JP4736413B2 - 生体分子保持物及び生体分子の保存方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体分子保持物及び生体分子の保存方法に関する。

生命科学研究では、ＤＮＡなどの核酸やペプチドなどのタンパク質を多く取り扱っている。これらの試料は、化学合成する以外に、細菌などの生物やＰＣＲなどの遺伝子工学技術による手法を用いて簡便に増やすことができる点で特徴的である。しかしながら、これらの手法では、増殖・増幅した試料を精製するために煩雑な作業が要求され、また菌体などが消費された場合には培養して増やす必要がある。このような増殖・増幅過程では、突然変異などによってオリジナルとは異なる物質として回収されてしまう場合がある。

これらの問題を回避するために、最近では、ＤＮＡを固体上に固定化して保存する試みがある（例えば、特許文献１及び非特許文献１）。また、ポリペプチドやタンパク質では、アフィニティークロマトグラフィー担体のように微粒子に固定化したものがある。このような方法では、例えば、固体上に目的のＤＮＡを共有結合して保存することや、各々の配列のＤＮＡを別々の固体上に固定化してライブラリー化すること、また、ＤＮＡサンプルが欲しいときは、固体と共に反応液に浸してＰＣＲ等の酵素法で増やすことができる。増やしたＤＮＡを使用してしまっても元のＤＮＡは固体に固定化されているので、回収して再利用することができる。従って、この方法ではオリジナルのＤＮＡを消費することなく、同じ配列のＤＮＡをＰＣＲで容易に生産することができる。

ＤＮＡやポリペプチドなどの保存対象を固定化する固体としては、一般に、平板チップ、チューブ、ウェル、粒子などが挙げられる。このうちチップやチューブは、使い勝手がよく、諸実験に直接使用することができるという利点を有する。また、粒子は、表面積が大きいため、微量でも充分な量の保存対象を固定化することができ、また体積も小さいため保存に占有するスペースは小さいという利点を有する。
特開２００１−２０４４６３号公報 高橋浩二郎、「ＤＮＡチップ応用技術」、２０００年７月、株式会社シーエムシー出版、p.55

しかし、チップやチューブといった固体は所定の大きさを有する定型であるため、膨大な量を保存するには相応のスペースを要し、一方、粒子は飛散して紛失したり他の種類と混合しやすい。更に、このような保存方法ではいずれも、保存対象は空間に開放されているため、保存対象である生体分子が劣化したり脱離する可能性が高い。

従って、本発明は、生体分子を、利便性及び保存性よく保存することができる生体分子保存物及び保存方法を提供することを目的とする。

本発明の生体分子の保存方法は、生体分子が粒子に結合している生体分子結合粒子を、多糖類、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド及びポリビニルピロリドンから選択された少なくとも１種のバインダー剤と組み合わせて、前記生体分子結合粒子を前記バインダー剤で包囲すること、前記生体分子結合粒子及びバインダー剤を、紙、プラスチック、布、ガラス、セラミックス、金属またはこれら２種以上の組み合わせである基材上に保持、又は基材内部に配置すること、前記基材上の保持又は基材内部に配置された前記生体結合粒子及び前記バインダー剤を固化すること、を含むものである。
また、本発明の生体分子保持物は、生体分子が粒子に結合している生体分子結合粒子と、前記生体分子結合粒子を包囲し、多糖類、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド及びポリビニルピロリドンから選択された少なくとも１種のバインダー剤と、紙、プラスチック、布、ガラス、セラミックス、金属またはこれら２種以上の組み合わせである基材と、を含むものである。

本発明の生体分子の保存方法及び生体分子保持物では、生体分子結合粒子がバインダー剤で包囲されるので、生体分子自体が空間に解放されることなく外界の影響を受けにくい。また、生体分子結合粒子を、バインダー剤の特性に応じた形状で保存することができるので、スペースや形状にとらわれず保存でき、定型の保存容器を用いる必要がない。

