JP2006098266A - Sample dyeing method and sample analyzing method - Google Patents

Sample dyeing method and sample analyzing method Download PDF

Info

Publication number
JP2006098266A
JP2006098266A JP2004285872A JP2004285872A JP2006098266A JP 2006098266 A JP2006098266 A JP 2006098266A JP 2004285872 A JP2004285872 A JP 2004285872A JP 2004285872 A JP2004285872 A JP 2004285872A JP 2006098266 A JP2006098266 A JP 2006098266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substance
sample
staining
support
analysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004285872A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Itsuo Otsu
厳生 大津
Masaru Furuta
大 古田
Takeshi Nakanishi
豪 中西
Eiji Ando
英治 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2004285872A priority Critical patent/JP2006098266A/en
Publication of JP2006098266A publication Critical patent/JP2006098266A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which enables the judgment and mass analysis of the intermolecular interaction of a substance set to a solid phase on this support. <P>SOLUTION: This sample dyeing method includes a process for judging the interaction of a target substance A, which is set to the solid phase on the support, with a substance B having a specific bonding capacity with respect to the target substance A using the substances A and B. The blocking reagent shows no mass spectrum peak imparting trouble to the analytic result due to the mass analysis of the substance A and/or the substance B. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、臨床・診断・生化学・分子生物学に関わる分野のすべてに関する。特に、本発明は、免疫化学反応を利用した生体分子等の解析に関する。   The present invention relates to all fields related to clinical, diagnosis, biochemistry, and molecular biology. In particular, the present invention relates to analysis of biomolecules using immunochemical reactions.

二次元電気泳動などのクロマトグラフィーにより分離された生体分子等の解析方法として、以下の方法が知られている。   The following methods are known as analysis methods for biomolecules separated by chromatography such as two-dimensional electrophoresis.

(1)マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI-MS )の有用性が認められている(J. Mass Spectrom. Soc. Jpn (2003), Vol. 51, pp. 530-537)。また、対象サンプルの保存性、あるいはピエゾ素子等のインクジェット技術を用いた微量分注・解析システムへの応用が可能であるという利点から、対象物質をメンブレン上に固相化(ブロット)し、直接メンブレン上で解析する系が提唱されている(特表2001−521623号公報、 Molecular & Cellular Proteomics (2002) vol. 1, pp. 490-499 )。   (1) Usefulness of matrix-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (MALDI-MS) has been recognized (J. Mass Spectrom. Soc. Jpn (2003), Vol. 51, pp. 530-537). In addition, the target substance is immobilized on a membrane (blotted) directly from the advantage that it can be stored in a target sample or applied to a microdispensing / analysis system using inkjet technology such as a piezo element. A system for analysis on a membrane has been proposed (Japanese Patent Publication No. 2001-521623, Molecular & Cellular Proteomics (2002) vol. 1, pp. 490-499).

(2)対象物質を電気泳動等により展開し、固体支持体上に固相化した後、該対象物質に対して相互作用する分子を反応させ、その存在を検出する方法が広く用いられている(主に免疫ブロット法)。   (2) A method is widely used in which a target substance is developed by electrophoresis or the like, solidified on a solid support, reacted with a molecule that interacts with the target substance, and its presence is detected. (Mainly immunoblotting).

特表2001−521623号公報JP-T-2001-521623 ジャーナル・オブ・ザ・マス・スペクトロメトリー・ソサイエティー・オブ・ジャパン(Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan)、第51巻、2003年、p.530−537Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan, Volume 51, 2003, p. 530-537 モレキュラー・アンド・セルラー・プロテオミクス(Molecular & Cellular Proteomics )第1巻、2002年、p.490−499Molecular & Cellular Proteomics Volume 1, 2002, p. 490-499

支持体に固相化された物質の分子間相互作用を判定するために用いられる試薬等は、質量分析による物質の同定解析を行うときに解析の妨害となる。このため、従来より行われてきた生体分子などの解析方法においては、固相化された物質の分子間相互作用を判定する工程と、固相化された物質の同定解析を行う工程とを行う場合、それぞれの工程は別々の支持体上で行われている。すなわち、同一試料を同条件で固相化させた支持体を複数用意するか、或いはそのように固相化された一つの支持体を切り分ける必要がある。このように、従来の方法では、支持体上の同一試料に対して行うことができる処理の数が限られており、解析効率が低い。   Reagents and the like used to determine the intermolecular interaction of the substance immobilized on the support interferes with the analysis when the substance is analyzed by mass spectrometry. For this reason, in the conventional analysis methods for biomolecules and the like, a process for determining an intermolecular interaction of a solid phased substance and a step for performing an identification analysis of the solid phased substance are performed. In some cases, each step is performed on a separate support. That is, it is necessary to prepare a plurality of supports in which the same sample is solid-phased under the same conditions, or to separate one support solidified in such a manner. Thus, in the conventional method, the number of processes that can be performed on the same sample on the support is limited, and the analysis efficiency is low.

そこで本発明の目的は、固相化された物質の分子間相互作用の判定と質量分析とを同一支持体上で行うことができる方法を提供することにある。また、本発明の目的は、微量分注技術並びに質量分析技術を応用することで、一連の作業の大幅な省力化を図る系を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of performing determination of intermolecular interaction and mass spectrometry of a solid-phased substance on the same support. Moreover, the objective of this invention is providing the system which aims at the labor saving of a series of work by applying a micro amount dispensing technique and mass spectrometry technique.

本発明は、以下の発明を含む。
下記<1>〜<16>は、質量分析を妨害しないブロッキング試薬を用いる、試料の染色方法に関する。このうち下記<1>〜<3>は、支持体上に固相化された物質A及び特異的結合物質Bが関連する形態に関する。さらに下記<5>〜<10>は、支持体上に固相化された物質A、そこから調製される物質A’、及び特異的結合物質Bが関連する形態に関する。
The present invention includes the following inventions.
The following <1> to <16> relate to a sample staining method using a blocking reagent that does not interfere with mass spectrometry. Among these, the following <1> to <3> relate to a form in which the substance A and the specific binding substance B immobilized on a support are related. Further, the following <5> to <10> relate to a form in which the substance A immobilized on the support, the substance A ′ prepared therefrom, and the specific binding substance B are related.

<1> 支持体上に固相化された、対象物質Aを含む試料に対し、
ブロッキング試薬と、前記対象物質Aに対する特異的結合能を有する物質Bとを用いることによって、前記物質Aと前記物質Bとの相互作用を判定する工程を含み、
前記ブロッキング試薬は、前記物質A及び/又は前記物質Bの質量分析による解析結果に支障を与えるマススペクトルピークを呈さないものである、試料の染色方法。
<1> For a sample containing the target substance A, which is solid-phased on a support,
Determining the interaction between the substance A and the substance B by using a blocking reagent and the substance B having a specific binding ability to the target substance A,
The method for staining a sample, wherein the blocking reagent does not exhibit a mass spectrum peak that interferes with an analysis result of the substance A and / or the substance B by mass spectrometry.

<2> 前記ブロッキング試薬は、
前記物質A及び/又は前記物質Bよりも大きい分子量を有し、且つ
前記物質A及び/又は前記物質Bを断片化する条件によって、前記物質Aから生じる断片及び前記物質Bから生じる断片のいかなる断片が有する分子量以下の分子量を有する断片を生じない構造を有する、<1>に記載の試料の染色方法。
<2> The blocking reagent is
Any fragment of the fragment generated from the substance A and the fragment generated from the substance B, which has a molecular weight greater than that of the substance A and / or the substance B and depending on the conditions for fragmenting the substance A and / or the substance B <1> The method for staining a sample according to <1>, wherein the sample has a structure that does not produce a fragment having a molecular weight equal to or lower than the molecular weight.

<3> 前記物質Aが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、<1>又は<2>に記載の試料の染色方法。
<4> 前記物質Bが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、<1>〜<3>のいずれかに記載の試料の染色方法。
<3> The method for staining a sample according to <1> or <2>, wherein the substance A is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof.
<4> The method for staining a sample according to any one of <1> to <3>, wherein the substance B is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof.

<5> 支持体上に固相化された、対象物質Aを含む試料に対し、
前記支持体上で前記対象物質Aから物質A’を調製する工程と、
ブロッキング試薬と、前記対象物質Aから前記支持体上で調製される物質A’に対する特異的結合能を有する物質Bを用いることによって、前記物質A’と前記物質Bとの相互作用を判定する工程を含み、
前記ブロッキング試薬は、前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bの質量分析による解析結果に支障を与えるマススペクトルピークを呈さないものである、試料の染色方法。
<5> For a sample containing the target substance A, which is solid-phased on a support,
Preparing a substance A ′ from the target substance A on the support;
A step of determining an interaction between the substance A ′ and the substance B by using a blocking reagent and a substance B having specific binding ability to the substance A ′ prepared on the support from the target substance A Including
The sample staining method, wherein the blocking reagent does not exhibit a mass spectrum peak that interferes with an analysis result of the substance A, the substance A ′, and / or the substance B by mass spectrometry.

