JP2021012200A - Timタンパク質結合担体、当該担体を用いた細胞外膜小胞及びウイルスの取得方法、除去方法、検出方法並びに当該担体を含むキット - Google Patents
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Abstract
Description
ウイルスを除去する方法としても同様の方法が知られており、細胞外膜小胞を除去する方法と同様の問題があった。
1.T細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子4(Tim4)タンパク質、T細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子3(Tim3)タンパク質、及びT細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子1(Tim1)タンパク質から選ばれるタンパク質(Timタンパク質)が結合した担体(Tim担体)。
2.以下の工程を含むことを特徴とする試料中の細胞外膜小胞又はウイルスを取得する方法;
(1)カルシウムイオン存在下、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程(複合体形成工程)
(2)当該複合体と試料とを分離する工程(複合体分離工程)
(3)当該複合体から細胞外膜小胞又はウイルスを分離し、細胞外膜小胞又はウイルスを取得する工程(取得工程)。
3.以下の工程を含むことを特徴とする試料中の細胞外膜小胞又はウイルスを除去する方法;
(1)カルシウムイオン存在下、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程(複合体形成工程)
(2)当該複合体と試料とを分離する工程(複合体分離工程)。
4.以下の工程を含むことを特徴とする試料中の細胞外膜小胞又はウイルスを検出する方法;
(1)カルシウムイオン存在下、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程(複合体形成工程)
(2)当該複合体を検出する工程(検出工程)
5.Tim担体を含んでなる、細胞外膜小胞又はウイルスの捕捉用キット。
6.Timタンパク質を含んでなる試薬と、担体を含んでなる試薬とを含んでなる細胞外膜小胞又はウィルスの捕捉用キット。
しかしながら、これらのPSタンパク質のうち、Tim1タンパク質、Tim3タンパク質及びTim4タンパク質以外のPSタンパク質を用いた場合には、細胞外膜小胞又はウィルスを取得、除去又は検出することは困難であることが判った。
本発明に係る細胞外膜小胞としては、生体内の細胞又は培養細胞から分泌される、脂質二重膜で構成され、その膜表面にホスファチジルセリンを有する小型膜小胞である。当該小胞の直径は、通常20nmから1000nm、好ましくは50nmから500nm、より好ましくは50nmから200nmである。
本発明に係るウイルスとしては、宿主細胞の細胞膜、核膜、ゴルジ体、小胞体などに由来する脂質二重膜から構成されるエンベロープをウイルスのカプシド(外殻)に有し、エンベロープ表面にホスファチジルセリンを有するウイルス(以下、「エンベロープウイルス」とよぶ)である。当該本発明に係るウイルスの直径は、通常20nm〜320nmである。本発明に係るエンベロープウイルスとしては、生化学辞典 第2版、東京化学同人、1990、1503p―1505pに記載されている科に属するエンベロープを有するウイルスが挙げられる。具体的には、ポックスウイルス科、バキュロウイルス科、ラブドウイルス科、ブニヤウイルス科、トガウイルス科、ヘルペスウイルス科、パラミクソウイルス科、オルトミクソウイルス科、レトロウイルス科、アレナウイルス科、コロナウイルス科などが挙げられる。
本発明に係るTimタンパク質とは、本発明に係るT細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子1(Tim1)タンパク質(以下、「本発明に係るTim1タンパク質」と略記する場合がある)、本発明に係るT細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子3(Tim3)タンパク質(以下、「本発明に係るTim3タンパク質」と略記する場合がある)、及び本発明に係るT細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子4(Tim4)タンパク質(以下、「本発明に係るTim4タンパク質」と略記する場合がある)から選ばれる少なくとも1種のTimタンパク質である。
より具体的には、少なくとも、ホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)のアミノ酸配列を有しているものであればよく、Tim4タンパク質の全長のアミノ酸配列を有するものであっても、Tim4タンパク質の一部でもよい。
前記ホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)のアミノ酸配列としては、例えば配列番号1(マウス由来Tim4タンパク質のN末端22〜135アミノ酸領域(RefSeq NP_848874.3)、配列番号2(ヒト由来Tim4タンパク質のN末端25〜137アミノ酸領域(RefSeq NP_612388.2)等が挙げられる。
前記Tim4タンパク質の全長のアミノ酸配列としては、配列番号3(マウス由来Tim4タンパク質の全長配列1〜343アミノ酸領域(RefSeq NP_848874.3))、配列番号4(ヒト由来Tim4タンパク質の全長配列1〜378アミノ酸領域(RefSeq NP_612388.2))等が挙げられる。
当該Tim4タンパク質の一部としては、配列番号5(マウス由来Tim4タンパク質のN末端22〜273アミノ酸領域(RefSeq NP_848874.3))、配列番号6 マウス由来Tim4タンパク質のN末端22〜279アミノ酸領域(RefSeq NP_848874.3)、配列番号7 ヒト由来Tim4タンパク質のN末端25〜315アミノ酸領域(RefSeq NP_612388.2)等のホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)及びムチンドメインのアミノ酸配列を有するもの等が挙げられる。要すれば、これらの配列はシグナル配列を有するものであってもよい。
より具体的には、少なくとも、ホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)のアミノ酸配列を有しているものであればよく、Tim1タンパク質の全長のアミノ酸配列を有するものであっても、Tim1タンパク質の一部でもよい。
前記ホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)のアミノ酸配列としては、例えば配列番号8(マウス由来Tim1タンパク質のN末端22〜131アミノ酸領域(RefSeq NP_001160104.1)、配列番号9(ヒト由来Tim1タンパク質のN末端21〜130アミノ酸領域(RefSeq NP_036338.2)等が挙げられる。
前記Tim1タンパク質の全長のアミノ酸配列としては、配列番号10(マウス由来Tim1タンパク質の全長配列1〜282アミノ酸領域(RefSeq NP_001160104.1)))、配列番号11(ヒト由来Tim1タンパク質の全長配列1〜364アミノ酸領域(RefSeq NP_036338.2)等が挙げられる。
当該Tim1タンパク質の一部としては、配列番号12(マウス由来Tim1タンパク質のN末端22〜212アミノ酸領域(RefSeq NP_001160104.1))、配列番号13 ヒト由来Tim1タンパク質のN末端21〜295アミノ酸領域(RefSeq NP_612388.2)等のホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)及びムチンドメインのアミノ酸配列を有するもの等が挙げられる。要すれば、これらの配列はシグナル配列を有するものであってもよい。
より具体的には、少なくとも、ホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)のアミノ酸配列を有しているものであればよく、Tim3タンパク質の全長のアミノ酸配列を有するものであっても、Tim3タンパク質の一部でもよい。
前記ホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)のアミノ酸配列としては、例えば配列番号14(マウス由来Tim3タンパク質のN末端22〜134アミノ酸領域(RefSeq NP_599011.2)、配列番号15(ヒト由来Tim3タンパク質のN末端22〜135アミノ酸領域(RefSeq NP_116171.3)等が挙げられる。
前記Tim3タンパク質の全長のアミノ酸配列としては、配列番号16(マウス由来Tim3タンパク質の全長配列1〜281アミノ酸領域(RefSeq NP_599011.2)))、配列番号17(ヒト由来Tim3タンパク質の全長配列1〜301アミノ酸領域(RefSeq NP_116171.3)等が挙げられる。
当該Tim3タンパク質の一部としては、配列番号18(マウス由来Tim3タンパク質のN末端22〜189アミノ酸領域(RefSeq NP_599011.2))、配列番号19 ヒト由来Tim3タンパク質のN末端22〜200アミノ酸領域(RefSeq NP_116171.3)等のホスファチジルセリンに対する結合ドメイン(IgVドメイン)及びムチンドメインのアミノ酸配列を有するもの等が挙げられる。要すれば、これらの配列はシグナル配列を有するものであってもよい。
また、前記したアフィニティータグとTimタンパク質とは、直接結合していても、「「昆虫培養細胞由来無細胞蛋白質合成試薬キットTransdirect insect cellを用いた蛋白質発現」江連徹、鈴木崇、伊東昌章、四方正光(島津製作所・分析計測事業部)公開日 2008/6/9: 蛋白質科学会アーカイブ, 1, e005 (2008)」等に記載のスペーサーを介して結合していてもよい。従って、本発明に係るTimタンパク質には、Timタンパク質のアミノ酸配列(全長又は一部配列)と前記した如きアフィニティータグのアミノ酸配列とスペーサーのアミノ酸配列とを有するタンパク質も含まれる。
本発明に係るTimタンパク質は、そのアミノ酸配列に従って、一般的な化学的製法により製造することができる。例えば、フルオレニルメチルオキシカルボニル法(Fmoc法)、t−ブチルオキシカルボニル法(tBoc法)等の通常の化学的製法(化学合成法)により、本発明に係るTimタンパク質を得ることができる。また、市販のペプチド合成機を用いて化学合成することもできる。
本発明に係るTimタンパク質を発現させる為の発現用ベクター(以下、本発明に係る発現用ベクターとする)は、本発明に係るTimタンパク質をコードする核酸配列(以下、「本発明に係るTimコード配列」と略記する場合がある)を含むものであれば、いずれでもよい。
本発明に係るTim1タンパク質をコードする核酸配列としては、例えば配列番号22(マウス由来Tim1タンパク質の全長配列1〜282アミノ酸領域をコードするcDNAの塩基配列(RefSeq No.NM_001166632.1)。末端3塩基に終止コドン(tga)を含む)、配列番号23(ヒト由来Tim1タンパク質の全長配列1〜364アミノ酸領域をコードするcDNAの塩基配列(RefSeq No.NM_012206.3)。末端3塩基に終止コドン(taa)を含む)等が挙げられる。
本発明に係るTim3タンパク質をコードする核酸配列としては例えば配列番号24(マウス由来Tim3タンパク質の全長配列1〜281アミノ酸領域をコードするcDNAの塩基配列(RefSeq No.NM_134250.2)。末端3塩基に終止コドン(tga)を含む)、配列番号25(ヒト由来Tim3タンパク質の全長配列1〜301アミノ酸領域をコードするcDNAの塩基配列(RefSeq No.NM_032782.4)。末端3塩基に終止コドン(tag)を含む)等が挙げられる。
宿主としては、本発明に係るTimタンパク質を発現可能なものであれば、いずれでもよく、例えば、大腸菌、昆虫細胞、哺乳類細胞、植物細胞、酵母細胞等が挙げられ、哺乳類細胞が好ましい。哺乳類細胞としては、例えば、HEK293T細胞、COS−7細胞、CHO−K1細胞、CHO−S細胞等が挙げられる。
本発明に係る発現用ベクターを、「目的別で選べるタンパク質発現プロトコール、第3章タンパク質発現プロトコール、ISBN978−4−7581−0175−2、羊土社」等に記載のベクターを宿主へ遺伝子導入する手法の常法に従って、宿主へ遺伝子導入する。
遺伝子導入を行った宿主を、宿主を培養する手法の常法に従って、培養する。培養条件としては、遺伝子導入を行った宿主により異なるが、宿主毎の常法に従えばよく、例えば、動物細胞であれば、通常5〜10%、好ましくは5〜8%CO2下、通常36℃〜38℃、好ましくは36.5℃〜37.5℃で、1日〜10日間、好ましくは3日〜4日間培養すればよい。尚、本発明に係るTimタンパク質は膜貫通ドメインと細胞内ドメインを含まないため、培養上清中に発現、分泌される。
次いで、得られた遺伝子導入した宿主の培養液を、遠心分離処理(通常200〜400×gで3分間〜10分間、好ましくは300×gで3分間〜6分間)して培養上清を回収し、要すれば、(i)通常1000〜2000×gで20分間〜60分間、好ましくは1200×gで20分間〜40分間、回収した培養上清を遠心分離処理し、及び/又は(ii)フィルターろ過処理を行い、不純物を分離して、培養上清濾過液を得てもよい。
さらに、要すれば、得られた培養上清濾過液を、限外濾過等の常法に従って、通常5倍〜20倍、好ましくは8倍〜12倍に濃縮して培養上清濾過液の濃縮液を得てもよい。
次いで、本発明に係るTimタンパク質がアフィニティータグを有する場合は、「目的別で選べるタンパク質発現プロトコール、第3章タンパク質発現プロトコール、第6節タンパク質の精製 タグによる精製、ISBN978−4−7581−0175−2、羊土社」等に記載のアフィニティータグ毎のアフィニティータグを利用したタンパク質の精製方法の常法(例えば、アフィニティータグに親和性を有する物質を固定化した担体を用いた方法)に従い、得られた培養上清、得られた培養上清濾過液、又は得られた培養上清濾過液の濃縮液から、本発明に係るTimタンパク質(Timタンパク質とアフィニティータグの融合タンパク質)を精製すればよい。
本発明に係るTimタンパク質がアフィニティータグを有さない場合は、「目的別で選べるタンパク質発現プロトコール、第3章タンパク質発現プロトコール、第6節タンパク質の精製 クロマトグラフィーによる精製、ISBN978−4−7581−0175−2、羊土社」等に記載のタンパク質の精製方法の常法に従い、各種クロマトグラフィーにより、得られた培養上清、得られた培養上清濾過液、又は得られた培養上清濾過液の濃縮液から、本発明に係るTimタンパク質を精製すればよい。
上記精製方法を適宜組み合わせて精製を行ってもよい。
本発明に係るTimタンパク質の具体的な調製方法としては、例えばアフィニティータグとしてFcタグを用いた場合、以下の方法が挙げられる。先ず、常法に従い、本発明に係るTimコード配列をpEF−Fcベクター又は市販のベクターに組み込み、本発明に係る発現用ベクターを構築する。次いで、常法に従い、宿主細胞へ本発明に係る発現用ベクターを遺伝子導入し、通常5〜10%、好ましくは5〜8%CO2下、36℃〜38℃、好ましくは36.5℃〜37.5℃で、1日〜10日間、好ましくは3日〜4日間培養する。次いで、得られた遺伝子導入した宿主の培養液を、遠心分離処理(通常200〜400×gで3分間〜10分間、好ましくは300×gで3分間〜6分間)して培養上清を回収し、要すれば、(i)通常1000〜2000×gで20分間〜60分間、好ましくは1200×gで20分間〜40分間、回収した培養上清を遠心分離処理し、及び/又は(ii)フィルターろ過処理を行い、不純物を分離して、培養上清濾過液を得てもよい。さらに、要すれば、得られた培養上清濾過液を、限外濾過等の常法に従って、通常5倍〜20倍、好ましくは8倍〜12倍に濃縮して培養上清濾過液の濃縮液を得てもよい。その後、本発明に係るTimタンパク質がアフィニティータグを有する場合には、アフィニティータグ毎の、アフィニティータグを利用した精製方法の常法に従い、得られた培養上清、得られた培養上清濾過液、又は得られた培養上清濾過液の濃縮液から本発明に係るTimタンパク質を精製することにより、本発明に係るTimタンパク質が得られる。
本発明のTimタンパク質が結合した担体(以下、「本発明のTim担体」と略記する場合がある)は、前記した如き本発明に係るTimタンパク質を本発明に係る担体に結合させたものである。
具体的には、本発明のTim担体としては、本発明に係るTim1タンパク質が結合した担体(以下、「本発明のTim1担体」と略記する場合がある)、本発明に係るTim3タンパク質が結合した担体(以下、「本発明のTim3担体」と略記する場合がある)、本発明に係るTim4タンパク質が結合した担体(以下、「本発明のTim4担体」と略記する場合がある)等が挙げられる。また、本発明に係るTim1タンパク質、本発明に係るTim3タンパク質、及び本発明に係るTim4タンパク質から選ばれる2種以上のタンパク質を結合させた担体も本発明のTim担体に包含される。
本発明のTim担体としては、本発明のTim4担体が特に好ましい。
本発明に係る担体としては、通常の免疫学的測定法で用いられる不溶性の担体であれば何れも使用可能であるが、例えば、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリグリシジルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、ポリクロロカーボネート、シリコーン樹脂、シリコーンラバー、アガロース、デキストラン、エチレン−無水マレイン酸共重合物等の有機物;ガラス、酸化ケイ素、ケイソウ、多孔性ガラス、スリガラス、アルミナ、シリカゲル、金属酸化物等の無機物質;鉄、コバルト、ニッケル、マグネタイト、クロマイト等の磁性体等;及びこれらの磁性体の合金を材料として調製されたものが挙げられる。また、これら担体は、マイクロプレート、チューブ、ディスク状片、粒子(ビーズ)等多種多様の形態で使用し得る。
尚、後述する本発明の取得方法及び本発明の除去方法に用いる場合には、粒子(ビーズ)で用いるのが好ましく、粒子の大きさは特に限定されないが、目的、用途に合わせて、通常10nm〜100μm、好ましくは100nmから10μmのものが挙げられる。
また、後述する本発明の検出方法に用いる場合には、粒子(ビーズ)又はマイクロプレートが好ましく、粒子の大きさは特に限定されないが、目的、用途に合わせて、通常10nm〜100μm、好ましくは100nmから10μmのものが挙げられ、またマイクロプレートのウェルの数、大きさは特に限定されないが、目的、用途に合わせて、通常12穴から1536穴、好ましくは96穴から384穴のものが挙げられる。
本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体との結合方法としては、タンパク質を担体に結合させる自体公知の方法に従えばよく、例えば、アフィニティー結合により結合させる方法;化学結合により結合させる方法(例えば、特許3269554号公報、WO2012/039395公報に記載の方法);物理的吸着により結合させる方法(例えば、特公平5−41946号公報に記載の方法)等が挙げられるが、アフィニティー結合により結合させる方法及び物理的吸着により結合させる方法が好ましい。
尚、後述する本発明の取得方法及び除去方法に用いる場合には、アフィニティー結合により結合させる方法が好ましい。また、後述する本発明の検出方法に用いる場合には、アフィニティー結合により結合させる方法又は物理的吸着が好ましい。
本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体との結合様式としては、本発明に係る担体と本発明に係るTimタンパク質とが結合していれば結合様式は問わないが、本発明に係る担体が本発明に係るTimタンパク質のSH基に結合したものが好ましい。また、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とを直接結合させても、化学的リンカー、アフィニティー物質[例えば、アフィニティータグに親和性を有する物質(後述)、本発明のTimタンパク質に対する抗体、ビオチン類(後述)、アビジン類(後述)、抗体等]等を介して間接的に結合させてもよい。
上記したアフィニティー結合により結合させる方法としては、物質間のアフィニティー結合(親和性)を利用して結合させる方法であれば何れでもよく、例えば、以下の(a)〜(c)が挙げられる。
(a)ビオチン類とアビジン類とのアフィニティー結合により結合させる方法
例えば、ビオチン類(ビオチン、イミノビオチン、デスチオビオチン、ビオシチン、ビオチンスルホキド等)及びアビジン類(アビジン、タマビジン、タマビジン2、ストレプトアビジン等)の組み合わせ等からなる、互いにアフィニティー(親和性)を有する2種以上の物質(アフィニティー物質)を用いることにより、当該アフィニティー物質を介して本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とを結合させることができる。
尚、アフィニティー物質は、何れか一方を本発明に係るTimタンパク質に結合させ、残りの一方を本発明に係る担体に結合させておけばよいが、例えば、ビオチン類とアビジン類を用いる場合には、アビジン類を本発明に係る担体に結合させ、ビオチン類を本発明に係るTimタンパク質に結合させておくのが一般的である。
(b)アフィニティータグとアフィニティータグに親和性を有する物質とのアフィニティー結合により結合させる方法
例えば、アフィニティータグに親和性を有する物質(ProteinA、ProteinG等)等の本発明に係るTimタンパク質にアフィニティー(親和性)を有する物質(アフィニティー物質)を用いることにより、当該アフィニティー物質を介して本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とを結合させることができる。
尚、アフィニティー物質は、本発明に係る担体に結合させておくのが一般的である。
(c)本発明のTimタンパク質に対する抗体と本発明のTimタンパク質とのアフィニティー結合により結合させる方法
例えば、本発明に係るTimタンパク質に対する抗体(抗FLAGタグ抗体、抗Hisタグ抗体、抗HAタグ抗体、抗Mycタグ抗体、抗MBPタグ抗体、抗GSTタグ抗体、抗Strep(II)タグ抗体等のアフィニティータグに対する抗体、及びAnti−TIM4 Antibody (clone RMT4−54)(LifeSpan Biosciences社製)等)等の本発明に係るTimタンパク質にアフィニティー(親和性)を有する物質(アフィニティー物質)を用いることにより、当該アフィニティー物質を介して本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とを結合させることができる。
尚、アフィニティー物質は、本発明に係る担体に結合させておくのが一般的である。
本発明に係る担体に結合させる本発明に係るTimタンパク質の量は、例えば本発明に係る担体がビーズの場合、担体1mgに対して、通常0.1μg〜50μg、好ましくは0.5μg〜30μg、より好ましくは1.0μg〜20μgである。
また、本発明に係る担体がマイクロプレートの場合、1ウェルに対して、通常0.1μg〜10μg、好ましくは0.2μg〜5μg、より好ましくは0.5μg〜2μgである。
以下に、本発明のTim担体の具体的な調製方法を、前記(a)−(c)の方法により、本発明のTim担体を調製する場合を例にとって説明する。
まず、(a)の方法では、前記の本発明に係るTimタンパク質の調製方法に従い、本発明に係るTimタンパク質を調製する。次いで、本発明に係るTimタンパク質とビオチン類とを結合させ(以下、「ビオチン標識」又は「ビオチン化」と略記する場合がある)、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を形成させる。一方、本発明に係る担体にアビジン類を結合させ、本発明に係る担体−アビジン類複合体を形成させる(以下、「アビジン類を結合させた本発明に係る担体」と略記する場合がある)。得られた本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体と本発明に係る担体−アビジン類複合体とを接触させて、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体中のビオチン類と担体−アビジン類複合体中のアビジン類とを結合させて、本発明のTim担体を得る。
前記(a)の方法において、本発明に係るTimタンパク質とビオチン類との結合は、市販のタンパク質のビオチン標識キットを用いても、必要な試薬類を適宜調整してタンパク質のビオチン標識の常法に従って行ってもよい。市販のタンパク質のビオチン標識キット(ビオチン化キット)を用いる方法としては、Biotin Labeling Kit−SH((株)同仁科学研究所)又はBiotin Labeling Kit−NH2((株)同仁科学研究所)に添付のプロトコールに記載の方法に従えばよい。
前記(a)の方法において、本発明に係る担体−アビジン類複合体(アビジン類を結合させた本発明に係る担体)は、市販のものを用いても、必要な試薬類を適宜調整して、常法に従って調製してもよい。本発明に係る担体−アビジン類複合体としては、例えば、アビジンを結合させたビーズ又はマイクロプレート、タマビジンを結合させたビーズ又はマイクロプレート、タマビジン2を結合させたビーズ又はマイクロプレート、ストレプトアビジンを結合させたビーズ又はマイクロプレート等が挙げられ、市販のものとしては、Dynabeads M−270 Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)、FGビーズストレプトアビジン(多摩川精機社製)、アビジンプレート(住友ベークライト社製)等が挙げられる。
前記(a)の方法において、(本発明に係る担体−アビジン類複合体と本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体とを結合させて)本発明のTim担体を得るには、例えば、本発明に係る担体がビーズの場合、本発明に係る担体−アビジン類複合体を通常0.1mg〜10mg、好ましくは0.3mg〜5.0mg、より好ましくは0.5〜3.0mgと、本発明に係る担体−アビジン類複合体1mg当たり発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を通常1.0〜50μg、好ましくは1.0〜30μg、より好ましくは1.0〜20μgとを接触させ、また本発明に係る担体がマイクロプレートの場合、1ウェル当たりの本発明に係る担体−アビジン類複合体と本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を通常1.0〜10μg、好ましくは1.0〜5.0μg、より好ましくは1.0〜2.0μgとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間反応させ、アビジン類とビオチン類を結合させればよい。これにより、本発明に係る担体−アビジン類複合体と本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体とが結合され、本発明のTim担体が得られる。
前記(a)の方法における、本発明のTim担体の具体的な調製方法は、例えば以下の方法で行えばよい。
まず、前記の本発明に係るTimタンパク質の調整方法に従い、本発明に係るTimタンパク質を調製する。次いで、Biotin Labeling Kit−SH((株)同仁科学研究所)、Biotin Labeling Kit−NH2((株)同仁科学研究所)に添付のプロトコール、又はタンパク質のビオチン標識における常法に従って、本発明に係るTimタンパク質にビオチン類を結合させて、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を形成する。
その後、本発明に係る担体がビーズの場合、本発明に係る担体−アビジン類複合体を通常0.1mg〜10mg、好ましくは0.3mg〜5.0mg、より好ましくは0.5〜3.0mgと、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を本発明に係る担体−アビジン類複合体1mg当たり本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を通常1.0〜50μg、好ましくは1.0〜30μg、より好ましくは1.0〜20μg含有する溶液(例えば精製水、又はpH 7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液等中に、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を含有する溶液)通常50μL〜1500μL、好ましくは100μL〜1000μL、より好ましくは200μL〜500μLとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間反応させ、本発明に係る担体−アビジン類複合体中のアビジン類と本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体中のビオチン類とを結合させることにより、本発明のTim担体を得る。
本発明に係る担体がマイクロプレートの場合、1ウェル当たりの本発明に係る担体−アビジン類複合体と本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を通常1.0〜10μg、好ましくは1.0〜5.0μg、より好ましくは1.0〜2.0μg含有する溶液(例えば精製水、又はpH 7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液等中に、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を含有する溶液)通常50μL〜300μL、好ましくは50μL〜200μL、より好ましくは100μL〜200μLとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間反応させ、本発明に係る担体−アビジン類複合体中のアビジン類と本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体中のビオチン類とを結合させることにより、本発明のTim担体を得る。
(b)の方法では、まず、前記の本発明に係るTimタンパク質の調整方法に従い、アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を調製する。一方、アフィニティータグに親和性を有する物質(アフィニティー物質)を本発明に係る担体に結合させ、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体を形成させる(以下、「アフィニティー物質を結合させた本発明に係る担体」と略記する場合がある)。得られた本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質とを接触させ、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体中のアフィニティー物質とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質中のアフィニティータグとを結合させ、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質とを結合させて、本発明のTim担体を得る。
前記(b)の方法における、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体としては、市販のものを用いても、必要な試薬類を適宜調整して常法に従って調製してもよい。本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体としては、例えば、Protein Gを結合させたビーズ又はマイクロプレート、Protein Aを結合させたビーズ又はマイクロプレート等が挙げられ、市販のものとしては、Dynabeads Protein G(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)、Dynabeads Protein A(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)、FGビーズ Protein G(多摩川精機製)、FGビーズ Protein A(多摩川精機製)等が挙げられる。
前記(b)の方法において、(本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質との結合により)本発明のTim担体を得るには、例えば以下の方法で行えばよい。本発明に係る担体がビーズの場合、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体を通常0.1mg〜10mg、好ましくは0.3mg〜5.0mg、より好ましくは0.5〜3.0mgと、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体1mg当たりアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を通常1.0〜50μg、好ましくは1.0〜30μg、より好ましくは1.0〜20μgとを接触させ、本発明に係る担体がマイクロプレートの場合、1ウェル当たりの本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を通常1.0〜10μg、好ましくは1.0〜5.0μg、より好ましくは1.0〜2.0μgとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間反応させ、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質とを結合させ、本発明のTim担体を得る。
また、この溶液中には、アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液と本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体とを接触後、アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体との結合を妨げない量であれば、例えば糖類、NaCl等の塩類、界面活性剤、防腐剤、蛋白質等が含まれていても良い。界面活性剤としては、例えばTween20等が挙げられ、アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を含有させる溶液における界面活性剤の濃度は、通常0.00001〜0.2%、好ましくは通常0.0005〜0.1%である。尚、これらの溶液にアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を溶解した溶液を、「アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質含有溶液」と略記する場合がある。
前記(b)の方法における、本発明のTim担体の具体的な調製方法は、例えば以下の方法で行えばよい。
まず、前記の本発明に係るTimタンパク質の調製方法に従い、アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を調製する。
次いで、本発明に係る担体がビーズの場合、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体を通常0.1mg〜10mg、好ましくは0.3mg〜5.0mg、より好ましくは0.5〜3.0mgと、アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体1mg当たりアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を通常1.0〜50μg、好ましくは1.0〜30μg、より好ましくは1.0〜20μg含有する溶液(例えば精製水、pH7.0〜8.0の緩衝液等中に、アフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液)通常50μL〜1500μL、好ましくは100μL〜1000μL、より好ましくは200μL〜500μLとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体中のアフィニティー物質とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質中のアフィニティータグとを結合させ、本発明のTim担体を得る。
本発明に係る担体がマイクロプレートの場合、1ウェル当たりの本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体と本発明に係るアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質1.0〜10μg、好ましくは1.0〜5.0μg、より好ましくは1.0〜2.0μg含有する溶液(例えば精製水、又はpH 7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液等中に、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を含有する溶液)通常50μL〜300μL、好ましくは50μL〜200μL、より好ましくは100μL〜200μLとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体中のアフィニティー物質とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質中のアフィニティータグとを結合させ、本発明のTim担体を得る。
尚、上記において、本発明に係るTimタンパク質として、アフィニティータグを有するTimタンパク質(Timタンパク質のアミノ酸配列とアフィニティータグのアミノ酸配列を有するタンパク質)を用いる場合には、抗Tim抗体としては、Timタンパク質を認識する抗体(Timタンパク質のアミノ酸配列に基づくタンパク質部分を認識する抗体)でも、アフィニティータグを認識する抗体(アフィニティータグのアミノ酸配列に基づくタンパク質部分を認識する抗体)でも何れを用いてもよい。また、本発明に係るTimタンパク質として、アフィニティータグを有さないTimタンパク質(Timタンパク質のアミノ酸配列のみからなるタンパク質)を用いる場合には、抗Tim抗体としては、Timタンパク質を認識する抗体(Timタンパク質のアミノ酸配列に基づくタンパク質部分を認識する抗体)を使用すればよい。
前記(c)の方法において、本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体としては、市販のものを用いても、必要な試薬類を適宜調整して常法に従って調製してもよい。本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体としては、例えば、抗Fcタグ抗体を結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗FLAGタグ抗体を結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗Hisタグ抗体を結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗GSTタグを結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗MBPタグを結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗HAタグを結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗Mycタグを結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗Strep(II)タグを結合させたビーズ又はマイクロプレート、抗Timタンパク質に対する抗体を結合させたビーズ又はマイクロプレート等が挙げられ、市販のものとしては、抗DYKDDDDKタグ抗体磁気ビーズ(和光純薬工業(株)製)等が挙げられる。
