JP2002518675A - 天然または組換えタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドの定量的解離の方法 - Google Patents

天然または組換えタンパク質、ポリペプチドまたはペプチドの定量的解離の方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、解離した天然または組換えタンパク質、ポリペプチドまたはタンパク質を、免疫化学アッセイにおいて定量的に利用可能にし、定量的な有効性を保つための、種々のサンプルマトリックスの複合体由来の免疫グロブリンのFc部分(抗体、特にIgGクラスおよび主にパラトープの外側で結合する)に結合できる天然または組換えタンパク質、ポリペプチドまたはペプチド(熱安定性免疫リガンド)の定量的解離の方法に関する。本方法は、サンプルを、免疫グロブリンと非特異的に結合できる試薬化合物と混合し、その後、サンプルを加熱処理、続く冷却段階に付すことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、解離した天然または組換えタンパク質、ポリペプチドまたはタンパ
ク質を、免疫化学アッセイにおいて定量的に利用可能にし、定量的に利用可能に
保つための、種々のサンプルマトリックスの複合体からの免疫グロブリンのFc部
分(抗体、特にIgGクラスおよび主にパラトープの外側で結合する)に結合できる
天然または組換えタンパク質、ポリペプチドまたはペプチド(熱安定性免疫リガ
ンド)の定量的解離の方法に関する。解離の方法は、主に上記のタンパク質、ポ
リペプチドおよびペプチドの種類の免疫アッセイにおける前段階として、それら
が種々の免疫グロブリン/抗体調製物に汚染物として、または多かれ少なかれ純
粋な調製物として存在するときに記載するような使用することを意図している。
【0002】 本発明の内容において、“細菌起源”なる用語は、天然に細菌または他の微生
物に由来するポリペプチドまたはタンパク質を意味する。“組換え”は、遺伝子
操作の手段により任意のタイプの細胞で発現されるタンパク質、ポリペプチドま
たは短い抗体結合フラグメントを示す。“合成ペプチド”は、機能的領域を含む
タンパク質またはポリペプチドの一部が、化学ペプチド合成の手段により製造さ
れることを意味する。
【0003】 殆どの哺乳類の主要なクラスG免疫グロブリン(Ig)(IgG)のFc部分と結合できる
天然に存在するタンパク質は、主に細菌起源である。結合強度は、種およびサブ
クラスに依存して異なる。この特性は、最初にStaphylococcus aureusのプロテ
インA(SPA)に関して1966年(Forsgren A., Sjoequist J. J. Immunol. 1966;
17:822-27)に、少し遅れて、Staphylococcus pneumoniaeのプロテインG(SPG)に
関して1973年(Kronvall G., J. Immunol. 1973; 111:1401-06)に記載された
。これらのタンパク質は、重鎖の定常領域2および3(CH2およびCH3)の間の領域
で抗体と結合する。プロテインAおよびGは、更にVH3ファミリーに属するIgA、Ig
E、IgGおよびIgMの重鎖の可変領域に結合できることが既知である(Inganaes M.
et al., Scand. J. Immunol. 1983; 17:201-09)。抗体の重鎖の可変領域の3つ
のセクションのアミノ酸(FR1、CDR2およびFR3)は、このいわゆる“選択的反応性
”に関与する(Potter KN. et al., J. Immunol. 1996; 157(7):2982-88およびPo
tter KN. et al., Int. Rev. Immunol. 1997; 14(4):291-308)。プロテインAお
よびGは、抗体に同じ部位または、少なくとも、密接に重なった部位で結合する(
Eliasson M. et al., J. Immunol. 1989; 142(2):575-81)。プロテインAは5(A
−E)IgG結合サブユニットを有する(Moks T. et al., Eur. J. Biochem. 1986; 1
53(3):637-43)。“選択的反応性”は、全ての単一ドメインの機能であり得るが
、ドメインB(Inganaes M. et al., Scand. J. Immunol. 1980; 12:23-31, Ingan
aes M. et al., Scand. J. Immunol. 1981; 13:343-352, Inganaes M. et al.,
Scand. J. Immunol. 1981; 14:379-388)およびドメインD(Roben PW. et al., J.
Immunol. 1995; 154(12):6437-45)に関しては二つのフラグメント(ドメイン)で
試験されている。
【0004】 プロテインAおよびGとは別に、更なる結合タンパク質が既知であるが、例えば
、プロテインH(Akesson P. et al., Mol. Immunol. 1990; 27(6):523-31)または
クルステリン(clusterine)(Wilson MR. et al., Biochim. Biophys. Acta 1992;
1159(3):319-326)のような異なる特性および結合領域を有する。上記IgG結合タ
ンパク質、ポリペプチドおよびペプチド(パラトープの外側に結合)は、熱処理(
溶液中)に相対的に耐性であり、従って、本明細書では熱安定性免疫リガンドと
呼ぶ。
【0005】 これらのタンパク質(特にプロテインA)は、種々の適用で使用され、モノクロ
ーナルおよびポリクローナル抗体の精製において主に大規模で用いられる。両方
の天然および組換え形を免疫親和性クロマトグラフィーでリガンドとして使用す
る。この精製法は、複合体溶液からの非常に有効な抗体の精製を提供する。抗体
は通常、中程度のpHで、これらの免疫グロブリン結合タンパク質の一つをリガン
ドとして担持ししているクロマトグラフィーマトリックスに結合し、酸性環境(p
H=2.7−3.5、または2.7−3.2)で脱着する。これらの条件下で、しかし
、ある程度のリガンド結合を避けるのは不可能である。
【0006】 これは、臨床適用で使用する抗体調製物にとって非常に重要である。プロテイ
ンA(同じことがプロテインGにも当て嵌まる)は、高い生物学的活性を有すると仮
定され、多くの刊行物が動物モデルおよびヒトにおける毒性効果を記載している
(Bensinger WI. et al., J. Biol. Response Mod. 1984; 3(3):347-51, Messers
chmidt GL. et al., J. Biol. Response Mod. 1984; 3(3):325-29, Terman DS.
