JP2014069149A - Spacer and processing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スペーサおよび処理装置、特に、糖タンパク質が有する糖鎖を精製する際に用いられるスペーサおよび処理装置に関する。 The present invention relates to a spacer and a processing apparatus, and more particularly to a spacer and a processing apparatus used when purifying a sugar chain possessed by a glycoprotein.
糖鎖とは、グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、キシロース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、シアル酸等の単糖およびこれらの誘導体がグリコシド結合によって鎖状に複数結合した分子の総称である。 A sugar chain is a general term for molecules in which monosaccharides such as glucose, galactose, mannose, fucose, xylose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, and sialic acid, and derivatives thereof are linked in a chain by glycosidic bonds. .
糖鎖は、非常に多様性に富んでおり、天然に存在する生物が有する様々な機能に関与する物質である。糖鎖は生体内でタンパク質や脂質等に結合した複合糖質として存在することが多く、生体内の重要な構成成分の一つである。生体内の糖鎖は細胞間情報伝達、タンパク質の機能や相互作用の調整等に深く関わっていることが明らかになりつつある。 Sugar chains are very diverse and are substances that are involved in various functions of naturally occurring organisms. Sugar chains often exist as complex carbohydrates bound to proteins, lipids, and the like in vivo, and are one of the important components in vivo. It is becoming clear that sugar chains in living organisms are deeply involved in cell-to-cell information transmission, protein functions and interactions.
糖鎖を有する生体高分子としては、例えば、細胞の安定化に寄与する植物細胞の細胞壁のプロテオグリカン、細胞の分化、増殖、接着、移動等に影響を与える糖脂質、および細胞間相互作用や細胞認識に関与している糖タンパク質等が挙げられるが、これらの高分子の糖鎖が、互いに機能を代行、補助、増幅、調節、あるいは阻害しあいながら高度で精密な生体反応を制御する機構が次第に明らかにされつつある。さらに、このような糖鎖と細胞の分化増殖、細胞接着、免疫、および細胞の癌化との関係が明確にされれば、この糖鎖工学と、医学、細胞工学、あるいは臓器工学とを密接に関連させて新たな展開を図ることが期待できる(非特許文献1)。 Examples of biopolymers having sugar chains include proteoglycans on the cell wall of plant cells that contribute to cell stabilization, glycolipids that affect cell differentiation, proliferation, adhesion, migration, etc., and cell-cell interactions and cells. Glycoproteins involved in recognition can be mentioned, but the mechanism by which these high-molecular sugar chains control advanced and precise biological reactions while acting, assisting, amplifying, regulating, or inhibiting each other's functions gradually. It is being revealed. Furthermore, if the relationship between such sugar chains and cell differentiation / proliferation, cell adhesion, immunity, and cell carcinogenesis is clarified, this sugar chain engineering and medicine, cell engineering, or organ engineering are closely related. It can be expected that a new development will be made in relation to (Non-patent Document 1).
特に細胞表面に存在する糖鎖は、様々な生体反応の足場として重要な役割をしている事が明らかとなってきた。例えば、レセプターとの相互作用異常による疾病の発生、あるいはエイズウイルスやインフルエンザウイルス等の感染、病原性大腸菌O157の毒素やコレラ毒素の細胞への侵入に関わるとされている。また、ある種の癌細胞では特異的な糖鎖が細胞表面に現れる等、細胞表面糖鎖は細胞に個性をあたえる重要な分子とされている。 In particular, it has been revealed that sugar chains present on the cell surface play an important role as scaffolds for various biological reactions. For example, it is said to be involved in the occurrence of diseases due to abnormal interaction with the receptor, infection with AIDS virus, influenza virus, etc., and invasion of pathogenic E. coli O157 toxin and cholera toxin into cells. In addition, specific sugar chains appear on the cell surface in certain types of cancer cells, and the cell surface sugar chains are considered to be important molecules that give the cells individuality.
これらの解析のため、糖鎖構造解析の技術が開発されており、これらの技術は、複合糖質からの糖鎖切り出し、糖鎖の分離精製、糖鎖の標識化等の工程を組み合わせたものであるが、これらの工程はきわめて煩雑である。 For these analyses, sugar chain structure analysis techniques have been developed, which combine processes such as sugar chain excision from glycoconjugates, separation and purification of sugar chains, and labeling of sugar chains. However, these steps are extremely complicated.
具体的には、細胞表面の糖鎖を解析する方法として、例えば、糖鎖を含有する溶液を用意する工程と、糖鎖を含有する溶液を糖鎖と特異的に結合する捕捉担体に接触させて、この捕捉担体上に糖鎖を捕捉する工程と、捕捉担体に結合した糖鎖以外の物質を除去する工程と、捕捉担体に結合した糖鎖を再遊離させる工程と、再遊離した糖鎖を捕捉担体と分離して精製する工程とを有する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Specifically, as a method for analyzing sugar chains on the cell surface, for example, a step of preparing a solution containing sugar chains, and a solution containing sugar chains are brought into contact with a capture carrier that specifically binds to sugar chains. The step of capturing the sugar chain on the capture carrier, the step of removing substances other than the sugar chain bound to the capture carrier, the step of re-releasing the sugar chain bound to the capture carrier, and the re-released sugar chain Has been proposed (see, for example, Patent Literature 1).
このような糖鎖の解析方法において、例えば、再遊離した糖鎖を捕捉担体と分離して精製する工程では、フィルターを備えるウェルを複数有するマルチウェルフィルタープレートを用いて、ウェルの上下で圧力差を生じさせることで、フィルターにより、溶液中に含まれる再遊離した糖鎖と、捕捉担体とを分離し、その後、マルチウェルフィルタープレートの下側に、複数のウェルを有するマルチウェルプレートを配置し、マルチウェルフィルタープレートのウェルに対応する、マルチウェルプレートのウェルに、再遊離した糖鎖を含む溶液を選択的に供給させることにより、再遊離した糖鎖が精製される。 In such a sugar chain analysis method, for example, in the step of separating and purifying the re-released sugar chain from the capture carrier, a pressure difference between the upper and lower sides of the well is obtained using a multiwell filter plate having a plurality of wells with filters. By separating the re-released glycan contained in the solution and the capture carrier by the filter, a multiwell plate having a plurality of wells is placed below the multiwell filter plate. The re-released sugar chain is purified by selectively supplying a solution containing the re-released sugar chain to the well of the multi-well plate corresponding to the well of the multi-well filter plate.
この再遊離した糖鎖を精製する工程で、その精製率を向上させるには、再遊離した糖鎖を含む溶液が、マルチウェルフィルタープレートが有するウェルから、これに対応するマルチウェルプレートが有するウェルへ優れた精度で受け渡しされることが求められる。しかしながら、再遊離した糖鎖を含む溶液のウェル同士間の受け渡しが、マルチウェルフィルタープレートが有するウェルの上下で生じさせた圧力差を用いて行われていることに起因して、前記圧力差の大きさによっては、フィルターを透過した糖鎖を含む溶液が飛散する。その結果、マルチウェルプレートの隣接するウェル同士間で、コンタミが生じるため、再遊離した糖鎖の精製率が低下するという問題が生じる。 In order to improve the purification rate in the step of purifying the re-released sugar chain, the solution containing the re-released sugar chain is changed from the well of the multi-well filter plate to the well of the corresponding multi-well plate. It is required to be delivered with excellent accuracy. However, the transfer of the solution containing the re-released sugar chain between the wells is performed using the pressure difference generated above and below the wells of the multi-well filter plate. Depending on the size, the solution containing sugar chains that have passed through the filter is scattered. As a result, since contamination occurs between adjacent wells of the multi-well plate, there arises a problem that the purification rate of the re-released sugar chain is lowered.
なお、このような問題は、マルチウェルフィルタープレートとマルチウェルプレートとを用いた糖鎖の精製に限らず、これらを用いたサイズ除去、ビーズ・レジン・ベースアッセイ、サンプル濃縮・脱塩・精製等についても同様に生じている。 Such problems are not limited to the purification of sugar chains using multiwell filter plates and multiwell plates, but include size removal, bead / resin / base assay, sample concentration / desalting / purification, etc. The same is true for.
本発明の目的は、処理装置を、スペーサを備える構成とすることで、処理装置で処理すべき液体を、無駄なく優れた精度で処理することができるようになるスペーサ、および、かかるスペーサを備える処理装置を提供することにある。 An object of the present invention includes a spacer that can process a liquid to be processed by the processing apparatus with high accuracy without waste by providing the processing apparatus with a spacer, and the spacer. It is to provide a processing apparatus.
このような目的は、下記(1)〜(7)に記載の本発明により達成される。
(1) 複数の第1のウェルと、該第1のウェルの底部に収納されたフィルターと、前記第1のウェルの底面を貫通する貫通孔とを備えるマルチウェルフィルタープレートと、
該マルチウェルフィルタープレートの下側に配置され、複数の前記第1のウェルに対応する複数の第2のウェルを有するマルチウェルプレートと、の間に配置され、
複数の前記第1のウェルに対応する複数の筒体を有するスペーサであって、
前記マルチウェルフィルタープレートと前記マルチウェルプレートとの間に配置する際に、前記筒体の下端が、上下方向で、第2のウェルの上端と一致、または第2のウェルの上端より下側に位置するように設定され、かつ、前記マルチウェルフィルタープレートにおける前記筒体が臨む前記底面が、上下方向で、前記筒体の上端と一致、または前記筒体の上端より下側に位置するように設定されることを特徴とするスペーサ。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (7).
(1) a multi-well filter plate comprising a plurality of first wells, a filter housed in the bottom of the first well, and a through-hole penetrating the bottom surface of the first well;
A multi-well plate disposed below the multi-well filter plate and having a plurality of second wells corresponding to the plurality of first wells;
A spacer having a plurality of cylinders corresponding to the plurality of first wells,
When arranged between the multi-well filter plate and the multi-well plate, the lower end of the cylinder is vertically aligned with the upper end of the second well or below the upper end of the second well. The bottom surface of the multi-well filter plate facing the cylinder body is set to be aligned with the upper end of the cylinder body or positioned below the upper end of the cylinder body. A spacer characterized by being set.
(2) 前記筒体は、前記マルチウェルフィルタープレートの前記第1のウェルの上下に生じた力差に基づいて、前記フィルターおよび前記貫通孔を介して、前記第1のウェルの下側に流出された液体を、前記マルチウェルプレートの前記第2のウェルに誘導する液体誘導手段として機能する上記(1)に記載のスペーサ。 (2) The cylindrical body flows out to the lower side of the first well through the filter and the through hole based on the force difference generated above and below the first well of the multi-well filter plate. The spacer according to (1), wherein the spacer functions as a liquid guiding unit that guides the liquid to the second well of the multi-well plate.
(3) 前記マルチウェルフィルタープレートは、前記筒体が臨む前記底面に、その下側に突出する突出部を備え、
該突出部の下端が、上下方向で、前記筒体の上端と一致、または前記筒体の上端より下側に位置する上記(1)または(2)に記載のスペーサ。
(3) The multi-well filter plate includes a projecting portion projecting downward on the bottom surface where the cylindrical body faces,
The spacer according to (1) or (2), wherein a lower end of the projecting portion coincides with an upper end of the cylindrical body in a vertical direction or is positioned below the upper end of the cylindrical body.
(4) 前記突出部は、前記筒体に挿通可能な大きさに設定される上記(3)に記載のスペーサ。 (4) The spacer according to (3), wherein the protrusion is set to a size that allows the protrusion to be inserted.
(5) 前記筒体は、前記第2のウェルに挿通可能な大きさに設定される上記(1)ないし(4)のいずれかに記載のスペーサ。 (5) The spacer according to any one of (1) to (4), wherein the cylindrical body is set to a size that can be inserted into the second well.
(6) 前記力差は、圧力差である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のスペーサ。 (6) The spacer according to any one of (1) to (5), wherein the force difference is a pressure difference.
