JP2002250727A - 生物由来微量成分の検出方法およびそのための装置 - Google Patents
生物由来微量成分の検出方法およびそのための装置Info
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Abstract
たは定量するための方法を提供する。 【解決手段】 微量成分に抗体結合物質を結合させ、そ
れを免疫測定法により検出および/または定量する。
Description
する、生物由来の微量成分、詳細にはタンパク質、糖
質、脂質、核酸等およびそれらの複合体の中から選ばれ
る成分の検出および/または定量方法に関し、生物、医
学分野の基礎研究から食品科学、環境科学、医療などの
分野の研究開発や応用研究に有用である。
は従来から、紫外部吸収測定法("Handbook of Biochem
istry and Molecular Biology", Vol.2, Fasmann, G.D.
ed.,CRC press, Ohio (1976), p383)、ビュレット法
(Gornoll, A.G. et al., (1949): J.Biol.Chem.177,75
1)またはLowry法(Lowry, O.H. et al., (1951): J.Bi
ol.Chem.193, 265)等が知られているが、いずれの方法
も、多量の試料が必要であったり、妨害物質の存在によ
り測定不能となったりと何らかの欠点を有しており、特
に微量タンパク質を検出、定量する方法としては適して
いない。
量タンパク質を検出する方法として、クーマシー・ブリ
リアント・ブルー等の色素を用いる微量定量法が提案さ
れている(Brambhal, S. et al., (1969): Anal. Bioch
em. 31,146)。しかし、この方法では大量のタンパク質
が必要となり、タンパク質の検出限界は100ngであ
る。他に銀染色によるタンパク質の測定方法もあるがこ
れは再現性に乏しく、ngレベル(正確には0.2n
g)のタンパク質を検出するのが限界である(Oakley,
B.r., et al., (1980): Anal. Biochem. 105, 261; Mer
ril, C.R., et al., (1981): Science 211, 1437)。
ス、原虫、アレルゲン等の空気・水環境汚染物質を検出
するには、それらが極微量でしか存在しないため少なく
とも10pgレベルでそれらを検出できる方法が求めら
れる(大谷武司ら、(1992): アレルギー41 (3) 411-41
7)。よって、これらの汚染物質は特にアレルゲンの場
合、その殆どがタンパク質で構成されるが、従来のタン
パク質検出方法ではそれらを高精度で検出および定量す
ることはできない。また、糖質、脂質、核酸等の微量検
出についても充分な低レベルでの検出手段を提供するこ
とは、生物・医学分野の基礎研究から食品科学などの分
野の応用研究に役立つ。
解決するため鋭意検討した結果、本発明の検出および/
または定量方法を見出した。即ち、本発明は、第1の態
様として、採取した検体中の生物由来目的成分に他の成
分とは反応しない条件下に抗体結合物質を結合させて生
物由来目的成分−抗体結合物質の結合物とし、その抗体
結合物質に特異的な抗体を該結合物に結合させることを
特徴とする、検体中の該生物由来目的成分を検出し、ま
たは検体中の該生物由来目的成分の総量を定量する方
法;特に、該抗体が結合している該結合物に該抗体に特
異的な標識二次抗体を結合させ、標識レベルを測定する
工程をさらに含む本発明方法;また、生物由来目的成分
がタンパク質、糖質、脂質、核酸およびそれらの複合体
の中から選ばれる、好ましくは生物由来目的成分がタン
パク質である本発明方法;特に、検体が気体または液体
である本発明方法:
2)検体中の生物由来目的成分に抗体結合物質を結合さ
せるための試薬、3)その抗体結合物質に特異的な抗
体、および4)該抗体に特異的な標識二次抗体の中から
選ばれる2つまたはそれ以上を含む、検体中の生物由来
目的成分を検出し、または生物由来目的成分の総量を定
量するためのキット:
由来目的成分に他の成分とは反応しない条件下に抗体結
合物質を結合させて生物由来目的成分−抗体結合物質の
結合物とし、その抗体結合物質に特異的な抗体を該結合
