JP2022151225A - Separation method of cells with different degrees of undifferentiation using laminated adsorbents - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフコース結合性タンパク質を水に不溶性の担体に固定化した吸着剤を用いた細胞分離方法であり、担体へのフコース結合性タンパク質の固定化量が異なる複数の吸着剤を積層したカラムに段階的に細胞集団を接触させ、カラムより流出した細胞の分画を回収することで、未分化度の異なる細胞集団を分離する方法に関する。 The present invention is a cell separation method using an adsorbent in which a fucose-binding protein is immobilized on a water-insoluble carrier. The present invention relates to a method for separating cell populations with different degrees of undifferentiation by bringing the cell populations into contact stepwise and collecting fractions of cells flowing out from the column.
グラム陰性細菌(Burkholderia cenocepacia)が産生するBC2L-CレクチンのN末端ドメインに由来するBC2LCNは、フコース残基を含む糖鎖への結合親和性を有するタンパク質であり、例えば、非特許文献1、特許文献1および特許文献2に記載の未分化糖鎖マーカーとして知られているHタイプ1型糖鎖(Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc)およびHタイプ3型糖鎖(Fucα1-2Galβ1-3GalNAc)以外に、ルイスY型糖鎖(Fucα1-2Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAc)やルイスX型糖鎖(Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAc)等のフコース残基を含む複数種の糖鎖に高い結合親和性を有することが知られている(非特許文献2)。
BC2LCN, derived from the N-terminal domain of BC2L-C lectin produced by Gram-negative bacteria (Burkholderia cenocepacia), is a protein having binding affinity to sugar chains containing fucose residues. In addition to H-
また、BC2LCNは、Hタイプ1型糖鎖およびHタイプ3型糖鎖が高発現している未分化状態のヒトiPS細胞やヒトES細胞には結合するが、ヒト体細胞には結合しないことが知られている(非特許文献3)。
In addition, BC2LCN binds to undifferentiated human iPS cells and human ES cells in which
さらに、BC2LCNは前記未分化糖鎖マーカーに結合性を有することから、例えば、未分化糖鎖マーカーを含む複合糖質の検出や、ヒトiPS細胞やヒトES細胞等の未分化細胞の検出に使用されている(特許文献1および特許文献2)。また、Hタイプ1型糖鎖はSSEA-5として特定のがん細胞に高発現していることが知られている(非特許文献4)。
Furthermore, since BC2LCN has binding properties to the undifferentiated glycan markers, it can be used, for example, to detect complex carbohydrates containing undifferentiated glycan markers and to detect undifferentiated cells such as human iPS cells and human ES cells. (
BC2LCNは既知の未分化細胞検出用抗体である抗Nanog抗体等と同等の未分化幹細胞検出能をもっているものの(特許文献2)、BC2LCNと未分化細胞の糖鎖の結合は静電相互作用によるものであり、結合の強さは溶媒や塩濃度等の外環境の影響を受ける。このため、実験条件によっては前記未分化細胞および/または前記未分化糖鎖マーカーを含む複合糖質の検出において、当該糖鎖とBC2LCNの結合親和性が低くなる可能性が考えられることから、前記未分化糖鎖マーカーへの結合親和性が向上したBC2LCNが求められている。 Although BC2LCN has the same ability to detect undifferentiated stem cells as anti-Nanog antibody, which is a known antibody for detecting undifferentiated cells (Patent Document 2), the binding of BC2LCN and sugar chains of undifferentiated cells is due to electrostatic interaction. and the bond strength is affected by external environment such as solvent and salt concentration. Therefore, depending on the experimental conditions, in the detection of the undifferentiated cells and/or the glycoconjugate containing the undifferentiated sugar chain marker, the binding affinity between the sugar chain and BC2LCN may be low. There is a need for BC2LCN with improved binding affinity to undifferentiated glycan markers.
BC2LCNを水不溶性担体に固定化した吸着剤を利用した細胞分離方法としては、ヒトiPS細胞などの未分化細胞を除去する細胞分離方法が知られているほか(特許文献3)、さらに吸着剤に結合した未分化細胞を剥離回収する方法が知られている(特許文献4)。しかしながら、これらの特許文献に開示されている方法では、Hタイプ1型糖鎖およびHタイプ3型糖鎖を発現している細胞と、発現していない細胞を分離することはできたが、Hタイプ1型糖鎖およびHタイプ3型糖鎖の発現量の異なる異種細胞集団、または同一種細胞集団からHタイプ1型糖鎖およびHタイプ3型糖鎖の発現量の異なる細胞を個別に分離することはできなかった。
As a cell separation method using an adsorbent in which BC2LCN is immobilized on a water-insoluble carrier, a cell separation method that removes undifferentiated cells such as human iPS cells is known (Patent Document 3). A method of peeling and collecting bound undifferentiated cells is known (Patent Document 4). However, in the methods disclosed in these patent documents, cells expressing
一般的に、細胞表面の未分化マーカーの発現量や、それぞれの細胞種を特徴づけるCD(cluster of differentiation)分類による細胞表面抗原などのマーカー発現量の違いを利用して細胞を分離する方法として、磁気ビーズによる細胞分離方法(非特許文献5)や、セルソーターによる細胞のソーティング(非特許文献5)、細胞ローリングカラムによる細胞分離方法(非特許文献6)が知られている。しかし、磁気ビーズによる細胞分離方法では、大量細胞の処理には適しているものの、未分化マーカー発現量やCD抗原発現量の差異が小さい細胞同士は分離できず、また、磁気ビーズが細胞へ接着することによる細胞ダメージや、異物混入といった品質管理上の問題があり、更には回収した細胞の増殖性・分化指向性への影響が懸念されていた。また、セルソーターによる細胞のソーティング、細胞ローリングカラムによる細胞分離方法では、高価な装置を必要とし、大量の細胞を処理するには多大な時間を要するなど、細胞分離効率の点で大きな問題点があった。 In general, as a method of separating cells using the expression level of undifferentiated markers on the cell surface and the difference in the expression level of markers such as cell surface antigens according to the CD (cluster of differentiation) classification that characterizes each cell type. , a cell separation method using magnetic beads (Non-Patent Document 5), a cell sorting method using a cell sorter (Non-Patent Document 5), and a cell separation method using a cell rolling column (Non-Patent Document 6). However, although the cell separation method using magnetic beads is suitable for processing a large number of cells, it is not possible to separate cells with small differences in expression levels of undifferentiated markers and CD antigens. There are quality control problems such as cell damage and foreign matter contamination due to this, and there is also concern about the influence on the proliferation and differentiation tropism of the collected cells. In addition, cell sorting by a cell sorter and cell separation by a cell rolling column require expensive equipment, and it takes a long time to process a large amount of cells. rice field.
しかるに現状では、再生医療用途に向け、細胞表面の未分化マーカー発現量やCD抗原発現量などの違いをもとに、大量の細胞を短時間で、精度良く分離精製する技術の開発が強く求められていた。 However, at present, for regenerative medicine applications, there is a strong demand for the development of a technology for separating and purifying a large amount of cells with high accuracy in a short time based on differences in cell surface undifferentiated marker expression levels and CD antigen expression levels. had been
本発明の課題は、再生医療用途の細胞の調製において、大量の細胞から短時間で、未分化度の異なる細胞集団を分離精製可能な技術、具体的には、細胞表面に存在する未分化マーカーの発現量の異なる細胞集団を分離する技術を提供することである。
より具体的には、担体へのフコース結合性タンパク質の固定化量が異なる複数の吸着剤を積層したカラムに、細胞集団を段階的に接触させたのち、吸着剤に結合しなかった細胞の分画を回収することにより、未分化度の異なる細胞集団を個別に、簡便かつ効率良く分離する技術を提供することである。
An object of the present invention is to provide a technique for separating and purifying cell populations with different degrees of undifferentiation from a large amount of cells in a short period of time in the preparation of cells for regenerative medicine applications, specifically, an undifferentiation marker present on the cell surface. is to provide a technique for separating cell populations with different expression levels of
More specifically, a cell population is brought into stepwise contact with a column in which a plurality of adsorbents having different amounts of immobilized fucose-binding proteins on the carrier are layered, and then the cells that do not bind to the adsorbent are separated. An object of the present invention is to provide a technique for individually, simply and efficiently separating cell populations with different degrees of undifferentiation by collecting fractions.
本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、細胞表面に存在する未分化マーカーであるFucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖の発現量の異なる細胞集団を、まずフコース結合性タンパク質の固定化量が低い吸着剤に接触させ、しかる後に、段階的にフコース結合性タンパク質の固定化量がより高い吸着剤に接触させていき、吸着剤に吸着しなかった細胞の分画を回収することにより、細胞表面に存在する未分化マーカーの発現量の異なる細胞集団を元の細胞集団から分離回収可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors found that expression of a sugar chain containing a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc, which are undifferentiated markers present on the cell surface. Cell populations with different amounts are first brought into contact with an adsorbent having a low amount of immobilized fucose-binding protein, and then brought into contact with an adsorbent having a higher amount of immobilized fucose-binding protein step by step for adsorption. By collecting a fraction of cells that were not adsorbed to the agent, it was found that cell populations with different expression levels of undifferentiated markers present on the cell surface could be separated and collected from the original cell population, and the present invention was completed. came to.
すなわち、本発明は、以下の[1]から[8]に記載した発明を包含するものである。
[1]
フコース結合性タンパク質が水に不溶性の担体に固定化されてなる吸着剤を用いる細胞の分離方法であって、未分化度の異なる細胞集団を、フコース結合性タンパク質の固定化量が異なる複数の吸着剤に結合させる工程と、吸着剤に結合しなかった細胞を取得する工程とを含む、未分化度の異なる細胞の分離方法。
[2]
未分化度の異なる細胞集団を、フコース結合性タンパク質の固定化量が異なる複数の吸着剤に対し、フコース結合性タンパク質の固定化量が低い吸着剤からフコース結合性タンパク質の固定化量が高い吸着剤へと段階的に結合させる工程と、吸着剤に結合しなかった細胞を取得する工程とを含む、前記[1]に記載の未分化度の異なる細胞の分離方法。
[3]
フコース結合性タンパク質の固定化量が50mg/L-吸着剤から1000mg/L-吸着剤であって、フコース結合性タンパク質の固定化量が100mg/L-吸着剤以上異なる複数の吸着剤を用いることを特徴とする、前記[1]または[2]に記載の未分化度の異なる細胞の分離方法。
That is, the present invention includes the inventions described in [1] to [8] below.
[1]
A cell separation method using an adsorbent in which a fucose-binding protein is immobilized on a water-insoluble carrier, wherein cell populations with different degrees of undifferentiation are adsorbed by a plurality of adsorptions with different immobilized amounts of the fucose-binding protein. A method for separating cells with different degrees of undifferentiation, comprising a step of binding to an agent, and a step of obtaining cells not bound to the adsorbent.
[2]
Cell populations with different degrees of undifferentiation are adsorbed on multiple adsorbents with different amounts of immobilized fucose-binding proteins, from adsorbents with low amounts of immobilized fucose-binding proteins to adsorbents with high immobilized amounts of fucose-binding proteins. The method for separating cells with different degrees of undifferentiation according to [1] above, comprising the step of stepwise binding to the agent, and the step of obtaining cells that have not bound to the adsorbent.
[3]
Use of a plurality of adsorbents having a fucose-binding protein immobilized amount ranging from 50 mg/L-adsorbent to 1000 mg/L-adsorbent and having a different fucose-binding protein immobilized amount of 100 mg/L-adsorbent or more. The method for separating cells with different degrees of undifferentiation according to [1] or [2] above, characterized in that:
[4]
未分化度の異なる細胞集団が、細胞の表面に、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖が発現していることを特徴とする、前記[1]から[3]のいずれかに記載の未分化度の異なる細胞の分離方法。
[5]
前記[1]から[4]のいずれかに記載の方法を用いて、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖の発現量が異なる細胞を分離する方法。
[6]
フコース結合性タンパク質が以下の(a)から(d)のいずれかである、前記[1]から[5]のいずれかに記載の方法。
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列を含むフコース結合性タンパク質であって、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(b)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含むフコース結合性タンパク質であって、かつ、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有し、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(c)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列において、以下の(1)から(3)に記載のアミノ酸置換のいずれか1つ以上を含むアミノ酸配列を含み、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質
(1)配列番号1で示されるアミノ酸配列の39番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(2)配列番号1で示されるアミノ酸配列の72番目のシステイン残基の、グリシン残基およびアラニン残基から選ばれる1種類のアミノ酸残基への置換
(3)配列番号1で示されるアミノ酸配列の65番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(d)前記(c)のフコース結合性タンパク質のアミノ酸配列において、配列番号1の39番目、65番目および72番目以外の領域に1個若しくは複数個のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有する、フコース結合性タンパク質。
[4]
from [1] above, characterized in that the cell populations with different degrees of undifferentiation express sugar chains containing a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc on the surface of the cells. The method for separating cells with different degrees of undifferentiation according to any one of [3].
[5]
A method for isolating cells with different expression levels of sugar chains containing a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc, using the method according to any one of [1] to [4] above.
[6]
The method according to any one of [1] to [5] above, wherein the fucose-binding protein is any one of (a) to (d) below.
(a) A fucose-binding protein comprising an amino acid sequence from the first proline residue to the X-th amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1, wherein X is an integer of 120 or more. sex protein.
(b) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence from the first proline residue to the Xth amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 A fucose-binding protein comprising fucose and having binding affinity to a sugar chain comprising a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc, wherein X is an integer of 120 or more binding protein.
(c) any one of the amino acid substitutions described in (1) to (3) below in the amino acid sequence from the first proline residue to the Xth amino acid residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 Fucose-binding protein (1) substitution of leucine residue for glutamine residue at position 39 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, wherein X is an integer of 120 or more, comprising an amino acid sequence containing the above (2) Substitution of the 72nd cysteine residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 with one type of amino acid residue selected from glycine residues and alanine residues (3) 65th amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (d) in the amino acid sequence of the fucose-binding protein of (c), one or more in regions other than 39th, 65th and 72nd of SEQ ID NO: 1 and has binding affinity to a sugar chain comprising a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc, Fucose-binding protein.
[7]
フコース結合性タンパク質が、以下の(e)から(h)のいずれかである、前記[1]から前記[5]のいずれかに記載の方法。
(e)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドが付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列からなり、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(f)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列が付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列からなり、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有し、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(g)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドが付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列において、以下の(4)から(6)に記載のアミノ酸置換のいずれか1つ以上を含むアミノ酸配列を含み、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質
(4)配列番号1で示されるアミノ酸配列の39番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(5)配列番号1で示されるアミノ酸配列の72番目のシステイン残基の、グリシン残基およびアラニン残基から選ばれる1種類のアミノ酸残基への置換
(6)配列番号1で示されるアミノ酸配列の65番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(h)前記(g)のフコース結合性タンパク質のアミノ酸配列において、配列番号1の39番目、65番目および72番目以外の領域に1個若しくは複数個のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドが付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列からなり、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有する、フコース結合性タンパク質。
[7]
The method according to any one of [1] to [5], wherein the fucose-binding protein is any one of (e) to (h) below.
