JP2003307519A - 分子解析方法及び分子解析装置 - Google Patents
分子解析方法及び分子解析装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バイオセンサー装置で捕捉された標的分子の
構造等を解析する作業の容易化と解析精度を向上するこ
と。 【解決手段】 分子間の相互作用を分析するバイオセン
サー装置の（センサーチップの）検出表面に予め結合さ
れた検出用分子と相互反応作用を示した標的分子を、液
相ではなく、膜体等の固相に圧着等して転写し、回収す
る分子転写手順を少なくとも含む分子解析方法及び該分
子解析方法を自動的に実施できるように工夫された分子
解析装置を提供する。
構造等を解析する作業の容易化と解析精度を向上するこ
と。 【解決手段】 分子間の相互作用を分析するバイオセン
サー装置の（センサーチップの）検出表面に予め結合さ
れた検出用分子と相互反応作用を示した標的分子を、液
相ではなく、膜体等の固相に圧着等して転写し、回収す
る分子転写手順を少なくとも含む分子解析方法及び該分
子解析方法を自動的に実施できるように工夫された分子
解析装置を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生化学分野、分子
生物学分野等で有用な分析技術に関する。詳しくは、バ
イオセンサー装置のセンサーチップ上の検出表面部位に
予め固相化された「検出用分子」と相互反応を示す「標
的分子」の配列や構造等を解析するために特に有用な分
子解析技術に関する。
生物学分野等で有用な分析技術に関する。詳しくは、バ
イオセンサー装置のセンサーチップ上の検出表面部位に
予め固相化された「検出用分子」と相互反応を示す「標
的分子」の配列や構造等を解析するために特に有用な分
子解析技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、検出表面部位を備えるセンサーチ
ップが組み込まれたバイオセンサー装置と称される分析
装置が普及している。このバイオセンサー装置は、現
在、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、ヌクレオチド、
低分子化合物、脂質等の分子間相互反応、例えば、抗原
抗体反応、ハイブリダイゼーション、酵素応答反応の分
析やそれらのカイネティクス解析等に有用なツールとな
っている。
ップが組み込まれたバイオセンサー装置と称される分析
装置が普及している。このバイオセンサー装置は、現
在、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、ヌクレオチド、
低分子化合物、脂質等の分子間相互反応、例えば、抗原
抗体反応、ハイブリダイゼーション、酵素応答反応の分
析やそれらのカイネティクス解析等に有用なツールとな
っている。
【０００３】ここで、前記センサーチップの検出表面部
位は、検出用分子を固定化するために適する官能基（例
えば、カルボキシル基、アミノ基、アルデヒド基、チオ
ール基等）を有する物質やストレプトアビジン等が予め
固相化処理されている。この検出表面に対して結合する
ことにより固定化された検出用分子は、検出表面上に送
液されてくる試料溶液中に標的分子が存在すれば、特異
的な相互反応を示して、検出用分子は標的分子を捕捉す
ることになる。この相互反応の結合・解離状態を、バイ
オセンサーは、表面プラズモン共鳴原理や水晶発振視子
原理等の原理を用いて、リアルタイムに検出することが
可能である。
位は、検出用分子を固定化するために適する官能基（例
えば、カルボキシル基、アミノ基、アルデヒド基、チオ
ール基等）を有する物質やストレプトアビジン等が予め
固相化処理されている。この検出表面に対して結合する
ことにより固定化された検出用分子は、検出表面上に送
液されてくる試料溶液中に標的分子が存在すれば、特異
的な相互反応を示して、検出用分子は標的分子を捕捉す
ることになる。この相互反応の結合・解離状態を、バイ
オセンサーは、表面プラズモン共鳴原理や水晶発振視子
原理等の原理を用いて、リアルタイムに検出することが
可能である。
【０００４】そして、検出表面において相互反応を行っ
た後には、検出用分子に捕捉された標的分子を極少容量
の所定溶液で回収し、さらに詳細な分子解析（例えば、
質量分析法）を行う方法が近年考案されている。該方法
では、捕捉された標的分子を回収して質量分析法にかけ
るための（標的分子を含む）試料液を作製することにな
る。
た後には、検出用分子に捕捉された標的分子を極少容量
の所定溶液で回収し、さらに詳細な分子解析（例えば、
質量分析法）を行う方法が近年考案されている。該方法
では、捕捉された標的分子を回収して質量分析法にかけ
るための（標的分子を含む）試料液を作製することにな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】バイオセンサー装置に
続く、質量分析計等を用いた分子解析の精度は、前記試
料液中の試料濃度に大きく依存することから、できるだ
け微量の回収液によって前記標的分子を回収することが
重要である。
続く、質量分析計等を用いた分子解析の精度は、前記試
料液中の試料濃度に大きく依存することから、できるだ
