JP5332178B2

JP5332178B2 - 多色ルシフェラーゼの検出方法

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Publication number: JP5332178B2
Application number: JP2007285644A
Authority: JP
Inventors: 友実浅井; 重明西井
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: JP2009112199A

Description

本発明は、ルシフェリン−ルシフェラーゼの発光反応を用いた、サンプル中のルシフェラーゼの存在量の検出方法に関する。さらに詳しくは、複数の発光スペクトル特性を有する甲虫由来のルシフェラーゼをノニデット（登録商標）Ｐ４０またはポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルを含む発光試薬を用いて同時検出する方法ならびにその為の試薬に関する。

レポーター遺伝子を用いた遺伝子発現制御解析は、レポーター遺伝子に連結されたシス作用性塩基配列要素（プロモーター、エンハンサー、サイレンサーなどの遺伝子発現制御配列）を含むプラスミドを細胞に導入して、ある条件下において発現されるレポーター酵素の活性を指標に遺伝子発現制御を評価する手法である。これまで多くのレポーター酵素がこの評価に用いられてきたが、ホタルルシフェラーゼの発光を利用したシステムは感度が高く、活性測定が簡便なことから、現在広く用いられている。

しかしながら、レポーター活性をサンプル間で評価する際には、トランスフェクション効率、細胞数、生育状態、細胞死等、遺伝子発現制御とは関係しない、レポーター酵素の絶対量の変化をもたらす要因が存在する。このため、被験配列に連結されたレポーター遺伝子とあわせて、一定発現（コントロール）プロモーターに連結された基質特異性、あるいは反応性の異なるレポーター分子を内部標準として加え、サンプル間で標準化処理を行う必要がある。このように２つ以上の遺伝子発現を同時に測定するために、これまで種々の遺伝子、特にホタルルシフェラーゼと異なった基質特異性を示すウミシイタケルシフェラーゼ（Ｒｅｎｉｌｌａｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ）がクローニングされ用いられてきた。しかし、この方法では発光の機構が異なるため、複数の反応及び測定を行わなければならず煩雑であった。

一方、ホタルルシフェラーゼ遺伝子から発光色の異なる変異体を見つける研究（非特許文献１）や、発光色の異なる４種類のヒカリコメツキムシ由来ルシフェラーゼの単離（非特許文献２）、２色の鉄道虫由来のルシフェラーゼの研究（非特許文献３）、イリオモテボタル由来ルシフェラーゼの変異体の研究（非特許文献４）などが進められてきた。これらのルシフェラーゼは同じ基質で異なった発光色を示すことで注目された。特に、ホタルルシフェラーゼ変異体はｐＨにより発光スペクトルが変動してしまうことから、多色測定においてはコメツキムシ、鉄道虫、イリオモテボタル由来ルシフェラーゼなどのようにｐＨに対して発光スペクトルが変動しないルシフェラーゼが好ましく、３色の発光ルシフェラーゼを用いたアッセイシステムが実用化されている（近江谷ら、マルチ遺伝子転写活性測定システム、特許文献１）。しかし、これらのルシフェラーゼの安定性が異なるため、特に複数のルシフェラーゼを同時に検出しようとする際、いずれのルシフェラーゼも細胞から安定して効率よく抽出し、発光反応を行える検出試薬の開発が望まれていた。
ＣｏｎｔａｇＣ．ｅｔａｌ，ＲｅｄＳｈｉｆｔｅｄｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ，ＵｎｉｔｅｄＳａｔｅｓＰａｔｅｎｔ６，４９５，３５５（２００２）ＷｏｏｄＫ．Ｖ．，ＬａｍＹ．Ａ．，ＳｅｌｉｇｅｒＨ．Ｈ．，ａｎｄＭｃＥｌｒｏｙＷ．Ｄ．１９８９，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２４４，７００−７０２：ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＤＮＡＣｏｄｉｎｇＣｌｉｃｋＢｅｅｔｌｅｓＬｕｃｉｆｅｒａｓｅｓＣａｎＥｌｉｃｉｔＢｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｏｌｏｒｓＶｉｖｉａｎｉＶ．Ｒ．，ＢｅｃｈａｒａＥ．Ｊ．Ｈ．，ＯｈｍｉｙａＹ．１９９９，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，３８，８２７１−８２７９ＶｉｖｉａｎｉＶ．，ＵｃｈｉｄａＡ．，ＳｕｅｎａｇａＮ．，ＲｙｕｆｕｋｕＭ．，ａｎｄＯｈｍｉｙａＹ．２００１，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．２８０，１２８６−１２９１ＷＯ２００４／０９９４２１

