JP4761150B2 - Stabilized composition and stabilization method of coelenterazine (Renilla luciferin) solution for high-throughput luminescence activity measurement - Google Patents
Stabilized composition and stabilization method of coelenterazine (Renilla luciferin) solution for high-throughput luminescence activity measurement Download PDFInfo
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Description
本発明は、セレンテラジン(ウミシイタケルシフェリン)あるいはそのアナログを基質とした各種ルシフェラーゼの酵素活性を室温中で長時間に渡って安定に測定するための安定化法に関する。 The present invention relates to a stabilization method for stably measuring the enzyme activity of various luciferases using coelenterazine (Renilla luciferin) or an analog thereof as a substrate at room temperature for a long time.
生命科学の分野では、細胞内で起きる遺伝子の転写活性を測定することが一般的に行われ、細胞に与える外来因子の影響の評価、細胞内情報伝達の伝播、或いは個々のタンパク群の発現解析等に用いられている。遺伝子発現を広い範囲で定量的に測定、且つ時間的な動態変化を解析するために、発光酵素であるルシフェラーゼを用いたレポータ技術による遺伝子転写活性測定が盛んに行われている。一方、生体内の特定の物質を評価定量解析することも盛んであり、特に抗体を用いたイムノアッセイでは抗体の認識性を利用して特定のホルモンや生理活性物質である低分子の生体分子から高分子のタンパクまでの定量が行われている。この際、抗体の検出などには放射性や発色性を利用した標識法が一般的であるが、近年、ルシフェラーゼを利用した標識法も用いられている。よって、生命現象の解明を目指したルシフェラーゼ技術の改良発展は益々重要なテーマとなっている。 In the field of life science, it is common to measure the transcriptional activity of genes that occur in cells, to evaluate the influence of foreign factors on cells, to propagate intracellular information transmission, or to analyze the expression of individual proteins. Etc. are used. In order to quantitatively measure gene expression over a wide range and analyze temporal kinetic changes, gene transcription activity measurement by a reporter technique using luciferase which is a luminescent enzyme is actively performed. On the other hand, evaluation and quantitative analysis of specific substances in living organisms is also active, especially in immunoassays using antibodies. Quantification of molecules to protein is performed. In this case, a labeling method using radioactivity or chromogenicity is generally used for detecting an antibody, but in recent years, a labeling method using luciferase has also been used. Therefore, the improvement and development of luciferase technology aimed at elucidating life phenomena is becoming an increasingly important theme.
現在、ルシフェラーゼ技術として活用されている主なものとして、ホタル、ウミホタル、ウミシイタケ、コペポーダ由来のルシフェラーゼ及び発光クラゲ由来イクオリン発光タンパクがある。これらのルシフェラーゼを活用するため、ホタルルシフェリン、ウミホタルルシフェリン、及びウミシイタケ、コペポーダルシフェラーゼ及びイクオリンの基質となるセレンテラジン(別名:ウミシイタケルシフェリン、ホタルイカプレルシフェリン、オプロフオーラスルシフェリン)がある(表1)。3種のルシフェリンは直接、発光生物から抽出することもできるが、化学合成も可能であり、それぞれ、市販されている。 Currently, the main luciferase technologies are firefly, Cypridina, Renilla, copifera-derived luciferase and luminescent jellyfish-derived aequorin photoprotein. In order to utilize these luciferases, there are firefly luciferin, sea urchin luciferin, and coelenterazine (also known as Renilla luciferin, firefly icapreluciferin, oprophorus luciferin), which are substrates for Renilla, copepod luciferase and aequorin (Table 1). The three luciferins can be extracted directly from the luminescent organism, but they can also be chemically synthesized and are each commercially available.
比較的容易に合成可能なセレンテラジンは、既に多くの製品の中で活用されている。例えば、Promega社のデュアルアッセイシステムは、ホタル発光酵素遺伝子にA転写活性領域を、同時にウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子にB転写活性領域を挿入し、細胞内に2つの遺伝子構築物を導入することで2つの基質で2つの転写活性を測定するシステムである。この方法では、細胞は破砕された後、ホタルルシフェリンを入れ、Aの転写活性を測定、
ホタルルシフェラーゼの発光を消光後、セレンテラジンを加えて、B転写活性を測定する
。
Coelenterazine, which can be synthesized relatively easily, is already used in many products. For example, Promega's dual assay system inserts two transcriptional active regions into the firefly luminescent enzyme gene, simultaneously inserts the B transcriptional active region into the Renilla luciferase gene, and introduces two gene constructs into the cell. This is a system for measuring two transcriptional activities. In this method, after cells are crushed, firefly luciferin is added, and transcriptional activity of A is measured.
