JP4714265B2 - ニューログロビン酵素免疫測定キット及びその使用 - Google Patents
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Description
1)ヒトNGB遺伝子のNGB配列を含む原核細胞発現ベクターを構築すること;
2)該構築された原核細胞発現ベクターを大腸菌株に形質転換して、陽性クローンをスクリーニングすること;
3)熱刺激によって該陽性クローンを培養して、発現産物を得ること;
4)該発現産物を精製して、上記NGB抗原を得ること。
I.NGB抗原の調製
1.大腸菌株pBV220−rhNGB/HB101の構築
1)プライマーの合成:NGB特異的プライマーpU及びpDは、ヒトNGB(hNGB)遺伝子の既知の配列に従って設計及び合成される。ここで、「pU」プライマーの5’末端がEcoRI制限部位及び開始コドンATGと組み合わされ、「pD」プライマーの5’末端がBamHI制限部位と組み合わされる。このプライマーはShanghai Boya Biotechnique Inc.により合成された。このプライマーの配列は、
pU:5’−CCggAATTCATggAgCgCCCggAg−3’
pD:5’−ggTggATCCTTACTCgCCATCCCAgCCTCg−3’
である。
4℃で保存された細菌安定株5μlを使用して、100μg/mlのアンピシリンを含むLB培養培地5mlに植菌した後、30℃で8時間、200rpmで振盪しながら培養した。それから、1%(v/v)の培養物を培養フラスコに植菌した(培養培地は前と同じであった)。培養株を30℃で16時間、200rpmで振盪しながら培養するために維持し、種培養物を得た。
種培養物を100μg/mlのアンピシリンを含むLB培養培地150mlに3%(v/v)で植菌し、30℃で2〜3時間、200rpmで振盪しながら培養した。OD600が0.3〜0.4に達した後、それから速やかに培養物を42℃の水浴に移し、5時間振盪しながら培養し続け、rhNGBの発現を誘導した。
4℃で15分間6000rpmでの遠心分離によって、誘導後の細菌を回収した。少量の細菌を使用して、SDS−PAGE分析によりrhNGBタンパク質の発現を検出した。TE緩衝液(25mMのTris−HCl(pH8.0)、1mMのEDTA)で細菌を3回洗浄した。その後、細菌を5分間液体窒素に入れ、それから氷浴中で解凍した。凍結/解凍手順は3回繰り返した。それから、10倍量のTE緩衝液(25mMのTris−HCl(pH8.0)、1mMのEDTA)を加え、細菌を懸濁した。
TE緩衝液(25mMのTris−HCl(pH8.0)、1mMのEDTA)で懸濁した細菌を20秒間隔で30秒間、氷浴中で超音波処理(400W)した。超音波処理は15回繰り返した。それから、サンプルを4℃で20分間、12000rpmで遠心分離した。上清を廃棄し、封入体を注意して回収した。
封入体をトリス緩衝液(25mMのTris−HCl(pH8.0)、1MのNaCl)で洗浄し、4℃で20分間、12000rpmで遠心分離した。上清は取り除いた。沈殿物をTE緩衝液(25mMのTris−HCl(pH8.0)、1mMのEDTA)で2回洗浄した後、4℃で20分間、12000rpmでさらに遠心分離した。上清を廃棄し、封入体を回収した。
封入体を8mol/Lのカルバミドと1%(v/v)のメルカプトエタノールとを含むTE緩衝液で再懸濁し、20秒間隔で30秒間、超音波処理(400W)した。超音波処理は6回繰り返した。得られた処理物を100℃で5分間沸騰させた後、室温で5分間、12000rpmでさらに遠心分離した。上清を回収し沈殿物を廃棄した。
2mol/Lのカルバミドと0.1%(v/v)のメルカプトエタノールとを含むTE緩衝液で最初に平衡化したSephacryls−200クロマトグラフィーカラムをさらなる分析に使用した。工程7で調製したサンプルをクロマトグラフィーカラム上に充填し、2mol/Lのカルバミドと0.1%(v/v)のメルカプトエタノールとを含むTE緩衝液で洗い出し、それから溶出画分を回収した。その後、各チューブ中の溶出液をSDS−PAGE分析のために移し、より多くの標的タンパク質を含むサンプルを検出した。