前記(c)の方法において、本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体と本発明に係るTimタンパク質との結合により本発明のTim担体を得る方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。即ち、本発明に係る担体がビーズの場合、本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体を通常0.1mg〜10mg、好ましくは0.3mg〜5.0mg、より好ましくは0.5〜3.0mgと、本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体1mg当たり本発明に係るTimタンパク質を通常1.0〜50μg、好ましくは1.0〜30μg、より好ましくは1.0〜20μgとを接触させ、本発明に係る担体がマイクロプレートの場合、1ウェル当たりの本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体と本発明に係るTimタンパク質を通常1.0〜10μg、好ましくは1.0〜5.0μg、より好ましくは1.0〜2.0μgとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間反応させ、本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体中の抗Tim抗体と本発明に係るTimタンパク質とを結合させ、本発明のTim4担体を得る。
前記(c)の方法における、本発明のTim担体の具体的な調製方法は、例えば以下の方法で行えばよい。
まず、前記の本発明に係るTimタンパク質の調製方法に従い、本発明に係るTimタンパク質を調製する。次いで、本発明に係る担体がビーズの場合、本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体を通常0.1mg〜10mg、好ましくは0.3mg〜5.0mg、より好ましくは0.5〜3.0mgと、本発明に係るTimタンパク質を本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体1mg当たり通常1.0〜50μg、好ましくは1.0〜30μg、より好ましくは1.0〜20μg含有する溶液(例えば精製水、例えばpH7.0〜8.0の緩衝液等中に本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液)通常100〜1000μL、好ましくは200〜500μLを接触させ、通常4℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間反応させ、本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体中の本発明に係るTimタンパク質に対する抗体と本発明に係るTimタンパク質とを結合させることにより、本発明のTim担体を得る。本発明に係る担体がマイクロプレートの場合、1ウェル当たりの本発明に係る担体−抗Tim抗体複合体と本発明に係る係るTimタンパク質1.0〜10μg、好ましくは1.0〜5.0μg、より好ましくは1.0〜2.0μg含有する溶液(例えば精製水、又はpH 7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液等中に、本発明に係るTimタンパク質−ビオチン類複合体を含有する溶液)通常50μL〜300μL、好ましくは50μL〜200μL、より好ましくは100μL〜200μLとを接触させ、通常4.0℃〜37℃、好ましくは11℃〜30℃、より好ましくは20℃〜25℃で、通常0.5時間〜24時間、好ましくは0.5時間〜8.0時間、より好ましくは0.5時間〜2.0時間、本発明に係る担体−アフィニティー物質複合体中のアフィニティー物質とアフィニティータグを有する本発明に係るTimタンパク質中のアフィニティータグとを結合させ、本発明のTim担体を得る。
本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とを物理的吸着により結合させる方法としては、自体公知の方法に従い、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とが結合する条件下、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とを接触させればよい。
まず、前記の本発明に係るTimタンパク質の調製方法に従い、本発明に係るTimタンパク質を調製する。次いで、本発明に係る担体がビーズの場合、本発明に係る担体1mgに、Timタンパク質を通常5.0〜50μg、好ましくは10〜50μg、より好ましくは20〜50μg含有する溶液(例えば精製水、例えばpH7.0〜8.0の緩衝液等中に本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液)を通常50μL〜300μL、好ましくは50μL〜200μL、より好ましくは50μL〜100μL接触させ、また本発明に係る担体がマイクロプレートの場合1ウェルに、Timタンパク質を通常0.1μg〜10μg、好ましくは0.2μg〜5μg、より好ましくは0.5μg〜2μg含有する溶液(例えば精製水、例えばpH7.0〜8.0の緩衝液等中に本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液)を通常50μL〜300μL、好ましくは50μL〜200μL、より好ましくは50μL〜100μL接触させ、通常2℃〜37℃、好ましくは4℃〜11℃で通常4時間〜48時間、好ましくは12時間〜24時間反応させ、本発明に係る担体と本発明に係るTimタンパク質とを結合させることにより、本発明のTim担体を得る。
前記のようにして得られた本発明のTim担体を、通常この分野で行われるブロッキング処理に付してもよい。
まず、前記のようにして得られた本発明のTim担体を含有する溶液を含む容器を、マグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁に本発明のTim担体を集合させ、前記容器内の溶液を捨てる。次いで、容器内に洗浄溶液を加え、攪拌する。その後、前記と同様に前記容器を、マグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁に本発明のTim担体を集合させ、前記容器内の溶液を捨てる。これらの洗浄操作は、必要に応じて数回繰り返し行ってもよい。当該洗浄操作において用いられる洗浄溶液としては、本発明のTim担体における本発明に係るTimタンパク質と本発明の担体との結合に影響を与えない溶液であればいずれでもよく、例えば精製水、例えばpH7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液(例えばPBS、TBS、HBS等)が挙げられる。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常5〜50mM、好ましくは10〜30mMの範囲から適宜選択され、NaCl濃度は通常100〜200mM、好ましくは140〜160mMの範囲から適宜選択される。この溶液中には、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体との結合を妨げない量であれば、例えば糖類、NaCl等の塩類、界面活性剤、防腐剤、蛋白質等が含まれていても良い。
界面活性剤としては、例えばTween20等が挙げられ、当該洗浄溶液における界面活性剤の濃度は、通常0.00001〜0.2%、好ましくは通常0.0005〜0.1%である。
本発明の細胞外膜小胞又はウイルスを取得する方法(以下、「本発明の取得方法」と略記する場合がある)は、以下の工程を含むことを特徴とする。
(1)カルシウムイオン存在下、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程(以下、「複合体形成工程」と略記する場合がある)
(2)当該複合体と試料とを分離する工程(以下、「複合体分離工程」と略記する場合がある)
(3)当該複合体から細胞外膜小胞又はウイルスを分離し、細胞外膜小胞又はウイルスを取得する工程(以下、「取得工程」と略記する場合がある)。
複合体形成工程は、カルシウムイオン存在下、Timタンパク質と担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程である。
本発明に係る試料は、液体中に本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを含有するもの或いは本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを含有する可能性があるもののいずれであってもよい。本発明に係る試料は、生体に由来するものでも、培地や緩衝液等の溶液に本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを溶解又は懸濁させたもののいずれでもよい。本発明に係る試料として、具体的には、血液、唾液、尿、乳汁、羊水、腹水等の体液、細胞培養上清等が挙げられる。
当該本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを含有(溶解又は懸濁)させる溶液としては、本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを安定な状態で溶解又は懸濁させ、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体の結合を妨げないものであればよく、例えば水、pH7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液(例えばTBS、HBS等)等が挙げられる。尚、リン酸バッファーはカルシウムと結合して沈殿が生じるので好ましくない。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常5〜50mM、好ましくは10〜30mMの範囲から適宜選択され、NaCl濃度は通常100〜200mM、好ましくは140〜160mMの範囲から適宜選択される。
この溶液中には、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体の結合を妨げない量であれば、例えば糖類、NaCl等の塩類、界面活性剤、防腐剤、蛋白質等が含まれていても良い。界面活性剤としては、例えばTween20等が挙げられ、当該本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを含有させる溶液における界面活性剤の濃度は、通常0.00001〜0.2%、好ましくは通常0.0005〜0.1%である。
本発明において、カルシウムイオンは、本発明に係るTimタンパク質と担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる際に存在させる。より具体的には、本発明に係るTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞とを接触させる際に、カルシウムイオンを存在させる。
カルシウムイオンを含有させる溶液としては、前記の本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを含有(溶解又は懸濁)させる溶液と同様であり、具体例等も同様である。
複合体形成工程において、本発明のTimタンパク質1μgと接触させる試料の量としては、通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1.0mlである。
複合体形成工程において、本発明のTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際の温度としては、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃である。
複合体形成工程において、本発明に係るTimタンパク質と試料との接触時間としては、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間である。
(1−A)は、カルシウムイオン存在下、本発明のTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させて、本発明に係る担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体(以下、「本発明に係る複合体」と略記する場合がある)を形成させる方法である。(1−A)において、カルシウムイオンは、本発明のTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際に存在させればよい。具体的には、本発明に係るTimタンパク質が結合した担体を含有する溶液又は/及び試料中にカルシウムイオンを含有させたものを用いても、本発明に係るTimタンパク質が結合した担体を含有する溶液と試料とカルシウムイオンを含有する溶液とを用いてもよい。
(1−A)において、本発明のTim担体1mgと接触させる試料の量としては、通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1.0mlである。
(1−A)において、本発明のTim担体と試料を接触させる際の温度としては、通常4.0〜37℃、好ましくは4.0〜25℃、より好ましくは4.0〜11℃である。
(1−A)において、本発明のTim担体と試料(細胞外膜小胞又はウイルス)との接触時間としては、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8.0時間、より好ましくは0.5〜4.0時間である。
(1−A)において、本発明のTim担体の量としては、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6.0mgである。
(1−A)は、例えば以下の方法で行えばよい。即ち、本発明のTim担体を、本発明のTim担体と試料とカルシウムイオンを含有する溶液とを混合後の溶液(本発明に係る複合体を形成させる際の溶液)1mL当たり通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6.0mgと、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液中のカルシウムイオン濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1.0〜10mM、より好ましくは2.0〜5.0mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液と、本発明のTim担体1mg当たり通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1.0mlの試料とを、通常4.0〜37℃、好ましくは4.0〜25℃、より好ましくは4.0℃〜11℃、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8.0時間、より好ましくは0.5〜4.0時間接触させて、本発明に係る担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる。
(1−B)は、本発明のTimタンパク質と本発明に係る担体とを別々に用いる方法である。例えば、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体とをアフィニティー結合を利用して結合させる場合には、以下の(1−B−i)、(1−B−ii)、又は(1−B−iii)のようにすればよい。
(1−B−i)は、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを、カルシウムイオンの存在下で同時に接触させて、[細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質)−アフィニティー物質−(本発明に係る担体)]からなる本発明に係る複合体を形成させる方法である。
具体的には、例えば、アフィニティー物質として互いに親和性を有する2種以上の物質を用いる場合には、一方のアフィニティー物質が結合した本発明に係るTimタンパク質(アフィニティー物質結合Timタンパク質)と残りのアフィニティー物質が結合した担体(アフィニティー物質結合担体)と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを、カルシウムイオンの存在下で同時に接触させて、アフィニティー物質結合Timタンパク質中の本発明に係るTimタンパク質と細胞外膜小胞又はウイルスとを結合させると共に、アフィニティー物質結合Timタンパク質中のアフィニティー物質とアフィニティー物質結合担体中のアフィニティー物質とを結合させることによって、[試料中の細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質)−アフィニティー物質−(本発明に係る担体)]からなる本発明に係る複合体を形成させる。
(1−B−i)において、カルシウムイオンは、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを同時に接触させる際に存在させればよい。具体的には、本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液、本発明に係る担体を含有する溶液、及び試料中の少なくとも一種以上にカルシウムイオンを含有させたものを用いても、本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液、本発明に係る担体を含有する溶液、及び試料とカルシウムイオンを含有する溶液とを接触させることにより行ってもよい。
(1−B−i)において、本発明に係るTimタンパク質1μgと接触させる試料の量としては、通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1.0mlである。
(1−B−i)において、本発明に係るTimタンパク質の量としては、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.01〜200μg、好ましくは0.15〜50μg、より好ましくは0.5〜24μgである。
(1−B−i)において、本発明に係る担体の量としては、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6.0mgである。
(1−B−i)において、本発明のTimタンパク質と本発明に係る担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際の温度としては、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃である。
本発明のTimタンパク質と本発明に係る担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの接触時間としては、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間である。
カルシウムイオンを含有する溶液としては、カルシウムイオンを含有させる溶液中、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液中のカルシウムイオンの濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1〜10mM、より好ましくは2〜5mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液である。
(1−B−i)は、例えば以下の方法で行えばよい。即ち、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.01〜200μg、好ましくは0.15〜50μg、より好ましくは0.5〜24μgの本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液(例えば精製水、例えばpH 7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液中に本発明のTimタンパク質を含有させた溶液)を通常0.5μL〜1ml、好ましくは0.5μL〜100μL、より好ましくは0.5μL〜10μLと、試料を本発明に係るTimタンパク質1μg当たり通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1mlと、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液中のカルシウムイオン濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1〜10mM、より好ましくは2〜5mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液と、本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液と試料とカルシウムイオンを含有する溶液と本発明に係る担体とを混合後の溶液(本発明に係る複合体を形成させる際の溶液)1mL当たり通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6mgの本発明に係る担体とを、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間接触させ、本発明に係る複合体を形成させる。
(1−B−ii)は、本発明のTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを、カルシウムイオンの存在下で接触させて、本発明のTimタンパク質と細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させた後、更に当該複合体と本発明に係る担体とを接触させて、[細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質)−アフィニティー物質−(本発明に係る担体)]からなる複合体を形成させる方法である。
具体的には、例えばアフィニティー物質として互いに親和性を有する2種以上の物質を用いた場合は、一方のアフィニティー物質が結合したTimタンパク質(アフィニティー物質結合Timタンパク質)と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを、カルシウムイオンの存在下で接触させて、アフィニティー物質結合Timタンパク質中のTimタンパク質と細胞外膜小胞とを結合させて、[細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質−アフィニティー物質)]複合体を形成させる。次いで、[細胞外膜小胞−(本発明に係るTimタンパク質−アフィニティー物質)]複合体ともう一方のアフィニティー物質が結合した担体(アフィニティー物質結合担体)とを接触させて、[細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質−アフィニティー物質)]複合体中のアフィニティー物質とアフィニティー物質結合担体中のアフィニティー物質とを結合させることによって、[細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質−アフィニティー物質)−(アフィニティー物質−本発明に係る担体)]複合体を形成させる。
また、例えばアフィニティー物質としてアフィニティータグに親和性を有する物質や抗Tim抗体を用いる場合は、本発明に係るTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを、カルシウムイオン存在下で接触させて、本発明に係るTimタンパク質と細胞外膜小胞又はウイルスとを結合させて、[細胞外膜小胞又はウイルス−本発明に係るTimタンパク質]複合体を形成させる。次いで、[細胞外膜小胞又はウイルス−本発明に係るTimタンパク質]複合体とアフィニティー物質が結合した担体(アフィニティー物質結合担体)とを接触させて、[細胞外膜小胞又はウイルス−本発明に係るTimタンパク質]複合体中の本発明に係るTimタンパク質とアフィニティー物質結合担体中のアフィニティー物質とを結合させることによって、[細胞外膜小胞又はウイルス−本発明に係るTimタンパク質−(アフィニティー物質−本発明に係る担体)]複合体を形成させる。
(1−B−ii)において、カルシウムイオンは、本発明に係るTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際に存在させればよい。具体的には、本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液又は/及び試料中にカルシウムイオンを含有させたものを用いても、本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液と試料とカルシウムイオンを含有する溶液とを用いてもよい。
(1−B−ii)において、本発明に係るTimタンパク質1μgと接触させる試料の量としては、通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1.0mlである。
(1−B−ii)において、本発明に係るTimタンパク質の量としては、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.01〜200μg、好ましくは0.15〜50μg、より好ましくは0.5〜24μgである。
(1−B−ii)において、本発明に係る担体の量としては、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6mgである。
(1−B−ii)において、本発明のTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際の温度としては、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃である。
(1−B−ii)において、本発明のTimタンパク質と本発明に係る担体と本発明に係る試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの接触時間としては、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間である。
カルシウムイオンを含有する溶液としては、カルシウムイオンを含有させる溶液中、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液中のカルシウムイオンの濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1〜10mM、より好ましくは2〜5mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液である。
(1−B−ii)は、例えば以下の方法で行えばよい。即ち、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.01〜200μg、好ましくは0.15〜50μg、より好ましくは0.5〜24μgの本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液(例えば精製水、例えばpH 7.0〜8.0、好ましくは7.2 〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液中に本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液)を通常0.5μL〜1ml、好ましくは0.5μL〜100μL、より好ましくは0.5μL〜10μLと、試料を本発明に係るTimタンパク質1μg当たり通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1mlと、試料とカルシウムイオンを含有する溶液と本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液とを混合した溶液中及びさらに当該溶液と本発明に係る担体を接触後の溶液中におけるカルシウムイオンの濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1〜10mM、より好ましくは2〜5mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液とを、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間接触させ、本発明のTimタンパク質と細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させた後、更に本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり本発明に係る担体を通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6mg加えて、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間、得られた本発明のTimタンパク質と細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体と本発明に係る担体とを接触させて、本発明に係る複合体を形成させる。
(1−B−iii)は、本発明の担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させた後、更に本発明のTimタンパク質をカルシウムイオンの存在下で接触させて、[細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質)−アフィニティー物質−(本発明に係る担体)]からなる本発明に係る複合体を形成させる方法である。
具体的には、例えばアフィニティー物質として互いに親和性を有する2種以上の物質を用いる場合は、一方のアフィニティー物質が結合した担体(アフィニティー物質結合担体)と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させ、次いで、これと、もう一方のアフィニティー物質が結合したTimタンパク質(アフィニティー物質結合Timタンパク質)とを、カルシウムイオンの存在下で同時に接触させて、アフィニティー物質結合Timタンパク質中のTimタンパク質と細胞外膜小胞又はウイルスとを結合させると共に、アフィニティー物質結合Timタンパク質中のアフィニティー物質とアフィニティー物質結合担体中のアフィニティー物質とを結合させることによって、[細胞外膜小胞又はウイルス−(本発明に係るTimタンパク質−アフィニティー物質)−(アフィニティー物質−本発明に係る担体)]複合体を形成させる。
また、例えばアフィニティー物質としてアフィニティータグに親和性を有する物質や抗Tim抗体を用いる場合は、アフィニティー物質が結合した担体(アフィニティー物質結合担体)と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させ、次いで、これと、本発明に係るTimタンパク質とを、カルシウムイオン存在下で同時に接触させて、本発明に係るTimタンパク質と細胞外膜小胞又はウイルスとを結合させると共に、本発明に係るTimタンパク質とアフィニティー物質結合担体中のアフィニティー物質とを結合させることによって、[細胞外膜小胞又はウイルス−本発明に係るTimタンパク質−(アフィニティー物質−本発明に係る担体)]複合体を形成させる。
(1−B−iii)において、カルシウムイオンは、本発明に係るTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際に存在させればよい。具体的には、本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液、又は/及び試料中の細胞外膜小胞又はウイルスにカルシウムイオンを含有させたものを用いても、本発明に係るTim4タンパク質を含有する溶液と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとカルシウムイオンを含有する溶液とを用いてもよい。
(1−B−iii)において、本発明に係るTimタンパク質1μgと接触させる試料の量は、通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1mlである。
(1−B−iii)において、本発明に係るTimタンパク質の量としては、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.01〜200μg、好ましくは0.15〜50μg、より好ましくは0.5〜24μgである。
(1−B−iii)において、本発明に係る担体の量としては、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6mgである。
(1−B−iii)において、本発明に係る担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際の温度としては、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃である。
(1−B−iii)において、本発明に係る担体と試料とを接触させる際の接触時間としては、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間である。
カルシウムイオンを含有する溶液としては、カルシウムイオンを含有させる溶液中、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液中のカルシウムイオンの濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1〜10mM、より好ましくは2〜5mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液である。
(1−B−iii)は、例えば以下の方法で行えばよい。即ち、本発明に係る試料を本発明に係るTimタンパク質1μg当たり通常0.1〜100ml、好ましくは0.1〜10ml、より好ましくは0.1〜1mlと、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり本発明に係る担体を通常0.1〜20mg、好ましくは0.3〜10mg、より好ましくは0.5〜6mgとを、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間接触させた後、カルシウムイオンを、本発明に係る試料とカルシウムイオンを含有する溶液と本発明に係る担体とを接触させてさらに本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液を接触させた溶液中におけるカルシウムイオンの濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1.0〜10mM、より好ましくは2〜5mMとなる量含有するカルシウムイオン含有溶液と通常0.01〜200μg、好ましくは0.15〜50μg、より好ましくは0.5〜24μgの本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液(例えば精製水、例えばpH 7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液中に本発明に係るTimタンパク質を含有する溶液)を本発明に係る複合体を形成させる際の溶液1mL当たり通常0.5μL〜1ml、好ましくは0.5μL〜100μL、より好ましくは0.5μL〜10μL加えて、通常4〜37℃、好ましくは4〜25℃、より好ましくは4〜11℃、通常0.5〜24時間、好ましくは0.5〜8時間、より好ましくは0.5〜4時間接触させて、本発明に係る複合体を形成させる。
本発明の取得方法における複合体分離工程は、複合体形成工程の後、得られた本発明に係る担体に結合したTimタンパク質(本発明のTim担体)と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体(本発明に係る複合体)と試料とを分離し、分離された本発明に係る複合体を取得する工程である。
(2)本発明の担体がビーズ状である場合、複合体形成工程をおこなった容器を遠心分離処理し、本発明に係る複合体を沈殿として集合させた後、上清の試料を除くことによりこれらを分離する方法。
(3)本発明の担体がビーズ状でないプレートなどを用いた場合、試料のみを除くことによりこれらを分離する方法。
(4)ろ過により本発明に係る複合体と試料とを分離する方法。
このようにして本発明の複合体と試料とを分離した後、分離された本発明の複合体を自体公知の方法により取得(回収)すればよい。
磁気担体を本発明に係る担体として用いる場合、複合体形成工程をおこなった容器を要すればマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁に本発明に係る複合体を集合させ、上清の試料を除く。
複合体形成工程、複合体分離工程の後、要すれば得られた本発明に係る複合体をカルシウムイオン含有洗浄溶液を用いて洗浄してもよい(以下、「洗浄操作」と略記する場合がある)。洗浄操作により、本発明に係る担体表面に付着した細胞由来成分等の本発明に係る試料中の夾雑物を除去することができる。洗浄方法としては、上記した如きカルシウムイオン含有洗浄液を使用する以外は、通常この分野で行われている洗浄方法が使用できる。当該洗浄操作において用いられるカルシウムイオン含有洗浄溶液としては、カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有し、当該複合体における本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスと本発明に係るTim4タンパク質と本発明の担体との結合に影響を与えない溶液であればいずれでもよく、例えば、カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有する、pH 7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有するカルシウムを沈殿させない緩衝液(例えばTBS、HBS)が挙げられる。尚、リン酸バッファーはカルシウムと結合して沈殿が生じるので好ましくない。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常5〜50mM、好ましくは10〜30mMの範囲から適宜選択され、NaCl濃度は通常100〜200mM、好ましくは140〜160mMの範囲から適宜選択される。この溶液中には、当該複合体における本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスと本発明に係るTimタンパク質と本発明の担体との結合を妨げない量であれば、例えば糖類、NaCl等の塩類、界面活性剤、防腐剤、蛋白質等が含まれていても良い。界面活性剤としては、例えばtween 20(和光純薬工業(株)製)等が挙げられ、当該洗浄溶液における界面活性剤の濃度は、通常0.00001〜0.2%、好ましくは通常0.0005〜0.1%である。
まず、複合体分離工程により得られた本発明に係る複合体を含む容器内にカルシウムイオン含有洗浄溶液(例えば、カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有する、pH7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有するカルシウムを沈殿させない緩衝液。但し、リン酸バッファーはカルシウムと結合して沈殿することから好ましくない。)を加え、攪拌する。その後、前記容器を、マグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁に当該複合体を集合させ、前記容器内の溶液を捨てる。これらの洗浄操作は、必要に応じて数回繰り返し行ってもよい。
取得工程は、複合体形成工程、複合体分離工程を行い、要すれば洗浄工程(洗浄操作)を行った後、得られた本発明に係る担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体から細胞外膜小胞又はウイルスを分離し、本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを取得する工程である。
これにより、本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを高純度に取得することが出来る。
(2−A)タンパク質変性剤を用いる方法
(2−B)カルシウムイオン濃度を低下させる方法
(2−A)は、複合体形成工程、複合体分離工程を行った後、要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係る複合体に、タンパク質変性剤を作用させて、本発明に係る複合体中の本発明に係るTimタンパク質を変性させ、本発明に係る複合体から、細胞外膜小胞又はウイルスを分離する方法である。これにより、本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを高純度に取得することができる。
