JP2007120976A - Immunoassay, its kit, its device and reader used in immunoassay - Google Patents
Immunoassay, its kit, its device and reader used in immunoassay Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007120976A JP2007120976A JP2005310017A JP2005310017A JP2007120976A JP 2007120976 A JP2007120976 A JP 2007120976A JP 2005310017 A JP2005310017 A JP 2005310017A JP 2005310017 A JP2005310017 A JP 2005310017A JP 2007120976 A JP2007120976 A JP 2007120976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protein
- immunoassay
- reaction system
- modified protein
- measurement
- 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
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、試料中の修飾蛋白質を分析するイムノアッセイに関するものである。 The present invention relates to an immunoassay for analyzing a modified protein in a sample.
免疫測定法(以下、単にイムノアッセイという)は、抗原抗体反応を利用した測定方法である。これまでに、様々な測定原理に基づくイムノアッセイが報告されている。例えば、酵素免疫測定法、蛍光測定法、あるいは発光測定法など、免疫複合体と未反応物質とを分離するBinding/Free分離(以下、単にBF分離という)を必要とする測定法や、比濁法、比朧法、あるいはラテックス凝集法など、BF分離を必要としない測定法がある。これらは、検出対象物の大きさの変化を光学的に検出する方法で、検出対象物の大きさが大きく変化するほど散乱光強度は大きくなり、また透過光強度は小さくなることを利用している。 An immunoassay (hereinafter simply referred to as an immunoassay) is a measurement method using an antigen-antibody reaction. So far, immunoassays based on various measurement principles have been reported. For example, measurement methods that require binding / free separation (hereinafter simply referred to as BF separation), such as enzyme immunoassay, fluorescence measurement, or luminescence measurement, to separate immune complexes from unreacted substances, and turbidimetry There are measurement methods that do not require BF separation, such as a method, a ratio method, and a latex agglutination method. These are methods for optically detecting changes in the size of the detection object. By utilizing the fact that the scattered light intensity increases and the transmitted light intensity decreases as the size of the detection object changes greatly. Yes.
一方、検出対象物の大きさの変化を検出する別の方法として、蛍光偏光を用いた免疫測定法(以下、蛍光偏光免疫測定法という)が注目されている。蛍光偏光免疫測定法においても、BF分離を必要としないため洗浄操作がいらない。また、基本的には蛍光を測定するため、高感度の測定が可能となる。 On the other hand, as another method for detecting a change in the size of an object to be detected, an immunoassay using fluorescence polarization (hereinafter referred to as a fluorescence polarization immunoassay) has attracted attention. Even in the fluorescence polarization immunoassay, since no BF separation is required, no washing operation is required. In addition, since fluorescence is basically measured, highly sensitive measurement is possible.
蛍光偏光、あるいは蛍光偏光解消と称される現象は、1950年以後に生体高分子に適用するための研究が開始され、1970年代後半からは生化学あるいは生物学などの分野において広範囲に亘る応用研究が本格的に行われている。 The phenomenon called fluorescence polarization or fluorescence depolarization began to be applied to biopolymers after 1950. Since the latter half of the 1970s, a wide range of applied research has been conducted in fields such as biochemistry and biology. Has been done in earnest.
蛍光偏光を測定するための専用の測定装置(以下、蛍光偏光測定装置という)は、簡単に述べると、従来の蛍光光度計と同様の構成に加えて、さらに2枚の偏光板を備えている(例えば、特許文献1参照)。 In short, a dedicated measurement device for measuring fluorescence polarization (hereinafter referred to as fluorescence polarization measurement device) includes two polarizing plates in addition to the same configuration as a conventional fluorometer. (For example, refer to Patent Document 1).
蛍光偏光測定装置は、光源から発せられる光線からフィルターあるいはグレイティングプリズムによってモノクロ波(単色光)を得て、それを偏光子により偏光して励起光を得る。偏光子を通過した励起光は、セルに入射されると、溶液中の蛍光色素をもつ分子のみによって吸収される。その後、蛍光色素の特性蛍光緩和時間内に発せられた蛍光の垂直成分と平行成分が検出される。検出された垂直成分と平行成分の蛍光強度をPerrinの式に当てはめ、結果として蛍光偏光度が算出される。 The fluorescence polarization measuring device obtains a monochrome wave (monochromatic light) from a light beam emitted from a light source by a filter or a grating prism, and polarizes it by a polarizer to obtain excitation light. When the excitation light that has passed through the polarizer is incident on the cell, it is absorbed only by molecules having a fluorescent dye in the solution. Thereafter, the vertical and parallel components of the fluorescence emitted within the characteristic fluorescence relaxation time of the fluorescent dye are detected. The detected fluorescence intensity of the vertical component and the parallel component is applied to the Perrin equation, and as a result, the degree of fluorescence polarization is calculated.
蛍光偏光度の値は、原理的に、分子の大小に依存する分子の回転運動の速度の差に依存する。このため、蛍光の検出を阻害する不純物などがあったとしても、算出される蛍光偏光度には直接的に影響しない。したがって、全く蛍光が検出されない状況以外では、試料を前処理することなく蛍光偏光度を測定でき、さらにBF分離の必要性もない。
プロテオームという概念において、リン酸化、糖化やアセチル化された修飾蛋白質は、生体内で重要な働きをしており、その同定および機能解明は重要である。しかしながら、同定および機能解明を行うには、2次元電気泳動やHPLC(High Performance Liquid Chromatography)、質量分析、NMR(Nuclear Magnetic Resonance)、SPR(Surface Plasmon Resonance)等の高価な装置を使用して総合的に評価しなければならなかった。加えて、高度な専門性を必要とする場合が多かった。 In the concept of proteome, a phosphorylated, glycated or acetylated modified protein plays an important role in vivo, and its identification and function elucidation are important. However, in order to perform identification and functional elucidation, an expensive apparatus such as two-dimensional electrophoresis, HPLC (High Performance Liquid Chromatography), mass spectrometry, NMR (Nuclear Magnetic Resonance), or SPR (Surface Plasma Resonance) is used. Had to be evaluated. In addition, a high degree of expertise was often required.