(e) to the amino acid sequence from the first proline residue to the X-th amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1, an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is added to the N-terminus, and the C-terminus is A fucose-binding protein consisting of an amino acid sequence to which a cysteine-containing oligopeptide is added, wherein X is an integer of 120 or more.
(f) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence from the first proline residue to the Xth amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 On the other hand, a sugar comprising an amino acid sequence to which a polyhistidine sequence is added to the N-terminus and an oligopeptide containing cysteine is added to the C-terminus, and which has a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc. A fucose-binding protein having binding affinity to a chain, wherein X is an integer of 120 or greater.
(g) to the amino acid sequence from the first proline residue to the X-th amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1, an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is added to the N-terminus, and the C-terminus is In the amino acid sequence to which an oligopeptide containing cysteine is added, an amino acid sequence containing any one or more of the amino acid substitutions described in (4) to (6) below, wherein X is an integer of 120 or more, fucose-binding protein (4) replacement of the 39th glutamine residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with a leucine residue (5) substitution of the 72nd cysteine residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, Substitution of one amino acid residue selected from glycine residues and alanine residues (6) Substitution of the 65th glutamine residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with a leucine residue (h) The above ( An amino acid sequence in which one or more amino acid residues are deleted, substituted, inserted or added to regions other than the 39th, 65th and 72nd regions of SEQ ID NO: 1 in the amino acid sequence of the fucose-binding protein of g) to which an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is added at the N-terminus and an oligopeptide containing a cysteine sequence is added at the C-terminus, comprising an amino acid sequence, Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc A fucose-binding protein having binding affinity to sugar chains comprising a structure of
[8]
フコース結合性タンパク質の固定化量が異なる複数の吸着剤を充填してなるカラムを用いることを特徴とする、前記[1]から[7]のいずれかに記載の方法。
[8]
The method according to any one of [1] to [7] above, wherein a column filled with a plurality of adsorbents having different amounts of immobilized fucose-binding proteins is used.
以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
本発明の積層した吸着剤を用いた未分化度の異なる細胞を分離する方法(以降、本発明の細胞分離方法と略する場合もある)は、フコース結合性タンパク質が水に不溶性の担体に固定化されてなる吸着剤を用いた細胞の分離方法であって、担体へのフコース結合性タンパク質の固定化量が異なる複数の吸着剤を積層したカラムに対し、段階的に細胞集団を接触させたのち、吸着剤に結合しなかった細胞を分画として取得する工程を含むことを特徴とする、未分化度の異なる細胞の分離方法である。 In the method of separating cells with different degrees of undifferentiation using the laminated adsorbent of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as the cell separation method of the present invention), the fucose-binding protein is immobilized on a water-insoluble carrier. A method for separating cells using an adsorbent comprising a cell population in which a cell population is brought into stepwise contact with a column stacked with a plurality of adsorbents having different amounts of fucose-binding protein immobilized on the carrier. A method for separating cells with different degrees of undifferentiation, characterized by including a step of obtaining fractions of cells that did not bind to the adsorbent.
本発明の細胞分離方法において、未分化マーカーとは、細胞表面に存在する未分化度の指標となる分子のことであり、具体的には上記のフコース結合性タンパク質が結合し得る、フコース含有糖鎖として知られているHタイプ1型糖鎖構造、Hタイプ3型糖鎖構造、ルイスY型糖鎖構造、および/またはルイスb型糖鎖構造を含む糖鎖を有するFucα1-2Galβ1-3GlcNAcからなる構造を含む糖鎖および/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖を例示することができる。また、本発明における未分化マーカーは、上記糖鎖構造のみに限定されず、一般的に細胞表面の未分化マーカーとして知られているTRA-1-60、TRA-1-81やSSEA-3、SSEA-4、SSEA-5などであっても良い。 In the cell separation method of the present invention, the undifferentiated marker is a molecule that is present on the cell surface and serves as an indicator of the degree of undifferentiation. from Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc with carbohydrates comprising H-type 1-type glycans, H-type 3-type glycans, Lewis Y-type glycans, and/or Lewis b-type glycans known as chains and/or a sugar chain containing a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GalNAc. In addition, the undifferentiated marker in the present invention is not limited to the above-mentioned sugar chain structure, and TRA-1-60, TRA-1-81 and SSEA-3, which are generally known as cell surface undifferentiated markers, It may be SSEA-4, SSEA-5, or the like.
本発明の細胞分離方法において、未分化度の異なる細胞とは、前記未分化マーカーの細胞表面における発現性が異なるものを言う。未分化度の異なる細胞とは、まず第一に、上記未分化マーカーの発現量が明らかに異なる細胞を示唆している。この場合、未分化マーカーの発現量とは、細胞集団のうち未分化マーカー分子を細胞表面に発現している細胞の割合、または、ひとつの細胞あたりの表面に存在する未分化マーカー分子の個数や密度の強弱により決定される。未分化マーカーとして前記フコース結合性タンパク質が結合し得る糖鎖を例とした場合、未分化マーカー分子を有する細胞の割合については、例えばK562細胞(ヒト慢性骨髄性白血病)やNHDF細胞(ヒト皮膚線維芽細胞)には前記フコース結合性タンパク質と結合する糖鎖を有する細胞が細胞集団に存在しないことが知られている。また2102Ep細胞(ヒト胚性腫瘍細胞)などは、細胞集団のうち5割から8割程度が前記フコース結合性タンパク質と結合する糖鎖を発現しており、またヒト多能性幹細胞であるヒトES細胞およびヒトiPS細胞では、ほぼ100%に近い細胞が前記フコース結合性タンパク質と結合する糖鎖を発現していることが知られている。 In the cell separation method of the present invention, cells with different degrees of undifferentiation refer to cells with different expression levels of the undifferentiated markers on the cell surface. Cells with different degrees of undifferentiation suggest, first of all, cells with clearly different expression levels of the above undifferentiated markers. In this case, the expression level of the undifferentiated marker refers to the ratio of cells expressing the undifferentiated marker molecule on the cell surface in the cell population, or the number of undifferentiated marker molecules present on the surface of each cell. Determined by strength of density. Taking sugar chains to which the fucose-binding protein can bind as an undifferentiated marker, for example, K562 cells (human chronic myelogenous leukemia) and NHDF cells (human dermal fiber It is known that cells having a sugar chain that binds to the fucose-binding protein do not exist in the cell population of blast cells). In 2102Ep cells (human embryonic tumor cells), about 50% to 80% of the cell population expresses a sugar chain that binds to the fucose-binding protein, and human ES, which is a human pluripotent stem cell. It is known that nearly 100% of cells and human iPS cells express sugar chains that bind to the fucose-binding protein.
このように種類の異なる細胞種(以下、異種細胞と略す)では未分化マーカー分子を有する細胞の割合は異なると考えられる。また、異種細胞の未分化度の比較において、仮にそれぞれの細胞種が、前記フコース結合性タンパクと結合する糖鎖を同じ割合の細胞数で発現しているとしても、異種細胞であれば細胞表面に存在する未分化マーカー分子の個数や密度は異なると考えられる。 Thus, different cell types (hereinafter abbreviated as heterologous cells) are considered to have different proportions of cells having undifferentiated marker molecules. In comparison of the undifferentiated degree of heterologous cells, even if each cell type expresses the sugar chain that binds to the fucose-binding protein in the same number of cells, if the heterologous cell is a cell surface It is thought that the numbers and densities of undifferentiated marker molecules present in the cells are different.
また第二に、単一の細胞種であっても未分化度の異なる細胞集団とは、個々の細胞ごとに細胞表面に存在する未分化マーカー分子の個数や密度が異なるものが混在する場合を指す。例えば未分化マーカーが前記フコース結合性タンパク質と結合し得る糖鎖である場合、2102Ep細胞ではこの糖鎖の発現量が少ない細胞から多い細胞まで多岐に存在することから、単一細胞種であっても未分化マーカー発現量の異なる細胞集団の混合体と考えられ、この場合も本発明における未分化度の異なる細胞に含まれる。 Secondly, even if it is a single cell type, a cell population with different degrees of undifferentiation is a case where cells with different numbers and densities of undifferentiated marker molecules present on the cell surface are mixed for each individual cell. Point. For example, when the undifferentiated marker is a sugar chain that can bind to the fucose-binding protein, 2102Ep cells exist in a wide variety of cells, ranging from cells with a low expression level of this sugar chain to cells with a high level of expression of this sugar chain. are also considered to be mixtures of cell populations with different levels of expression of undifferentiated markers, and are also included in cells with different degrees of undifferentiation in the present invention.
また、ヒトiPS細胞の場合、前述のようにほぼ100%に近い細胞が前記フコース結合性タンパクと結合する糖鎖を発現していることが知られているものの、培養状態の如何によっては未分化度の低い未分化逸脱細胞が1%未満程度存在することが知られており、この場合も本発明においては、ヒトiPS細胞と未分化逸脱ヒトiPS細胞は単一の細胞種であっても未分化度の異なる細胞と考えることができる。さらに第三の形態として、前述の第一に示した未分化マーカーの発現量が異なる異種細胞の混合物であり、かつそこに含まれる一種類以上の前記フコース結合性タンパク質と結合する糖鎖を有する細胞が、第二に示した個々の細胞ごとに細胞表面に存在する未分化マーカー分子の個数や密度が異なる状態で混在した、全ての細胞集団のことを指す。 In the case of human iPS cells, as mentioned above, almost 100% of the cells are known to express sugar chains that bind to the fucose-binding protein. It is known that less than 1% of undifferentiated deviant cells exist at a low degree. It can be considered as cells with different degrees of differentiation. Furthermore, as a third form, it is a mixture of heterologous cells with different expression levels of the undifferentiated markers shown in the first above, and has a sugar chain that binds to one or more types of the fucose-binding proteins contained therein. Cells refer to all cell populations in which the numbers and densities of undifferentiated marker molecules present on the cell surface are different for each individual cell shown in the second.
本発明では、これら第一から第三までの全ての形態の細胞混合物を、分離対象とすることが可能である。 In the present invention, cell mixtures of all forms from the first to the third can be separated.
本発明の細胞分離方法において分離対象となる細胞混合物は、このように未分化マーカー発現量の異なる異種細胞の混合物でも良く、また未分化マーカー発現量の異なる細胞集団の集合体である単一細胞種でも良く、またその両者が混在する細胞混合物であっても良い。本発明では、未分化マーカー発現量の異なる異種細胞、および単一細胞種のうちでも未分化マーカー発現量の異なる細胞集団であれば、それぞれ細胞種の違い、未分化マーカー発現量の違いによって、未分化度の異なる細胞の分離を行うことが可能である。また、この場合、未分化マーカー発現量の異なる異種細胞の種類の数、および単一細胞種のうちの未分化マーカー発現量の異なる細胞集団の種類の数は、2種類またはそれ以上であってもよい。 The cell mixture to be separated in the cell separation method of the present invention may be a mixture of heterologous cells with different expression levels of undifferentiated markers, or a single cell that is an aggregate of cell populations with different expression levels of undifferentiated markers. It may be a seed, or a cell mixture in which both are mixed. In the present invention, heterologous cells with different levels of undifferentiated marker expression, and cell populations with different levels of undifferentiated marker expression even within a single cell type, are different depending on the cell type and the difference in undifferentiated marker expression level. It is possible to separate cells with different degrees of undifferentiation. In this case, the number of types of heterologous cells with different undifferentiated marker expression levels and the number of types of cell populations with different undifferentiated marker expression levels among the single cell types may be two or more. good too.
なお、未分化マーカー発現量の違いの指標は、例えば具体的には、一定数・同量の細胞懸濁液を同濃度・同量の蛍光抗体液などで処理した場合の、セルソーターBD FACSAria(ベクトン・ディッキンソン製)などで検出可能な細胞集団の蛍光強度のシフトの度合いと考えて差し支えない。 Note that the index of the difference in the expression level of the undifferentiated marker is, for example, specifically, the cell sorter BD FACSAria ( Becton, Dickinson), etc.) can be considered to be the degree of shift in the fluorescence intensity of the cell population that can be detected.
本発明の細胞分離方法は、前述した未分化度の異なる細胞集団を、まずフコース結合性タンパク質の固定化量が低い吸着剤に接触させたのち、よりフコース結合性タンパク質の固定化量が高い吸着剤へと段階的に接触させていき、吸着剤に結合しなかった細胞の分画を回収する工程を含む細胞分離方法である。 In the cell separation method of the present invention, the above-described cell populations with different degrees of undifferentiation are first brought into contact with an adsorbent with a low amount of immobilized fucose-binding protein, and then adsorbed with a higher amount of immobilized fucose-binding protein. A method of cell separation comprising stepwise contacting with an agent and recovering the fraction of cells not bound to the adsorbent.
この場合、異なるフコース結合性タンパク質固定化量で調製された吸着剤は、少なくとも2種以上を用いれば良く、細胞集団を吸着剤に接触させる順番が、フコース結合性タンパク質の固定化量が低い吸着剤から高い吸着剤へと移行する形態であれば、用いる吸着剤の種類数は限定されない。またこの場合、吸着剤に固定化するフコースタンパク質は、同一種のアミノ酸配列のもの、または、後述するようなアミノ酸置換を行って機能を向上させたものの、どちらを用いることも可能であり、さらに、アミノ酸配列の異なるフコース結合性タンパク質それぞれを、異なる固定化量で固定化した吸着剤を複数種調製し、その中より任意に2つ以上の吸着剤を選択して、組合わせて用いることも可能である。 In this case, at least two kinds of adsorbents prepared with different immobilized amounts of fucose-binding protein may be used, and the order of contacting the cell population with the adsorbent is such that the immobilized amount of fucose-binding protein is low. The number of kinds of adsorbents to be used is not limited as long as it is a form in which the adsorbent is changed from a high agent to a high adsorbent. In this case, the fucose protein to be immobilized on the adsorbent may be of the same type of amino acid sequence or may be functionally improved by amino acid substitution as described below. Alternatively, a plurality of types of adsorbents may be prepared by immobilizing fucose-binding proteins having different amino acid sequences in different immobilized amounts, and two or more adsorbents may be arbitrarily selected from among these and used in combination. It is possible.
