JP2008255046A - Fused protein, carrier for capturing antibody employing the same, and method for detecting antigen using the same - Google Patents

Fused protein, carrier for capturing antibody employing the same, and method for detecting antigen using the same Download PDF

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宏征 栗原
Masanari Yamada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fused protein that can be adsorbed by a resinous carrier highly densely and highly efficiently, a carrier for capturing an antibody with the fused protein immobilized thereon having excellent capacity of capturing an antibody, and a carrier with an antibody immobilized thereon constituted of the carrier for capturing an antibody with an antibody highly densely integrated thereon. <P>SOLUTION: A fused protein comprising an antibody binding domain and a tag array consisting of 10 to 120 amino acids with the adsorption coefficient of the fused protein with respect to the resinous carrier being greater than 2, a carrier for capturing an antibody with the fused protein immobilized thereon, and a carrier with an antibody immobilized thereon constituted of the carrier for capturing an antibody with an antibody highly densely integrated thereon, are disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂に対する吸着効率を向上させた融合タンパク質、これを用いた抗体捕捉担体および抗原検出法に関する。   The present invention relates to a fusion protein with improved adsorption efficiency for a resin, an antibody capture carrier using the same, and an antigen detection method.

プロテインAは、黄色ブドウ球菌(スタフィロコッカス・アウレウス細菌)が産生する42kDaのタンパク質である。このタンパク質は、抗体の定常領域(Fc領域)と親和性を示す。このように抗体に結合する別のタンパク質としては、例えばストレプトコッシ属細菌が産生するプロテインG、ペストストレプトコッカス・マグナス細菌が産生するプロテインLなどが挙げられる。これらの抗体結合性タンパク質を適当な担体に固定化すれば、抗体捕捉担体を作成することができる。このような抗体捕捉担体は、モノクローナル抗体やポリクローナル抗体の工業的な精製プロセスに用いられている。   Protein A is a 42 kDa protein produced by Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus bacterium). This protein shows affinity for the constant region (Fc region) of an antibody. Examples of such another protein that binds to an antibody include protein G produced by Streptococcus bacteria and protein L produced by P. streptococcus magnus bacteria. An antibody capture carrier can be prepared by immobilizing these antibody-binding proteins on a suitable carrier. Such antibody capture carriers are used in industrial purification processes for monoclonal antibodies and polyclonal antibodies.

また、抗原を捕捉・検出する抗体固定化担体が知られている。抗体固定担体は、例えば抗原の検出に用いられる。上記プロテインA、プロテインG、プロテインLを固定化した抗原検出用のマイクロウェルプレートは市販されている。抗体固定化単体は、(1)担体と抗体とを、直接共有結合あるいは物理吸着させる、(2)担体上に固定化した抗体結合性タンパク質に抗体を結合させる、ことにより、得られる。(1)の方法を用いると、抗体が担体に強固に結合する。しかし、この方法では、抗体と担体とが直接相互作用する。このため、抗体の変性が引き起こされる、あるいは固定化される抗体の配向性が揃わないという問題がある。一方、(2)の方法を用いると、固定化により抗体の変性が起こらない。また、抗体結合性タンパク質の多くは抗体の定常領域を認識するので、固定化される抗体の配向性が制御できる。このように抗体結合性タンパク質を用いて抗体を固定化することにより、比活性の高い抗体固定担体が得られる。抗体捕捉担体としては、例えば上記の抗体捕捉担体が用いられる。   In addition, antibody-immobilized carriers that capture and detect antigens are known. The antibody-immobilized carrier is used, for example, for antigen detection. Antiwell detection microwell plates on which protein A, protein G, and protein L are immobilized are commercially available. The antibody-immobilized simple substance can be obtained by (1) directly covalently bonding or physically adsorbing the carrier and the antibody, and (2) binding the antibody to the antibody-binding protein immobilized on the carrier. When the method (1) is used, the antibody binds firmly to the carrier. However, in this method, the antibody and the carrier interact directly. For this reason, there is a problem that the antibody is denatured or the orientation of the immobilized antibody is not uniform. On the other hand, when the method (2) is used, antibody denaturation does not occur due to immobilization. In addition, since many antibody binding proteins recognize the constant region of the antibody, the orientation of the immobilized antibody can be controlled. By immobilizing an antibody using an antibody-binding protein in this way, an antibody immobilization carrier having a high specific activity can be obtained. As the antibody capture carrier, for example, the above antibody capture carrier is used.

プロテインA、プロテインG、プロテインLなどの抗体結合性タンパク質では、抗体との結合性が高いアミノ酸領域である、抗体結合性ドメインが特定されている。例えば、プロテインAでは、5つの異なる抗体結合性ドメイン(A〜Eドメイン)を有している。プロテインAは、マウス、ラビッド、ヒト由来の抗体に対し認識性が高いことが知られている。一方、異なる抗体結合性ドメインを複数種有するため、その他の動物種由来の抗体とも、弱く結合する。したがって、プロテインAあるいはプロテインGなどの抗体結合性タンパク質を固定化した担体上で2種の抗体を用いるサンドイッチ酵素結合免疫吸着定量法(以下「ELISA」という。)に使用すると、バックグラウンドシグナルが増加するだけで、抗原を高感度に検出することは困難である。   In antibody-binding proteins such as protein A, protein G, and protein L, an antibody-binding domain that is an amino acid region having high binding properties to an antibody is specified. For example, protein A has five different antibody binding domains (A to E domains). Protein A is known to be highly recognizable to antibodies derived from mouse, rabid, and human. On the other hand, since it has a plurality of different antibody binding domains, it also binds weakly to antibodies derived from other animal species. Therefore, when used in a sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (hereinafter referred to as “ELISA”) using two types of antibodies on a carrier on which an antibody-binding protein such as protein A or protein G is immobilized, the background signal increases. Therefore, it is difficult to detect the antigen with high sensitivity.

プロテインAのBドメインは、58個のアミノ酸からなる抗体結合性ドメインである。このBドメインは、単独でも抗体に対する高い親和性を示す。また、Bドメインに変異を導入し、安定性を向上させたZドメインが知られている(例えば、非特許文献1参照)。このZドメインを繰り返し構造とすることで、ドメインの抗体結合性が向上する。Zドメインを2回繰り返したZZドメインを目的タンパク質の末端に融合させるための発現ベクターも設計されている(例えば、非特許文献2参照)。この文献には、ZZドメインが目的タンパク質の精製あるいは抽出に利用できることが開示されている。また、ZZドメインと緑色蛍光蛋白質または赤色蛍光タンパク質とを融合したタンパク質も作成されている(例えば、非特許文献2参照)。この融合タンパク質は、抗原検出用のプローブとしての利用が可能である。したがって、抗体結合性ドメインを基板に固定して用いることができれば有用である。   The B domain of protein A is an antibody binding domain consisting of 58 amino acids. This B domain alone exhibits high affinity for antibodies. Further, a Z domain is known in which a mutation is introduced into the B domain to improve stability (see, for example, Non-Patent Document 1). By making this Z domain into a repeating structure, the antibody binding property of the domain is improved. An expression vector for fusing a ZZ domain obtained by repeating the Z domain twice to the end of the target protein has also been designed (see, for example, Non-Patent Document 2). This document discloses that the ZZ domain can be used for purification or extraction of the target protein. In addition, a protein in which a ZZ domain and a green fluorescent protein or a red fluorescent protein are fused has also been created (see, for example, Non-Patent Document 2). This fusion protein can be used as a probe for antigen detection. Therefore, it is useful if the antibody binding domain can be immobilized on a substrate.

タンパク質を基板に物理吸着させるのは、通常タンパク質表面と基板との疎水性相互作用を利用する。これを利用した上記プロテインAやプロテインGを吸着させた樹脂製の担体は、すでに市販されている。一方、タンパク質は一般的に分子サイズが小さくなるに伴って、疎水性相互作用が低下し、基板への吸着効率が低下する傾向がある。したがって、プロテインAやプロテインGの抗体結合性ドメインのみを効率的に樹脂性の担体に吸着させるのは、困難である。   The physical adsorption of the protein to the substrate usually uses the hydrophobic interaction between the protein surface and the substrate. Resin-made carriers on which protein A and protein G are adsorbed using this are already commercially available. On the other hand, generally, as the molecular size of a protein decreases, the hydrophobic interaction tends to decrease and the adsorption efficiency to the substrate tends to decrease. Therefore, it is difficult to efficiently adsorb only the antibody binding domains of protein A and protein G to a resinous carrier.

この問題を解決するために、例えばプロテインGのCドメインが3回繰り返された抗体結合性ドメイン端末に繊維状タンパク質を融合したタンパク質が開発されている(例えば、特許文献1参照)。この文献には、約170個のアミノ酸からなる抗体結合性ドメインに対して、約360個のアミノ酸からなる繊維状タンパク質を融合したタンパク質を用いると、疎水性基板に対する吸着がよくなることが開示されている。   In order to solve this problem, for example, a protein in which a fibrous protein is fused to an antibody binding domain terminal in which the C domain of protein G is repeated three times has been developed (see, for example, Patent Document 1). This document discloses that when an antibody binding domain consisting of about 170 amino acids is fused with a fibrous protein consisting of about 360 amino acids, the adsorption to a hydrophobic substrate is improved. Yes.

また、上記繊維状タンパク質と抗体結合性ドメインの融合タンパク質を疎水表面に対して吸着させた場合、数nmの凹凸を有する構造体を形成し、吸着することが開示されている(例えば、非特許文献4参照)。   In addition, it is disclosed that when a fusion protein of the above fibrous protein and an antibody binding domain is adsorbed to a hydrophobic surface, a structure having irregularities of several nm is formed and adsorbed (for example, non-patent Reference 4).