(7) 複数の第1のウェルと、該第1のウェルの底部に収納されたフィルターと、前記第1のウェルの底面を貫通する貫通孔とを備えるマルチウェルフィルタープレートと、
該マルチウェルフィルタープレートの下側に配置され、複数の前記第1のウェルに対応する複数の第2のウェルを有するマルチウェルプレートと、
前記マルチウェルフィルタープレートと、前記マルチウェルプレートとの間に配置され、複数の前記第1のウェルに対応する複数の筒体を有するスペーサとを備える処理装置であって、
前記スペーサは、前記マルチウェルフィルタープレートと前記マルチウェルプレートとの間に前記スペーサを配置する際に、前記筒体の下端が、上下方向で、第2のウェルの上端と一致、または第2のウェルの上端より下側に位置するように設定され、かつ、前記マルチウェルフィルタープレートにおける前記筒体が臨む前記底面が、上下方向で、前記筒体の上端と一致、または前記筒体の上端より下側に位置するように設定されていることを特徴とする処理装置。
(7) A multi-well filter plate comprising a plurality of first wells, a filter housed in the bottom of the first well, and a through-hole penetrating the bottom surface of the first well;
A multi-well plate disposed under the multi-well filter plate and having a plurality of second wells corresponding to the plurality of first wells;
A processing apparatus comprising: the multi-well filter plate; and a spacer having a plurality of cylindrical bodies disposed between the multi-well plate and corresponding to the plurality of first wells,
When the spacer is disposed between the multiwell filter plate and the multiwell plate, the lower end of the cylindrical body coincides with the upper end of the second well in the vertical direction, or the second spacer The bottom surface of the multi-well filter plate, which is set to be positioned below the upper end of the well and faces the cylindrical body, coincides with the upper end of the cylindrical body in the vertical direction, or from the upper end of the cylindrical body A processing apparatus which is set to be positioned on the lower side.
本発明によれば、処理装置を、スペーサを備える構成とすることで、処理装置で処理する液体を、無駄なく優れた精度で処理することができるため、液体の無駄を的確に防止または抑制することができる。また、同時に複数種の液体(多検体)を処理することが可能となる。 According to the present invention, since the processing apparatus includes the spacer, the liquid to be processed by the processing apparatus can be processed with high accuracy without waste, so that the waste of liquid is accurately prevented or suppressed. be able to. In addition, a plurality of types of liquids (multiple samples) can be processed at the same time.
そのため、この処理装置を、糖鎖の分離に用いた場合には、簡単な作業でかつ無駄なく優れた精度で糖鎖をハイスループットに分離することができる。 Therefore, when this treatment apparatus is used for separation of sugar chains, it is possible to separate sugar chains with high throughput with simple operations and without waste.
以下、本発明のスペーサおよび処理装置について、好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the spacer and the processing apparatus of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments.
なお、以下では、本発明のスペーサの説明を行うのに先立って、まず、本発明の処理装置を糖タンパク質が有する糖鎖の精製方法に用いられる精製装置に適用された一例について説明する。なお、本発明のスペーサは、ここで説明する精製装置(本発明の処理装置)に装着して用いられるものである。 In the following, prior to describing the spacer of the present invention, first, an example in which the processing apparatus of the present invention is applied to a purification apparatus used in a method for purifying a sugar chain of a glycoprotein will be described. The spacer of the present invention is used by being attached to the purification apparatus (the processing apparatus of the present invention) described here.
<精製装置>
図1は、糖鎖の精製方法に用いられる精製装置の一例を示す分解斜視図、図2は、糖鎖の精製方法に用いられる精製装置の一例を示す斜視図、図3は、図2に示す精製装置のA−A線断面図(なお、図3(a)は、精製装置にマルチウェルプレートを装着した場合を表し、図3(b)は、精製装置にトレイを装着した場合を表す。)である。なお、説明の都合上、以下の説明では、図1〜図3中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
<Purification equipment>
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a purification apparatus used in a sugar chain purification method, FIG. 2 is a perspective view showing an example of a purification apparatus used in a sugar chain purification method, and FIG. FIG. 3A shows a case where a multiwell plate is attached to the purification apparatus, and FIG. 3B shows a case where a tray is attached to the purification apparatus. .) For convenience of description, in the following description, the upper side in FIGS. 1 to 3 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
図1〜図3に示す精製装置1は、マルチウェルフィルタープレート100と、スペーサ700と、これらマルチウェルフィルタープレート100およびスペーサ700を支持する第1の支持台400と、マルチウェルプレート200と、トレイ300と、これらマルチウェルプレート200またはトレイ300を支持する第2の支持台500とを有している。
1 to 3 includes a
マルチウェルフィルタープレート100は、第1の支持台400が備える凹部405内に挿入して用いられるものであり、全体形状が平板状をなし、その厚さ方向(上下方向)に設けられた、複数(本実施形態では96個)のウェル(穴部)101を備えている。
The
これらのウェル(第1のウェル)101は、それぞれ、図3に示すように、その下側に底面103を備える構成をなしており、さらに、この底面103のほぼ中心に対応して、貫通孔104が設けられている。これにより、この貫通孔104を介した、ウェル101に供給(収納)された液体の外部への流出が、底面103側から許容される。
As shown in FIG. 3, each of these wells (first wells) 101 has a structure having a
貫通孔104の孔径は、好ましくは0.1mm〜1mm程度、より好ましくは0.2mm〜0.7mm程度に設定される。
The hole diameter of the through
また、マルチウェルフィルタープレート100は、底面103の貫通孔104に対応する位置、すなわち、スペーサ700が備える筒体701が臨む位置に複数(本実施形態では96個)の突出部107を備えている。より詳しくは、本実施形態では、突出部107は、図3に示すように、底面103で開口する貫通孔104の開口部を取り囲むように突出して設けられている。
In addition, the
なお、この突出部107は、その外径の大きさが、後述するスペーサ700が備える筒体701の内径の大きさよりも小さくなっている。すなわち、突出部107は、筒体701に挿通可能な大きさに設定されている。その結果、マルチウェルフィルタープレート100と、マルチウェルプレート200との間に、スペーサ700を配置した際に、突出部107を、マルチウェルフィルタープレート100の厚さ方向(上下方向)で、筒体701の上側開口(上端)702よりも下側に位置させることができるようになる。
The protruding
さらに、ウェル101の下側(底面103側)には、貫通孔104を塞ぐようにフィルター105が配置されている。このフィルター105と貫通孔104の孔径との関係により、マルチウェルフィルタープレート100の静置時には、ウェル101に供給された液体が貫通孔104を介して、その外部へ流出することが阻害される。
Furthermore, a
これに対して、後述するように、マルチウェルフィルタープレート100を精製装置1に装着して、吸引ポンプを用いて、第2の支持台500が有する凹部505内を吸引した際には、前記液体のフィルター105の透過が許容される。そのため、前記液体が貫通孔104を介して、その外部に、底面103側から流出される。
On the other hand, as will be described later, when the
フィルター105の素材としては、特に限定されないが、例えば、多孔性フィルムおよび不織布等が挙げられる。また、その構成材料としては、ポリテトラフルオロエチレン、セルロースエステル、フッ化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびナイロン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Although it does not specifically limit as a raw material of the
なお、このフィルター105には親水処理が施されているのが好ましい。これにより、前記液体の透過性の向上を図ることができる。
The
この親水処理は、例えば、界面活性剤、水溶性シリコン、ポリプロピレングリコール等を付与(塗布)等することにより行うことができる。 This hydrophilic treatment can be performed, for example, by applying (coating) a surfactant, water-soluble silicon, polypropylene glycol, or the like.
フィルター105が備える細孔の孔径は、好ましくは0.1〜50μm程度、より好ましくは0.2〜20μm程度、さらに好ましくは0.4〜10μmに設定される。これにより、前記液体に含まれる液状成分の透過は許容されるとともに、後述するようなポリマー粒子20の透過は確実に許容されなくなる。
The pore diameter of the pores provided in the
なお、マルチウェルフィルタープレート100のフィルター105を除く各部の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
In addition, although it does not specifically limit as a constituent material of each part except the
スペーサ700は、第1の支持台400が備える凹部405内に挿入して用いられるものであり、平板状をなす支持体705と、その厚さ方向(上下方向)に設けられた複数(本実施形態では96個)の筒体701とを有している。
The
支持体705は、全体形状が平板状をなし、その厚さ方向(上下方向)で貫通する複数(本実施形態では96個)の貫通口706を備えている。
The
筒体701は、ウェル201の形状に対応した形状をなし、本実施形態では、円筒状をなしており、その上側開口702が前記貫通口706に対応するように配置されている。これにより、筒体701は、支持体705の下面側から前記厚さ方向に向かって突出し、上側開口702および下側開口703において開口する。
The
なお、マルチウェルフィルタープレート100が備える各ウェル101と、後述するマルチウェルプレート200が備える各ウェル201とは、各プレート100、200同士を上下方向に重ね合わせたとき、それぞれ、上下方向に対応して配置するように設定され、さらに、上下方向に重ね合わせたプレート100、200同士の間にスペーサ700を介挿したとき、各ウェル101、201に対応して、各筒体701が各ウェル101、201同士の間に位置するように設定されている。そのため、後に詳述するように、各ウェル101が備える貫通孔104を通過して底面103側から外部へ流出された液体は、各ウェル101に対応するように配置された各ウェル201に対して、筒体701を介して、選択的に供給されることとなる。
Each well 101 included in the
さらに、筒体701は、その外径の大きさが、マルチウェルプレート200が備えるウェル201の大きさよりも小さくなっている。すなわち、筒体701は、ウェル201に挿通可能な大きさに設定されている。その結果、マルチウェルフィルタープレート100と、マルチウェルプレート200との間に、スペーサ700を配置した際に、筒体701を、マルチウェルプレート200の厚さ方向(上下方向)で、ウェル201の上端よりも下側に位置させることができるようになる。
Further, the
なお、スペーサ700の構成材料としては、例えば、マルチウェルフィルタープレート100のフィルター105を除く各部の構成材料として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In addition, as a constituent material of the
第1の支持台400は、マルチウェルフィルタープレート100およびスペーサ700を支持するための部材であり、平板状をなし、その中央部で開口する開口部402を備える底部401と、底部401の外縁に沿って上方に突出するように設けられた上側外壁403と、底部401の外縁に沿って下方に突出するように設けられた下側外壁404とを有している。
The
このような上側外壁403で取り囲まれることにより凹部405が形成され、この凹部405内に、マルチウェルフィルタープレート100とスペーサ700とを、マルチウェルフィルタープレート100を上側にスペーサ700を下側になるように重ね合わせた状態で挿入することで、マルチウェルフィルタープレート100およびスペーサ700が第1の支持台400により支持される。
A
また、底部401の開口部402の縁部に沿って溝が設けられており、この溝に対応するようにパッキン(シール部材)407が配置されている。これにより、凹部405内にマルチウェルフィルタープレート100とスペーサ700とを挿入した際に、開口部402と精製装置1の外部との連通が許容されなくなる。
Further, a groove is provided along the edge of the
なお、後述する精製装置1の使用方法(第1の使用方法および第2の使用方法)によっては、凹部405内に、マルチウェルフィルタープレート100とスペーサ700との双方を挿入する場合(第1の使用方法)の他に、マルチウェルフィルタープレート100を単独で挿入する場合(第2の使用方法)があるが、この場合も、マルチウェルフィルタープレート100とスペーサ700との双方を挿入する場合と同様に、開口部402と精製装置1の外部との連通が許容されなくなる。
In addition, depending on the usage method (first usage method and second usage method) of the purification apparatus 1 to be described later, when both the
また、本実施形態では、図3(a)に示すように、支持体705は、その縁部が底部401の開口部402の縁部で係止されることで、凹部405内に固定される。これにより、凹部405内におけるスペーサ700の位置ズレが確実に防止されることから、筒体701を、前述したような位置に確実に配置させることができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the
また、上側外壁403は、対向する2つの長辺の中央部において、厚さ方向(上下方向)に直交する方向に開口部408を有する構成をなしており、これにより、凹部405内に挿入(載置)されたマルチウェルフィルタープレート100の出し入れを容易に行うことができるようになる。
Further, the upper
さらに、下側外壁404で取り囲まれることにより凹部406が形成され、この凹部406の内周面に沿って、後述する第2の支持台500が有する突出部502を挿入することで、第2の支持台500上に第1の支持台400が固定される。
Furthermore, a
なお、本実施形態では、上側外壁403の外周面と下側外壁404の外周面とが、一体的に形成されていることで、1つの平坦面により構成されている。
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the upper