け微量の回収液によって前記標的分子を回収することが
重要である。
【０００６】しかし、極微量の回収液の調整及び送液作
業には高度な熟練技術が必要であった。また、この溶液
による回収作業は時間がかかることから、これをハイス
ループット化して作業効率を高めるための改良が試みら
れているが、限界があるという解決困難な技術的課題が
あった。
業には高度な熟練技術が必要であった。また、この溶液
による回収作業は時間がかかることから、これをハイス
ループット化して作業効率を高めるための改良が試みら
れているが、限界があるという解決困難な技術的課題が
あった。
【０００７】そこで、本発明は、センサーチップの検出
表面に捕捉された標的分子を膜体に転写して回収する技
術を提供するとともに、この技術を用いた分子解析方法
及び分子解析装置を提供することを目的とする。
表面に捕捉された標的分子を膜体に転写して回収する技
術を提供するとともに、この技術を用いた分子解析方法
及び分子解析装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本願では、分子間の相互反応作用を分析する
バイオセンサー装置の検出表面に結合された検出分子と
相互反応を示した標的分子を固相に転写する分子転写手
順を少なくとも含むように工夫された分子解析方法を提
供する。
るために、本願では、分子間の相互反応作用を分析する
バイオセンサー装置の検出表面に結合された検出分子と
相互反応を示した標的分子を固相に転写する分子転写手
順を少なくとも含むように工夫された分子解析方法を提
供する。
【０００９】具体的には、バイオセンサー装置のセンサ
ーチップに形成された検出表面での分子間相互反応終了
後に、センサーユニット部から検出表面部分を取り外
し、所定の固相に対して転写する。
ーチップに形成された検出表面での分子間相互反応終了
後に、センサーユニット部から検出表面部分を取り外
し、所定の固相に対して転写する。
【００１０】ここで、「転写」は、検出表面に捕捉され
ていた分子を転写体である固相に移行させる手順又は写
し取る手順を広く意味し、狭く解釈されない。分子転写
手順としては、電気的転写、圧着転写、吸引転写の中か
ら選択される一の手順を採用でき、これらの手順を適宜
組み合わせてもよい。
ていた分子を転写体である固相に移行させる手順又は写
し取る手順を広く意味し、狭く解釈されない。分子転写
手順としては、電気的転写、圧着転写、吸引転写の中か
ら選択される一の手順を採用でき、これらの手順を適宜
組み合わせてもよい。
【００１１】「検出表面」とは、例えば、プラズモン共
鳴原理又は水晶発振子原理によって相互作用検出を行う
センサーユニット部に配置されるセンサーチップに設け
られた、分子間相互反応が可能な処理が施された表面領
域である。本発明に係る方法の実施に際しては、センサ
ーユニット部において、センサーチップができるだけ簡
易に脱着できる構成となっていることが望ましい。
鳴原理又は水晶発振子原理によって相互作用検出を行う
センサーユニット部に配置されるセンサーチップに設け
られた、分子間相互反応が可能な処理が施された表面領
域である。本発明に係る方法の実施に際しては、センサ
ーユニット部において、センサーチップができるだけ簡
易に脱着できる構成となっていることが望ましい。
【００１２】本発明に係る分子解析方法は、検出表面に
捕捉された分子を液相中に回収するという従来の極めて
一般化した発想から大きく転換した技術的思想を有する
ものであって、バイオセンサー装置のチップの検出表面
に捕捉された標的分子を、固相、とりわけ膜体に転写す
ることによって回収するという全く新規な分子回収技術
を提供することを主題としている。
捕捉された分子を液相中に回収するという従来の極めて
一般化した発想から大きく転換した技術的思想を有する
ものであって、バイオセンサー装置のチップの検出表面
に捕捉された標的分子を、固相、とりわけ膜体に転写す
ることによって回収するという全く新規な分子回収技術
を提供することを主題としている。
【００１３】「固相」は、検出表面に捕捉された標的分
子を受け取って保持できる性質を少なくとも備えている
固体、半固体が含まれる。「膜体」は、液体透過性を有
する多孔体であって、例えば、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）膜、ナイロン膜、ニトロセルロース膜、メン
ブレンフィルターを挙げることができる。転写対象の固
相として、膜体が適するのは、柔軟性を有するので検出
表面を密着させ易く、液体透過性を備えるので、洗浄等
の後処理を好適に行うことができるからである。
子を受け取って保持できる性質を少なくとも備えている
固体、半固体が含まれる。「膜体」は、液体透過性を有
する多孔体であって、例えば、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）膜、ナイロン膜、ニトロセルロース膜、メン
ブレンフィルターを挙げることができる。転写対象の固
相として、膜体が適するのは、柔軟性を有するので検出
表面を密着させ易く、液体透過性を備えるので、洗浄等
の後処理を好適に行うことができるからである。
【００１４】上記した分子転写手順を採用すれば、初心