さらに、プロテインAのBドメイン由来のZZドメインを細胞表層に提示した酵母菌体を用いてサンドイッチELISAを行った例が開示されている(例えば、非特許文献5参照)。
ヨーン ニルソン(Bjorn Nilson)、他8名、「スタフィロコッカスのプロテインAに基づく合成IgG結合ドメイン(A synthetic IgG−binding based on staphylococcal proteinA)」、プロテイン・エンジニアリング(Protein Engineering)、英国、アイアールエル プレス リミテッド(IRL Press Limited)、1987年、第1巻、第2号、p.107−113 ローウェンナドラー(Lowennadler)、他 名、ジーン(Gene)、1987年、第58巻、p87−97 キーライ ハン(Qi−Lai Huang)、他7名、「タンパク質ZZと強化緑色蛍光タンパク質との融合タンパク質の免疫測定への応用(Application to immunoassays of the fusion protein between protein ZZ and enhanced green fluorescent protein)」、ジャーナル オブ イムノロジカル メソッド(Journal of Immunological Methods)、オランダ、エルゼビア(ELSEVIER)、2006年、第309巻、p.130−138 キーライ ハン(Qi−Lai Huang)、他5名、「タンパク質ZZと赤色蛍光タンパク質ディーエスレッドとの融合タンパク質とその免疫測定への応用(Fusion protein between protein ZZ and red fluorescent protein DsRed and its application to immunoassays)」、バイオテクノロジー アンド アプライドバイオケミストリー(Biotechnology and Applied Biochemistry)、英国、ポートランド プレス リミテッド(Portland Press Ltd.)、2006年、第43巻、p.121−127 ゲン タナカ(Gen Tanaka)、他3名、「自己接着性抗体結合性タンパク質を用いた抗体マイクロウェルアレイの製造(Fabrication of an antibody microwell array with self−adhering antibody binding protein)」、アナリティカル バイオケミストリー(Analytical Biochemistry)、オランダ、エルゼビア(ELSEVIER)、2006年、第350巻、p.298−303 ワイ.ナカムラ(Y.Nakamura)、他5名、「Ig−Gドメインの酵母表面表示による新規な全細胞免疫吸着剤の開発(Development of novel whole−cell immunoadsorbents by the yeast surface display of the IgG−binding domein)」、アプライド マイクロバイオロジー アンド バイテクノロジー(Applied Microbiology and Biotechnology)、ドイツ、シュプリンガー・フェアラーク(Springer−Verlag)、2001年、第57巻、p.500−505 特開2005−220028号公報
Furthermore, an example in which a sandwich ELISA was carried out using yeast cells displaying a ZZ domain derived from the B domain of protein A on the cell surface is disclosed (for example, see Non-Patent Document 5).
Bjorn Nilson et al., 8 others, “A synthetic IgG-binding based on staphylococcal protein A”, Protein Engineering, UK, Press Eye Limited (IRL Press Limited), 1987, Vol. 1, No. 2, p. 107-113 Lowennadler, et al., Gene, 1987, 58, p87-97 Qi-Lai Huang, et al., "Application to immunoassays of the fusion protein between protein, ZZ and enchanted protein" Journal of Immunological Methods, ELSEVIER, Netherlands, 2006, volume 309, p. 130-138 Qi-Lai Huang, et al., "Fusion protein between protein ZZ and red fluorescense protein DsRed and samps and caps Biotechnology and Applied Biochemistry, Portland Press Ltd., 2006, Vol. 43, p. 43. Biotechnology and Applied Biochemistry, Portland Press Ltd., UK. 121-127 Gen Tanaka, et al., “Manufacturing of antibody microwell array using self-adhesive antibody-binding protein” (Fabrication of anantibody array with self-binding binding protein biochemistry) Analytical Biochemistry), Elsevier, The Netherlands, 2006, vol. 350, p. 298-303 Wye. Y. Nakamura, et al., “Development of novel whole-cell immunosorbents by the yeast surface fusion display IgG-Y domain surface display of Ig-G domain yeast surface display "Applied Microbiology and Biotechnology, Springer-Verlag, Germany, 2001, vol. 57, p. 500-505 JP-A-2005-220028

しかし、特許文献1に記載の融合タンパク質では、抗体結合性ドメインを、その約2倍のサイズの繊維状タンパク質と結合させる。このため、分子全体を占める抗体結合性ドメインの比率が小さくなる。このような融合タンパク質を疎水性基板上に集積すると、疎水性基板の2/3を繊維状タンパク質が占め、一方でその1/3を抗体結合性ドメインが占めることになる。   However, in the fusion protein described in Patent Document 1, the antibody binding domain is bound to a fibrous protein of about twice the size. For this reason, the ratio of the antibody binding domain which occupies the whole molecule | numerator becomes small. When such a fusion protein is accumulated on a hydrophobic substrate, the fibrous protein occupies 2/3 of the hydrophobic substrate, while the antibody binding domain occupies 1/3 thereof.

また、非特許文献5に記載されている界面の凹凸構造は、抗体に対する接触効率を高めるとともに、抗体以外のタンパク質に対しても非特異的吸着を起こす可能性が高い。   Further, the uneven structure of the interface described in Non-Patent Document 5 increases the contact efficiency with respect to the antibody and is highly likely to cause non-specific adsorption with respect to proteins other than the antibody.

また、非特許文献6では、酵母菌体数を変化させると、検出シグナルが増加するなどの例が開示されているにすぎない。この文献には、従来のマイクロウェルプレートを用いたサンドイッチELISAに適用して高感度化に成功した例は、記載されていない。   Non-Patent Document 6 merely discloses an example in which the detection signal increases when the number of yeast cells is changed. This document does not describe an example of successful application of sensitivity to sandwich ELISA using a conventional microwell plate.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的は、樹脂製担体に高効率かつ高密度に吸着することができる融合タンパク質を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fusion protein that can be adsorbed to a resin carrier with high efficiency and high density.

また、本発明の別の目的は、融合タンパク質を固定化した、抗体捕捉能の高い抗体捕捉担体を提供することにある。さらに、本発明の目的は、この抗体捕捉担体に抗体が高密度に集積化された抗体固定担体を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an antibody capture carrier having a high antibody capture ability, to which a fusion protein is immobilized. Furthermore, an object of the present invention is to provide an antibody immobilization carrier in which antibodies are integrated at a high density on this antibody capture carrier.

本発明のさらに別の目的は、上記抗体固定化担体を利用した抗原検出方法、特にサンドイッチELISAによる抗原検出方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide an antigen detection method using the above-described antibody-immobilized carrier, particularly an antigen detection method by sandwich ELISA.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、新規な融合タンパク質を作成して、本発明を完成した。すなわち、本発明は、以下のとおりである。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have created a novel fusion protein and completed the present invention. That is, the present invention is as follows.

本発明の融合タンパク質は、抗体結合性ドメインと、10〜120個のアミノ酸からなるタグ配列とを含む融合タンパク質であって、この融合タンパク質の樹脂製担体に対する吸着係数が2よりも大きい。   The fusion protein of the present invention is a fusion protein comprising an antibody binding domain and a tag sequence consisting of 10 to 120 amino acids, and the adsorption coefficient of the fusion protein to a resin carrier is larger than 2.

本発明では、分子サイズの小さい抗体結合性ドメインに、この抗体結合性ドメインの分子サイズを超えない程度のタグ配列を付加する。このタグ配列が、融合タンパク質の多量体の形成に寄与する。この結果、融合タンパク質の樹脂製担体の疎水性界面への吸着効率を促進することができる。   In the present invention, a tag sequence is added to an antibody binding domain having a small molecular size so as not to exceed the molecular size of the antibody binding domain. This tag sequence contributes to the formation of fusion protein multimers. As a result, the efficiency of adsorption of the fusion protein to the hydrophobic interface of the resin carrier can be promoted.

本発明では、得られる融合タンパク質全体を占める抗体結合性ドメインの比率は半分以上であることが好ましい。また、融合タンパク質の分子サイズも小さい。この結果、融合タンパク質を樹脂製担体に吸着させた際、抗体結合性ドメインが占める密度をより高くすることができる。   In the present invention, the ratio of the antibody binding domain occupying the whole fusion protein is preferably half or more. Also, the molecular size of the fusion protein is small. As a result, when the fusion protein is adsorbed to the resin carrier, the density occupied by the antibody binding domain can be further increased.

前記タグ配列は、同数の酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とを含むポリイオンタグを含むものであってもよい。また、前記タグ配列は、発現タグを含むものであってもよい。あるいは、同数の酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とを含むポリイオンタグと、発現タグとを含むものであってもよい。前記ポリイオンタグが、特に下記一般式(1)または(2)で表される配列であれば好ましい。

Figure 2008255046
式中、Aは酸性アミノ酸、Bは塩基性アミノ酸、Xは中性アミノ酸、nは2〜20の整数を示す。 The tag sequence may include a polyion tag containing the same number of acidic amino acids and basic amino acids. The tag sequence may include an expression tag. Alternatively, a polyion tag containing the same number of acidic amino acids and basic amino acids and an expression tag may be used. It is preferable that the polyion tag is a sequence represented by the following general formula (1) or (2).
Figure 2008255046
In the formula, A represents an acidic amino acid, B represents a basic amino acid, X represents a neutral amino acid, and n represents an integer of 2 to 20.

前記タグ配列は、抗体結合性ドメインのN末端に結合しているとよい。   The tag sequence may be bound to the N-terminus of the antibody binding domain.

前記抗体結合性ドメインは、プロテインAまたはプロテインGを構成する配列の一部あるいはその変異体の繰り返し構造であればよい。前記抗体結合性ドメインは、プロテインAのBドメイン、あるいは配列番号1に記載のアミノ酸配列を有するBドメインの変異体の繰り返し構造であると、好ましい。このBドメインの繰り返し構造の繰り返しが2回であると、よい。   The antibody binding domain may be a part of a sequence constituting protein A or protein G or a repeating structure of a variant thereof. The antibody-binding domain is preferably a protein A B domain or a repeating structure of a B domain variant having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. It is preferable that the repeating structure of the B domain is repeated twice.

本発明の抗体捕捉担体は、樹脂製担体と、樹脂製担体上に固定化された上記融合タンパク質とを有する。   The antibody capture carrier of the present invention has a resin carrier and the fusion protein immobilized on the resin carrier.

本発明の抗体捕捉担体は、抗体特異性の高い抗体結合性ドメインを融合タンパク質内に有する。また、上記したように樹脂製担体上に、融合タンパク質を高密度に固定化できる。この結果、抗体捕捉能の高い抗体捕捉担体が得られる。   The antibody capture carrier of the present invention has an antibody binding domain with high antibody specificity in the fusion protein. Further, as described above, the fusion protein can be immobilized on the resin carrier at a high density. As a result, an antibody capture carrier having a high antibody capture ability is obtained.

本発明の抗体固定化担体は、樹脂製担体と、樹脂製担体上に固定化された上記融合タンパク質と、前記融合タンパク質に結合している抗体とを有する。本発明の抗体固定化担体は、高密度に抗体を結合させることができる。この結果、高い抗原捕捉能を有する抗体固定化担体を得ることができる。前記抗体が、マウス、ウサギ、ヒト、モルモット、イヌ、ネコ、ブタの群から選ばれる動物種由来の抗体であると好ましい。   The antibody-immobilized carrier of the present invention has a resin carrier, the fusion protein immobilized on the resin carrier, and an antibody bound to the fusion protein. The antibody-immobilized carrier of the present invention can bind an antibody at a high density. As a result, an antibody-immobilized carrier having a high antigen capturing ability can be obtained. The antibody is preferably an antibody derived from an animal species selected from the group of mouse, rabbit, human, guinea pig, dog, cat and pig.

本発明の抗原検出方法は、樹脂製担体上に上記融合タンパク質を固定化し、この融合タンパク質に抗体を結合した抗体捕捉担体を用いて、抗原を検出する。前記抗原の検出が、サンドイッチ法であるとよい。本発明の抗原検出方法を用いると、抗原結合性タンパク質を用いない従来のサンドイッチELISAに対して、抗原を高感度に検出できる。これは、本発明の融合タンパク質が樹脂製の担体に対して優れた吸着性を有することと、本発明で使用する抗体結合性ドメインが抗体種に対する選択性が高いこととの相乗効果である。   In the antigen detection method of the present invention, the antigen is detected using an antibody capture carrier in which the fusion protein is immobilized on a resin carrier and an antibody is bound to the fusion protein. The antigen may be detected by a sandwich method. When the antigen detection method of the present invention is used, an antigen can be detected with high sensitivity relative to a conventional sandwich ELISA that does not use an antigen-binding protein. This is a synergistic effect that the fusion protein of the present invention has an excellent adsorptivity to a resin carrier and that the antibody binding domain used in the present invention has high selectivity for antibody species.

このように、本発明の抗原検出方法を用いると、CXCL1などの尿中の微量抗原を検出することができる。   Thus, when the antigen detection method of the present invention is used, trace antigens in urine such as CXCL1 can be detected.