従って、本発明によれば、利便性及び保存性よい生体分子保存物とすることができる。また、このような利便性及び保存性よく生体分子を保存することができる。

本発明の生体分子保持物は、生体分子が粒子に結合している生体分子結合粒子と、前記生体分子結合粒子を包囲するバインダー剤と、を含んでいる。
ここで、「包囲」とは、バインダー剤が生体分子結合粒子の周囲に存在している状態をいい、生体分子結合粒子がバインダー剤の完全に包埋されている状態から、生体分子結合粒子の周囲の一部にバインダー剤が存在している状態までのいずれもが該当する。また、生体分子結合粒子の周囲に密に存在している場合や、生体分子結合粒子を保持可能な程度に粗に存在している場合であってもよい。
本発明の生体分子保持物では、生体分子結合粒子がバインダー剤で包囲されることにより、生体分子結合粒子が飛散することがなくなり、保管、移動が容易になる。また、外界から遮断されるため保存性を高めることができる。更に、バインダー剤の種類に応じて種々の形状をとることができるため、取り扱いの自由度を飛躍的に高めることができる。

＜生体分子＞
生体分子としては、特に限定されるものではないが、ｃＤＮＡを含むＤＮＡ（デオキシリボ核酸）又はｍＲＮＡ等のＲＮＡ（リボ核酸）を構成するヌクレオチド、ペプチド、タンパク質、糖鎖、脂質、ビタミン類、ステロイド類、色素、アルカロイド、各種ホルモン、抗生物質、天然毒、フェロモン物質等を挙げることができる。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせたものであってもよい。保存頻度やその後の利用形態の観点から、ヌクレオチド又はペプチド若しくはタンパク質であることが好ましく、特に多くの場合、ヌクレオチドが２つ以上連結したポリヌクレオチド又は、ペプチドが２つ以上連結したペプチド、ポリペプチド若しくはタンパク質であることが好ましい。

＜粒子＞
粒子としては、材料は特に限定されるものではないが、多糖類、タンパク質、有機ポリマー、無機材料、金属等、あらゆる材料を挙げることができ、これらを単独で又は２種類以上組み合わせたものが該当する。２種類以上の組み合わせ方は、生体分子との結合やその後の取り扱いにおいて不利にならない限り特に限定されるものではなく、全体が均一混じりあったもの、不均一に混じりあったもの、例えば比較的小さな粒子と比較的大きな粒子とが重力により上下に偏在しているもの、層状に積層されたもの、例えば金属酸化物磁性体のコアにポリマーがコートしてある粒子等がある。生体分子に対する処理の観点から耐熱性の粒子であることが好ましく、ＰＣＲ処理等に適用される少なくとも１００℃の温度に対して耐熱性であるものが特に好ましい。

多糖類としては、非架橋又は架橋形態で、セルロース、アガロース、デキストラン等を挙げることができ、このうち、耐熱性の観点から架橋形態のものが好ましい。タンパク質には単独ポリペプチドチェーンのもの、２種以上のポリペプチドチェーンが会合したもの、すなわち２つ以上のタンパク質のサブユニットが合わさったものが用いられる。有機ポリマーではポリエチレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリビニル、ナイロン、ポリエステル、ポリカーボネート、エポキシ、ポリエーテル等の樹脂が用いられる。無機材料にはシリコン、セレン、グラファイト、ダイヤモンド等の単独系、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＢＮ、シリカ、石英ガラス、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等複合系や金属酸化物が用いられる。金属にはアルミニウム、金、ステンレス、ニッケル、銅等が用いられる。無機材料としては、生体分子への影響を考慮して耐腐食性であることが好ましい。

また外部磁場によって粒子を容易に収集可能にするために、これらの材料の一部もしくは全部に磁性材料を用いることができる。用いる磁性材料は特に限定されるものではないが、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、Ｎｉ−Ｆｅ系、Ｆｅ−Ｃｏ系、Ｃｏ−Ｎｉ系等の金属間化合物、フェライト等の金属酸化物等がある。

粒子の平均粒径は一般的に１ｎｍ〜１０ｍｍであり、生体分子結合粒子としての取り扱いやすさ及び生体分子結合粒子に対して施される処理への影響から１００ｎｍ〜１ｍｍが好ましく、特に１μｍ〜１００μｍが好ましい。
粒子の形は必要に応じて様々なものが使用できるが、球形、楕円形、多角形、不定形、針状形、多孔質形等あらゆる形のものを１種類もしくは２種類以上組み合わせて用いることができる。