なお、第1の支持台400の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)のような樹脂材料、ステンレス鋼等のFe系合金、CuまたはCu系合金、AlまたはAl系合金のような金属系材料、アルミナ、アパタイト、窒化アルミのようなセラミックス系材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
In addition, although it does not specifically limit as a constituent material of the
マルチウェルプレート200は、第2の支持台500が備える凹部505内に挿入して用いられるものである。
The
このマルチウェルプレート200は、マルチウェルフィルタープレート100と同様に、その全体形状が平板状をなし、その厚さ方向(上下方向)に設けられた、複数(本実施形態では96個)のウェル(穴部)201を備えている。
Similar to the
これらのウェル(第2のウェル)201は、その下側に底面203を備え、この底面203側で貫通しない構成をなしており、これにより、ウェル101に供給(収納)された液体がその内部に貯留される。
These wells (second wells) 201 are provided with a
なお、マルチウェルフィルタープレート100が備える各ウェル101と、マルチウェルプレート200が備えるウェル201とは、各プレート100、200同士を上下方向に重ね合わせたとき、それぞれ、上下方向に対応して配置するように設定されている。そのため、後に詳述するように、各ウェル101が備える貫通孔104を通過して底面103側から外部へ流出された液体は、各ウェル101に対応するように配置された各ウェル201に対して、選択的に供給されることとなる。
In addition, each well 101 with which the
また、マルチウェルプレート200は、複数のウェル201が形成されたウェル形成部202と、このウェル形成部202の周囲を取り囲むように配置されたフレーム部204とを有する構成をなしており、ウェル形成部202の厚さは、フレーム部204の厚さより厚くなっている。これにより、ウェル形成部202の上面は、フレーム部204の上面から突出する。このウェル形成部202の平面視形状は、第1の支持台400の開口部402に挿入可能な大きさに設定されている。したがって、第2の支持台500の凹部505内にマルチウェルプレート200を配置した状態で、第2の支持台500上に第1の支持台400を載置すると、図3(a)に示すように、ウェル形成部202を開口部402内に挿入させることができる。
The
なお、図3(a)に示すように、筒体701の下側開口(下端)703を、マルチウェルプレート200の厚さ方向(上下方向)で、マルチウェルプレート200のウェル201の上端よりも下側に位置させることができる限りにおいて、ウェル形成部202の厚さを薄くすることができ、さらに、ウェル形成部202の上面がフレーム部204の上面から突出することなく、ウェル形成部202の厚さとフレーム部204の厚さとが一致していてもよい。
As shown in FIG. 3A, the lower opening (lower end) 703 of the
また、マルチウェルプレート200の構成材料としては、例えば、マルチウェルフィルタープレート100のフィルター105を除く各部の構成材料として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In addition, examples of the constituent material of the
トレイ300は、マルチウェルプレート200と同様に第2の支持台500が備える凹部505内に挿入して用いられるものである。すなわち、精製装置1を用いた糖鎖の精製方法で施される処理の種類に応じて、トレイ300またはマルチウェルプレート200が凹部505内に挿入される。
Similar to the
このトレイ300は、上述したマルチウェルプレート200と、複数のウェル201が形成されたウェル形成部202に対応する位置に、1つの凹部301を備えていること以外は、同様の構成をなしている。
The
トレイ300を、このような凹部301を備える構成とすることで、図3(b)に示すように、第2の支持台500の凹部505内にトレイ300を配置した状態で、第2の支持台500上に第1の支持台400を載置した際に、マルチウェルフィルタープレート100の各ウェル101から貫通孔104を介して流出された液体を、トレイ300の凹部301内に一括して貯留することができるようになる。
By configuring the
なお、トレイ300は、図1等に示すように、マルチウェルプレート200のフレーム部204に対応する位置で突出する凸部を有する構成に限らず、その中心部側に凹部301が形成されている限りにおいて、凸部の形成が省略されたものであってもよい。
As shown in FIG. 1 and the like, the
また、トレイ300の構成材料としては、例えば、マルチウェルフィルタープレート100のフィルター105を除く各部の構成材料として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In addition, examples of the constituent material of the
調整板600は、トレイ300またはマルチウェルプレート200に先立って、第2の支持台500が備える凹部505内に挿入して用いられるものである。
Prior to the
すなわち、調整板600は、トレイ300またはマルチウェルプレート200と、調整板600とを、調整板600が下側になるように重ね合わせた状態で、凹部505内に挿入して用いられるものである。
That is, the
この調整板600は、平板状をなしており、その厚さの異なるものが複数枚用意されている。
The
そして、凹部505内に挿入するマルチウェルプレート200の種類に応じて、適切な厚さのものを選択することで、マルチウェルプレート200(ウェル形成部202)の上面と、マルチウェルフィルタープレート100の底面103との離間距離を所望の大きさに設定することができるようになる。
Then, by selecting an appropriate thickness according to the type of the
なお、調整板600の構成材料としては、例えば、マルチウェルフィルタープレート100のフィルター105を除く各部の構成材料として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In addition, as a constituent material of the
第2の支持台500は、マルチウェルプレート200またはトレイ300を支持するための部材であり、平板状をなす底部501と、底部501の外縁に沿って上方に突出するように設けられた外壁503とを有している。
The
このような外壁503で取り囲まれることにより、その内側に凹部505が形成され、この凹部505内にマルチウェルプレート200またはトレイ300を挿入することで、マルチウェルプレート200またはトレイ300が第2の支持台500により支持される。
By being surrounded by such an
また、外壁503は、外壁503の内縁に沿って上方に突出する突出部502を有している。この突出部502は、第1の支持台400が備える凹部406の内周面に沿って、挿入し得るように設定されており、これにより、第2の支持台500上に第1の支持台400を載置した際に、突出部502が第1の支持台400の凹部406に挿入されることで、第2の支持台500上に第1の支持台400が固定される。
The
外壁503の上面には、突出部502を取り囲むように溝が設けられており、この溝に対応するようにパッキン(シール部材)507が配置されている。これにより、第2の支持台500上に第1の支持台400を載置した際に、支持台400、500同士間での外部との連通が許容されなくなる。
A groove is provided on the upper surface of the
さらに、外壁503は、外壁503の側面に、凹部505に貫通する貫通孔506を有している。この貫通孔506には、吸引ポンプ(図示せず)を連結し得るように構成されており、かかる吸引ポンプを作動させることで、凹部505内を減圧することができる。
Furthermore, the
なお、第2の支持台500の構成材料としては、例えば、第1の支持台400の構成材料として挙げたものと同様のものが挙げられる。
In addition, as a constituent material of the
以上のような各部材で構成される精製装置1は、図3(a)に示すように、第1の支持台400の凹部405にマルチウェルフィルタープレート100とスペーサ700とを挿入し、さらに、第2の支持台500の凹部505にマルチウェルプレート200を挿入して用いる第1の使用方法と、図3(b)に示すように、第1の支持台400の凹部405にマルチウェルフィルタープレート100を挿入し、さらに、第2の支持台500の凹部505にトレイ300を挿入して用いる第2の使用方法との2つの使用方法で用いられるが、以下、これらの使用方法について説明する。
As shown in FIG. 3 (a), the purification apparatus 1 composed of each member as described above inserts the
まず、第1の使用方法では、第1の支持台400の凹部405にマルチウェルフィルタープレート100およびスペーサ700を挿入し、さらに第2の支持台500の凹部505に調整板600およびマルチウェルプレート200を挿入し、この状態で、第2の支持台500上に、第1の支持台400を載置する(図2、図3(a)参照。)。
First, in the first usage method, the
これにより、マルチウェルフィルタープレート100およびスペーサ700が凹部405内に挿入され、マルチウェルプレート200が凹部505内に挿入され、マルチウェルプレート200のウェル形成部202が第1の支持台400の開口部402に挿入され、さらに、第2の支持台500の突出部502が第1の支持台400の凹部406に挿入される。その結果、マルチウェルフィルタープレート100の各ウェル101に対応して、マルチウェルプレート200の各ウェル201が配置された状態で、第2の支持台500上に、第1の支持台400が固定される。
As a result, the
また、かかる状態では、パッキン507により、支持台400、500同士間での外部との連通が許容されておらず、パッキン407により、第1の支持台400とマルチウェルフィルタープレート100との間での連通が許容されていないため、マルチウェルフィルタープレート100と、第1の支持台400と、第2の支持台500とで形成される内部空間を、外部に対して閉鎖された閉鎖空間とすることができる。
In such a state, the packing 507 does not allow communication between the support bases 400 and 500, and the packing 407 allows the
したがって、貫通孔506に連結された吸引ポンプを作動させて、凹部505を減圧することで、前記閉鎖空間をその外部に対して負圧とすることができる。そのため、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101内ではフィルター105を介して、その上下で圧力差が生じることから、この圧力差に基づいて、ウェル101内の液体がフィルター105を透過する。したがって、各ウェル101から貫通孔104を介して液体を流出させることができ、その結果、これらのウェル101に対応する、マルチウェルプレート200のウェル201内に液体が供給される。
Therefore, by operating the suction pump connected to the through
さらに、この第1の使用方法では、上下方向に重ね合わせたプレート100、200同士の間にスペーサ700が介挿(配置)され、これにより、各筒体701が各ウェル101、201同士の間に配置される。
Furthermore, in this first method of use, a
この際、本実施形態では、図3(a)に示すように、筒体701の下側開口(下端)703は、マルチウェルプレート200の厚さ方向(上下方向)で、マルチウェルプレート200のウェル201の上端よりも下側に位置しており、さらに、筒体701が臨むマルチウェルフィルタープレート100の底面103が備える突出部107は、マルチウェルフィルタープレート100の厚さ方向(上下方向)で、筒体701の上側開口(上端)702よりも下側に位置している。
At this time, in this embodiment, as shown in FIG. 3A, the lower opening (lower end) 703 of the
したがって、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101の上下に生じた圧力差に基づいた、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101からマルチウェルプレート200のウェル201への液体の供給の際に、貫通孔104を介して流出された液体が、ウェル201以外の領域に飛散してしまうのを確実に抑制または防止することができる。すなわち、スペーサ700は、ウェル101からウェル201に液体を誘導する液体誘導手段として機能する。そのため、ウェル101に対応する、ウェル201内に液体を高効率に供給することができるようになる。
Therefore, when the liquid is supplied from the well 101 of the
なお、前述のとおり、筒体701は、その外径の大きさが、マルチウェルプレート200が備えるウェル201の大きさよりも小さくなっており、ウェル201に挿通可能な大きさに設定されている。その結果、マルチウェルフィルタープレート100と、マルチウェルプレート200との間に、スペーサ700を配置した際に、筒体701を、マルチウェルプレート200の厚さ方向(上下方向)で、ウェル201の上端よりも下側に位置させることができ、さらに、筒体701の外周面と、ウェル201の内周面との間に空間が形成されることとなる。かかる空間が形成されるため、凹部505を減圧して、前記閉鎖空間をその外部に対して負圧とした際に、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101内において、フィルター105を介した、その上下で圧力差が確実に生じることとなる。
As described above, the outer diameter of the
また、本実施形態では、筒体701の下側開口703は、マルチウェルプレート200の厚さ方向(上下方向)で、ウェル201の上端よりも下側に位置しているが、この場合に限定されず、筒体701の下側開口703は、前記厚さ方向で、ウェル201の上端と一致していてもよい。すなわち、筒体701の下側開口703は、前記厚さ方向で、ウェル201の上端と一致、またはウェル201の上端より下側に位置していればよい。
In the present embodiment, the
また、底面103が備える突出部107は、マルチウェルフィルタープレート100の厚さ方向(上下方向)で、筒体701の上側開口(上端)702よりも下側に位置することなく、前記厚さ方向で、筒体701の上側開口(上端)702と一致していてもよい。さらに、底面103が突出部107を備えず平坦面で構成される場合、底面103は、前記厚さ方向で、筒体701の上側開口(上端)702と一致していればよい。すなわち、マルチウェルフィルタープレート100の底面103は、前記厚さ方向で、筒体701の上側開口702と一致、または筒体701の上側開口702より下側に位置していればよい。
Further, the protruding
プレート100、200に対するスペーサ700の位置を上記のように設定することによっても、スペーサ700に、ウェル101からウェル201に液体を誘導する液体誘導手段として機能させることができるため、ウェル101に対応する、ウェル201内に液体を高効率に供給することができる。
By setting the position of the
次に、第2の使用方法では、第1の支持台400の凹部405にマルチウェルフィルタープレート100を挿入し、さらに第2の支持台500の凹部505に調整板600およびトレイ300を挿入し、この状態で、第2の支持台500上に、第1の支持台400を載置する(図2、図3(b)参照。)。
Next, in the second usage method, the
第2の使用方法では、第1の支持台400の凹部405にマルチウェルフィルタープレート100を単独で挿入し、さらに、第2の支持台500の凹部505に調整板600およびトレイ300を挿入すること以外は、第1の使用方法と同様である。
In the second usage method, the
このような第2の使用方法によっても、マルチウェルフィルタープレート100と、第1の支持台400と、第2の支持台500とで形成される内部空間を、外部に対して閉鎖された閉鎖空間とすることができる。
Also in such a second usage method, the internal space formed by the
したがって、第1の使用方法と同様に、貫通孔506に連結された吸引ポンプを作動させて、凹部505を減圧することで、各ウェル101から貫通孔104を介して液体を流出させることができる。その結果、各ウェル101から流出した液体を、マルチウェルフィルタープレート100の下側に位置するトレイ300が有する凹部301に一括して貯留することができる。
Therefore, as in the first method of use, the suction pump connected to the through
なお、この第2の使用方法では、各ウェル101から流出した液体を、一括して凹部301に貯留すれば良いことから、凹部301の開口部と、貫通孔104との離間距離を必要以上に小さくさせる必要がないため、第2の支持台500の凹部505に対する調整板600の挿入を省略するようにしてもよい。
In this second method of use, the liquid flowing out from each well 101 may be stored in the
また、本実施形態では、精製装置1において、マルチウェルフィルタープレート100の各ウェル101が有するフィルター105の下側を、その上側より負圧とすることでフィルター105に液体を透過させる構成としたが、かかる構成に限らず、精製装置は、フィルター105の上側を、その下側より正圧とすることでフィルター105に液体を透過させる構成のものであってもよい。
In the present embodiment, the purification apparatus 1 is configured such that liquid is allowed to pass through the
以上のような精製装置(マニホールド)1を用いて、例えば、以下のようにして、糖鎖を備える糖タンパク質から糖鎖が精製される。 Using the purification apparatus (manifold) 1 as described above, for example, sugar chains are purified from glycoproteins having sugar chains as follows.