本発明の融合タンパク質は、抗体結合性ドメインと、10〜120個のアミノ酸からなるタグ配列とを含む融合タンパク質であって、この融合タンパク質の樹脂製担体に対する吸着係数が2よりも大きい。したがって、抗体結合性ドメインが高密度に集積化された樹脂製の担体、すなわち高い抗体結合量を有する抗体捕捉担体を得ることができる。この抗体捕捉担体に対し、抗体を結合させることで、抗体が高密度に集積化された抗体固定担体を得ることができる。また、吸着係数が2、特に吸着係数が4よりも大きい融合タンパク質を用いた抗体捕捉担体を用いることにより、高感度に抗原が検出できる。   The fusion protein of the present invention is a fusion protein comprising an antibody binding domain and a tag sequence consisting of 10 to 120 amino acids, and the adsorption coefficient of the fusion protein to a resin carrier is larger than 2. Therefore, it is possible to obtain a resin carrier in which antibody binding domains are integrated at a high density, that is, an antibody capture carrier having a high antibody binding amount. By binding an antibody to this antibody capture carrier, an antibody immobilization carrier in which antibodies are integrated at a high density can be obtained. Further, by using an antibody capture carrier using a fusion protein having an adsorption coefficient of 2, particularly an adsorption coefficient larger than 4, an antigen can be detected with high sensitivity.

以下に、本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

[融合タンパク質]
本発明の融合タンパク質は、抗体結合性ドメインと、10〜120個のアミノ酸からなるタグ配列とを含む融合タンパク質であって、この融合タンパク質の樹脂製担体に対する吸着係数が2よりも大きい。
[Fusion protein]
The fusion protein of the present invention is a fusion protein comprising an antibody binding domain and a tag sequence consisting of 10 to 120 amino acids, and the adsorption coefficient of the fusion protein to a resin carrier is larger than 2.

[抗体結合性ドメイン]
本発明で使用する抗体結合性ドメインは、プロテインAあるいはプロテインG由来の抗体結合性ドメインであればよい。さらに好ましくはプロテインAのBドメインであることが好ましい。さらに好ましい形態として、プロテインAのBドメインの変異体であるZドメインであることが好ましい。これらのBドメインあるいは下記表1に示す配列番号1のZドメインの機能的性質を保持したままで、さらにアミノ酸配列に改変を加えたものであってもよい。本発明のいう好適な改変としては、抗体に対する結合性をさらに向上させるためのアミノ酸改変、あるいは抗体の種選択性を向上させるためのアミノ酸改変などが挙げられる。このような改変体を作製するための手法としては、エラープローンPCR、DNAシャフリングなどのランダム変異導入法などが挙げられる。さらには好適な変異体を選別するための方法として、ファージディスプレイなどの各種表層ディスプレイ法などが挙げられる。

Figure 2008255046
[Antibody binding domain]
The antibody binding domain used in the present invention may be an antibody binding domain derived from protein A or protein G. More preferably, it is a B domain of protein A. As a more preferred form, a Z domain that is a variant of the B domain of protein A is preferred. The amino acid sequence may be further modified while retaining the functional properties of these B domains or the Z domain of SEQ ID NO: 1 shown in Table 1 below. Suitable modifications referred to in the present invention include amino acid modifications for further improving the binding property to antibodies, and amino acid modifications for improving the species selectivity of antibodies. Examples of a method for producing such a variant include random mutation introduction methods such as error-prone PCR and DNA shuffling. Furthermore, as a method for selecting a suitable mutant, various surface display methods such as phage display can be mentioned.
Figure 2008255046

これらの抗体結合性ドメインは、繰り返し配列であることが好ましい。好適な繰り返し回数としては、天然のプロテインAが5つの相同性の高いドメインから構成されることから5回以下であることが好ましく、さらに好ましい形態は2回である。   These antibody binding domains are preferably repetitive sequences. The preferred number of repetitions is preferably 5 times or less since natural protein A is composed of 5 highly homologous domains, and more preferably 2 times.

上記のZドメインは58個のアミノ酸から構成される。したがって、この2回繰り返し配列とは、単純に116個のアミノ酸となる。しかしながら、2つのドメインの連結部位に、機能的に損なわれない配列および長さのペプチド配列がリンカーとして含まれていても良い。このリンカー配列としては1〜10アミノ酸の範囲であることが好ましい。リンカー配列は特に限定されるものではない。   The Z domain is composed of 58 amino acids. Therefore, this twice repeated sequence is simply 116 amino acids. However, a peptide sequence having a length that is not functionally impaired and a length may be included as a linker at the linking site of the two domains. This linker sequence is preferably in the range of 1 to 10 amino acids. The linker sequence is not particularly limited.

[タグ配列]
本発明の融合タンパク質におけるタグ配列は、10〜120個のアミノ酸からなるタグ配列である。融合タンパク質は、このタグ配列により、樹脂製担体に物理的吸着をする。融合タンパク質の樹脂製担体に対する吸着係数は、2よりも大きい。融合タンパク質の樹脂製担体に対する吸着係数が2よりも大きければ、配列は特に限定されない。アミノ酸長が長くなればなるほどその吸着係数は大きくなる。一方、アミノ酸長が長くなれば、融合タンパク質中でタグ配列の占める割合が多くなる。この結果、単位表面積当りを占める抗体結合性ドメインの数は減少する。また、タグ配列のアミノ酸数が120個を超えると、抗体が非特異的に結合する割合が増加するので望ましくない。本発明では、このようなタグ配列を抗体結合性ドメインと結合させることで、抗体結合性ドメイン間の相互作用(静電相互作用、疎水結合)を強めている。この結果、本発明の効果を生じさせることができる。
[Tag array]
The tag sequence in the fusion protein of the present invention is a tag sequence consisting of 10 to 120 amino acids. The fusion protein is physically adsorbed to the resin carrier by this tag sequence. The adsorption coefficient of the fusion protein to the resin carrier is greater than 2. The sequence is not particularly limited as long as the adsorption coefficient of the fusion protein to the resin carrier is larger than 2. The longer the amino acid length, the greater the adsorption coefficient. On the other hand, the longer the amino acid length, the greater the proportion of the tag sequence in the fusion protein. As a result, the number of antibody binding domains occupying per unit surface area is reduced. Further, if the number of amino acids in the tag sequence exceeds 120, it is not desirable because the ratio of non-specific binding of the antibody increases. In the present invention, by binding such a tag sequence to the antibody binding domain, the interaction (electrostatic interaction, hydrophobic binding) between the antibody binding domains is strengthened. As a result, the effect of the present invention can be produced.

本発明のタグ配列は、ポリイオンタグ、発現タグ、ポリイオンタグと発現タグの両方のいずれかを含む。また、他の機能性の配列、これらを連結している任意のアミノ酸配列を含む。これらの全てのアミノ酸を含めて、10〜120個のアミノ酸からなるタグ配列であればよい。   The tag sequence of the present invention includes either a polyion tag, an expression tag, or both a polyion tag and an expression tag. It also includes other functional sequences and any amino acid sequence connecting them. A tag sequence consisting of 10 to 120 amino acids including all of these amino acids may be used.

(吸着係数)
吸着係数とは、50μg/mLの融合タンパク質溶液をポリスチレン製の担体に疎水吸着させた場合の吸着量を、これと同濃度の抗体結合性ドメインのみをポリスチレン製の担体に疎水吸着させた場合の吸着量で割った値である。吸着係数は以下の数式(1)により算出される。

Figure 2008255046
(Adsorption coefficient)
The adsorption coefficient is the adsorption amount when a 50 μg / mL fusion protein solution is hydrophobically adsorbed on a polystyrene carrier, and only the antibody-binding domain of the same concentration is hydrophobically adsorbed on a polystyrene carrier. It is the value divided by the amount of adsorption. The adsorption coefficient is calculated by the following formula (1).
Figure 2008255046

上記の吸着重量は、タンパク質濃度を測定することで算出できる。吸着重量は、吸着前の初期タンパク質溶液濃度と、吸着後のタンパク質溶液濃度の差を算出し、その減少率から算出することが好ましい。また吸着係数を算出する樹脂製の担体としては、ポリスチレン製の樹脂製担体であることが好ましい。担体の形状としては、マイクロウェルプレート状であることが好適である。   The adsorption weight can be calculated by measuring the protein concentration. The adsorption weight is preferably calculated from the decrease rate by calculating the difference between the initial protein solution concentration before adsorption and the protein solution concentration after adsorption. The resin carrier for calculating the adsorption coefficient is preferably a polystyrene resin carrier. The shape of the carrier is preferably a microwell plate.

上記の吸着重量を測定する方法としては、ビシンコニン酸を用いるBCA法(Smithら、Anal.Biochem.150.76−85.1985)が好適である。   As a method for measuring the adsorption weight, the BCA method using bicinchoninic acid (Smith et al., Anal. Biochem. 150.76-85.1985) is suitable.

(ポリイオンタグ)
タグ配列は、同数の酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とを含むポリイオンタグを含むとよい。タグ配列にポリイオンタグを用いると、ポリイオンコンプレックスを形成する。したがって、タグ配列を構成するアミノ酸の数が少なくても、融合タンパク質の樹脂製担体に対する吸着係数を増大させることができる。
(Polyion tag)
The tag sequence may include a polyion tag containing the same number of acidic amino acids and basic amino acids. When a polyion tag is used for the tag sequence, a polyion complex is formed. Therefore, even if the number of amino acids constituting the tag sequence is small, the adsorption coefficient of the fusion protein to the resin carrier can be increased.

ポリイオンタグは、少なくとも同数の酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とが含まれるものであれば、その配列が規則性を有するものであっても、ランダムな配列であってもよい。ポリイオンタグが一定の規則性をもって配列していれば、融合タンパク質間の静電的な相互作用が起きやすくなるので、樹脂製担体に対する吸着係数を増大させることができる。   As long as the polyion tag includes at least the same number of acidic amino acids and basic amino acids, the polyion tag may have a regular sequence or a random sequence. If the polyion tags are arranged with a certain regularity, electrostatic interaction between the fusion proteins is likely to occur, so that the adsorption coefficient for the resin carrier can be increased.

