JP6473366B2 - 温度判定方法、標的ペプチドの検出方法および温度判定試薬 - Google Patents

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Description

本発明は、温度判定方法、標的ペプチドの検出方法および温度判定試薬に関する。
アルブミンを含む試料に含まれる疾患マーカーなどの標的ペプチドは、アルブミンと複合体を形成していることがある。そこで、アルブミンからペプチドを遊離させる方法として、例えば、特許文献1に記載の方法などが提案されている。
特許文献1に記載の方法では、ペプチドとアルブミンとの複合体を含む試料を所定温度で加熱してアルブミンを自己会合させることによって、アルブミンからペプチドを遊離させる。
米国特許出願公開第2012/027740号明細書
本発明は、加熱処理中の試料の温度が所定温度に達しているかどうかを、簡便に判定することができる、温度判定方法および温度判定試薬ならびにこれらを用いた標的ペプチドの検出方法を提供する。
本発明の1つの側面は、試料の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する方法であって、アルブミンを含む試料と温度判定用ペプチドとを混合する工程、得られた混合物を加熱する工程、混合物の加熱前後の光学的変化を検出する工程、および光学的変化の検出結果に基づき、混合物の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する工程、を含む。温度判定用ペプチドとアルブミンとの結合の解離定数(K)が、500μM以上であり、温度判定用ペプチドは、第1標識物質と第2標識物質とを含む、温度判定方法を含む。
また、本発明の他の側面は、標的ペプチドとアルブミンとを含む試料と、温度判定用ペプチドとを混合する工程、混合物を加熱する工程、混合物の加熱前後の光学的変化を検出する工程、および光学的変化の検出結果に基づき、混合物の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する工程を含み、温度判定用ペプチドとアルブミンとの結合のKが、500μM以上であり、温度判定用ペプチドは、第1標識物質と第2標識物質を含み、判定工程において、混合物の温度が所定温度まで上昇したと判定された場合、混合物の上清を回収する工程および上清中の標的ペプチドを検出する工程を実行する、標的ペプチドの検出方法を含む。
さらに、本発明の別の側面は、溶液が所定温度まで上昇したか否かを判定するための試薬であって、試薬は、温度判定用ペプチドを含み、温度判定用ペプチドとアルブミンとの結合のKが、500μM以上であり、温度判定用ペプチドは、第1標識物質と第2標識物質とを含む、温度判定試薬を含む。
本発明によれば、加熱処理中の試料の温度が所定温度に達しているかどうかを、簡便に判定することができる、温度判定方法および温度判定試薬ならびにこれらを用いた標的ペプチドの検出方法を提供することができる。
参考例1において、水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端におけるアミノ酸残基の出現頻度を調べた結果を示すグラフである。 参考例1において、ヒトγグロブリン含有試料について、水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端におけるアミノ酸残基の出現頻度を調べた結果を示すグラフである。 参考例1において、ヒト血清アルブミンを含む試料について、水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端におけるアミノ酸残基の出現頻度を調べた結果を示すグラフである。 参考例1において、血清、ヒトγグロブリンおよびヒト血清アルブミンについて、水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端におけるアミノ酸残基の出現頻度を調べた結果を示すグラフである。 実施例1において、ペプチド濃度と蛍光強度の差との関係を調べた結果を示すグラフである。 実施例2において、HSAに対する各ペプチドのKを調べた結果を示すグラフである。 (A)は実施例2において、未処理および水熱処理後のTMR標識ACTH(1−24)のSDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの図面代用写真、(B)は未処理および水熱処理後のTMR標識ACTH(1−39)のSDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの図面代用写真である。 実施例2において、図6に示される各ペプチドについて、リンカーペプチドに適したペプチドおよびリンカーペプチドに不適なペプチドに分類した結果を示すグラフである。 実施例3において、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの図面代用写真である。 (A)は比較例1において、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの銀染色像の図面代用写真、(B)はSDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの蛍光像の図面代用写真である。 (A)は実施例4において、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの銀染色像の図面代用写真、(B)はSDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの蛍光像の図面代用写真である。 実施例5において、未処理の試料および水熱処理後の試料それぞれについて、励起波長:335nmで蛍光波長:360〜600nmにおける蛍光スペクトルを測定した結果を示すスペクトル図である。 実施例5において、未処理の試料および水熱処理後の試料それぞれについて、励起波長:335nmで蛍光波長:490nmにおける蛍光強度と、水熱処理における加熱温度との関係を調べた結果を示すグラフである。 実施例5において、未処理のDABCYL−HSA397−413断片−EDANSおよびDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの水熱処理後の産物それぞれについて、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの蛍光像の図面代用写真である。 実施例6において、未処理の試料および水熱処理後の試料それぞれについて、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を示すグラフである。 実施例7において、MCA−HSA397−413断片−DNPの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を示すグラフである。 (A)実施例8において、未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を示す図面代用写真、(B)はDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を示すグラフである。 (A)は実施例9において、可視光下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を示す図面代用写真、(B)は紫外線照射下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を示す図面代用写真、(C)はDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を示す図面代用写真である。 (A)は実施例10において、可視光下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を示す図面代用写真、(B)はDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を示すグラフである。 (A)は実施例10において、紫外線照射下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を示す図面代用写真、(B)はDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を示すグラフである。
1.温度判定方法
本実施形態に係る温度判定方法は、試料の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する方法であって、アルブミンを含む試料と温度判定用ペプチドとを混合する工程(以下、「混合工程」ともいう)、得られた混合物を加熱する工程(以下、「加熱工程」ともいう)、混合物の光学的変化を検出する工程(以下、「光学的変化検出工程」ともいう)、および光学的変化の検出結果に基づき、混合物の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する工程(以下、「判定工程」ともいう)、を含む。温度判定用ペプチドとアルブミンとの結合の解離定数(K)が、500μM以上であり、温度判定用ペプチドは、第1標識物質と第2標識物質とを含むことを特徴とする。
本実施形態では、アルブミンを含む試料が用いられる。試料としては、例えば、生体試料が挙げられる。生体試料としては、例えば、全血、リンパ液などの体液、尿などの排泄物、これらを前処理した試料が挙げられるが、特に限定されない。これらを前処理した試料としては、血漿、血清などが挙げられる。
