JP7024730B2 - オリゴペプチドの探索方法、オリゴペプチド、修飾ペプチド、及び免疫測定方法 - Google Patents
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Description
また、ノルボルネン系重合体からなる成形体は、タンパク質の凝集、変性、分解を生じさせにくいため、タンパク質溶液製剤の長期保存に好適であることが知られている(特許文献2等)。
このような検出及び分析等に用いる生理活性物質固定化用基板として、例えば、ノルボルネン系重合体からなる基板表面に、検出対象物質の非特異的な吸着・結合を抑制し、生理活性物質を固定化するために、ホスホリルコリン基を有するユニット、疎水性基を有するユニット及びアルデヒド基又はマレイミド基を有するユニットから構成される高分子化合物を被覆することが提案されている(特許文献3)。
また、ノルボルネン系重合体で構成される成形体は、低蛍光であることが知られている(特許文献4)ため、蛍光検出を汎用するELISAに好適であると考えられる。しかしながら、タンパク質などの物質の素材表面への物理的吸着性がポリスチレンに比較して弱いため、抗体や抗原を表面に固相化することが難しいという問題があった。
その結果、ノルボルネン系重合体からなる成形体にペプチドライブラリーを曝露した後に、水系溶媒で洗浄したところ、当該成形体の表面に、ノルボルネン系重合体への接着性が高いペプチドが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
かくして本発明によれば、下記の(1)~(4)のオリゴペプチドの探索方法、(5)~(7)のオリゴペプチド、(8)の修飾ペプチド又は修飾ポリペプチド、(9)~(12)の免疫測定方法が提供される。
暴露された前記表面を水系溶媒で洗浄するステップ(II)と、
前記表面に残留する化合物を、該表面を有機溶媒で洗浄することにより回収するステップ(III)と、
回収した前記化合物のペプチド配列情報を解析するステップ(IV)とを含む、オリゴペプチドの探索方法。
(2)前記ノルボルネン系重合体が、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物である(1)に記載のオリゴペプチドの探索方法。
(3)前記水系溶媒が、緩衝液である(1)又は(2)に記載のオリゴペプチドの探索方法。
(4)前記有機溶媒が極性有機溶媒である(1)~(3)のいずれかに記載のオリゴペプチドの探索方法。
(5)Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr(配列番号1)のアミノ酸配列を含む、オリゴペプチド。
(6)ノルボルネン系重合体に対して接着性を有する、(5)に記載のオリゴペプチド。
(7)前記ノルボルネン系重合体が、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物である、(6)に記載のオリゴペプチド。
(8)Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr(配列番号1)のアミノ酸配列を含み、ノルボルネン系重合体に接着性を有する、修飾ペプチド又は修飾ポリペプチド。
(9)ノルボルネン系重合体で構成される容器の内表面に、請求項1~4のいずれかに記載の探索方法により探索されたオリゴペプチドを固相化し、
内表面にオリゴペプチドを固相化した前記容器を用いて測定を行う、免疫測定方法。
(10)前記ノルボルネン系重合体が、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物である、(9)に記載の免疫測定方法。
(11)前記オリゴペプチドがThr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr(配列番号1)のアミノ酸配列を含む、(9)または(10)に記載の免疫測定方法。
(12)前記測定の前にブロッキング処理をさらに行い、
ブロッキング処理剤として、Tween20を用いる、(9)~(11)のいずれかに記載の免疫測定方法。
本発明の第1の態様は、ランダムなアミノ酸配列を内在するペプチドライブラリーを、少なくとも表面がノルボルネン系重合体で構成される成形体の前記表面に曝露するステップ(I)と、暴露された前記表面を水系溶媒で洗浄するステップ(II)と、前記表面に残留する化合物を、該表面を有機溶媒で洗浄することにより回収するステップ(III)と、回収した前記化合物のペプチド配列情報を解析するステップ(IV)とを含む、オリゴペプチドの探索方法である。
ステップ(I)は、ランダムなアミノ酸配列を内在するペプチドライブラリーを、少なくとも表面がノルボルネン系重合体で構成される成形体の前記表面に曝露するステップである。
