JP2008191143A - Biotinylated nanoparticle for immunological assay - Google Patents

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紳吾 平松
Kiban Tei
基晩 鄭
Tomoko Hatahira
智子 畠平
Onori Kanamori
大典 金森
Hiroyasu Tsunoya
博保 角矢
Shunichi Kuroda
俊一 黒田
Katsuyuki Tanizawa
克行 谷澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool capable of alignment-exhibiting densely antibodies on a surface without generating a steric hindrance, in a biodegradable nanoparticle, and allowing precise immunological assay via biotin, and an immunological assay using the same. <P>SOLUTION: This biotinylated nanoparticle for the immunological assay is a nano size of particle formed by taking a lipid double membrane into a protein having self-organizing ability and has an antibody coupling part in the protein having the self-organizing ability, and the protein having the self-organizing ability is labeled with the biotin. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、直径がナノサイズの粒子がビオチン化された免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子および免疫学的測定方法に関するものである。   The present invention relates to a biotinylated nanoparticle for immunological measurement in which particles having a nano-sized diameter are biotinylated and an immunological measurement method.

ELISA(enzyme−linked immunosorbent assay)、western blotting、組織染色などに代表される免疫学的測定は、1941年、Coonsらによる蛍光色素を標識した抗体で形質細胞のIgGを検出した蛍光抗体法の確立から端を発しており、次いでNakane、Pierceらによる酵素抗体法の開発(1966年)を受け、peroxidase−anti−peroxidase;PAP法(1970年)、avidin−biotylated−peroxidase complex;ABC法(1981年)、labeled streptavidin biotynlated antibody;LSAB法(1984年)などが開発されてきた(非特許文献1参照)。   Immunoassays such as ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), Western blotting, and tissue staining were established in 1941 by Coons et al. Establishment of a fluorescent antibody method for detecting plasma cell IgG with an antibody labeled with a fluorescent dye. And then the development of the enzyme antibody method by Nakane, Pierce et al. (1966). Peroxidase-anti-peroxidase; PAP method (1970), avidin-biotylated-peroxidase complex; ABC method (1981) ), Labeled streptavidin biotinylated antibody; LSAB method (1984), etc. have been developed (see Non-Patent Document 1). ).

免疫学的測定は、抗原に対する特異抗体を反応させ、さらなる抗原−抗体反応、あるいは化学反応を巧みに組み合わせて特異抗体と標識物質の免疫複合体を形成し、最終的に標識酵素の発色反応や標識蛍光の蛍光強度によって抗原の存在を可視化・定量化する原理に基づいており、抗体を用いることでクルードなサンプル中においても抗原(検出のターゲット物質;タンパク質、ペプチド、核酸、糖鎖、化合物など)のみを選択的に染色することができる優れた研究手法である。これによって、検出のターゲットである抗原を精製せずしてその存在量を定量したり、細胞内における抗原の局在場所を特定することができるため、免疫学的測定技術はライフサイエンス分野やバイオ研究分野において広く普及している。   Immunological measurement involves reacting a specific antibody against an antigen, and skillfully combining further antigen-antibody reaction or chemical reaction to form an immune complex of the specific antibody and the labeling substance. Based on the principle of visualizing and quantifying the presence of an antigen by the fluorescence intensity of the labeled fluorescence. Even in a crude sample using an antibody, the antigen (target substance for detection; protein, peptide, nucleic acid, sugar chain, compound, etc.) ) Is an excellent research technique that can selectively stain only. This makes it possible to quantify the abundance without purifying the antigen that is the target of detection, and to identify the location of the antigen in the cell. Widely used in research fields.

免疫学的測定の感度を向上させる手法が精力的に研究されており、その一例として、免疫学的測定に用いられる抗体をビオチンで標識し、アビジンと酵素の複合体やストレプトアビジンと酵素の複合体を結合させることによる免疫学的測定の高感度化が知られており、研究分野をはじめとして広く利用されている。   Methods for improving the sensitivity of immunological measurements have been energetically studied. For example, antibodies used for immunological measurements are labeled with biotin, and a complex of avidin and enzyme, or a complex of streptavidin and enzyme. Sensitization of immunological measurement by binding the body is known and widely used in research fields.

近年、ナノサイズのマテリアルを用いて、免疫学的測定の感度を向上させる手法が研究されており、その一例として、B型肝炎ウイルス表面抗原(HBsAg)タンパク質が、自己組織化によって細胞内の脂質2重膜を取り込むことにより形成した中空ナノ粒子を用いた物質のセンシング方法が開示されている(特許文献1参照)。生分解性の該中空ナノ粒子の表面に抗体などの物質認識分子を提示させ、物質のセンシングへの適用する技術が開示されている。これは、自己組織化能を有するタンパク質が、脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子を用いた免疫学的測定について開示している。しかしナノサイズの粒子表面に抗体を立体障害無く高密度で整列提示することが依然として課題であり、その解決方法は開示されていない。また、自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子の標識にビオチンを用いる免疫学的測定の高感度化の記載はなく、さらに、標識されるビオチンの数を増加させる手法およびその効果も記載されていない。   In recent years, methods for improving the sensitivity of immunological measurements using nano-sized materials have been studied.For example, hepatitis B virus surface antigen (HBsAg) protein is converted into intracellular lipids by self-assembly. A substance sensing method using hollow nanoparticles formed by incorporating a double membrane is disclosed (see Patent Document 1). There is disclosed a technique in which a substance recognition molecule such as an antibody is presented on the surface of the biodegradable hollow nanoparticle and applied to substance sensing. This discloses immunoassay using nano-sized particles in which a protein having a self-organizing ability is formed by incorporating a lipid bilayer. However, it is still a problem to display antibodies on the surface of nano-sized particles at high density without steric hindrance, and no solution is disclosed. In addition, there is no description of high-sensitivity immunoassay using biotin for labeling nano-sized particles formed by incorporating a lipid bilayer with a protein having self-organization ability. There is also no description of a method for increasing the number of and the effect thereof.

一方、B型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質を含む中空ナノ粒子の表面に抗体結合部位を介して抗体を提示した例が知られているが(特許文献2参照)、組織特異的な薬剤の運搬や導入すなわちドラッグデリバリーシステムに関する発明であり、免疫学的測定を可能にするものではない。
ウルリケら(Ulrike、K.et al.)、ジャーナルオブヒストケミストリアンドサイトケミストリ(Journal of Histochemistry and Cytochemistry)、2001年、第49巻、p623−630. 国際公開第2005/095968号パンフレット 特開2004−2313号公報
On the other hand, an example in which an antibody is presented on the surface of a hollow nanoparticle containing a hepatitis B surface antigen protein via an antibody binding site is known (see Patent Document 2). That is, the invention relates to a drug delivery system and does not enable immunological measurement.
Ulrike, K. et al., Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 2001, 49, p 623-630. International Publication No. 2005/095968 Pamphlet JP 2004-2313 A

以上のような状況に鑑み、本発明では、
1)生分解性であり
2)表面に抗体を立体障害無く高密度で整列提示可能であり
3)ビオチンを介して高感度な免疫学的測定を可能とする
免疫学的測定用のビオチン化ナノ粒子を提供することを課題としている。
In view of the above situation, in the present invention,
1) Biodegradable 2) The antibody can be arranged and displayed on the surface at high density without steric hindrance 3) Biotinylated nano for immunoassay enabling highly sensitive immunoassay via biotin The problem is to provide particles.

本発明者らは、上記課題を解決する手法を鋭意検討した結果、自己組織化能を有するタンパク質が、脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子であって、自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位を有しており、自己組織化能を有するタンパク質がビオチンで標識されている、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し本発明に至ったものである。   As a result of intensive studies on a technique for solving the above problems, the present inventors have found that a protein having a self-organizing ability is a nano-sized particle formed by incorporating a lipid bilayer, and has a self-organizing ability. It has been found that the above problem can be solved by using biotinylated nanoparticles for immunological measurement in which a protein having an antibody has an antibody binding site and a protein having self-organization ability is labeled with biotin. Invented.

本発明は、以下の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子、該粒子を用いた免疫学的測定方法、及び、該粒子の免疫学的測定用の使用に関する。
1. 自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子であって、自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位を有しており、自己組織化能を有するタンパク質がビオチンで標識されている、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。
2. 抗体結合部位が、ZZタグである項1記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。
3. 自己組織化能を有するタンパク質が、B型肝炎ウイルス表面抗原(HBsAg)タンパク質である項1または2に記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。
4. ビオチンが、タンパク質のリジン残基もしくはN末端アミノ酸残基に結合していることを特徴とする項1から3のいずれかに記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。
5. 項1から4のいずれかに記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子に、酵素とビオチン結合性タンパク質の複合体を結合させ、さらに抗体結合部位に抗体を結合させ、前記抗体により認識される測定対象物質を、前記酵素を用いて測定する、免疫学的測定方法。
6. 測定対象物質が抗体である、項5に記載の免疫学的測定用方法。
7. ビオチン結合性タンパク質が、アビジン、ストレプトアビジンもしくはニュートラアビジン(NeutrAvidin)である、項5または6に記載の免疫学的測定方法。
8. 自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子であって、自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位を有しており、自己組織化能を有するタンパク質がビオチンで標識されているビオチン化ナノ粒子の、免疫学的測定のための使用。
The present invention relates to the following biotinylated nanoparticles for immunological measurement, immunological measurement methods using the particles, and use of the particles for immunological measurement.
1. A nano-sized particle formed by incorporating a lipid bilayer into a protein having self-organization ability, and the protein having self-assembly ability has an antibody binding site and has self-assembly ability Biotinylated nanoparticles for immunological measurement, wherein the protein is labeled with biotin.
2. Item 2. The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to Item 1, wherein the antibody binding site is a ZZ tag.
3. Item 3. The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to Item 1 or 2, wherein the protein having the ability to self-assemble is a hepatitis B virus surface antigen (HBsAg) protein.
4). Item 4. The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to any one of Items 1 to 3, wherein biotin is bound to a lysine residue or N-terminal amino acid residue of the protein.
5. Item 5. The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to any one of Items 1 to 4, wherein a complex of an enzyme and a biotin-binding protein is bound, and an antibody is bound to an antibody binding site, which is recognized by the antibody. An immunological measurement method for measuring a substance to be measured using the enzyme.
6). Item 6. The immunological measurement method according to Item 5, wherein the substance to be measured is an antibody.
7). Item 7. The immunological measurement method according to Item 5 or 6, wherein the biotin-binding protein is avidin, streptavidin, or neutravidin.
8). A nano-sized particle formed by incorporating a lipid bilayer into a protein having self-organization ability, and the protein having self-assembly ability has an antibody binding site and has self-assembly ability Use of biotinylated nanoparticles whose protein is labeled with biotin for immunological measurements.

本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を、現在広く用いられているwestern解析やELISAなどの免疫学的測定に用いることにより、より高感度な免疫学的測定を行うことが可能となる。   By using the biotinylated nanoparticles for immunological measurement of the present invention for immunological measurements such as Western analysis and ELISA that are currently widely used, it becomes possible to perform more sensitive immunological measurements. .

この発明におけるその他の用語や概念は、発明の実施形態の説明や実施例において詳しく規定する。また、この発明を実施するために使用する様々な技術は、特にその出典を明示した技術を除いては、公知の文献等に基づいて当業者であれば容易かつ確実に実施可能である。例えば、遺伝子工学および分子生物学的技術はSambrook and Maniatis, 「Molecular Cloning−A Laboratory Manual」, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989; Ausubel, F. M. et al., 「Current Protocols in Molecular Biology」, John Wiley & Sons, New York, N.Y, 1995等に記載されている。   Other terms and concepts in the present invention are defined in detail in the description of the embodiments and examples of the invention. Various techniques used for carrying out the present invention can be easily and surely implemented by those skilled in the art based on known literatures and the like, except for the technique that clearly shows the source. For example, genetic engineering and molecular biology techniques are described in Sambrook and Maniatis, “Molecular Cloning-A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989; Ausubel, F .; M.M. et al. , “Current Protocols in Molecular Biology”, John Wiley & Sons, New York, N .; Y, 1995, and the like.

