JP2009109452A - Orientation control material - Google Patents

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JP2009109452A JP2007284782A JP2007284782A JP2009109452A JP 2009109452 A JP2009109452 A JP 2009109452A JP 2007284782 A JP2007284782 A JP 2007284782A JP 2007284782 A JP2007284782 A JP 2007284782A JP 2009109452 A JP2009109452 A JP 2009109452A
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Fumihiko Hoshino
文彦 星野
Osamu Watanabe
修 渡辺
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an orientation control material for immobilizing a target material on a solid phase material by avoiding or suppressing direct interaction with the solid phase material including an immobilization element for immobilizing the target material. <P>SOLUTION: The target material is immobilized on the solid phase material by utilizing as the orientation control material, a material having following characteristics: (a) including organic molecules having a chain structure; (b) having the first element capable of interacting with the target material on at least one end of the chain structure; (c) and having the second element capable of interacting with the solid phase material on at least the other end of the chain structure. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、物質の向きを制御するための配向制御材料に関する。   The present invention relates to an orientation control material for controlling the orientation of a substance.

ポリペプチドなどの機能性物質を固相材料に固定して用いて、診断用途、分析用途、反応リアクター用途及びセンサ用途に適用することが試みられてきている。ここで、ポリペプチド等が機能を発揮するために、触媒部位などが露出された状態で固定化されていないと実質的な触媒効率は低下してしまう。そこで、ポリペプチドなどを、一定の方向性を付与して、すなわち、配向して固相材料表面に固定化することが試みられている。   Attempts have been made to apply functional substances such as polypeptides to solid phase materials and use them in diagnostic applications, analytical applications, reaction reactor applications, and sensor applications. Here, since the polypeptide or the like exerts its function, the substantial catalytic efficiency is lowered unless the catalytic site is immobilized in an exposed state. Therefore, it has been attempted to immobilize a polypeptide or the like on the surface of a solid phase material with a certain direction, that is, orientation.

例えば、物理的吸着を利用して配向固定する技術として、配向対象としてのポリペプチドのC末端側に遺伝子組換えによりカルボキシル基を含む複数個のアミノ酸を導入する一方、固相材料表面にはポリリジン等で処理してポリペプチドを配向固定する方法がある(特許文献1)。また、遺伝子組換えにより配向対象のポリペプチドのN末端又はC末端に疎水性ペプチド鎖を導入し、こうしたポリペプチドを基板表面に固定化する方法もある(特許文献2)。さらに、固相材料表面との化学結合によるものとしては、目的物質であるポリペプチドに非天然アミノ酸を導入し、この非天然アミノ酸と反応する反応基を固相材料に導入してポリペプチドを配向して固定化する方法がある(特許文献3)。   For example, as a technique for orientation fixation using physical adsorption, a plurality of amino acids containing a carboxyl group are introduced by genetic recombination into the C-terminal side of a polypeptide as an orientation target, while polylysine is introduced on the surface of a solid phase material. There is a method of orienting and immobilizing a polypeptide by treatment with the like (Patent Document 1). There is also a method in which a hydrophobic peptide chain is introduced into the N-terminal or C-terminal of a polypeptide to be oriented by gene recombination, and such a polypeptide is immobilized on the substrate surface (Patent Document 2). Furthermore, as a result of chemical bonding to the surface of the solid phase material, an unnatural amino acid is introduced into the target polypeptide, and a reactive group that reacts with the non-natural amino acid is introduced into the solid phase material to orient the polypeptide. Then, there is a method of fixing (Patent Document 3).

特開2004−347317号公報JP 2004-347317 A 特開平2−79975号公報JP-A-2-79975 特表2006−511797号公報JP-T-2006-511797

上記特許文献に開示されるいずれの方法においても、物質を配向しつつ固定化するための、官能基や化合物等の固定化要素の一部は固相材料に含まれている。すなわち、上記特許文献に開示されるいずれの方法も、物質を固相材料に対して配向しかつ固定化するために、固相材料との間で物質を配向と固定化とを同時に実現する結合を用いている。このため、配向と固定化とをそれぞれ良好に実現することは困難であった。   In any of the methods disclosed in the above-mentioned patent documents, a part of the immobilizing element such as a functional group or a compound for immobilizing the substance while being oriented is contained in the solid phase material. That is, in any of the methods disclosed in the above-mentioned patent documents, in order to align and immobilize a substance with respect to a solid phase material, a bond that simultaneously realizes the alignment and immobilization of the substance with the solid phase material. Is used. For this reason, it has been difficult to achieve good orientation and fixation.

また、上記特許文献1〜3に示されるように、物質を配向して固定するためにその一部に特定のアミノ酸等を導入するのには、遺伝子組換え等の手法を用いるのが合理的である。しかしながら、本来の機能が確保されしかも配向固定が可能な改変ポリペプチドを得るには、ポリペプチドの遺伝子の取得、遺伝子導入操作、得られたポリペプチドの活性化等、多くの技術的課題を解決する必要があり、多大な労力を伴うものの必ずしも成功するわけではなかった。   In addition, as shown in Patent Documents 1 to 3, it is reasonable to use a method such as gene recombination to introduce a specific amino acid or the like into a part of the substance in order to orient and fix the substance. It is. However, in order to obtain a modified polypeptide that ensures its original function and can be oriented and fixed, many technical problems such as acquisition of the gene of the polypeptide, gene transfer operation, and activation of the obtained polypeptide are solved. It has to be done with great effort, but it was not always successful.

以上のように、現状において、物質を固相材料に配向固定する場合に、固相材料への固定化に伴って配向するという試みしかなく、物質を固相材料との間の相互作用によらずに配向しようとする試みは一部特殊な場合に限定され、かつ操作も煩雑であり実用上一般的ではなかった。また、物質の配向を実現する特別の要素を物質側にも固相材料側にも導入することなく、物質を配向して固定する試みもなされていない。   As described above, in the present situation, when a substance is oriented and fixed to a solid phase material, there is only an attempt to orient the substance in accordance with the immobilization to the solid phase material. Attempts to align without being limited are limited to some special cases, and the operation is complicated and not practical. Further, no attempt has been made to align and fix the substance without introducing a special element for realizing the orientation of the substance to the substance side or the solid phase material side.

そこで、本発明は、物質を固相材料に配向して固定するのに際して、固相材料に対する物質の配向制御を実現する配向制御材料及びその用途を提供することを一つの目的とする。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide an orientation control material that realizes orientation control of a substance with respect to the solid phase material and use thereof when the substance is oriented and fixed to the solid phase material.

本発明者らは、物質を固相材料に対して配向固定しようとする場合に、固相材料に対して物質を配向するという機能と物質を固相材料に対して固定するという機能とを分離させることに着目した。そして、物質を固相材料に対して配向させる機能を実現する配向制御材料として所定のN末端アミノ酸残基を備えるポリペプチド鎖を含む材料を用いることで、目的物質を固相材料に対して配向して吸着させ、かつその配向状態を維持して他の固定化原理により目的物質を固相材料に固定化できるという知見を得た。本発明者らは、こうした知見に基づき発明を完成した。本発明によれば、以下の手段が提供される。   The present inventors have separated the function of orienting a substance with respect to the solid phase material and the function of immobilizing the substance with respect to the solid phase material when the substance is oriented and fixed with respect to the solid phase material. Focused on making it. Then, by using a material containing a polypeptide chain having a predetermined N-terminal amino acid residue as an orientation control material that realizes the function of orienting the substance with respect to the solid phase material, the target substance is oriented with respect to the solid phase material. It was found that the target substance can be immobilized on the solid phase material by other immobilization principles while adsorbing and maintaining the orientation state. The present inventors have completed the invention based on these findings. According to the present invention, the following means are provided.

本発明によれば、ポリペプチド鎖を含み、そのN末端のアミノ酸残基が、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、フェニルアラニン、プロリン及びグルタミンからなる群から選択されるいずれかである、目的物質の配向を制御する配向制御材料が提供される。このポリペプチド鎖の前記N末端アミノ酸残基は、アラニン及びイソロイシンのいずれかとすることができる。また、前記ポリペプチド鎖のN末端アミノ酸配列が表1から選択されるいずれかとすることができる。   According to the present invention, the target substance contains a polypeptide chain and the N-terminal amino acid residue is any one selected from the group consisting of alanine, valine, leucine, isoleucine, tryptophan, phenylalanine, proline and glutamine. An orientation control material for controlling the orientation of the material is provided. The N-terminal amino acid residue of this polypeptide chain can be either alanine or isoleucine. In addition, the N-terminal amino acid sequence of the polypeptide chain can be any selected from Table 1.

また、前記ポリペプチド鎖の前記N末端アミノ酸から2個目又は3個目のアミノ酸残基が水酸基を有していることが好ましく、好ましくは前記2個目又は3個目のアミノ酸残基は、セリン及びトレオニンのいずれかである。   Further, the second or third amino acid residue from the N-terminal amino acid of the polypeptide chain preferably has a hydroxyl group, and preferably the second or third amino acid residue is Either serine or threonine.

また、本発明の配向制御材料は、前記ポリペプチド鎖を2個以上備えることもできる。さらに、本発明の配向制御材料は、前記ポリペプチド鎖が連結したポリマー鎖を有することもできる。この態様において、前記ポリペプチド鎖を前記ポリマー鎖に対して多数個備えていてもよい。   Moreover, the orientation control material of the present invention can also comprise two or more polypeptide chains. Furthermore, the orientation control material of the present invention can also have a polymer chain in which the polypeptide chains are linked. In this embodiment, a plurality of the polypeptide chains may be provided with respect to the polymer chain.

本発明の配向制御材料は、親水性領域又は疎水性領域を有することができる。また、本発明の配向制御材料は、前記目的物質を配向固定しようとする固相材料と相互作用する要素を備えることもできる。さらに、本発明の配向制御材料は、前記目的物質を、前記目的物質を配向固定しようとする固相材料に固定化する固定化要素を備えることもできる。   The orientation control material of the present invention can have a hydrophilic region or a hydrophobic region. In addition, the orientation control material of the present invention can also include an element that interacts with a solid phase material that is intended to orient and fix the target substance. Furthermore, the orientation control material of the present invention may further comprise an immobilizing element for immobilizing the target substance on a solid phase material to be oriented and fixed.

本発明の配向制御材料において、前記目的物質は生体分子材料を含むことができ、好ましくは、ポリペプチド鎖を含み、より好ましくは抗体である。   In the orientation control material of the present invention, the target substance can include a biomolecular material, preferably a polypeptide chain, and more preferably an antibody.

本発明によれば、目的物質の固定化用固相担体であって、固相材料と、前記固相材料の表面において保持される上記いずれかの配向制御材料と、を備える、固相担体が提供される。前記固相材料は、前記配向制御材料の少なくとも一部を含んで成形された成形体であってもよい。また、前記配向制御材料は、前記固相材料の前記表面に対して固定されていてもよい。   According to the present invention, there is provided a solid phase carrier for immobilizing a target substance, comprising: a solid phase material; and any one of the above orientation control materials held on the surface of the solid phase material. Provided. The solid phase material may be a molded body that includes at least a part of the orientation control material. The orientation control material may be fixed to the surface of the solid phase material.

本発明によれば、上記いずれかの固相担体を準備する工程と、前記固相材料の前記配向制御材料が保持された表面に目的物質を供給し、前記固相材料に対して前記目的物質を固定化する固定化工程と、を備える、目的物質が配向固定化された固相体の製造方法が提供される。   According to the present invention, the step of preparing any one of the above solid-phase carriers, the target substance is supplied to the surface of the solid-phase material on which the orientation control material is held, and the target substance is supplied to the solid-phase material. An immobilizing step of immobilizing the solid phase body, wherein the target substance is oriented and immobilized.

本発明によれば、固相材料と、前記固相材料の表面に保持される上記いずれかの配向制御材料と、前記配向制御材料によって配向固定された目的物質と、を備える、固相体が提供される。   According to the present invention, there is provided a solid phase body comprising a solid phase material, any one of the above orientation control materials held on the surface of the solid phase material, and a target substance oriented and fixed by the orientation control material. Provided.

本発明は、ポリペプチド鎖を含み、そのN末端のアミノ酸残基が、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、フェニルアラニン、プロリン及びグルタミンからなる群から選択されるいずれかである、目的物質の配向を制御する配向制御材料に関する。本発明の配向制御材料によれば、配向制御材料が表面に保持された固相材料の表面に目的物質を配向吸着させるとともに、固相材料に固定化可能な状態とすることができる。本発明の配向制御材料は、目的物質を固相材料に対する配向を固定化とは別個に実現できる。このため、配向と固定とを一つの相互作用や結合で実現するよりも配向のために採用しうる手段の自由度が高まっている。また、本発明の配向制御材料は、目的物質を固相材料に対して配向できるため、配向のための要素を目的物質や固相材料に導入する必要がなく、配向のために目的物質や固相材料を改変することを回避できる。   The present invention relates to an orientation of a target substance comprising a polypeptide chain, wherein the N-terminal amino acid residue is any one selected from the group consisting of alanine, valine, leucine, isoleucine, tryptophan, phenylalanine, proline and glutamine The present invention relates to an orientation control material that controls According to the alignment control material of the present invention, the target substance can be oriented and adsorbed on the surface of the solid phase material held on the surface, and can be immobilized on the solid phase material. The orientation control material of the present invention can realize the orientation of the target substance with respect to the solid phase material separately from the fixation. For this reason, the freedom degree of the means which can be employ | adopted for orientation is increasing rather than implement | achieving orientation and fixation by one interaction and coupling | bonding. In addition, since the orientation controlling material of the present invention can orient the target substance relative to the solid phase material, it is not necessary to introduce elements for orientation into the target substance or solid phase material. Modification of the phase material can be avoided.

以下、本発明の実施の形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明の配向制御材料について説明し、次いで、図1〜図5を適宜参照しながら本発明の固相担体、配向制御材料を用いた目的物質の固相材料への配向及び固定化並びに本発明の固相体について説明する。図1には、本発明の配向制御材料を保持する固相担体の一例を示し、図2には、本発明の固相担体の他の例を示し、図3には、配向制御材料が備えることのできるα−へリックス構造のWheel modelを示し、図4には、目的物質の配向及び固定化の工程(固相体の製造工程)を例示し、図5には、本発明の固相体を例示する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. First, the orientation control material of the present invention will be described, and then, with reference to FIGS. 1 to 5 as appropriate, the orientation and immobilization of the target substance on the solid phase material using the solid phase carrier of the present invention, the orientation control material, and The solid phase body of the present invention will be described. FIG. 1 shows an example of a solid phase carrier that holds the orientation control material of the present invention, FIG. 2 shows another example of the solid phase carrier of the present invention, and FIG. 3 includes the orientation control material. 4 shows an example of a wheel model having an α-helix structure. FIG. 4 illustrates a process of orientation and immobilization of a target substance (a process for producing a solid phase), and FIG. 5 illustrates a solid phase of the present invention. Illustrate the body.

(配向制御材料)
本発明の配向制御材料は、固相材料に対して固定化しようとする目的物質を配向させる材料である。ここで目的物質は、特に限定されない。目的物質は、例えば、(1)金属、金属酸化物、半導体、セラミックス、ガラスなどの無機材料、(2)いわゆるプラスチックなどの有機材料、(3)タンパク質、核酸、糖類、脂質などの生体分子材料、(4)上記した(1)〜(3)の各種材料から選択される2種以上の材料を複合化した複合材料などから選ばれる1種又は2種以上の材料を用いることができる。目的物質は、好ましくは、生体分子材料である。
(Orientation control material)
The orientation control material of the present invention is a material that orients the target substance to be immobilized on the solid phase material. Here, the target substance is not particularly limited. Examples of target substances include (1) inorganic materials such as metals, metal oxides, semiconductors, ceramics, and glass, (2) organic materials such as so-called plastics, and (3) biomolecular materials such as proteins, nucleic acids, saccharides, and lipids. (4) One or two or more materials selected from composite materials obtained by combining two or more materials selected from the various materials (1) to (3) described above can be used. The target substance is preferably a biomolecular material.

