JP2004515786A - 特異的ファージ捕捉プロテオミクス - Google Patents

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Abstract

本明細書に開示されるのは、親和性クロマトグラフィー及びファージディスプレイ技術を用いて、2つの生物学上のサンプルの間で異なる蛋白質と他の生物分子を同定し、単離し、そして比較するための方法である。

Description

【0001】
発明の分野
本発明は、ファージディスプレイ技術を用いて蛋白質と他の生物学上の分子を同定及び単離する方法に関する。
【0002】
発明の背景
広範囲の生物学上のプロセスに関与する分子を同定して特性決定し、そしてこれらのプロセスを変調することができる新規な分子を発見することに関して、特に医薬及び農学の分野において増加する要求がある。新規な生物活性化合物を検索するための一つの方法は、天然物質又は合成された分子のライブラリーをスクリーニングすることであり、単純な結合反応から生理学的調製物を合成することまで複雑に変動し得るアッセイ技術を用いる。不幸なことに、多数の集団又はレパートリーから興味のある分子を選択することは、時間を浪費して経費がかさみ、そしてしばしば次の調査及び開発を必要とするリードを提供するだけである。
【0003】
最近、ライブラリーの生成及びこのアプローチの効率及び有効性を改善してきたそれらの選択の方法の両方においていくつかの発展があった。ファージディスプレイ技術は1990年代に大きく発展し、蛋白質(又はペプチド)をファージウイルス粒子の表面上にディスプレイさせるインビトロ選択技術であり、当該蛋白質をコードするDNAがウイルス粒子中に含まれる。ディスプレイされた蛋白質とそれをコードするDNAの間のこの直接の物理的なつながりは、選択及び増幅の連続回転を可能にさせる。大きなファージディスプレイライブラリー(「PDLs」)を標的分子に対して生成してスクリーニングすることができる。これらのPDLsは様々なマクロ分子、例えば、受容体、ポリペプチド、酵素、糖質、及び抗体に対して有力なリガンドを示す、莫大な数の異なるペプチドを包含するかもしれない。個々のファージはディスプレイされた蛋白質と同族のリガンドとの相互作用によりライブラリーから捕捉することができ、そして捕捉されたファージは細菌の感染により増幅させることができる。即ち、ファージディスプレイ技術は標的分子に結合するペプチドの選択のための極めて強力な手段である。これらのペプチドは、例えば、ワクチン中の抗原として、酵素阻害剤として、又は受容体のアゴニスト又はアンタゴニストとして、多数の応用を見いだすかもしれない。
【0004】
診断試験及び疾患を治療するための薬剤を開発するための一つの戦略は、疾患の進行に因果関係を有する鍵となる細胞成分、例えば蛋白質の同定を含む。これはしばしば疾患に罹った個体と健康な個体の間か又は治療された患者と未治療の患者の間の蛋白質組成又は蛋白質作用の違いを観察することにより達成することができる。不幸なことに、生物分子を分析する現在の方法は時間を浪費して高価であり、そして、検出、イメージ化、精製、及び分析において非能率さを被る。即ち、生物学上のサンプル間の特定の差異及び変化を検出する方法に関する要求が存在する。そのような方法は、診断及び薬剤の開発のための生物学上の標的の同定を促進するはずである。
【0005】
ゲノミクスによるアプローチは生物学上のプロセスの遺伝学上の基礎に関する我々の認識を前進させたが、顕著な限界を有する。例えば、同定された遺伝子、特に部分的なcDNA配列によりコードされる生成物の機能はしばしば未知であり、そして蛋白質の翻訳後修飾についての情報は、その遺伝子の配列の知見から、まれに演繹することができる。大部分の蛋白質は翻訳後修飾(例えばグリコシル化及びリン酸化)を経ることが今や明らかであり、それらの生化学特性に深く影響し得る。さらに、蛋白質の発現はしばしば翻訳後修飾制御に供されて、mRNAの細胞のレベルはその遺伝子産物の発現レベルと相関する必要はない。
【0006】
これらの理由から、蛋白質の発現及び糖質の発現のパターン、及び一般には翻訳後修飾のパターンを、生物学上のプロセス又は疾患のプロセスにおいて、蛋白質、オリゴサッカライド、及び他の生物分子の直接の分析を通して研究することにより、ゲノミックのデータを補足する必要がある。プロテオミクスの急速に成長する分野は、mRNAレベルよりも蛋白質のレベルにおける発現を検出及び定量することにより、正常状態と疾患状態の間の細胞蛋白質レベルのバリエーションを研究しようと努める。しかしながら、当該プロテオミクスアプローチは多くの障害に直面しており、サンプルの複雑さ、大きく相対的な豊富さの範囲(large relative abundance range)、及び蛋白質の定量を含む。技術的上の制約は、これまで、迅速であり、費用上有効であり、再現性があり、そして組織的な、生物学上のサンプル中に存在する蛋白質及び他の生物分子の分析法を妨げてきた。
【0007】
発明の概要
本発明は、広い範囲の相対的過剰さにわたる、サンプル間で異なる蛋白質と他の生物分子の単離と定量化の方法を特徴とする。発明は、公知の種、又は新規な配列又は新規な翻訳後修飾を有する種としての蛋白質の同定を提供し、そしてそのような蛋白質に対する特定の親和性試薬の特性決定と単離のための手段を供給する。
【0008】
一の側面において、発明は、蛋白質、ポリペプチド又は他の生物分子の同定方法を提供し、(a)第1のタイプの個体からの複合生物学サンプルを支持体に接着させることによりアレイを創製すること;(b)第2のタイプの個体からの複合生物学サンプルを支持体に接着させることによりアレイを創製すること;(c)ペプチド−核酸カップリングされたライブラリーを工程(a)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露すること;及び(d)第1の生成物を工程(b)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第2の生成物を創製する工程を含む。
【0009】
発明の一の態様において、上記方法は、さらに、(e)ペプチド−核酸カップリングされたライブラリーを工程(b)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第3の生成物を創製し;(f)第3の生成物を工程(a)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第4の生成物を創製する工程を含む。第2及び第4の生成物は、好ましくは質量測定分析により、比較されて、2つの生物学上のサンプルの間の差異を同定してよい。
【0010】
別の態様において、上記方法は、以下の追加の工程:(g)第2の生成物と第4の生成物を比較することによりプールされた生成物を生成し;(h)プールされた生成物を増幅し;(i)増幅されたプール生成物の一部を支持体に接着させることによりアレイを提供し;(j)第1のタイプ又は第2のタイプの個体からの複合生物学サンプルを工程(i)により形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第5の生成物を提供し;(k)第1のタイプ又は第2のタイプの個体からの複合生物学サンプルを工程(i)により形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第6の生成物を提供するが、但し、複合生物学サンプルは工程(j)において使用されたのとは異なるタイプの個体からであり;そして第5の生成物と第6の生成物を比較することを含む。好ましい態様において、これらの生成物は、質量測定分析により比較する。
【0011】
発明の方法は、親和性クロマトグラフィーとファージディスプレイ技術を使用することにより2つの生物学上のサンプルの間の差異の同定を可能にさせる。この方法により、疾患個体から選られたサンプルを非疾患個体からのサンプルに対して比較することにより、2つのサンプルの間の生物分子の発現における差異を同定することができる。医療を施された個体及び医療を施されなかった個体からのサンプルを同様に比較することができる。そのようなサンプルの間の差異の同定は診断及び/又は薬剤の開発に有用な生物学上の標的及び情報を導くことができる。
【0012】
比較される生物学上のサンプルは様々な生物源から取得することができ、組織、例えば上皮組織、結合組織又は神経組織、又はそれら由来の培養細胞種を含む。あるいは、生物学上のサンプルは、体液、例えば、髄液(CSF)、血液、唾液、粘液、涙、膵液、精液、汗、乳汁、胆汁、血漿、血清、リンパ液、尿、胸膜流出液、気管支洗浄液、腹水、又は滑液から取得してよい。特に好ましい態様において、体液はCSFである。
【0013】
別の他の態様において、生物学上のサンプルは、器官の種類からであり、皮膚、骨、血管、脳、脊髄、末梢神経、鼻、気管、肺、口、食道、胃、腸、腎臓、子宮、尿管、尿道、膀胱、視床下部、下垂体、甲状腺、膵臓、副腎、卵巣、卵管、膣、乳腺、精巣、精嚢、陰茎、リンパ、リンパ節、リンパ管、白血球細胞、T−細胞及びB−細胞を含む。
【0014】
発明のアレイは、複合生物学サンプルを固相支持体に架橋結合させることにより製造することができる。サンプルは、好ましくは、支持体に接着させる前に、蛋白質を変性させるために化学試薬で処理する。
【0015】
発明の好ましい態様において、ペプチド−核酸カップリングされたライブラリーは、ファージディスプレイライブラリーであり、もっとも好ましくは抗体ライブラリー又は組換え体ライブラリー又は合成ペプチドライブラリーである。
【0016】
ライブラリー又は複合生物学サンプルをアレイに暴露することにより形成された様々な生成物は、アレイに結合しなかった物質(即ち、フロースルー物質)又はアレイに結合して次に解放された物質(即ち、溶出結合生成物)の何れかを含んでよい。ライブラリー又は複合生物学サンプルは、複数回、アレイに暴露されることにより、生成物を生成してよい。