＜粒子表面修飾＞
生体分子を粒子表面に結合するため、必要に応じて化学修飾を行ってもよい。化学修飾の種類は特に限定されるものではないが、最終的に粒子上に現れる官能基にしたがって、ヒドロキシ化、アルデヒド化、カルボキシル化、アミノ化、マレイミド化、エポキシ化、アシル化、トレシル化、ホルミル化、チオール化等がある。これらの化学修飾の方法は、当業界で公知のいずれかの方法をそのまま適用することができる

また、粒子表面へ生体分子を結合しやすくするために、粒子に対して表面活性化処理を加えることが好ましい。表面活性化処理法は特に限定するものではないが、ＣＮＢｒ、トリクロロトリアジン、エピクロロヒドリン、ビスオキシラン、トレシルクロリド、ＮａＩＯ₄、ジビニルスルホン酸、ベンゾキノン、カルボニルジイミダゾール、ジアゾカップリング、アシルアジド、ＷＳＣ、ＤＣＣ、ＥＥＤＱ、ジメチルアミンボラン、２−２’−ジピリジルジスルフィド、Ｓｕｌｆｏ−ＳＭＣＣ等の試薬を用いて活性化することができる。

粒子表面と固定する生体分子との間に一定の距離をとるために、粒子表面にスペーサー分子を付加してもよい。スペーサー分子の種類は特に限定されるものではないが、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールの誘導体等の合成高分子、デキストラン等の多糖類、グルタチオン等のポリペプチド、ポリヌクレオチド等がある。スペーサー分子の長さとしては、特別な制限はないが、短すぎると生体分子に対する酵素処理などが不十分になる場合があり、長すぎると生体分子結合粒子としてのサイズが不必要に大きくなる場合があるので、用いられたスペーサ分子の種類に応じて適合な長さを設定することができる。例えば、合成高分子の場合、炭素−炭素等の結合の数として２〜１５とすることが好ましい。

＜生体分子の固定＞
上記粒子に生体分子を固定させる形式については、特に制限はなく、あらゆる既知の方法を用いることができ、このような方法としては、共有結合、水素結合、イオン結合、疎水結合等を単独にまたは複数組み合わせたものを挙げることができる。
共有結合方式としても特に限定されないが、生体分子のアミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、チオール基等と粒子の活性基の間で様々な形式で行うことができる。

＜バインダー剤＞
本発明に用いられるバインダー剤は、生体分子と外部との接触を阻止し且つ飛散等を防止することによって安定して保存するなどのために、生体分子結合粒子を包囲するものである。このようなバインダー剤としては、特に限定されるものではないが、粒子を再び取り出して使用するために水溶性のものが好ましい。例えばコーンスターチや小麦でんぷん等天然でんぷん、マンナンやペクチン等の糖類、ふのり、寒天、アルギン酸ナトリウム等の海藻類、アラビアガム、ローカストビーンガム、トロロアオイ、トラガントガム等の植物粘質物、デキストラン、プルラン等の微生物粘質物、にかわ、ゼラチン、カゼイン等のタンパク質、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース、酸化でんぷん、変性でんぷん等の合成でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン等の合成高分子がある。このうち、使い勝手のよさや生体分子保持物に対するその後の処理での利便性を考慮して、天然物であることが好ましく、天然でんぷん、糖類、海草類などが特に好ましい。

＜製造方法＞
本発明の生体分子保持物は、上記生体分子結合粒子と上記バインダー剤とを組み合わせること及びバインダー剤を固化することによって製造することができる。
ここで「組み合わせ」とは、生体分子結合粒子とバインダー剤とを所定の分散の程度に混合する場合のみならず、バインダー剤に対して生体分子結合粒子を単に添加するような場合も含む。
生体分子結合粒子とバインダー剤との組み合わせは、用途に応じて様々な比率で行われ限定されるものではないが、生体分子固定化粒子１重量部に対してバインダー剤（乾燥時）で０.０１〜１０００００重量部、バインダーが粒子を必要充分つなぎとめることができるという観点から、好ましくは０．１から１００００重量部の割合で行う。