(2−A)で用いられるタンパク質変性剤としては、この分野において一般にタンパク質を変性させる化合物として用いられるものであればいずれでもよく、例えば、SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)、N−ラウロイルサルコシン等の陰イオン性界面活性剤;CHAPS(3−(3−コラミドプロピル)シエツルアミノ−1−プロパンスルホン酸塩)、Zwittergent 3−12(N−ドデシル−N,N−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホナート)等の両イオン性界面活性剤;Brij 35(タカラバイオ(株)製)、Dodecyl−β−D−maltoside(n−ドデシル−β−D−マルトシド)、ノニデット P−40、Octyl−β−D−glucoside(オクチル−β−D−グルコシド)、Triton X−100(ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル)、Tween 20(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート)等の非イオン性界面活性剤;尿素、ホルムアミド、グアニジン等のカオトロピック剤等が挙げられ、陰イオン性界面活性剤が好ましく、SDSが特に好ましい。
尚、タンパク質変性剤含有溶液と本発明に係る複合体との接触は、例えば、当該溶液に当該複合体を懸濁させる方法(担体がビーズである場合等)、当該溶液に当該複合体を浸漬させる方法(担体がディスク状片、チューブである場合等)、当該溶液を当該複合体(担体)に添加する方法(担体がマイクロプレート、チューブである場合等)等により行うことができる。
(2−A)において、タンパク質変性剤を含有させる溶液としては、精製水、タンパク質変性剤を溶解させることができる緩衝液等が挙げられる。当該緩衝液としては、通常pHが6〜9、好ましくは7〜8に緩衝作用を有する緩衝液(例えばTris、HEPES等)が挙げられる。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常5〜100mM、好ましくは10〜50mMの範囲から適宜選択される。
(2−A)において、タンパク質変性剤含有溶液のpHは通常6.0〜9.0、好ましくは7.0〜8.0である。タンパク質変性剤含有溶液中のタンパク質変性剤の濃度としては、タンパク質変性剤の種類により異なるが、一般にこの分野において用いられる濃度範囲であればよく、例えばSDSの場合、通常0.1〜10%、好ましくは0.3〜4%、より好ましくは0.5〜2%である。また、タンパク質変性剤含有溶液は、例えば糖類、NaCl等の塩類、防腐剤、蛋白質等を含んでいてもよい。(2−A)において、タンパク質変性剤含有溶液は、本発明のTim担体1mgに対して通常10μL〜500μL、好ましくは20μL〜200μL、より好ましくは50μL〜100μL用いられる。
(2−A)において、複合体にタンパク質変性剤を作用(接触)させる温度や時間としては、通常4.0〜37℃、好ましくは10〜30℃、より好ましくは20〜30℃で、通常5.0〜60秒間、好ましくは10〜30秒間、より好ましくは10〜20秒間である。
タンパク質変性剤を作用(接触)させる(即ち(2−A)の)場合、細胞外膜小胞を取得する場合における本発明に係るTimタンパク質としては、前記の本発明に係るTimタンパク質であればいずれでも用いることができるが、本発明に係るTim4タンパク質及び本発明に係るTim1タンパク質が好ましく、本発明に係るTim4タンパク質が特に好ましく、またウイルスを取得する場合には、本発明に係るTim4タンパク質及び本発明に係るTim3タンパク質が特に好ましい。
(2−A)は、例えば以下の方法で行えばよい。即ち、複合体形成工程、複合体分離工程を行い、要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係る複合体に、タンパク質変性剤を通常0.1〜10%、好ましくは0.3〜4.0%、より好ましくは0.5〜2.0%含有する溶液(精製水、又は通常pHが6〜9、好ましくは7〜8に緩衝作用を有する緩衝液中にタンパク質変性剤を含有する溶液)を、本発明のTim担体1mgに対して通常10μL〜500μL、好ましくは20μL〜200μL、より好ましくは50μL〜100μL添加し、ボルテックスミキサー等を用いて撹拌しながら通常4〜37℃、好ましくは10〜30℃、より好ましくは20〜30℃で、通常5〜60秒間、好ましくは10〜30秒間、より好ましくは10〜20秒間反応させ、本発明に係る複合体中の本発明に係るTimタンパク質とタンパク質変性剤とを接触させることにより作用させ、本発明に係る複合体から細胞外膜小胞又はウイルスを分離させる。
(2−B)は、複合体形成工程、複合体分離工程を行い、要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係る複合体と結合しているカルシウムイオン及び複合体を含有する溶液中のカルシウムイオンの濃度を低下させることによって、本発明に係る複合体から、本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを分離させる方法である。
これにより、本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを高純度で、且つインタクトな状態で取得することができる。
なお、複合体形成工程、複合体分離工程、要すれば洗浄操作を行った後の本発明に係る複合体が乾燥したとしても、取得工程を行わない限り当該複合体からカルシウムイオンが溶出することはなく、本発明の担体と細胞外膜小胞又はウイルスとの結合は保たれる。
具体的には、本発明に係る複合体を含有される溶液中のカルシウムイオンの濃度を通常0.5mM未満、好ましくは0.4mM未満、より好ましくは0.2mM未満とすればよい。
(2−B−ii)カルシウムイオンを含まない溶液を用いる方法
(2−B−i)は、複合体形成工程、複合体分離工程を行い、要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係る複合体と結合しているカルシウムイオン及び複合体を含有する溶液から持ち込まれたカルシウムイオンにカルシウムイオンキレート剤を作用させた後、本発明に係る複合体と結合しているカルシウムイオン及び複合体を含有する溶液から持ち込まれたカルシウムイオンの(有効)濃度を低下させる(カルシウムイオンをキレートさせる)ことによって、本発明に係る複合体から細胞外膜小胞又はウイルスを分離させる方法である。
これにより、本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを高純度で、且つインタクトな状態で取得することができる。
カルシウムイオンキレート剤としては、カルシウムイオンをキレートし得る化合物であればいずれでもよく、例えば、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)、NTA(ニトリロ三酢酸)、DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)、GLDA(L−グルタミン酸二酢酸)、HEDTA(ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸)、GEDTA(エチレングリコールビス(β−アミノエチルエーテル)−N,N,N,N−四酢酸)、TTHA(トリエチレンテトラミン−N,N,N’,N’’,N’’’,N’’’−六酢酸)、HIDA(2−ヒドロキシエチルイミノ二(酢酸))、DHEG(N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン)、CyDTA(trans−1,2−Diaminocyclohexane−N,N,N’,N’−tetraacetic acid, monohydrate)等が挙げられ、EDTA、GEDTA、CyDTAが好ましい。これらのカルシウムイオンキレート剤を本発明に係る複合体と結合しているカルシウムイオンに作用させるには、一般には、カルシウムイオンキレート剤を含有させた溶液(以下、「カルシウムイオンキレート剤含有溶液」と略記する場合がある)をペレット状の本発明に係る複合体と接触させ、本発明に係る複合体と結合しているカルシウムイオンとカルシウムイオンキレート剤含有溶液中のカルシウムイオンキレート剤とを反応させることにより行われる。
尚、カルシウムイオンキレート剤含有溶液と本発明に係る複合体との接触は、例えば当該溶液に当該複合体を懸濁させる方法(担体がビーズである場合等)、当該溶液に当該複合体を浸漬させる方法(担体がディスク状片、チューブである場合等)、当該溶液を当該複合体(担体)に添加する方法(担体がマイクロプレート、チューブである場合等)等により行うことができる。
(2−B−i)において、カルシウムイオンキレート剤を含有させる溶液としては、カルシウムイオンキレート剤を溶解させるものであればよく、例えば、精製水、緩衝液等が挙げられる。緩衝液としては、通常pHが7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液(例えばPBS、TBS、HBS等)が好ましい。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常5〜50mM、好ましくは10〜30mMの範囲から適宜選択され、NaCl濃度は通常100〜200mM、好ましくは140〜160mMの範囲から適宜選択される。カルシウムイオンキレート剤含有溶液は、例えば糖類、NaCl等の塩類、防腐剤、蛋白質等が含まれていても良い。
(2−B−i)において、複合体にカルシウムイオンキレート剤を作用(接触)させる温度や時間としては、通常4.0〜37℃、好ましくは10〜30℃、より好ましくは20〜30℃で通常5〜60秒間、好ましくは10〜30秒間、より好ましくは10〜20秒間行う。
(2−B−i)において、本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体との結合様式としては、本発明に係る担体と本発明に係るTimタンパク質とが結合していれば結合様式は問わない。カルシウムイオンキレート剤を用いて細胞外膜小胞又はウイルスを溶出させる場合(即ち(2−B−i)の場合)には、多くの細胞外膜小胞又はウイルスを取得可能であることから本発明に係る担体が本発明に係るTimタンパク質のSH基に結合したものが好ましく、本発明に係る担体が本発明に係るTim4タンパク質のSH基に結合したものが特に好ましい。
(2−B−i)は、例えば以下の方法で行えばよい。即ち、複合体形成工程、複合体分離工程を行い、要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係る複合体に、通常0.5〜500mM、好ましくは0.5〜100mM、より好ましくは0.5〜50mMカルシウムイオンキレート剤を含有する溶液(精製水、又は通常pHが7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液中にカルシウムイオンキレート剤を含有する溶液)を本発明のTim担体1mg当たり通常10〜500μL、好ましくは20〜200μL、より好ましくは50〜100μL添加し、ボルテックスミキサー等を用いて撹拌しながら通常4.0〜37℃、好ましくは10〜30℃、より好ましくは20〜30℃で通常5〜60秒間、好ましくは10〜30秒間、より好ましくは10〜20秒間反応させ、本発明に係る複合体から、細胞外膜小胞又はウイルスを分離させる。
(2−B−ii)は、複合体形成工程を行い、複合体分離工程を行い、要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係る複合体を、カルシウムイオンを含まない溶液と接触させることにより、本発明に係る複合体と結合しているカルシウムイオンの(有効)濃度を低下させる(希釈する)ことによって、本発明に係る複合体から細胞外膜小胞又はウイルスを分離させる方法である。
尚、カルシウムイオンを含まない溶液と本発明に係る複合体との接触は、例えば、当該溶液に当該複合体を懸濁させる方法(担体がビーズである場合等)、当該溶液に当該複合体を浸漬させる方法(担体がディスク状片、チューブである場合等)、当該溶液を当該複合体(担体)に添加する方法(担体がマイクロプレート、チューブである場合等)等により行うことができる。
(2−B−ii)において、得られた本発明に係る複合体に添加するカルシウムイオンを含まない溶液としては、細胞外膜小胞又はウイルスを変性させない溶液であればよく、例えば、精製水、緩衝液等が挙げられる。緩衝液としては、通常pHが7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液(例えばPBS、TBS、HBS等)が好ましい。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常5〜50mM、好ましくは10〜30mMの範囲から適宜選択され、NaCl濃度は通常100〜200mM、好ましくは140〜160mMの範囲から適宜選択される。カルシウムイオンを含まない溶媒は、例えば糖類、NaCl等の塩類、防腐剤、蛋白質等を含んでいてもよい。
複合体形成工程、複合体分離工程を行い、要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係る複合体に、カルシウムイオンを含まない溶液を、本発明に係る複合体を含む溶液中のカルシウムイオンの濃度を通常0.5mM未満、好ましくは0.1mM未満、より好ましくは0.01mM未満となるように添加することにより行われる。
本発明の細胞外膜小胞又はウイルスを取得する方法(以下、「本発明の除去方法」と略記する場合がある)は、以下の工程を含むことを特徴とする。
(1)カルシウムイオン存在下、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程(以下、「複合体形成工程」と略記する場合がある)
(2)当該複合体と試料とを分離する工程(以下、「複合体分離工程」と略記する場合がある)。
本発明の除去方法における複合体形成工程は、本発明の取得方法における複合体形成工程と同じであり、各種の好ましい条件も同じである。
本発明の除去方法における複合体分離工程は、複合体形成工程を行った後、得られた本発明に係る担体に結合したTimタンパク質(本発明のTim担体)と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体(本発明に係る複合体)と試料とを分離し、分離された試料を取得する工程である。
これにより、細胞外膜小胞又はウイルスが除去された試料を得ることができる。
本発明の細胞外膜小胞又はウイルスを検出する方法(以下、「本発明の検出方法」と略記する場合がある)は、以下の工程を含むことを特徴とする。
(1)カルシウムイオン存在下、担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程(複合体形成工程)
(2)当該複合体を検出する工程(検出工程)
本発明の検出方法における複合体形成工程は、カルシウムイオン存在下、本発明のTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる工程である。
本発明に係る試料は、本発明の取得方法における試料と同様である。
本発明の検出方法において、カルシウムイオンは本発明に係るTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体(本発明に係る複合体)を形成させる際に存在させる。
カルシウムイオンを含有させる溶液としては、前記の本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを含有(溶解又は懸濁)させる溶液と同様であり、具体例等も同様である。
本発明の検出方法の複合体形成工程において試料の量としては、本発明に係る担体としてビーズを用いる場合、本発明のTim担体1mg当たり通常0.1〜1000ml、好ましくは0.1〜500ml、より好ましくは0.1〜100ml、本発明に係る担体としてマイクロプレートを用いる場合、1ウェルあたり通常50μL〜300μL、好ましくは100μL〜200μLである。
本発明の検出方法の複合体形成工程において、本発明のTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとを接触させる際の温度としては、通常2〜37℃、好ましくは2〜30℃である。
本発明の検出方法の複合体形成工程において、本発明に係るTimタンパク質と試料との接触時間としては、通常0.5〜24時間、好ましくは1〜20時間、より好ましくは1〜12時間である。
本発明の検出方法における本発明に係るTimタンパク質としては、前記の本発明に係るTimタンパク質であればいずれでも用いることができるが、本発明に係るTim4タンパク質が特に好ましい。
本発明に係るTimタンパク質と本発明に係る担体との結合様式としては、本発明に係る担体と本発明に係るTimタンパク質とが結合していれば結合様式は問わないが、高感度に細胞外膜小胞又はウイルスを検出可能であることから本発明に係る担体が本発明に係るTimタンパク質のSH基に結合したものが好ましく、本発明に係る担体が本発明に係るTim4タンパク質のSH基に結合したものが特に好ましい。
本発明の検出方法における複合体形成工程は、例えば以下の方法で行えばよい。
即ち、本発明に係る担体としてビーズを用いる場合、本発明のTim担体を、本発明のTim担体と試料とカルシウムイオンを含有する溶液とを混合後の溶液(本発明に係る複合体を形成させる際の溶液)1mL当たり通常0.001〜20mg、好ましくは0.005〜10mg、より好ましくは0.01〜6.0mgと、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液中のカルシウムイオン濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1.0〜10mM、より好ましくは2.0〜5.0mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液と、本発明のTim担体1mg当たり通常0.1〜1000ml、好ましくは0.1〜500ml、より好ましくは0.1〜100mlの試料とを、通常2〜37℃、好ましくは2〜30℃、通常0.5〜24時間、好ましくは1〜20時間、より好ましくは1〜12時間接触させて、本発明に係る担体に結合したTimタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体を形成させる。
本発明に係る担体としてマイクロプレートを用いる場合、Timタンパク質を固定化したマイクロプレートの各ウェル(本発明のTim担体)に、本発明に係る複合体を形成させる際の溶液中のカルシウムイオン濃度が通常0.5〜100mM、好ましくは1.0〜10mM、より好ましくは2.0〜5.0mMとなる量のカルシウムイオンを含有する溶液と、本発明に係る試料を1ウェルあたり通常50μL〜300μL、好ましくは100μL〜200μL添加し、通常2℃〜37℃、好ましくは2℃〜30℃で通常0.5時間〜24時間、好ましくは1時間〜20時間、より好ましくは1〜12時間反応させることにより、本発明のTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体(本発明に係る複合体)を形成させる。
本発明の検出方法における検出工程は、複合体形成工程を行った後、要すれば試料の複合体分離工程を行い、要すればさらに洗浄操作を行った後、本発明のTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体(本発明に係る複合体)を検出する工程である。
本発明の検出方法における複合体分離工程は、複合体形成工程の後、要すれば、得られた本発明に係る担体に結合したTimタンパク質(本発明のTim担体)と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体(本発明に係る複合体)から試料を除去する工程である。
本発明の検出方法における複合体分離工程は、この分野における常法に従えばよいが、本発明に係る担体として磁気ビーズを用いる場合、例えば複合体形成工程をおこなった容器を要すればマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁に本発明に係る複合体を集合させ、上清の試料を除く。
本発明に係る担体としてマイクロプレートを用いる場合、例えば複合体形成工程をおこなったマイクロプレートから、要すればマイクロピペット又はプレートウォッシャーを用いて試料を除く。
複合体形成工程の後、要すれば複合体分離工程を行い、要すれば、さらに得られた本発明に係る複合体を、カルシウムイオン含有洗浄溶液を用いて洗浄してもよい(以下、「洗浄操作」と略記する場合がある)。洗浄操作により、本発明に係る担体表面に付着した細胞由来成分等の本発明に係る試料中の夾雑物を除去することができる。洗浄方法等の各種条件は、本発明の取得方法における洗浄操作と同様である。
本発明に係る担体として磁気ビーズを用い1.5mL容チューブで行う場合、まず、複合体分離工程により得られた本発明に係る複合体を含む容器内にカルシウムイオン含有洗浄溶液(例えば、カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有する、pH7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有するカルシウムを沈殿させない緩衝液。但し、リン酸バッファーはカルシウムと結合して沈殿することから好ましくない。)を通常100μL〜1500μL、好ましくは200μL〜1000μL添加し、攪拌する。その後、前記容器を、マグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁に当該複合体を集合させ、前記容器内の溶液を捨てる。これらの洗浄操作は、必要に応じて数回繰り返し行ってもよい。
本発明に係る担体としてマイクロプレートを用いる場合、まず、複合体分離工程により得られた本発明に係る複合体を含むウェルにカルシウムイオン含有洗浄溶液(例えば、カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2.0〜5.0mM含有する、pH7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有するカルシウムを沈殿させない緩衝液。但し、リン酸バッファーはカルシウムと結合して沈殿することから好ましくない。)を通常100μL〜300μL、好ましくは200μL〜300μL添加し加え、次いで加えた洗浄液を除去する。これらの洗浄操作は、必要に応じて複数回繰り返し行ってもよい。
本発明の検出方法における検出工程は、本発明に係る複合体の有無及び/又は量を検出可能な方法であればいずれでもよく、自体公知の免疫学的測定に用いられる方法はいずれも利用できる。
本発明の検出工程は、上記した如き方法により調製された本発明のTim担体を用いる以外は特に限定されない。このような免疫学的測定法としては、例えば、逆受身凝集反応法(東京化学同人 続生化学実験講座5 免疫生化学研究法 p.36−37、金原出版株式会社 臨床検査法提要 第30版 p.844−845等)等の凝集反応を利用した測定法、例えば、比ろう法(金原出版株式会社 臨床検査法提要 第30版 p.851−853等)、免疫比濁法(金原出版株式会社 臨床検査法提要 第30版 p.853−854等)等の凝集反応を応用した光学的測定法、ラジオイムノアッセイ法(RIA)(東京化学同人 続生化学実験講座5 免疫生化学研究法 p.57−61、金原出版株式会社臨床検査法提要 第30版 p.856−862等)、イムノラジオメトリックアッセイ法(IRMA)(金原出版株式会社 臨床検査法提要 第30版 p.856−862等)、エンザイムイムノアッセイ法(EIA)(東京10化学同人 続生化学実験講座5免疫生化学研究法 p.62−65、金原出版株式会社 臨床検査法提要 第30版 p.862−865、特開昭56−106154号公報、特開昭58−23796号公報等)、固相酵素免疫測定法(ELISA)(金原出版株式会社 臨床検査法提要 第30版 p.1145−1149等)、蛍光・発光免疫測定法(金原出版株式会社 臨床検査法提要 第30版 p.865−867等)、フローサイトメトリー法等の自体公知の免疫学的測定方法は全て挙げられ、固相酵素免疫測定法(ELISA)又はフローサイトメトリー法が好ましい。
本発明の検出方法において、本発明に係る複合体と反応させる標識1次抗体、又は1次抗体及び標識2次抗体の希釈液としては、カルシウムイオンを含有する以外は、Timタンパク質と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体と当該抗体との結合を妨げないものであればよく、例えば水、pH7.0〜8.0、好ましくは7.2〜7.6に緩衝作用を有する緩衝液(例えばTBS、HBS等)等が挙げられる。尚、リン酸バッファーはカルシウムと結合して沈殿が生じるので好ましくない。また、これらの緩衝液中の緩衝剤濃度としては、通常5〜50mM、好ましくは10〜30mMの範囲から適宜選択され、NaCl濃度は通常100〜200mM、好ましくは140〜160mMの範囲から適宜選択される。この溶液中には、本発明に係るTim担体と試料中の細胞外膜小胞又はウイルスとの複合体の結合を妨げない量であれば、例えば糖類、NaCl等の塩類、界面活性剤、防腐剤、蛋白質等が含まれていても良い。界面活性剤としては、例えばTween20等が挙げられ、当該本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスを含有させる溶液における界面活性剤の濃度は、通常0.00001〜0.2%、好ましくは通常0.0005〜0.1%である。また当該希釈液のカルシウムイオン含有濃度は通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mMである。
本発明の検出方法において、本発明に係る複合体と標識1次抗体、又は1次抗体及び標識2次抗体の反応温度は、通常2〜37℃、好ましくは11〜337℃、より好ましくは20〜30℃である。
本発明の検出方法において、本発明に係る複合体と標識1次抗体、又は1次抗体及び標識2次抗体の反応時間は、通常0.5〜12時間、好ましくは1〜4時間、より好ましくは1〜2時間である。
本発明の検出方法における検出工程が発色検出の場合、標識1次抗体又は標識2次抗体の標識物としてはペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ等が挙げられる。これらの標識物は各標識物に応じた自体公知の方法に従って検出を行えばよい。
例えば本発明に係る担体としてマイクロプレートを用いてELISA法によりおこなう場合、複合体形成工程、要すれば複合体分離工程の後、さらに要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係るTimタンパク質を固定化したマイクロプレートの各ウェルに対して、ペルオキシダーゼ標識した細胞外膜小胞又はウイルスに対する1次抗体又は未標識の1次抗体を通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mMカルシウムイオンを含有する希釈液で通常10倍〜1000000倍、好ましくは1000倍〜100000倍希釈した希釈溶液を、1ウェルあたり通常50μL〜300μL、好ましくは50μL〜200μL、より好ましくは50μL〜100μL添加し、通常2〜37℃、好ましくは11〜37℃で0.5〜12時間、好ましくは1〜4時間反応させ、次いで、カルシウムイオンを含有する洗浄用バッファー(カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有し、当該複合体における本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスと本発明に係るTimタンパク質と本発明の担体との結合に影響を与えない溶液)を用いて各ウェルを洗浄する。未標識の1次抗体を使用する場合は、さらにペルオキシダーゼ標識した2次抗体を1次抗体と同様の方法で反応させた後、カルシウムイオンを含有する洗浄用バッファー(カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有し、当該複合体における本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスと本発明に係るTimタンパク質と本発明の担体との結合に影響を与えない溶液)を通常100μL〜300μL、好ましくは200μL〜300μLで用いて各ウェルを洗浄する。次いで、TMB溶液又はOPD溶液などの発色用基質液を1ウェル当たり通常50μL〜300μL、好ましくは50μL〜200μL、より好ましくは50μL〜100μL各ウェルに添加し、通常2℃〜37℃、好ましくは20℃〜30℃で5分間〜60分間、好ましくは10分間〜40分間反応させる。その後、1mol/L塩酸又は1mol/L硫酸などの反応停止液を発色基質液と等量加え、発色反応を停止させ、マイクロプレートリーダーで吸光度を測定する。
例えば本発明に係る担体としてビーズを用いてフローサイトメトリー法によりおこなう場合、複合体形成工程、要すれば複合体分離工程の後、さらに要すれば洗浄操作を行った後、得られた本発明に係るTimタンパク質を固定化したビーズに対して、蛍光標識した1次抗体又は未標識の1次抗体を通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mMカルシウムイオンを含有する希釈液で通常10倍〜1000000倍、好ましくは1000倍〜100000倍希釈した希釈溶液を、本発明に係る担体1mgに対し通常0.1mL〜1000mL、好ましくは0.1mL〜500mL、より好ましくは0.1mL〜100mL添加し、通常2〜37℃、好ましくは11〜37℃で0.5〜12時間、好ましくは1〜4時間反応させ、次いで、カルシウムイオンを含有する洗浄用バッファー(カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有し、当該複合体における本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスと本発明に係るTimタンパク質と本発明の担体との結合に影響を与えない溶液)を用いてビーズを洗浄する。未標識の1次抗体を使用した場合は、さらに蛍光標識した2次抗体を1次抗体と同様の方法で反応させた後、カルシウムイオンを含有する洗浄用バッファー(カルシウムイオンを通常0.5〜100mM、好ましくは通常1〜10mM、より好ましくは通常2〜5mM含有し、当該複合体における本発明に係る細胞外膜小胞又はウイルスと本発明に係るTimタンパク質と本発明の担体との結合に影響を与えない溶液)を用いてビーズを洗浄する。次いで、本発明に係る担体1mgに対し通常0.1mL〜1000mL、好ましくは0.1mL〜500mL、より好ましくは0.1mL〜100mLの蛍光測定液を加えてビーズを懸濁した後、フローサイトメーターで蛍光強度を測定する。
本発明の細胞外膜小胞又はウイルスの捕捉用キットは、
1.本発明に係るTimタンパク質を含んでなる試薬及び本発明に係る担体を含んでなる試薬、又は、2.本発明のTim担体を含んでなる試薬、を構成要素として含んでなる。
これらのキットは、更に、前記カルシウムイオン含有洗浄溶液、タンパク質変性剤含有溶液、及びカルシウムイオンキレート剤含有溶液から選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。各々の構成要素の具体例、好ましい態様等については、前記した通りである。
なお、本発明に係るTimタンパク質とT細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子2(Tim2)タンパク質(以下、「Tim2タンパク質」と略記する場合がある)とを併せて、「Timファミリータンパク質」と略記する場合がある。
以下の方法により、Fcタグ融合型Tim4タンパク質を調製した。
先ず、Miyanishi et al. Nature 2007, Vol. 450:15に記載の方法に従い、マウス由来Tim4タンパク質のN末端1〜273アミノ酸領域をコードするcDNA(配列番号26)が、pEF−FcベクターのSalI−EcoRVサイトに組み込まれた、Fcタグ融合型Tim4タンパク質発現用ベクター(以下、「pEF−Tim4−Fc」と略記する場合がある)を構築した。
一方、293T細胞(理研BRC)を、150mm細胞培養用ディッシュ25枚で10%FBS(バイオウェスト社製)含有DMEM(ナカライテスク(株)製)20mLを用いてそれぞれ1日間培養した。その後、それぞれのディッシュについて、10%FBS含有DMEM25mLを、FBSを含まないDMEM25mLに置換した。
その後、常法に従い、Polyethylenimine “MAX”(ポリサイエンス社製)を用いて、pEF−Tim4−Fc 20μgを293T細胞へそれぞれ遺伝子導入した。遺伝子導入後、37℃、5%CO2条件下で遺伝子導入した293T細胞をそれぞれ4日間培養した。
得られた遺伝子導入した293T細胞の培養液を、それぞれ遠心分離処理し(800×g、5分間)、培養上清をそれぞれ回収し、プールした。得られた培養上清を、Rapid Flow 0.2μmフィルターユニット(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を用いてろ過処理をすることで、不純物を分離し、培養上清濾過液を得た。
次いで、PBS20mLで洗浄したnProtein A Sepharose 4 Fast Flow(GEヘルスケアジャパン社製、Protein AはFcタグに親和性を有する)700μLを充填したポリプレップカラム(バイオラッド社製)に、得られた培養上清濾過液500mLを添加し、培養上清濾過液中のFcタグ融合型Tim4タンパク質をnProtein A Sepharose 4 Fast Flowへ結合させた。そして、当該nProtein A Sepharose 4 Fast Flowを、20mLのPBSで洗浄した。その後、0.1M グリシン塩酸緩衝液(pH3.0)600μLをそれぞれ用いて、中和溶液である1Mトリス緩衝液(pH8.0)100μL中に5回溶出し、600μLずつの5つの溶出画分を得た。
得られた5つの溶出画分について、それぞれ280nmにおける吸光度を測定し、タンパク質の有無を判断した。タンパク質が含まれる画分を一つに混合後、アミコンウルトラ−0.5 mL 10K遠心式フィルターカラム(ミリポア社製)を用いて限外濾過により濃縮後、同カラムを用いて溶媒をPBS40μLに置換した。そして、PBSへ置換した溶出液中のタンパク量をBCA法により定量後、PBSを用いてタンパク質の濃度を88μg/mLに調整し、Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(「Fcタグ融合型mTim4タンパク質」と略記する場合がある)を含有するPBS溶液(「Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液」と略記する場合がある)を得た。
以下の方法により、FLAGタグ融合型Tim4タンパク質を調製した。
先ず、FLAGタグ融合型マウス由来Tim4 cDNA(マウス由来Tim4タンパク質のN末端1〜273アミノ酸領域のC末端に1×FLAGを融合したアミノ酸配列をコードするcDNA、配列番号33(末端に終止コドン(taa)及び1×FLAGをコードする塩基配列を含む、但し制限酵素サイトは含まない)、ファスマック社製)を、常法に従って、pCAG−Neoベクター(和光純薬工業(株)製)のXhoI/BamHIサイトに組み込み、FLAGタグ融合型Tim4タンパク質発現用ベクター(以下、「pCAG−Tim4−FLAG」と略記する場合がある)を構築した。
一方、293T細胞(理研BRC)を、225cm2フラスコで10%FBS(Biosera社製)含有DMEM(和光純薬工業(株)製)50mLを用いて、遺伝子導入時に細胞が70−90%コンフルエントになるように播種し、1日間培養した。その後、常法に従い、Lipofectamine2000(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を用いて、pCAG−Tim4−FLAG 60μgを、1日間培養した293T細胞へ遺伝子導入した。遺伝子導入後、37℃、5%CO2条件下、遺伝子導入した293T細胞を1日間培養した。その後、培養液を全量取り除き、遺伝子導入した293T細胞をPBS10mLで2回洗浄し、培養液をOpti−MEM(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)50mLに交換し、37℃、5%CO2条件下で3日間培養した。
3日間培養後の遺伝子導入した293T細胞の培養液を、遠心分離処理し(300×g、5分間)、培養上清を回収した。回収した培養上清を、さらに3回遠心分離処理(1回目:300×g、3分間、2回目:1200×g、20分間、3回目:10000×g、20分間)し、不純物を分離した上清を得た。得られた上清を、Vivaspin(分画分子量30000、GE社製)を用いて限外濾過をして10倍に濃縮し、培養上清濃縮液を得た。PBSで洗浄したANTI−FLAG M2 affinity gel(シグマ社製)500μL(培養上清濃縮液の1/10量)を、得られた培養上清濃縮液5mLに加えて3時間転倒混和し、培養上清濃縮液中のFLAGタグ融合型Tim4タンパク質とANTI−FLAG M2 affinity gelを反応させて、FLAGタグ融合型Tim4タンパク質をANTI−FLAG M2 affinity gelへ結合させた。次いで、当該ANTI−FLAG M2 affinity gelをPBS5μLで3回洗浄した。
その後、200μg/mL FLAGペプチド溶液(DYKDDDDKペプチド(和光純薬工業(株)製)をPBSで希釈した溶液) 250μL(使用したANTI−FLAG M2 affinity gelの半分量)を、当該ANTI−FLAG M2 affinity gelに加えて4℃で30分間転倒混和し、遠心分離処理(4℃、8000×g、1分間)の後、上清(溶出液)を回収した。回収した上清(溶出液)中のFLAGペプチドを除去するために、当該上清(溶出液)にPBS20mLを加えて限外濾過し、濃縮液を得た。得られた濃縮液に、PBSを添加して、液量を500μLに合わせ、FLAGタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(「FLAGタグ融合型mTim4タンパク質」と略記する場合がある)を含有するPBS溶液(「FLAGタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液」と略記する場合がある)(実験例2)を得た。
以下の方法により、Hisタグ融合型Tim4タンパク質を調製した。
Hisタグ融合型マウス由来Tim4 cDNA(マウス由来Tim4タンパク質のN末端1〜273アミノ酸領域のC末端に6×Hisタグを融合したアミノ酸配列をコードするcDNA、配列番号34(末端に終止コドン(tga)及び6×HisタグをコードするcDNAを含む))を常法に従って、pCAG−Neoベクター(和光純薬工業(株)製)のXhoI/BamHIサイトに組み込み、Hisタグ融合型Tim4タンパク質発現用ベクター(以下、「pCAG−Tim4−His」と略記する場合がある)を構築した。
一方、293T細胞(理研BRC)を、225cm2フラスコで10%FBS(Biosera社製)含有DMEM(和光純薬工業(株)製)50mLを用いて1日間培養した。その後、常法に従い、Lipofectamine2000(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を用いて、pCAG−Tim4−His 60μgを、293T細胞へ遺伝子導入した。遺伝子導入後、37℃、5%CO2条件下、遺伝子導入した293T細胞を1日間培養した。その後、培養液を全量取り除き、遺伝子導入した293T細胞をPBS10mLで2回洗浄し、培養液をOpti−MEM(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)50mLに交換し、37℃、5%CO2条件下で3日間培養した。
3日間培養後の遺伝子導入した293T細胞の培養液を、遠心分離処理し(300×g、5分間)、培養上清を回収した。回収した培養上清を、さらに3回遠心分離処理(1回目:300×g、3分間、2回目:1200×g、20分間、3回目:10000×g、20分間)し、不純物を分離した上清を得た。得られた上清を、Vivaspin(分画分子量30000、GE社製)を用いて限外濾過をして10倍に濃縮し、培養上清濃縮液を得た。