<6> 前記ブロッキング試薬は、
前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bよりも大きい分子量を有し、且つ
前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bを断片化することができる条件によって前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bから生じる断片よりも小さい分子量の断片を生じない構造を有する、<5>に記載の試料の染色方法。
<6> The blocking reagent is
The substance has a molecular weight greater than that of the substance A, the substance A ′, and / or the substance B, and the substance A, the substance A ′, and / or the substance B can be fragmented according to the conditions. <5> The method for staining a sample according to <5>, wherein the sample has a structure that does not produce a fragment having a molecular weight smaller than that of the fragment produced from A, the substance A ′, and / or the substance B.

<7> 前記物質Aが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、<5>又は<6>に記載の試料の染色方法。
<8> 前記物質Bが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、<5>〜<7>のいずれかに記載の試料の染色方法。
<7> The sample staining method according to <5> or <6>, wherein the substance A is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof.
<8> The method for staining a sample according to any one of <5> to <7>, wherein the substance B is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof.

<9> 前記物質A’がタンパク質である、<5>〜<8>のいずれかに記載の試料の染色方法。
<10> 支持体上に固相化された、核酸を含む試料に対し、
転写試薬及び/又は翻訳試薬、及び、標識部とタンパク質のN末端又はC末端に結合することができるアクセプター部とを有する標識物質を同時に用いることによって、
前記核酸から転写及び/又は翻訳によってタンパク質を調製し、同時に調製された前記タンパク質を前記標識物質の結合によってラベル化タンパク質とする、<9>に記載の試料の染色方法。
<9> The method for staining a sample according to any one of <5> to <8>, wherein the substance A ′ is a protein.
<10> For a sample containing nucleic acid immobilized on a support,
By simultaneously using a transcription reagent and / or a translation reagent and a labeling substance having a labeling part and an acceptor part capable of binding to the N-terminal or C-terminal of the protein,
<9> The method for staining a sample according to <9>, wherein a protein is prepared from the nucleic acid by transcription and / or translation, and the simultaneously prepared protein is used as a labeled protein by binding of the labeling substance.

<11> 前記ブロッキング試薬がポリビニルピロリドン又はn-オクチル-β-D-グルコピラノシドである、<1>〜<10>のいずれかに記載の試料の染色方法。 <11> The method for staining a sample according to any one of <1> to <10>, wherein the blocking reagent is polyvinylpyrrolidone or n-octyl-β-D-glucopyranoside.

<12> 前記物質Bが、標識物質によりラベル化されているラベル化分子である、<1>〜<11>のいずれかに記載の試料の染色方法。
<13> 前記標識物質が蛍光標識物質である、<12>に記載の試料の染色方法。
<12> The sample staining method according to any one of <1> to <11>, wherein the substance B is a labeled molecule labeled with a labeling substance.
<13> The sample staining method according to <12>, wherein the labeling substance is a fluorescent labeling substance.

<14> 免疫ブロット法によって前記相互作用を判定する、<1>〜<13>のいずれかに記載の試料の染色方法。 <14> The method for staining a sample according to any one of <1> to <13>, wherein the interaction is determined by immunoblotting.

<15> 前記支持体に、メンブレン、プレート、非磁性粒子及び磁性粒子から選ばれる少なくとも1つが用いられる、<1>〜<14>のいずれかに記載の試料の染色方法。
<16> 前記支持体が、質量分析用プレートであり、
前記物質Aを含む試料を電気泳動したゲルと、質量分析用プレートとを、接触させることにより、前記質量分析用プレート上に固相化された前記物質Aを得る、<15>に記載の試料の染色方法。
<15> The method for staining a sample according to any one of <1> to <14>, wherein at least one selected from a membrane, a plate, nonmagnetic particles, and magnetic particles is used for the support.
<16> The support is a plate for mass spectrometry,
The sample according to <15>, wherein the substance A solid-phased on the mass spectrometry plate is obtained by contacting a gel obtained by electrophoresis of the sample containing the substance A and a mass spectrometry plate. Dyeing method.

下記<17>〜<20>は、上記<1>〜<16>の染色方法を用いた試料の解析方法に関する。   The following <17> to <20> relate to a sample analysis method using the staining method of <1> to <16> above.

<17> (1)<1>〜<16>のいずれかに記載の試料の染色方法を行うことによって、前記対象物質Aと、前記特異的結合物質Bとの相互作用を判定する工程と、
(2)相互作用すると判定された前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bを前記支持体上で断片化する工程と、
(3)断片化された前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bを前記支持体上で質量分析によって同定する工程とを含む、試料の解析方法。
<17> (1) determining the interaction between the target substance A and the specific binding substance B by performing the method for staining a sample according to any one of <1> to <16>;
(2) fragmenting the substance A, the substance A ′, and / or the substance B determined to interact on the support;
(3) A method for analyzing a sample, comprising identifying the fragmented substance A, substance A ′, and / or substance B by mass spectrometry on the support.

<18> 前記工程(2)において、微量分注装置を用いて、断片化のための試薬を添加する、<17>に記載の試料の解析方法。 <18> The sample analysis method according to <17>, wherein in the step (2), a reagent for fragmentation is added using a microdispensing device.

<19> 前記工程(3)において、前記工程(2)で得られた少なくとも1つの断片についてMS解析を行い、さらに、前記MS解析によって得られたデータにおける少なくとも1つの断片についてMS/MS解析を行う、<17>又は<18>に記載の試料の解析方法。 <19> In the step (3), MS analysis is performed on at least one fragment obtained in the step (2), and further MS / MS analysis is performed on at least one fragment in the data obtained by the MS analysis. The sample analysis method according to <17> or <18>.

<20> 前記工程(3)において、MALDI法によって質量分析を行う、<17>〜<19>のいずれかに記載の試料の解析方法。
<21> 微量分注装置を用いてマトリックス溶液を添加する、<20>に記載の試料の解析方法。
<20> The sample analysis method according to any one of <17> to <19>, wherein in the step (3), mass spectrometry is performed by a MALDI method.
<21> The sample analysis method according to <20>, wherein the matrix solution is added using a microdispensing device.

本発明によると、固相化された物質の分子間相互作用の判定と質量分析とを同一支持体上で行うことができる方法を提供することができる。また、本発明によると、微量分注技術並びに質量分析技術を応用することで、一連の作業の大幅な省力化を図る系を提供することにある。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method which can perform the determination of the molecular interaction of the solid-phased substance and mass spectrometry on the same support body can be provided. Another object of the present invention is to provide a system that can save labor in a series of operations by applying a micro-dispensing technique and a mass spectrometry technique.

本発明は、主に免疫ブロット法において、質量分析を妨害しないブロッキング試薬を用いる試料の染色方法である。本発明の染色方法は、免疫染色を行うための試料が固相化されている支持体と同一の支持体上で質量分析を行う場合に特に有用な方法である。なお本発明において、染色するとは、色を付ける形態に限定されず、特定の条件下で可視化することによって認識することができる形態も含まれる。また、本発明において支持体に固相化しているとは、共有結合などによって支持体に固定化している状態と、共有結合などによらず支持体上に載っている状態との両方を含む意味で用いる。   The present invention is a method for staining a sample using a blocking reagent that does not interfere with mass spectrometry, mainly in immunoblotting. The staining method of the present invention is a particularly useful method when mass spectrometry is performed on the same support as the support on which the sample for immunostaining is immobilized. In the present invention, the term “dyeing” is not limited to the form of coloring, but includes a form that can be recognized by visualization under specific conditions. Further, in the present invention, solidifying on a support means to include both a state immobilized on a support by a covalent bond or the like and a state resting on the support regardless of a covalent bond or the like. Used in.