バインダー剤の固化は、生体分子結合粒子とバインダー剤との組み合わせと同時又は組み合わせた後に行い、生体分子結合粒子と共に所定の形状を保持することができる程度に固体化すればよい。固化のタイミング及び固化の程度は、バインダー剤の種類に応じて適宜選択される。生体分子保持物をバインダー剤と生体分子結合粒子とで構成する場合には、バインダー剤が生体分子保持物の形状を確定するため、形状を保持できる程度にバインダー剤を固化する必要がある。固化の程度は、当業者であれば、選択されたバインダー剤等の種類に応じて適宜設定可能な範囲である。

生体分子結合粒子とバインダー剤とを混合によって組み合わせる場合、バインダー剤の種類によっては、混合前に、流動状態又は軟質状態にするための前処理を行うことが好ましい。このような前処理は、バインダー剤の種類や用途に応じて適宜選択されるが、水等の溶媒による溶解及び加温を挙げることができる。混合時のバインダー剤の状態は、一般にバインダー剤の粘度や濃度によって調整可能であるが、個々の生体結合粒子がバインダーに分散している状態から粒子同士が凝集している状態であればよく、選択されたバインダー剤の種類及び混合される生体分子の種類に応じて適宜設定することができる。

バインダー剤と生体分子結合粒子とを混合した後、生体分子結合粒子がバインダー剤から分離して生体分子結合粒子が散逸しないように、混合物が流動状の場合は流動停止処理を行ってもよい。このような流動停止処理には、溶媒の蒸発や、混合物全体の冷却を挙げることができる。流動停止処理の際には同時に、生体分子保持物の目的に応じて、球状、はく板状等様々な形状に成形してもよい。なお、流動停止処理は、生体分子結合粒子がバインダー剤から分離しない程度に流動が停止すればよく、完全に固定化状態にしなくてもよい。

図１には、一例として、生体分子としてｃＤＮＡ１２を用いた生体分子保持物１０が示されている。生体分子保持物１０では、ｃＤＮＡ１２は、微粒子１４に結合されて生体分子結合粒子１６を構成した後に、バインダー剤１８と混合されることによって、バインダー剤１８に包囲されている。

また、本発明の生体分子保持物は、バインダー剤で包囲された生体分子結合粒子を担持する基材を更に含むものであってもよい。このような生体分子保持物では、バインダー剤は固化することによって、生体分子結合粒子を基材に付着させる「のり」の役割を果たしている。このように生体分子結合粒子をバインダー剤と共に基材に担持させることによって、保管や移動の際に更に利便性を高めることができる。なお、この形態の生体分子保持物中では、バインダー剤は、他に基材と共に生体分子結合粒子の周囲に存在し、生体分子結合粒子を包囲する。このような状態も、本発明における「包囲」に含まれる。

＜基材＞
生体分子結合粒子及びバインダー剤を担持可能な基材としては、紙、プラスチック、布、ガラス、セラミックス、金属等を挙げることができ、これらを単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。このうち、使い勝手のよさや生体分子保持物のその後の処理に対する影響から、多くの場合には紙であることが好ましいが、生体分子保持物の用途に応じて適宜選択される。生体分子保持物のその後の処理によっては、基材を回収する必要のない分解性の基材、特に水溶性の基材、具体的には紙であってサイズ剤や湿潤強度付与剤の含有率が少ないものであることが好ましく、生体分子保持物に対するその後の処理によっては、バインダー剤と基材とが同一の成分で構成されていることが、バインダー剤の処理と同時に処理することができるため、好ましいことが多い。

紙としては、セルロースを主成分として植物由来のパルプ材から作られるものを挙げることができ、その繊維に種々のバインダー剤を混ぜたものや、表面上に他の材質をコートしたものなどが含まれる。
プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、フッ素系高分子、アクリル系高分子、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルエーテル、セルロール系高分子などの熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を、ジビニルベンゼン等の架橋剤で架橋したもの、２種以上を共重合したもの、共重合して架橋させたものを挙げることができる。また、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキドポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂や、更に、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリルエステル、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン等のエンジニアリングプラスチックも挙げることができる。これらのプラスチックは、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。