Ni Sepharose 6 Fast Flow(GE社製)2.7mLをNi Sepharose 6 Fast Flowに添付のプロトコールに従って調製し、カラムに移した。流速約1mL/minでOD280nmを測定しながら、カラムに結合バッファー(50mM Tris−HCl、500mM NaCl、20mM imidazole)をOD280nmの吸光度が安定するまで添加した。得られた培養上清濃縮液5mLをカラムに添加した後、結合バッファーを吸光度が安定するまで十分に添加し洗浄した。次いで、溶出バッファー(50mM Tris−HCl、500mM NaCl、300mM imidazole)をカラムに添加し、1mLずつ溶出画分を10画分回収した。
各溶出画分を15μLずつ分取し、4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)5μLとそれぞれ混合し、98℃で5分間加熱して電気泳動用の試料20μLをそれぞれ得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該電気泳動用の試料15μLをそれぞれ乗せて、25mAで65分間電気泳動した。
銀染色IIキットワコー(和光純薬工業(株)製)でゲルを染色して、目的タンパク質が含まれていた5つの画分を選んでプールした(一つに纏めた)後、溶出液中に含まれるimidazoleを除去する為に、PBSを20mL加えてVivaspin(分画分子量30000、GE社製)を用いて限外濾過し、濃縮液を得た。得られた濃縮液にPBSを添加して、液量を500μLに合わせ、Hisタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(「Hisタグ融合型mTim4タンパク質」と略記する場合がある)を含有するPBS溶液(「Hisタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液」と略記する場合がある)を得た。
以下のように本発明のTim4担体を調製し、これを用いて本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
細胞外膜小胞を分泌するヒト慢性骨髄性白血病株K562細胞1×107細胞を80mLのX−VIVO15培地(Lonza社製)を用いて37℃、5%CO2条件下で3日間培養した後、遠心分離処理(300×g、5分間)して細胞を沈殿させ、上清を除去した。沈殿した細胞を、10μMモネンシンナトリウム(MP Biomedicals社製)含有X−VIVO15培地60mLで懸濁後、37℃、5%CO2条件下で24時間培養した。
その後、培養液を遠心分離処理(300×g、5分間)し、培養上清を回収した。回収した培養上清60mLをさらに3回遠心分離処理(1回目:300×g、3分間、2回目:1200×g、20分間、3回目:10000×g、20分間)して不純物を分離し、上清を得た。得られた上清に対して、Vivaspin(分画分子量30000、GE社製)を用いて6mL以下になるまで限外濾過を行い、濃縮液を得た。得られた濃縮液に10μMモネンシンナトリウム(MP Biomedicals社製)含有X−VIVO15培地を添加して液量を6mLに合わせ、10倍に濃縮したK562細胞培養濃縮液サンプル(以下、「培養上清サンプル」と略記する場合がある)を得た。
また、得られた培養上清サンプルに終濃度が2mMとなるようにCaCl2を添加し、2mMCaCl2含有K562細胞培養上清濃縮液サンプル(以下、「カルシウムイオン含有培養上清サンプル」と略記する場合がある)を得た。
実験例1と同様の方法により調製したFcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液114μL(Fcタグ融合型mTim4タンパク質10μg含有)を、ビオチン標識用キット−NH2(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールに従ってFcタグ融合型mTim4タンパク質のNH2基をビオチン標識し、NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(「NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質」と略記する場合がある)3.8μgを含有するPBS溶液100μL(「NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液」と略記する場合がある)を得た。
また、実験例1と同様の方法により調製したFcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液114μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質10μg含有)を、ビオチン標識用キット−SH(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールに従ってFcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(「SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質」と略記する場合がある)5.9μgを含有するPBS溶液100μL(「SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液」と略記する場合がある)を得た。
実験例1と同様の方法により調製したFcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液11.4μLを、PBS188.6μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
前記で調製したNH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液26.3μL(NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有)とPBS173.7μLとを混合し、NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
また、前記で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液16.9μL(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有)とPBS183.1μLとを混合し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
30μg/μL Dynabeads Protein G 含有PBS−T溶液(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)20μL(Dynabeads Protein G 0.6mg含有)を、3本の1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)にそれぞれ分注した。次いで、PBS500μLを1.5mLチューブにそれぞれ加え、攪拌した後、1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にDynabeads Protein Gを集合させ、1.5mLチューブ内の溶液をピペットで捨てた(以下、「洗浄操作」と略記する場合がある)。
また、10μg/μLDynabeads M−270 Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液60μL(Dynabeads M−270 Streptavidin C1 0.6mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に分注し、PBS500μLを用いて前記と同様に洗浄操作を行った。
3本のDynabeads Protein G(0.6mg)含有1.5mLチューブのうち、1本については、前記で調製したビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
残りの2本のDynabeads Protein G(0.6mg)含有1.5mLチューブのうち、1本については、前記で調製したNH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
また、1本については、前記で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
1本のDynabeads M−270 Streptavidin C1含有1.5mLチューブついては、前記と同様の方法により調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液200μLを添加して、8℃で1時間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
以上により、下記表1に示す4種類のmTim4担体をそれぞれ0.6mg含有するPBS溶液200μLを得た。
前記で得られた表1に記載の4種類のmTim4担体0.6mgをPBS500μLでそれぞれ3回洗浄操作した後、ペレット状態のそれぞれのmTim4担体に、前記(1)で調製したカルシウムイオン含有培養上清サンプル200μLを加え、8℃で3時間反応させた。
反応後のmTim4担体を、2mM CaCl2含有TBS−T(Tris buffer, 0.05% tween20, 2mM CaCl2)500μLでそれぞれ3回洗浄操作した。3回目の洗浄操作の時に、4種類のmTim4担体をそれぞれ250μLずつ1.5mLチューブ2本に分注した。
ペレット状態の4種類のmTim4担体各0.3mgに溶出液として1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液を20μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、上清(溶出液)を回収した。
尚、各実施例で用いたmTim4タンパク質及び担体の種類、mTim4担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びに後述するウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表2に示す。
実施例1−8で得られた各上清(溶出液)7.5μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)2.5μLを加えて98℃で5分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各試料を得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該ウエスタンブロッティング用の各試料10μLを乗せて、25mAで65分間電気泳動した。得られた泳動ゲルを、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1mA/cm2で60分間転写した。
PVDF膜にPBS−T(PBS buffer, 0.1% tween20)で希釈した3%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、PBS−Tで250倍希釈した抗ヒトLamp−1マウスモノクローナル抗体(BD Biosciences社製、以下「抗ヒトLamp−1抗体」と略記する場合がある)2mLを8℃で一晩反応させた。
その後、反応後のPVDF膜をPBS−Tで3回洗浄し、PBS−Tで10000倍希釈した2次抗体{抗マウスIgG(H+L)、ウサギ、IgG分画、ペルオキシダーゼ結合抗体}(和光純薬工業(株)製)を室温で1時間反応させた。PBS−Tで5回洗浄後、イムノスターゼータ(和光純薬工業(株)製)を添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルを検出した。尚、抗ヒトLamp−1抗体は、エクソソームのマーカータンパク質の1つであるLamp−1に対する抗体である。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図1に示す。図1において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例1の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例2の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例3の結果(NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例4の結果(NH2基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:実施例5の結果(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:実施例6の結果(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:実施例7の結果(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8:実施例8の結果(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)。
特に、実施例2、4、6、8の比較から、溶出液としてカルシウムイオンキレート剤を用いた場合には、Tim4タンパク質と担体が、Tim4タンパク質のSH基を介して結合しているものが(実施例8:レーン8)、NH2基を介して結合しているもの(実施例4:レーン4)やアフィニティータグを介して結合しているもの(実施例2:レーン2、実施例6:レーン6)に比べ、多くの細胞外膜小胞を取得可能なことが判った(実施例2:レーン2、実施例4:レーン4、実施例6:レーン6、実施例8:レーン8)。
以下のように本発明のTim4担体を調製し、これを用いて本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例1−8の「(1)培養上清サンプルの調製」と同様の方法により行った。
実験例1「(2)Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質のビオチン標識」と同様の方法により調製したFcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液114μL(Fcタグ融合型mTim4タンパク質10μg含有)について、実施例1と同様の方法により、Fcタグ融合型mTim4タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質3.9μgを含有するPBS溶液100μL(以下、「SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液」と略記する場合がある)を得た。
実験例2と同様の方法により調製したFLAGタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液99μL(FLAGタグ融合型mTim4タンパク質10μg含有)を、ビオチン標識用キット−SH((株)同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールに従ってFLAGタグ融合型mTim4タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質4.6μgを含有するPBS溶液(以下、「SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質含有するPBS溶液」と略記する場合がある)100μLを得た。
実験例3と同様の方法により調製したHisタグ融合mTim4タンパク質含有PBS溶液54μL(Hisタグ融合型mTim4タンパク質10μg含有)を、ビオチン標識用キット−SH((株)同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールに従ってHisタグ融合型mTim4タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質7.2μgを含有するPBS溶液(以下、「SH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質含有するPBS溶液」と略記する場合がある)100μLを得た。
実験例1と同様の方法により調製したFcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液11.4μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質1μg含有)を、PBS188.6μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
前記(2)で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液16.9μL(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質1μgを含有する)とPBS183.1μLとを混合し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
また、前記(3)で調製したSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液21.6μL(SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質1μg含有)とPBS178.4μLとを混合し、SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
前記(4)で調製したSH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液13.9μL(SH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質1μg含有)とPBS186.1μLとを混合し、SH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
30μg/μL Dynabeads Protein G 含有PBS−T溶液(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)20μL(Dynabeads Protein G 0.6mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)1本に分注し、PBS500μLを用いて、実施例1−8の「(4)ビーズの洗浄」と同様の方法により洗浄操作を行った。
また、10μg/μL Dynabeads M−270 Streptavidin (サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液60μL(Dynabeads M−270 Streptavidin 0.6mg含有)を、3本の1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)にそれぞれ分注し、PBS500μLを用いて実施例1−8の「(4)ビーズの洗浄」と同様の方法によりそれぞれ洗浄操作を行った。
次いで、洗浄操作後のペレット状態のDynabeads Protein G 0.6mgを含有する1.5mLチューブに、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
さらに、洗浄操作後のペレット状態のDynabeads M−270 Streptavidin 0.6mgを含有する1.5mLチューブ3本のうち、1本については、前記で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
残りの2本の洗浄操作後のペレット状態のDynabeads M−270 Streptavidin 0.6mgを含有する1.5mLチューブのうち、1本については、前記で調製したSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
また、1本については、前記で調製したSH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、SH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
以上により、下記表3に示す4種類のmTim4担体をそれぞれ0.6mg含有するPBS溶液200μLを得た。
「表1に記載の4種類のmTim4担体0.6mg」の代わりに「表3に記載の4種類のmTim4担体0.6mg」を用いた以外は、実施例1−8の「(6)本発明の取得方法による細胞外膜小胞の取得」と同様の方法により行い各上清(溶出液)を得た。尚、各実施例で用いたmTim4タンパク質及び担体の種類、mTim4担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びに後述のウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表4に示す。
「実施例1−8で得られた各上清(溶出液)7.5μL」の代わりに「実施例9−16(前記(8))で得られた各上清(溶出液)7.5μL」を用いた以外は、実施例1−8の「(7)ウエスタンブロッティング」と同様の方法により行った。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図2に示す。図2において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例9の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例10の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例11の結果(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例12の結果(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:実施例13の結果(SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:実施例14の結果(SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:実施例15の結果(SH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8:実施例16の結果(SH基ビオチン標識Hisタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)を、それぞれ示す。
図2より、実施例9−16の何れの場合においても、100kDa付近にエクソソームのマーカータンパク質であるLamp−1のバンドが得られたことから、本発明の取得方法によれば、エクソソームを含む細胞外膜小胞を取得可能であることが判った(実施例9−16:レーン1−8)。
また、本発明のTim4担体を用いれば、タグの種類や長さ、有無に関わらず細胞外膜小胞を取得可能であることが判った(実施例9−16:レーン1−8)。
実施例10、12、14、16の比較から、溶出液としてカルシウムイオンキレート剤であるEDTAを用いる場合には、Tim4タンパク質と担体が、Tim4タンパク質のSH基を介して結合しているものが(実施例12:レーン4、実施例14:レーン6、実施例16:レーン8)、アフィニティータグを介して結合しているもの(実施例10:レーン2)に比べ、多くの細胞外膜小胞を取得可能なことが判った。
以下のように本発明のTim4担体を調製し、これを用いて本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例1−8の「(1)培養上清サンプルの調製」と同様の方法により行った。
実験例2と同様の方法により調製したビオチン非標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質5μgを含有するPBS溶液47μL(ビオチン非標識FLAGタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質含有PBS溶液)を、PBS153μLと混合し、ビオチン非標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質を5μg含有するPBS溶液200μLを得た。
10μg/μL抗DYKDDDDKタグ抗体磁気ビーズ含有50%グリセロールTBS溶液(和光純薬工業(株)製)50μL(抗DYKDDDDKタグ抗体磁気ビーズ 0.5mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に分注し、PBS500μLを用いて洗浄操作を行った。
次いで、洗浄操作後のペレット状態の抗DYKDDDDKタグ抗体磁気ビーズに、FLAGタグ融合型mTim4タンパク質を5μg含有するPBS溶液200μLの全量を添加して、8℃で1時間反応させ、mTim4担体を含有するPBS溶液200μLを得た。
以上により、下記表5に示すmTim4担体を0.5mg含有するPBS溶液200μLを得た。
「表1に記載の4種類のmTim4担体0.6mg」の代わりに「表5に記載のmTim4担体0.5mg」を用いた以外は、実施例1−8の「(6)本発明の取得方法による細胞外膜小胞の取得」と同様の方法を行い、各上清(溶出液)を得た。
尚、各実施例で用いたmTim4タンパク質及び担体の種類、mTim4担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びに後述のウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表6に示す。
「実施例1−8で得られた各上清(溶出液)7.5μL」の代わりに「実施例17−18(前記(5))で得られた各上清(溶出液)7.5μL」を用いた以外は、実施例1−8の「(7)ウエスタンブロッティング」と同様の方法で行った。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図3に示す。図3において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例17の結果(ビオチン非標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質を抗DYKDDDDKタグ抗体ビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例18の結果(ビオチン非標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質を抗DYKDDDDKタグ抗体ビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図3より、実施例17−18の何れの場合においても、100kDa付近にエクソソームマーカーであるLamp−1のバンドが認められたことから、本発明の取得方法によれば、抗タグ抗体を介してTim4タンパク質を固定化した担体を用いてもエクソソームを含む細胞外膜小胞を取得可能であることが判った(実施例17−18:レーン1−2)。
以下のように、SDS溶出による本発明の取得方法(実施例19)、EDTA溶出による本発明の取得方法(実施例20)、超遠心分離法(比較例1)、Exo Quick(比較例2)、及びTotal Exosome Isolation(比較例3)によりそれぞれ得られる細胞外膜小胞の純度の比較を行った。
「カルシウムイオン含有培養上清サンプル 200μL」の代わりに、「カルシウムイオン含有培養上清サンプル 500μL」を使用し、また、溶出液として「1% SDS水溶液 20μL」の代わりに「1% SDS水溶液 50μL」、「1mM EDTA水溶液 20μL」の代わりに「1mM EDTA水溶液 50μL」を使用した以外は、実施例13−14と同様の方法により、SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質をDynabeads M−270 Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)に結合させたmTim4タンパク質とカルシウムイオン含有培養上清サンプル中の細胞外膜小胞とを反応させ、溶出液として1% SDS水溶液及び1mM EDTA水溶液で細胞外膜小胞をそれぞれ溶出させ、上清(溶出液)をそれぞれ得た。
得られた上清(溶出液)を、それぞれサンプル1(1% SDS水溶液で溶出させた場合)、サンプル2(1mM EDTA水溶液で溶出させた場合)とした。
尚、実施例19−20で用いたmTim4タンパク質及び担体の種類、並びにmTim4担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類を下記表7に示す。
実施例1と同様の方法により調製した培養上清サンプル1mLを遠心分離処理(20000×g、30分間)して不純物を分離し、上清を得た。次いで、得られた上清1mLを超遠心分離処理(110000×g、70分間)し、沈殿画分を得た。その後、得られた沈殿画分を1mL PBSで懸濁した。沈殿画分の懸濁液を、再度超遠心分離処理(110000×g、70分間)を行った後、得られた沈殿画分をPBS 50μLに懸濁した。得られた懸濁液をサンプル3とした(比較例1)。
実施例1と同様の方法により調製した培養上清サンプル1mLを遠心分離処理(20000×g、30分間)して不純物を分離し、上清を得た。次いで、得られた上清1mLをExoQuick−TC Reagent(System Biosciences社)0.2mLと混合し、8℃で当該混合液を終夜静置した。その後、終夜静置した当該混合液を遠心分離処理(1500×g、30分間)することで得られた沈殿画分をPBS 100μLに懸濁した。得られた懸濁液をサンプル4とした(比較例2)。
実施例1と同様の方法により調製したK562細胞培養上清濃縮液サンプル1mLを遠心分離処理(20000×g、30分間)して不純物を分離し、上清を得た。次いで、得られた上清1mLをTotal Exosome Isolation Reagent(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製) 0.5mLと混合し、8℃で1日間静置した。当該混合液を遠心分離処理(10000×g、1時間)することで得られた沈殿画分をPBS 100μLに懸濁した。得られた懸濁液をサンプル5とした(比較例3)。
尚、各実施例及び比較例で用いた方法、得られたサンプル並びに後述のウエスタンブロッティング及び銀染色におけるレーン番号について下記表8に示す。
各方法により得られたサンプル1−5中のタンパク質量をBCA法で測定し、測定結果を基に、タンパク質量をそれぞれ電気泳動の基準量として、ウエスタンブロッティングを行った。即ち、サンプル1−5中の各タンパク質0.25μgを含むPBS溶液37.5μLと4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)12.5μLとをそれぞれ混合後、98℃で5分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各試料50μLをそれぞれ得た。
次いで、スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に、得られたウエスタンブロッティング用の各試料各20μLずつを2枚のゲルに乗せて、25mAで60分間電気泳動した。得られた2枚のゲルのうち1枚を、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1mA/cm2で60分間転写した。PVDF膜にPBS−Tで希釈した3%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、PBS−Tで250倍希釈した抗ヒトLamp−1マウスモノクローナル抗体(BD Biosciences社製)2mLを室温で1時間反応させた。PBS−Tで3回洗浄後、PBS−Tで10000倍希釈した2次抗体{抗マウスIgG(H+L)、ウサギ、IgG分画、ペルオキシダーゼ結合抗体(和光純薬工業(株)製)}を室温で1時間反応させた。PBS−Tで5回洗浄後、ECL prime(GE社製)を添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルをそれぞれ検出した。
また、もう1枚のゲルを、銀染色IIキットワコー(和光純薬工業(株)製)を用いて銀染色した。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図4−A、銀染色の結果を図4−Bにそれぞれ示す。図4−A及び図4−Bにおいて、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例19の結果(SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いて本発明の取得方法を行った場合の結果)
レーン2:実施例20の結果(SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質をストレプトアビジンビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA溶液を溶出液として用いて本発明の取得方法を行った場合の結果)
レーン3:比較例1の結果(超遠心分離法により細胞外膜小胞の取得を行った場合の結果)
レーン4:比較例2の結果(ExoQuickにより細胞外膜小胞の取得を行った場合の結果)
レーン5:は比較例3の結果(Total Exosome Isolationにより細胞外膜小胞の取得を行った場合の結果)
図4−Aより、本発明の取得方法である実施例19−20のいずれにおいても、100kDa付近にエクソソームマーカーであるLamp−1のバンドが認められており、本発明の取得方法によれば、エクソソームを含む細胞外膜小胞を取得可能であることが判った(実施例19−20:レーン1−2)。
一方、図4−Aより、いずれの従来法(超遠心分離法(比較例1)、Exo Quick(比較例2)、及びTotal Exsome Isolation(比較例3))でも、100kDa付近にエクソソームマーカーのLamp−1のバンドは、薄くわずかにしか認められなかった(比較例1−3:レーン3−5)。
また、図4−Bより、本発明の取得方法(実施例19−20)は、いずれの従来法(超遠心分離法(比較例1)、Exo Quick(比較例2)、及びTotal Exosome Isolation(比較例3))よりも、夾雑タンパク質等に由来するバンドが少なかった(実施例19−20:レーン1−2、比較例1−3:レーン3−5)。
本発明の取得方法により取得された細胞外膜小胞の状態を調べるために、電子顕微鏡による観察をおこなった。
腹腔マクロファージを得るため、3%チオグリコレート溶液(フルカ試薬社製)2mLを8週齢のメスのC57BL/6Jマウス(日本エスエルシー(株)より購入)6匹の腹腔に注射した。3日後、腹腔からマクロファージを回収し、回収したマクロファージを150mm細胞培養用ディッシュ4枚で10%FBS(バイオウェスト社製)含有DMEM(ナカライテスク(株)製)80mLを用いて2日間培養し、培養上清を回収し、マウスマクロファージ培養上清サンプルを得た。
Dynabeads MyOne Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)0.6mgの代わりに Dynabeads MyOne Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を1mg使用し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合mTim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液200μLの代わりにSH基ビオチン標識Fcタグ融合mTim4タンパク質100μgを含有するPBS溶液100μLを使用し、DynabeadsとSH基ビオチン標識Fcタグ融合mTim4タンパク質を含有するPBS溶液との反応時間を1時間の代わりに2時間とした以外は、実施例11−12と同様の方法により、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をDynabeads MyOne Streptavidin C1に結合させたmTim4担体を調製した。
マウスマクロファージ培養上清サンプル32mLを遠心分離処理(1回目:800×g、10分間、2回目:12000×g、30分間)し、上清を得た。得られた上清に、終濃度2mM となるようにCaCl2を添加した後、前記で調製したmTim4担体1mgを加え、室温で1時間撹拌混合した。次いで、室温で1時間撹拌混合したmTim4担体を回収し、終濃度2mM CaCl2含有TBS−T5mLで3回洗浄操作した後、さらに1mLで2回洗浄操作した後、1mM EDTA含有TBS100μLで3回溶出し、細胞外膜小胞画分300μLを得た。
次いで、マウスマクロファージ培養上清サンプル中の細胞外膜小胞を確実に回収するため、再度以下の方法により、1mM EDTA含有TBS100μLで3回溶出した後のマウスマクロファージ培養上清サンプルから細胞外膜小胞を回収し、細胞外膜小胞画分300μLを得た。即ち、1mM EDTA含有TBS100μLで3回溶出した後のマウスマクロファージ培養上清サンプルに、終濃度2mM となるようにCaCl2を添加した後、1mM EDTA含有TBS100μLで3回溶出した後のmTim4担体1mgを加え、室温で1時間撹拌混合した。次いで、室温で1時間撹拌混合したmTim4担体を回収し、終濃度2mM CaCl2含有TBS−T5mLで3回洗浄操作した後、さらに1mLで2回洗浄操作した後、1mM EDTA含有TBS100μLで3回溶出し、細胞外膜小胞画分300μLを得た。
その後、マウスマクロファージ培養上清サンプル中の細胞外膜小胞をより確実に回収するため、以上の操作を再度行い、1mM EDTA含有TBS100μLで計6回溶出した後のマウスマクロファージ培養上清サンプルから細胞外膜小胞を回収し、細胞外膜小胞画分300μLを得た。
前記9回の溶出操作により得られた細胞外膜小胞画分計900μLをアミコンウルトラ−0.5mL 10K遠心式フィルターカラムを用いて60μLに濃縮し、電子顕微鏡による観察用の試料を得た。
電子顕微鏡による観察用の試料10μLをグリッドに吸着させ、余剰の電子顕微鏡による観察用の試料を濾紙で吸い取った。次いで、グリッドを水洗し、酢酸ウラニウム水溶液による染色を2回行った後、透過型電子顕微鏡を用いてネガティブ染色法による観察を行った。
尚、実施例21で用いたmTim4タンパク質及び担体の種類、並びにmTim4担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類を下記表9に示す。
得られた電気顕微鏡の観察画像を図5に示す。図5より、本発明の取得方法によれば、球形の形状を保ったまま、直径50〜150nm程度の細胞外膜小胞を取得できた。
ヒト由来Tim4タンパク質をビーズへ固定化した担体(以下、「hTim4担体」と略記する場合がある)とmTim4担体とを用いて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例1−8の「(1)培養上清サンプルの調製」と同様の方法により行った。
ビオチン非標識Fcタグ融合型ヒト由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製、配列番号7(ヒト由来Tim4タンパク質のN末端25〜315アミノ酸領域(GenBank NP_612388.2)にFcタグが融合されたヒト由来Tim4タンパク質))凍結乾燥品100μgをPBS1mLに溶かし、100μg/mLビオチン非標識Fcタグ融合型hTim4タンパク質含有PBS溶液を作製した。ビオチン非標識Fcタグ融合型hTim4タンパク質含有PBS溶液10μLとPBS190μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型hTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
また、ビオチン非標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製、配列番号6(マウス由来Tim4タンパク質のN末端22〜279アミノ酸領域(GenBank NP_848874.3))にFcタグが融合されたmTim4タンパク質) 凍結乾燥品100μgをPBS1mLに溶かし、100μg/mLビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液を作製した。ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液10μLとPBS190μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを得た。
<(3)ビーズの洗浄>