et al., Eur. J. Cancer Clin. Oncol. 1985 Oct; 21(19):1115-22, Ventura GJ
. et al., Cancer Treat. Rep. 1987 Apr.; 71(4):411-13)。エンテロトキシンA
およびBと一緒に、プロテインAはまたStaphylococcus aureus感染の病因に役割
を担うと考えられる。この“選択的反応性”のために、ファミリーVH3 B−細胞
の有糸分裂促進刺激をもたらすこともできる。したがって、これらのリガンドを
感受性に、特異的に、そして、特に正確に、免疫グロブリン調製物において同定
できる。
【0007】 多くの刊行物およびレビュー文献が、抗体のFC部分に結合できるポリペプチド
を使用する可能性のある方法、および臨床的適用のための生産物に汚染物として
存在する場合のその可能性のある危険性を扱っている(例えば、Langone JJ. et
al., J. Adv. Immunol. 1982; 17:157-252)。
【0008】 これまで、ELISA(酵素酵素結合免疫吸着検定)またはRIA(放射免疫アッセイ)の
ような免疫化学アッセイが、Ig結合タンパク質および/またはポリペプチドの検
出および定量のために異なるバリエーションで用いられている。
【0009】 このタイプのアッセイの一つの問題は、Fc(IgG)結合タンパク質(検体)が抗体
/免疫グロブリンGのFc部分と、種、IgGサブクラスおよび抗体ですら依存して異
なる親和性で複合体を形成することである。これは、抗体フラグメント(Fab、Fa
b')または特異的ニワトリ抗体(タンパク質AまたはGにFc部分で結合しない)を検
出に使用することにより先に解決されている(例えば、Langone JJ. et al., J.
Immunol. Meth. 1982;63:145-57)。
【0010】 IgGのFc部分からFc(IgG)結合タンパク質およびポリペプチドを、それらをIgG
存在下で同定するために解離するために、サンプルを慣用的には酸性環境(各々p
H=3.2または3.5)でアッセイする(Berglund A. and Inganaes M., 米国特許
第4,752,571号;Knicker S. et al., J. Immunol. Meth. 1991; 142:53-59)。こ
の方法は、例えば、マウスIgG(種々のサブクラス)を、250μgのIgG/mlまで
の濃度で含むサンプルにおけるプロテインAの測定に有用である。
【0011】 この先に既知の方法は、以下の限界がある: 1.全ての抗体−リガンド複合体を、先に使用されている条件下で分解できない
。この方法の有効性は、種、抗体およびサンプルマトリックスの量に依存する。
この方法はヒトIgGおよび血清および血漿サンプルで特に適していない。 2.多くの場合必要である可能性がある、更なるpHの低下が、アッセイで使用す
る抗体との反応を阻害するため、不可能である。 3.サンプルの酸性化は、サンプルマトリックスに依存して種々の強度の タンパク質沈殿を導き、これは検出するタンパク質またはペプチドの種々の程度
の損失をもたらす。 4.pHの僅かな偏差がアッセイにおいて異なる反応行動を導き、標準タンパク質
希釈およびサンプル希釈がアッセイで異なる強度の反応をもたらし得る。
【0012】 SDS(ドデシル硫酸水素ナトリウム)およびDETAPAC(ジエチレントリアミン五酢
酸)の組合わせを、加熱段階と組合わせて、免疫複合体抗原分子(抗体のFab部分
により結合している)を免疫アッセイに利用可能とすることを示唆する(AT403,37
8A1, Steindl F.)。抗原の解離は、この処理が抗体の抗原結合物(Fab)を介した
複合体化を困難にするという事実に依存する。しかし、IgGのFc部分での結合は
、Fab結合とは別のものである。
【0013】 したがって、抗体の個々の鎖における領域のみを認識するタンパク質またはポ
リペプチド(熱安定性免疫リガンド)の検出に関して、しかし、本方法は以下の理
由のために適していない: 1.Fc領域における重鎖の復元、したがって、このようなタンパク質およびポリ
ペプチドの重鎖への再結合が、最適な方法で防止されない。 2.親和性クロマトグラフィーで使用する緩衝剤イオンとして使用する種々の分
子、特にアミノ基(アミノ酸、例えば、グリシン、ヒスチジンまたはTRISのよう
な分子)はまた熱処理中にSDSを吸着し、したがって効果を減少させる。これらの
効果は、タンパク質濃度にSDS濃度を適合させるのを、特に、低タンパク質濃度
を有するサンプルにおいて困難にする。 3.使用する試薬溶液は、非常に小さい緩衝能である(pHに関して)。この方法が
血漿および血清サンプルに関して主に最適化されているため、SDS濃度の最適調
節のために、サンプルの予めの知識を必要とする(サンプルにおけるタンパク質
含量、緩衝剤イオンのタイプ)。これは、方法が一般的に適用可能でないことを
意味する。未知のサンプルの場合、最初の試みで最適SDS濃度を見つけることは
通常不可能である。 4.熱処理の時間が短すぎ、SDS濃度が抗体の3次元構造、従って特異的抗原結
合領域(パラトープ)およびアッセイのためのサンプルにおける定量的分離の維持
の最適な変性に十分高くない。
【0014】 Fc結合タンパク質と抗体/IgGの間の複合体の分離のための先行技術の方法の
欠点を解決することが本発明のひとつの目的である。
【0015】 本発明により、この目的は、サンプルを免疫グロブリンと非特異的に結合でき
る試薬化合物と混合し、その後、サンプルを加熱処理、続く冷却段階に付すこと
により達成される。冷却段階後、サンプルを更なる処置、例えば、パラトープの
外で免疫グロブリンと結合することができる熱安定性免疫リガンドの存在および
/または量のアッセイに付し得る。本発明の更なる態様において、存在し得る重
金属イオンを結合させるために、緩衝液および/またはタンパク質を加熱段階前
に添加する。
【0016】 非特異的に免疫グロブリンと結合できる試薬化合物は、この特性を有する任意