After quenching the light emission of firefly luciferase, coelenterazine is added and B transcriptional activity is measured.
一方、最近注目されているのはProlume社から出されている細胞外に分泌するコペポー
ダルシフェラーゼ(Gaussia Luciferase US6436682)である。この遺伝子を細胞内に導入、合成されたルシフェラーゼが分泌することを利用して、培養液にセレンテラジンを加えることで遺伝子発現量などを測定する系はハイスループット化アッセイに適している。
On the other hand, recently attracted attention is a co-podal luciferase (Gaussia Luciferase US6436682) secreted extracellularly from Prolume. A system that measures the gene expression level by adding coelenterazine to the culture medium by utilizing the secretion of this gene introduced into the cell and the synthesized luciferase is suitable for a high-throughput assay.
セレンテラジンのイミダゾピラジノン環のプロトンのpKa 値は7.4付近なので、中性や
弱塩基性の緩衝液において、プロトンが容易に解離する。そのため、セレンテラジンが酸素と反応し、酸化分解しながら微弱な光を放出する。既知方法ではセレンテラジンを酸性条件下pH4-5のアルコール溶液で-20℃以下のフリーザーに保存する必要がある(非特許文献1)。一方、セレンテラジンを基質とするルシフェラーゼ群の至適pHは中性付近の7-8
であり、セレンテラジンの安定pH値の間に大きな違いがある。また、酸性条件下のアルコール溶液の影響を抑えるため、ルシフェラーゼの溶液に対して少量のルシフェリン(1/1000 v/v)を加えている(非特許文献1)。
Since the pKa value of the proton of the imidazopyrazinone ring of coelenterazine is around 7.4, the proton is easily dissociated in a neutral or weakly basic buffer. Therefore, coelenterazine reacts with oxygen and emits faint light while undergoing oxidative decomposition. In the known method, coelenterazine must be stored in a freezer at -20 ° C. or lower with an alcohol solution having a pH of 4-5 under acidic conditions (Non-patent Document 1). On the other hand, the optimum pH of the luciferase group using coelenterazine as a substrate is around 7-8.
There is a large difference between the stable pH values of coelenterazine. Moreover, in order to suppress the influence of the alcohol solution under acidic conditions, a small amount of luciferin (1/1000 v / v) is added to the luciferase solution (Non-patent Document 1).
ハイスループット化アッセイで使用する96穴プレート、384穴プレートのウエルの体積は0.2mL以下であるので、0.2μL以下のセレンテラジン酸性アルコール溶液を加えることが望ましい(非特許文献1)。既存の96穴プレートルミノメータの分注液量は25〜250 μLであるので、微量なセレンテラジン酸性アルコール溶液の添加は不可能である。
さらに、イムノアッセイの場合、洗浄されたウエルに直接セレンテラジン溶液を加えることが望ましい。このように、いずれの場合もセレンテラジンをpH7-8の緩衝溶液で希釈す
る必要がある。
Since the volume of the wells of the 96-well plate and 384-well plate used in the high-throughput assay is 0.2 mL or less, it is desirable to add 0.2 μL or less of coelenterazine acidic alcohol solution (Non-patent Document 1). Since the dispensing volume of the existing 96-well plate luminometer is 25 to 250 μL, it is impossible to add a small amount of coelenterazine acidic alcohol solution.
Furthermore, in the case of an immunoassay, it is desirable to add the coelenterazine solution directly to the washed well. Thus, in any case, it is necessary to dilute coelenterazine with a pH 7-8 buffer solution.