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、定性測定および定量測定を簡単に行うことができるイムノアッセイを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object thereof is to provide an immunoassay capable of easily performing qualitative measurement and quantitative measurement.
本発明のイムノアッセイは、反応系における修飾蛋白質の修飾率を算出するイムノアッセイであって、前記反応系は、前記修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、前記修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、免疫凝集測定原理に基づいて前記反応系内における前記蛋白質の濃度を測定し、蛍光偏光測定原理に基づいて前記反応系内における前記修飾蛋白質の濃度を測定し、両者の測定結果から前記修飾蛋白質の修飾率を算出するようにした構成を有している。 The immunoassay of the present invention is an immunoassay for calculating the modification rate of a modified protein in a reaction system, wherein the reaction system specifically recognizes an antibody that specifically binds to the protein of the modified protein and a modified product of the modified protein. A fluorescent specific substance to which the fluorescent substance is sensitized, and the concentration of the protein in the reaction system is measured based on the principle of immunoagglutination measurement, and the reaction system is measured based on the principle of fluorescence polarization measurement. The concentration of the modified protein is measured, and the modification rate of the modified protein is calculated from the measurement results of both.
この構成により、本発明のイムノアッセイは、簡易な非BF分離方式の免疫凝集測定原理と蛍光偏光免疫測定原理を同時に行うことによって、母体となる蛋白質と、前記蛋白質に修飾された修飾物を含む修飾蛋白質の濃度を同時に測定することができる。 With this configuration, the immunoassay of the present invention is a modification that includes a basic protein and a modified product modified to the protein by simultaneously performing a simple non-BF separation-type immunoagglutination measurement principle and a fluorescence polarization immunoassay principle. Protein concentration can be measured simultaneously.
また、本発明のイムノアッセイは、(1)前記修飾蛋白質を含む被検物質を前記蛍光性特異物質に作用させ、特異結合複合体を形成させる工程、(2)前記特異結合複合体を含む反応液の蛍光偏光度と、透過光強度もしくは散乱光強度とを測定する工程、(3)前記特異結合複合体を含む前記反応液に抗体を作用させ、特異結合凝集複合体を形成させる工程、(4)前記特異結合凝集複合体の蛍光偏光度と、透過光強度もしくは散乱光強度とを測定する工程、(5)(2)と(4)より得られた蛍光偏光度の差と、透過光強度の差もしくは散乱強度の差とを算出する工程、(6)前記蛍光偏光度の差より前記修飾蛋白質の濃度を、前記透過光強度の差、もしくは前記散乱強度の差より前記蛋白質の濃度を算出する工程、(7)(6)で得られた前記修飾蛋白質の濃度および前記蛋白質の濃度より前記修飾率を算出する工程、を含むようにした構成を有している。 The immunoassay of the present invention includes (1) a step of causing a test substance containing the modified protein to act on the fluorescent specific substance to form a specific binding complex, and (2) a reaction solution containing the specific binding complex. A step of measuring the degree of fluorescence polarization and the intensity of transmitted light or scattered light, (3) a step of causing an antibody to act on the reaction solution containing the specific binding complex to form a specific binding aggregate complex, (4) ) A step of measuring the fluorescence polarization degree and the transmitted light intensity or scattered light intensity of the specific binding aggregation complex, (5) the difference in fluorescence polarization degree obtained from (2) and (4), and the transmitted light intensity (6) calculating the concentration of the modified protein from the difference in the degree of fluorescence polarization, and calculating the concentration of the protein from the difference in transmitted light intensity or the difference in scattering intensity Obtained by (7) and (6) And it has a structure in which to include the steps of calculating the modification ratio than the concentration and the concentration of the protein in the modified protein.
この構成により、本発明のイムノアッセイは、簡易な非BF分離方式の免疫凝集測定原理と蛍光偏光免疫測定原理を同時に行うことによって、母体となる蛋白質と、前記蛋白質に修飾された修飾物を含む修飾蛋白質の濃度を同時に測定することができ、簡易に修飾率を測定することができる。 With this configuration, the immunoassay of the present invention is a modification that includes a basic protein and a modified product modified to the protein by simultaneously performing a simple non-BF separation-type immunoagglutination measurement principle and a fluorescence polarization immunoassay principle. The protein concentration can be measured simultaneously, and the modification rate can be easily measured.
さらに、本発明のイムノアッセイは、単色光を用いて、前記透過光強度の測定もしくは前記散乱光強度の測定と、前記蛍光偏光度の測定とを実施するようにした構成を有している。 Furthermore, the immunoassay of the present invention has a configuration in which the transmitted light intensity measurement or the scattered light intensity measurement and the fluorescence polarization degree measurement are performed using monochromatic light.
この構成により、本発明のイムノアッセイは、回折格子等を備える必要がないので、簡単な光学系によって透過光強度の測定もしくは散乱光強度の測定と、蛍光偏光度の測定とを行うことができる。 With this configuration, the immunoassay of the present invention does not need to have a diffraction grating or the like, so that it is possible to measure transmitted light intensity or scattered light intensity and measure fluorescence polarization with a simple optical system.
さらに、本発明のイムノアッセイは、前記修飾蛋白質が糖化蛋白質により構成され、前記反応系における全ての蛋白質の濃度を免疫凝集測定原理に基づいて測定し、前記糖化蛋白質の濃度を蛍光偏光測定原理に基づいて測定することにより、前記全ての蛋白質に対する前記糖化蛋白質の割合を算出するようにした構成を有している。 Further, in the immunoassay of the present invention, the modified protein is composed of a glycated protein, the concentration of all the proteins in the reaction system is measured based on the principle of immunoagglutination measurement, and the concentration of the glycated protein is determined based on the principle of fluorescence polarization measurement. The ratio of the glycated protein with respect to all the proteins is calculated by measuring in this manner.