本発明の細胞分離方法では、まず未分化度の異なる細胞集団を、フコース結合性タンパク質の固定化量が低い吸着剤に接触させることで、細胞集団に含まれる未分化度の高い細胞集団を選択的に吸着剤に捕捉することができる。 In the cell separation method of the present invention, cell populations with different degrees of undifferentiation are first brought into contact with an adsorbent having a low immobilized amount of fucose-binding protein, thereby selecting a cell population with a high degree of undifferentiation contained in the cell population. can be effectively trapped on the adsorbent.
次に、残りの細胞集団を段階的にフコース結合性タンパク質の固定化量がより高い吸着剤へ接触させていくことで、細胞集団に含まれる、より未分化度の低い細胞集団を吸着剤に捕捉することができる。従って、例えば本発明の細胞分離方法を吸着剤に充填してなるカラムを用いて実施する場合、カラム内の上部にフコース結合性タンパク質の固定化量の低い吸着剤、カラム内の下部にフコース結合性タンパク質の固定化量の高い吸着剤を積層することで、未分化度の異なる細胞集団を接触させた場合に、カラム内の上部に充填されたフコース結合性タンパク質の固定化量の低い吸着剤には未分化度の高い細胞集団が、カラム内の下部に充填されたフコース結合性タンパク質の固定化量の高い吸着剤には未分化度の低い細胞集団が選択に吸着されることになる。 Next, by bringing the remaining cell population into contact with an adsorbent with a higher amount of immobilized fucose-binding protein in a stepwise manner, the less undifferentiated cell population contained in the cell population is transferred to the adsorbent. can be captured. Therefore, for example, when the cell separation method of the present invention is performed using a column filled with an adsorbent, the adsorbent with a low amount of immobilized fucose-binding protein is placed in the upper part of the column, and the fucose-bound protein is placed in the lower part of the column. By stacking adsorbents with a high amount of immobilized proteins, an adsorbent with a low amount of immobilized fucose-binding proteins packed in the upper part of the column when cell populations with different degrees of undifferentiation are brought into contact. A cell population with a high degree of undifferentiation is selectively adsorbed to the column, and a cell population with a low degree of undifferentiation is selectively adsorbed to the adsorbent packed at the bottom of the column and having a large amount of immobilized fucose-binding protein.
この場合、個々の細胞表面の未分化糖鎖マーカーの発現量の違いをもとに、カラム内の上部からカラム下部への方向へ、未分化マーカー糖鎖発現量の高い細胞すなわち未分化度の高い細胞から、未分化糖鎖マーカー発現量の低い細胞すなわち未分化度の低い細胞というような、未分化糖鎖マーカー発現量の違いによる細胞分布が形成されていると考えられる。然るにカラム下端部よりまず流出する細胞は未分化度の低い細胞集団であり、また、後になり流出してくる細胞ほど未分化度が高い細胞集団と考えられることから、カラム下端部より流出する未分化度が異なる各細胞集団の分画を細かに回収することで、未分化度の異なる細胞集団をそれぞれ分離することが可能である。 In this case, based on the difference in the expression level of undifferentiated sugar chain markers on the surface of individual cells, cells with high expression levels of undifferentiated marker sugar chains, i. It is considered that the cell distribution is formed by the difference in the expression level of the undifferentiated sugar chain marker, such as cells with high expression level of the undifferentiated sugar chain marker, ie, cells with low degree of undifferentiation. However, the cells that first flow out from the bottom end of the column are less undifferentiated cell populations, and the cells that flow out later are considered to be more undifferentiated cell populations. By finely collecting fractions of cell populations with different degrees of differentiation, it is possible to separate cell populations with different degrees of undifferentiation.
また、この場合、細胞表面の未分化糖鎖マーカーと吸着剤のフコース結合性タンパク質の結合は可逆的であり、なおかつ細胞自身の重力やカラム上端部から導入する溶液流の剪断力による影響を受けることから、細胞は吸着剤との結合と脱着を繰り返していると考えられ、本発明の細胞分離方法で用いるような、カラムに充填した形状の複数の吸着剤のうち、任意の単一のフコース結合性タンパク質固定化量の吸着剤には、カラム上端部に近いほど未分化度の高い細胞集団、上端部から遠いほど未分化度の低い細胞集団、といった細胞分布が形成されていると考えられる。 In this case, the binding between the undifferentiated sugar chain marker on the cell surface and the fucose-binding protein of the adsorbent is reversible, and is affected by the gravity of the cells themselves and the shear force of the solution flow introduced from the top of the column. Therefore, it is considered that cells repeatedly bind to and desorb from the adsorbent. It is thought that the adsorbent with the amount of binding protein immobilized forms a cell distribution such that the closer to the top of the column the more undifferentiated the cell population and the farther from the top the less undifferentiated the cell population. .
この現象は、例えば抗CD34抗体固定化細胞ローリングカラムにおいて証明されているような、CD34抗原発現量の低い細胞ほど移動速度が速く流出が早い一方、CD34抗原発現量の高い細胞ほど移動速度が遅く流出が遅い、といった現象と同じ原理であると考えられる。 This phenomenon is demonstrated, for example, in an anti-CD34 antibody-immobilized cell rolling column, where cells with lower CD34 antigen expression levels migrate faster and flow out faster, while cells with higher CD34 antigen expression levels migrate slower. It is considered to be based on the same principle as the phenomenon that outflow is slow.
本発明の細胞分離方法では、フコース結合性タンパク質の固定化量が50mg/L-吸着剤から1000mg/L-吸着剤を用いることが可能であり、互いの吸着剤のフコース結合性タンパク質固定化量が100mg/L-吸着剤以上異なるような複数の吸着剤を用いることが好適である。本発明の細胞分離方法の形態としては例えば、まずフコース結合性タンパク質の固定化量が100mg/L-吸着剤である吸着剤に細胞集団を接触させ、接触後の細胞集団を次いでフコース結合性タンパク質の固定化量が200mg/L-吸着剤である吸着剤に接触させ、さらにフコース結合性タンパク質の固定化量が300mg/L-吸着剤である吸着剤に接触させる、といった手順を例示することができる。使用する複数の吸着剤におけるフコース結合性タンパク質の種類、フコース結合性タンパク質の固定化量、吸着剤の組合せ、それぞれの吸着剤の使用量(吸着剤の比率)は、目的とする分離対象の未分化細胞の未分化度の高低、範囲(ばらつき)などに応じて適宜調整すれば良い。 In the cell separation method of the present invention, it is possible to use an adsorbent with an immobilized amount of fucose-binding protein of 50 mg/L-adsorbent to 1000 mg/L-adsorbent. It is preferred to use multiple adsorbents that differ by more than 100 mg/L-adsorbent. As a form of the cell separation method of the present invention, for example, first, the cell population is brought into contact with an adsorbent having an immobilized amount of fucose-binding protein of 100 mg/L-adsorbent, and the cell population after contact is then treated with the fucose-binding protein. Contact with an adsorbent with an immobilized amount of 200 mg / L-adsorbent, and contact with an adsorbent with an immobilized amount of fucose-binding protein of 300 mg / L-adsorbent. can. The type of fucose-binding protein in the multiple adsorbents used, the amount of immobilized fucose-binding protein, the combination of adsorbents, the amount of each adsorbent used (ratio of adsorbents) It may be appropriately adjusted according to the degree of undifferentiation of the differentiated cells, the range (variation), and the like.
本発明の細胞分離方法の最良の実施形態としては、垂直に立てたカラムに、フコース結合性タンパク質の固定化量が低い吸着剤をカラム内の上部に、フコース結合性タンパク質の固定化量が高い吸着剤をカラム内の下部になるよう、複数の吸着剤を積層して充填したものが挙げられる。この場合、吸着剤の充填方法は特に限定されず、充填された吸着剤表面上へのフコース結合性タンパク質固定化量に濃度勾配が出来ていればよく、フコース結合性タンパク質固定化量の異なる吸着剤を複数積層して充填して用いる、または、吸着剤上へ固定化したフコース結合性タンパク質の濃度勾配が直線的になるように吸着剤を充填して用いてもよい。 As the best embodiment of the cell separation method of the present invention, an adsorbent with a low amount of immobilized fucose-binding protein is placed in a vertical column, and an adsorbent with a high amount of immobilized fucose-binding protein is placed in the upper part of the column. A plurality of adsorbents may be laminated and packed such that the adsorbents are positioned at the bottom of the column. In this case, the method of packing the adsorbent is not particularly limited as long as the amount of fucose-binding protein immobilized on the surface of the packed adsorbent has a concentration gradient. Multiple layers of the agent may be packed and used, or the adsorbent may be packed so that the concentration gradient of the fucose-binding protein immobilized on the adsorbent is linear.
次に、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質について説明する。本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質とは、Hタイプ1型糖鎖(Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc)、Hタイプ3型糖鎖(Fucα1-2Galβ1-3GalNAc)、ルイスY型糖鎖(Fucα1-2Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAc)、ルイスb型糖鎖(Fucα1-2Galβ1-3(Fucα1-4)GlcNAc)等のフコース含有糖鎖への結合性を有するタンパク質であり、前述した組換えBC2LCNレクチンも本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質に含まれる。本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質は、具体的には、(a):配列番号1で示される組換えBC2LCNレクチンのアミノ酸配列(GenPeptに登録番号WP_006490828として登録されているアミノ酸配列の2番目から156番目までのアミノ酸配列と一致する。)のうち1番目のプロリンからX番目のアミノ酸までのアミノ酸配列を含むタンパク質であって、Xが120以上の整数であるタンパク質、または(b):配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリンからX番目のアミノ酸までのアミノ酸配列において、1個若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、Hタイプ1型糖鎖および/またはHタイプ3型糖鎖への結合性を有し、Xが120以上の整数であるタンパク質を、大腸菌の形質転換体で組換えタンパク質として発現させたものである。
Next, the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention will be explained. The fucose-binding proteins in the cell separation method of the present invention include
本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質は、前記フコース含有糖鎖、特にFucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合性を有している限り、配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリンからX番目のアミノ酸までのアミノ酸配列において、1個若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加してもよく、例えば15個以下、好ましくは10個以下のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加してもよい。また、Xは120以上155以下であってよく、125以上155以下であってよい。 As long as the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention has the ability to bind to the fucose-containing sugar chain, particularly to a sugar chain containing a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc. , in the amino acid sequence from the first proline to the Xth amino acid in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1, one or more amino acids may be deleted, substituted or added, for example 15 or less, preferably may have 10 or fewer amino acids deleted, substituted or added. Moreover, X may be 120 or more and 155 or less, and may be 125 or more and 155 or less.
特開2020-25535に開示されているように、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質は、配列番号1で示されるアミノ酸配列のC末端側の複数個のアミノ酸残基を欠失させることにより、当該アミノ酸残基を欠失させない場合に比べて大腸菌の形質転換体で製造した場合の生産性(発現量)を向上させることができる。 As disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2020-25535, the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention is obtained by deleting a plurality of amino acid residues on the C-terminal side of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. As a result, the productivity (expression level) can be improved when produced in a transformant of E. coli compared to when the amino acid residue is not deleted.
また、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質は、熱に対する安定性を向上させる点で、(i)配列番号1で示されるアミノ酸配列の39番目のグルタミン残基のロイシン残基への置換、(ii)配列番号1で示されるアミノ酸配列の72番目のシステイン残基のグリシン残基および/またはアラニン残基から選ばれる1種類のアミノ酸残基への置換、(iii)配列番号1で示されるアミノ酸配列の65番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換、のいずれか1つ以上を含んでいてもよい。 In addition, the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention is characterized by (i) replacement of the 39th glutamine residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 with a leucine residue in terms of improving the stability against heat. , (ii) substitution of the 72nd cysteine residue of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with one type of amino acid residue selected from glycine and / or alanine residues, (iii) shown in SEQ ID NO: 1 Substitution of the 65th glutamine residue in the amino acid sequence described with a leucine residue.
特開2020-25535に開示されているように、前記(i)から(iii)に記載のアミノ酸置換を行うことにより、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質の熱に対する安定性を向上させることができる。前記(i)から(iii)に記載のアミノ酸置換は、単独であっても複数を組み合わせても熱に対する安定性の向上に効果があるが、熱に対する安定性をさらに向上させることができる点で、前記(i)から(iii)に記載のアミノ酸置換を複数組合せることがより好ましい。 As disclosed in JP-A-2020-25535, the amino acid substitutions described in (i) to (iii) above improve the heat stability of the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention. be able to. The amino acid substitutions described in (i) to (iii) above are effective in improving the stability against heat whether they are used alone or in combination, but they can further improve the stability against heat. , It is more preferable to combine multiple amino acid substitutions described in (i) to (iii) above.
さらに、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質は、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合性を有している限り、配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリンからX番目のアミノ酸までのアミノ酸配列において、前記(i)から(iii)の置換により置換された位置以外の領域に1個若しくは複数個のアミノ酸残基を欠失、置換若しくは挿入してもよく、例えば15個以下、好ましくは10個以下のアミノ酸残基を欠失、置換若しくは挿入してもよい。 Furthermore, the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention is represented by SEQ ID NO. In the amino acid sequence from the 1st proline to the Xth amino acid in the amino acid sequence shown, one or more amino acid residues are deleted in the region other than the positions substituted by the substitutions (i) to (iii). Deletions, substitutions or insertions may be made, for example no more than 15, preferably no more than 10 amino acid residues may be deleted, substituted or inserted.