本発明は、「自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子であって、自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位を有しており、自己組織化能を有するタンパク質がビオチンで標識されている、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子」に関するものである。   The present invention relates to “a nano-sized particle formed by incorporating a lipid bilayer into a protein having self-assembly ability, wherein the protein having self-assembly ability has an antibody binding site, The present invention relates to a biotinylated nanoparticle for immunological measurement in which a protein having an organizing ability is labeled with biotin.

本発明における「免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子」とは、免疫学的測定に用いられる生分解性のビオチン化ナノ粒子を示し、自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子であり、自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位を有しており、自己組織化能を有するタンパク質がビオチンで標識されているものを示す。   The “biotinylated nanoparticle for immunological measurement” in the present invention refers to a biodegradable biotinylated nanoparticle used for immunological measurement, and a protein having self-organization ability takes in a lipid bilayer. A nano-sized particle formed by the above, wherein a protein having a self-assembling ability has an antibody binding site, and a protein having a self-assembling ability is labeled with biotin.

本発明における免疫学的測定とは、目的とする物質の存在や局在などの検出において、抗体を用い、かつ検出においては吸光、発光、蛍光、放射線、呈色、濁度などの変化を利用する手法を示す。本発明における免疫学的測定において、測定対象物質の種類は、特に制限はなく、DNAやRNA、タンパク質、糖鎖などの生体物質、細胞、ウイルス、ファージ、および化学物質などが挙げられる。例えば、DNAもしくはRNAを目的物質とする免疫学的測定の一例として、各種メンブレンもしくは樹脂包埋組織切片上の核酸にDigoxigeninやFluoresceinを結合したDNAやRNAをハイブリダイズさせ、DigoxigeninやFluoresceinに対する抗体を用いて目的とするDNAもしくはRNAを検出する工程を含むSouthern hybridizationやin situ hybridization、northern hybridizationなどが挙げられる。タンパク質を目的物質とする免疫学的測定の例としては、western blottingや免疫組織染色、免疫電子顕微鏡観察、EIA(Enzymeimmunoassay 酵素免疫検定法)、ELISA(Enzyme−Linked Immunosorbent Assay 固相酵素免疫検定法)、RIA(Radioimmunossay 放射線免疫検定法)、FIA(Fluorescenceimmunoassay 蛍光免疫検定法)、FLISA(Fluorescence−Linked Immunosorbent Assay 固相蛍光免疫検定法)、ELISPOT(Enzyme−Linked Immuno−Spot)、イムノクロマトなどが挙げられる。細胞、ウイルス、ファージ、および化学物質などを目的物質とする免疫学的測定としては、免疫組織染色、免疫電子顕微鏡観察、EIA(Enzymeimmunoassay 酵素免疫検定法)、ELISA(Enzyme−Linked Immunosorbent Assay 固相酵素免疫検定法)、RIA(Radioimmunoassay 放射線免疫検定法)、FIA(Fluorescenceimmunoassay 蛍光免疫検定法)、FLISA(Fluorescence−Linked Immunosorbent Assay 固相蛍光免疫検定法)、ELISPOT(Enzyme−Linked Immuno−Spot)、フローサイトメトリー、イムノクロマトなどが挙げられる。   The immunological measurement in the present invention uses an antibody in detection of the presence or localization of a target substance and uses changes in absorption, luminescence, fluorescence, radiation, coloration, turbidity, etc. in the detection. The technique to do is shown. In the immunological measurement in the present invention, the type of the substance to be measured is not particularly limited, and examples thereof include biological substances such as DNA, RNA, proteins, sugar chains, cells, viruses, phages, and chemical substances. For example, as an example of immunological measurement using DNA or RNA as a target substance, DNA or RNA bound to Digoxigenin or Fluorescein is hybridized to nucleic acids on various membranes or resin-embedded tissue sections, and antibodies against Digoxigenin or Fluorescein are used. Examples include Southern hybridization, in situ hybridization, and northern hybridization that include a step of detecting the target DNA or RNA. Examples of immunological measurement using protein as a target substance include Western blotting, immunohistochemical staining, immunoelectron microscopic observation, EIA (Enzyme immunoassay enzyme immunoassay), ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay solid phase enzyme immunoassay) , RIA (Radioimmunosay radioimmunoassay), FIA (Fluorescenceimmunoassay fluorescence immunoassay), FLISA (Fluorescence-Linked Immunosorbent Assay solid phase fluorescence immunoassay), ELISPOT (ImmunoImmunoImmunoImmunoImmunosyminL). Examples of immunological measurements using cells, viruses, phages, chemical substances, etc. as target substances include immunohistochemical staining, immunoelectron microscopy, EIA (Enzyme immunoassay enzyme immunoassay), ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay solid phase enzyme) Immunoassay), RIA (Radioimmunoassay radioimmunoassay), FIA (Fluorescence immunoassay fluorescence immunoassay), FLISA (Fluorescence-Linked Immunosorbent Assay solid-phase fluorescence immunoassay), ELISPIL-t-SmIpI-Lt (EmSimI-Lonp Measurement, immunochromatography and the like.

本発明における測定対象物質の種類は、好ましくは抗体であり、更に好ましくはアレルギーや感染症などの疾患に関連する血中抗体である。   The kind of the substance to be measured in the present invention is preferably an antibody, more preferably a blood antibody related to a disease such as allergy or infection.

本発明における免疫学的測定は、目的に応じて、
1)抗体により目的とする物質を直接認識し、抗体にビオチン化ナノ粒子を結合させ、ビオチンを検出する直接法、
2)目的とする物質を抗体により認識し、目的物質と結合した抗体を、標識もしくは未標識の2次抗体により認識し、2次抗体にビオチン化ナノ粒子を結合させ、ビオチンを検出する間接法、
3)競合法、
4)目的とする物質を固相化した抗体により捕捉し、さらに別の標識もしくは未標識の2次抗体により認識し、2次抗体にビオチン化ナノ粒子を結合させ、ビオチンを検出する二抗体サンドイッチ法、
5)目的とする物質を固相化した抗体により捕捉し、さらに別の抗体により目的とする物質を認識し、目的とする物質を認識した抗体をさらに別の標識もしくは未標識の3次抗体により認識し、3次抗体にビオチン化ナノ粒子を結合させ、ビオチンを検出する三抗体サンドイッチ法、
などが選択される。
According to the purpose, immunological measurement in the present invention,
1) A direct method in which a target substance is directly recognized by an antibody, biotinylated nanoparticles are bound to the antibody, and biotin is detected.
2) An indirect method in which a target substance is recognized by an antibody, an antibody bound to the target substance is recognized by a labeled or unlabeled secondary antibody, biotinylated nanoparticles are bound to the secondary antibody, and biotin is detected. ,
3) Competition method,
4) A secondary antibody sandwich that captures the target substance with an immobilized antibody, recognizes it with another labeled or unlabeled secondary antibody, binds biotinylated nanoparticles to the secondary antibody, and detects biotin. Law,
5) Capturing the target substance with the immobilized antibody, recognizing the target substance with another antibody, and recognizing the target substance with another labeled or unlabeled tertiary antibody A three-antibody sandwich method that recognizes, binds biotinylated nanoparticles to a tertiary antibody, and detects biotin;
Etc. are selected.

上記1)〜5)において用いられるビオチン化ナノ粒子と結合させる抗体は、ビオチン化ナノ粒子の持つ抗体結合部位との結合力が高い抗体が望ましく、マウス由来IgG、ウサギ由来IgG、ヒト由来IgG、イヌ由来IgGが好適に用いられる。   The antibody to be bound to the biotinylated nanoparticle used in the above 1) to 5) is preferably an antibody having a high binding force with the antibody binding site of the biotinylated nanoparticle, mouse-derived IgG, rabbit-derived IgG, human-derived IgG, Dog-derived IgG is preferably used.

本発明の免疫学的測定法において、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子は、抗体と同時に加えてもよく、予め抗体を該ナノ粒子の抗体結合部位に結合させた後に、従来の抗体として加えてもよく、抗体を加えた後に該ナノ粒子を加えてもよい。好ましくは抗体とナノ粒子は同時に加えるか、抗体を加える前にナノ粒子を加える。   In the immunoassay method of the present invention, biotinylated nanoparticles for immunoassay may be added at the same time as the antibody, and after adding the antibody to the antibody binding site of the nanoparticle in advance, it is added as a conventional antibody. Alternatively, the nanoparticles may be added after the antibody is added. Preferably the antibody and nanoparticles are added simultaneously or the nanoparticles are added prior to adding the antibody.

抗体とナノ粒子が同時に加えられる場合、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子の使用量は、粒子と結合する抗体の分子数の、0.01〜10倍量程度の分子数、好ましくは0.05〜1倍量程度の分子数を使用する。粒子と結合する抗体の量(分子数)と比べて、ビオチン化ナノ粒子の使用量(分子数)が少なすぎると、該粒子による感度上昇効果が少なくなり、使用量が多すぎると、測定のバックグラウンドが高くなる。   When the antibody and the nanoparticles are added simultaneously, the amount of biotinylated nanoparticles for immunological measurement is about 0.01 to 10 times the number of molecules of the antibody bound to the particles, preferably about 0.1. Use a molecular number of about 05 to 1 times. When the amount of biotinylated nanoparticles used (number of molecules) is too small compared to the amount of antibody bound to the particles (number of molecules), the effect of increasing the sensitivity due to the particles is reduced. The background becomes high.

本発明において「自己組織化能を有するタンパク質」とは、疎水的相互作用などのタンパク質間相互作用により自己集合する性質をもつタンパク質である。タンパク質間相互作用により自己集合する性質をもつタンパク質であることは、タンパク質が溶解した溶液の温度やpH、塩濃度や溶媒を変化させることでタンパク質どうしで多量体を形成することにより確認することができる。   In the present invention, the “protein having self-organization ability” is a protein having a property of self-assembly by protein-protein interaction such as hydrophobic interaction. A protein that has the property of self-assembling by protein-protein interaction can be confirmed by forming multimers between proteins by changing the temperature, pH, salt concentration, and solvent of the solution in which the protein is dissolved. it can.

「自己組織化能を有するタンパク質」としては、種々のウイルスから得られるウイルス粒子構成タンパク質を適用することができる。具体的には、B型肝炎ウイルス(Hepatitis B Virus:HBV)やC型肝炎ウイルス(Hepatitis C Virus)、マイクロウイルス(Micro virus)、ファージウイルス(phage virus)、アデノウイルス(adeno virus)、ヘパドナウイルス(hepadna virus)、パルボウイルス(Parvo virus)、パポバウイルス(papova virus)、レトロウイルス(Retro virus)、レオウイルス(Reo virus)、コロナウイルス(Corona virus)、カイコ細胞質多角体病ウイルス(Bombyx mori cytoplasmic polyhedrosis virus)、カリシウイルス、ノロウイルス、サポウイルスなどの構成タンパク質や膜タンパク質、表面抗原タンパク質、または多角体タンパク質等が例示される。   As the “protein having self-organizing ability”, virion-constituting proteins obtained from various viruses can be applied. Specifically, hepatitis B virus (Hpatitis B virus: HBV), hepatitis C virus (Hepatitis C virus), micro virus (micro virus), phage virus (adeno virus), adenovirus (adeno virus), hepadna Virus (hepadna virus), parvovirus (papovirus), retrovirus (retro virus), reovirus (coronavirus), coronavirus (corona virus) polyhedrossis virus), calicivirus, norovirus, sapovirus, etc. Proteins and membrane proteins, surface antigen protein or polyhedral protein and the like, are exemplified.