この構成により、本発明のイムノアッセイは、糖尿病のマーカ物質となりうる糖化蛋白質を測定対象とするので、検査分野に適用することができる。 With this configuration, the immunoassay of the present invention can be applied to the examination field because it targets a glycated protein that can be a marker substance for diabetes.
さらに、本発明のイムノアッセイは、前記蛍光性特異物質が有する特異物質は、糖修飾アミノ酸領域を認識する抗体により構成されている。 Furthermore, in the immunoassay of the present invention, the specific substance possessed by the fluorescent specific substance is composed of an antibody that recognizes a sugar-modified amino acid region.
さらに、本発明のイムノアッセイは、前記蛍光性特異物質が有する特異物質は、糖のジオールとアフィニティ形成するボロン酸誘導体により構成されている。 Furthermore, in the immunoassay of the present invention, the specific substance possessed by the fluorescent specific substance is composed of a boronic acid derivative that forms an affinity with a diol of a sugar.
さらに、本発明のイムノアッセイは、前記糖化蛋白質は、HbA1cにより構成されている。 Furthermore, in the immunoassay of the present invention, the glycated protein is composed of HbA1c.
さらに、本発明のイムノアッセイは、前記修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体は、前記蛋白質により構成される凝集体を形成することができるようにした構成を有している。 Furthermore, the immunoassay of the present invention has a configuration in which an antibody that specifically binds to the protein of the modified protein can form an aggregate composed of the protein.
この構成により、本発明のイムノアッセイは、反応系に入射された光の散乱強度が、凝集体の体積の2乗に比例して変化するので、散乱強度の変化に基づいて反応系内における蛋白質の濃度を測定することができる。 With this configuration, in the immunoassay of the present invention, since the scattering intensity of light incident on the reaction system changes in proportion to the square of the volume of the aggregate, the protein in the reaction system is changed based on the change in the scattering intensity. The concentration can be measured.
さらに、本発明のイムノアッセイは、前記抗体は、微粒子に感作された構成を有している。 Furthermore, the immunoassay of the present invention has a configuration in which the antibody is sensitized to microparticles.
さらに、本発明のイムノアッセイキットは、反応系を備え、前記反応系における修飾蛋白質の修飾率を測定するイムノアッセイに用いられるイムノアッセイキットであって、前記イムノアッセイキットの反応系は、前記修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、前記修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、免疫凝集測定原理に基づいて前記反応系内における前記蛋白質の濃度を測定し、蛍光偏光測定原理に基づいて前記反応系内における前記修飾蛋白質の濃度を測定し、両者の測定結果から前記修飾蛋白質の修飾率を算出する構成を有している。 Furthermore, the immunoassay kit of the present invention is an immunoassay kit that includes a reaction system and is used in an immunoassay for measuring the modification rate of the modified protein in the reaction system, and the reaction system of the immunoassay kit includes the protein of the modified protein and An antibody that specifically binds, and a fluorescent specific substance that specifically recognizes a modified product of the modified protein and is sensitized with the fluorescent substance, and the protein in the reaction system based on an immunoagglutination measurement principle The concentration of the modified protein is measured, the concentration of the modified protein in the reaction system is measured based on the principle of fluorescence polarization measurement, and the modification rate of the modified protein is calculated from the measurement results of both.
この構成により、本発明のイムノアッセイキットは、簡易な非BF分離方式の免疫凝集測定原理と蛍光偏光免疫測定原理を同時に行うことによって、母体となる蛋白質と、前記蛋白質に修飾された修飾物を含む修飾蛋白質の濃度を同時に測定することができ、簡易に修飾率を測定することができる。 With this configuration, the immunoassay kit of the present invention includes a basic protein and a modified product modified to the protein by simultaneously performing a simple non-BF separation type immunoagglutination measurement principle and a fluorescence polarization immunoassay principle. The concentration of the modified protein can be measured simultaneously, and the modification rate can be easily measured.
さらに、本発明のイムノアッセイデバイスは、反応系を備え、前記反応系における修飾蛋白質の修飾率を測定するイムノアッセイに用いられるイムノアッセイデバイスであって、前記イムノアッセイデバイスの反応系は、前記修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、前記修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、免疫凝集測定原理に基づいて前記反応系内における前記蛋白質の濃度を測定し、蛍光偏光測定原理に基づいて前記反応系内における前記修飾蛋白質の濃度を測定し、両者の測定結果から前記修飾蛋白質の修飾率を算出する構成を有している。 Furthermore, the immunoassay device of the present invention is an immunoassay device that includes a reaction system and is used in an immunoassay for measuring the modification rate of the modified protein in the reaction system, and the reaction system of the immunoassay device includes the protein of the modified protein and An antibody that specifically binds, and a fluorescent specific substance that specifically recognizes a modified product of the modified protein and is sensitized with the fluorescent substance, and the protein in the reaction system based on an immunoagglutination measurement principle The concentration of the modified protein is measured, the concentration of the modified protein in the reaction system is measured based on the principle of fluorescence polarization measurement, and the modification rate of the modified protein is calculated from the measurement results of both.
この構成により、本発明のイムノアッセイデバイスは、簡易な非BF分離方式の免疫凝集測定原理と蛍光偏光免疫測定原理を同時に行うことによって、母体となる蛋白質と、前記蛋白質に修飾された修飾物を含む修飾蛋白質の濃度を同時に測定することができ、簡易に修飾率を測定することができる。 With this configuration, the immunoassay device of the present invention includes a basic protein and a modified product modified to the protein by simultaneously performing a simple non-BF separation type immunoagglutination measurement principle and a fluorescence polarization immunoassay principle. The concentration of the modified protein can be measured simultaneously, and the modification rate can be easily measured.