本発明の目的は、複数色の発光酵素に対し、細胞試料からルシフェラーゼを安定して効率よく抽出し、発光反応を行える検出試薬に関する。さらに詳しくは、複数色の発光酵素を同時に安定して効率よく抽出し、発光反応を行える検出試薬に関する。

本発明者らは、上記課題を解決するため、発光反応液にルシフェリンの発光基質であるＤ−ルシフェリン、アデノシン三リン酸などの他に、界面活性剤としてポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルを含有させることによって、安定して抽出・発光反応を行うことができることを見出し、本発明を完成させるに到った。

すなわち、本発明は以下のような構成からなる。
［項１］
イリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの群から選択される１ないし２以上のルシフェラーゼを発現する細胞培養液中のルシフェラーゼの発光量を測定するための試薬であって、Ｄ−ルシフェリン、アデノシン三リン酸、マグネシウム塩、及び界面活性剤として、ノニデット（登録商標）Ｐ４０またはポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルを含む発光試薬。
［項２］
前記ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルが、細胞培養液と混合後、０．０２５〜１．５％である、項１に記載の試薬。
［項３］
前記ノニデット（登録商標）Ｐ４０が、細胞培養液と混合後、０．０２５〜０．２５％である、項１に記載の試薬。
［項４］
イリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの群から選択される１ないし２以上のルシフェラーゼを発現する細胞培養液中のルシフェラーゼの発光量を測定するための試薬であって、細胞をＤ−ルシフェリン、アデノシン三リン酸、マグネシウム塩、及び界面活性剤として、ノニデット（登録商標）Ｐ４０またはポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルを含む試薬。

本発明の方法により、複数色のルシフェラーゼを含む検体中の各ルシフェラーゼの相対光量を安定して測定できるため、複数の遺伝子の転写活性を同時にモニターするなど、複数のレポーターを用いた種々の生命現象の定量が可能となった。さらに、本発明の方法によりプレートリーダーを用いて多検体を一度により安定して測定することが可能となり、創薬スクリーニング、化学物質の毒性評価などに広く応用できる。

以下に本発明を詳細に説明する。
本発明で検出するルシフェラーゼは、イリオモテボタルＲｈａｇｏｐｈｔｈａｌｍｉｄａｅＯｈｂａｉ由来の緑色発光ルシフェラーゼ（非特許文献５）、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ（非特許文献４）、鉄道虫Ｐｈｒｉｘｏｔｈｒｉｘｈｉｒｔｕｓ由来の赤色発光ルシフェラーゼ（非特許文献３）などが挙げられる。これらルシフェラーゼは野生型の配列、あるいは１ないし２以上のアミノ酸残基の置換、挿入、欠失があってもよい。これらは通常、発現可能な遺伝子構築物の形で細胞に導入されるが、ルシフェラーゼ遺伝子はｃＤＮＡ由来などの天然の遺伝子を使用してもよいが、試験に使用される細胞種において翻訳効率が向上するように遺伝子工学的に改変された遺伝子を用いることがより好ましく、近江谷らのルシフェラーゼが例示される（マルチ遺伝子転写活性測定システム、特許文献１）。
ＯｈｍｉｙａＹ．，ＭｉｎａＹ．，ＶｉｖｉａｎｉＶ．Ｒ．，ＯｈｂａＮ．２０００，Ｓｃｉ．Ｒｅｐ．ＹｏｋｏｓｕｋａＣｉｔｙＭｕｓ．４７，３１−３８

さらに、天然の発光酵素と同一のアミノ酸配列を有しても、また１又は２以上のアミノ酸の置換、付加、欠失または挿入が含まれるものであってもよいし、Ｎ末端またはＣ末端に第２のタンパク質が結合した融合タンパク質であってもよい。

前記ルシフェラーゼは、ホタルルシフェラーゼと同様Ｄ−ルシフェリンを発光基質として検出することが可能である。すなわち、ルシフェラーゼを含むサンプル溶液を発光反応に十分な濃度のＤ−ルシフェリン、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、マグネシウム塩などを含む発光試薬を混合し、この反応によって生じる発光量を測定し、各サンプル中のルシフェラーゼの相対的な存在量を決定する。