本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質の具体例としては、配列番号1、配列番号2(配列番号1で示されるアミノ酸配列のうち1番目から127番目までのアミノ酸配列)、配列番号3(配列番号2の72番目のシステイン残基をグリシン残基に置換したアミノ酸配列)、配列番号4(配列番号2の39番目のグルタミン残基をロイシン残基に、72番目のシステイン残基をグリシン残基に置換したアミノ酸配列)、配列番号5(配列番号2の39番目のグルタミン残基をロイシン残基に、65番目のグルタミン残基をロイシン残基に、72番目のシステイン残基をグリシン残基に置換したアミノ酸配列)、配列番号6(配列番号1で示されるアミノ酸配列のN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドを、C末端にシステイン残基を含むオリゴペプチドを付加したアミノ酸配)、配列番号7(配列番号2で示されるアミノ酸配列のN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドを、C末端にシステイン残基を含むオリゴペプチドを付加したアミノ酸配)、配列番号8(配列番号3で示されるアミノ酸配列のN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドを、C末端にシステイン残基を含むオリゴペプチドを付加したアミノ酸配)、配列番号9(配列番号4で示されるアミノ酸配列のN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドを、C末端にシステイン残基を含むオリゴペプチドを付加したアミノ酸配)および配列番号10(配列番号5で示されるアミノ酸配列のN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドを、C末端にシステイン残基を含むオリゴペプチドを付加したアミノ酸配)のいずれかで示されるフコース結合性タンパク質を挙げることができる。 Specific examples of the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention include SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2 (amino acid sequences from 1st to 127th in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1), SEQ ID NO: 3 ( Amino acid sequence in which the 72nd cysteine residue of SEQ ID NO: 2 is replaced with a glycine residue), SEQ ID NO: 4 (the 39th glutamine residue of SEQ ID NO: 2 is a leucine residue, and the 72nd cysteine residue is a glycine residue ), SEQ ID NO: 5 (the 39th glutamine residue of SEQ ID NO: 2 is a leucine residue, the 65th glutamine residue is a leucine residue, and the 72nd cysteine residue is a glycine residue ), SEQ ID NO: 6 (amino acid sequence obtained by adding an oligopeptide containing a polyhistidine sequence to the N-terminus of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 and an oligopeptide containing a cysteine residue to the C-terminus), sequence No. 7 (amino acid sequence obtained by adding an oligopeptide containing a polyhistidine sequence to the N-terminus of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 2 and an oligopeptide containing a cysteine residue to the C-terminus), SEQ ID NO: 8 (shown by SEQ ID NO: 3) an oligopeptide containing a polyhistidine sequence at the N-terminus of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 9 (an amino acid sequence with a polyhistidine sequence at the N-terminus and an oligopeptide containing a cysteine residue at the C-terminus), SEQ ID NO: 9 (poly An oligopeptide containing a histidine sequence, an amino acid sequence obtained by adding an oligopeptide containing a cysteine residue to the C-terminus) and SEQ ID NO: 10 (an oligopeptide containing a polyhistidine sequence at the N-terminus of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5, and a fucose-binding protein represented by any of the amino acid sequences obtained by adding an oligopeptide containing a cysteine residue to the C-terminus.
本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質は、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合性を有している限り、そのN末端側および/またはC末端側に、フコース結合性タンパク質を検出する際に有用な付加的なアミノ酸配列を有していてもよい。前記付加的なアミノ酸配列としては、ポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチド、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(以下、GSTとする。)、マルトース結合タンパク質、セルロース結合性ドメイン、mycタグ、FLAGタグ等が挙げられる。 As long as the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention has a binding property to a sugar chain containing a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc, its N-terminal side and/or Alternatively, it may have an additional amino acid sequence on the C-terminal side that is useful for detecting fucose-binding proteins. The additional amino acid sequences include oligopeptides containing a polyhistidine sequence, glutathione S-transferase (hereinafter referred to as GST), maltose binding protein, cellulose binding domain, myc tag, FLAG tag and the like.
これらの付加的なアミノ酸配列の中では、大腸菌を用いて製造した場合の生産性が高く、蛍光標識した抗ポリヒスチジン抗体あるいは抗GST抗体を用いることでフコース結合性タンパク質の検出が容易に行える点で、ポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドあるいはGSTであることが好ましく、ポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドであることがより好ましい。 Among these additional amino acid sequences, the productivity is high when produced using E. coli, and the fucose-binding protein can be easily detected by using a fluorescently labeled anti-polyhistidine antibody or anti-GST antibody. , preferably an oligopeptide or GST containing a polyhistidine sequence, more preferably an oligopeptide containing a polyhistidine sequence.
ポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドにおけるヒスチジンの繰返し配列数特に制限はないが、ヒスチジンの繰返し配列が短い場合は抗ポリヒスチジン抗体による検出が困難となり、長い場合は、フコース結合性タンパク質の前記糖鎖への結合性が損なわれる可能性がある。従って、ポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドにおけるヒスチジンの繰返し配列数の長さはヒスチジンが5個から15個からなる繰返し配列であることが好ましく、5個から10個からなる繰返し配列であることがより好ましい。 The number of histidine repeat sequences in an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is not particularly limited. connectivity may be compromised. Therefore, the length of the repeating sequence of histidines in an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is preferably a repeating sequence consisting of 5 to 15 histidines, more preferably a repeating sequence consisting of 5 to 10 histidines. preferable.
前記ポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドがフコース結合性タンパク質に付加する位置に特に制限はなく、N末端側とC末端側の双方、または、N末端側或いはC末端側のいずれかであってもよいが、抗ポリヒスチジン抗体による検出が効率的に行える点で、前記ポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドはフコース結合性タンパク質のN末端側に付加されていることが好ましい。 The position at which the oligopeptide containing the polyhistidine sequence is attached to the fucose-binding protein is not particularly limited, and may be both the N-terminal side and the C-terminal side, or either the N-terminal side or the C-terminal side. However, it is preferable that the oligopeptide containing the polyhistidine sequence is added to the N-terminal side of the fucose-binding protein in terms of efficient detection with an anti-polyhistidine antibody.
さらに、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質は、そのN末端側および/またはC末端側に、フコース結合性タンパク質を水不溶性の担体に固定化する際に有用な、システイン残基またはリジン残基を含むオリゴペプチドからなる付加的なアミノ酸配列(以下、担体固定化用タグと呼ぶ。)を有していても良い。フコース結合性タンパク質を担体に固定化することで、例えば、特許文献3に記載されているヒトiPS細胞等の未分化細胞を除去するための未分化細胞吸着剤を作製することができる。前記担体固定化用タグの長さは、フコース結合性タンパク質がFucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合性を有している限り、特に制限はない。担体固定化用タグとしては、水不溶性担体への固定化が高選択的かつ高効率に行える点で、システイン残基を1つ以上含む2から10アミノ酸残基からなるオリゴペプチドが好ましく、具体的には、「Gly-Gly-Cys」の3アミノ酸残基からなるオリゴペプチド、「Ala-Ser-Gly-Gly-Cys」の5アミノ酸残基からなるオリゴペプチドおよび「Gly-Gly-Gly-Ser-Gly-Gly-Cys」の7アミノ酸残基からなるオリゴペプチドを例示することができる。前記システインを1つ以上含むオリゴペプチドがフコース結合性タンパク質に付加する位置に特に制限はなく、N末端側とC末端側の双方、N末端側或いはC末端側のいずれかであってもよいが、フコース結合性タンパク質の担体への固定化が効率的に行える点、さらにはフコース結合性タンパク質の活性中心から離れるため結合活性を阻害しにくいという点において、前記システイン残基を1つ以上含むオリゴペプチドはフコース結合性タンパク質のC末端側に付加されていることが好ましい。
Furthermore, the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention has a cysteine residue or lysine residue on its N-terminal side and/or C-terminal side, which are useful for immobilizing the fucose-binding protein on a water-insoluble carrier. It may have an additional amino acid sequence consisting of an oligopeptide containing residues (hereinafter referred to as carrier immobilization tag). By immobilizing a fucose-binding protein on a carrier, for example, an undifferentiated cell adsorbent for removing undifferentiated cells such as human iPS cells described in
本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質のN末端側には、宿主での効率的な発現を促すためのシグナルペプチドを付加してもよい。宿主が大腸菌の場合における前記シグナルペプチドとしては、PelB、DsbA、MalE、TorT等といったペリプラズムにタンパク質を分泌させるシグナルペプチドを例示することができる。本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質をコードするDNAは、公知の方法により調製することができる。前記DNAの調製法として、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質のアミノ酸配列から塩基配列に変換し、当該塩基配列を含むDNAを人工的に合成する方法や、本発明の細胞分離方法におけるフコース結合性タンパク質をコードするDNAを直接人工的に調製する方法、またはBurkholderia cenocepaciaのゲノムDNA等からPCR法などのDNA増幅法を用いて調製する方法を例示することができる。 A signal peptide may be added to the N-terminal side of the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention to promote efficient expression in the host. Examples of the signal peptide when the host is Escherichia coli include signal peptides such as PelB, DsbA, MalE, and TorT that secrete proteins into the periplasm. A DNA encoding a fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention can be prepared by a known method. As the method for preparing the DNA, a method of converting the amino acid sequence of the fucose-binding protein into a base sequence in the cell separation method of the present invention and artificially synthesizing DNA containing the base sequence, or a method of artificially synthesizing DNA containing the base sequence A method of directly and artificially preparing a DNA encoding a fucose-binding protein or a method of preparing it from Burkholderia cenocepacia genomic DNA or the like using a DNA amplification method such as PCR can be exemplified.
なお、当該調製法において、前記塩基配列を設計する際は、形質転換する大腸菌におけるコドンの使用頻度を考慮することが好ましく、例えば、アルギニン(Arg)ではAGA、AGG、CGGまたはCGAが、イソロイシン(Ile)ではATAが、ロイシン(Leu)ではCTAが、グリシン(Gly)ではGGAが、プロリン(Pro)ではCCCが、それぞれ使用頻度が少ないコドン(レアコドン)であるため、これらのコドン以外のコドンを選択して変換することが好ましい。コドンの使用頻度の解析は公的データベース(例えば、かずさDNA研究所のホームページにあるCodon Usage Database、http://www.kazusa.or.jp/codon/、アクセス日:2020年5月7日)を利用することによっても可能である。 In the preparation method, when designing the base sequence, it is preferable to consider the frequency of codon usage in E. coli to be transformed. Ile), ATA, leucine (Leu), CTA, glycine (Gly), GGA, and proline (Pro), CCC, are rare codons (rare codons). Selective conversion is preferred. Analysis of codon usage frequency is performed using a public database (for example, Codon Usage Database on the homepage of Kazusa DNA Research Institute, http://www.kazusa.or.jp/codon/, access date: May 7, 2020). It is also possible by using
前記方法により調製したフコース結合性タンパク質をコードするDNAを用いて大腸菌を形質転換するには、当該DNAそのものを用いて形質転換してもよいが、例えば、原核細胞や真核細胞の形質転換に通常用いるバクテリオファージ、コスミドまたはプラスミド等を基にしたベクター中の適切な位置に当該DNAを挿入して発現ベクターとし、それを用いて形質転換することが、安定した形質転換が実施できる点で好ましい。ここで、適切な位置とは、発現ベクターの複製機能、所望の抗生物質マーカー、および伝達性に関わる領域を破壊しない位置を意味する。またベクターに当該DNAを挿入する際は、発現に必要なプロモータといった機能性DNAに連結される状態でベクターに挿入することが好ましい。前記発現ベクターとして使用するベクターは、宿主内で安定に存在し複製できるものであれば特に制限はなく、pETベクター、pUCベクター、pTrcベクター、pCDFベクター、pBBRベクター等が例示できる。また、前記プロモータとしては、trpプロモータ、tacプロモータ、trcプロモータ、lacプロモータ、T7プロモータ、recAプロモータ、lppプロモータ、さらにはλファージのλPLプロモータ、λPRプロモータ等を挙げることができる。前記発現ベクターを用いて宿主である大腸菌を形質転換するには、当業者が通常用いる方法で行えばよく、例えば、宿主として大腸菌JM109株、大腸菌BL21(DE3)株、大腸菌NiCo21(DE3)株、大腸菌W3110株などを選択する場合には、公知の文献(例えば、Molecular Cloning,Cold Spring Harbor Laboratory,256,1992)に記載の方法等を使用することができる。 In order to transform Escherichia coli with the DNA encoding the fucose-binding protein prepared by the above method, the DNA itself may be used for transformation. It is preferable to insert the DNA into an appropriate position in a vector based on a commonly used bacteriophage, cosmid, plasmid, or the like to form an expression vector, and to transform using the expression vector, since stable transformation can be performed. . Here, the appropriate position means a position that does not destroy the replication function of the expression vector, the desired antibiotic marker, and the region involved in transmissibility. When inserting the DNA into a vector, it is preferable to insert into the vector in a state of being linked to a functional DNA such as a promoter required for expression. The vector used as the expression vector is not particularly limited as long as it can stably exist and replicate in the host, and pET vector, pUC vector, pTrc vector, pCDF vector, pBBR vector and the like can be exemplified. Examples of the promoter include trp promoter, tac promoter, trc promoter, lac promoter, T7 promoter, recA promoter, lpp promoter, and λ phage λ PL promoter and λ PR promoter. Transformation of the host Escherichia coli with the expression vector can be carried out by a method commonly used by those skilled in the art. When Escherichia coli W3110 strain or the like is selected, methods described in known literature (for example, Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, 256, 1992) can be used.
次に、本発明におけるフコース結合性タンパク質の製造方法について説明する。本発明におけるフコース結合性タンパク質は、前記形質転換体を培養することでフコース結合性タンパク質を生産する工程(以下、第1工程という。)と、得られた培養物からフコース結合性タンパク質を回収する工程(以下、第2工程という。)の2つの工程を含む工程により製造することができる。なお本明細書において、培養物とは、培養された形質転換体の細胞自体や細胞分泌物のほか、培養に用いた培地等も含まれる。前記第1工程では、形質転換体をその培養に適した培地で培養すればよい。例えば、宿主として大腸菌を用いた場合、必要な栄養源を補ったTerrific Broth(TB)培地、Luria-Bertani(LB)培地等を使用することが好ましい。発現ベクターが薬剤耐性遺伝子を含む場合、その遺伝子に対応した薬剤を培地に添加して第1工程を実施すれば、形質転換体の選択的増殖が可能となり、例えば、当該発現ベクターがカナマイシン耐性遺伝子を含んでいる場合は、培地にカナマイシンを添加することが好ましい。培養温度は利用する宿主に関して一般的に知られた温度であればよく、例えば宿主が大腸菌である場合、10℃から40℃、好ましくは20℃から37℃であり、フコース結合性タンパク質の製造量等を勘案しつつ、適宜決定すればよい。 Next, a method for producing a fucose-binding protein in the present invention will be described. The fucose-binding protein in the present invention is produced by culturing the transformant to produce the fucose-binding protein (hereinafter referred to as the first step) and recovering the fucose-binding protein from the resulting culture. It can be manufactured by a process including two processes (hereinafter referred to as a second process). In the present specification, the culture includes the cultured transformant cells themselves and cell secretions, as well as the medium used for culture. In the first step, the transformant may be cultured in a medium suitable for the culture. For example, when Escherichia coli is used as a host, it is preferable to use Terrific Broth (TB) medium, Luria-Bertani (LB) medium, etc. supplemented with necessary nutrients. When the expression vector contains a drug resistance gene, selective growth of the transformant becomes possible by adding a drug corresponding to the gene to the medium and carrying out the first step. For example, the expression vector contains a kanamycin resistance gene kanamycin is preferably added to the medium. The culture temperature may be any temperature that is generally known for the host to be used. It can be determined appropriately while taking into account the above.