30μg/μL Dynabeads Protein G 含有PBS−T溶液(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)20μL(Dynabeads Protein G 0.6mg含有)を、2本の1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)にそれぞれ分注し、PBS500μLを用いて洗浄操作を行った。
<(4)ビオチン非標識Fcタグ融合型Tim4タンパク質のビーズへの固定>
2本のDynabeads Protein G(0.6mg)含有1.5mLチューブのうち、1本については、前記で調製したビオチン非標識Fcタグ融合型hTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、ビオチン非標識Fcタグ融合型hTim4タンパク質が結合した担体(hTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
残りの1本のDynabeads Protein G(0.6mg)含有1.5mLチューブについては、前記で調製したビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有するPBS溶液200μLを全量添加して、8℃で1時間反応させ、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液200μLを得た。
<(5)本発明の取得方法による細胞外膜小胞の取得>
前記で得られたhTim4担体及びmTim4担体 0.6mgをPBS500μLでそれぞれ3回洗浄操作した後、ペレット状態のhTim4担体及びmTim4担体に、カルシウムイオン含有培養上清サンプル200μLをそれぞれ加え、8℃で3時間それぞれ反応させた。その後、反応後のhTim4担体及びmTim4担体を、2mM CaCl2含有TBS−T 500μLでそれぞれ3回洗浄操作した。
3回目の洗浄のときにhTim4担体及びmTim4担体をそれぞれ250μL(担体0.3mg)ずつ1.5mLチューブ2本に分注した。ペレット状態のmTim4担体及びhTim4担体各0.3mgに溶出液として1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液を20μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にhTim4担体及びmTim4担体を集合させ、それぞれ上清(溶出液)を回収した。
尚、実施例22−25で用いたTim4タンパク質及び担体の種類、Tim4担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びに後述するウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表10に示す。
「実施例1−8で得られた各上清(溶出液)7.5μL」の代わりに「実施例22−25(前記(5))で得られた各上清(溶出液)7.5μL」を用いた以外は、実施例1−8の「(7)ウエスタンブロッティング」と同様の方法により行った。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図6に示す。図6において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例22の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型hTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたhTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例23の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型hTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたhTim4担体を用い、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)、
レーン3:実施例24の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例25の結果(ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質をProtein Gビーズに結合させたmTim4担体を用い、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図6より、実施例22−25のいずれの場合においても、100kDa付近にエクソソームマーカーであるLamp−1のバンドが認められたことから、本発明の取得方法によれば、エクソソームを含む細胞外膜小胞を取得可能であることが判った(実施例22−25:レーン1−4)。
Tim4担体とPSタンパク質(ヒト由来Annexin V、ヒト由来MFG−E8、及びマウス由来MFG−E8)をそれぞれビーズへ固定化した担体を用いて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
Hisタグ融合型ヒト由来Annexin V(Creative BioMart社製、「Hisタグ融合型hAnnexin V」と略記する場合がある)20μgを200μg/mLとなるようにPBS100μLに溶かし、Hisタグ融合型hAnnexin V含有PBS溶液を作製した。Hisタグ融合型hAnnexin Vタンパク質1μg含有PBS溶液5μLとPBS195μLを混合して希釈した。
Hisタグ融合型ヒト由来MFG−E8(R&D Systems社製、「Hisタグ融合型hMFG−E8」と略記する場合がある)50μgを100μg/mLとなるようにPBS500μLに溶かし、Hisタグ融合型hMFG−E8含有PBS溶液を作製した。Hisタグ融合型hMFG−E8タンパク質1μg含有PBS溶液10μLとPBS190μLを混合して希釈した。 Hisタグ融合型マウス由来MFG−E8(R&D Systems社製、「Hisタグ融合型mMFG−E8」と略記する場合がある)50μgを100μg/mLとなるようにPBS500μLに溶かし、Hisタグ融合型mMFG−E8含有PBS溶液を作製した。Hisタグ融合型マウス由来MFG−E8タンパク質1μg含有PBS溶液10μLとPBS190μLを混合して希釈した。
30μg/μL Dynabeads M−270 Carboxylic Acid(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有溶液 100μL(Dynabeads M−270 Carboxylic Acid 3mg含有)を1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に分注し、反応バッファー(0.1M MES、pH5.0)を用いて洗浄操作を行った。
次いで、反応バッファー490μLで希釈した6xHis抗体(和光純薬工業(株)製)溶液60μL(6xHis抗体 60μg含有)を加えて室温で30分間転倒混和し、その後6mg/mL WSC(同仁化学研究所製)を50μL加えて室温で4時間転倒混和した。転倒混和後のDynabeads M−270 Carboxylic AcidをTBS−Tで洗浄操作した後、100μL PBSで希釈して抗Hisタグ抗体固定化ビーズ3mgを得た。
次いで、得られた抗Hisタグ抗体固定化ビーズを含有するPBS溶液100μL(抗Hisタグ抗体固定化ビーズ3mg含有)を、4本の1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)にそれぞれ20μL(抗Hisタグ抗体固定化ビーズ0.6mg含有)ずつ分注し、500μL PBSで洗浄操作をそれぞれ行った。
次いで、4本の洗浄操作後のペレット状態の抗Hisタグ抗体固定化ビーズ0.6mgを含有する1.5mLチューブのうち、1本については、前記で調製したHisタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液200μL(Hisタグ融合型mTim4タンパク質 1μg含有)を添加して、8℃で1時間反応させた。
さらに、1本については、前記で調製したHisタグ融合型hAnnexin V質含有PBS溶液200μL(Hisタグ融合型hAnnexin V 1μg含有)を添加して、8℃で1時間反応させた。
1本については、前記で調製したHisタグ融合型hMFG−E8含有PBS溶液200μL(Hisタグ融合型hMFG−E8 1μg含有)を添加して、8℃で1時間反応させた。
1本については、前記で調製したHisタグ融合型mMFG−E8含有PBS溶液200μL(Hisタグ融合型mMFG−E8 1μg含有)を添加して、8℃で1時間反応させた。
以上により、下記表11に示す4種類の担体をそれぞれ0.6mg含有するPBS溶液200μLを得た。
前記で得られた4種類の担体 0.6mgを含有するPBS溶液200μLをPBS500μlでそれぞれ3回洗浄操作した後、ペレット状態の5種類の担体に、実施例1−8と同様の方法により調製したカルシウムイオン含有培養上清サンプル200μLをそれぞれ加え、8℃で3時間それぞれ反応させた。
その後、カルシウムイオン含有培養上清サンプルを反応させた4種類の担体を、2mM CaCl2含有TBS−T 500μLでそれぞれ3回洗浄操作した。
3回目の洗浄の時に、4種類の担体をそれぞれ250μLずつ1.5mLチューブ2本に分注した。ペレット状態の4種類の担体各0.3mgに溶出液として1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液を20μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁に得られた4種類の担体を集合させ、それぞれ上清(溶出液)を回収した。
尚、各実施例で用いたPSタンパク質及び担体の種類、担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びに後述するウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表12に示す。
「実施例1−8で得られた各上清(溶出液)7.5μL」の代わりに「実施例26−27、比較例4−9(前記(4))で得られた各上清(溶出液)7.5μL」を用いた以外は、実施例1−8の「(7)ウエスタンブロッティング」と同様の方法により行った。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図7に示す。図7において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例26の結果(Hisタグ融合型mTim4タンパク質を抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例27の結果(Hisタグ融合型mTim4タンパク質を抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:比較例4の結果(Hisタグ融合型hAnnexin Vを抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:比較例5の結果(Hisタグ融合型hAnnexin Vを抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:比較例6の結果(Hisタグ融合型hMFG−E8を抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:比較例7の結果(Hisタグ融合型hMFG−E8を抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:比較例8の結果(Hisタグ融合型mMFG−E8を抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8:比較例9の結果(Hisタグ融合型mMFG−E8を抗Hisタグ抗体固定化ビーズに結合させた担体を用い、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図7より、実施例26−27の何れの場合においても、100kDa付近にエクソソームマーカーであるLamp−1のバンドが得られたことから、本発明の取得方法によれば、エクソソームを含む細胞外膜小胞を取得可能であることが判った(実施例26−27:レーン1−2)。
一方、図7より、比較例4−9の何れの場合においても、100kDa付近にLamp−1のバンドが認められなかったことから、Tim4タンパク質以外のPSタンパク質(Annexin V、MFG−E8)を固定化した担体では、エクソソームを含む細胞外膜小胞を取得不可能であることが判った(比較例4−9:レーン3−8)。
下記のようにそれぞれ本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例28−29は、実施例13−14と同様の方法により調製したSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質と本発明に係る担体とを反応後、さらに試料を加えて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例30−31は、実施例13−14と同様の方法により調製したSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質と試料とを反応後、さらに本発明に係る担体を加えて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例32−33は、実施例13−14と同様の方法により調製したSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質と、試料と、本発明に係る担体とを同時に加えて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
10μg/μLDynabeads M−270 Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液60μL(Dynabeads M−270 Streptavidin C1 0.6mg含有)を、3つの1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)にそれぞれ分注し、PBS500μLを用いてそれぞれ洗浄操作を行った。
洗浄操作を行ったペレット状のDynabeads M−270 Streptavidin C1 0.6mgを含有する1.5mLチューブに、SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液200μLを加えて、Dynabeads M−270 Streptavidin C1とSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質とを接触させて、8℃で1時間反応させ、mTim4担体を得た。次いで、得られたmTim4担体をPBS500μLで3回洗浄操作し、当該洗浄後のmTim4担体0.6mgを含有する1.5mLチューブに、実施例1と同様の方法により調製したカルシウムイオン含有培養上清サンプル200μLを加えて8℃で3時間反応させた。その後、カルシウムイオン含有培養上清サンプルを反応させたmTim4担体を、終濃度2mM CaCl2添加TBS−T500μLで3回洗浄操作した。3回目の洗浄の時に、mTim4担体をそれぞれ250μLずつ1.5mLチューブ2本に分注した。ペレット状態のmTim4担体各0.3mgに溶出液として1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液を20μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、上清(溶出液)をそれぞれ回収した。
1.5mLチューブに、実施例1と同様の方法により調製したカルシウムイオン含有培養上清サンプル200μLを分注し、SH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液5.1μLを加えて、カルシウムイオン含有培養上清サンプル中の細胞外膜小胞とSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質とを接触させ、8℃で3時間反応させた。
洗浄操作を行ったペレット状のDynabeads M−270 Streptavidin C1 0.6mgを含有する1.5mLチューブに、カルシウムイオン含有培養上清サンプル中の細胞外膜小胞とSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質とを8℃で3時間反応させた溶液を添加し、8℃で1時間反応させ、細胞外膜小胞とmTim4担体との複合体を得た。その後、得られた細胞外膜小胞とmTim4担体との複合体を、終濃度2mM CaCl2添加TBS−T500μLで3回洗浄操作した。3回目の洗浄の時に、mTim4担体との複合体をそれぞれ250μLずつ1.5mLチューブ2本に分注した。ペレット状態のmTim4担体との複合体各0.3mgに溶出液として1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液を20μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、上清(溶出液)をそれぞれ回収した。
洗浄操作を行ったペレット状のDynabeads M−270 Streptavidin C1 0.6mgを含有する1.5mLチューブに、実施例1と同様の方法により調製したカルシウムイオン含有培養上清サンプル200μLとSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型mTim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液5.1μLとを加えて、8℃で4時間反応させた。反応後のペレット状のDynabeads M−270 Streptavidin C1を、終濃度2mM CaCl2添加TBS−T 500μLで3回洗浄操作した。3回目の洗浄の時に、mTim4担体をそれぞれ250μLずつ1.5mLチューブ2本に分注し、mTim4担体各0.3mgに溶出液として1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液を20μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にDynabeads M−270 Streptavidin C1を集合させ、上清(溶出液)をそれぞれ回収した。
尚、各実施例における担体、mTim4タンパク質、カルシウムイオン含有培養上清サンプルを接触させる順番、及び担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類を下記表13に示す。
「実施例1−8で得られた各上清(溶出液)7.5μL」の代わりに「実施例28−33で得られた各上清(溶出液)7.5μL」を用いた以外は、実施例1−8の「(7)ウエスタンブロッティング」と同様の方法により行った。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図8にそれぞれ示す。図8において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例28の結果(担体とmTim4タンパク質を接触後、さらにカルシウムイオン細胞培養上清サンプルと接触させる方法により細胞外膜小胞を取得し、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例29の結果(担体とmTim4タンパク質を接触後、さらにカルシウムイオン細胞培養上清サンプルと接触させる方法により細胞外膜小胞を取得し、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例30の結果(mTim4タンパク質とカルシウムイオン細胞培養上清サンプルを接触後、さらに担体と接触させる方法により細胞外膜小胞を取得し、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)を、
レーン4:実施例31の結果(mTim4タンパク質とカルシウムイオン細胞培養上清サンプルを接触後、さらに担体と接触させる方法により細胞外膜小胞を取得し、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)を、
レーン5:実施例32の結果(担体とカルシウムイオン細胞培養上清サンプルとmTim4タンパク質とを同時に接触させる方法により細胞外膜小胞を取得し、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)を、
レーン6:実施例33の結果(担体とカルシウムイオン細胞培養上清サンプルとmTim4タンパク質とを同時に接触させる方法により細胞外膜小胞を取得し、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図8より、実施例28−33の何れにおいても、100kDa付近にエクソソームマーカーであるLamp−1のバンドが得られた(実施例28−33:レーン1−6)。
また、実施例28−33の結果より、担体に結合したTim4タンパク質と試料中の細胞外膜小胞の複合体を形成させる工程(複合体形成工程)は、本発明に係るTim4タンパク質と、本発明に係る担体と、試料中の細胞外膜小胞との接触する順序によらず、結果として、担体に結合したmTim4タンパク質と試料中の細胞外膜小胞の複合体が形成されればよいことが判った。
以下のように、SDS溶出による本発明の取得方法(実施例34)、EDTA溶出による本発明の取得方法(実施例35)、抗CD63抗体固定化法(比較例10−11)、Exosome−Human CD63 Isolation/Detection(比較例12−13)により得られる細胞外膜小胞の取得を行った。
10μg/μL Dynabeads M−270 Streptavidin(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有溶液 15μL(Dynabeads M−270 Streptavidin 1×107個含有する)を1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に分注し、PBSを用いて洗浄操作を行った。
次いで、洗浄操作後のDynabeads M−270 Streptavidinを含有する1.5mLチューブに、実施例11−12と同様の方法により調製したSH基ビオチン標識FLAGタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質を0.25μg含有するPBS溶液200μLの全量を加えて、冷蔵で1時間反応させて、mTim4担体含有PBS溶液を得た。
30μg/μL Dynabeads M−270 Carboxylic Acid(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有溶液 50μL(Dynabeads M−270 Carboxylic Acid 1×108個含有する)を1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に分注し、反応バッファー(0.1M MES、pH5.0)を用いて洗浄操作を行った。
一方、抗CD63抗体(H5C6)(BD Pharmingen社製)30g(60μL)を、反応バッファー(0.1M MES、pH5.0)490μLで希釈し、反応バッファー希釈抗CD63抗体溶液を得た。
次いで、洗浄操作後のDynabeads M−270 Carboxylic Acidを含有する1.5mLチューブに、前記反応バッファー希釈抗CD63抗体溶液を550μL加えて室温で30分間転倒混和した。その後、さらに3mg/mL WSC(同仁化学研究所社製)を50μL加えて室温で4時間転倒混和し、TBS−Tで洗浄操作後、50μL PBSで希釈し、抗CD63抗体(H5C6)担体含有PBS溶液を得た。
以上により、下記表14に示す2種類の担体を得た。
前記で得られたmTim4担体含有PBS溶液200μL(mTim4担体1×107個含有)をPBS500μLで3回洗浄操作した後、ペレット状態のmTim4担体に、実施例1−8と同様の方法により調製したカルシウムイオン含有培養上清サンプル50μLを加え、8℃で3時間反応させた。
その後、反応後のmTim4担体を、2mM CaCl2含有TBS−T500μLで3回洗浄操作した。3回目の洗浄の時に、mTim4担体をそれぞれ250μLずつ1.5mLチューブ2本に分注した。ペレット状態のmTim4担体0.3mgずつに、溶出液として1% SDS水溶液及び1mM EDTA水溶液をそれぞれ20μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間それぞれ混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、上清(溶出液)を回収した。
「mTim4担体含有PBS溶液200μL」の代わりに、「抗CD63抗体(H5C6)担体含有PBS溶液5μL(担体1×107個含有)」を用いた以外は、前記<本発明の取得方法による細胞外膜小胞の取得>と同様の方法により、カルシウムイオン含有培養上清サンプル中の細胞外膜小胞を取得し、1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液により細胞外膜小胞を溶出させ、上清(溶出液)を回収した。
「mTim4担体含有PBS溶液200μL」の代わりに、「Exosome−Human CD63 Isolation/Detection(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)1mL(担体1×107個含有)」を用いた以外は、前記<本発明の取得方法による細胞外膜小胞の取得>と同様の方法により、カルシウムイオン含有培養上清サンプル中の細胞外膜小胞を取得し、1% SDS水溶液又は1mM EDTA水溶液により細胞外膜小胞を溶出させ、上清(溶出液)を回収した。
尚、各実施例、比較例で用いた担体の種類、担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びに後述するウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表15に示す。
「実施例1−8で得られた各上清(溶出液)7.5μL」の代わりに「実施例34−35、比較例10−13で得られた各上清(溶出液)7.5μL」を用いた以外は、実施例1−8の「(7)ウエスタンブロッティング」と同様の方法により行った。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図9に示す。図9において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:実施例34の結果(本発明の取得方法により細胞外膜小胞を取得し、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例35の結果(本発明の取得方法により細胞外膜小胞を取得し、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:比較例10の結果(抗CD63抗体法により細胞外膜小胞を取得し、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:比較例11の結果(抗CD63抗体法により細胞外膜小胞を取得し、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:比較例12の結果(Exosome−Human CD63 Isolation/Detectionにより細胞外膜小胞を取得し、1%SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:比較例13の結果(Exosome−Human CD63 Isolation/Detectionにより細胞外膜小胞を取得し、1mM EDTA水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図9より、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得を行った実施例34−35では、25−60kDa付近にエクソソームマーカーの一つであるCD63のバンドが得られた(実施例34−35:レーン1−2)。
一方、図9より、抗CD63抗体法により細胞外膜小胞の取得を行った比較例10−11及びExosome−Human CD63 Isolation/Detectionにより細胞外膜小胞の取得を行った比較例12−13では、25−60kDa付近にCD63のバンドは薄くしか得られなかった(比較例10−13:レーン3−6)。
以上から、本発明の取得方法によれば、抗CD63抗体法やExosome−Human CD63 Isolation/Detection等の細胞外膜小胞の表面抗原タンパク質に対する抗体を用いて当該表面抗原タンパク質と抗体のアフィニティーによって細胞外膜小胞を取得する方法よりも多くの細胞外膜小胞を回収可能であることが判った。
以下のように、従来法である超遠心分離法(以下、超遠心分離処理と略記する場合がある)により細胞外膜小胞を除去・取得した試料に対して、本発明の取得方法を実施した。
FBS(CORNING社製)15mLを遠心分離処理(10000×g、20分間)して不純物を分離し、上清を新しいチューブに移して遠心分離処理済みFBSを得た。次いで、得られた遠心分離処理済みFBSを5mLずつ超遠心分離処理(110000×g、一晩)又は超遠心分離処理(450000×g、一晩)し、上清を新しいチューブに移して超遠心分離処理(110000×g)済みFBS及び超遠心分離処理(450000×g)済みFBSを各5mL得た。
10μg/μL Dynabeads MyOne Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液180μL(Dynabeads MyOne Streptavidin C1 1.8mg含有)を、3つのチューブにそれぞれ分注した。次いで、PBS1500μLをチューブにそれぞれ加え、攪拌した後、チューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にDynabeads MyOne Streptavidin C1を集合させ、チューブ内の溶液をピペットで捨てた(以下、洗浄操作と略記する場合がある)。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads MyOne Streptavidin C1 1.8mgに、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質3μgを含有するPBS溶液1500μLをそれぞれ添加して、8℃で10分間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液1500μLをそれぞれ得た。
得られたmTim4担体1.8mgをPBS1500μLでそれぞれ3回洗浄操作し、ペレット状態のmTim4担体を得た。その後、3本の15mL遠沈管(CORNING社製)に遠心分離処理済みFBS、超遠心分離処理(110000×g)済みFBS、及び超遠心分離処理(450000×g)済みFBS各5mLをそれぞれ分注し、ペレット状態のmTim4担体を1.8mg添加し、8℃で2時間反応させた。反応後、15mL遠沈管をそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、各上清(各FBS)を新しい15mL遠沈管にそれぞれ回収した。遠沈管に残ったペレット状態のmTim4担体を、2mM CaCl2含有TBS−T(Tris buffer, 0.0005% tween20, 2mM CaCl2)3mLでそれぞれ洗浄操作後、ペレット状態のmTim4担体に2mM CaCl2含有TBS−Tをそれぞれ1mL添加して懸濁し、1.5mLチューブに懸濁液を全量移した後、それぞれ2回洗浄操作した。
ペレット状態のmTim4担体1.8mgに溶出液として1mM EDTA含有TBS溶液を50μLそれぞれ添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、溶出液を回収した。再度1mM EDTA含有TBS溶液を50μL添加し、前記で使用したmTim4担体を用いて同様の方法で溶出液を回収した。
その後、溶出液を2度回収した際に使用したビーズを、15mL遠沈管に回収した各上清(各FBS)に再度添加し、前記したのと同様の方法により、各上清(各FBS)中の細胞外膜小胞を回収する操作をさらに2回繰り返し各溶出液をそれぞれ得た。
得られた各溶出液100μLを30μLになるように、VIVASPIN500(MVCO10,000)(ザルトリウス社製)を用いて限外ろ過した。限外ろ過した各溶出液15μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)5μLを加えて98℃で5分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各試料を得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該ウエスタンブロッティング用の各試料20μLを乗せて、25mAで65分間電気泳動した。得られた泳動ゲルを、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1mA/cm2で60分間転写した。転写後のPVDF膜にPBS−T(PBS buffer, 0.1% tween20)で希釈した3%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、PBS−Tで1000倍希釈した抗ウシCD9抗体(Novus Biologicals社製、以下「抗ウシCD9抗体」と略記する場合がある)2mLを室温で1時間反応させた。反応後のPVDF膜をPBS−Tで3回洗浄し、PBS−Tで10000倍希釈した2次抗体{抗マウスIgG(H+L)、ウサギ、IgG分画、ペルオキシダーゼ結合抗体}(和光純薬工業(株)製)を室温で1時間反応させた。PBS−Tで5回洗浄後、抗ウシCD9抗体を反応させたメンブレンにイムノスターベーシック(和光純薬工業(株)製)を、抗Flotillin−2抗体を反応させたメンブレンにイムノスターゼータ(和光純薬工業(株)製)をそれぞれ添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルを検出した。尚、抗ウシCD9抗体と抗Flotillin−2抗体は、エクソソームのマーカータンパク質であるCD9とFlotillin−2をそれぞれ認識する抗体である。
得られた各溶出液100μLを遠心式フィルター(0.45μm、PVDF)(Millipore社製)で処理後、水で5倍希釈し、ナノサイトLM10(NanoSight社製)を用いて希釈液中に含まれる粒子についてNanoSight社のマニュアルに従い各3回測定し、平均粒子数(Particles)と平均粒子サイズ(Mean Size)を調べた。
尚、各実施例で用いた試料の処理方法、試料中に残存する細胞外膜小胞の取得方法等について下記表16に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図10、ナノサイトによる平均粒子数及び平均粒子サイズの測定結果を表17にそれぞれ示す。図10において、各レーンは以下の結果である。
レーン1:実施例36の結果(試料を遠心分離処理し、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン2:実施例37の結果(試料を遠心分離処理し、110000×gで超遠心処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン3:実施例38の結果(試料を遠心分離処理し、450000×gで超遠心処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
以下のように、試料に含まれる細胞外膜小胞を従来法であるTotal Exosome Isolation(ポリマー沈殿)で除去(以下、「ポリマー沈殿処理」と略記する場合がある)により細胞外膜小胞を除去(取得)した試料に対して、本発明の取得方法を実施した。
FBS(CORNING社製)10mLを遠心分離処理(10000×g、20分間)して不純物を分離し、遠心分離処理済みFBSを得た。次いで、得られた遠心分離処理済みFBS5mLにTotal Exosome Isolation(from serum)(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を1mL添加し、冷蔵で30分間静置し、遠心分離処理(10000×g、20分間)して上清を回収し、Total Exosome Isolation処理済みFBS6mLを得た。
10μg/μL Dynabeads MyOne Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液180μL(Dynabeads MyOne Streptavidin C1 1.8mg含有)を、2つのチューブにそれぞれ分注した。次いで、PBS1500μLをチューブにそれぞれ加え、攪拌した後、チューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にDynabeads MyOne Streptavidin C1を集合させ、チューブ内の溶液をピペットで捨てた(以下、洗浄操作と略記する場合がある)。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads MyOne Streptavidin C1 1.8mgに、実施例5−8と同様の方法により調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質3μgを含有するPBS溶液1500μLを添加して、8℃で10分間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液1500μLをそれぞれ得た。
得られたmTim4担体1.8mgをPBS1500μLでそれぞれ3回洗浄操作し、ペレット状態のmTim4担体を得た。その後、ペレット状態のmTim4担体を1.8mgずつ、15mL遠沈管(CORNING社製)に分注した遠心分離処理済みFBS5mL又はTotal Exosome Isolation処理済みFBS6mLにそれぞれ添加し、8℃で2時間反応させた。
反応後、15mL遠沈管をそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にマウス由来Tim4担体を集合させ、各上清(各FBS)を新しい15mL遠沈管にそれぞれ回収した。遠沈管に残ったペレット状態のmTim4担体を、2mM CaCl2含有TBS−T(Tris buffer, 0.0005% tween20, 2mM CaCl2)3mLでそれぞれ洗浄操作後、ペレット状態のmTim4担体に2mM CaCl2含有TBS−Tをそれぞれ1mL添加して懸濁し、1.5mLチューブに懸濁液を全量移した後、それぞれ2回洗浄操作した。
ペレット状態の各mTim4担体1.8mgに溶出液として1mM EDTA含有TBS溶液を50μLそれぞれ添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、溶出液を回収した。再度1mM EDTA含有TBS溶液を50μL添加し、前記で使用したmTim4担体を用いて同様の方法で溶出液を回収した。
その後、溶出液を2度回収した際に使用したmTim4担体(ビーズ)を、15mL遠沈管に回収した
各上清(各FBS)に再度添加し、前記したのと同様の方法により、各上清(各FBS)中の細胞外膜小胞を回収する操作をさらに2回繰り返し各溶出液をそれぞれ得た。