少なくとも同数の酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とが含まれるポリイオンタグとしては、以下の配列が例示できる。なお、式中、Aは、グルタミン酸、アスパラギン酸の酸性アミノ酸を、Bは、リジン、またはアルギニンの塩基性アミノ酸を意味する。なお、下記の式においては、いずれも式の左側がポリペプチドのN末端を、右側をC末端を示す。

Figure 2008255046
式中、Aは酸性アミノ酸、Bは塩基性アミノ酸、nおよびxは1〜20の整数を示す。
これらのポリイオンタグのうち、下記化学式(1)で表される配列が好ましい。
Figure 2008255046
Examples of the polyion tag containing at least the same number of acidic amino acids and basic amino acids include the following sequences. In the formula, A means an acidic amino acid of glutamic acid or aspartic acid, and B means a basic amino acid of lysine or arginine. In the following formulas, the left side of the formula represents the N-terminus of the polypeptide and the right side represents the C-terminus.
Figure 2008255046
In formula, A is an acidic amino acid, B is a basic amino acid, n and x show the integer of 1-20.
Among these polyion tags, a sequence represented by the following chemical formula (1) is preferable.
Figure 2008255046

ポリイオンタグは、タグ内に、中性アミノ酸を含んでいてもよい。使用できる中性アミノ酸としては、中性アミノ酸であれば特に制限はないが、アラニン、グリシン、ロイシン、バリン、またはイソロイシンであれば好ましい。タグ内に中性アミノ酸を含むポリイオンタグとしては、例えば、下式のような配列を有するものが例示できる。下式において、Xは、中性アミノ酸を示す。Xを構成する中性アミノ酸は、それぞれ同一であっても、異なっていてもよい。中性アミノ酸が含まれると、中性アミノ酸による疎水性相互作用により、酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とが引き合う。この結果、融合タンパク質中におけるタグ配列の見かけのサイズが小さくなるので、樹脂製基板に高密度に吸着できる。

Figure 2008255046
式中、Aは酸性アミノ酸、Bは塩基性アミノ酸、Xは中性アミノ酸、nは2〜20の整数を示す。
これらのポリイオンタグのうち、下記化学式(1)で表される配列が好ましい。
Figure 2008255046
The polyion tag may contain a neutral amino acid in the tag. The neutral amino acid that can be used is not particularly limited as long as it is a neutral amino acid, but is preferably alanine, glycine, leucine, valine, or isoleucine. Examples of the polyion tag including a neutral amino acid in the tag include those having a sequence as shown in the following formula. In the following formula, X represents a neutral amino acid. The neutral amino acids constituting X may be the same or different. When neutral amino acids are contained, acidic amino acids and basic amino acids attract each other due to hydrophobic interaction by neutral amino acids. As a result, the apparent size of the tag sequence in the fusion protein is reduced, so that it can be adsorbed on the resin substrate at high density.
Figure 2008255046
In the formula, A represents an acidic amino acid, B represents a basic amino acid, X represents a neutral amino acid, and n represents an integer of 2 to 20.
Among these polyion tags, a sequence represented by the following chemical formula (1) is preferable.
Figure 2008255046

ポリイオンタグは、さらにタグ内にシステインを含む配列であってもよい。ポリイオンコンプレックスは、通常中性付近で形成される。酸性またはアルカリ性の溶液中では、アミノ酸側鎖の荷電が消失してしまい、ポリイオンコンプレックスを形成できない。しかし、ポリイオンタグ中にシステインを含めば、システイン中のイオウ(S)により共有結合(ジスルファイド結合)が形成される。この結果、中性以外の溶液中であっても、融合タンパク質の安定なポリイオンコンプレックスが形成できるので好ましい。タグ内にシステインを含むポリイオンタグとしては、例えば、下式のような配列を有するものが例示できる。

Figure 2008255046
式中、式中、Aは酸性アミノ酸、Bは塩基性アミノ酸、Xは中性アミノ酸、Cは、システインを、n及びmは、それぞれ2〜5の整数を示す。 The polyion tag may be a sequence further containing cysteine in the tag. A polyion complex is usually formed near neutrality. In an acidic or alkaline solution, the charge of the amino acid side chain disappears and a polyion complex cannot be formed. However, if cysteine is included in the polyion tag, a covalent bond (disulfide bond) is formed by sulfur (S) in cysteine. As a result, a stable polyion complex of the fusion protein can be formed even in a solution other than neutral, which is preferable. Examples of the polyion tag containing cysteine in the tag include those having a sequence as shown below.
Figure 2008255046
In the formula, A is an acidic amino acid, B is a basic amino acid, X is a neutral amino acid, C is cysteine, and n and m are each an integer of 2 to 5.

このように、ポリイオンタグを用いると、分子間のイオン結合あるいはジスルファイド結合の形成により、多量体が形成される。本発明にいう多量体には、2個以上の融合タンパク質で構成される多量体が含まれる。このように本発明では、ポリイオンタグを用いることにより融合タンパク質を多量化できる。融合タンパク質の多量体を形成することにより、分子サイズが増大し、水溶性が低下するので、疎水性の樹脂製担体への吸着が促進される。また、融合タンパク質の多量体の形成は、溶液中であっても、樹脂製担体の界面上であってもよい。   Thus, when a polyion tag is used, multimers are formed by the formation of ionic bonds or disulfide bonds between molecules. The multimer referred to in the present invention includes a multimer composed of two or more fusion proteins. Thus, in the present invention, the fusion protein can be multiplied by using a polyion tag. By forming a fusion protein multimer, the molecular size increases and the water solubility decreases, so that adsorption to a hydrophobic resin carrier is promoted. Further, the fusion protein multimer may be formed in a solution or on the interface of a resin carrier.

(発現タグ)
本発明のタグ配列は、組み換えタンパク質の生産に用いられる発現タグであってもよい。発現タグは、発現量を増大させるための発現タグ、アフィニティ精製用のための発現タグ、抗体検出用の発現タグ、可溶化を促進するため発現タグなどの機能を有する。本発明で用いることのできる発現タグとしては、上記ポリイオンタグのアミノ酸と発現タグのアミノ酸の合計が、10〜120個となるペプチド配列を有するものであればよい。好ましい発現タグとしては、Hisタグ、Sタグ、Mycタグ、FLAGタグ、T7タグ、HSVタグ、perBタグ、HAタグ、Trxタグ、CBPタグ、CBDタグ、またはCBRタグが挙げられる。さらに好ましくは、表2に示す、配列番号2記載のSタグ、および配列番号3記載のHisタグであることが好ましい。これらの発現タグは、1種類に限られず、2種類以上を組み合わせて連結して用いてもよい。

Figure 2008255046
(Expression tag)
The tag sequence of the present invention may be an expression tag used for production of a recombinant protein. The expression tag has functions such as an expression tag for increasing the expression level, an expression tag for affinity purification, an expression tag for antibody detection, and an expression tag for promoting solubilization. As an expression tag that can be used in the present invention, any expression tag may be used as long as it has a peptide sequence in which the total of amino acids of the polyion tag and the expression tag is 10 to 120. Preferred expression tags include His tag, S tag, Myc tag, FLAG tag, T7 tag, HSV tag, perB tag, HA tag, Trx tag, CBP tag, CBD tag, or CBR tag. More preferably, the S tag described in SEQ ID NO: 2 and the His tag described in SEQ ID NO: 3 shown in Table 2 are preferable. These expression tags are not limited to one type, and may be used in combination of two or more types.
Figure 2008255046

タグ配列は、上記ポリイオンタグと発現タグとが、連結されていてもよい。連結する場合には、発現タグは、ポリイオンタグのN末端側に結合されていればよい。   In the tag sequence, the polyion tag and the expression tag may be linked. In the case of linking, the expression tag may be bound to the N-terminal side of the polyion tag.

タグ配列は、さらに、トロンビン、エンテロキナーゼなどのプロテアーゼ認識配列などの機能性の配列を含んでいてもよい。   The tag sequence may further contain a functional sequence such as a protease recognition sequence such as thrombin or enterokinase.

(抗体結合性ドメインと融合タンパク質の結合)
本発明で用いるタグ配列は、その機能が損なわれないのであれば、抗体結合性ドメインのN末端あるいはC末端いずれに結合していてもよいが、好ましくはN末端である。
(Binding of antibody binding domain and fusion protein)
The tag sequence used in the present invention may be bound to either the N-terminus or C-terminus of the antibody binding domain as long as its function is not impaired, but is preferably the N-terminus.

上記タグ配列を抗体結合性ドメインの末端に連結する際、適当なリンカー配列を介して連結することが好ましい。好ましいリンカー配列としては、GSリンカー(Gly−Gly−Gly−Ser)n(nは繰り返し回数)などが挙げられるが、限定されるものではない。好ましくは、GSリンカーを1〜3回(nは1〜3の整数)繰り返したものをリンカーとして用い、抗体結合性ドメインとタグ配列を連結するようにすることが好ましい。   When the tag sequence is linked to the end of the antibody binding domain, it is preferable to link via a suitable linker sequence. Preferred linker sequences include, but are not limited to, GS linker (Gly-Gly-Gly-Ser) n (n is the number of repetitions). Preferably, a GS linker that is repeated 1 to 3 times (n is an integer of 1 to 3) is used as a linker, and the antibody binding domain and the tag sequence are preferably linked.

[融合タンパク質の製造]
本発明の融合タンパク質は、このアミノ酸配列をコードする遺伝子を作製し、大腸菌などの宿主生物に遺伝子を導入することで、組換えタンパク質として生産可能である。用いる宿主生物としては、大腸菌であること好ましい。大腸菌発現に使用するプロモーターは、T7、lac、T7lac、Trpなどが挙げられるが、特に限定されるものではなく、本発明の抗体結合性タンパク質を十分に発現可能なプロモーターであれば限定されるものではない。
[Production of fusion protein]
The fusion protein of the present invention can be produced as a recombinant protein by preparing a gene encoding this amino acid sequence and introducing the gene into a host organism such as E. coli. The host organism used is preferably E. coli. Promoters used for E. coli expression include T7, lac, T7lac, Trp, etc., but are not particularly limited, as long as the promoter can sufficiently express the antibody-binding protein of the present invention. is not.

[抗体捕捉担体]
本発明の融合タンパク質は、樹脂製の担体に固定化させることで、抗体捕捉担体を得ることができる。本発明において、抗体捕捉担体とは、抗体を選択的に結合可能な担体のことをいう。
[Antibody capture carrier]
An antibody capture carrier can be obtained by immobilizing the fusion protein of the present invention on a resin carrier. In the present invention, the antibody capture carrier refers to a carrier capable of selectively binding an antibody.

融合タンパク質の樹脂製担体への固定化は、架橋剤を用いて融合タンパク質と樹脂製担体とを共有結合させる、物理的に疎水吸着させるなどにより行う。好ましい方法は、物理的な疎水吸着である。   The fusion protein is immobilized on the resin carrier by, for example, covalently bonding the fusion protein and the resin carrier using a cross-linking agent or by physically adsorbing the fusion protein and the resin carrier. A preferred method is physical hydrophobic adsorption.

物理的吸着の方法としては、特に制限はなく、公知の方法による。具体的には、以下のような方法による。1〜1000μg/mLのタンパク質溶液に樹脂製担体を浸漬し、10分から48時間インキュベートする方法が挙げられる。また、上記ポリイオンタグを含む融合タンパク質の樹脂製担体への吸着は、中性の緩衝液中で行うことが好ましい。好適な中性緩衝液としてPBS(pH=7.0)が挙げられる。またインキュベーション温度としては、4℃から80℃が好適である。特に上記化学式3で示されるシステインを含むポリイオンタグを有する抗体結合性タンパク質に関しては、常温より高い温度でインキュベーションすることが好ましく、さらに好適な形態として40℃から70℃の温度で、3〜12時間インキュベーションする方法が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a method of physical adsorption, According to a well-known method. Specifically, the following method is used. Examples include a method in which a resin carrier is immersed in a protein solution of 1 to 1000 μg / mL and incubated for 10 minutes to 48 hours. Further, the fusion protein containing the polyion tag is preferably adsorbed on a resin carrier in a neutral buffer. A suitable neutral buffer is PBS (pH = 7.0). The incubation temperature is preferably 4 ° C to 80 ° C. In particular, the antibody-binding protein having a polyion tag containing a cysteine represented by the above chemical formula 3 is preferably incubated at a temperature higher than room temperature, and more preferably at a temperature of 40 ° C. to 70 ° C. for 3 to 12 hours. A method of incubation is preferred.