【0017】
発明の他の特徴及び利点は以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかになる。
定義
「接着させること(adhering)」は、共有結合又は非共有結合の何れかによる、別の物質の一部への一つの物質の一部の直接又は間接の結合(linking)を意味する。
【0018】
「増幅すること」は、数を増加させることを意味する。
「アレイ」は、多数の、ポリマー配列(例えば、蛋白質、ペプチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド等)又は基質又は支持体の表面に関連する他の生物分子を意味する。アレイの例は、蛋白質親和性カラム及びファージ親和性カラムを含む。
【0019】
「複合生物学サンプル(complex biological sample)」又は「生物学上のサンプル(biological sample)」は、あらゆる生存生物から得られるか、排泄されるか又は分泌されるあらゆる固形又は液体のサンプルを意味し、単細胞微生物(例えば、細菌及び酵母)及び多細胞生物(例えば、植物及び動物、例えば脊椎動物又は哺乳類、及び特定すれば健康又は見かけ上健康なヒト被験者又は症状又は疾患に罹患したヒト患者)を含む。生物学上のサンプルは、あらゆる部位から得られる生物学上の液体又は生物の物質(例えば、血液、血漿、血清、尿、胆汁、髄液、水性又は硝子液、又はあらゆる体分泌液)、侵出物(transudate)、滲出物(exudate)(例えば、膿瘍又は感染あるいは炎症のあらゆる他の部位から得られる液体)、又は関節(正常な関節又は慢性関節リウマチ、骨関節症、通風又は敗血性関節炎のような疾患に罹った関節)から得られる液体であってよい。あるいは、生物学上のサンプルは、あらゆる器官又は組織(生検標本又は解剖標本を含む)であり得るかまたは細胞(一次細胞または培養細胞)またはあらゆる細胞、組織または器官により条件付けされた培地を含んでよい。所望なら、生物学上のサンプルを予備加工に供してよく、限定ではないが、予備分離技術及び/または変性を含む。例えば、細胞または組織を抽出し、そして別の亜細胞画分中の生物分子、例えば細胞の別の部分に見いだされる蛋白質または薬剤の別の分析のための亜細胞の分画化に供され得る。例えば、Deutcher(編纂),Methods In Enzymology 182:147−238(1990)を参照。同様に、免疫沈殿を実施して抗原的に関連する生物分子、例えば蛋白質を同定することができる。
【0020】
「暴露すること」は、2つの物質の間に接触を起こさせることを意味する。
「個体(individual)」又は「被験者(subject)」は、単細胞又は多細胞の生物、例えば、植物、動物、真菌、原生動物、又は細菌を意味する。好ましい態様において、個体は、哺乳類、もっとも好ましくはヒト又は他の霊長類種である。
【0021】
「ペプチド−核酸カップリングされたライブラリー」は、各ペプチドが(直接又は間接に)上記ペプチドをコードするDNAに結合された、ペプチドのコレクションを意味する。ペプチド−核酸カップリングされたライブラリーの例は、ファージディスプレイライブラリー(「PDL」)のはずである。
【0022】
用語「ペプチド」、「蛋白質」及び「ポリペプチド」は本明細書において交換可能なように使用されて、翻訳後修飾に拘わらず(例えば、グリコシル化又はリン酸化)、ペプチド結合又は修飾されたペプチド結合により互いに連結した2つ又はそれ以上のアミノ酸のあらゆる鎖を意味する。
【0023】
本発明は、蛋白質を同定して分析するのには有用であるが、あらゆる生物分子の同定及び分析のために、より一般的に適用可能である。本明細書にて使用されるとおり、用語「生物分子(biomolecule)」は、生物学上のサンプル中に存在するあらゆる有機分子を意味し、そしてペプチド、ポリペプチド、蛋白質、脂肪酸、オリゴサッカライド、脂質、ステロイド、プロスタグランジン、プロスタサイクリン、及び核酸(DNA及びRNAを含む)を含む。
【0024】
「基質」又は「支持体」は、あらゆる孔性又は非孔性の水不溶性物質を意味し、好ましくは剛体(rigid)又は半剛体(semi−rigid)である。表面は多くの形態の如何なる一つを有することもでき、例えば、膜、フィルター、チップ、スライド、ウエハース、繊維、磁気又は非磁気ビーズ、ゲル、管、ストリップ、プレート、ロッド、ポリマー、粒子、マイクロ粒子、キャピラリー等である。基質は、様々な表面形態を有することができ、例えば、ウエル、トレンチ、ピン、チャネル及び孔(pores)であり、ポリペプチド、ポリヌクレオチド又は他の生物分子が結合される。基質は親水性であり得るか又は親水性にさせられることができ、そして無機粉末、例えば、シリカ、硫酸マグネシウム、及びアルミナ;天然ポリマー物質、特にセルロース性物質及びセルロース由来の物質、例えば繊維を含む紙、例えばフィルターペーパー、クロマトグラフィーペーパー等;合成又は修飾された天然ポリマー、例えば、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ポリ(塩化ビニル)、ポリアクリルアミド、架橋結合したデキストラン、アガロースポリアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4−メチルブテン)、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリ(エチレンテレフタレート)、ナイロン、ポリ(酪酸ビニル)、等;それらのみか又は他の物質と混合して使用され;バイオ硝子として利用可能な硝子、セラミック、金属等を含む。天然又は合成集合体、例えばリポソーム、ホスホリピッド小胞及びセルも用いることができる。標準に使用される支持体は孔が制御された硝子(CPG)であり、規定されたサイズの孔により均一に製造された硝子マトリックスからなる。蛋白質及び他の生物分子の基質又は表面上の固定化は、文献において共通に利用可能な良く知られた文献により達してよい。
【0025】
詳細な説明
疾患を診断して治療するための新規な方法の開発においては、疾患に付随した、鍵となる細胞成分、例えば蛋白質及び他の生物分子を同定することが重要である。そのような成分を同定する一つの方法は、疾患の個体と健康な個体の間の蛋白質の発現における差異を捜すことである。
【0026】
本発明は、サンプル中に存在する蛋白質及び他の生物分子の差異を決定するために、2つの複合生物学サンプルを比較する手段を提供する。好ましい態様において、蛋白質親和性マトリックスの対を、比較される2つの生物学サンプルから用意する。ファージディスプレイライブラリーを一連の捕捉工程中のマトリックスに暴露して、2つのサンプルの間で異なるそれらの蛋白質(即ち、「異なる蛋白質」)に結合するファージの単離をもたらす。これらのファージを増幅して、ファージ親和性マトリックスのセットを用意するのに使用する。比較される生物学サンプルを、次に、これらのファージマトリックスに暴露して、特異的に(differentially)発現される蛋白質を捕捉する。疾患被験者からのサンプルを健康被験者からのサンプルと比較することにより、治療上及び診断上重要な生物学上の標的及び薬剤開発のためのリード構造を同定することができる。例えば、疾患個体からのサンプルにのみ存在するか又は疾患サンプルにおいて異なる濃度にて存在することがわかった受容体は、疾患の診断又は治療のための有力な標的となるかもしれない。さらに、受容体に対して高い親和性及び特異性を有することがわかったリガンドは、薬剤開発のリード構造を提供する。さらに、治療においてその分配、レベル又は特性を変化させる蛋白質種は、動物、例えばヒト患者において有益か又は有毒な効果の指標を提供するかもしれない。
【0027】
サンプルは、広範囲の種類の器官から採取することができ、限定ではないが、皮膚、骨、軟骨、腱、靭帯、骨格筋、平滑筋、心臓、血液、血管、脳、脊髄、末梢神経、鼻、気管、肺、口、食道、胃、腸、腎臓、子宮、尿管、尿道、膀胱、視床下部、下垂体、甲状腺、膵臓、副腎、卵巣、卵管、膣、乳腺、精巣、精嚢、陰茎、リンパ、リンパ節、リンパ管、白血球細胞、T−細胞及びB−細胞を含む。他の適切なサンプル源は、限定ではないが、上皮組織、結合組織、筋肉又は神経組織、又は体液、例えば、髄液(CSF)、血液、唾液、涙、粘液、膵液、精液、汗、乳汁、胆汁、血漿、血清、リンパ液、尿、胸膜流出液、気管支洗浄液、腹水、又は滑液を含む。
【0028】
サンプルの源は様々な因子、例えば、研究される疾患の性質又は症状に基づいて選択される。例えば、CSFは中枢神経系の疾患を研究するのに採取してよく、膵液は膵臓の疾患を研究するのに採取してよい。癌のような疾患状態においては、特定の種類の癌に直接関係する何れの種類又は全ての種類の組織又は細胞(例えば、リンパ腫に関してのリンパ等)を分析してよい。様々な生物学上のサンプルを正確に回収して保存する方法は当業界で知られており、そしてサンプルの性質に依存して変更してよい。
生物学上のサンプルを用いた親和性マトリックスの用意
