JP2012240940A - ペプチド提示微粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記化合物(I)と化合物(II)を重合反応に供する工程、得られた重合体にペプチドを導入する工程を含む、ペプチド提示微粒子の製造方法。
Xはハロゲンまたは-OYを示し、ここでYは、アルキル基、芳香族基、などを示し、これらの基における水素原子は、ハロゲンで置換されていても良い。
【選択図】図12
Description
したがって、マラリア感染を検出したりマラリアワクチンの効果を確かめたりするための血清抗体価を簡便に測定できる試薬の開発が求められている。
従来のヒト血清中やヒト血漿中の抗体検出を行うための免疫検査を指向した抗原吸着微粒子の作製には、Poplanichら(非特許文献1)の報告にあるようにsoap-free polymerizationによって作製されたpoly(stylene-co-acrylic acid)微粒子への病原微生物の破砕溶液を物理吸着させる方法が用いられてきた。
そして、この方法を利用した抗体検出キットの市販例としては栄研化学のトキソプラズマ感染検査キット(ポリスチレン微粒子への吸着;非特許文献2〜4)が知られている。
しかしながら、マラリア抗原を表面に化学的に結合した微粒子を用いてマラリア抗原に対する抗体を検出する技術については報告がない。
[1]下記化合物(I)と化合物(II)を重合反応に供する工程、得られた重合体にペプチドを導入する工程を含む、ペプチド提示微粒子の製造方法。
[2]ペプチドが熱帯熱マラリア原虫のエノラーゼ由来ペプチドである、[1]に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
[3]エノラーゼ由来ペプチドが配列番号2〜4のいずれかのアミノ酸配列を含む、[2]に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
[4]微粒子がヒトに感染する熱帯熱マラリア、三日熱マラリア、卵形マラリア、四日熱マラリア、またはサルマラリアの診断薬である、[2]または[3]に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
[5]微粒子がヒトに感染する熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、卵形マラリア原虫、四日熱マラリア原虫、サルマラリア原虫に由来する抗原に対する抗体価検査材料である、[2]または[3]に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤を使用することができ、例えば、アゾビスイソブチロニトリル (AIBN)、1,1'-アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)(ABCN)などを使用することができる。
微粒子へのペプチドの導入割合は好ましくは重量比として0.05〜2%である。
その配列は特に制限されず、目的に応じて適宜設定することができるが、標的分子に結合するペプチドの配列を含むことにより、微粒子を標的分子の検出に使用できるため好ましい。標的分子としては、受容体、酵素、抗体などが挙げられ、ペプチドとしてはリガンド、ホルモン、抗原ペプチドなどが挙げられる。
ペプチドは蛍光物質等で標識されたものでもよいし、非天然アミノ酸を含むものでもよい。
熱帯熱マラリア原虫由来の部分ペプチドとしては、熱帯熱マラリア原虫由来のエノラーゼの部分ペプチドが例示される。熱帯熱マラリア原虫由来のエノラーゼのアミノ酸配列を配列番号1に例示する(図1)。
熱帯熱マラリア原虫由来のエノラーゼの部分ペプチドとしては特に制限されるものではないが、以下の3種類のペプチドが例示される。
GL16:Gly Phe Ala Pro Asn Ile Leu Asn Ala Asn Glu Ala Leu Asp Leu Leu(配列番号2)
AD22:Ala Ser Glu Phe Tyr Asn Ser Glu Asn Lys Thr Tyr Asp Leu Asp Phe Lys Thr Pro Asn Asn Asp(配列番号3)
LN17:Leu Gly Asn Asn Ala Val Phe Ala Gly Glu Lys Phe Arg Leu Gln Leu Asn(配列番号4)
例えば、ペプチドを熱帯熱マラリアのエノラーゼ部分ペプチドとすることにより、被験者の血液試料中の抗エノラーゼ抗体を検出でき、マラリアの診断・感染履歴の調査やワクチン投与後の抗体価維持の確認を検査する材料として利用することができる。
凝集反応によるアッセイの原理を図6に示す。ペプチド抗原が抗体と反応することにより微粒子が凝集し、目視により抗体の検出が可能である。
下記化合物(i)(市販品、中村化学製)0.4gと化合物(ii)(メタクリル酸クロリドとHOSu(N-ヒドロキシスクシンイミド)の反応生成物を使用)を0.1gを溶媒プロピオン酸エチル10mL中、室温25℃で3時間γ線照射下(30kGy)で反応させ、重合反応を行った。
GL16(分子量0.17 kD)Gly Phe Ala Pro Asn Ile Leu Asn Ala Asn Glu Ala Leu Asp Leu
Leu(配列番号2)
LN17G(分子量0.19 kD)Leu Gly Asn Asn Ala Val Phe Ala Gly Glu Lys Phe Arg Leu Gln Leu Asn Gly(配列番号5)