一方、セレンテラジンは弱塩基性水溶液において不安定なため、セレンテラジンをpH7-8の緩衝溶液で希釈した場合、大量サンプルの測定において、最初のサンプルと最後のサ
ンプルの間にルシフェリン活性のばらつきが現れる。そのため、正確な測定はできない(図1)。pH7-8の緩衝溶液におけるセレンテラジンの安定性がハイスループットアッセイ
には重要な課題である。また、セレンテラジンは測定の際、そのバックグラウンドとなる自家発光も、ダイナミックレンジを小さくする要因であり、自家発光を低減する反応溶液も必要である。
セレンテラジンを基質とするルシフェラーゼの発光活性を最大限に引き出し、且つハイスループット解析に対応可能なセレンテラジンまたはそのアナログの安定化を目的とする。 The purpose is to stabilize coelenterazine or an analog thereof capable of maximizing the luminescence activity of luciferase using coelenterazine as a substrate and corresponding to high-throughput analysis.
本発明者は,上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、セレンテラジンを基質とするルシフェラーゼの発光活性が最大となるpH7-8付近において、室温中でのセレンテラ
ジンの活性が減少せず、且つバックグラウンドを軽減できる安定化技術を確立した。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor did not reduce the activity of coelenterazine at room temperature in the vicinity of pH 7-8 where the luminescence activity of luciferase using coelenterazine as a substrate is maximized, and Established stabilization technology that can reduce the background.
本発明は、以下の発明に関する。
1. セレンテラジン又はそのアナログと酸化防止剤を含むセレンテラジンまたはそのア
ナログの安定化組成物。
2. セレンテラジン又はそのアナログを酸化防止剤の存在下に保存することを特徴とす
る、セレンテラジンまたはそのアナログの保存方法。
3. セレンテラジン生物発光系に使用するためのキットであって、セレンテラジン又は
そのアナログと酸化防止剤を含むキット。
4. セレンテラジン系ルシフェラーゼとセレンテラジン又はそのアナログの生物発光測
定系において酸化防止剤の存在下に生物発光を測定することを特徴とするセレンテラジン系生物発光の測定方法。
5. 生理活性物質で修飾セレンテラジン系ルシフェラーゼまたはセレンテラジン系組み
換えルシフェラーゼとセレンテラジン又はそのアナログの生物発光測定系において酸化防止剤の存在下に生物発光を測定することを特徴とするセレンテラジン系生物発光の測定方法。
6. 生理活性物質が抗原、抗体、ハプテン、ホルモン、酵素基質、糖鎖、核酸からなる
群から選ばれる少なくとも一種の物質である項5記載の測定方法。
7. 酸化防止剤が、アスコルビン酸またはその塩、エリソルビン酸またはその塩、亜硫酸塩からなる群から選ばれる、項1〜6のいずれかに記載の組成物、方法及びキット。
The present invention relates to the following inventions.
1. A stabilized composition of coelenterazine or an analog thereof comprising coelenterazine or an analog thereof and an antioxidant.
2. A method for preserving coelenterazine or an analog thereof, comprising preserving coelenterazine or an analog thereof in the presence of an antioxidant.
3. A kit for use in a coelenterazine bioluminescent system, comprising coelenterazine or an analog thereof and an antioxidant.
4. A method for measuring coelenterazine bioluminescence, comprising measuring bioluminescence in the presence of an antioxidant in a bioluminescence measurement system of coelenterazine luciferase and coelenterazine or an analog thereof.
5. A method for measuring coelenterazine bioluminescence, characterized in that bioluminescence is measured in the presence of an antioxidant in a bioluminescence measuring system of a bioactive substance modified coelenterazine luciferase or coelenterazine recombinant luciferase and coelenterazine or an analog thereof. .
6. The measuring method according to item 5, wherein the physiologically active substance is at least one substance selected from the group consisting of antigens, antibodies, haptens, hormones, enzyme substrates, sugar chains, and nucleic acids.
7).
本発明の特に好ましい実施形態では、セレンテラジンを基質とするルシフェラーゼの発光活性を最大限に引き出し、且つハイスループット解析に対応する安定化されたセレンテラジン及びセレンテラジンアナログの安定化法を提供する。本安定化を使用することで、セレンテラジンを基質とするルシフェラーゼの発光活性を室温下、再現性良く測定することができる。これらは病態の治療,検査及び新薬開発に利用が可能である。 In a particularly preferred embodiment of the present invention, a stabilized coelenterazine and coelenterazine analog stabilization method that maximizes the luminescence activity of luciferase using coelenterazine as a substrate and is compatible with high-throughput analysis is provided. By using this stabilization, the luminescence activity of luciferase using coelenterazine as a substrate can be measured with good reproducibility at room temperature. They can be used for the treatment of medical conditions, testing and new drug development.