さらに、本発明の読取装置は、上記イムノアッセイに用いられ、透過光強度の測定および蛍光偏光度の測定を同時に行う構成を有している。 Furthermore, the reading apparatus of the present invention is used in the above-described immunoassay and has a configuration for simultaneously measuring the transmitted light intensity and the fluorescence polarization degree.
さらに、本発明の読取装置は、上記イムノアッセイに用いられ、散乱光強度の測定および蛍光偏光度の測定を同時に行う構成を有している。 Furthermore, the reading apparatus of the present invention is used for the above-described immunoassay and has a configuration for simultaneously measuring the scattered light intensity and the fluorescence polarization degree.
本発明は、簡易な非BF分離方式の免疫凝集測定原理と蛍光偏光免疫測定原理を同時に行うことによって、母体となる蛋白質と、前記蛋白質に修飾された修飾物を含む修飾蛋白質の濃度を同時に測定することができ、簡易に修飾率を測定することができるイムノアッセイを提供することができるものである。また、修飾蛋白質の中においても、糖尿病患者のマーカとして特に重要な糖化蛋白質類の検査に適用できるイムノアッセイを提供することができるものである。 The present invention simultaneously measures the concentration of a base protein and a modified protein containing a modified product modified by the above protein by simultaneously performing a simple non-BF separation type immunoagglutination measurement principle and a fluorescence polarization immunoassay principle. It is possible to provide an immunoassay that can easily measure the modification rate. Further, among the modified proteins, an immunoassay that can be applied to the examination of glycated proteins particularly important as a marker for diabetic patients can be provided.
以下、本発明の一実施の形態のイムノアッセイについて、図1乃至図3を用いて説明する。 Hereinafter, an immunoassay according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の一実施の形態のイムノアッセイは、反応系1における修飾蛋白質13の修飾率を測定する方法であって、反応系1は、修飾蛋白質13の蛋白質11と特異結合する抗体16と、修飾蛋白質13の修飾物12を特異的に認識し蛍光性物質15が感作されている蛍光性特異物質とを有し、免疫凝集測定原理に基づいて反応系1内における蛋白質11の濃度を測定し、蛍光偏光測定原理に基づいて反応系1内における修飾蛋白質13の濃度を測定し、両者の測定結果から修飾蛋白質13の修飾率を測定することにある。
The immunoassay of one embodiment of the present invention is a method for measuring the modification rate of the modified
反応系1の状態を示す模式図を図1に示す。本実施の形態のイムノアッセイは、図1(a)に示すように、検体10に含まれる全ての蛋白質11のうち、蛋白質11が修飾物12により修飾された修飾蛋白質13を測定対象とし、修飾蛋白質13の全ての蛋白質11に対する修飾率を簡易的に測定するようになっている。
A schematic diagram showing the state of the
修飾率を測定するにあたり、必要要件となるのは、蛍光感作抗体14などの蛍光性特異物質であり、図1(b)に示すように、蛍光感作抗体14が図1(a)に示す状態における反応系1に導入される。この蛍光感作抗体14には蛍光性物質15が感作されている。蛍光性特異物質は、これ以外にも、例えば、糖化修飾蛋白質の糖化物にあるジオール基と特異結合を示すボロン酸誘導体でもよく、この場合は、ボロン酸に蛍光性物質15を感作させる。いずれにおいても、修飾物12と特異的に結合する物質であればよい。
In measuring the modification rate, what is necessary is a fluorescent specific substance such as the fluorescent sensitized
さらに、必要要件としては、修飾蛋白質13と修飾されていない蛋白質11の共通領域、即ち、母体となる蛋白質11と特異的に結合する抗体16があり、図1(c)に示すように、抗体16が図1(b)に示す状態における反応系1に導入される。
Furthermore, as a necessary requirement, there is an
抗体16は、母体となる蛋白質11を介して凝集複合体17を形成するようになっている。したがって、抗体16は、ポリクローナル抗体、ラテックスや金コロイドのような微粒子に感作された抗体、あるいは、異なる抗原決定基(エピトープ)を認識するモノクローナル抗体の混合物等により構成されている。母体となる蛋白質11が多量体であるならば、抗体16は、ただ一つのエピトープを認識するモノクローナル抗体により構成されていてもよい。
The
以上、蛍光感作抗体14と抗体16を、修飾蛋白質13を含む検体10と作用させることにより、図1(c)に示す最終的な反応系1には、凝集複合体17と、未反応の蛍光感作抗体14および抗体16が存在することになる。
As described above, by causing the fluorescent sensitized
図1において不図示の光源から反応系1に任意の波長をもつ光を入射すると、入射光の散乱強度は、凝集複合体17の形成前後で変化し、また、蛍光偏光度も変化する。したがって、散乱強度の変化の測定に基づいて、蛋白質11全体の濃度を算出し、蛍光偏光度の変化の測定に基づいて、修飾蛋白質13の濃度を算出し、これらの結果に基づいて蛋白質の修飾率を測定する。
When light having an arbitrary wavelength is incident on the
本発明のイムノアッセイにおいて、重要因子となるのは、反応前の各物質の大きさと凝集複合体17の大きさの変化量の差、および蛍光性物質15の蛍光寿命である。
In the immunoassay of the present invention, important factors are the difference between the size of each substance before the reaction and the amount of change in the size of the aggregated complex 17, and the fluorescence lifetime of the
散乱強度の変化は、検出対象となる物質の体積の変化の2乗に比例する。蛍光偏光度は、物質の大きさに起因する回転速度が遅くなれば蛍光偏光が保持されるので、反応前後における蛍光偏光度差が大きくなる。蛍光性物質15の蛍光寿命は、蛍光が消えるまでの時間が早いと回転運動の差を捉えられず、逆に蛍光が消えるまでの時間が長いと、ブラウン運動の影響により反応前後における回転運動の変化をみられない。したがって、蛍光寿命は、数10nsec〜数100nsecであることが好ましい。蛍光寿命が数10nsecの蛍光性物質15として代表的なものはダンシル骨格をもつものであり、数100nsecの蛍光性物質15として代表的なものはピレン骨格をもつものである。
