JP2001208755A - Method for screening physiological active material utilizing surface plasmon resonance - Google Patents

Method for screening physiological active material utilizing surface plasmon resonance

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JP2001208755A
JP2001208755A JP2000020096A JP2000020096A JP2001208755A JP 2001208755 A JP2001208755 A JP 2001208755A JP 2000020096 A JP2000020096 A JP 2000020096A JP 2000020096 A JP2000020096 A JP 2000020096A JP 2001208755 A JP2001208755 A JP 2001208755A
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Japan
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cell membrane
thin film
surface plasmon
membrane
plasmon resonance
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JP2000020096A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiro Okumura
史朗 奥村
Tetsuyuki Akao
哲之 赤尾
Hidekazu Mizushiro
英一 水城
Satoko Yamashita
聡子 山下
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Fukuoka Prefecture
Original Assignee
Fukuoka Prefecture
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple screening method by which a physiological active material can be discovered efficiently for the development of pharmaceuticals, diagnostic medicines, agricultural chemicals, etc. SOLUTION: In this screening method in which the interaction between a ligand immobilized on the surface of a metallic thin film stuck to glass is detected by surface plasmon resonance, a cell membrane is used as the ligand and a material which interacts to the membrane is selected by immobilizing the membrane on the surface of the thin film under the presence of a phospholipid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品等として有
用な生理活性物質をスクリーンニングする技術分野に属
し、特に、表面プラズモン共鳴を利用することによる新
しいタイプの生理活性物質の簡易スクリーニング方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of screening for a physiologically active substance useful as a pharmaceutical or the like, and more particularly to a simple screening method for a new type of physiologically active substance by utilizing surface plasmon resonance.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】細胞レベルにおける生命活動
の最終的なインターフェースは細胞膜である。各細胞に
応じた特異的な分子認識や物質の透過、放出、他細胞や
特定の物質との結合などすべては細胞膜の機能によって
行われている。従って各種医薬品、診断薬、農薬等、生
物に対して何らかの活性を持つ物質(生理活性物質)は
細胞膜表面となんらかの相互作用を行いその機能を発揮
している。細胞膜上での細胞膜と物質との相互作用をモ
ニタリングすることにより、有用な生理活性物質を効率
的にスクリーニングし、各種の医薬品、診断薬、農薬等
の開発に役立てることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The ultimate interface of life activity at the cellular level is the cell membrane. Specific molecular recognition and permeation and release of substances according to each cell, binding to other cells and specific substances, etc. are all performed by cell membrane functions. Therefore, substances (bioactive substances) having some activity on living organisms, such as various pharmaceuticals, diagnostics, and agricultural chemicals, have some interaction with the cell membrane surface and exhibit their functions. By monitoring the interaction between the cell membrane and the substance on the cell membrane, a useful physiologically active substance can be efficiently screened and utilized for the development of various drugs, diagnostic agents, agricultural chemicals, and the like.

【0003】従来、生理活性物質のスクリーニングを行
うために細胞と物質の相互作用を調べるには放射性物質
を用いた拮抗阻害を測定する必要があり、放射性物質取
り扱いの教育を受けた研究員がそのための専用の施設で
測定を行う必要があった。このため実質的には簡易なス
クリーニングは不可能であり、実験動物や培養細胞系を
用いてスクリーニングを行っている。実験動物は高価で
相応の施設や休日なしの飼育体勢が必要であるし、培養
細胞系は必要な細胞系がすべてそろっているわけではな
い。医薬品、診断薬、農薬などの迅速且つ低コストの開
発のためには、生理活性物質を効率的に見つけ出すこと
のできる簡易なスクリーニング方法が待望されている。
Conventionally, in order to examine the interaction between a cell and a substance in order to screen for a physiologically active substance, it is necessary to measure antagonistic inhibition using a radioactive substance. Measurements had to be performed at a dedicated facility. For this reason, simple screening is practically impossible, and screening is performed using experimental animals and cultured cell systems. Laboratory animals are expensive and require appropriate facilities and breeding positions without holidays, and cultured cell lines do not have all the necessary cell lines. For rapid and low-cost development of pharmaceuticals, diagnostics, pesticides, and the like, a simple screening method capable of efficiently finding a physiologically active substance has been desired.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、最近開発さ
れた表面プラズモン共鳴装置(表面プラズモン共鳴バイ
オセンサー)を利用することにより、従来は存しなかっ
た細胞膜と物質との相互作用を直接的に且つ簡易に検出
することができ生理活性物質として該物質をスクリーニ
ングすることができる手段を案出し本発明を導き出した
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has developed a surface plasmon resonance device (surface plasmon resonance biosensor) which has been recently developed to directly detect the interaction between a cell membrane and a substance which did not exist before. The present invention was devised by devising a means capable of detecting the substance as a physiologically active substance that can be detected easily and easily.