固定化する樹脂製担体は、疎水性の高い樹脂製の担体であることが好ましく、好適な樹脂としてポリスチレン樹脂、ポリメチルメタキシレート樹脂、ラテックス樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、ABS樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。特に、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタキシレート樹脂、ラテックス樹脂であることが好ましい。   The resin carrier to be immobilized is preferably a highly hydrophobic resin carrier, and suitable resins include polystyrene resin, polymethyl methacrylate resin, latex resin, acrylic resin, polypropylene resin, polyethylene resin, Teflon ( (Registered trademark) resin, ABS resin, nylon resin, epoxy resin, polyurethane resin, alkyd resin, melamine resin, polyimide resin, phenol resin, and the like. In particular, a polystyrene resin, a polymethyl methacrylate resin, and a latex resin are preferable.

樹脂製担体の形態としては、その用途に対して最適な形状であれば形態は特に限定されない。例えば、抗体の精製に用いる場合は、粒子状あるいは繊維状の形状であることが好ましい。また抗原検出方法に使用する場合は、板状あるいは粒子状であることが好ましく、汎用性の高いマイクロウェルプレート形状であることが好ましい。さらに好ましくは、ポリスチレン製のマクロウェルプレートであることが好ましい。   The form of the resin carrier is not particularly limited as long as it is an optimal shape for the application. For example, when used for antibody purification, it is preferably in the form of particles or fibers. Moreover, when using for an antigen detection method, it is preferable that it is plate shape or particle shape, and it is preferable that it is a highly versatile microwell plate shape. More preferably, it is a polystyrene macrowell plate.

上記抗体捕捉担体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体のいずれであっても、捕捉することができる。捕捉するのに好ましい抗体としては、マウス由来、ウサギ由来、ヒト由来、モルモット由来、イヌ由来、ネコ由来、ブタ由来のいずれかの抗体であればよい。これらの動物種により生産される抗体であることがより好ましい。   The antibody capture carrier can capture either a monoclonal antibody or a polyclonal antibody. As a preferable antibody for capturing, any antibody derived from mouse, rabbit, human, guinea pig, dog, cat, or pig may be used. More preferred are antibodies produced by these animal species.

本発明の抗体捕捉担体は、上記の動物由来の抗体を分離・精製するための担体として利用することができる。   The antibody capture carrier of the present invention can be used as a carrier for separating and purifying the above-mentioned animal-derived antibodies.

上記抗体捕捉担体に抗体を捕捉(結合)させる条件としては、単離したい抗体溶液を中性条件下で担体と接触させればよい。特に、pH7.0〜7.5の緩衝液中において抗体を結合させることが好ましい。好ましい緩衝液は、リン酸ナトリウム緩衝液である。   As conditions for capturing (binding) the antibody to the antibody capturing carrier, an antibody solution to be isolated may be brought into contact with the carrier under neutral conditions. In particular, it is preferable to bind the antibody in a buffer solution having a pH of 7.0 to 7.5. A preferred buffer is sodium phosphate buffer.

本発明の抗体捕捉担体によって捕捉された抗体分子は、適当な溶出条件にすることによって、回収することが可能である。上記溶出条件としては、pH3〜6の溶出緩衝液を用いて溶出することが可能である。緩衝液としては、クエン酸ナトリウムを含む緩衝液であることが好ましい。   The antibody molecules captured by the antibody capture carrier of the present invention can be recovered by setting appropriate elution conditions. As the elution conditions, elution can be performed using an elution buffer having a pH of 3 to 6. The buffer solution is preferably a buffer solution containing sodium citrate.

[抗原検出]
本発明の抗体固定担体は、標的となる抗原分子に対する特異的な抗体を抗体捕捉担体に固定させている。すなわち、本発明の抗体固定担体は、高密度で抗体が固定化されており、また抗体の配向性を制御されているため、抗原検出方法にも有効に使用することができる。
[Antigen detection]
In the antibody-immobilized carrier of the present invention, a specific antibody against a target antigen molecule is immobilized on an antibody capture carrier. That is, since the antibody-immobilized carrier of the present invention has an antibody immobilized at a high density and the orientation of the antibody is controlled, it can be used effectively in an antigen detection method.

上記抗体固定担体を用いた、抗原検出方法としては、標識化した抗原を検出する方法、抗体固定担体に未標識の抗原を捕捉し、標識化した検出用抗体を用いて検出する方法(サンドイッチ法)、の2種類が可能である。特にサンドイッチ法では、未標識抗原を検出可能であり、また2種類の抗体の特異性により抗原を検出することから、抗原検出の高感度化が可能となる。   As an antigen detection method using the above antibody-immobilized carrier, a method of detecting a labeled antigen, a method of capturing an unlabeled antigen on an antibody-immobilized carrier, and detecting using a labeled detection antibody (sandwich method) Two types are possible. In particular, in the sandwich method, unlabeled antigen can be detected, and since the antigen is detected by the specificity of two types of antibodies, it is possible to increase the sensitivity of antigen detection.

本発明にいう抗原検出の高感度化とは、1)検出シグナルが向上し、検量線傾きが増加すること、2)(ブランクシグナルの標準偏差/検量線傾き)が減少すること、の2点で定義される(IUPACの濃度の検出限界の定義に基づく)。好ましい高感度化の定義としては、上記2つを満たすことが好ましい。   The high sensitivity of antigen detection according to the present invention includes two points: 1) detection signal is improved and calibration curve slope is increased, and 2) (standard deviation of blank signal / calibration curve slope) is reduced. (Based on the definition of the detection limit of the concentration of IUPAC). As the definition of preferable high sensitivity, it is preferable to satisfy the above two.

本発明の抗原検出方法に使用する抗原捕捉用抗体は、上記抗体捕捉単体で捕捉される抗体のうち、標的の抗原分子に特異性を有しており、かつ融合タンパク質と結合性を有する動物種の抗体であることが好ましい。好ましい抗体種としては上記記載の、マウス由来、ウサギ由来、ヒト由来、モルモット由来、イヌ由来、ネコ由来、ブタ由来のいずれかの抗体が挙げられる。最も好ましい抗体としては、ZZドメインと結合性の高いマウス由来あるいはウサギ由来の抗体であることが好ましい。   The antibody for antigen capture used in the antigen detection method of the present invention is an animal species having specificity for the target antigen molecule and binding to the fusion protein among the antibodies captured by the antibody capture alone. It is preferable that it is an antibody of. Preferred antibody species include any of the antibodies described above, derived from mouse, rabbit, human, guinea pig, dog, cat, and pig. The most preferred antibody is preferably a mouse-derived or rabbit-derived antibody having a high binding property to the ZZ domain.

本発明の抗原検出方法、特にサンドイッチ法に用いる標識化された抗原検出用抗体としては、融合タンパク質が親和性を示さない動物種由来の抗体であることが好ましい。好ましい抗体種としては、ヤギ由来、ニワトリ由来の抗体(ポリクローナル抗体)であることが好ましい。さらにこれらの動物種以外の抗体であっても、抗体の定常領域を含まないFabフラグメント、F(ab’)2フラグメント(Fabフラグメントの2量体)、一本鎖抗体も好適な抗体として使用可能である。   The labeled antigen detection antibody used in the antigen detection method of the present invention, particularly the sandwich method, is preferably an antibody derived from an animal species to which the fusion protein does not exhibit affinity. Preferred antibody species are goat-derived and chicken-derived antibodies (polyclonal antibodies). Furthermore, even antibodies other than these animal species can be used as suitable antibodies such as Fab fragments, F (ab ′) 2 fragments (Fab fragment dimers), and single-chain antibodies that do not contain antibody constant regions. It is.

抗原検出用抗体の標識としては、ペルオキシダーゼ標識、アルカリホスファターゼ標識、ビオチン標識、蛍光標識、ジゴキシゲニン標識など公知の標識が挙げられる。好ましい抗原検出用抗体の標識は、検出系との適合性で判断されればよく、本発明において限定されるものではない。   Examples of the label for the antibody for antigen detection include known labels such as peroxidase label, alkaline phosphatase label, biotin label, fluorescent label, and digoxigenin label. A preferable label for the antibody for antigen detection may be determined based on compatibility with the detection system, and is not limited in the present invention.

本発明の抗原検出方法は、特に比較的低分子量のペプチド抗原に対して、その優位性を発揮できる。一般に、低分子量のペプチド抗原に関しては、その検出限界は下がる傾向にある。本発明のいう低分子量ペプチド抗原とは、20kDa以下の抗原を示す。特に、サンドイッチELISAにおいて、抗原の分子サイズが小さいと、抗原が固層化抗体に結合したとしても、配向性の影響を大きく受ける。このため高感度に抗原を検出できない。本発明の抗原検出方法を用いれば、固層化された抗体の配向性が制御されており、抗体に捕捉された低分子量ペプチドも、溶液側に提示される。これらの効果により、本発明の抗原検出方法は、特に低分子量のペプチド抗原の検出感度が向上する。   The antigen detection method of the present invention can exert its superiority especially for a peptide antigen having a relatively low molecular weight. In general, for low molecular weight peptide antigens, the detection limit tends to decrease. The low molecular weight peptide antigen referred to in the present invention refers to an antigen of 20 kDa or less. In particular, in the sandwich ELISA, if the molecular size of the antigen is small, even if the antigen is bound to the solidified antibody, it is greatly affected by the orientation. For this reason, an antigen cannot be detected with high sensitivity. By using the antigen detection method of the present invention, the orientation of the solidified antibody is controlled, and the low molecular weight peptide captured by the antibody is also presented on the solution side. Due to these effects, the antigen detection method of the present invention particularly improves the detection sensitivity of low molecular weight peptide antigens.

本発明の抗原検出方法は、ヒト体液由来の抗原分子を測定することが可能である。好ましい試料としては、血液、血清、生体組織抽出物、尿、便、唾液などが挙げられる。   The antigen detection method of the present invention can measure antigen molecules derived from human body fluids. Preferred samples include blood, serum, biological tissue extract, urine, stool, saliva and the like.

本発明の抗原検出方法を用いれば、従来の抗原検出方法よりも高感度に抗原の検出が可能となる。測定試料が対象となる抗原濃度が低い尿であっても、抗原の検出ができる。尿中の抗原としては、例えば癌マーカーとなるタンパク質であることが好ましく、特に腎癌マーカー、膀胱癌マーカーであることが好ましい。さらに好ましくは膀胱癌マーカーである。例えば膀胱癌に特異的なタンパク質であるCXCL1濃度を、ヒト尿から測定することができる。   Use of the antigen detection method of the present invention makes it possible to detect an antigen with higher sensitivity than conventional antigen detection methods. Even if the measurement sample is urine with a low antigen concentration, the antigen can be detected. The antigen in urine is preferably a protein that becomes a cancer marker, for example, and particularly preferably a renal cancer marker or a bladder cancer marker. More preferably, it is a bladder cancer marker. For example, CXCL1 concentration, which is a protein specific to bladder cancer, can be measured from human urine.

以下本発明を詳細に説明するため実施例を挙げるが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Examples will be given below to describe the present invention in detail, but the present invention is not limited to the examples.