者でも簡単に、検出表面に捕捉された標的分子を汚れを
混入させることなく回収でき、分子回収作業に要する時
間も、大幅に短縮できる。また、手間のかかる回収用カ
ラムの作製作業も不要となる。そして、溶液による検出
用分子の回収作業を行う必要がないことから、流路系に
存在する汚れが微量な試料溶液中に混入し、分析の障害
になるという従来の液相回収法が抱えていた問題を根本
から解決できる。
者でも簡単に、検出表面に捕捉された標的分子を汚れを
混入させることなく回収でき、分子回収作業に要する時
間も、大幅に短縮できる。また、手間のかかる回収用カ
ラムの作製作業も不要となる。そして、溶液による検出
用分子の回収作業を行う必要がないことから、流路系に
存在する汚れが微量な試料溶液中に混入し、分析の障害
になるという従来の液相回収法が抱えていた問題を根本
から解決できる。
【００１５】更に、近年、センサーチップの検出表面を
区分けして、複数種の検出用分子を別々に固定化し、そ
れぞれの検出用分子と相互反応を示す標的分子を検出、
分析するという技術が試みられる場合があるが、この場
合、本発明の分子転写手順を採用すれば、確実に複数種
の標的分子を混合することなく別々に、かつ同時に転写
回収し、解析することができるようになるという利点が
ある。
区分けして、複数種の検出用分子を別々に固定化し、そ
れぞれの検出用分子と相互反応を示す標的分子を検出、
分析するという技術が試みられる場合があるが、この場
合、本発明の分子転写手順を採用すれば、確実に複数種
の標的分子を混合することなく別々に、かつ同時に転写
回収し、解析することができるようになるという利点が
ある。
【００１６】具体的には、従来の溶液による回収手順に
よれば、検出表面上の各検出用分子に捕捉された標的分
子の回収作業を、区分けされた流路系を用いて、順次、
別個独立の作業の下で行わなければならなかったので、
非常に手間と時間がかかっていた。また、長時間に及ぶ
回収作業の間に、標的分子が解離したり、変性したりし
てしまうことがあった。一方、本発明における分子転写
手順は、検出表面に捕捉された複数種の標的分子を、一
度に転写し回収できるので、手間がかからず、回収作業
を短時間で終了できる。また、回収作業に時間がかから
ないので標的分子の解離や変性の問題も発生しない。
よれば、検出表面上の各検出用分子に捕捉された標的分
子の回収作業を、区分けされた流路系を用いて、順次、
別個独立の作業の下で行わなければならなかったので、
非常に手間と時間がかかっていた。また、長時間に及ぶ
回収作業の間に、標的分子が解離したり、変性したりし
てしまうことがあった。一方、本発明における分子転写
手順は、検出表面に捕捉された複数種の標的分子を、一
度に転写し回収できるので、手間がかからず、回収作業
を短時間で終了できる。また、回収作業に時間がかから
ないので標的分子の解離や変性の問題も発生しない。
【００１７】ここに、本発明に係る分子解析方法の一連
の手順の具体例を示せば、分子間の相互作用を分析する
バイオセンサー装置の検出表面に対して標的分子を含有
する溶液を接触させ、続いて、該検出表面に捕捉された
標的分子（検出用分子とアクティブに反応した標的分
子）を膜体に転写し、前記膜体に転写された標的分子
を、例えば、酵素消化等を用いて液相中に溶出させた後
に、試料液を質量分析法によって解析するという手順を
挙げることができる。
の手順の具体例を示せば、分子間の相互作用を分析する
バイオセンサー装置の検出表面に対して標的分子を含有
する溶液を接触させ、続いて、該検出表面に捕捉された
標的分子（検出用分子とアクティブに反応した標的分
子）を膜体に転写し、前記膜体に転写された標的分子
を、例えば、酵素消化等を用いて液相中に溶出させた後
に、試料液を質量分析法によって解析するという手順を
挙げることができる。
【００１８】なお、質量分析法では、標的分子の分子種
を同定したり、構造解析を行ったりすることができる。
例えば、標的分子がタンパク質である場合には、アミノ
酸配列、リン酸化の状態、糖質の付加状態等を解析し、
標的分子が脂質である場合には、側鎖長の解析等を行う
ことができる。
を同定したり、構造解析を行ったりすることができる。
例えば、標的分子がタンパク質である場合には、アミノ
酸配列、リン酸化の状態、糖質の付加状態等を解析し、
標的分子が脂質である場合には、側鎖長の解析等を行う
ことができる。
【００１９】次に本願では、上記分子解析方法に加え
て、分子間の相互作用を分析するバイオセンサー装置の
検出表面に結合された検出分子と相互作用を示した標的
分子を膜体に自動的に転写できるように工夫された自動
分子転写手段を少なくとも備える構成の分子解析装置を
提供する。
て、分子間の相互作用を分析するバイオセンサー装置の
検出表面に結合された検出分子と相互作用を示した標的
分子を膜体に自動的に転写できるように工夫された自動
分子転写手段を少なくとも備える構成の分子解析装置を
提供する。
【００２０】即ち、検出表面での相互反応手順完了後
に、バイオセンサー装置からセンサーチップ（又は検出
表面部位）を取り出し、該センサーチップ（又は検出表
面部位）を所定箇所に設置し、続いて、電気的転写、圧
着転写、吸引転写の中から選ばれる一の手段によって、