の化合物であり得、加熱段階中結合を維持し得る。例は、ポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動において、分子量に従ってタンパク質を分離するために使用し得る化
合物、例えば、SDS−PAGE、および全体的な電荷を付与するためにタンパク質分
子の封入により活性化されるものである。このタイプの試薬化合物の一つの特徴
的性質は、それらが疎水性および陰性荷電末端を有することである。それらは、
更に、最も好ましい化合物がドデシル硫酸ナトリウム(SDS)であるという事実に
基づき、SDS様化合物と呼ぶ。SDS様化合物の加熱段階前のサンプル中の濃度は、
10から40mM、好ましくは30から40mMである。
【0017】 加熱段階は、通常3から180分の間および60から100℃の間で適用し、
重要なことは、Fc部分における立体配置が、熱安定性リガンドが、サンプルの冷
却後、もはや明らかな程度では免疫グロブリンに結合しないように変化すること
である。
【0018】 加熱段階後の冷却手段は、続く段階で適用すべき温度に低下させる。これは、
特に免疫アッセイで適用される、0°から40℃、例えば、4°から35℃の範
囲を意味する。
【0019】 加熱段階中のpHは、通常5から8の間、好ましい範囲は6から7.5である。
緩衝成分は、好ましくはこれらの範囲内で十分な緩衝能を提供するように選択す
る。これはまた好ましい酸−塩基システムが同じpH範囲内またはそれに近いpKa
値を有することを意味する。
【0020】 多くのサンプルが意図され、特に、熱安定性リガンドを使用した親和性クロマ
トグラフィーで得られるものは、しばしばアミンおよび/またはアミノ酸由来の
緩衝性成分を含み、従って、陽性イオンとして出現し得る。このタイプの成分は
、陰性荷電SDS様分子で容易に中和される。これは、緩衝物質の中で、陰性荷電
のものが好ましいことを意味する。
【0021】 一般に、これは、リン酸またはホウ酸緩衝液が加熱段階前にサンプルに添加す
るのに好ましいことを意味する。 加熱段階前のサンプルにおける緩衝剤の濃度は、5から100mM、例えば、2
0mMの範囲内で選択すべきであり、これは特にホウ酸およびリン酸緩衝剤に適用
される。
【0022】 キレート化化合物は、意図するサンプル中にまたは添加試薬に汚染物質として
存在し得る種々の重金属イオンのための任意のキレート化剤であり得る。例はED
TA(エチレンジアミン四酢酸)およびDETAPAC(ジエチレントリアミン五酢酸)であ
る。添加キレート化剤は、サンプル中に加熱段階前に0.5から5mMの範囲内の
濃度で存在すべきである。
【0023】 タンパク質は、タンパク質濃度が添加したSDSの1/20から1/100、即
ち、0.1から2mM、好ましくは0.3から2mMになるように加熱段階前に添加し
得る。適当なタンパク質は、解離段階または続く段階、例えば、免疫アッセイ段
階を妨害しない任意のタンパク質であり得る。使用するタンパク質は、種々の起
源のアルブミンにより最も良く代表される。
【0024】 可能なサンプルは、例えば、上記の熱安定性免疫リガンドを親和性リガンドと
して含む親和性吸着剤から得られた抗体および他の免疫グロブリン、更に添加剤
有りおよび無しで種々の緩衝液において更に加工された溶液、臨床目的のための
最終製剤;および天然血漿または血清サンプルおよび上記熱安定性免疫リガンド
で汚染されている可能性がある他のサンプルである。サンプルはまた熱安定性免
疫リガンドの精製形の種々の調製物であり得る。
【0025】 本発明の好ましい態様により、サンプルを、決定されたタンパク質濃度を有す
るリン酸緩衝溶液と好ましくは前希釈し、熱安定性免疫リガンドを解離するため
にこのサンプルマトリックスのために決定された試薬と混合する。この決定され
た試薬はドデシル硫酸ナトリウム(SDS)および、DTPAまたはEDTAのようなキレー
ト化剤である。サンプルを試薬と混合し、加熱し、続いて室温に冷却する。可能
性のあるサンプルは、免疫親和性クロマトグラフィーで溶出した抗体、添加剤有
りおよび無しの種々の緩衝溶液中の加工抗体溶液、臨床目的の最終製剤および天
然血漿および血清サンプルである。
【0026】 未知(定義されていない)サンプルの場合、サンプルを好ましくはリン酸緩衝化
タンパク質溶液と1+4の比率で混合し、本混合物を次いで試薬溶液と1+2の
比率で混合する。このように、本方法は本発明のタンパク質マトリックスによる
消費に容易に適合でき、続くアッセイ、例えば、ELISAにおける反応溶液成分に
よりもたらされる妨害作用を防止する。
【0027】 アミノ基を含む緩衝系を含まない定められたサンプルの場合、希釈比率を減少
でき、適当なタンパク質:SDS比率を維持する。
【0028】 検出前および検出中にIgG抗体の重鎖の復元を防止するため、したがって、リ
ガンドと重鎖の再結合をさせないため、試薬を定量的分析のためのアッセイで使
用するサンプル希釈緩衝液に比例して添加する。これは重鎖に吸着したSDS分子
を、サンプルの希釈により、陰性荷電の数の減少が結合部位の復元(再折りたた
み)を可能にする程度まで脱着されることをさせない。復元は、0.02%の遊離
SDS濃度で、アッセイに不利な影響をすることなく効率的に防止される。
【0029】 例えば、本発明の方法は下記のように行う。 完全にまたは部分的に抗体−リガンド−複合体の形で結合したリガンドを含む
サンプルを、リン酸緩衝化された定められたタンパク質溶液と1+4の比率で混
合し、続いて試薬溶液と密封可能反応容器で1+2の比率で混合する。続いて、
反応容器を加熱処理(2時間、100℃)に付し、続いて室温に冷却する。
【0030】 本発明は、抗体−リガンド−複合体からのリガンドの一定の解離を可能にする
。例えば、リン酸緩衝化された定められたタンパク質溶液のために、本発明の方
法は、試薬溶液の均質な使用を可能とするために、pH、タンパク質濃度、および
サンプルの組成の差異に関する十分な緩衝能を提供する。二つの反応溶液、即ち
定められたタンパク質溶液および試薬溶液のpHは、6.0−7.5、例えば、6.