本発明の対象とする生体分子材料は、一分子のみを意味するものではなく、二分子以上からなる同種分子の集合体であってもよいし、異種分子との複合体であってもよい。さらに、多数の同種又は異種の分子から構成される、例えば自己組織体などの組織体であってもよい。   The biomolecular material which is the subject of the present invention does not mean only one molecule, but may be an aggregate of homologous molecules composed of two or more molecules or a complex with different molecules. Further, it may be an organization such as a self-organization composed of a large number of same or different molecules.

生体分子材料としては、特に限定しないで、動物、植物、微生物、ウイルス等生物体に存在する、生物体が生産する又は生物体が代謝する天然由来の分子、これらを人工的に改変した分子であってもよいし、天然分子に依存しないで人工的に設計した分子であってもよい。また、生物から採取した分子のみならず、人工的に本来的にその分子が存在する生物体以外の生物において生産させた分子であってもよいし、生物体外で人工的に化学合成又は酵素等によって合成した分子であってもよい。   The biomolecular material is not particularly limited, and is a naturally occurring molecule that is present in an organism such as an animal, plant, microorganism, or virus, is produced by the organism, or is metabolized by the organism, or a molecule obtained by artificially modifying these. It may be an artificially designed molecule that does not depend on natural molecules. In addition to molecules collected from living organisms, they may be molecules produced artificially in organisms other than the organism in which the molecules originally exist, or may be artificially synthesized outside the organism, chemically synthesized, enzymes, etc. It may be a molecule synthesized by

生体分子材料としては、典型的には、ポリペプチド、核酸、糖類、脂質、骨形成材料などの生体材料、各種の生物細胞及びその一部、組織及び生物体自体などの生物材料が挙げられる。また、生体分子材料は、固相に固定化されるのに際して、他の有機材料及び/又は無機材料等と複合化されていてもよい。これらのうち、本固相材料に固定化する生体分子材料はポリペプチド鎖を含むことが好ましい。   The biomolecular material typically includes biological materials such as polypeptides, nucleic acids, saccharides, lipids, osteogenic materials, various biological cells and parts thereof, tissues, and living organisms themselves. In addition, when the biomolecular material is immobilized on the solid phase, it may be combined with other organic materials and / or inorganic materials. Of these, the biomolecular material to be immobilized on the solid phase material preferably contains a polypeptide chain.

本明細書において、ポリペプチドとは、任意のサイズ、構造又は機能のポリペプチドを意味している。したがって、アミノ酸残基が30程度以下のオリゴペプチドも含まれる。ポリペプチド鎖を含む目的物質としては、例えば、各種タンパク質、酵素、抗原、抗体、レクチン又は細胞膜レセプターが挙げられる。なかでも、抗体を好ましく用いることができる。なお、抗体は、天然の又は全体的若しくは部分的に合成的に産生された免疫グロブリンを意味する。特異的結合能を保持するその全ての誘導体も包含される。   In the present specification, the polypeptide means a polypeptide having any size, structure or function. Accordingly, oligopeptides having about 30 or less amino acid residues are also included. Examples of the target substance containing a polypeptide chain include various proteins, enzymes, antigens, antibodies, lectins, and cell membrane receptors. Of these, antibodies can be preferably used. The antibody means a naturally occurring or wholly or partially synthetically produced immunoglobulin. Also included are all derivatives thereof that retain specific binding ability.

なお、核酸は、1本鎖であっても、2本鎖であってもよい。人工及び天然を問わず、DNA、RNA、DNA/RNAハイブリッド、DNA−RNAキメラ及び塩基やその他の修飾体を含んでいてもよい。さらに、その鎖長も特に限定しない。   The nucleic acid may be single-stranded or double-stranded. It may contain DNA, RNA, DNA / RNA hybrids, DNA-RNA chimeras, bases and other modifications, whether artificial or natural. Further, the chain length is not particularly limited.

(ポリペプチド鎖)
本配向制御材料は、ポリペプチド鎖を含んでいる。ポリペプチド鎖はL−アミノ酸などの天然アミノ酸のほか、修飾されたアミノ酸やD−アミノ酸などの非天然アミノ酸を構成アミノ酸とすることができる。ポリペプチド鎖は、N末端がフリーの状態であることが好ましい。フリーのN末端のアミノ基が本配向制御材料において目的物質の配向吸着に寄与すると考えられる。
(Polypeptide chain)
The orientation control material includes a polypeptide chain. In addition to natural amino acids such as L-amino acids, polypeptide chains can be composed of non-natural amino acids such as modified amino acids and D-amino acids. The polypeptide chain is preferably free at the N-terminus. It is considered that the free N-terminal amino group contributes to the oriented adsorption of the target substance in the orientation control material.

ポリペプチド鎖のN末端のアミノ酸残基は、過剰なカルボキシル基を有する酸性のアミノ酸残基でないことが好ましい。また、疎水性アミノ酸残基であることが好ましい。具体的には、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、フェニルアラニン、プロリン及びグルタミンからなる群から選択されるいずれかであることが好ましい。これらのアミノ酸残基であると、良好な配向効率が得られる。特に、抗体などのタンパク質において抗原認識部位を露出した状態で配向することができる。N末端アミノ酸残基は、好ましくは、アラニン及びイソロイシンのいずれかである。これらのアミノ酸残基であると、より効率的に抗体などのタンパク質を効率よく配向することができる。   The N-terminal amino acid residue of the polypeptide chain is preferably not an acidic amino acid residue having an excess carboxyl group. Further, it is preferably a hydrophobic amino acid residue. Specifically, any one selected from the group consisting of alanine, valine, leucine, isoleucine, tryptophan, phenylalanine, proline and glutamine is preferable. With these amino acid residues, good alignment efficiency can be obtained. In particular, it can be oriented with the antigen recognition site exposed in a protein such as an antibody. The N-terminal amino acid residue is preferably either alanine or isoleucine. With these amino acid residues, proteins such as antibodies can be more efficiently oriented.

ポリペプチド鎖のN末端アミノ酸残基から2個目又は3個目のアミノ酸残基が水酸基を有することが好ましい。本発明者らの検討によれば、このようなN末端アミノ酸配列を有することで、良好な配向効率が得られる。このようなアミノ酸残基としては、セリン及びトレオニンのいずれかとすることができる。より好ましくはトレオニンである。   It is preferred that the second or third amino acid residue from the N-terminal amino acid residue of the polypeptide chain has a hydroxyl group. According to the study by the present inventors, good alignment efficiency can be obtained by having such an N-terminal amino acid sequence. Such an amino acid residue can be either serine or threonine. More preferred is threonine.

ポリペプチド鎖のN末端のアミノ酸配列は表2上欄に示す配列から選択されるいずれかとすることができる。これらのアミノ酸配列は、特に、ポリペプチド、典型的には抗体の抗原認識部位を露出させるように固相材料に配向固定するのに好ましく用いることができる。なかでも高い配向性、すなわち、抗原認識部位を露出させるように配向させることができるアミノ酸配列は表2中欄に示す配列から選択することができる。さらに、高い吸着量が得られるアミノ酸配列は表2下欄に示す配列から選択することができる。

The amino acid sequence at the N-terminal of the polypeptide chain can be any one selected from the sequences shown in the upper column of Table 2. These amino acid sequences can be preferably used for orientation and immobilization on a solid phase material so as to expose an antigen recognition site of a polypeptide, typically an antibody. Among them, the amino acid sequence that can be oriented so as to expose the antigen recognition site with high orientation can be selected from the sequences shown in the column of Table 2. Furthermore, the amino acid sequence from which a high adsorption amount can be obtained can be selected from the sequences shown in the lower column of Table 2.

配向制御材料のポリペプチド鎖は、ポリペプチド鎖によるα-ヘリックス構造やβ−シート構造などの二次構造を有していてもよい。こうした剛直な二次構造により、ポリペプチド鎖のN末端を安定して一定部位に保持することができる。また、当該二次構造に基づき双極子相互作用等を発現して、目的物質や固相材料との間で配向固定のための相互作用が発現可能となって目的物質の固定量や配向性を高めることが期待できる。こうした二次構造は、ポリペプチド鎖の全体により形成されていてもよいし、一部分において形成されていてもよい。   The polypeptide chain of the orientation control material may have a secondary structure such as an α-helix structure or a β-sheet structure due to the polypeptide chain. Such a rigid secondary structure makes it possible to stably hold the N-terminus of the polypeptide chain at a certain site. In addition, a dipolar interaction, etc. is expressed based on the secondary structure, and an interaction for orientation fixation can be expressed between the target substance and the solid phase material. It can be expected to increase. Such secondary structure may be formed by the whole polypeptide chain, or may be formed in part.

ポリペプチド鎖が有するα−ヘリックス構造は、疎水性アミノ酸残基(イソロイシン、バリン、ロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、アラニン、トリプトファン)の個数が、構成アミノ酸残基組成において優位であるアミノ酸配列とすることができる。すなわち、α−ヘリックス構造は、構成アミノ酸残基総数の50%以上が上記疎水性アミノ酸残基であるアミノ酸配列を有していることが好ましい。より好ましくは、疎水性アミノ酸残基比率が60%以上であり、さらに好ましくは70%以上であり、一層好ましくは80%以上であり、最も好ましくは90%以上である。α−へリックス構造の形成を考慮すると、疎水性アミノ酸残基として、アラニン、ロイシン、及びイソロイシンをより多く含むことが好ましい。より好ましくは、疎水性アミノ酸残基はアラニン及びイソロイシンから選択される。   The α-helix structure of the polypeptide chain may be an amino acid sequence in which the number of hydrophobic amino acid residues (isoleucine, valine, leucine, phenylalanine, methionine, alanine, tryptophan) is dominant in the composition of constituent amino acid residues. it can. That is, the α-helix structure preferably has an amino acid sequence in which 50% or more of the total number of constituent amino acid residues is the hydrophobic amino acid residue. More preferably, the ratio of hydrophobic amino acid residues is 60% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, and most preferably 90% or more. Considering the formation of the α-helix structure, it is preferable that the hydrophobic amino acid residues contain more alanine, leucine, and isoleucine. More preferably, the hydrophobic amino acid residue is selected from alanine and isoleucine.

また、疎水性アミノ酸残基以外のアミノ酸残基としては、システイン、トレオニン、セリン、チロシン、グルタミン及びアスパラギンなどの中性アミノ酸残基から選択されるアミノ酸残基がより多く含まれていることが好ましい。   The amino acid residues other than the hydrophobic amino acid residues preferably contain more amino acid residues selected from neutral amino acid residues such as cysteine, threonine, serine, tyrosine, glutamine and asparagine. .

α−ヘリックス構造の安定性を考慮すると、アミノ酸残基数で9残基又は9残基以上であることが好ましい。また、構成アミノ酸残基をアミノ酸として換算したとき合計分子量(アミノ酸換算合計分子量)が700程度又はそれ以上であることが好ましい。α−へリックス構造を構成するアミノ酸残基数は特に限定しないが、分子量を考慮すると20個以下程度であることが好ましい。   Considering the stability of the α-helix structure, the number of amino acid residues is preferably 9 residues or 9 residues or more. Further, when the constituent amino acid residues are converted as amino acids, the total molecular weight (amino acid equivalent total molecular weight) is preferably about 700 or more. The number of amino acid residues constituting the α-helix structure is not particularly limited, but is preferably about 20 or less considering the molecular weight.

α−へリックス構造における疎水性アミノ酸残基は、その片面側において富んでいることが好ましい。α−へリックス構造の片面側に疎水性アミノ酸残基が優位に配位されていることで、安定した疎水性相互作用が発揮され、配向制御材料20の固相材料10に対する配向性を高めることができる。   The hydrophobic amino acid residues in the α-helix structure are preferably rich on one side. Since the hydrophobic amino acid residue is predominantly coordinated on one side of the α-helix structure, stable hydrophobic interaction is exhibited and the orientation property of the orientation control material 20 with respect to the solid phase material 10 is improved. Can do.

ここで、α−へリックス構造においては、α−へリックス2回転分を一つのwheelとみなしたとき、図3に示すWheel modelを構築することができる。例えば、このモデルにおいて、α−へリックスの片面、図においては下側にあるa,b,e,fの位置又は上側にあるc,d,gに配位されるアミノ酸残基組成において疎水性アミノ酸残基(イソロイシン、バリン、ロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、アラニン、トリプトファン)が80%以上であること、より好ましくは90%以上であるアミノ酸配列を有することが好ましい。疎水性アミノ酸残基は、既に説明したのと同様のアミノ酸残基から選択することができる、アラニン、ロイシン及びイソロイシンを優位に用いられていることがより好ましい。さらに好ましくは、アラニン及びイソロイシンを優位に用い、もっとも好ましくはアラニン及びイソロイシンのみを用いる。   Here, in the α-helix structure, when the two rotations of the α-helix are regarded as one wheel, the Wheel model shown in FIG. 3 can be constructed. For example, in this model, it is hydrophobic in the composition of amino acid residues coordinated to one side of the α-helix, in the figure the position of a, b, e, f on the lower side or c, d, g on the upper side It is preferable that the amino acid residue (isoleucine, valine, leucine, phenylalanine, methionine, alanine, tryptophan) has an amino acid sequence that is 80% or more, more preferably 90% or more. As the hydrophobic amino acid residue, it is more preferable to use alanine, leucine and isoleucine preferentially, which can be selected from the same amino acid residues as already described. More preferably, alanine and isoleucine are used predominantly, and most preferably only alanine and isoleucine are used.

α−へリックス構造としては、好ましくは、連続して7個以上、好ましくは8個以上、さらに好ましくは9個あるいは9個以上のアラニン残基及びイソロイシン残基のみから構成されるへリックス構造を備える。配向制御材料20がポリペプチド鎖を有する場合の好ましい疎水性領域としては、アミノ酸8個又は9個からなる以下の表に示すアミノ酸配列が挙げられる。最も好ましくは、AIAAIAAAIである。

The α-helix structure is preferably a helix structure composed of only 7 or more, preferably 8 or more, more preferably 9 or 9 or more alanine residues and isoleucine residues in succession. Prepare. A preferred hydrophobic region in the case where the orientation control material 20 has a polypeptide chain includes the amino acid sequences shown in the following table consisting of 8 or 9 amino acids. Most preferably, it is AIAAAIAAI.

配向制御材料は、このようなポリペプチド鎖を1本備えていてもよいし、2本以上備えていてもよい。   The orientation control material may include one such polypeptide chain or two or more.

配向制御材料は、ポリペプチド鎖以外に、有機分子や無機分子を備えることができる。有機分子としては、例えば、DNA、RNA等の核酸及び修飾塩基等を含む各種核酸誘導体、脂質、多糖類、界面活性剤、有機ポリマーのほか各種の有機化合物が挙げられる。また、無機分子としては、金属単体、金属クラスター、金属化合物等が挙げられる。   The orientation control material can include organic molecules and inorganic molecules in addition to the polypeptide chain. Examples of organic molecules include various nucleic acid derivatives including nucleic acids such as DNA and RNA, modified bases, lipids, polysaccharides, surfactants, organic polymers, and various organic compounds. Examples of inorganic molecules include simple metals, metal clusters, and metal compounds.