予めセンサーチップと対向する位置に設置されている膜
体等の固相に対して検出用分子が自動的に転写されるよ
うにする。なお、本装置には、転写手段に加えて、後続
の分析に有用な洗浄、修飾化、酵素消化、抽出等の手順
を自動的に実行できる手段を設けてもよい。
に、バイオセンサー装置からセンサーチップ（又は検出
表面部位）を取り出し、該センサーチップ（又は検出表
面部位）を所定箇所に設置し、続いて、電気的転写、圧
着転写、吸引転写の中から選ばれる一の手段によって、
予めセンサーチップと対向する位置に設置されている膜
体等の固相に対して検出用分子が自動的に転写されるよ
うにする。なお、本装置には、転写手段に加えて、後続
の分析に有用な洗浄、修飾化、酵素消化、抽出等の手順
を自動的に実行できる手段を設けてもよい。
【００２１】以上のように、本発明に係る分子解析方法
又は分子解析装置は、バイオセンサー装置の検出表面に
捕捉された分子を固相に回収することによって、作業効
率を向上させるとともに、後続の分子解析精度を高める
ことができるという技術的意義を有している。
又は分子解析装置は、バイオセンサー装置の検出表面に
捕捉された分子を固相に回収することによって、作業効
率を向上させるとともに、後続の分子解析精度を高める
ことができるという技術的意義を有している。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る分子解析方法
及び分子解析装置の好適な実施形態について、添付図面
を参照しながら説明する。
及び分子解析装置の好適な実施形態について、添付図面
を参照しながら説明する。
【００２３】まず、図１は、本発明に係る分子解析方法
の分子転写手順及び分子解析装置の分子転写手段の概念
を簡略に表す図である。
の分子転写手順及び分子解析装置の分子転写手段の概念
を簡略に表す図である。
【００２４】図１中における符号１は、バイオセンサー
装置を用いた分子間相互反応後に、該装置のセンサーユ
ニット部から取り外されたセンサーチップの検出表面を
表している。この検出表面１の反応面１０１には、予め
検出用分子Ｄが固相化処理されており、分子間相互反応
によって該検出用分子Ｄには、該分子Ｄとアクティブに
相互反応を示した標的分子Ｔが固定化されている。な
お、本発明において、バイオセンサー装置の種類や検出
表面の構成は、適宜選択可能であって、狭く限定される
ことはない。
装置を用いた分子間相互反応後に、該装置のセンサーユ
ニット部から取り外されたセンサーチップの検出表面を
表している。この検出表面１の反応面１０１には、予め
検出用分子Ｄが固相化処理されており、分子間相互反応
によって該検出用分子Ｄには、該分子Ｄとアクティブに
相互反応を示した標的分子Ｔが固定化されている。な
お、本発明において、バイオセンサー装置の種類や検出
表面の構成は、適宜選択可能であって、狭く限定される
ことはない。
【００２５】図１中における符号２は、ＰＶＡ膜、ナイ
ロン膜、ニトロセルロース膜、メンブレンフィルター等
の膜体を示している。この膜体２に対して、前記検出表
面１の反応面１０１を対向させて、その後、前記反応面
１０１と膜体２の転写面２０１を接触させた状態を確保
し、続いて、検出表面１に電気を印加したり、検出表面
１を転写面２０１に向けて押し付けて圧着させたり、真
空吸引等の吸引力を利用したり等して、検出表面１の反
応面１０１から膜体２の転写面２０１へ標的分子Ｔを移
行させる（分子転写手順）。
ロン膜、ニトロセルロース膜、メンブレンフィルター等
の膜体を示している。この膜体２に対して、前記検出表
面１の反応面１０１を対向させて、その後、前記反応面
１０１と膜体２の転写面２０１を接触させた状態を確保
し、続いて、検出表面１に電気を印加したり、検出表面
１を転写面２０１に向けて押し付けて圧着させたり、真
空吸引等の吸引力を利用したり等して、検出表面１の反
応面１０１から膜体２の転写面２０１へ標的分子Ｔを移
行させる（分子転写手順）。
【００２６】図２は、分子転写作業後の膜体２の状態を
簡略に示す図である。この図２に示されるように、分子
転写作業完了後には、検出表面１から膜体２の転写面２
０１へ標的分子Ｔが移行し、該標的分子Ｔが転写面２０
１に付着した状態となる。即ち、固相中に検出用分子Ｄ
と相互反応を示した標的分子Ｔが確実に固相中に回収さ
れる。
簡略に示す図である。この図２に示されるように、分子
転写作業完了後には、検出表面１から膜体２の転写面２
０１へ標的分子Ｔが移行し、該標的分子Ｔが転写面２０
１に付着した状態となる。即ち、固相中に検出用分子Ｄ
と相互反応を示した標的分子Ｔが確実に固相中に回収さ
れる。
【００２７】なお、検出表面１に複数種の標的分子
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が固定化されている場合では、
これらの標的分子Ｔ１〜Ｔ４が、一度の分子転写作業
で、膜体２の転写面２０１に転写されることになる。な
お、膜体２には、標的分子Ｔに加えて、検出用分子Ｄも
同時に転写される場合があるが、この場合、後続の分析
により、両者を区別することが可能であるので、標的分
子Ｔの構造等の解析には問題がない。
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が固定化されている場合では、