0−7.0に、例えば、1N NaOHまたは1N HClの手段により調節することが望
ましい。更に、熱処理は好ましくは100℃で、例えば、120分まで行う。記
載した混合比率は、また種々の量の残りの遊離SDS分子の量を変え、続く定量的
免疫化学アッセイ(例えば、ELISA)における過剰の高濃度をもたらす負の作用を
防止する。
【0031】 更に、アッセイにおける試薬溶液のサンプル希釈緩衝液への添加は、抗体の重
鎖の復元に対して対応して働き、SDS分子の脱着、したがってリガンドの際結合
を防止する。
【0032】 1(サンプル):4(タンパク質溶液):10(試薬溶液)の好ましい混合比率で、
タンパク質溶液および試薬溶液を以下の最適濃度で使用する: 定められたタンパク質含量を有するリン酸緩衝化溶液: 1リットル当たり 1.15g/lのNa2HPO4・2H2O 0.2g/lのKH2PO4 0.2g/lのKCl 8gのNaCl 50g/lのウシ血清アルブミンまたは卵アルブミンまたは他のアルブミン。 pH=6−7.5、例えば6−7(1N HClで調節) 試薬溶液 SDS 15g/l DTPA 1g/l
【0033】 リガンドの可能性のある変性は、正確に同じ方法での定められたタンパク質溶
液および試薬溶液の標準の前希釈および処理により補正される。
【0034】 本発明の方法は、欠点、および、加えて、アッセイにおける定量的分析を妨げ
る異なるサンプル濃度による非常に可変性の影響を除くことを目的とする。例え
ば、ELISAにおいて、この目的は、標準タンパク質の希釈シリーズおよび抗体を
含むサンプルで測定した吸光度が同じ傾斜である場合、達成される。この問題は
、最も強くプロテインAと反応する抗体に関するプロテインA検出に関して(例え
ば、ヒトおよびイヌIgG)、または一般に、非常に高い抗体濃度(>1mg/ml)で解
決されないままである。更に、非常にしばしば、特異的(抗体−プロテインA)抗
体がサンプル中に存在する場合、プロテインAの正確な定量は不可能である。
【0035】 図は: 図1a−1d:100℃でのインキュベーション時間に対する(水浴中、0、30
、60および120分)ELISAの手段によるヒト血漿に添加した天然Staphylococc
us aureusプロテインAの回復の比較。これらのサンプルを本発明の方法により希
釈した。 図1e:図1dに示すサンプル一定量を試薬添加無しのアッセイにおける希釈緩衝
液で希釈した場合のアッセイにおけるSPAの有効性の比較。 図1f:これらのサンプルで先行技術により得られた結果(酸解離)。 図2a−2c:ウサギ抗プロテインA血清の形を有する複合体から回復したプロテ
インAの場合の本発明の方法と先行技術の方法との比較。 図3a−3b:1mgのヒトポリクローナルIgG/mlの存在下で形成された複合体か
ら回復したプロテインAの場合の本発明の方法と先行技術の方法との比較。 図4a−4b:10mgのヒトポリクローナルIgG/mlの存在下で形成された複合体
から回復したプロテインAの場合の本発明の方法と先行技術の方法との比較。 図5:アッセイ設定および抗プロテインA 2重抗体サンドイッチELISAの実行の
模式図。
【0036】 以下の実施例および比較実施例は、本発明の更なる説明を意図する。
【0037】 実験部分 実施例1: 本実施例の目的は、天然Staphylococcus aureusプロテインA(SPA)の、高親和
性を有するヒトIgG抗体の非存在下および存在下の特異的ELISAにおける反応性の
測定、100℃で種々のインキュベーション時間(図1a−1d参照)でのタンパク
質解離の測定、試薬をサンプル希釈緩衝液に適当な濃度で添加しない場合の結合
部位の復元の程度の測定(図1e)、および本発明の方法と先行技術の方法の比較
である(酸解離、図1f)。
【0038】 1.1 材料および方法: 感受性抗プロテインA ELISAをIAM(Institute of Applied Microbiology, Vie
nna)で構築した。アッセイスキームおよび実行は図5に示す。モノクローナルマ
ウス抗SPA(P-2921, Sigma, St. Louis, U.S.A.)を捕獲抗体として使用した。ア
ッセイにおける2次抗体(ニワトリ抗プロテインA、Biogenesis 7839-9006)をNHS
−ビオチン(N−ヒドロキシスクシンイミド活性化ビオチン、Amersham Pharmacia
Biotech, England)でビオチニル化した。このELISAは、同様にAmersham Pharma
cia Biotechからの天然および組換えSPAの両方に適している。
【0039】 標準SPAタンパク質の8個の1:2希釈を、各試験プレートでデュプリケート
で調製した(標準範囲2000−15.6pg SPA/ml)。これらの実施例において
、非常に純粋な天然SPA(Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Swedewn . Lot
No. T-249789)をSPA標準として使用し、異なるサンプルマトリックスに抗体を
添加した。
【0040】 プロテインA(天然プロテインA Lot T-249789、組換えプロテインA Lot T-23
8881)の種々の標準を凍結乾燥形で得た。標準タンパク質を蒸留水中に溶解して
秤量して入れ、次いで、275nmでの光学密度を測定し、プロテインA含量を適
当なモル吸光度係数の手段で計算した。標準タンパク質をPBS-TPに前希釈し、等
分し、−30℃で貯蔵した。