強アニオン交換クロマトグラフィーカラム(Amersham Q Sepharose FF)を2mol/Lのカルバミドと0.1%(v/v)のメルカプトエタノールとを含むTE緩衝液で最初に平衡化した。より多くの標的タンパク質を含むサンプルを混合し、カラムに充填し、それぞれ0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.5M、及び0.7M等の異なる濃度のNaClを含む平衡化緩衝液(2mol/Lのカルバミドと0.1%(v/v)のメルカプトエタノールとを含むTE緩衝液)で徐々に溶出させた。全ての溶離ピークを回収した。その後、カラムを1MのNaClを含む平衡化緩衝液で再生した。同時に、異なる濃度のNaClを含む溶出液のサンプルをSDS−PAGE分析により同定した。結果として、0.7MのNaClを含む平衡化緩衝液で溶出したサンプルが、標的タンパク質を含むことを見出した。
溶媒耐性カラムSephadex G−50を0.1%(v/v)のSDSを含むTE緩衝液で最初に平衡化した。それから、標的タンパク質を含むサンプルをカラムに充填し、それからカラムを0.1%(v/v)のSDSを含むTE緩衝液で洗浄した。全ての溶出液を回収した。
ヒトのニューログロビン遺伝子であるニューロサービビン(NSV)のコード領域には456bp存在することが知られており、これは151個のアミノ酸をコードし得る(参考文献:Burmester T, Weich B, Reinhardt S, Hankeln T著「脳において発現した脊椎動物のグロビン(A vertebrate globin expressed in the brain)」 Nature. 2000; 407(6803): 520−523)。核酸及びアミノ酸の配列はそれぞれ、配列番号1及び配列番号2に示した。
1.モノクローナル抗体の調製
1)実験動物:雌のBALB/cマウス、8〜12週齢、18〜20g重量(Animal Centre of Academy of Military Medical Sciences, People‘s Libration Army of Chinaから購入)。マウス由来の骨髄腫細胞SP2/0は、Chinese Academy of Sciences (Shanghai)のセルバンクから購入した。
2匹の若くて健常な雌のウサギを使用して、抗NGBポリクローナル抗体を調製した。最初に、ウサギに400μgの精製したrhNGBタンパク質(同量の完全フロインドアジュバントと事前に混合した)を筋肉注射、及び背中の複数の部位では皮下注射した。4週間後、免疫を追加するために、同じ用量(同量のフロインド不完全アジュバントと事前に混合した)を注射した。2週間後、ウサギの頚動脈から血液を得ることによって、ウサギの血清を回収した。詳細な手順は、Zhu Zhiping, Chen Xueqing.著「免疫学における一般的な実験方法(Common Experimental Methods in Immunology)」(Beijing: People‘s Surgeon Publishing House, 2000)に記載されている。
得られたマウスの腹水(モノクローナル抗体)及びウサギの血清(ポリクローナル抗体)を遠心分離、沈殿、脱塩化して、未精製の抗体を得た。それから、Protein Gカラムで抗体を精製し、精製モノクローナル抗体及びポリクローナル抗体を得た。詳細な手順は、Zhu Zhiping, Chen Xueqing.著「免疫学における一般的な実験方法(Common Experimental Methods in Immunology)」(Beijing: People‘s Surgeon Publishing House, 2000)に記載されている。
1)モノクローナル抗体の同定
A.特異性の同定:免疫ブロット分析を使用して、モノクローナル抗体の特異性を試験した。抗体2E11の同定の結果を図3に示す。図中、レーン1はrhNGBタンパク質を発現する大腸菌株pBV220−rhNGB/HB101の溶解物の上清を示し、レーン2は陰性対照としてのミオグロビンを示し、レーン3は大腸菌株pBV220−rhNGB/HB101の封入体を示し、レーン4は陰性対照としてのヘモグロビンを示し、レーンMは低分子量のタンパク質マーカーを示す。モノクローナル抗体は特異性が高く、ミオグロビン及びヘモグロビン等の他のグロビンと交差反応せずにrhNGBタンパク質を認識することが示唆される。
免疫ブロット分析をポリクローナル抗体の同定に使用した。原核生物又は真核生物のいずれかによって発現したrhNGBタンパク質を認識する抗体の能力を試験した。
1.以下の反応試薬をNGB−ELISAキットに使用した。