【0005】かくして、本発明に従えば、ガラスに被着
された金属薄膜の表面に固定化したリガンドと物質との
相互作用を表面プラズモン共鳴により検出する方法にお
いて、リガンドとして細胞膜を用いリン脂質の存在下に
金属薄膜表面に固定化し、該細胞膜と相互作用する物質
を選択することを特徴とする生理活性物質のスクリーニ
ング方法が提供される。
Thus, according to the present invention, in a method for detecting the interaction between a substance immobilized on the surface of a metal thin film adhered to glass and a substance by surface plasmon resonance, a cell membrane is used as the ligand, A method for screening for a physiologically active substance is provided, which comprises immobilizing the substance on the surface of a metal thin film in the presence thereof and selecting a substance that interacts with the cell membrane.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明が対象とする表面プラズモ
ン共鳴(surface plasmon resonance:以下、SPRと
略称することがある)とは、金属薄膜が被着されたガラ
ス中を光が進み界面で全反射するとき、界面で生じるエ
バネッセント波と金属薄膜において生じる表面プラズモ
ン波の波数が一致して起こる共鳴であり、この共鳴が起
こると反射光の強度が減少する。表面プラズモン波は金
属薄膜表面上で生じるので、その極く近傍の媒質に濃度
変化や質量変化があれば、表面プラズモン波が変化し、
それに応じて反射光の強度を減少させる入射角が変化す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Surface plasmon resonance (SPR), which is an object of the present invention, means that light travels through glass on which a metal thin film is adhered, and the entire surface of the glass at the interface. When the light is reflected, the resonance occurs when the wave number of the evanescent wave generated at the interface and the surface plasmon wave generated in the metal thin film coincide with each other. When this resonance occurs, the intensity of the reflected light decreases. Since surface plasmon waves are generated on the surface of a metal thin film, if there is a concentration change or a mass change in a medium in the immediate vicinity, the surface plasmon waves change,
Accordingly, the angle of incidence that reduces the intensity of the reflected light changes.

【0007】このような現象を利用して1990年代の初頭
に表面プラズモン共鳴バイオセンサーが開発された。典
型的なSPRバイオセンサーにおいては、ガラスに被着
(コート)された金属薄膜(一般的には金薄膜)の表面
にリガンドを固定化し、これに接するように被測定物質
収容用フローセルが配備された使い捨て式の測定用チッ
プ(センサーチップ)を使用する。このセンサーチップ
を装置本体に挿入(装着)し、ガラスに近赤外のp遍光
を入射し、前述したような原理に従い反射光の強度を減
少させる入射角の変化を共鳴シグナルとして求める〔1
‐4度の変化を1RU(resonance unit)と呼ぶ〕。
このようなSPRバイオセンサーについては、例えば、
「蛋白質 核酸 酵素Vol37(1992)」の53〜60頁およ
び81〜87頁に詳述されている。
[0007] A surface plasmon resonance biosensor was developed in the early 1990s utilizing such a phenomenon. In a typical SPR biosensor, a ligand is immobilized on the surface of a metal thin film (generally, a gold thin film) adhered (coated) to glass, and a flow cell for accommodating a substance to be measured is provided so as to be in contact with the ligand. Use a disposable measuring chip (sensor chip). This sensor chip is inserted (mounted) into the apparatus main body, near-infrared p-polarized light is incident on the glass, and the change in the incident angle that reduces the intensity of the reflected light according to the principle described above is determined as a resonance signal [1].
0 -4 degree of change is called a 1RU (resonance unit)].
For such an SPR biosensor, for example,
It is described in detail in "Protein Nucleic Acid Enzyme Vol37 (1992)", pp. 53-60 and 81-87.