生物学上のサンプルを回収した後に、サンプル各々を別の支持体に接着させることにより、アレイ又はマトリックスのセットを創製する(図1)。発明の一つの態様において、アレイは、異なる蛋白質又は他の生物分子を非常に多数結合させる固相支持体又はゲルを含む親和性マトリックスである。適切なマトリックスの材料は、限定ではないが、紙、ガラス、セラミックス、金属、メタロイド、ポリアクリロイルモルフォリド、様々なプラスチック及びプラスチックコポリマー、例えば、NYLON(登録商標)、TEFRON(登録商標),ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4−メチルブテン)、ポリスチレン、ポリスチレン、ポリスチレン/ラテックス、ポリメタクリレート、ポリ(エチレンテレフタレート)、レーヨン、ナイロン、ポリ(酪酸ビニル)、ポリビニリデンジフルオリド(PVDF)、シリコーン、ポリフォルムアルデヒド、セルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース及び孔制御性ガラス(コントロールドポアグラス社、フェアフィールド、N.J.)、エアロゲル(例えば、Ruben et al.,J.Materials Science 27:4341−4349(1992);Rao et al.,J.Material.Science 28:3021(1993);Back et al.,J.Phys.D.Appl.Phys.22:7309−734(1989);Kim & Jang,J.Am.Cream.Soc.74:1987−92(1991)等を参照)、及び親和性カラムにおける使用に適することが一般に公知の他の材料を含む。好ましい態様においては、支持体はストレプトアビジンセファロースカラムである。しかしながら、スクリーニングを他の固相又は溶液中で実施することができる。
【0029】
生物分子、例えば、蛋白質を、固相基体に結合して、そこで基体に接触した溶液中に存在する相補分子に相互作用する固定化リガンドとして機能する。スクリーニングされる源、例えばファージディスプレイライブラリーを、親和性マトリックスを通過させて、標的分子が固定化リガンドにより捕捉されることを可能にする。未結合の成分は結合した複合体から洗い流されることにより、親和性カラムに結合した標的分子を欠く溶液を提供するか、又は単離された標的分子それ自体を提供する。未結合のバックグラウンド物質が洗い流された後、結合物質を溶出するが、しばしば、標的とリガンドの間の対合を溶液中で弛緩させる(loosen)。親和性マトリックス中で捕捉された生物分子は、加熱、塩濃度の調節、又は脱安定化剤、例えばホルムアミド、TWEEN(商標)−20変性剤又はドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の使用により分離及び放出することができる。
【0030】
蛋白質及び他の生物分子を基体又は支持体に結合させるための多くの技術が当業界公知であり、例えば、Bioconjugation:Protein Coupling Techniques for the Biomedical Sciences,M.Aslam,A.Dent Groves Dictionaries,Inc.ニューヨーク、NY(1988)に記載された技術である。あらゆる適切な誘導化又は固相結合の方法を使用してよい。好ましい態様においては、蛋白質をビオチン化して、アビジン又はアビジン関連化合物(例えば、ストレプトアビジン)を含む基体又は支持体を用いることにより、複合生物学サンプルの蛋白質を接着させる。ビオチンは特異的にアビジン関連化合物に結合して、それにより蛋白質を基体に結合させる。他のよく知られた特異的結合対もサンプル蛋白質の支持体への結合のための手段として使用してよい。
【0031】
サンプルを支持体に接着させる前に、サンプルの蛋白質を変性させて、さらに完全な分析を可能にさせてよい。様々な解離方法が当業界公知であり、蛋白質複合体を解体して(break up)、蛋白質を可溶化して、サンプル内の蛋白質の折り畳みをほどくために使用してよい。これらの方法は、例えば、グアニジンHCl、ギ酸、様々なカオトロプ、洗浄剤(detergent)、加熱、相分割(phase partitioning)、及び誘導化による処理を含む。あるいは、サンプルの中の蛋白質の解離が保存されるべきであるなら、そのような処理を省いて、蛋白質複合体を任意に架橋結合させて安定性を増大させてよい。解離を保存することにより、蛋白質複合体の一つのメンバーに対するファージが、複合体の一つより多い成分の単離及び同定を可能にさせるかもしれない。
ペプチド−核酸カップリングされたライブラリー
本発明によれば、上記の蛋白質親和性マトリックスを用いてペプチド−核酸カップリングライブラリーをスクリーニングし、ペプチドのコレクションを作成するが、但し、各ペプチドはそれをコードするDNAに結合する。好ましい態様において、ライブラリーはファージディスプレイライブラリーである。ディスプレイ技術は所望の特性に関してスクリーニングできる、モジュールコードされた生物分子のライブラリーを創製する方法のコレクションを表す。最重要なディスプレイ技術の特長のうちの2つは、極めて高い検出感度と初期スクリーニング後に迅速に所望の化合物の構造を決定する能力である。様々なファージライブラリーを本発明において使用することができ、免疫又は非免疫、及び単鎖Fv又はFab断片抗体ライブラリー;及び組換えディスプレイ又は合成ペプチドライブラリーを含む。適切なファージディスプレイライブラリー及びそれらの調製のための技術の例は、当業界においてよく知られており、例えば、Barbas,F.,et al.,Phage Display:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,New York(2001)に記載されている。使用できる他のライブラリーは、Li,M.,”Applications of display technology in protein analysis”,Nature Biotechnology 18:1251−1258(2000)により記載される。
【0032】
ペプチドライブラリーは、所定の長さの多大な数のペプチドを含み、それらの配列は各位置においてアミノ酸残基を変更させるようにランダムに生成された。そのようなライブラリーを使用する通常のゴールは、スクリーニングされるほとんど全ての蛋白質に対して見いだされるバインダーの典型的なプールから高親和性バインダーを選択することである。そのもっとも単純な形態において、発明の方法は、中度/低度親和性の単一のバインダーを用い、最適な蛋白質捕捉及び放出のプロセスの間に選択される。
【0033】
ファージディスプレイライブラリーはそれらの特定の特性に基づいて選択でき、必要とされる分析の種類と単離される親和試薬の特性に依存する。例えば、ペプチドと抗体ファージディスプレイライブラリーの間の選択は、所望の親和試薬がペプチドであるか抗体であるかに関連した。使用されたライブラリーは、好ましくは、可能な限り大きくて多様な、選択されたサンプルに関して特異的なバインダーの集団を含む。ライブラリーの適合可能な混合物を用いることにより、選択されたサンプルから可能な限り多くの種を捕捉することができる。究極には、あらゆる特定の種のサンプル中の全ての公知の種に関するバインダーを含む、「パンプロテオミク」及び「プロテオミクサブセット」ライブラリーを開発できる。
【0034】
2つの配列の間で異なる蛋白質を結合するファージを捕捉するために、ファージライブラリーを、2つの異なる生物学上のサンプルから生成された蛋白質親和性マトリックスに通過させる。ファージ暴露の配列を図2及び3に示す。最初に、ファージライブラリーを第1の生物学上のサンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに暴露する。未結合のファージを洗い流して、結合したファージを解放させて、次に第2の生物学上のサンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに暴露する。この第2の暴露工程からのフロースルーを残し、第1生物学サンプルには存在するが第2サンプルには存在しない蛋白質に結合するファージを含む。
【0035】
同一のファージライブラリーを逆の順序で親和性マトリックスに暴露するが、即ち、ライブラリーを第2サンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに最初に暴露する。未結合のファージを洗い流して、結合したファージを溶出して、次に第1サンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに暴露する。第2暴露工程からのフロースルーを残し、第2生物学サンプルには存在するが第1サンプルには存在しない蛋白質に結合するファージを含む。
【0036】
即ち、ファージライブラリーは2つの捕捉工程を通る。第1工程において、ファージライブラリーは生物学上のサンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスを通過して、結合したファージが回収される。第2の捕捉工程において、第1サンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに結合したファージは第2サンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに暴露される。逆に、第2サンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに結合したファージは第1サンプルから用意された蛋白質親和性マトリックスに暴露される。捕捉工程のこの組み合わせが、第1サンプルと第2サンプルの間で異なるそれらの蛋白質に結合できるファージの単離をもたらす。第2捕捉工程からのフロースルーファージをプールし、増幅し、そして次のスクリーニングのための同一のファージ親和性マトリックスのセットを用意するために使用してよい。さらに、上記ファージを使用して、「異なる」蛋白質に対する親和性試薬を単離してよい(図7)。
ファージ親和性マトリックス
上で論じたとおり、蛋白質親和性マトリックスへの暴露によりファージディスプレイライブラリーから選択されたファージを使用することにより、ファージ親和性マトリックスのセットを生成する(図4)。親和性マトリックスとしてファージを調製する方法は当業界にて公知であり、そして例えばSmith et al.,Journal of Immunological Methods 215:151−161(1998)により記載される。これらのファージ親和性マトリックスを用いることにより、比較される生物学上のサンプルを直接スクリーニングすることができる。ファージマトリックスにサンプルを通過させる前に、それらは上で論じたとおりに蛋白質複合体を解体するための様々な解離方法の何れかを使用して処理して、蛋白質を可溶化して、折り畳まれていない蛋白質により完全な分析をさせる。架橋結合させた繊維状ファージを親和性精製のために首尾よく直接用いることができ、そして親和性捕捉ペプチドをコードする凝集ファージの直接の使用は、適切なペプチド配列を翻訳して(decode)、それを合成して、次に親和性捕捉マトリックスを調製する要求を回避させるが、これは所望であれば実施できる。