配向制御材料は、鎖状の有機分子に1本又は2本以上のポリペプチド鎖が連結されていることが好ましい。また、ポリペプチド鎖が多数連結されていてもよい。連結される箇所は特に限定されない。有機分子にポリペプチド鎖を連結して得られる構造が全体として直鎖状であってもよいし、ポリペプチド鎖が分岐鎖となるような分岐鎖状であってもよい。配向制御材料は、ポリペプチド鎖がポリペプチド鎖よりも長い鎖状の有機分子、例えば、有機ポリマー鎖の側鎖や端末等としてポリペプチド鎖が連結された形態を採ることもできる。このような配向制御材料は、有機ポリマー鎖の一部の官能基にポリペプチド鎖を導入することによって得ることができる。ポリマー鎖へのポリペプチド鎖の導入にあたっては、ポリペプチド鎖にあるカルボキシル基やアミノ基などを利用することができる。ポリマー鎖に対しては結合形態や反応形態を選択することでポリペプチド鎖の導入量を調節することができる。   In the orientation control material, it is preferable that one or two or more polypeptide chains are linked to a chain-like organic molecule. A large number of polypeptide chains may be linked. The connection place is not particularly limited. The structure obtained by linking a polypeptide chain to an organic molecule may be linear as a whole, or may be branched such that the polypeptide chain is branched. The orientation control material can also take a form in which the polypeptide chain is linked as a side chain or a terminal of an organic polymer chain whose polypeptide chain is longer than the polypeptide chain. Such an orientation control material can be obtained by introducing a polypeptide chain into a partial functional group of the organic polymer chain. In introducing a polypeptide chain into a polymer chain, a carboxyl group or an amino group in the polypeptide chain can be used. For the polymer chain, the amount of polypeptide chain introduced can be adjusted by selecting the binding form or reaction form.

配向制御材料は、ポリマー鎖に多数のポリペプチド鎖を備える形態を採ることができる。こうした形態であると、目的物質の吸着性を高めることができ、結果として配向の効率を高めたり、配向固定化量を増大させることができる。   The orientation control material can take a form having a large number of polypeptide chains in a polymer chain. With such a form, the adsorptivity of the target substance can be increased, and as a result, the efficiency of alignment can be increased and the amount of alignment fixation can be increased.

ポリマー鎖が熱可塑性又は熱硬化性の樹脂のポリマーであってそれ自体成形用材料であるとき、この成形用材料を構成するポリマー鎖にポリペプチド鎖を導入して成形可能な成形用の配向制御材料とすることもできる。また、同様にポリマー鎖が熱可塑性又は熱硬化性の樹脂ポリマーであって既に目的物質を固定化するための担体として所定の三次元形状に成形されているとき、この成形体を構成するポリマー鎖にポリペプチド鎖を導入し、成形体表面にポリペプチド鎖を有する担体形態を採る配向制御材料とすることもできる。   When the polymer chain is a polymer of a thermoplastic or thermosetting resin and is itself a molding material, the orientation control for molding can be performed by introducing a polypeptide chain into the polymer chain constituting the molding material. It can also be a material. Similarly, when the polymer chain is a thermoplastic or thermosetting resin polymer and is already molded into a predetermined three-dimensional shape as a carrier for immobilizing the target substance, the polymer chain constituting this molded body It is also possible to obtain an orientation control material that adopts a carrier form in which a polypeptide chain is introduced on the surface of the molded body and the polypeptide chain is present on the surface of the molded body.

有機ポリマー鎖を構成するモノマーの種類は特に限定しない。後述する固相材料として好ましい樹脂材料を構成するものと同一であってもよいし、異なっていてもよい。   The kind of monomer which comprises an organic polymer chain is not specifically limited. It may be the same as that constituting a resin material preferable as a solid phase material to be described later, or may be different.

配向制御材料は親水性領域を備えることができる。親水性領域を備えることで、目的物質がポリペプチド鎖を有する場合などにおいて目的物質表面が親水性のとき、目的物質を安定化することができる。また、親水性相互作用により、目的物質の配向吸着に寄与することができる場合がある。親水性領域は、ポリペプチド鎖の一部であってもよいし、既述したポリペプチド鎖以外の部分、例えば、有機分子等にあってもよい。ポリペプチド鎖が親水性領域を備える場合には、追加のアミノ基やカルボキシル基等を備える極性アミノ酸残基を含むアミノ酸配列を有することができる。また、有機分子が親水性領域を備える場合には、アミノ基、カルボキシル基、水酸基等の親水性官能基を備えるポリマー鎖や有機官能基を有することができる。   The orientation control material can comprise a hydrophilic region. By providing the hydrophilic region, the target substance can be stabilized when the target substance surface is hydrophilic, such as when the target substance has a polypeptide chain. In some cases, hydrophilic interaction can contribute to the oriented adsorption of the target substance. The hydrophilic region may be a part of the polypeptide chain, or may be a part other than the polypeptide chain described above, for example, an organic molecule. When the polypeptide chain has a hydrophilic region, the polypeptide chain can have an amino acid sequence including a polar amino acid residue having an additional amino group, carboxyl group or the like. Moreover, when an organic molecule is provided with a hydrophilic region, it can have a polymer chain or an organic functional group having a hydrophilic functional group such as an amino group, a carboxyl group, or a hydroxyl group.

配向制御材料は疎水性領域を備えることができる。疎水性領域を備えることで、目的物質表面が疎水性であるときなど、目的物質を安定化できるほか、疎水性相互作用により目的物質の配向吸着に寄与することができる場合がある。疎水性領域は、ポリペプチド鎖の一部であってもよいし、既述したポリペプチド鎖以外の部分、例えば、有機分子等にあってもよい。ポリペプチド鎖が疎水性領域を備える場合には、追加のアルキル基などを備える既述の疎水性アミノ酸残基を含むアミノ酸配列を有することができる。疎水性領域は、既に説明したα−へリックス構造を形成していてもよい。また、有機分子が親水性領域を備える場合には、有機分子はアルキル基等の炭化水素基等を備えることができる。   The orientation control material can comprise a hydrophobic region. By providing the hydrophobic region, the target substance can be stabilized, for example, when the target substance surface is hydrophobic, and it can contribute to the oriented adsorption of the target substance by hydrophobic interaction. The hydrophobic region may be a part of the polypeptide chain, or may be in a part other than the polypeptide chain described above, such as an organic molecule. When the polypeptide chain has a hydrophobic region, the polypeptide chain can have an amino acid sequence including the above-described hydrophobic amino acid residues having an additional alkyl group and the like. The hydrophobic region may form the α-helix structure already described. When the organic molecule has a hydrophilic region, the organic molecule can have a hydrocarbon group such as an alkyl group.

(固相材料相互作用要素)
配向制御材料は、目的物質を配向固定しようとする固相材料と相互作用する要素(固相材料相互作用要素)を備えることができる。固相材料相互作用要素を備えることで、配向制御材料は固相材料に対して固定化されやすくなり、また、固相材料に対して配向制御材料自体を配向することが可能となって、ポリペプチド鎖のN末端を露出させやすくすることができる。この結果、目的物質を固相材料に対する固定化量や配向性を高めることができる。特に、配向制御材料20を固相材料10に固定化するための原理が、光固定やコーティング等であって、特定の部位において固相材料10と固定させるものではない場合には、このような第2の要素を備えることで固相材料10の表面において配向制御材料20を配向固定しやすくなる。
(Solid material interaction element)
The orientation control material can include an element (solid phase material interaction element) that interacts with a solid phase material to be oriented and fixed to the target substance. By providing the solid phase material interaction element, the orientation control material can be easily fixed to the solid phase material, and the orientation control material itself can be oriented with respect to the solid phase material. The N-terminus of the peptide chain can be easily exposed. As a result, the amount and orientation of the target substance immobilized on the solid phase material can be increased. In particular, when the principle for immobilizing the orientation control material 20 on the solid phase material 10 is light immobilization, coating, or the like, and the solid phase material 10 is not fixed at a specific site, By providing the second element, the orientation control material 20 can be easily oriented and fixed on the surface of the solid phase material 10.

固相材料相互作用要素が固相材料との間で発現可能な相互作用は、特に限定しない。例えば、静電的相互作用、イオン性結合、水素結合、双極子相互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用等の非共有結合性の相互作用であることが好ましい。配向制御材料は、このような固相材料相互作用要素を1個又は2個以上備えることができる。例えば、静電的相互作用は、正電荷に基づく作用であってもよいし、負電荷に基づく作用ものであってもよい。負電荷を発生する酸性の官能基としては、特に限定しないが、カルボキシル基、スルホン基、リン酸基等が挙げられる。好ましくは、カルボキシル基である。また、正電荷を発生する塩基性の官能基としては、第1級アミノ基、第2級アミノ基などのアミノ基や第4級アンモニウム基が挙げられる。好ましくは、第1級アミノ基などのアミノ基である。   The interaction in which the solid phase material interaction element can be expressed with the solid phase material is not particularly limited. For example, non-covalent interactions such as electrostatic interaction, ionic bond, hydrogen bond, dipole interaction, hydrophobic interaction, and hydrophilic interaction are preferable. The orientation control material can comprise one or more such solid phase material interaction elements. For example, the electrostatic interaction may be an action based on a positive charge or an action based on a negative charge. Although it does not specifically limit as an acidic functional group which generate | occur | produces a negative charge, A carboxyl group, a sulfone group, a phosphoric acid group etc. are mentioned. Preferably, it is a carboxyl group. Examples of the basic functional group that generates a positive charge include amino groups such as primary amino groups and secondary amino groups, and quaternary ammonium groups. An amino group such as a primary amino group is preferable.

(固定化要素)
配向制御材料は、目的物質を固相材料に固定化する固定化要素を備えることもできる。目的物質と固相材料とを固定化する固定化原理としては特に限定しない。固定化原理としては、水素結合、疎水性相互作用、親水性相互作用、静電的相互作用等の非共有結合性相互作用、共有結合及び光照射による光変形に基づく光固定が挙げられる。
(Fixed element)
The orientation control material can also include an immobilization element that immobilizes the target substance on the solid phase material. The immobilization principle for immobilizing the target substance and the solid phase material is not particularly limited. Examples of the immobilization principle include non-covalent interactions such as hydrogen bonding, hydrophobic interaction, hydrophilic interaction, and electrostatic interaction, light immobilization based on covalent bond and light deformation caused by light irradiation.

固定化原理として静電的相互作用を用いる場合には、配向制御材料は、固相材料表面が備える電荷と対となる電荷を発現可能な要素(正又は負の電荷を発現可能な官能基等)を備えることができる。また、固定化原理として、共有結合を用いる場合には、配向制御材料固相材料は、固相材料の表面又は固相材料表面に結合可能な化合物と共有結合可能な有機官能基を備えることができる。こした有機官能基は、固相材料の種類、例えば、固相材料の樹脂の種類や構成樹脂が備える官能基の種類によって当業者であれば適宜選択することができる。   When electrostatic interaction is used as the immobilization principle, the orientation control material is an element capable of developing a charge that is paired with the charge of the solid phase material surface (such as a functional group capable of developing a positive or negative charge). ). When a covalent bond is used as an immobilization principle, the orientation control material solid phase material has an organic functional group that can be covalently bonded to the surface of the solid phase material or a compound that can bind to the surface of the solid phase material. it can. Those organic functional groups can be appropriately selected by those skilled in the art depending on the type of solid phase material, for example, the type of resin of the solid phase material and the type of functional group provided in the constituent resin.

なお、配向制御材料は、このような固定化要素を必ずしも備える必要はない。固相材料への固定化を実現するには、固相材料側に適用な官能基を備えていればよいし、また、固相材料に対して多価架橋性化合物を供給して適当な官能基を付与してもよい。例えば、ポリペプチド鎖や有機分子等が備えるアミノ基やカルボキシル基等の官能基は、固相材料の表面に備える架橋可能な官能基と一定条件下共有結合が可能であるし、別途多価架橋性官能基を供給すれば、容易に固相材料と共有結合させることができる。   Note that the orientation control material is not necessarily provided with such an immobilization element. In order to realize the immobilization to the solid phase material, it is only necessary to have a functional group that is applicable to the solid phase material side, and an appropriate functional group can be provided by supplying a polyvalent crosslinking compound to the solid phase material. A group may be added. For example, a functional group such as an amino group or a carboxyl group included in a polypeptide chain or an organic molecule can be covalently bonded to a crosslinkable functional group provided on the surface of a solid phase material under a certain condition, or a separate polyvalent crosslink If a functional functional group is supplied, it can be easily covalently bonded to a solid phase material.

(分子量)
配向制御材料の分子量は、5000以下であることが好ましい。分子量が5000以下であると、固相材料と目的物質との固定化を妨げることなく、目的物質を固相材料の表面において配向吸着させることができる。より好ましくは3000以下である。なお、配向制御材料が樹脂材料である場合には、常にこの限定を適用できるわけではない。
(Molecular weight)
The molecular weight of the orientation control material is preferably 5000 or less. When the molecular weight is 5000 or less, the target substance can be oriented and adsorbed on the surface of the solid phase material without hindering the immobilization of the solid phase material and the target substance. More preferably, it is 3000 or less. Note that this limitation cannot always be applied when the orientation control material is a resin material.

また、目的物質の分子量との関係においては、配向制御材料の分子量は、目的物質の分子量の10分の1以下であることが好ましい。配向制御材料の分子量が目的物質の分子量の10分の1を大きく超えると、目的物質の固相材料への固定化が妨げられやすくなるからである。目的物質の分子量にもよるが、配向制御材料の分子量は、目的物質の分子量の20分の1以下であることがより好ましい。なお、配向制御材料が樹脂材料である場合には、常にこの限定を適用できるわけではない。   Further, in relation to the molecular weight of the target substance, the molecular weight of the orientation control material is preferably 1/10 or less of the molecular weight of the target substance. This is because if the molecular weight of the orientation control material greatly exceeds one-tenth of the molecular weight of the target substance, immobilization of the target substance on the solid phase material tends to be hindered. Although it depends on the molecular weight of the target substance, the molecular weight of the orientation control material is more preferably 1/20 or less of the molecular weight of the target substance. Note that this limitation cannot always be applied when the orientation control material is a resin material.

配向制御材料がポリペプチド鎖からなる場合、全体としてアミノ酸残基数が12残基数又はそれ以上であることが好ましい。また、上限は特に限定しないが、化学合成の場合の合成効率の観点及び光固定をする場合立体障害を抑制するため分子量5000以下とすることが好適であるとの観点から、20残基以下であることが好ましい。このような配向制御材料20としては以下のアミノ酸配列からなるポリペプチドを好ましく用いることができる。
When the orientation control material is composed of a polypeptide chain, the total number of amino acid residues is preferably 12 or more. In addition, the upper limit is not particularly limited, but in terms of synthesis efficiency in the case of chemical synthesis and in the case of light fixation, in order to suppress steric hindrance, it is preferable to have a molecular weight of 5000 or less, and 20 residues or less. Preferably there is. As such an orientation control material 20, a polypeptide having the following amino acid sequence can be preferably used.

(固相材料)
本発明の配向制御材料を用いて目的物質を配向固定する固相材料について説明する。固相材料は、目的物質を、配向制御材料を用いかつ既述の固定化原理のいずれかで固定化できるものであればよく、その材質や形態は特に限定されない。
(Solid phase material)
A solid phase material that aligns and fixes a target substance using the alignment control material of the present invention will be described. The solid phase material may be any material as long as the target substance can be immobilized using any of the above-described immobilization principles using an orientation control material, and the material and form thereof are not particularly limited.

固相材料は、目的物質を固相材料に固定化する固定化原理に利用する要素(固定化要素)を備えることができる。固定化原理として静電的相互作用を用いる場合には、例えば、固相材料の表面にポリリジンやリジンなどのアミノ酸由来の正電荷を固相材料の表面に備えることができる。   The solid phase material can include an element (an immobilization element) used for an immobilization principle for immobilizing a target substance on the solid phase material. When electrostatic interaction is used as the immobilization principle, for example, the surface of the solid phase material can be provided with a positive charge derived from an amino acid such as polylysine or lysine on the surface of the solid phase material.