これらの標的分子Ｔ１〜Ｔ４が、一度の分子転写作業
で、膜体２の転写面２０１に転写されることになる。な
お、膜体２には、標的分子Ｔに加えて、検出用分子Ｄも
同時に転写される場合があるが、この場合、後続の分析
により、両者を区別することが可能であるので、標的分
子Ｔの構造等の解析には問題がない。
【００２８】膜体２に転写回収された標的分子は、後続
の分析方法に応じて、必要な洗浄、修飾化、酵素消化、
抽出等の処理が施され、その分子種の同定や構造解析等
が行われる。
の分析方法に応じて、必要な洗浄、修飾化、酵素消化、
抽出等の処理が施され、その分子種の同定や構造解析等
が行われる。
【００２９】次に、添付した図３に基づき、本発明に係
る分子解析装置の構成を説明する。図３は、本発明に係
る分子解析装置の基本概念を簡略に示すブロック図であ
る。
る分子解析装置の構成を説明する。図３は、本発明に係
る分子解析装置の基本概念を簡略に示すブロック図であ
る。
【００３０】図３中の符号３は、バイオセンサー装置の
一例である表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Reso
nance：ＳＰＲ）原理を用いたバイオセンサー装置の要
部構成を簡略に示しており、このバイオセンサー装置３
には、符号Ｕで示されたセンサーユニット部が設けられ
ている。
一例である表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Reso
nance：ＳＰＲ）原理を用いたバイオセンサー装置の要
部構成を簡略に示しており、このバイオセンサー装置３
には、符号Ｕで示されたセンサーユニット部が設けられ
ている。
【００３１】このセンサーユニット部Ｕは、表面プラズ
モンが金属／液体界面で励起した場合に起こる表面プラ
ズモン共鳴を光学的に検出するＳＰＲ検出手段３０１を
備える。ＳＰＲ検出手段３０１は、検出用分子と標的分
子の結合と解離に伴って、センサーチップの検出表面で
生じる微妙な質量変化をＳＰＲシグナルとして検出す
る。
モンが金属／液体界面で励起した場合に起こる表面プラ
ズモン共鳴を光学的に検出するＳＰＲ検出手段３０１を
備える。ＳＰＲ検出手段３０１は、検出用分子と標的分
子の結合と解離に伴って、センサーチップの検出表面で
生じる微妙な質量変化をＳＰＲシグナルとして検出す
る。
【００３２】また、センサーユニット部Ｕには、一般
に、検出表面１に対して正確な送液の制御を行うマイク
ロ流路系３０２と、センサーチップ３０３と、を備えて
いる。センサーチップ３０３の所定箇所には検出表面１
が形成されており、該検出表面１は、例えば、ガラス基
板に金の薄膜が蒸着された構成を備え、この金薄膜側に
固相化された検出用分子Ｄと、前記マイクロ流路系によ
って制御されて送液されてくる溶液中に含まれる標的分
子Ｔの相互反応作用の場を提供する。なお、センサーユ
ニット部Ｕには、マイクロ流路系３０２ではなく、キュ
ベット方式が採用される場合がある。
に、検出表面１に対して正確な送液の制御を行うマイク
ロ流路系３０２と、センサーチップ３０３と、を備えて
いる。センサーチップ３０３の所定箇所には検出表面１
が形成されており、該検出表面１は、例えば、ガラス基
板に金の薄膜が蒸着された構成を備え、この金薄膜側に
固相化された検出用分子Ｄと、前記マイクロ流路系によ
って制御されて送液されてくる溶液中に含まれる標的分
子Ｔの相互反応作用の場を提供する。なお、センサーユ
ニット部Ｕには、マイクロ流路系３０２ではなく、キュ
ベット方式が採用される場合がある。
【００３３】上記構成のバイオセンサー装置３におい
て、分子間の相互反応作用を所定の手順に従って行った
後、該装置３からセンサーチップ３０３を取り外し、自
動分子転写装置４に移送する。そして、センサーチップ
３０３（又は該センサーチップ３０３から外した検出表
面１）を、自動転写部４０１の所定の転写個所４０１ａ
に設置する。なお、センサーチップ３０３の転写個所４
０１ａへの設置手順は、自動化してもよい。
て、分子間の相互反応作用を所定の手順に従って行った
後、該装置３からセンサーチップ３０３を取り外し、自
動分子転写装置４に移送する。そして、センサーチップ
３０３（又は該センサーチップ３０３から外した検出表
面１）を、自動転写部４０１の所定の転写個所４０１ａ
に設置する。なお、センサーチップ３０３の転写個所４
０１ａへの設置手順は、自動化してもよい。
【００３４】前記した転写箇所４０１ａには、予め膜体
２が設置されており、前記センサーチップ３０３は、そ
の検出表面１が、前記膜体２に対向するように設置され
る。転写は、電気的転写、圧着転写、吸引転写のいずれ
かの手段を適宜選択して行えばよい。なお、これらの手
順を組み合わせた転写手段を採用してもよく、例えば、
転写箇所４０１ａを密閉状態として、吸引圧着する手段
を採用することができる。
２が設置されており、前記センサーチップ３０３は、そ
の検出表面１が、前記膜体２に対向するように設置され
る。転写は、電気的転写、圧着転写、吸引転写のいずれ
かの手段を適宜選択して行えばよい。なお、これらの手
順を組み合わせた転写手段を採用してもよく、例えば、
転写箇所４０１ａを密閉状態として、吸引圧着する手段