<精製方法>
図4〜図7は、糖タンパク質から糖鎖を精製する糖鎖の精製方法を説明するための縦断面図である。また、以下の説明では、図4〜図7中の上側を「上」、下側を「下」という。
<Purification method>
4 to 7 are longitudinal sectional views for explaining a method for purifying a sugar chain for purifying a sugar chain from a glycoprotein. In the following description, the upper side in FIGS. 4 to 7 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
なお、以下に示す糖鎖を精製する精製方法では、電気泳動により分離されたゲル中の糖タンパク質から糖鎖を精製する場合について説明する。 In the following purification method for purifying a sugar chain, a case where a sugar chain is purified from a glycoprotein in a gel separated by electrophoresis will be described.
以下に示す糖鎖の精製方法では、[1]糖タンパク質が保持されたゲルを得る工程と、[2]ゲルを糖鎖遊離手段で処理することで糖鎖を遊離させる工程と、[3]遊離した糖鎖をゲルから溶出させて糖鎖を含有する溶液を得る工程と、[4]糖鎖を含有する溶液を糖鎖と特異的に結合する捕捉担体に接触させて、この捕捉担体上に糖鎖を捕捉する工程と、[5]上記捕捉担体に結合しなかった糖鎖以外の物質を除去する工程と、[6]捕捉担体が備える官能基を失活させる工程と、[7]捕捉担体に結合した糖鎖を再遊離するとともに、この糖鎖を他の化合物でラベル化する工程と、[8]ラベル化された糖鎖を精製する工程とを有する。 In the sugar chain purification method shown below, [1] a step of obtaining a gel retaining glycoprotein, [2] a step of releasing the sugar chain by treating the gel with a sugar chain releasing means, [3] A step of eluting the released sugar chain from the gel to obtain a solution containing the sugar chain; and [4] contacting the solution containing the sugar chain with a capture carrier that specifically binds to the sugar chain, A step of capturing a sugar chain, [5] a step of removing substances other than the sugar chain that did not bind to the capture carrier, [6] a step of deactivating functional groups of the capture carrier, [7] The method includes the step of re-releasing the sugar chain bound to the capture carrier, labeling this sugar chain with another compound, and [8] purifying the labeled sugar chain.
なお、[1]〜[8]の工程は一連の流れとして作業することができるが、個々の工程において作業を停止しその状態で保存することも可能である。従って、工程[8]のみを別途作業してもよい。また、用いる糖鎖の純度によっては、前半の糖鎖精製工程を省き、工程[4]以降の作業のみを行うことも可能である。 The steps [1] to [8] can be performed as a series of flows, but the operations can be stopped and stored in the respective steps. Therefore, only step [8] may be performed separately. Further, depending on the purity of the sugar chain used, it is possible to omit the first sugar chain purification step and perform only the operations after step [4].
以下、各工程について詳述する。
[1]まず、糖タンパク質を含有する試料を用意し、この試料に対して所定の処理を施すことにより、糖タンパク質が保持されたゲルを得る。
Hereinafter, each process is explained in full detail.
[1] First, a sample containing a glycoprotein is prepared, and a predetermined treatment is performed on the sample to obtain a gel in which the glycoprotein is retained.
用意する糖タンパク質を含む試料としては、特に限定されないが、例えば、全血、血清、血漿、尿、唾液、細胞、組織等の生体試料が挙げられる。また、予め所定の方法を用いて精製された、または未精製の糖タンパク質をも用いることができる。 The sample containing the prepared glycoprotein is not particularly limited, and examples thereof include biological samples such as whole blood, serum, plasma, urine, saliva, cells, and tissues. In addition, glycoproteins that have been purified in advance using a predetermined method or that have not been purified can also be used.
なお、この試料は脱脂、脱塩、タンパク質分画糖の方法により前処理されていてもよい。 This sample may be pretreated by a method of degreasing, desalting, or protein fractionation sugar.
次いで、試料を、例えば、SDS−PAGE(SDS変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動)や、等電点電気泳動とSDS−PAGEを組み合わせた二次元電気泳動等の所定処理を施すことにより、ゲル中において試料に含まれる糖タンパク質を分離する。 Next, the sample is subjected to a predetermined treatment such as SDS-PAGE (SDS-denaturing polyacrylamide gel electrophoresis) or two-dimensional electrophoresis in which isoelectric focusing and SDS-PAGE are combined, so that the sample in the gel Isolate glycoproteins contained in
次いで、泳動後のゲルを、例えば、クーマシーブリリアントブルー等の染色剤を用いて染色する。これにより、染色された糖タンパク質が保持されたゲルを得ることができる。 Next, the gel after electrophoresis is stained with a staining agent such as Coomassie Brilliant Blue, for example. Thereby, a gel in which the stained glycoprotein is retained can be obtained.
[2]次に、染色された糖タンパク質を備える電気泳動後のゲルにおいてバンドを確認し、このバンドを、刃物等を用いて切り出す。そして、これを刃物等で細片化し、染色剤を洗浄除去したのち、ゲル内に保持されている糖タンパク質から、糖鎖遊離手段を用いて糖鎖を遊離させる。 [2] Next, a band is confirmed in the gel after electrophoresis provided with the stained glycoprotein, and this band is cut out using a blade or the like. Then, this is cut into pieces with a blade or the like, and the stain is washed and removed, and then the sugar chain is released from the glycoprotein held in the gel using a sugar chain releasing means.
糖鎖を遊離させる手段としては、特に限定されないが、例えば、N−グリコシダーゼまたはO−グリコシダーゼを用いたグリコシダーゼ処理、ヒドラジン分解、アルカリ処理によるβ脱離等の方法を用いることができる。 The means for releasing the sugar chain is not particularly limited, and for example, methods such as glycosidase treatment using N-glycosidase or O-glycosidase, hydrazine decomposition, and β elimination by alkali treatment can be used.
なお、N型糖鎖の分析を行う場合は、N−グリコシダーゼを用いる方法が好ましい。また、N−グリコシダーゼ処理に先立って、トリプシンやキモトリプシン等を用いてプロテアーゼ処理を行ってもよい。 When N-type sugar chains are analyzed, a method using N-glycosidase is preferable. Prior to the N-glycosidase treatment, protease treatment may be performed using trypsin, chymotrypsin, or the like.
[3]次に、糖鎖遊離処理後のゲルを取り出し、このゲルを、洗浄液を用いてリンスすることで、遊離された糖鎖をゲルから洗浄液中に溶出させる。そして、洗浄液中においてゲルを沈殿させた後、この上清を回収することで、糖鎖を含有する溶液を得る。 [3] Next, the gel after the sugar chain releasing treatment is taken out, and the gel is rinsed with a washing solution to elute the released sugar chain from the gel into the washing solution. And after precipitating a gel in a washing | cleaning liquid, the solution containing a sugar chain is obtained by collect | recovering this supernatant.
洗浄液としては、特に限定されないが、例えば、水、各種緩衝液、各種有機溶媒等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Although it does not specifically limit as a washing | cleaning liquid, For example, water, various buffer solutions, various organic solvents, etc. are mentioned, Among these, it can use 1 type or in combination of 2 or more types.
なお、この溶液は、必要に応じて濃縮することで、溶液中における糖鎖の含有率を増大させるようにしてもよい。 In addition, you may make it increase the content rate of the sugar chain in a solution by concentrating this solution as needed.
また、前記工程[1]〜[3]における、糖タンパク質を含有する試料からの糖タンパク質の分離および糖タンパク質からの糖鎖の遊離は、電気泳動処理を施すことにより得られたゲル中から糖鎖を遊離することにより行うこととしたが、この場合に限定されず、アフィニティークロマトグラフィ処理やイオン交換クロマトグラフィー処理を前記試料に施すことにより精製された糖タンパク質から糖鎖を遊離するようにしてもよい。さらに、前記試料からの糖タンパク質の精製を省略してもよい場合には、前記試料に含まれる糖タンパク質に対して直接糖鎖を遊離させる処理を施すようにしてもよい。 In the steps [1] to [3], the separation of the glycoprotein from the glycoprotein-containing sample and the release of the sugar chain from the glycoprotein can be carried out by subjecting the However, the present invention is not limited to this case, and the sugar chain may be released from the purified glycoprotein by subjecting the sample to affinity chromatography or ion exchange chromatography. Good. Furthermore, when purification of the glycoprotein from the sample may be omitted, a treatment for releasing the sugar chain directly from the glycoprotein contained in the sample may be performed.