所定温度は、アルブミンを自己会合させ、かつ温度判定用ペプチドの開裂に基づく光学的変化を生じさせる温度である。この温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは140℃以上である。所定温度の上限は、温度判定用ペプチドの開裂に基づく光学的変化を検出できる温度であればよい。通常、所定温度の上限は、好ましくは260℃である。本実施形態に係る温度判定方法を標的ペプチドの検出に用いる場合には、所定温度での加熱によって検出不能なほどに標的ペプチドが分解されないようにしなければならない。加熱処理条件は、加熱処理後の標的ペプチド、または標的ペプチドの存在を示す標的ペプチドの断片を特異的に検出できるような条件とする。この温度は標的ペプチドの種類によって設定される。
温度判定用ペプチドは、アルブミンに対する解離定数が500μM以上のペプチドである。そのため、温度判定用ペプチドは、試料中ではアルブミンとは結合または会合しにくい。温度判定用ペプチドは、後述のリンカーペプチドと第1標識物質と第2標識物質とを含む。リンカーペプチドは、第1標識物質と第2標識物質を有する。
本明細書において、「解離定数(K)」は、常圧で25℃、pH7.5および電気伝導率(以下、「伝導率」ともいう)10mS/cmの条件での解離定数をいう。アルブミンに対する温度判定用ペプチドの解離定数の値が大きいほど、アルブミンに対する温度判定用ペプチドの親和性が低いことを意味する。
本明細書において、「リンカーペプチド」は、2〜130アミノ酸残基からなるペプチドをいう。リンカーペプチドは、合成ペプチドであっても、天然由来ペプチドであってもよい。リンカーペプチドの等電点は、特に限定されない。リンカーペプチドとしては、例えば、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)(1−39)〔ACTH(1−39)〕(配列番号:16)、ACTH(1−41)(配列番号:17)、(Glu)10(配列番号:18)、ダイノルフィンA(配列番号:19)、(Gly)10(配列番号:20)、(Arg)10(配列番号:21)、Cp6(配列番号:22)、C4a(配列番号:23)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP、配列番号:24)、ブラジキニン(配列番号:25)、HSA237−249断片(配列番号:26)、C3f(配列番号:27)、ITIH4(配列番号:28)、HSA397−413断片(配列番号:29)、HSA599−609断片(配列番号:30)、C−ペプチド(配列番号:31)、コリスチン(配列番号:32)などが挙げられるが、特に制限されない。なお、コリスチンは、コリスチンA単独、コリスチンB単独、およびコリスチンAとコリスチンBとの混合物のいずれであってもよい。
リンカーペプチドにおいて、第1標識物質および第2標識物質の付加部位は、特に限定されない。後述のリンカーペプチドの開裂によって、第1標識物質と第2標識物質とが離隔する位置であればよい。この開裂によってより確実に第1標識物質と第2標識物質とが離隔するよう、リンカーペプチドのN末端に第1標識物質が結合し、C末端に第2標識物質が結合していることが好ましい。
第1標識物質および第2標識物質は、温度判定用ペプチドの開裂により、検出可能な光学的変化を生じるものが好ましい。光学的変化は、検出が容易であることから、温度判定用ペプチドに起因する光学的シグナルの波長の変化であることが好ましい。光学的シグナルの波長の変化としては、例えば、光の波長の変化、蛍光の発生などが挙げられるが、特に限定されない。ここで、「蛍光の発生」とは、加熱処理後は所定の閾値以上の強度の蛍光が生じることである。加熱処理前に蛍光が生じていない場合または蛍光強度が閾値未満である場合に「蛍光の発生」を光学的変化として検出することができる。本実施形態においては、第1標識物質および第2標識物質は、蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)を利用する標識物質、生物発光共鳴エネルギー移動(BRET)を利用する標識物質などのなかから、適宜選択され得る。
FRETは、近接した2個の蛍光物質の間でエネルギーが電子の共鳴により直接移動する現象である。FRETでは、ドナーで吸収された励起光のエネルギーがアクセプターである蛍光物質に移動する。これにより、アクセプターから蛍光が放射される。BRETは、生物発光物質が光を発するために使うエネルギーが発光物質の近傍に配置された蛍光物質などに移動し、蛍光などが生じる現象である。
第1標識物質としては、例えば、エネルギーのドナーとなる蛍光物質、エネルギーのドナーとなる生物発光物質などが挙げられるが、特に限定されない。また、第2標識物質としては、例えば、第1標識物質に用いられる蛍光物質に起因する蛍光のクエンチャー(ドナーとなる蛍光物質からエネルギーを受け取るアクセプターとなる蛍光物質)、第1標識物質に用いられる生物発光物質からエネルギーを受け取るアクセプターとなる蛍光物質などが挙げられるが、特に限定されない。
エネルギーのドナーとなる蛍光物質としては、例えば、5−((2−アミノエチル)アミノ)ナフタレン−1−スルホン酸、7−メトキシクマリン−4−酢酸、フルオロセイン5(6)シソチオシアナート、6−カルボキシフルオロセイン、テトラクロロフルオレセイン、ローダミングリーン(商標)、テトラメチルローダミン、カルボキシローダミン、Cy5(商標)、Cyanin5(商標)、ATTO 655(商標) 、STELLATM−488(商標)、STELLATM−600(商標)、蛍光性ナノ粒子などが挙げられるが、特に限定されない。エネルギーのドナーとなる蛍光物質は、蛍光の検出の容易性の点から、好ましくは5−((2−アミノエチル)アミノ)ナフタレン−1−スルホン酸および7−メトキシクマリン−4−酢酸である。エネルギーのドナーとなる生物発光物質としては、例えば、ルシフェラーゼなどの発光タンパク質などが挙げられるが、特に限定されない。クエンチャーとしては、例えば、4−[4−(ジメチルアミノ)フェニルアゾ]安息香酸、2,4−ジニトロフェノール、テトラメチルローダミン、BHQ−1(商標)、BHQ−2(商標)、7−ニトロベンゾフラザン、Cy5Q(商標)などが挙げられるが、特に限定されない。クエンチャーは、蛍光の検出の容易性の点から、好ましくは4−[4−(ジメチルアミノ)フェニルアゾ]安息香酸および2,4−ジニトロフェノールである。生物発光物質からエネルギーを受け取るアクセプターとなる蛍光物質としては、例えば、緑色蛍光タンパク質などが挙げられるが、特に限定されない。第1標識物質と第2標識物質との組み合わせは、適宜決定することができる。
リンカーペプチド上の第1標識物質と第2標識物質との間の距離は、十分に近接した距離である。共鳴エネルギー移動を利用する場合は、このエネルギー移動が生じる距離であればよい。加熱処理によって第1標識物質と第2標識物質とが離隔した際にこのエネルギー移動が生じなくなり、光学的変化が生じる。リンカーペプチド上の第1標識物質と第2標識物質との間の距離は、例えば、第1標識物質および第2標識物質がFRETを利用した蛍光物質とクエンチャーとの組み合わせである場合、蛍光物質に起因する蛍光をクエンチャーが消光できる距離であればよい。この場合、第1標識物質と第2標識物質との間の距離の上限は、好ましくは1111残基、より好ましくは40残基である。この距離であれば、クエンチャーが蛍光を消光することができる。
温度判定用ペプチドの開裂は、ペプチド結合の開裂によると考えられる。アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、セリン残基、グリシン残基、ロイシン残基、アラニン残基、プロリン残基およびリジン残基は、加熱処理によってN末端側またはC末端側で開裂し易いと考えられる。したがって、温度判定用ペプチドは、好ましくは上記の残基のうち少なくとも1つのアミノ酸残基を含み、より好ましくはアスパラギン酸残基を含む。
温度判定用ペプチドは、例えば、緩衝液などの助剤に溶解させて用いることができる。
本実施形態に係る温度判定方法では、まず、混合工程において、アルブミンを含む試料と温度判定用ペプチドとを混合する。混合工程において、試料に対する温度判定用ペプチドの量は、試料に含まれるタンパク質、ペプチドなどの量、試料の種類などに応じて、適宜決定することができる。
つぎに、加熱工程において、混合工程で得られた混合物を加熱する。加熱温度は、所定温度と同様である。また、加熱時間は、混合物の所定温度への加熱を行なうのに十分な時間であればよい。通常、加熱時間は、例えば、5分間以上である。
混合物の加熱方法としては、例えば、マイクロ波の照射による加熱、外部からの熱伝導加熱などが挙げられるが、特に限定されない。また、混合物の加熱に用いられる装置としては、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が、特に限定されない。
アルブミンは、所定温度での加熱により分子同士が会合し、不溶性の析出物となるが、温度判定用ペプチドは、試料中ではアルブミンとは結合しにくい。そのため、温度判定用ペプチドは、加熱の際に不溶性のアルブミンの析出物に捕捉されない。したがって、加熱工程において、混合物の温度が所定温度に達した場合、温度判定用ペプチドは、アルブミンの不溶性の析出物中には含まれず、液体成分(上清)中に存在する。温度判定用ペプチドは、混合物の温度が所定温度に達した場合、ペプチド結合が切断され、開裂すると考えられる。したがって、第1標識物質と第2標識物質との間の距離が、加熱工程を行なう前よりも離隔しており、光学的変化が起こりやすくなっていると考えられる。
つぎに、光学的変化検出工程において、混合物の光学的変化を検出する。光学的変化の検出に際しては、加熱前の光学的状態を検出してもよいし、検出しなくてもよい。加熱前の光学的状態は、試薬自体の光学的状態であるため、予めわかっている。加熱後の光学的状態を検出し、加熱前の光学的状態と比較することによって、光学的変化を検出することができる。