物に結合させることを特徴とする、検体中の該生物由来
目的成分を検出し、または検体中の該生物由来目的成分
の総量を定量するための装置;特に、該抗体が結合して
いる該結合物に該抗体に特異的な標識二次抗体を結合さ
せ、標識レベルを測定する工程がさらに存在する本発明
装置;また、生物由来目的成分がタンパク質、糖質、脂
質、核酸およびそれらの複合体の中から選ばれる、好ま
しくは生物由来目的成分がタンパク質である本発明装
置;特に、検体が気体または液体である本発明装置、に
関する。
体中の生物由来タンパク質に他の成分とは反応しない条
件下に抗体結合物質を結合させて生物由来タンパク質−
抗体結合物質の結合物とし、その抗体結合物質に特異的
な抗体を該結合物に結合させることを特徴とする、検体
中の該生物由来タンパク質を検出し、または検体中の該
生物由来タンパク質の総量を定量する方法またはそのた
めの装置、要すれば該抗体が結合している該結合物に該
抗体に特異的な標識二次抗体を結合させ、標識レベルを
測定する工程をさらに含む本発明方法またはそのための
装置、に関する。より好ましくは、抗体結合物質が2,
4−ジニトロフェノールである方法または装置である。
方法は、測定しようとする個々の標的物質に対して特異
的な方法であった。これに対し、本発明の方法および装
置は、標的物質が特異的な単一物質ではなく、検体に含
まれる単一の成分、例えばタンパク質などを総合的に、
即ち非特異的に検出および/または定量することを目的
とする。この従来にない目的を達成する手段として、本
発明は上記の各方法および装置を提供するものである。
量する方法 本発明は第1の態様として、採取した検体中の生物由来
目的成分に他の成分とは反応しない条件下に抗体結合物
質を結合させて生物由来目的成分−抗体結合物質の結合
物とし、その抗体結合物質に特異的な抗体を該結合物に
結合させることを特徴とする、検体中の該生物由来目的
成分を検出し、または検体中の該生物由来目的成分の総
量を定量する方法に関する。
細胞、組織、形質転換細胞等の抽出物、および食品、気
体や液体など、あらゆる材料が含まれる。これらの材料
は精製品であっても、材料の化学的合成品であっても、
本発明における検出および/または定量の対象とするこ
とができる。よって、検体には食品、細胞・組織から抽
出された粗抽出物、あるいは遺伝子導入された細胞から
の遺伝子導入産物を含む粗抽出物が含まれる。
的成分」としては、細菌、カビ、ウイルス、原虫、ダニ
あるいは哺乳動物細胞または組織を起源とするタンパク
質、糖質、脂質、核酸およびそれらの複合体が挙げられ
る。タンパク質には単純タンパク質あるいはメチル化、
リン酸化などされた修飾タンパク質が含まれる。糖質に
は多糖類や糖鎖などが含まれ、核酸にはデオキシリボ核
酸(DNA)やリボ核酸(RNA)などが含まれる。複
合体には、糖または脂質などがタンパク質に結合してい
る複合タンパク質、あるいは糖脂質などが含まれる。。
結合能を有しているあらゆる物質を意味し、それ自身は
免疫原性を有していても有していなくてもよい。抗体結
合物質は典型的には、抗体との結合能を有しているが免
疫原性を有していないハプテンなどが例示される。より
具体的には、タンパク質成分を修飾する場合には、免疫
学分野で通常用いられるジニトロフェノール(DNP、
2,4-ジニトロフェノール)、トリニトロフェノール(T
NP、2,4,6-トリニトロフェノール)、オキサゾロン
(4-エトキシメチレン-2-フェニル-2-オキサゾリン-5-
オン)、ベンジルペニシリン(BPO-)K等が抗体結合
物質として好適に使用される。生物由来目的成分がタン
パク質である場合、生化学分野で用いられるタンパク質
の染色剤、例えばクーマシー・ブリリアント・ブルー
(CBB)、また絹、羊毛等の動物素材の染色剤(染料
・顔料)等も抗体結合物質として使用できる。生物由来
目的成分が糖質の場合、ジフェニールアミン−アニリ
ン、ニンヒドリンなどの生化学分野で用いられている糖
質の発色剤、および綿、麻などの多糖類繊維の染色剤が
例示される。生物由来目的成分が核酸の場合、エチジウ
ムブロマイド、サイバーゴールドなどの生化学分野で用
いられている核酸(DNA、RNA)の蛍光発色剤、お
よび細胞組織染色で用いられている色素類が例示され
る。