[4]次に、糖鎖を含有する溶液を糖鎖と特異的に結合する捕捉担体に接触させて、この捕捉担体上に糖鎖を捕捉する。 [4] Next, a solution containing a sugar chain is brought into contact with a capture carrier that specifically binds to the sugar chain, and the sugar chain is captured on the capture carrier.
ここで、糖鎖は生体内物質のなかで唯一、アルデヒド基をもつ物質である。すなわち、糖鎖は、水溶液等の状態で環状のヘミアセタール型と、非環状型のアルデヒド型とが平衡で存在する物質である。 Here, the sugar chain is the only substance having an aldehyde group among in-vivo substances. That is, a sugar chain is a substance in which a cyclic hemiacetal type and an acyclic aldehyde type exist in an equilibrium state in an aqueous solution or the like.
これに対して、タンパク質、核酸および脂質等の糖鎖以外の生体内物質には、通常、アルデヒド基が含まれていない。 In contrast, in vivo substances other than sugar chains such as proteins, nucleic acids and lipids usually do not contain aldehyde groups.
このことから、アルデヒド基と特異的に反応して安定な結合を形成する官能基を有する捕捉担体を利用すれば、糖鎖のみを選択的に捕捉することが可能である。 From this, it is possible to selectively capture only sugar chains by using a capture carrier having a functional group that reacts specifically with an aldehyde group to form a stable bond.
アルデヒド基と特異的に反応する官能基としては、例えば、ヒドラジド基、オキシルアミノ基、アミノ基、セミチオカルバジド基およびそれらの誘導体が好ましく、ヒドラジド基またはオキシルアミノ基がより好ましく用いられる。オキシルアミノ基とアルデヒド基との反応によって生じるオキシム結合、およびヒドラジド基とアルデヒド基との反応によって生じるヒドラゾン結合は、酸処理等によって容易に切断されるため、糖鎖を捕捉したのち、糖鎖を担体から簡単に切り離すことができる。 As the functional group that specifically reacts with the aldehyde group, for example, a hydrazide group, an oxylamino group, an amino group, a semithiocarbazide group, and derivatives thereof are preferable, and a hydrazide group or an oxylamino group is more preferably used. The oxime bond generated by the reaction between the oxylamino group and the aldehyde group, and the hydrazone bond generated by the reaction between the hydrazide group and the aldehyde group are easily cleaved by acid treatment, etc. It can be easily separated from the carrier.
なお、一般的に、生理活性物質の捕捉・担持にはアミノ基が多用されているが、アミノ基とアルデヒド基の反応によって生じる結合(シッフ塩基)は結合力が弱いため、還元剤等を用いた二次処理が必要であることから、アミノ基は糖鎖の捕捉には好ましくない。 In general, amino groups are often used to capture and support physiologically active substances, but bonds (Schiff bases) produced by the reaction of amino groups and aldehyde groups are weak in binding force, so reducing agents are used. Amino groups are not preferred for capturing sugar chains.
糖鎖を捕捉するための担体としては、ポリマー粒子を用いることが好ましい。さらに、このポリマー粒子は、少なくとも表面の一部に糖鎖のアルデヒド基と特異的に反応する官能基を有した固体またはゲル粒子であることが好ましい。 As a carrier for capturing sugar chains, it is preferable to use polymer particles. Further, the polymer particles are preferably solid or gel particles having a functional group that specifically reacts with an aldehyde group of a sugar chain on at least a part of the surface.
ポリマー粒子が固体粒子またはゲル粒子であれば、ポリマー粒子に糖鎖を捕捉させた後に、マルチウェルフィルタープレート100が備えるウェル101を用いて、かかる粒子を容易に回収することができる。
If the polymer particles are solid particles or gel particles, the particles can be easily recovered using the well 101 provided in the
このようなポリマー粒子としては、例えば、下記一般式(1)で表されるものが挙げられる。 Examples of such polymer particles include those represented by the following general formula (1).
以下、捕捉担体としてポリマー粒子20を用い、ポリマー粒子20上に糖鎖を捕捉する方法について説明する。
Hereinafter, a method of capturing sugar chains on the
[4−1]まず、ポリマー粒子20を、純水21中に分散させて、ポリマー粒子が分散された粒子分散液22を得る。
[4-1] First, the
このポリマー粒子20の形状は、特に限定されないが、例えば、球状またはそれに類する形状が好ましい。
The shape of the
ポリマー粒子20が球状の場合、平均粒径は、好ましくは0.05〜1000μm程度、より好ましくは0.05〜200μm程度、さらに好ましくは0.1〜200μm程度、最も好ましくは0.1〜100μm程度に設定される。平均粒径が下限値未満では、ポリマー粒子20を遠心分離やろ過で回収することが困難となるおそれがある。また、平均粒径が上限値を超えると、ポリマー粒子20と、後述する試料溶液との接触面積が少なくなり、糖鎖捕捉の効率が低下するおそれがある。
When the
[4−2]次に、図4(a)に示すように、第1の支持台400の凹部405にマルチウェルフィルタープレート100を挿入し、さらに第2の支持台500の凹部505に調整板600およびトレイ300を挿入し、この状態で、第2の支持台500上に、第1の支持台400を載置する。すなわち、本工程では、精製装置1の第2の使用方法が適用される。
[4-2] Next, as shown in FIG. 4A, the
そして、この状態で、前記工程[4−1]で予め調製した粒子分散液22をマルチウェルフィルタープレート100が備えるウェル101内に供給した後、精製装置1の吸引ポンプを作動させることで、マルチウェルフィルタープレート100と、第1の支持台400と、第2の支持台500とで形成される内部空間を負圧とし、これにより、ウェル101内の粒子分散液22を吸引する(図4(b)参照。)。
In this state, after supplying the
これにより、粒子分散液22中の純水21はフィルター105を透過する。これに対して、フィルター105の細孔径と、ポリマー粒子20の粒径との関係により、ポリマー粒子20はフィルター105を透過することができない。そのため、フィルター105を透過した純水21が、貫通孔104を介して、マルチウェルフィルタープレート100の下側に位置するトレイ300内に選択的に供給される。
As a result, the
その結果、図4(c)に示すように、ポリマー粒子20がマルチウェルフィルタープレート100のウェル101内に単独で充填された状態となる。
As a result, as shown in FIG. 4C, the
[4−3]次に、図4(d)に示すように、前記工程[3]で得られた糖鎖を含有する溶液(以下、「糖鎖含有液23」という。)を、ポリマー粒子20が充填されたマルチウェルフィルタープレート100のウェル101内に供給する。
[4-3] Next, as shown in FIG. 4D, the solution containing the sugar chain obtained in the step [3] (hereinafter referred to as “sugar chain-containing
[4−4]次に、糖鎖含有液23を加熱することで、供給した糖鎖含有液23が乾燥するまで、糖鎖含有液23を一定の温度範囲に保つ(図4(e)参照。)。
[4-4] Next, by heating the sugar chain-containing
これにより、ポリマー粒子20と、糖鎖含有液23中に含まれる糖鎖とが反応し、ポリマー粒子20上に糖鎖が捕捉される。
As a result, the
この際の反応系のpHは、好ましくは2〜9、より好ましくは2〜7であり、さらに好ましくは2〜6である。なお、pH調整は、例えば、前記工程[4−3]の後に、各種緩衝液または有機溶媒を添加することにより行うことができる。 The pH of the reaction system at this time is preferably 2 to 9, more preferably 2 to 7, and further preferably 2 to 6. In addition, pH adjustment can be performed by adding various buffer solution or an organic solvent after the said process [4-3], for example.
糖鎖捕捉時の温度は、好ましくは4〜100℃程度、より好ましくは20〜90℃程度、さらに好ましくは30〜80℃程度、最も好ましくは40〜80℃程度の温度範囲に保たれるように設定する。 The temperature at the time of sugar chain capture is preferably kept at a temperature range of about 4 to 100 ° C., more preferably about 20 to 90 ° C., further preferably about 30 to 80 ° C., and most preferably about 40 to 80 ° C. Set to.
また、反応時間、すなわち溶液が乾燥するまでの時間は、かかる温度範囲に設定した場合、通常、0.1〜3時間程度、好ましくは、0.6〜2時間程度に設定される。 In addition, the reaction time, that is, the time until the solution is dried, is usually set to about 0.1 to 3 hours, preferably about 0.6 to 2 hours, when set in such a temperature range.
かかる条件で、ポリマー粒子20と糖鎖とを反応させることで、ポリマー粒子20上に糖鎖が確実に捕捉されることとなる。
By reacting the
なお、本実施形態のように、糖鎖含有液23が乾燥するまで加熱する構成とすることにより、ポリマー粒子20と糖鎖との反応率の向上を確実に図ることができる。
In addition, by setting it as the structure heated until the sugar
なお、糖鎖含有液23を加熱する方法としては、特に限定されず、例えば、精製装置1の全体を加熱するようにしてもよいし、マルチウェルフィルタープレート100を選択的に加熱するようにしてもよい。
The method for heating the sugar chain-containing
以上のような工程[4−1]〜[4−4]を経ることで、ポリマー粒子20上に糖鎖が捕捉される。
Through the steps [4-1] to [4-4] as described above, sugar chains are captured on the
なお、ポリマー粒子20がヒドラジド基を有するものである場合、ヒドラジド基と、糖鎖が有する還元末端との間で、下記式(2)で表される反応が進行することで、ポリマー粒子20上に糖鎖が捕捉される。
In addition, when the
以上のように、マルチウェルフィルタープレート100を備える精製装置1を用いることで、マルチウェルフィルタープレート100の静置時には、ウェル101において、供給された液体の反応を進行させることができる。さらに、精製装置1を用いたマルチウェルフィルタープレート100の吸引により、ウェル101に供給した液体中に含まれる固定成分と、液状成分との分離を容易に行うことができる。
As described above, by using the purification apparatus 1 including the
[5]次に、捕捉担体に捕捉された糖鎖以外の物質を除去する。
ここで、上記のように捕捉担体としてポリマー粒子20を用いた場合、ポリマー粒子20に捕捉された糖鎖以外の物質としては、例えば、ポリマー粒子20に捕捉されなかった糖鎖の他、ポリマー粒子20の表面に、非特異的に吸着している糖鎖以外の夾雑物(タンパク質、脂質等)が挙げられる。
そのため、本工程[5]では、これらの物質を洗浄することで除去する。
[5] Next, substances other than the sugar chain captured by the capture carrier are removed.
Here, when the
Therefore, in this step [5], these substances are removed by washing.