また、培地のpHは、利用する宿主に関して一般的に知られたpH範囲とすればよく、例えば宿主が大腸菌である場合、pH6.8からpH7.4の範囲、好ましくはpH7.0前後であり、フコース結合性タンパク質の製造量等を勘案しつつ、適宜決定すればよい。発現ベクターに誘導性のプロモータを導入した場合は、フコース結合性タンパク質が良好に製造可能な条件下で培地に誘導剤を添加してその発現を誘導すればよい。好ましい誘導剤としては、例えば、tacプロモータやlacプロモータを使用する場合はisopropyl-β-D-thiogalactopyranoside(IPTG)を挙げることができ、その添加濃度は0.005mMから1.0mMの範囲、好ましくは0.01mMから0.5mMの範囲である。IPTG添加による発現誘導は、利用する宿主に関して一般的に知られた条件で行なえばよい。 In addition, the pH of the medium may be within the generally known pH range for the host to be used. For example, when the host is Escherichia coli, the pH is in the range of pH 6.8 to pH 7.4, preferably around pH 7.0. , may be appropriately determined in consideration of the production amount of the fucose-binding protein and the like. When an inducible promoter is introduced into the expression vector, the expression can be induced by adding an inducer to the medium under conditions that allow the fucose-binding protein to be produced well. Preferred inducers include, for example, isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) when using the tac promoter or lac promoter, and the concentration to be added is in the range of 0.005 mM to 1.0 mM, preferably It ranges from 0.01 mM to 0.5 mM. Induction of expression by adding IPTG may be performed under conditions generally known for the host to be used.
前記第2工程では、第1工程で得られた培養物から一般的に知られた回収方法によってフコース結合性タンパク質を回収する。例えば、フコース結合性タンパク質が培養液中に分泌生産される場合は細胞を遠心分離操作によって分離し、得られる培養上清からフコース結合性タンパク質を回収すればよく、細胞内(原核生物においてはペリプラズムも含む)に発現する場合は、遠心分離操作により細胞を集めた後、酵素処理剤や界面活性剤等を添加する等により細胞を破砕し、細胞破砕液からフコース結合性タンパク質を回収すればよい。また、フコース結合性タンパク質の純度を向上させたい場合には、当該技術分野において公知の方法を用いればよく、一例として、液体クロマトグラフィーを用いた分離精製法を挙げることができる。 In the second step, the fucose-binding protein is recovered from the culture obtained in the first step by a generally known recovery method. For example, when the fucose-binding protein is secreted and produced in the culture medium, the cells may be separated by centrifugation, and the fucose-binding protein may be recovered from the resulting culture supernatant. ), the cells are collected by centrifugation, the cells are disrupted by adding an enzyme treatment agent or surfactant, etc., and the fucose-binding protein can be recovered from the cell lysate. . Moreover, when it is desired to improve the purity of the fucose-binding protein, a method known in the art may be used, and an example thereof is a separation and purification method using liquid chromatography.
液体クロマトグラフィーとしては、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー等を使用することが好ましく、これらのクロマトグラフィーを組み合わせて行なうことがより好ましい。また、前記クロマトグラフィーにより精製したフコース結合性タンパク質の純度および分子量は当該技術分野において公知の方法を用いて調べればよく、一例として、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)法やゲルろ過クロマトグラフィー法を挙げることができる。 As liquid chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobic interaction chromatography, gel filtration chromatography, affinity chromatography and the like are preferably used, and a combination of these chromatographies is more preferred. In addition, the purity and molecular weight of the fucose-binding protein purified by the chromatography may be examined using methods known in the art. Examples include SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and gel filtration chromatography. Graphical methods may be mentioned.
本発明におけるフコース結合性タンパク質の糖鎖への結合親和性は、Enzyme-linked immunosorbent assay法や表面プラズモン共鳴法等により評価することができる。一例として、表面プラズモン共鳴法について説明する。 The binding affinity of the fucose-binding protein to sugar chains in the present invention can be evaluated by Enzyme-linked immunosorbent assay method, surface plasmon resonance method, or the like. As an example, the surface plasmon resonance method will be described.
表面プラズモン共鳴法による結合親和性評価は、例えば、Biacore T200機器(GEヘルスケア製)を用い、アナライトをフコース結合性タンパク質、固相を糖鎖(Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖)として測定することができる。糖鎖を固定したセンサーチップの作製は、ビオチン標識糖鎖を利用して、ストレプトアビジンをコートしたセンサーチップ(Sensor Chip SA、GEヘルスケア製)や、デキストランがコートされたセンサーチップ(Sensor Chip CM5、GEヘルスケア製)にあらかじめストレプトアビジンを固定したものを利用して行うことができる。また、結合性親和評価は当該機器に付属のカイネティクス解析プログラムを利用して行うことができる。 Binding affinity evaluation by the surface plasmon resonance method is performed, for example, using a Biacore T200 instrument (manufactured by GE Healthcare), using a fucose-binding protein as an analyte and a sugar chain (Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1 -3GalNAc structure). Sugar chain-immobilized sensor chips are produced by using biotin-labeled sugar chains to prepare streptavidin-coated sensor chips (Sensor Chip SA, manufactured by GE Healthcare) and dextran-coated sensor chips (Sensor Chip CM5). , GE Healthcare) to which streptavidin has been immobilized in advance. In addition, binding affinity evaluation can be performed using a kinetics analysis program attached to the instrument.
次に、本発明の細胞分離方法における吸着剤について説明する。本発明の細胞分離方法における吸着剤に使用する水不溶性担体の原料に特に制限はなく、シリカゲルや金薄膜を蒸着させたガラスなどの無機系担体、アガロース、セルロース、キチン、キトサン等の多糖類を原料とした水に不溶性の多糖系担体およびそれらを架橋剤で架橋した架橋多糖系担体、デキストラン、プルラン、デンプン、アルギン酸塩、カラギーナン等の水溶性多糖類を架橋剤で架橋した架橋多糖系担体、ポリ(メタ)アクリレート、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリスチレン等の合成高分子系担体およびそれらを架橋剤で架橋した架橋合成高分子系担体を例示することができる。これらの担体の中では、水酸基を有し、後述する親水性高分子による修飾が容易に行える点で、アガロース、セルロース、デキストラン、プルラン等の電荷をもたない多糖系担体およびそれらを架橋剤で架橋した架橋多糖系担体や、ポリ(メタ)アクリレートやポリウレタン等の親水性合成高分子系担体およびそれらを架橋剤で架橋した架橋親水性合成高分子系担体が好ましい。また、吸着剤に使用する水不溶性担体は、細胞の非特異吸着を抑制する点で、前記の水不溶性担体表面が親水性高分子で修飾されていることが好ましく、親水性高分子が水不溶性担体に共有結合で固定されていることがより好ましい。 Next, the adsorbent in the cell separation method of the present invention will be explained. There are no particular restrictions on the raw materials for the water-insoluble carrier used as the adsorbent in the cell separation method of the present invention. Inorganic carriers such as silica gel and glass on which a thin gold film is deposited, and polysaccharides such as agarose, cellulose, chitin and chitosan. Water-insoluble polysaccharide carriers used as raw materials and crosslinked polysaccharide carriers obtained by crosslinking these with a crosslinking agent, crosslinked polysaccharide carriers obtained by crosslinking water-soluble polysaccharides such as dextran, pullulan, starch, alginate, and carrageenan with a crosslinking agent, Synthetic polymer carriers such as poly(meth)acrylate, polyvinyl alcohol, polyurethane, polystyrene, etc., and crosslinked synthetic polymer carriers obtained by crosslinking these with a crosslinking agent can be exemplified. Among these carriers, uncharged polysaccharide carriers such as agarose, cellulose, dextran, and pullulan, which have hydroxyl groups and can be easily modified with a hydrophilic polymer to be described later, and their cross-linking agents. Crosslinked crosslinked polysaccharide carriers, hydrophilic synthetic polymer carriers such as poly(meth)acrylate and polyurethane, and crosslinked hydrophilic synthetic polymer carriers obtained by crosslinking these with a crosslinking agent are preferred. In addition, the water-insoluble carrier used for the adsorbent is preferably modified with a hydrophilic polymer on the surface of the water-insoluble carrier from the viewpoint of suppressing non-specific adsorption of cells, and the hydrophilic polymer is water-insoluble. More preferably, it is fixed to the carrier by covalent bonding.
水不溶性担体の表面を修飾する親水性高分子としては、アガロース、セルロース、デキストラン、プルラン、デンプン等の中性多糖類や、ポリ(2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)やポリビニルアルコール等の水酸基を有する合成高分子を例示することができる。これら親水性高分子の中では、親水性が高く、不溶性担体表面への共有結合による固定が容易に行える点で、デキストラン、プルランおよびデンプンなどの中性多糖類が好ましく、デキストランおよびプルランがより好ましい。 Hydrophilic polymers that modify the surface of water-insoluble carriers include neutral polysaccharides such as agarose, cellulose, dextran, pullulan and starch, and hydroxyl groups such as poly(2-hydroxyethyl (meth)acrylate) and polyvinyl alcohol. can be exemplified by synthetic polymers having Among these hydrophilic polymers, neutral polysaccharides such as dextran, pullulan and starch are preferred, and dextran and pullulan are more preferred, because they are highly hydrophilic and can be easily fixed to the surface of an insoluble carrier by covalent bonding. .
デキストランおよびプルランの分子量に特に制限はないが、不溶性担体表面の親水性修飾が十分に行える点で、数平均分子量が10,000から1,000,000のものが好ましい。吸着剤に使用する水不溶性担体の形状に特に制限はなく、粒子状、スポンジ状、平膜状、平板状、中空状、繊維状のいずれであってもよいが、吸着剤への細胞吸着を効率的に行える点で粒子状の担体であることが好ましく、真球状の粒子状担体であることがより好ましい。 Although the molecular weights of dextran and pullulan are not particularly limited, those having a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 are preferred in terms of sufficient hydrophilic modification of the surface of the insoluble carrier. The shape of the water-insoluble carrier used for the adsorbent is not particularly limited, and may be particulate, sponge-like, flat membrane-like, flat plate-like, hollow, or fibrous. A particulate carrier is preferable, and a spherical particulate carrier is more preferable, because it can be carried out efficiently.
本発明の細胞分離方法における吸着剤に使用する水不溶性担体の、水に膨潤させた状態での平均粒径(メジアン径)は、担体から製造される吸着剤をカラムに充填した場合に分離対象の細胞が吸着剤表面と十分接触し、かつ吸着剤に結合しない細胞が吸着剤間の隙間を淀みなく通過できる点で、好ましくは100μm以上1000μm以下であり、より好ましくは100μm以上500μm以下であり、さらに好ましくは150μm以上300μm以下である。粒径が100μm未満の場合には、吸着剤に結合しない細胞が吸着剤間の隙間を通過しづらくなり、細胞の回収率が低下する。また、粒径が1000μm超の場合には、吸着剤に結合する細胞と吸着剤表面の接触が不十分となり、吸着剤に結合する細胞と結合しない細胞の分離効率が低下する。不溶性担体の粒径は、例えば、ベックマンコールター(株)製の精密粒度分布測定装置(製品名「Multisizer 3」)などを用いて測定することができる。
The average particle diameter (median diameter) of the water-insoluble carrier used as the adsorbent in the cell separation method of the present invention in a state of being swollen in water is the separation target when the adsorbent produced from the carrier is packed in a column. is preferably 100 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 100 μm or more and 500 μm or less, in that the cells are in sufficient contact with the adsorbent surface and the cells that do not bind to the adsorbent can pass through the gaps between the adsorbents without stagnation. , more preferably 150 μm or more and 300 μm or less. If the particle size is less than 100 μm, it becomes difficult for cells that do not bind to the adsorbent to pass through the gaps between the adsorbents, resulting in a low cell recovery rate. If the particle size exceeds 1000 μm, the contact between the adsorbent-bound cells and the surface of the adsorbent is insufficient, and the separation efficiency between the adsorbent-bound cells and the non-bound cells is reduced. The particle size of the insoluble carrier can be measured, for example, using a precision particle size distribution analyzer (product name: "
あるいは、光学顕微鏡を用いて目盛り付きスライドグラスの画像を撮影したのち、同じ倍率で測定対象の複数個の粒子の画像を撮影し、物差しを用いて撮影した複数個の担体の粒径を測定し、その平均値を算出することで求めることができる。吸着剤に使用する水不溶性担体の細孔の有無に特に制限はなく、多孔性または無孔性のいずれであってもよい。 また、本発明の吸着剤に使用する水不溶性担体は、本発明の吸着剤に使用するフコース結合性タンパク質を担体に固定化するための活性官能基導入が容易に行える点で、水酸基を有する粒子状担体であることが好ましい。さらに、本発明の吸着剤に使用する水不溶性担体は市販品を使用してもよく、例えば、ポリ(メタ)アクリレートを原料としたトヨパール(東ソー製)、アガロースを原料としたSepharose(GEヘルスケア製)、セルロースを原料としたセルフィア(旭化成製)等を使用することができる。 Alternatively, after photographing an image of a slide glass with a scale using an optical microscope, images of a plurality of particles to be measured are photographed at the same magnification, and the particle size of the photographed plurality of carriers is measured using a ruler. , can be obtained by calculating the average value thereof. There is no particular limitation on the presence or absence of pores in the water-insoluble carrier used for the adsorbent, and it may be either porous or non-porous. In addition, the water-insoluble carrier used in the adsorbent of the present invention is a particle having a hydroxyl group in that active functional groups can be easily introduced for immobilizing the fucose-binding protein used in the adsorbent of the present invention on the carrier. A shape carrier is preferred. Furthermore, the water-insoluble carrier used in the adsorbent of the present invention may be a commercially available product. (manufactured by Asahi Kasei Corp.), Cellophia (manufactured by Asahi Kasei Corp.) using cellulose as a raw material, and the like can be used.
本発明の細胞分離方法における吸着剤は、水不溶性担体から反応性水不溶性担体を製造する工程(以下、工程Xとする。)と、該反応性水不溶性担体にフコース結合性タンパク質を作用させて固定化する工程(以下、工程Yとする。)の2つの工程を含む工程により製造することができる。以下に工程Xと工程Yの詳細を説明する。 The adsorbent in the cell separation method of the present invention comprises a step of producing a reactive water-insoluble carrier from a water-insoluble carrier (hereinafter referred to as step X), and a step of reacting the reactive water-insoluble carrier with a fucose-binding protein. It can be produced by a process including two processes of immobilization (hereinafter referred to as process Y). The details of process X and process Y are described below.