混合物が所定温度に加熱された場合、温度判定用ペプチドは、開裂すると考えられる。そのため、第1標識物質と第2標識物質との間の距離は、加熱工程を行なう前よりも長くなり、光学的変化が生じると考えられる。第1標識物質および第2標識物質が、例えば、FRETに用いられる蛍光物質とクエンチャーとの組み合わせである場合、温度判定用ペプチドの開裂(ペプチド結合の切断)により、第1標識物質の蛍光物質と第2標識物質のクエンチャーとの間の距離が、FRETが生じなくなる程度に離隔する。これにより、クエンチャーが蛍光物質からの蛍光を消光することができなくなり、蛍光が生じる。
光学的変化の検出手段としては、例えば、分光光度計、蛍光光度計、電気泳動装置とイメージングアナライザーと組み合わせなどが挙げられるが、特に限定されない。かかる検出手段は、検出対象の光学的変化の種類などに応じて、適宜選択することができる。
その後、判定工程において、光学的変化検出工程で得られた光学的変化の検出結果に基づき、混合物の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する。
判定工程では、例えば、検出された光学的シグナルの強度が所定の閾値以上である場合、混合物の温度が所定温度まで上昇したと判定することができる。一方、検出された光学的シグナルの強度が所定の閾値未満である場合、混合物の温度が所定温度まで上昇していないと判定することができる。なお、本明細書において、「所定の閾値」とは、加熱前の光学的シグナルの強度と、加熱による温度判定用ペプチドの開裂に起因する光学的シグナルの強度とを、最も精度よく分類し得る値をいう。
光学的変化検出工程において、混合物の上清中の温度判定用ペプチドに含まれる標識物質に基づく蛍光を検出した場合、判定工程において、上清の蛍光の強度に基づいて判定を行なうことができる。上清の蛍光の強度が所定の閾値以上である場合、混合物の温度が所定温度まで上昇したと判定することができる。一方、上清の蛍光の強度が所定の閾値未満である場合、混合物の温度が所定温度まで上昇していないと判定することができる。
試料が入った容器を密封して加熱する必要がある場合、測定対象物に温度計を接触させて温度計測を行なうことが難しい。この場合、試料の温度は、サーモグラフィなどの非接触温度計を用いずに、外部から測定することが困難である。本実施形態の温度判定用ペプチドを用いると、測定対象物に接触させて測定する温度計や非接触温度計を用いずに、容器内の試料の温度を簡便に確認することができる。したがって、本実施形態に係る温度判定方法によれば、試料が入った容器を密封して加熱する際の試料の温度の確認などに好適である。
2.標的ペプチドの検出方法
本実施形態に係る標的ペプチドの検出方法(以下、単に「検出方法」ともいう)は、標的ペプチドとアルブミンとを含む試料と、温度判定用ペプチドとを混合する工程(混合工程)、混合物を加熱する工程(加熱工程)、混合物の光学的変化を検出する工程(光学的変化検出工程)、および光学的変化の検出結果に基づき、混合物の温度が所定の温度まで上昇したか否かを判定する工程(判定工程)を含む。温度判定用ペプチドは上述の通りである。判定工程において、混合物の温度が所定温度まで上昇したと判定された場合、混合物の上清を回収する工程(以下、「回収工程」ともいう)および上清中の標的ペプチドを検出する工程(以下、「標的ペプチド検出工程」ともいう)を実行する。本実施形態に係る検出方法における混合工程、加熱工程、光学的変化検出工程および判定工程は、前述の温度判定方法における混合工程、加熱工程、光学的変化検出工程および判定工程と同様である。
本実施形態に係る検出方法の標的ペプチドは、温度判定用ペプチドのリンカーペプチドと異なることが好ましい。
標的ペプチドとしては、例えば、生体試料に含まれるバイオマーカーなどのペプチドなどが挙げられるが、特に限定されない。バイオマーカーとしては、例えば、ACTH、BNP、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、C3f、ITIH4、C−ペプチド、β−アミロイド、エンドセリン、アドレノメデュリン、バソプレッシン、オキシトシン、インタクトI型プロコラーゲン−N−プロペプチド(Intact PINP)、プロコラーゲンIIIペプチド(P−III−P)などが挙げられるが、特に限定されない。
判定工程において、混合物の温度が所定温度まで上昇したと判定された場合、回収工程および標的ペプチド検出工程を実行する。一方、判定工程において、混合物の温度が所定温度まで上昇したと判定されなかった場合、回収工程および標的ペプチド検出工程を実行しない。
回収工程において、混合物の上清の回収は、例えば、遠心分離、限外ろ過、デカンテーションなどによって行なうことができる。
標的ペプチド検出工程において、標的ペプチドの検出は、標的ペプチドに対する抗体を用いる方法、例えば、酵素結合免疫吸着法(ELISA)など;液体クロマトグラフィー質量分析法(LC/MS、LC/MS/MS);反射干渉分光センサを用いる方法;反射強度測定法などが挙げられるが、特に限定されない。
本実施形態に係る検出方法では、混合工程において、試料と温度判定用ペプチドとに加え、蛍光物質を含む相分配判定用ペプチドをさらに混合してもよい。ここで、「相分配」とは、不溶性の析出層と溶液層とを分配することをいう。アルブミンを含む試料を加熱処理すると、アルブミンが自己会合体を構成し、不溶性の析出物が生じる。この不溶性の析出物には、アルブミンと結合するタンパク質やペプチドなども含まれる。アルブミンと結合しない成分は溶液層に存在することとなる。上述した温度判定用ペプチドはアルブミンと結合しないため溶液層に存在し、相分配判定用ペプチドは後述のようにアルブミンと結合するため、不溶性の析出層に存在する。
相分配判定用ペプチドは、アルブミンとの結合のKが500μM未満であるペプチドである。したがって、相分配判定用ペプチドは、試料中ではアルブミンとは結合しやすい。そのため、加熱工程において、混合物の温度が所定温度に達した場合、相分配判定用ペプチドは、アルブミンの不溶性の析出物中に含まれる。この場合、相分配判定用ペプチドを用いた場合、加熱処理によって生じるアルブミンの不溶性の析出物と、上清画分との相分離の成否を簡便に判定することができる。蛍光物質としては、温度判定用ペプチドに用いられる蛍光物質と同様の物質が例示される。なお、相分配判定用ペプチドの蛍光物質は、相分配判定用ペプチド中の蛍光物質に起因する蛍光を容易に検出する観点から、温度判定用ペプチドの標識物質と異なる物質である。
相分配判定用ペプチドを用いた場合、光学的変化検出工程では、温度判定用ペプチドに起因する光学的変化に加え、アルブミンの不溶性の析出物に含まれる相分配判定用ペプチド中の蛍光物質に起因する蛍光を検出する。
相分配判定用ペプチドを用いた場合、混合物中に相分配判定用ペプチドの蛍光標識に基づく蛍光を生じる析出物が検出される。析出物から生じる蛍光の強度が所定の閾値以上である場合、相分配が適切に行われていると判定することができる。
3.温度判定試薬
本実施形態に係る温度判定試薬は、上述した温度判定用ペプチドを含む。この試薬は、温度判定用ペプチドのみからなる試薬であってもよく、水などの溶媒に温度判定用ペプチドを溶解させた試薬であってもよい。また、温度判定用試薬は、ペプチドなどを安定に保持するための助剤をさらに含有していてもよい。助剤としては、緩衝液、防腐剤などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
本実施形態の試薬は、さらに相分配判定用ペプチドを含んでいてもよい。この場合、温度判定用ペプチドと相分配判定用ペプチドとを異なる容器に収容した試薬キットの形態であることが好ましい。
以下において、アミノ酸残基の表記を、表1に示されるように、3文字で表記する場合がある。
(参考例1)
0.1M塩化カルシウム含有0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.0)を用いて健常者の血清150μLを10倍希釈し、血清含有試料を得た。得られた血清含有試料1.5mLを水熱処理用ガラス容器に入れた。つぎに、希釈液が入った水熱処理用ガラス容器をマイクロ波合成反応装置〔マイルストーンゼネラル社製、商品名:MultiSYNTH〕にセットし、160℃の水熱処理を行なった。その後、水熱処理後の試料から上清を回収した。なお、160℃の水熱処理の温度条件を、常温(20℃)から100℃までの昇温を30秒間、100℃から160℃までの昇温を1分間の条件に設定した。
得られた上清を、限外濾過膜〔メルクミリポア社製、商品名:AmiconUltra−0.5 10kDa〕を用いて限外濾過した。得られた濾過液を、固相抽出カラム〔ジーエルサイエンス社製、商品名:RP−1〕を用いて脱塩した。さらに、脱塩後の溶液を遠心エバポレータに供して乾固させた。得られた乾固物を、アセトニトリル/トリフルオロ酢酸(TFA)/水混合溶媒〔50体積%アセトニトリルと0.1体積%TFAとを含有する精製水〕100μLに溶解させた。得られた溶液5μLを0.1体積%TFA/精製水混合溶媒で50倍希釈した。得られた希釈液5μLを液体クロマトグラフ装置〔ミクロム・バイオリソーシーズ・インク(Michrom BioResources,Inc.)製、商品名:ADVANCE UPLC SYSTEM〕および質量分析装置〔サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック・インク.(Thermo Fisher Scientific Inc.)製、商品名:Thermo Scientific LTQ Orbitrap XL mass spectrometer〕に供し、液体クロマトグラフィー質量分析法(LC−MS/MS)によって水熱処理によって生成されるペプチドを解析した。液体クロマトグラフィー質量分析法(LC−MS/MS)の測定条件および測定結果の解析条件は、下記条件に設定した。