固定化原理は、目的物質と配向制御材料との非共有結合性の配向吸着と干渉しないものであることが好ましい。例えば、固定化原理としては、共有結合又は光固定化を好ましく用いることができる。固定化原理として、共有結合を用いる場合には、固相材料は、その表面に目的物質が有する官能基と共有結合可能な官能基を備えることができる。例えば、固相材料は、目的物質の備える官能基と架橋反応可能な架橋性官能基を備えていてもよい。架橋性官能基の種類は、固定化しようとする目的物質の備える官能基や用いる手法によって選択することができる。例えば、目的物質がアミノ基を備える場合には、NHS基、アルデヒド基、エポキシ基等の各種の架橋性官能基が挙げられる。また、目的物質がチオール基を有する場合には、マレイミド基等の架橋性官能基が挙げられる。さらにまた、目的物質が芳香族基を備える場合には、ジアゾニウム基等が挙げられる。   It is preferable that the immobilization principle does not interfere with non-covalent alignment adsorption between the target substance and the alignment control material. For example, as an immobilization principle, covalent bond or optical immobilization can be preferably used. As a principle of immobilization, when a covalent bond is used, the solid phase material can be provided with a functional group that can be covalently bonded to a functional group of the target substance on the surface thereof. For example, the solid phase material may have a crosslinkable functional group capable of undergoing a crosslink reaction with a functional group included in the target substance. The type of the crosslinkable functional group can be selected depending on the functional group provided in the target substance to be immobilized and the technique used. For example, when the target substance has an amino group, various crosslinkable functional groups such as an NHS group, an aldehyde group, and an epoxy group can be used. Moreover, when a target substance has a thiol group, crosslinkable functional groups, such as a maleimide group, are mentioned. Furthermore, when the target substance has an aromatic group, a diazonium group and the like can be mentioned.

なお、目的物質を固相材料に固定化する固定化原理として共有結合を用いる場合であっても、上述のように固相材料自身が目的物質と共有結合可能な官能基を必ずしも備えている必要はない。目的物質と固相材料との間を架橋する多価架橋性のポリマーなどの多価架橋性化合物と反応する官能基を備えていれば、こうした化合物を介して目的物質4の備える官能基と共有結合が可能である。このような多価架橋性化合物が備える架橋性官能基としては、例えば、アミノ基、カルボキシル基、アルデヒド基及びエポキシ基が挙げられ、これらの架橋サイトに対応する多価架橋性化合物としては、マルチアームPEG(日本油脂製)、EMCS、SPDP(以上、同仁科学製)、BS3、DMS、SMCC(以上、ピアス社製)が挙げられる。 Even when a covalent bond is used as an immobilization principle for immobilizing a target substance on a solid phase material, the solid phase material itself must always have a functional group capable of covalently binding to the target substance as described above. There is no. If a functional group that reacts with a polyvalent crosslinkable compound such as a polyvalent crosslinkable polymer that crosslinks between the target substance and the solid phase material is provided, it is shared with the functional group included in the target substance 4 via such a compound. Bonding is possible. Examples of the crosslinkable functional group provided in such a polyvalent crosslinkable compound include an amino group, a carboxyl group, an aldehyde group, and an epoxy group. As the polyvalent crosslinkable compound corresponding to these crosslink sites, Examples include arm PEG (manufactured by NOF Corporation), EMCS, SPDP (above, manufactured by Dojin Kagaku), BS 3 , DMS, SMCC (above, manufactured by Pierce).

目的物質への影響を考慮する観点、特に、目的物質が生体分子材料である場合の活性確保の観点からは、目的物質の固定化原理として光固定化を用いることが好ましい。光固定を固定化原理とすることは、配向制御材料に固定化要素を付与する必要がない点においても好ましい。   From the viewpoint of considering the influence on the target substance, particularly from the viewpoint of ensuring the activity when the target substance is a biomolecular material, it is preferable to use light immobilization as the principle of immobilization of the target substance. It is preferable to use light fixation as an immobilization principle because it is not necessary to provide an immobilization element to the orientation control material.

ここで、光固定とは、光照射により変形する光応答性成分を含有する光応答性材料を固相材料10として用い、目的物質を固相材料の表面又はその近傍に配した状態で光照射することにより固相材料に固定化するものである。光固定における光照射と光応答性成分と目的物質の固定との関係は、必ずしも明らかになっているわけではないが、光固定は、少なくとも、光照射することにより、目的物質の固相材料への吸着量を増大可能な固定手法であると定義できる。   Here, light fixation refers to photoirradiation in a state where a photoresponsive material containing a photoresponsive component that is deformed by light irradiation is used as the solid phase material 10 and the target substance is disposed on or near the surface of the solid phase material. By doing so, it is immobilized on the solid phase material. The relationship between light irradiation, light-responsive component, and target substance fixation in light fixation is not necessarily clear, but light fixation can be performed at least by applying light to the solid phase material of the target substance. It can be defined that this is a fixing method capable of increasing the amount of adsorption.

光固定を利用するための固相材料は、固相材料を構成するマトリックスに光応答性成分を有している。固相材料のマトリックス(母相)は、光固定化可能に光応答性成分を保持できる限り、その材料は特に限定しない。例えば、低分子材料又は高分子材料を含む各種の有機材料、ガラスなどの無機材料、有機−無機複合材料等を用いることができる。光応答性成分のマトリックス中における分散性や保持能力等を考慮すると、高分子材料又は高分子材料を含む複合材料であることが好ましい。   A solid phase material for utilizing light fixation has a photoresponsive component in a matrix constituting the solid phase material. The matrix (matrix) of the solid phase material is not particularly limited as long as the photoresponsive component can be held so as to be photofixable. For example, various organic materials including low molecular materials or high molecular materials, inorganic materials such as glass, organic-inorganic composite materials, and the like can be used. Considering the dispersibility and retention ability of the photoresponsive component in the matrix, a polymer material or a composite material containing a polymer material is preferable.

マトリックスを構成する高分子材料としては、特に限定しないで各種の熱可塑性又は熱硬化性ポリマーを用いることができる。例えば、(1)オレフィン系ポリマー、ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー、メタクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ジエン系ポリマーなどの炭素多重結合系モノマーの重合体、(2)環状エーテル系ポリマーなどの環状モノマーの重合体、(3)エステル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ウレア系ポリマーなどの2官能性モノマーの重合体などが挙げられる。これらのうち、共重合の簡便性を考慮すると、オレフィン系ポリマー、アクリル系ポリマー、メタクリル系ポリマーなどといった二重結合を有するモノマー(以下、二重結合性モノマーともいう)の重合体や、ウレタン系ポリマーが好ましい。より好ましくは、二重結合性モノマーである。特に、アクリル系ポリマーやメタクリル系ポリマー、アクリル−メタクリルコポリマーは、抗体等のタンパク質を固定化する際の非特異吸着が少ないため、抗体チップやマイクロリアクターなどにおいてバックグラウンドシグナルを効果的に抑制することができる。また、ウレタン系ポリマーやウレタン−(メタ)アクリル系ポリマーは、光変形量を増大させることができる点で本発明に好ましく用いることができるほか、アクリル系ポリマーより極性に富む表面が必要な場合にも好ましく用いることができる。   The polymer material constituting the matrix is not particularly limited, and various thermoplastic or thermosetting polymers can be used. For example, (1) polymers of carbon multiple bond monomers such as olefin polymers, vinyl polymers, acrylic polymers, methacrylic polymers, styrene polymers, diene polymers, and (2) cyclic monomers such as cyclic ether polymers. (3) polymers of bifunctional monomers such as ester polymers, urethane polymers, urea polymers, and the like. Among these, in consideration of the convenience of copolymerization, a polymer of a monomer having a double bond (hereinafter, also referred to as a double bond monomer) such as an olefin polymer, an acrylic polymer, or a methacrylic polymer, or a urethane type Polymers are preferred. More preferably, it is a double bond monomer. In particular, acrylic polymers, methacrylic polymers, and acrylic-methacrylic copolymers have less non-specific adsorption when immobilizing proteins such as antibodies, so they effectively suppress background signals in antibody chips and microreactors. Can do. In addition, urethane polymer and urethane- (meth) acrylic polymer can be preferably used in the present invention in that the amount of light deformation can be increased, and when a surface richer in polarity than acrylic polymer is required. Can also be preferably used.

マトリックスは、光応答性成分の分子構造変化等によって結果として形状変形(以下、光変形ともいう)を生じるように構成されていることが好ましい。本明細書において光変形とは、通常のマクロな意味での形状変化のほか、分子レベルでの運動による目的物質と固相材料表面との絡み合いなどによる変形も含む。このような変形の中には、変形量や変形形態の問題から通常の観察手段によっては明瞭に観察できないものもある。光変形は、光応答性成分がマトリックス材料中に存在することにより、光照射時に、例えば、マトリックス材料又は光応答性成分の体積、密度、自由体積などが変化することにより誘起されることにより生じると考えられる。   It is preferable that the matrix is configured to cause shape deformation (hereinafter also referred to as light deformation) due to a change in the molecular structure of the photoresponsive component. In this specification, the optical deformation includes deformation due to entanglement between the target substance and the surface of the solid phase material due to movement at a molecular level, in addition to a shape change in a normal macro sense. Some of these deformations cannot be clearly observed by ordinary observation means due to problems of deformation amount and deformation form. Photodeformation is caused by the presence of a light-responsive component in the matrix material and, for example, induced by a change in the volume, density, free volume, etc. of the matrix material or the light-responsive component upon light irradiation. it is conceivable that.

(光応答性成分)
光応答性成分は、光により分子構造の変化又は分子配列の変化を生じる成分である。光により分子構造の変化が生じる現象は、フォトクロミズムと一般にいわれている。本発明で用いる光応答性成分としては、一般にフォトクロミック化合物といわれる化合物を用いることができるが、なかでも、光異性化を生じる化合物を用いることが好ましい。なお、光異性化等の分子構造変化を伴って又は光異性化等の分子構造変化を伴わないで光誘起配向、光会合等の分子配列の変化(特に異方的な変化)を生じる化合物も、固相材料表面での光固定化が可能である限り、本発明の光応答性成分として用いることができる。
(Photo-responsive component)
The photoresponsive component is a component that causes a change in molecular structure or molecular arrangement by light. The phenomenon in which molecular structure changes due to light is generally referred to as photochromism. As the photoresponsive component used in the present invention, a compound generally referred to as a photochromic compound can be used. Among them, a compound that causes photoisomerization is preferably used. In addition, there are compounds that cause changes in molecular arrangement (especially anisotropic changes) such as photo-induced orientation and photoassociation with or without molecular structure changes such as photoisomerization. As long as light immobilization on the surface of the solid phase material is possible, it can be used as the photoresponsive component of the present invention.

光応答性成分としては、こうした光固定にこれまで用いられてきている各種成分を用いることができる。光応答性成分としては、例えば、トランス−シス光異性化を生じる成分等の光異性化化合物等があり、例えば、アゾ化合物、スピロピラン化合物、スピロオキサジン化合物、ジアリールエテン化合物などの有機化合物、カルコゲナイトガラスと総称される無機材料などが挙げられる。   As the light-responsive component, various components that have been used for such light fixation can be used. Examples of the photoresponsive component include a photoisomerized compound such as a component that causes trans-cis photoisomerization. For example, an organic compound such as an azo compound, a spiropyran compound, a spirooxazine compound, a diarylethene compound, or a chalcogenite. Examples thereof include inorganic materials generically called glass.

光応答性成分としては、アゾ基(−N=N−)を有する色素構造を有する化合物(アゾ化合物)であることが好ましい。アゾ化合物は、光照射等によりシス−トランス異性化を起こし、この異性化による分子レベルの運動がマトリックス材料を可塑化させて変形を容易にする。なかでも、アミノアゾベンゼンやその誘導体の構造を持つアミノ型アゾベンゼン化合物が好ましい。アミノ型アゾベンゼン化合物は、典型的には、式(1)で表すことができる。
The photoresponsive component is preferably a compound (azo compound) having a dye structure having an azo group (—N═N—). The azo compound undergoes cis-trans isomerization by light irradiation or the like, and the movement at the molecular level by this isomerization plasticizes the matrix material to facilitate deformation. Of these, amino-type azobenzene compounds having a structure of aminoazobenzene or a derivative thereof are preferable. The amino-type azobenzene compound can typically be represented by the formula (1).

式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して水素原子、置換基を表し、Xは、水素原子、電子吸引性置換基又は電子供与性置換基を表す。 In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and X represents a hydrogen atom, an electron-withdrawing substituent or an electron-donating substituent.

1及びRにおける置換基としては、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、カルボキシル基、アリール基、アリル基、アルキルエステル基、アルキルエーテル基、アルキルアミノ基、アルキルアミド基、イソシアネート基、エポキシ基等を例示することができる。特に、R1及びRにおける前記置換基の一方が、末端に重合性の二重結合等を有するアクリル酸や(メタ)アクリル酸等のアクリル系化合物及びその他の二重結合性成分であるときには、式(1)は、二重結合性モノマーを表すことができるほか、前記二重結合性成分に由来する重合基を備える光応答性ポリマーを表す。また、R1及びRにおける前記置換基の一方が、イソシアネート基、アミノ基、カルボキシル基、水酸基等の重縮合又は重付加性の重合性成分であるときには、式(1)は、重合性モノマーを表すほか、前記重合性成分に由来する重合基を備える光応答性ポリマー(アゾ色素含有ユニットを有するポリマー)を表す。光応答性材料の変形性を考慮すると、光応答性材料のポリマー骨格が(メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー又はウレタン-アクリル系ポリマーであることが好ましいことから、本発明の光応答性成分としては、(メタ)アクリル系モノマーやウレタン系モノマー又はこれらを含むポリマー((メタ)アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー又はウレタン−アクリル系ポリマー)であることが好ましい。 Examples of the substituent in R 1 and R 2 include alkyl group, hydroxyalkyl group, halogen atom, nitro group, amino group, carboxyl group, aryl group, allyl group, alkyl ester group, alkyl ether group, alkylamino group, alkylamide Examples include a group, an isocyanate group, and an epoxy group. In particular, when one of the substituents in R 1 and R 2 is an acrylic compound such as acrylic acid or (meth) acrylic acid having a polymerizable double bond at the terminal, or other double bond component Formula (1) represents a photoresponsive polymer having a polymerizable group derived from the double bond component, as well as a double bond monomer. When one of the substituents in R 1 and R 2 is a polycondensation or polyaddition polymerizable component such as an isocyanate group, an amino group, a carboxyl group, or a hydroxyl group, the formula (1) is a polymerizable monomer. And a photoresponsive polymer (polymer having an azo dye-containing unit) having a polymerizable group derived from the polymerizable component. Considering the deformability of the photoresponsive material, it is preferable that the polymer skeleton of the photoresponsive material is a (meth) acrylic polymer, a urethane polymer, or a urethane-acrylic polymer. Is preferably a (meth) acrylic monomer, a urethane monomer or a polymer containing these ((meth) acrylic polymer, urethane polymer or urethane-acrylic polymer).