【0041】 SPA陰性ヒト結晶をOctapharma, Viennaから得た。 EAR400をELISA Readerとして使用し、SLT(Groedig, Austria)からのD-Softを
評価ソフトウェアとして使用した。SDSはMerck, Darmstadtから、DTPAおよびポ
リビニルピロリドン(PVP-T40)はSigma, St. Louis, U.S.A.から、ウシ血清アル
ブミンはHaemosan(Ilz, Austria)からである。
【0042】 ELISA緩衝液: コーティング緩衝液 0.1N NaHCO3緩衝液、pH=9.6−9.8 8.4g/lのNaHCO3 4.0g/lのNa2CO3 洗浄緩衝液: PBS、pH=7.2−7.4 1.15g/lのNa2HPO4・2H2O 0.2g/lのKH2PO4 0.2g/lのKCl 8.0g/lのNaCl 1mlのTween 20 貯蔵寿命:20℃で1日
【0043】 サンプル調製: サンプルを1:5に洗浄緩衝液+5%BSAで希釈し、次いで1:3に試薬溶液(
2%SDS、0.1% DTPA)で希釈し、十分に混合し、100℃で120分インキュ
ベートする。 希釈緩衝液: 洗浄緩衝液+1%PVP+試薬溶液1:100貯蔵寿命:20℃で1日 結合緩衝液(SA*β−ガラクトシダーゼ): 希釈緩衝液+2mM MgCl2 染色緩衝液:pH=7.6 10mM イミダゾール 2mM MgCl2 1M NaCl 1N HClで調節 β−ガラクトシダーゼ基質: レゾルフィンβ−ガラクトピラノシド:100μlのDMSO中に溶解した1mgを
10mlの染色緩衝液で希釈。 100μlの染色溶液/ウェルを適用。
【0044】 1.2. 実験の実行 SPA標準(3mg/ml)を、0.1%トゥイン20(PBST)および1%ポリビニルピロ
リドン(PBS-TP)含有リン酸緩衝化食塩溶液(PBS)に、平行形態で希釈し、ヒト血
清に10倍濃縮形で添加した(10血漿+1SPA溶液)。サンプルを混合し、室温
で1時間インキュベートした。[各2mlのヒト血漿に、PBS+0.1%トゥイン2
0+1%PVP中の200μlのSPA溶液(6μg/mlまたは600ng/ml)を添加=各
々545.4ngのSPA/mlおよび54.5ngのSPA/ml。]
【0045】 続いて、等量を先行技術の方法および本発明の方法(下記の通り)により処理し
た。非処理サンプルを各々適当な媒体で希釈した。1:2希釈シリーズを全ての
処理および非処理サンプルおよび標準から調製し(8希釈段階)、等量を試験プレ
ートに移した。
【0046】 酸pHでのアッセイ法(比較アッセイ、到達水準): サンプルおよび標準を、0.1M NaClおよび0.1%トゥイン20含有0.5M
酢酸/HCl緩衝液(pH=3.5)に前希釈し、アッセイ用の希釈シリーズを同様にこ
の緩衝液で調製した。希釈シリーズの等量(50μl)を96ウェル試験プレート
に移し、室温で60分インキュベートした。
【0047】 本発明の方法: サンプルを5%BSA(ウシ血清アルブミン)または卵アルブミン(50μlのサン
プル+200μlのBSA溶液)含有PBSに1:5で前希釈し、次いで反応溶液で1:
3に希釈し、混合し、ねじ蓋式反応溶液中、100℃の水浴中で120分インキ
ュベートした。PBS-TP+7mM SDSおよび25μM DTPA中の希釈シリーズ(50
μl)の等量を96ウェル試験プレートに移し、室温で60分インキュベートした
【0048】 この5%BSA溶液での1:5前希釈に使用した反応溶液の濃度は70mM SDS(
=2%)、2.5mM DTPA(=0.1%)であった。これは、タンパク質よりもSDSが
100倍モル過剰に対応する。抗体重鎖の復元を防止するために、試薬溶液をア
ッセイの1:100の比率でサンプル希釈緩衝液に添加した。ヒト血漿に天然SP
A(各々545ngおよび54.5ng/ml)を添加し、5%BSA溶液中1:5に希釈し
、次いで70mM SDS+2.5mM DTPA溶液で1:3に希釈した。545ngのSPA
を含むサンプルを続いてPBS-TP+試薬(1:100)で1:20に、54.5ngのS
PA含有サンプルを1:2に、続いて8倍1:2に連続して希釈した。標準プロテ
インA(60ng/ml)を希釈し、54.5ngのSPA/ml含有サンプルのように処理し
た(=SPA標準処理)。SPAは溶液中で二量体になる傾向にある。これは、アッセイ
での検出の減少を導き得る。従って、SPAをPBS+0.1%トゥイン20+1%PVP
(PBS中標準)でのみの希釈に付し、単量体化がまた適当な時間の熱処理および適
当なSDS濃度下に、起こることを証明した。
【0049】 “サンプル−タンパク質溶液−反応溶液”(1+4+10)の混合比率は、一般
に、定量的解離および結合SPAの検出を得るために、全ての共通サンプルマトリ
ックス(タンパク質精製において)に、血漿および血清サンプルに適している。サ
ンプル:タンパク質溶液(1:5)の高い希釈比率のために、例えば、アミノ基含
有緩衝剤イオンへの多すぎるSDS分子の吸着による、解離の可能性のある減少は
、十分に緩衝化される。感受性に関して必要な場合、希釈比率を減少し得、タン
パク質:SDS比率(アミノ基含有緩衝系無しおよび5−8.5のpHを有する場合)が
観察される。
【0050】 1.3. Ad 図1a−1f: 図1aは、熱処理無しの抗SPA ELISAの結果を示す。60ng SPA/mlが添加され
た、添加されていないヒト血漿サンプルにおいて、および600ngのSPA/ml含