<液体クロマトグラフィー条件>
分離カラム:(財)化学物質評価研究機構製、商品名:L−column ODS(0.1×150mm)
溶出溶媒A:2体積%アセトニトリル/0.1体積%ギ酸混合溶媒
溶出溶媒B:90体積%アセトニトリル/0.1体積%ギ酸混合溶媒
流速:500nL/min
濃度勾配:表2に記載の濃度勾配
<質量分析条件>
イオン化方式:Nanoflow−LC ESI
イオン化モード:Positive mode
キャピラリー電圧:1.8kV
コリジョンエネルギー:35eV
<測定結果の解析条件>
解析ソフトウェア:マトリクス・サイエンス・インク(Matrix Science,Inc.)提供、Mascot Server(In−houseでのデータベース検索)
データベース:NCBIInr
生物種:all entries(全ての生物種)
消化酵素:なし
修飾:Oxidation(M)
その結果、LC−MS/MSによって、292種のペプチドが同定された。水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端におけるアミノ酸残基の出現頻度を図1に示した。
ヒトγグロブリン〔和光純薬(株)製〕および塩化カルシウムをそれぞれの濃度が20mg/mLおよび0.1Mになるように、0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.0)に溶解させ、ヒトγグロブリン含有試料を得た。ヒト血清アルブミン(以下、「HSA」ともいう)〔シグマ・アルドリッチ社製〕および塩化カルシウムをそれぞれの濃度が40mg/mLおよび0.1Mになるように、0.1Mトリス−塩酸緩衝液(pH7.0)に溶解させ、HSA含有試料を得た。
つぎに、前記において、血清含有試料の代わりに、ヒトγグロブリン含有試料またはHSA含有試料を用いたことを除き、前記と同様に、水熱処理およびLC−MS/MSを行なった。つぎに、水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端における各アミノ酸残基の出現頻度を求めた。ヒトγグロブリン含有試料について、水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端におけるアミノ酸残基の出現頻度を調べた結果を図2、ヒト血清アルブミンを含む試料について、水熱処理後の試料に含まれるペプチドの末端におけるアミノ酸残基の出現頻度を調べた結果を図3、血清、ヒトγグロブリンおよびヒト血清アルブミンそれぞれを水熱処理することによって生成されたペプチドの末端に出現するアミノ酸残基の出現頻度を調べた結果を図4に示した。
図1〜4に示された結果から、血清に含まれるタンパク質およびペプチドには、水熱処理によって開裂しやすい位置が存在していることがわかった。開裂しやすい位置は、好ましくはアスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、セリン残基、グリシン残基、ロイシン残基、アラニン残基、プロリン残基およびリジン残基それぞれの位置、より好ましくはアスパラギン酸残基の位置であった。
(実施例1)
HSA(シグマ・アルドリッチ社製)をその濃度が1μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水に溶解させ、A液を得た。また、HSAの397〜413位のアミノ酸からなるHSA397−413断片(配列番号:29)、テトラメチルローダミン(以下、「TMR」ともいう)標識HSA397−413断片およびHSAをそれぞれの濃度が833μM、7μMおよび1μMになるように、リン酸緩衝生理食塩水に溶解させ、B液を得た。つぎに、A液とB液とを種々の混合比で混合することにより、HSA濃度が一定で、かつHSA397−412断片濃度が異なる種々の混合液を調製した。得られた各混合液を、分光蛍光光度計〔(株)日立ハイテクノロジー製、商品名:F−7000〕に供し、励起波長:540nmで蛍光波長:580nmにおける蛍光強度(以下、「蛍光強度A」という)を測定した。
また、HSA397−412断片およびTMR標識HSA397−412断片をそれぞれの濃度が833μMおよび7μMになるように、リン酸緩衝生理食塩水に溶解させ、C液を得た。リン酸緩衝生理食塩水とC液とを種々の混合比で混合することにより、HSA397−412断片濃度が異なる種々の混合液を調製した。得られた各混合液を、分光蛍光光度計〔(株)日立ハイテクノロジー製、商品名:F−7000〕に供し、励起波長:540nmで蛍光波長:580nmにおける蛍光強度(以下、「蛍光強度B」という)を測定した。
混合液におけるHSA397−412断片濃度とTMR標識HSA397−412断片濃度との和(以下、ペプチド濃度ともいう)を算出した。また、式(I):
蛍光強度の差=蛍光強度A−蛍光強度B (I)
にしたがって蛍光強度の差を求めた。各混合液におけるペプチド濃度および各混合液を用いたときの蛍光強度の差のデータ点を、x軸がペプチド濃度であり、y軸が蛍光強度の差である2次元座標上にプロットした。ペプチド濃度と蛍光強度の差との関係を調べた結果を図5に示した。さらに、プロットされたデータ点群の近似曲線と、データ解析・グラグ作成ソフトウェア〔ヒューリンクス(Hulinks)製、商品名:KaleidaGraph〕と、式(II):
Y=A×C/C+K (II)
(式中、Yは蛍光強度、Aは蛍光強度の補正のための係数、Cはペプチド濃度、Kは解離定数、nはヒル係数を示す)
で表わされるヒルの式とを用い、HSAに対するHSA397−412断片のKを求めた。
その結果、HSAに対するHSA397−412断片のKは、1000μM以上であることがわかった。したがって、HSA397−412断片は、HSAに対する親和性が低いことがわかった。この結果から、HSA397−412断片は、HSAに結合しにくいことが示唆された。
(実施例2)
(1)水熱処理
表3に示される各ペプチドをTMRで標識した。
つぎに、実施例1において、HSA397−412断片の代わりに、各TMR標識ペプチドを用いたことを除き、実施例1と同様に、HSAに対する表3に示される各ペプチドのKを求めた。実施例2において、HSAに対する各ペプチドのKを図6に示した。
図6に示されたペプチドのなかから、HSAに対するKが200μMであるACTH(1−24)とHSAに対するKが520μMであるACTH(1−39)を選択した。TMR標識ACTH(1−24)と、HSAとをそれぞれの濃度が5μMおよび470μMになるように0.1Mトリス−塩酸溶液に混合し、TMR標識ACTH(1−24)含有試料を得た。また、TMR標識ACTH(1−39)と、HSAとをそれぞれの濃度が8μMおよび600μMになるように0.1Mトリス−塩酸溶液に混合し、TMR標識ACTH(1−39)含有試料を得た。
参考例1において、血清含有試料、ヒトγグロブリン含有試料またはHSA含有試料の代わりに、TMR標識ACTH(1−24)含有試料またはTMR標識ACTH(1−39)含有試料を用いたことを除き、参考例1と同様に水熱処理を行なった。その後、水熱処理後の試料から上清を回収した。
(2)SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)用被験試料の調製
SDS−PAGE用添加緩衝液〔タカラバイオ(株)製、商品名:10×Loading Buffer〕10μLと60体積%グリセロール水溶液20μLとを混合し、試料用緩衝液を得た。得られた試料用緩衝液3μLにTMR標識ACTH(1−24)含有試料1.5μLを添加し、被験試料を得た。また、前記において、TMR標識ACTH(1−24)含有試料の代わりに、TMR標識ACTH(1−39)含有試料または各試料の水熱処理後の上清を用いたことを除き、前記と同様に、被験試料を得た。
(3)SDS−PAGE
電気泳動装置〔インビトロジェン社製、商品名:垂直型ミニ電気泳動システム〕と、泳動ゲル〔インビトロジェン社製、商品名:NuPAGE 4−12% Bis−Tris Gels、1.0mm、10ウェル〕と、ランニングバッファー〔インビトロジェン社製、商品名:NuPAGE MES SDSランニングバッファー(20×)を20倍希釈した希釈液〕とを用い、電圧:200V下で、前記実施例2(2)で得られた各被験試料のSDS−PAGEを行なった。得られた泳動ゲルを蛍光イメージャー〔バイオ−ラッド(BIO−RAD)社製、商品名:Pharos FX Molecular Imager〕に供し、TAMRA用波長(励起波長:532nm)のHigh Sample Intensityモードで泳動ゲルの蛍光像を取得した。
実施例2において、未処理および水熱処理後のTMR標識ACTH(1−24)のSDS−PAGEを行なった結果を図7(A)、未処理および水熱処理後のTMR標識ACTH(1−39)のSDS−PAGEを行なった結果を図7(B)に示した。図7(A)中、レーンMは分子量マーカーの泳動パターン、レーン2はHSA存在下で未処理のTMR標識ACTH(1−24)含有試料の泳動パターン、レーン2はHSA存在下で水熱処理後のTMR標識ACTH(1−24)含有試料の上清画分の泳動パターンを示した。また、図7(B)中、レーン1はHSA存在下で未処理のTMR標識ACTH(1−39)含有試料、レーン2はHSA存在下で水熱処理後のTMR標識ACTH(1−39)含有試料の上清画分、レーン3はHSA非存在下での未処理のTMR標識ACTH(1−39)を示した。
図7(A)に示された結果から、HSA存在下で未処理のTMR標識ACTH(1−24)含有試料の泳動パターン(レーン1)には、ACTH(1−24)由来のバンドが確認された。これに対し、HSA存在下で水熱処理後のTMR標識ACTH(1−24)の上清の泳動パターン(レーン2)には、ACTH(1−24)由来のバンドが確認されなかった。この結果から、ACTH(1−24)は、水熱処理後において、不溶性画分のアルブミンの析出物と結合していることが予想された。