The change in the scattering intensity is proportional to the square of the change in the volume of the substance to be detected. The fluorescence polarization degree is maintained when the rotational speed due to the size of the substance is slowed down, so that the difference in fluorescence polarization degree before and after the reaction becomes large. The fluorescence lifetime of the
本発明のイムノアッセイの反応系1の設計において、従来のイムノアッセイの反応系を設計する場合と比較して重要となるのは、散乱強度の変化に起因する凝集複合体17の大きさ分布全てに対して、蛍光偏光度が一定に保持されることである。散乱強度の変化を示す分子の大きさ変化の範囲で、蛍光偏光度が変化すると、正確な修飾蛋白質13の濃度を算出できない。したがって、上記に挙げた重要因子、反応前の各物質の大きさと凝集複合体17の大きさの変化量の差、および蛍光性物質15の蛍光寿命などを考慮した上で反応系1を設計しなければならない。
In designing the
蛍光偏光度の変化は、反応系1において、蛍光感作抗体14と凝集複合体17の存在比で決まる統計的なものである。即ち、測定対象物である修飾蛋白質13の修飾物12の量による。したがって、反応系1における蛍光感作抗体14の濃度は厳密に設定されるべきである。必要以上の蛍光感作抗体14が反応系1に導入されると、それがノイズとなるため蛍光偏光度が小さくなり、結果として検出されるダイナミックレンジが小さくなる。
The change in the degree of fluorescence polarization is statistically determined by the abundance ratio of the
本実施の形態において凝集複合体17を形成するための反応条件は、従来の免疫比朧法、免疫比濁法で構築される際の反応条件を定める因子をそのまま適用させる。ここで、因子とは反応系pH、塩濃度、高分子添加物、抗体や測定対象物の等電点、純度等をいう。また、反応系1において非特異凝集を起こさせないようにすることも重要である。
In the present embodiment, as the reaction conditions for forming the aggregated complex 17, the factors that determine the reaction conditions when constructed by the conventional immunonephelometry and immunoturbidimetry are applied as they are. Here, the factor means reaction system pH, salt concentration, polymer additive, isoelectric point, purity, etc. of antibody or measurement object. It is also important not to cause non-specific aggregation in the
本発明のイムノアッセイの測定操作としては、(1)修飾蛋白質を含む被検物質を蛍光性特異物質に作用させ、特異結合複合体を形成させる工程、(2)特異結合複合体を含む反応液の蛍光偏光度と、透過光強度もしくは散乱光強度とを測定する工程、(3)特異結合複合体を含む反応液に抗体を作用させ、特異結合凝集複合体を形成させる工程、(4)特異結合凝集複合体の蛍光偏光度と、透過光強度もしくは散乱光強度とを測定する工程、(5)(2)と(4)より得られた蛍光偏光度の差と、透過光強度の差もしくは散乱強度の差とを算出する工程、(6)蛍光偏光度の差より修飾蛋白質の濃度を、透過光強度の差、もしくは散乱強度の差より蛋白質の濃度を算出する工程、(7)(6)で得られた修飾蛋白質の濃度および蛋白質の濃度より修飾率を算出する工程、を含む。 The measurement operation of the immunoassay of the present invention includes (1) a step of causing a test substance containing a modified protein to act on a fluorescent specific substance to form a specific binding complex, and (2) a reaction solution containing a specific binding complex. A step of measuring the degree of fluorescence polarization and the intensity of transmitted light or scattered light; (3) a step of causing an antibody to act on a reaction solution containing a specific binding complex to form a specific binding aggregation complex; and (4) specific binding. A step of measuring the fluorescence polarization degree and the transmitted light intensity or scattered light intensity of the aggregated composite, (5) the difference in fluorescence polarization degree obtained from (2) and (4), and the difference or scattered light intensity A step of calculating the difference in intensity; (6) a step of calculating the concentration of the modified protein from the difference in the degree of fluorescence polarization; and the concentration of the protein from the difference in transmitted light intensity or the difference in scattering intensity; (7) (6) Modified protein concentration and protein concentration obtained in Comprising the step of calculating a more modification ratio.
本実施の形態のイムノアッセイの測定操作は、汎用の吸光分光光度計、蛍光分光光度計を用いて実施できるが、図2および図3に示される光学系を構築した場合、より簡易に本発明のイムノアッセイを実施することができる。 The measurement operation of the immunoassay of the present embodiment can be performed using a general-purpose absorption spectrophotometer or fluorescence spectrophotometer. However, when the optical system shown in FIG. 2 and FIG. An immunoassay can be performed.