有サンプルにおいて、非常に僅かな量のみが本アッセイで利用可能である。 図1bは、30分、100℃で熱処理下後、54.5ng/ml含有サンプル中のSPA
は既に定量的に利用可能であるが、しかし、545ngのSPA/ml含有サンプルに
おいては、50%のみしか利用可能でないことを示す。 図1cは60分の熱処理後、SPAが545ng/ml含有サンプルでさえ、殆ど定量的
に利用可能であることを示す。
【0051】 図1dは100℃で120分の熱処理後の両方のサンプル(各々54.5ngおよび
545ngのSPA/ml)のSPAの定量的解離を示す。 図1aから1dは、120分後、サンプルおよび標準曲線がどのように一致し、1
00%回復をもたらすかを、明らかに示す。IgG抗体の重鎖がこの処置後、プロ
テインAが結合する領域で比例的に復元し得、SDS濃度が低すぎる場合、再び、SP
Aと反応し得ることを示すために、図1dに示すサンプルを、試薬添加無しのアッ
セイ希釈緩衝液で平行形態で希釈し、同様に試験した。
【0052】 図1eは、SDSが過剰に希釈された場合、同じ方法で処理したSPA標準と比較して
、サンプル希釈シリーズおよび回復の傾斜がどのように変化するかを示す。これ
は、図1eに見ることができるように、アッセイ中で、0.7mM SDSをサンプル
希釈緩衝液に添加することにより防止できる。
【0053】 図1fは、酸性環境(pH=3.5)におけるサンプル希釈および回復の反応性(傾斜)
が、PBS中の標準および同様の方法で処理したSPA標準と比較してどのように変化
するかを示す。この方法において、サンプルのpHの非常に僅かな差でさえ、結果
に作用する。545ngのSPA/ml含有サンプルを1:300に、54.5ngのSPA
/mlを1:30に、0.1M NaClおよび0.1%トゥイン20含有0.5M酢酸緩
衝液で前希釈した。
【0054】 実施例2: SPAの添加およびインキュベーション(1時間、37℃)後のウサギ抗SPA血清の
形を有する複合体からのSPAの回復の測定。多くの特異的抗体の存在が、いくぶ
ん強く、より激しい架橋および複合体形成を可能にする。
【0055】 2.1. 材料および方法: ヒト血漿の代わりに、ウサギ抗SPA血漿(Amersham Pharmacia Biotech, Uppsal
a, Sweden;血漿番号1183)に、2つの異なる濃度(545ng/mlおよび54.
5ng/ml)の天然SPAを添加した。特記しない限り、本実施例は実施例1と同様に
行った。
【0056】 2.2. 実験の実行 SPA標準(3mg/ml)を、0.1%トゥイン20(PBST)および1%ポリビニルピロ
リドン(PBS-TP)含有リン酸緩衝化食塩溶液(PBS)に、平行形態で希釈し、ヒト血
清に10倍濃縮形で添加した(10血漿+1SPA溶液)。サンプルを混合し、室温
で1時間インキュベートした。
【0057】 続いて、等量を先行技術の方法および本発明の方法(下記の通り)により処理し
た。非処理サンプルを各々適当な媒体で希釈した。1:2希釈シリーズを全ての
処理および非処理サンプルおよび標準から調製し(8希釈段階)、等量を試験プレ
ートに移した。
【0058】 2.3. Ad 図2a−2c: 図2aは、熱処理無しの結果を示す。SPAが、545ngのSPA/ml含有サンプルで
さえ検出不可能であることが明らかである。 図2bは、120分、100℃の熱処理後、ヒト血漿での結果(図1d)と同様に、
二つのサンプル(各々545ngおよび54.5ngのSPA/ml)に添加したSPAは定量
的に解離され、検出可能であることを示す。 図2cは、この場合、先行技術の方法にしたがってSPAが解離されず、検出されな
いことを示す。545ngのSPA/mlサンプルを1:300に、54.5ngのSPA/m
lのサンプルを1:30に、0.1M NaClおよび0.1%トゥイン20含有0.5M
酢酸緩衝液で前希釈した。
【0059】 実施例3: SPA添加およびインキュベーション(1時間、37℃)後のポリクローナルヒトI
gG(1mgのIgG/ml)と形成された複合体からの組換えSPAの回復の測定。 天然および異なって修飾した組換えSPAをIgG精製のための免疫リガンドとして
使用する。従って、解離のための本発明の方法およびアッセイ系が種々の修飾に
等しく適合することが重要である。
【0060】 3.1. 材料および方法 Cohn沈殿およびゲル濾過の方法で前精製したポリクローナルヒトIgGに、組換
えSPA(Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden, Lot No. 238881)を2つ
の異なる濃度(545ng/mlおよび54.5ng/ml)で添加した。特記しない限り
、本実施例は実施例1と同様に行った。
【0061】 3.2. 実験の実行 ポリクローナルIgG(Cohn fraciton, Immunom Vienna)をPBS(30mg/ml)に溶
解して濃縮し、ゲル濾過した。濃度を抗ヒトIgG ELISAの手段で測定した。リン
酸緩衝化食塩水(PBS)中の組換えSPA標準(3mg/ml)を、0.1%トゥイン20(PB
ST)および1%ポリビニルピロリドン(PBS-TP)で、平行形態で希釈し、1.1mg/
mlでIgG溶液(各々6μg/mlおよび600ng/ml)に10倍濃縮形で添加した(1
0部のIgG溶液+1部のSPA溶液)。サンプルを混合し、室温で1時間インキュベ
ートした。
【0062】 続いて、等量を先行技術の方法および本発明の方法(下記の通り)により処理し