「自己組織化能を有するタンパク質」は、例えば、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、ウィルス、ファージ、細菌類、菌類等に由来する天然タンパク質や遺伝子工学的に組み替えられたタンパク質、種々の合成タンパク質等である。「自己組織化能を有するタンパク質」は、好ましくは、ウイルス由来タンパク質、更に好ましくは肝炎ウイルス由来のタンパク質、更に好ましくはB型肝炎ウイルス由来のタンパク質が用いられる。最も好ましくはB型肝炎ウイルス表面抗原(HBsAg)タンパク質が用いられる。このとき、自己組織能が失われない限りにおいて、種々の変異を持つ変異体であってもよく、HBsAgタンパク質のpreS領域のアミノ酸の一部を欠失させることにより、ナノサイズの粒子の生産量や安定性を高めることができる。   “Proteins having self-organizing ability” are, for example, natural proteins derived from animal cells, plant cells, insect cells, viruses, phages, bacteria, fungi, etc., genetically engineered proteins, and various synthetic proteins. Etc. As the “protein having self-organizing ability”, a virus-derived protein, more preferably a protein derived from hepatitis virus, more preferably a protein derived from hepatitis B virus is used. Most preferably, hepatitis B virus surface antigen (HBsAg) protein is used. At this time, as long as the self-organization ability is not lost, it may be a mutant having various mutations. By deleting a part of the amino acid in the preS region of the HBsAg protein, the production amount of nano-sized particles is increased. And can improve stability.

本発明において、「自己組織化能を有するタンパク質」が、ウイルス由来タンパク質であることか好ましく、ウイルス(特にB型肝炎ウイルス)の表面抗原タンパク質を用いることがより好ましい。「自己組織化能を有するタンパク質」として、ウイルス(特にB型肝炎ウイルス)の表面抗原タンパク質を用い、酵母、昆虫細胞、哺乳類細胞(例えばCHO細胞)などの真核細胞内で発現させることで、このタンパク質が宿主真核細胞の小胞体の脂質2重膜を取り込みながら自己組織化を起こし、物理的にも強度の強い、直径がナノサイズの粒子を効率的に作ることができる。このタンパク質を酵母内で発現させることで、数〜数十mg/L培養のナノ粒子を生産できるため、非常に高効率な粒子の生産が可能であり、粒子生産のコストを非常に低くすることができる。これは、産業的に該粒子を利用する上でも重要なことである。   In the present invention, the “protein having the ability to self-assemble” is preferably a virus-derived protein, more preferably a surface antigen protein of a virus (particularly hepatitis B virus). By using a surface antigen protein of a virus (particularly hepatitis B virus) as a “protein having self-organizing ability”, it is expressed in eukaryotic cells such as yeast, insect cells, mammalian cells (eg CHO cells), This protein self-assembles while taking up the lipid bilayer of the endoplasmic reticulum of the host eukaryotic cell, and can efficiently produce particles having a physical strength and a nano-sized diameter. By expressing this protein in yeast, it is possible to produce nanoparticles of several to several tens of mg / L culture, so that highly efficient particles can be produced, and the cost of particle production is extremely low. Can do. This is important for industrial use of the particles.

ウイルス表面抗原タンパク質が作り出すナノ粒子は物理的に非常に安定で、60〜80℃といった高温や8Mのウレア、または種々の界面活性剤存在下でもその形態を維持できる。このような粒子の安定性は様々な免疫学的測定手法に適用が可能になるため汎用性が高い、また保存性が高く、ハンドリングしやすい、さらには、測定中に他の不純物を除去する、あるいは非特異的結合を軽減するための洗浄処理(例えば、変性剤や界面活性剤による洗浄が可能になる)を加えることが可能になるため、検出の精度を上げられる。従って、ウイルス表面抗原タンパク質が作り出すナノ粒子を使うことで、免疫学的測定手法の幅が格段に広がる効果が期待できる。   The nanoparticles produced by the virus surface antigen protein are physically very stable and can maintain their morphology even at high temperatures such as 60 to 80 ° C., 8 M urea, or various surfactants. The stability of such particles can be applied to various immunological measurement methods, so it is highly versatile, high in storage stability, easy to handle, and removes other impurities during measurement. Alternatively, it is possible to add a washing treatment for reducing non-specific binding (for example, washing with a denaturing agent or a surfactant is possible), so that the detection accuracy can be increased. Therefore, the use of nanoparticles produced by the virus surface antigen protein can be expected to greatly expand the range of immunological measurement methods.

本発明における「自己組織化能を有するタンパク質」は、抗体結合部位を有している。「自己組織化能を有するタンパク質」が抗体結合部位を有することにより、本発明における免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子の表面には「自己組織化能を有するタンパク質」の自己組織化の効果により抗体結合部位を高密度で整列させることが可能となる。その結果免疫学的測定に用いる抗体を、ナノ粒子表面に高密度で整列固定することが可能となり、そのため高感度で高精度な免疫学的測定が可能となる。   The “protein having self-assembly ability” in the present invention has an antibody binding site. Since the “protein having self-organization ability” has an antibody binding site, the surface of the biotinylated nanoparticle for immunological measurement in the present invention has the effect of self-assembly of “protein having self-assembly ability”. It is possible to align antibody binding sites at high density. As a result, antibodies used for immunological measurement can be aligned and fixed at a high density on the surface of the nanoparticles, so that highly sensitive and highly accurate immunological measurement is possible.

本発明における抗体結合部位は、抗体の抗原認識部位以外の領域と結合もしくは相互作用し得るポリペプチドであり、より好ましくは抗体Fc領域との結合部位である。本発明における抗体結合部位は、好ましくはFcレセプター、protein A、Protein G、Protein A/G、protein L、ZZタグのいずれかの全長もしくは一部およびそれらの変異体であり、さらに好ましくは、抗体結合部位が、ZZタグである。自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位としてZZタグを有しており、該自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子を、ZZ粒子と表記する。   The antibody binding site in the present invention is a polypeptide capable of binding to or interacting with a region other than the antibody antigen recognition site, and more preferably a binding site with the antibody Fc region. The antibody binding site in the present invention is preferably the full length or part of any of Fc receptor, protein A, protein G, protein A / G, protein L, and ZZ tags, and a variant thereof, more preferably an antibody The binding site is a ZZ tag. A protein having self-organization ability has a ZZ tag as an antibody binding site, and a nano-sized particle formed when the protein having self-assembly ability incorporates a lipid bilayer is denoted as ZZ particle. To do.

本発明において、ZZタグとは、Z領域と呼ばれるprotein Aのもつ「抗体Fc領域との結合部位」がタンデムにならんだ領域を示す。ZZタグのアミノ酸配列は、次のような繰返し配列もしくはその変異体である。AQHDEAVDNKFNKEQQNAFYEILHLPNLNEEQRNAFIQSLKDDPSQSANLLAEAKKLNDAQAPKVDNKFNKEQQNAFYEILHLPNLNEEQRNAFIQSLKDDPSQSANLLAEAKKLNDAQAPK(配列番号1)。ZZタグは分子量が小さく立体障害を起こさない観点からも好ましく用いられる。このZZ領域(ZZタグ)と呼ばれるポリペプチドもしくはその変異体を用いることで、立体障害なく、抗体を高密度でナノ粒子表面に整列提示することが可能となり、免疫学的測定をより高感度にすることが可能となる。つまり本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子では、「自己組織化能を有するタンパク質」が抗体結合部位としてZZタグを有することにより、免疫学的測定に用いる抗体を、ナノ粒子表面に、立体障害無く、より高密度で整列固定することが可能となり、そのためより高感度で高精度な免疫学的測定が可能となる。   In the present invention, the ZZ tag indicates a region in which the “binding site with the antibody Fc region” of protein A, called the Z region, is tandem. The amino acid sequence of the ZZ tag is the following repetitive sequence or a variant thereof. AQHDEAVDNKFNKEQQNAFYILHLPNLNEEEQRNAFIQSLKDDPSQSANLLLAEAKKLNDAQAPKVDNKFNKEQQNAFEYEILLPLPNLNEEQRNAFIQSLKDDPSQSANLLLAAPAKNLDAQ sequence The ZZ tag is preferably used from the viewpoint of low molecular weight and no steric hindrance. By using a polypeptide called a ZZ region (ZZ tag) or a variant thereof, it becomes possible to display antibodies on the nanoparticle surface at a high density without steric hindrance, making immunoassay more sensitive. It becomes possible to do. That is, in the biotinylated nanoparticle for immunological measurement of the present invention, the “protein having self-assembly ability” has a ZZ tag as an antibody binding site, so that the antibody used for immunological measurement is placed on the nanoparticle surface. Without steric hindrance, it becomes possible to align and fix at a higher density, so that more sensitive and highly accurate immunological measurement is possible.

また、ZZタグ配列は、122個のアミノ酸配列中に、12個ものリジン配列を有しており、側鎖にアミノ基が豊富である。一方、特許文献1に記載の、自己組織化能を有するタンパク質であるB型肝炎ウイルスの表面抗原タンパク質は僅か3個しかリジン基を有しておらず、N末端アミノ酸残基を含めても、4カ所しかアミノ基を有していない。従って、アミノ基を標的としてビオチン化を行ったとき、最大でも4カ所しかビオチン化されない。一方、ZZタグ配列を有することにより、リジンの数は3個から15個に増加し、N末端アミノ酸残基を含めて16カ所のアミノ基を標的にしたビオチン化が効率的に起こり、結果としてビオチンがナノ粒子の表面に多く局在することになる。その結果、ビオチン結合性タンパク質と酵素の複合体が、ZZタグを持たない時と比較し、より多く結合することになり、免疫学的測定の感度は、ZZタグを持たない場合と比較し向上する。   The ZZ tag sequence has as many as 12 lysine sequences in 122 amino acid sequences and is rich in amino groups in the side chain. On the other hand, the surface antigen protein of hepatitis B virus, which is a protein having a self-assembling ability described in Patent Document 1, has only three lysine groups, and even if the N-terminal amino acid residue is included, Only 4 places have amino groups. Therefore, when biotinylation is performed using an amino group as a target, biotinylation is possible only at four places at the maximum. On the other hand, by having a ZZ tag sequence, the number of lysine increased from 3 to 15, and biotinylation targeting 16 amino groups including the N-terminal amino acid residue occurred efficiently, resulting in A large amount of biotin is localized on the surface of the nanoparticle. As a result, the biotin-binding protein-enzyme complex binds more than when it does not have a ZZ tag, and the sensitivity of immunological measurement is improved compared to the case without a ZZ tag. To do.

本発明のナノ粒子は、自己組織化能を有するタンパク質が約100個で1つの粒子を形成する。従って、本発明の粒子1つあたりのビオチンないし酵素標識の程度は、自己組織化能を有するタンパク質1つあたりの標識量の、約100倍となる。   The nanoparticles of the present invention form one particle with about 100 proteins having self-assembly ability. Therefore, the degree of biotin or enzyme labeling per particle of the present invention is about 100 times the amount of labeling per protein having self-assembly ability.

本発明の粒子1個あたりのビオチン化の程度は、自己組織化能を有するタンパク質1分子あたり、1〜15個、好ましくは2〜12個、より好ましくは3〜10個である。   The degree of biotinylation per particle of the present invention is 1 to 15, preferably 2 to 12, more preferably 3 to 10 per molecule of protein having self-assembling ability.

本発明の粒子1個あたりの酵素等の標識の数は、自己組織化能を有するタンパク質1分子あたり、0.1〜10個、好ましくは0.1〜5個、より好ましくは0.1〜1個である。   The number of labels such as enzymes per particle of the present invention is 0.1 to 10, preferably 0.1 to 5, more preferably 0.1 to 1 molecule of protein having self-assembly ability. One.

本発明の粒子1個あたりに結合されたビオチン残基が少なすぎれば、粒子に結合される酵素などの標識の数が少なくなり、感度が低下する。一方、ビオチンの数が多すぎれば、抗体と抗体により認識される測定対象物質の結合に影響する可能性がある。   If there are too few biotin residues bound per particle of the present invention, the number of labels such as enzymes bound to the particle will decrease, and the sensitivity will decrease. On the other hand, if the number of biotin is too large, it may affect the binding between the antibody and the substance to be measured that is recognized by the antibody.

本発明の粒子1個あたりに結合された酵素等の標識の数が少なすぎれば測定感度が低下し、酵素などの標識の数が多すぎれば、抗体と抗体により認識される測定対象物質の結合に影響する可能性がある。   If the number of labels such as an enzyme bound per particle of the present invention is too small, the measurement sensitivity decreases, and if the number of labels such as an enzyme is too large, the antibody binds to the substance to be measured that is recognized by the antibody. May be affected.