【0008】以上のようなSPRバイオセンサーを用い
れば、金属薄膜の表面に固定化されたリガンドに応じて
該リガンドに特異的に反応したり結合する物質の定量や
相互作用の測定などを行うことが可能である。しかし、
実際には、多くの場合、金属薄膜にリガンドを固定化す
るのに困難が伴い、使用されているリガンドの種類は限
られており、例えば、細胞膜を固定化してSPRバイオ
センサーにおけるリガンドとして使用した例は見当たら
ない。
[0008] By using the SPR biosensor as described above, it is possible to perform quantification of substances that specifically react with or bind to the ligand in accordance with the ligand immobilized on the surface of the metal thin film, or to measure the interaction. Is possible. But,
In practice, in many cases, it is difficult to immobilize a ligand on a metal thin film, and the types of ligands used are limited. For example, a cell membrane is immobilized and used as a ligand in an SPR biosensor. No examples are found.

【0009】最近、SPRバイオセンサーのメーカーか
ら、リポソーム等をリガンドとする場合に、それらを固
定化するものとして測定用チップの金属薄膜上にアルキ
ル鎖を結合し被覆したものが提供されている。しかし、
このようなチップを用いても細胞膜成分を安定して金属
薄膜に固定化することはできない。
Recently, a maker of an SPR biosensor has provided a metal thin film of a measurement chip to which an alkyl chain is bonded and coated, as a material for immobilizing liposomes or the like as a ligand. But,
Even with such a chip, cell membrane components cannot be stably immobilized on a metal thin film.

【0010】本発明の特徴は、金属薄膜上にアルキル鎖
を結合した測定用チップを用いて目的の細胞膜を固定化
する際に、リン脂質を添加し、その存在下に固定化を行
うことにあり、これによって細胞膜がきわめて安定して
金属薄膜表面測定チップに固定化される。通常細胞膜成
分を抽出する際には、細胞膜を構成する脂質膜と膜上に
存在するチャンネルや表面抗原などの膜タンパク質の凝
集体として抽出される。このような凝集体のままアルキ
ル鎖を並べた金属薄膜上に固定化しようとすると、膜に
隙間ができやすくアルキル鎖が露出した部分が生じた
り、細胞膜が不安定でサンプルを流したときに剥がれや
すくなったりする。そこで、均一で安定な脂質成分を添
加して、細胞膜成分を金属薄膜表面上で再構成すること
で細胞膜固定化測定用チップが得られる。こうして得ら
れた細胞膜固定化測定用チップは細胞膜の流動性を保持
したまま細胞膜上のチャンネルや表面抗原を含んでお
り、自然状態に近い細胞膜機能を保持しているため、生
理活性物質の検索に適した測定用チップとして使用可能
である。
A feature of the present invention is that when a target cell membrane is immobilized using a measuring chip having an alkyl chain bonded to a metal thin film, a phospholipid is added and immobilization is performed in the presence of the phospholipid. In this way, the cell membrane is very stably immobilized on the metal thin film surface measurement chip. Usually, when a cell membrane component is extracted, it is extracted as an aggregate of a lipid membrane constituting a cell membrane and a membrane protein such as a channel or a surface antigen present on the membrane. When trying to immobilize an alkyl chain with such an aggregate on a metal thin film, the gap tends to be formed in the membrane, where the alkyl chain is exposed, or when the cell membrane is unstable and the sample is flowed. It becomes easier. Then, a uniform and stable lipid component is added, and the cell membrane component is reconstituted on the surface of the metal thin film to obtain a cell membrane-immobilized measurement chip. The cell membrane-immobilized measurement chip thus obtained contains channels and surface antigens on the cell membrane while maintaining the fluidity of the cell membrane, and retains a cell membrane function close to the natural state. It can be used as a suitable measurement chip.

【0011】本発明においてリガンドとしての細胞膜を
金属薄膜表面に固定化するのに用いられるのに好適なリ
ン脂質は、一般的に下記の一般式(I)で表すことがで
きる。
In the present invention, a phospholipid suitable for immobilizing a cell membrane as a ligand on the surface of a metal thin film can be generally represented by the following general formula (I).

【0012】[0012]

【化1】 Embedded image

【0013】式(I)中、Xは、リン脂質の疎水部を形
成し、R−O−またはR−CO−O−で表すことができ
る。ここで、Rは、炭素数5〜20の炭化水素基であ
り、好ましくは、炭素数12〜18の飽和炭化水素基
(アルキル基)である。この部分に2重結合が存在する
とそこから分解を受け易くなるので、細胞膜を安定して
固定化するには2重結合のないリン脂質を使用すること
が好ましい。
In the formula (I), X forms a hydrophobic part of a phospholipid and can be represented by R—O— or R—CO—O—. Here, R is a hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms, and is preferably a saturated hydrocarbon group (alkyl group) having 12 to 18 carbon atoms. If a double bond is present in this portion, it is liable to be decomposed from the double bond. Therefore, in order to stably immobilize the cell membrane, it is preferable to use a phospholipid having no double bond.