本発明においてブロッキング試薬とは、解析対象となる物質が固相化された支持体上に、その物質に対する特異的結合物質が非特異的に結合するのを防止する物質である。そして、質量分析を妨害しないブロッキング試薬とは、質量分析の支障となるマススペクトルピークを呈さないブロッキング試薬である。すなわち、本発明において用いられるブロッキング試薬は、同定解析の対象となる物質に由来するピーク範囲内に検出されないものである。具体的には、本発明のブロッキング試薬は、同定解析の対象となる物質よりも大きい分子量を有し、且つ同定解析の対象となる物質を断片化することができる条件によって、その物質から生じる得る断片が有する分子量以下の分子量を有する断片を生じない構造を有する物質である。
このようなブロッキング試薬としては、ポリビニルピロリドン(PVP)や、n-オクチル-β-D-グルコピラノシド等が挙げられる。
In the present invention, the blocking reagent is a substance that prevents nonspecific binding of a specific binding substance to a substance on a support on which the substance to be analyzed is solid-phased. A blocking reagent that does not interfere with mass spectrometry is a blocking reagent that does not exhibit a mass spectrum peak that hinders mass spectrometry. That is, the blocking reagent used in the present invention is not detected within the peak range derived from the substance to be identified and analyzed. Specifically, the blocking reagent of the present invention may be generated from a substance having a molecular weight larger than that of the substance to be identified and analyzed, under the condition that the substance to be identified and analyzed can be fragmented. A substance having a structure that does not produce a fragment having a molecular weight equal to or lower than the molecular weight of the fragment.
Examples of such a blocking reagent include polyvinylpyrrolidone (PVP) and n-octyl-β-D-glucopyranoside.

ブロッキング試薬は、適当な溶媒に溶解して使用する。通常、後述する物質B(抗体等)とともに溶解して使用する。溶媒としては、TBSバッファなどを用いると良い。ブロッキング試薬の濃度としては、使用するブロッキング試薬の量にも依るが、0.1〜5%(w/v)で用いることができる。例えば、ポリビニルピロリドン(PVP)の場合であれば、0.25%(w/v)程度を用いると良い。また、使用するブロッキング試薬溶液の量としては、試料の種類や、溶解しているブロッキング試薬や物質Bの量等にも依るため特に限定されないが、通常はメンブレン1cm2当たり10mlを超えない量で用いる。ブロッキング試薬溶液は通常、少ない量が好ましく用いられるため、その量の下限値は特に限定されないが、例えば0.2ml、より好ましくは0.09ml程度である。 The blocking reagent is used after being dissolved in an appropriate solvent. Usually, it is used by dissolving together with the substance B (antibody etc.) described later. As the solvent, a TBS buffer or the like may be used. The concentration of the blocking reagent can be 0.1 to 5% (w / v) depending on the amount of the blocking reagent used. For example, in the case of polyvinyl pyrrolidone (PVP), about 0.25% (w / v) may be used. Further, the amount of the blocking reagent solution to be used is not particularly limited because it depends on the kind of the sample, the amount of the dissolved blocking reagent or substance B, etc., but usually the amount does not exceed 10 ml per 1 cm 2 of membrane. Use. Usually, since a small amount of the blocking reagent solution is preferably used, the lower limit of the amount is not particularly limited, but is, for example, about 0.2 ml, more preferably about 0.09 ml.

一方、従来からウエスタンブロット等において用いられるブロッキング試薬は、BSA、スキムミルク、カゼイン、血清、界面活性剤等である。これらは低分子であったり、或いは、酵素消化が行われることにより分解されて低分子の断片が生じたりするものである。このため、これらの従来のウエスタンブロット法を行った後に同定対象となる物質を同一支持体上で質量分析に供すると、同定解析の対象となる物質のピーク範囲内に夾雑物として検出される。   On the other hand, blocking reagents conventionally used in Western blots and the like are BSA, skim milk, casein, serum, surfactants and the like. These are low molecular weights, or are decomposed by enzymatic digestion to produce low molecular weight fragments. For this reason, when a substance to be identified is subjected to mass spectrometry on the same support after performing these conventional Western blotting methods, it is detected as a contaminant within the peak range of the substance to be identified and analyzed.

本発明における試料の染色方法のその他の条件としては、通常行われる染色方法における条件を用いればよい。具体的には、対象物質Aを含む試料が固相化された支持体を用意し;この支持体上の試料に対し、ブロッキング試薬と、対象物質Aに対する特異的結合能力を有する物質Bとを添加し;物質Aと物質Bとの相互作用を判定することにより行う。従って本発明において用いられるブロッキング試薬は、物質Bが非特異的に結合し得る、支持体上の部位をブロックすることができるものであって、物質A及び/又は物質Bの質量分析による解析結果に支障を与えるマススペクトルピークを呈さないものである。さらに、本発明におけるブロッキング試薬は、物質A及び/又は物質Bよりも大きい分子量を有し、且つ、物質A及び/又は物質Bを断片化することができる条件下において物質A及び/又は物質Bから生じ得る断片が有する分子量以下の分子量の断片を生じない構造を有する。   As other conditions of the staining method of the sample in the present invention, the conditions in a commonly performed staining method may be used. Specifically, a support on which a sample containing the target substance A is solid-phased is prepared; a blocking reagent and a substance B having a specific binding ability to the target substance A are prepared for the sample on the support. Adding; by determining the interaction between substance A and substance B. Therefore, the blocking reagent used in the present invention can block a site on the support where the substance B can bind nonspecifically, and the analysis result of the substance A and / or the substance B by mass spectrometry It does not exhibit a mass spectrum peak that impedes the process. Further, the blocking reagent in the present invention has a molecular weight larger than that of the substance A and / or the substance B, and the substance A and / or the substance B under the condition that the substance A and / or the substance B can be fragmented. It has a structure that does not produce a fragment having a molecular weight equal to or lower than that of a fragment that can be produced from

対象物質Aとしては、具体例には、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる。
物質Bは、対象物質Aに特異的に結合することができる物質であり、通常は、対象物質Aとの免疫化学的反応により物質A−物質B複合体を形成しうる物質である。具体例には、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる。さらに物質Bは、標識物質によりラベル化されているラベル化分子であってもよい。標識物質としては、蛍光標識物質等が挙げられる。このような物質Bは、適宜、溶液などに含ませて用いる。
Specific examples of the target substance A are selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof.
The substance B is a substance that can specifically bind to the target substance A, and is usually a substance that can form a substance A-substance B complex by an immunochemical reaction with the target substance A. Specific examples are selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof. Furthermore, the substance B may be a labeled molecule that is labeled with a labeling substance. Examples of the labeling substance include fluorescent labeling substances. Such a substance B is used by being appropriately contained in a solution or the like.

支持体には、メンブレン、プレート、非磁性粒子、磁性粒子等から選ばれる少なくとも1つが用いられる。メンブレンを用いる場合、物質Aを含む試料は、電気的にメンブレンに転写させて使用することができる。メンブレンとしては、ポリビニリデンジフルオリド(PVDF)、ニトロセルロース、ポリアミド、ポリエチレン等の有機合成高分子及びその誘導体を挙げることができる。ポリアミドとしては、ナイロン等が挙げられる。   As the support, at least one selected from a membrane, a plate, nonmagnetic particles, magnetic particles and the like is used. When using a membrane, the sample containing the substance A can be used by being electrically transferred to the membrane. Examples of the membrane include organic synthetic polymers such as polyvinylidene difluoride (PVDF), nitrocellulose, polyamide, polyethylene, and derivatives thereof. Nylon etc. are mentioned as polyamide.

プレートとしては、ガラス製プレート、樹脂製プレート、金属製プレート等が挙げられる、このようなプレートを用いる場合は、物質Aを含む試料の電気泳動後のゲルや、物質Aを含む試料が転写されたメンブレンを、プレートの表面に接触させて使用することができる。   Examples of the plate include a glass plate, a resin plate, a metal plate, and the like. When such a plate is used, a gel after electrophoresis of a sample containing the substance A or a sample containing the substance A is transferred. The membrane can be used in contact with the surface of the plate.

本発明が質量分析のために用いられる場合は、前記支持体には好ましくは金属製プレート、例えば質量分析用サンプルプレートが用いられる。支持体として質量分析用サンプルプレートを用いた場合は、相互作用判定後、同一支持体上で質量分析が可能となる点で好ましい。このとき、質量分析用サンプルプレート上に固相化された物質Aは、物質Aを含む試料を電気泳動したゲルと、質量分析用サンプルプレートとを接触させて得たものとすることができる。また、質量分析用サンプルプレートに、物質Aを含む試料を(電気泳動後のゲル等から)メンブレンに転写したものを貼り付ける等行うことによって固着させて得たものであっても良い。なお固着には導電性両面粘着テープ等を用いた固定を行うと良い。   When the present invention is used for mass spectrometry, a metal plate such as a sample plate for mass spectrometry is preferably used as the support. When a sample plate for mass spectrometry is used as a support, it is preferable in that mass analysis can be performed on the same support after determining the interaction. At this time, the substance A solid-phased on the sample plate for mass spectrometry can be obtained by bringing a gel obtained by electrophoresis of a sample containing the substance A into contact with the sample plate for mass spectrometry. Further, it may be obtained by adhering a sample containing the substance A to a sample plate for mass spectrometry (from a gel or the like after electrophoresis) by attaching it to a membrane. In addition, fixing using a conductive double-sided adhesive tape or the like is preferable.