ない条件下に抗体結合物質を結合させる」における条件
とは、生物由来目的成分がタンパク質であり、抗体結合
物質がDNPの場合を例に説明すると以下のとおりであ
る。タンパク質と抗体結合物質との反応水素イオン濃
度、反応温度、反応時間、反応気圧等の結合条件は特に
限定されないが、反応温度は大気圧下10〜100℃が
良いが室温〜37℃が使用しやすい。反応時間は10分
から24時間が良いが1時間〜16時間が実行しやす
い。反応水素イオン濃度(pH)はアルカリ条件下が好
ましい。DNPをタンパク質に結合させるため2,4−
ジニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた場合、
反応時間は37℃、1時間とすることができ、あるいは
25℃にて24時間の反応条件も使用できる。なお、単
純タンパク質は複合タンパク質や修飾タンパク質よりも
その検出感度は高い。
結合物質との結合物を調製した後、それに抗体を結合さ
せる。本発明における「抗体」としては市販品を使用す
ることができる。例えばジニトロフェノールについては
ウサギ抗−DNP(バイオジェネシス社)、トリニトロ
フェノールについてはラット抗−TNP(エル・エス・
エル社)がある。しかし、抗体は、例えばMakela, O. a
nd Seppala (1986) In Weir, D.M. (ed), Handbook of
Experimental Immunology, Col. 1. Blackwell Scienti
fic Publications, Oxford, 4th edition, p. 3.1.等に
記載されている方法により抗体結合物質−キャリアー複
合体を調製し、次いでそれを用いる通常の抗体作製手法
に従って、容易に作製することができる。
た結合物を検出および/または定量することにより、生
物由来目的成分を検出および/または定量する。かかる
結合物の検出および/または定量は、その結合物に結合
している上記抗体を検出および/または定量するための
当業者に既知の種々の方法によって行うことができる。
例えば、抗体の検出および/または定量はラジオイムノ
アッセイ(RIA)、酵素イムノアッセイ(EIA)、
酵素―結合イムノソーベントアッセイ(ELISA)、
イムノラジオメトリックアッセイ(IRMA)、ウェス
ターン・ブロッティング(WB)等によって行うことが
できる。好ましくは、抗体に特異的な二次抗体を用いる
方法である。このような二次抗体としては市販品を使用
することができる。通常この二次抗体は標識することに
より検出および/または定量に供する。標識物としては
RI標識、蛍光標識、酵素標識等を用いることができ
る。以下の実施例では、DNP化タンパク質を電気泳動
後、酵素標識二次抗体によるウェスターン・ブロッティ
ングを用いて常法に従い検出方法を行っており、本方法
では全工程を6時間程度で行うことができた。
法では、気体、液体をフィルター等で濾過した後、フィ
ルターに捕捉されている成分を検定する。例えば、空気
中の微量成分である生物由来目的成分を検定するには、
検体である空気をフィルターに通し、目的成分が捕捉さ
れたフィルターを、抗体結合物質を含む反応液に浸し、
上記所定の反応条件により抗体結合物質を目的成分に結
合させて結合物を調製する。次いで、未反応の抗体結合
物質を除去し、抗体結合物質に特異的な抗体を該結合物
に結合させ、検出/定量を行う。検出/定量は上記のよ
うにRIA、EIA、ELISA、IRMA、WB等に
よって行うことができる。
物由来目的成分を、殊にタンパク質を検出するのに有用
な方法であり、測定範囲として100ngから1pg、
特に1ngから10pgの生物由来目的成分を検出する
のに好適である。また、本発明方法では、検体中に存在
する生物由来目的成分のすべてを捕捉することが可能で
あるので、検体中に存在する生物由来目的成分の総量を
定量するための方法として有用である。
よび/または定量するためのキット 本発明は第2の態様として、1)抗体結合物質、2)検
体中の生物由来目的成分に抗体結合物質を結合させるた
めの試薬、3)その抗体結合物質に特異的な抗体、およ
び4)該抗体に特異的な標識二次抗体の中から選ばれる
2つまたはそれ以上を含む、検体中の生物由来目的成分
を検出し、または生物由来目的成分の総量を定量するた