【0014】また、式(I)中、Zは、リン酸残基とと
もにリン脂質の親水部を形成し、コリン、エタノールア
ミン、イノシトール、グリセロールなどが好ましい例と
して挙げられる。Yは疎水部と親水部を連結するコネク
ター部を形成し、グリセロール、グルタミン酸、アスパ
ラギン酸などの残基が好ましい例として挙げられる。
In the formula (I), Z forms a hydrophilic portion of a phospholipid together with a phosphate residue, and preferred examples include choline, ethanolamine, inositol, and glycerol. Y forms a connector part connecting the hydrophobic part and the hydrophilic part, and a preferable example is a residue such as glycerol, glutamic acid, and aspartic acid.

【0015】本発明において用いられるリン脂質は、電
荷が中性であることが好ましい。陽電荷や負電荷を持っ
ていると、それに起因した非特異的な結合のおそれがあ
り、また、測定対象となる細胞膜の有する電荷を損なわ
ないためにも添加するりん脂質は中性であることが好ま
しい。
The phospholipid used in the present invention preferably has a neutral charge. Positive or negative charges may cause non-specific binding, and the added phospholipid must be neutral so as not to impair the charge of the cell membrane to be measured. Is preferred.

【0016】さらに、本発明において細胞膜の固定化に
使用されるリン脂質は、その相転移温度があまり低すぎ
ず(5℃以上くらい)、且つ高すぎない(細胞種によ
る)ことが好ましい。相転移温度が低いとミセル化しや
すく脂質膜としてではなく、界面活性剤的な性質が強く
なり、細胞膜の固定化には不向きとなる。一方、相転移
温度が高いと細胞の活動温度において流動性がなくな
り、本来の細胞膜の活動を阻害する可能性がある。一般
に、リン脂質の相転移温度は、その生物種の活動時の体
温以下が望ましいと考えられ、昆虫細胞と動物細胞では
異なる。
Furthermore, the phospholipid used for immobilizing a cell membrane in the present invention preferably has a phase transition temperature not too low (about 5 ° C. or higher) and not too high (depending on the cell type). When the phase transition temperature is low, micelles are easily formed, not as a lipid membrane, but a surfactant-like property becomes strong, which is not suitable for immobilizing a cell membrane. On the other hand, if the phase transition temperature is high, the fluidity is lost at the activity temperature of the cell, and the original activity of the cell membrane may be inhibited. In general, it is considered that the phase transition temperature of the phospholipid is preferably lower than the body temperature during the activity of the species, and differs between insect cells and animal cells.

【0017】本発明においては、以上のような合成また
は天然物から得られる各種のリン脂質を用いることがで
きる。図1には、本発明において用いられるのに好適な
幾つかのリン脂質の化学構造式を例示している。図1
中、RおよびR’で表されるアルキル鎖は一般に5〜2
0(好ましくは12〜18)の炭素数を有する。このよ
うなリン脂質を用いて、細胞膜を測定用チップの金属薄
膜表面に固定化するには、先ず、目的の生物種から抽出
した細胞膜とリン脂質とを適当なバッファー液中で混合
し、超音波処理などにより均一な分散液を調製する。こ
の際、細胞膜のタンパク質の濃度は、一般に、リン脂質
の3〜10重量%となるようにするが、最適値は細胞膜
に含まれるレセプターの濃度によって変わるため、最適
がこの範囲外になることもあり得る。次に、既述したよ
うな金属薄膜表面がアルキル鎖で覆われている測定用チ
ップ(市販品)をSPR測定装置本体に挿入し、フロー
セル内に、前記の細胞膜/リン脂質混合分散液を流せば
(一般に1〜2時間)、細胞膜が金属薄膜表面に固定化
される。このようにリガンドとして細胞膜を確実に固定
化した状態で、該細胞膜と被測定物質との相互作用を表
面プラズモン共鳴により検出し、共鳴シグナル(RU
値)から相互作用の有無または相互作用の強さを知り、
それに応じて目的の生理活性物質を選択すればよい。
In the present invention, various phospholipids obtained from the above synthetic or natural products can be used. FIG. 1 illustrates the chemical formulas of some phospholipids suitable for use in the present invention. FIG.
Wherein the alkyl chains represented by R and R 'are generally 5 to 2
It has a carbon number of 0 (preferably 12 to 18). In order to immobilize the cell membrane on the surface of the metal thin film of the measurement chip using such a phospholipid, first, the cell membrane extracted from the target biological species and the phospholipid are mixed in an appropriate buffer solution, and then mixed. Prepare a uniform dispersion by sonication or the like. At this time, the concentration of the protein in the cell membrane is generally adjusted to 3 to 10% by weight of the phospholipid, but the optimal value varies depending on the concentration of the receptor contained in the cell membrane, and therefore the optimal value may be outside this range. possible. Next, a measuring chip (commercially available) having a metal thin film surface covered with an alkyl chain as described above is inserted into the main body of the SPR measuring apparatus, and the cell membrane / phospholipid mixed dispersion is flowed into the flow cell. If this is the case (generally 1-2 hours), the cell membrane is immobilized on the metal thin film surface. With the cell membrane securely immobilized as a ligand in this way, the interaction between the cell membrane and the substance to be measured is detected by surface plasmon resonance, and the resonance signal (RU) is detected.
Value) to determine the presence or absence of interaction or the strength of the interaction,
The target physiologically active substance may be selected accordingly.

