JP2002005935A - 抗原又は抗体の高感度検出法 - Google Patents
抗原又は抗体の高感度検出法Info
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Abstract
又は抗体の高感度検出法を提供することにある。就中、
抗体としてモノクローナル抗体を使用した場合の各種抗
原又は抗体の高感度検出法を提供することにある。 【解決手段】本発明は、抗原抗体反応を利用した抗原の
検出法であって、該抗原に対するモノクローナル抗体
と、該モノクローナル抗体と結合し得る多官能性抗原と
を用いることを特徴とする抗原の高感度検出法である。
また、本発明は、抗原抗体反応を利用した抗体の検出法
であって、該抗体に対する抗原として該抗原から調製し
得る多官能性抗原を用いることを特徴とする抗体の高感
度検出法の発明である。
Description
用した抗原又は抗体の高感度検出法に関する。詳しくは
モノクローナル抗体を用いる同高感度検出法に関する。
を認識するため、その特定の抗原の検出に広く用いられ
ているが、モノクローナル抗体を用いた測定法は一般に
感度が低く、その検出感度の増大が望まれている。一
方、代表的な除草剤であり、光合成系の電子受容体とし
ても広く用いられているビオロゲンを特異的に認識する
モノクローナル抗体は毒物であるビオロゲンを無毒化す
る医薬としての応用が期待でき、また電子受容体に抗体
が結合することによって、電子供与体から電子移動によ
って生じたラジカルを捕足することが可能になると考え
られるため、電子供与体から受容体への電子移動を制御
する材料としての利用も期待されている。ビオロゲンを
特異的に認識するモノクローナル抗体に関しては、これ
までにZ.Niewola等[Clinica Chimica Acta,148,149-15
6(1985)]や M.R.Bowles等[Int.J. Immunopharmacol.,
10,537-545(1988)]によって抗ビオロゲンモノクローナ
ル抗体が得られているが、これらの抗体の評価について
は、ビオロゲンとの結合親和性について検討されている
のみで、それ以上の、或いはそれ以外の検討は殆どなさ
れておらず、抗ビオロゲンモノクローナル抗体を用いた
ビオロゲンの高感度検出法について言及している文献は
これまでのところ殆ど見当たらない。
抗体反応を利用した抗原又は抗体の高感度検出法を提供
することにある。就中、抗体としてモノクローナル抗体
を使用した場合の各種抗原又は抗体の高感度検出法を提
供することにある。
を利用した抗原の検出法であって、該抗原に対するモノ
クローナル抗体と、該モノクローナル抗体と結合し得る
多官能性抗原とを用いることを特徴とする抗原の高感度
検出法である。
抗体の検出法であって、該抗体に対する抗原として該抗
原から調製し得る多官能性抗原を用いることを特徴とす
る抗体の高感度検出法の発明である。
による抗原の検出をバイオセンサーなどで行うとき、抗
原を多官能性にすることにより、抗原の検出感度を増大
させ得るのではないかと考え、最も多用される除草剤成
分であるビオローゲンのモノクローナル抗体によりビオ
ローゲンをバイオセンサーにより検出する際、ビオロー
ゲンダイマー(メチレン鎖で結合したもの)を用いたと
ころ、応答シグナルが大きく増大し、また、ダイマーと
抗体の添加の繰り返しによりさらにシグナルの増大が図
れることを見出し、更に、本技術は、ビオローゲンに限
らず多官能にすることのできる全ての抗原に利用し得る
ものであり、バイオセンサーのみならずELISA法
(酵素標識抗体測定法)などにも利用できるものである
との確信を得、本発明を完成するに到った。本技術は、
診断薬としての利用を始めとして、多くの化合物のモノ
クローナル抗体による高感度検出法等に利用価値のある
興味ある技術である。
は、二官能性抗原、三官能性抗原、四官能性抗原等が挙
げられるが、二官能性抗原が比較的合成し易く、より一
般的であり好ましい。二官能性抗原としては抗原ダイマ
ーが合成のし易さ等から好ましく用いられる。抗原ダイ
マーは、官能性のある抗原をダイマー化したものである
が、そのとき、元素数5〜15の屈曲性連鎖を含む分子
鎖で結合したものが好ましい。そのような分子鎖として
は、例えば炭素数5〜15のメチレン鎖などが好ましい
ものとして挙げられる。本発明で用いられるモノクロー
ナル抗体は、常法、即ちケラーとミルシュタインによる
モノクローナル抗体の作製法に準じて適宜作製したもの
を用いることで足りる。即ち、例えば抗ビオロゲンモノ
クローナル抗体を作製する場合を例にして述べると、先
