学習記録

ルシフェリン-ルシフェラーゼ反応

メディカル系の案件をいただくたびに、案件に特化して知識を深めてはいるのですが、体系的なバイオの勉強の必要性をすごく感じているので、仕事の合間に少しずつ勉強をしています。

バイオの勉強の仕方

基本的には化学や物理を勉強したときと同じで、参考書を購入し、それに沿って進めています。勉強の進め方は先輩受講生のブログを参考にしています。オススメは「バイオ特許翻訳者のこれから」と「Trans to Trans」です。

購入した書籍たち

 

読み進め方は好みもあるかと思いますが、私は「アメリカ版 大学生物学の教科書」で単元ごとの概要を把握してから「Essential細胞生物学」を読んでいます。

特許との結びつけ方

これも化学・物理の勉強の時と一緒です。

例えば酵素の働きの単元で「ルシフェラーゼ」が出てきます。
蛍はルシフェリンという化学物質によって自らを発光させていて、このルシフェリンにATP(アデノシン三リン酸)が反応することによって、化学エネルギーから光エネルギーへと変換されていくわけです。この反応を触媒する酵素が「ルシフェラーゼ」です。

触媒は岡野の化学でも出てきたように、「それ自身は変化せず、他の物質の反応速度に影響する働きをする物質」です。

こんな感じの図でよく表現されています。

 

(出典:一般社団法人 触媒工業協会

この反応が実際にどのように利用されているかを調べてみると、一例として、飲料水の衛生検査をする際に、この反応が利用されていることがわかりました。
ATPは全ての生物に存在します。つまり、飲料水が細菌に汚染されているとルシフェリン-ルシフェラーゼ反応によって発光するというわけです。

特許を読んでみよう

では、どんな特許があるか調べてみましょう。

「Google Patents 飲料 微生物検査 ルシフェリン-ルシフェラーゼ」で検索をかけてみると、こんな感じです。

 

一番上に出てきた特許がキッコーマン株式会社によるものだったので、これにしてみましょう。

【公開番号】特開2005-229956(P2005-229956A)
【公開日】平成17年9月2日(2005.9.2)
【発明の名称】飲料中微生物の検出方法
【出願人】
【氏名又は名称】キッコーマン株式会社

この特許によると、従来の飲料中微生物の検査方法としては、サンプルをメンブランフィルターで濾過し、それをフィルター上で培養する方法(濾過法)があるけれども、飲料によってはフィルターが目詰まりを起こすことがあるため、全ての飲料に濾過法が使えないことが課題として上がっている、とあります。

【背景技術】
【0002】
従来、飲料中微生物の検査方法としては、試料中で微生物を増菌培養した後、少量を採取して寒天平板培地上で培養する方法(寒天平板法)や、試料液を一定量メンブランフィルターで濾過し、フィルター上で培養する方法(濾過法)が知られている。炭酸飲料やミネラルウォーター等の一部の飲料は、原料由来の微粒子などを含まないため濾過性が高く、これらの飲料の微生物検査は濾過法を主体として実施されている。この濾過法の利点は、試料となる飲料を濾過することにより、該試料中の微生物をフィルター上に濃縮できるため、多量の試料中に混入する少数の微生物を高感度に検出できることであり、飲料によっては全量を濾過することが可能である(例えば、非特許文献1参照。)。一方、茶系飲料やミルクコーヒー、果実飲料等のように、タンパク質や繊維質、ポリフェノール類などの不溶性の微粒子を多く含む飲料は、これらの微粒子がフィルターの目詰まりを引き起こすため濾過性が低く、微生物の検査方法として濾過法を利用することは困難である。

図解してみましょう。

 

 

そこで研究者が研究を重ねて導き出した方法が、、、

【0007】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、メンブランフィルター上に濾紙を重層した濾過材を用いると、濾過性の低い飲料、特に茶系飲料を、目詰まりを起こすことなく簡便かつ短時間に濾過可能であること、さらに、濾過材中に捕捉した微生物は、バイオルミネッセンス法(ATP法)により高感度かつ簡便に検出可能であることを見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成した。

本特許に添付されている図がわかりやすかったので、そのまま拝借します。

 

メンブランフィルターの上にガラス繊維濾紙が乗っています。

【発明を実施するための最良の形態】では、発明の効果が顕著に表われるガラス繊維濾紙の孔径などについて詳細に示されています。

本特許では、ポイントとなる濾過方法が、フィルターの上に濾紙を重ねるというシンプルなものですが、実施例においては、サンプルを培養する際の培地が寒天培地やSCD培地、バイオ実験の際に使用する滅菌ピペット、コンラージ棒など様々な器具、それ以外にも分析するための装置などが出てきます。

実験関係でわからない器具などが出てきたときは「イラストでみる超基本バイオ実験ノート」で確認しています。

また「寒天培地」と一言でいっても、ネットで見てみると

 

ウィキペディアだけでこんなに種類があります。

こういうときは、ひとまず知子の情報に名称だけ入れて、カードだけ作っておきます。
そして時間があるときに、少しずつカードを埋めていきます。
さらに類似特許を読んで、その後に中国語、英語で対訳があるものを探していきます。

こんな感じでバイオに関する勉強をしています。
ご参考になれば幸いです。

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