一方、HSA存在下で水熱処理後のTMR標識ACTH(1−39)含有試料の上清の泳動パターン(レーン2)には、ACTH(1−39)由来のバンドが確認された。この結果から、ACTH(1−39)は、ACTH(1−39)を含む試料を加熱することによって加熱温度が所定温度に達した場合、不溶性画分に含まれるアルブミンの析出物に結合せず、上清画分中に存在していることがわかった。
これらの結果から、ACTH(1−39)は、アルブミン存在下に加熱した際に加熱温度が所定温度に達した場合、上清画分中において、容易に検出することができることが示唆された。したがって、ACTH(1−39)は、アルブミンを含む試料の温度が所定温度であるかどうかを判定するための温度判定用ペプチドのリンカー部分に適していることが示唆された。また、これらの結果から、アルブミンに対するKが500μM以上であるペプチドは、アルブミンを含む試料の温度が所定温度であるかどうかを判定するための温度判定用ペプチドのリンカーペプチドに適することが示唆された。図6に示される各ペプチドについて、リンカーペプチドに適したペプチドおよびリンカーペプチドに不適なペプチドに分類した結果を図8に示した。
図8に示された結果から、ACTH(1−39)、ACTH(1−41)、(Glu)10、ダイノルシンA、(Gly)10、(Arg)10、Cp6、C4a、BNP、ブラジキニン、HSA237−249断片、C3f、ITIH4、HSA397−413断片、HSA599−609断片、C−ペプチドおよびコリスチンが、リンカーに適することがわかった。
(実施例3)
(1)水熱処理
TMR標識HSA237−249断片、TMR標識HSA397−413断片またはTMR標識HSA599−609断片をその濃度が5μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1mLに溶解させ、試料A(TMR標識HSA237−249断片含有)、試料B(TMR標識HSA397−413断片含有)または試料C(TMR標識HSA599−609断片含有)を得た。
試料A 0.7mLをスクリュー管瓶に入れた。つぎに、蓋をせずに試料Aをスクリュー管瓶ごと鉄製伝熱容器内に入れた。鉄製伝熱容器を200℃に保たれた恒温槽内で40分間加熱した後、恒温槽内の温度が室温に下がるまで、鉄製伝熱容器をインキュベーションすることにより、水熱処理を行なった。得られた溶液を水熱処理後試料Aとした。また、前記において、試料Aの代わりに、試料Bまたは試料Cを用いたことを除き、前記と同様に、水熱処理を行なった。
(2)SDS−PAGE用被験試料の調製
実施例2(2)において、TMR標識ACTH(1−24)含有試料、TMR標識ACTH(1−39)含有試料または各試料の水熱処理後の上清の代わりに、試料A〜Cまたは水熱処理後の各試料を用いたことを除き、実施例2(2)と同様に被験試料を得た。
(3)SDS−PAGE
実施例2(2)において、実施例2(2)で得られた各被験試料の代わりに、実施例3(2)で得られた被験試料を用いたことを除き、実施例2(2)と同様に、SDS−PAGEの泳動ゲルの蛍光像を取得した。
実施例3において、SDS−PAGEを行なった結果を図9に示した。図中、レーンMは分子量マーカーの泳動パターン、レーン1は未処理のTMR標識HSA237−249断片を含む試料Aの泳動パターン、レーン2は未処理のTMR標識HSA397−413断片を含む試料Bの泳動パターン、レーン3は未処理のTMR標識HSA599−609断片を含む試料Cの泳動パターン、レーン4は水熱処理後のTMR標識HSA237−249断片を含む試料Aの泳動パターン、レーン5は水熱処理後のTMR標識HSA397−413断片を含む試料Bの泳動パターン、レーン6は水熱処理後のTMR標識HSA599−609断片を含む試料Cの泳動パターンを示した。
図9に示された結果から、未処理のペプチドが用いられたレーン1〜3では、各ペプチドに対応する1本のバンドが確認された。一方、水熱処理後のペプチドが用いられたレーン4〜6では、水熱処理後のTMR標識HSA397−413断片が用いられたレーン5のみに、2本のバンドが確認された。HSA237−249断片、HSA397−413断片およびHSA599−609断片のうち、HSA397−413断片のみが、アミノ酸配列中にアスパラギン酸残基を有していた。したがって、HSA397−413断片は、水熱処理によってアスパラギン酸残基の位置で開裂することが予想された。また、これらの結果から、マイクロ波の代わりに、伝熱を用いた場合であっても、マイクロ波を用いた場合と同様に、水熱処理を行なうことができるがわかった。
(比較例1)
(1)水熱処理
TMR標識SA21およびHSAをそれぞれの濃度が8μMおよび300μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1mLに溶解させ、TMR標識SA21含有試料を得た。
実施例3(1)において、試料A〜Cの代わりに、TMR標識SA21含有試料を用いたことを除き、実施例3(1)と同様に、水熱処理を行なった。
その結果、TMR標識SA21含有試料は、水熱処理後、溶液の下部に赤色(TMRに起因する色)に染まった不溶性画分と、ほとんど無色透明に近い上清との二相に分離した。この結果から、ほとんどのTMR標識SA21は、不溶性画分に存在することが予想された。
水熱処理後のTMR標識SA21含有試料の上清を回収した。
(2)SDS−PAGE用被験試料の調製
実施例2(2)において、TMR標識ACTH(1−24)含有試料、TMR標識ACTH(1−39)含有試料または各試料の水熱処理後の上清の代わりに、未処理のTMR標識SA21含有試料または水熱処理後のTMR標識SA21含有試料の上清を用いたことを除き、実施例2(2)と同様に、被験試料を得た。
(3)SDS−PAGE
実施例2(2)において、実施例2(2)で得られた各被験試料の代わりに、比較例1(2)で得られた被験試料を用いたことを除き、実施例3(2)と同様に、SDS−PAGEを行なった。得られた泳動ゲルを蛍光イメージャー〔バイオ−ラッド(BIO−RAD)社製、商品名:Pharos FX Molecular Imager〕に供し、TAMRA用波長(励起波長:532nm)のHigh Sample Intensityモードで泳動ゲルの蛍光像を取得した。また、得られた泳動ゲルを銀染色し、銀染色像を取得した。
比較例1において、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの銀染色像を図10(A)、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの蛍光像を図10(B)に示した。図中、レーンMは分子量マーカーの泳動パターン、レーン1は未処理のTMR標識SA1含有試料の泳動パターン、レーン2は水熱処理後のTMR標識SA21含有試料の上清の泳動パターンを示した。また、図中、「A」は未処理のSA21由来のバンド、「B」はSA21の凝集体を示した。
図10(A)に示された結果から、未処理のTMR標識SA1含有試料の泳動パターン(レーン1)には、HSA由来の濃いバンドが確認された。この結果から、未処理のTMR標識SA1含有試料は、大量のHSAを含むことが示唆された。また、図10(B)に示された結果から、未処理のTMR標識SA1含有試料の泳動パターン(レーン1)には、TMR標識SA1由来のバンドが確認された。
一方、図10(A)に示された結果から、水熱処理後のTMR標識SA21含有試料の上清の泳動パターン(レーン2)には、HSAが断片化されたと推測される断片ペプチド群由来のバンドが確認された。また、図10(B)に示された結果から、水熱処理後のTMR標識SA21含有試料の上清の泳動パターン(レーン2)には、TMR標識SA21由来の薄いバンドが確認された。この結果から、水熱処理後のTMR標識SA21含有試料の上清は、ごく少量のTMR標識SA21を含むことが示唆された。
これらの結果から、水熱処理後、HSAのほとんどは、不溶性画分として沈殿し、HSAに対するKが低いペプチド、すなわち、HSAとの親和性が高いペプチドは、不溶性画分に取り込まれることが示唆された。これらの結果は、水熱処理後の上清および不溶性画分の肉眼での観察結果と一致した。したがって、HSAに対するKが低いペプチドは、温度判定ペプチドのリンカーとして不適であることが示唆された。
(実施例4)
(1)水熱処理
TMR標識HSA397−413断片をその濃度が5μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1mLに溶解させ、試料Dを得た。また、TMR標識HSA599−609断片をその濃度が5μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1mLに溶解させ、試料Eを得た。TMR標識HSA397−413断片およびHSAをそれぞれの濃度が5μMおよび600μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1mLに溶解させ、試料Fを得た。また、TMR標識HSA599−609断片およびHSAをそれぞれの濃度が5μMおよび600μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1mLに溶解させ、試料Gを得た。HSAをその濃度が600μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1mLに溶解させ、対照試料を得た。
実施例3(1)において、試料A〜Cの代わりに、試料D〜Gまたは対照試料を用いたことを除き、実施例3(1)と同様に、水熱処理を行なった。水熱処理後の各試料の上清を回収した。
(2)SDS−PAGE用被験試料の調製