上記探索方法に用いるペプチドライブラリーは、ランダムなアミノ酸配列を内在するものであり、一般にペプチドライブラリーとして広く用いられるものが挙げられる。例えば、アミノ酸配列をランダムにして有機合成して得られるペプチドや、タンパク質をランダムに切断して得られるペプチド等のペプチド混合物;ファージ等のウイルス粒子の表面に、末端領域のアミノ酸配列がランダムなタンパク質が呈示されている、ディスプレイライブラリー;等であってもよい。
ノルボルネン系重合体は、ノルボルネン骨格を有する単量体単位を、ノルボルネン系重合体を構成する全単量体単位に対して50質量%以上、好ましくは60質量%以上含む重合体である。より具体的には、ノルボルネン系重合体は、ノルボルネン骨格を有する単量体であるノルボルネン系単量体を重合してなるものであり、開環重合によって得られるものと、付加重合によって得られるものに大別される。
付加重合によって得られるものとしては、ノルボルネン系単量体の付加重合体及びノルボルネン系単量体とこれと共重合可能なその他の単量体との付加重合体等が挙げられる。
ノルボルネン系重合体は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、本願発明の効果がより得られ易いことから、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物が好ましい。
トリシクロ[4.3.01,6.12,5]デカ-3,7-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、2-メチルジシクロペンタジエン、2,3-ジメチルジシクロペンタジエン、2,3-ジヒドロキシジシクロペンタジエン等の3環式単量体;
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン(テトラシクロドデセン)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、8-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、8-エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、8-エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、8,9-ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、8-エチル-9-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、8-エチリデン-9-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、8-メチル-8-カルボキシメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]-3-ドデセン、7,8-ベンゾトリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3-エン(慣用名:メタノテトラヒドロフルオレン:1,4-メタノ-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレンともいう)、1,4-メタノ-8-メチル-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレン、1,4-メタノ-8-クロロ-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレン、1,4-メタノ-8-ブロモ-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレン等の4環式単量体;等が挙げられる。
これらのノルボルネン系単量体は、置換基を1種又は2種以上有していてもよい。置換基としては、アルキル基、アルキレン基、アリール基、シリル基、アルコキシカルボニル基、アルキリデン基等が挙げられる。
これらの中でも、ノルボルネン系単量体と付加共重合可能なその他の単量体としては、α-オレフィン系単量体が好ましく、エチレンがより好ましい。
これらのその他の単量体は、置換基を1種又は2種以上有していてもよい。置換基としては、アルキル基、アルキレン基、アリール基、シリル基、アルコキシカルボニル基、アルキリデン基等が挙げられる。
開環重合触媒としては、例えば、ルテニウム、オスミウム等の金属のハロゲン化物と、硝酸塩又はアセチルアセトン化合物、及び還元剤とからなる触媒、あるいは、チタン、ジルコニウム、タングステン、モリブデン等の金属のハロゲン化物又はアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いることができる。
ノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物は、通常、上記開環重合体の重合溶液に、ニッケル、パラジウム等の遷移金属を含む公知の水素化触媒を添加し、炭素-炭素不飽和結合を水素化することにより得ることができる。
付加重合触媒としては、例えば、チタン、ジルコニウム又はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いることができる。