めのキットに関する。好ましい組み合わせは、1)抗体
結合物質、2)検体中の生物由来目的成分に抗体結合物
質を結合させるための試薬、および3)その抗体結合物
質に特異的な抗体を含むキット、あるいは1)抗体結合
物質、および3)その抗体結合物質に特異的な抗体を含
むキットである。
よび/または定量するための装置 本発明は第3の態様として、採取した検体中の生物由来
目的成分に他の成分とは反応しない条件下に抗体結合物
質を結合させて生物由来目的成分−抗体結合物質の結合
物とし、その抗体結合物質に特異的な抗体を該結合物に
結合させることを特徴とする、検体中の該生物由来目的
成分を検出し、または検体中の該生物由来目的成分の総
量を定量するための装置に関する。本発明装置は、本発
明検出方法に基づくものであり、それはエアコンなどの
一部材を構成し、空気中のアレルギー、喘息等の原因物
質を容易に検出できる手段を提供する。
ィングによる検出 タンパク質分子量スタンダード・高分子用(GIBCO BRL
Cat#1600-018)を100ng/mlから2倍希釈を5
段階行い、サンプル溶液を作製した。それぞれのサンプ
ル溶液における最終タンパク質量は1バンド当たり25
0pg、125pg、62.5pg、31.3pgおよ
び15.7pgとなる。2,4−ジニトロベンゼンスル
ホン酸ナトリウム(東京化成社製)に1M Na2CO
3を加えたアルカリ溶液を作製し、DNBS溶液とし
た。
μlをマイクロチューブに入れ、ピペットチップの中で
良く混和した。次いで37℃で1時間静置した。SDS
サンプル緩衝液(62.5mM トリス-HCL pH6.8、2% SDS、2
5% グリセロール、0.01% ブロムフェノールブルーおよ
び2% 2-メルカプトエタノール)20μlを加え、5分
間加熱変性する。それぞれのサンプルを泳動緩衝液(25
mM トリス-HCL pH8.3、192mM グリシンおよび0.1% SD
S)中、5−20%のポリアクリルアミドグラジエント
ゲル(Bio Rad社製レディーゲル)で電気泳動した。泳
動後のゲルを、転写緩衝液(25mM トリス-HCL pH8.3、1
92mM グリシンおよび15% メタノール)で5分間洗浄し
た。洗浄後のゲルをセミドライ型転写装置でPVDFメ
ンブレン(ミリポア社製)に転写させた。転写後のメン
ブレンを、洗浄緩衝液(TBS−T:20mM トリス-HCL
pH7.6、137mM NaClおよび0.1% Tween-20)で3分間洗浄
した。メンブレンをブロッキング溶液(20mM トリス-HC
L pH7.6、137mMNaCl、0.1% Tween-20および5% スキムミ
ルク)に室温で1時間浸した。
シス社製):ブロッキング溶液にて2000倍希釈)を
室温1時間反応させ、洗浄緩衝液で3分間×4回洗浄し
た。次いで、2次抗体(ヤギ抗−ウサギIgG-西洋ワサビ
ペルオキシダーゼ(ICN−カペル社製):ブロッキン
グ溶液にて5000倍希釈)を室温で30分反応させ、
洗浄緩衝液で3分間×4回洗浄した。化学発光基質(Lu
mi-Light PLUS: Roche Diagnostics社製)に5分間浸
し、ECLカメラ(Amersham社製)にて、ポラロイドフ
ィルム(#667)に露光時間1分間にて露光した。
ら順にレインボーマーカー(非DNP化)(バイオラッド
社製)、250pgタンパク質、125pgタンパク
質、62.5pgタンパク質、31.3pgタンパク
質、15.7pgのバンドをそれぞれ示している。高分
子量タンパク質マーカーの分子量は大きい方から200
KDa、97.4KDa、68KDa、43KDa、2
9KDa、18.4KDa、14.3KDaである。レ
インボーマーカーのレーンで強く光っているバンドは4
5.2Kdの分子量を持つタンパク質マーカーである。
図1は、本発明方法が、タンパク質を数10pgまで検
出可能なことを示している。
て生物・医学分野の基礎研究から食品科学、環境科学、
医療などの分野の研究開発や応用研究において非常に有
効である。また、本発明検出方法に基づく、検体中の微
量成分、特にタンパク質を検出しまたは該タンパク質の
総量を定量するためのシステムを備えた装置を作製すれ
ば、それはエアコンなどの一部材を構成し、空気中のア
レルギー、喘息等の原因物質になる汚染原を検出するこ
とができる。