セレンテラジンまたはそのアナログの構造を以下に示す。 The structure of coelenterazine or its analog is shown below.
(式中、
Xは、4−ヒドロキシベンジル基、4−SO3H−ベンジル基、ベンジル基、ナフチルメチル基などの置換されていてもよいアラルキル基、シクロへキシルメチルなどの(炭素数3〜8のシクロアルキル)メチル基を表す。
(Where
X is a 4-hydroxybenzyl group, a 4-SO 3 H-benzyl group, a benzyl group, an aralkyl group which may be substituted such as a naphthylmethyl group, a cyclohexylmethyl or the like (cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms). Represents a methyl group.
Yは、置換基されていてもよいアリール基を表す。 Y represents an aryl group which may be substituted.
Zは、置換されていてもよいアラルキル基、シクロへキシルメチル基、置換されていて
もよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環基、あるいは-CH2-(置換されていてもよいヘテロ環)を表す。
Z is an optionally substituted aralkyl group, a cyclohexylmethyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted heterocyclic group, or -CH2- (optionally substituted heterocycle) Represents.
アラルキル基としては、ベンジル、フェネチル、ナフチルメチルが挙げられる。 Aralkyl groups include benzyl, phenethyl and naphthylmethyl.
アリール基としては、フェニル、ナフチルが挙げられる
ヘテロ環基としては、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリルが挙げられる。
Examples of the aryl group include phenyl and naphthyl. Examples of the heterocyclic group include thienyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, and indolyl.
アラルキル基、アリール基、ヘテロ環基の置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの直鎖または分枝を有する炭素数1〜6のアルキル基(ヒドロキシル
基でモノ置換されるか、フッ素原子でモノ置換から完全に置換(perflurorinated)されて
いてもよい)、ハロゲン原子(塩素原子、フッ素原子、臭素原子またはヨウ素原子)、ア
セチル基などの炭素数1〜6のアルカノイル基、メトキシ基などの直鎖または分枝を有する炭素数1〜6のアルコキシ基、OH、SH、COOH,SO3H、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基などの炭素数1〜4のアルキル基でモノ置換またはジ置換されたアミノ基、ニトロ基、シアノ基などが挙げられ、これらの置換基を0〜3個、好ましくは0、1または2個有する。
Examples of the substituent for the aralkyl group, aryl group, and heterocyclic group include straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group (monosubstituted with a hydroxyl group). Or an alkanoyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a halogen atom (chlorine atom, fluorine atom, bromine atom or iodine atom), acetyl group or the like. , A linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as OH, SH, COOH, SO 3 H, an amino group, a methylamino group, or a dimethylamino group Examples thereof include an amino group, a nitro group, and a cyano group that are mono-substituted or di-substituted with a group, and have 0 to 3, preferably 0, 1, or 2 of these substituents.
セレンテラジンおよびそのアナログは、公知であるか、あるいは公知の方法から容易に製造することができる。(非特許文献1、非特許文献2)
非特許文献2、 Tetrahedron Lett., 2001, 42, 2997-3000.
本発明において、セレンテラジン又はそのアナログと酸化防止剤を併用することで、セレンテラジン又はそのアナログを安定化することができる。さらにウミシイタケルシフェラーゼ、コペポーダルシフェラーゼ、ヒオドシエビルシフェラーゼとセレンテラジン又はそのアナログを含む生物発光系の測定を酸化防止剤の存在下に行うことで、発光シグナルを増強し、発光バックグラウンドを低減することができ、S/N比を大幅に改善することが
できる。
Coelenterazine and its analogs are known or can be easily produced from known methods. (
In the present invention, coelenterazine or an analog thereof can be stabilized by using coelenterazine or an analog thereof and an antioxidant in combination. In addition, the bioluminescence system containing Renilla luciferase, copepod luciferase, hyodosievir luciferase and coelenterazine or its analogs can be measured in the presence of an antioxidant to enhance the luminescence signal and reduce the luminescence background. And the S / N ratio can be greatly improved.