上記ノルボルネン系重合体のガラス転移温度は、JIS K 7121に基づいて測定されたものである。
また、成形体表面を構成する樹脂成分として、ノルボルネン系重合体に加えて、任意で、熱可塑性樹脂材料で通常用いられている配合剤、例えば、軟質重合体、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、近赤外線吸収剤、離型剤、染料や顔料等の着色剤、可塑剤、帯電防止剤、蛍光増白剤等の配合剤を、通常採用される量、添加することができる。ここで、ノルボルネン系重合体に対して軟質重合体を混合して用いる場合には、ノルボルネン系重合体である脂環構造含有重合体100質量部に対して、通常0.01~20質量部、好ましくは0.05~10質量部、より好ましくは0.05~5質量部である。
ノルボルネン系重合体に対して配合する各種配合剤やその他の重合体の割合が多すぎると細胞が浮遊し難くなるため、いずれも脂環構造含有重合体の性質を損なわない範囲で配合することが好ましい。
二軸混練機を用いる場合、混練後は、通常は溶融状態で棒状に押出し、ストランドカッターで適当な長さに切り、ペレット化して用いられることが多い。
ノルボルネン系重合体で構成される成形体(ノルボルネン系重合体成形体)としては、例えば、ノルボルネン系重合体成形体を細胞培養に用いる場合においては、ノルボルネン系重合体製培養容器が挙げられる。
例えば、ディッシュ状の培養容器であれば、射出成形法等により成形することができる。
なお、上記培養容器は、ペプチドライブラリーが曝露される部分の表面が、少なくともノルボルネン系重合体で構成されていればよい。
また、当該ペプチドライブラリーが曝露される表面は、ノルボルネン系重合体のみからなることとしてもよく、あるいは、培養容器全体がノルボルネン系重合体のみからなることとしてもよい。
滅菌処理の方法に格別な制限はなく、高圧蒸気法や乾熱法等の加熱法;γ線や電子線等の放射線を照射する放射線法や高周波を照射する照射法;酸化エチレンガス(EOG)等のガスを接触させるガス法;滅菌フィルタを用いる濾過法;など、医療分野で一般的に採用される方法から、成形体の形状や用いる細胞に応じて、適宜選択することができる。
ステップ(II)は、ステップ(I)の曝露の後に、暴露された当該表面を、水系溶媒で洗浄するステップである。
緩衝液としては、通常pH5~9、好ましくはpH6.8~8.3のものを用いる。具体的には、リン酸を緩衝成分とするリン酸緩衝液、リン酸緩衝液に塩化ナトリウムを加えたリン酸緩衝食塩水、酢酸を緩衝成分とする酢酸緩衝液、クエン酸を緩衝成分とするクエン酸緩衝液、ホウ酸を緩衝成分とするホウ酸緩衝液、トリスヒドロキシメチルアミノメタンを緩衝成分とするトリス緩衝液、及び、トリス緩衝液にEDTA等の金属キレーティング剤又はホウ酸又は酢酸を加えた緩衝液等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらは単独で、又は複数種類を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、酸性水溶液のpHに暴露したペプチドライブラリーを回収後に、速やかにpHを中性条件とするための操作上の観点から、数mM程度の濃度の希薄な酸溶液や、1M程度のトリスヒドロキシメチルアミノメタン水溶液を混ぜ合わせることで中性pHに容易に調製できるpH2.5程度に調製されたグリシン溶液等が好ましい。
これらは単独で、又は複数種類を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、塩基性水溶液のpHに暴露したペプチドライブラリーを回収後に、速やかにpHを中性条件とするための操作上の観点から、上述の塩基性水溶液で、200mM以下の希薄濃度としたアンモニア塩水溶液又はグリシン水溶液等が好ましい。これらは単独で、又は複数種類を組み合わせて用いることができる。
ステップ(III)は、ステップ(II)の洗浄後に、成形体表面に残留する化合物を、当該成形体表面を有機溶媒で洗浄することにより回収するステップである。
ステップ(II)における水系溶媒での洗浄後に、ノルボルネン系重合体成形体の表面に残留する化合物を回収するために有機溶媒で洗浄する。
水系溶媒による洗浄にも耐えて、ノルボルネン系重合体成形体の表面に残留するペプチドは、ノルボルネン系重合体への接着性が高いものであると考えられる。
水系媒体で希釈して用いる場合の極性溶媒の濃度は、希釈液全体に対し、通常5重量%~90重量%、好ましくは5重量%~50重量%である。
1回の洗浄に用いる有機溶媒(水系媒体で希釈した場合は、その希釈液)の量は、通常0.01~10ml/cm2、好ましくは0.1~2ml/cm2である。
洗浄に用いる有機溶媒の量が少なすぎると洗浄が不十分となり、一方多く用いても洗浄効果に限界があるため無駄になる。
ステップ(IV)は、ステップ(III)で回収した前記化合物のペプチド配列情報を解析するステップである。