図2は、本実施の形態のイムノアッセイを実施するための光学系の構成の一例を示す模式図であり、1つの光源21と、光源21に対して90°の位置に散乱強度の検出器22と蛍光測定用の検出器23が配置されている。蛍光偏光度を測定するためには、反応系1を構成するセル20と光源21との間に、固定の偏光子24を設置し、一方、セル20と蛍光測定用の検出器23との間に回転可能な偏光子25を設置する。これは、免疫比朧法測定と蛍光偏光測定を同時に実施しうる光学系システムである。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an optical system for performing the immunoassay of the present embodiment. One
図3は、本実施の形態のイムノアッセイを実施するための光学系システムの他の例を示す構成図であり、図2に示す光学系システムと基本的な構成は同じであるが、散乱強度の検出器22の代わりに、透過光強度の検出器26を備えるようになっている。
FIG. 3 is a configuration diagram showing another example of the optical system for carrying out the immunoassay of the present embodiment. The basic configuration is the same as that of the optical system shown in FIG. Instead of the
ここで、測定に単色光が用いられる場合、光学系システムは、光源を1つ備えれば十分であり、かつ複数の波長の光波を分離するための回折格子等を備える必要がないという点で、好ましい。この場合、長波長側、特に500〜700nm付近の光源を使用すると、散乱強度の測定時に不純物等の影響を受けないので好ましい。したがって、蛍光性物質15もこの領域の光の波長により励起されるものが好ましい。
Here, when monochromatic light is used for the measurement, it is sufficient for the optical system to include one light source, and it is not necessary to include a diffraction grating or the like for separating light waves of a plurality of wavelengths. ,preferable. In this case, it is preferable to use a light source on the long wavelength side, particularly in the vicinity of 500 to 700 nm because it is not affected by impurities or the like when measuring the scattering intensity. Accordingly, it is preferable that the
また、散乱強度の検出器22あるいは透過光強度の検出器26と、蛍光測定用の検出器23と、光源21とは、読取装置の一部を構成している。したがって、読取装置は、光源21からセル20に入射された光波の散乱強度あるいは透過光強度と、蛍光偏光度とを同時に測定することができる。
Further, the
蛍光感作抗体14の作製方法は、蛍光感作抗体14を作製するための抗体に含まれる一級〜三級アミノ基、カルボキシル基、チオール基、フェニル基、フェノール基またはヒドロキシル基と蛍光性物質15とを反応させて感作する。このため、蛍光性物質15としては、イソチオシアノ基、サクシイミジル基、スルフォニルクロライド基、アジド基、チオール基、マレイミド基などの官能基が公知の方法に従って導入されたものを用いれば良い。また、蛍光性物質15としては、金属錯体などを用いてもよい。
The method for producing the fluorescent sensitized
修飾蛋白質13は、生体内で重要な機能を発現するものであり、例えば、アセチル化、リン酸化、硫酸化、メチル化、ヒドロキシル化、アミド化、糖化等の蛋白質である。ここで機能とは、例えば、アセチル化の場合は蛋白質分解阻害機能、リン酸化の場合は細胞内情報伝達機能、硫酸化の場合はホルモン活性化機能もしくは蛋白質輸送機能が現在推定されている。
The modified
また、糖化蛋白質は、糖尿病のマーカ物質となりうるので重要であり、本発明のイムノアッセイの測定対象物として好ましく、イムノアッセイを検査分野に適用することも期待できる。ここで、代表的な糖化蛋白質としては糖化アルブミン、HbA1cがあげられる。HbA1cは、従来から免疫測定原理、ボロン酸アフィニティ原理に基づいて測定される例が多くあるが、本発明に係るイムノアッセイへの適用も例外ではない。 In addition, glycated protein is important because it can be a marker substance for diabetes, and is preferable as a measurement object of the immunoassay of the present invention, and it can be expected that the immunoassay is applied to the examination field. Here, typical glycated proteins include glycated albumin and HbA1c. HbA1c has been conventionally measured based on the immunoassay principle and the boronic acid affinity principle. However, application to the immunoassay according to the present invention is no exception.
本発明の他の実施の形態としては、反応系を備え、反応系における修飾蛋白質の修飾率を測定するためのイムノアッセイに用いられるイムノアッセイキットがあり、反応系は、修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、免疫凝集測定原理に基づいて反応系内における蛋白質の濃度を測定し、蛍光偏光測定原理に基づいて反応系内における修飾蛋白質の濃度を測定し、両者の測定結果から修飾蛋白質の修飾率を測定することを特徴とするイムノアッセイキットとして提供することができる。イムノアッセイキットは、必要最低限の構成として、蛍光性特異物質と抗体とを、例えば、乾燥状態で有している。これに加えて、例えば、測定対象物がHbA1cである場合は、希釈液や変性剤、さらには、コントロール試薬を有している。 As another embodiment of the present invention, there is an immunoassay kit that includes a reaction system and is used in an immunoassay for measuring the modification rate of the modified protein in the reaction system. The reaction system specifically binds to the protein of the modified protein. It has an antibody and a fluorescent specific substance in which the modified substance of the modified protein is specifically recognized and the fluorescent substance is sensitized, and the concentration of the protein in the reaction system is measured based on the principle of immunoagglutination measurement, It can be provided as an immunoassay kit characterized by measuring the concentration of the modified protein in the reaction system based on the principle of fluorescence polarization measurement and measuring the modification rate of the modified protein from the measurement results of both. The immunoassay kit has a fluorescent specific substance and an antibody, for example, in a dry state, as a necessary minimum configuration. In addition to this, for example, when the measurement object is HbA1c, it has a diluent, a denaturant, and a control reagent.
さらに、本発明の他の実施の形態としては、反応系を備え、反応系における修飾蛋白質の修飾率を測定するイムノアッセイに用いられるイムノアッセイデバイスがあり、反応系は、修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、免疫凝集測定原理に基づいて反応系内における蛋白質の濃度を測定し、蛍光偏光測定原理に基づいて反応系内における修飾蛋白質の濃度を測定し、両者の測定結果から修飾蛋白質の修飾率を測定することを特徴とするイムノアッセイデバイスであってもよい。この場合、例えば、図4に示すような円盤形状を有するデバイス40が考えられる。デバイス40には、半径方向に沿って第1乃至第3のチャンバ41乃至43が形成されており、第1のチャンバ41と第2のチャンバ42、第2のチャンバ42と第3のチャンバ43は、流路44によってそれぞれ連通している。第2のチャンバ42に蛍光性特異物質を乾燥状態で保持させ、第3のチャンバ43に抗体を乾燥状態で保持させておく。
Furthermore, as another embodiment of the present invention, there is an immunoassay device that includes a reaction system and is used in an immunoassay for measuring the modification rate of the modified protein in the reaction system. The reaction system specifically binds to the protein of the modified protein. It has an antibody and a fluorescent specific substance in which the modified substance of the modified protein is specifically recognized and the fluorescent substance is sensitized, and the concentration of the protein in the reaction system is measured based on the principle of immunoagglutination measurement, The immunoassay device may be characterized in that the concentration of the modified protein in the reaction system is measured based on the principle of fluorescence polarization measurement, and the modification rate of the modified protein is measured from the measurement results of both. In this case, for example, a
デバイス40は、図5に示すように、回転装置70によって回転されるようになっている。回転装置70は、デバイス40を固定するクランパー71と、デバイス40を支持するターンテーブル73と、ターンテーブル73を回転させるスピンドルモータ74と、スピンドルモータ74の回転を制御する制御デバイス75とを備えている。したがって、回転装置70によってデバイス40の回転がコントロールされると、第1のチャンバ41に導入された測定対象物を含む液体は、遠心力によって流路44を介して移送されるので、結果として本発明のイムノアッセイを実施することができる。
The
本発明のイムノアッセイが実施可能かどうかの予備検討結果を図6および図7に示す。予備検討は、測定対象物にCRP(C−reactive−protein)として、モノクローナル抗体とポリクローナル抗体を用いて蛍光偏光度を測定した。 Preliminary examination results as to whether or not the immunoassay of the present invention can be carried out are shown in FIGS. Preliminary examination measured the degree of fluorescence polarization using a monoclonal antibody and a polyclonal antibody as CRP (C-reactive-protein) as a measuring object.