ビオチン結合性タンパク質は、ビオチン化された自己組織化能を有するタンパク質とビオチン化酵素などのビオチン化標識物質を連結できるものであればよく、アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラアビジンが好ましく例示されるが、それ以外にもストレプトアビジン、ニュートラアビジン(NeutrAvidin)やアビジンが複数個結合した融合タンパク質(リンカーで化学的に結合されていてもよい)などの、複数のビオチンと結合可能なビオチン結合性タンパク質は広く包含される。   The biotin-binding protein only needs to be able to link a biotinylated protein having a self-assembling ability and a biotinylated labeling substance such as a biotinylated enzyme. Avidin, streptavidin, and neutravidin are preferably exemplified. In addition, there are a wide range of biotin-binding proteins that can bind to multiple biotins, such as streptavidin, neutravidin (NeutrAvidin), and fusion proteins in which multiple avidins are bound (which may be chemically bound by a linker). Is included.

本発明の粒子は、自己組織化能を有するタンパク質の抗原結合部位に抗体が高密度で結合されているにもかかわらず、抗体による測定対象物質の認識能には影響がなく、少ない量の粒子で測定対象物質の高感度測定が可能である。   The particles of the present invention have a small amount of particles that do not affect the ability of the antibody to recognize the substance to be measured even though the antibodies are bound at high density to the antigen-binding site of the protein having the ability to self-assemble. This enables highly sensitive measurement of the target substance.

このように、自己組織化能を有するタンパク質が、抗体結合部位としてZZタグを有することは、抗体を立体障害無く高密度で整列提示可能とすることに加え、アミノ基を標的としたビオチン化を効率的に起こし、標識されるビオチンの数を増加させる効果を与える。これにより免疫学的測定の感度は大きく向上する。本発明者は、ZZタグなどの抗体結合部位のLys残基にビオチンを1個または複数個結合させた場合にも、抗体結合能は維持されることを確認した。   Thus, the fact that a protein having a self-organizing ability has a ZZ tag as an antibody binding site makes it possible to display an antibody at a high density without steric hindrance, and to biotinylate targeting an amino group. Efficiently occurs and has the effect of increasing the number of biotin labeled. This greatly improves the sensitivity of immunological measurement. The present inventor has confirmed that the antibody binding ability is maintained even when one or more biotins are bound to the Lys residue of an antibody binding site such as a ZZ tag.

抗体結合部位は「自己組織化能を有するタンパク質」と疎水的に結合していてもよく、化学結合などにより共有的に結合しても良い。抗体結合部位は、融合タンパク質として「自己組織化能を有するタンパク質」に融合していることが好ましい。また融合の部位は、自己組織化能を失わない限りにおいて、N末端からC末端までの全ての場所に存在し得るが、粒子を形成したときに外側に存在することが好ましい。
本発明において脂質2重膜とは5〜20nmの厚さで2枚の脂質の層からなっており、それぞれの層の中で、両親媒性脂質の極性の頭が親水系の溶媒と接触しており、非極性の炭化水素の部分が2重層の内部を向いているものをいう。脂質2重膜の例としては、細胞膜や核膜、小胞体膜、ゴルジ体膜、液胞膜のような生細胞における生体膜、または人工的に作製したリポソーム等が挙げられる。中でも小胞体膜由来の脂質2重膜がより好ましい。脂質2重膜としては、真核生物、例えば、動物細胞、植物細胞、真菌細胞、昆虫細胞など由来のものが好ましく、特に好ましくは酵母由来の脂質2重膜が用いられる。
The antibody binding site may be hydrophobically bound to the “protein having self-assembly ability” or may be covalently bound by chemical bonding or the like. The antibody binding site is preferably fused to a “protein having self-organization ability” as a fusion protein. In addition, the fusion site may be present at any location from the N-terminal to the C-terminal as long as it does not lose its ability to self-assemble, but it is preferably present outside when the particles are formed.
In the present invention, the lipid bilayer is composed of two lipid layers having a thickness of 5 to 20 nm, and the polar head of the amphiphilic lipid is in contact with the hydrophilic solvent in each layer. The non-polar hydrocarbon portion faces the inside of the double layer. Examples of lipid bilayer membranes include biological membranes in living cells such as cell membranes, nuclear membranes, endoplasmic reticulum membranes, Golgi membranes, and vacuolar membranes, or artificially prepared liposomes. Among these, a lipid bilayer membrane derived from the endoplasmic reticulum membrane is more preferable. As the lipid bilayer membrane, those derived from eukaryotes such as animal cells, plant cells, fungal cells, insect cells and the like are preferable, and yeast-derived lipid bilayer membranes are particularly preferably used.

本発明においてナノ粒子とは20〜500nmの粒子である。本発明のナノ粒子は、好ましくは50〜200nm、更に好ましくは80〜150nmの直径を持つ粒子である。また、本発明のナノ粒子は、好ましくは内部に中空の空間を持つ中空ナノ粒子であり、その空間は必ずしも気体系の空間である必要はなく、溶液系の空間であってもよい。   In the present invention, the nanoparticle is a particle of 20 to 500 nm. The nanoparticles of the present invention are particles having a diameter of preferably 50 to 200 nm, more preferably 80 to 150 nm. The nanoparticles of the present invention are preferably hollow nanoparticles having a hollow space inside, and the space is not necessarily a gas-based space, and may be a solution-based space.

本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子が、自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されることにより、目的とする物質以外の物質が免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子に非特異的に吸着・相互作用することを抑制し、免疫学的測定のノイズを低下させる効果や精度を向上させることができる。また、目的とする物質が抗体を介さず、直接、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子と吸着・相互作用することによるノイズ抑制の効果を持つ。このことは免疫学的測定において重要なことであり、検出の精度を決める最重要因子となる。   The biotinylated nanoparticle for immunological measurement of the present invention is formed by incorporating a lipid bilayer with a protein having self-organization ability, so that a substance other than the target substance can be biotin for immunological measurement. It is possible to suppress nonspecific adsorption and interaction with activated nanoparticles, and to improve the effect and accuracy of reducing noise in immunological measurement. In addition, the target substance has an effect of suppressing noise by directly adsorbing and interacting with biotinylated nanoparticles for immunological measurement without using an antibody. This is important in immunological measurement and is the most important factor that determines the accuracy of detection.

本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子は、好ましくは、主にタンパク質と脂質、糖を主要な構成成分とし、そのうち主要な成分はタンパク質である。   The biotinylated nanoparticles for immunological measurement of the present invention are preferably composed mainly of proteins, lipids and sugars, and the main components are proteins.

抗体結合部位を持つタンパク質が自己組織化する能力を有することは、抗体の高密度整列、高密度提示を可能にし、免疫学的測定における感度の向上において重要な性質である。さらに、自己組織化する能力を有することは、自己組織化の過程で、他の夾雑タンパク質を排除することを示し、これは免疫学的測定の精度を向上(非特異的シグナルを抑制)させる上で重要な性質である。さらに、脂質2重膜を取りこむことで、非特異的吸着や相互作用を抑制し、免疫学的測定の精度を向上(非特異的シグナルを抑制)させることもできる。   The ability of a protein having an antibody binding site to self-assemble is an important property in improving sensitivity in immunological measurement, enabling high-density alignment and high-density display of antibodies. In addition, having the ability to self-assemble indicates that other contaminating proteins are eliminated during the self-assembly process, which improves the accuracy of immunological measurements (suppresses non-specific signals). It is an important property. Furthermore, by incorporating a lipid bilayer membrane, non-specific adsorption and interaction can be suppressed, and the accuracy of immunological measurement can be improved (non-specific signal can be suppressed).

本発明の、自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子を生産する生物種にとくに制限はなく、真核生物、原核生物いずれによる生産であっても良いが、自己組織化能を高めるため、真核生物による生産が好ましく、さらに好ましくは酵母細胞による生産である。ウイルス、ファージなどの感染工程を含むことや、組換え体も、本発明のナノサイズの粒子を生産する生物種の範囲である。   There are no particular limitations on the species of the present invention that produce nano-sized particles formed by incorporating a lipid bilayer with a protein having a self-assembling ability, and it can be produced by either a eukaryote or a prokaryote. However, in order to increase the self-organization ability, production by eukaryotes is preferable, and production by yeast cells is more preferable. Infectious processes such as viruses and phages, and recombinants are also within the range of species that produce the nano-sized particles of the present invention.

本発明における「ビオチンによる標識」の手法に特に制限はなく、アミノ基、チオール基、カルボキシル基、水酸基などを標的に標識する市販のビオチン化試薬を用いることができる。好ましくは、自己組織化能を有するタンパク質にビオチンが標識されており、更に好ましくはZZタグ配列中にはリジン残基が豊富に含まれることから、リジン残基のアミノ基やN末端アミノ酸残基のアミノ基を標的とする試薬が用いられる。これによりビオチン標識量を増加させることができる。また、親水性や自由度を付与するスペーサーを有する試薬を用いても良い。   The method of “labeling with biotin” in the present invention is not particularly limited, and a commercially available biotinylation reagent that labels an amino group, thiol group, carboxyl group, hydroxyl group or the like as a target can be used. Preferably, a protein having self-assembly ability is labeled with biotin, and more preferably, the ZZ tag sequence is rich in lysine residues, so that the amino group of the lysine residue and the N-terminal amino acid residue Reagents targeting the amino group of are used. Thereby, the amount of biotin labeling can be increased. Moreover, you may use the reagent which has a spacer which provides hydrophilic property and a freedom degree.

本発明における「酵素とビオチン結合性タンパク質の複合体」とは、免疫学的測定に用いる酵素とビオチン結合性タンパク質との複合体を示し、架橋剤による結合により複合体を形成していても良く、ビオチンを介して複合体を形成していても良い。また融合タンパク質として複合体を形成していてもよい。好ましくは、ビオチン化された酵素と、アビジン、ストレプトアビジン、NeutrAvidinなどのビオチン結合性タンパク質が結合している複合体が好ましい。   The “complex of enzyme and biotin-binding protein” in the present invention refers to a complex of an enzyme used for immunological measurement and a biotin-binding protein, and the complex may be formed by binding with a crosslinking agent. A complex may be formed via biotin. A complex may be formed as a fusion protein. A complex in which a biotinylated enzyme is bound to a biotin-binding protein such as avidin, streptavidin, or NeutrAvidin is preferable.

本発明における酵素とは、免疫学的測定の検出において用いられる酵素であれば特に制限はなく、ペルオキシダーゼやアルカリフォスファターゼ、ルシフェラーゼ、グルコースオキシダーゼ、ベータガラクトシダーゼなどが用いられる。好ましくは西洋わさび由来ペルオキシダーゼ(HRP)が用いられる。   The enzyme in the present invention is not particularly limited as long as it is an enzyme used in detection of immunological measurement, and peroxidase, alkaline phosphatase, luciferase, glucose oxidase, beta galactosidase, and the like are used. Preferably, horseradish-derived peroxidase (HRP) is used.

本発明において抗体結合部位と結合する抗体とは、天然に産生されるか、または全体的にもしくは部分的に合成され産生されるかのいずれかの免疫グロブリンを意味する。抗原認識能を維持するその全ての誘導体や変異体も含まれる。抗体はモノクローナルまたはポリクローナルであり得る。好ましくはFc領域を持つ抗体であり、さらに好ましくはFcレセプター、protein A、Protein G、Protein A/G、protein L、ZZタグのいずれかと結合し得る抗体を示す。抗体結合部位に結合する抗体は、酵素やビオチンなどで標識されていてもよい。   In the present invention, an antibody that binds to an antibody-binding site means an immunoglobulin that is either naturally produced or produced in whole or in part. All derivatives and mutants thereof that maintain antigen recognition ability are also included. The antibody can be monoclonal or polyclonal. An antibody having an Fc region is preferable, and an antibody capable of binding to any of Fc receptor, protein A, protein G, protein A / G, protein L, and ZZ tag is more preferable. The antibody that binds to the antibody binding site may be labeled with an enzyme, biotin, or the like.