【0018】本発明に従えば、このように細胞膜上での
生理活性物質の相互作用を検討するシステムが開発され
たので、例えばガン細胞の細胞膜を測定用チップの金属
薄膜表面に固定化し、ガン細胞に特異的に結合する検知
試薬やガン細胞のみを破壊するガン治療薬のスクリーニ
ングが可能となる。また近年注目を集めているバチルス
・チューリンジエンシス(Bacillus thuringiensis)が
生産する殺虫活性をもった微生物農薬は、その主体がタ
ンパク質であり、特定の昆虫の腸管上皮細胞膜への特異
的結合により殺虫活性を発揮することが知られている
が、ターゲットとする昆虫の腸管上皮細胞の細胞膜を測
定用チップの金属薄膜表面に固定化し、これに特異的に
結合するBacillus thuringiensisの産生タンパク質をス
クリーニングすることにより、微生物農薬の開発を迅速
に行なうことができる。この2例に限らず細胞膜上での
相互作用を検知することができれば、その適用分野は広
く、製薬や農薬の開発分野を中心に大きな需要が期待さ
れる。
According to the present invention, a system for examining the interaction of a physiologically active substance on a cell membrane has been developed. For example, the cell membrane of a cancer cell is immobilized on the surface of a metal thin film of a measurement chip, It becomes possible to screen for a detection reagent that specifically binds to cells or a cancer therapeutic agent that destroys only cancer cells. In addition, Bacillus thuringiensis, a microbial pesticide produced by Bacillus thuringiensis, which has recently attracted attention, is mainly composed of proteins, and is mainly composed of proteins. It is known that Bacillus thuringiensis protein that specifically binds to Bacillus thuringiensis produced protein is immobilized on the target membrane of the intestinal epithelial cell of the insect on the metal thin film surface of the measurement chip. In addition, microbial pesticides can be rapidly developed. If the interaction on the cell membrane can be detected, not limited to these two examples, the field of application is wide, and great demand is expected mainly in the fields of pharmaceutical and agricultural chemical development.

【0019】[0019]

