JP5636331B2 - ペプチドの遊離方法および回収方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態において、液体試料の量は特に限定されないが、微量の場合は後述する加熱処理により液体試料中の水分が完全に失われないように留意すべきである。
また、本発明の実施形態において、ペプチドの等電点は特に限定されず、ペプチドは塩基性ペプチド、酸性ペプチドおよび中性ペプチドのいずれであってもよい。
そのようなバイオマーカーであるペプチドとしては、例えばグレリン、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、ブラジキニン、α−エンドルフィン、Cペプチド、C3fフラグメント、ITIH4フラグメント、Aβペプチドなどが挙げられるが、これらに限定されない。すなわち、本発明において、遊離されるペプチドには、これまでに同定されていない新規なアミノ酸配列を有するペプチドも含み得る。
また、本発明の実施形態において、加熱処理に用いる装置は、液体試料の温度を調節しながら加熱できる装置であれば特に限定されないが、例えば水熱反応器、マイクロ波照射装置などが挙げられる。
また、上記のアルブミンの自己会合体は、液体試料に含まれる溶媒に不溶であり、加熱処理後の液体試料中に沈殿する。すなわち、加熱処理後の液体試料は、アルブミンの自己会合体である沈殿物とペプチドを含む上清画分とに分離される。
(1)ペプチドとアルブミンとの複合体を含む液体試料を加熱処理してアルブミンの自己会合体を形成させることにより、該ペプチドをアルブミンから遊離させる工程(以下、遊離工程という);および
(2)加熱処理後の液体試料から該自己会合体を除去して、遊離したペプチドを回収する工程(以下、回収工程という)。
したがって、本発明の回収方法においては、除去したアルブミンの自己会合体からペプチドを含む上清を取得する工程をさらに含んでもよい。アルブミンの自己会合体からペプチドを含む上清を取得する方法としては、例えば該自己会合体を限外ろ過チューブに入れて遠心することにより上清を搾り取ってもよいし、該自己会合体をホモジナイザーで撹拌することにより上清を取得してもよい。なお、このアルブミンの自己会合体からペプチドを含む上清を取得する方法においては、加熱処理を行う必要はない。
(1)ペプチドとアルブミンの複合体を含む液体試料の調製
ペプチドとして、ACTHの1位〜24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社ペプチド研究所)および該ペプチドを赤色蛍光色素であるテトラメチルローダミン(TMR)で標識したTMR-ACTH部分ペプチド(株式会社バイオロジカ)を用いた。なお、ACTHは塩基性ペプチドである。また、アルブミンとして、ヒト血清アルブミン(HSA、シグマアルドリッチジャパン株式会社)を用いた。上記のペプチドとHSAを超純水に溶解して、ペプチドとアルブミンの複合体を含む液体試料(ACTH部分ペプチド濃度:34μM、TMR-ACTH部分ペプチド濃度:6μM、HSA濃度:600μM)を調製した。なお、HSAと、ACTH部分ペプチドおよびTMR-ACTH部分ペプチドとの間の平衡の解離定数(Kd)を蛍光滴定法により計測したところ、Kd値は6μMであった。すなわち、前記の調製された溶液中では、98.9%のACTH部分ペプチドおよびTMR-ACTH部分ペプチドが、HSAと複合体を形成している。
上記の液体試料(3mL)を10 mL容のガラス試験管に移し、次にテフロン製の試験管用耐圧密封ホルダー(マイルストーンゼネラル株式会社)にて封じてから、マイクロ波照射装置(MultiSYNTH型、マイルストーンゼネラル株式会社)を用いて140、155、170および210℃で120分間加熱処理した。本発明を実施した実験室内の温度(25℃一定調温)から、それら4つの温度に達するまでの時間、すなわち昇温速度はいずれの場合も、毎分35℃とした。加熱後の冷却は、前記のマイクロ波照射装置に接続されたエアコンプレッサー(YC-3R型、株式会社八重崎空圧)から圧縮空気を前記の耐圧密封ホルダーに対して吹き付けることで行った。冷却速度は、毎分20℃とした。対照として、上記の液体試料(3mL)を同様に封じてから、25℃で120分間保温した。
なお、前記のマイクロ波照射による加熱方法以外にも、密封式溶解るつぼ(MR-28型、オーエムラボテック株式会社)の中に前記の液体試料(3mL)を封じてから、オーブン(FC-410型、アドバンテック東洋株式会社)内部に静置し、オーブンからの熱伝導によって加熱する方法も試したが、マイクロ波照の場合とまったく同様の結果が得られた。
上記の各温度での加熱処理後の液体試料中には、いずれも沈殿物が見られた。しかし、25℃で保温した液体試料には沈殿物は認められなかった。
加熱処理後の各液体試料の上清画分をサンプルとしてSDS-PAGEを行った。ニューページLDSサンプルバッファーおよびニューページサンプル還元試薬(共にライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて上記サンプルを70℃で10分間加熱処理し、ニューページ4-12%ビス-トリスゲルおよびニューページMES SDSランニングバッファー(共にライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて200V(定電圧)で30分間、電気泳動を行った。泳動槽はエクセルシュアロックミニセル(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)、電源装置はパワーステーション1000XP(アトー株式会社)を用いた。電気泳動後のゲルについて、TMR-ACTH部分ペプチドを蛍光イメージャー(Pharos FX Molecular Imager型、バイオラッドラボラトリーズ株式会社)を用いて検出し、HSAを銀染色により検出した。銀染色には銀染色キット「イージーステインシルバー」(アトー株式会社)を用いた。染色の各工程は以下の通りである。固定;固定液 100 mL(超純水40 mL+メタノール 50 mL+酢酸 10 mL+キット瓶S-1 1 mL)で10分間振とう、洗浄;超純水100 mLで10分間振とう×3回、染色;染色液(超純水100 mL+キット瓶S-2 1 mL)で10分間振とう、洗浄;超純水100 mLで30秒間振とう、発色液100 mL(超純水200 mL+キット瓶S-3 1 mL+キット瓶S-4 1 mL)で30秒間振とう、発色;発色液 100 mLで5〜10分間振とう、停止;停止液 100 mL(超純水100 mL+酢酸 1 mL)で10分間振とう、洗浄;超純水100 mLで5分間振とう×2回。振とう機はインビトロシェーカーWave-SI(タイテック株式会社)を用いた。結果を図1に示す。なお、図1において「mk」とは、サイズマーカーとしてTMR-ACTH部分ペプチドのみを電気泳動したレーンを示す。