図6において、黒点は、1つのエピトープを認識するモノクローナル抗体の蛍光性特異物質を加えた場合におけるCRPの濃度と蛍光偏光度との関係を示している。なお、白点は、比較のためにポリクローナル抗体を加えた場合におけるCRPの濃度と蛍光偏光度との関係を示している。 In FIG. 6, black dots indicate the relationship between the concentration of CRP and the degree of fluorescence polarization when a fluorescent antibody specific for a monoclonal antibody that recognizes one epitope is added. The white dots indicate the relationship between the concentration of CRP and the degree of fluorescence polarization when a polyclonal antibody is added for comparison.
図6に示すように、モノクローナル抗体を加えた場合は、蛍光偏光度応答性が見られない。しかしながら、モノクローナル抗体が存在する状態においてポリクローナル抗体を更に加えた場合、図7に示すように、モノクローナル抗体が蛍光偏光度応答性を示すようになる。ここで、蛍光性モノクローナル抗体は、本発明の一実施の形態の反応系1における修飾物12に対する抗体に相当し、ポリクローナル抗体は、本発明の一実施の形態の反応系1における母体となる蛋白質11に対する抗体に相当する。したがって、本発明のイムノアッセイが実施可能であることが確認された。
As shown in FIG. 6, when the monoclonal antibody is added, the fluorescence polarization degree response is not observed. However, when a polyclonal antibody is further added in the presence of the monoclonal antibody, the monoclonal antibody exhibits fluorescence polarization degree responsiveness as shown in FIG. Here, the fluorescent monoclonal antibody corresponds to the antibody against the modified
以上のように、本発明にかかるイムノアッセイは、生体内で重要な機能をもたらす修飾蛋白質を簡易に評価できるという効果を有し、プロテオーム解析の予備評価に使用できるという効果を有するイムノアッセイとして有用である。 As described above, the immunoassay according to the present invention is useful as an immunoassay having an effect that it is possible to easily evaluate a modified protein that provides an important function in a living body and can be used for a preliminary evaluation of proteome analysis. .
1 反応系
10 検体
11 蛋白質
12 修飾物
13 修飾蛋白質
14 蛍光感作抗体
15 蛍光性物質
16 抗体
17 凝集複合体
20 セル
21 光源
22 散乱強度の検出器
23 蛍光測定用の検出器
24 固定の偏光子
25 回転可能な偏光子
26 透過光強度の検出器
40 デバイス
41 第1のチャンバ
42 第2のチャンバ
43 第3のチャンバ
44 流路
70 回転装置
71 クランパー
73 ターンテーブル
74 スピンドルモータ
75 制御デバイス
1
Claims (13)
前記反応系は、前記修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、前記修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、
免疫凝集測定原理に基づいて前記反応系内における前記蛋白質の濃度を測定し、
蛍光偏光測定原理に基づいて前記反応系内における前記修飾蛋白質の濃度を測定し、
両者の測定結果から前記修飾蛋白質の修飾率を算出することを特徴とするイムノアッセイ。 An immunoassay for calculating a modification rate of a modified protein in a reaction system,
The reaction system includes an antibody that specifically binds to the protein of the modified protein, and a fluorescent specific substance that specifically recognizes the modified product of the modified protein and sensitizes the fluorescent substance,
Measure the concentration of the protein in the reaction system based on the principle of immunoagglutination measurement,
Measure the concentration of the modified protein in the reaction system based on the principle of fluorescence polarization measurement,
An immunoassay, wherein the modification rate of the modified protein is calculated from the measurement results of both.