・ブロッティングによる検出結果を示す電気泳動の図面
に代わる写真である。
Claims (11)
- 【請求項1】 採取した検体中の生物由来目的成分に他
の成分とは反応しない条件下に抗体結合物質を結合させ
て生物由来目的成分−抗体結合物質の結合物とし、その
抗体結合物質に特異的な抗体を該結合物に結合させるこ
とを特徴とする、検体中の該生物由来目的成分を検出
し、または検体中の該生物由来目的成分の総量を定量す
る方法。 - 【請求項2】 該抗体が結合している該結合物に該抗体
に特異的な標識二次抗体を結合させ、標識レベルを測定
する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 生物由来目的成分がタンパク質、糖質、
脂質、核酸およびそれらの複合体の中から選ばれる請求
項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 生物由来目的成分がタンパク質である請
求項1から3までのいずれかに記載の方法。 - 【請求項5】 検体が気体または液体である、請求項1
から4までのいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 1)抗体結合物質、2)検体中の生物由
来目的成分に抗体結合物質を結合させるための試薬、
3)その抗体結合物質に特異的な抗体、および4)該抗
体に特異的な標識二次抗体の中から選ばれる2つまたは
それ以上を含む、検体中の生物由来目的成分を検出し、
または生物由来目的成分の総量を定量するためのキッ
ト。 - 【請求項7】 採取した検体中の生物由来目的成分に他
の成分とは反応しない条件下に抗体結合物質を結合させ
て生物由来目的成分−抗体結合物質の結合物とし、その
抗体結合物質に特異的な抗体を該結合物に結合させるこ
とを特徴とする、検体中の該生物由来目的成分を検出
し、または検体中の該生物由来目的成分の総量を定量す
るための装置。 - 【請求項8】 該抗体が結合している該結合物に該抗体
に特異的な標識二次抗体を結合させ、標識レベルを測定
する工程がさらに存在する、請求項7記載の装置。 - 【請求項9】 生物由来目的成分がタンパク質、糖質、
脂質、核酸およびそれらの複合体の中から選ばれる請求
項7または8記載の装置。 - 【請求項10】 生物由来目的成分がタンパク質である
請求項7から9までのいずれかに記載の装置。 - 【請求項11】 検体が気体または液体である、請求項
7から10までのいずれかに記載の装置。
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---|---|---|---|
JP2001050140A JP4581266B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 生物由来微量成分の検出方法およびそのための装置 |
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JP2002250727A true JP2002250727A (ja) | 2002-09-06 |
JP4581266B2 JP4581266B2 (ja) | 2010-11-17 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0348766A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-01 | Internatl Reagents Corp | 免疫学的測定法 |
JPH0889296A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 核酸検出方法 |
-
2001
- 2001-02-26 JP JP2001050140A patent/JP4581266B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0889296A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 核酸検出方法 |
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