以下の実施例において、ポリイオンタグを構成するアミノ酸について、アラニン:A、システイン:C、グルタミン酸:E、リシン:Kのアルファベットをそれぞれのアミノ酸を示す略号として用いた。   In the following examples, for the amino acids constituting the polyion tag, alphabets of alanine: A, cysteine: C, glutamic acid: E, and lysine: K were used as abbreviations indicating the respective amino acids.

[融合タンパク質発現ベクターの調整]
(実施例)
(抗体結合性ドメインの製造)
抗体結合性ドメインは、プロテインAのBドメインに由来するZドメインを2回繰り返した配列を使用した。Zドメイン遺伝子は、上記表1に示す、配列番号1をコードするセンス鎖およびアンチセンス鎖の合成オリゴヌクレオチドを作製し、これをアニーリングすることで作製した。作製したZドメインをコードする遺伝子は、pT7Blueベクター(ノバジェン社製)にTAクローニングにより、クローニングし、pT7−Z1を得た。次に、pT7−Z1より、Zドメインを制限酵素SpeIおよびNheIで切り出し、アガロースゲル泳動した後、染色し、Zドメイン断片を精製した。精製したZドメイン断片は、さらにpT7−Z1のNheI切断部位にクローニングし、pT7−ZZを作製した。
[Preparation of fusion protein expression vector]
(Example)
(Production of antibody binding domain)
As the antibody binding domain, a sequence in which the Z domain derived from the B domain of protein A was repeated twice was used. The Z domain gene was prepared by preparing a sense strand and an antisense strand synthetic oligonucleotide encoding SEQ ID NO: 1 shown in Table 1 and annealing them. The gene encoding the Z domain was cloned into the pT7Blue vector (Novagen) by TA cloning to obtain pT7-Z1. Next, from pT7-Z1, the Z domain was excised with restriction enzymes SpeI and NheI, subjected to agarose gel migration, and then stained to purify the Z domain fragment. The purified Z domain fragment was further cloned into the NheI cleavage site of pT7-Z1 to produce pT7-ZZ.

(実施例1)
次に、ZZドメインのpET30(a)ベクター(ノバジェン社製)にクローニングした。pT7−ZZより、BamHIおよびSalIでZZドメインを切断し、アガロースゲル泳動した後、精製した。得られたZZドメイン断片は、pET30(a)ベクターのBamHIおよびSalI部位にクローニングした。さらに、SalI部位にTAAストップコドンを有するオリゴDNAを挿入し、pET-ZZを得た。このpET-ZZがコードする融合タンパク質「タグZZ」(実施例1)のアミノ酸配列を、下記表3の配列番号4に示す。融合タンパク質「タグZZ」は、発現タグを含んでいるが、ポリイオンタグを有していないタグ配列を有する融合タンパク質である。また、タグ配列部分にpET30(a)ベクター由来の発現タグであるHisタグ、Sタグおよびプロテーゼ切断配列を含んでいる。

Figure 2008255046
Example 1
Next, it was cloned into a ZZ domain pET30 (a) vector (Novagen). From pT7-ZZ, the ZZ domain was cleaved with BamHI and SalI, purified by agarose gel electrophoresis. The resulting ZZ domain fragment was cloned into the BamHI and SalI sites of the pET30 (a) vector. Furthermore, oligo DNA having a TAA stop codon was inserted into the SalI site to obtain pET-ZZ. The amino acid sequence of the fusion protein “tag ZZ” (Example 1) encoded by pET-ZZ is shown in SEQ ID NO: 4 in Table 3 below. The fusion protein “tag ZZ” is a fusion protein having a tag sequence that contains an expression tag but does not have a polyion tag. In addition, the tag sequence portion includes a His tag, an S tag, and a prosthesis cleavage sequence, which are expression tags derived from the pET30 (a) vector.
Figure 2008255046

(実施例2)
下記表4に示す配列番号6及び7記載のオリゴヌクレオチドを100℃に加熱後、冷却することにより、ポリイオンタグ1((K−A−E−G)C−G))をコードするオリゴDNAを作製した。オリゴDNAは、pET-ZZの制限酵素NcoIおよびBamHI部位にクローニングし、pET−SELFを作製した。このpET−SELFがコードする融合タンパク質「SelfZZ」(実施例2)のアミノ酸配列を表5の配列番号4に示す。この実施例1の融合タンパク質「SelfZZ」は、ポリイオンタグを含むタグ配列を有する融合タンパク質である。

Figure 2008255046
Figure 2008255046
(Example 2)
Oligonucleotides encoding polyion tag 1 ((K-A-E-G) 2 CG) 2 ) by heating the oligonucleotides described in Table 4 below and listed in SEQ ID NOs: 6 and 7 to 100 ° C. and then cooling. DNA was prepared. The oligo DNA was cloned into the restriction enzyme NcoI and BamHI sites of pET-ZZ to prepare pET-SELF. The amino acid sequence of the fusion protein “SelfZZ” (Example 2) encoded by pET-SELF is shown in SEQ ID NO: 4 in Table 5. The fusion protein “SelfZZ” of Example 1 is a fusion protein having a tag sequence including a polyion tag.
Figure 2008255046
Figure 2008255046

(実施例3)
下記表6に示す配列番号8および9記載のオリゴヌクレオチドを100℃に加熱後、冷却することにより、ポリイオンタグ2((K)7(E)7)をコードするオリゴDNAを作製した。オリゴDNAは、pET-ZZの制限酵素NcoIおよびBamHI部位にクローニングし、pET−K7E7を作製した。このpET−K7E7がコードする融合タンパク質「K7E7ZZ」(実施例3)のアミノ酸配列を表7の配列番号10に示す。この実施例1の融合タンパク質「K7E7ZZ」は、ポリイオンタグを含むタグ配列を有する融合タンパク質である。

Figure 2008255046

Figure 2008255046
(Example 3)
Oligonucleotides encoding polyion tag 2 ((K) 7 (E) 7) were prepared by heating the oligonucleotides described in Table 6 below in SEQ ID NOS: 8 and 9 to 100 ° C. and then cooling. The oligo DNA was cloned into the restriction enzyme NcoI and BamHI sites of pET-ZZ to produce pET-K7E7. The amino acid sequence of the fusion protein “K7E7ZZ” (Example 3) encoded by pET-K7E7 is shown in SEQ ID NO: 10 in Table 7. The fusion protein “K7E7ZZ” of Example 1 is a fusion protein having a tag sequence including a polyion tag.
Figure 2008255046

Figure 2008255046

(実施例4)
下記表8に示す配列番号11および12記載のオリゴヌクレオチドを100℃に加熱後、冷却することにより、比較タグ1(K7)をコードするオリゴDNAを作製した。オリゴDNAは、pET-ZZの制限酵素NcoIおよびBamHI部位にクローニングし、pET−K7を作製した。このpET−K7がコードする融合タンパク質「K7ZZ」(実施例4)のアミノ酸配列を、表9の配列番号13に示す。実施例4の融合タンパク質は、発現タグを含んでおり、またポリイオンタグを含まない融合タンパク質である。

Figure 2008255046
Figure 2008255046
Example 4
Oligonucleotides encoding the comparative tag 1 (K7) were prepared by heating the oligonucleotides described in Table 8 below in SEQ ID NOS: 11 and 12 to 100 ° C. and then cooling. The oligo DNA was cloned into the restriction enzyme NcoI and BamHI sites of pET-ZZ to produce pET-K7. The amino acid sequence of the fusion protein “K7ZZ” (Example 4) encoded by pET-K7 is shown in SEQ ID NO: 13 in Table 9. The fusion protein of Example 4 is a fusion protein containing an expression tag and not containing a polyion tag.

Figure 2008255046
Figure 2008255046

(融合タンパク質発現条件および精製)
上記得られたpET−ZZ、pET−SELF、pET−K7E7、およびpET−K7は、大腸菌BL21(DE3)を宿主に形質転換し、発現用大腸菌を調整した。融合タンパク質の発現は、LB培地(カナマイシン添加)において行った。これらの大腸菌を、OD0.6に達するまで37℃で振とう培養した。その後、IPTGを最終濃度0.1mMとなるように添加し、12時間培養した。培養後、大腸菌を遠心分離にて回収し、8M尿素を含む緩衝液中で、超音波破砕した。不溶性の残さを遠心分離にて除去し、無細胞抽出液を調整した。融合タンパク質は、無細胞抽出液より金属キレートレジンを用い精製を行った。
(Fusion protein expression conditions and purification)
The obtained pET-ZZ, pET-SELF, pET-K7E7, and pET-K7 were transformed into E. coli BL21 (DE3) as a host to prepare E. coli for expression. Expression of the fusion protein was performed in LB medium (kanamycin added). These E. coli were cultured with shaking at 37 ° C. until OD 0.6 was reached. Thereafter, IPTG was added to a final concentration of 0.1 mM and cultured for 12 hours. After culturing, E. coli was collected by centrifugation and sonicated in a buffer containing 8M urea. Insoluble residue was removed by centrifugation, and a cell-free extract was prepared. The fusion protein was purified from the cell-free extract using a metal chelate resin.

精製した融合タンパク質溶液は、分子量10,000カットオフ値の透析膜を用い、PBS(pH=7.0)に置換を行った。透析の結果得られた融合タンパク質溶液は、BCA測定試薬および濃度既知のアルブミンを用い、タンパク質濃度を比色定量した。   The purified fusion protein solution was replaced with PBS (pH = 7.0) using a dialysis membrane having a molecular weight of 10,000 cutoff value. The fusion protein solution obtained as a result of dialysis was colorimetrically determined for protein concentration using a BCA measurement reagent and albumin having a known concentration.

(比較例1)
比較例1として使用するZZ(コントロール)ペプチドは、上記融合タンパク質発現条件および精製で得られた実施例1のタグZZをプロテアーゼ処理して、タグ部分を除去することで得た。タグZZのプロテアーゼ処理は、エンテロキナーゼ(インビトロジェン社製)を用いて行った。エンテロキナーゼは、EK awayレジン(インビトロジェン社製)を用い溶液より除去した。透析およびタンパク質濃度の測定は、上記と同様の手順で行った。
(Comparative Example 1)
The ZZ (control) peptide used as Comparative Example 1 was obtained by treating the tag ZZ of Example 1 obtained by the above fusion protein expression conditions and purification with protease to remove the tag portion. The protease treatment of tag ZZ was performed using enterokinase (Invitrogen). Enterokinase was removed from the solution using EK way resin (Invitrogen). Dialysis and protein concentration measurement were performed in the same procedure as described above.

[融合タンパク質の吸着量の測定および吸着係数の算出]
上記得られた実施例1「タグZZ」、実施例2「SelfZZ」、実施例3「K7E7ZZ」、実施例4「K7ZZ」、比較例1「ZZ」の各融合タンパク質を用いて、以下の方法により樹脂製担体に対する吸着量を測定し、吸着係数を求めた。
[Measurement of adsorption amount of fusion protein and calculation of adsorption coefficient]
Using the obtained fusion proteins of Example 1 “Tag ZZ”, Example 2 “Self ZZ”, Example 3 “K7E7ZZ”, Example 4 “K7ZZ” and Comparative Example 1 “ZZ”, the following method was used. Was used to measure the amount of adsorption on the resin carrier, and the adsorption coefficient was determined.