本発明における抗体の標識に特に制限はなく、抗体の抗原認識能が失われておらず、かつ検出可能な標識であれば良い。例えば、アルカリフォスファターゼやペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ、グルコースオキシダーゼ、ベータガラクトシダーゼなどの酵素やその変異体による標識であっても良く、フルオレセイン、ローダミン、テキサスレッド、ダンシル、ルシファーイエローVS、ウンベリフェリル、希土キレート、Cy2、Cy3、Cy5、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、TRITC、ALEXA(登録商標)(Molecular Probe社)、量子ドットなどの蛍光物質による標識であっても良い。さらに、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、金粒子、鉄粒子、磁性粒子、磁気ビーズによる標識であっても良い。様々な環境に合わせて容易に標識物質を選ぶことが可能であり、複数の標識を組み合わせて用いることも可能である。汎用性と安全性の点から、好ましくはアルカリフォスファターゼやホースラディッシュペルオキシダーゼ、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ALEXA(登録商標)、ビオチン、金粒子が用いられる。更に好ましくは、アルカリフォスファターゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、ビオチンが標識されている。   The label of the antibody in the present invention is not particularly limited as long as it does not lose the antigen recognition ability of the antibody and can be detected. For example, it may be labeled with an enzyme such as alkaline phosphatase, peroxidase, luciferase, glucose oxidase, beta galactosidase or a variant thereof, such as fluorescein, rhodamine, Texas red, dansyl, lucifer yellow VS, umbelliferyl, rare earth chelate, It may be labeled with a fluorescent substance such as Cy2, Cy3, Cy5, fluorescein isothiocyanate (FITC), TRITC, ALEXA (registered trademark) (Molecular Probe), or quantum dots. Furthermore, labeling with biotin, avidin, streptavidin, gold particles, iron particles, magnetic particles, or magnetic beads may be used. A labeling substance can be easily selected according to various environments, and a plurality of labels can be used in combination. From the viewpoint of versatility and safety, alkaline phosphatase, horseradish peroxidase, fluorescein, fluorescein isothiocyanate, ALEXA (registered trademark), biotin, and gold particles are preferably used. More preferably, alkaline phosphatase, horseradish peroxidase, or biotin is labeled.

本発明における抗体Fc領域とは、抗体をパパインで消化して得られる抗原認識能を持たないフラグメントであり、一般に抗体のH鎖のC末端フラグメントの2量体である。   The antibody Fc region in the present invention is a fragment having no antigen recognition ability obtained by digesting an antibody with papain, and is generally a dimer of the C-terminal fragment of the H chain of the antibody.

本発明における「自己組織化能を有するタンパク質」と抗体との結合様式は、抗体の抗原認識能が失われない限りにおいてとくに制限はなく、イオン結合、疎水結合、水素結合、金属結合、あるいはジスルフィド結合などの共有結合等、あるいはこれらの組み合わせであって良い。本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子の抗体結合部位と抗体との結合は、好ましくは免疫学的測定の過程での抗体の脱落を防止する目的から、共有結合であることが好ましく、さらに好ましくは架橋剤による共有結合である。   The binding mode between the “protein having self-organizing ability” and the antibody in the present invention is not particularly limited as long as the antigen recognition ability of the antibody is not lost. Ion bonds, hydrophobic bonds, hydrogen bonds, metal bonds, or disulfides It may be a covalent bond such as a bond, or a combination thereof. The binding between the antibody binding site of the biotinylated nanoparticle for immunological measurement of the present invention and the antibody is preferably a covalent bond, preferably for the purpose of preventing the antibody from dropping off in the course of immunological measurement, More preferably, it is a covalent bond by a crosslinking agent.

本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子は、ビオチン以外にも標識を有していても良い。免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子の標識にとくに制限はなく、抗体との結合能が失われておらず、かつ検出可能な標識であれば良い。   The biotinylated nanoparticles for immunological measurement of the present invention may have a label in addition to biotin. There is no particular limitation on the labeling of biotinylated nanoparticles for immunological measurement, as long as the binding ability with the antibody is not lost and the label can be detected.

免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子の標識の一例として、例えば、アビジン、ストレプトアビジン、NeutrAvidinなどのビオチン結合性タンパク質が用いられる。また、ナノ粒子がビオチンで標識されており、ビオチンをビオチン結合性タンパク質と酵素の複合体で標識するナノ粒子の間接標識を用いることもできる。   As an example of labeling of biotinylated nanoparticles for immunological measurement, biotin-binding proteins such as avidin, streptavidin, NeutrAvidin are used. Alternatively, indirect labeling of nanoparticles in which the nanoparticles are labeled with biotin and biotin is labeled with a complex of biotin-binding protein and enzyme can also be used.

本発明において抗体の変異体もしくは「自己組織化能を有するタンパク質」の変異体もしくは抗体結合部位の変異体、ZZタグの変異体、ビオチン結合性タンパク質の変異体とは、1)これらタンパク質に遺伝子工学的に点、あるいは複数のアミノ酸置換を起こしたもの、2)タンパク質の全長から一部を削り取るか、新しくタンパク質配列を付け加えたもの、3)核酸・糖・脂質・化合物等によってタンパク質の一部に修飾を施したもの、であって、
4)変異を起こす前の抗体と同一の物質を認識する能力を持つ抗体変異体、
5)変異を起こす前の「自己組織化能を有するタンパク質」と同様に脂質2重膜を取りこんで自己組織化によりナノ粒子を形成する能力を有する変異体、
6)変異を起こす前の抗体結合部位やZZタグと同様に、抗体のFc領域と相互作用する能力を有する変異体、
7)変異を起こす前のビオチン結合性タンパク質と同様に、ビオチンとの結合能を保持する変異体を示す。
このような変異体を作製するには該タンパク質を発現する遺伝子を含む環状プラスミド上でアミノ酸の欠失、置換若しくは付加を行うためのプライマーとQuikChange site−directed mutagenesis kit、またはQuikChange multi site−directed mutagenesis kit、またはQuikChange XL site−directed mutagenesis kit(STRATAGENE社)等の変異を起こすためのキットを用いて12〜18サイクルのPCRを行い、その産物を制限酵素DpnIで切断し、大腸菌に形質転換することにより可能である。
In the present invention, a variant of an antibody, a variant of “protein having self-organization ability”, a variant of an antibody binding site, a variant of a ZZ tag, or a variant of a biotin-binding protein is 1) a gene for these proteins. Engineering points or those with multiple amino acid substitutions 2) Part of the protein is scraped from the entire length, or a new protein sequence is added 3) Part of the protein by nucleic acid, sugar, lipid, compound, etc. Which has been modified,
4) an antibody variant capable of recognizing the same substance as the antibody before the mutation;
5) A mutant having the ability to incorporate a lipid bilayer and form nanoparticles by self-assembly, similar to the “protein having self-assembly ability” before the mutation occurs,
6) A mutant having the ability to interact with the Fc region of an antibody, as well as the antibody binding site and ZZ tag before the mutation occurs,
7) A variant that retains the binding ability to biotin as well as the biotin-binding protein before the mutation occurs.
In order to prepare such a mutant, a primer for performing deletion, substitution or addition of amino acids on a circular plasmid containing a gene expressing the protein and a QuikChange site-directed mutagenesis kit, or a QuikChange multisite-directed mutagenesis Kit, or QuikChange XL site-directed mutagenesis kit (Stratagene), etc., is used to perform 12 to 18 cycles of PCR, and the product is cleaved with restriction enzyme DpnI and transformed into E. coli. Is possible.

さらに、ランダム変異導入法、部位特異的変異導入法、遺伝子相同組換え法、またはポリメラーゼ連鎖増幅法(PCR)を単独または適宜組み合わせて行うことができる。例えば亜硫酸水素ナトリウムを用いた化学的な処理によりシトシン塩基をウラシル塩基に置換する方法や、マンガンを含む反応液中でPCRを行い、DNA合成時のヌクレオチドの取り込みの正確性を低くする方法、部位特異的変異導入のための市販されている各種キットを用いることもできる。例えばSambrook等編[Molecular Cloning-A Laboratory Manual、第2版]Cold Spring Harbor Laboratory、1989、村松正實編[ラボマニュアル遺伝子工学]丸善株式会社、1988、エールリッヒ、HE.編[PCRテクノロジー、DNA増幅の原理と応用]ストックトンプレス、1989等の成書に記載の方法に準じて、あるいはそれらの方法を改変して実施することができる。また、核酸・糖・脂質・化合物等によってタンパク質の一部に修飾を施したものとして具体的にはリン酸化酵素によるタンパク質中のセリン、またはスレオニン残基のリン酸化、糖鎖付加酵素によるアスパラギン、またはセリン、またはスレオニン残基の糖鎖付加、または還元・アルキル試薬によるシステイン残基の還元・アルキル化のようなものを例示することができ、これらのものを作製するにはタンパク質にリン酸、または糖鎖等を混ぜて、リン酸化酵素や糖鎖付加酵素を加え、その酵素が働く最適な条件(温度、pH、塩濃度等)を維持したり、タンパク質の入った溶液に還元剤であるジチオツレイトールやメルカプトエタノール等を終濃度で5mM濃度になるように入れ、温度60℃付近、pH中性以上で1時間反応させ、更にアルキル化剤として5〜15mM濃度のヨードアセトアミドを加え室温で1時間以上反応させることにより可能である。もちろん例示した上記の修飾以外にもタンパク質に対する様々な修飾が考えられる。   Furthermore, random mutagenesis, site-directed mutagenesis, gene homologous recombination, or polymerase chain amplification (PCR) can be performed alone or in appropriate combination. For example, a method of replacing cytosine bases with uracil bases by chemical treatment with sodium bisulfite, a method of reducing the accuracy of nucleotide incorporation during DNA synthesis by performing PCR in a reaction solution containing manganese Various commercially available kits for introducing specific mutations can also be used. For example, edited by Sambrook et al. [Molecular Cloning-A Laboratory Manual, 2nd edition] Cold Spring Harbor Laboratory, 1989, edited by Masaaki Muramatsu [Lab Manual Genetic Engineering] Maruzen Co., Ltd., 1988, Ehrlich, HE. Chapter [PCR Technology, Principles and Applications of DNA Amplification] It can be carried out according to the method described in the book of Stockton Press, 1989, etc., or by modifying those methods. In addition, as a modification of a part of the protein with nucleic acid, sugar, lipid, compound, etc., specifically, serine or threonine residue in protein by phosphorylase, asparagine by glycosylation enzyme, Or, examples include serine or threonine residue glycosylation, or reduction / alkylation of cysteine residues with reduction / alkyl reagents. Or mix sugar chains, add phosphorylation enzymes and glycosylation enzymes, maintain the optimal conditions (temperature, pH, salt concentration, etc.) for the enzymes to work, and reduce the amount of protein in the solution. Dithiothreitol or mercaptoethanol is added to a final concentration of 5 mM, reacted at a temperature near 60 ° C. and at pH neutral or higher for 1 hour. It is possible by reaction over 1 hour at room temperature was added iodoacetamide 5~15mM concentration as kill agents. Of course, various modifications to the protein other than the above-described modifications are possible.

本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いる免疫学的測定方法は、各種のwestern blottingや免疫組織染色、免疫電子顕微鏡観察、EIA、ELISA、RIA、FIA、FLISA、ELISPOT、イムノクロマト、免疫電子顕微鏡観察、フローサイトメトリーなどに有効である。   The immunological measurement method using the biotinylated nanoparticles for immunological measurement of the present invention includes various western blotting, immunohistochemical staining, immunoelectron microscopic observation, EIA, ELISA, RIA, FIA, FLISA, ELISPOT, immunochromatography, immunochromatography. It is effective for electron microscope observation and flow cytometry.

本発明を以下の実施例によって更に詳細に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   The invention is illustrated in more detail by the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

参考例1
(遺伝子組換え酵母によるZZタグを付加したナノ粒子(ZZ粒子)の発現)
特開2004−002313号公報実施例記載の方法に基づいて、抗体結合部位であるZZタグが融合したB型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質を酵母で発現させ、ZZタグをもつナノ粒子(ZZ粒子)を作製した。PBSに溶解し、使用するまで4℃にて保存した。これをビオチン化されていない免疫学的測定用ナノ粒子として用いた。
Reference example 1
(Expression of ZZ-tagged nanoparticles (ZZ particles) by genetically modified yeast)
Based on the method described in Examples of JP-A-2004-002313, hepatitis B surface antigen protein fused with a ZZ tag as an antibody binding site is expressed in yeast, and nanoparticles having a ZZ tag (ZZ particles) are obtained. Produced. Dissolved in PBS and stored at 4 ° C. until use. This was used as a nanoparticle for immunological measurement that was not biotinylated.