さらに、非磁性粒子を用いた支持体としては、ポリサッカライドゲルや合成ポリマー等を用いた支持体が用いられる。磁性粒子を用いた支持体としては、電気泳動後の被転写支持体としての支持体の基本構造に通電性の磁性金属を使用したもの等が用いられる。さらに、アビディティーを向上させる目的のスペーサーを結合させた磁性粒子を支持体にしたもの等が挙げられる。   Furthermore, as a support using nonmagnetic particles, a support using a polysaccharide gel or a synthetic polymer is used. As a support using magnetic particles, a support using a conductive metal as the basic structure of a support as a transfer support after electrophoresis is used. Furthermore, the thing which used the support | carrier for the magnetic particle which couple | bonded the spacer for the purpose of improving avidity etc. is mentioned.

本発明は、特に免疫ブロット法に有用に用いることができる。従ってこの場合、支持体上に固相化された物質Aの具体例としては、タンパク質を電気泳動した後メンブレンに転写したものが挙げられ、物質Bの具体例としては抗体が挙げられる。そして、物質Aと物質Bとの抗原抗体反応を確認することによって両物質間の相互作用を判定する。   The present invention can be particularly useful for immunoblotting. Therefore, in this case, specific examples of the substance A immobilized on the support include those obtained by electrophoresis of proteins and then transferred to a membrane, and specific examples of the substance B include antibodies. Then, the interaction between the two substances is determined by confirming the antigen-antibody reaction between the substance A and the substance B.

なお、本発明において、物質間の相互作用を判定するとは、支持体上に固相化された試料中の物質Aがあらかじめ想定されたものであって、想定された物質Aに対する特異的結合物質Bを作用させることによって、物質Aの支持体上の位置を確認する形態と;物質Aが未知の物質であって、可能性のある様々な物質Bを作用させることによって、物質Aに作用させた物質Bのうちどれが特異的に結合したかを判定するとともに物質Aの位置を確認する形態との両方を含む意味で用いる。   In the present invention, the determination of the interaction between substances means that the substance A in the sample solid-phased on the support is assumed in advance, and a specific binding substance for the assumed substance A A form in which the position of the substance A on the support is confirmed by acting B; and the substance A is an unknown substance, and various possible substances B are allowed to act on the substance A. It is used in the meaning including both of determining the specific binding of the substance B and confirming the position of the substance A.

また、本発明における試料の染色方法としては、以下のような方法も挙げられる。この形態においては、対象物質Aを含む試料が固相化された支持体を用意し;この支持体上の対象物質Aから合成される物質A’を調製し;この支持体上に調製された物質A’に対し、ブロッキング試薬と、物質A’に対する特異的結合物質Bとを添加し;物質A’と物質Bとの相互作用を判定する。   In addition, examples of the method for staining a sample in the present invention include the following methods. In this embodiment, a support on which a sample containing the target substance A is solid-phased is prepared; a substance A ′ synthesized from the target substance A on the support is prepared; prepared on the support. A blocking reagent and a specific binding substance B for substance A ′ are added to substance A ′; the interaction between substance A ′ and substance B is determined.

このとき用いられるブロッキング試薬は、物質A、物質A’、及び/又は物質Bの質量分析による解析結果に支障を与えるマススペクトルピークを呈さないものである。さらに、この場合におけるブロッキング試薬は、物質A、物質A’、及び/又は物質Bよりも大きい分子量を有し、且つ、物質A、物質A’、及び/又は物質Bを断片化することができる条件下において物質A、物質A’、及び/又は物質Bから生じ得る断片が有する分子量以下の分子量の断片を生じない構造を有する。   The blocking reagent used at this time does not exhibit a mass spectrum peak that hinders the analysis result of the substance A, the substance A ′, and / or the substance B by mass spectrometry. Further, the blocking reagent in this case has a higher molecular weight than substance A, substance A ′, and / or substance B, and can fragment substance A, substance A ′, and / or substance B. It has a structure that does not generate a fragment having a molecular weight equal to or lower than that of a fragment that can be generated from substance A, substance A ′, and / or substance B under conditions.

物質A’としては、タンパク質などである。このようなタンパク質は、支持体上に物質Aとして固相化された核酸から、支持体上における無細胞タンパク質合成によって調製することができる。すなわち、支持体上に固相化された、核酸を含む試料に対し、転写試薬及び/又は翻訳試薬を添加することによって構築した転写系及び/又は翻訳系で発現させることにより調製することができる。   The substance A ′ is a protein or the like. Such a protein can be prepared from a nucleic acid immobilized as a substance A on a support by cell-free protein synthesis on the support. That is, it can be prepared by expressing in a transcription system and / or translation system constructed by adding a transcription reagent and / or translation reagent to a sample containing nucleic acid immobilized on a support. .

またこのようなタンパク質は、ラベル化タンパク質として得ることもできる。このようなラベル化タンパク質は、転写試薬及び/又は翻訳試薬と、ラベル化試薬とを用いることによって調製することができる。このとき用いられるラベル化試薬は、ラベル部と、タンパク質のN末端又はC末端に結合することができるアクセプター部とを有する。そして、このラベル化試薬が、転写系及び/又は翻訳系で発現したタンパク質に結合することによって、ラベル化タンパク質が調製される。   Such proteins can also be obtained as labeled proteins. Such a labeled protein can be prepared by using a transcription reagent and / or a translation reagent and a labeling reagent. The labeling reagent used at this time has a label part and an acceptor part capable of binding to the N-terminal or C-terminal of the protein. And this labeled reagent couple | bonds with the protein expressed with the transcription | transfer system and / or the translation system, and labeled protein is prepared.

本発明においては、微量分注装置を用いて支持体上に溶液を添加しても良いし、支持体を溶液に浸漬しても良い。微量分注装置としては、インクジェット法の機構を搭載した装置を用いることができる。このような装置としては、CHIP-1000(島津製作所製)などが挙げられる。   In the present invention, the solution may be added onto the support using a microdispensing device, or the support may be immersed in the solution. As a microdispensing device, a device equipped with a mechanism of an ink jet method can be used. An example of such an apparatus is CHIP-1000 (manufactured by Shimadzu Corporation).

本発明においては、微量分注装置を用いることにより、添加される溶液の量を大幅に制御することができる。例えば、インクジェット法の機構を搭載した装置の場合、一個のインクジェット吐出部から1回の分注操作につき添加される試薬量を、例えば100pl程度に制御することができる。インクジェットの機構によっては、これよりさらに少ない量に制御することもできる。また、吐出を繰り返すことができるため、試薬量を分注する量の上限も特に限定されない。特定の1つの領域に対しては、例えばナノリットルレベル、通常100nl程度の試薬量を分注することができる。従って、抗体溶液等、希少かつ高価な試薬であっても必要最低限の使用量しか消費しないため、大幅なコストダウンを図ることができる。   In the present invention, the amount of the solution added can be greatly controlled by using the microdispensing device. For example, in the case of an apparatus equipped with a mechanism of an ink jet method, the amount of reagent added per dispensing operation from one ink jet discharge unit can be controlled to, for example, about 100 pl. Depending on the ink jet mechanism, the amount can be controlled to be even smaller. Further, since the discharge can be repeated, the upper limit of the amount for dispensing the reagent amount is not particularly limited. For a specific region, for example, a reagent amount of the nanoliter level, usually about 100 nl, can be dispensed. Therefore, even a rare and expensive reagent such as an antibody solution consumes the minimum necessary amount, so that a significant cost reduction can be achieved.

微量分注装置を用いることによって、例えば100pl程度の吐出によって7800μm程度の極小の分注範囲を生じる。この分注範囲は、インクジェットの機構によってさらに小さい範囲に限局することもできる。さらに、インクジェット吐出部の支持体上の相対位置を変えることにより分注位置をずらしていくことができるため、任意の領域に溶液を分注することができる。このため、分注範囲の上限も特に限定されない。特定の領域にアレイとして分注する場合は、例えば1mmあたり4〜100スポット分注することができる。 By using a micro-dispensing device, for example, an extremely small dispensing range of about 7800 μm 2 is generated by ejection of about 100 pl. This dispensing range can be limited to a smaller range by an inkjet mechanism. Furthermore, since the dispensing position can be shifted by changing the relative position of the inkjet discharge unit on the support, the solution can be dispensed in an arbitrary region. For this reason, the upper limit of the dispensing range is not particularly limited. When dispensing as an array to a specific area, for example, 4 to 100 spots can be dispensed per 1 mm 2 .

