脳内の過酸化水素について

質問

先日、新聞で脳内のグルタミン酸を酵素電極を用いて無線で計るという記事を見ました。それを少し調べたのですが、グルタミン酸酸化酵素を固定化し、グルタミン酸がくっついて発生した過酸化水素を電極で拾うというものでした。脳内には他のアミノ酸の酸化などで過酸化水素が発生する場合があると思うのですが、そういったものは影響しないのかなと思いました。
そのあたりを確認しようと思うのですが、グルタミン酸が増加するときに他の物質によって過酸化水素が多くなるときはどんなときが考えられるのでしょうか？

回答No.2

robita

hideyuki523さん、こんにちは。

＞脳内には他のアミノ酸の酸化などで過酸化水素が発生する場合があると思うのですが、そういったものは影響しないのかなと思いました。

アミノ酸の代謝については素人ですが、哺乳類のアミノ酸代謝で過酸化水素が発生するような反応はあるのでしょうか？この酵素電極に使用されている酵素はStreptomyces sp.由来で、結構特別な反応だと思いますが。

また、他のアミノ酸の影響ということですが、酵素の基質特異性が効いてくると思います。調べてみた所、この酵素の基質特異性は、L-glutamateを100とすると、L-asparateは0.6、他のアミノ酸は0となっており、基質特異性は高いようです。

＞先日、新聞で脳内のグルタミン酸を酵素電極を用いて無線で計るという記事を見ました。

また、これはin vivo系での測定を実現したという記事なのでしょうか？それとも実現を目指しているという記事？

行なっているグループは多分NTTの基礎研の方々だと推測されますが、彼らはin vitroでの実験で論文はだしているけどもin vivo系での測定はしてないような気がします。

さらに、脳内では神経細胞の周りをグリア細胞が囲んでおり、特にグルタミン酸はそこから漏れでないようになっています。ですからスライス培養系または初代分散培養系などのin vitro系では測定できてもin vivo系では測定が困難であると思います。（神経科学の専門家でもないのであくまで予測ですが）

だけどin vivo系で実際測定できているならすごいですね。面白そうなので、もしよろしければいつの新聞記事か教えていただけますか？

回答No.1

noname#29428

バイオセンサーに関しては全くの素人ですが，センサーによる正確な測定が必要な場合には，一般的にノイズキャンセルと言った手法が使われます。

グルタミン酸酸化酵素バイオセンサーで，ご指摘のようなことがないように正確に測定する必要がある場合には，グルタミン酸酸化酵素のダミーを用いて，他の原因で発生する過酸化水素からのノイズを測定し，ノイズ・キャンセルすれば良いのではないかと思います。

検索しましたら下記URLの１件のみヒットしましたが…
http://wwwsoc.nii.ac.jp/jsac/TT62/2G01.html

ご質問の件が，一本で測定しているようでしたら，他の原因で発生する過酸化水素をあまり拾わず，ノイズキャンセルの必要性がそれ程大きくない，割合正確なセンサーなのではと思いますが…

専門家の回答をお待ちください。