得られた各溶出液300μLを30μLになるように、VIVASPIN500(MVCO10,000)(ザルトリウス社製)を用いて限外ろ過した。限外ろ過した各溶出液30μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)10μLを加えて98℃で5分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各試料を得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該ウエスタンブロッティング用の各試料20μLを2ヶ所ずつ乗せて、25mAで65分間電気泳動した。得られた泳動ゲルを、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1mA/cm2で60分間転写した。転写後のPVDF膜にPBS−T(PBS buffer, 0.1% tween20)で希釈した3%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、PBS−Tで1000倍希釈した抗ウシCD9抗体(Novus Biologicals社製、以下「抗ウシCD9抗体」と略記する場合がある)2mL又はPBS−Tで250倍希釈した抗ヒトFlotillin−2抗体(BD Biosciences社製、以下「抗ヒトFlotillin−2抗体」と略記する場合がある)を室温で1時間反応させた。反応後のPVDF膜をPBS−Tで3回洗浄し、PBS−Tで10000倍希釈した2次抗体{抗マウスIgG(H+L)、ウサギ、IgG分画、ペルオキシダーゼ結合抗体}(和光純薬工業(株)製)を室温で1時間反応させた。PBS−Tで5回洗浄後、 抗ウシCD9抗体を反応させたメンブレンにイムノスターベーシック(和光純薬工業(株)製)を、抗Flotillin−2抗体を反応させたメンブレンにイムノスターゼータ(和光純薬工業(株)製)をそれぞれ添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルを検出した。尚、抗ウシCD9抗体は、エクソソームのマーカータンパク質の1つであるCD9に対する抗体であり、抗ヒトFlotillin−2抗体は、エクソソームのマーカータンパク質の1つであるFlotillin−2に対する抗体である。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図11に示す。図11において、各レーンは以下の結果を表す。
レーン1:実施例39の結果(試料を遠心分離処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン2:実施例40の結果(試料を遠心分離処理し、ポリマー沈殿処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
さらに、Total Exsome Isolation(ポリマー沈殿)法では除去(取得)しきれず試料中に残存する細胞外膜小胞を、本発明の取得方法によっては取得可能であることが判った(実施例40:レーン2)。
以下のように、本発明の除去方法及び/又は従来法(超遠心法、Total Exsome Isolation(ポリマー沈殿)法)により試料から細胞外膜小胞を取得(除去)した。
FBS(CORNING社製)28mLを遠心分離処理(10000×g、20分間)して不純物を分離し、遠心分離処理済みFBS(以下、「除去試料1」と略記する場合がある)を得た。次いで、得られた遠心分離処理済みFBS(「除去試料1」)12mLを超遠心分離処理(110000×g、一晩)し、超遠心分離処理(110000×g)済みFBS(以下、「除去試料2」と略記する場合がある)を得た。
次に、遠心分離処理済みFBS(「除去試料1」)8mLにTotal Exosome Isolation(from serum)(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を1.6mL添加し、冷蔵で30分間それぞれ静置し、遠心分離処理(10000×g、20分間)してそれぞれ上清を回収し、Total Exosome Isolation処理済みFBS(以下、「除去試料3」と略記する場合がある)9.6mLを得た。
また、超遠心分離処理(110000×g)済みFBS(「除去試料2」)4mLにTotal Exosome Isolationを0.8mL添加し、冷蔵で30分間それぞれ静置し、遠心分離処理(10000×g、20分間)してそれぞれ上清を回収し、超遠心分離処理(110000×g)/Total Exosome Isolation処理済みFBS(以下、「除去試料4」と略記する場合がある)4.8mLを得た。
10μg/μL Dynabeads MyOne Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液240μL(Dynabeads MyOne Streptavidin C1 2.4mg含有)を、3本のチューブにそれぞれ分注した。次いで、PBS2000μLをチューブにそれぞれ加え、攪拌した後、チューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にDynabeads MyOne Streptavidin C1を集合させ、チューブ内の溶液をピペットで捨てた(以下、「洗浄操作」と略記する場合がある)。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads MyOne Streptavidin C1 2.4mgに、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質4μgを含有するPBS溶液2000μLをそれぞれ添加して、8℃で10分間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液2000μLをそれぞれ得た。
得られたmTim4担体2.4mgをPBS2000μLでそれぞれ3回洗浄操作し、ペレット状のmTim4担体をそれぞれ得た。
その後、遠心分離処理済みFBS(「除去試料1」)又は超遠心分離処理(110000×g)済みFBS(「除去試料2」)4mL、Total Exosome Isolation処理済みFBS(「除去試料3」)4.8mLをチューブにそれぞれ分注し、8℃で1時間それぞれ反応させた。反応後、チューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、各上清(各FBS)を新しいチューブにそれぞれ回収した。
チューブに残ったペレット状態のmTim4担体を、TBS−T(Tris buffer, 0.0005% tween20)4mLでそれぞれ3回洗浄操作後、各上清(各FBS)をそれぞれ再度添加し、反応から洗浄までの操作をそれぞれ合計5回繰り返した。5回目の反応後、各上清(各FBS)を新しいチューブに移して遠心分離処理(10000×g、20分間)し、上清を回収し、超遠心分離処理(110000×g)/Tim4処理済みFBS(以下、「除去試料5」と略記する場合がある)4mL、Total Exosome Isolation処理/Tim4処理済みFBS(以下、「除去試料6」と略記する場合がある)4.8mL、Tim4処理済みFBS(以下、「除去試料7)と略記する場合がある)4mLを得た。
前記方法と同様の方法により、新たにmTim4担体0.6mgを7本分準備し、それぞれ洗浄操作を行った。下記表19に記載の所定の除去試料を除去試料のマウス由来Tim4担体への添加量ずつそれぞれペレット状態のmTim4担体0.6mgに添加し、8℃で3時間それぞれ反応させた。
反応後、1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、各上清(各FBS)を回収し、ペレット状態のmTim4担体を得た。
得られたペレット状態のmTim4担体を2mM CaCl2含有TBS−T(Tris buffer, 0.0005% tween20, 2mM CaCl2)1mLでそれぞれ3回洗浄操作後、ペレット状態の各mTim4担体0.6mgに溶出液として1mM EDTA含有TBS溶液を50μLそれぞれ添加し、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをそれぞれマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、溶出液をそれぞれ回収した。再度1mM EDTA含有TBS溶液を50μL添加し、同様の方法で溶出液をそれぞれ回収した。
得られた各溶出液のうち100μLを30μLになるように、VIVASPIN500(MVCO10,000)(ザルトリウス社製)を用いて限外ろ過した。限外ろ過した各溶出液30μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)10μLを加えて98℃で5分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各試料を得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該ウエスタンブロッティング用の各試料20μLを2ヶ所ずつ乗せて、25mAで65分間電気泳動した。得られた泳動ゲルを、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1mA/cm2で60分間転写した。転写後のPVDF膜にPBS−T(PBS buffer, 0.1% tween20)で希釈した3%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、PBS−Tで1000倍希釈した抗ウシCD9抗体(Novus Biologicals社製、以下「抗ウシCD9抗体」と略記する場合がある)2mL又はPBS−Tで250倍希釈した抗ヒトFlotillin−2抗体(BD Biosciences社製、以下「抗ヒトFlotillin−2抗体」と略記する場合がある)を室温で1時間反応させた。反応後のPVDF膜をPBS−Tで3回洗浄し、PBS−Tで10000倍希釈した2次抗体{抗マウスIgG(H+L)、ウサギ、IgG分画、ペルオキシダーゼ結合抗体}(和光純薬工業(株)製)を室温で1時間反応させた。PBS−Tで5回洗浄後、抗ウシCD9抗体を反応させたメンブレンにイムノスターベーシック(和光純薬工業(株)製)を、抗Flotillin−2抗体を反応させたメンブレンにイムノスターゼータ(和光純薬工業(株)製)をそれぞれ添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルを検出した。尚、抗ウシCD9抗体は、エクソソームのマーカータンパク質の1つであるCD9に対する抗体であり、抗ヒトFlotillin−2抗体は、エクソソームのマーカータンパク質の1つであるFlotillin−2に対する抗体である。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図12に示す。図12において、各レーンは以下の結果を表す。
レーン1:実施例41の結果(試料を遠心分離処理し、超遠心分離処理し、さらに本発明の除去方法で処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン2:実施例42の結果(試料を遠心分離処理し、ポリマー沈殿処理し、さらに本発明の除去方法で処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン3:実施例43の結果(試料を遠心分離処理し、超遠心分離処理し、さらにポリマー沈殿処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン4:実施例44の結果(試料を遠心分離処理し、超遠心分離処理し、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン5:実施例45の結果(試料を遠心分離処理し、ポリマー沈殿処理し、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン6実施例46の結果(試料を遠心分離処理し、本発明の除去方法で処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
レーン7実施例47の結果(試料を遠心分離処理した後、本発明の取得方法により細胞外膜小胞の取得をおこなった場合の結果)
以下のように、本発明のTim担体を用いて本発明の除去方法を繰り返した。
FBS(CORNING社製)1mLを遠心分離処理(10000×g、20分間)して不純物を分離し、遠心分離処理済みFBS1mLを得た。
10μg/μL Dynabeads MyOne Streptavidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液60μL(Dynabeads MyOne Streptavidin C1 0.6mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に分注した。次いで、PBS500μLを1.5mLチューブにそれぞれ加え、攪拌した後、1.5mLチューブをマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にDynabeads MyOne Streptavidin C1を集合させ、1.5mLチューブ内の溶液をピペットで捨てた(以下、洗浄操作と略記する場合がある)。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads MyOne Streptavidin C1 0.6mgに、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質1μgを含有するPBS溶液500μLを添加して、8℃で10分間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質が結合した担体(mTim4担体)を含有するPBS溶液500μLを得た。
1.5mLチューブをマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、 1.5mLチューブ内の溶液をピペットで捨てた後、mTim4担体をPBS500μLでそれぞれ3回洗浄操作しペレット状態のmTim4担体を得た。その後、ペレット状態のmTim4担体に、遠心分離処理済みFBSを1mL加え、8℃で1時間反応させた。
反応後、1.5mLチューブをマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、上清(FBS)を新しい1.5mLチューブに回収した(上清1とする)。ペレット状態のmTim4担体を、2mM CaCl2含有TBS−T(Tris buffer, 0.0005% tween20, 2mM CaCl2)500μLで3回洗浄操作した。
ペレット状態の各mTim4担体0.6mgに溶出液として1mM EDTA含有TBS溶液を50μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。1.5mLチューブをマグネットスタンドに設置し、磁力を用いて管壁にmTim4担体を集合させ、溶出液を回収した(溶出液1とする)。当該mTim4担体に再度1mM EDTA含有TBS溶液を50μL添加し、同様の方法で溶出液を回収した(溶出液2とする)。得られた溶出液1と溶出液2を混合し、除去試料8を得た。
前記上清1を溶出操作後(溶出液2を得る溶出操作後)のmTim4担体に再度添加し、上清1中の細胞外膜小胞を回収する操作を合計で8回繰り返し各溶出液をそれぞれ得た。
得られた除去試料及び後述するウエスタンブロッティングにおけるレーン番号は下記表21に記載の通り。
得られた各溶出液100μLを30μLになるように、VIVASPIN500(MVCO10,000)(ザルトリウス社製)を用いて限外ろ過した。限外ろ過した各溶出液15μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)5μLを加えて98℃で5分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各試料を得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該ウエスタンブロッティング用の各試料20μLを乗せて、25mAで65分間電気泳動した。得られた泳動ゲルを、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1mA/cm2で60分間転写した。転写後のPVDF膜にPBS−T(PBS buffer, 0.1% tween20)で希釈した3%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、PBS−Tで1000倍希釈した抗ウシCD9抗体(Novus Biologicals社製、以下「抗ウシCD9抗体」と略記する場合がある)2mLを室温で1時間反応させた。反応後のPVDF膜をPBS−Tで3回洗浄し、PBS−Tで10000倍希釈した2次抗体{抗マウスIgG(H+L)、ウサギ、IgG分画、ペルオキシダーゼ結合抗体}(和光純薬工業(株)製)を室温で1時間反応させた。PBS−Tで5回洗浄後、イムノスターゼータ(和光純薬工業(株)製)を添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルを検出した。尚、抗ウシCD9抗体は、エクソソームのマーカータンパク質の1つであるCD9に対する抗体である。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図13に示す。図13において、各レーンは以下の結果を表す。
レーン1:実施例48の結果(試料中の細胞外膜小胞を未使用の本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
レーン2:実施例49の結果(1度使用した試料中の細胞外膜小胞を1度使用した本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
レーン3:実施例50の結果(2度使用した試料中の細胞外膜小胞を2度使用した本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
レーン4:実施例51の結果(3度使用した試料中の細胞外膜小胞を3度使用した本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
レーン5:実施例52の結果(4度使用した試料中の細胞外膜小胞を4度使用した本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
レーン6:実施例53の結果(5度使用した試料中の細胞外膜小胞を5度使用した本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
レーン7:実施例54の結果(6度使用した試料中の細胞外膜小胞を6度使用した本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
レーン8:実施例55の結果(7度使用した試料中の細胞外膜小胞を7度使用した本発明のTim4担体を用いて本発明の取得除去により除去した場合の結果)
以下のように、TimファミリーであるTim1タンパク質、Tim3タンパク質、又はTim4タンパク質をそれぞれビーズへ固定化した担体を用いて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
細胞外膜小胞を分泌するヒト慢性骨髄性白血病株K562細胞1×107細胞を80mLのX−VIVO15培地(Lonza社製)を用いて37℃、5%CO2条件下で3日間培養した後、遠心分離処理(300×g、5分間)して細胞を沈殿させ、上清を除去した。沈殿した細胞を、10μMモネンシンナトリウム(MP Biomedicals社製)含有X−VIVO15培地60mLで懸濁後、37℃、5%CO2条件下で24時間培養した。
その後、培養液を遠心分離処理(300×g、5分間)し、培養上清を回収した。回収した培養上清60mLをさらに3回遠心分離処理(1回目:300×g、3分間、2回目:1200×g、20分間、3回目:10000×g、20分間)して不純物を分離し、上清を得た(以下、「培養上清(原液)」と略記する場合がある)を得た。
また、得られた培養上清原液に終濃度が2mMとなるようにCaCl2を添加し、2mMCaCl2含有K562細胞培養上清濃縮液サンプル(以下、「カルシウムイオン含有培養上清(原液)」と略記する場合がある)を得た。
30μg/μL Dynabeads ProteinG(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS−T溶液20μL(Dynabeads ProteinG 0.6mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)7本にそれぞれ移し、それぞれ洗浄操作をした。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads ProteiG 0.6mgを含有する1.5mLチューブに、Fcタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質、Fcタグ融合型マウス由来Tim3タンパク質、Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質、Fcタグ融合型ヒト由来Tim1タンパク質、Fcタグ融合型ヒト由来Tim3タンパク質、又はFcタグ融合型ヒト由来Tim4タンパク質(すべて和光純薬工業(株)製)を1μg含有するTBS溶液200μLをそれぞれ添加して、8℃で1時間反応させ、Fcタグ融合型mTim1タンパク質結合担体、Fcタグ融合型mTim3タンパク質結合担体、Fcタグ融合型mTim4タンパク質結合担体、Fcタグ融合型hTim1タンパク質結合担体、Fcタグ融合型hTim3タンパク質結合担体、及びFcタグ融合型hTim4タンパク質結合担体をそれぞれ得た。尚、これらの得られた6種類の担体を下記表22に示す。これらをまとめて「Timタンパク質結合担体」と略記する場合がある。
前記で得られた6種類のTimタンパク質結合担体をそれぞれTBS−T(Tris buffer、0.1% Tween20)500μLで3回、TBS500μLで2回洗浄操作し、ペレット状態のTimタンパク質結合担体を得た。次いで、ペレット状態のTimタンパク質結合担体及び洗浄操作のみを行ったDynabeads ProteinG(以下、「Timタンパク質非結合担体」と略記する場合がある)に、前記(1)で調製したカルシウムイオン含有培養上清(原液)1mLをそれぞれ加え、8℃で3時間それぞれ反応させた。
その後、反応後のTimタンパク質結合担体又はTimタンパク質非結合担体を、カルシウムイオン含有TBS−T(Tris buffer、0.0005% Tween20、2mM CaCl2)500μLでそれぞれ3回洗浄操作した。3回目の洗浄操作の時に、Timタンパク質結合担体又はTimタンパク質非結合担体を含むCaCl2含有TBS−T溶液500μLを、250μLずつ1.5mLチューブ2本にそれぞれ分注し、チューブを磁気スタンドにセットした後、洗浄液を除いた。。
ペレット状態のTimタンパク質結合担体又はTimタンパク質非結合担体0.3mgにそれぞれ溶出液として1%SDS水溶液を50μL、又は1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。EDTAを添加したチューブには再度1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加し、同様の操作を行い、各上清(溶出液)を得た。
前記(4)で得られた各上清(各溶出液)11.25μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)3.75μLを加えて95℃で3分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各試料を得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該ウエスタンブロッティング用の各試料15μLを載せて、30mAで60分間電気泳動した。得られた泳動ゲルを、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1mA/cm2で60分間転写した。転写後のPVDF膜にTBS−T(TBS buffer, 0.1% tween20)で希釈した5%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、TBS−Tで250倍希釈した抗ヒトLamp−1抗体(BD biosciences社製)、250倍希釈した抗ヒトFlotillin−2抗体(BD biosciences社製)2mLを室温で1時間反応させた。反応後のPVDF膜をTBS―Tで3回洗浄し、TBS―Tで5000倍希釈した2次抗体{抗マウスIgG(H+L), ウサギ,IgG画分、ペルオキシダーゼ結合抗体}(和光純薬工業(株)製)を室温で1時間反応させた。TBS―Tで5回洗浄後、各抗体を反応させたPVDF膜にイムノスターゼータ(和光純薬工業(株)製)を添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルを検出した。
尚、各実施例、比較例で用いたTimタンパク質及び担体の種類、並びにTimタンパク質(非)結合担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類を下記表23に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図14に示す。図14において、各レーンは以下の通りである。
レーン1:比較例14の結果(Dynabeads protein Gの磁性ビーズのみの担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:比較例15の結果(Dynabeads protein Gの磁性ビーズのみの担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例56の結果(Dynabeads protein Gにヒト由来Tim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例57の結果(Dynabeads protein Gにヒト由来Tim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:実施例58の結果(Dynabeads protein Gにマウス由来Tim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:実施例59の結果(Dynabeads protein Gにマウス由来Tim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:実施例60の結果(Dynabeads protein Gにヒト由来Tim3タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8:実施例61の結果(Dynabeads protein Gにヒト由来Tim3タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン9:実施例62の結果(Dynabeads protein Gにマウス由来Tim3タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン10:実施例63の結果(Dynabeads protein Gにマウス由来Tim3タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン11:実施例64の結果(Dynabeads protein Gにヒト由来Tim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン12:実施例65の結果(Dynabeads protein Gにヒト由来Tim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン13:実施例66の結果(Dynabeads protein Gにマウス由来Tim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン14:実施例67の結果(Dynabeads protein Gにマウス由来Tim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図14より、レーン3−14において、エクソソームのマーカータンパク質であるLamp−1又はFlotillin−2のバンドが認められていることから、Tim1タンパク質、Tim3タンパク質又はTim4タンパク質を結合させた担体(本発明のTimタンパク質結合担体)を用いることで、タンパク質の由来や溶出方法に関わらず、細胞外膜小胞を取得可能であることが判った。
また、SDSにより溶出させる場合、Tim4タンパク質を結合させた担体>Tim1タンパク質を結合させた担体>Tim3タンパク質を結合させた担体の順でより多くの細胞外膜小胞を取得できることが判った。
ビオチン標識したTim1タンパク質、ビオチン標識したTim3タンパク質又はビオチン標識したTim4タンパク質をそれぞれ固定化した担体を用いて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例50−67、比較例14−15の「(1)カルシウムイオン含有培養上清(原液)の調製」と同様の方法により行い、カルシウムイオン含有培養上清(原液)を得た。
Fcタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液200μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質20μg含有)を、ビオチン化標識用キット−SH(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールにしたがってFcタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質含有PBS溶液200μLを得た。
Fcタグ融合型マウス由来Tim3タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液200μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim3タンパク質20μg含有)を、ビオチン化標識用キット−SH(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールにしたがってFcタグ融合型マウス由来Tim3タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質含有PBS溶液200μLを得た。
Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液100μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質10μg含有)を、ビオチン化標識用キット−SH(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールにしたがってFcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液100μLを得た。
Fcタグ融合型mTim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液10μL(Fcタグ融合型mTim1タンパク質1μg含有)を、TBS190μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
前記(2)で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質含有TBS溶液11.5μL(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質1μg含有)をTBS188.5μLと混合し、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
Fcタグ融合型mTim3タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液10μL(Fcタグ融合型mTim3タンパク質1μg含有)を、TBS190μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
前記(3)で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質含有TBS溶液9.0μL(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質1μg含有)をTBS191.0μLと混合し、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
Fcタグ融合型mTim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液10μL(Fcタグ融合型mTim4タンパク質1μg含有)を、TBS190μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
前記(4)で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有TBS溶液10μL(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質1μg含有)をTBS190μLと混合し、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
30μg/μL Dynabeads ProteinG(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS−T溶液20μL(Dynabeads ProteinG 0.6mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)6本にそれぞれ移し、それぞれ洗浄操作をした。
また、10μg/μL Dynabeads M270 Streptabidin C1(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS溶液60μL(Dynabeads M270 Streptabidin C1 0.6mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)にそれぞれ分注し、TBS500μLを用いて前記と同様に洗浄操作を行った。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads ProteiG 0.6mgを含有する1.5mLチューブ6本に、SH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を1μg含有する溶液200μL、SH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を1μg含有する溶液200μL、又はSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液200μLをそれぞれ添加して、8℃で1時間反応させ、SH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim1が結合した担体(「ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim1担体」と略記する場合がある)、SH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim3が結合した担体(「ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim3担体」と略記する場合がある)、SH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4が結合した担体(「ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4担体」と略記する場合がある)をそれぞれ得た。
また、洗浄操作後のDynabeads M270 Streptabidin C1 0.6mgを含有する1.5mLチューブに、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を1μg含有する溶液200μL、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を1μg含有する溶液200μL、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液200μLを加え、前記と同様にビーズに結合させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1が結合した担体(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1担体」と略記する場合がある)、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型Tim3が結合した担体(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3担体」と略記する場合がある)、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型Tim4が結合した担体(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体」と略記する場合がある)をそれぞれ得た。
尚、これらの得られた6種類の担体をまとめて「Timタンパク質結合担体」と略記する場合がある。
前記で得られたこれらのTimタンパク質結合担体をTBS−T(Tris buffer、0.1% Tween20)500μLで3回、TBS500μLで2回それぞれ洗浄操作し、ペレット状態のTimタンパク質結合担体を得た。次いで、得られた6種類のペレット状態のTimタンパク質結合担体に、カルシウムイオン含有培養上清(原液)1mLをそれぞれ加え、8℃で3時間それぞれ反応させた。その後、反応後のTimタンパク質結合担体を、カルシウムイオン含有TBS−T(Tris buffer、0.0005% Tween20、2mM CaCl2)500μLでそれぞれ3回洗浄操作した。3回目の洗浄操作の時に、Timタンパク質結合担体を含むCaCl2含有TBS−T溶液500μLを250μLずつ1.5mLチューブ2本にそれぞれ分注し、チューブを磁気スタンドにセットした後、洗浄液を除いた。
ペレット状態の6種類のTimタンパク質結合担体0.3mgにそれぞれ溶出液として1%SDS水溶液を50μL、又は1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。EDTAを添加したチューブには再度1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加し、同様の操作を行い、溶出液を得た。
尚、各実施例で用いたTimタンパク質及び担体の種類、並びにTimタンパク質(非)結合担体の種類を下記表24に示す。
実施例56−67の<(5)ウエスタンブロッティング>において「前記(4)で得られた各溶出液11.25μL」の代わりに前記(6)で得られた各溶出液11.25μLを使用し、2次抗体として「2次抗体{抗マウスIgG(H+L), ウサギ,IgG画分、ペルオキシダーゼ結合抗体}(和光純薬工業(株)製)」の代わりにTBS―Tで30000倍希釈した「2次抗体{抗マウスIgG(H+L), ロバ,IgG画分、ペルオキシダーゼ結合抗体}(Jackson ImmunoResearch社製)」を用いた以外は、実施例56−67の「(5)ウエスタンブロッティング」と同様の方法により行った。
尚、各実施例で用いたTimタンパク質及び担体の種類、Timタンパク質(非)結合担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びにウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表25に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図15に示す。図15において、各レーンは以下の結果である。