また、同一支持体上に溶液を添加すべき領域を2つ以上設定することも可能である。従って、同一支持体上でも異なる領域で別種の溶液を添加することが可能になり、相互作用の判定を効率よく行うことが可能になる。   It is also possible to set two or more regions where the solution should be added on the same support. Therefore, it is possible to add different types of solutions in different regions even on the same support, and the interaction can be determined efficiently.

このように微量分注装置は、微量の溶液を添加することができるため、支持体上における所望の極小領域のみを処理することが可能になる。このため、大量検体処理が容易になり、ひいては、相互作用する分子を確実に同定するためのハイスループット(高効率)相互作用スクリーニングが可能になる。   As described above, since the microdispensing apparatus can add a trace amount of solution, it is possible to process only a desired minimal region on the support. For this reason, it becomes easy to process a large amount of specimens, and consequently, high-throughput (high efficiency) interaction screening for reliably identifying interacting molecules becomes possible.

これまで述べた本発明の染色法は、物質A及び/又は物質Bが有する物理的情報や化学的情報を得るために利用することができる。このような情報を得るために、質量分析法、蛍光法、RI法、表面プラズモン共鳴法等が用いられる。特に本発明の染色法は、質量分析を妨害しないブロッキング試薬を用いるため、試料が固相化されている支持体と同一の支持体上で質量分析を行うことが可能になることから、質量分析による解析を行う場合に有用である。   The staining method of the present invention described so far can be used to obtain physical information and chemical information of the substance A and / or the substance B. In order to obtain such information, mass spectrometry, fluorescence, RI, surface plasmon resonance, and the like are used. In particular, since the staining method of the present invention uses a blocking reagent that does not interfere with mass spectrometry, mass spectrometry can be performed on the same support as the support on which the sample is immobilized. This is useful when performing the analysis.

さらに本発明は、支持体上に固相化された試料について上述した染色を行うことによる、試料の解析方法である。本発明の解析方法は、(1)前述した試料の染色法によって、試料中の物質A(又は物質Aから支持体上で調製される物質A’;以下、これらをまとめて単に物質Aと表記する。)と特異的結合物質Bとの相互作用を判定する工程と、(2)相互作用すると判定された、試料中の物質Aを同一支持体上で断片化する工程と、(3)断片化された物質Aを、同一支持体上で質量分析によって同定する工程とを含む。   Furthermore, the present invention is a method for analyzing a sample by performing the above-described staining on a sample immobilized on a support. The analysis method of the present invention is as follows. (1) Substance A in a sample (or substance A ′ prepared on a support from substance A by the above-described staining method of the sample; hereinafter, these are collectively referred to simply as substance A. And (2) fragmenting the substance A in the sample determined to interact on the same support; (3) fragment Identifying the converted substance A by mass spectrometry on the same support.

本発明の解析方法は、工程(1)において、同定解析の対象となる物質の質量分析の支障となるマススペクトルピークを呈さないブロッキング試薬を用いる。このブロッキング試薬は、すでにのべた通り、本発明において用いられるブロッキング試薬は、同定解析の対象となる物質に由来するピーク範囲内に検出されないものである。具体的には、同定解析の対象となる物質よりも大きい分子量を有し、且つ同定解析の対象となる物質を断片化することができる条件すなわち工程(2)における条件によって、その物質から生じ得る断片が有する分子量以下の分子量を有する断片を生じない構造を有するものである。   In the analysis method of the present invention, in step (1), a blocking reagent that does not exhibit a mass spectrum peak that hinders mass spectrometry of a substance to be identified and analyzed is used. As described above, the blocking reagent used in the present invention is not detected within the peak range derived from the substance to be identified and analyzed. Specifically, it may be generated from a substance having a molecular weight larger than that of the substance to be analyzed for identification and a condition capable of fragmenting the substance to be identified and analyzed, that is, the condition in the step (2). It has a structure that does not produce a fragment having a molecular weight equal to or lower than the molecular weight of the fragment.

工程(2)の断片化においては、公知の方法に基づいた断片化を行うことができる。例えば、トリプシン消化などを行うとよい。本発明においては、本工程の条件によって低分子量の断片を生じない構造を有するブロッキング試薬を用いているため、工程(1)によって相互作用を示した物質の、同じ支持体上における同じ位置で断片化処理を行っても、その位置に存在しうるブロッキング試薬から、後の工程(3)の質量分析の支障となるマススペクトルピークを呈する断片を生じさせることなく、解析対象となる物質を適切に断片化することができる。このように、本発明は、同一試料に対して異なる複数の処理を行うことができるため、解析効率が高い。   In the fragmentation in step (2), fragmentation based on a known method can be performed. For example, trypsin digestion may be performed. In the present invention, a blocking reagent having a structure that does not produce a low molecular weight fragment depending on the conditions of this step is used, so that the substance that has interacted in step (1) is fragmented at the same position on the same support. Even if the treatment is performed, the substance to be analyzed can be appropriately selected from the blocking reagent that may be present at that position without generating a fragment exhibiting a mass spectrum peak that hinders mass spectrometry in the subsequent step (3). It can be fragmented. Thus, since the present invention can perform a plurality of different processes on the same sample, analysis efficiency is high.

また、本工程で用いられる断片化のための試薬、例えばトリプシン溶液等は、微量分注装置を用いて添加することができる。微量分注装置については、上述の染色法において述べたとおりである。従って、工程(1)において相互作用を示した対象物質が存在する所望の微小領域について断片化処理を行うことができる。   Further, the fragmentation reagent used in this step, such as a trypsin solution, can be added using a microdispensing device. The microdispensing device is as described in the above-described staining method. Therefore, the fragmentation process can be performed on a desired minute region where the target substance that has interacted in step (1) is present.

工程(3)の質量分析においては、上記工程(1)及び(2)と同一の支持体上の同一の位置で測定を行うことができる。従って、本工程によってその位置に存在しうるブロッキング試薬も同時に測定されることもある。しかしながら、本工程においては、同定すべき物質の解析に必要なマススペクトルのピーク範囲内にブロッキング試薬のピークは検出されない。なぜなら、本発明において用いられるブロッキング試薬が、同定解析の対象となる物質よりも大きい分子量を有し、且つ工程(2)における断片化条件によって、同定解析の対象となる物質から生じる断片が有する分子量以下の分子量の断片を生じない構造を有するものに工夫されているためである。従って、本工程においては、ブロッキング試薬が同定すべき物質の解析に支障を与えることはない。このように本発明の解析の方法は、工程(1)から工程(3)までを、同一支持体上の同一位置において行うことができるため、解析の効率が大変高い。   In the mass analysis of the step (3), the measurement can be performed at the same position on the same support as the steps (1) and (2). Therefore, the blocking reagent that may be present at that position by this step may be measured at the same time. However, in this step, the peak of the blocking reagent is not detected within the peak range of the mass spectrum necessary for the analysis of the substance to be identified. This is because the blocking reagent used in the present invention has a higher molecular weight than the substance to be identified and analyzed, and the molecular weight of the fragment generated from the substance to be identified and analyzed by the fragmentation conditions in step (2) This is because it has been devised to have a structure that does not produce the following molecular weight fragments. Therefore, in this step, the blocking reagent does not interfere with the analysis of the substance to be identified. As described above, the analysis method of the present invention can perform steps (1) to (3) at the same position on the same support, and therefore the analysis efficiency is very high.

このように工程(1)におけるブロッキング試薬の工夫により、本工程では高感度に解析を行うことができる。従って、MS解析のみならずMS/MS解析も可能となる。すなわち、前記工程(2)で得られた少なくとも1つの断片についてMS解析を行い、さらに、前記MS解析によって得られたデータにおける少なくとも1つの断片についてMS/MS解析を行うことが可能となる。このようにMS/MS解析が可能になることによって、MS解析だけでは十分なデータが得ることができないような物質についても同定が可能となる。   Thus, by devising the blocking reagent in step (1), analysis can be performed with high sensitivity in this step. Therefore, not only MS analysis but also MS / MS analysis is possible. That is, it is possible to perform MS analysis on at least one fragment obtained in the step (2), and further perform MS / MS analysis on at least one fragment in the data obtained by the MS analysis. By enabling MS / MS analysis in this way, it becomes possible to identify substances for which sufficient data cannot be obtained by MS analysis alone.