前記ルシフェラーゼの検出は、Ｄ−ルシフェリンを細胞に浸透させることによっても発光を生じせしめることができるが、より高感度な検出を行うにはルシフェラーゼを発現する細胞を物理的に破砕あるいは化学的に溶解し、その処理液の全部または一部と発光反応に十分な濃度のＭｇイオン、ＡＴＰ、ルシフェリンなどを含む発光反応液を調製し、前記反応液の発光量をもとに各サンプル中のルシフェラーゼの相対的な存在量を決定することが好ましい。細胞を物理的に破砕する方法としては、超音波破砕法が挙げられる。化学的に溶解する手法としては、細胞を界面活性剤を含む溶液と接触させる方法である。この破砕／溶解された細胞抽出液を前記試薬と混合し、発光を測定することによってルシフェラーゼの存在量を調べることができる。しかしながら、このような細胞で発現するルシフェラーゼの検出においては、発光試薬に界面活性剤を添加することによって、細胞を溶解しながら発光反応を行う方法は操作性がよく、サンプル数が多い場合に最適である。

前記、細胞を溶解してルシフェラーゼを抽出しながら発光反応を行うために発光試薬に添加される界面活性剤としては、ルシフェラーゼを失活させたり、その活性をできるだけ阻害しない種類、濃度でなければならない。本発明に用いられるルシフェラーゼの抽出には非イオン性界面活性剤の使用が好ましい。一般に、ホタルＰｈｏｔｉｎｕｓＰｙｒａｌｉｓ由来ルシフェラーゼを細胞から抽出する界面活性剤としてＴｒｉｔｏｎＸ１００（ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテル）が用いられるが、本発明に用いられるルシフェラーゼの抽出には、ＮｏｎｉｄｅｔＰ４０（ＮＰ４０、ポリオキシエチレン（９）オクチルフェニルエーテル）（ＣＡＳ９０３６−１９−５）、ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル（ブリジ（登録商標）−５８）（ＣＡＳ９００４−９５−９）を使用することが好ましい。使用濃度としてはポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルについては、細胞培養液と混合後０．０２５〜１．５％が好ましい。下限は、さらに好ましくは０．０５％である。上限は、さらに好ましくは０．５％、最も好ましくは０．２５％である。一方、ノニデット（登録商標）Ｐ４０が、細胞培養液と混合後、０．０２５〜０．２５％が好ましい。

本発明に使用するルシフェリンは、本発明に用いられるルシフェラーゼが作用するものであれば特に限定されないが、好ましくはＤ−ルシフェリンで、塩としてはカリウム塩、ナトリウム塩などである。天然物と化学合成品いずれであってもよいが、化学合成品の方がロット間のバラツキが少ないようである。さらに、Ｄ−ルシフェリン誘導体であってもよい。本発明で使用されるルシフェリンの濃度は、好ましくは０．０１ｍＭ〜１０ｍＭであり、さらに好ましくは０．１ｍＭ〜３ｍＭである。

本発明に使用するＡＴＰは、塩であってもよく、ナトリウム塩やカリウム塩、マグネシウム塩などが挙げられる。本発明で使用されるＡＴＰの濃度の下限は０．０１ｍＭが好ましいが、さらに好ましくは０．５ｍＭ、さらに好ましくは１ｍＭ、さらには１．５ｍＭ以上であることが好ましい。一方、ＡＴＰの濃度の上限は１００ｍＭが好ましいが、さらに好ましくは１０ｍＭ、さらに好ましくは５ｍＭである。

本発明に使用するマグネシウム塩は、マグネシウムイオンを含む化合物から提供され、このような化合物としては、硫酸マグネシウム、炭酸水酸化マグネシウム、塩化マグネシウム、酢酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、シュウ酸マグネシウムなどが挙げられる。マグネシウムイオンの濃度は、０．０１〜２５ｍＭであり、より好ましくは０．１〜１０ｍＭ、さらに好ましくは４〜８ｍＭである。

