JP2002107363A - ヒト老化マーカー及びストレスマーカーの検定方法 - Google Patents
ヒト老化マーカー及びストレスマーカーの検定方法Info
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Abstract
検出するための方法及び検出試薬を提供すること。 【課題解決手段】Asp151がβD体であるαAクリスタリン
に対する抗体を用いることで達成した。
Description
ストレスマーカーを認識する抗体を用いるそれらマーカ
ーの検出方法及び検出用試薬に関する。
ーカーに対する抗体、およびそれら抗体を利用したマー
カーの検出法は存在する。例えば、ヒト老化マーカータ
ンパク質SMP30に対する抗体及び抗体を用いるヒトS
MP30の測定方法は、特開平7−97399及び特開平
8−319298に示されている。その場合、老化する
ほどSMP30の血中濃度が下がることを利用した老化モ
ニタリング、あるいは肝障害や腎障害でSMP30の血中
濃度が増大することを利用した肝細胞障害モニタリング
及び腎細尿管の破壊モニタリングに使用される。
うに、骨格筋由来のストレスタンパク質p20に対する抗
体は、例えば、患者血清あるいは血漿中のストレスタン
パク質p20の濃度測定を可能にし、生体の受けたストレ
スの程度を測定することができる。さらには、Biochem.
J. (2000) 345, 473-480及びBiochem. J. (2000) 345,
481-485に示されるように、I型コラーゲンα1鎖C末
端テロペプチド由来の4種類の異性体ペプチド断片 (A
sp1211がそれそれ、aL体, aD体, βL体, 及びβD体)に
対する抗体は、尿中の各ペプチド断片の定量を可能に
し、コラーゲン分子の老化、コラーゲン代謝、骨代謝の
測定、及び骨代謝異常の診断に有効である。
Aクリスタリンにおいて、老化とともに鎖中Asp の異性
体が蓄積することを報告してきた。さらに本発明者ら
は、Molecular Vision (2000) 6, 1-5に示されるよう
に、Asp151がβD体であるαAクリスタリンに対して特異
的な抗体を用いて、その異性体タンパク質が老化したレ
ンズのコア部分に局在することを明らかにした。
老化マーカー及びストレスマーカーを認識するAsp151が
βD体であるαAクリスタリンに対して特異的な抗体を提
供し、この抗体を組織・細胞に適用して、人の老化又は
人のストレスのマーカーを検出するための方法及び検出
試薬を提供することである。
た結果、Asp151がβD体であるαAクリスタリンに対して
特異的な抗体が、レンズ以外の組織中に存在する老化マ
ーカーあるいはストレスマーカーに成り得る物質と反応
することを見い出した。例えば、老人顔面皮膚内のエラ
スチン繊維、顔面脂漏性角化症の皮下組織、さらには老
人皮膚組織の血管内皮が、本発明の抗体と際立った反応
を示すことを明らかにした。さらにこれら抗体を用いた
免疫学的検定法、及び免疫学的試薬を開発し本発明を完
成した。
クリスタリンに対する抗体を用いて、ヒト組織の老化マ
ーカーあるいはストレスマーカーを検出し、組織の老化
の度合、ストレス度、及び病的変化をモニターすること
ができる。
チドを有するタンパク質を免疫学的に認識する抗体を用
いることを特徴とする、ヒト老化マーカー及びストレス
マーカーの検出方法; N末端より151番目のアスパラギン酸がD-β-アスパラ
ギン酸(D-β-Asp)であるaAクリスタリン、 N末端より151番目のアスパラギン酸がD-β-アスパラ
ギン酸であるaAクリスタリン由来であるポリペプチド断
片、 アミノ酸配列がGly-X1-D-β-Asp-Alaを含むポリペプ
チド(X1は疎水性アミノ酸を示す)、 アミノ酸配列がGly-X1-D-β-Asp-Alaを含むポリペプ
チド(X1はLeuあるいはValを示す) 前記〜のポリペプチドと少なくとも約50%のア
ミノ酸配列上の相同性を有するポリペプチド、 前記〜のアミノ酸配列において、1ないし数個の
アミノ酸の欠失、置換、付加あるいは挿入といった変異
を有するポリペプチド。 2.前項1に記載のいずれか一に記載された検出方法に
用いることを特徴とするヒトの老化マーカー又はストレ
スマーカーの検出用試薬。に関するものである。
質又はポリペプチドを免疫原として常法により調製され
る。Asp151がβD体であるαAクリスタリン、このα
Aクリスタリン由来のポリペプチド断片、アミノ酸
配列がGly-X1-D-β-Asp-Alaを含むポリペプチド(X1は