(1)液体試料の調製
アルブミンとしてウシ血清アルブミン(BSA、シグマアルドリッチジャパン株式会社)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ペプチドとアルブミンの複合体を含む液体試料(ACTH部分ペプチド濃度:34μM、TMR-ACTH部分ペプチド濃度:6μM、BSA濃度:600μM)を調製した。
実施例1と同様にして上記の液体試料(3mL)を加熱処理した。なお、加熱温度および時間は次のとおりである。(i)130、140、155および170℃で5分間の加熱処理、(ii)50、105、120、140および150℃で60分間の加熱処理および(iii)25、130および140℃で1110分間の加熱処理。
加熱処理後の各液体試料について、実施例1と同様にしてアルブミンとペプチドを検出した。結果を図2〜4に示す。なお、図3において「Ag」とは銀染色を意味し、「FL」とは蛍光イメージングを意味する。また、図2および4は蛍光イメージングの結果のみ示す。
(1)液体試料の調製
ペプチドとして、18アミノ酸からなるSA21を緑色蛍光色素であるフルオレセインイソチオシアネート(FITC)で標識したFITC- SA21(株式会社バイオロジカ)を用いた。なお、SA21は酸性ペプチドである。また、アルブミンとしてBSA(シグマアルドリッチジャパン株式会社)を用いた。上記のペプチドとBSAを超純水に溶解して、ペプチドとアルブミンの複合体を含む液体試料(FITC- SA21濃度:43μM、BSA濃度:100μM)を調製した。なお、BSAと、FITC-SA21との間のKd値を蛍光滴定法により計測したところ、その値は1μM以下と、HSAとACTH部分ペプチドとの間の結合の親和性よりも6倍以上強いことが判明した。すなわち、前記の調製された溶液中では、98.3%のFITC-SA21が、HSAと複合体を形成している。
実施例1と同様にして上記の液体試料(1mL)を加熱処理した。なお、加熱温度および時間は次のとおりである。(i)140℃で120分間の加熱処理、(ii)170℃で5、30および120分間の加熱処理および(iii)200℃で5分間の加熱処理。
加熱処理後の各液体試料について、実施例1と同様にしてアルブミンとペプチドを検出した。結果を図5に示す。なお、図5において「mk」とは、サイズマーカーとしてFITC- SA21のみを電気泳動したレーンを示す。
(1)液体試料の調製
アルブミンとしてウシ血清アルブミン(BSA、シグマアルドリッチジャパン株式会社)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ペプチドとアルブミンの複合体を含む液体試料(ACTH部分ペプチド濃度:91μM、TMR-ACTH部分ペプチド濃度:9μM、BSA濃度:100μM)を調製した。
実施例1と同様にして上記の液体試料(1mL)を加熱処理した。なお、加熱温度および時間は次のとおりである。(i)170℃で30分間の加熱処理および(ii)200℃で5分間の加熱処理。
液体試料の加熱処理によって生じたアルブミンの自己会合体に、限外ろ過チューブ(アミコンウルトラ分子量カットオフ10,000型、日本ミリポア株式会社)を用いる遠心ろ過またはマイクロホモジナイザーによる撹拌を行い、該自己会合体含まれる液体試料の上清画分を回収した。なお、遠心ろ過および撹拌はそれぞれ2回ずつ行った。
加熱処理後の各液体試料および自己会合体から回収した上清画分について、実施例1と同様にしてアルブミンとペプチドを検出した。結果を図6に示す。なお、図6において「mk」とは、サイズマーカーとしてTMR-ACTH部分ペプチドのみを電気泳動したレーンを示す。また、レーンNo.1〜10において電気泳動したサンプルは、以下の表1に示す。
Claims (6)
- ペプチドとアルブミンとの複合体を含む液体試料を加熱処理してアルブミンの自己会合体を形成させることにより、前記ペプチドをアルブミンから遊離させることを特徴とし、前記加熱処理が、140〜260℃の温度で5分〜19時間加熱する処理である、ペプチドの遊離方法。
- ペプチドとアルブミンとの複合体を含む液体試料を加熱処理してアルブミンの自己会合体を形成させることにより、前記ペプチドをアルブミンから遊離させる工程と、
加熱処理後の液体試料から前記自己会合体を除去して、遊離したペプチドを回収する工程と
を含み、前記加熱処理が、140〜260℃の温度で5分〜19時間加熱する処理である、ペプチドの回収方法。 - 前記加熱処理が、液体試料中のペプチドが熱によって完全には分解されない条件で行われる請求項1または2に記載の方法。
- 前記液体試料が生体試料であり、前記ペプチドが該生体試料中に存在するペプチドである請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記生体試料が血液、血漿、血清または体液である請求項4に記載の方法。
- 前記ペプチドが血液中に存在するバイオマーカーである請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
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