布としては、綿、羊毛、絹等の天然繊維や、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ガラス、ポリオレフィン、ポリウレタン等の化学繊維を挙げることができる。これらの繊維を、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
ガラス及びセラミックスとしては、アルミナ、シリカ、酸化チタン、ジルコニア、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、ボロンナイトライド、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ボロン、ポリシロキサン、タングステンカーバイト、カーボン等を挙げることができ、これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
金属としては、アルミニウム、チタン、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、銀、スズ、白金、金、鉛等を挙げることができ、これらを単独で又は２種以上を組み合わせた合金又は混合物として使用することができる。

基材を用いた場合の生体分子保持物の形状は、基材の形状に基づいて決定される。このとき、生体分子保持物の形状は、基材本来の形状に基づいたものであってもよく、基材を切断、分離等行って調整した後の形状であってもよい。

基材を含む生体分子保持物は、生体分子結合粒子とバインダー剤とを組み合わせて得られた組み合わせ物を基材上に載置することによって得ることができる。基材上に載置した後では、組み合わせ物が基材上に保持されても、基材に浸透して内部に配置されてもよい。
組み合わせ物を基材上に載置するときには、バインダー剤は、流動状態であってもよく、非流動状態であってもよい。バインダー剤が流動状態である場合には、基材への載置後に、固化工程を設けて基材上に生体分子結合粒子を固着させてもよい。また、基材が一定形状を有するので、バインダー剤の固化は、基材に生体分子結合粒子が担持できる程度でよい。このような固化工程の有無及び固化の程度については、基材の種類や生体分子保持物に対するその後の処理の種類に応じて当業者が適宜選択できる。固化工程としては、乾燥処理及びバインダー剤の流動停止処理を挙げることができる。

図２には、一例として、生体分子としてｃＤＮＡ１２を用いた生体分子保持物２０が示されている。生体分子保持物２０では、ｃＤＮＡ１２は、微粒子１４に結合されて生体分子結合粒子１６を構成した後にバインダー剤１８と混合されることによって、バインダー剤１８に包囲されており、このような状態で、基材２２上に担持されている。

＜生体分子の保存方法＞
本発明の生体分子の保存方法は、生体分子が結合した生体分子結合粒子をバインダー剤と混合すること、前記バインダー剤を固化すること、を含む。即ち、本発明の生体分子の保存方法は、上記生体分子保持物の製造方法をそのまま適用することができる。
この保存方法によれば、生体分子は、生体分子結合粒子としてバインダー剤に包囲されているので、外界からの影響を受けにくく、保存性よく、また利便性よく保存することができる。

＜生体分子結合粒子の取り出し＞
本発明の生体分子保持物では、生体分子の用途に応じた処理を行う前又は処理中に、生体分子結合粒子を生体分子保持物から取り出すことができる。
生体分子結合粒子の取り出し処理は、生体分子結合粒子の遊離処理を含む。

生体分子結合粒子及びバインダー剤を含み、基材を含まない生体分子保持物の場合の遊離処理としては、バインダー剤の可溶化処理を挙げることができる。バインダー剤の可溶化処理は、バインダー剤の種類及び／又は流動停止処理に応じて選択され、上述したような、可溶化溶媒による可溶化及び加温などを挙げることができる。
基材を含む生体分子保持物の場合の遊離処理としては、上記バインダー剤の可溶化処理及び基材の分解処理を挙げることができる。バインダー剤の可溶化処理は、基材に対する「のり」を無効にするため、生体分子結合粒子を効率よく遊離することができる。これらはそれぞれ単独で又は組み合わせて行うことができる。

取り出し処理には、上記遊離処理に加えて生体分子結合粒子の精製処理を含んでもよい。精製処理としては、バインダー剤混合溶液から遠心沈降や、フィルター等を用いた濾過を挙げることができる。

取り出された生体分子結合粒子上の生体分子は、活性を残している。固体化分子がＤＮＡならばＰＣＲ等の酵素法増幅が可能であり、生体分子がタンパク質ならばアフィニティークロマト担体や細胞収集用粒子として使用できる。
特に前者についてはテンプレートが粒子に固定されているので、ＤＮＡ増幅後もテンプレートが回収でき、何度でも使用可能である。使用後に再びバインダー剤と混合、固化させることも可能である。

