JPH0353895A - グリシンの定量用試薬及び定量法 - Google Patents

グリシンの定量用試薬及び定量法

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JPH0353895A
JPH0353895A JP18880089A JP18880089A JPH0353895A JP H0353895 A JPH0353895 A JP H0353895A JP 18880089 A JP18880089 A JP 18880089A JP 18880089 A JP18880089 A JP 18880089A JP H0353895 A JPH0353895 A JP H0353895A
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glycine
glutathione
reagent
acid
glutamyl
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JP18880089A
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Yoji Marui
丸井 洋二
Chozo Hayashi
林 長蔵
Takao Shirokane
白兼 孝雄
Motoo Nakajima
中島 基雄
Kiyoshi Mizusawa
水沢 清
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Kikkoman Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、食品、尿又は血液等のグリシン含有試料中の
グリシンの定量用試薬及び定量法に関するものである。
グリシンは多くの動物杜蛋白質とくに紺フィブロイン、
ゼラチン、エラスチンなどに多量に含まれ、種々の加工
食品中に広く存在する。また、生体内では種々の代謝経
路での前駆体及び最終産物としてそれら代謝系の岐路に
重要な位置を占める。
その大要は、(1)蛋白質への導入及び胆汁酸、芳香族
カルボン酸などとの結合(解117′作用)、(2)セ
リンへの変m、(3)アミジン大(転移反応によるグア
ニジノ酢酸、クレアチンへの変化、(4)グリシンーコ
ハク酸回路からのポルフィリンへの導入、(5)テトラ
ヒドロ葉酸に結合する活性C1単位の有力な前駆体で、
プリン、ヒスチジンの炭素骨格に入る他、メチオニンや
チミンのメチル基となる等である。臨床的には、腎不全
患者の血中グリシン濃度は低下し尿中D1泄徂は増加す
る傾向が見られ腎臓の尿細管の再吸収能との関連が示唆
されており、また肝疾患では胆汁酸のグリシン抱合体が
減少するため、胆汁中のグリシン抱合体に対するタウリ
ン抱合体の比は各種疾患によって変化すること等多数の
報告がある。
従って、食品、尿又は血液等のグリシンの定量を行なう
ことは、産業上及び臨床医学上非常に重要な意義を有す
る。
従来、試料中のグリシンを定量する方法としては、例え
ば■グリシンをニンヒドリンで酸化し生ずるホルムアル
デヒドをクロモトロープ酸で比色定量する方法、グリシ
ンをO−フタルアルデヒドでクロロホルムに抽出可能な
緑色の物質をつくらせて比色定量する方法、グリシンに
アロキサンを作用させて赤紫色に発色させて比色定量す
る方法(タンパク質化学1、第350頁、共立出版株式
会社出版、1969年発行)、■グリシンをベ3 ンゾイルクロライドと反応させて生じた馬尿酸を酢酸エ
チルで抽出後、無水酢酸、ρ−ジメチルアミノベンズア
ルデヒド及びピリジンと反応させて比色定損する方法〔
エス・オーモリ等(S . Ohmoriet al.