実施例2(2)において、実施例2(2)で得られた各被験試料の代わりに、試料D〜G、対照試料または水熱処理後の各試料の上清を用いたことを除き、実施例2(2)と同様に、被験試料を得た。
(3)SDS−PAGE
実施例3(2)において、実施例3(2)で得られた各被験試料の代わりに、実施例4(2)で得られた被験試料を用いたことを除き、実施例3(2)と同様に、泳動ゲルの銀染色像および蛍光像を取得した。
実施例4において、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの銀染色像を図11(A)、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの蛍光像を図11(B)に示した。図中、レーンMは分子量マーカーの泳動パターン、レーン1は未処理の試料Dの泳動パターン、レーン2は未処理の試料Eの泳動パターン、レーン3は未処理の試料Fの泳動パターン、レーン4は未処理の試料Gの泳動パターン、レーン5は未処理の対照試料の泳動パターン、レーン6は水熱処理後の試料Fの上清の泳動パターン、レーン7は水熱処理後の試料Fの上清の泳動パターン、レーン8は水熱処理後の対照試料の上清の泳動パターンを示した。
図11(A)に示された結果から、未処理の試料F、試料Gおよび対照試料の泳動パターン(レーン3〜5)には、HSA由来の濃いバンドが確認された。また、水熱処理後の試料F、試料Gおよび対照試料それぞれの上清の泳動パターン(レーン6〜8)には、HSAが断片化されたと推測される断片ペプチド群由来のバンドが確認された。
一方、図11(B)に示された結果から、未処理の試料Fの泳動パターン(レーン3)および水熱処理後の試料Fの泳動パターン(レーン6)には、TMR標識HSA397−413断片由来のバンドが確認された。また、未処理の試料Gの上清の泳動パターン(レーン4)および水熱処理後の試料Gの上清の泳動パターン(レーン7)には、TMR標識HSA599−609断片由来のバンドが確認された。これに対し、対照試料の泳動パターン(レーン5)には、ペプチド由来のバンドが確認されなかった。
これらの結果から、HSAに対するKdが高いペプチド(HSAに対するKが500μM以上)、すなわち、HSAとの親和性が低いペプチドは、水熱処理後、不溶性画分に取り込まれることがわかった。したがって、これらの結果から、HSAに対するKdが高いペプチドが、温度判定用ペプチドのリンカーペプチドに適したペプチドであることが示唆された。
(実施例5)
(1)未処理の試料の調製
HSA397−413断片の両末端(N末端およびC末端)が標識されたDABCYL−HSA397−413断片−EDANSをその濃度が20μMになるように、100mMグリシン−塩酸緩衝液(pH2.5)6mLに溶解させ、試料Hを得た。DABCYL−HSA397−413断片−EDANSは、未開裂の状態では、DABCYLによってEDANSの蛍光が消光されるが、開裂することによってEDANSに起因して蛍光強度が上昇するように設計された。
(2)水熱処理
実施例5(1)で得られた試料H 1.5mLを水熱処理用ガラス容器に入れた。つぎに、試料Hが入った水熱処理用ガラス容器をマイクロ波合成反応装置〔マイルストーンゼネラル社製、商品名:MultiSYNTH〕にセットし、表4に示される条件にしたがって80℃、120℃または160℃の水熱処理を行なった。
(3)蛍光スペクトルの測定
実施例5(1)で得られた未処理の試料Hおよび実施例5(2)で得られた水熱処理後の試料Hそれぞれを、分光蛍光光度計〔(株)日立ハイテクノロジー製、商品名:F−7000〕に供し、励起波長:335nmで蛍光波長:360〜600nmにおける蛍光スペクトルを測定した。
実施例5において、未処理の試料および水熱処理後の試料それぞれについて、励起波長:335nmで蛍光波長:360〜600nmにおける蛍光スペクトルを測定した結果を図12に示した。図中、(A)は未処理の試料Hの蛍光スペクトル、(B)は80℃での水熱処理後の試料Hの蛍光スペクトル、(C)は160℃での水熱処理後の試料Hの蛍光スペクトル、(D)は160℃での水熱処理後の試料Hの蛍光スペクトルを示した。また、未処理の試料および水熱処理後の試料それぞれについて、励起波長:335nmで蛍光波長:490nmにおける蛍光強度と、水熱処理における加熱温度との関係を調べた結果を図13に示した。
図12および図13に示された結果から、120℃以上での水熱処理を行なった場合、蛍光強度が増大することがわかった。したがって、これらの結果から、120℃以上での水熱処理を行なった場合、HSA397−413断片が開裂していることが示唆された。
(4)SDS−PAGE用被験試料の調製
実施例3(1)において、試料A〜Cまたは水熱処理後の各試料の代わりに、実施例5(1)で得られた未処理の試料Hまたは実施例5(2)で得られた水熱処理後の試料Hを用いたことを除き、実施例3(1)と同様に、被験試料を得た。
(5)SDS−PAGE
実施例2(2)において、実施例2(2)で得られた各被験試料の代わりに、実施例5(4)で得られた被験試料を用いたことを除き、実施例2(2)と同様に、SDS−PAGEを行なった。泳動後のゲルに対し、トランスイルミネーター(UVP社製 型式NM−15 95−0219−03)によってUV照射して、オレンジフィルターをセットしたカメラ(Nicon社製 COOLPIX 4500)にて撮影することで励起光を排除した状態の蛍光像のみの泳動パターンを可視化した。EDANS由来の蛍光を発するバンドの位置に基づき、水熱処理によるDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂状態を確認した。実施例5において、未処理のDABCYL−HSA397−413断片−EDANSおよびDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの水熱処理後の産物それぞれについて、SDS−PAGEを行なった後の泳動ゲルの蛍光像を図14に示した。図中、レーン1は未処理のDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの泳動パターン、レーン2はDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの水熱処理後の産物の泳動パターンを示した。
図14に示された結果から、レーン1において、未処理のDABCYL−HSA397−413断片−EDANS由来のバンド(矢印A)のみが確認された。これに対し、レーン2において、未処理のDABCYL−HSA397−413断片−EDANS由来のバンドは確認されず、より小さい分子量を有するペプチドに対応するバンドが確認された。これらの結果から、水熱処理により、HSA397−413断片が開裂していることが示唆された。
(実施例6)
(1)未処理の試料の調製
実施例5(1)において、100mMグリシン−塩酸緩衝液(pH2.5)の代わりに、50μM pH11CAPS−水酸化ナトリウム緩衝液を用いたことを除き、実施例5(1)と同様に、試料Iを得た。
(2)水熱処理
実施例5(2)において、実施例5(1)で得られた試料Hの代わりに、実施例6(1)で得られた試料Iを用いたことを除き、実施例5(2)と同様に、160℃の水熱処理を行なった。
(3)蛍光強度の測定
実施例6(1)で得られた未処理の試料Iが入った容器および実施例6(2)で得られた水熱処理後の試料Iが入った容器のそれぞれをトランスイルミネーター(UVP社製 型式NM−15 95−0219−03)によってUV照射しながら、オレンジフィルターをセットしたカメラ(Nicon社製 COOLPIX 4500)にて撮影することで励起光を排除した状態の蛍光像を撮影した。得られた画像と、画像処理ソフトウェア〔アメリカ国立衛生研究所提供、商品名:Image J〕とを用い、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
実施例6において、未処理の試料および水熱処理後の試料それぞれについて、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を図15に示した。図15に示されるグラフでは、当該グラフ内の写真中の矢印Aで示される位置での蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
図15に示された結果から、アルカリ性条件下(pH11)で160℃の水熱処理を行なった場合にも、未処理の場合と比べ、蛍光強度が増加していることがわかった。これらの結果から、水熱処理によるDABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光強度の増加は、加熱温度が所定温度に達したかどうかを判定する指標であることが示唆された。したがって、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSは、温度判定用ペプチドとして用いることができることが示唆された。
(実施例7)
(1)未処理の試料の調製
HSA397−413断片の両末端(N末端およびC末端)が標識されたMCA−HSA397−413断片−DNPをその濃度が20μMになるように、リン酸緩衝生理食塩水6mLに溶解させ、試料Jを得た。MCA−HSA397−413断片−DNPは、未開裂の状態では、MCAによってDNPの蛍光が消光されるが、開裂することによってDNPに起因して蛍光強度が上昇するように設計された。
(2)水熱処理
実施例5(2)において、実施例5(1)で得られた試料Hの代わりに、実施例7(1)で得られた試料Jを用いたことを除き、実施例5(2)と同様に、160℃の水熱処理を行なった。
(3)蛍光強度の測定
実施例6(3)において、未処理の試料Iが入った容器および水熱処理後の試料Iが入った容器の代わりに、実施例7(1)で得られた未処理の試料Jが入った容器および実施例7(2)で得られた水熱処理後の試料Jが入った容器を用いたことを除き、実施例6(3)と同様に、MCA−HSA397−413断片−DNPの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