本発明ではさらに、発光反応を増強するため補酵素Ａを含むことが好ましい。好ましい濃度は０．１〜１０ｍＭ、より好ましくは０．１〜１ｍＭ以上である。

本発明では、さらにイオン強度やｐＨを維持するために、緩衝成分を含んでもよい。緩衝成分としては、ＨＥＰＥＳ、Ｔｒｉｃｉｎｅ、Ｔｒｉｓ、ＭＯＰＳ、グリシルグリシンなどが挙げられ、通常は２０〜１００ｍＭの使用が好ましい。好ましいｐＨ範囲は７．０〜８．５である。ｐＨ７．８〜８．０で最大発光を得ることができるが、ｐＨを７．８以下にすることによって発光持続性を高めることができる。本発明ではさらにルシフェラーゼの活性を増強するタンパク質性材料、例えば、ウシなどの哺乳類血清アルブミン、ラクトアルブミンなどを存在させることもできる。

本発明の方法は、さらにサンプル中に存在して、ルシフェラーゼやＡＴＰなどに悪影響を及ぼす可能性のある金属含有プロテアーゼやホスファターゼの活性を抑制するため、ＥＤＴＡまたはＣＤＴＡ、ＥＧＴＡなどのキレート剤などを含有させることができる。好ましい濃度としては１〜５ｍＭである。

さらに、本発明の方法では、ルシフェラーゼのタンパク質の安定性を保護する作用が考えられる還元剤を含んでもよい。還元剤としてはジチオトレイトールや２−メルカプトエタノールなどのスルフィドリル化合物が挙げられる。しかしながら、特許文献１に開示されるホタルルシフェラーゼのような発光増強効果は認められないため、通常使用される０．５〜５ｍＭの範囲であれば、いずれでもよい。

本発明の一つの態様としては、前記ルシフェラーゼをコードする遺伝子の上流に転写調節配列を連結し、この遺伝子構築物を細胞に導入することによって発現するルシフェラーゼの検出である。これによって、ルシフェラーゼの発現量を指標に前記細胞における前記転写制御配列の転写制御を解析することが可能である。

本発明に用いられる細胞とは動物由来の細胞であるが、好ましくは哺乳類由来の細胞であって、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ウシ、ウマ、ヒツジ、サル、ブタなどの細胞が挙げられる。

本発明の別の態様としては、前記ルシフェラーゼを試験対象となる第２のタンパク質との融合タンパク質の形で発現させ、その存在量を発光を測定することによって、試験対象となったタンパク質量の調節をモニターする方法である。例えば、ＩκＢとの融合タンパク質として細胞内で発現させることによって、ＴＮＦα、ＩＬ−１など刺激によってＩκＢが分解され、転写因子ＮＦκＢの活性化される経路の活性化されるが、一定発現プロモーターに連結されたＩκＢとの融合タンパク質の分解の程度を測定することによって、この活性化を定量的にモニターすることができる。

本発明の別の態様としては、前記ルシフェラーゼを検出するための試薬・キットであって、ルシフェリン、１ｍＭ以上のアデノシン三リン酸、マグネシウムイオン、緩衝成分、及び界面活性剤としてノニデット（登録商標）Ｐ４０またはポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルを含む。１つのこのような組成物は、０．１ｍＭ〜３ｍＭルシフェリン、１〜３ｍＭＡＴＰ、０．１〜１０ｍＭマグネシウムイオン、０．０２５〜１．５％のノニデット（登録商標）Ｐ４０またはポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルを含む水溶液である。さらに、０．１〜１０ｍＭ補酵素Ａ、及び／または１〜４．５ｍＭのジチオトレイトールまたは２−メルカプトエタノールを含む組成物である。これら検出に必要な成分をすべて含有する試薬であってもよいし、別個のパーツからなるキットであってもよい。
なお、ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルの濃度の、さらに好ましい下限は０．０５％である。また、さらに好ましい上限は０．５％、最も好ましくは０．２５％である。