) :アナル・バイオケム(Anal.Biochem
.)、第90巻、第662頁、1978年)■グリシン
を含有する試料から該グリシンをイオン交換クロマトグ
ラフィーを用いて分画し、これを定量する方法(生化学
実験講座11 S第53頁、東京化学同人出版、196
7年発行)、■グリシンに1)一アミノ酸オキシダーゼ
、グリオキシル酸還元酵素及び還元型ニコチンアミドア
デニンジヌクレオタイド(NADH)を作用させて、N
ADHの340 nmの吸光度の減少を測定する方法(
エス・ジェイ・バガー等(S.J.Berger et
 al.) :アナル・バイオヶム(Anal .Bi
ochem.)、第65巻、第232頁、1975年)
等が知られている。しかじの及び■の方法は操作が非常
に煩剥1で、定量に時間を要し、■の方法は大掛かりな
装置を必要とし、更に定量費用が嵩む大きな欠点を有す
る。また■の方4 法は酵素法であるが、D−アミノ酸オキシダーゼはグリ
シンに対する基質特異性が非常に低く、しかも酵素反応
時間が非常に長いという欠点を有する。
そこで、本発明者らは、迅速かつ正確なグリシンの定量
方法を開発すべく鋭意検討を重ねてきた結果、本発明を
完成した。
即ち、本発明は、 (ア)グルタチオン合戊酵素、(イ
)γ−グルタミル誘導体、アミノ酪酸誘導体及びシステ
イン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種、(
ウ)アデノシン−5′一三リン酸及びその塩からなる7
!Tより選ばれる少なくとも1種、(1)金属イオン及
び(オ)アデノシン−5′一二リン酸、オルトリン酸及
びグルタチオンからなる群より選ばれる1種を検出する
ための試薬を含有してなるグリシンの定量用試薬であり
、また本発明はグリシン含有試料に、(ア)グルタチオ
ン合成酵素、(イ)γ−グルタミル誘導体、アミノ酪酸
誘導体及びシスティン誘導体からなる群より選ばれる少
なくとも工種、(ウ)アデノシン−5′一三リン酸及び
その塩からなる群より選ばれる少なくとも1種及び(1
)金属イオンを反応せしめ、生或するアデノシン−5′
一二リン酸、オルトリン酸もしくはグルタチオンを測定
することにより該試料中のグリシンを定量することを特
徴とするグリシンの定量法である。
そして本発明によれば、極めて簡易な操作で迅速に、し
かも精度良く試料中のグリシンを定量することができる
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のグリシン含有試料としては、グリシンを含有す
るものであれば、如何なるものでも良く、例えば食品一
般、尿、血液、血清、糞便等が挙げられる。
そして、これらの試料のpHは無調整でも良いが、これ
を適宜なpH調整剤、例えば塩酸、硫酸、硝酸、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等によりpH 4〜12、
好ましくはpH 6〜9に調整することが望ましい。
また、試料は、そのままあるいは水、緩衝液等で適宜な
濃度(0.01〜05μm01)となる如く希釈して用
いられる。
本発明において用いられるグルタチオン合成酵素として
は、微生物、動物、植物等、如何なる起源のものを用い
ても良く、例えばハトの肝臓、小麦の胚、ラットの腎臓
、赤血球、酵母、大腸菌等が挙げられる。尚、グルタチ
オン合或酵素は、■エイチ・グシマ等(H.Gushi
ma et al.) :ジャーナル・オブ・アプライ
ド・バイオケミストリ−(Journal of Ap
plied Biochemistry)、第5巻、第
210頁、l983年、■エル・オツペンハイマ一等(
L.Oppenheimer et al.) :ジエ
イ・バイオル・ケム(J.Biol.Chern.)、
第254巻、第5184頁、1979年、■イー・ディ
・ムーズ等(E.D.Mooz et al.) :バ
イオケミストリ−(Biochemistry)、第6
巻、第1722頁、1967年、■エム・ワイ−0一等
(M.Y.Law et al.)、プラント・サイエ
ンス (Plant Science) :第43巻、
第185頁、1986年等に記載された方法により容易
に調製することができる。
7 γ−グルタミル誘導体としては、L体あるいはD体いず
れを用いても良いが、例えばL一γ−グルタミルーL−
システイン、D一γ−グルタミルL−システイン、L一
γ−グルタミルーD−システイン、L一γ−グルタミル
ーL−α−アミノ酪酸、D一γ−グルタミルーL一α−
アミノ酪酸、L−γ−グルタミルーD一α−アミノ酪酸
、Lγ−グルタミル=L− (S−メチル)システイン
