学術研究および産業用途の両方を支援する、正確で再現性が高く、洞察に富んだデータをお届けします。

ヒドロラーゼ活性測定の理解

ヒドロラーゼは、エステル、グリコシド、ペプチド、その他の共有結合などの加水分解的切断を触媒します。その幅広い機能性により、以下のような多様な分野で不可欠な存在となっています:

  • 食品・飲料産業(例:リパーゼ、アミラーゼ)
  • 医薬品およびバイオテクノロジー分野(例:プロテアーゼ、グリコシダーゼ)
  • 環境科学(例:汚染物質分解におけるエステラーゼ)
  • 臨床診断および治療用酵素開発

ヒドロラーゼ活性の正確な測定は、酵素の特異性、効率、および産業的価値を理解する上で極めて重要です。

包括的なアッセイサービス

サービスの流れ

Step Procedure Details
1 Enzyme Preparation
  • ヒドロラーゼサンプルの精製および調製
  • 粗抽出物および組換え酵素の両方に対応
2 Substrate Selection
  • 適切な天然または合成基質の選定
  • 基質の溶解性、安定性、特異性の考慮
3 Assay Development
  • クライアントの要件に合わせたカスタマイズアッセイの設計
  • 検出フォーマット例:
    • 吸光度測定による分光光度法アッセイ
    • 高感度・ハイスループット検出のための蛍光アッセイ
    • 詳細な生成物分析のためのクロマトグラフィー法または滴定法アッセイ
4 Enzyme Activity Determination
  • 結合加水分解のリアルタイムまたはエンドポイント測定
  • 正確性と再現性を確保するための厳格な品質管理
5 Data Analysis & Reporting
  • Km、Vmaxkcatなどのパラメータを含む包括的な速度論データ
  • 基質特異性や酵素効率を強調する専門的な解釈

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当社の専門ヒドロラーゼサービスを探る

ヒドロラーゼの特定サブクラスに対応するため、Creative Enzymesは最適化されたアッセイによる特化サービスを提供しています:

Structure of acetylcholinesterase (EC 3.1.1.7) from Torpedo californica (PDB: 1ea5)
エステル結合に作用するヒドロラーゼの酵素活性測定
このサービスは、エステラーゼやリパーゼなどエステル結合を切断する酵素に特化しています。産業用バイオカタリシス、食品加工、バイオ燃料生産に不可欠な、触媒効率、基質特異性、反応条件の決定のための堅牢なアッセイを提供します。
Structure of endo/exocellulase E4 from Thermomonospora fusca (PDB: 1js4)
グリコシラーゼの酵素活性測定
グリコシラーゼは、炭水化物や糖鎖複合体のグリコシド結合の加水分解を触媒します。当社のアッセイはその活性を精密に特性評価し、医薬品研究、代謝工学、糖鎖生物学に有用なデータを提供します。

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Creative Enzymesを選ぶ理由

幅広い専門知識

エステル、グリコシド、ペプチド、その他の結合に作用するヒドロラーゼ全般にわたる豊富な経験

先進技術

高感度な分光光度法、蛍光法、クロマトグラフィープラットフォームへのアクセス

カスタマイズ可能なワークフロー

学術、産業、または臨床研究の目標に合わせた柔軟な設計

信頼性の高いデータ

厳格なプロトコルと品質保証により再現性と高精度を確保

機密性の高いパートナーシップ

クライアントのデータと知的財産は最高レベルのセキュリティで管理

効率的な納期

スムーズなワークフローで迅速な結果納品

代表的なケーススタディ

ケース1:リパーゼ固定化のための磁気回収可能なZnFe2O4@MS

この研究では、アミン官能基化メソポーラスシリカで被覆したメソポーラス酸化亜鉛フェライトナノ粒子(ZnFe2O4@MS)を、Candida rugosaリパーゼ(CRL)固定化のための高効率ナノ担体として開発しました。このハイブリッドシステムは、容易な磁気回収、高い比表面積、強固な共有結合を実現し、酵素活性をほぼ2倍(固定化:689 U/mg、遊離:324 U/mg)に向上させました。固定化酵素は高温下でも安定性を維持し、5サイクル後も59%以上の活性を保持しました。さらに、ZnFe2O4@MS/CRLはStaphylococcus aureusに対して強い抗菌効果を示し、イソアミルアセテート(バナナフレーバー)を64%の収率で効率的に合成しました。これらの結果は、持続可能でコスト効率の高いバイオカタリシスおよび産業応用への可能性を示しています。