た。非処理サンプルを対応する媒体で希釈した。1:2希釈シリーズを全ての処
理および非処理サンプルおよび標準から調製し(8希釈段階)、等量を試験プレー
トに移した。
【0063】 3.3. Ad 図3a−3c: 図3aは、120分、100℃の熱処理後、両方のサンプル(545ngおよび54
.5ngのSPA/ml)に添加した組換えSPAが、前精製ポリクローナルヒトIgGを1mg
のIgG/mlの抗体濃度で含むサンプル中でさえ、定量的に解離され、検出可能で
あることを示す。 図3bは、3.5のpHでの反応性が、全イオン強度に非常に依存し、サンプルのpH
変化に僅かに依存し、特に、溶解していない複合体は、標準と比較して過剰に高
いSPA濃度であるという錯覚さえさせ得ることを示す。
【0064】 545ngのSPA/ml含有サンプルを1:300に、および54.5ng/ml含有サ
ンプルを1:30に、0.1M NaClおよび0.1%トゥイン20含有0.5M酢酸
緩衝液で前希釈した。
【0065】 実施例4: SPA添加およびインキュベーション(1時間、37℃)後の高ポリクローナルヒ
トIgG(10mgのIgG/ml)で形成された複合体からの組換えSPAの回復の測定。
【0066】 4.1. 材料および方法 Cohn沈殿およびゲル濾過の方法で前精製したポリクローナルヒトIgGに、組換
えSPA(Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden, Lot No. 238881)を2つ
の異なる濃度(545ng/mlおよび54.5ng/ml)で添加した。特記しない限り
、本実施例は実施例1と同様に行った。
【0067】 4.2. 実験の実行 ポリクローナルIgG(Cohn fraciton, Immunom Vienna)をPBS(30mg/ml)に溶
解して濃縮し、ゲル濾過した。濃度を抗ヒトIgG ELISAの手段で測定した。リン
酸緩衝化食塩水(PBS)中の組換えSPA標準(3mg/ml)を、0.1%トゥイン20(PB
ST)および1%ポリビニルピロリドン(PBS-TP)で、平行形態で希釈し、11mg/m
lでIgG溶液(各々6μg/mlおよび600ng/ml)に10倍濃縮形で添加した(10
部のIgG溶液+1部のSPA溶液)。サンプルを混合し、室温で1時間インキュベー
トした。
【0068】 続いて、等量を先行技術の方法および本発明の方法(下記の通り)により処理し
た。非処理サンプルを対応する媒体で希釈した。1:2希釈シリーズを全ての処
理および非処理サンプルおよび標準から調製し(8希釈段階)、等量を試験プレー
トに移した。
【0069】 4.3. Ad 図4a−4c: 図4aは、120分、100℃の熱処理後、両方のサンプル(545ngおよび54
.5ngのSPA/ml)に添加した組換えSPAが、前精製ポリクローナルヒトIgGを1mg
のIgG/mlの抗体濃度で含むサンプル中でさえ、定量的に解離され、検出可能で
あることを示す。 図4bは、SPAのIgGとの反応性が濃度比率に依存すること示す(図3a参照)。本発
明の方法とは逆に、これらのサンプル中のSPA含量は、先行技術の方法では正確
に決定できない(図1−3参照)。545ngのSPA/ml含有サンプルを1:300
に、および54.5ng/ml含有サンプルを1:30に、0.1M NaClおよび0.1
%トゥイン20含有0.5M酢酸緩衝液で前希釈した。
【図面の簡単な説明】
【図1a−1d】 100℃でのインキュベーション時間に対する(水浴中、0
、30、60および120分)ELISAの手段によるヒト血漿に添加した天然Staphy
lococcus aureusプロテインAの回復の比較。これらのサンプルを本発明の方法に
より希釈した。
【図1e】 図1dに示すサンプル一定量を試薬添加無しのアッセイにおける希
釈緩衝液で希釈した場合のアッセイにおけるSPAの有効性の比較。
【図1f】 これらのサンプルで先行技術により得られた結果(酸解離)。
【図2a−2c】 ウサギ抗プロテインA血清の形を有する複合体から回復した
プロテインAの場合の本発明の方法と先行技術の方法との比較。
【図3a−3b】 1mgのヒトポリクローナルIgG/mlの存在下で形成された複
合体から回復したプロテインAの場合の本発明の方法と先行技術の方法との比較
【図4a−4b】 10mgのヒトポリクローナルIgG/mlの存在下で形成された
複合体から回復したプロテインAの場合の本発明の方法と先行技術の方法との比
較。
【図5】 アッセイ設定および抗プロテインA2重抗体サンドイッチELISAの実
行の模式図。

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サンプルを、免疫グロブリンを非特異的に吸着するか、また
    は結合できる試薬化合物と混合し、その後、サンプルを加熱処理、続く冷却段階
    に付すことを特徴とする、種々のサンプルマトリックスの複合体からの免疫グロ
    ブリンのFc部分に結合できる天然または組換えタンパク質、ポリペプチドまたは
    ペプチド(熱安定性免疫リガンド)の定量的解離の方法。
  2. 【請求項2】 緩衝剤および/またはタンパク質を、各々pHおよびタンパク
    質含量のサンプル変化を補うように加熱段階前に添加することを特徴とする、請
    求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 キレート化剤を、存在し得る重金属イオンを結合するために