また、Xにおける電子吸引性置換基としては、例えば、シアノ基、ニトロ基、スルホ基等が挙げられる。また、電子供与性置換基としては、例えば、アミノ基、ジメチルアミノ基、アルキル基等が挙げられる。こうした置換基が結合したものは、光照射中にシス−トランスの異性化を繰り返すことによりマトリックス材料が大きな可塑化作用を有するものと考えられるため好ましい。なお、アゾ化合物である光応答性成分は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the electron-withdrawing substituent in X include a cyano group, a nitro group, and a sulfo group. Examples of the electron donating substituent include an amino group, a dimethylamino group, and an alkyl group. Those in which such substituents are bonded are preferable because the matrix material is considered to have a large plasticizing action by repeating cis-trans isomerization during light irradiation. In addition, the photoresponsive component which is an azo compound can be used 1 type or in combination of 2 or more types.

このような光応答性成分は、マトリックス材料とは別個の成分としてマトリックス中に添加されていてもよいが、マトリックス材料の一部(主鎖又は側鎖)に化学的な結合を介して存在することが好ましい。また、光応答性成分は、マトリックスに均一に存在することが好ましい。こうすることで、固相材料の表面の所望の部位に目的物質を光固定化することができる。   Such a photoresponsive component may be added to the matrix as a component separate from the matrix material, but is present in a part (main chain or side chain) of the matrix material through a chemical bond. It is preferable. The photoresponsive component is preferably present uniformly in the matrix. By doing so, the target substance can be photo-immobilized at a desired site on the surface of the solid phase material.

なお、目的物質の固定化原理として、水素結合、疎水性相互作用、親水性相互作用等を利用する場合には、それぞれ適当な官能基や処理を固相材料10に施すことができる。このための手法は当業者において周知である。また、固相材料における固定化要素は、固相材料の少なくとも表層側にあればよい。こうした固定化のための層は適当な担体上に担持されていてもよい。   In the case where hydrogen bonding, hydrophobic interaction, hydrophilic interaction, or the like is used as the principle of immobilization of the target substance, appropriate functional groups and treatments can be applied to the solid phase material 10 respectively. Techniques for this are well known to those skilled in the art. The immobilization element in the solid phase material may be at least on the surface layer side of the solid phase material. Such a layer for immobilization may be supported on a suitable carrier.

固相材料は、目的物質を固定化するための固定化要素のほか、配向制御材料を固相材料に固定化するための要素を備えていてもよい。こうした要素は、既に説明した目的物質を固相材料に固定化するための固定化要素として採用できる要素から適宜選択することができる。配向制御材料を固定するための要素は、配向制御材料の種類によっても異なるが、目的物質を固定化するための固有の固定化原理のそれと同一であっても異なっていてもよい。   The solid phase material may include an element for immobilizing the orientation control material on the solid phase material in addition to the immobilization element for immobilizing the target substance. Such an element can be appropriately selected from elements that can be employed as an immobilizing element for immobilizing the target substance already described in the solid phase material. The element for fixing the orientation control material varies depending on the type of the orientation control material, but may be the same as or different from that of the inherent immobilization principle for immobilizing the target substance.

したがって、固相材料は、目的物質を固定化するための固定化要素と、配向制御材料を固定化するための要素との2種類の異なる要素を備えることができる。例えば、固相材料は、目的物質を固定化するためのある種の架橋性官能基と配向制御材料を固定化するための他の種類の架橋性官能基とを備えることができる。目的物質と配向制御材料とを、異なる固定化原理で固定化できると、配向制御材料で目的物質を配向吸着させた後、目的物質を固相材料に固定化するとき、目的物質の固定化操作が配向制御材料の固定状態に影響を及ぼしにくく、目的物質の意図した配向状態を容易にまた確実に得ることができる。   Therefore, the solid phase material can include two different elements, an immobilizing element for immobilizing the target substance and an element for immobilizing the orientation control material. For example, the solid phase material can include a certain type of crosslinkable functional group for immobilizing the target substance and another type of crosslinkable functional group for immobilizing the orientation control material. If the target substance and the orientation control material can be immobilized by different immobilization principles, the target substance is immobilized on the solid phase material after the target substance is oriented and adsorbed by the orientation control material. Can hardly affect the fixed state of the orientation control material, and the intended orientation state of the target substance can be obtained easily and reliably.

また、固相材料は、目的物質と同一の固定化原理で配向制御材料を固定する要素を備えることもできる。例えば、目的物質も配向制御材料も光固定により固相材料に固定化するとき、固相材料はこれらの固定化要素のために単一種類の光応答性成分を備えていればよい。なお、2種類以上の光応答性成分を固相材料に含ませることにより、異なる波長域の光照射で目的物質と配向制御材料とを固定化することもできる。   The solid phase material can also include an element for fixing the orientation control material on the same fixing principle as that of the target substance. For example, when both the target substance and the orientation control material are immobilized on the solid phase material by light fixation, the solid phase material only needs to have a single type of photoresponsive component for these immobilization elements. In addition, by including two or more kinds of photoresponsive components in the solid phase material, the target substance and the alignment control material can be immobilized by light irradiation in different wavelength regions.

固相材料は、配向制御材料を固定化するための要素を必ずしも備えていなくてもよい。例えば、固相材料に対して単なるコーティング等で配向制御材料を固定化することもできるし、熱や圧力等を用いることで配向制御材料を固相材料に固定化することもできる。   The solid phase material may not necessarily include an element for immobilizing the orientation control material. For example, the orientation control material can be fixed to the solid phase material by simple coating or the like, or the orientation control material can be fixed to the solid phase material by using heat, pressure, or the like.

固相材料の三次元形態は特に限定しない。フィルム状体、シート状体、板状体のほか、球状体、不定形状体、針状体、棒状体、薄片状体などの各種の形状を採ることができる。また、大きさも特に限定されない。固相材料は自立していてもよいし、別の担体の表面に膜状に付与されていてもよい。固相材料を担体の表面に付与するには、スピンコート、ディップコート、インクジェットなどの既知の方法により行うことができる。   The three-dimensional form of the solid phase material is not particularly limited. In addition to a film-like body, a sheet-like body, and a plate-like body, various shapes such as a spherical body, an indefinitely shaped body, a needle-like body, a rod-like body, and a flake-like body can be adopted. Also, the size is not particularly limited. The solid phase material may be self-supporting or may be applied in the form of a film on the surface of another carrier. The solid phase material can be applied to the surface of the carrier by a known method such as spin coating, dip coating, or ink jet.

(配向制御材料を表面に備える固相担体)
本発明の固相担体は、固相材料と、この固相材料の表面において保持される配向制御材料と、を備えることができる。本発明の固相担体の好ましい実施形態において、特に固相材料が、各種デバイスや診断・分析用材料としてそのまま利用可能な基板状あるいは粒子状など、所定の三次元形状を有している。
(Solid phase carrier with orientation control material on the surface)
The solid phase carrier of the present invention can comprise a solid phase material and an orientation control material held on the surface of the solid phase material. In a preferred embodiment of the solid phase carrier of the present invention, the solid phase material has a predetermined three-dimensional shape such as a substrate shape or a particulate shape that can be used as it is as various devices or diagnostic / analytical materials.

本発明の固相担体の第1の実施形態を図1に示す。図1(a)及び図1(b)に示すように、配向制御材料20とは別個に準備した固相材料10の表面に配向制御材料20を固定化した形態が挙げられる。この形態の固相担体32は、固相材料10の表面に対して配向制御材料20を供給して、配向制御材料20を予め選択した固定化原理で固定化することにより得ることができる。なお、図1(a)に示す固相担体32は、分散してドット状に配向制御材料20を固相材料10の表面に備えており、図1(b)に示す固相担体32は、固相材料10の表面のおおよそ全体に膜状に配向制御材料20が備えられている。   A first embodiment of the solid phase carrier of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, a form in which the orientation control material 20 is immobilized on the surface of the solid phase material 10 prepared separately from the orientation control material 20 can be mentioned. The solid phase carrier 32 of this form can be obtained by supplying the orientation control material 20 to the surface of the solid phase material 10 and immobilizing the orientation control material 20 on a preselected immobilization principle. The solid phase carrier 32 shown in FIG. 1 (a) is provided with the alignment control material 20 in the form of dispersed dots in the surface of the solid phase material 10, and the solid phase carrier 32 shown in FIG. An orientation control material 20 is provided in the form of a film on almost the entire surface of the solid phase material 10.

本発明の固相担体の第2の実施形態を図2に示す。図2に示すように、固相材料10が、配向制御材料20の少なくとも一部から形成されている形態が挙げられる。例えば、配向制御材料20の一部を構成する有機分子や無機分子が高分子材料であって、成形加工等によりこれらの高分子材料を含む材料が所定の三次元形状を有する固相材料10を形成している形態が挙げられる。   A second embodiment of the solid phase carrier of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 2, a form in which the solid phase material 10 is formed from at least a part of the orientation control material 20 can be mentioned. For example, a solid phase material 10 in which organic molecules and inorganic molecules constituting a part of the orientation control material 20 are polymer materials, and a material containing these polymer materials has a predetermined three-dimensional shape by molding or the like. The form which forms is mentioned.

第2の実施形態の固相担体32の一態様を図2(a)に示す。図2(a)に示すように、配向制御材料20の一部である有機ポリマー又は無機ポリマーを含む材料を用いて形成された所定の三次元形状を有する固相材料10の表面に、固相材料10の外部から固相材料10の表面にあるポリマー鎖にポリペプチド鎖が導入された結果、固相材料10の表面に配向制御材料20を有する固相担体32の形態が挙げられる。   One aspect of the solid phase carrier 32 of the second embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 2A, a solid phase is formed on the surface of a solid phase material 10 having a predetermined three-dimensional shape formed by using a material containing an organic polymer or an inorganic polymer that is a part of the orientation control material 20. As a result of the polypeptide chain being introduced into the polymer chain on the surface of the solid phase material 10 from the outside of the material 10, a form of the solid phase carrier 32 having the orientation control material 20 on the surface of the solid phase material 10 can be mentioned.

他の一態様を図2(b)に示す。図2(b)に示すように、有機ポリマー鎖等に連結された1又は2以上のポリペプチド鎖を有する配向制御材料20を含む材料を可塑化し成形した結果、固相材料10の表面に配向制御材料20を有する固相担体32の形態が挙げられる。この態様では、固相材料10の表面のほか、固相材料10の内部にも配向制御材料20を保持することができる。   Another embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 2 (b), as a result of plasticizing and molding a material including an orientation control material 20 having one or more polypeptide chains linked to an organic polymer chain or the like, the material is oriented on the surface of the solid phase material 10. The form of the solid-phase support | carrier 32 which has the control material 20 is mentioned. In this embodiment, the orientation control material 20 can be held not only on the surface of the solid phase material 10 but also inside the solid phase material 10.

(目的物質が配向固定された固相体の製造方法)
次に、目的物質の固相材料又は固相担体への固定化工程について説明する。なお、以下の説明においては、これらの一連の工程を、固相材料の準備工程、固相材料への配向制御材料の固定化工程、目的物質の固定化工程に分けて説明する。
(Method for producing a solid phase in which the target substance is oriented and fixed)
Next, the process of immobilizing the target substance on the solid phase material or solid phase carrier will be described. In the following description, these series of steps will be described separately as a solid phase material preparation step, an alignment control material immobilization step on the solid phase material, and a target substance immobilization step.

(固相材料の準備工程)
配向制御材料を用いて目的物質を固相材料に固定化するには、まず固相材料を準備する。例えば、図4(a)に示すように、固相材料は、基板状の担体の表層に層状の固定化層として形成することができる。
(Preparation process of solid phase material)
In order to immobilize the target substance on the solid phase material using the orientation control material, first, the solid phase material is prepared. For example, as shown in FIG. 4A, the solid phase material can be formed as a layered immobilization layer on the surface layer of a substrate-like carrier.

(配向制御材料の固定化工程)
次いで、図4(b)に示すように、固相材料の表面に配向制御材料を供給し、固相材料の表面に配向制御材料を固定化する。配向制御材料を、固相材料の表面に分散して固定化してもよいし、固相材料の表面の非特定領域、換言すれば固相材料の表面全体に固定化してもよい。あるいは、特定のパターンに従って固定化してもよい。配向制御材料を固相材料の表面に供給する手法としては、従来公知の各種のコーティング法や印刷法(インクジェットも含む)を用いることができる。また、配向制御材料をパターニングするにも、従来公知の手法を採用できる。パターニングの一例としては、配向制御材料の液滴のスポットをアレイ状に供給することができる。
(Fixing process of orientation control material)
Next, as shown in FIG. 4B, the orientation control material is supplied to the surface of the solid phase material, and the orientation control material is fixed to the surface of the solid phase material. The orientation control material may be dispersed and immobilized on the surface of the solid phase material, or may be immobilized on a non-specific region on the surface of the solid phase material, in other words, the entire surface of the solid phase material. Or you may fix according to a specific pattern. As a method of supplying the orientation control material to the surface of the solid phase material, various conventionally known coating methods and printing methods (including inkjet) can be used. Also, a conventionally known method can be employed for patterning the orientation control material. As an example of patterning, droplet spots of the orientation control material can be supplied in an array.

配向制御材料を固相材料の表面に固定化するには、固相材料の種類や配向制御材料が備えることのある固相材料への固定化のための要素の種類に応じて適切な手法を選択することができる。単に、乾燥や溶媒の留去に伴う固着であってもよいし、圧力を伴っていてもよい。また、配向制御材料及び/又は固相材料が備えるこれらの固定化ための要素を用いてもよい。さらに、別途適当なバインダ成分を用いるものであってもよい。   In order to immobilize the orientation control material on the surface of the solid phase material, an appropriate method should be used depending on the type of solid phase material and the type of element for immobilization to the solid phase material that the orientation control material may have. You can choose. It may be simply fixed due to drying or evaporation of the solvent, or may be accompanied by pressure. Moreover, you may use the element for these fixation | immobilization with which an orientation control material and / or a solid-phase material are equipped. Further, an appropriate binder component may be used separately.

配向制御材料が固相材料相互作用要素と相互作用可能な要素を備える場合には、配向制御材料は、固相材料に対して固定化されやすくなっている。また、こうした相互作用要素を備えることで、容易に配向制御材料そのものを配向させて固定化することができる。   When the orientation control material includes an element capable of interacting with the solid phase material interaction element, the orientation control material is easily fixed to the solid phase material. Moreover, by providing such an interaction element, the orientation control material itself can be easily oriented and fixed.

配向制御材料を、目的物質を固相材料に固定化するのと同一の固定化原理で固相材料に固定化してもよい。こうすることで配向固定化工程を簡素化することができるとともに固相材料が備えるべき配向制御材料の固定化のための要素を省略できる。このような固定化原理としては、光固定が好ましい。光固定であると、配向制御材料及び目的物質のそれぞれの固定化時において光照射をするだけで固定化できるとともに配向制御材料及び目的物質への固定化の際に生じる悪影響が低減できる。   The orientation control material may be immobilized on the solid phase material by the same immobilization principle as the target substance is immobilized on the solid phase material. By doing so, the orientation fixing step can be simplified, and elements for fixing the orientation control material to be provided in the solid phase material can be omitted. As such an immobilization principle, light immobilization is preferable. In the case of light fixation, the alignment control material and the target substance can be fixed only by light irradiation at the time of fixing, and adverse effects caused when the alignment control material and the target substance are fixed to the alignment control material and the target substance can be reduced.

(光固定による配向制御材料の固定化工程)
固相材料として光応答性材料を用いる場合には、配向制御材料を光固定化することが好ましい。光固定化では、光応答性材料である固相材料の表面又はその近傍に配向制御材料を供給し、光照射により配向制御材料を固相材料の表面に固定化する。
(Fixing process of alignment control material by light fixation)
When using a photoresponsive material as the solid phase material, it is preferable to photofix the orientation control material. In light immobilization, an orientation control material is supplied to or near the surface of a solid phase material that is a photoresponsive material, and the orientation control material is immobilized on the surface of the solid phase material by light irradiation.