酸化防止剤としては、アスコルビン酸またはその塩、エリソルビン酸またはその塩、亜硫酸塩、ブチルヒドロキシアニソール、ポリフェノール類、水素化ホウ素アルカリ金属などが挙げられ、これらを1種又は2種以上組み合わせて使用できる。好ましくはアスコルビン酸、エリソルビン酸又はその塩が挙げられる。2種以上の酸化防止剤を組み合わせる場
合には、アスコルビン酸と少なくとも1種の他の酸化防止剤を組み合わせるのが好ましい
。
Examples of the antioxidant include ascorbic acid or a salt thereof, erythorbic acid or a salt thereof, sulfite, butylhydroxyanisole, polyphenols, alkali metal borohydride, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. . Preferably, ascorbic acid, erythorbic acid or a salt thereof is used. When combining two or more antioxidants, it is preferable to combine ascorbic acid with at least one other antioxidant.
アスコルビン酸塩、エリソルビン酸塩、亜硫酸塩としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムなどのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩などが挙げられる。 Examples of ascorbate, erythorbate, and sulfite include alkali metal salts such as sodium, potassium, lithium, and cesium, and alkaline earth metal salts such as ammonium salt, calcium, and magnesium.
アスコルビン酸またはその塩、エリソルビン酸またはその塩、亜硫酸塩などの酸化防止剤をセレンテラジンまたはそのアナログを用いる生物発光系に添加する場合、0.005〜1M程度の濃度で添加するのが好ましい。 When an antioxidant such as ascorbic acid or a salt thereof, erythorbic acid or a salt thereof or sulfite is added to a bioluminescent system using coelenterazine or an analog thereof, it is preferably added at a concentration of about 0.005 to 1M.
セレンテラジン又はそのアナログと酸化防止剤を含む組成物は、セレンテラジン又はそのアナログ(溶液、あるいは粉末、顆粒、結晶などの固形物)を安定化するのに好適である。該組成物において、セレンテラジン又はそのアナログ1重量部あたり、酸化防止剤を40000〜800000重量部程度配合する。 A composition comprising coelenterazine or an analog thereof and an antioxidant is suitable for stabilizing coelenterazine or an analog thereof (solution or solid matter such as powder, granule, crystal, etc.). In the composition, about 40000 to 800,000 parts by weight of an antioxidant is blended per 1 part by weight of coelenterazine or an analog thereof.
従って、セレンテラジン又はそのアナログと酸化防止剤(特にアスコルビン酸、エリソ
ルビン酸またはこれらの塩、亜硫酸塩)を含む組成物は、セレンテラジン又はそのアナロ
グの室温での保存安定性のみならず、測定時のバックグラウンドの上昇を抑制できるため、特に好ましい。
Therefore, a composition containing coelenterazine or an analog thereof and an antioxidant (especially ascorbic acid, erythorbic acid or a salt thereof, or sulfite) has not only the storage stability of coelenterazine or an analog thereof at room temperature, This is particularly preferable because the rise of the ground can be suppressed.
本発明のセレンテラジン生物発光系に使用するためのキットは、セレンテラジン又はそのアナログと酸化防止剤を含み、必要に応じてさらにassay buffer、lysis bufferなどを含む。Assay buffer としては、pH6〜9程度、好ましくはpH7〜8程度の緩衝液が挙げられ
、具体的にはトリス緩衝液、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、グッド緩衝液などの緩衝液が挙げられる。lysis bufferとしては、UREA, Thiourea, DTT, DMSO、CHAPSなどを含む液が挙
げられる。
The kit for use in the coelenterazine bioluminescent system of the present invention includes coelenterazine or an analog thereof and an antioxidant, and further includes an assay buffer, a lysis buffer, and the like as necessary. Assay buffer includes a buffer solution having a pH of about 6-9, preferably about pH 7-8, and specifically, a buffer solution such as a Tris buffer solution, a phosphate buffer solution, an acetate buffer solution, and a Good buffer solution. . Examples of the lysis buffer include liquids containing UREA, Thiourea, DTT, DMSO, CHAPS, and the like.