【0037】
図5に示すとおり、2つの異なる個体からの複合生物学サンプルをファージ親和性マトリックスに暴露する。ファージマトリックスに結合する蛋白質は、2つのサンプル間で異なるそれらの蛋白質を含む。ファージマトリックスに結合しない蛋白質を洗い流して、結合した蛋白質を溶出して、当業界公知の様々な同定方法及び定量方法を用いて分析する(図6)。(Gygi,S.P.,et al.,Nature Biotechnology 17:994−999(1999);Gygi,S.P.,Curr.Opin.Biotechnol 111:396−401(2000);Oda,Y.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96:6591−6596(1999);Mirgorodskaya,O.A.,et al.,Rapid Commun.Mass Spectrom.14:1226−1232(2000);Munchbach,M.,et al.,Anal.Chem.72:4047−4057(2000);Link,A.J.,et al.,Electrophoresis 18:1314−1334(1997);Washburn et al.,Nature BioTechnology 19:242−247(2001)を参照)。好ましい態様において、溶出した蛋白質は逆相カラムをESI質量測定分析へ通過させる。蛋白質は質量フィンガープリンティグ及び配列決定により同定される。一方のサンプルには存在して他方には存在しない蛋白質を同定することに加えて、当業者は、発明の方法が2つのサンプル間の蛋白質の異なるレベルを測定するためにも使用できることを認識する。
もっとも豊富な( abundant )蛋白質の消耗( depletion
図8に示すとおり、発明の一つの態様において、生物学上のサンプルに含まれるもっとも豊富な蛋白質は、初期捕捉工程後に結合したファージを回収して(図2)、ファージを増幅して、ファージ親和性カラムを調製し、そして上で記載されて下の実施例に記載される方法を用いてサイクルを循環させることにより、消耗させる(depleted)ことができる。分析用装置の検出の限界に達するまで、図8及び9に示す工程を連続して繰り返すことができる。豊富な蛋白質が消耗したら、生物学上のサンプル間の差異を、本明細書に記載された技術に従い、あまり豊富でない蛋白質を含むサンプルを用いて分析することができる。これにより、生物学上のサンプル中に極めて少量しか存在しないかもしれない蛋白質の同定が可能になる。
【0038】
本発明を、ヒト髄液(CSF)のサンプルの対に対する本発明の方法の適用を記載する以下の実施例により例示する。実施例は、如何なる意味においても、発明の限定を意図しない。
【0039】
実施例
工程I.サンプル間で異なる蛋白質に対する蛋白質捕捉ファージ
(a)2つのサンプルのための蛋白質親和性マトリックスの用意(図1)。
【0040】
サンプルの回収。ヒトCSFのサンプルを滅菌コンテナー中の腰椎穿刺により2つの別々の個体から回収する。サンプルは、すぐに、分析のために氷浴中に入れて研究室に運ばれるべきである。研究室に到着したら、CSFサンプルを2,000gにて10分間5℃において遠心分離することにより、循環細胞を除去するべきである。サンプルは、すぐに処理するか又は分析まで−7℃において保存することができる(Sanchez,J.C.and Hochstrasser,D.F.,“Oroteome Analysis Protocols” in Methods in Molecular Biology,Vol.112,ヒューマンプレス、トトワ、NJ(1999))。
【0041】
サンプルの調製。結合した蛋白質と他の種を解離するため、そして蛋白質の相互作用を最小にするため、サンプルのアリコート(100μl)を3MグアニジンHCl及び0.2Mギ酸の最終濃度に作成して、氷上で60分間インキュベートする。それらを次にHiTrap Desalting Column(アマシャムファルマシアバイオテック)をHPLCシステム上で5ml/分の流速にてリン酸緩衝塩溶液(PBS)と共に用いてバッファー交換し、そして最終容量200μlに回収される。低分子量のフロースルーはSepPakカラムを通過させて、PBSで洗浄することにより、所望であれば追加の分析のためのペプチドを単離する。蛋白質のインビボの解離を保存するなら、次にグアニジンHClとギ酸の添加を省き、そして次の工程の前にPBSでCSFアリコートを1:2希釈する。
【0042】
蛋白質のビオチン化。次に工程において、バッファー交換したサンプル中の蛋白質をビオチン化する。使用の直前に、2mM酢酸ナトリウムpH6.0中に、Sulfo−NHS−LC−ビオチンの0.5mg/ml溶液を作成する。この溶液50μlを脱塩したCSFサンプルに加え、そして氷上で2時間インキュベートする。500μlの1M Tris−HCl,pH7.4を加え、そしてさらに30分間インキュベートすることにより、残りのビオチンリンカーを不活性化する。未反応のビオチンを除去するため、HiTrap Desalting Column(アマシャムファルマシアバイオテック)をHPLCシステム上で5ml/分の流速にてTBS(50mM Tris−HCl.pH7.5,150mM NaCl)と共に用いて脱塩し、そして最終容量200μlに回収する(Barbas,F.,et al.,Phage Display:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,ニューヨーク(2001))。
【0043】
捕捉カラム製造。サンプル1と命名したヒトCSFサンプルからのビオチン化された脱塩溶液を、TBSで平衡化したHPLCシステム上でHiTrap Desalting Column(アマシャムファルマシアバイオテック)に、0.1ml/分にて通過させる。このカラムを20mlのTBSにより1.0ml分にて洗浄して(「カラム1」)する。このプロセスを第2サンプルと命名した第2CSFサンプルに関して繰り返し、第2カラムを生じさせる(「カラム2」)。
【0044】
(b)捕捉工程1(図2)
蛋白質捕捉ファージ。5mlのTBS中のファージペプチドライブラリーの10から10均等物(例えば、2 x 10クローンのライブラリーに関しては2 x 1011粒子が10と均等のはずである)を、HPLCシステム上のカラム1及び2の各々にわたり40μl/分の流速にて通過させる。カラムを20mlのTBSで0.5ml/分の流速にて洗浄する。
【0045】
捕捉ファージを溶出する。結合したファージを1mlのPanning Elution Buffer(グリシンによりpH2.2に調節した0.1M HCl)を流速0.5ml/分にて溶出して、画分を回収する。ファージを含む画分をプールし、そしてHiTrap Desalting Column(アマシャムファルマシアバイオテック)をHPLCシステム上で5ml/分の流速にてTBSと共に用いてバッファー交換し、そして最終容量約1mlに回収される。(Barbas,F.,et al.,Phage Display:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,ニューヨーク(2001))。
【0046】
(c)捕捉工程3(図3)
交換したカラムからの蛋白質捕捉ファージ。溶出してバッファー交換したファージをHPLCシステム上でカラム1から2に流速40μl/分にて通過させる。カラムを20mlのTBSで0.5ml/分の流速にて洗浄する。このプロセスをカラム2から1の溶出してバッファー交換したファージに繰り返す。
【0047】
交換したカラムからの捕捉されたファージを溶出する。結合したファージを1mlのPanning Elution Buffer(グリシンによりpH2.2に調節した0.1M HCl)を流速0.5ml/分にて溶出して、画分を回収する。ファージを含む画分をプールし、約140μlの1M Tris塩基、pH9.1を用いて中和する。pHが上昇してpH7.0−8.2の溶液を生じたことを確かめる。このプロセスをカラム2からの結合ファージに繰り返す。
【0048】
工程II.特定のファージ捕捉相異蛋白質
(a)ファージ親和性マトリックスの用意(図4)
ファージをプールする。カラム1及び2からのフロースルーファージをプールする。
【0049】
ファージを増幅する。以下のプロトコルに従い感染を準備する:
1.K91細胞の単一コロニーを2mlのNZYを含む培養チューブに移す。激しく撹拌しながら(250rpm)一晩37℃においてインキュベートする。
【0050】
2.20mlのNZYを含む125−mlのフラスコに400μlの一晩培養物を接種する。細胞が中期−対数相(OD595=〜0.45;これは1.5−2時間かかる)に達するまで、37℃において激しく撹拌する(250rpm)。
【0051】
3.100rpmまでの遅い撹拌を10分間用いて、細菌が、専断されたF.piliを再生することを可能にする。OD595を測定する;0.65を越えないことが好ましい(最良なのは0.55−0.65)。
【0052】
4.培養物をオークリッジチューブに移して、600g(2,200rpm)にてSORVALL SS34ローター(又は均等物)中で10分間室温又は4℃において遠心分離する。
【0053】
5.上清を捨てて、細胞を20mlの80mM NaClに徐々に懸濁する。