【実施例】以下に、コナガから抽出した中腸細胞膜に対
する相互作用をSRPを利用して検出することにより、
Bacillus thuringiensis由来の生理活性タンパク質をス
クリーニングする場合について実施例を示すが、本発明
はこの実施例によって限定されるものではない。工程1:コナガの中腸細胞膜画分の調製 実験室で継続的に飼育し、Bacillus thuringiensis ser
ovar kurstaki HD-73株に対して感受性のあるコナガの
終令幼虫の中腸を取り出して、ホモジネートし、マグネ
シウムイオン存在下では中腸上皮の細胞膜が他の細胞膜
より沈殿形成が弱いことを利用して、遠心分離によって
精製抽出を行った。まず中腸ホモジネートに24mM塩
化マグネシウム溶液を同量加え、2500gで15分間
遠心し、目的以外の細胞膜を沈殿させ、上澄みをさらに
30000gで30分間遠心し、目的に中腸の上皮細胞
の細胞膜を沈殿させ、収集した。同じ操作をもう一度繰
り返し、細胞膜をより精製しこれをサンプルとした。
[Examples] In the following, the midgut cell membrane extracted from Japanese moth was examined.
By detecting the interaction using SRP,
Bioactive protein derived from Bacillus thuringiensis
An example will be described for the case of cleaning.
Is not limited by this embodiment.Step 1: Preparation of the midgut cell membrane fraction of Japanese moth  Continuously raised in the laboratory, Bacillus thuringiensis ser
ovar kurstaki HD-73
Remove the midgut of the terminal larva, homogenize, and
In the presence of calcium ions, the cell membrane of the midgut epithelium
Centrifugation, taking advantage of the weaker precipitate formation
Purification and extraction were performed. First, add 24 mM salt to the midgut homogenate.
Add the same amount of magnesium chloride solution and 2,500g for 15 minutes
Centrifuge to sediment undesired cell membranes.
Centrifuge at 30,000 g for 30 minutes.
Cell membranes were precipitated and collected. Repeat the same operation
After repetition, the cell membrane was further purified and used as a sample.

【0020】工程2:コナガの中腸細胞膜の測定チップ
上への固定化 抽出した細胞膜のタンパク質濃度を測定し、HBSバッ
ファに溶かした1mM2C14−gly−PC(合成リン
脂質MW=650、図1参照)と混合して、細胞膜のタ
ンパク質の濃度が重量にして2C14−gly−PCの5
%となるようにした。細胞膜と2C14−gly−PCの
混合溶液に対しソニックバスで超音波をかけて均等に分
散するようにした(1分間を3回)。表面プラズモン測
定装置であるBIAcore社製のBIAcore 1000に金薄膜表面
がアルキル鎖で覆われている測定用チップ(BIAcore社
よりセンサーチップHPAとして市販)を挿入し、前記の
細胞膜/リン脂質混合分散液を1μl/分で110分間
流して固定化した。
[0020]Step 2: A chip for measuring the midgut cell membrane of the diamondback moth
Immobilization on top  Measure the protein concentration of the extracted cell membrane, and
1 mM 2C dissolved in pha14-Gly-PC (synthetic phosphorus
Lipid MW = 650, see FIG. 1)
Protein concentration is 2C by weight145 of gly-PC
%. Cell membrane and 2C14-Gly-PC
Apply ultrasonic waves to the mixed solution using a sonic bath to evenly disperse.
Scatter (three times a minute). Surface plasmon measurement
Gold thin film surface on BIAcore 1000 manufactured by BIAcore
Chip covered with an alkyl chain (BIAcore
(Commercially available as a sensor chip HPA)
Cell membrane / phospholipid mixed dispersion at 1 μl / min for 110 minutes
It was fixed by flowing.

【0021】工程3:コナガに対して殺虫活性を持つタ
ンパク性トキシンの調製 コナガに対して殺虫活性を持っているBacillus thuring
iensis serovar kurstaki HD-73のインクル‐ジョンボ
ディ350μgに可溶化バッファー〔50mMのNa2
CO3(pH10.0)、10mMのDTT(ジチオス
レイトール)、1mMのEDTA〕240μlを加え、
37℃、1時間インキュベートした。15000rpm
で5分間遠心し、上清を230μlとり、プロティナー
ゼK(1mg/ml)を7.36μl加え、37℃、9
0minインキュベートした。1NのHClを10.8
μl加えて中和し、さらにPMSF(プロティナーゼK
の阻害剤)を1mMになるように加えて、プロセッシン
グを停止したものをサンプルとして使用した。
[0021]Step 3: Having insecticidal activity against Japanese moth
Preparation of proteinaceous toxin  Bacillus thuring with insecticidal activity against Japanese moth
iensis serovar kurstaki HD-73 Inkl-Jombo
Solubilization buffer [50 mM NaTwo
COThree(PH 10.0), 10 mM DTT (dithios
(Reitoll), 1 mM EDTA]
Incubated at 37 ° C for 1 hour. 15000rpm
Centrifuge for 5 minutes, take 230 μl of the supernatant, and
7.36 μl of ZeK (1 mg / ml) was added,
Incubated for 0 min. 1N HCl 10.8
Neutralize by adding μl and further add PMSF (proteinase K
Was added to a concentration of 1 mM, and
The sample which stopped the sampling was used as a sample.