すなわち、有機溶媒で洗浄して回収された洗浄処理後の液中のペプチド配列情報を解析して、ノルボルネン系重合体に接着性のあるポリオリゴペプチドのアミノ酸配列を確認する。
また、ジディスプレイライブラリーを用いた場合は、ファージの遺伝子を解析し、対応するアミノ酸配列を求めることができる。
本発明の第2の態様は、特定のアミノ酸配列からなるオリゴペプチドである。オリゴペプチドとは、2~10個程度という比較的少数のアミノ酸からなるペプチドである。オリゴペプチドは、例えば、タンパク質(ポリペプチド)を、酵素的、化学的に分解して得られるポリペプチド鎖が挙げられる。
本発明の一態様に係るオリゴペプチドは、Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thrで表されるアミノ酸配列(以下、「特定のアミノ酸配列」ということがある)を含む。こうしたアミノ酸配列を含むオリゴペプチドは、ノルボルネン系重合体に接着性のあるオリゴペプチドである。なお、オリゴペプチドは、Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr(配列番号1)で表されるアミノ酸配列のみからなることとしてもよい。
本発明の第2の態様に係るオリゴペプチドは、上述した本発明の第1の態様に係るノルボルネン系重合体に接着性のあるペプチドの探索方法により探索することができるオリゴペプチドの一種である。
本発明の第3の態様に係るノルボルネン系重合体に接着性のある修飾ペプチド又は修飾ポリペプチド(以下、「ノルボルネン系重合体接着性修飾(ポリ)ペプチド」という)は、その末端に又はその内部に、前記特定のアミノ酸配列を含有するものである。ノルボルネン系重合体接着性修飾(ポリ)ペプチドは、直鎖状であっても分岐状であっても良い。
任意の(ポリ)ペプチドとしては、ラミニン、フィブロネクチン、コラーゲン、ビトロネクチン等の細胞外マトリックス;インターロイキン、血小板由来成長因子、肝細胞成長因子、神経成長因子、腫瘍壊死因子、上皮成長因子、線維芽細胞成長因子、トランスフォーミング成長因子、アディポネクチン等のサイトカイン類;インテグリンやPD-1等の細胞膜受容体、CD2やCD60等の細胞表面抗原等の生理活性を有する(ポリ)ペプチドや、ハプテン抗原・タンパク質抗原を認識できる抗体;ヒスチジンタグ、チオレドキシンタグ、グルタチオン S-トランスフェラーゼタグ、マルトース結合タンパク質タグや、GFPやルシフェラーゼ等の蛍光標識タンパク質等の遺伝子工学的において有用な機能を有する(ポリ)ペプチド;機能不明なアミノ酸配列からなる(ポリ)ペプチド;が挙げられる。
また、本発明の第2の態様に係るオリゴペプチドと、任意の(ポリ)ペプチドとの連結やペプチド長調節等のために、リンカー配列を挿入することもできる。
本発明の第3の態様に係るノルボルネン系重合体接着性修飾(ポリ)ペプチドの、「本発明の第3の態様に係るノルボルネン系重合体接着性修飾(ポリ)ペプチドを構成する総アミノ酸数/本発明の第3の態様に係るノルボルネン系重合体接着性修飾(ポリ)ペプチドに含まれる本発明の第2の態様に係るオリゴペプチド数」(α)は、好ましくは7以上80以下、より好ましくは10以上50以下である。
前記αが80を超える場合、本発明の第2の態様に係るオリゴペプチドは、本発明の第3の態様に係るノルボルネン系重合体接着性修飾(ポリ)ペプチドの末端から好ましくは20、より好ましくは10個のアミノ酸以内に少なくとも1の前記特定のアミノ酸配列が存在することが、ノルボルネン系重合体との接着性の観点から好ましい。
本発明の第4の態様に係る免疫測定方法は、ノルボルネン系重合体で構成される容器の内表面に、本発明の第2の態様に係るオリゴペプチドを固相化した容器を用いて行う。
使用する容器としては、例えば、96ウェルプレートや384ウェルプレートやキュベットが挙げられる。これらの容器は、射出成形法等により成形することができるほか、ノルボルネン系重合体のフィルムを底面にインサート形成したウェルプレートでもよく、板状のノルボルネン系重合体を切削加工などにより作製した流路チップでもよい。
また、上記オリゴペプチドを固相化する表面は、先に詳述したノルボルネン系重合体のみからなることとしてもよく、あるいは、容器全体が先に詳述したノルボルネン系重合体のみからなることとしてもよい。
固相化操作後には、特段の乾燥操作を行う必要はないが、固相化操作で容器内に残留した微小な液滴を除去するために、送風や減圧などの処理を行うこととしてもよい。
抗体の標識物質は、公知の免疫測定で使用されている標識物質と同様のものを用いることができ、特に限定されない。具体例としては、酵素、蛍光物質、化学発光物質、ビオチン、Hisタグなどのタグ、金などのナノ粒子、ハプテン抗原、染色物質、同位体、ユーロピューム、放射性物質などが挙げられる。酵素としては、アルカリホスファターゼ(ALP)、ペルキシダーゼ、βガラクトシダーゼ等、公知のものを用いることができるが、これに限定されるものではない。
ブロッキング処理は、Tween20などの界面活性剤を用いることが好ましい。あるいは、アルブミンやミルクカゼインなどのタンパク質を用いてもよい。