MS解析だけでは十分なデータが得ることができない物質としては、その物質の分子量や特性が関係するが、特に低分子量のものが挙げられる。例えば、10kDa〜60kDa程度の分子量、あるいはそれ以下の分子量の物質である。具体的には、低分子量タンパク質のGroES(10kDa)などが挙げられる。例えば、GroESについて工程(1)及び(2)の操作を行った後MS測定を行うと、得られるマススペクトルにおいてGroES由来のペプチドフラグメントのピークが少なく、十分な同定に至らない。しかしながら、このうちの1つのペプチドフラグメントに対しMS/MS測定を行うと、さらなる情報を入手することができるため、十分な同定解析を行うことが可能になる。すなわち、物質Aの分子量が10kDa〜60kDa程度、あるいはそれ以下の低分子量であっても、MS/MS測定によって十分な同定解析が可能になる。なお、物質Aの分子量がここに示したよりも大きい分子量であっても、その解析が可能であることはいうまでもない。   Substances for which sufficient data cannot be obtained by MS analysis alone are related to the molecular weight and properties of the substance, and particularly those with low molecular weight. For example, a substance having a molecular weight of about 10 kDa to 60 kDa, or a molecular weight lower than that. Specific examples include GroES (10 kDa), which is a low molecular weight protein. For example, when MS measurement is performed after performing the operations of steps (1) and (2) for GroES, there are few peaks of peptide fragments derived from GroES in the obtained mass spectrum, and sufficient identification cannot be achieved. However, if MS / MS measurement is performed on one of these peptide fragments, further information can be obtained, so that sufficient identification analysis can be performed. That is, even if the molecular weight of the substance A is a low molecular weight of about 10 kDa to 60 kDa or less, sufficient identification analysis can be performed by MS / MS measurement. Needless to say, even if the molecular weight of the substance A is larger than that shown here, the analysis is possible.

また、本工程においてはレーザー脱離イオン化質量分析法を用いることが好ましい。この場合、断片化された物質が存在する位置に対してレーザーを照射し、マススペクトルを得る。さらに、本工程においては、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI法)を用いることが好ましい。この場合、処理された物質に対し、好ましくは微量分注装置を用いてマトリクス溶液を重ねて分注し、その分注位置に対してレーザーを照射し、マススペクトルを得る。微量分注装置を用いると、質量分析の対象が微小な範囲に限定されるため、このときに得られるマススペクトルにおいては、所望の領域以外からの不必要なシグナル、すなわちバックグラウンドを低減することができる。また、(1)及び/又は(2)の工程において、同一支持体上で複数の処理を行った場合、マトリクス溶液の分注やレーザー照射を、処理が行われた複数の位置のそれぞれに対して行うことによって、解析のための一連の作業の大幅な省力化が可能になる。   In this step, it is preferable to use laser desorption ionization mass spectrometry. In this case, the position where the fragmented substance exists is irradiated with a laser to obtain a mass spectrum. Furthermore, it is preferable to use matrix-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (MALDI method) in this step. In this case, the treated substance is preferably dispensed by superimposing the matrix solution using a micro-dispensing device, and the dispensing position is irradiated with a laser to obtain a mass spectrum. When using a micro-dispensing device, the target of mass spectrometry is limited to a very small range. Therefore, in the mass spectrum obtained at this time, unnecessary signals from areas other than the desired region, that is, the background must be reduced. Can do. In addition, in the process (1) and / or (2), when a plurality of treatments are performed on the same support, dispensing of the matrix solution and laser irradiation are performed on each of the plurality of positions where the treatment is performed. By doing so, it is possible to save labor for a series of operations for analysis.

このように、本発明の染色法及び解析方法は、解析の効率が大変高い。これら本発明の方法における一連の作業工程は、自動制御することもできる。例えば、(a)対象物質Aを含む試料を支持体上に固相化する装置と、(b)前記対象物質Aを、前記対象物質Aに対する特異的結合物質Bとの接触によって捕捉する装置と、(c)前記対象物質A及び/又は前記特異的結合物質Bの、物理的及び/又は化学的情報を入手する装置とを少なくとも含む、解析装置等として自動制御することができる。この場合、装置(c)は、質量分析法、蛍光法、RI法及び表面プラズモン共鳴法から選ばれる方法を用いることができる。このような自動制御によって、さらなるスループット性の向上と作業の省力化とを図ることが可能となる。   Thus, the staining method and the analysis method of the present invention are very efficient in analysis. A series of work steps in the method of the present invention can be automatically controlled. For example, (a) an apparatus that solidifies a sample containing the target substance A on a support, and (b) an apparatus that captures the target substance A by contact with a specific binding substance B for the target substance A. (C) The target substance A and / or the specific binding substance B can be automatically controlled as an analysis apparatus including at least a device for obtaining physical and / or chemical information. In this case, the apparatus (c) can use a method selected from mass spectrometry, fluorescence, RI, and surface plasmon resonance. Such automatic control makes it possible to further improve throughput and save labor.

<実施例1>
牛血清アルブミン(BSA;Bovine Serum Albumin)をSDS-PAGE 後、疎水性のメンブレンに転写し、転写したメンブレンをサンプルプレートへ固定した。このように、電気泳動後のゲルをメンブレン上に転写する過程を模式的に示した図を図1に示す。転写したメンブレンに対し、Rapid Immunodetection Method (Millipore Application Note RP562)のプロトコルに準じてウエスタンブロットを行った。ただし本実施例では、Rapid Immunodetection Methodにおいて実際に用いられる界面活性剤を用いずに、ポリビニルピロリドン(PVP)を用いて行った。すなわち、PVPを用いて固体支持体をブロッキングし、蛍光標識されたBSA抗体を用いて免疫ブロット法により陽性バンドを検出した。このとき得られた結果を図2に示す。この陽性バンドに対し、微量分注装置(島津製作所製CHIP-1000)を用いて酵素消化を行った。その後、質量分析装置(島津製作所製AXIMA)を用いて直接メンブレン上でPMF解析を行った。このとき得られたマススペクトルを図3に示す。図3中、横軸は質量/電荷(Mass/Charge)を表し、縦軸はイオンの相対強度(%Int.)を表す。図3で検出されたすべてのイオンピークについて、mascotデータベース(http://www.matrixscience.com/)による検索を行った。検索の結果、高いスコア(スコア72)でBSAと同定することができた。以下、本実施例において行われたウエスタンブロットのプロトコルについて具体的に示す。
<Example 1>
Bovine serum albumin (BSA) was transferred to a hydrophobic membrane after SDS-PAGE, and the transferred membrane was fixed to a sample plate. FIG. 1 schematically shows the process of transferring the gel after electrophoresis onto the membrane. Western blotting was performed on the transferred membrane according to the protocol of Rapid Immunodetection Method (Millipore Application Note RP562). However, in this example, polyvinyl pyrrolidone (PVP) was used without using the surfactant actually used in the Rapid Immunodetection Method. That is, the solid support was blocked using PVP, and a positive band was detected by immunoblotting using a fluorescently labeled BSA antibody. The results obtained at this time are shown in FIG. The positive band was subjected to enzyme digestion using a microdispensing device (CHIP-1000 manufactured by Shimadzu Corporation). Thereafter, PMF analysis was directly performed on the membrane using a mass spectrometer (AXIMA manufactured by Shimadzu Corporation). The mass spectrum obtained at this time is shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents mass / charge (Mass / Charge), and the vertical axis represents the relative intensity of ions (% Int.). All ion peaks detected in FIG. 3 were searched using the mascot database (http://www.matrixscience.com/). As a result of the search, BSA was identified with a high score (score 72). Hereinafter, the protocol of Western blot performed in this example will be specifically described.

[メンブレンの乾燥]
1.メンブレンを、100%メタノールに10秒間浸漬した。
2.ブロットを濾紙上に15分間載置した。
3.ブロットをバキュームチャンバー内に30分間放置した。
4.ブロットを37℃で1時間インキュベートした。
5.ブロットをラボベンチ上に置き、室温で2時間乾燥させた。
[Drying the membrane]
1. The membrane was immersed in 100% methanol for 10 seconds.
2. The blot was placed on filter paper for 15 minutes.
3. The blot was left in the vacuum chamber for 30 minutes.
4). The blot was incubated for 1 hour at 37 ° C.
5. The blot was placed on a lab bench and allowed to dry at room temperature for 2 hours.