ず、抗原決定基として下式
す。)を下記合成ルート
(キーホール リンペット ヘモシアニン、KLH)に
導入して免疫用抗原を作製する。次にこれを実験用動物
マウスに1週間間隔で免役した後、脾臓細胞を摘出す
る。次いで、該脾臓細胞とマウス骨髄腫細胞とをポリエ
チレングリコールを用いて融合し、C1VC5に対する
抗体を産生する細胞を選別する。それらの細胞をそれぞ
れマウス腹腔内で増殖して腹水を得、これを精製するこ
とにより目的とするモノクローナル抗体が得られる。本
発明で用いられる多官能性抗原の合成法は、抗原の種類
により自ずから異なり一様ではないが、例えば下式
反応スキームで示すと下記の通りである。
用いられるモノクローナル抗体は、常法、即ちケラーと
ミルシュタインによるモノクローナル抗体の作製法に準
じて適宜作製したものを用いることで足りる。また、該
抗体に対する抗体、即ち第2抗体が用いられる場合の該
第2抗体としては、通常、自体公知の方法により容易に
得られる抗イムノグロブリン抗体が用いられる。
る場合の一般的な手法としては、例えば下記の如き方法
が挙げられる。 (1)表面プラズモン共鳴法を検出原理とするバイオセ
ンサーによる測定の場合 先ず、測定対象抗原に対するモノクローナル抗体をセン
サーチップ(例えば、カルボキシメチル化デキストラン
修飾金基板等)に固定し、これに抗原ダイマー等の多官
能性抗原を添加反応させた後、測定対象抗原を含む試料
と測定対象抗原に対するモノクローナル抗体(前記モノ
クローナル抗体と同じモノクローナル抗体でも、異なる
モノクローナル抗体でもどちらでも良い。)を加えて反
応させ、応答シグナルの変化を見る。
法)による測定の場合 先ず、測定対象抗原に対するモノクローナル抗体を不溶
性担体(例えば、ガラスビーズ、ポリスチレンビーズ、
ポリスチレン製マイクロプレート、試験管等)に固定
し、これに抗原ダイマー等の多官能性抗原を添加反応さ
せた後、測定対象抗原を含む試料と、酵素(例えば、ペ
ルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラク
トシダーゼ等)で標識した、測定対象抗原に対するモノ
クローナル抗体(前記モノクローナル抗体と同じモノク
ローナル抗体でも、異なるモノクローナル抗体でもどち
らでも良い。)を加えて反応させ、しかる後、固相の酵
素活性を測定する。ここにおいて、酵素活性を測定する
方法自体は、通常この分野で行われている自体公知の酵
素活性測定法に準じて、用いた酵素に応じて適宜適当な
方法を選択しこれを行うことで足りる。即ち、例えば酵
素がペルオキシダーゼの場合には、過酸化水素と被酸化
性呈色試薬(例えば、4−アミノアンチピリンとアニリ
ン誘導体又はフェノール誘導体との組み合わせ等)を用
いて発色系に導き、発色の度合いを測定する等の方法に
よりこれを行えば良いし、また、酵素がアルカリホスフ
ァターゼの場合には、基質としてp−ニトロフェニルリ
ン酸を用い、酵素により加水分解されて生じるp−ニト
ロフェノールの吸収を測定する等の方法によりこれを行
えば良い。
実施する場合の一般的な手法としては、例えば下記の如
き方法が挙げられる。(1)表面プラズモン共鳴法を検
出原理とするバイオセンサーによる測定の場合 先ず、測定対象のモノクローナル抗体をセンサーチップ
(例えば、カルボキシメチル化デキストラン修飾金基板
等)に固定し、これに抗原ダイマー等の多官能性抗原を
添加反応させた後、測定対象抗体を含む試料と、測定対
象抗体に対する抗体(第2抗体、抗イムノグロブリン抗
体)を加えて反応させ、応答シグナルの変化を見る。
法)による測定の場合 先ず、測定対象のモノクローナル抗体を不溶性担体(例
えば、ガラスビーズ、ポリスチレンビーズ、ポリスチレ
ン製マイクロプレート、試験管等)に固定し、これに抗
原ダイマー等の多官能性抗原を添加反応させた後、測定
対象抗体を含む試料と、酵素(例えば、ペルオキシダー
ゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ
等)で標識した、測定対象抗体に対する抗体(第2抗
体、抗イムノグロブリン抗体)を加えて反応させ、しか
る後、固相の酵素活性を測定する。ここにおいて、酵素
活性を測定する方法自体は、通常この分野で行われてい
る自体公知の酵素活性測定法に準じて、用いた酵素に応
じて適宜適当な方法を選択しこれを行うことで足りる。
即ち、例えば酵素がペルオキシダーゼの場合には、過酸
化水素と被酸化性呈色試薬(例えば、4−アミノアンチ
ピリンとアニリン誘導体又はフェノール誘導体との組み