融合タンパク質のポリスチレンプレートに対する吸着量は、96穴ポリスチレンプレート(ヌンク社製、マキシソープ96穴プレート)に50μg/mL(PBS溶液)の融合タンパク質溶液を100μL添加し、50℃で3時間インキュベートすることにより測定した。融合タンパク質の吸着量は、インキュベート前後の融合タンパク質溶液に含まれるタンパク質濃度の減少率をもって算出した。タンパク質濃度は、MicroBCA assay kit(ピアス社製)を用い測定した。作製した融合タンパク質の吸着係数は、上記式1に基づいて算出した。融合タンパク質の吸着量の測定値および吸着係数の算出値を表10に示す。

Figure 2008255046
The amount of the fusion protein adsorbed on the polystyrene plate is determined by adding 100 μL of 50 μg / mL (PBS solution) of the fusion protein solution to a 96-well polystyrene plate (manufactured by Nunk, Maxisorp 96-well plate) and incubating at 50 ° C. for 3 hours It was measured by. The amount of fusion protein adsorbed was calculated by the decrease rate of the protein concentration contained in the fusion protein solution before and after incubation. The protein concentration was measured using MicroBCA assay kit (Pierce). The adsorption coefficient of the prepared fusion protein was calculated based on Equation 1 above. Table 10 shows the measured value of the fusion protein adsorption amount and the calculated value of the adsorption coefficient.
Figure 2008255046

表10から、本発明の実施例1〜3の融合タンパク質は、樹脂製担体に対する吸着係数が、2.81、4.5、4.8と、発現タグの効果により比較例1に対し、優れていることがわかる。   From Table 10, the fusion proteins of Examples 1 to 3 of the present invention have an adsorption coefficient of 2.81, 4.5, and 4.8 for the resin carrier, which is superior to Comparative Example 1 due to the effect of the expression tag. You can see that

また、表10から、本発明の実施例2〜3の融合タンパク質は、樹脂製担体に対する吸着係数が、4より大きくなっており、発現タグとポリイオンタグの相乗効果によりきわめて優れていることがわかる。   Table 10 also shows that the fusion proteins of Examples 2 to 3 of the present invention have an adsorption coefficient with respect to the resin carrier of greater than 4, and are extremely excellent due to the synergistic effect of the expression tag and the polyion tag. .

[抗体捕捉担体に対する抗体結合率の算出]
実施例1(タグZZ)、実施例2(SelfZZ)、実施例3「K7E7ZZ」、実施例4「K7ZZ」、比較例1(ZZ)の各融合タンパク質を96穴ポリスチレンプレートに50μg/mLの融合タンパク質溶液を100μL添加し、50℃で3時間インキュベートして、吸着させた。
[Calculation of antibody binding rate to antibody capture carrier]
Fusion of each fusion protein of Example 1 (tag ZZ), Example 2 (SelfZZ), Example 3 “K7E7ZZ”, Example 4 “K7ZZ” and Comparative Example 1 (ZZ) to a 96-well polystyrene plate at 50 μg / mL 100 μL of protein solution was added and incubated at 50 ° C. for 3 hours for adsorption.

インキュベート後、融合タンパク質溶液を除去し、250μLのPBST(Tween 0.05%)で3回洗浄し、さらにPBS(pH7.0)で3回洗浄し、抗体捕捉担体である抗体捕捉プレートを作製した。また、コントロール用として、融合タンパク質を吸着していないプレートをコントロール用の抗体捕捉担体として用いた。   After incubation, the fusion protein solution was removed, washed 3 times with 250 μL of PBST (Tween 0.05%), and further washed 3 times with PBS (pH 7.0) to prepare an antibody capture plate as an antibody capture carrier. . For control, a plate that did not adsorb the fusion protein was used as an antibody capture carrier for control.

上記抗体捕捉担体(抗体捕捉プレート)に対し、ペルオキシダーゼ標識されたウサギIgG抗体(シグマ製)溶液100μL(PBS)を添加した。抗体溶液を添加後、室温にて6時間インキュベートした。インキュベート後、抗体溶液を除去し、PBST(Tween0.05%)で3回洗浄した。洗浄後の、プレートにTMB試薬(100μL)を添加し、室温で20分インキュベートした。その後、1NのHCl(100μL)添加し、反応を停止した。吸光度は、450nmの波長を測定することで行い、抗体固定率を測定した。抗体固定率は、コントロール用である未処理のプレートの吸光度を1とし相対値を算出した。結果を表11に示す。

Figure 2008255046
A peroxidase-labeled rabbit IgG antibody (manufactured by Sigma) solution 100 μL (PBS) was added to the antibody capture carrier (antibody capture plate). After adding the antibody solution, it was incubated at room temperature for 6 hours. After incubation, the antibody solution was removed and washed 3 times with PBST (Tween 0.05%). After washing, TMB reagent (100 μL) was added to the plate and incubated at room temperature for 20 minutes. Thereafter, 1N HCl (100 μL) was added to stop the reaction. Absorbance was measured by measuring a wavelength of 450 nm, and the antibody immobilization rate was measured. The antibody immobilization ratio was calculated by taking the absorbance of an untreated plate for control as 1, and calculating the relative value. The results are shown in Table 11.
Figure 2008255046

表11から、本発明の融合タンパク質は、ZZドメインのみの比較例1の抗体固定率7.7に比べ、抗体固定率が、16(実施例1)、23(実施例2)、25(実施例3)、10(実施例4)と、高いことがわかる。   From Table 11, the fusion protein of the present invention has an antibody immobilization rate of 16 (Example 1), 23 (Example 2), 25 (Implementation) compared to the antibody immobilization rate of 7.7 of Comparative Example 1 with only the ZZ domain. Example 3) 10 (Example 4) is high.

[CXCL1(GROalpha)のサンドイッチELISAにおける比較]
CXCL1のサンドイッチELISAは、捕捉抗体としてマウスIgGモノクローナル抗体、検出抗体として、ビオチン標識ヤギポリクローナル抗体を用いた。検出はHRP標識アビジンを用い、TMBを基質として用いた。上記抗体試薬は、R&D社製を使用した。組換えCXCL1は、300,150,100,50,25,10.5,0pg/mLの希釈溶液を作製し、標品として使用した。
[Comparison in sandwich ELISA of CXCL1 (GROalpha)]
The CXCL1 sandwich ELISA used a mouse IgG monoclonal antibody as a capture antibody and a biotin-labeled goat polyclonal antibody as a detection antibody. For detection, HRP-labeled avidin was used, and TMB was used as a substrate. The antibody reagent used was manufactured by R & D. Recombinant CXCL1 prepared 300,150,100,50,25,10.5,0pg / mL diluted solution, and used as a standard.

上記抗体捕捉担体に、捕捉抗体(PBS溶液)を添加し6時間インキュベートした。抗体溶液を除去した後、PBSTで3回洗浄した。その後1%BSA (PBS)溶液を添加し、12時間インキュベートした。BSA溶液を除去後、PBSTで3回洗浄し、抗原捕捉プレートを作製した。次に、CXCL1希釈溶液(PBST)を添加し、2時間インキュベートした。インキュベート後、CXCL1溶液を除去し、PBSTで3回洗浄した。次にビオチン標識抗体を添加し2時間インキュベートした。インキュベート後、抗体溶液を除去し、PBSTで3回洗浄した。次にHRP標識アビジンを添加し、1時間インキュベートした。その後、PBSTで3回洗浄した。次にTMB発色試薬を添加し、20分インキュベートした。その後、1NHClを添加し反応を停止した。その後、マイクロプレートリーダーにて450nmの発色値を測定した。図1に測定結果を示す。図1のデータから算出される濃度範囲0〜300pg/mLにおける各プロットの回帰直線傾きおよび寄与率(IUPAC定義)を表12に示す。

Figure 2008255046
A capture antibody (PBS solution) was added to the antibody capture carrier and incubated for 6 hours. After removing the antibody solution, it was washed 3 times with PBST. 1% BSA (PBS) solution was then added and incubated for 12 hours. After removing the BSA solution, the plate was washed 3 times with PBST to prepare an antigen capture plate. Next, CXCL1 diluted solution (PBST) was added and incubated for 2 hours. After incubation, the CXCL1 solution was removed and washed 3 times with PBST. Next, a biotin-labeled antibody was added and incubated for 2 hours. After incubation, the antibody solution was removed and washed 3 times with PBST. HRP labeled avidin was then added and incubated for 1 hour. Then, it was washed 3 times with PBST. Next, TMB coloring reagent was added and incubated for 20 minutes. Thereafter, 1N HCl was added to stop the reaction. Thereafter, a color development value of 450 nm was measured with a microplate reader. FIG. 1 shows the measurement results. Table 12 shows the regression line slope and contribution rate (IUPAC definition) of each plot in the concentration range 0 to 300 pg / mL calculated from the data of FIG.
Figure 2008255046

図1及び表12から、本発明の実施例の融合タンパク質を用いると、寄与率が0.999と大きく、ELISA検出シグナルが大きく向上することが明らかとなった。また、検量線の傾きも同様に増大しており、検出感度が向上したことを示している。   From FIG. 1 and Table 12, it was revealed that when the fusion protein of the example of the present invention was used, the contribution ratio was as large as 0.999, and the ELISA detection signal was greatly improved. In addition, the slope of the calibration curve also increases, indicating that the detection sensitivity has been improved.

また、タグZZ(実施例1)とSelfZZ(実施例2)を比較すると、これらの吸着係数はそれぞれ、2.81および4.5と大きな違いがある。しかしながら、検出感度に関しては大きな差はみられなかった。このことから、ELISAに使用する融合タンパク質は吸着係数が2より大きいことで、十分検出感度が向上できることが示された。   Further, when comparing the tag ZZ (Example 1) and the SelfZZ (Example 2), their adsorption coefficients are greatly different from 2.81 and 4.5, respectively. However, there was no significant difference in detection sensitivity. From this, it was shown that the detection sensitivity of the fusion protein used in the ELISA can be sufficiently improved when the adsorption coefficient is larger than 2.

[プロテインAコートプレートを用いたサンドイッチELISAにおける比較]
上記実施例2の融合タンパク質と、プロテインAをコートした担体(比較例2)とを用いて、上記と同様にしてサンドイッチELISAにおける比較を行った。図2に測定結果を示す。図2のデータから算出される濃度範囲0〜100pg/mLにおける各プロットの回帰直線傾きを表13に示す。

Figure 2008255046
[Comparison in sandwich ELISA using protein A coated plate]
Using the fusion protein of Example 2 above and a carrier coated with Protein A (Comparative Example 2), a comparison in sandwich ELISA was performed in the same manner as described above. FIG. 2 shows the measurement results. Table 13 shows the regression line slope of each plot in the concentration range of 0 to 100 pg / mL calculated from the data of FIG.
Figure 2008255046

上記結果から、プロテインAをコートした担体でサンドイッチELISAを行うと、検出シグナルが増加するが、検量線傾きは減少することが示された(図2)。一方、本発明の実施例1の場合は、ELISA検出シグナルが大きく向上し、検量線の傾きも同様に増大しており、検出感度が向上している。すなわち、サンドイッチELISAにおいては、プロテインAであるより、プロテインA由来の抗体結合性部分配列であるZドメインを用いた融合タンパク質を用いるほうが、定量に適することが必要であることがわかった。   From the above results, it was shown that when sandwich ELISA was performed with a carrier coated with protein A, the detection signal increased, but the calibration curve slope decreased (FIG. 2). On the other hand, in the case of Example 1 of the present invention, the ELISA detection signal is greatly improved, the slope of the calibration curve is also increased, and the detection sensitivity is improved. That is, in the sandwich ELISA, it was found that the use of the fusion protein using the Z domain, which is an antibody-binding partial sequence derived from protein A, is more suitable for quantification than protein A.