(1)前記修飾蛋白質を含む被検物質を前記蛍光性特異物質に作用させ、特異結合複合体を形成させる工程、(2)前記特異結合複合体を含む反応液の蛍光偏光度と、透過光強度もしくは散乱光強度とを測定する工程、(3)前記特異結合複合体を含む前記反応液に抗体を作用させ、特異結合凝集複合体を形成させる工程、(4)前記特異結合凝集複合体の蛍光偏光度と、透過光強度もしくは散乱光強度とを測定する工程、(5)(2)と(4)より得られた蛍光偏光度の差と、透過光強度の差もしくは散乱強度の差とを算出する工程、(6)前記蛍光偏光度の差より前記修飾蛋白質の濃度を、前記透過光強度の差、もしくは前記散乱強度の差より前記蛋白質の濃度を算出する工程、(7)(6)で得られた前記修飾蛋白質の濃度および前記蛋白質の濃度より前記修飾率を算出する工程、
を含むことを特徴とする請求項1記載のイムノアッセイ。 The immunoassay is:
(1) a step of causing a test substance containing the modified protein to act on the fluorescent specific substance to form a specific binding complex; (2) a fluorescence polarization degree of a reaction solution containing the specific binding complex and transmitted light; A step of measuring intensity or scattered light intensity, (3) a step of causing an antibody to act on the reaction solution containing the specific binding complex to form a specific binding aggregation complex, and (4) the specific binding aggregation complex. A step of measuring the degree of fluorescence polarization and the intensity of transmitted light or scattered light, (5) the difference in fluorescence polarization obtained from (2) and (4), the difference in transmitted light intensity or the difference in scattered intensity (6) calculating the concentration of the modified protein from the difference in the degree of fluorescence polarization, and calculating the concentration of the protein from the difference in transmitted light intensity or the difference in scattering intensity; (7) (6 The concentration of the modified protein obtained in Step of calculating the modification ratio than the concentration of white matter,
The immunoassay according to claim 1, comprising:
前記反応系は、前記修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、前記修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、
免疫凝集測定原理に基づいて前記反応系内における前記蛋白質の濃度を測定し、
蛍光偏光測定原理に基づいて前記反応系内における前記修飾蛋白質の濃度を測定し、
両者の測定結果から前記修飾蛋白質の修飾率を算出することを特徴とするイムノアッセイキット。 An immunoassay kit for use in an immunoassay comprising a reaction system and measuring the modification rate of the modified protein in the reaction system,
The reaction system includes an antibody that specifically binds to the protein of the modified protein, and a fluorescent specific substance that specifically recognizes the modified product of the modified protein and sensitizes the fluorescent substance,
Measure the concentration of the protein in the reaction system based on the principle of immunoagglutination measurement,
Measure the concentration of the modified protein in the reaction system based on the principle of fluorescence polarization measurement,
An immunoassay kit, wherein the modification rate of the modified protein is calculated from the measurement results of both.
前記反応系は、前記修飾蛋白質の蛋白質と特異結合する抗体と、前記修飾蛋白質の修飾物を特異的に認識し蛍光性物質が感作されている蛍光性特異物質とを有し、
免疫凝集測定原理に基づいて前記反応系内における前記蛋白質の濃度を測定し、
蛍光偏光測定原理に基づいて前記反応系内における前記修飾蛋白質の濃度を測定し、
両者の測定結果から前記修飾蛋白質の修飾率を算出することを特徴とするイムノアッセイデバイス。 An immunoassay device for use in an immunoassay comprising a reaction system and measuring a modification rate of a modified protein in the reaction system,
The reaction system includes an antibody that specifically binds to the protein of the modified protein, and a fluorescent specific substance that specifically recognizes the modified product of the modified protein and sensitizes the fluorescent substance,
Measure the concentration of the protein in the reaction system based on the principle of immunoagglutination measurement,
Measure the concentration of the modified protein in the reaction system based on the principle of fluorescence polarization measurement,
An immunoassay device, wherein the modification rate of the modified protein is calculated from the measurement results of both.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005310017A JP2007120976A (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Immunoassay, its kit, its device and reader used in immunoassay |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005310017A JP2007120976A (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Immunoassay, its kit, its device and reader used in immunoassay |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007120976A true JP2007120976A (en) | 2007-05-17 |
Family
ID=38144995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005310017A Pending JP2007120976A (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Immunoassay, its kit, its device and reader used in immunoassay |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007120976A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019511715A (en) * | 2016-03-15 | 2019-04-25 | ドッツ テクノロジー コーポレイションDOTS Technology Corp. | System and method for allergen detection |
-
2005
- 2005-10-25 JP JP2005310017A patent/JP2007120976A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019511715A (en) * | 2016-03-15 | 2019-04-25 | ドッツ テクノロジー コーポレイションDOTS Technology Corp. | System and method for allergen detection |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Aitekenov et al. | Detection and quantification of proteins in human urine | |
Cretich et al. | Protein microarray technology: how far off is routine diagnostics? | |
JP5539958B2 (en) | Methods for serological agglutination immunoassays and other immunoassays performed on thin film body fluid samples | |
US7691648B2 (en) | Target substance detecting element, target substance detection apparatus and target substance detection method | |
Sun et al. | High-contrast grating resonators for label-free detection of disease biomarkers | |
Zhang et al. | Aptamer-based fluorometric lateral flow assay for creatine kinase MB | |
JP6172163B2 (en) | Method for immunoassay of hemoglobin A1c in specimen | |
US20070243559A1 (en) | Immunoassay method | |
Sparbier et al. | Immuno‐MALDI‐TOF MS: new perspectives for clinical applications of mass spectrometry | |
JP2010019553A (en) | Specific bonding riaction detecting method of molecule by monomolecular fluorometric analysis | |
US20100227414A1 (en) | Affinity capture mass spectroscopy with a porous silicon biosensor | |
WO2016025429A1 (en) | Precise estimation of glomerular filtration rate from multiple biomarkers | |
JP2013515956A (en) | Sample measuring apparatus and method | |
Kaur et al. | Analytical techniques for characterization of biological molecules–proteins and aptamers/oligonucleotides | |
Stigter et al. | Coupling surface-plasmon resonance and mass spectrometry to quantify and to identify ligands | |
Ke et al. | Detection of morphine in urine based on a surface plasmon resonance imaging immunoassay | |
Rossetti et al. | Exploring the peptide retention mechanism in molecularly imprinted polymers | |
CN103048471A (en) | Method for quantitatively detecting protein acetylation level | |
JP2007120976A (en) | Immunoassay, its kit, its device and reader used in immunoassay | |
US7851229B2 (en) | Two-phase optical assay with unitized container and double or single sensor systems | |
JP4117005B2 (en) | Immunoturbidimetric assay method and reagent for lipoprotein (a) | |
Vrhovac et al. | Novel approach to the measurement of antithyroglobulin antibodies in human serum–application of the quartz crystal microbalance sensors | |
JP2011047802A (en) | Concentration measuring method of target material | |
Nilvebrant | Kinetic analysis and epitope binning using surface plasmon resonance | |
WO2003081243A1 (en) | Fluorescent polarization method, kit used therefor and biosensor |