6.混合物を125−ml培養フラスコに移して37℃において45分間穏やかに振る(100rpm)。
【0054】
7.混合物をオークリッジチューブに移して、850g(2,800rpm)にてSS34ローター(又は均等物)中で10分間4℃にて遠心分離する。
8.上清を注ぎだし、細胞を1mlの4℃NAPバッファーに徐々に懸濁する。
【0055】
9.使用する際は細胞を氷上に置き、そして冷凍庫中の氷上に保存する。細胞は直後に使用するのが最良であるが、数日間はファージ感染のための成分を持続する。それらを保存するチューブの穏やかな撹拌の後に凝集したままであれば、細胞はもはやコンピテントではない。細胞の最終濃度は約5 x 10細胞/mlであるべきである。(Barbas,F.,et al.,Phage Display:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,ニューヨーク(2001))。
【0056】
空腹の細胞に溶出したファージを感染させる。
1.アガロースゲル電気泳動又は分光測光によりファージの濃度を測定する。
2.希釈したウイルス粒子10μl(10粒子に等しいか又はそれ未満)を、マイクロ遠心分離管又は柔軟なELISAプレートの列の全域に分配することにより細胞を感染させる。10μlの空腹か又は新鮮な高密度細胞(〜5 x 10細胞)を加える。室温において10−15分間インキュベートする。
【0057】
3.150μl(マイクロタイタープレートに関して)を1ml(マイクロ遠心分離管に関して)の0.2μg/mlテトラサイクリン含有NZYに添加して混合することにより、テトラサイクリン耐性遺伝子を誘導する。39℃において30分間間欠的に振盪させる(又はELISAプレートを軽くたたく)。1.5mlのマイクロ遠心分離管を用いるなら、チューブをビーカーの中に逆さまに置き、そしてインキュベーター中で振盪する、簡単に言えば、開ける前にチューブをマイクロ遠心分離し、そしてピペッティングにより細胞を混合する。
【0058】
4.柔軟なマイクロタイタープレート中の感染細胞を15μg/mlテトラサイクリン含有NZYにより希釈する。20μlの細胞を180μlのNZY+tetと1:10希釈のために混合して、198μlのNZY+tetに2μlを混合して1:1000希釈する。
【0059】
5.テトラサイクリン耐性形質導入ユニット(TU)の濃度を力価測定(titering)により測定する。未知サンプルの力価測定は、通常、その粒子/ml数が公知で以前に力価測定された陽性対照ファージを感染させた細胞と一緒に行なう。良好な陽性対照はCsCl−精製fd−tet又はf88−4ファージのストックである。ファージ希釈バッファーのみを処理した細胞は、希釈ファージサンプルと平行して、陰性対照として機能する。コロニーを数える際、1コロニー=1TUである。
【0060】
6.プレート力価測定に関しては100μlの希釈感染細胞を、40μg/mlテトラサイクリンを含むNZY寒天プレート上にまく。希釈あたり1プレートをまく。プレートを倒置して37℃にて一晩インキュベートする。
【0061】
7.スポット力価測定に関しては、それらの蓋を斜めにして37℃インキュベーター中でそれらをインキュベートすることにより乾燥したプレートを用いるか又は数時間フードを滅菌する。スポッティング前に、各スポット(プレートあたり16まで)が行くプレートをマークする。各スポットの上に希釈されたファージ15−20μlを注意深く打つ(dot)(これのためにはマルチチャンネルピペッターを使用できる)。寒天にドロップを吸収させて(スポットは平らになるべきである)、次にプレートを倒置して一晩30℃においてインキュベートする。
【0062】
8.コロニーのカウント(特にスポット力価測定から)には、テトラサイクリン耐性コロニーは小さいが見えるべきである。コロニーの過剰な成長を阻止するため、(1)夜に放置する前に37℃インキュベーターの外にプレートを取り出し、一晩室温にて試験させ(sit)、そしてコロニーが良好な大きさになるまで翌日に37℃にそれらを戻すか;又は(2)感染を夜遅く実施するなら、30℃において一晩インキュベートして、翌日の早くに誰かにコロニーをチェックさせる。コロニーが最適なカウントサイズに達したら、カウントするまでそれらを4℃に保存するべきである。それらは、プレートがパラフィルムにより封印されるならば、数週間保存できる。(Barbas,F.,et al.,Phage Display:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,ニューヨーク(2001))。
【0063】
大規模なファージの調製
1.全部の単一の感染コロニーを拾い、そして220μlのNZY培地を含む1.5mlのマイクロ遠心分離チューブにて各々を混合する。全てのチューブの内容物をプールして、500mlのNZY及び15μg/mlのテトラサイクリンを含む2つの2リットルフラスコに、希釈したプール細胞を接種する。激しく(〜200rpm)約20時間37℃において振盪する。
【0064】
2.100μl培養物を0.5mlマイクロ遠心分離チューブに移し、そしてフルスピード(14,000rpm)で2分間スピンすることにより細胞を沈殿させる。20μlのファージ含有上清を、5μlの5X Lysis Mix(Lysis Mixを暖めてSDSが溶液中にあることを確認する)を含む新らしい0.5mlマイクロ遠心分離チューブに移し;ピペッティングにより混合する。チューブを70℃水浴中で15−20分間インキュベートして軽くマイクロ遠心分離する。15μlのサンプルを4x GBB中の0.8%アガロースゲルに負荷して、泳動させる。量のわかっているf88.4ファージを対照として用いる(2 x 1010ファージ粒子=100ng DNA)。このゲルを、上記の手法を続ける前(ファージ収量が良好であることを確認する;〜1012粒子/ml培養上清)か又は手法の終わりに(PEG−精製ファージのパーセント収量を測定するため)泳動させる。
【0065】
3.工程1からの培養物を4つの250ml遠心分離ボトルに分配する(〜230ml/ボトル)。2,400gにおいて10分間4℃にて遠心分離する。細胞の沈殿物を妨害しないように、ファージを含有する上清を新しいボトルに移し、そして6,200gにて10分間4℃において再度遠心分離する。上清を注意深く、きれいな、風袋を測った、250ml遠心分離ボトルに注ぎ、そして各ボトルの培養容量を測定する(1g=1ml)。
【0066】
4.0.15容のPEG/NaCl溶液を測定上清の各ボトルに加える。スクリューキャップをきつく締めて、ゆっくりと約100回ボトルを倒置することにより、徹底的に混合する。混合物を少なくとも約4時間氷上又は4℃で一晩インキュベートする。
【0067】
5.6,200gにおける40分間4℃の遠心分離によりファージを沈殿させる。上清を捨てて、沈殿物を妨害しないように注意する。ボトルを再度軽く遠心分離することにより残りの上清を除去し、各ボトルを傾けることにより、沈殿物を残りの上清の向かい側にして、1mlのピペッターにより吸引する。
【0068】
6.7.5mlのTBSを各ボトルに加えて、150rpmにて37℃インキュベーター中で約30分間撹拌して沈殿物を懸濁する。軽く遠心分離することにより溶液を各ボトルの底に移動させる。各4つのボトルからの溶液を2つの風袋を測ったオークリッジチューブに移す。各ボトルを別の7.5mlのTBSにより洗浄して、オークリッジチューブに加える。各チューブは今30mlの全容量を有するであろう。チューブをTBSでバランスをとり、倒置によりファージを徹底的に混合する。
【0069】
7.チューブを10,100−22,700gにて10分間4℃において遠心分離して、上清を透明にする。上清を新しくて風袋を測定したオークリッジチューブに移し、そして容量を測定する(1g=1ml)。
【0070】
8.0.15容のPEG/NaCl溶液を各チューブに加えて、ゆっくりと約100回倒置する。チューブを少なくとも1時間氷の上でインキュベートすることにより、ファージを沈殿させる。重い沈殿物が出現するはずである。
【0071】
9.10,100gにて40分間4℃において遠心分離することにより沈殿ファージを回収する。上記工程5のとおりに上清を除去する。
10.10mlのTBSを各チューブに加える。ゆっくりと渦巻き各般することにより、ファージ沈殿物を懸濁し、そして室温において約1時間かけて沈殿物を柔らかくさせる。再び渦巻き撹拌して、軽く遠心分離することにより、溶液をドライブダウンさせる。(ファージをさらにCsCl密度勾配により精製するなら、5mlのみのTBSを各チューブに加えて、ファージを懸濁して、2つの上清を一つのオークリッジチューブ中で混合する。
【0072】
11.チューブを10,100−22,700gにて10分間室温において遠心分離することにより上清を透明にさせる。各チューブからの透明になった上清を15mlのポリプロピレンスナップキャップチューブに注いで暗黒中で4℃において保存する。
【0073】
12.ファージ粒子の濃度と収量を測定するために、ファージのアリコートを5x Lysis Maxで処理する(工程2におけるとおり)。1−5−及び10μlのサンプルを1.2%アガロースゲル上で4x GBB中で、標準として公知の量の同じ様式で処理したファージを用いて電気泳動する。最初の培養物の上清からのサンプルをげる上に含ませ(工程2)、パーセント収量を計算する。電気泳動分析もたった一つのDNA種が存在することを証明するために重要である;これは特にfd−tet誘導体に関して重要であり、テトラサイクリン遺伝子を欠損させることができ、約6kbのゲノムによりファージを生成する。ファージ粒子の濃度は分光光度分析によりもっと正確に評価することができる;しかしながら、これはCSCl−精製されたファージに関して、より良好に実施される。ファージの感染特性(TU/ml)は力価測定により分析することができる;fd−tet誘導体の感染性は約20粒子/TUであり、野生型誘導体のそれは約1粒子/pfuである。