、D−γ−グルタミル−L− (S−メチル)システイ
ン、L一γ−グルタミルーL−β−アミノ酪酸、L−γ
−グルタミルーL−セリン、D−γ−グルタミルーL−
セリン、L−γ−グルタミルーDセリン、L一γ−グル
タミルーグリシン、D−γグルタミルーグリシン、L−
γ−グルタミルL−アラニン、D一γ−グルタミルーL
−アラニン、L−γ−グルタミルーD−アラニン、L一
γグルタミルーL−ノルバリン、L−γ−グルタミルー
L−ノルロイシン、L一γ一(α−メチル)グルタミル
ーL−α−アミノ酪酸、D−γ−(αーメチル)グルタ
ミルーL一α−アミノ酪酸、L8 γ−(N−メチル)グルタミルーL一α−アミノ酪酸、
D−γ−(N−メチル)グルタミルーLα−アミノ酪酸
、L−γ一(β−メチル)グルタミルーL一α−アミノ
酩酸、D一γ一(β−メチル)グルタミルーL一α−ア
ミノ酪酸、L一γ−(γ−メチル)グルタミルーL−α
−アミノ酪酸、D一γ一(γ−メチル)グルタミルーL
−α−アミノ酪酸等が挙げられる。そして、その使用濃
度は1〜100 mMが好ましい。
アミノ酪酸誘導体としては、L体あるいはD体いずれを
用いても良いが、例えばβ−アミノグルタリルーL−α
−アミノ酪酸、グルタリル−L−α−アミノ酪酸、N−
アセチルーL一α−アミノ酪酸等が挙げられる。そして
、その使用濃度は1 − 100 mMが好ましい。
システイン誘導体としては、L体あるいはD体いずれを
用いても良いが、例えばN−アセチルーL−システイン
、β−アミノグルタリルーL−システイン、グルタリル
ーL−システイン等が挙げられる。そして、その使用濃
度は1〜100 mMが好ましい。
アデノシン−5′一三リン酸(以下ATPと略記する)
及びその塩としては、ATP,  ATPニカリウム塩
、ATPニナトリウム塩、ATPトリス塩、ATPマグ
ネシウム塩、ATPカルシウム塩、ATPニモノエタノ
ールアンモニウム塩等が挙げられる。
そして、その使用濃度は1〜50 mMが好ましい。
また、金属イオンとしては、マグネシウムイオン、マン
ガンイオン、コバルトイオン、鉄イオン、銅イオン、カ
ルシウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、
リチウムイオン等が挙げられ、これらの群より選ばれた
少なくとも1種のものを添加する。そして、その使用濃
度は1 − 100 mMが好ましい。
次に、本発明において、グリシン含有試料に、グルタチ
オン合或酵素を作用させる際、該酔素の添加量は、試料
に含まれるグリシン量、酵素反応条件等により適宜調整
される。例えば0.01〜0.5μmolのグリシン含
有試料に対し、0.5単位以上、好ましくは1〜50 
U7’mh添加する。
そして、該酵素を試料に作用させる際の温度は80℃以
下、好ましくは20〜60℃であり、時間はグリシンを
分解するに十分な時間、好ましくは1〜60分酵素反応
させるのが好ましい。
次いで、上記酵素反応により生成するアデノシン−5′
−ニリン酸(以下ADPと略記する)、オルトリン酸も
しくはグルタチオンの含有量をそれぞれ検出試薬を用い
る公知の方法で測定することにより試料中のグリシンを
定量することができる。
上記ADPの測定法としては、如何なる測定法を用いて
も良いが、例えば■ADPにホスホエノールピルビン酸
の共存下、ピルビン酸キナーゼ及び乳酸デヒドロゲナー
ゼを作用させて、この際の共役反応、還元型ニコチンア
ミドアデニンジヌクレオタイド(NADH)→酸化型ニ
コチンアミドアデニンジヌクレオタイド(NAD+)で
生成したNAD+の生成量を340 nmで測定する方
法(メソッヅ・オブ・エンザイマチック・アナリシス(
Methods of Enzymatic Anal
ysis)、第3版、第11 7巻、第365頁、1985年発行)、■ADPにホス
ホエノールピルビン酸の共存下、ビルビン酸キナーゼ及
びピルビン酸オキシターゼを作用させて、生戊した過酸
化水素を酵素的に比色定量する方法(特開昭55− 1
3068号)、■ADPにホスホエノールビルビン酸の
共存下、ピルビン酸キナーゼを作用させて、生成したA
TPをルシフェリンの存在下、ルシフェラーゼを作用さ
せ発光法で測定する方法(メソッヅ・オブ・エンザイマ
チック・アナリシス (Methods of Enz
ymaticAnalysis)、第3版、第7巻、第
370頁、1985年発行)等が挙げられる。
オルトリン酸の測定法としては、如何なる測定法を用い
ても良いが、例えば■オルトリン酸にモリブデン酸アン
モニウムを加えてリンモリブデン酸塩とし、これを1.