レーン1:実施例68の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例69の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例70の結果(Dynabeads M270 StreptavidinにSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例71の結果(Dynabeads M270 StreptavidinにSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:実施例72の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:実施例73の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:実施例74の結果(Dynabeads M270 StreptavidinにSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8:実施例75の結果(Dynabeads M270 StreptavidinにSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン9:実施例76の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン10:実施例77の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% 1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン11:実施例78の結果(Dynabeads M270 StreptavidinにSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン12:実施例79の結果(Dynabeads M270 StreptavidinにSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図15より、レーン1−12において、いずれの場合でもエクソソームのマーカータンパク質であるLamp−1のバンドが認められたことから、Tim1、Tim3、又はTim4を結合させた担体(Timタンパク質結合担体)を用いることで、細胞外膜小胞を取得可能であることが判った。
また、Tim4タンパク質が結合した担体>Tim1タンパク質が結合した担体>Tim3タンパク質が結合した担体の順でより多くの細胞外膜小胞を取得できることが判った。カルシウムキレート剤により溶出させる場合には、Tim4タンパク質のSH基を介してビーズ(担体)に固定化させることで、タグを介して固定化させるよりも多くの細胞外膜小胞を取得できることが判った(レーン9−12)。
Timファミリータンパク質としてTim1タンパク質、Tim2タンパク質、又はTim4タンパク質をそれぞれビーズへ固定化した担体を用いて、本発明に係る細胞外膜小胞の取得を行った。
実施例1−8の「(1)培養上清サンプルの調製」と同様の方法でカルシウムイオン含有培養上清サンプルを得た。
30μg/μL Dynabeads ProteinG(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS−T溶液20μL(Dynabeads ProteinG 4.8mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)4本にそれぞれ分注し、それぞれ洗浄操作をした。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads ProteiG 0.6mgを含有する1.5mLチューブ4本に、抗6×His抗体(クローンNo.28−75、和光純薬工業社製)を4μg含有するTBS溶液100μLをそれぞれ添加して、8℃で30分間それぞれ反応させ、抗6×His抗体が結合した担体を含有するTBS溶液100μLを得た。これらの抗6×His抗体が結合した担体をTBS−T(Tris buffer、0.1% Tween20)250μLでそれぞれ3回洗浄操作し、その後TBS 250μLでそれぞれ2回洗浄操作した。
次いで、洗浄操作後の抗6×His抗体結合Dynabeads ProteinG担体に、6×Hisタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質(R&Dシステムズ社製)を1μg含有するTBS溶液100μL、6×Hisタグ融合型マウス由来Tim2タンパク質(R&Dシステムズ社製)を1μg含有するTBS溶液100μL、又は6×Hisタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(R&Dシステムズ社製)を1μg含有するTBS溶液100μLをそれぞれ添加して、8℃で1時間それぞれ反応させ、抗6×His抗体を介してTim1タンパク質が結合した担体(「6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質結合担体」と略記する場合がある)、Tim2タンパク質が結合した担体(「6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質結合担体」と略記する場合がある)、Tim4タンパク質が結合した担体(「6×Hisタグ融合型mTim4タンパク質結合担体」と略記する場合がある)をそれぞれ得た。
尚、得られた6×His融合型mTim1タンパク質結合担体及び6×His融合型mTim4タンパク質結合担体を纏めて「Timタンパク質結合担体」と略記する場合がある。
各実施例で用いたTimタンパク質及び担体の種類、並びにTimファミリータンパク質(非)結合担体の種類を下記表26に示す。
前記(3)で得られた抗6×His抗体結合Dynabeads ProteinG担体、6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質結合担体、6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質結合担体、6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質結合担体をTBS−T(Tris buffer、0.1% Tween20)250μLで3回、TBS 250μLで2回それぞれ洗浄操作し、ペレット状態の各担体を得た。その後、ペレット状態の各担体に、カルシウムイオン含有培養上清サンプル200μLをそれぞれ加え、8℃で3時間それぞれ反応させた。反応後の各担体を、カルシウムイオン含有TBS−T(Tris buffer、0.0005% Tween20、2mM CaCl2)500μLで3回洗浄操作した。3回目の洗浄操作の時に、各担体を含むCaCl2含有TBS−T溶液500μLを、250μLずつ1.5mLチューブ2本にそれぞれ分注し、チューブを磁気スタンドにセットした後、洗浄液を除いた。
ペレット状態の各担体0.3mgずつにそれぞれ溶出液として1%SDS水溶液を50μL、又は1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。EDTAを添加したチューブには再度1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加し、同様の操作を行い、溶出液を得た。
前記(4)で得られた各溶出液11.25μLを用いた以外は、実施例68−79の「(7)ウエスタンブロッティング」と同様の方法により行った。
尚、各実施例で用いたTimファミリータンパク質及び担体の種類、Timタンパク質(非)結合担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びにウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表27に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図16に示す。図16において、各レーンは以下の結果を表す。
レーン1:比較例16の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果) レーン2:比較例17の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例80の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例81の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:比較例18の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:比較例19の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:実施例82の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8:実施例83の結果(Dynabeads protein Gに抗6×His抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図16より、6×Hisタグ融合型Tim2タンパク質を結合させた場合は、いずれの溶出法でもエクソソームマーカータンパク質のLamp−1のバンドが認められなかった(レーン5−6)。一方、6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質、又は6×Hisタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体は、いずれの溶出法でもエクソソームのマーカータンパク質である抗Lamp−1のバンドが認められた(レーン3−4、レーン7−8)。この結果から、Tim2タンパク質を固定化した担体では、細胞外膜小胞を取得不可能であることが判った。
また、SDSにより溶出させる場合には、Tim4タンパク質を結合させた担体>Tim1タンパク質を結合させた担体の順でより多くの細胞外膜小胞を取得できることが判った。
以下のように、Timタンパク質としてTim1タンパク質、Tim3タンパク質又はTim4タンパク質をそれぞれビーズへ固定化した担体を用いて、本発明に係るウイルスの取得を行った。
25cm2フラスコに播いた1.0×106cellsのSf9細胞に、マウスIL23発現ベクターDNA 約2μg、Linear AcNPV DNA 90ng、及びTransIT−Insect(Mirus社)3μLを含むPSFM−J1培地(和光純薬工業社製)100μLを加えた。28℃で7日間培養後、培養上清(コトランスフェクション溶液)を回収した。
1.5×106 cells/mLになるようにPSFM−J1培地で希釈したSf9細胞を50mL用意した。これに前記コトランスフェクション溶液を培養液の1/200量加え、130rpm、27℃で振盪培養した。72時間後に細胞培養液を回収し、3,000×g、4℃で30分間遠心分離後、沈殿と上清に分画した。得られた上清をmouse IL23を発現する組換えバキュロウイルス溶液(以下、「バキュロウイルス溶液」と略記する場合がある)とした。
また、得られたバキュロウイルス溶液に終濃度が2mMとなるようにCaCl2を添加し、2mMCaCl2含有バキュロウイルス溶液(以下、「カルシウムイオン含有バキュロウイルス溶液」と略記する場合がある)を得た。
実施例56−67及び比較例14−15の「(2)ビーズの洗浄」と同様の方法で行った。
実施例56−67及び比較例14−15の「(3)Fcタグ融合型Timタンパク質のビーズへの固定」と同様の方法で行い、下記表28に示す通り6種のTimタンパク質結合担体を得た。
「カルシウムイオン含有の培養上清サンプル1mL」の代わりに「前記(2)で調製したカルシウムイオン含有バキュロウイルス溶液1mL」を用いた以外は、実施例56−67及び比較例14−15の「(4)本発明の方法による細胞外膜小胞の取得」と同様に行い、各溶出液を得た。
「TBS−Tで250倍希釈した抗ヒトLamp−1抗体(BD biosciences社製)、250倍希釈した抗ヒトFlotillin−2抗体(BD biosciences社製)2mL」の代わりに「TBS−Tで500倍希釈した抗バキュロウイルスgp64抗体(Novus Biologicals社製)」を用いた以外は、実施例56−67及び比較例14−15の「(5)ウエスタンブロッティング」と同様の方法で行った。
尚、各実施例、比較例で用いたTimタンパク質及び担体の種類、Timタンパク質(非)結合担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びにウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表29に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図17に示す。図17において、各レーンは以下の結果を表す。
レーン1:比較例20の結果(Dynabeads protein Gの磁性ビーズのみの担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:比較例21の結果(Dynabeads protein Gの磁性ビーズのみの担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例84の結果(Dynabeads protein GにhTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例85の結果(Dynabeads protein GにhTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:実施例86の結果(Dynabeads protein GにmTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:実施例87の結果(Dynabeads protein GにmTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:実施例88の結果(Dynabeads protein GにhTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8:実施例89の結果(Dynabeads protein GにhTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン9:実施例90の結果(Dynabeads protein GにmTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン10:実施例91の結果(Dynabeads protein GにmTim3タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン11:実施例92の結果(Dynabeads protein GにhTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン12:実施例93の結果(Dynabeads protein GにhTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン13:実施例94の結果(Dynabeads protein GにmTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン14:実施例95の結果(Dynabeads protein GにmTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図17より、レーン3−14において、バキュロウイルスのマーカータンパク質gp64のバンドが認められていることから、Tim1タンパク質、Tim3タンパク質、又はTim4タンパク質を結合させた担体(Timタンパク質結合担体)を用いることで、Timタンパク質の由来や溶出方法にかかわらずバキュロウイルスを取得可能であることが判った。
また、SDSにより溶出させる場合には、Tim3タンパク質を結合させた担体とTim4タンパク質を結合させた担体が同程度であり、次いでTim1タンパク質を結合させた担体の順でより多くのウイルスを取得できることが判った。
カルシウムイオンキレート剤を用いて溶出させる場合には、Tim3タンパク質を結合させた担体が最も多く、次いでTim1タンパク質を結合させた担体とTim4タンパク質を結合させた担体の順でより多くのウイルスを取得できることが判った。
以下のように、Timファミリータンパク質として、Tim1タンパク質、Tim2タンパク質、又はTim4タンパク質をそれぞれビーズへ固定化した担体を用いて、本発明に係るウイルスの取得を行った。
実施例84−95、比較例20−21の「(1)コトランスフェクション細胞培養上清の調製」と同様に行った。
実施例84−95、比較例20−21の「(2)バキュロウイルス含有昆虫細胞培養上清サンプルの調製」と同様の方法でカルシウムイオン含有バキュロウイルス溶液得た。
30μg/μL Dynabeads ProteinG(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS−T溶液20μL(Dynabeads ProteinG 4.8mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)4本にそれぞれ分注し、それぞれ洗浄操作をした。
実施例80−83及び比較例16−19の「(3)6×Hisタグ融合型Timファミリータンパク質のビーズへの固定」と同様に行い、6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質結合担体、6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質結合担体、6×Hisタグ融合型mTim4タンパク質結合担体をそれぞれ得た。
各実施例で用いたTimファミリータンパク質及び担体の種類、並びにTimファミリータンパク質(非)結合担体の種類を下記表30に示す。
「カルシウムイオン含有培養上清サンプル200μL」の代わりに前記(2)で調製した
「カルシウムイオン含有バキュロウイルス溶液200μL」を用いた以外は、実施例80−83及び比較例16−19の「(4)本発明の取得方法による細胞外膜小胞の取得」と同様の方法で行い、溶出液を得た。
「得られた各溶出液11.25μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)3.75μLを加え」た代わりに「前記(5)本発明の取得方法によるバキュロウイルスの取得で得られた各溶出液3μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)1μLを加え」、「ウエスタンブロッティング用の各試料15μL」の代わりに「ウエスタンブロッティング用の各試料4μL」を使用し、「抗Lamp−1抗体」の代わりに「抗バキュロウイルスgp64抗体」を用いた以外は、実施例80−83及び比較例16−19の「(5)ウエスタンブロッティング」と同様の方法で行った。
尚、各実施例で用いたTimファミリータンパク質及び担体の種類、Timファミリータンパク質(非)結合担体から細胞外膜小胞を取得するために用いた溶出液の種類、並びにウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表31に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図18に示す。図18において、各レーンは以下の結果を示す。
レーン1:比較例22の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:比較例23の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例96の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例97の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim1タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:比較例24の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン6:比較例25の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim2タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン7:実施例98の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン8実施例99の結果(Dynabeads protein Gに抗6×Hisタグ抗体を介して6×Hisタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図18より、Tim2タンパク質を結合させた場合は、いずれの溶出法でもバキュロウイルスのマーカータンパク質gp64のバンドは認められなかった(レーン5−6)。一方、Tim1タンパク質、又はTim4タンパク質を結合させた担体は、いずれの溶出法でもgp64のバンドが認められた(レーン3−4、レーン7−8)。
この結果から、Tim2タンパク質を固定化した担体では、バキュロウイルスを取得不可能であることが判った。
以下のように、PSタンパク質又はエクソソームの表面マーカータンパク質(以下、「マーカータンパク質」と略記する場合がある)に対する抗体を固定化したプレート(ウェル)及びHRP標識抗CD63抗体を検出抗体に用いたサンドイッチELISAを行い、K562細胞培養上清由来の細胞外膜小胞を検出した。
細胞外膜小胞を分泌するヒト慢性骨髄性白血病株K562細胞1×107細胞を80mLのX−VIVO15培地(Lonza社製)を用いて37℃、5%CO2条件下で3日間培養した後、遠心分離処理(300×g、5分間)して細胞を沈殿させ、上清を除去した。沈殿した細胞を、10μMモネンシンナトリウム(MP Biomedicals社製)含有X−VIVO15培地60mLで懸濁後、37℃、5%CO2条件下で24時間培養した。
その後、培養液を遠心分離処理(300×g、5分間)し、培養上清を回収した。回収した培養上清60mLをさらに3回遠心分離処理(1回目:300×g、3分間、2回目:1200×g、20分間、3回目:10000×g、20分間)して不純物を分離し、上清を得た(以下、「培養上清(原液)」と略記する場合がある)を得た。
前記(1)で得られた培養上清原液10mLを遠心分離処理(10000×g、20分間)して不純物を分離し、上清を新しいチューブに移して遠心分離処理済みK562細胞培養上清10mLを得た。次いで、得られた遠心分離処理済みK562細胞培養上清10mLを超遠心分離処理(110000×g、70分間)し、上清を除いた後、沈殿にTBSを10mL加え懸濁した。懸濁液を超遠心分離処理(110000×g、70分間)し、上清を除いた後、沈殿にTBSを200μL加え懸濁し、K562細胞培養上清超遠心沈殿画分を得た。K562細胞培養上清超遠心沈殿画分のタンパク質濃度を、プロテインアッセイBCAキット(和光純薬工業(株)製)を用いて当該キットに添付されているプロトコールに従って測定した。タンパク質濃度が125、250、500、1000、2000ng/mLとなるようにそれぞれ2mMCaCl2含有TBSで希釈し、カルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分希釈系列を調製した。
抗CD63マウスモノクローナル抗体H5C6(BDバイオサイエンス社製)100μL(50μg)を、Peroxidase Labeling Kit−NH2((株)同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールに従ってHRP標識し、HRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体200μLを得た。得られた標識体にグリセロール200μLを添加混合し、HRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体保存液とし−20℃で保存した。HRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体保存液を2mMCaCl2含有TBSで2000倍希釈し、HRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体希釈液を調製した。
以下の通りに、各種PSタンパク質及び抗マーカータンパク質抗体の固定化溶液を調製した。抗CD9マウスモノクローナル抗体M−L13(BDバイオサイエンス社製)16μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液784μLを混合し、抗CD9抗体固定化溶液800μLを調製した。抗CD63マウスモノクローナル抗体H5C6(BDバイオサイエンス社製)16μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液784μLを混合し、抗CD63抗体固定化溶液800μLを調製した。抗CD81マウスモノクローナル抗体JS−81(BDバイオサイエンス社製)16μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液784μLを混合し、抗CD81抗体固定化溶液800μLを調製した。Hisタグ融合型マウスMFG−E8タンパク質(R&Dシステムズ社製)80μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液720μLを混合し、mMFG−E8固定化溶液800μLを調製した。Hisタグ融合型ヒトMFG−E8タンパク質(R&Dシステムズ社製)80μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液720μLを混合し、hMFG−E8固定化溶液800μLを調製した。Hisタグ融合型ヒトAnnexinVタンパク質(Creative BioMart社製)40μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液760μLを混合し、hAnnexinV固定化溶液800μLを調製した。Fcタグ融合型マウスTim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)32μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液768μLを混合し、mTim1固定化溶液800μLを調製した。Hisタグ融合型マウスTim2タンパク質(R&Dシステムズ社製)80μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液720μLを混合し、mTim2固定化溶液800μLを調製した。Fcタグ融合型マウスTim3タンパク質(和光純薬工業(株)製)32μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液768μLを混合し、mTim3固定化溶液800μLを調製した。Fcタグ融合型mTim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)32μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液768μLを混合し、mTim4固定化溶液800μLを調製した。Fcタグ融合型ヒトTim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)32μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液768μLを混合し、hTim1固定化溶液800μLを調製した。Fcタグ融合型ヒトTim3タンパク質(和光純薬工業(株)製)32μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液768μLを混合し、hTim3固定化溶液800μLを調製した。Fcタグ融合型ヒトTim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)32μL(8μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液768μLを混合し、hTim4固定化溶液800μLを調製した。
Immuno−plate Maxisorp C96(Nunc社製)にPSタンパク質の固定化溶液又は抗マーカータンパク質抗体の固定化溶液を1ウェルあたり100μLずつタンパク質1種について6ウェルに分注し、8℃で一晩静置した。分注液を除去した後、ブロッキング溶液(25%ブロックエース含有TBS)を各ウェルに300μLずつ添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応した。ブロッキング溶液を除去した後、得られた各PSタンパク質又は抗マーカータンパク質抗体を固定化したウェルに対してタンパク質濃度がそれぞれ125、250、500、1000、2000ng/mLであるカルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分希釈系列各100μLをそれぞれ1ウェルずつ5ウェルに、ブランクとして2mMCaCl2含有TBS 100μLを1ウェルにそれぞれ添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応した。2mMCaCl2含有TBS−T 300μLで3回洗浄した後、HRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体希釈液100μLを各ウェルに添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応した。2mMCaCl2含有TBS−T 300μLで5回洗浄した後、TMB溶液(和光純薬工業(株)製)100μLを各ウェルに添加し、室温で30分間静置反応した。1M HCl 100μLを添加して反応を停止させた後、マイクロプレートリーダーTecan Ultra(Tecan社製)で450nmの吸光度を測定した。
尚、各実施例、比較例でプレートに固定化したタンパク質及び検出の可否(結果)を下記表32に示す。
得られたELISA測定の結果を図19に示す。図19はPSタンパク質又は抗マーカータンパク質抗体を固定化したウェルにおける、カルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分の各タンパク質濃度希釈系列に含まれるエクソソームに対し結合したHRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体由来の検出シグナル(450nmの吸光度)をそれぞれあらわす。横軸はウェルに固定化したPSタンパク質又は抗マーカータンパク質抗体の種類を表し、同じPSタンパク質等を固定化したウェルについての検出結果においては用いたカルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分中のタンパク質濃度が左から順に0、125、250、500、1000、2000ng/mLである。また、縦軸はK562細胞培養上清超遠心沈殿画分の各タンパク質濃度希釈系列に含まれるエクソソームに対し結合したHRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体由来の検出シグナルを表す。
Tim1タンパク質、Tim3タンパク質、又はTim4タンパク質をそれぞれ固定化したウェルでは、抗マーカータンパク質抗体である抗CD9抗体、抗CD63抗体又は抗CD81抗体をそれぞれ固定化したウェル、PSタンパク質であるMFG−E8、Annexin Vを固定化したウェル、Timファミリータンパク質であるTim2タンパク質を固定化したウェルに比べ(比較例27−33)高感度に細胞外膜小胞を検出できた(実施例100−105)。即ち、従来法に比べ本発明に係るTimタンパク質を用いる本発明の検出方法は高感度に細胞外膜小胞を検出できることが判った。とりわけ、Timタンパク質のうち、Tim4タンパク質を用いると特に高感度に細胞外膜小胞を検出できることが判った。
以下のように、Tim1タンパク質又はTim4タンパク質をそれぞれ直接プレートに固定化した場合と、SH基をビオチン標識したTim1タンパク質又はSH基をビオチン標識したTim4タンパク質を、ストレプトアビジンを介してプレートにそれぞれ固定化した場合との細胞外膜小胞の検出感度を比較した。
「タンパク質濃度が125、250、500、1000、2000ng/mLとなるようにそれぞれ2mMCaCl2含有TBSで希釈した」代わりに「タンパク質濃度が500、1000ng/mLとなるように2mMCaCl2含有TBSでそれぞれ希釈」した以外は、実施例100−105及び比較例26−33の「(2)カルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分の調製」と同様の方法により、カルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分希釈系列を調製した。
実施例100−105及び比較例26−33の「(3)HRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体の調製」と同様の方法により、HRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体希釈液を調製した。
Fcタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)40μL(10μg)及びFcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)40μL(10μg)を、Biotin Labeling Kit−SH((株)同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールに従ってそれぞれビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質及びSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を得た。SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質及びSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質のタンパク質濃度を、プロテインアッセイBCAキット(和光純薬工業(株)製)を用いて当該キットに添付されているプロトコールに従ってそれぞれ測定した。タンパク質濃度が5μg/mLとなるようにTBSで希釈し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質及びSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質溶液をそれぞれ調製した。
Fcタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)又はFcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)8μL(2μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液392μLを混合し、mTim1タンパク質固定化溶液又はmTim4タンパク質固定化溶液400μLをそれぞれ調製した。
また、ストレプトアビジン(和光純薬工業(株)製)2μL(10μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液998μLを混合し、ストレプトアビジン固定化溶液1000μLを調製した。
Immuno−plate Maxisorp C96(Nunc社製)に各タンパク質固定化溶液を1ウェルあたり100μL(0.5μg)ずつ3ウェルに添加し、8℃で一晩静置した。添加液を除去した後、ブロッキング溶液(25%ブロックエース含有TBS)を各ウェルに300μLずつ添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応させた。
また、Immuno−plate Maxisorp C96(Nunc社製)にストレプトアビジン固定化溶液を1ウェルあたり100μLずつ6ウェルに添加し、8℃で一晩静置した。添加液を除去した後、ブロッキング溶液(25%ブロックエース含有TBS)を各ウェルに300μLずつ添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応した。ブロッキング溶液を除去した後、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim1タンパク質及びSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質溶液を1ウェルあたり100μL(0.5μg)ずつ3ウェルに添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応させた。
「各PSタンパク質又はマーカータンパク質を固定化したウェルに対してタンパク質濃度がそれぞれ125、250、500、1000、2000ng/mLであるカルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分希釈系列各100μLをそれぞれ1ウェルずつ5ウェルに」それぞれ添加した代わりに「各タンパク質固定化ウェルに対してタンパク質濃度が500又は1000ng/mLであるカルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分希釈系列各100μLをそれぞれ1ウェルずつ2ウェルに」それぞれ添加した以外は、実施例100−105及び比較例26−33と同様の方法により、ELISA測定を行った。
尚、各実施例、比較例でプレートに固定化したタンパク質、プレートへのタンパク質の固定化方法、及び検出の可否(結果)を下記表33に示す。表33中の検出の可否は、それぞれ実施例106と107、実施例108と109との比較である。
得られたELISA測定の結果を図20に示す。図20はmTim1タンパク質を直接プレートに固定化したウェル、mTim4タンパク質を直接プレートに固定化したウェル、mTim1タンパク質をビオチン−ストレプトアビジン結合により固定化したウェル、及びmTim4タンパク質をビオチン−ストレプトアビジン結合により固定化したウェルにおける、カルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分の各タンパク質濃度希釈系列に含まれるエクソソームに結合するHRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体由来の検出シグナル(450nmの吸光度)をあらわす。
横軸はウェルに固定化したTimタンパク質の種類を表す。また、縦軸はカルシウムイオン含有K562細胞培養上清超遠心沈殿画分の各タンパク質濃度希釈系列に含まれるエクソソームに対し結合したHRP標識抗CD63マウスモノクローナル抗体由来の検出シグナルを表す。
図20より、Tim1タンパク質又はTim4タンパク質を用いたELISAによれば、プレートに対するTimタンパク質の固定化方法にかかわらず、試料中の細胞外膜小胞を検出できることが判った(実施例106−109)。とりわけ、Timタンパク質を直接固定化したウェル(mTim1をプレートに直接固定化した実施例106)及びmTim4をプレートに直接固定化した固定化した実施例108)に比べ、Timタンパク質を、ストレプトアビジンを介して固定化したウェル(mTim1のSH基のビオチンとストレプトアビジンとの結合によってプレートとTimタンパク質とを結合させた実施例107及びmTim4のSH基のビオチンとストレプトアビジンとの結合によってプレートとTimタンパク質とを結合させた実施例109)では高感度に細胞外膜小胞を検出できた。
よって、Timタンパク質と固相との結合様式としては、Timタンパク質のSH基のビオチンとストレプトアビジンとの結合によってプレートとTimタンパク質とを結合させる場合がより好ましいことが判った。
以下のように、各種PSタンパク質又はバキュロウィルスの表面マーカータンパク質gp64に対する抗体を固定化したプレート及びHRP標識抗gp64抗体を検出抗体に用いたサンドイッチELISAを行い、バキュロウィルス含有昆虫細胞培養上清サンプル中のバキュロウィルスを検出した。
実施例84−95、比較例20−21の「(1)コトランスフェクション細胞培養上清の調製」と同様に行った。
実施例84−95、比較例20−21の「(2)バキュロウイルス含有昆虫細胞培養上清サンプルの調製」と同様に行いカルシウムイオン含有バキュロウイルス溶液を得た。
バキュロウィルス含有昆虫細胞培養上清サンプル50μLとPSFM−J1培地4950μLを混合し100倍希釈液を調製し、100倍希釈液2.0mLとPSFM−J1培地2.0mLを混合し200倍希釈液4.0mLを調製し、200倍希釈液2.0mLとPSFM−J1培地2.0mLを混合し400倍希釈液を4.0mL調製し、400倍希釈液2.0mLとPSFM−J1培地2.0mLを混合し800倍希釈液4.0mLを調製した。
抗gp64マウスモノクローナル抗体AcV1(Novus Biologacals社製)200μL(100μg)を、Peroxidase Labeling Kit−NH2((株)同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールに従ってHRP標識し、HRP標識抗gp64マウスモノクローナル抗体溶液200μLを得た。HRP標識抗gp64マウスモノクローナル抗体溶液を2mMCaCl2含有TBSで1000倍希釈し、HRP標識抗gp64マウスモノクローナル抗体希釈液を調製した。