【0074】
13.ファージの最終濃度(それらをCsCl精製しないならば)は約3 x 1013/mLを越えないべきであり、そうしてファージの濃度が分かったら、TBSによりそれに応じて調節すべきである。細胞の成長を妨害するため、上記溶液を最終濃度0.02%(w/v)のアジ化ナトリウム又は20mMのNaEDTAに調節することができる。ファージは長期間50%(v/v)滅菌グリセロール中で−18℃において保存することができる。(Barbas,F.,et al.,Phage Display:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,ニューヨーク(2001))。
【0075】
CsCl上のファージの精製
1.上記のファージの大規模な精製の後に、各調製物の最終容量は10mlのはずである。
【0076】
2.4.83gのCsClを風袋測定した50mlビーカー中に測りとる。ビーカーを再度風袋測定して、懸濁したファージを加える。TBSを10.75gの最終重量に加える(容器とCSCl:ファージに加えて+TBS=10.75g)。これは、12mlの1.3g/mlの密度の31%(w/w)CsCl溶液を提供する。溶液の密度は、風袋測定したビーカー又はプラスチックカップ中で1mlを秤量して、次にそれを元のビーカーに戻すことにより(その設定のピペットが1gの1mlの水を秤量することを、最初に必ずチェックする)チェックすることができる。必要であれば、CsCl又はバッファーにより密度を1.3g/mlに調製する。
【0077】
3.各ビーカーの容量をポリアロマーチューブに移す。チューブがトップまで満たされていることを確認し(遠心分離の間につぶれる)、必要であれば、超過容量の31%(w/w)CsClのTBS溶液を加える。溶液を一方から他方に移すか又はCsCl溶液を一つのチューブに加えることによりチューブのバランスをとる。チューブをSW40スイングバケットローターに入れて、37,000rpmにて48時間5℃において遠心分離する。70.0 Tiローターに関しては、58,000rpmにて20時間スピンさせる。
【0078】
4.ローターからチューブを注意深く抜いて、ラックに置き、そしてそれらをクランプスタンドにて1回に一つセットアップさせる。クランプされたチューブを強い可視光源により上部から照射する(例えば、ハロゲンデスクランプ)。チューブの上部に向かって2つのバンドが存在することになる。ファージのバンドは、弱くて、青っぽく、そして均質(くすんだ外観)になり、狭くて、糸を引く、羊毛のような、不透明な白色のバンド(おそらくはPEG)のちょうど上に見えるはずである。良好なファージ調製物においては、ファージバンドが5mmの幅であって、その強度は約1.33g/mlである。
【0079】
5.滅菌ピペットチップを吸引クランプに結合させて、吸引機を中間速度に設定する。ピペットチップをメニスカスに保って、ファージバンドを覆う液体を上部の縁の2mm内まで吸引し、ファージバンドを妨害しないように注意する。ポリエチレン製運搬ピペット(好ましくは滅菌)又はさらに良好には、蠕動ポンプを備えた滅菌ガラス製運搬ピペットによりファージバンドを捨てる。ファージバンドは粘性がある:下に隠れている羊毛のようなバンドを避けるように試みる。CsCl精製プラスミドに関するように、迅速に密封されるポリアロマーチューブを用いるなら、バンドをシリンジにより除去する。
【0080】
6.抽出されたファージバンドを、ベックマン60 Tiローター用の26mlのスクリューキャップポリカーボネート遠心分離チューブに移す。4−6のファージバンドが単一のボトル中でプールされ得る。チューブの肩までTBSを満たし、キャップをきつく締めて、繰返し倒置して混合する。遠心分離に関しては、水を満たした別のチューブに対してバランスをとる。
【0081】
7.ベックマン60 Ti固定角度ローター中でチューブを50,000rpmにて4時間遠心分離してファージを沈殿させる。上清を流して捨て、沈殿物を軽く低速で卓上遠心分離機上で遠心分離し、そして残った上清を捨て、沈殿物を液体から離して向ける(pointed away)。
【0082】
8.沈殿物を10mlのTBSに懸濁する;ゆっくりと渦巻き撹拌して、軽く卓上遠心分離機上中で遠心分離することにより、溶液を下に向け、そして沈殿物を一晩4℃において柔らかくする。渦巻き撹拌して沈殿物を溶解する。
【0083】
9.TBSをボトルの上部まで満たして、サイド遠心分離してファージを沈殿させ、そして上清を工程7におけるとおりに除去する。(注:この工程は任意であり、いくらか純粋なファージを提供する)。
【0084】
10.12mlのTBSを開始培養物のリッター均等あたり用いて、工程9におけるとおりに沈殿物をTBSに懸濁する;これは期待された濃度の3 x 1013ウイルス粒子/mlを提供する。ファージを滅菌オークリッジチューブに移して、6,500gにて10分間遠心分離する。
【0085】
11.ファージ含有上清を15mlのポリプロピレンスナップキャップチューブに移す。この点にて、アジ化ナトリウムを保存剤として最終濃度0.02%(w/w)まで加える。あるいは、NaEDTAを最終濃度20mMまで加えることができる。
【0086】
12.分光光度分析及び/又はアガロースゲル電気泳動によりファージ粒子の濃度を測定する。
13.TBS/ゼラチン中でファージを10−7、10−8及び10−9に希釈して力価測定する。正確な陰性及び陽性の対照を含ませる。良好な感染力価(TU/ml)は、有形の粒子の濃度の約5%である(ウイルス粒子/ml)。
【0087】
14.ファージを4℃において光から離して保存するか又は長期間の保存には50%のグリセロール中において−18℃において保存する。これらの条件下で、力価は少なくとも数年安定である。(Barbas,F.,et al.,Phage Display:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor,ニューヨーク(2001))。
【0088】
(b)同一ファージカラムの調製
架橋結合。1容のファージを(段落中の全ての以後の容量はこの容量に対する)水中の1.26mM pVIIIサブユニットに相当する濃度において0.15容の0.5M NaCl及び0.15容の1M NaHPO(NaOHによりpHを6.9に調整)と混合する。この溶液に、0.0026溶液の76.3mg/mlのNHS−デキストランを加える。すぐに、反応混合物を渦巻き撹拌により混合し、0.15溶液の50% PEGを加え、そして再び渦巻き撹拌する。ファージはPEG溶液中で沈殿する(最終濃度50%)。反応混合物を12−16時間密封されたチューブ中で室温において回転させ、そして未反応のN−ヒドロキシ−サクシニミドを8溶の1M エタノールアミン(HClによりpHを9に調整)及び0.89溶の5M NaClの添加によりクエンチする。室温において1−2時間さらに回転を続ける。TBS中の架橋結合ファージを希釈して(少なくとも約10倍)、遠心分離、吸引及び上清のデカントにより5−6回洗浄し、そして新鮮なTBSに沈殿物を懸濁する。最終沈殿物を10溶のTBSに懸濁して4℃に保存する。
【0089】
カラムの調製。2つの0.5mlカラム(アマシャムファルマシアバイオテック、HR 5/2,コード 18−0382−01)に、それぞれ、約2 x 1013粒子に相当する架橋結合したファージを詰める。HPLCシステムのカラムをTBSで平衡化する(他のカラム又は非カラムのバッチ法も適する)。
【0090】
サンプルの調製。結合した蛋白質及び他の種を解離させるため、及び蛋白質の相互作用を最小にするため、初期ヒトCSFサンプル1及び2のアガロース(1.5ml)を最終濃度3MグアニジンHCl及び0.2Mギ酸に作成して、氷上で60分間インキュベートする。次に、HiTrap脱塩カラム(アマシャムファルマシアバイオテック)をHPLCシステム上で5ml/分の流速にてリン酸緩衝塩溶液(PBS)と共に用いてバッファー交換し、そして最終容量2mlに回収される。低分子量のフロースルーはSepPakカラムを通過させて、PBSで洗浄することにより、所望であれば追加の分析のためのペプチドを単離する。初期サンプル中の蛋白質の解離を保存するなら、次にグアニジンHClとギ酸の添加を省き、そして次の工程の前にPBSでCSFアリコートを1:2希釈する。
【0091】
(c)捕捉工程2(図5)
ファージカラムにより捕捉されたサンプル特異的(difference)蛋白質。1.5mlのサンプル1及び2を、HPLCカラム上のTBS中の専用の架橋結合ファージカラムを流速20μl/分にて通過させる。フロースルーを保存するが、消耗した蛋白質サンプルであり、且つ次のサイクルにおいて使用される。カラムを20mlのTBSで流速0.5ml/分において洗浄する。
工程III:異なる蛋白質の定量と同定(図6)
ファージ親和性カラムを用いた特異的蛋白質の単離。カラムからの結合蛋白質を1mlのPanning溶出バッファー(グリシンによりpHを2.2に調整した0.1M HCl)により流速0.5ml/分にて溶出して、100μlの画分を回収する。画分をプールして、約140μlのTris塩基により中和する。pH7.0−8.2の溶液を生じるように、pHが上がったことを確認する。
【0092】
(a)カチオン交換/逆相カチオン及びエレクトロスプレー質量測定分析による分析
蛋白質のペプチドへの消化。上で調製されたサンプルを凍結乾燥し、そして8M尿素、200mM NHHCO,及び20mM CaCl中に再度溶解して、ブラッドフォードアッセイを用いて定量する。エンドプロテアーゼLys−C(ベーリンガー−マンハイム)を最終基質対酵素比100:1に希釈し、そして37℃において15時間インキュベートする。Lys−C消化を水で4倍に希釈して、修飾されたトリプシン(ベーリンガー−マンハイム)を最終基質対酵素比50:1にて加える。トリプシン消化混合物を37℃において15時間インキュベートする。逆相カチオン上のペプチド混合物を脱塩し、凍結乾燥し、そして5mM KHPO、5%アセトニトリル(pH3)中に懸濁する(他の化学薬品及び酵素の消化法も適している)。