なお、配向制御材料の光固定に際し、配向制御材料の固相材料の表面への供給に際しては、特に限定されないが、液状媒体を介して液状媒体に溶解又は懸濁させた状態で適用することが好ましい。液状媒体を利用すると、固相材料の表面に配向制御材料を容易に展開させることができ、かつ、配向制御材料をその構造(例えば、配向制御材料2ポリペプチドの場合など、その二次構造等)を維持して固定化することが可能であるからである。   In the light fixation of the alignment control material, the supply of the alignment control material to the surface of the solid phase material is not particularly limited, but it can be applied in a state dissolved or suspended in the liquid medium via the liquid medium. preferable. When the liquid medium is used, the orientation control material can be easily developed on the surface of the solid phase material, and the orientation control material has its structure (for example, its secondary structure in the case of the orientation control material 2 polypeptide). ) Can be maintained and fixed.

なお、液状媒体としては、水又は水を主媒体とする組成液が特に好ましい。水を主媒体とする組成液としては、配向制御材料の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、水、緩衝液、pHを調整した緩衝液等が挙げられる。また、液状媒体は、配向制御材料と固相材料との相互作用を高めるようなものを選択することもできる。例えば、液状媒体のpH、電解質濃度、極性などを調整することにより相互作用を高めることができる。こうした液状媒体としては、水、水と相溶性のある有機溶媒である水性溶媒、非水性溶媒を単独であるいは組み合わせるなどしてもよい。また、固相材料10と配向制御材料との相互作用を高めるための上記液性を付与するのに必要な成分を添加してもよい。さらに、例えば、界面活性剤が液状媒体に添加されていてもよい。   The liquid medium is particularly preferably water or a composition liquid containing water as a main medium. The composition liquid containing water as the main medium is appropriately selected according to the type of the orientation control material, and examples thereof include water, a buffer solution, and a buffer solution adjusted in pH. The liquid medium can also be selected to enhance the interaction between the orientation control material and the solid phase material. For example, the interaction can be enhanced by adjusting the pH, electrolyte concentration, polarity, etc. of the liquid medium. As such a liquid medium, water, an aqueous solvent which is an organic solvent compatible with water, a non-aqueous solvent may be used alone or in combination. Moreover, you may add a component required in order to provide the said liquid property for improving the interaction of the solid-phase material 10 and orientation control material. Furthermore, for example, a surfactant may be added to the liquid medium.

固相材料に対して配向制御材料を供給後、固相材料の表面上の配向制御材料に光照射することで配向制御材料を固相材料の表面に固定化できる。光固定のための光照射の方法は特に限定しない。各種の伝播光、近接場光又はエバネッセント光などの任意の光が固相材料の表面又はその近傍に到達するように照射すればよい。さらに、光照射は公知の手法を用いて固相材料上の一部に対して選択的に行うこともできる。   After supplying the orientation control material to the solid phase material, the orientation control material on the surface of the solid phase material can be irradiated with light to immobilize the orientation control material on the surface of the solid phase material. The light irradiation method for fixing the light is not particularly limited. What is necessary is just to irradiate so that arbitrary lights, such as various propagation light, near field light, or evanescent light, may arrive at the surface of solid-phase material, or its vicinity. Further, the light irradiation can be selectively performed on a part of the solid phase material using a known method.

光固定に用いる波長域は、光応答性成分において分子構造又は分子配列の変化を生じさせる波長域であればよい。こうした波長域に関する情報は、各種の入手可能な光応答性成分について容易に取得できるか又は使用に際して確認することができる。   The wavelength range used for light fixation may be a wavelength range that causes a change in molecular structure or molecular arrangement in the photoresponsive component. Information regarding such wavelength ranges can be easily obtained for various available photoresponsive components or can be confirmed upon use.

なお、光固定のための光照射については、特開2003−329682号公報、特開2004−93996号公報及び特開2004−251801号公報に既に記載される照射光や光照射方法を採用することができる。光固定化については、特開2003−329682号公報、特開2004−93996号公報及び特開2004−251801号公報において本出願人が開示しており、これらの方法を本発明における光固定化についても適用することができる。   In addition, about the light irradiation for light fixation, employ | adopt the irradiation light and the light irradiation method already described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-329682, Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-93996, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-251801. Can do. The light immobilization is disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-329682, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-93996, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-251801. Can also be applied.

なお、配向制御材料の光固定化後、固相材料の表面を洗浄して、固定化されない配向制御材料等を除去しておくことが好ましい。   In addition, it is preferable to wash the surface of the solid phase material after the optical control of the orientation control material and remove the orientation control material that is not fixed.

なお、以上の説明においては、固相担体として、固相材料の表面に配向制御材料が固定化された形態のもの(本発明の固相担体の第1の実施形態)を用いる場合について説明したが、こうした固相担体を準備するのに替えて、第2の実施形態による固相担体を準備し、利用することもできる。   In the above description, the case where the solid phase carrier in which the orientation control material is immobilized on the surface of the solid phase material (the first embodiment of the solid phase carrier of the present invention) is used has been described. However, instead of preparing such a solid phase carrier, the solid phase carrier according to the second embodiment can be prepared and used.

(目的物質の固定化工程)
次に、図4(c)に示すように、固相材料の表面の配向制御材料が配置された領域に目的物質を供給して、目的物質と固相材料との固定化原理に基づいて目的物質4を固相材料に固定化する。このとき、配向制御材料が所定のポリペプチド鎖を有するため、目的物質を配向吸着することができる。すなわち、目的物質は配向制御材料に接近しやすくなっている。また、目的物質は、配向制御材料のポリペプチド鎖との相互作用により固相材料に対して一定の配向性を有した状態となっている。こうした状態で目的物質と固相材料との間の固定化原理、例えば、共有結合、静電的相互作用、光固定等により目的物質を固相材料の表面に固定化する。こうすることで、図4(d)に示すように、目的物質は、配向制御材料によって配向性が制御された状態で固相材料に固定化される。すなわち、固相材料に配向制御材料を介して目的物質が固定化された固相体2を得ることができる。
(Target substance immobilization process)
Next, as shown in FIG. 4C, the target substance is supplied to the region where the orientation control material on the surface of the solid phase material is disposed, and the target substance and the solid phase material are fixed based on the principle of immobilization. Substance 4 is immobilized on a solid phase material. At this time, since the orientation control material has a predetermined polypeptide chain, the target substance can be oriented and adsorbed. That is, the target substance can easily approach the orientation control material. In addition, the target substance has a certain orientation with respect to the solid phase material due to the interaction with the polypeptide chain of the orientation control material. In this state, the target substance is immobilized on the surface of the solid phase material by the principle of immobilization between the target substance and the solid phase material, for example, covalent bond, electrostatic interaction, light immobilization and the like. By doing so, as shown in FIG. 4D, the target substance is immobilized on the solid phase material in a state where the orientation is controlled by the orientation control material. That is, the solid phase body 2 in which the target substance is immobilized on the solid phase material via the orientation control material can be obtained.

また、配向制御材料が固相材料相互作用要素を備える場合には、配向制御材料が一定の配向性で固相材料に配向吸着され固定化されて固相担体(第1の実施形態の固相担体)を形成することができる。この結果、目的物質の固相材料に対する配向性をより高めることができる。   In the case where the orientation control material includes a solid phase material interaction element, the orientation control material is oriented and adsorbed to the solid phase material with a certain orientation and is fixed to the solid phase carrier (the solid phase of the first embodiment). Carrier) can be formed. As a result, the orientation of the target substance with respect to the solid phase material can be further improved.

また、本発明方法によれば、配向制御材料を用いているため、配向を制御するための要素を目的物質にも固相材料にも追加することが回避されている。このため、目的物質4を容易に配向でき、また、目的物質の活性や安定性にこうした追加の要素が影響することが低減されている。   In addition, according to the method of the present invention, since the orientation control material is used, it is avoided to add an element for controlling the orientation to the target substance and the solid phase material. For this reason, the target substance 4 can be easily oriented, and the influence of these additional elements on the activity and stability of the target substance is reduced.

なお、配向制御材料は、固相担体において、目的物質と固相材料の固定化を妨げない程度に固相材料の表面に保持されている。これは配向制御材料自体の分子量や目的物質の分子量との関係で実現されるほか、配向制御材料の固相材料への固定化量、例えば、固定化される際の層厚を目的物質の差し渡し径よりも十分に小さくすることでも実現することができる。配向制御材料の固定化層の厚みが目的物質の直径など差し渡し径よりも十分に小さければ、配向制御材料により目的物質と固相材料との直接の接触を回避又は抑制しても、固有の固定化原理により固定化を確保することができる。例えば、固定化された配向制御材料の層厚が目的物質の直径の1/2以下であることが好ましい。より好ましくは、配向制御材料の層厚は約1nm以下である。   The orientation control material is held on the surface of the solid phase material in the solid phase carrier to the extent that it does not interfere with the fixation of the target substance and the solid phase material. This is realized by the relationship between the molecular weight of the orientation control material itself and the molecular weight of the target substance, and the amount of the orientation control material immobilized on the solid phase material, for example, the thickness of the layer at the time of immobilization is passed. It can also be realized by making it sufficiently smaller than the diameter. If the thickness of the immobilization layer of the orientation control material is sufficiently smaller than the diameter of the target substance, such as the diameter of the target substance, even if the direct contact between the target substance and the solid phase material is avoided or suppressed by the orientation control material, the specific fixation is achieved. Immobilization can be ensured according to the principle of optimization. For example, it is preferable that the layer thickness of the fixed orientation control material is ½ or less of the diameter of the target substance. More preferably, the layer thickness of the orientation control material is about 1 nm or less.

この固定化工程において、固相材料10が光応答性材料であり、固有の固定化原理が光固定の場合、配向制御材料20を光固定し、さらに配向制御材料20とこれと相互作用している目的物質4とを併せて固相材料10に光固定化することができる。特に、このような2段階で光固定を利用する場合、配向制御材料20の存在によって、配向制御材料20を使用しない場合に比較して目的物質4の配向性を高めることができる。また、光固定によれば、本来的に目的物質4側に特別な固定化のための要素を必要としないし、固定化条件も穏やかであるため、簡易に目的物質4の配向が可能となるとともに、配向のための要素を目的物質4に導入することによる目的物質4の活性低下や安定性低下などの不都合を排除できる。   In this immobilization process, when the solid phase material 10 is a light-responsive material and the inherent immobilization principle is light immobilization, the alignment control material 20 is optically immobilized, and further, the alignment control material 20 interacts with it. Together with the target substance 4, it can be optically immobilized on the solid phase material 10. In particular, when light fixation is used in such two stages, the orientation of the target substance 4 can be enhanced by the presence of the alignment control material 20 as compared with the case where the alignment control material 20 is not used. Further, according to light fixation, no special element for immobilization is originally required on the target substance 4 side, and the immobilization conditions are gentle, so that the target substance 4 can be easily oriented. In addition, inconveniences such as a decrease in the activity and stability of the target substance 4 due to the introduction of elements for orientation into the target substance 4 can be eliminated.

目的物質4の光固定は、配向制御材料20の光固定の場合と同様に実施することができる。すなわち、目的物質4を配向制御材料20又はその近傍に対して供給し、その後光照射すればよい。なお、配向制御材料20を光固定したときでも、この配向制御材料20を利用して目的物質4を光固定することができる。このことは、光応答性材料の表面に配向制御材料20を存在させたときにも、当該配向制御材料20を介して及び/又は配向制御材料20とともに重ねて目的物質4を光固定することができることを意味している。このような光照射の繰り返しによって、2以上の目的物質(ここでは配向制御材料20と目的物質4に相当する)を2段階以上に光固定化できることは、従来全く知られておらず、予想されていなかった。   The light fixation of the target substance 4 can be performed in the same manner as the light fixation of the orientation control material 20. That is, the target substance 4 may be supplied to the alignment control material 20 or the vicinity thereof and then irradiated with light. Even when the alignment control material 20 is optically fixed, the target substance 4 can be optically fixed using the alignment control material 20. This means that even when the alignment control material 20 is present on the surface of the photoresponsive material, the target substance 4 can be optically fixed through the alignment control material 20 and / or with the alignment control material 20. It means you can do it. It has never been known and expected that two or more target substances (here, corresponding to the alignment control material 20 and the target substance 4) can be light-immobilized in two or more stages by repeating such light irradiation. It wasn't.

以上説明したように、本発明の製造方法によれば、目的物質4を固相材料10に配向して固定化するのに際して、固相材料10の表面に保持させた配向制御材料20が所定のポリペプチド鎖を有するため、目的物質4に配向のための要素を別途導入することなく目的物質4を容易にかつ目的物質4の活性を維持して固相材料4に配向し、そして固定することができる。また、目的物質4と固相材料10との間の配向のための直接的な相互作用を回避又は抑制して目的物質4を固相材料10に配向固定化することができる。以上のことから、目的物質4を固相材料10に対して配向させることによる目的物質4に対する悪影響を低減することができる。さらに、配向制御材料20により目的物質4の固定化量を増大することができる。   As described above, according to the manufacturing method of the present invention, when the target substance 4 is oriented and immobilized on the solid phase material 10, the orientation control material 20 held on the surface of the solid phase material 10 has a predetermined value. Since it has a polypeptide chain, the target substance 4 can be easily oriented and fixed to the solid phase material 4 while maintaining the activity of the target substance 4 without separately introducing an orientation element into the target substance 4. Can do. In addition, it is possible to avoid or suppress a direct interaction for alignment between the target substance 4 and the solid phase material 10 and to fix the target substance 4 to the solid phase material 10. From the above, the adverse effect on the target substance 4 due to the orientation of the target substance 4 with respect to the solid phase material 10 can be reduced. Furthermore, the amount of the target substance 4 immobilized can be increased by the orientation control material 20.

また、目的物質4を、配向制御材料20を介して固定化することで、目的物質4は、固相材料10との間の配向のための相互作用に影響されることがない。このため、固相材料10によってその活性や保存安定性等が低下することが抑制又は回避される。すなわち、目的物質の活性部分周辺が固定化による悪影響(固定化による活性部位の消滅や固定化による機能実現のために必要な立体構造変化の妨害)を受けることなく目的物質を固定化することが固定化される。   In addition, by immobilizing the target substance 4 via the alignment control material 20, the target substance 4 is not affected by the interaction for alignment with the solid phase material 10. For this reason, it is suppressed or avoided that the solid phase material 10 reduces its activity, storage stability, and the like. In other words, it is possible to immobilize the target substance around the active part of the target substance without being adversely affected by immobilization (disappearance of the active site due to immobilization or interference with the three-dimensional structure necessary for realizing the function by immobilization). Fixed.

さらに、目的物質4を光固定化により固定化する場合には、固相材料10の光変形によって目的物質4が固定化されるため、目的物質4は固相材料10の影響を大きく受ける可能性があったが、配向制御材料20を介在させること及びそれによる配向固定によって、一層、目的物質4の安定性や活性を向上させた状態で固相材料10に固定化することができる。   Furthermore, when the target substance 4 is immobilized by light immobilization, the target substance 4 is immobilized by photodeformation of the solid phase material 10, so that the target substance 4 may be greatly affected by the solid phase material 10. However, it is possible to fix the target substance 4 to the solid phase material 10 in a state in which the stability and activity of the target substance 4 are further improved by interposing the orientation control material 20 and fixing the orientation.