1)コーティング希釈緩衝液(0.85Mの炭酸緩衝液(pH9.5)):Na2CO3 1.59g、NaHCO3 2.93g。2回蒸留した水を1000mlまで加えた。
a)コーティング:コーティング緩衝液(0.85Mの炭酸緩衝液(pH9.6))で抗NGBモノクローナル抗体を1:1000まで希釈した。96ウェルの酵素標識プレートを4℃で一晩、1ウェル当たり100μlでコーティングした。
脳虚血後の血清におけるNGBタンパク質の動的変化は、動物モデルの血清におけるNGBタンパク質の濃度を検出することによって、明らかにすることができる。スナネズミの脳の虚血再かん流モデルを使用し、20分の虚血発作に続く再かん流後、2時間、8時間、16時間、24時間、48時間、及び72時間で血清を回収した。最初に、本発明の抗NGBポリクローナル抗体を免疫組織化学的方法により使用することによって、虚血再かん流モデルにおける組織の変化を検出し、この結果を図8及び図9に示す。ここで、図8A及び図8Bは、正常なスナネズミの海馬のCA1及びCA3領域におけるNGB免疫反応陽性ニューロンの正常な分布を示し、図9A及び図9Bは、再かん流の72時間後のスナネズミの海馬のCA1及びCA3領域におけるNGB免疫反応陽性ニューロンの分布を示す。比較すると、虚血再かん流損傷した神経細胞が破壊され、それらの多数が死滅していることがわかる。
NGB−ELISAキットを使用して、虚血関連血管疾患を患う患者及びラットの虚血再かん流損傷モデルの血清サンプルにおけるNGBタンパク質濃度を検出した。詳細なプロトコルは、以下のとおりであった。
(i)標準曲線を得るために、異なる濃度のrhNGBタンパク質をウェルに加えた(それぞれの濃度に2つのウェル)、
(ii)ラットの虚血モデル(20分の虚血の後、48時間の再かん流)の血清を加えた、
(iii)虚血関連血管疾患を患う患者の血清(病院番号307から購入、手術前に回収し、患者は特別な薬物のいかなる治療も受けなかった。血液のルーチン試験は正常である)を加えた、
(iv)全てのウェルで、サンプルの容量は、1ウェル当たり100μlである。37℃の水浴で1時間インキュベートした。
Claims (7)
- 抗NGBモノクローナル抗体と、抗NGBポリクローナル抗体と、酵素標識抗体と、標準NGBタンパク質とを含むNGB−ELISAキットであって、
該抗NGBモノクローナル抗体が、NGB抗原でマウスを免疫した後、細胞融合してハイブリドーマ細胞を産出すること、及びその後該ハイブリドーマ細胞を培養することによって得られ;
該抗NGBポリクローナル抗体が、NGB抗原で動物を免疫すること、及びそれから該動物の血清から採取することによって得られ、
該標準NGBタンパク質が、NGB抗原であって、
該NGB抗原が、以下の工程によって得られる、NGB−ELISAキット:
1)全長ヒトNGBcDNA配列を含む原核細胞発現ベクターを構築する工程と、
2)該構築された原核細胞発現ベクターを大腸菌HB101株に形質転換して、次いで陽性クローンをスクリーニングする工程と、
3)熱刺激によって該NGBの発現を誘導して、発現産物を得る工程と、
4)該発現産物をゲルろ過し、次いでアニオン交換クロマトグラフィーすることにより、該NGB抗原を得る工程。 - 前記原核細胞発現ベクターがpBV220−rhNGBである、請求項1に記載のNGB−ELISAキット。
- 前記陽性クローンを培養する条件が、80〜120μg/mlのアンピシリンを含むLB培養培地に前記大腸菌株を植菌すること、及び、28〜32℃で2〜3時間培養した後に、40〜44℃で振盪しながら培養して、rhNGBの発現を誘導することである、請求項1に記載のNGB−ELISAキット。
- 前記酵素標識抗体が、HRP標識ヤギ抗ウサギ免疫グロブリンである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のNGB−ELISAキット。
- 酵素標識プレートと、発色試薬とをさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のNGB−ELISAキット。
- 前記発色試薬が、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)である、請求項5に記載のNGB−ELISAキット。
- 老年性認知症、脳梗塞、又は外傷性脳損傷の臨床診断の支援における、請求項1に記載のNGB−ELISAキットの使用。
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