このように、本発明の生体分子保持物は、粒子の飛散がなく、外雰囲気から遮断することができる。これは自由な形で取り扱いが容易であり保存性に優れる。基材を有する場合には、さらに保管、移動の利便性が増す。以上のものは必要時にバインダー剤を溶解除去することによって、生体分子固定化粒子を生体分子の活性を保ったまま取り出すことができ、各種の処理にそのまま使用することができる。また、処理後においても、生体分子には粒子が結合しているので、生体分子は容易に回収可能であり、何度でも使用することができる。
また本発明の保存方法では、生体分子を半永久的に安定して保存することができる。また生体分子結合粒子を、活性を維持した状態で容易に取り出せるので、生体分子結合粒子を使用した後に再度保存を行うこともできる。

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。特に断らない限り、実施例中の％は重量（質量）基準である。
なお、下記実施例１は、本発明の参考例である。

（実施例１）
ｔ−ブチルメタクリレートをジビニルベンゼン１％で架橋した平均粒子径３０μｍ樹脂粒子を２５ｍｇ準備した。この樹脂粒子には、スペーサー分子として平均分子量２００のポリエチレングリコール（炭素−炭素と炭素−酸素の合計結合数：１２）を、粒子１ｇあたり約０.１ｍｍｏｌ結合している。この粒子に、ジシクロヘキシルカルボジイミド試薬を用いて、任意の配列を有する３００塩基対のｃＤＮＡの５’末端を結合した。
バインダー剤としてでんぷん１ｇを１００ｍｌの蒸留水に溶き、一度煮沸させた後、攪拌しながら冷却すると適度に粘性のあるバインダー液が得られた。
このバインダー液１ｍｌに前記粒子２５ｍｇを加えて攪拌し、常温乾燥させて、粒子がバインダー剤に包囲されて分散している生体分子保持物を得た。これは容器から取り出しても一体化しており粒子が飛散することはなかった。

生体分子保持物を得てから１週間後に、この生体分子保持物を蒸留水１ｍｌで溶解し、混合溶液を得た。この混合溶液に対して遠心沈降を行って上澄みを除去して、粒子を回収した。この操作は３回繰り返した。

この粒子を５ｍｇ測り取り、対応するプライマーと共にタカラバイオ（株）製ＰｒｅｍｉｘＴａｑ（商品名）を用いて、ＰＣＲ処理を行った。ＰＣＲ増幅操作後、タカラバイオ（株）製ＳＵＰＲＥＣ（登録商標）−ＰＣＲを用いてｃＤＮＡを精製した。５．２×６．０センチの１％アガロースゲルを用いた電気泳動法で精製液を確認したところ３００塩基対分子量のバンドがあらわれ、元のｃＤＮＡの増幅が確認された。
粒子を回収して再びＰＣＲを行い、電気泳動で解析することを繰り返した。この操作を１０回行ったが、全てにおいて元のｃＤＮＡの増幅が確認された。

（実施例２）
実施例１と全く同じ方法でｃＤＮＡ固定化粒子をバインダー液に分散させ、和紙の上にキャスト（載置）し、自然乾燥させて、和紙を含む生体分子保持物を得た。この生体分子保持物では、バインダー剤は強固に紙に固着しており、指でこすっても剥がれ落ちることはなかった。
この生体分子保持物を蒸留水につけて、バインダー剤を溶解し、混合溶液とした後、混合溶液から紙成分を除去した。その後、混合溶液に対して、遠心沈降を行って上澄みを除去して、粒子を回収した。この操作は３回繰り返した。この粒子を５ｍｇ測り取り、実施例１と同様にＰＣＲ処理を行ったところ、ＰＣＲを１０回行っても元のｃＤＮＡの増幅が確認できた。

（実施例３）
粒子径７５〜１００μｍの１％ジビニルベンゼン架橋のポリスチレン粒子１００ｍｇを用いて、通常のメリーフィールド法により、任意の配列を有する１５残基のアミノ酸を連結させたポリペプチドを粒子上に合成して、ペプチド結合粒子を得た。この粒子をジメチルホルムアミドで洗浄し、乾燥させた。これを、バインダー剤として市販のふのり（１ｇ）を水１ｍｌで溶いたものに混合分散させ、上質紙の上に塗布して乾燥させ、生体分子保持物を得た。
その紙を湾曲させたり、上から手でこすったりしても、塗布したものは剥がれ落ちることはなかった。