以下、本発明の実施例を例示することによって、本発明の効果をより一層明確なものとする。

実施例１ルシフェラーゼの抽出／発光に対する界面活性剤の比較
９６ウェル白色不透明プレートにＣＨＯ細胞を播種し（３×１０５ｃｅｌｌｓ／ウェル）、１０％ＦＣＳを含むＨａｍ‘ｓＦ１２培地（日水製薬）１００μｌ／ウェル中で培養した。翌日、イリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの発現プラスミド（それぞれ、東洋紡績製、ＭｕｌｔｉＲｅｐｏｒｔｅｒＡｓｓａｙＳｙｓｔｅｍ −Ｔｒｉｐｌｕｃ（登録商標）− ＳＶ４０コントロールベクターの、ｐＳＬＧ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌ、ｐＳＬＯ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌ、ｐＳＬＲ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌ）をＧｅｎｅＪｕｉｃｅＴｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎＲｅａｇｅｎｔ（Ｎｏｖａｇｅｎ社）を用いて、トランスフェクションした。２４時間培養後、６０ｍＭＴｒｉｃｉｎｅｐＨ８．０、４ｍＭＭｇＳＯ_４、３ｍＭＥＤＴＡ、０．３ｍＭＣｏｅｎｚｙｍｅＡ、０．５８ｍＭＤ−ｌｕｃｉｆｅｒｉｎ、４ｍＭＤＴＴ、１．５ｍＭＡＴＰ、さらに界面活性剤として０．０５〜１％ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル、０．０１〜０．５％ＴｒｉｔｏｎＸ−１００，０．０１〜０．５％Ｎｏｎｉｄｅｔ（ノニデット）（登録商標）Ｐ−４０のいずれかを含む発光試薬を調製し、培地１００μｌを含んだままの細胞に１００μｌの発光試薬を添加した（すなわち、各試薬成分濃度は反応液中では前記の１／２となる）。１０分間インキュベートして細胞を溶解し、発光を測定し、さらにその１５分後（試薬添加２５分後）、３０分後（試薬添加４０分後）の発光を測定した。

図１はポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル、ＴｒｉｔｏｎＸ−１００を含む発光試薬、図２はポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル、ＮｏｎｉｄｅｔＰ−４０を含む発光試薬の測定結果を示す。それぞれ棒グラフは、試薬添加後、１０分、２５分、４０分後の発光強度を、折れ線グラフは１０分後を１００として、４０分後の１０分後に対する相対発光強度の変化を示した。この結果、特にイリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ（ＳＬＧ）、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ（ＳＬＯ）において、ＴｒｉｔｏｎＸ−１００に比べてポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルで細胞を溶解した方がルシフェラーゼの発光強度が高く、さらに発光持続性が高いことが認められた。また、ＮｏｎｉｄｅｔＰ−４０についてもポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルほどではないが、比較的高い効果が認められた。

実施例２ルシフェラーゼの抽出／発光に対する界面活性剤ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル有効濃度の検討
９６ウェル白色不透明プレートにＣＨＯ細胞を播種し（３×１０５ｃｅｌｌｓ／ウェル）、１０％ＦＣＳを含むＨａｍ‘ｓＦ１２培地（日水製薬）１００μｌ／ウェル中で培養した。翌日、ｐＳＬＧ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌ、ｐＳＬＯ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌ、ｐＳＬＲ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌをＧｅｎｅＪｕｉｃｅＴｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎＲｅａｇｅｎｔ（Ｎｏｖａｇｅｎ社）を用いて、トランスフェクションした。２４時間培養後、６０ｍＭＴｒｉｃｉｎｅｐＨ８．０、４ｍＭＭｇＳＯ_４、３ｍＭＥＤＴＡ、０．３ｍＭＣｏｅｎｚｙｍｅＡ、０．５８ｍＭＤ−ｌｕｃｉｆｅｒｉｎ、４ｍＭＤＴＴ、１．５ｍＭＡＴＰ、さらに界面活性剤として０．５〜３％ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルを含む発光試薬を調製し、培地１００μｌを含んだままの細胞に１００μｌの発光試薬を添加した（すなわち、各試薬成分濃度は反応液中では前記の１／２となる）。１０分間インキュベートして細胞を溶解し、発光を測定し、さらにその１５分後（試薬添加２５分後）、３０分後（試薬添加４０分後）の発光を測定した。

図３はポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル０．２５〜１．５％を含む発光試薬の測定結果を示す。それぞれ棒グラフは、試薬添加後、１０分、２５分、４０分後の発光強度を、折れ線グラフは１０分後を１００として、４０分後の１０分後に対する相対発光強度の変化を示した。この結果、特にイリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ（ＳＬＧ）、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ（ＳＬＯ）、鉄道虫由来赤色発光ルシフェラーゼ(ＳＬＲ)ともにポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル０．２５〜１．５％において同等の発光強度、持続性が認められた。