を採用することができる。
【００３５】続いて、転写作業終了後、転写箇所４０１
ａから膜体２を取り出し、分析サンプル調整部４０２の
所定箇所４０２ａに移送する。なお、転写箇所４０１ａ
からの膜体２の取り出し並びに分析サンプル調製部４０
２への移送の各手順についても、全自動化してもよい。
ａから膜体２を取り出し、分析サンプル調整部４０２の
所定箇所４０２ａに移送する。なお、転写箇所４０１ａ
からの膜体２の取り出し並びに分析サンプル調製部４０
２への移送の各手順についても、全自動化してもよい。
【００３６】分析サンプル調製部４０２では、後続の分
子解析に適したサンプルＳを得るための前処理手順であ
る、洗浄、修飾化、酵素消化、抽出等の手順を適宜に選
択できる構成とし、これらの手順を自動的に実施できる
ようにする。
子解析に適したサンプルＳを得るための前処理手順であ
る、洗浄、修飾化、酵素消化、抽出等の手順を適宜に選
択できる構成とし、これらの手順を自動的に実施できる
ようにする。
【００３７】図３では、自動転写部４０１と分析サンプ
ル調製部４０２が区分けされた構成を例示しているが、
自動転写部４０１と分析サンプル調整部４０２を一体化
し、膜体２を移送することなく、自動転写部４０１にお
いて転写と前処理手順を連続で行うようにしてもよい。
ル調製部４０２が区分けされた構成を例示しているが、
自動転写部４０１と分析サンプル調整部４０２を一体化
し、膜体２を移送することなく、自動転写部４０１にお
いて転写と前処理手順を連続で行うようにしてもよい。
【００３８】分析サンプル調整部４０２で前処理されて
得られたサンプルＳは、質量分析計等の分子分析装置Ｍ
にかけられて、当該分子種の同定や当該分子の構造解析
が行われる。
得られたサンプルＳは、質量分析計等の分子分析装置Ｍ
にかけられて、当該分子種の同定や当該分子の構造解析
が行われる。
【００３９】
【実施例】本願発明者は、センサーチップの検出表面に
捕捉された標的分子が膜体に転写されるか否かの検証実
験を行った。
捕捉された標的分子が膜体に転写されるか否かの検証実
験を行った。
【００４０】＜実験条件及び方法＞バイオセンサー装置
は、ビアコア社製表面プラズモン共鳴センサ；ＢＩＡＣ
ＯＲＥ３０００を使用し、センサーチップは、ビアコア
社のＣＭ５を使用した。
は、ビアコア社製表面プラズモン共鳴センサ；ＢＩＡＣ
ＯＲＥ３０００を使用し、センサーチップは、ビアコア
社のＣＭ５を使用した。
【００４１】検出用分子として抗グルタチオン-S-トラ
ンスフェラーゼ(Glutathione S-transferase:ＧＳＴ)抗
体をアミンカップリング法にてセンサーチップ表面に固
定化した。その後、標的分子であるＧＳＴをセンサーチ
ップ表面に送液・反応させた。
ンスフェラーゼ(Glutathione S-transferase:ＧＳＴ)抗
体をアミンカップリング法にてセンサーチップ表面に固
定化した。その後、標的分子であるＧＳＴをセンサーチ
ップ表面に送液・反応させた。
【００４２】その間、図４に示す表面プラズモン共鳴に
よる実時間反応曲線を観察し十分な結合量が得られたこ
とを確認し、センサーチップをバイオセンサー装置から
取り外した。取り外したセンサーチップ表面にポリビニ
ルアルコール転写膜（ＰＶＡ膜）を１０分間圧着した。
なお、圧着した状態を図５に示す。
よる実時間反応曲線を観察し十分な結合量が得られたこ
とを確認し、センサーチップをバイオセンサー装置から
取り外した。取り外したセンサーチップ表面にポリビニ
ルアルコール転写膜（ＰＶＡ膜）を１０分間圧着した。
なお、圧着した状態を図５に示す。
【００４３】その転写効率をウェスタンブロット法で評
価した。ウェスタンブロット法に用いたのは検出用分子
として用いたのと同じ抗ＧＳＴ抗体である。
価した。ウェスタンブロット法に用いたのは検出用分子
として用いたのと同じ抗ＧＳＴ抗体である。
【００４４】＜実験結果と考察＞前記表面プラズモン共
鳴による実時間反応曲線から、標的分子は約２ナノグラ
ムがセンサーチップ上に結合したものと思われた。その
センサーチップ表面にＰＶＡ膜を圧着して転写操作を行
ったところ、標的分子のシグナルが膜体から極めて有意
に検出された。このことは、センサーチップ上に結合し
た任意の分が膜体上へ高効率に回収され、質量分析法等
によって高感度に結合分子の解析ができることを意味す
る。
鳴による実時間反応曲線から、標的分子は約２ナノグラ
ムがセンサーチップ上に結合したものと思われた。その
センサーチップ表面にＰＶＡ膜を圧着して転写操作を行
ったところ、標的分子のシグナルが膜体から極めて有意
に検出された。このことは、センサーチップ上に結合し
た任意の分が膜体上へ高効率に回収され、質量分析法等
によって高感度に結合分子の解析ができることを意味す
る。
【００４５】
【発明の効果】本発明に係る分子解析方法又は分子解析
装置によれば、初心者でも簡単に、検出表面に捕捉され
た標的分子を固相に回収できるので、分子回収作業に要
する時間を大幅に短縮できるので大変便利である。ま
た、手間のかかる回収用カラムの作製作業も必要がな
い。加えて、溶液による検出用分子の回収作業を行う必
要がないことから、バイオセンサー装置の流路系に存在
する汚れが微量な試料溶液中に混入し、分析の障害にな