生体分子保持物を得てから１週間後に、上質紙から塗布部分だけを切り出し、蒸留水の入った試験管の中に入れて放置後、軽く撹拌して、混合溶液を得た。混合溶液から上質紙を取り除き、この試験管を遠心沈降機にかけたところ、試験管の底にポリスチレンの粒子が沈殿した。
この粒子を蒸留水で数回洗浄後、無水トリフルオロ酢酸中に入れて臭化水素を通すことにより、合成されたペプチドをスチレン粒子から切り離した。その後、粒子を取り除き溶媒を乾燥させて、ペプチド固形物Ａとして取り出した。
このペプチド固形物Ａと、ふのり溶液と混合する前のペプチド結合粒子からなるペプチド固形物Ｂとを、それぞれα−シアノ−４−ヒドロキシケイヒ酸の飽和水溶液に溶解し、ＭＡＲＤＩ ＴＯＦ／ＭＳ装置（ブルカー社製）で質量分析を行った。
この結果、ペプチド固形物Ａでは、ペプチド固形物Ｂと同様に、１５アミノ酸からなるペプチドを筆頭とする質量分布が観察され、バインダー剤と混合分散させてもペプチドに何ら影響しないことが明らかとなった。

（比較例１）
実施例１と同じ方法でｃＤＮＡを固定した粒子を作製した。この粒子は、バインダー剤と混合してないため、飛散防止のために常に容器に入れておかなければならなかった。

（比較例２）
実施例１と同じｃＤＮＡを、粒子に固定しないでそのままバインダー剤と混合して乾燥して、固形物を得た。これは容器から取り出しても一体化しており飛散することはなかった。
この固形物を１ｍｌの蒸留水に溶解後、タカラバイオ（株）製ＳＵＰＲＥＣ（登録商標）−ＰＣＲでＤＮＡ精製した。得られた液の一部を実施例１と同様な方法でＰＣＲ操作を行い、精製後、その一部の液を採取してさらにＰＣＲ操作を行うことを繰り返したところ、回を重ねるごとに電気泳動におけるバンドがスメアーになってしまい、１０回後にはブロードなバンドしか確認できなかった。

このように、本生体分子保持物は、サンプル粒子の飛散がなく、生体分子が外気からも遮断されて、保管や移動が容易である。目的に応じて粒子とバインダーの混合物を他の物体に付着させた物体はさらに利便性が増す。またバインダー剤を溶解して粒子を使用後も元の生体分子が回収可能なので、何度でも使うことができる。

本発明の生体分子保持物の一例を示す概略断面図である。 本発明の生体分子保持物の他の例を示す概略断面図である。

符号の説明

１０ 生体分子保持物
１２ ｃＤＮＡ（生体分子）
１４ 粒子
１６ 生体分子結合粒子
１８ バインダー剤
２２ 基材

Claims (6)

1. 生体分子が粒子に結合している生体分子結合粒子を、多糖類、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド及びポリビニルピロリドンから選択された少なくとも１種のバインダー剤と組み合わせて、前記生体分子結合粒子を前記バインダー剤で包囲すること、
   前記生体分子結合粒子及びバインダー剤を、紙、プラスチック、布、ガラス、セラミックス、金属またはこれら２種以上の組み合わせである基材上に保持、又は基材内部に配置すること、
   前記基材上の保持又は基材内部に配置された前記生体結合粒子及び前記バインダー剤を固化すること、
   を含む生体分子の保存方法。
2. 前記生体分子がポリヌクレオチドである請求項１記載の生体分子の保存方法。
3. 前記生体分子がポリペプチド又はタンパク質である請求項１又は請求項２記載の生体分子の保存方法。
4. 生体分子が粒子に結合している生体分子結合粒子と、
   前記生体分子結合粒子を包囲し、多糖類、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド及びポリビニルピロリドンから選択された少なくとも１種のバインダー剤と、
   前記生体分子結合粒子及び前記バインダー剤を保持又は内部に配置し、且つ、紙、プラスチック、布、ガラス、セラミックス、金属またはこれら２種以上の組み合わせである基材と、
   を含む生体分子保持物。
5. 前記生体分子がポリヌクレオチドである請求項４の生体分子保持物。
6. 前記生体分子がポリペプチド又はタンパク質である請求項４又は請求項５の生体分子保持物。