【0022】工程4:コナガの中腸上皮細胞細胞膜とト
キシンの相互作用 工程2で得たコナガの中腸上皮細胞細胞膜を固定化した
測定チップに工程3で得たトキシンサンプルを濃度を変
えて流し、細胞膜とトキシンの相互作用を測定した。こ
のトキシンは細胞膜上のレセプターと結合し細胞膜に細
孔を生じることで中腸上皮細胞を破壊し、コナガを死に
至らしめる作用を持っている。表面プラズモン測定装置
により細胞膜とトキシンが濃度に応じた結合を行うこと
が示された(図2)、また熱処理して不活性化したトキ
シンは細胞膜との結合を示さなかった(図3)。
[0022]Step 4: The midgut epithelial cell membrane of the diamondback moth
Xin interaction  Immobilized the midgut epithelial cell membrane of the diamondback moth obtained in step 2
Change the concentration of the toxin sample obtained in step 3 to the measurement chip.
Then, the interaction between the cell membrane and the toxin was measured. This
Toxin binds to receptors on the cell membrane and
Destruction of mid-gut epithelial cells by creating pores, killing Konaga
Has the effect of bringing. Surface plasmon measuring device
Binds the cell membrane to the toxin according to the concentration
(Fig. 2).
Syn did not show binding to the cell membrane (FIG. 3).

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、表面プラズモン共鳴を
利用して、細胞膜と生理活性物質の相互作用を測定する
ことが可能であり、生理活性物質のスクリーニングを簡
易に行うことができる。
According to the present invention, the interaction between a cell membrane and a physiologically active substance can be measured by utilizing surface plasmon resonance, and screening of a physiologically active substance can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明において用いられるのに好適なリン脂質
の化学構造式を示す。
FIG. 1 shows a chemical formula of a phospholipid suitable for use in the present invention.

【図2】本発明の実施例として、コナガの中腸上皮細胞
細胞膜とBacillus thuringiensis由来のトキシンとの相
互作用を検出した表面プラズモン共鳴の共鳴シグナルを
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing resonance signals of surface plasmon resonance in which the interaction between the membrane of the midgut epithelial cell of Japanese moth and the toxin derived from Bacillus thuringiensis is detected as an example of the present invention.

【図3】本発明の実施例として、コナガの中腸上皮細胞
細胞膜とBacillus thuringiensis由来のトキシンとの相
互作用を検出した表面プラズモン共鳴の共鳴シグナルを
示すグラフであり、不活性化したトキシンが細胞膜と相
互作用しないことを示している。
FIG. 3 is a graph showing a resonance signal of surface plasmon resonance in which an interaction between a membrane of the midgut epithelial cell of the Japanese moth and a toxin derived from Bacillus thuringiensis was detected as an example of the present invention. Does not interact with.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/50 G01N 33/50 Z (72)発明者 水城 英一 福岡県久留米市合川町1465−5 福岡県工 業技術センター生物食品研究所内 (72)発明者 山下 聡子 福岡県久留米市合川町1465−5 福岡県工 業技術センター生物食品研究所内 Fターム(参考) 2G045 AA24 AA26 BA13 CB01 FA14 FA15 FA25 GC11 2G059 AA05 BB12 BB15 DD03 EE02 EE05 GG04 HH01 JJ19 KK01──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/50 G01N 33/50 Z (72) Inventor Eiichi Mizuki 1465-5 Aikawa-cho, Kurume-shi, Fukuoka Fukuoka (72) Inventor Satoko Yamashita 1465-5 Aikawa-cho, Kurume-shi, Fukuoka Fukuoka Prefecture, Japan AA05 BB12 BB15 DD03 EE02 EE05 GG04 HH01 JJ19 KK01

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラスに被着された金属薄膜の表面に固
定化したリガンドと物質との相互作用を表面プラズモン
共鳴により検出する方法において、リガンドとして細胞
膜を用いリン脂質の存在下に金属薄膜表面に固定化し、
該細胞膜と相互作用する物質を選択することを特徴とす
る生理活性物質のスクリーニング方法。
1. A method for detecting the interaction between a substance immobilized on the surface of a metal thin film adhered to glass and a substance by surface plasmon resonance, wherein a cell membrane is used as the ligand and the surface of the metal thin film is exposed in the presence of a phospholipid. Fixed to
A method for screening a physiologically active substance, comprising selecting a substance that interacts with the cell membrane.
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