疎水性アミノ酸を示し、好ましくはLeuまたはValが例示
される)、これらポリペプチドと少なくとも約50%
以上、好ましくは約70%以上、より好ましくは約80
%以上、さらに好ましくは約90%以上、最も好ましく
は約95%以上の相同性を有するポリペプチド、のアミ
ノ酸配列上の相同性を有するポリペプチド、これらポ
リペプチドのアミノ酸配列において、1ないし数個のア
ミノ酸の欠失、置換、付加あるいは挿入といった変異を
有するポリペプチドが免疫原として例示される。
は、その最小単位としては少なくともβD体のAsp151部
位を保持し、3個以上のアミノ酸、好ましくは4個以上
のアミノ酸、より好ましくは6個以上、さらに好ましく
は8個以上の連続するアミノ酸で構成されるアミノ酸配
列からなり、好ましくは免疫学的に同定しうるポリペプ
チド又はペプチドを本発明の対象とする。これらのペプ
チドは、単独又はキャリア(例えば、キーホールリンペ
イトヘモシアニン又は卵白アルブミン)と結合して使用
できるが、これらのように別種のタンパク質又は物質を
結合したものも本発明の範囲に包含される。
ドは、1以上、例えば1〜100個、好ましくは1〜3
0個、より好ましくは1〜20個、さらに好ましくは1
〜10個で特に好ましくは1ないし数個のアミノ酸の欠
失・置換・付加あるいは挿入といった変異を有するアミ
ノ酸配列からなるポリペプチド又はペプチドも利用可能
である。欠失・置換・付加あるいは挿入の手段は自体公
知であり、例えば、部位特異的変異導入法、遺伝子相同
組換え法、プライマー伸長法又はポリメラーゼ連鎖増幅
法(PCR)を単独又は適宜組み合わせて、例えば、Mo
lecular Cloning;A Laboratory Manual、第2版、Sambr
ookら編、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラト
リー・プレス、コールド・スプリング・ハーバー、ニュ
ーヨーク、1989年;[ラボマニュアル遺伝子工学]、村
松正實編、丸善株式会社、1988年;[PCRテクノロジ
ー、DNA増幅の原理と応用]、Ehrlich,HE.編、スト
ックトンプレス、1989年等の成書に記載の方法に準じ
て、あるいはそれらの方法を改変して実施することがで
き、例えばUlmerの技術(Science(1983)219:666)
を利用することが出来る。
は、例えば常法に従ったペプチドの化学合成で十分量得
ることができる。このうち、より簡単には、固相法によ
る市販のペプチド合成機を用いる方法がある。すなわ
ち、ポリマー性の支持体にペプチド断片のC末端側か
ら、そのアミノ酸残基に対応した保護アミノ酸を縮合さ
せペプチド結合を形成させる。縮合方法としては、例え
ば、DCC法、酸無水物法、活性エステル法等の方法を使
用することができる。αアミノ基の保護基としてはBoc
基又はFmoc基が使用できる。例えば、ペプチド自動合成
機を用いて合成する時には、その装置のマニュアルに従
い適宜アミノ酸の性質を考慮して合成方法を選択するの
が好ましい。
ドからなる免疫原を、アジュバントの存在又は非存在下
で、単独又は担体に結合して、動物に対して体液性応答
及び/又は細胞性応答等の免疫誘導をおこなうことによ
って行われる。担体は、それ自体が宿主に対して有害作
用をおこさなければ、特に限定されず例えばセルロー
ス、重合アミノ酸、アルブミン等が例示される。免疫さ
れる動物は、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ウマ等が
好適に用いられる。ポリクローナル抗体は、自体公知の
血清からの抗体回収法によって取得される。好ましい手
段としては、免疫アフィニティークロマトグラフィー法
である。
上記の免疫手段が施された動物から抗体産生細胞(例え
ば、脾臓又はリンパ節由来)を回収し、自体公知の永久
増殖性細胞(例えば、P3X63Ag8株等のミエロー
マ株)への形質転換手段を導入することによって行われ
る。例えば、ペプチド断片をアジュバントと共にマウ
ス、ラット等に注射し、抗体価が高くなった状態で脾臓
を摘出し、その脾細胞をポリエチレングリコール等のよ
うな融合剤を用いてミエローマ細胞と融合させ、その融
合細胞群より当該抗体を産生するクローンを選択し増殖
させ、腹腔中あるいは培養液中で大量細胞培養すること
により、製造することができる。実例としては、ハイブ
リドーマ法(Kohler,G. and Milstein,C., Nature(197
5)256:495-497);トリオーマ法(Kozbor et al., Immu