2.4−アミノナフ1・ールスルホン酸で還元し、この
還元物を比色定量する方法くフィスケ・サバo − (
Fiske−Subbarow)法〉、上記フィスケ・
サバロー法において、1,2.4−アミノナフトールス
ルホン酸で還元する12 代りに、N,N−ジエチルーρ−フエニレンジアミンで
還元する以外は全く同様に処理するフィスケ・サバ口一
変法、オルトリン酸にモリブデン酸アンモニウムを加え
てリンモリブデン酸塩とし、これを硫酸第一鉄で還元し
、この還元物を比色定量する方法〈トゥスキ−(Tau
ssky)法〉(分析ライブラリー3、臨床化学分析■
、第116頁、1967年、東京化学同人出版)、■オ
ルトリン酸にイノシンの共存下、プリンヌクレオシドホ
スホリラーゼ及びキサンチンオキシダーゼを作用させて
生成した過酸化水素を酵素的に比色定量する方法(越智
正昭ら:最新検査、第2巻、第7頁、1984年)、■
オルトリン酸にシュークロースとグルコースー1,6−
ニリン酸の共存下、シュークロースホスホリラーゼ、ホ
スホグルコムターゼ及びグルコース−6−リン酸デヒド
ロゲナーゼを作用させて、この際の共役反応、酸化型ニ
コチンアミドアデニンジヌクレオタイドホスフーコ一一
ト (NADP”)一還元型ニコチンアミドアデニンジ
ヌクレオタイドホスフェート (NADPH)で13 生成したNADPHの生戊量を340 nmで測定する
方法(特開昭63−49100号)等が挙げられる。
また、グルタチオンの測定法としては、如何なる測定法
を用いても良いが、例えば■グルタチオンを5,5′−
ジチオビス−2一二トロ安息香酸と反応させて、生成し
た酸化型グルタチオンについてはNADPHの存在下グ
ルタチオン還元酵素でグルタチオンに再生させ、最終的
に生成した2ニトロ−5−チオ安息香酸を比色定量する
方法(メソッヅ・オブ・エンザイマチック・アナリシス
(Methods of Enzymatic Ana
lysis)、第3版、第8巻、第521頁、l985
年発行)、■グルタチオンを0−フタルアルデヒドと反
応させてA’t光法で測定する方法〔ブイ・エイチ・コ
ーン(V.I{Cohn) :アナル・バイオケム(A
nal.Biochem.)、第14巻、第434頁、
1966年〕、■グルタチオンをモノブロムバイメイン
と反応させて、その誘導体を逆用クロマトグラフィーを
用いて分画し、これを定量する方法〔ジー・エル・ニュ
ー1・ン(G.L.Newton) :アナル・バイオ
ケム(Anal.Biochl4 em.)、第114巻、第383頁、1981年〕、■
グルタチオンにメチルグリオキサルの共77下、Sラク
トイルグルタチオンメチルグリオキサルリアーゼを作用
させ、生成したS−ラクトイルグルタチオンを測定する
方法〔メソッヅ・オブ・エンザイマチック・アナリシス
(Methods of Enzymatic Ana
lysis)、第2版、第4巻、第1643頁、197
4年発行)等が挙げられる。
本発明は、従来法に比較して操作が極めて簡便であり、
1試料当りの測定時間も従来法に比し著しく短縮され、
また感度も極めて優れ、さらに多量の試料を同時に測定
できるので、産業上極めて有意義である。
以下、実施例により本発明を具体的に示す。
実施例1 〈グリシンの定量用試薬の調製〉 (反応試薬) トリスー堝酸緩衝液(pH 7.5)    100 
 mMATP                10 
 mM15 MgC1210   mM グルタチオン合成酔素        5  U/mj