    加熱段階前に添加することを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 試薬化合物が疎水性および陰性荷電末端を有することを特徴
    とする、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項5】 試薬化合物がドデシル硫酸ナトリウム(SDS)であることを特
    徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 試薬化合物の加熱段階前のサンプル中の濃度が、10から4
    0mM、好ましくは30から40mMであることを特徴とする、請求項1から5のい
    ずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】 加熱段階を3から180分の間の範囲および60から100
    ℃の間の範囲で適用することを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の
    方法。
  8. 【請求項8】 冷却段階において、加熱段階後の温度が温度を0から40℃
    、例えば、4から35℃の範囲に低下させることを特徴とする、請求項1から7
    のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項9】 加熱段階中のpHが、5から8の間、好ましいくは6から7.
    5の範囲であることを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項10】 リン酸またはホウ酸緩衝液を加熱段階前にサンプルに添加
    ことを特徴とする、請求項2から9のいずれかに記載の方法。
  11. 【請求項11】 加熱段階前のサンプル中の緩衝剤の濃度が5から100mM
    の範囲内で選択されることを特徴とする、請求項2から10のいずれかに記載の
    方法。
  12. 【請求項12】 加熱段階前にサンプルに添加するタンパク質の濃度が、添
    加した試薬化合物の1/20から1/100、即ち、0.1から2mM、好ましく
    は0.3から2mMの範囲で選択されることを特徴とする、請求項2から11のい
    ずれかに記載の方法。
  13. 【請求項13】 キレート化剤がサンプル中に加熱段階前に0.5から5mM
    の範囲内の濃度で存在することを特徴とする、請求項3から12のいずれかに記
    載の方法。
  14. 【請求項14】 以下の段階: a)アッセイするサンプルの、好ましくは定められたタンパク質含量を有するリ
    ン酸緩衝化溶液での前希釈、および前希釈したサンプルと、熱安定性免疫リガン
    ドを解離するためにこのサンプルマトリックスのために調節した定められた試薬
    との混合; b)アッセイするサンプルの混合、加熱および続く冷却;そして c)アッセイに使用したサンプル希釈緩衝液と比例して添加したタンパク質含量
    を有するリン酸緩衝化溶液との免疫化学アッセイの実施 により特徴付けられる、請求項1から13のいずれかに記載の方法。
  15. 【請求項15】 熱安定性免疫リガンドの解離用試薬が、ドデシル硫酸ナト
    リウム(SDS)とキレート化剤、好ましくはジエチレントリアミン五酢酸(DETAPAC)
    またはエチレンジアミン四酢酸(EDTA)を含むことを特徴とする、請求項14記載
    の方法。
  16. 【請求項16】 未知(定義されていない)サンプルの場合、定められたタン
    パク質溶液を含むサンプルを1+4の比率で混合し、本混合物を次いで試薬溶液
    と1+2の比率で混合することを特徴とする、請求項14または15のいずれか
    に記載の方法。
  17. 【請求項17】 定められたタンパク質含量を有する好ましいリン酸緩衝化
    溶液を、アッセイに使用するサンプル希釈緩衝液に、サンプル希釈緩衝液中、0
    .02%の遊離SDS濃度まで使用することを特徴とする、請求項14から16のい
    ずれかに記載の方法。
  18. 【請求項18】 アッセイする前希釈サンプルの加熱を2時間、100℃で
    行い、続いて室温に冷却することを特徴とする、請求項14から17のいずれか
    に記載の方法。
  19. 【請求項19】 二つの反応溶液、即ち定められたタンパク質溶液および試
    薬溶液のpHが、6.0−7.5、例えば、6.0−7.0に、例えば、1N NaOHま
    たは1N HClの手段により調節されていることを特徴とする、請求項14から1
    8のいずれかに記載の方法。
  20. 【請求項20】 1(サンプル):4(タンパク質溶液):10(試薬溶液)の好
    ましい混合比率を使用することを特徴とする、請求項14から19のいずれかに
    記載の方法。
  21. 【請求項21】 定められたタンパク質溶液がリン酸緩衝液であり、Na2HPO 4 ・2H2O、KH2PO4、KCl、NaClおよびウシ血清アルブミンまたは卵アルブミンま
    たは他のアルブミンまたはこれらの混合歩ウtからなる群から選択されるタンパ
    ク質を含むことを特徴とする、請求項14から20のいずれかに記載の方法。
  22. 【請求項22】 方法が熱安定性免疫リガンドの測定のための免疫アッセイ
    の一部であることを特徴とする、請求項1から21のいずれかに記載の方法。
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