実施例7において、MCA−HSA397−413断片−DNPの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を図16に示した。図16に示されるグラフでは、当該グラフ内の写真中の矢印Aで示される位置での蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
図16に示された結果から、MCA−HSA397−413断片−DNPについて、中性条件下(pH7.5)で160℃の水熱処理を行なった場合にも、未処理の場合と比べ、蛍光強度が増加していることがわかった。これらの結果から、水熱処理によるMCA−HSA397−413断片−DNPの開裂に起因する蛍光強度の増加は、加熱温度が所定温度に達したかどうかを判定する指標であることが示唆された。したがって、MCA−HSA397−413断片−DNPは、温度判定用ペプチドとして用いることができることが示唆された。
(実施例8)
(1)未処理の試料の調製
DABCYL−HSA397−413断片−EDANSおよびHSAをそれぞれの濃度が20μMおよび300μMになるようにリン酸緩衝生理食塩水1.5mLに溶解させ、試料Kを得た。
(2)水熱処理
実施例5(2)において、実施例5(1)で得られた試料Hの代わりに、実施例8(1)で得られた試料Kを用いたことを除き、実施例5(2)と同様に、160℃の水熱処理を行なった。
(3)蛍光強度の測定
実施例6(3)において、未処理の試料Iが入った容器および水熱処理後の試料Iが入った容器の代わりに、実施例8(1)で得られた未処理の試料Kが入った容器および実施例8(2)で得られた水熱処理後の試料Kが入った容器を用いたことを除き、実施例6(3)と同様に、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSおよびHSAの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
実施例8において、未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を図17(A)、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を図17(B)に示した。図17(B)に示されるグラフでは、図17(A)に示される写真中の矢印Aで示される位置での蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
図17に示された結果から、HSA存在下に水熱処理を行なった場合、HSA存在下で未処理の場合と比べ、蛍光強度が増加していることがわかった。したがって、これらの結果から、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSは、HSAなどの夾雑タンパク質の存在下においても、温度判定用ペプチドとして用いることができることが示唆された。
(実施例9)
(1)未処理の試料の調製
DABCYL−HSA397−413断片−EDANSが濃度60μM、全血〔プロメドクス(PROMEDDX)社製、商品名:EDTA Whole bload(女性20歳)〕が5倍希釈濃度、グリシンが濃度1Mとなるよう3mLに調製し、試料Lを得た。
(2)水熱処理
実施例5(2)において、実施例5(1)で得られた試料Hの代わりに、実施例9(1)で得られた試料Lを用いたことを除き、実施例5(2)と同様に、160℃の水熱処理を行なった。
(3)未処理の試料および水熱処理後の試料の評価
未処理の試料Lおよび水熱処理後の試料Lを15000×gで3分間の遠心分離に供した。得られた上清が入った容器を可視光下に撮影した。また、得られた上清が入った容器を、トランスイルミネーター(UVP社製 型式NM−15 95−0219−03)によってUV照射しながらオレンジフィルターを介してカメラ(ニコン社製 COOLPIX 4500)によって撮影した。UV照射下に撮影した画像と、画像処理ソフトウェア〔アメリカ国立衛生研究所提供、商品名:Image J〕とを用い、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
実施例9において、可視光下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を図18(A)、紫外線照射下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を図18(B)、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を図18(C)に示した。図18(C)に示されるグラフでは、当該グラフ内の写真中の矢印Aで示される位置での蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
図18に示された結果から、全血存在下に水熱処理を行なった場合、全血存在下で未処理の場合と比べ、蛍光強度が増加していることがわかった。したがって、これらの結果から、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSは、多数の夾雑タンパク質を含む全血などの生体試料の存在下においても、温度判定用ペプチドとして用いることができることが示唆された。
(実施例10)
(1)未処理の試料の調製
DABCYL−HSA397−413断片−EDANSおよびTMR−SA21をそれぞれの濃度が200μMおよび20μMとなるように0.1倍リン酸緩衝生理食塩水に溶解させた。得られた溶液750μLと、健常な女性(22歳)から得た血清〔プロメドクス(PROMEDDX)社製、商品名:Normal Serum Pool〕300μLとを混合した。得られた血清含有溶液1050μLに2Mグリシン溶液375μLとリン酸緩衝生理食塩水75μLとを添加し、試料Mを得た。
(2)水熱処理
実施例5(2)において、実施例5(1)で得られた試料Hの代わりに、実施例9(1)で得られた試料Mを用いたことを除き、実施例5(2)と同様に、160℃の水熱処理を行なった。
(3)未処理の試料および水熱処理後の試料の評価
未処理の試料Mが入った容器および水熱処理後の試料Mが入った容器それぞれを可視光下に撮影した。その結果、容器の壁面に不溶性画分が付着していることが確認された。また、不溶性画分は、TMR由来の赤色を呈していることが確認された。また、得られた画像から、画像処理ソフト〔アドビ(Adobe)社製、商品名:Photoshop〕を用いてレッドチャンネルのみのデータ画像を取得した。得られたレッドチャンネルのみのデータ画像と、画像処理ソフトウェア〔アメリカ国立衛生研究所提供、商品名:Image J〕とを用い、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
実施例10において、可視光下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を図19(A)、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を図19(B)に示した。図19(B)中、(a)は水熱処理後の試料、破線(b)は未処理の試料を示した。図19(B)に示されるグラフでは、図19(A)に示される写真中の枠囲みの部分の蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
つぎに、上清のみをエッペンチューブに移した。上清が入ったエッペンドルフチューブを、トランスイルミネーター(UVP社製 型式NM−15 95−0219−03)によるUV照射下にて、オレンジフィルターをセットしたカメラ(Nicon社製 COOLPIX 4500)によって撮影し、UV励起像を得た。UV照射下に撮影した画像と、画像処理ソフトウェア〔アメリカ国立衛生研究所提供、商品名:Image J〕とを用い、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
実施例10において、紫外線照射下に未処理の試料が入った容器および水熱処理後の試料が入った容器を観察した結果を図20(A)、DABCYL−HSA397−413断片−EDANSの開裂に起因する蛍光の強度を濃淡値として数値化した結果を図20(B)に示した。図20(B)に示されるグラフでは、図20(A)に示される写真中の矢印Aで示される位置での蛍光の強度を濃淡値として数値化した。
図19に示された結果から、ガラス管表面に付着する不溶性画分は、TMR由来の赤色を呈していることが確認された。また、図20に示された結果から、水熱処理を行なった場合、未処理の場合と比べ、EDANS由来の蛍光が増強されていることが確認された。これらの結果から、水熱処理により、血清中のHSAとTMR−SA21とが結合してTMR−SA21が不溶性画分に移動したことおよび上清中でDABCYL−HSA397−413断片−EDANSが開裂したことが示唆された。なお、SA21は、HSAに対するKが500μM未満であり、HSAに対する親和性が高いペプチドであった。したがって、これらの結果から、HSAに対する親和性が高いペプチドは、HSAが不溶性画分として析出したかどうかを判定するための相分配判定用ペプチドとして用いることができることが示唆された。
配列番号:1は、β−アミロイド(1−40)断片の配列である。
配列番号:2は、β−アミロイド(1−42)断片の配列である。
配列番号:3は、RSA21の配列である。
配列番号:4は、グルカゴン(1−29)の配列である。
配列番号:5は、ACTH(7−11)の配列である。
配列番号:6は、(Lys)10の配列である。