以下、前記工程[4]と同様に、マルチウェルフィルタープレート100が備えるウェル101を用いて、ポリマー粒子20に捕捉された糖鎖以外の物質(以下、この物質を「洗浄物質」ということもある。)を洗浄除去する場合について説明する。
Hereinafter, in the same manner as in the above step [4], a substance other than the sugar chain captured by the
[5−1]まず、図5(a)に示すように、前記工程[4−4]において得られた、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101中で乾燥したポリマー粒子20に対して、洗浄液24を添加する。
[5-1] First, as shown in FIG. 5 (a), the cleaning
洗浄液24としては、特に限定されないが、水、各種緩衝液、各種有機溶媒等が挙げられ、これらを適宜組み合わせて用いることができる。
Although it does not specifically limit as the washing | cleaning
[5−2]次に、精製装置1を前記工程[4−2]で説明した状態を維持したまま、すなわち、精製装置1の第2の使用方法を適用して、精製装置1の吸引ポンプを作動させることで、マルチウェルフィルタープレート100と、第1の支持台400と、第2の支持台500とで形成される内部空間を負圧とし、これにより、ウェル101内の洗浄液24を吸引する(図5(b)参照。)。
[5-2] Next, the suction pump of the purification apparatus 1 is applied while the purification apparatus 1 is maintained in the state described in the step [4-2], that is, the second usage method of the purification apparatus 1 is applied. , The internal space formed by the
その結果、洗浄液24を、フィルター105を透過させることで、図5(c)に示すように、マルチウェルフィルタープレート100にポリマー粒子20を残存させた状態で、マルチウェルフィルタープレート100から選択的に洗浄液24を、トレイ300に除去することができるとともに、洗浄液24中に溶解した洗浄物質を除去することができる。
As a result, by passing the cleaning
これら工程[5−1]および工程[5−2]で構成される洗浄を、複数回(繰り返して)行うことで、洗浄物質を洗浄液24中に溶解させた状態で、トレイ300に分離することができるため、洗浄物質を糖鎖が捕捉されたポリマー粒子20から確実に除去することができる。
The cleaning composed of these steps [5-1] and [5-2] is performed a plurality of times (repeatedly) so that the cleaning substance is dissolved in the cleaning
すなわち、工程[5−1]および工程[5−2]において、フィルター105を備えるウェル101を複数有するマルチウェルフィルタープレート100を用いて、ポリマー粒子20に結合した糖鎖以外の物質を除去する洗浄液24を、ウェル101中のポリマー粒子20に供給した後、フィルター105の下側を負圧にすることでウェル101の上下で圧力差が生じ、その結果、フィルター105により洗浄液24とポリマー粒子20とが分離されることとなる。
That is, in the step [5-1] and the step [5-2], a cleaning solution that removes substances other than sugar chains bound to the
なお、この場合、まず水または緩衝液を洗浄液24として用いて十分にポリマー粒子20を洗浄したのち、さらに有機溶媒の洗浄液24で洗浄し、必要に応じてこれら洗浄液24による洗浄を繰り返し行い、最後に有機溶媒の洗浄液24で洗浄するのが好ましい。これにより、洗浄物質、特に、非特異的にポリマー粒子20の表面に吸着する夾雑物をより確実に除去することができるようになる。
In this case, first, the
[6]次に、捕捉担体が備える官能基を失活させる。
本工程では、前記工程[4]において、糖鎖の捕捉に用いられなかった、捕捉担体が備える官能基(糖鎖のアルデヒド基と特異的に反応する官能基)を失活させる。
[6] Next, the functional group included in the capture carrier is deactivated.
In this step, the functional group (functional group that reacts specifically with the aldehyde group of the sugar chain) provided in the capture carrier, which was not used for capturing the sugar chain in the step [4], is deactivated.
これにより、次工程[7]において、捕捉担体(ポリマー粒子20)に結合した糖鎖を再遊離させた際に、この糖鎖が再度捕捉担体に捕捉されてしまうのを、確実に防止することができる。 Thereby, in the next step [7], when the sugar chain bound to the capture carrier (polymer particle 20) is re-released, the sugar chain is reliably prevented from being captured again by the capture carrier. Can do.
捕捉担体が備える官能基の失活は、例えば、前記官能基を失活させる機能を有する失活液を、捕捉担体に接触させることにより行うことができる。 The deactivation of the functional group provided in the capture carrier can be performed, for example, by bringing a deactivation liquid having a function of deactivating the functional group into contact with the capture carrier.
また、このような失活液の捕捉担体への接触は、前記工程[5−1]および前記工程[5−2]で構成される洗浄における洗浄液24に代えて失活液を用い、前記工程[5−1]および前記工程[5−2]を施すようにすればよい。
Further, the contact of the deactivation liquid with the capture carrier uses the deactivation liquid in place of the
さらに、失活液としては、特に限定されないが、官能基がヒドラジド基である場合、例えば、無水酢酸、無水コハク酸等の酸無水物が挙げられる。これにより、官能基を容易に失活させることができる。 Furthermore, the deactivation liquid is not particularly limited, but when the functional group is a hydrazide group, examples thereof include acid anhydrides such as acetic anhydride and succinic anhydride. Thereby, a functional group can be deactivated easily.
[7]次に、捕捉担体に結合した糖鎖を再遊離させるとともに、この糖鎖を他の化合物(以下、「化合物A」と言うこともある。)で置換する。 [7] Next, the sugar chain bound to the capture carrier is re-released, and this sugar chain is replaced with another compound (hereinafter sometimes referred to as “compound A”).
なお、この化合物Aとしては、蛍光物質、吸光物質および放射性物質等のラベル化物質を備えるラベル化試薬が好ましく用いられる。 As this compound A, a labeling reagent including a labeling substance such as a fluorescent substance, a light absorbing substance and a radioactive substance is preferably used.
以下、前記工程[4]、[5]と同様に、マルチウェルフィルタープレート100が備えるウェル101を用いて、化合物Aで糖鎖をラベル化する場合について説明する。
Hereinafter, as in the steps [4] and [5], the case where the sugar chain is labeled with the compound A using the well 101 provided in the
[7−1]まず、図5(d)に示すように、化合物Aを含有する化合物含有液25を、糖鎖が捕捉されたポリマー粒子20が充填されたマルチウェルフィルタープレート100のウェル101内に添加する。
[7-1] First, as shown in FIG. 5 (d), the compound-containing
マルチウェルフィルタープレート100のウェル101内に添加する化合物Aの添加量は、糖鎖が捕捉されたポリマー粒子20に対して、過剰量となっているのが好ましい。これにより、次工程[7−2]における糖鎖に対する化合物Aの置換率の向上を図ることができる。
The amount of Compound A added to the well 101 of the
具体的には、化合物Aの添加量は、ポリマー粒子20が有する糖鎖と特異的に反応する官能基量に対して、好ましくは1.5倍量以上、より好ましくは3倍量以上、さらに好ましくは5倍量以上であり、最も好ましくは10倍量以上に設定される。
Specifically, the amount of compound A added is preferably 1.5 times or more, more preferably 3 times or more, more preferably 3 times or more the amount of the functional group specifically reacting with the sugar chain of the
[7−2]次に、化合物含有液25を加熱することで、添加した化合物含有液25が乾燥するまで、化合物含有液25を一定の温度範囲に保つ(図5(e)参照。)。
[7-2] Next, by heating the compound-containing
これにより、捕捉された糖鎖はポリマー粒子20から切り離され、それとほぼ同時に糖鎖に化合物Aが付加することとなるため、糖鎖は化合物Aでラベル化されることとなる。
As a result, the captured sugar chain is separated from the
この際の反応系のpHは、好ましくは2〜9、より好ましくは2〜7であり、さらに好ましくは2〜6である。なお、pH調整は、例えば、前記工程[7−1]の後に、各種緩衝液を添加することにより行うことができる。 The pH of the reaction system at this time is preferably 2 to 9, more preferably 2 to 7, and further preferably 2 to 6. In addition, pH adjustment can be performed by adding various buffer solutions after the said process [7-1], for example.
ラベル化時の温度は、好ましくは4〜100℃程度、より好ましくは20〜90℃程度、さらに好ましくは30〜80℃程度、最も好ましくは40〜80℃程度の温度範囲に保たれるように設定する。 The temperature at the time of labeling is preferably kept in a temperature range of about 4 to 100 ° C, more preferably about 20 to 90 ° C, more preferably about 30 to 80 ° C, and most preferably about 40 to 80 ° C. Set.
また、反応時間、すなわち溶液が乾燥するまでの時間は、かかる温度範囲に設定した場合、通常、0.1〜3時間程度、好ましくは、0.6〜2時間程度に設定される。
かかる条件で、ラベル化を行うことで、糖鎖が確実に化合物Aによりラベル化される。
In addition, the reaction time, that is, the time until the solution is dried, is usually set to about 0.1 to 3 hours, preferably about 0.6 to 2 hours, when set in such a temperature range.
By performing labeling under such conditions, the sugar chain is surely labeled with Compound A.
なお、本実施形態のように、化合物含有液25が乾燥するまで加熱する構成とすることにより、糖鎖と化合物Aとの反応率の向上を確実に図ることができる。
In addition, by setting it as the structure heated until the
以上のような工程[7−1]、[7−2]を経ることで、糖鎖が化合物Aでラベル化される。 The sugar chain is labeled with compound A through the steps [7-1] and [7-2] as described above.
なお、化合物Aとしては、アミノオキシ基またはヒドラジド基を有する化合物が好ましく用いられ、ポリマー粒子20がヒドラジド基を有するものである場合、特に、下記化学式(3)で表されるN-aminooxyacetyl-tryptophanyl(arginine methyl ester)が好ましく用いられる。
As the compound A, a compound having an aminooxy group or a hydrazide group is preferably used, and particularly when the
また、この化合物Aとしては、前記化合物の他、芳香族アミンで構成される蛍光物質を用いることができる。 Moreover, as this compound A, the fluorescent substance comprised with an aromatic amine other than the said compound can be used.
化合物Aとして、このような芳香族アミンを用いた場合、捕捉された糖鎖は、まずポリマー粒子20から切り離されて再遊離した後に、化合物Aによりラベル化されることとなる。
When such an aromatic amine is used as the compound A, the captured sugar chain is first separated from the
以下、化合物Aとして芳香族アミンを用いて、糖鎖を化合物Aでラベル化する場合について説明する。 Hereinafter, a case where an aromatic amine is used as compound A and a sugar chain is labeled with compound A will be described.
[7−1’]まず、糖鎖を再遊離させる糖鎖遊離液を、糖鎖が捕捉されたポリマー粒子20が充填されたマルチウェルフィルタープレート100のウェル101内に添加する。
[7-1 '] First, a sugar chain releasing solution for re-releasing sugar chains is added into the well 101 of the
[7−2’]次に、糖鎖遊離液を加熱することで、添加した糖鎖遊離液が乾燥するまで、糖鎖遊離液を一定の温度範囲に保つ。 [7-2 '] Next, by heating the sugar chain free solution, the sugar chain free solution is kept in a certain temperature range until the added sugar chain free solution is dried.
これにより、捕捉された糖鎖がポリマー粒子20から切り離されることで、糖鎖は再遊離する。
As a result, the captured sugar chain is separated from the
この際の反応系のpHは、好ましくは2〜9、より好ましくは2〜7であり、さらに好ましくは2〜6である。このpH調整が、前記工程[7−1’]における糖鎖遊離液の添加により行われ、各種緩衝液が糖鎖遊離液として用いられる。 The pH of the reaction system at this time is preferably 2 to 9, more preferably 2 to 7, and further preferably 2 to 6. This pH adjustment is performed by adding the sugar chain free solution in the above step [7-1 '], and various buffer solutions are used as the sugar chain free solution.
糖鎖遊離時の温度は、好ましくは4〜100℃程度、より好ましくは25〜90℃程度、さらに好ましくは30〜80℃程度、最も好ましくは60〜80℃程度の温度範囲に保たれるように設定する。 The temperature at the time of sugar chain release is preferably kept at a temperature range of about 4 to 100 ° C, more preferably about 25 to 90 ° C, more preferably about 30 to 80 ° C, and most preferably about 60 to 80 ° C. Set to.
また、反応時間、すなわち溶液(糖鎖遊離液)が乾燥するまでの時間は、かかる温度範囲に設定した場合、通常、0.1〜3時間程度、好ましくは、0.6〜2時間程度に設定される。 In addition, the reaction time, that is, the time until the solution (sugar chain free liquid) is dried is usually about 0.1 to 3 hours, preferably about 0.6 to 2 hours, when set in such a temperature range. Is set.
かかる条件で、糖鎖の再遊離を行うことで、糖鎖がポリマー粒子20から確実に切り離される。
By re-releasing the sugar chain under such conditions, the sugar chain is surely separated from the
なお、本実施形態のように、糖鎖遊離液が乾燥するまで加熱する構成とすることにより、糖鎖の遊離率の向上を確実に図ることができる。 In addition, by setting it as the structure heated until a sugar chain free liquid dries like this embodiment, the improvement of the release rate of sugar chains can be aimed at reliably.