【0093】
(b)ペプチドの2Dクロマトグラフィー分離
二相性マイクロキャピラリーカチオン。融合シリカキャピラリー(100μm i.d.x 365μm o.d.)をCO−に基づくレーザープラーで引くことによりフリットのないカチオンを作成することにより、二相カチオンを構築する。カチオンに最初に8cmの5μm C18 RP粒子(218TP C18 Vydac)、そして次に4cmの5μm強カチオン交換粒子(PolySULFOETHYL アスパルタミド;ポリLC)を詰める。
【0094】
ペプチドの分離。ペプチド混合物を二相マイクロキャピラリーカチオン上に負荷する。以下の塩段階勾配を用いてSCXからRP粒子にペプチド画分を置き換える:(1)0%(1’)0%(1”),0%(1”’)0%(2)0−10%(3)10−20%(4)20−30%(5)30−40%(6)40−100%のSCX−B’、及び(7)100%のSCX−C”。RP粒子からペプチドを質量測定分析計へ、0−60% RP−Bの直線勾配を用いて30分かけて300nl/分にて溶出する。移動相のバッファーは、RP−Aバッファーに関して、0.5%酢酸、5%アセトニトリル;RP−Bに関しては、0.5%酢酸、80%アセトニトリル、250mM KCl;RP−C’に関しては、0.5%酢酸、5%アセトニトリル、500mM KCl(他の分離方法も適している)である。
【0095】
質量測定分析。Finnigan LCQイオントラップ質量測定分析計(Finnigan社、サンホセ、CA)上で質量測定分析を実施する。インテグラルクロマトグラフィーワークステーション(PEバイオシステムズ、フォスターシティ、CA)を、エレクトロスプレーイオン源を備えたLCQイオントラップ質量測定分析計にカップリングさせる。エレクトロスプレー針を5.5kVの電位差にて操作して、加熱した脱溶媒化(desolvation)キャピラリーを250℃に保つ。
【0096】
質量測定分析及びエレクトロスプレー質量測定分析による配列決定による同定と定量。自動化されたスペクトル及びデータの分析のために、各未加工の一列のスペクトルを、本明細書に記載されたとおりに処理する。最初に、単一か又は複数の荷電した親イオンに由来するスペクトルを同定する。処理された一列の質量スペクトルを、DECアルファワークステーション上で稼働するプログラムSEQUESTを用いて標準のORFsに相関させる。用いられたプロテアーゼを考慮せずに全ての検索を実施するが、混合物中の多くの蛋白質は完全に消化されないからである。複数の荷電したペプチドに関しては、以下の基準を用いることにより、+2か+3の荷電状態を選択することを決定する:(1)交差相関スコアが他の荷電状態のそれより1U大きいよりも大きいか又は等しいなら、特定の荷電状態を選択する。(2)スコアを各荷電状態に指定する(トリプシン開始に関して+5,トリプシン終了に関して+5,交差相関スコアが他の荷電状態より大きいなら+2,予備スコアランキングが50より低いなら+2,そして最も高いスコアの荷電状態が選択される)。最後の蛋白質同定分析においてペプチドの選択された電荷及び捨てられた他の電荷状態からのSEQUEST出力を使用する。各スペクトルに関して、交差相関スコアの値及び適合した配列を用いて、相関結果を濾過する。単一荷電ペプチドに関しては、交差相関スコアを伴うスペクトルを、1.5より大きいか又は等しいトリプシン性ペプチドに保持する。複数荷電ペプチドに関しては、交差相関を伴うスペクトルを、2より大きいか又は等しいトリプシン性ペプチドに保持する。さらなる考慮からこれらの基準に合わない交差相関を伴う全てのスペクトルを除去する。蛋白質の同定のため、濾過した結果を分類して、ゲノム中の同じ注釈を付けられたORFs由来の唯一のペプチド配列を示す。一つ又はそれ以上の唯一のトリプシン性ペプチドに相関する質量スペクトルに基づく蛋白質の同定は、有効な同定とみなす。単独で蛋白質を同定するペプチドは、以下の基準に適合させた後に、手動により有効である。第1に、SEQUEST交差相関スコアは、+1トリプシン性ペプチドに関して1.5より大きいか、又は+2又は+3トリプシン性ペプチドに関しては2より大きくなければならない。第2に、MS/MSスペクトルはベースラインノイズを明らかに上回る断片イオンを伴う良質でなければならない。第3に、b又はyイオンシリーズに対して同じ連続性がなければならない。第4に、プロリン残基に相当するyイオンは強烈なイオンであるべきである。第5に、未同定の強烈な断片イオンは+2断片イオンか又は上記ペプチドの末端の一方からの一つ又は二つのアミノ酸の損失のいずれかに相当する。このプロセスを全部行なった後に、蛋白質の同定を公正に確信することができる。サンプル1と2に共通の蛋白質に関しては、おおよその相対的な豊富な比がFinnigan LCQUANソフトウエア及び分子イオンのピーク高を用いて測定できる(Link,A.J.,et al.,Direct Analysis of Protein Complexes Using Mass Spectrometry.Nature Biotechnology 17:676−682(1999))。
【0097】
工程IV:特異的蛋白質に対する親和性試薬の単離
図7に示すとおりにフロースルーファージをプールする。ファージを増幅し、ファージ親和性マトリックス及びファージカラムを用意し、そして上記工程II(a)−(c)において記載されたおとりに特異的蛋白質を捕捉する。工程III(即ち、特異的蛋白質の定量及び同定を含む工程)において同定された蛋白質の数は、試験されることが必要な違うファージクローンの数を導く。
【0098】
同定された蛋白質に対するファージクローン特異性の特定は、以下のとおりに実施する:
1.捕捉された蛋白質をファージ親和性カラムを用いて単離する。結合した蛋白質は、カラムから、1mlのPanning溶出バッファー(グリシンによりpH2.2に調節した0.1M HCl)を用いて、0.5ml/分の流速にて溶出して、100μl画分を回収する。画分をプールして、約140μlの1M Tris塩基、pH9.1により中和する。pH7.0−8.2の溶液を生じさせるようにpHが上昇したことを確認する。
【0099】
2.溶出した蛋白質の同定。溶出した蛋白質は、上記工程IIIに記載されたとおりにLCQ質量測定分析計を用いて同定し、そして図6に例示されるが、主要な成分は単一の蛋白質であるべきなので、サンプルは装置に直接スプレーできる。
【0100】
3.ファージクローンの同定された蛋白質への特定。特定のファージクローンの、捕捉する蛋白質の同定との関連は、その特異性が定義されるのを可能にさせる。当該ファージは、蛋白質に対する特定の親和性試薬を提供して、必要なら、ペプチド又は抗体の同定が決定されることにより、よく確立された方法により、高純度のペプチド又は抗体の生産を可能にさせる。同じ蛋白質に結合する複数の別のファージクローンを単離してよい。それらの親和性はそれらの有用性を決定するかもしれない。
【0101】
工程V:最も豊富な蛋白質の消耗(図8)
上記の工程I(a)及び(b)に記載されたとおりに、蛋白質親和性マトリックスを用意して、初期捕捉工程を実施する。図2に示されたとおりに、結合したファージを、1mlのPanning溶出バッファー(グリシンによりpH2.2に調節した0.1M HCl)により流速0.5ml/分において溶出して、画分を回収する。ファージを含む画分をプールし、HiTrap脱塩カラム(アマシャムファルマシアバイオテック)を用いてHPLCシステム上で流速5ml/分にて、TBSとバッファー交換し、そして約1mlの最終容量を回収する。
【0102】
ファージカラムにより捕捉される最も豊富な蛋白質。カラム1及び2からの溶出ファージをプールする。ファージを増幅し、ファージ親和性マトリックス及びファージカラムを用意して、上記工程II(a)−(c)において記載された手法を用いて特異的蛋白質を捕捉する。1.5mlのサンプル1及び2をHPLC上のTBS中の専用の架橋結合ファージカラムに、流速20μl/分にて通過させる。フロースルーを残しておくが、消耗した蛋白質サンプルであって、次のサイクルに使用される(図9)。カラムを20mlのTBSで0.5ml/分の流速にて洗浄する。
【0103】
ファージ親和性カラムを用いた特異的蛋白質の単離。結合した蛋白質は、1mlのPanning溶出バッファー(グリシンによりpH2.2に調節した0.1M HCl)により流速0.5ml/分において溶出して、100μl画分を回収する。画分をプールし、約140μlの1M Tris塩基、pH9.1により中和する。pH7.0−8.2の溶液を生じさせるようにpHが上昇したことを確認する。溶出した蛋白質は必要ならばさらに精製し、さらなる構造研究及び機能研究のための「天然」物質の非常に貴重な源になり得て、DPCPから単離された特定の親和性試薬を用いた免疫親和性に基づいたアッセイの開発の基準を提供することを含む。
【0104】
工程VI.豊富ではない蛋白質による新規なサイクル
消耗した蛋白質サンプルである工程Vからのフロースルーをも用いて、上記のサイクルを繰り返す(図9)。
【0105】
工程VII.豊富な蛋白質の消耗の継続
分析装置の消耗の限界に達するまで、工程V及びVIを連続して繰り返すことができる。
【0106】
他の態様
本発明は好ましい態様に関して記載されてきたが、当業者は、その本質的な特徴を容易に確かめることができ、そして発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な用途及び条件にそれを適合させるために発明の様々な変化及び修飾をなすことができる。当業者は、日常の実験を超えるものを用いることなく、本明細書に記載された発明の特定の態様の多数の均等物を認識又は確認することができる。そのような均等物は本発明の範囲に包含されることを意図する。
【0107】