工程Xは、水不溶性担体にフコース結合性タンパク質を固定化するための反応性官能基を導入して反応性水不溶性担体を製造する工程である。水不溶性担体に本発明のフコース結合性タンパク質を固定化するため反応性官能基は、一般的なタンパク質固定化用の官能基であれば特に制限されず、エポキシ基、ホルミル基、カルボキシル基、活性エステル基、アミノ基、マレイミド基、ハロアセチル基等を例示することができる。水不溶性担体に前記官能基を導入する方法は、一般的な官能基導入方法であれば特に制限はされず、例えば、特許文献3に記載されている方法に従って行えばよい。 Step X is a step of introducing a reactive functional group for immobilizing a fucose-binding protein into a water-insoluble carrier to produce a reactive water-insoluble carrier. The reactive functional group for immobilizing the fucose-binding protein of the present invention on a water-insoluble carrier is not particularly limited as long as it is a general functional group for protein immobilization, and includes an epoxy group, a formyl group, a carboxyl group, an active Examples include an ester group, an amino group, a maleimide group, a haloacetyl group and the like. The method for introducing the functional group into the water-insoluble carrier is not particularly limited as long as it is a general method for introducing the functional group.
工程Yは、工程Xで製造した反応性水不溶性担体に、本発明におけるフコース結合性タンパク質を固定化する工程である。工程Xで得られた反応性水不溶性担体にフコース結合性タンパク質を固定化する方法は、一般的なタンパク質の固定化方法であれば特に制限はされず、例えば、特許文献3に記載されている方法に従って行えばよい。
Step Y is a step of immobilizing the fucose-binding protein of the present invention on the reactive water-insoluble carrier produced in step X. The method for immobilizing the fucose-binding protein on the reactive water-insoluble carrier obtained in step X is not particularly limited as long as it is a general protein immobilization method, and is described in
水不溶性担体へのフコース結合性タンパク質の固定化量は、本発明の細胞分離方法において分離対象となる細胞とフコース結合性タンパク質との結合性を考慮したうえで適宜設定すればよく、1mLの水不溶性担体あたり0.01mg以上50mg以下が好ましく、0.05mg以上30mg以下がより好ましい。 The amount of fucose-binding protein immobilized on the water-insoluble carrier may be appropriately set in consideration of the binding property between the cells to be separated and the fucose-binding protein in the cell separation method of the present invention. The amount per insoluble carrier is preferably 0.01 mg or more and 50 mg or less, more preferably 0.05 mg or more and 30 mg or less.
また、水不溶性担体へのフコース結合性タンパク質の固定化量は、固定化反応時の前記タンパク質の使用量や水不溶性担体への活性官能基導入量を調節することにより調整することができる。フコース結合性タンパク質の水不溶性担体への固定化量は、固定化反応液および反応後の洗浄液を回収して未反応のフコース結合性タンパク質量を求めたのち、固定化反応に使用したフコース結合性タンパク質量から未反応の本発明のフコース結合性タンパク質量を差し引くことで算出することができる。 In addition, the amount of fucose-binding protein immobilized on the water-insoluble carrier can be adjusted by adjusting the amount of the protein used during the immobilization reaction and the amount of active functional group introduced into the water-insoluble carrier. The amount of fucose-binding protein immobilized on the water-insoluble carrier was determined by recovering the immobilization reaction solution and the post-reaction washing solution to determine the amount of unreacted fucose-binding protein. It can be calculated by subtracting the amount of unreacted fucose-binding protein of the present invention from the amount of protein.
また、前述したように、本発明における吸着剤に使用する水不溶性担体は、細胞の非特異吸着を抑制する点で、親水性高分子が共有結合で固定されていることが好ましいことから、吸着剤を製造する場合には、前記工程Xで本発明のフコース結合性タンパク質を固定化するための官能基を導入する前に、水不溶性担体に親水性高分子を共有結合で固定することもできる。水不溶性担体に親水性高分子を共有結合で固定する方法は、一般的な共有結合形成反応であれば特に制限はなく、例えば、水不溶性担体表面の水酸基とエピクロロヒドリン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル等のエポキシ基含有化合物を塩基性条件下で反応させることで水不溶性担体にエポキシ基を導入したのち、エポキシ基と親水性高分子の水酸基を塩基性条件下で反応させる方法を挙げることができる。 In addition, as described above, the water-insoluble carrier used for the adsorbent in the present invention preferably has a hydrophilic polymer fixed by a covalent bond in order to suppress non-specific adsorption of cells. When producing an agent, before introducing the functional group for immobilizing the fucose-binding protein of the present invention in step X, the hydrophilic polymer can be immobilized on the water-insoluble carrier by covalent bonding. . The method for covalently immobilizing a hydrophilic polymer on a water-insoluble carrier is not particularly limited as long as it is a general covalent bond formation reaction. Epoxy groups are introduced into the water-insoluble carrier by reacting epoxy group-containing compounds such as ether and 1,4-butanediol diglycidyl ether under basic conditions. A method of reacting under conditions can be mentioned.
本発明の細胞分離方法は、フコース結合性タンパク質の固定化量が異なる複数の吸着剤を用い、未分化度の異なる細胞集団を段階的に接触させていくことで、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖を有する細胞を、糖鎖の発現量の違いにより分離および精製するために有効な細胞分離方法である。本発明の細胞分離方法は、前記未分化マーカー糖鎖の発現量の違いにより細胞を分離回収することが可能であることから、従来の方法では困難であった、特に未分化度が低い細胞の未分化マーカー発現量に応じた分離に有用であるため、ヒトiPS細胞などの未分化細胞から、とりわけ未分化度の低い細胞、すなわち未分化逸脱細胞を効率良く除去・分取することができ、高品質な未分化度の高い再生医療用細胞の調製や未分化逸脱細胞の機能解析などに極めて有効な手段である。 In the cell separation method of the present invention, a plurality of adsorbents with different immobilized amounts of fucose-binding proteins are used, and cell populations with different degrees of undifferentiation are brought into contact stepwise to obtain Fucα1-2Galβ1-3GlcNA and/or Fucα1-2Galβ1-3GlcNA. Alternatively, it is an effective cell separation method for separating and purifying cells having a sugar chain containing a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GalNAc based on the difference in the expression level of the sugar chain. In the cell separation method of the present invention, it is possible to separate and recover cells based on the difference in the expression level of the undifferentiated marker sugar chain. Since it is useful for separation according to the amount of undifferentiated marker expression, cells with a particularly low degree of undifferentiation, i.e., undifferentiated deviant cells, can be efficiently removed and sorted from undifferentiated cells such as human iPS cells. It is an extremely effective means for the preparation of high-quality highly undifferentiated cells for regenerative medicine and the functional analysis of undifferentiated deviant cells.
また、本発明の細胞分離方法は、従来の磁気ビーズによる細胞分離方法、セルソーターによる細胞のソーティング、細胞ローリングカラムによる細胞分離方法と比べ、大量の細胞を簡便に処理することができ、未分化度の異なる細胞集団の大量精製においても極めて有効な手段である。 In addition, the cell separation method of the present invention can easily process a large amount of cells compared to the conventional cell separation method using magnetic beads, cell sorting using a cell sorter, and cell separation method using a cell rolling column. It is also an extremely effective means for large-scale purification of different cell populations.
以下、作製例、実施例、比較例、参考例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to Production Examples, Examples, Comparative Examples, and Reference Examples, but the present invention is not limited to these.
作製例1 吸着剤156GGC-A、B、C、Dの作製
特開2019-000063の実施例1から3に記載の方法に従い、吸着剤調製時の固定化BC2LCN反応量を変えることで、フコース結合性タンパク質156GGC(以下、BC2LCNと記す。)の固定化量が異なる4種類の吸着剤(吸着剤156GGC-A、B、C、D)を作製した。各吸着剤のBC2LCN固定化量は、吸着剤156GGC-Aは146mg/L-吸着剤、吸着剤156GGC-Bは307mg/L-吸着剤、吸着剤156GGC-Cは412mg/L-吸着剤、吸着剤156GGC-Dは682mg/L-吸着剤であった(表1)。
Preparation Example 1 Preparation of adsorbents 156GGC-A, B, C, and D According to the method described in Examples 1 to 3 of JP-A-2019-000063, by changing the reaction amount of immobilized BC2LCN during preparation of the adsorbent, fucose bond Four types of adsorbents (adsorbents 156GGC-A, B, C, and D) with different immobilized amounts of sex protein 156GGC (hereinafter referred to as BC2LCN) were prepared. The amount of BC2LCN immobilized on each adsorbent was 146 mg/L-adsorbent for adsorbent 156GGC-A, 307 mg/L-adsorbent for adsorbent 156GGC-B, and 412 mg/L-adsorbent for adsorbent 156GGC-C. Agent 156GGC-D was 682 mg/L-adsorbent (Table 1).
実施例1 吸着剤156GGC-A、B、C、Dを積層したカラムを用いた2012Ep細胞からの未分化度の異なる細胞集団の分離
実施例1は、フコース結合性タンパク質の固定化量が異なる吸着剤を積層したカラムを用いた「Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAc」からなる構造を含む糖鎖を有するヒト胎児性がん細胞である2102Ep細胞(Embryonal Carcinoma Cells Cl.4/D3細胞(コスモバイオより入手)からの未分化度の異なる細胞集団の分離方法に関するものである。
(1)吸着剤を充填したカラムの作製
2.5mL容シリンジ(テルモ製)と注射針(テルモ製、22G)の間に目開き40μMの親水性ナイロンメッシュフィルター(コーニング製)を装着したカラムを1本作製した。次に、作製例1で作製した吸着剤156GGC-DをMACS緩衝液(ミルテニーバイオテク製)で置換したのち、12時間以上放置後の吸着剤の沈降体積が50%となるように調整した吸着剤の50%懸濁液を調製し、作製したカラムに1.0mL添加して、吸着剤156GGC-Dをカラムに充填した(吸着剤容量は0.5mL)。次に同様の手順にて、作製例1で作製した吸着剤156GGC-Cを吸着剤156GGC-Dの上部に吸着剤容量0.5mLで充填した。次に同様の手順にて、作製例1で作製した吸着剤156GGC-Bを吸着剤156GGC-Cの上部に吸着剤容量0.5mLで充填した。次に同様の手順にて、作製例1で作製した吸着剤156GGC-Aを吸着剤156GGC-Bの上部に吸着剤容量0.5mLで充填した。このようにして、カラムの上部から、吸着剤156GGC-A、吸着剤156GGC-B、吸着剤156GGC-C、吸着剤156GGC-Dがそれぞれ0.5mLの充填容量となるように、この順番で積層充填されたカラムを作製した。以下作製したこのカラムを、カラムXと記す。
(2)2102Ep細胞の培養と細胞懸濁液の調製
2102Ep細胞は、10%FBS(Biological Industries製)と抗生物質溶液(ペニシリン-ストレプトマイシン溶液、富士フイルム和光純薬製)を添加したD-MEM培地(High Glucose、富士フイルム和光純薬製)を用い、直径6cmの接着培養用シャーレ(コーニング製)または直径10cmの接着培養用シャーレ(コーニング製)に細胞を播種し、5%CO2雰囲気下、37℃で培養した。次に、Cell Tracker Orange(サーモフィッシャーサイエンティフィック製)を用いた2102Ep細胞の蛍光染色は以下の方法で行った。2102Ep細胞を培養中のシャーレ内の培地を廃棄後、無血清のRPMI 1640培地(富士フイルム和光純薬製)を添加して細胞を洗浄したのち、この培地を廃棄した。次に、Cell Tracker Orangeを最終濃度が10μMとなるように無血清のRPMI 1640培地に溶解した液を添加し、5%CO2雰囲気下、37℃で1時間培養した。前記蛍光試薬液を廃棄後、前記10%FBSと抗生物質溶液を添加したD-MEM培地を添加し、5%CO2雰囲気下、37℃で1時間培養した。次に、10%FBSと抗生物質溶液を添加したD-MEM培地を廃棄したのち、再び新しい10%FBSと抗生物質溶液を添加したD-MEM培地を添加し、5%CO2雰囲気下、37℃で一晩培養した。
Example 1 Separation of cell populations with different degrees of undifferentiation from 2012Ep cells using columns laminated with adsorbents 156GGC-A, B, C, and D 2102Ep cells (Embryonal Carcinoma Cells Cl.4/ This invention relates to a method for separating cell populations with different degrees of undifferentiation from D3 cells (obtained from Cosmo Bio).
(1) Preparation of column filled with adsorbent A column equipped with a hydrophilic nylon mesh filter (manufactured by Corning) with an opening of 40 μM between a 2.5 mL syringe (manufactured by Terumo) and an injection needle (manufactured by Terumo, 22G). One was produced. Next, after replacing the adsorbent 156GGC-D prepared in Preparation Example 1 with MACS buffer (manufactured by Miltenyi Biotech), the adsorption was adjusted so that the sedimentation volume of the adsorbent after standing for 12 hours or more was 50%. A 50% suspension of the agent was prepared, and 1.0 mL of the suspension was added to the prepared column to fill the column with adsorbent 156GGC-D (adsorbent capacity: 0.5 mL). Next, in the same procedure, the adsorbent 156GGC-C prepared in Preparation Example 1 was filled above the adsorbent 156GGC-D with an adsorbent capacity of 0.5 mL. Next, in the same procedure, the adsorbent 156GGC-B prepared in Preparation Example 1 was filled above the adsorbent 156GGC-C with an adsorbent capacity of 0.5 mL. Next, in the same procedure, the adsorbent 156GGC-A prepared in Preparation Example 1 was filled above the adsorbent 156GGC-B with an adsorbent capacity of 0.5 mL. In this way, from the top of the column, adsorbent 156GGC-A, adsorbent 156GGC-B, adsorbent 156GGC-C, and adsorbent 156GGC-D are stacked in this order so that each has a packing capacity of 0.5 mL. A packed column was prepared. This column prepared is referred to as column X below.