[免疫検出]
1.ブロットを、0.25%(w/v)のポリビニルピロリドン(PVP-40;シグマ社製)と一次抗体とを含むTBSバッファに1時間浸漬した。このとき、ブロット1cm2に対して0.09ml のTBSバッファを用いた。
2.TBSを用いてブロットを10秒間洗浄した。このとき、ブロット1cm2に対して0.9mlのTBSバッファを用いた。この洗浄操作を2回繰り返した。
3.ブロットを、0.25%(w/v)のポリビニルピロリドン(PVP-40;シグマ社製)と二次抗体とを含むTBSバッファに1時間浸漬した。このとき、ブロット1cm2に対して0.09ml のTBSバッファを用いた。
4. TBSを用いてブロットを10秒間洗浄した。このとき、ブロット1cm2に対して0.9mlのTBSバッファを用いた。この洗浄操作を2回繰り返した。
5.ブロットをMilli-Q water(ミリポア社製)でリンスした。
6.ブロットをラボベンチ上に置き、室温で乾燥させた。
[Immunodetection]
1. The blot was immersed in a TBS buffer containing 0.25% (w / v) polyvinylpyrrolidone (PVP-40; Sigma) and a primary antibody for 1 hour. At this time, 0.09 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot.
2. The blot was washed with TBS for 10 seconds. At this time, 0.9 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot. This washing operation was repeated twice.
3. The blot was immersed in a TBS buffer containing 0.25% (w / v) polyvinylpyrrolidone (PVP-40; Sigma) and a secondary antibody for 1 hour. At this time, 0.09 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot.
4). The blot was washed with TBS for 10 seconds. At this time, 0.9 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot. This washing operation was repeated twice.
5. The blot was rinsed with Milli-Q water (Millipore).
6). The blot was placed on a lab bench and allowed to dry at room temperature.

<実施例2>
大腸菌の可溶性画分(100 mg)を用いて等電点電気泳動(pH 4.0-7.0)を行った。二次元目に SDS-PAGE(12.5%)を行った。その後、メンブレンに転写した。転写したメンブレンを、上記実施例1における染色法プロトコルと同様の操作を行うことにより乾燥させた。
<Example 2>
Isoelectric focusing (pH 4.0-7.0) was performed using a soluble fraction (100 mg) of E. coli. SDS-PAGE (12.5%) was performed in the second dimension. Then, it transferred to the membrane. The transferred membrane was dried by performing the same operation as the staining protocol in Example 1 above.

1.乾燥させたメンブレンを0.25%(w/v)のPVPと一次抗体(Molecular Probe社製、anti-GroEL)とを含むTBSバッファ中で1 時間振とうした。このとき、ブロット1cm2に対して0.09ml のTBSバッファを用いた。
2.TBSを用いてブロットを10秒間洗浄した。このとき、ブロット1cm2に対して0.9mlのTBSバッファを用いた。この洗浄操作を2回繰り返した。
3.ブロットを、0.25%(w/v)のPVPと二次抗体(蛍光標識のものを使用した)とを含むTBSバッファ中で30 分振とうした。このとき、ブロット1cm2に対して0.09ml のTBSバッファを用いた。
4.TBSを用いてブロットを10秒間洗浄した。このとき、ブロット1cm2に対して0.9mlのTBSバッファを用いた。この洗浄操作を2回繰り返した。
5.蛍光イメージアナライザー(富士フィルム社製)を用いてGroEL タンパク質のスポットを検出した。このとき得られた結果を図4に示す。
6.可視化により確認するため Direct Blue 71(シグマ社製)を用いてタンパク質を染色した。このとき得られた結果を図5に示す。
7.蛍光イメージアナライザーで検出したスポットとDirect Blue 71で染色されたスポットを重ね合わせ、重なったスポットに対し、CHIP-1000を用いて酵素消化、マトリックスの順で添加し、質量分析装置により測定を行った。このとき得られた結果を図6に示す。図6中、横軸は質量/電荷(Mass/Charge)を表し、縦軸はイオンの相対強度(%Int.)を表す。図6で検出されたイオンピークについて、mascot検索(http://www.matrixscience.com/)を行った。(検索条件は、以下のとおりである。Taxonomy: All entries, Enzyme: Trypsin, Allow up to 1 missed cleavage, Peptide tol. : ±0.4 Da, Variable modification: Oxidation (M))検索の結果、十分なスコア及びシーケンスカバレージ(スコア97、12%シーケンスカバレージ)で同定することができた。
1. The dried membrane was shaken in a TBS buffer containing 0.25% (w / v) PVP and a primary antibody (Molecular Probe, anti-GroEL) for 1 hour. At this time, 0.09 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot.
2. The blot was washed with TBS for 10 seconds. At this time, 0.9 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot. This washing operation was repeated twice.
3. Blots were shaken for 30 minutes in TBS buffer containing 0.25% (w / v) PVP and secondary antibody (using fluorescent label). At this time, 0.09 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot.
4). The blot was washed with TBS for 10 seconds. At this time, 0.9 ml of TBS buffer was used for 1 cm 2 of blot. This washing operation was repeated twice.
5. GroEL protein spots were detected using a fluorescence image analyzer (Fuji Film). The results obtained at this time are shown in FIG.
6). To confirm by visualization, the protein was stained using Direct Blue 71 (manufactured by Sigma). The results obtained at this time are shown in FIG.
7). The spot detected with the fluorescence image analyzer and the spot stained with Direct Blue 71 were overlapped, and the overlapped spot was added in the order of enzyme digestion and matrix using CHIP-1000, and measured with a mass spectrometer . The results obtained at this time are shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents mass / charge (Mass / Charge), and the vertical axis represents the relative intensity of ions (% Int.). A mascot search (http://www.matrixscience.com/) was performed on the ion peaks detected in FIG. (Search conditions are as follows: Taxonomy: All entries, Enzyme: Trypsin, Allow up to 1 missed cleavage, Peptide tol .: ± 0.4 Da, Variable modification: Oxidation (M)) And sequence coverage (score 97, 12% sequence coverage).

本実施例1において、電気泳動後のゲルをメンブレン上に転写する過程を模式的に示した図である。In Example 1, it is the figure which showed typically the process of transcribe | transferring the gel after electrophoresis on a membrane. 本実施例1において、BSAをウエスタンブロットによって検出した結果である。In this Example 1, it is the result of having detected BSA by the Western blot. 本実施例1において得られた質量分析結果である。It is a mass spectrometry result obtained in the present Example 1. 本実施例2において、大腸菌可溶画分のタンパク質スポットを蛍光イメージアナライザーによって検出した結果である。In this Example 2, it is the result of having detected the protein spot of E. coli soluble fraction with the fluorescence image analyzer. 本実施例2において、大腸菌可溶画分のタンパク質スポットを染色した結果である。In this Example 2, it is the result of having dye | stained the protein spot of an E. coli soluble fraction. 本実施例2において得られた質量分析結果である。It is a mass spectrometry result obtained in the present Example 2.

Claims (21)