(目的物質が固定化された固相体)
本発明の固相体は、固相材料と、前記固相材料の表面に保持される配向制御材料と、前記配向制御材料によって配向固定された目的物質と、を備えることができる。本発明の固相体によれば、目的物質が配向制御材料により配向制御され、かつ、固相材料に固定化されているため、目的物質の活性や安定性等が確保されつつ配向されている。
(Solid phase on which target substance is immobilized)
The solid phase body of the present invention can include a solid phase material, an orientation control material held on the surface of the solid phase material, and a target substance that is oriented and fixed by the orientation control material. According to the solid phase body of the present invention, since the target substance is orientation-controlled by the orientation control material and is fixed to the solid phase material, the target substance is oriented while ensuring the activity and stability of the target substance. .

本発明の固相体を、図5を参照して説明する。固相体2は、例えば、図5(a)に示すように、固相材料10の表面にドット状に配向制御材料20を備え、さらに、こうした個々の配向制御材料20に対して個別に目的物質4が固定化されていてもよいし、図5(b)に示すように、固相材料10の表面に全体に固定化された配向制御材料20の表面に、異なる目的物質4が固定化されていてもよい。さらに、図5(c)に示すように、固相体2は、固相材料10が配向制御材料20の少なくとも一部を含み、固相材料10の表面に配向制御材料20のポリペプチド鎖を有する形態が挙げられる。   The solid phase body of the present invention will be described with reference to FIG. For example, as shown in FIG. 5A, the solid phase body 2 is provided with an alignment control material 20 in the form of dots on the surface of the solid phase material 10. The substance 4 may be immobilized, or, as shown in FIG. 5B, different target substances 4 are immobilized on the surface of the orientation control material 20 that is entirely immobilized on the surface of the solid phase material 10. May be. Further, as shown in FIG. 5C, in the solid phase body 2, the solid phase material 10 includes at least a part of the orientation control material 20, and the polypeptide chain of the orientation control material 20 is placed on the surface of the solid phase material 10. The form which has.

本発明の固相体は、図5に示す形態に限定するものではなく、本発明の固相体における固相材料、配向制御材料及びその固定化、目的物質については、既に説明した配向制御材料、固相材料及び目的物質並びに固定化に適用できる形態及び好ましい形態を全て適用することができる。   The solid phase body of the present invention is not limited to the form shown in FIG. 5, and the solid phase material, the orientation control material and its immobilization, and the target substance in the solid phase body of the present invention have already been described. The solid phase material and the target substance, and the forms applicable to immobilization and preferred forms can all be applied.

このような固相体においては、目的物質がポリペプチドであることが好ましい。ポリペプチドは、活性発現のために活性部位の露出及び活性発現のための立体構造変化が重要であり、これらは、配向制御により始めて確保されるからである。また、ポリペプチドは、固相材料によっても活性や安定性が大きく影響を受けるからである。   In such a solid phase, the target substance is preferably a polypeptide. This is because in the polypeptide, the active site exposure and the three-dimensional structure change for the activity expression are important for the activity expression, and these are ensured only by the orientation control. In addition, the activity and stability of the polypeptide are greatly affected by the solid phase material.

固相体は、目的物質に関しその活性や安定性等に有利な状態で固定されているため、分析や診断用途に適している。また、光固定は、抗体を含むタンパク質、糖鎖、核酸及び細胞等の生体材料及び生物材料の固定化に適している。したがって、本発明の固相体2は、タンパク質、酵素、抗体チップ、糖鎖チップ、DNA等の核酸チップ、細胞チップ等の分析ないし診断用デバイスに好適である。また、酵素、細胞などを固相体2に固定化したバイオリアクターにも好適である。光学的検出特性が優れるために、リアクターの設計や制御が容易であり、また、生体分子材料などの目的物質4の保持安定性に優れるからである。したがって、高効率なバイオリアクター、特にマイクロリアクターを作製することができる。   Since the solid phase is fixed in a state advantageous for the activity and stability of the target substance, it is suitable for analysis and diagnostic use. Light immobilization is suitable for immobilizing biological materials and biological materials such as proteins including antibodies, sugar chains, nucleic acids and cells. Therefore, the solid phase body 2 of the present invention is suitable for analysis or diagnostic devices such as proteins, enzymes, antibody chips, sugar chain chips, nucleic acid chips such as DNA, and cell chips. It is also suitable for a bioreactor in which enzymes, cells, etc. are immobilized on the solid phase body 2. This is because the optical detection characteristics are excellent, so that the design and control of the reactor are easy, and the retention stability of the target substance 4 such as a biomolecular material is excellent. Therefore, a highly efficient bioreactor, particularly a microreactor can be produced.

(目的物質と他の成分との相互作用の検出方法)
本発明の目的物質と他の成分との相互作用の検出方法は、本発明の固相体に固定化された目的物質に対して他の成分を供給して相互作用を発揮させる工程と、前記他の成分と前記目的物質との相互作用を検出する工程と、を備えることができる。本発明の検出方法によれば、相互作用などの活性や安定性確保のために有利な状態で目的物質が固定化されているため、精度、感度等の良好な相互作用の検出が可能である。ここでいう相互作用とは、静電的結合性相互作用、イオン結合性相互作用、水素結合性相互作用、疎水性相互作用、親水性相互作用等が挙げられる。また、例えば、リガンドと該リガンドに対するレセプター間における相互作用、特定のアミノ酸配列や構造を有するタンパク質とこのタンパク質と親和性を有するタンパク質などの物質との間の相互作用、酵素と該酵素に対する基質との相互作用、抗原と該抗原に対する抗体との相互作用、特定塩基配列を有する核酸又は修飾核酸と、該核酸又は修飾核酸の特定塩基配列に対して相補的な塩基配列を有する核酸又は修飾核酸との相互作用等をあげることができる。本検出方法においては、目的物質は生体材料や生物材料等の生体分子材料であることが好ましく、また、こうした相互作用を光学的シグナルで検出することが好ましい。
(Detection method of interaction between target substance and other components)
The method for detecting the interaction between the target substance of the present invention and other components comprises the steps of supplying other components to the target substance immobilized on the solid phase of the present invention to exert the interaction, Detecting an interaction between the other component and the target substance. According to the detection method of the present invention, since the target substance is immobilized in an advantageous state for securing the activity and stability of the interaction and the like, it is possible to detect the interaction with good accuracy and sensitivity. . Examples of the interaction mentioned here include electrostatic binding interaction, ionic bonding interaction, hydrogen bonding interaction, hydrophobic interaction, hydrophilic interaction and the like. In addition, for example, an interaction between a ligand and a receptor for the ligand, an interaction between a protein having a specific amino acid sequence or structure and a substance such as a protein having an affinity for the protein, an enzyme and a substrate for the enzyme, Interaction between an antigen and an antibody against the antigen, a nucleic acid or modified nucleic acid having a specific base sequence, and a nucleic acid or modified nucleic acid having a base sequence complementary to the specific base sequence of the nucleic acid or modified nucleic acid Can interact with each other. In this detection method, the target substance is preferably a biomolecular material such as a biomaterial or a biomaterial, and it is preferable to detect such an interaction with an optical signal.

以下、本発明につき実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲において各種態様で実施することができる。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to a following example, It can implement in various aspects in the scope of the present invention.

本実施例及び以下の実施例で用いたアゾフィルムは、以下の式に示すアゾポリマー(m:n=15:85)を用いたものである。アゾフィルムは、このアゾポリマー200mgをピリジン溶液16mlで溶解後、0.22μmのフィルタでろ過し、アセトン含浸コットンで拭いたスライドガラスを乾燥した後、スピンキャスト機にて80μlのポリマ溶液を滴下し、4000rpmで10秒間回転させた後、60℃で2時間乾燥後、遮光下真空乾燥して作製した。


The azo film used in this example and the following examples uses an azo polymer (m: n = 15: 85) represented by the following formula. The azo film was prepared by dissolving 200 mg of this azo polymer in 16 ml of a pyridine solution, filtered through a 0.22 μm filter, drying a slide glass wiped with acetone-impregnated cotton, and then dripping 80 μl of a polymer solution with a spin cast machine. After rotating at 4000 rpm for 10 seconds, it was dried at 60 ° C. for 2 hours and then vacuum-dried under light shielding.


(N末端認識型ペプチドを用いた場合の固定化抗体能と配向性)
100μg/mLの各種のアミノ酸配列からなる合成ペプチド(図6)をアゾフィルムに0.1μL滴下し、真空乾燥した後、0.5時間、25℃で光照射(20 mW/cm2)した。その後、TPBSにて5分間、3回の洗浄を行い、合成ペプチドを固定化した。ペプチドを滴下し固定した各位置に対し0-400ng/mLのRabbit anti goat IgG / TPBS溶液1μL 滴下した。これを17時間、25℃で光照射(20 mW/cm2)しつつインキュベートした。その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行った。
(Immobilized antibody ability and orientation when using N-terminal recognition peptide)
Synthetic peptides having various amino acid sequences of 100 μg / mL (FIG. 6) were dropped on an azo film in an amount of 0.1 μL, vacuum-dried, and irradiated with light (20 mW / cm 2 ) at 25 ° C. for 0.5 hour. Thereafter, washing was performed 3 times with TPBS for 5 minutes to immobilize the synthetic peptide. 1 μL of 0-400 ng / mL Rabbit antibody IgG / TPB solution was added dropwise to each position where the peptide was dropped and fixed. This was incubated for 17 hours at 25 ° C. while being irradiated with light (20 mW / cm 2 ). Thereafter, the plate was washed 3 times with TPBS for 1 minute.

(固定化能の評価)
ペプチドを固定化したアゾフィルム上に1μg/mLのCy5-標識 Mouse anti Rabbit IgG (AP188S) / TPBS 溶液を滴下して、25℃にて30分間反応させ、その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行った。このスライドグラスをアレイスキャナーにて設置しCy5の蛍光量を測定し、ペプチドを滴下したスポットの蛍光量を定量した。
(Evaluation of immobilization ability)
1 μg / mL Cy5-labeled Mouse anti Rabbit IgG (AP188S) / TPBS solution is dropped onto the azo film on which the peptide is immobilized, and reacted at 25 ° C for 30 minutes, and then 3 times for 1 minute with TPBS. Was washed. This slide glass was set with an array scanner, the fluorescence amount of Cy5 was measured, and the fluorescence amount of the spot where the peptide was dropped was quantified.

(固定化抗体能の評価)
また、ペプチドを固定化したアゾフィルム上のペプチド上に1μg/mLのCy5-標識 Mouse anti Goat IgG (AP127S)/ TPBS 溶液を滴下し、25℃にて30分間反応させ、その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行った。このスライドグラスをアレイスキャナーにて設置しCy5の蛍光量を測定し、ペプチドを滴下したスポットの蛍光量を定量した。
(Evaluation of immobilized antibody ability)
In addition, 1 μg / mL Cy5-labeled Mouse anti Goat IgG (AP127S) / TPPBS solution was dropped onto the peptide on the azo film on which the peptide was immobilized, reacted at 25 ° C. for 30 minutes, and then 1 mL with TPBS. Three washes were performed per minute. This slide glass was set with an array scanner, the fluorescence amount of Cy5 was measured, and the fluorescence amount of the spot where the peptide was dropped was quantified.

なお、従来法は、合成ペプチドを滴下する工程に合成ペプチドに替えて0-400ng/mLのRabbit anti goat IgG / TPBS溶液0.1μL 滴下し、光固定した。   In the conventional method, 0.1 μL of 0-400 ng / mL Rabbit anti-goat IgG / TPS solution was dropped into the synthetic peptide in the step of dropping the synthetic peptide, and light-fixed.

配向性は、固定化能あたりの固定化抗体活性を指標とし、従来法を1として各ペプチドを固定化した場合の値を算出した。その結果を図6に示す。   The orientation was calculated based on the immobilized antibody activity per immobilization ability as an index, and the value obtained when each peptide was immobilized using the conventional method as 1. The result is shown in FIG.

図6に示すように、ペプチドを二段階で光固定することにより、従来法と比較して、2.3倍から5倍の高い値が得られた。このことは、二段階固定化法が固定化抗体の配向性を制御することができる可能性があることを支持している。また、ペプチドを介することにより抗体に対する保護作用が働いていることも支持している。   As shown in FIG. 6, by photofixing the peptide in two steps, a value that was 2.3 to 5 times higher than the conventional method was obtained. This supports that the two-step immobilization method may be able to control the orientation of the immobilized antibody. Moreover, it supports that the protective effect with respect to an antibody is working through the peptide.

(疎水性へリックス構造の評価)
(ペプチド固定量の評価)
図7に示す各種合成ペプチドの100μg/mLの水溶液1μLをアゾフィルムに滴下し、真空乾燥した後、0.5時間、25℃で光照射(20 mW/cm2)した。その後、さらにTPBSにて5分間、3回の洗浄を行い、合成ペプチドを光固定化した。固定化後、1μg/mLのCy5 mono-reactive-dye (GEヘルスケアバイオサイエンス社 PA25001)/ PBS溶液50μLを滴下し30分間室温で反応させた。その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行い、このスライドグラスをアレイスキャナーにて設置しペプチドを滴下したスポットの蛍光量を測定した。
(Evaluation of hydrophobic helix structure)
(Evaluation of the amount of peptide immobilized)
1 μL of a 100 μg / mL aqueous solution of various synthetic peptides shown in FIG. 7 was dropped onto an azo film, vacuum-dried, and then irradiated with light (20 mW / cm 2 ) at 25 ° C. for 0.5 hour. Thereafter, the plate was further washed 3 times with TPBS for 5 minutes to immobilize the synthetic peptide. After immobilization, 50 μL of 1 μg / mL Cy5 mono-reactive-dye (GE Healthcare Biosciences PA25001) / PBS solution was added dropwise and reacted at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the plate was washed 3 times for 1 minute with TPBS, and this slide glass was set with an array scanner, and the fluorescence amount of the spot where the peptide was dropped was measured.

(固定化能の評価)
合成ペプチドをコーティングした後のスライドグラスに対し、1μg/mLのCy5-標識 Goat anti mouse IgG / TPBS溶液50μLを滴下し、これを17時間、25℃で光照射(20 mW/cm2)した[抗体の固定化]。その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行った。このスライドグラスをアレイスキャナーにて設置しペプチドを滴下したスポットの蛍光量を測定した。
(Evaluation of immobilization ability)
50 μL of 1 μg / mL Cy5-labeled Goat anti mouse IgG / TPBS solution was dropped onto the slide glass coated with the synthetic peptide, and this was irradiated with light (20 mW / cm2) at 25 ° C. for 17 hours. Immobilization]. Thereafter, the plate was washed 3 times with TPBS for 1 minute. The slide glass was set with an array scanner, and the fluorescence amount of the spot where the peptide was dropped was measured.

これらのペプチドを評価した結果を図8に示す。図8に示すように、ペプチドIAT, IAT(A9), IAT(G)では、ペプチドがアゾフィルム上に固定化されていることが分かった。一方でペプチドIAT(A7), IAT(A5), IAT(I>G)は、アゾフィルム上に固定化されていないことが分かった。ペプチドIAT, IAT(A9), IAT(G)では、CDスペクトル測定によりほぼ100%ヘリックス構造を形成していることが確認されている。図8には、ペプチド名称の左側に模式的にペプチド構造を示している。図8に示すペプチド構造のジグザグはα−へリックス構造を示しており、IAT(G)及びIATのペプチド表示のジグザグ構造から下方を指向して付加された楕円状体はイソロイシンの疎水性基を表している。以上のことから配向制御材料としてのペプチドの固定化には疎水性領域、特に疎水性アミノ酸残基に富むα−へリックス構造が重要であることがわかった。また、固定化能の結果は、ペプチド固定量に依存していることから、Cy5 mono-reactive-dyeによるペプチドの固定化量の評価は、実際の固定化量を反映していることをよく支持していると考えられる。   The results of evaluating these peptides are shown in FIG. As shown in FIG. 8, it was found that in the peptides IAT, IAT (A9), and IAT (G), the peptide was immobilized on the azo film. On the other hand, it was found that peptides IAT (A7), IAT (A5), and IAT (I> G) were not immobilized on the azo film. Peptides IAT, IAT (A9), and IAT (G) have been confirmed to form a nearly 100% helical structure by CD spectrum measurement. FIG. 8 schematically shows the peptide structure on the left side of the peptide name. The zigzag of the peptide structure shown in FIG. 8 shows an α-helix structure, and the ellipsoid added downward from the zigzag structure of the peptide display of IAT (G) and IAT indicates the hydrophobic group of isoleucine. Represents. From the above, it was found that a hydrophobic region, particularly an α-helix structure rich in hydrophobic amino acid residues, is important for immobilizing peptides as orientation control materials. In addition, since the results of immobilization ability depend on the amount of peptide immobilized, it is well supported that the evaluation of the amount of peptide immobilized by Cy5 mono-reactive-dye reflects the actual amount of immobilization. it seems to do.