(2) Culture of 2102Ep Cells and Preparation of Cell Suspension 2102Ep cells are prepared in D-MEM medium supplemented with 10% FBS (manufactured by Biological Industries) and an antibiotic solution (penicillin-streptomycin solution, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries). (High Glucose, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), the cells were seeded in a 6 cm diameter adherent culture petri dish (Corning) or a 10 cm diameter adherent culture petri dish (Corning) and placed under a 5% CO2 atmosphere for 37 days. ℃. Next, 2102Ep cells were fluorescently stained using Cell Tracker Orange (manufactured by Thermo Fisher Scientific) by the following method. After discarding the medium in the petri dish during which 2102Ep cells were being cultured, serum-free RPMI 1640 medium (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries) was added to wash the cells, and then this medium was discarded. Next, Cell Tracker Orange dissolved in serum-free RPMI 1640 medium to a final concentration of 10 μM was added, and cultured at 37° C. for 1 hour in a 5
次に、細胞の回収と細胞懸濁液の調製を以下の方法で行った。細胞培養中のシャーレ内の10%FBSと抗生物質溶液を添加したD-MEM培地を廃棄してD-PBS(-)(細胞科学研究所製)を添加したのち、細胞を洗浄してD-PBS(-)を廃棄した。次に、Accutase(イノベーティブセルテクノロジー製)を添加し、数分間放置することで2102Ep細胞を剥離させ、50mLチューブへ回収した。細胞を遠心分離して沈降させたのち、細胞を前述のMACS緩衝液にて懸濁し、再度遠心分離して上清を廃棄することで細胞を洗浄した。細胞洗浄操作を2回繰り返したのち、MACS緩衝液で懸濁し、セルストレーナー(コーニング製、目開き40μm)を用いてろ過することにより、Cell Tracker Orangeで染色した2102Ep細胞の細胞懸濁液を調製した。得られた2102Ep細胞液の一部を分取し、10倍希釈して血球計算盤にて細胞密度の算出を行った。以下、この細胞密度を元にして、カラムへのアプライ細胞液量x細胞密度の値から、カラムへの添加細胞数を算出した。
(3)吸着剤を積層充填したカラムを用いた2012Ep細胞からのBC2LCN陽性率の異なる集団の分離
前記(1)で作製したカラムXを垂直に立てた状態で、前記(2)で調製した2012Ep細胞懸濁液を、添加細胞数がカラム当たり7.8×106個となるよう、混合細胞液量0.1mLでカラム上部に添加した。次に、カラム上部より1.0mLのMACS緩衝液を静かに添加し、針部からの流出液計1.1mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.1と記載する。)。次に、カラム上部より1.0mLのMACS緩衝液を静かに添加し、針部からの流出液計1.0mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.2と記載する。)。次に、カラム上部より1.0mLのMACS緩衝液を静かに添加し、針部からの流出液計1.0mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.3と記載する。)。次に、カラム上部より1.0mLのMACS緩衝液を静かに添加し、針部からの流出液計1.0mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.4と記載する。)。次に、カラム上部より1.0mLの、0.2Mフコースと10mM EDTAを含むMACS緩衝液(以下、細胞剥離溶液と記載する。)を静かに添加し、針部からの流出液計1.0mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.5と記載する。)。次に、カラム上部より1.0mLの細胞剥離溶液を静かに添加し、針部からの流出液計1.0mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.6と記載する。)。次に、カラム上部より1.0mLの細胞剥離溶液を静かに添加し、針部からの流出液計1.0mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.7と記載する。)。次に、カラム上部より1.0mLの細胞剥離溶液を静かに添加し、針部からの流出液計1.0mLを別容器に回収した(以下これを、細胞液Fr.8と記載する。)。
(4)各細胞液Fr.における2012Ep細胞の細胞回収率とBC2LCN陽性率の測定
上記操作により得られた細胞液Fr.1~8について、細胞液のうち0.5mLをMACS緩衝液2mLで希釈した後、セルストレーナー・キャップ付き5mLポリスチレンラウンドチューブ(コーニング製)に分取し、細胞数計測用内部標準ビーズとしてCountBright Absolute Counting Beads(インビトロゲン製)を50μL、および細胞生死判定試薬として7-AADを50μL添加した後、セルソーターBD FACSAria(ベクトン・ディッキンソン製)にて細胞数の測定を行った。各細胞Fr.に含まれる細胞数はドットプロットで得られた内部標準ビーズの粒子数を元に、比例計算により算出した。各細胞Fr.の細胞回収率は各細胞Fr.に含まれる細胞数をそれぞれ前記(3)に記載の添加細胞数(7.8×106個)で除することにより算出した。
Next, cell collection and cell suspension preparation were performed by the following methods. After discarding the D-MEM medium supplemented with 10% FBS and antibiotic solution in the petri dish during cell culture and adding D-PBS (-) (manufactured by Cell Science Research Institute), the cells were washed and D- PBS (-) was discarded. Next, Accutase (manufactured by Innovative Cell Technology) was added and allowed to stand for several minutes to detach the 2102Ep cells and collect them in a 50 mL tube. After centrifuging and sedimenting the cells, the cells were suspended in the aforementioned MACS buffer, centrifuged again, and the supernatant was discarded to wash the cells. After repeating the cell washing procedure twice, the cells were suspended in MACS buffer and filtered using a cell strainer (manufactured by Corning, opening 40 μm) to prepare a cell suspension of 2102Ep cells stained with Cell Tracker Orange. did. A portion of the obtained 2102Ep cell suspension was taken, diluted 10-fold, and the cell density was calculated using a hemocytometer. Based on this cell density, the number of cells added to the column was calculated from the value of the amount of cell solution applied to the column x the cell density.
(3) Separation of populations with different BC2LCN positive rates from 2012Ep cells using a column packed with adsorbent layered 2012Ep prepared in (2) while the column X prepared in (1) is vertically set. The cell suspension was added to the top of the column in a mixed cell volume of 0.1 mL so that the number of cells added per column was 7.8×10 6 . Next, 1.0 mL of MACS buffer was gently added from the top of the column, and a total of 1.1 mL of effluent from the needle was collected in another container (hereinafter referred to as cell fluid Fr.1). . Next, 1.0 mL of MACS buffer was gently added from the top of the column, and a total of 1.0 mL of effluent from the needle was collected in another container (hereinafter referred to as cell fluid Fr.2). . Next, 1.0 mL of MACS buffer was gently added from the top of the column, and a total of 1.0 mL of effluent from the needle was collected in another container (hereinafter referred to as cell fluid Fr.3). . Next, 1.0 mL of MACS buffer was gently added from the top of the column, and a total of 1.0 mL of effluent from the needle was collected in another container (hereinafter referred to as cell fluid Fr.4). . Next, 1.0 mL of MACS buffer containing 0.2 M fucose and 10 mM EDTA (hereinafter referred to as cell detachment solution) was gently added from the top of the column, and the total effluent from the needle was 1.0 mL. was collected in a separate container (hereinafter referred to as cell fluid Fr.5). Next, 1.0 mL of cell detachment solution was gently added from the top of the column, and a total of 1.0 mL of effluent from the needle was collected in another container (hereinafter referred to as cell solution Fr.6). . Next, 1.0 mL of cell detachment solution was gently added from the top of the column, and a total of 1.0 mL of effluent from the needle was collected in another container (hereinafter referred to as cell solution Fr.7). . Next, 1.0 mL of cell detachment solution was gently added from the top of the column, and a total of 1.0 mL of effluent from the needle was collected in another container (hereinafter referred to as cell solution Fr.8). .
(4) Each cell fluid Fr. Measurement of cell recovery rate and BC2LCN positive rate of 2012Ep cells in the cell solution Fr. For 1 to 8, 0.5 mL of the cell solution was diluted with 2 mL of MACS buffer, then dispensed into a 5 mL polystyrene round tube (manufactured by Corning) with a cell strainer cap, and CountBright Absolute was used as an internal standard bead for counting cells. After adding 50 μL of Counting Beads (manufactured by Invitrogen) and 50 μL of 7-AAD as a cell viability determination reagent, the number of cells was measured using a cell sorter BD FACSAria (manufactured by Becton Dickinson). Each cell Fr. The number of cells contained in was calculated by proportional calculation based on the number of particles of the internal standard beads obtained by dot plotting. Each cell Fr. The cell recovery rate of each cell Fr. was calculated by dividing the number of cells contained in each by the number of added cells (7.8×10 6 cells) described in (3) above.
また、細胞液Fr.1~8について、各細胞液Fr.に含まれる細胞のBC2LCN陽性率の測定を以下のようにして行った。それぞれのFr.の細胞液を1.5mLのエッペンドルフチューブに0.5mLずつ分取し、遠心して上清を廃棄後、MACS緩衝液1.0mLに懸濁することで細胞を洗浄した。遠心後、上清を廃棄して得られた細胞ペレットを0.5%(vol./vol.)のBC2LCN-FITC(富士フィルム和光純薬製)を含むMACS緩衝液1mLに懸濁し、暗所にて室温で30分間静置した。30分の反応後、エッペンドルフチューブ内にて上記のMACS緩衝液による細胞洗浄操作を行い、得られた細胞ペレットを2mLのMACS緩衝液に懸濁した。5mLポリスチレンラウンドチューブ(コーニング製)に細胞懸濁液を移した後、細胞数計測用内部標準ビーズとしてCountBright Absolute Counting Beads(インビトロゲン製)を50μL、および細胞生死判定試薬として7-AADを50μL添加し、セルソーターBD FACSAria(ベクトン・ディッキンソン製)にて細胞集団の蛍光強度の解析を行った。細胞のBC2LCN陽性率はBC2LCN-FITCで非染色の2102Ep細胞を陰性細胞集団とし、蛍光試薬との反応によりFITCの蛍光強度が増大した細胞集団を陽性細胞集団とすることで、BC2LCN陽性率=(それぞれの細胞液Fr.に含まれる陽性生細胞の数)÷(それぞれの細胞Fr.に含まれる総生細胞数)として算出した。すなわち、BC2LCN陽性率とは、未分化マーカーのひとつであるBC2LCN反応性を有する糖鎖構造を持つ細胞集団の割合を示すものである。 In addition, cell fluid Fr. 1 to 8, each cell fluid Fr. The BC2LCN positive rate of cells contained in was measured as follows. Each Fr. 0.5 mL each of the cell solution was collected in a 1.5 mL Eppendorf tube, centrifuged, the supernatant was discarded, and the cells were washed by suspending in 1.0 mL of MACS buffer. After centrifugation, the cell pellet obtained by discarding the supernatant was suspended in 1 mL of MACS buffer containing 0.5% (vol./vol.) BC2LCN-FITC (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries) and placed in the dark. and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. After reacting for 30 minutes, the cells were washed with the above MACS buffer in an Eppendorf tube, and the resulting cell pellet was suspended in 2 mL of MACS buffer. After transferring the cell suspension to a 5 mL polystyrene round tube (manufactured by Corning), 50 μL of CountBright Absolute Counting Beads (manufactured by Invitrogen) as an internal standard bead for counting cells and 50 μL of 7-AAD as a cell viability determination reagent were added. Then, the fluorescence intensity of the cell population was analyzed using a cell sorter BD FACSAria (manufactured by Becton Dickinson). The BC2LCN positive rate of cells is determined by defining the 2102Ep cells unstained with BC2LCN-FITC as a negative cell population, and the cell population with increased FITC fluorescence intensity due to the reaction with a fluorescent reagent as a positive cell population, BC2LCN positive rate = ( It was calculated as the number of positive viable cells contained in each cell fluid Fr.)/(total viable cell count contained in each cell Fr.). That is, the BC2LCN-positive rate indicates the ratio of the cell population having a sugar chain structure with BC2LCN reactivity, which is one of the undifferentiated markers.
FACS解析の結果、各細胞液Fr.における2102p細胞の回収率は、Fr.1=1.2%、Fr.2=2.4%、Fr.3=4.3%、Fr.4=5.8%、Fr.5=33.3%、Fr.6=20.5%、Fr.7=5.6%、Fr.8=7.1%であった。また、それぞれの細胞Fr.における2102Ep細胞のBC2LCN陽性率は、Fr.1=31.9%、Fr.2=38.9%、Fr.3=58.6%、Fr.4=60.0%、Fr.5=82.3%、Fr.6=81.0%、Fr.7=80.1%、Fr.8=76.7%であった。表2と図1に、実施例1の各細胞液Fr.における2102p細胞の回収率を、表3と図2に各細胞液Fr.に含まれる細胞のBC2LCN陽性率を示す。 As a result of FACS analysis, each cell fluid Fr. The recovery of 2102p cells in Fr. 1=1.2%, Fr. 2=2.4%, Fr. 3=4.3%, Fr. 4=5.8%, Fr. 5=33.3%, Fr. 6=20.5%, Fr. 7=5.6%, Fr. 8=7.1%. Also, each cell Fr. The BC2LCN positive rate of 2102Ep cells in Fr. 1=31.9%, Fr. 2=38.9%, Fr. 3=58.6%, Fr. 4=60.0%, Fr. 5=82.3%, Fr. 6=81.0%, Fr. 7=80.1%, Fr. 8=76.7%. Each cell fluid Fr. Table 3 and FIG. 2 show the recovery rate of 2102p cells in each cell fluid Fr. BC2LCN positive rate of cells contained in.
この結果から、フコース結合性タンパク質固定化量の異なる4種の吸着剤をカラム上部から吸着剤156GGC-A(146mg BC2LCN 固定/mL-吸着剤)、吸着剤156GGC-B(307mg BC2LCN 固定/mL-吸着剤)、吸着剤156GGC-C(412mg BC2LCN 固定/mL-吸着剤)、吸着剤156GGC-D(682mg BC2LCN 固定/mL-吸着剤)の順になるように積層充填したカラム(カラムX)では、MACS緩衝液の通液により取得した流出細胞Fr.の未分化度(BC2LCN陽性率)は、Fr.1=31.9%、Fr.2=38.9%、Fr.3=58.6%、Fr.4=60.0%であり、未分化度の異なる2102Ep細胞集団を、未分化度が低い細胞集団から高い細胞集団へとそれぞれ細胞Fr.として分取できることが明らかとなった。 From this result, four types of adsorbents with different immobilized amounts of fucose-binding protein were selected from the top of the column: adsorbent 156GGC-A (146 mg BC2LCN immobilized/mL-adsorbent), adsorbent 156GGC-B (307 mg BC2LCN immobilized/mL- adsorbent), adsorbent 156GGC-C (412 mg BC2LCN fixed/mL-adsorbent), and adsorbent 156GGC-D (682 mg BC2LCN fixed/mL-adsorbent) stacked in this order (column X), The effluent cell Fr. The undifferentiated degree (BC2LCN positive rate) of Fr. 1=31.9%, Fr. 2=38.9%, Fr. 3=58.6%, Fr. 4 = 60.0%, and the 2102Ep cell populations with different degrees of undifferentiation were subdivided from cell populations with low degrees of undifferentiation to cell populations with high degrees of undifferentiation, respectively. It became clear that it can be fractionated as
この結果は、カラム上端部からカラム下端部の方向へ充填されている吸着剤の、フコース結合性タンパク質固定化量が小から大へと濃度勾配を有するために、未分化度が高い細胞集団がカラム上部の充填剤、未分化度が低い細胞集団がカラム下部の充填剤へ選択的に結合することで、未分化度の違いによる細胞の分布が生じ、MACS緩衝液によるカラムからの流出細胞Fr.にはまず未分化度の低い細胞が流出し、細胞Fr.の分取ごとに、次第に未分化度の高い細胞が流出した結果であると解釈できる。従って、フコース結合性タンパク質固定化量の異なる吸着剤をカラムに積層充填し、未分化度の異なる細胞集団を、フコース結合性タンパク質固定化量の低い吸着剤から高い吸着剤へと段階的に接触させていくことで、未分化度の異なる細胞が細胞Fr.として分取可能であることが確認された。 As a result, the amount of fucose-binding protein immobilized on the adsorbent packed in the direction from the top of the column to the bottom of the column has a concentration gradient from small to large, resulting in a highly undifferentiated cell population. By selectively binding the packing material in the upper part of the column and the cell population with low undifferentiated degree to the packing material in the lower part of the column, the distribution of cells due to the difference in the degree of undifferentiation occurs, and the outflow of cells from the column by MACS buffer Fr . First, cells with a low degree of undifferentiation flow out to the cell Fr. It can be interpreted that this is the result of the gradual outflow of highly undifferentiated cells with each fractionation. Therefore, adsorbents with different amounts of immobilized fucose-binding protein are packed in layers in a column, and cell populations with different degrees of undifferentiation are brought into contact stepwise from adsorbents with low levels of immobilized fucose-binding proteins to adsorbents with high levels of fucose-binding proteins. As a result, cells with different degrees of undifferentiation become cells Fr. It was confirmed that fractionation is possible as
比較例1 吸着剤156GGC-Bを充填したカラムを用いた2012Ep細胞からの未分化度の異なる細胞集団の分離
吸着剤156GGC-B(307mg/L-吸着剤)をMACS緩衝液(ミルテニーバイオテク製)で置換したのち、12時間以上放置後の吸着剤の沈降体積が50%となるように調整した吸着剤の50%懸濁液を調製し、作製したカラムに4.0mL添加して、吸着剤156GGC-Bをカラムに充填した(吸着剤容量は2.0mL)。以下作製したこのカラムを、カラムYと記す。カラムへの吸着剤充填以外の操作は実施例1と同様の方法で、2102Ep細胞の調製、カラムへの通液、得られた細胞Fr.のFACS解析を行った。
Comparative Example 1 Separation of cell populations with different degrees of undifferentiation from 2012Ep cells using a column packed with adsorbent 156GGC-B ), prepare a 50% suspension of the adsorbent so that the sedimentation volume of the adsorbent after standing for 12 hours or more is 50%, add 4.0 mL to the prepared column, and adsorb The column was packed with agent 156GGC-B (adsorbent capacity 2.0 mL). This column prepared is referred to as column Y below. 2102Ep cells were prepared, the solution was passed through the column, and the obtained cells Fr. was performed by FACS analysis.