[7−3’]次に、化合物Aとして芳香族アミンを含有する化合物含有液25を、ポリマー粒子20から糖鎖が遊離している、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101内に添加する。
[7-3 '] Next, the compound-containing
芳香族アミン(化合物A)としては、特に限定されないが、例えば、2−Aminobenzamide、2−Aminobenzoic acid、8−Aminopyrene−1,3,6−trisulfonate、8−Aminonaphthalene−1,3,6−trisulphonate、2−Amino9(10H)−acridone、5−Aminofluorescein、Dansylethylenediamine、7−Amino−4−methylcoumarine、3−Aminobenzoic acid、7−Amino−1−naphtholおよび3−(Acetylamino)−6−aminoacridine等が挙げられる。中でも2−aminobenzamideまたは2−aminobenzoic acidであるのが好ましい。これらの化合物は、試薬としての入手、反応の簡便性から好適に用いられる。 Although it does not specifically limit as an aromatic amine (compound A), For example, 2-Aminobenzoamide, 2-Aminobenzoic acid, 8-Aminopyrene-1,3,6-trisulfonate, 8-Aminonaphthalene-1,3,6-trisulfonate, 2-Amino9 (10H) -acidone, 5-Aminofluorescein, Dansylethylenediamine, 7-Amino-4-methylcoumarin, 3-Aminobenzoic acid, 7-Amino-1-naphthol, 3- (Acetylamino) -6-aminoidino-idinoacidominorido-6-idinominorido 6-aminoidinoirido. Among these, 2-aminobenzoamide or 2-aminobenzoic acid is preferable. These compounds are preferably used because of their availability as reagents and the convenience of the reaction.
また、芳香族アミンとして2−aminobenzamideまたは2−aminobenzoic acidを用いる場合、一般的な条件では0.35mol/Lで使用されるが、本工程では、化合物含有液25添加後のウェル101内の溶液、すなわち、再遊離した糖鎖を含む溶液における芳香族アミンの濃度は、好ましくは0.5mol/L以上、より好ましくは1.4mol/L以上に設定される。これにより、化合物Aによる糖鎖の標識効率を向上させることが可能となる。ただし、濃度が3mol/L以上になると、後工程[8]において、反応に使用されなかった芳香族アミン(化合物A)を除去するのが困難となるおそれがあるため、最も好ましい濃度は1.4mol/L以上3mol/L以下に設定される。
In addition, when 2-aminobenzamide or 2-aminobenzoic acid is used as the aromatic amine, it is used at 0.35 mol / L under general conditions, but in this step, the solution in the well 101 after addition of the compound-containing
また、液量に関して、ウェル101内に充填されたポリマー粒子20で規定する場合、通常はポリマー粒子20が浸る程度の液量、例えば、5mgのポリマー粒子20に対して50μL程度に設定されるが、液量(容量)を倍量の100μL程度に設定するのが好ましい。これにより、化合物Aによる糖鎖の標識効率を向上させることが可能となる。ただし、液量は100μLを超えても良いが、一定量を超えると、後工程[8]において、反応に使用されなかった芳香族アミン(化合物A)を除去するのが困難となるおそれがあるため、最も好まし液量は100μL〜200μLの間に設定される。
Further, when the liquid volume is defined by the
より具体的には、芳香族アミンとして2−aminobenzamideを用いる場合、ウェル101内に、1.4 M 2-Aminobenzamide, 1 M sodium cyanoborohydrideの濃度になるように30%酢酸/ジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解させた溶液100μLを化合物含有液25として添加する。
More specifically, when 2-aminobenzamide is used as the aromatic amine, it is dissolved in 30% acetic acid / dimethyl sulfoxide (DMSO) in the well 101 so as to have a concentration of 1.4 M 2-aminobenzamide, 1 M sodium cyanoborohydride. 100 μL of the resulting solution is added as compound-containing
[7−4’]次に、化合物含有液25を加熱することで、化合物含有液25を一定の温度範囲に保つ。
[7-4 '] Next, the compound-containing
これにより、ポリマー粒子20から再遊離している糖鎖は化合物Aと反応し、その結果、糖鎖は化合物Aでラベル化されることとなる。
Thereby, the sugar chain re-released from the
この際の反応系のpHは、好ましくは2〜9、より好ましくは2〜7であり、さらに好ましくは2〜6である。 The pH of the reaction system at this time is preferably 2 to 9, more preferably 2 to 7, and further preferably 2 to 6.
ラベル化時の温度は、好ましくは0〜100℃程度、より好ましくは4〜95℃程度、さらに好ましくは30〜90℃程度の温度範囲に保たれるように設定する。 The temperature at the time of labeling is preferably set so as to be maintained in a temperature range of about 0 to 100 ° C, more preferably about 4 to 95 ° C, and further preferably about 30 to 90 ° C.
また、反応時間は、かかる温度範囲に設定した場合、通常、0.1〜20時間程度、好ましくは、0.6〜12時間程度に設定される。 The reaction time is usually set to about 0.1 to 20 hours, preferably about 0.6 to 12 hours when set in such a temperature range.
より具体的には、芳香族アミンとして2−aminobenzamideを用いた場合、化合物含有液25を30〜70℃の温度範囲で加熱して、1〜10時間程度、反応する。
かかる条件で、ラベル化を行うことで、糖鎖が確実に化合物Aによりラベル化される。
More specifically, when 2-aminobenzamide is used as the aromatic amine, the compound-containing
By performing labeling under such conditions, the sugar chain is surely labeled with Compound A.
なお、化合物Aとして芳香族アミンを用いた場合、前記工程[7−2]で説明したような、化合物含有液25の乾燥を省略することができる。
In addition, when an aromatic amine is used as the compound A, the drying of the compound-containing
以上のような工程[7−1’]〜[7−4’]によっても、糖鎖が化合物Aでラベル化される。 The sugar chain is labeled with the compound A also by the steps [7-1 ′] to [7-4 ′] as described above.
[8]次に、化合物Aでラベル化された糖鎖(以下、「ラベル化糖鎖」と言うこともある。)を精製する。 [8] Next, the sugar chain labeled with Compound A (hereinafter sometimes referred to as “labeled sugar chain”) is purified.
ここで、上記のようにポリマー粒子20に捕捉された糖鎖を再遊離させることで、ラベル化糖鎖を得た場合、化合物Aでラベル化された糖鎖以外に、マルチウェルフィルタープレート100中に含まれる物質としては、糖鎖が遊離したポリマー粒子20および糖鎖のラベル化に使用されなかった化合物A(以下、「未使用化合物A」と言うこともある。)が挙げられる。
Here, when the labeled sugar chain is obtained by re-releasing the sugar chain captured by the
そのため、本工程[8]では、これらポリマー粒子20および未使用化合物Aを除去することで、ラベル化糖鎖の精製を行う。
Therefore, in this step [8], the labeled sugar chain is purified by removing the
以下、前記工程[4]〜[7]と同様に、マルチウェルフィルタープレート100が備えるウェル101を用いて、ラベル化糖鎖を精製する場合について説明する。
Hereinafter, similarly to the steps [4] to [7], the case where the labeled sugar chain is purified using the well 101 provided in the
[8−1]まず、図6(a)に示すように、前記工程[7−2]において得られた、乾燥したラベル化糖鎖と、ポリマー粒子20とがウェル101中に収納されたマルチウェルフィルタープレート100およびスペーサ700を第1の支持台400の凹部405に挿入し、さらに第2の支持台500の凹部505に調整板600およびマルチウェルプレート200を挿入し、この状態で、第2の支持台500上に、第1の支持台400を載置する。すなわち、本工程では、精製装置1の第1の使用方法が適用される。
[8-1] First, as shown in FIG. 6 (a), a multi-layer in which the dried labeled sugar chains and
そして、この状態で、溶解液26をマルチウェルフィルタープレート100が備えるウェル101内に添加する。
In this state, the
溶解液26としては、ラベル化糖鎖を溶解し得る液剤であればよく、特に限定されるものではないが、水、各種緩衝液、各種有機溶媒等が挙げられる。
The
なお、前記工程[7−2]における化合物含有液25の加熱によりポリマー粒子20が乾燥していない場合には、本工程[8−1]におけるウェル101内への溶解液26の添加を省略することができる。
If the
さらに、化合物Aとして、芳香族アミンで構成される蛍光物質を用いた場合には、前記工程[7−1’]〜[7−4’]で得られる化合物Aでラベル化された糖鎖が乾燥していないため、この場合についても、本工程[8−1]におけるウェル101内への溶解液26の添加を省略することができる。
Furthermore, when a fluorescent substance composed of an aromatic amine is used as the compound A, the sugar chain labeled with the compound A obtained in the above steps [7-1 ′] to [7-4 ′] Since it is not dried, also in this case, the addition of the
[8−2]次に、精製装置1の吸引ポンプを作動させることで、マルチウェルフィルタープレート100と、第1の支持台400と、第2の支持台500とで形成される内部空間を負圧とし、これにより、ウェル101内の溶解液26を吸引する(図6(b)参照。)。
[8-2] Next, by operating the suction pump of the purification apparatus 1, the internal space formed by the
これにより、図6(c)に示すように、溶解液26を、フィルター105を透過させることで、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101にポリマー粒子20を残存させた状態で、マルチウェルフィルタープレート100のウェル101から選択的に溶解液26を、このウェル101に対応する位置のマルチウェルプレート200が備えるウェル201内に貯留することができるとともに、この溶解液26中に溶解したラベル化糖鎖をマルチウェルプレート200のウェル201に移動させることができる。その結果、ラベル化糖鎖とポリマー粒子20とが分離される。
As a result, as shown in FIG. 6C, the
すなわち、工程[8−2]において、フィルター105を備えるウェル101を複数有するマルチウェルフィルタープレート100を用いて、溶解液26をウェル101中に供給した後、フィルター105の下側を負圧にすることでウェル101の上下で圧力差を生じさせ、その結果、ラベル化糖鎖とポリマー粒子20とが分離される。
That is, in the step [8-2], the
なお、この際、未使用化合物Aも、通常、溶解液26に対して溶解性を示すため、溶解液26に溶解した状態で、マルチウェルプレート200のウェル201側に移動する。
At this time, since the unused compound A also usually shows solubility in the
なお、精製装置1の第1の使用方法では、前述したように、筒体701の下側開口703が、前記厚さ方向(高さ方向)で、ウェル201の上端と一致、またはウェル201の上端より下側に位置するように設定され、マルチウェルフィルタープレート100の底面103が、前記厚さ方向で、筒体701の上側開口702と一致、または筒体701の上側開口702より下側に位置するように設定されている。これにより、貫通孔104を介して流出された溶解液26が、ウェル201以外の領域に飛散してしまうのを確実に抑制または防止することができるため、ウェル101に対応する、ウェル201内に溶解液(液体)26を高効率に供給することができる。
In the first method of using the purification apparatus 1, as described above, the
[8−3]次に、フィルター105に代えて、シリカゲル106がウェル101の下側に配置されたマルチウェルフィルタープレート(マルチウェルシリカゲルプレート)100’を用意し、このマルチウェルフィルタープレート100’を第1の支持台400の凹部405に挿入し、さらに第2の支持台500の凹部505に調整板600およびトレイ300を挿入し、この状態で、第2の支持台500上に、第1の支持台400を載置する。
[8-3] Next, instead of the
そして、図7(a)に示すように、前記工程[8−2]において、マルチウェルプレート200の各ウェル201に分離された、ラベル化糖鎖を含有する溶解液26をアセトニトリル等の非水溶媒で希釈し、マルチウェルフィルタープレート100’のシリカゲル106を備えるウェル101内に供給する。
Then, as shown in FIG. 7A, in the step [8-2], the
これにより、図7(b)に示すように、ウェル101のシリカゲル106を透過した溶解液26が貫通孔104を介して、各ウェル101に対応するトレイ300の凹部301に液滴として流出することとなる。
As a result, as shown in FIG. 7B, the
この際、シリカゲル106をアセトニトリル等の非水溶媒で希釈した溶解液26が透過するため、溶解液26に含まれるラベル化糖鎖と未使用化合物Aとは、シリカゲルに吸着する。
At this time, since the
[8−4]次に、図7(b)の状態を維持したまま、さらに、マルチウェルフィルタープレート100’のウェル101内にアセトニトリル等の非水溶媒を供給し、シリカゲル106を洗浄する。
[8-4] Next, while maintaining the state of FIG. 7B, a nonaqueous solvent such as acetonitrile is further supplied into the well 101 of the
ここで、シリカゲルへの吸着力は、未使用化合物Aよりもラベル化糖鎖の方が高い。したがって、ウェル101内に非水溶媒を供給してシリカゲル106を洗浄することで、未使用化合物Aの少なくとも一部をシリカゲルから除去することができる。
Here, the adsorptive power to silica gel is higher for labeled sugar chains than for unused compound A. Therefore, by supplying a non-aqueous solvent into the well 101 and washing the
[8−5]次に、図7(c)に示すように、第1の支持台400の凹部405に、マルチウェルフィルタープレート100’およびスペーサ700を挿入し、さらに第2の支持台500の凹部505に、トレイ300に代えてマルチウェルプレート200を挿入し、この状態で、第2の支持台500上に、第1の支持台400を載置する。
[8-5] Next, as shown in FIG. 7C, the
その後、マルチウェルフィルタープレート100’内に水27を加え、シリカゲルを透過させることにより、未使用化合物Aの混在が的確に防止または抑制された状態で、図7(d)に示すように、マルチウェルプレート200のウェル201に、水27中に溶解した状態で、ラベル化糖鎖が精製(分離)されることとなる。
Thereafter,
なお、本工程[8−3]〜[8−5]では、突出部107が形成されたマルチウェルフィルタープレート100’を用いて、ラベル化糖鎖を精製することとしたが、この突出部107の形成が省略されたマルチウェルフィルタープレート100’によっても、前記と同様にしてラベル化糖鎖を精製することができる。
In this step [8-3] to [8-5], the labeled sugar chain was purified using the
以上のように工程[8−3]〜[8−5]において、シリカゲル106を備えるウェル101を複数有するマルチウェルフィルタープレート(マルチウェルシリカゲルプレート)100’を用いることで、シリカゲル106に対するラベル化糖鎖と未使用化合物Aとの吸着力の差に基づいて、ラベル化糖鎖が未使用化合物Aから分離される。
As described above, in steps [8-3] to [8-5], by using the multiwell filter plate (multiwell silica gel plate) 100 ′ having a plurality of
以上のような工程を経ることで、精製装置1を用いて、化合物Aでラベル化された糖鎖が精製される。 Through the above steps, the sugar chain labeled with the compound A is purified using the purification apparatus 1.