参考例2
(遺伝子組み換え酵母によるZZタグを持たないナノ粒子(野生型ナノ粒子)の発現)
特開2001−316298号公報実施例記載の方法に基づいて、B型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質を酵母で発現させ、抗体結合部位もしくはZZタグを持たないナノ粒子(野生型ナノ粒子)を作製した。PBSに溶解し、使用するまで4℃にて保存した。
Reference example 2
(Expression of nanoparticles without ZZ tag (wild type nanoparticles) by genetically modified yeast)
Based on the method described in the Examples of JP-A-2001-316298, hepatitis B virus surface antigen protein was expressed in yeast to produce nanoparticles having no antibody binding site or ZZ tag (wild-type nanoparticles). Dissolved in PBS and stored at 4 ° C. until use.

実施例1
(ZZ粒子と野生型ナノ粒子のビオチン化反応、ビオチン標識)
参考例1記載のZZ粒子溶液、実施例2記載の野生型ナノ粒子を、600μg/ml以上の濃度まで限外濾過フィルター(ミリポア社製)を用いて濃縮した。ZZナノ粒子、野生型ナノ粒子溶液100μlをEZ−Link Sulfo−NHS―Biotinylation Kit(Pierce社製)を用いて、添付のプロトコルに従って30分間室温でビオチン化反応させ、リジン残基のアミノ基およびN末端アミノ基をビオチン標識した。フリーの未反応ビオチンを、ZebaTM Desalt Spin Columns(Pierce社製)を用いて、添付のプロトコルに従って除去した。ZZ粒子をビオチン化したビオチン化ZZ粒子を免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子として用い、対照として、野生型ナノ粒子をビオチン化した野生型ビオチン化ナノ粒子を用いて、以降の実験を行った。
Example 1
(Biotinylation reaction of ZZ particles and wild type nanoparticles, biotin labeling)
The ZZ particle solution described in Reference Example 1 and the wild-type nanoparticles described in Example 2 were concentrated to a concentration of 600 μg / ml or more using an ultrafiltration filter (Millipore). 100 μl of a ZZ nanoparticle / wild-type nanoparticle solution was biotinylated at room temperature for 30 minutes according to the attached protocol using EZ-Link Sulfo-NHS-Biotinylation Kit (manufactured by Pierce), and the amino group of lysine residue and N The terminal amino group was labeled with biotin. Free unreacted biotin was removed using Zeba Desert Spin Columns (Pierce) according to the attached protocol. The following experiments were performed using biotinylated ZZ particles obtained by biotinylating ZZ particles as biotinylated nanoparticles for immunological measurement, and using wild-type biotinylated nanoparticles obtained by biotinylating wild-type nanoparticles as controls. .

実施例2
(免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子と、野生型ビオチン化ナノ粒子のビオチン定量)
EZTM Biotin Quantitation Kit(Pierce社製)を用いて、添付のプロトコルに従ってビオチン定量を行った。タンパク質の定量にはQuantiPro BCA Assay Kit(SIGMA社製)を用いて、添付のプロトコルに従って行った。吸光度の測定は、分光光度計マルチスキャンスペクトラム(サーモラボシステム社製)を使用した。抗体結合部位であるZZタグが融合したB型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質の分子量を48kDa、ZZタグを持たないB型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質の分子量を44kDaとし、タンパク質あたりのビオチン標識数を評価した。ZZタグが融合したB型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質の分子量1分子あたり6分子のビオチンが標識されていたのに対し、ZZタグを持たないB型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質1分子あたり3分子のビオチンが標識されていた。この結果から、側鎖にアミノ基をもつリジン残基を多く含むZZタグを抗体結合部位として用いることによる、ビオチン標識効率の向上が確認された。自己組織化能を有するタンパク質であるB型肝炎ウイルス表面抗原タンパク質およそ100分子で、1つの粒子を形成する。従って、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子1つあたり約600個のビオチンを有していると考えられる。一方、野生型ビオチン化ナノ粒子1つあたり約300個のビオチンを有していると考えられる。
Example 2
(Biotin quantification of biotinylated nanoparticles for immunological measurement and wild-type biotinylated nanoparticles)
Biotin quantification was performed using EZ Biotin Quantitation Kit (Pierce) according to the attached protocol. The protein was quantified using a QuantiPro BCA Assay Kit (manufactured by SIGMA) according to the attached protocol. The absorbance was measured using a spectrophotometer multi-scan spectrum (manufactured by Thermolab System). The molecular weight of the hepatitis B virus surface antigen protein fused with the ZZ tag as the antibody binding site was 48 kDa, and the molecular weight of the hepatitis B virus surface antigen protein without the ZZ tag was 44 kDa, and the number of biotin labels per protein was evaluated. 6 molecules of biotin were labeled per molecule of hepatitis B virus surface antigen protein fused with a ZZ tag, whereas 3 molecules of biotin per molecule of hepatitis B virus surface antigen protein without a ZZ tag. It was labeled. From this result, it was confirmed that biotin labeling efficiency was improved by using a ZZ tag containing many lysine residues having an amino group in the side chain as an antibody binding site. About 100 molecules of hepatitis B virus surface antigen protein, which is a protein having a self-organizing ability, form one particle. Therefore, it is considered that each biotinylated nanoparticle for immunological measurement has about 600 biotins. On the other hand, it is considered that each wild-type biotinylated nanoparticle has about 300 biotins.

実施例3
(免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子と野生型ビオチン化ナノ粒子、ビオチン標識されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いた、免疫学的測定)
抗原としてOvalbumin(SIGMA社製)溶液20μg/mlをマルチウエルプレート中でPBSにより約19.5ng/mlまで順次2段階希釈し、100μlを4℃にて終夜静置し固層化させた。0.05%Tween20を含むPBST溶液で3回洗浄後、1/4容量のブロックエースを含むPBSTで希釈した、Ovalbuminに対するマウスモノクローナル抗体(Abcam社製)400ng/mlを1次抗体として加え、室温にて1時間振とうした。PBSTで3回洗浄後、1/4容量のブロックエースを含むPBSTで希釈した酵素標識抗体、HRP標識Rabbit抗マウスIgG抗体(SIGMA社製)溶液2μg/mlを室温にて1時間振とう反応させた。このとき、酵素標識抗体溶液に、何も加えないものと、実施例1で作製したZZ粒子を免疫学的測定用ナノ粒子として2.4μg/ml添加したもの、実施例1で作製したビオチン化ZZ粒子を免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子として2.4μg/ml添加したもの、実施例1で作製した野生型ビオチン化ナノ粒子を抗体結合部位を持たないビオチン化ナノ粒子として2.4μg/ml添加したものを同時に行った。酵素標識抗体反応後、PBSTで3回洗浄した。酵素とアビジンの複合体としてビオチン化HRPとアビジンの複合体であるABC試薬(PIERCE社製)を添付のプロトコルに従ってウェルに加え、室温で30分間反応させた。PBSTで5回洗浄後、TMB試薬を加え発色反応を行った。2N硫酸により反応停止後、450nmでの吸光度を測定した。測定には分光光度計マルチスキャンスペクトラム(サーモラボシステム社製)を使用した(図1)。検出感度の上昇倍率は、吸光度がある値を与えるときの抗原濃度から算出した。その結果、ナノ粒子を用いないときと比較し、抗体結合部位を持たないビオチン化ナノ粒子である野生型ビオチン化ナノ粒子を用いた場合に感度が全く向上しなかったのに対し、免疫学的測定用ナノ粒子を用いた場合、約15倍検出感度が向上した。一方、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いた場合、30倍以上検出感度が向上した。つまり免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いることにより、ビオチン化されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いた場合と比較して、さらに2〜4倍感度が向上した。これは抗体結合部位としてビオチン標識効率の高いZZタグを用いることにより、自己組織化能を有するタンパク質のビオチン化効率を上げた結果、感度が向上したことを示す。
Example 3
(Immunoassay using biotinylated nanoparticles for immunological measurement, wild-type biotinylated nanoparticles, and nanoparticles for immunological measurement not labeled with biotin)
20 μg / ml of Ovalbumin (manufactured by SIGMA) solution as an antigen was serially diluted in two steps to about 19.5 ng / ml with PBS in a multiwell plate, and 100 μl was allowed to stand at 4 ° C. overnight to solidify. After washing with PBST solution containing 0.05% Tween 20 three times, 400 ng / ml of mouse monoclonal antibody against Ovalbumin (Abcam) diluted with PBST containing 1/4 volume of Block Ace was added as the primary antibody, and room temperature was added. Shake for 1 hour. After washing with PBST three times, an enzyme-labeled antibody diluted with PBST containing 1/4 volume of Block Ace and an HRP-labeled Rabbit anti-mouse IgG antibody (manufactured by SIGMA) solution 2 μg / ml were shaken at room temperature for 1 hour. It was. At this time, nothing was added to the enzyme-labeled antibody solution, and ZZ particles prepared in Example 1 were added as nanoparticle for immunological measurement at 2.4 μg / ml, biotinylation prepared in Example 1 ZZ particles added with 2.4 μg / ml as biotinylated nanoparticles for immunological measurement, wild-type biotinylated nanoparticles prepared in Example 1 as biotinylated nanoparticles having no antibody binding site, 2.4 μg / ml The addition of ml was performed simultaneously. After the enzyme-labeled antibody reaction, the plate was washed 3 times with PBST. ABC reagent (manufactured by PIERCE), which is a complex of biotinylated HRP and avidin as a complex of enzyme and avidin, was added to the well according to the attached protocol, and reacted at room temperature for 30 minutes. After washing 5 times with PBST, a color reaction was performed by adding TMB reagent. After stopping the reaction with 2N sulfuric acid, the absorbance at 450 nm was measured. A spectrophotometer multi-scan spectrum (manufactured by Thermolab System) was used for the measurement (FIG. 1). The magnification of detection sensitivity was calculated from the antigen concentration when the absorbance gave a certain value. As a result, compared to when no nanoparticles were used, the sensitivity was not improved at all when wild-type biotinylated nanoparticles, which are biotinylated nanoparticles without antibody binding sites, were used. When the measurement nanoparticles were used, the detection sensitivity was improved about 15 times. On the other hand, when biotinylated nanoparticles for immunological measurement were used, the detection sensitivity was improved by 30 times or more. That is, by using biotinylated nanoparticles for immunological measurement, the sensitivity was further improved by 2 to 4 times compared to the case of using biotinylated nanoparticles that were not biotinylated. This indicates that sensitivity was improved as a result of increasing the biotinylation efficiency of a protein having self-organization ability by using a ZZ tag with high biotin labeling efficiency as an antibody binding site.