nology Today(1983)4:72);及びEBV−ハイブリドー
マ法(Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cance
r Therapy, Alan R Liss,Inc.,(1985):77-96)に記載さ
れるような種々の技法がある。
結合性フラグメントは、そのままで、あるいは酵素標
識、放射標識、蛍光標識等を結合させて、組織中及び体
液中に存在する該抗原を検出することに用いることがで
きる。本発明の抗体を用いることにより、ヒト組織の老
化マーカーあるいはストレスマーカーを検出し、組織の
老化の度合、ストレス度、及び病的変化をモニターする
ことができる。さらに、本発明の抗体を用いることによ
り、ヒト組織の老化マーカーあるいはストレスマーカー
を検出し、組織の老化の度合、ストレス度、及び病的変
化をモニターする免疫学的試薬を得ることができる。
器、組織、血液、尿、髄液等を挙げることができるがこ
れらに限定されるものではない。組織等の抗原を検出す
る場合は、常法に従って免疫組織化学の手法が用いられ
る。すなわちオートプシーされた組織をスライドに固定
した後、この抗体を反応させ、さらに例えばパーオキシ
ダーゼ等で標識した抗IgG抗体を反応させる。そして基
質液を反応させることにより抗原の存在部位を染色する
ことができる。
するために、常法に従って免疫測定法に広く利用するこ
とができる。この免疫測定法としては、例えば酵素免疫
測定法、放射免疫測定法、蛍光免疫測定法、凝集免疫測
定法、免疫比濁測定法、ウェスタンブロット法等を挙げ
ることができ、これらのいずれの測定法を採用しても、
該抗原の測定を十分行なうことができる。
するが、これらは本発明の範囲を限定するものではな
い。
Thr-Gly-Leu-D-β-Asp-Ala-Thrの合成。市販のFmoc-Thr
(tBu)-Wang樹脂0.2gをジメチルホルムアミド(DMF)で
膨潤させた後、ペプチド合成機の反応器に入れた。樹脂
を20%ピペリジン/DMFで処理しFmoc基を除去してアミノ
基を遊離させ、DMFで洗浄した。このアミノ基に次のア
ミノ酸Fmoc-AlaをHOBt/PyBop法で縮合した。
Fmoc-Gly, Fmoc-Thr(tBu), Fmoc-Ala, Fmoc-D-Asp-OtB
u, Fmoc-Leu, Fmoc-Gly, Fmoc-Thr(tBu), Fmoc-Ala, Fm
oc-D-Asp-OtBu, Fmoc-Leu, Fmoc-Glyを順次縮合し、反
応を完了した。
(TFA)/5%アニソール/1%エタンジチオールで2時間処理
し、ペプチドを樹脂から切り離すとともにペプチドの保
護基を除去した。この脱保護ペプチドをジエチルエーテ
ルで洗浄し乾燥した。これを20%アセトニトリル/0.1%TF
Aに溶解し、C18マイクロボンダスフェアーカラム(ウォ
ータ−ズ社)を装着したHPLC装置にてグラジエント
溶出し精製した。この精製ペプチド分画を集め凍結乾燥
し、白色粉末10.1 mgを得た。
ンペット・ヘモシアニン(KLH)との複合体を作製
し、免疫原とした。すなわち、KLH5mgとペプチド5
mgを各々2.5mlの0.1M NaH2CO3溶液に溶解し、両者を混
合した。次にジメチルアジピミデート(DMA)10 mgを冷
やした純水1 mlに溶かし、その内の0.25 mlを直ちに上
記混合物に添加した。室温で3時間振とう反応した後、
免疫原とした。
トと1:1の割合で混合し、ウサギ背部皮内10カ所に注
射した(0.4 mg/ウサギ)。2週間後に、免疫原を不完全
フロイントアジュバントと1:1の割合で混合し、ウサ
ギ背部皮下10カ所に注射した(0.2 mg/ウサギ)。以降2
週間隔で繰り返し、5回目の免疫終了1週間後に採血し
抗血清を得た。抗血清中のペプチド特異抗体(ポリクロ
ーナル抗体)は、この抗血清5 mlをペプチド5 mgを結合
させた1 mlのアガロースビーズカラム(Aff-Gel 10; Bi
o-Rad社)に通すことにより精製した。収量は1 mgであ
った。安定化のためにウシ血清アルブミンを10 mg/mlに
なるように添加し−20℃に保存した。
切片にした。脱パラフィンの後、次の手順にて組織免疫
染色を実施した。すなわち、1)TBS(0.05Mトリス塩
酸, pH7.6/ 0.15M NaCl)で5分間インキュベーションす
る、2)0.025%プロナーゼ/0.05Mトリス塩酸, pH7.6中
で20分間インキュベーションする、3)3%過酸化水素