なお、捕捉担体の官能基を失活する必要がない場合には、本工程[6]を省略するようにしてもよい。 If there is no need to deactivate the functional group of the capture carrier, this step [6] may be omitted.
また、化合物Aでラベル化された糖鎖は、MALDI-TOF MSに代表される質量分析、さらに高速液体クロマトグラフィー(HPLC)等の手法で分析することができる。 In addition, the sugar chain labeled with Compound A can be analyzed by a technique such as mass spectrometry represented by MALDI-TOF MS, and high performance liquid chromatography (HPLC).
特に、糖鎖が前述した化学式(3)で表されるN-aminooxyacetyl-tryptophanyl(arginine methyl ester)でラベル化されている場合、MALDI-TOF MSを用いて高感度分析を行うことができる。 In particular, when the sugar chain is labeled with N-aminooxyacetyl-tryptophanyl (arginine methyl ester) represented by the chemical formula (3) described above, high-sensitivity analysis can be performed using MALDI-TOF MS.
このような糖鎖の精製方法によれば、簡単な作業で優れた精度で糖鎖を分離精製することができる。さらに、複数のウェルに供給された処理液を一括して処理することができるため、一度の精製処理で、多量の糖鎖を精製することができるようになる。 According to such a method for purifying sugar chains, sugar chains can be separated and purified with excellent accuracy by simple operations. Furthermore, since the processing solutions supplied to the plurality of wells can be processed at once, a large amount of sugar chains can be purified by a single purification process.
また、上述したような糖鎖の精製方法においては、補足担体(ポリマー粒子20)および精製装置1を用い、吸引ポンプを用いたウェル101の上下での圧力差や、フィルター105を用いたろ過等の手段を利用することで、前述した従来法と比較して、工程の簡略化を図ることができるため、コストと時間の無駄の減少を実現することができる。
Further, in the sugar chain purification method as described above, a supplemental carrier (polymer particle 20) and the purification apparatus 1 are used, the pressure difference between the upper and lower sides of the well 101 using a suction pump, the filtration using the
以上、本発明のスペーサおよび処理装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the spacer and the processing apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these.
また、本発明のスペーサおよび処理装置の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、または、任意の構成のものを付加することもできる。 Moreover, the structure of each part of the spacer and the processing apparatus of the present invention can be replaced with an arbitrary one that can exhibit the same function, or an arbitrary structure can be added.
さらに、前記実施形態では、精製装置において、スペーサが有する支持体の縁部が、第1の支持台が有する底部の開口部が設けられている縁部で係止されることで、第1の支持台の凹部内に固定される場合について説明したが、これに限定されず、スペーサをマルチウェルフィルタープレートに係合する係合部を備えるものとし、これにより、スペーサが第1の支持台の凹部内に固定されるようにしてもよい。 Furthermore, in the said embodiment, in the refiner | purifier, the edge part of the support body which a spacer has is latched by the edge part in which the opening part of the bottom part which a 1st support stand has is provided, and 1st Although the case where it fixes in the recessed part of a support stand was demonstrated, it is not limited to this, It shall be provided with the engaging part which engages a spacer with a multiwell filter plate, and, thereby, a spacer is a 1st support stand. You may make it fix in a recessed part.
また、前記実施形態では、精製装置において、マルチウェルフィルタープレートの各ウェルが有するフィルターの下側を、その上側より負圧とすることでフィルターに液体を透過させる構成としたが、かかる場合に限らず、フィルターにおける液体の透過は、マルチウェルフィルタープレートに付与された遠心力によって行われるようにしてもよい。さらに、液体の粘度等が低く液体がフィルターを容易に透過する場合には、重力すなわち自由落下により、液体がフィルターを透過するようにしてもよい。 In the above embodiment, in the purification apparatus, the lower side of the filter of each well of the multi-well filter plate is configured to allow the liquid to permeate the filter by making the lower pressure from the upper side. However, this is not the case. Instead, the permeation of the liquid through the filter may be performed by a centrifugal force applied to the multiwell filter plate. Furthermore, when the liquid has a low viscosity or the like and easily passes through the filter, the liquid may pass through the filter by gravity, that is, free fall.
すなわち、フィルター(ウェル)の上下に生じる力差は、フィルターの下側を、その上側より負圧とする圧力差に限らず、フィルターの上側に位置する液体に遠心力や、重力を作用させることにより得ることができる。 In other words, the force difference generated above and below the filter (well) is not limited to the pressure difference in which the lower side of the filter is set to a negative pressure from the upper side, and centrifugal force or gravity is applied to the liquid located above the filter. Can be obtained.
さらに、前記実施形態では、精製装置を用いて糖タンパク質から糖鎖を精製する場合、すなわち、マルチウェルフィルタープレートとスペーサとマルチウェルプレートとを用いて糖鎖を精製する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、マルチウェルフィルタープレートとスペーサとマルチウェルプレートとを備える装置を、サイズ除去、ビーズ・レジン・ベースアッセイ、サンプル濃縮・脱塩・精製等に適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, a case where a sugar chain is purified from a glycoprotein using a purification apparatus, that is, a case where a sugar chain is purified using a multiwell filter plate, a spacer, and a multiwell plate has been described. Without being limited thereto, an apparatus including a multiwell filter plate, a spacer, and a multiwell plate can be applied to size removal, bead / resin / base assay, sample concentration / desalting / purification, and the like.
1 精製装置
20 ポリマー粒子
21 純水
22 粒子分散液
23 糖鎖含有液
24 洗浄液
25 化合物含有液
26 溶解液
27 水
100、100’ マルチウェルフィルタープレート
101 ウェル
103 底面
104 貫通孔
105 フィルター
106 シリカゲル
107 突出部
200 マルチウェルプレート
201 ウェル
202 ウェル形成部
203 底面
204 フレーム部
300 トレイ
301 凹部
400 第1の支持台
401 底部
402 開口部
403 上側外壁
404 下側外壁
405 凹部
406 凹部
407 パッキン
408 開口部
500 第2の支持台
501 底部
502 突出部
503 外壁
505 凹部
506 貫通孔
507 パッキン
600 調整板
700 スペーサ
701 筒体
702 上側開口
703 下側開口
705 支持体
706 貫通口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
該マルチウェルフィルタープレートの下側に配置され、複数の前記第1のウェルに対応する複数の第2のウェルを有するマルチウェルプレートと、の間に配置され、
複数の前記第1のウェルに対応する複数の筒体を有するスペーサであって、
前記マルチウェルフィルタープレートと前記マルチウェルプレートとの間に配置する際に、前記筒体の下端が、上下方向で、第2のウェルの上端と一致、または第2のウェルの上端より下側に位置するように設定され、かつ、前記マルチウェルフィルタープレートにおける前記筒体が臨む前記底面が、上下方向で、前記筒体の上端と一致、または前記筒体の上端より下側に位置するように設定されることを特徴とするスペーサ。 A multi-well filter plate comprising a plurality of first wells, a filter housed in the bottom of the first well, and a through-hole penetrating the bottom surface of the first well;
A multi-well plate disposed below the multi-well filter plate and having a plurality of second wells corresponding to the plurality of first wells;
A spacer having a plurality of cylinders corresponding to the plurality of first wells,
When arranged between the multi-well filter plate and the multi-well plate, the lower end of the cylinder is vertically aligned with the upper end of the second well or below the upper end of the second well. The bottom surface of the multi-well filter plate facing the cylinder body is set to be aligned with the upper end of the cylinder body or positioned below the upper end of the cylinder body. A spacer characterized by being set.
該突出部の下端が、上下方向で、前記筒体の上端と一致、または前記筒体の上端より下側に位置する請求項1または2に記載のスペーサ。 The multi-well filter plate includes a projecting portion projecting downward on the bottom surface facing the cylindrical body,
The spacer according to claim 1 or 2, wherein a lower end of the projecting portion is vertically aligned with an upper end of the cylindrical body or positioned below the upper end of the cylindrical body.
該マルチウェルフィルタープレートの下側に配置され、複数の前記第1のウェルに対応する複数の第2のウェルを有するマルチウェルプレートと、
前記マルチウェルフィルタープレートと、前記マルチウェルプレートとの間に配置され、複数の前記第1のウェルに対応する複数の筒体を有するスペーサとを備える処理装置であって、
前記スペーサは、前記マルチウェルフィルタープレートと前記マルチウェルプレートとの間に前記スペーサを配置する際に、前記筒体の下端が、上下方向で、第2のウェルの上端と一致、または第2のウェルの上端より下側に位置するように設定され、かつ、前記マルチウェルフィルタープレートにおける前記筒体が臨む前記底面が、上下方向で、前記筒体の上端と一致、または前記筒体の上端より下側に位置するように設定されていることを特徴とする処理装置。 A multi-well filter plate comprising a plurality of first wells, a filter housed in the bottom of the first well, and a through-hole penetrating the bottom surface of the first well;
A multi-well plate disposed under the multi-well filter plate and having a plurality of second wells corresponding to the plurality of first wells;
A processing apparatus comprising: the multi-well filter plate; and a spacer having a plurality of cylindrical bodies disposed between the multi-well plate and corresponding to the plurality of first wells,
When the spacer is disposed between the multiwell filter plate and the multiwell plate, the lower end of the cylindrical body coincides with the upper end of the second well in the vertical direction, or the second spacer The bottom surface of the multi-well filter plate, which is set to be positioned below the upper end of the well and faces the cylindrical body, coincides with the upper end of the cylindrical body in the vertical direction, or from the upper end of the cylindrical body A processing apparatus which is set to be positioned on the lower side.
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