(生戊するADPの検出試桑) トリスー塩酸緩衝液(pH 7.5)    100 
 mMホスホエノールピルビン酸      1  m
M塩化カリウム            10  mM
MgC122.7 mM NADH                 O.2 
mMピルビン酸キナーゼ        10  U/
ld乳酸デヒドロゲナーゼ       10  U/
ml!以上のような組威を含有する反応試薬及びADP
の検出試薬からなるグリシン定量用試薬を調製した。
実施例2 〈グリシンの定量〉 グリシンを10μmol/mJ!になるように溶解l6 した水溶液を希釈して様々な濃度に調製したグリシン含
有試料( 0 、2.5 、5.0 、7.5及び10
μmol/at!)  10μkそれぞれに上記実施例
1で調製した反応試薬を0.3 mF添加し、30℃に
保温して3分間反応させた。次いで、それぞれの反応液
( ADPが生成含有される)に同実施例1で調製した
ADPの検出試薬を26則添加し、30℃に保温して3
分間反応させた後、分光光度計により 340 nmの
吸光度の減少量から試料中のグリシンを測定した。グリ
シン量と吸光度との相関図を第1図に示す。これによっ
て明らかなように、グリシン量と吸光度との間には直線
的な相関があり、充分標準検量線として使用でき、しか
も試料中のグリシンを迅速かつ正確に定量できることが
判明した。
実施例3 〈生成するオルトリン酸を測定するグリシンの定量法〉 (反応試薬の調製) トリスー塩酸緩衝液(pH 7.5)    100 
 mMATP 10 mM L一γ−グルタミルーL−システイン 5    mM MgC12 グルタチオン合成酵素 10    mM 10   U/ml 以」二のような糾成を含有する反応試薬を調製した。
次に、グリシンを100μmol/ml!になるように
溶解した水溶液を希釈して様々な濃度に調製したグリシ
ン含有試料(0、lO、20、30及び40μmol/
mf!)  10μ文それそれに上記反応試薬を0.3
 mf!添加し、30℃に保温して4分間反応させた。
次いで、それぞれの反応液(オルトリン酸が生成含有さ
れる)に、フィスケ・サバ口一変法による無機リン測定
用試薬セット(商品名:無機リン測定セット「第一」、
販売:第一化学薬品抹式会社)の反応試液(N,N−ジ
エチルーρフェニレンジアミン硫酸塩溶液)2.0mJ
!及び呈色試液A (20.2 mMモリブデン酸アン
モニウム溶液)0.5ml!を添加して25°Cで20
分間放置し、更に呈色試液B(炭酸ナトリウム溶液)1
0mlを添加し25℃で5分間放置した後、分光光度計
により 660 nmの吸光度の増加量から試料中のグ
リシンを測定した。グリシン量と吸光度との相関図を第
2図に示す。これによって明らかなように、グリシン量
と吸光度との間には直線的な相関があり、充分標準検量
線として他用でき、しかも試料中のグリシンを迅速かつ
正確に定量できることが判明した。
実施例4 〈グリシンの定量用試薬の調製〉 (反応試薬) トリスー塩酸M衝液(pH 7.5)    100 
 mMATP                10 
 mML−γ−グルタミルーL−システイン 5    mM MgC1210  mM グルタチオン合威酵素        5 U/ml1
9 (生或するグルタチオンの検出試薬) リン酸緩衝液(pH 7.1)       50  
mM5,5′−ジチオビス−2一二1・口安息香酸0.