本発明のセレンテラジンまたはそのアナログで生物発光を測定する発光蛋白としては、ウミシイタケルシフェラーゼ、コペポーダルシフェラーゼ、ヒオドシエビルシフェラーゼが挙げられる。 Examples of photoproteins that measure bioluminescence with coelenterazine or an analog thereof of the present invention include Renilla luciferase, copepod luciferase, and hyodosibiviriferase.
本発明で使用する安定化組成物/測定方法は、上記の発光蛋白(ルシフェラーゼ)が単独
で含まれる系で使用することもでき、発光蛋白が生理活性物質に結合/複合体化により修
飾されたものであってもよい。このような複合体を用いることで生理活性物質の量を定量することができる。生理活性物質としては、特に限定されないが、たとえば抗原、抗体、ハプテン、ホルモン、酵素基質、糖鎖、核酸(DNA,RNA)などが挙げられる。
The stabilizing composition / measurement method used in the present invention can also be used in a system containing the above-mentioned photoprotein (luciferase) alone, and the photoprotein is modified by binding / complexing with a physiologically active substance. It may be a thing. By using such a complex, the amount of the physiologically active substance can be quantified. The physiologically active substance is not particularly limited, and examples thereof include antigens, antibodies, haptens, hormones, enzyme substrates, sugar chains, nucleic acids (DNA, RNA) and the like.
以下、本発明を実施例に従いより詳細に説明するが、本発明がこれら実施例に限定されないことは言うまでもない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail according to an Example, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these Examples.
実施例1 安定剤存在下のセレンテラジンの発光活性とS/N値
以下4種類溶液(1,2,3,4)を調製し、セレンテラジンを終濃度(0.001mM)
になるように溶かし、バックグランドの活性として測定した。次にレニラルシフェラー
ゼを加え、発光活性(RLU: Relative Light Unit)を測定し、その実測値を図2で表す。
また、RLUを最初に測ったバックグランド値で割ったS/N値を図3で表す。その結果、アス
コルビン酸ナトリウム塩溶液2、または亜硫酸ナトリウム溶液3のバックグランドが低く、良いS/Nを与えることがわかった。
図2,3,4中において、
1: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M NaCl
2: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M Sodium ascorbate
3: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.2 M Na2SO3
4: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.2 M Thiourea
ウミシイタケルシフェラーゼを用いて、上記1、2,3、4の溶液中のセレンテラジンの残存活性を調べ、セレンテラジンのそれぞれの溶液における半減期を調べた。結果、アスコルビン酸ナトリウム塩溶液は他の溶液に比べて、10倍以上の半減期の延長がみられた。以上の結果から、セレンテラジンを用いたハイスループット発光活性測定において、アスコルビン酸ナトリウム塩溶液は最もよいことがわかった。
Example 1 Luminescent activity of coelenterazine in the presence of a stabilizer and four types of solutions (1, 2, 3, 4) below the S / N value were prepared, and the final concentration of coelenterazine (0.001 mM)
And was measured as background activity. Next, Renilla luciferase was added to measure the luminescence activity (RLU: Relative Light Unit), and the measured values are shown in FIG.
Further, FIG. 3 shows the S / N value obtained by dividing the RLU by the first measured background value. As a result, it was found that the background of the sodium
2, 3 and 4,
1: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M NaCl
2: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M Sodium ascorbate
3: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.2 M Na 2 SO 3
4: 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.2 M Thiourea
Using Renilla luciferase, the remaining activity of coelenterazine in the
実施例2 10%FBS溶液におけるセレンテラジンの自家発光活性
以下2種類の溶液(1)、(2)を調製し、セレンテラジンを終濃度(10μMまたは100μM)
になるように溶かし、動物細胞の培地(10%FBSを入り溶液)と1:1(体積比)で混
合し、バックグランドの活性として10秒間の発光を測定した。結果は図5に示した。
(1)、0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M NaCl
(2)、0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M Sodium ascorbate
実施例3:コペポーダルシフェラーゼルシフェラーゼによる発光と自家発光との比
動物細胞から分泌されたコペポーダルシフェラーゼの培地(10%FBS入り)を用いて、
実施例3で調製したセレンテラジン溶液(終濃度:10μMまたは100μM)と反応させ、発光活性(RLU)を測定し、その実測値をそれぞれの自家発光との比を計算し、図6にまとめ
た。その結果、アスコルビン酸ナトリウム塩溶液は少なくとも2倍以上発光と自家発光と
の比の改善が見られた。
Example 2 Autoluminescent activity of coelenterazine in 10% FBS solution The following two types of solutions (1) and (2) were prepared, and coelenterazine was used at a final concentration (10 μM or 100 μM).