実施例３３色ルシフェラーゼの同時検出
９６ウェル白色不透明プレートに培養したＣＨＯ細胞に、表１に示すように様々な比率で混合したｐＳＬＧ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌ，ｐＳＬＯ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌ，ｐＳＬＲ−ＳＶ４０ｃｏｎｔｒｏｌプラスミドをＧｅｎｅＪｕｉｃｅＴｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎＲｅａｇｅｎｔを用いてトランスフェクションした（ｎ＝６）。
翌日、６０ｍＭＴｒｉｃｉｎｅｐＨ８．０、４ｍＭＭｇＳＯ_４、３ｍＭＥＤＴＡ、０．３ｍＭＣｏｅｎｚｙｍｅＡ、０．５８ｍＭＤ−ｌｕｃｉｆｅｒｉｎ、４ｍＭＤＴＴ、１．５ｍＭＡＴＰ、０．１％ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルからなる発光試薬を調製し、培地１００μｌを含んだままの細胞に１００μｌの発光試薬を添加した（すなわち、各試薬成分濃度は反応液中では前記の１／２となる）。１０分間インキュベートした後、発光をプレートリーダーＡＲＶＯＭＸ（パーキンエルマー社）を用いて、［１］６６０±５０ｎｍ、［２］５９５±３０ｎｍ、［３］５１０±３０ｎｍの光学フィルター存在下で、それぞれ測定した。
別途あらかじめ各ルシフェラーゼを単独で発現する細胞を用いて、各ルシフェラーゼの各フィルター透過率（Ｔｉｊ；ｉはフィルターＮｏ．、ｊ＝ｇ，ｏ，ｒ）を設定し、この透過率と測定値（Ｆｉ）から特開２００７−２１８７７４に開示された算出方法に基づいて、各ルシフェラーゼの活性（Ｇ，Ｏ，Ｒ）を算出した。
具体的には、測定値をＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｅｘｃｅｌに入力し、ＭＩＮＶＥＲＳＥ関数、ＭＭＵＬＴ関数を用いて数１の関係式より各発光酵素のシグナル値を算出した。

さらに、この算出値より内部標準として一定量添加したＳＬＧの活性値を用いて、各ウェルサンプルにおけるＳＬＯ、ＳＬＲの相対活性を算出した（標準化）。

図４は、ＳＬＧの活性で標準化されたＳＬＯ、ＳＬＲの相対活性をプロットした。この結果、各ルシフェラーゼについてプラスミドの添加量に比例した活性を確認することができました。また、ｎ＝６のサンプル間でもバラツキの少ない結果を得ることができた。特に、ｎ＝６は９６ウェル内の３つのｃｏｌｕｍｅに分けて配置したが、プレート内の位置によるバラツキは認められず、安定した測定が行えたことが確認された。

本発明における多色発光ルシフェラーゼの測定方法は、近年注目される多色発光酵素を用いたアッセイ系の測定に用いられ、このアッセイ系は複雑な細胞内転写制御解析、遺伝子転写を指標としたシグナル伝達系などの解析、さらには化合物スクリーニングの系として利用することができ、創薬・医療などの産業界に寄与することが大である。

哺乳類細胞で発現したイリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの細胞抽出・発光反応におけるポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルとＴｒｉｔｏｎＸ−１００の効果を示す図である。哺乳類細胞で発現したイリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの細胞抽出・発光反応におけるポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルとＮｏｎｉｄｅｔＰ−４０の効果を示す図である。哺乳類細胞で発現したイリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの細胞抽出・発光反応におけるポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルの有効濃度を示す図である哺乳類細胞で同時発現したイリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼを本発明の細胞抽出・発光反応方法／試薬において定量的に測定できることを示す図である。

Claims

イリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの群から選択される２以上のルシフェラーゼを発現する細胞培養液中のルシフェラーゼの発光量を測定するための方法であって、（ａ）細胞と、Ｄ−ルシフェリンと、アデノシン三リン酸と、マグネシウム塩と、及び界面活性剤として、細胞培養液と混合後、０．０２５〜０．２５％のポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルとを混合する工程、（ｂ）該混合液の発光を測定する工程、からなる方法。
イリオモテボタル由来の緑色発光ルシフェラーゼ、イリオモテボタル由来の変異体型橙色発光ルシフェラーゼ、鉄道虫由来の赤色発光ルシフェラーゼの群から選択される２以上のルシフェラーゼを発現する細胞培養液中のルシフェラーゼの発光量を測定するための試薬であって、細胞と、Ｄ−ルシフェリンと、アデノシン三リン酸と、マグネシウム塩と、及び界面活性剤として、細胞培養液と混合後、０．０２５〜０．２５％のポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルとを含む試薬。