配列番号:7は、キニノゲンの配列である。
配列番号:8は、C3f(16アミノ酸残基)の配列である。
配列番号:9は、SA21の配列である。
配列番号:10は、ACTH(2−16)の配列である。
配列番号:11は、(His)3の配列である。
配列番号:12は、フィブリノゲンαの配列である。
配列番号:13は、lqpの配列である。
配列番号:14は、ACTH(1−24)の配列である。
配列番号:15は、血液凝固第XIII因子の配列である。
配列番号:16は、ACTH(1−39)の配列である。
配列番号:17は、ACTH(1−41)の配列である。
配列番号:18は、(Glu)10の配列である。
配列番号:19は、ダイノルフィンAの配列である。
配列番号:20は、(Gly)10の配列である。
配列番号:21は、(Arg)10の配列である。
配列番号:22は、Cp6の配列である。
配列番号:23は、C4aの配列である。
配列番号:24は、BNPの配列である。
配列番号:25は、ブラジニンの配列である。
配列番号:26は、HSA237−249断片の配列である。
配列番号:27は、C3f(8アミノ酸残基)の配列である。
配列番号:28は、ITIH4の配列である。
配列番号:29は、HSA397−413断片の配列である。
配列番号:30は、HSA599−609断片の配列である。
配列番号:31は、C−ペプチドの配列である。
配列番号:32は、コリスチンの配列である。4位のXaaは、6−メチル−1−オキソオクチル−Dbuまたは6−メチル−1−オキソヘプチル−Dbuである。3位、4位、5位、8位および9位のXaaは、Dbuである。4位のXaaと10位のThrは結合して環を形成する。6位のLeuはD−ロイシンである。10位のThrは末端ではない。

Claims (16)

  1. 試料の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する方法であって、
    アルブミンを含む試料と温度判定用ペプチドとを混合する工程、
    得られた混合物を加熱する工程、
    前記混合物の光学的変化を検出する工程、および
    前記光学的変化の検出結果に基づき、前記混合物の温度が前記所定温度まで上昇したか否かを判定する工程、
    を含み、
    前記温度判定用ペプチドとアルブミンとの結合の解離定数(K)が、500μM以上であり、
    前記温度判定用ペプチドは、第1標識物質と第2標識物質とを含むともに、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、セリン残基、グリシン残基、ロイシン残基、アラニン残基、プロリン残基およびリジン残基からなる群より選ばれた少なくとも1種のアミノ酸残基を含み、かつ前記第1標識物質と前記第2標識物質との間の位置に前記アミノ酸残基を含んでいる、
    温度判定方法。
  2. 前記試料が、全血、血清または血漿である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記温度判定用ペプチドが、配列番号:16〜32のいずれかに示されたアミノ酸配列を有する、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記光学的変化が、前記温度判定用ペプチドに起因する光学的シグナルの波長の変化である、請求項1〜のいずれかに記載の方法。
  5. 前記光学的シグナルの波長の変化が、蛍光の発生である、請求項に記載の方法。
  6. 前記第1標識物質が、蛍光物質であり、前記第2標識物質が、前記蛍光物質から生じる蛍光を消光するクエンチャーである、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記第1標識物質が、5−((2−アミノエチル)アミノ)ナフタレン−1−スルホン酸または7−メトキシクマリン−4−酢酸であり、前記第2標識物質が4−[4−(ジメチルアミノ)フェニルアゾ]安息香酸または2,4−ジニトロフェノールである、請求項に記載の方法。
  8. 前記判定工程において、前記検出された光学的シグナルの強度が所定の閾値以上である場合は前記混合物の温度が前記所定温度まで上昇したと判定し、
    前記判定工程において、前記検出された光学的シグナルの強度が所定の閾値未満である場合は前記混合物の温度が前記所定温度まで上昇していないと判定する、請求項4〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記所定温度が120〜250℃である、請求項1〜のいずれかに記載の方法。
  10. 標的ペプチドとアルブミンとを含む試料と、温度判定用ペプチドとを混合する工程、
    得られた混合物を加熱する工程、
    前記混合物の加熱前後の光学的変化を検出する工程、および
    前記光学的変化の検出結果に基づき、前記混合物の温度が所定温度まで上昇したか否かを判定する工程を含み、
    前記温度判定用ペプチドとアルブミンとの結合の解離定数(K)が、500μM以上であり、
    前記温度判定用ペプチドは、第1標識物質および第2標識物質を含むともに、アスパラギン酸残基、グルタミン酸残基、アスパラギン残基、セリン残基、グリシン残基、ロイシン残基、アラニン残基、プロリン残基およびリジン残基からなる群より選ばれた少なくとも1種のアミノ酸残基を含み、かつ前記第1標識物質と前記第2標識物質との間の位置に前記アミノ酸残基を含んでいる、
    前記判定工程において、前記混合物の温度が前記所定温度まで上昇したと判定された場合、前記混合物の上清を回収する工程および上清中の標的ペプチドを検出する工程を実行する、
    標的ペプチドの検出方法。
  11. 前記判定工程において、前記混合物の温度が前記所定温度まで上昇したと判定されなかった場合、前記回収工程および前記標的ペプチド検出工程を実行しない、請求項10に記載の方法。
  12. 前記光学的変化が、前記温度判定用ペプチドに起因する光学的シグナルの波長の変化である、請求項10または11に記載の方法。
  13. 前記光学的シグナルの波長の変化が、蛍光の発生である、請求項12のいずれかに記載の方法。
  14. 前記光学的変化検出工程において、前記混合物の上清の蛍光が検出され、
    前記上清の蛍光が、前記温度判定用ペプチドに含まれる標識物質に基づく蛍光であり、
    前記判定工程において、前記上清の蛍光の強度が所定の閾値以上である場合は前記混合物の温度が前記所定温度まで上昇したと判定し、
    前記判定工程において、前記上清の蛍光の強度が所定の閾値未満である場合は前記混合物の温度が前記所定温度まで上昇していないと判定する、請求項13に記載の方法。
  15. 前記混合工程において、前記試料と前記温度判定用ペプチドとに加え、蛍光物質を含む相分配判定用ペプチドをさらに混合し、
    前記相分配判定用ペプチドとアルブミンとの結合の解離定数(K)が、500μM未満であり、
    前記判定工程において、前記混合物中に前記相分配判定用ペプチドの蛍光物質に基づく蛍光を生じる析出物が検出され、前記析出物から生じる蛍光の強度が所定の閾値以上である場合は、前記アルブミンが自己会合体を形成し、前記標的ペプチドが前記上清に存在すると判定する、請求項14に記載の方法。
  16. 溶液が所定温度まで上昇したか否かを判定するための試薬であって、
    前記試薬は、温度判定用ペプチドを含み、
    前記温度判定用ペプチドとアルブミンとの結合の解離定数(K)が、500μM以上であり、
    前記温度判定用ペプチドは、第1標識物質と第2標識物質とを含む、
    温度判定試薬。
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AU2002315157A1 (en) * 2001-06-14 2003-01-02 Anadys Pharmaceuticals, Inc. Methods of screening for ligands of target molecules
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JP2009236906A (ja) * 2008-03-05 2009-10-15 Keio Gijuku 蛍光性温度及び/又はpH応答性ポリマー及び蛍光共鳴エネルギー移動を用いた蛍光発生成分を有する物質等の測定方法
WO2010089379A1 (en) 2009-02-05 2010-08-12 Pierre Philippart Method and means for producing tissues and tissues obtained
JP5750216B2 (ja) * 2009-04-17 2015-07-15 株式会社カネカ 新規リンカーを用いた抗菌剤および診断薬
FR2950697B1 (fr) * 2009-09-25 2011-12-09 Biomerieux Sa Procede de detection de molecules par spectrometrie de masse
JP5636331B2 (ja) 2011-04-28 2014-12-03 シスメックス株式会社 ペプチドの遊離方法および回収方法
IN2014CN03968A (ja) * 2011-11-02 2015-10-23 Ushio Electric Inc
JP2013113614A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Nagoya Univ 蛍光温度計測方法及び蛍光温度計測システム
EP2856161B1 (en) * 2012-06-01 2018-04-18 Heptares Therapeutics Limited Assays
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