実施例4
(免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子と野生型ビオチン化ナノ粒子、ビオチン標識されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いた、免疫学的測定)
実施例3に記載の実験を、酵素標識抗体の代わりにビオチン標識抗体を用いて実験を行った。具体的には、抗原としてOvalbumin(SIGMA社製)溶液20μg/mlをマルチウエルプレート中でPBSにより約19.5ng/mlまで順次2段階希釈し、100μlを4℃にて終夜静置し固層化させた。0.05%Tween20を含むPBST溶液で3回洗浄後、1/4容量のブロックエースを含むPBSTで希釈した、Ovalbuminに対するマウスモノクローナル抗体(Abcam社製)400ng/mlを1次抗体として加え、室温にて1時間振とうした。PBSTで3回洗浄後、1/4容量のブロックエースを含むPBSTで希釈したビオチン標識抗体、ビオチン標識Rabbit抗マウスIgG抗体(SIGMA社製)溶液1.5μg/mlを室温にて1時間振とう反応させた。このとき、ビオチン標識抗体溶液に、何も加えないものと、参考例1で作製したZZ粒子を免疫学的測定用ナノ粒子として2.4μg/ml添加したもの、実施例1で作製したビオチン化ZZ粒子を免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子として2.4μg/ml添加したもの、実施例1で作製した野生型ビオチン化ナノ粒子を抗体結合部位を持たないビオチン化ナノ粒子として2.4μg/ml添加したものを同時に行った。ビオチン標識抗体反応後、PBSTで3回洗浄した。酵素とアビジンの複合体としてビオチン化HRPとアビジンの複合体であるABC試薬(PIERCE社製)を添付のプロトコルに従ってウェルに加え、室温で30分間反応させた。PBSTで5回洗浄後、TMB試薬を加え発色反応を行った。2N硫酸により反応停止後、450nmでの吸光度を測定した。測定には分光光度計マルチスキャンスペクトラム(サーモラボシステム社製)を使用した(図2)。検出感度の上昇倍率は、吸光度がある値を与えるときの抗原濃度から算出した。その結果、ナノ粒子を用いないときと比較し、抗体結合部位を持たないビオチン化ナノ粒子である野生型ビオチン化ナノ粒子を用いた場合に感度が全く向上しなかったのに対し、免疫学的測定用ナノ粒子を用いた場合、約2倍程度の検出感度向上であった。一方、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いた場合、4倍以上検出感度が向上した。つまり免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いることにより、ビオチン化されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いた場合と比較して、さらに2〜4倍感度が向上した。ここれは抗体結合部位としてビオチン標識効率の高いZZタグを用いることにより、自己組織化能を有するタンパク質のビオチン化効率を上げた結果、感度が向上したことを示す。
Example 4
(Immunoassay using biotinylated nanoparticles for immunological measurement, wild-type biotinylated nanoparticles, and nanoparticles for immunological measurement not labeled with biotin)
The experiment described in Example 3 was performed using a biotin-labeled antibody instead of the enzyme-labeled antibody. Specifically, 20 μg / ml of Ovalbumin (manufactured by SIGMA) solution as an antigen was serially diluted in two steps to approximately 19.5 ng / ml with PBS in a multiwell plate, and 100 μl was allowed to stand at 4 ° C. overnight to form a solid layer. Made it. After washing with PBST solution containing 0.05% Tween 20 three times, 400 ng / ml of mouse monoclonal antibody against Ovalbumin (Abcam) diluted with PBST containing 1/4 volume of Block Ace was added as the primary antibody, and room temperature was added. Shake for 1 hour. After washing three times with PBST, 1.5 μg / ml of a biotin-labeled antibody diluted with PBST containing ¼ volume of block ace and a biotin-labeled Rabbit anti-mouse IgG antibody (manufactured by SIGMA) is shaken at room temperature for 1 hour. Reacted. At this time, nothing was added to the biotin-labeled antibody solution, and ZZ particles prepared in Reference Example 1 were added as nanoparticle for immunological measurement at 2.4 μg / ml, biotinylated prepared in Example 1 ZZ particles added with 2.4 μg / ml as biotinylated nanoparticles for immunological measurement, wild-type biotinylated nanoparticles prepared in Example 1 as biotinylated nanoparticles having no antibody binding site, 2.4 μg / ml The addition of ml was performed simultaneously. After the biotin-labeled antibody reaction, the plate was washed 3 times with PBST. ABC reagent (manufactured by PIERCE), which is a complex of biotinylated HRP and avidin as a complex of enzyme and avidin, was added to the well according to the attached protocol, and reacted at room temperature for 30 minutes. After washing 5 times with PBST, a color reaction was performed by adding TMB reagent. After stopping the reaction with 2N sulfuric acid, the absorbance at 450 nm was measured. A spectrophotometer multi-scan spectrum (manufactured by Thermolab System) was used for the measurement (FIG. 2). The magnification of detection sensitivity was calculated from the antigen concentration when the absorbance gave a certain value. As a result, compared to when no nanoparticles were used, the sensitivity was not improved at all when wild-type biotinylated nanoparticles, which are biotinylated nanoparticles without antibody binding sites, were used. When the measurement nanoparticles were used, the detection sensitivity was improved about twice. On the other hand, when the biotinylated nanoparticles for immunological measurement were used, the detection sensitivity was improved 4 times or more. That is, by using biotinylated nanoparticles for immunological measurement, the sensitivity was further improved by 2 to 4 times compared to the case of using biotinylated nanoparticles that were not biotinylated. This shows that the sensitivity was improved as a result of increasing the biotinylation efficiency of a protein having a self-organization ability by using a ZZ tag with high biotin labeling efficiency as an antibody binding site.

実施例5
(免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いた疾患関連血中抗体の免疫学的測定)
PBSで希釈したOvalbumin(SIGMA社製)溶液15μg/mlをマルチウエルプレート中に、100μlずつ加え4℃にて終夜静置し固相化させた。溶液を破棄した後、PBSTで希釈した1/4容量のブロックエースを200μlをウェルに加え、室温にて1時間ブロッキングを行った。PBSTで3回洗浄後、ヒト血清で希釈した抗オボアルブミンマウスIgE抗体(AbD serotec社製)250pg/mLを100μLずつウェルに加え、室温にて1時間静置し反応させた。次に、PBSTで3回洗浄後、1/4容量のブロックエースを含むPBSTで希釈したHRP標識抗マウスIgEウサギ抗体(コスモバイオ社製)溶液5μg/mlを酵素標識抗体溶液として各ウェルに100μlずつ加え、室温にて1時間静置し反応させた。このとき、酵素標識抗体溶液に、何も加えないものと、参考例1で作製したZZ粒子を免疫学的測定用ナノ粒子として2.4μg/ml添加したもの、実施例1で作製したビオチン化ZZ粒子を免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子として2.4μg/ml添加したものを同時に行った。酵素標識抗体反応後、PBSTで3回洗浄し、酵素とアビジンの複合体としてビオチン化HRPとアビジンの複合体であるABC試薬(PIERCE社製)を添付のプロトコルに従ってウェルに加え、室温で30分間反応させた。PBSTで5回洗浄後、TMB試薬を加え発色反応を行った。2N硫酸により反応停止後、450nmでの吸光度を測定した。測定には分光光度計マルチスキャンスペクトラム(サーモラボシステム社製)を使用した。検出感度の上昇倍率は、250pg/mLでの発色値を比較して算出した。その結果、ナノ粒子を用いないときの発色値平均が0.42だったのに対し、免疫学的測定用ナノ粒子を用いた場合は1.37であり、約3倍検出感度が向上した。一方、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いた場合は1.56であり、約3.7倍以上検出感度が向上した。つまり免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いることにより、ビオチン化されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いた場合と比較して、さらに約1.2倍感度が向上した。これは抗体結合部位としてビオチン標識効率の高いZZタグを用いることにより、自己組織化能を有するタンパク質のビオチン化効率を上げた結果、感度が向上したことを示す。
Example 5
(Immunological measurement of disease-related blood antibodies using biotinylated nanoparticles for immunological measurement)
100 μl of Ovalbumin (manufactured by SIGMA) solution diluted with PBS (100 μl each) was added to the multiwell plate and allowed to stand overnight at 4 ° C. for solid phase immobilization. After discarding the solution, 200 μl of ¼ volume of Block Ace diluted with PBST was added to the well, followed by blocking at room temperature for 1 hour. After washing 3 times with PBST, 250 μg / ml of anti-ovalbumin mouse IgE antibody (manufactured by AbD serotec) diluted with human serum was added to each well at 100 μL and allowed to stand at room temperature for 1 hour for reaction. Next, after washing three times with PBST, 5 μg / ml of HRP-labeled anti-mouse IgE rabbit antibody (Cosmo Bio) solution diluted with PBST containing ¼ volume of Block Ace was added to each well as 100 μl as an enzyme-labeled antibody solution. Each was added and allowed to react at room temperature for 1 hour. At this time, nothing was added to the enzyme-labeled antibody solution, and ZZ particles prepared in Reference Example 1 were added as nanoparticle for immunological measurement at 2.4 μg / ml, biotinylation prepared in Example 1 Simultaneously adding 2.4 μg / ml of ZZ particles as biotinylated nanoparticles for immunological measurement. After the enzyme-labeled antibody reaction, the plate was washed three times with PBST, and an ABC reagent (PIERCE), which is a complex of biotinylated HRP and avidin, was added to the well as a complex of enzyme and avidin according to the attached protocol, and 30 minutes at room temperature. Reacted. After washing 5 times with PBST, a color reaction was performed by adding TMB reagent. After stopping the reaction with 2N sulfuric acid, the absorbance at 450 nm was measured. For the measurement, a spectrophotometer multi-scan spectrum (manufactured by Thermolab System) was used. The increase in detection sensitivity was calculated by comparing the color values at 250 pg / mL. As a result, the average color development value when the nanoparticles were not used was 0.42, whereas it was 1.37 when the immunoassay nanoparticles were used, and the detection sensitivity was improved about 3 times. On the other hand, when biotinylated nanoparticles for immunological measurement were used, it was 1.56, and the detection sensitivity was improved about 3.7 times or more. That is, by using biotinylated nanoparticles for immunological measurement, the sensitivity was further improved by about 1.2 times compared to the case of using biotinylated nanoparticles that were not biotinylated. This indicates that sensitivity was improved as a result of increasing the biotinylation efficiency of a protein having self-organization ability by using a ZZ tag with high biotin labeling efficiency as an antibody binding site.

比較例1
(市販キットを用いた抗体価の免疫学的測定)
市販されているマウス抗オボアルブミンIgEの測定キットとしてDSマウスIgE ELISA(大日本住友製薬株式会社製)およびレビスOVA-IgEマウス(株式会社シバヤギ製)を選定し、添付のプロトコルに従って、n=24での測定によりそれぞれの検出限界の判定を行った。標準液としてマウス抗オボアルブミンIgE抗体(AbD serotec社製)を用いた。抗オボアルブミンIgEの検出限界の判定は、IgE濃度ゼロの時の平均値+2SDと重ならない平均値-2SDを示す濃度を検出限界値とした。なお、本発明との比較を行うため、DSマウスIgE ELISAでの測定に用いた検体量は100μlとしている。
Comparative Example 1
(Immunological measurement of antibody titer using a commercial kit)
DS mouse IgE ELISA (manufactured by Sumitomo Dainippon Pharma Co., Ltd.) and Levis OVA-IgE mouse (manufactured by Shiba Goat Co., Ltd.) were selected as commercially available measurement kits for mouse anti-ovalbumin IgE, and n = 24 according to the attached protocol. The detection limit of each was determined by measurement at. Mouse anti-ovalbumin IgE antibody (AbD serotec) was used as a standard solution. The determination of the detection limit of anti-ovalbumin IgE was defined as a detection limit value at a concentration showing an average value −2SD that does not overlap with the average value + 2SD when the IgE concentration was zero. For comparison with the present invention, the amount of specimen used for measurement by DS mouse IgE ELISA is 100 μl.

DSマウスIgE ELISAのマウス抗オボアルブミンIgE検出限界値は2ng/mlであり、検出限界値でのCV値は10%であった(図3)。
レビスOVA-IgEマウスのマウス抗オボアルブミンIgE検出限界値は2ng/mlよりも高い濃度であり、2ng/mlを検出することはできなかった。
The mouse anti-ovalbumin IgE detection limit value of DS mouse IgE ELISA was 2 ng / ml, and the CV value at the detection limit value was 10% (FIG. 3).
The detection limit value of mouse anti-ovalbumin IgE in Levis OVA-IgE mice was higher than 2 ng / ml, and 2 ng / ml could not be detected.

実施例6
(ビオチン標識されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いた、抗体価の免疫学的測定)
ビオチン標識されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いて、マウス抗オボアルブミンIgEの測定を行った。n=24での測定によりそれぞれの検出限界の判定を行った。標準液としてマウス抗オボアルブミンIgE抗体(AbD serotec社製)を用いた。抗オボアルブミンIgEの検出限界の判定は、IgE濃度ゼロの時の平均値+2SDと重ならない平均値-2SDを示す濃度を検出限界値とした。
Example 6
(Immunoassay of antibody titer using immunoassay nanoparticles not labeled with biotin)
Mouse anti-ovalbumin IgE was measured using immunoassay nanoparticles not labeled with biotin. Each detection limit was determined by measurement at n = 24. Mouse anti-ovalbumin IgE antibody (AbD serotec) was used as a standard solution. The determination of the detection limit of anti-ovalbumin IgE was defined as a detection limit value at a concentration showing an average value −2SD that does not overlap with the average value + 2SD when the IgE concentration was zero.