以下の通りに、各種PSタンパク質及びマーカータンパク質の固定化溶液をそれぞれ調製した。抗gp64マウスモノクローナル抗体AcV1(Novus Biologicals社製)12μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液588μLを混合し、抗gp64抗体固定化溶液600μLを調製した。Hisタグ融合型マウス由来MFG−E8タンパク質(R&Dシステムズ社製)60μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液540μLを混合し、mMFG−E8固定化溶液600μLを調製した。Hisタグ融合型ヒト由来MFG−E8タンパク質(R&Dシステムズ社製)60μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液540μLを混合し、hMFG−E8固定化溶液600μLを調製した。Hisタグ融合型ヒト由来AnnexinVタンパク質(Creative BioMart社製)30μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液570μLを混合し、hAnnexinV固定化溶液600μLを調製した。Fcタグ融合型マウス由来Tim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)24μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液576μLを混合し、mTim1固定化溶液600μLを調製した。Hisタグ融合型マウス由来Tim2タンパク質(R&Dシステムズ社製)60μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液540μLを混合し、mTim2固定化溶液600μLを調製した。Fcタグ融合型マウス由来Tim3タンパク質(和光純薬工業(株)製)24μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液576μLを混合し、mTim3固定化溶液600μLを調製した。Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)24μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液576μLを混合し、mTim4固定化溶液600μLを調製した。Fcタグ融合型ヒト由来Tim1タンパク質(和光純薬工業(株)製)24μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液576μLを混合し、hTim1固定化溶液600μLを調製した。Fcタグ融合型ヒト由来Tim3タンパク質(和光純薬工業(株)製)24μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液576μLを混合し、hTim3固定化溶液600μLを調製した。Fcタグ融合型ヒト由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)24μL(6μg)と50mM MOPS(pH7.5)溶液576μLを混合し、hTim4固定化溶液600μLを調製した。
Immuno−plate Maxisorp C96(Nunc社製)にPSタンパク質又は抗gp64抗体の固定化溶液を1ウェルあたり100μLずつタンパク質1種について5ウェルに分注し、8℃で一晩静置した。分注液を除去した後、ブロッキング溶液(25%ブロックエース含有TBS)を各ウェルに300μLずつ添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応した。ブロッキング溶液を除去した後、得られた各PSタンパク質又は抗gp64抗体を固定化したウェルに対して、前記(3)で調製したカルシウムイオン含有バキュロウィルス含有昆虫細胞培養上清サンプル希釈系列(100倍希釈、200倍希釈、400倍希釈、800倍希釈)各100μLをそれぞれ1ウェルずつ4ウェルに、ブランクとしてPMSF−J1培地 100μLを1ウェルにそれぞれ添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応した。2mMCaCl2含有TBS−T 300μLで3回洗浄した後、HRP標識抗gp64マウスモノクローナル抗体希釈液100μLを各ウェルに添加し、プレートミキサーを用いて500rpmで混合しながら室温で1時間反応した。2mMCaCl2含有TBS−T 300μLで5回洗浄した後、TMB溶液(和光純薬工業(株)製)100μLを各ウェルに添加し、室温で30分間静置反応した。1M HCl 100μLを添加して反応を停止させた後、マイクロプレートリーダーTecan Ultra(Tecan社製)で450nmの吸光度を測定した。
尚、各実施例、比較例でプレートに固定化したタンパク質及び検出の可否(結果)を下記表34に示す。
得られたELISA測定の結果を図21に示す。図21は各種PSタンパク質及び抗gp64抗体を固定化したウェルにおける、カルシウムイオン含有バキュロウィルス含有昆虫細胞培養上清の各希釈系列に含まれるエクソソームに対し結合したHRP標識抗gp64マウスモノクローナル抗体由来の検出シグナル(450nmの吸光度)をそれぞれあらわす。横軸はウェルに固定化したPSタンパク質又は抗マーカータンパク質抗体の種類を表し、同じPSタンパク質等を固定化したウェルについての検出結果においては左から順にブランク、用いたカルシウムイオン含有バキュロウイルス含有昆虫細胞培養上清サンプル希釈系列がそれぞれ800倍希釈、400倍希釈、200倍希釈、100倍希釈を表す。また、縦軸はHRP標識抗gp64マウスモノクローナル抗体由来の検出シグナル(450nmの吸光度)を表す。
Tim1タンパク質、Tim3タンパク質、又はTim4タンパク質をそれぞれ固定化したウェルでは、バキュロウィルスの表面マーカータンパク質である抗gp64抗体を固定化したウェル、PSタンパク質であるMFG−E8、Annexin Vを固定化したウェル、Timファミリータンパク質であるTim2タンパク質を固定化したウェルに比べ(比較例34−39)高感度にウィルスを検出できた(実施例110−115)。即ち、従来法に比べ本発明に係るTimタンパク質を用いる本発明の検出方法は高感度にウィルスを検出できることが判った。とりわけ、Timタンパク質のうち、Tim4タンパク質を用いると特に高感度にウィルスを検出できることが判った。
ビオチン標識したTim4タンパク質を固定化した担体を用いて、本発明に係るウィルスの取得を行った。
実施例84−95、比較例20−21の「(1)コトランスフェクション細胞培養上清の調製」と同様に行った。
実施例84−95、比較例20−21の「(2)バキュロウイルス含有昆虫細胞培養上清サンプルの調製」と同様に行い、カルシウムイオン含有バキュロウイルス含有昆虫細胞培養上清サンプルを得た。
カルシウムイオン含有バキュロウィルス含有昆虫細胞培養上清サンプル100μLとPSFM−J1培地800μLを混合し9倍希釈液900μLを調製した。
Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液100μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質10μg含有)を、ビオチン化標識用キット−SH(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールにしたがってFcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液100μLを得た。
Fcタグ融合型mTim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液5μL(Fcタグ融合型mTim4タンパク質0.5μg含有)を、TBS95μLと混合し、ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を0.5μg含有する溶液100μLを得た。
前記(4)で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有TBS溶液5μL(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質0.5μg含有)をTBS95μLと混合し、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液100μLを得た。
30μg/μL Dynabeads ProteinG(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)含有PBS−T溶液5μL(Dynabeads ProteinG 0.3mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に移し、TBS−T(TBS、0.0005% Tween20)500μLを用いて2回洗浄した後、チューブを磁気スタンドにセットし、洗浄液を除いた。
また、MagCapture Tamavidin2−REV(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液30μL(ビーズ 0.3mg含有)を、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)に移し、TBS−T(TBS、0.0005% Tween20)500μLを用いて2回洗浄した後、チューブを磁気スタンドにセットし、洗浄液を除いた。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads ProteiG 0.3mgを含有する1.5mLチューブに、SH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を0.5μg含有する溶液100μLを添加して、サーモミキサーを用いて8℃で1200rpm 1時間反応させ、SH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4が結合した担体(「ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4担体」と略記する場合がある)を得た。
また、洗浄操作後のMagCapture Tamavidin2−REV 0.3mgを含有する1.5mLチューブに、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を0.5μg含有する溶液100μLを加え、前記と同様にビーズに結合させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4が結合した担体(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体」と略記する場合がある)を得た。
尚、これらの得られた2種類の担体をまとめて「Timタンパク質結合担体」と略記する場合がある。
前記で得られたこれらのTimタンパク質結合担体をTBS−T(TBS、0.0005% Tween20)250μLで3回洗浄操作し、ペレット状態のTimタンパク質結合担体を得た。次いで、得られた2種類のペレット状態のTimタンパク質結合担体に、前記(3)で調製したカルシウムイオン含有バキュロウイルス含有昆虫細胞培養上清サンプル希釈液100μLをそれぞれ加え、サーモミキサーを用いて8℃で1200rpm 12時間反応させた。その後、反応後のTimタンパク質結合担体を、カルシウムイオン含有TBS−T(Tris buffer、0.0005% Tween20、2mM CaCl2)250μLでそれぞれ3回洗浄操作した。3回目の洗浄操作の時に、Timタンパク質結合担体を含むCaCl2含有TBS−T溶液250μLを125μLずつ1.5mLチューブ2本にそれぞれ分注し、チューブを磁気スタンドにセットした後、洗浄液を除いた。
ペレット状態の2種類のTimタンパク質結合担体0.15mgにそれぞれ溶出液として1%SDS水溶液を50μL、又は1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。EDTAを添加したチューブには再度1mM EDTA含有TBS溶液を25μL添加し、同様の操作を行い、溶出液を得た。
尚、各実施例で用いたTimタンパク質及び担体の種類、並びにTimタンパク質(非)結合担体の種類を下記表35に示す。
「得られた各溶出液11.25μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)3.75μLを加え」た代わりに「前記(8)本発明の取得方法によるバキュロウイルスの取得で得られた各溶出液15μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)15μLを加え」、「抗Lamp−1抗体」の代わりに「抗バキュロウイルスgp64抗体」を用いた以外は、実施例80−83及び比較例16−19の「(5)ウエスタンブロッティング」と同様の方法で行った。
尚、各実施例で用いたTimタンパク質及び担体の種類、Timタンパク質結合担体からウイルスを取得するために用いた溶出液の種類、並びにウエスタンブロッティングにおけるレーン番号を下記表36に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図22に示す。図22において、各レーンは以下の結果である。
レーン1:実施例116の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン2:実施例117の結果(Dynabeads protein GにSH基ビオチン非標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:実施例118の結果(MagCapture Tamavidin REV−2にSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1% SDS水溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例119の結果(MagCapture Tamavidin REV−2にSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を結合させた担体を用い、1mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図22より、レーン1−4において、いずれの場合でもバキュロウィルスのマーカータンパク質であるgp64のバンドが認められたことから、SH基ビオチン非標識又は標識Tim4を結合させた担体を用いることで、ウィルスを取得可能であることが判った。
また、レーン2とレーン4の比較から、カルシウムキレート剤により溶出させる場合には、Timタンパク質のSH基を介してビーズ(担体)に固定化させることで、タグを介して固定化させるよりも多くのウィルスを取得できることが判った。
以下のように、Tim4タンパク質又はエクソソームの表面マーカータンパク質のCD63に対する抗体を固定化した担体及び検出抗体としてPE標識抗CD63抗体を用いて、K562細胞培養上清由来の細胞外膜小胞をフローサイトメーターにより検出した。
細胞外膜小胞を分泌するヒト慢性骨髄性白血病株K562細胞1×107細胞を80mLのX−VIVO15培地(Lonza社製)を用いて37℃、5%CO2条件下で3日間培養した後、遠心分離処理(300×g、5分間)して細胞を沈殿させ、上清を除去した。沈殿した細胞を、10μMモネンシンナトリウム(MP Biomedicals社製)含有X−VIVO15培地60mLで懸濁後、37℃、5%CO2条件下で24時間培養した。
その後、培養液を遠心分離処理(300×g、5分間)し、培養上清を回収した。回収した培養上清60mLをさらに3回遠心分離処理(1回目:300×g、3分間、2回目:1200×g、20分間、3回目:10000×g、20分間)して不純物を分離し、上清を得た(以下、「培養上清(原液)」と略記する場合がある)を得た。
また、得られた培養上清原液に終濃度が2mMとなるようにCaCl2を添加し、2mMCaCl2含有K562細胞培養上清濃縮液サンプル(以下、「カルシウムイオン含有培養上清(原液)」と略記する場合がある)を得た。
前記で得られたカルシウムイオン含有培養上清(原液)500μLとX−VIVO15培地500μLを混合し2倍希釈液を1.0mL調製し、2倍希釈液200μLとX−VIVO15培地800μLを混合し10倍希釈液1.0mLを調製し、カルシウムイオン含有培養上清2倍希釈液(原液)とカルシウムイオン含有培養上清10倍希釈液(原液)をそれぞれ得た。
Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液100μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質10μg含有)を、ビオチン化標識用キット−SH(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールにしたがってFcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質のSH基をビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液100μLを得た。
Exosome−Streptavidin Isolation/Detection Reagent(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)(Dynabeads Streptabidin 4.5μm 1×107/mL含有)20μLを、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)2本にそれぞれ分注し、TBS200μLを用いて洗浄操作を行った。
Exosome−Human CD63 Isolation/Detection Reagent(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)(Dynabeads Anti−CD63抗体固定化済み 4.5μm 1×107/mL含有)20μLを、1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)2本にそれぞれ分注し、TBS200μLを用いて洗浄操作を行った。
洗浄操作後のペレット状態のDynabeads Streptavidinを含有する1.5mLチューブ2本に、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を0.1μg含有する溶液100μLを添加して、サーモミキサーを用いて8℃で1200rpm 30分間反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4が結合した担体(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体」と略記する場合がある)を含有する溶液(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体含有溶液」と略記する場合がある)を得た。
前記で得られたビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体含有溶液100μLを磁気スタンドにセットした後、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体含有溶液中の溶液を除いた。ペレット状態のビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体及び洗浄操作後のペレット状態のExosome−Human CD63 Isolation/Detection Reagentを0.1%BSA含有TBS200μLで2回洗浄し、ペレット状態の担体を得た。次いで、得られたペレット状態の各担体に、前記(2)で調製したカルシウムイオン含有培養上清2倍希釈液(原液)と培養上清10倍希釈液(原液)100μLをそれぞれ加え、サーモミキサーを用いて8℃で1200rpm 12時間それぞれ反応させた。その後、反応後の担体を、カルシウムイオン−0.1%BSA含有TBS(TBS、0.1% BSA、2mM CaCl2)300μLで1回、カルシウムイオン−0.1%BSA含有TBS400μLでそれぞれ1回洗浄操作し、洗浄操作後のペレット状態の各担体をカルシウムイオン−0.1%BSA含有TBS(TBS、0.1% BSA、2mM CaCl2)300μLでそれぞれ懸濁し、下記表37に記載の2種類の担体の懸濁液をそれぞれ得た。
前記(7)で得られた2種類の担体の懸濁液を100μLずつそれぞれ2本の1.5mLチューブに分注し、磁気分離により担体をペレット状態にした後、PE標識抗CD63マウスモノクローナル抗体H5C6(BDバイオサイエンス社製)又はPE標識コントロールマウスIgG(BDバイオサイエンス社製)を20μLそれぞれ添加し、サーモミキサーを用いて25℃で1000rpm 1時間それぞれ反応させた。その後、カルシウムイオンと0.1%BSA含有TBS(TBS、0.1% BSA、2mM CaCl2)300μLでそれぞれ2回洗浄操作した後、カルシウムイオンと0.1%BSA含有TBS(TBS、0.1% BSA、2mM CaCl2)500μLで担体を懸濁した。その後ファルコンセルストレーナー(コーニング社製)で濾過した濾液を回収し、フローサイトメーターGallios(ベックマンコールター社製)で測定及び解析を行った。なお、測定時のレーザー波長は488nmであり、検出波長は575nmである。
尚、各実施例で用いたTimタンパク質、担体の種類、及び試料を下記表38に示す。
得られたフローサイトメーター測定の結果を図23に示す。図23は各倍率で希釈したカルシウムイオン含有培養上清(原液)からビオチン標識Fcタグ融合型mTim4担体と抗CD63抗体担体を用いて捕捉したエクソソームを、PE標識抗CD63マウスモノクローナル抗体で検出したシグナルとPE標識コントロールマウスIgGで検出したノイズの比(Sinal/Noise比)をそれぞれあらわす。横軸は使用したカルシウムイオン含有培養上清(原液)の希釈倍率、縦軸はPE標識抗CD63マウスモノクローナル抗体で検出したシグナルとPE標識コントロールマウスIgGで検出したノイズの比をそれぞれ表す。
図23より、本発明に係るTimタンパク質を結合させた担体を用いることで、細胞外膜小胞を検出可能であることが判った。また、抗CD63抗体を固定化した担体を用いるよりもTim4を固定化した担体を用いる方が高いSinal/Noise比(検出感度)でフローサイトメーター測定ができることが示された。即ち、本発明に係るTim担体を用たフローサイトメーター解析によれば従来法に比べ高感度に細胞外膜小胞を検出できることが判った。
Timタンパク質を固定化した担体を用いて、本発明に係るウィルスの取得を行った。
Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液100μL(Fcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質10μg含有)中のFcタグ融合型マウス由来Tim4タンパク質のSH基を、ビオチン化標識用キット−SH(同仁化学研究所製)を用いて、当該キットに添付されているプロトコールにしたがってビオチン標識し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液100μLを得た。
前記(1)で調製したSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有TBS溶液10μL(SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質1μg含有)をTBS190μLと混合し、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
MagCapture Tamavidin2−REV(和光純薬工業(株)製)含有PBS溶液60μL(MagCapture Tamavidin2−REV 0.6mg含有)を、2本の1.5mLチューブ(ビーエム機器社製)にそれぞれ移し、TBS−T(TrisBuffer、0.0005% Tween20)500μLを用いてそれぞれ2回洗浄した後、チューブを磁気スタンドにセットし、洗浄液を除いた。
洗浄操作後のMagCapture Tamavidin2−REV 0.6mgを含有する2本の1.5mLチューブに、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液200μL又はTBS200μLを加え、サーモミキサーを用いて8℃で1200rpm 1時間それぞれ反応させ、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4が結合した担体(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体」と略記する場合がある)とSH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4が結合していない担体(「ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体」と略記する場合がある)を得た。尚、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体とビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を合わせて「Timタンパク質(非)結合担体」と略記する場合がある。
前記で得られた2種類のTimタンパク質(非)結合担体をTBS−T(TrisBuffer、0.0005% Tween20)500μLでそれぞれ3回洗浄操作した。洗浄操作後の2種類のTimタンパク質(非)結合担体に、終濃度2mMの塩化カルシウムを添加したカルシウムイオン含有のインフルエンザAウィルス溶液(H1N1 A/WS/33 strain)(ATCC Code:VR−825)60μLをそれぞれ加え、サーモミキサーを用いて8℃で1200rpm 2時間それぞれ反応させた。反応後の2種類のTimタンパク質(非)結合担体を、カルシウムイオン含有TBS−T(Tris buffer、0.0005% Tween20、2mM CaCl2)500μLでそれぞれ3回洗浄操作した。3回目の洗浄操作の後、2種類のTimタンパク質(非)結合担体にカルシウムイオン含有TBS−T(Tris buffer、0.0005% Tween20、2mM CaCl2)500μLをそれぞれ加えて懸濁し、懸濁液500μLをそれぞれ得た。当該懸濁液を250μLずつ1.5mLチューブ2本にそれぞれ分注し、チューブを磁気スタンドにセットした後、それぞれ洗浄液を除き、ペレット状態のTimタンパク質(非)結合担体をそれぞれ得た。
尚、各実施例及び比較例で用いた担体の種類、及びTimタンパク質の種類を下記表39に示す。
また、当該ペレット状態のTimタンパク質(非)結合担体0.3mgを含有する4本の1.5mLチューブのうち、Timタンパク質結合担体を含有する1.5mLチューブ1本及びTimタンパク質非結合担体を含有する1.5mLチューブ1本については、溶出液として50mM EDTA含有TBS溶液をそれぞれ10μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンした。スピンダウン後のチューブにそれぞれ再度50mM EDTA含有TBS溶液を10μL添加した後、ボルテックスミキサーにより室温で10秒間混合し、スピンダウンし溶出液をそれぞれ得た。
得られた4種類の溶出液20μLにそれぞれ10% β−プロピオラクトン含有TBS溶液 2.2μLを添加して、ボルテックスミキサーで混合後、氷上で3時間静置し、4種類のβ−プロピオラクトン処理済溶出液22.2μLをそれぞれ得た。
前記カルシウムイオン含有のインフルエンザAウィルス溶液(H1N1 A/WS/33 strain)(ATCC Code:VR−825)30μLに10% β−プロピオラクトン含有TBS溶液 3.3μLを添加して、ボルテックスミキサーで混合後、氷上で3時間静置した溶液に4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)11.1μLを加え、95℃で3分間加熱し、ウエスタンブロッティング用のインプット試料(計44.4μL)を得た。また、前記4種類のβ−プロピオラクトン処理済溶出液22.2μLに4×試料用緩衝液(和光純薬工業(株)製)7.4μLをそれぞれ加え、95℃で3分間加熱し、ウエスタンブロッティング用の各溶出液試料((計29.6μL)をそれぞれ得た。スーパーセップエース 5−20%ゲル(和光純薬工業(株)製)に当該ウエスタンブロッティング用のインプット試料20μL及びウエスタンブロッティング用の各溶出液試料20μLをそれぞれ載せて、30mAで60分間電気泳動した。得られた泳動ゲルを、セミドライブロッターと不連続バッファー(Anode Buffer 1:0.3M Tris/20% Methanol、Anode Buffer 2:0.025M Tris/20% Methanol、Cathode Buffer:0.025M Tris/0.04M アミノカプロン酸/20% Methanol)を用いて、PVDF膜(Millipore社製)に1.2mA/cm2で60分間転写した。転写後のPVDF膜にTBS−T(TBS buffer, 0.1% tween20)で希釈した5%スキムミルクを加えて1時間室温で反応させてブロッキングし、TBS−Tで300倍希釈した抗インフルエンザAウィルスNucleoprotein抗体C43(Abcam社製)2mLを室温で1時間反応させた。反応後のPVDF膜をTBS―Tで3回洗浄し、TBS―Tで30000倍希釈した2次抗体抗{マウスIgG(H+L), ロバ,IgG画分、ペルオキシダーゼ結合抗体}(Jackson ImmunoResearch社製)を室温で1時間反応させた。TBS―Tで5回洗浄後、各抗体を反応させたPVDF膜にイムノスターゼータ(和光純薬工業(株)製)を添加し、LAS−4000(GE社製)を用いて発光シグナルを検出した。
尚、各実施例で用いた担体の種類、Timタンパク質の種類及び担体からの溶出液の種類を下記表40に示す。
得られたウエスタンブロッティングの結果を図24に示す。図24において、各レーンは以下の結果である。
レーン1:インフルエンザAウィルスを電気泳動した結果
レーン2:比較例42の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を用い、1%SDS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:比較例43の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を用い、50mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例122の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用い、1%SDS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:実施例123の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用い、50mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図24より、レーン2−3(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を用いた場合)において、いずれの場合でもインフルエンザAウィルスのマーカータンパク質であるNucleoproteinのバンドは認められなかったのに対し、レーン4−5(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用いた場合)において、いずれの場合でもインフルエンザAウィルスのマーカータンパク質であるNucleoproteinのバンドが認められたことから、Timタンパク質を結合させた担体は、インフルエンザウィルスを取得可能であることが判った。
また、レーン1(インフルエンザAウィルスを電気泳動した結果)とレーン4−5(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用いた場合の結果)との比較から、Timタンパク質を結合させた担体を用いることにより効率よくインフルエンザウィルスを取得できることが判った。
Timタンパク質を固定化した担体を用いて、本発明に係るウイルスの取得を行った。
1.5×106細胞のHEp−2細胞を含む10%FBS含有D−MEM高グルコース培地(和光純薬工業(株)製)20mLを75cm2フラスコに加え、37℃、5% CO2で4日間培養した。培養後の培養液から上清を除去し、5.3×105TCID50/mLのRSウイルス液(ATCC、Code:VR−26)を含む2%FBS含有E−MEM培地5mLを添加して、36℃、5%CO2で1時間静置した。2%FBS含有E−MEM培地をさらに20mL添加して、36℃、5%CO2で3日間培養した。当該培養後の培養液から上清を除去し、2%FBS含有E−MEM培地を20mL添加して、36℃、5%CO2で2日間培養した。その後、細胞をピペッティングによりフラスコから剥がし、培養上清と共に50mL遠沈管に回収し、1500rpmで10分間遠心して培養上清のみを回収した。得られた培養上清に終濃度2mMとなるように塩化カルシウムを添加し、「カルシウム含有RSウイルス溶液」とした。
実施例122−123及び比較例42−43の<(1)Fcタグ融合型mTim4タンパク質のSH基ビオチン標識>と同様の方法を行い、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質含有PBS溶液100μLを得た。
実施例122−123及び比較例42−43の<(2)SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質の希釈>と同様の方法を行い、SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質を1μg含有する溶液200μLを得た。
実施例122−123及び比較例42−43の<(3)ビーズの洗浄>と同様の方法を行い、洗浄操作を行ったMagCapture Tamavidin2−REVを得た。
実施例122−123及び比較例42−43の<(4)SH基ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4タンパク質のビーズへの固定>と同様の方法を行い、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体及びビオチン標識Fcタグ融合型mTim4(非)結合担体をそれぞれ得た。
尚、ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体とビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を合わせて「Timタンパク質(非)結合担体」と略記する場合がある。
「終濃度2mMの塩化カルシウムを添加したカルシウムイオン含有のインフルエンザAウィルス溶液((H1N1 A/WS/33 strain)(ATCC Code:VR−825)60μL」の代わりに「前記(1)で調製したカルシウムイオン含有RSウィルス溶液120μL」を用いた以外は、実施例122−123及び比較例42−43の<(5)本発明の取得方法によるインフルエンザウィルスの取得>と同様の方法を行い、β−プロピオラクトン処理済溶出液22.2μLをそれぞれ得た。
尚、各実施例で用いた担体の種類、及びTimタンパク質の種類を下記表41に示す。
「カルシウムイオン含有のインフルエンザAウィルス溶液(H1N1 A/WS/33 strain)(ATCC Code:VR−825)30μL」の代わりに「前記カルシウムイオン含有RSウィルス溶液30μL」を使用し、「TBS−Tで300倍希釈した抗インフルエンザAウィルスNucleoprotein抗体C43(Abcam社製)2mL」の代わりに「TBS−Tで500倍希釈した抗RSウィルスFタンパク質抗体2F7(Abcam社製)2mL」を用いた以外は、実施例122−123及び比較例42−43の<(6)ウエスタンブロッティング>と同様の方法により行い、発光シグナルを検出した。
尚、各実施例で用いた担体の種類、Timタンパク質の種類、及び担体からの溶出液の種類を下記表42に示す
得られたウエスタンブロッティングの結果を図25に示す。図25において、各レーンは以下の結果である。
レーン1:RSウィルスを電気泳動した結果
レーン2:比較例44の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を用い、1%SDS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン3:比較例45の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を用い、50mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン4:実施例124の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用い、1%SDS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
レーン5:実施例125の結果(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用い、50mM EDTA含有TBS溶液を溶出液として用いた場合の結果)
図25より、レーン2−3(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4非結合担体を用いた場合)において、いずれの場合でもRSウィルスのマーカータンパク質であるFタンパク質のバンドは認められなかったのに対し、レーン4−5(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用いた場合)において、いずれの場合でもRSウィルスのマーカータンパク質であるFタンパク質のバンドが認められたことから、Timタンパク質を結合させた担体は、RSウィルスを取得可能であることが判った。
また、レーン1(RSウィルスを電気泳動した結果)とレーン4−5(ビオチン標識Fcタグ融合型mTim4結合担体を用いた場合の結果)との比較から、Timタンパク質を結合させた担体を用いることにより効率よくRSウィルスを取得できることが判った。
本発明の取得方法により取得した細胞外膜小胞は医薬品等として利用され、また取得したウィルスはワクチンやベクター等として利用されることから、本発明のTimタンパク質結合担体及び本発明の取得方法は有用なものである。
本発明の除去方法により細胞外膜小胞又はウイルスを除去した試料は生物由来細胞外膜小胞やエンベロープウィルスのコンタミネーションを防いだものとなり、当該試料を用いた研究等に利用されることから、本発明のTimタンパク質結合担体及び本発明の除去方法は有用なものである。
本発明のTimタンパク質結合担体、当該担体を用いた細胞外膜小胞及びウイルスの検出方法は、従来の細胞外膜小胞及びウイルスの検出方法に比べて試料中の細胞外膜小胞及びウイルスを高感度に検出することができる。
本発明の検出方法によれば検体中の微量な細胞外膜小胞及びウイルスを検出する場合であっても、検体を濃縮や精製等せずにそのまま測定をすることが可能となるため、本発明のTimタンパク質結合担体及び本発明の検出方法は有用なものである。
Claims (6)
- 以下の工程を含むことを特徴とする試料中の細胞外膜小胞を検出する方法;
(1)カルシウムイオン存在下、担体に結合したT細胞免疫グロブリン・ムチンドメイン含有分子4(Tim4)タンパク質と試料中の細胞外膜小胞との複合体を形成させる工程(複合体形成工程)
(2)当該複合体を細胞外膜小胞に対して結合する抗体を用いて検出する工程(検出工程)。 - 前記細胞外膜小胞を検出する方法が、ELISA法又はフローサイトメトリー法である、請求項1に記載の方法。
- 前記Tim4タンパク質が、IgVドメインを含むものである、請求項1に記載の方法。
- 前記担体と前記Tim4タンパク質とが、Tim4タンパク質のSH基を介して結合したものである、請求項1に記載の方法。
- Tim4タンパク質が結合した担体、及び細胞外膜小胞に対して結合する抗体を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法に用いられる細胞外膜小胞の検出用キット。
- Tim4タンパク質、担体、及び細胞膜外小胞に対して結合する抗体を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法に用いられる細胞外膜小胞の検出用キット。
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