Investigation of loading amount, biocatalytic activity, thermal and pH stabilities, and kinetic parameters of the enzymes of ZnFe2O4図1. FTIRスペクトル(A)によるZnFe2O4@MSナノコンポジット表面の化学修飾と酵素担持の検討、反応媒体のpH(B)および温度(C)が遊離・固定化リパーゼの安定性と活性に与える影響、Lineweaver-Burkプロットによる遊離・固定化リパーゼ酵素の解析(D)。(Hosseinzadeh 、2024年)

ケース2:高耐熱性SS-BGLの設計によるジンセノサイド変換の強化

Sulfolobus solfataricus由来β-グリコシダーゼ(SS-BGL)は、プロトパナキサジオール系ジンセノサイドからコンパウンドK(CK)を生産する高効率バイオカタリストです。その熱安定性向上のため、分子動力学シミュレーションと動的相関マッピングにより、重要な結合残基と遠隔相互作用ネットワークを特定しました。これらの部位を標的とした合理的変異導入により、SS-BGL-Q96E/N97D/N302DおよびSS-BGL-Q96E/N97D/N128D/N302Dの2つの最適化変異体を作製しました。これらの変異体は、野生型と比較して95℃での半減期が2.5倍および3.3倍に延長され、活性も維持または向上(ジンセノサイド変換率161%、116%)しました。この戦略は、計算科学に基づく酵素工学による高耐熱・高性能バイオカタリスト創出の有効性を示しています。

Characterization of the enzymatic activity of wild-type and variants of S. solfataricus β-glycosidase図2. 野生型および変異体のスクリーニングと酵素活性評価。(A)95℃で30分間インキュベート後の残存酵素活性。(B)pNPGを基質とした変異体の相対酵素活性。(Shen 、2023年)

よくあるご質問

  • Q: どの種類のヒドロラーゼの測定が可能ですか?

    A: エステラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、グリコシダーゼ、ヌクレアーゼなど、すべてのヒドロラーゼサブクラスの活性測定サービスを提供しています。
  • Q: どのような検出方法を使用していますか?

    A: 酵素の種類に応じて、分光光度法、蛍光法、クロマトグラフィー法、滴定法など、クライアントのニーズに合わせてカスタマイズしたアッセイを使用します。
  • Q: 粗抽出物中の酵素にも対応できますか?

    A: はい、クライアントのご要望に応じて、粗抽出物、部分精製、または精製サンプル中の活性測定が可能です。
  • Q: 活性測定に加えて速度論パラメータも提供していますか?

    A: はい、Km、Vmax、ターンオーバーナンバー、阻害試験などの速度論定数の測定もご要望に応じて対応します。
  • Q: 一般的なプロジェクトの所要期間はどれくらいですか?

    A: 多くのヒドロラーゼ活性測定プロジェクトは、複雑さにもよりますが2~4週間以内に完了します。

参考文献:

  1. Hosseinzadeh H, Oveisi H, Meshkini A. Functionalized ZnFe2O4@Mesoporous silica nano-support for lipase enzyme immobilization: Enhanced biocatalysis and antibacterial activity for food industry applications. Food Bioscience. 2024;61:104985. doi:10.1016/j.fbio.2024.104985
  2. Shen W, Dalby PA, Guo Z, Li W, Zhu C, Fan D. Residue effect-guided design: engineering of S. solfataricus β-glycosidase to enhance its thermostability and bioproduction of ginsenoside compound k. J Agric Food Chem. 2023;71(44):16669-16680. doi:10.1021/acs.jafc.3c04575

研究および産業用途にのみご使用ください。個人医療用途には適していません。一部の食品グレード製品は、食品および関連用途における処方開発に適しています。

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