FACS解析の結果、それぞれの細胞Fr.における2102p細胞の回収率は、Fr.1=13.4%、Fr.2=14.3%、Fr.3=3.2%、Fr.4=3.3%、Fr.5=10.3%、Fr.6=8.1%、Fr.7=2.3%、Fr.8=1.2%であった。また、それぞれの細胞Fr.における2102Ep細胞のBC2LCN陽性率は、Fr.1=71.2%、Fr.2=74.5%、Fr.3=80.8%、Fr.4=85.6%、Fr.5=88.5%、Fr.6=83.5%、Fr.7=80.2%、Fr.8=87.3%であった。表2と図1に、比較例1の各細胞液Fr.における2102p細胞の回収率を、表3と図2に各細胞液Fr.に含まれる細胞のBC2LCN陽性率を示す。 As a result of FACS analysis, each cell Fr. The recovery of 2102p cells in Fr. 1=13.4%, Fr. 2=14.3%, Fr. 3=3.2%, Fr. 4=3.3%, Fr. 5=10.3%, Fr. 6=8.1%, Fr. 7=2.3%, Fr. 8=1.2%. Also, each cell Fr. The BC2LCN positive rate of 2102Ep cells in Fr. 1=71.2%, Fr. 2=74.5%, Fr. 3=80.8%, Fr. 4=85.6%, Fr. 5=88.5%, Fr. 6=83.5%, Fr. 7=80.2%, Fr. 8=87.3%. Each cell fluid Fr. Table 3 and FIG. 2 show the recovery rate of 2102p cells in each cell fluid Fr. BC2LCN positive rate of cells contained in.
この結果から、フコース結合性タンパク質固定化量が単一の吸着剤156GGC-B(307mg/L-吸着剤)のみを充填したカラム(カラムY)では、MACS緩衝液の通液により取得した流出細胞Fr.の未分化度(BC2LCN陽性率)は、Fr.1=71.2%、Fr.2=74.5%、Fr.3=80.8%、Fr.4=85.6%であり、次第に高くなってはいるものの、BC2LCN陽性率のFr.間での差は実施例1と比べて小さく、また実施例1のようにBC2LCN陽性率が30%~60%程度の未分化度が低い細胞集団を個別に分離することはできなかった。従って、フコース結合性タンパク質固定化量が単一の吸着剤をカラムに充填し、未分化度の異なる細胞集団を接触させた場合、未分化度が大きく異なる細胞を細胞Fr.として分取できないことが確認された。 From this result, in the column (column Y) filled with only the adsorbent 156GGC-B (307 mg/L-adsorbent) with a single fucose-binding protein immobilization amount, the effluent cells obtained by passing the MACS buffer solution Fr. The undifferentiated degree (BC2LCN positive rate) of Fr. 1=71.2%, Fr. 2=74.5%, Fr. 3=80.8%, Fr. 4 = 85.6%, and although it is gradually increasing, the BC2LCN positive rate Fr. The difference between them was smaller than in Example 1, and unlike in Example 1, it was not possible to individually separate a cell population with a low degree of undifferentiation with a BC2LCN positive rate of about 30% to 60%. Therefore, when a column is filled with an adsorbent having a single amount of immobilized fucose-binding protein and brought into contact with cell populations with different degrees of undifferentiation, cells with greatly different degrees of undifferentiation are classified into cell Fr. It was confirmed that it could not be fractionated as
参考例1 トヨパールHW-40ECを充填したカラムを用いた2012Ep細胞からの未分化度の異なる細胞集団の分離
BC2LCNを固定化していないトヨパールHW-40EC(東ソー製)をMACS緩衝液(ミルテニーバイオテク製)で置換したのち、12時間以上放置後の吸着剤の沈降体積が50%となるように調整した吸着剤の50%懸濁液を調製し、作製したカラムに4.0mL添加して、吸着剤トヨパールHW-40ECをカラムに充填した(吸着剤容量は2.0mL)。以下作製したこのカラムを、カラムZと記す。カラムへの吸着剤充填以外の操作は実施例1と同様の方法で、2102Ep細胞の調製、カラムへの通液、得られた細胞Fr.のFACS解析を行った。
Reference Example 1 Separation of cell populations with different degrees of undifferentiation from 2012Ep cells using a column packed with Toyopearl HW-40EC ), prepare a 50% suspension of the adsorbent so that the sedimentation volume of the adsorbent after standing for 12 hours or more is 50%, add 4.0 mL to the prepared column, and adsorb The column was packed with the agent Toyopearl HW-40EC (adsorbent capacity: 2.0 mL). This column thus prepared will be referred to as column Z below. 2102Ep cells were prepared, the solution was passed through the column, and the obtained cells Fr. was performed by FACS analysis.
FACS解析の結果、それぞれの細胞Fr.における2102p細胞の回収率は、Fr.1=22.5%、Fr.2=33.0%、Fr.3=3.6%、Fr.4=0.8%、Fr.5=1.7%、Fr.6=2.9%、Fr.7=0.9%、Fr.8=1.9%であった。また、それぞれの細胞Fr.における2102Ep細胞のBC2LCN陽性率は、Fr.1=79.5%、Fr.2=74.0%、Fr.3=84.0%、Fr.4=82.7%であった(Fr.5~8は未測定)。表2と図1に、参考例1の各細胞液Fr.における2102p細胞の回収率を、表3と図2に各細胞液Fr.に含まれる細胞のBC2LCN陽性率を示す。 As a result of FACS analysis, each cell Fr. The recovery of 2102p cells in Fr. 1=22.5%, Fr. 2=33.0%, Fr. 3=3.6%, Fr. 4=0.8%, Fr. 5=1.7%, Fr. 6=2.9%, Fr. 7=0.9%, Fr. 8=1.9%. Also, each cell Fr. The BC2LCN positive rate of 2102Ep cells in Fr. 1=79.5%, Fr. 2=74.0%, Fr. 3=84.0%, Fr. 4 = 82.7% (Fr. 5-8 not measured). Table 2 and FIG. 1 show each cell fluid Fr. Table 3 and FIG. 2 show the recovery rate of 2102p cells in each cell fluid Fr. BC2LCN positive rate of cells contained in.
この結果から、フコース結合性タンパク質を固定化していない吸着剤トヨパールHW-40ECを充填したカラム(カラムZ)では、MACS緩衝液の通液により取得した流出細胞Fr.の未分化度(BC2LCN陽性率)は、Fr.1=79.5%、Fr.2=74.0%、Fr.3=84.0%、Fr.4=82.7%であり、2102Ep細胞が吸着剤に吸着せず素通りした結果、未分化度が異なる細胞集団を個別に分離することはできなかった。従って、フコース結合性タンパク質を固定化していない吸着剤をカラムに充填し、未分化度の異なる細胞集団を接触させた場合、未分化度が異なる細胞を細胞Fr.として分取できないことが確認された。 From this result, in the column (column Z) filled with the adsorbent Toyopearl HW-40EC on which no fucose-binding protein was immobilized, the effluent cells Fr. The undifferentiated degree (BC2LCN positive rate) of Fr. 1=79.5%, Fr. 2=74.0%, Fr. 3=84.0%, Fr. 4 = 82.7%, and as a result of the 2102Ep cells passing through the adsorbent without being adsorbed, it was not possible to individually separate cell populations with different degrees of undifferentiation. Therefore, when a column is filled with an adsorbent on which no fucose-binding protein is immobilized and cell populations with different degrees of undifferentiation are brought into contact, cells with different degrees of undifferentiation are classified into cell Fr. It was confirmed that it could not be fractionated as
Claims (8)
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列を含むフコース結合性タンパク質であって、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(b)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を含むフコース結合性タンパク質であって、かつ、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有し、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(c)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列において、以下の(1)から(3)に記載のアミノ酸置換のいずれか1つ以上を含むアミノ酸配列を含み、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質
(1)配列番号1で示されるアミノ酸配列の39番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(2)配列番号1で示されるアミノ酸配列の72番目のシステイン残基の、グリシン残基およびアラニン残基から選ばれる1種類のアミノ酸残基への置換
(3)配列番号1で示されるアミノ酸配列の65番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(d)前記(c)のフコース結合性タンパク質のアミノ酸配列において、配列番号1の39番目、65番目および72番目以外の領域に1個若しくは複数個のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列を含み、かつ、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有する、フコース結合性タンパク質。 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the fucose-binding protein is any one of the following (a) to (d).
(a) A fucose-binding protein comprising an amino acid sequence from the first proline residue to the X-th amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1, wherein X is an integer of 120 or more. sex protein.
(b) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence from the first proline residue to the Xth amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 A fucose-binding protein comprising fucose and having binding affinity to a sugar chain comprising a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc, wherein X is an integer of 120 or more binding protein.
(c) any one of the amino acid substitutions described in (1) to (3) below in the amino acid sequence from the first proline residue to the Xth amino acid residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 Fucose-binding protein (1) substitution of leucine residue for glutamine residue at position 39 in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, wherein X is an integer of 120 or more, comprising an amino acid sequence containing the above (2) Substitution of the 72nd cysteine residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 with one type of amino acid residue selected from glycine residues and alanine residues (3) 65th amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (d) in the amino acid sequence of the fucose-binding protein of (c), one or more in regions other than 39th, 65th and 72nd of SEQ ID NO: 1 and has binding affinity to a sugar chain comprising a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc, Fucose-binding protein.
(e)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドが付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列からなり、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(f)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列において、1個または複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列が付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列からなり、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有し、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質。
(g)配列番号1で示されるアミノ酸配列の1番目のプロリン残基からX番目のアミノ酸残基までのアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドが付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列において、以下の(4)から(6)に記載のアミノ酸置換のいずれか1つ以上を含むアミノ酸配列を含み、Xが120以上の整数である、フコース結合性タンパク質
(4)配列番号1で示されるアミノ酸配列の39番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(5)配列番号1で示されるアミノ酸配列の72番目のシステイン残基の、グリシン残基およびアラニン残基から選ばれる1種類のアミノ酸残基への置換
(6)配列番号1で示されるアミノ酸配列の65番目のグルタミン残基の、ロイシン残基への置換
(h)前記(g)のフコース結合性タンパク質のアミノ酸配列において、配列番号1の39番目、65番目および72番目以外の領域に1個若しくは複数個のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入若しくは付加されたアミノ酸配列に対し、さらにN末端にポリヒスチジン配列を含むオリゴペプチドが付加され、かつC末端にシステインを含むオリゴペプチドが付加されたアミノ酸配列からなり、Fucα1-2Galβ1-3GlcNAcおよび/またはFucα1-2Galβ1-3GalNAcからなる構造を含む糖鎖への結合親和性を有する、フコース結合性タンパク質。 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the fucose-binding protein is any one of (e) to (h) below.
(e) to the amino acid sequence from the first proline residue to the X-th amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1, an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is added to the N-terminus, and the C-terminus is A fucose-binding protein consisting of an amino acid sequence to which a cysteine-containing oligopeptide is added, wherein X is an integer of 120 or more.
(f) an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence from the first proline residue to the Xth amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 On the other hand, a sugar comprising an amino acid sequence to which a polyhistidine sequence is added to the N-terminus and an oligopeptide containing cysteine is added to the C-terminus, and which has a structure consisting of Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc. A fucose-binding protein having binding affinity to a chain, wherein X is an integer of 120 or greater.
(g) to the amino acid sequence from the first proline residue to the X-th amino acid residue in the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1, an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is added to the N-terminus, and the C-terminus is In the amino acid sequence to which an oligopeptide containing cysteine is added, an amino acid sequence containing any one or more of the amino acid substitutions described in (4) to (6) below, wherein X is an integer of 120 or more, fucose-binding protein (4) replacement of the 39th glutamine residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with a leucine residue (5) substitution of the 72nd cysteine residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, Substitution of one amino acid residue selected from glycine residues and alanine residues (6) Substitution of the 65th glutamine residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with a leucine residue (h) The above ( An amino acid sequence in which one or more amino acid residues are deleted, substituted, inserted or added to regions other than the 39th, 65th and 72nd regions of SEQ ID NO: 1 in the amino acid sequence of the fucose-binding protein of g) to which an oligopeptide containing a polyhistidine sequence is added at the N-terminus and an oligopeptide containing a cysteine sequence is added at the C-terminus, comprising an amino acid sequence, Fucα1-2Galβ1-3GlcNAc and/or Fucα1-2Galβ1-3GalNAc A fucose-binding protein having binding affinity to sugar chains comprising a structure of
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