この明細書中において言及された全ての刊行物及び特許は引用により本明細書に編入される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、2つの異なる生物学上のサンプルからの蛋白質親和性マトリックスの用意を示す模式的図面である。
【図2】
図2は、蛋白質親和性マトリックスによるファージの初期捕捉を示す模式的図面である。
【図3】
図3は、第1親和性カラムにより捕捉されたファージを次に第2カラムにおいて稼働させる次の捕捉工程、そのまた逆を示す模式的図面である。
【図4】
図4は、フロースルーファージをプールして増幅することによる、ファージ親和性マトリックスのセットの用意を示す模式的図面である。
【図5】
図5は、2つの異なる個体からの複合生物学サンプルをファージ親和性マトリックス/カラムのセットを通過させる第3捕捉工程を示す模式的図面である。
【図6】
図6は、ファージ親和性カラムに結合した蛋白質を溶出して質量分析により蛋白質を分析することにより2つの異なる複合生物学サンプルの間で異なる蛋白質の同定を示す模式的図面である。
【図7】
図7は、2つの複合生物学サンプルの間で異なる蛋白質に対する親和性試薬の単離を示す模式的図面である。
【図8】
図8は、2つの複合生物学サンプル内でもっとも豊富な蛋白質の消耗のサイクルを示す模式的図面である。
【図9】
図9は、対の複合生物学サンプルからの豊富な蛋白質の消耗に続く、豊富でない蛋白質の捕捉を示す模式的図面である。
【図10】
図1−9に示された特異的ファージ捕捉プロテオミクスのプロセスを要約した模式的図面である。

Claims (53)

  1. 蛋白質、ポリペプチド又は他の生物分子の同定方法であって、当該方法は、
    (a)第1のタイプの個体からの複合生物学サンプルを支持体に接着させることによりアレイを創製すること;
    (b)第2のタイプの個体からの複合生物学サンプルを支持体に接着させることによりアレイを創製すること;
    (c)ペプチド−核酸カップリングされたライブラリーを工程(a)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露すること;そして
    (d)第1の生成物を工程(b)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第2の生成物を創製すること
    を含む。
  2. 工程:
    (e)ペプチド−核酸カップリングされたライブラリーを工程(b)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第3の生成物を創製すること;及び
    (f)第3の生成物を工程(a)において形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第4の生成物を創製すること
    を含む、請求項1記載の方法。
  3. さらに、工程:
    (g)第2の生成物と第4の生成物を比較すること
    を含む、請求項2記載の方法。
  4. さらに、工程:
    (g)第2の生成物と第4の生成物を比較することによりプールされた生成物を生成し;そして
    (h)プールされた生成物を増幅すること
    を含む、請求項2記載の方法。
  5. さらに、工程:
    (i)増幅されたプール生成物の一部を支持体に接着させることによりアレイを提供し;そして
    (j)第1のタイプ又は第2のタイプの個体からの複合生物学サンプルを工程(i)により形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第5の生成物を提供すること
    を含む、請求項4記載の方法。
  6. さらに、工程:
    (k)第1のタイプ又は第2のタイプの個体からの複合生物学サンプルを工程(i)により形成されたアレイに少なくとも1回暴露することにより第6の生成物を提供するが、但し、複合生物学サンプルは工程(j)において使用されたのとは異なるタイプの個体からである、
    請求項5記載の方法。
  7. さらに、工程:
    (i)第5の生成物と第6の生成物を比較すること
    を含む,請求項6記載の方法。
  8. 複合生物学サンプルが組織由来である、請求項1記載の方法。
  9. 組織が、上皮、結合、筋肉及び神経からなる群から選択される、請求項8記載の方法。
  10. 複合生物学サンプルが体液由来である、請求項1記載の方法。
  11. 体液が、髄液、血液、唾液、粘液、涙、膵液、精液、汗、乳汁、胆汁、血漿、血清、リンパ液、尿、胸膜流出液、気管支洗浄液、腹水及び滑液からなる群から選択される、請求項10記載の方法。
  12. 体液が髄液である、請求項11記載の方法。
  13. 複合生物学サンプルが器官の種類からである、請求項1記載の方法。
  14. 器官の種類が、皮膚、骨、軟骨、腱、靭帯、骨格筋、平滑筋、心臓、血液、血管、脳、脊髄、末梢神経、鼻、気管、肺、口、食道、胃、腸、腎臓、子宮、尿管、尿道、膀胱、視床下部、下垂体、甲状腺、膵臓、副腎、卵巣、卵管、膣、乳腺、精巣、精嚢、陰茎、リンパ、リンパ節、リンパ管、白血球細胞、T−細胞及びB−細胞からなる群から選択される、請求項13記載の方法。
  15. 複合生物学サンプルが培養された細胞種である、請求項1記載の方法。
  16. 細胞種が上皮組織、結合組織、筋肉組織及び神経組織からなる群から選択される、請求項15記載の方法。
  17. 複合生物学サンプルが疾患個体からであり、そして他の複合生物学サンプルが非疾患個体からである、請求項1記載の方法。
  18. 複合生物学サンプルの一つが治療された個体からであり、そして他の複合生物学サンプルが非治療個体からである、請求項1記載の方法。
  19. ライブラリーがファージディスプレイライブラリーである、請求項1記載の方法。
  20. ライブラリーが抗体ライブラリーである、請求項19記載の方法。
  21. ライブラリーが組換えディスプレイライブラリーである、請求項19記載の方法。
  22. ライブラリーが合成ペプチドライブラリーである、請求項19記載の方法。
  23. 第1生成物が、暴露工程(c)の間にアレイに結合して次に解放された物質を含む、請求項1記載の方法。
  24. 第2生成物が、暴露工程(d)の間にアレイに結合しなかった物質を含む、請求項1記載の方法。
  25. 第3生成物が、暴露工程(e)の間にアレイに結合して次に解放された物質を含む、請求項2記載の方法。
  26. 第4生成物が、暴露工程(f)の間にアレイに結合しなかった物質を含む、請求項2記載の方法。
  27. 工程(a)又は(b)の複合生物学サンプルを上記接着の前に処理することをさらに含む、請求項1記載の方法。
  28. 処理が変性を含む、請求項27記載の方法。
  29. 工程(a)又は(b)の支持体が固相支持体である、請求項1記載の方法。
  30. 工程(a)の支持体及び工程(b)の支持体が共に固相支持体である、請求項1記載の方法。
  31. 工程(a)又は工程(b)のアレイが複合生物学サンプルへの支持体の架橋結合により創製される、請求項1記載の方法。
  32. 工程(a)のアレイ及び工程(b)のアレイが共に複合生物学サンプルへの支持体の架橋結合により創製される、請求項1記載の方法。
  33. 第5生成物が暴露工程(j)の間にアレイに結合して次に解放される物質を含む、請求項5記載の方法。
  34. 第6生成物が暴露工程(k)の間にアレイに結合して次に解放される物質を含む、請求項6記載の方法。
  35. 第2生成物を精製する工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
  36. 第4生成物を精製する工程をさらに含む、請求項2記載の方法。
  37. 第2生成物を質量測定分析により分析することをさらに含む、請求項1記載の方法。
  38. 第4生成物を質量測定分析により分析することをさらに含む、請求項2記載の方法。
  39. 第5生成物を質量測定分析により分析することをさらに含む、請求項5記載の方法。
  40. 第6生成物を質量測定分析により分析することをさらに含む、請求項6記載の方法。
  41. 第5及び第6生成物を質量測定分析を用いて比較する、請求項7記載の方法。
  42. ライブラリーを工程(a)により形成されたアレイに1回より多く暴露することにより第1生成物を創製する、請求項1記載の方法。
  43. 第1生成物を工程(b)により形成されたアレイに1回より多く暴露することにより第2生成物を創製する、請求項1記載の方法。
  44. ライブラリーを工程(b)により形成されたアレイに1回より多く暴露することにより第3生成物を創製する、請求項2記載の方法。
  45. 第3生成物を工程(a)により形成されたアレイに1回より多く暴露することにより第4生成物を創製する、請求項2記載の方法。
  46. 工程(j)の複合生物学サンプルを工程(i)により形成されたアレイに1回より多く暴露することにより第5生成物を創製する、請求項5記載の方法。
  47. 工程(k)の複合生物学サンプルを工程(i)により形成されたアレイに1回より多く暴露することにより第6生成物を創製する、請求項6記載の方法。
  48. 工程(c)及び工程(f)のアレイが同じアレイである、請求項2記載の方法。
  49. 工程(c)及び工程(f)のアレイが別のアレイである、請求項2記載の方法。
  50. 工程(d)及び工程(e)のアレイが同じアレイである、請求項2記載の方法。
  51. 工程(d)及び工程(e)のアレイが別のアレイである、請求項2記載の方法。
  52. 工程(j)及び工程(k)のアレイが同じアレイである、請求項6記載の方法。
  53. 工程(j)及び工程(k)のアレイが異なるアレイである、請求項6記載の方法。
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