4 mM 炭酸水素ナトリウム 0.7mM NADPH O 1 mM エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム 0.5mM グルタチオン還元酵素 0.I  U/ITLf! 以上のような組成を含有する反応試薬及びグルタチオン
の検出試薬からなるグリシンの定量用試薬を調製した。
実施例5 くグリシンの定量〉 グリシンを100μmol/mjになるように溶解した
水溶液を希釈して様々な濃度に調製したグリシン含有試
料(0、5、10、15、20及び25μmol/mf
!)  10μ代それぞれに」一記実施例4で調製した
反応試薬を10ml添加し、30℃に保温して4分間反
応させた。次いで、それぞれの20 反応液(グルタチオンが生成含有される)から10μ2
ずつを分取して、同実施例4で調製したグルタチオンの
検出試薬を2.7ml添加し、25℃に保温しながら分
光光度計により反応を開始して1分間から2分間の単位
l分間当りの412nmの吸光度の増加量から試料中の
グリシンを測定した。グリシン量と吸光度との相関図を
第3図に示す。これによって明らかなように、グリシン
量と吸光度との間には直線的な相関があり、充分標準検
量線として使用でき、しかも試料中のグリシンを迅速か
つ正確に定量できることが判明した。
実施例6 〈グリシンの定量〉 上記実施例2の、生戒するADPを測定するグリシンの
定量方法において、反応試薬として5mMI、一γ−グ
ルタミルーL−システインを用いる代わりに50 mM
グルタリルーL−α−アミノ酪酸を用いる以外は全く同
様にグリシンを測定したところ、グリシン量と吸光度と
の間に直線的な相関があり、試料中のグリシンを迅速か
つ正確に定量できることが判明した。
実施例7 〈グリシンの定量〉 上記実施例2の、生成するADPを測定するグリシンの
定量方法において、反応試薬として5mML−γ−グル
タミルーL−システィンを用いる代わりに50 mM 
N−アセチルーL−システィンを用いる以外は全く同様
にグリシンを7Ill1足したところ、グリシン量と吸
光度との問に直線的な相関があり、試料中のグリシンを
迅速かつ正確に定量できることが判明した。
【図面の簡単な説明】
第l図は生成するADPを測定した際のグリシン量と吸
光度との相関を示す標準検量線図、第2図は生成するオ
ルトリン酸を測定した際のグリシン量と吸光度との相関
を示す標準検量線図、第3図は生成するグルタチオンを
測定した際のグリシン量と吸光度との相関を示す標準検
量線図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(ア)グルタチオン合成酵素、(イ)γ−グルタ
    ミル誘導体、アミノ酪酸誘導体及びシステイン誘導体か
    らなる群より選ばれる少なくとも1種、(ウ)アデノシ
    ン−5′−三リン酸及びその塩からなる群より選ばれる
    少なくとも1種、(エ)金属イオン及び(オ)アデノシ
    ン−5′−二リン酸、オルトリン酸及びグルタチオンか
    らなる群より選ばれる1種を検出するための試薬を含有
    してなるグリシンの定量用試薬。
  2. (2)グリシン含有試料に、(ア)グルタチオン合成酵
    素、(イ)γ−グルタミル誘導体、アミノ酪酸誘導体及
    びシステイン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも
    1種、(ウ)アデノシン−5′−三リン酸及びその塩か
    らなる群より選ばれる少なくとも1種及び(1)金属イ
    オンを反応せしめ、生成するアデノシン−5′−二リン
    酸、オルトリン酸もしくはグルタチオンを測定すること
    により該試料中のグリシンを定量することを特徴とする
    グリシンの定量法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083692A (en) * 1996-06-03 2000-07-04 American Home Products Corporation Method of detecting the presence and measuring the quantity of biological polymers
JP4719625B2 (ja) * 2006-06-06 2011-07-06 ショーボンド建設株式会社 橋梁落橋防止装置の設置方法

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