[CXCL10のサンドイッチELISAにおける比較]
CXCL10のサンドイッチELISAは、捕捉抗体としてマウスIgGモノクローナル抗体、検出抗体として、ビオチン標識ヤギポリクローナル抗体を用いた。検出はHRP標識アビジンを用い、TMBを基質として用いた。上記抗体試薬は、R&D社製を使用した組換えCXCL10は、250,125,63,31,15,0pg/mLの希釈溶液を作製し、標品として使用した。条件は、上記CXCL1のサンドイッチELISAにおける比較と同じ方法で行った。図3に測定結果を示す。図3のデータから算出される濃度範囲0〜125pg/mLにおける各プロットの回帰直線傾きおよび寄与率(IUPAC定義)を表14に示す。

Figure 2008255046
[Comparison of sandwich ELISA with CXCL10]
The CXCL10 sandwich ELISA used a mouse IgG monoclonal antibody as a capture antibody and a biotin-labeled goat polyclonal antibody as a detection antibody. For detection, HRP-labeled avidin was used, and TMB was used as a substrate. Recombinant CXCL10 using the above antibody reagent manufactured by R & D was used to prepare a diluted solution of 250, 125, 63, 31, 15, 0 pg / mL and used as a standard. The conditions were the same as the comparison in the above-mentioned CXCL1 sandwich ELISA. FIG. 3 shows the measurement results. Table 14 shows the regression line slope and contribution rate (IUPAC definition) of each plot in the concentration range 0 to 125 pg / mL calculated from the data of FIG.
Figure 2008255046

この結果から、図3及び表14から、本発明の実施例の融合タンパク質を用いると、ELISA検出シグナルが大きく向上することが明らかとなった。また、検量線の傾きも、比較例に比べ増大しており、検出感度が向上したことを示している。本発明の融合タンパク質を用いると、CXCL1以外の抗原においても、検出感度が向上することがわかった。
From this result, it became clear from FIG. 3 and Table 14 that the ELISA detection signal was greatly improved when the fusion protein of the example of the present invention was used. In addition, the slope of the calibration curve has also increased compared to the comparative example, indicating that the detection sensitivity has been improved. Using the fusion protein of the present invention, it was found that the detection sensitivity was improved even for antigens other than CXCL1.

図1は、CXCL1のELISA結果である。4種の抗体結合プレート(未処理プレート、ZZ(コントロール)、タグZZ、SelfZZ)を用いた際の発色値を示す。FIG. 1 shows the ELISA results for CXCL1. The color development values when using 4 types of antibody binding plates (untreated plate, ZZ (control), tag ZZ, SelfZZ) are shown. 図2は、プロテインAコートプレートを用いたCXCL1のELISA結果である。3種の抗体結合プレート(未処理プレート、プロテインAコートプレート、SelfZZ)を用いた際の発色値を示す。FIG. 2 shows ELISA results of CXCL1 using protein A coated plates. The color values when using three types of antibody binding plates (untreated plate, protein A coated plate, SelfZZ) are shown. 図3は、CXCL10のELISA結果である。4種の抗体結合プレート(未処理プレート、ZZ(コントロール)、タグZZ、SelfZZ)を用い際の発色値を示す。FIG. 3 shows ELISA results for CXCL10. The color development values when using four types of antibody binding plates (untreated plate, ZZ (control), tag ZZ, SelfZZ) are shown.

Claims (16)

抗体結合性ドメインと、10〜120個のアミノ酸からなるタグ配列とを含む融合タンパク質であって、この融合タンパク質の樹脂製担体に対する吸着係数が2よりも大きい、
融合タンパク質。
A fusion protein comprising an antibody binding domain and a tag sequence consisting of 10 to 120 amino acids, wherein the adsorption coefficient of the fusion protein to a resin carrier is greater than 2.
Fusion protein.
前記タグ配列は、同数の酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とを含むポリイオンタグを有する、請求項1に記載の融合タンパク質。   The fusion protein according to claim 1, wherein the tag sequence has a polyion tag containing the same number of acidic amino acids and basic amino acids. 前記タグ配列は、発現タグを有する、請求項1に記載の融合タンパク質。   The fusion protein according to claim 1, wherein the tag sequence has an expression tag. 前記タグ配列は、同数の酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸とを含むポリイオンタグと、発現タグとを有する、請求項1に記載の融合タンパク質。   The fusion protein according to claim 1, wherein the tag sequence has a polyion tag containing the same number of acidic amino acids and basic amino acids, and an expression tag. 前記ポリイオンタグが、下記一般式(1)または(2)で表される配列である、請求項2または4に記載の融合タンパク質。
Figure 2008255046
式中、Aは酸性アミノ酸、Bは塩基性アミノ酸、Xは中性アミノ酸、nは2〜20の整数を示す。
The fusion protein according to claim 2 or 4, wherein the polyion tag has a sequence represented by the following general formula (1) or (2).
Figure 2008255046
In the formula, A represents an acidic amino acid, B represents a basic amino acid, X represents a neutral amino acid, and n represents an integer of 2 to 20.
前記タグ配列は、抗体結合性ドメインのN末端に結合している、請求項1〜5のいずれかに記載の融合タンパク質。   The fusion protein according to any one of claims 1 to 5, wherein the tag sequence is bound to the N-terminus of the antibody binding domain. 前記抗体結合性ドメインは、プロテインAまたはプロテインGを構成する配列の一部あるいはその変異体の繰り返し構造である、請求項請求項1〜6のいずれかに記載の融合タンパク質。   The fusion protein according to any one of claims 1 to 6, wherein the antibody-binding domain is a part of a sequence constituting protein A or protein G or a repeating structure thereof. 前記抗体結合性ドメインは、プロテインAのBドメイン、あるいは配列番号1に記載のアミノ酸配列を有するBドメインの変異体である、請求項請求項7に記載の融合タンパク質。   The fusion protein according to claim 7, wherein the antibody-binding domain is a B domain of protein A or a variant of the B domain having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 前記抗体結合性ドメインは、配列番号1に記載のアミノ酸配列を有するBドメインの変異体の繰り返し構造である、請求項請求項8に記載の融合タンパク質。   The fusion protein according to claim 8, wherein the antibody-binding domain is a repeating structure of a variant of a B domain having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 樹脂製担体と、
樹脂製担体上に固定化された請求項1〜9のいずれかに記載の融合タンパク質と、
を有する抗体捕捉担体。
A resin carrier;
The fusion protein according to any one of claims 1 to 9, which is immobilized on a resin carrier,
An antibody capture carrier having
樹脂製担体と、
樹脂製担体上に固定化された請求項1〜9のいずれかに記載の融合タンパク質と、
前記融合タンパク質に結合している抗体と
を有する抗体固定化担体。
A resin carrier;
The fusion protein according to any one of claims 1 to 9, which is immobilized on a resin carrier,
An antibody-immobilized carrier having an antibody bound to the fusion protein.
前記抗体が、マウス、ウサギ、ヒト、モルモット、イヌ、ネコ、ブタの群から選ばれる動物種由来の抗体である、請求項11に記載の抗体固定化担体。   The antibody-immobilized carrier according to claim 11, wherein the antibody is an antibody derived from an animal species selected from the group consisting of mouse, rabbit, human, guinea pig, dog, cat and pig. 樹脂製担体上に請求項1〜9のいずれかに記載の融合タンパク質を固定化し、
この融合タンパク質に抗体を結合した抗体捕捉担体を用いて、
抗原を検出する抗原検出方法。
Immobilizing the fusion protein according to any one of claims 1 to 9 on a resin carrier,
Using an antibody capture carrier in which an antibody is bound to this fusion protein,
An antigen detection method for detecting an antigen.
前記抗原の検出が、サンドイッチ法である、請求項13に記載の抗原検出方法。   The antigen detection method according to claim 13, wherein the detection of the antigen is a sandwich method. 前記サンドイッチ法に用いる抗原検出用抗体が、ヤギ由来ポリクローナル抗体、ニワトリ由来ポリクローナル抗体、Fabフラグメント、一本鎖抗体の群から選ばれるいずれかの抗体である、請求項14に記載の抗原検出方法。   The antigen detection method according to claim 14, wherein the antibody for antigen detection used in the sandwich method is any antibody selected from the group consisting of a goat-derived polyclonal antibody, a chicken-derived polyclonal antibody, a Fab fragment, and a single-chain antibody. 尿中の抗原を検出する、請求項14または15に記載の抗原検出方法。


The method for detecting an antigen according to claim 14 or 15, wherein an antigen in urine is detected.


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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010156687A (en) * 2008-12-24 2010-07-15 Millipore Corp Corrosion-stable chromatography ligand
JP2012122868A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Panasonic Corp Method of separating antigen-antibody complex
WO2012140725A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 株式会社成和化成 Cosmetic base material, and cosmetic containing said cosmetic base material
WO2013081540A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Affinity chromatography matrix
WO2015050153A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 独立行政法人産業技術総合研究所 PROTEIN COMPRISED BY LINKING BY LINKER MULTIPLE DOMAINS HAVING AFFINITY FOR PROTEINS HAVING Fc PART OF IMMUNOGLOBULIN G (IgG)
US9920112B2 (en) 2008-08-11 2018-03-20 Emd Millipore Corporation Immunoglobulin-binding proteins with improved specificity

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9920112B2 (en) 2008-08-11 2018-03-20 Emd Millipore Corporation Immunoglobulin-binding proteins with improved specificity
JP2017031151A (en) * 2008-12-24 2017-02-09 イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン Caustic stable chromatography ligands
JP2012229212A (en) * 2008-12-24 2012-11-22 Emd Millipore Corp Caustic stable chromatography ligand
JP2010156687A (en) * 2008-12-24 2010-07-15 Millipore Corp Corrosion-stable chromatography ligand
US10072050B2 (en) 2008-12-24 2018-09-11 Emd Millipore Corporation Caustic stable chromatography ligands
JP2021004240A (en) * 2008-12-24 2021-01-14 イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン Caustic stable chromatography ligands
US11084851B2 (en) 2008-12-24 2021-08-10 Emd Millipore Corporation Caustic stable chromatography ligands
JP2022084822A (en) * 2008-12-24 2022-06-07 イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン Caustic stable chromatography ligands
JP7110287B2 (en) 2008-12-24 2022-08-01 イー・エム・デイー・ミリポア・コーポレイシヨン Corrosion stable chromatography ligand
JP2012122868A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Panasonic Corp Method of separating antigen-antibody complex
WO2012140725A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 株式会社成和化成 Cosmetic base material, and cosmetic containing said cosmetic base material
WO2013081540A1 (en) * 2011-11-30 2013-06-06 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Affinity chromatography matrix
US9657055B2 (en) 2011-11-30 2017-05-23 Ge Healthcare Bioprocess R&D Ab Affinity chromatography matrix
WO2015050153A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 独立行政法人産業技術総合研究所 PROTEIN COMPRISED BY LINKING BY LINKER MULTIPLE DOMAINS HAVING AFFINITY FOR PROTEINS HAVING Fc PART OF IMMUNOGLOBULIN G (IgG)

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