PBSで希釈したOvalbumin(SIGMA社製)溶液15μg/mlをマルチウエルプレート中に、100μlずつ加え4℃にて終夜静置し固相化させた。溶液を破棄した後、PBSTで3回洗浄し、洗浄液を破棄した。PBSTで希釈した1/4容量のブロックエースで希釈した抗オボアルブミンマウスIgE抗体(AbD serotec社製)2000〜0pg/mLを100μLずつウェルに加え、室温にて1時間静置し反応させた。次に、PBSTで3回洗浄後、1/4容量のブロックエースを含むPBSTで希釈したHRP標識抗マウスIgEウサギ抗体(コスモバイオ社製)溶液5μg/mlを酵素標識抗体溶液として各ウェルに100μlずつ加え、室温にて1時間静置し反応させた。このとき、酵素標識抗体溶液に、何も加えないものと、参考例1で作製したZZ粒子を免疫学的測定用ナノ粒子として2.4μg/ml添加したものを同時に行った。PBSTで5回洗浄後、TMB試薬を加え発色反応を行った。2N硫酸により反応停止後、450nmでの吸光度を測定した。測定には分光光度計マルチスキャンスペクトラム(サーモラボシステム社製)を使用した。ビオチン標識されていない免疫学的測定用ナノ粒子を用いた時のマウス抗オボアルブミンIgE検出限界値は250pg/mlであり、検出限界値でのCV値は8.1%であった。免疫学的測定用ナノ粒子を用いていないときのマウス抗オボアルブミンIgE検出限界値は500pg/mlであり、検出限界値でのCV値は7.4%であった。   100 μl of Ovalbumin (manufactured by SIGMA) solution diluted with PBS (100 μl each) was added to the multiwell plate and allowed to stand overnight at 4 ° C. for solid phase immobilization. After discarding the solution, the plate was washed 3 times with PBST, and the washing solution was discarded. Anti-ovalbumin mouse IgE antibody (manufactured by AbD serotec) 2000 to 0 pg / mL diluted with 1/4 volume of Block Ace diluted with PBST was added to each well at 100 μL and allowed to stand at room temperature for 1 hour for reaction. Next, after washing three times with PBST, 5 μg / ml of HRP-labeled anti-mouse IgE rabbit antibody (Cosmo Bio) solution diluted with PBST containing ¼ volume of Block Ace was added to each well as 100 μl as an enzyme-labeled antibody solution. Each was added and allowed to react at room temperature for 1 hour. At this time, the enzyme-labeled antibody solution was added simultaneously with nothing added and with the addition of 2.4 μg / ml of the ZZ particles prepared in Reference Example 1 as immunological measurement nanoparticles. After washing 5 times with PBST, a color reaction was performed by adding TMB reagent. After stopping the reaction with 2N sulfuric acid, the absorbance at 450 nm was measured. For the measurement, a spectrophotometer multi-scan spectrum (manufactured by Thermolab System) was used. When the immunoassay nanoparticles not labeled with biotin were used, the detection limit value of mouse anti-ovalbumin IgE was 250 pg / ml, and the CV value at the detection limit value was 8.1%. The detection limit value of mouse anti-ovalbumin IgE when not using immunoassay nanoparticles was 500 pg / ml, and the CV value at the detection limit value was 7.4%.

実施例7
(免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いた、抗体価の免疫学的測定)
本発明の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いて、マウス抗オボアルブミンIgEの測定を行った。n=24での測定によりそれぞれの検出限界の判定を行った。標準液としてマウス抗オボアルブミンIgE抗体(AbD serotec社製)を用いた。抗オボアルブミンIgEの検出限界の判定は、IgE濃度ゼロの時の平均値+2SDと重ならない平均値-2SDを示す濃度を検出限界値とした。
Example 7
(Immunoassay of antibody titer using biotinylated nanoparticles for immunological measurement)
Mouse anti-ovalbumin IgE was measured using the biotinylated nanoparticles for immunological measurement of the present invention. Each detection limit was determined by measurement at n = 24. Mouse anti-ovalbumin IgE antibody (AbD serotec) was used as a standard solution. The determination of the detection limit of anti-ovalbumin IgE was defined as a detection limit value at a concentration showing an average value −2SD that does not overlap with the average value + 2SD when the IgE concentration was zero.

PBSで希釈したOvalbumin(SIGMA社製)溶液15μg/mlをマルチウエルプレート中に、100μlずつ加え4℃にて終夜静置し固相化させた。溶液を破棄した後、PBSTで3回洗浄し、洗浄液を破棄した。PBSTで希釈した1/4容量のブロックエースで希釈した抗オボアルブミンマウスIgE抗体(AbD serotec社製)250〜0pg/mLを100μLずつウェルに加え、室温にて1時間静置し反応させた。次に、PBSTで3回洗浄後、1/4容量のブロックエースを含むPBSTで希釈したビオチン標識抗マウスIgEウサギ抗体(コスモバイオ社製)溶液5μg/mlを酵素標識抗体溶液として各ウェルに100μlずつ加え、室温にて1時間静置し反応させた。このとき、ビオチン標識抗体溶液に、何も加えないものと、実施例1で作製したビオチン標識したZZ粒子を免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子として2.4μg/ml添加したものを同時に行った。PBSTで3回洗浄し、酵素とアビジンの複合体としてビオチン化HRPとアビジンの複合体であるABC試薬(PIERCE社製)を添付のプロトコルに従ってウェルに加え、室温で30分間反応させた。PBSTで5回洗浄後、TMB試薬を加え発色反応を行った。2N硫酸により反応停止後、450nmでの吸光度を測定した。測定には分光光度計マルチスキャンスペクトラム(サーモラボシステム社製)を使用した。免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いた時のマウス抗オボアルブミンIgE検出限界値は40pg/mlであり(図4)、検出限界値でのCV値は7.1%であった。免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いていないときのマウス抗オボアルブミンIgE検出限界値は250pg/mlであった。   100 μl of Ovalbumin (manufactured by SIGMA) solution diluted with PBS (100 μl each) was added to the multiwell plate and allowed to stand overnight at 4 ° C. for solid phase immobilization. After discarding the solution, the plate was washed 3 times with PBST, and the washing solution was discarded. Anti-ovalbumin mouse IgE antibody (manufactured by AbD serotec) 250-0 pg / mL diluted with 1/4 volume of Block Ace diluted with PBST was added to each well at 100 μL and allowed to stand at room temperature for 1 hour for reaction. Next, after washing three times with PBST, 5 μg / ml of a biotin-labeled anti-mouse IgE rabbit antibody (Cosmo Bio) solution diluted with PBST containing ¼ volume of block ace was used as an enzyme-labeled antibody solution, 100 μl in each well. Each was added and allowed to react at room temperature for 1 hour. At this time, a biotin-labeled antibody solution was added at the same time as nothing added and 2.4 μg / ml of biotinylated ZZ particles prepared in Example 1 as biotinylated nanoparticles for immunological measurement. . After washing three times with PBST, a biotinylated HRP-avidin complex ABC reagent (PIERCE) was added to the wells as a complex of enzyme and avidin according to the attached protocol, and allowed to react at room temperature for 30 minutes. After washing 5 times with PBST, a color reaction was performed by adding TMB reagent. After stopping the reaction with 2N sulfuric acid, the absorbance at 450 nm was measured. For the measurement, a spectrophotometer multi-scan spectrum (manufactured by Thermolab System) was used. When using biotinylated nanoparticles for immunological measurement, the detection limit value of mouse anti-ovalbumin IgE was 40 pg / ml (FIG. 4), and the CV value at the detection limit value was 7.1%. The detection limit value of mouse anti-ovalbumin IgE when not using biotinylated nanoparticles for immunological measurement was 250 pg / ml.

以上の結果、市販のキットと比較して、免疫学的測定用ナノ粒子を用いていないとき、測定限界値は4倍低下した。免疫学的測定用ナノ粒子を用いたとき、市販のキットと比較して測定限界値は8倍低下した。免疫学的測定用ナノ粒子や免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子を用いず、酵素とアビジンの複合体であるABC試薬を用いたとき、市販のキットと比較して測定限界値は8倍低下した。さらに、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子と酵素とビオチン結合性タンパク質の複合体であるABC試薬を用いたとき、市販のキットと比較して測定限界値は50倍低下した。   As a result, when the nanoparticles for immunological measurement were not used, the measurement limit value was reduced by a factor of 4 compared to the commercially available kit. When using nanoparticles for immunological measurement, the measurement limit value was reduced by a factor of 8 compared to a commercially available kit. When ABC reagent that is a complex of enzyme and avidin is used without using immunological measurement nanoparticles or biotinylated nanoparticles for immunological measurement, the measurement limit value is reduced by 8 times compared to a commercially available kit. did. Furthermore, when an ABC reagent which is a complex of biotinylated nanoparticles for immunological measurement, enzyme and biotin-binding protein was used, the measurement limit value was reduced by 50 times compared to a commercially available kit.

図1は、免疫学的測定における免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子の効果を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the effect of biotinylated nanoparticles for immunological measurement in immunological measurement. 図2は、免疫学的測定における免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子の効果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the effect of biotinylated nanoparticles for immunological measurement in immunological measurement. 図3は、市販キットの検出限界を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the detection limit of a commercially available kit. 図4は、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子に、酵素とビオチン結合性タンパク質の複合体を結合させて用いたときに、検出限界が低下することを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing that the detection limit is lowered when a biotinylated nanoparticle for immunological measurement is used by binding a complex of an enzyme and a biotin-binding protein.

Claims (8)

自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子であって、自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位を有しており、自己組織化能を有するタンパク質がビオチンで標識されている、免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。 A nano-sized particle formed by incorporating a lipid bilayer into a protein having self-organization ability, and the protein having self-assembly ability has an antibody binding site and has self-assembly ability Biotinylated nanoparticles for immunological measurement, wherein the protein is labeled with biotin. 抗体結合部位が、ZZタグである請求項1記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。 The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to claim 1, wherein the antibody binding site is a ZZ tag. 自己組織化能を有するタンパク質が、B型肝炎ウイルス表面抗原(HBsAg)タンパク質である請求項1または2に記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。 The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to claim 1 or 2, wherein the protein having self-organization ability is hepatitis B virus surface antigen (HBsAg) protein. ビオチンが、タンパク質のリジン残基もしくはN末端アミノ酸残基に結合していることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子。 The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to any one of claims 1 to 3, wherein biotin is bound to a lysine residue or an N-terminal amino acid residue of the protein. 請求項1から4のいずれかに記載の免疫学的測定用ビオチン化ナノ粒子に、酵素とビオチン結合性タンパク質の複合体を結合させ、さらに抗体結合部位に抗体を結合させ、前記抗体により認識される測定対象物質を、前記酵素を用いて測定する、免疫学的測定方法。 The biotinylated nanoparticle for immunological measurement according to any one of claims 1 to 4, wherein a complex of an enzyme and a biotin-binding protein is bound, and an antibody is bound to an antibody binding site, and is recognized by the antibody. An immunological measurement method in which a measurement target substance is measured using the enzyme. 測定対象物質が抗体である、請求項5に記載の免疫学的測定用方法。 The method for immunological measurement according to claim 5, wherein the substance to be measured is an antibody. ビオチン結合性タンパク質が、アビジン、ストレプトアビジンもしくはニュートラアビジン(NeutrAvidin)である、請求項5または6に記載の免疫学的測定方法。 The immunoassay method according to claim 5 or 6, wherein the biotin-binding protein is avidin, streptavidin, or neutravidin. 自己組織化能を有するタンパク質が脂質2重膜を取り込むことにより形成されるナノサイズの粒子であって、自己組織化能を有するタンパク質が抗体結合部位を有しており、自己組織化能を有するタンパク質がビオチンで標識されているビオチン化ナノ粒子の、免疫学的測定のための使用。 A nano-sized particle formed by incorporating a lipid bilayer into a protein having self-organization ability, and the protein having self-assembly ability has an antibody binding site and has self-assembly ability Use of biotinylated nanoparticles whose protein is labeled with biotin for immunological measurements.
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