AD22(MAP化した分子量として1.4 kD)Ala Ser Glu Phe Tyr Asn Ser Glu Asn Lys Thr Tyr Asp Leu Asp Phe Lys Thr Pro Asn Asn Asp(配列番号3)
これらの抗原ペプチドは手動合成装置を用いて合成し、SepPack(waters社製の使い捨てODSカラム)にて精製した。
(AD22)4-MAP (MAP = multiple antigenic peptide))(分子量1.4kD)(図2)は抗原ペプチドと同様に合成と精製を行った。
続いて、活性エステル基(スクシンイミド基)を介して300mgの微粒子表面に熱帯熱マラリア原虫の抗原ペプチド(実施例1:LN17G、実施例2:(AD22)4-MAP)3mgを化学結合させた検査材料を作製した。
このとき化学結合には37℃4時間、さらに物理吸着に37℃20時間の条件にて反応させた。
上記ペプチドの化学結合に伴って遊離するHOSu(N-ヒドロキシスクシンイミド)量をHPLCによってモニターすることで、微粒子表面への飽和化学結合量(0−4時間)と飽和物理吸着(0−24時間)を判断した。結果を図10,11に示す。その結果、エノラーゼ全長の場合(比較例2:図8)と異なりペプチドは安定性が比較的高く、さらに直鎖構造よりもMAPによる分岐構造の方が安定性が比較的高く、37℃24時間の条件でも免疫活性を失わないことがわかった。
化合物(ii)の活性エステル基にGL16を結合させて得られたモノマーと化合物(i)を共重合させて抗原提示微粒子を得た。しかし、抗原モノマーは溶媒にとけにくかったため、得られた微粒子は均質な球状微粒子とはならなかった(データは示さず)。
ペプチドの代わりに、組み替えエノラーゼ全長(分子量47kD)を微粒子100mg当たり0.6mg加え、37℃4時間、4℃20時間の条件にて反応させて微粒子の表面にエノラーゼ全長を化学結合させた。このときHPLCによってHOSu量をモニターすることで微粒子表面への結合の飽和を判断した(図8)。
ウサギ抗エノラーゼ血清(ウサギへ組み換え体の熱帯熱マラリア原虫エノラーゼを免疫後、採血して調製した血清)およびウサギプレ免疫血清(同じウサギで免疫前に採血して調整した血清)を判別する凝集試験を行った。
96穴プレートに、8個のウェルに、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で16〜2048倍希釈したウサギ抗エノラーゼ血清またはウサギプレ血清を50μLずつ、および1個のウェルにリン酸緩衝液のコントロールを50μLを加え、最後に上記微粒子を25μL(0.1mg/mL)ずつ加えた。96穴プレートを1分間振動撹拌後に、室温で8時間静置して反応させることで、凝集反応を検出した。
結果を図7(比較例1),図9(比較例2),図12(実施例1,2)に示す。
一方、比較例1では16倍希釈で凝集反応は見られたものの、マラリア患者と健常者を区別できなかった。また、比較例2でも陽性と陰性を明確に区別できる凝集像が得られなかった。
陽性凝集像と陰性凝集像の判断はウサギ血清を用いた場合と同様に行った。
その結果、図13に示すように、Pf患者と正常、Pf患者と熱発患者について一定の違いを表す陽性凝集像と陰性凝集像を得ることに成功した。ただし、目視による本方法の限界として、ウサギプレ血清の場合と異なり、正常血漿には希釈率の低いところにおいて擬陽性凝集像が観察されることがわかった。ヒト血漿試料において擬陽性を示した原因は、採血時に用いる真空採血管は内部にEDTAを用いることで採血時の凝固反応を抑えているため、フィブリンが96穴プレートに吸着して擬陽性を生じたためと考えられる。その他にも血液中の脂肪成分が吸着して擬陽性を生じたためと考えられる。これらの問題は容易に改善することが可能である。すなわち血漿はカルシウム添加処理やガラスビーズ処理することでフィブリンを除去することが可能であり、擬陽性を抑制できることが容易に推測される。またすなわち、食事前の採血を行うことで脂肪含有量の抑制や希釈後の遠心分離処理で脂肪成分を除去することが可能であり、擬陽性を抑制できることが容易に推測される。
Claims (5)
- 下記化合物(I)と化合物(II)を重合反応に供する工程、得られた重合体にペプチドを導入する工程を含む、ペプチド提示微粒子の製造方法。
- ペプチドが熱帯熱マラリア原虫のエノラーゼ由来ペプチドである、請求項1に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
- エノラーゼ由来ペプチドが配列番号2〜4のいずれかのアミノ酸配列を含む、請求項2に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
- 微粒子がヒトに感染する熱帯熱マラリア、三日熱マラリア、卵形マラリア、四日熱マラリア、サルマラリアの診断薬である、請求項2または3に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
- 微粒子がヒトに感染する熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、卵形マラリア原虫、四日熱マラリア原虫、サルマラリア原虫に由来する抗原の抗体価検査材料である、請求項2または3に記載のペプチド提示微粒子の製造方法。
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