水/TBS中で5分間を3回インキュベーションする、4)2
%正常ブタ血清/TBS中で20分間インキュベーションす
る、5)本発明のウサギポリクローナル抗体(約5μg/m
l;2%正常ブタ血清/TBS中)と4℃で一晩インキュベー
ションする、6)0.2%ツイーン/TBS中で5分間を3回イン
キュベーションする、7)ビオチン化ブタ抗ウサギIgG
(DAKO社製、コード番号E353、500倍希釈で使用)と30
分間インキュベーションする、8)0.2%ツイーン/TBS中
で5分間を3回インキュベーションする、9)StreptABCo
mplex/HRP(DAKO社、コード番号 K377)を用いて30分
間インキュベーションする、10)0.2%ツイーン/TBS中
で5分間を3回インキュベーションする、11)ペルオキ
シダーぜ基質液と5−15分間インキュベーションする、
12)純水で洗浄する、13)ヘマトキシリンで対比染
色した後、観察する。この実験の結果を図1〜5に示し
た。
人で強い染色がみられた。一方、普段被覆されている胸
部では染色がみられなかった。また、若齢者では顔面で
も全く染色がみられなかった。老人の血管内皮、あるい
は顔面脂漏性角化症の皮下組織でも強い染色がみられ
た。
後、残査に6Mグアニジン塩酸を加え、抽出されたタン
パク質をウェスタンブロッティングに供した。すなわ
ち、抽出サンプルを12.5%ゲルを用いたSDS-PAGEにか
け、分離されたタンパク質をPVDF膜にブロットした。こ
のPVDF膜と本発明のウサギポリクローナル抗体(約1μg
/ml;1%ウシ血清アルブミン/0.05%ツイーン20/PBS中)
を室温で1時間反応させた後、PBSで3回洗浄した。次に
ヤギ抗ウサギIgG−HPR複合体と室温で30分間反応させた
後、PBSで3回洗浄し、0.6 mg 3−アミノ−9−エチルカ
ルバゾール/0.03% H2O2/0.2M酢酸緩衝液 (pH5.2)と反応
させた。この実験により分子量50kDa付近の染色バンド
が検出された(図6)。
体であるαAクリスタリンに対して特異的な抗体が、レ
ンズ以外の組織中に存在する老化マーカーあるいはスト
レスマーカーと反応することを見い出した。これによ
り、ヒト組織中又は体液中に存在するそれらマーカーを
検出及び定量することができるようになった。従って、
本発明は、老化の度合、ストレス度、及び病的変化の観
察に大いに寄与するものと考えられる。
り、いろいろな部位に染色がみられる。
り、染色はみられない。
り、染色はみられない。
色を示しており、エラスチン繊維に強い染色がみられ
る。
色を示しており、血管内皮に強い染色がみられる。
ッティングを示しており、分子量50kDa付近の染色バン
ドが検出された。レーン1は標準マーカー、レーン2は
老人皮膚のクーマシーブリリアントブルー染色、レーン
3は老人皮膚の本発明ポリクローナル抗体によるウェス
タンブロッティングであり、矢印は分子量50kDa付近
の染色バンドを示す。
Claims (2)
- 【請求項1】下記の群より選ばれるポリペプチド又は該
ポリペプチドを有するタンパク質を免疫学的に認識する
抗体を用いることを特徴とする、ヒト老化マーカー及び
ストレスマーカーの検出方法; N末端より151番目のアスパラギン酸がD-β-アスパラ
ギン酸(D-β-Asp)であるaAクリスタリン、 N末端より151番目のアスパラギン酸がD-β-アスパラ
ギン酸であるaAクリスタリン由来であるポリペプチド断
片、 アミノ酸配列がGly-X1-D-β-Asp-Alaを含むポリペプ
チド(X1は疎水性アミノ酸を示す)、 アミノ酸配列がGly-X1-D-β-Asp-Alaを含むポリペプ
チド(X1はLeuあるいはValを示す) 前記〜のポリペプチドと少なくとも約50%のア
ミノ酸配列上の相同性を有するポリペプチド、 前記〜のアミノ酸配列において、1ないし数個の
アミノ酸の欠失、置換、付加あるいは挿入といった変異
を有するポリペプチド。 - 【請求項2】請求項1に記載のいずれか一に記載された
検出方法に用いることを特徴とするヒトの老化マーカー
又はストレスマーカーの検出用試薬。
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2000
- 2000-10-03 JP JP2000303888A patent/JP3754611B2/ja not_active Expired - Fee Related
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