合わせ等)を用いて発色系に導き、発色の度合いを測定
する等の方法によりこれを行えば良いし、また、酵素が
アルカリホスファターゼの場合には、基質としてp−ニ
トロフェニルリン酸を用い、酵素により加水分解されて
生じるp−ニトロフェノールの吸収を測定する等の方法
によりこれを行えば良い。
クローナル抗体が得られ、多官能性抗原を生成しうる全
ての抗原の測定に利用可能である。また、本発明に係る
抗体の高感度測定法は、多官能性抗原を生成しうる抗原
に対する抗体であって、モノクローナル抗体の取得が可
能な全ての抗体の測定に利用可能である。本発明の測定
法は、表面プラズモン共鳴法を検出原理とするバイオセ
ンサーによる測定法、ELISA法、蛍光スペクトル法
など種々の方法に適用することが出来る。
明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定され
るものではない。
VC5)に対するモノクローナル抗体の作製 C1VC5を水溶性カルボニルジイミダゾールの存在
下、貝類の蛋白質(キーホール リンペット ヘモシアニ
ン)に導入し、免疫用抗原を合成した。得られた免疫用
抗原を0.1Mリン酸塩緩衝液(pH7.0)に溶解し
た免疫用抗原溶液と0.01Mリン酸塩緩衝液(pH
7.0、0.9%NaCl含有)とを等量で混合した水
溶液0.4mL/匹をBalb/cマウス(雌8週齢)
に免疫した。2回目以降はアジュバントと抗原溶液を混
合したエマルジョンを1週間間隔で免疫(×5回)した
後、マウスの脾臓細胞を摘出した。マウス骨髄腫細胞と
脾臓細胞をポリエチレングリコールを用いて融合した。
牛血清アルブミン(BSA)とC1VC5を結合した検
定用抗原(BSA:C1VC5=1:1)を用いて、C
1VC5に対する抗体を産生する細胞を選別した。種々
の細胞をそれぞれマウス腹腔内で増殖し、腹水を得た。
マウスモノクローナル抗体のクラス・サブクラスを決定
した結果、4種のモノクローナル抗体はそれぞれIgG
1(2種、9B2、10D5)、IgG2a(1種、7
B10)、IgM(1種、1D8)であることが判った
(9B2、10D5、7B10、1D8は抗体の種類を
表す。)。IgG抗体はプロテインAカラムにより腹水
から精製した。抗体作製スキームを図1に示す。
との結合親和力の測定と超分子形成 実施例1で得られた4種類のモノクローナル抗体とメチ
ルビオロゲンあるいはC1VC5との結合力を、ELI
SA及びバイオセンサー(BIAcore X)により
決定した。抗体1D8、7B10と9B2はC1VC5
と10−6から10−7Mの解離定数をもって結合する
ことが判った。一方、抗体10D5は検定用抗原と特異
的に、且つ強く結合するにも拘わらずC1VC5の阻害
反応が見られなかった([C1VC5]<10
−4M)。メチルビオロゲンに対しては抗体1D8、9
B2ともに10−6Mの解離定数をもって結合する。し
かし、抗体7B10と10D5は[メチルビオロゲン]
<10−4M存在下における競争反応では阻害効果が見
られなかった。
結合をELISAにより観察した結果、ビオロゲンダイ
マー存在下において、抗体のみの系よりもELISAの
発色が強くなる現象が確認された。同様にビオロゲンダ
イマーと抗体10D5との錯体形成を、表面プラズモン
共鳴法を検出原理とするバイオセンサー(BIAcor
e X)により観察した。カルボキシメチル化デキスト
ランをコートした金基板に抗体10D5をアミンカップ
リング法により固定した。ビオロゲンダイマーをμMの
オーダーで注入し、更に抗体10D5を添加した。その
結果、抗体10D5ビオロゲンダイマーは10−7Mの
解離定数をもって結合し、最初に金基板に固定化した量
(14000RU,(1RU=1pg/mm2))とほ
ぼ同量の抗体がビオロゲンダイマーを介して基板に固定
されていることがわかった。このセンサーシグナルの増
大はビオロゲンダイマーと抗体を交互の添加により実現
され、図2のような構造が形成されたことに由来してい
ると考えられる。
ナル抗体を用いた高感度ビオロゲン誘導体検出法 [実験操作] 1.モノクローナル抗体10D5をセンサーチップ(カ
ルボキシメチル化デキストラン修飾金基板)に固定 2.ビオロゲンダイマー22μMを添加 3.更に、モノクローナル抗体10D5を9μM添加 4.2及び3の操作を再度繰り返す [結果]結果を図3に示す。図3中、(a)は、ビオロ
ゲンダイマー22μMを添加したときの応答シグナル強
度変化量を示し、(b)は、(a)に続き抗体10D5
を9μM添加したときの応答シグナル強度変化量を示
し、(c)は、(a)及び(b)の操作を2回連続した
