LALのゲル化は、図1のように複数のプロテアーゼ前駆体が順次活性化され、最終的に生成する Coagulin が重合することによって起こります。Coagulin の生成過程における、各因子の活性の変化を考えてみましょう。

エンドトキシンによる LAL の活性化では、まず Factor C が活性化されます。活性化型 Factor C の量が反応液中のエンドトキシン量に比例すると仮定すると、その活性は、ごく短い時間で一定となります。

次に、Factor B はほぼ一定量の活性化型 Factor C によって活性化されることになりますから、活性化型 Factor B の生成速度は、初期に最大となりますが、基質となる Factor B の減少と活性化型の Factor B の増加により徐々に減少し、ついには生成が止まると予想されます。

次に出現する Clotting enzyme はどのような挙動を示すでしょうか。Factor B の場合と違い、Proclotting enzyme を水解する活性化型 Factor B の量が変化しますから、Clotting enzyme の生成量の変化は少し複雑です。活性化型 Factor B 量が徐々に増加する初期には、Clotting enzyme の生成速度が徐々に速くなることになります。

この生成速度は、活性化型 Factor B 量が一定になったところで最大になり、その後、基質である Proclotting enzyme 量の減少と生成物である Clotting enzyme の増加により徐々に減少、最終的に生成が止まるということになります。Clotting enzyme の生成量のタイムコースを予想すると、初期にラグがあり、活性出現初期には下に膨らんだ形状、後期には上に膨らんだ形状となった後、一定になると思われます。

さらに、Coagulin の生成を考えてみると、タイムコースの形状自体は同様ですが、ラグはさらに長くなると思われます。図2 は、これらの活性化型因子の生成タイムコースの予想図です。トキシノメーターの場合、ゲルの量を透過光量の減少として観察しますから、タイムコースの形は上下逆になります。

以前筆者らは、この反応タイムコースの特長がエンドトキシンと β-グルカンで異なることを報告しました^2）。すなわち、エンドトキシンの場合は、ラグが長く、濁度変化が急激に起こるのですが、β-グルカンの場合は、ラグが比較的短く、濁度変化も緩やかに起こるというものです。

このことも、LAL のカスケード機構で、β-グルカンによるゲル化の系は、エンドトキシンに比べ、関連する因子が 1 つ少ないということから理解できると思われます。

いずれにしても、リムルス試験では、比濁時間分析法、合成基質法に関わらず、反応系の最終生成物のタイムコースはラグを持つことが予想されます。そして、これは実際の測定で観察されている通りです。すなわち、ラグのない反応タイムコースが認められた場合は、エンドトキシンや β-グルカンによる LAL の活性化とは異なる変化を観察しているということになります。