支持体上に固相化された、対象物質Aを含む試料に対し、
ブロッキング試薬と、前記対象物質Aに対する特異的結合能を有する物質Bとを用いることによって、前記物質Aと前記物質Bとの相互作用を判定する工程を含み、
前記ブロッキング試薬は、前記物質A及び/又は前記物質Bの質量分析による解析結果に支障を与えるマススペクトルピークを呈さないものである、試料の染色方法。
For a sample containing the target substance A, which is immobilized on a support,
Determining the interaction between the substance A and the substance B by using a blocking reagent and the substance B having a specific binding ability to the target substance A,
The method for staining a sample, wherein the blocking reagent does not exhibit a mass spectrum peak that interferes with an analysis result of the substance A and / or the substance B by mass spectrometry.
前記ブロッキング試薬は、
前記物質A及び/又は前記物質Bよりも大きい分子量を有し、且つ
前記物質A及び/又は前記物質Bを断片化する条件によって、前記物質Aから生じる断片及び前記物質Bから生じる断片のいかなる断片が有する分子量以下の分子量を有する断片を生じない構造を有する、請求項1に記載の試料の染色方法。
The blocking reagent is
Any fragment of the fragment generated from the substance A and the fragment generated from the substance B, which has a molecular weight greater than that of the substance A and / or the substance B and depending on the conditions for fragmenting the substance A and / or the substance B The sample staining method according to claim 1, wherein the sample has a structure that does not produce a fragment having a molecular weight equal to or lower than that of the sample.
前記物質Aが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、請求項1又は2に記載の試料の染色方法。 The method for staining a sample according to claim 1 or 2, wherein the substance A is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof. 前記物質Bが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の試料の染色方法。 The method for staining a sample according to any one of claims 1 to 3, wherein the substance B is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof. 支持体上に固相化された、対象物質Aを含む試料に対し、
前記支持体上で前記対象物質Aから物質A’を調製する工程と、
ブロッキング試薬と、前記対象物質Aから前記支持体上で調製される物質A’に対する特異的結合能を有する物質Bを用いることによって、前記物質A’と前記物質Bとの相互作用を判定する工程を含み、
前記ブロッキング試薬は、前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bの質量分析による解析結果に支障を与えるマススペクトルピークを呈さないものである、試料の染色方法。
For a sample containing the target substance A, which is immobilized on a support,
Preparing a substance A ′ from the target substance A on the support;
A step of determining an interaction between the substance A ′ and the substance B by using a blocking reagent and a substance B having specific binding ability to the substance A ′ prepared on the support from the target substance A Including
The method for staining a sample, wherein the blocking reagent does not exhibit a mass spectrum peak that interferes with an analysis result of the substance A, the substance A ′, and / or the substance B by mass spectrometry.
前記ブロッキング試薬は、
前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bよりも大きい分子量を有し、且つ
前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bを断片化することができる条件によって前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bから生じる断片よりも小さい分子量の断片を生じない構造を有する、請求項5に記載の試料の染色方法。
The blocking reagent is
The substance has a molecular weight greater than that of the substance A, the substance A ′, and / or the substance B, and the substance A, the substance A ′, and / or the substance B can be fragmented according to the conditions. The sample staining method according to claim 5, wherein the sample has a structure that does not produce a fragment having a molecular weight smaller than that of a fragment produced from A, the substance A ′, and / or the substance B.
前記物質Aが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、請求項5又は6に記載の試料の染色方法。 The sample staining method according to claim 5 or 6, wherein the substance A is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof. 前記物質Bが、タンパク質、核酸、脂質、糖鎖、及びこれらの複合体から選ばれる、請求項5〜7のいずれか1項に記載の試料の染色方法。 The method for staining a sample according to any one of claims 5 to 7, wherein the substance B is selected from proteins, nucleic acids, lipids, sugar chains, and complexes thereof. 前記物質A’がタンパク質である、請求項5〜8のいずれか1項に記載の試料の染色方法。 The method for staining a sample according to any one of claims 5 to 8, wherein the substance A 'is a protein. 支持体上に固相化された、核酸を含む試料に対し、
転写試薬及び/又は翻訳試薬、及び、標識部とタンパク質のN末端又はC末端に結合することができるアクセプター部とを有する標識物質を同時に用いることによって、
前記核酸から転写及び/又は翻訳によってタンパク質を調製し、同時に調製された前記タンパク質を前記標識物質の結合によってラベル化タンパク質とする、請求項9に記載の試料の染色方法。
For a sample containing nucleic acid immobilized on a support,
By simultaneously using a transcription reagent and / or a translation reagent and a labeling substance having a labeling part and an acceptor part capable of binding to the N-terminal or C-terminal of the protein,
The method for staining a sample according to claim 9, wherein a protein is prepared from the nucleic acid by transcription and / or translation, and the simultaneously prepared protein is used as a labeled protein by binding of the labeling substance.
前記ブロッキング試薬がポリビニルピロリドン又はn-オクチル-β-D-グルコピラノシドである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の試料の染色方法。 The method for staining a sample according to any one of claims 1 to 10, wherein the blocking reagent is polyvinylpyrrolidone or n-octyl-β-D-glucopyranoside. 前記物質Bが、標識物質によりラベル化されているラベル化分子である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の試料の染色方法。 The sample staining method according to claim 1, wherein the substance B is a labeled molecule labeled with a labeling substance. 前記標識物質が蛍光標識物質である、請求項12に記載の試料の染色方法。 The sample staining method according to claim 12, wherein the labeling substance is a fluorescent labeling substance. 免疫ブロット法によって前記相互作用を判定する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の試料の染色方法。 The method for staining a sample according to any one of claims 1 to 13, wherein the interaction is determined by immunoblotting. 前記支持体に、メンブレン、プレート、非磁性粒子及び磁性粒子から選ばれる少なくとも1つが用いられる、請求項1〜14のいずれか1項に記載の試料の染色方法。 The method for staining a sample according to claim 1, wherein at least one selected from a membrane, a plate, nonmagnetic particles, and magnetic particles is used for the support. 前記支持体が、質量分析用プレートであり、
前記物質Aを含む試料を電気泳動したゲルと、質量分析用プレートとを、接触させることにより、前記質量分析用プレート上に固相化された前記物質Aを得る、請求項15に記載の試料の染色方法。
The support is a plate for mass spectrometry,
The sample according to claim 15, wherein the substance A solid-phased on the mass spectrometry plate is obtained by bringing a gel obtained by electrophoresis of the sample containing the substance A into contact with a mass spectrometry plate. Dyeing method.
(1)請求項1〜16のいずれか1項に記載の試料の染色方法を行うことによって、前記対象物質Aと、前記特異的結合物質Bとの相互作用を判定する工程と、
(2)相互作用すると判定された前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bを前記支持体上で断片化する工程と、
(3)断片化された前記物質A、前記物質A’、及び/又は前記物質Bを前記支持体上で質量分析によって同定する工程とを含む、試料の解析方法。
(1) A step of determining an interaction between the target substance A and the specific binding substance B by performing the sample staining method according to any one of claims 1 to 16;
(2) fragmenting the substance A, the substance A ′, and / or the substance B determined to interact on the support;
(3) A method for analyzing a sample, comprising identifying the fragmented substance A, substance A ′, and / or substance B by mass spectrometry on the support.
前記工程(2)において、微量分注装置を用いて、断片化のための試薬を添加する、請求項17に記載の試料の解析方法。 The sample analysis method according to claim 17, wherein in the step (2), a reagent for fragmentation is added using a microdispensing device. 前記工程(3)において、前記工程(2)で得られた少なくとも1つの断片についてMS解析を行い、さらに、前記MS解析によって得られたデータにおける少なくとも1つの断片についてMS/MS解析を行う、請求項17又は18に記載の試料の解析方法。 In the step (3), MS analysis is performed on at least one fragment obtained in the step (2), and further MS / MS analysis is performed on at least one fragment in the data obtained by the MS analysis. Item 19. The sample analysis method according to Item 17 or 18. 前記工程(3)において、MALDI法によって質量分析を行う、請求項17〜19のいずれか1項に記載の試料の解析方法。 The sample analysis method according to any one of claims 17 to 19, wherein in the step (3), mass spectrometry is performed by a MALDI method. 微量分注装置を用いてマトリックス溶液を添加する、請求項20に記載の試料の解析方法。










The sample analysis method according to claim 20, wherein the matrix solution is added using a microdispensing device.










JP2004285872A 2004-09-30 2004-09-30 Sample dyeing method and sample analyzing method Pending JP2006098266A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004285872A JP2006098266A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Sample dyeing method and sample analyzing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004285872A JP2006098266A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Sample dyeing method and sample analyzing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006098266A true JP2006098266A (en) 2006-04-13

Family

ID=36238222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004285872A Pending JP2006098266A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Sample dyeing method and sample analyzing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006098266A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009014433A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Yokohama City Univ Method for analyzing modification of bio-molecule in solid support

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009014433A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Yokohama City Univ Method for analyzing modification of bio-molecule in solid support

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Büyükköroğlu et al. Techniques for protein analysis
CA2482546C (en) Sampling probe microarray read out using electrospray mass spectrometry
Tang et al. Current developments in SELDI affinity technology
Urban et al. Lab‐on‐a‐plate: Extending the functionality of MALDI‐MS and LDI‐MS targets
US20070224688A1 (en) Peptide or protein-capturing surfaces for high throughput MALDI mass spectrometry
US20220381774A1 (en) Multiplexed bead arrays for proteomics
JP4983803B2 (en) Mass spectrometry of biological samples using immunoprecipitation
JP2003010647A (en) Method and apparatus for manipulating protein
JP2005534284A (en) Methods and apparatus for identification and quantification of biomolecules
US11198118B2 (en) Integrated modular unit containing one or more analyte concentrator-microreactor devices to be coupled to a cartridge-cassette and methods of operation
Xu et al. On‐plate enrichment of glycopeptides by using boronic acid functionalized gold‐coated Si wafer
Katayama et al. Efficient in‐gel digestion procedure using 5‐cyclohexyl‐1‐pentyl‐β‐D‐Maltoside as an additive for gel‐based membrane proteomics
US20050255526A1 (en) Anti-tag antibody chip for protein interaction analysis
US11754561B2 (en) Functionalized biochips for SPR-MS coupling
Ha et al. Rapid characterization of protein chips using microwave-assisted protein tryptic digestion and MALDI mass spectrometry
US20030180957A1 (en) Target and method
KR20030086310A (en) Array-based biomolecule analysis
JP2002257721A (en) Method and analyzer for analyzing specimen
JP4543860B2 (en) Sample analysis method
JP2006098266A (en) Sample dyeing method and sample analyzing method
JP2005503537A (en) High throughput integrated system for biomolecular analysis
WO2006062427A1 (en) Method for quantitatively detecting biological toxins
Bienvenut Acceleration and improvement of protein identification by mass spectrometry
US20180045734A1 (en) Chemically functionalized array to analyze protein modifications
KR101345674B1 (en) Hydrophilic/hydrophobic patterned biochips for on chip MALDI-TOF MS

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100302