And mixed with animal cell culture medium (solution containing 10% FBS) at 1: 1 (volume ratio), and luminescence for 10 seconds was measured as background activity. The results are shown in FIG.
(1), 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M NaCl
( 2), 0.1 M Tris-HCl pH 7.4 / 0.3 M Sodium ascorbate
Example 3: Specific luciferase luminescence by luciferase and auto-luminescence Ratio of copepodal luciferase secreted from animal cells (with 10% FBS)
It was made to react with the coelenterazine solution (final concentration: 10 μM or 100 μM) prepared in Example 3, and the luminescence activity (RLU) was measured, and the ratio of the measured value to the respective autoluminescence was calculated and summarized in FIG. As a result, the ascorbic acid sodium salt solution showed an improvement in the ratio of luminescence to autoluminescence at least twice.
本発明は、以下のような応用が可能である。
1)ウミホタルルシフェラーゼ・コペポーダルシフェラーゼ遺伝子によるハイスループッ
トデュアルアッセイシステム:ウミホタルホタル発光酵素遺伝子にA転写活性領域を、同
時にコペポーダルシフェラーゼ遺伝子にB転写活性領域を挿入、細胞内に2つの遺伝子構築物を導入する。一定時間経過後、培養液の一部を取り出し、多検体プレート、例えば、2枚の96穴プレートに半分ずつ分注する。一方のプレートには、ウミホタルルシフェリン溶液を加え、A転写活性を測定する。もう一方のプレートには、セレンテラジン安定化溶
液を加えて、B転写活性を測定する。A或いはB転写活性領域をコントロール遺伝子配列(
例えば、SV40、CMVプロモータ)とすることで、一方の転写活性をノーマライズする。9
6穴プレートでは、全てのサンプルの発光活性を測定するには長時間要するが、セレンテラジン安定化溶液を用いることで再現性の高い発光値が測定可能である。
2)コペポーダルシフェラーゼによるハイスループットイムノアッセイ:コペポーダルシ
フェラーゼは室温で長期間安定であるので、例えばビオチン標識コペポーダルシフェラーゼ・ストレプトアビジン複合体を製造、サンドイッチ法や競合阻害法などで対象物質を抗体で検出、2次抗体としてビオチン標識コペポーダルシフェラーゼ・ストレプトアビジン
複合体を用いることでイムノアッセイを行う。全てのサンプルの発光活性を測定するには長時間要するが、セレンテラジン安定化溶液を用いることで再現性の高い発光値が測定可能である。
The present invention can be applied as follows.
1) High-throughput dual assay system using Cypridina luciferase / coped luciferase gene: A transcriptional active region is inserted into the Cypridina luciferase gene, and a B transcriptional active region is inserted into the copepod luciferase gene, and two gene constructs are introduced into the cell. After a certain period of time, a part of the culture solution is taken out and dispensed in half into a multi-sample plate, for example, two 96-well plates. Add Cypridina luciferin solution to one plate and measure A transcriptional activity. To the other plate, a coelenterazine stabilization solution is added and B transcriptional activity is measured. A or B transcriptional active region is a control gene sequence (
For example, SV40, CMV promoter) normalizes one transcriptional activity. 9
With a 6-well plate, it takes a long time to measure the luminescence activity of all samples, but a luminescent value with high reproducibility can be measured by using a coelenterazine stabilizing solution.
2) High-throughput immunoassay with copepod luciferase: Since copepod luciferase is stable at room temperature for a long time, for example, a biotin-labeled copepod luciferase / streptavidin complex is produced, and the target substance is detected with an antibody by the sandwich method or competitive inhibition method. An immunoassay is performed using a biotin-labeled copepod luciferase / streptavidin complex as the next antibody. Although it takes a long time to measure the luminescence activity of all samples, a luminescent value with high reproducibility can be measured by using a coelenterazine stabilizing solution.
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