ることがないので、分子解析精度を向上させることがで
きる。
装置によれば、初心者でも簡単に、検出表面に捕捉され
た標的分子を固相に回収できるので、分子回収作業に要
する時間を大幅に短縮できるので大変便利である。ま
た、手間のかかる回収用カラムの作製作業も必要がな
い。加えて、溶液による検出用分子の回収作業を行う必
要がないことから、バイオセンサー装置の流路系に存在
する汚れが微量な試料溶液中に混入し、分析の障害にな
ることがないので、分子解析精度を向上させることがで
きる。
【００４６】複数種の検出用分子を別々に固定化し、そ
れぞれの検出用分子と相互反応を示す標的分子を検出、
分析する場合では、一度の分子転写手順又は分子転写手
段を実行することによって、迅速かつ確実に、複数種の
標的分子を転写回収し、解析することができる。
れぞれの検出用分子と相互反応を示す標的分子を検出、
分析する場合では、一度の分子転写手順又は分子転写手
段を実行することによって、迅速かつ確実に、複数種の
標的分子を転写回収し、解析することができる。
【００４７】本発明に係る分子解析方法又は分子解析装
置は、バイオセンサー装置の検出表面に捕捉された分子
を固相に回収するように工夫した結果、分子解析に係わ
る作業の効率を大幅に向上させることができるととも
に、後続の分子解析精度を高めることができる。
置は、バイオセンサー装置の検出表面に捕捉された分子
を固相に回収するように工夫した結果、分子解析に係わ
る作業の効率を大幅に向上させることができるととも
に、後続の分子解析精度を高めることができる。
【図１】本発明に係る分子解析方法の分子転写手順及び
分子解析装置の分子転写手段の概念を簡略に表す図
分子解析装置の分子転写手段の概念を簡略に表す図
【図２】分子転写作業後の膜体（２）の状態を簡略に示
す図
す図
【図３】本発明に係る分子解析装置の基本概念を簡略に
示すブロック図
示すブロック図
【図４】表面プラズモン共鳴による実時間反応曲線を示
す図（グラフ）
す図（グラフ）
【図５】膜体への転写状態を示す図（写真）
１ 検出表面
２ （固相である）膜体
Ｄ 検出用分子
Ｔ 標的分子
Claims (8)
- 【請求項１】 分子間の相互反応作用を分析するバイオ
センサー装置の検出表面に結合された検出分子と相互反
応を示した標的分子を固相に転写する分子転写手順を少
なくとも含むことを特徴とする分子解析方法。 - 【請求項２】 前記固相は、膜体であることを特徴とす
る請求項１記載の分子解析方法。 - 【請求項３】 前記分子転写手順は、少なくとも電気的
転写、圧着転写、吸引転写の中から選択される一の手順
を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
分子解析方法。 - 【請求項４】 前記検出表面は、プラズモン共鳴原理又
は水晶発振子原理によって前記相互反応作用の検出を行
うセンサーユニット部に配置されている検出表面である
ことを特徴とする請求項１記載の分子解析方法。 - 【請求項５】 前記分子転写手順によって膜体上に回収
された分子間の相互作用を分析するバイオセンサー装置
の検出表面に結合された標的分子を質量分析法により解
析する請求項１記載の分子解析方法。 - 【請求項６】 分子間の相互反応作用を分析するバイオ
センサー装置の検出表面に結合された検出分子と相互反
応を示した標的分子を固相に自動的に転写する自動分子
転写手段を少なくとも備えることを特徴とする分子解析
装置。 - 【請求項７】 前記固相は、膜体であることを特徴とす
る分子解析装置。 - 【請求項８】 前記分子転写手段は、少なくとも電気的
転写、圧着転写、吸引転写の中から選択される一の手段
を含むことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の
分子解析装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002112934A JP3890249B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 分子解析方法及び分子解析装置 |
| PCT/JP2003/003943 WO2003087826A1 (fr) | 2002-04-16 | 2003-03-28 | Procede d'analyse de molecule et analyseur de molecule |
| US10/509,749 US20050164195A1 (en) | 2002-04-16 | 2003-03-28 | Method of analyzing molecule and molecule analyzer |
| EP03746408A EP1494029A1 (en) | 2002-04-16 | 2003-03-28 | Method of analyzing molecule and molecule analyzer |
| CA002482692A CA2482692A1 (en) | 2002-04-16 | 2003-03-28 | Method of analyzing molecule and molecule analyzer |