場合の応答シグナル強度変化量を示す。図3から明らか
なように、ビオロゲンダイマーのみを添加したときのシ
グナル強度に比べ、抗体を更に添加することにより10
倍のシグナル強度でビオロゲンダイマーを検出できた。
また、実験操作2及び3を繰り返すことにより更に大き
く応答シグナルを増幅できることが判った。
用いたときのバイオセンサーにおける感度について 下式
を用いて、バイオセンサーにおける感度について調べ
た。結果を図4に示す。図4から明らかなように、この
場合も三官能性抗原のみを添加したときのシグナル強度
に比べ、抗体を更に添加した場合には、シグナル強度が
著しく増大していることが判る。
抗体が得られ、多官能性抗原を生成しうる全ての抗原を
高感度に測定することが出来、また、多官能性抗原を生
成しうる抗原に対する抗体であって、モノクローナル抗
体の取得が可能な全ての抗体を高感度に測定することが
出来、且つ、表面プラズモン共鳴法を検出原理とするバ
イオセンサーによる測定法、ELISA法、蛍光スペク
トル法など種々の方法に適用することが出来るので斯業
に貢献するところ極めて大である。
示す。
シメチル化デキストランを介して抗体を固定化したとこ
ろにビオロゲンダイマー及び抗体を段階的に積層させた
ところを図示したものである。
D5を固定したセンサーチップにビオロゲンダイマー及
び抗体を添加したときの表面プラズモン共鳴シグナルの
変化を示し、(a)は、ビオロゲンダイマーを添加した
ときの、(b)は、(a)に続き抗体10D5を添加し
たときの、(c)は、(a)及び(b)の操作を二回連
続した場合の表面プラズモン共鳴シグナルの変化をそれ
ぞれ示す。
D5を固定したセンサーチップにビオロゲンを3つ有す
る化合物(三官能性抗原)及び抗体10D5を添加した
ときの表面プラズモン共鳴シグナルの変化を示す。
Claims (14)
- 【請求項1】 抗原抗体反応を利用した抗原の検出法で
あって、該抗原に対するモノクローナル抗体と、該モノ
クローナル抗体と結合し得る多官能性抗原とを用いるこ
とを特徴とする抗原の高感度検出法。 - 【請求項2】 多官能性抗原が抗原ダイマーである請求
項1に記載の高感度検出法。 - 【請求項3】 抗原ダイマーが元素数5〜15の屈曲性
連鎖を含む分子鎖で結合しているものである請求項2に
記載の高感度検出法。 - 【請求項4】 元素数5〜15の屈曲性連鎖が炭素数5
〜15のメチレン鎖である請求項3に記載の高感度検出
法。 - 【請求項5】 抗原がビオロゲン誘導体であり、多官能
性抗原がビオロゲンダイマーである請求項1〜4の何れ
かに記載の高感度検出法。 - 【請求項6】 表面プラズモン共鳴法を検出原理とする
バイオセンサーにより測定を行う請求項1〜5の何れか
に記載の高感度検出法。 - 【請求項7】 ELISA法(酵素標識抗体測定法)に
より測定を行う請求項1〜5の何れかに記載の高感度検
出法。 - 【請求項8】 蛍光スペクトル法により測定を行う請求
項1〜5の何れかに記載の高感度検出法。 - 【請求項9】 抗原抗体反応を利用した抗体の検出法で
あって、該抗体に対する抗原として該抗原から調製し得
る多官能性抗原を用いることを特徴とする抗体の高感度
検出法。 - 【請求項10】 更に、該抗体のモノクローナル抗体を
用いる請求項9に記載の高感度検出法。 - 【請求項11】 更に、該抗体に対する抗体(第二抗
体)を用いる請求項10に記載の高感度検出法。 - 【請求項12】 表面プラズモン共鳴法を検出原理とす
るバイオセンサーにより測定を行う請求項9〜11の何
れかに記載の高感度検出法。 - 【請求項13】 ELISA法(酵素標識抗体測定法)
により測定を行う請求項9〜11の何れかに記載の高感
度検出法。 - 【請求項14】 蛍光スペクトル法により測定を行う請
求項9〜11の何れかに記載の高感度検出法。
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CN102156193B (zh) * | 2011-03-31 | 2013-12-11 | 中国科学院植物研究所 | 一种检测植物中目标蛋白的方法及其专用spr生物传感器 |
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- 2000-06-16 JP JP2000180856A patent/JP3907919B2/ja not_active Expired - Fee Related
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