(1)合成ペプチドの抗体固定化能の評価
図9に示す、100μ/mLの合成ペプチドをアゾフィルムに1μL滴下し、真空乾燥した後、2時間、25℃で光照射(20 mW/cm2)した。その後、TPBSにて5分間、3回の洗浄を行い、合成ペプチドを光固定化した。これに1μg/mLのCy5-標識 Goat anti mouse IgG / TPBS溶液を滴下し、これを17時間、25℃で光照射(20 mW/cm2)しつつインキュベートした。その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行い、抗体を光固定化した。このスライドグラスをアレイスキャナーにて設置しCy5の蛍光量を測定し、ペプチドを滴下したスポットの蛍光量を定量した。結果を図9に示す。
(1) Evaluation of antibody immobilization ability of synthetic peptide 1 μL of 100 μ / mL synthetic peptide shown in FIG. 9 was dropped on an azo film, vacuum-dried, and then irradiated with light at 25 ° C. for 2 hours (20 mW / cm 2 )did. Thereafter, the plate was washed 3 times with TPBS for 5 minutes to immobilize the synthetic peptide. 1 μg / mL Cy5-labeled Goat anti mouse IgG / TPS solution was added dropwise thereto, and this was incubated for 17 hours at 25 ° C. while being irradiated with light (20 mW / cm 2 ). Thereafter, the plate was washed 3 times with TPBS for 1 minute to photofix the antibody. This slide glass was set with an array scanner, the fluorescence amount of Cy5 was measured, and the fluorescence amount of the spot where the peptide was dropped was quantified. The results are shown in FIG.

(2)固定化抗体活性の評価
(1)合成ペプチドの抗体固定化能の評価と同様に図9に示す各種合成ペプチドを光固定した。これに1μg/mLのRabbit anti goat IgG / TPBS溶液を滴下し、これを17時間、25℃で光照射(20 mW/cm2)しつつインキュベートした。その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行い、抗体を固定化した。1μg/mLのCy5-標識 Goat anti mouse IgG / TPBS溶液を滴下し、25℃にて30分間反応させ、その後、TPBSにて1分間、3回の洗浄を行った。このスライドグラスをアレイスキャナーにて設置しCy5の蛍光量を測定し、ペプチドを滴下したスポットの蛍光量を定量した。結果を図9に示す。
(2) Evaluation of immobilized antibody activity (1) Various synthetic peptides shown in FIG. 9 were photofixed in the same manner as in the evaluation of the antibody immobilization ability of synthetic peptides. 1 μg / mL Rabbit anti goat IgG / TPS solution was added dropwise thereto, and this was incubated for 17 hours at 25 ° C. while being irradiated with light (20 mW / cm 2 ). Subsequently, the antibody was immobilized by washing 3 times with TPBS for 1 minute. 1 μg / mL of Cy5-labeled Goat anti mouse IgG / TPS solution was added dropwise, reacted at 25 ° C. for 30 minutes, and then washed 3 times with TPBS for 1 minute. This slide glass was set with an array scanner, the fluorescence amount of Cy5 was measured, and the fluorescence amount of the spot where the peptide was dropped was quantified. The results are shown in FIG.

なお、比較例1として、(1)において合成ペプチド溶液の代わりに水のみを滴下し、比較例2として、(2)において合成ペプチド溶液の代わりに10μg/mLのRabbit anti goat IgG / TPBS溶液を滴下し、比較例3として、(1)及び(2)において合成ペプチドとして配列EATAIAAIAAAIを用い、比較例4として、(1)及び(2)において合成ペプチドとして配列EAAAIAAIAAAIを用いた。   In Comparative Example 1, only water was dropped in place of the synthetic peptide solution in (1), and in Comparative Example 2, 10 μg / mL Rabbit anti goat IgG / TPPBS solution was used in place of the synthetic peptide solution in (2). As a comparative example 3, the sequence EATAAIAAIAAAI was used as a synthetic peptide in (1) and (2), and as a comparative example 4, the sequence EAAAIAAIAAAI was used as a synthetic peptide in (1) and (2).

また、各合成ペプチドの配向性は、(1)で得られた固定化能に対する(2)で得られた固定化抗体活性の比を用い、比較例2における10μg/mLのRabbit anti goat IgGを乾燥光固定した場合の固定化能に対する固定化抗体活性の比を1として算出した。結果を図9に併せて示す。   The orientation of each synthetic peptide was determined using the ratio of the immobilized antibody activity obtained in (2) to the immobilization ability obtained in (1), and 10 μg / mL Rabbit anti goat IgG in Comparative Example 2 was used. The ratio of the immobilized antibody activity to the immobilization ability in the case of dry light fixation was calculated as 1. The results are also shown in FIG.

図9に示すように、合成ペプチド1〜33の固定化能は、比較例1の場合に比べ10倍以上に増加した。これは、図9に挙げたペプチドが抗体の吸着性を飛躍的に高めたと考えられる。一方で、比較例3及び4において、固定化能は著しく減少した。これはN末端のアミノ基が抗体の分子表面と相互作用していることを示しており、この現象はN末端に位置したグルタミン酸(E)のカルボキシル基がN末端のアミノ基と抗体分子の相互作用を阻害しているためと考えられた。   As shown in FIG. 9, the immobilization ability of the synthetic peptides 1 to 33 increased 10 times or more compared to the case of Comparative Example 1. This is thought to be because the peptides listed in FIG. On the other hand, in Comparative Examples 3 and 4, the immobilization ability was significantly reduced. This indicates that the N-terminal amino group interacts with the molecular surface of the antibody, and this phenomenon indicates that the carboxyl group of glutamic acid (E) located at the N-terminal is interlinked between the N-terminal amino group and the antibody molecule. This was thought to be because the action was inhibited.

合成ペプチドを介して担体に吸着した抗体の活性(固定化抗体活性)は、直接光固定化された抗体(比較例2)の場合に比べ3-20倍増加した。固定化された抗体あたりの活性を示す値(配向性)は直接光固定化された抗体(比較例2)の場合に比べ3-6倍となった。これは、(1)固定化された抗体の抗原認識部位が担体(もしくはペプチド)と相互作用しておらず、水溶液側に配向した状態であること、(2)直接固定化された場合に比べ抗体が本来の立体構造を保った状態になっていることを支持している。   The activity of the antibody adsorbed on the carrier via the synthetic peptide (immobilized antibody activity) increased 3-20 times compared to the case of the directly photo-immobilized antibody (Comparative Example 2). The value (orientation) indicating the activity per immobilized antibody was 3-6 times that of the directly immobilized antibody (Comparative Example 2). This is because (1) the antigen recognition site of the immobilized antibody does not interact with the carrier (or peptide) and is oriented to the aqueous solution side, and (2) compared to the case of direct immobilization. It supports that the antibody is in a state of maintaining the original three-dimensional structure.

固定化能や配向性を指標にスクリーニングした合成ペプチド1〜33のN末端側3残基のアミノ酸配列から、N末端のアミノ基が修飾されていないことが重要であり、N末端側3残基内にスレオニンまたはセリンが含まれていることが好ましいことがわかった。   It is important that the amino group at the N-terminal side of the synthetic peptides 1-33 screened using the immobilization ability and orientation as an index is not modified at the N-terminal amino group. It was found that threonine or serine is preferably contained therein.

また、固定化抗体能が高くかつ配向性が3倍以上のN末端3残基は、 IAA, VAA, FAA, PAA, AAA, LAA, QAA, IAT, ATA, FAT, WAT, VAT, LAT, AAT, PAT, IHT, IPT, IIT, IMT, IST, ITT, IQT, IAS, IGS, IVS, ISS, ITS, IQS, INS, IAY, IAE, IAIであることがわかった。なかでも、配向性が5倍以上のN末端3残基は、IAT, ITT, ITS, IASであり、固定化抗体能が特に高く配向性が3倍以上のN末端3残基は、IPT, IMT, IST, IQT, IQS, INSであることがわかった。   N-terminal 3 residues with high immobilized antibody ability and orientation more than 3 times are IAA, VAA, FAA, PAA, AAA, LAA, QAA, IAT, ATA, FAT, WAT, VAT, LAT, AAT , PAT, IHT, IPT, IIT, IMT, IST, ITT, IQT, IAS, IGS, IVS, ISS, ITS, IQS, INS, IAY, IAE, IAI. Among them, the N-terminal 3 residues having orientation of 5 times or more are IAT, ITT, ITS, IAS, and the N-terminal 3 residues having particularly high immobilized antibody ability and orientation of 3 times or more are IPT, IMT, IST, IQT, IQS, INS.

配列番号1〜45:目的物質の固定化のためのポリペプチド SEQ ID NOs: 1-45: polypeptides for immobilization of the target substance

本発明の固相担体の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the solid-phase carrier of this invention. 本発明の固相担体の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the solid-phase carrier of this invention. α−へリックス構造におけるwheel modelを示す図である。It is a figure which shows the wheel model in alpha-helix structure. 本発明の固相体の製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the solid-phase body of this invention. 本発明の固相体の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the solid-phase body of this invention. 実施例1で用いる合成ペプチドのアミノ酸配列及び配向性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the amino acid sequence of the synthetic peptide used in Example 1, and the evaluation result of orientation. 実施例2で用いる合成ペプチドのアミノ酸配列を示す図である。FIG. 3 is a view showing an amino acid sequence of a synthetic peptide used in Example 2. 実施例2における合成ペプチドの評価結果を示す図であり、上段の図はペプチド固定量を示す図であり、下段の図は抗体固定化能を示す図である。上段の図のペプチド名称の左側にはペプチドの立体構造を模式的に表示する。It is a figure which shows the evaluation result of the synthetic peptide in Example 2, the upper figure is a figure which shows the amount of peptide fixation, and the lower figure is a figure which shows antibody immobilization ability. The three-dimensional structure of the peptide is schematically displayed on the left side of the peptide name in the upper diagram. 実施例3で用いる合成ペプチドのアミノ酸配列を示すとともに、これらの各合成ペプチドの固定化能、固定化抗体活性及び配向性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the amino acid sequence of the synthetic peptide used in Example 3, and the evaluation result of the immobilization ability of each of these synthetic peptides, immobilization antibody activity, and orientation.

符号の説明Explanation of symbols

2 固相体、4 目的物質、10 固相材料、12 担体、20 配向制御材料、32 固相担体   2 solid phase body, 4 target substance, 10 solid phase material, 12 carrier, 20 orientation control material, 32 solid phase carrier

Claims (18)

ポリペプチド鎖を含み、そのN末端のアミノ酸残基が、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、トリプトファン、フェニルアラニン、プロリン及びグルタミンからなる群から選択されるいずれかである、目的物質の配向を制御する配向制御材料。   An orientation that controls the orientation of the target substance, including a polypeptide chain, and whose N-terminal amino acid residue is selected from the group consisting of alanine, valine, leucine, isoleucine, tryptophan, phenylalanine, proline, and glutamine Control material. 前記N末端アミノ酸残基は、アラニン及びイソロイシンのいずれかである、請求項1に記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 1, wherein the N-terminal amino acid residue is one of alanine and isoleucine. 前記ポリペプチド鎖のN末端アミノ酸配列が以下の表から選択されるいずれかである、請求項1又は2に記載の配向制御材料。

The orientation control material according to claim 1 or 2, wherein the N-terminal amino acid sequence of the polypeptide chain is any one selected from the following table.

前記ポリペプチド鎖の前記N末端アミノ酸から2個目又は3個目のアミノ酸残基が水酸基を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の配向制御材料。   The orientation control material according to any one of claims 1 to 3, wherein the second or third amino acid residue from the N-terminal amino acid of the polypeptide chain has a hydroxyl group. 前記2個目又は3個目のアミノ酸残基は、セリン及びトレオニンのいずれかである、請求項4に記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 4, wherein the second or third amino acid residue is one of serine and threonine. 前記ポリペプチド鎖を2個以上備える、請求項1〜5のいずれかに記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 1, comprising two or more polypeptide chains. 前記ポリペプチド鎖が連結したポリマー鎖を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 1, which has a polymer chain in which the polypeptide chains are linked. 前記ポリペプチド鎖を前記ポリマー鎖に対して多数個備える、請求項7に記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 7, comprising a plurality of the polypeptide chains with respect to the polymer chain. 前記目的物質を配向固定しようとする固相材料と相互作用する要素を備える、請求項1〜8のいずれかに記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 1, comprising an element that interacts with a solid phase material to be oriented and fixed to the target substance. 前記目的物質を、前記目的物質を配向固定しようとする固相材料に固定化する固定化要素を備える、請求項1〜9のいずれかに記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 1, further comprising an immobilization element that immobilizes the target substance on a solid phase material to be oriented and fixed to the target substance. 前記目的物質は、生体分子材料を含む、請求項1〜10のいずれかに記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 1, wherein the target substance includes a biomolecular material. 前記生体分子材料は、ポリペプチド鎖を含む、請求項11に記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 11, wherein the biomolecular material includes a polypeptide chain. 前記生体分子材料は、抗体である、請求項12に記載の配向制御材料。   The orientation control material according to claim 12, wherein the biomolecular material is an antibody. 目的物質の固定化用固相担体であって、
固相材料と、
前記固相材料の表面において保持される請求項1〜13のいずれかに記載の配向制御材料と、
を備える、固相担体。
A solid phase carrier for immobilizing a target substance,
A solid phase material;
The orientation control material according to any one of claims 1 to 13, which is held on the surface of the solid phase material,
A solid phase carrier comprising:
前記固相材料は、前記配向制御材料の少なくとも一部を含んで成形された成形体である、請求項14に記載の固相担体。   The solid phase carrier according to claim 14, wherein the solid phase material is a molded body molded including at least a part of the orientation control material. 前記配向制御材料は、前記固相材料の前記表面に対して固定されている、請求項14に記載の固相担体。   The solid phase carrier according to claim 14, wherein the orientation control material is fixed to the surface of the solid phase material. 請求項14〜16のいずれかに記載の固相担体を準備する工程と、
前記固相材料の前記配向制御材料が保持された表面に目的物質を供給し、前記固相材料に対して前記目的物質を固定化する固定化工程と、
を備える、目的物質が配向固定化された固相体の製造方法。
Preparing a solid phase carrier according to any one of claims 14 to 16,
An immobilization step of supplying a target substance to the surface of the solid phase material on which the orientation control material is held, and immobilizing the target substance on the solid phase material;
A method for producing a solid phase in which a target substance is oriented and fixed.
固相材料と、
前記固相材料の表面に保持される請求項1〜13のいずれかに記載の配向制御材料と、
前記配向制御材料によって配向固定された目的物質と、
を備える、固相体。
A solid phase material;
The orientation control material according to any one of claims 1 to 13, which is held on the surface of the solid phase material,
A target substance oriented and fixed by the orientation control material;
A solid phase body.
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