| AU2003236185A AU2003236185A1 (en) | 2002-04-16 | 2003-03-28 | Method of analyzing molecule and molecule analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002112934A JP3890249B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 分子解析方法及び分子解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307519A true JP2003307519A (ja) | 2003-10-31 |
| JP3890249B2 JP3890249B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=29243339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002112934A Expired - Fee Related JP3890249B2 (ja) | 2002-04-16 | 2002-04-16 | 分子解析方法及び分子解析装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3890249B2 (ja) |
| AU (1) | AU2003236185A1 (ja) |
| CA (1) | CA2482692A1 (ja) |
| WO (1) | WO2003087826A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057458A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Fujifilm Corp | バイオセンサー |
| WO2008053598A1 (fr) * | 2006-11-01 | 2008-05-08 | Japan Science And Technology Agency | Puce pour l'analyse de biomolécules |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5395587A (en) * | 1993-07-06 | 1995-03-07 | Smithkline Beecham Corporation | Surface plasmon resonance detector having collector for eluted ligate |
| JP3641301B2 (ja) * | 1995-08-09 | 2005-04-20 | 株式会社セルシード | 刺激応答型分離材料および分離精製方法 |
-
2002
- 2002-04-16 JP JP2002112934A patent/JP3890249B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-28 US US10/509,749 patent/US20050164195A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-28 CA CA002482692A patent/CA2482692A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-28 EP EP03746408A patent/EP1494029A1/en not_active Withdrawn
- 2003-03-28 AU AU2003236185A patent/AU2003236185A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-28 WO PCT/JP2003/003943 patent/WO2003087826A1/ja not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057458A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Fujifilm Corp | バイオセンサー |
| WO2008053598A1 (fr) * | 2006-11-01 | 2008-05-08 | Japan Science And Technology Agency | Puce pour l'analyse de biomolécules |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3890249B2 (ja) | 2007-03-07 |
| AU2003236185A1 (en) | 2003-10-27 |
| US20050164195A1 (en) | 2005-07-28 |
| CA2482692A1 (en) | 2003-10-23 |
| EP1494029A1 (en) | 2005-01-05 |
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