(i)の方法では、測定試料中の測定対象抗原を、測定容器内に予め固相化オリゴペプチドに吸着した標識抗体と反応させ、その後、標識抗体を試料溶液中に溶出させて、その溶出抗体を取り出し、標識による信号を得ることで、測定試料中の測定抗原の濃度を測定できる。そのため、測定試料を添加した後の容器内の洗浄操作は不要となる。
(ii)の方法では、測定試料中の測定対象抗原と標識抗体とを同時に測定容器内に添加する。測定試料中の測定対象抗原と反応しなかった標識抗体が、容器内の固相化オリゴペプチドと反応するが、測定試料を取り出し、試料中に含まれる標識抗体の標識による信号を検出することで、測定試料中の測定対象抗原と反応した標識抗体を反映した信号を測定できる。そのため、測定試料を添加した後の容器内の洗浄操作は不要となる。
このように、測定試料を容器内に添加して、免疫反応させた後、その試料液を取り出す操作のみが必要となる。
ELISA法では、試料を通常の測定容器に入れて抗原抗体反応を行った場合、容器を洗浄することが一般的な操作となっている。その洗浄操作では、洗浄水が多く発生し、また、洗浄溶液を容器から除去する操作においても、洗浄溶液のミスト・飛沫が発生して、操作者への暴露や、自動装置内への暴露などが起きる可能性が懸念される。このため、試料に感染性微生物が混入している可能性が否定できない場合には、感染症のリスクが高まる。
なお、上記(i)および(ii)の操作は、ヒトの手作業での操作で実施することもできるが、マルチチャンネルの自動分注装置、ロボットや、アーム型のロボット装置などで操作することとしてもよい。
また、洗浄操作を必要とする測定方法では、洗浄操作を複数回繰り返して行うため、時間を要するが、上記(i)および(ii)の方法であれば、洗浄操作を行う必要がないため、より短時間で効率的に計測が可能となる。
<第一次ファージ溶液の取得>
ファージディスプレイペプチドライブラリーとして、Ph.D.-C7C Phage Display Peptide Library Kit(NewEnglandBioLabo社製)を用いた。
ファージ溶液をリン酸緩衝液(PBS;137mmol/リットルNaCl、8.1mmol/リットルNa2HPO4、2.68mmol/リットルKCl、1.47mmol/リットルKH2PO4の混合液、pH7.4)に溶解して、ペプチドライブラリー溶液を調製した。
ノルボルネン系開環重合体水素化物〔ゼオノア(登録商標)1060R、日本ゼオン社製〕からなる直径10cmの培養ディッシュ底面に、調製したペプチドライブラリー溶液を滴下して、室温(25℃)で30分間静置した。
その後、前記培養ディッシュ底面をPBSで3回洗浄した。
続いて、pH2に調製した40mM Glycine・HCl Buffer(pH2.2)で1回洗浄し、さらに、pH10に調製した40mM Glycine・NaOH(pH10)を滴下した。
滴下した液を回収し、直ちに希薄塩酸でpHを中和(pH=7.0)して、「アルカリで洗浄して回収したファージ溶液」とした。
続いて、前記培養ディッシュ底面に10%DMSOを含むPBSを滴下して、滴下した溶液を回収して、「DMSOで洗浄して回収したファージ溶液」とした。
これまでの工程図を図1に示す。
回収したファージの増殖を促すため、以下の方法でファージ感染大腸菌を調製した。
アルカリで洗浄して回収したファージ溶液及び、DMSOで洗浄して回収したファージ溶液を、それぞれ、ファージのホストとなる大腸菌培養液に滴下して、37℃で16時間、振とう培養し、ファージ感染大腸菌培養液を得た。
調製したペプチドライブラリー溶液の代わりに、ファージ感染大腸菌培養液を、ノルボルネン系開環重合体水素化物〔ゼオノア1060R、日本ゼオン社製〕からなる直径10cmの培養ディッシュ底面に滴下すること以外は、上述(第一次ファージ溶液の取得)と同様にして、アルカリで洗浄して回収したファージ溶液と、DMSOで洗浄して回収したファージ溶液を得た。
こうして得られた上記2つのファージ溶液を用いて、再度ファージの増殖を促すために、大腸菌に感染させ、第二次ファージ溶液の取得と同様にして、アルカリで洗浄して回収したファージ溶液とDMSOで洗浄して回収したファージ溶液を得た。
第三次ファージ溶液の取得により得られた2つのファージ溶液に含まれるファージの遺伝子配列を読み取り、対応するアミノ酸配列を得た。
アルカリで洗浄して回収したファージ溶液から得られた、即ち、高いpHで溶出する特性を有するアミノ酸配列は、TVDNSLA(Thr-Val-Asp-Asn-Ser-Leu-Ala)(配列番号2)であった。
DMSOで洗浄して回収したファージ溶液から得られた、即ち、アルカリ洗浄しても接着し続け、有機溶媒で溶出するアミノ酸配列は、TVDSCLT(Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr)(配列番号1)であった。
<ポリペプチドの合成>
実施例1で得られたアミノ酸配列を基に、末端にポリペプチド検出のために、ヒスチジンを6残基ならべたヒスチジンタグ配列を持つポリペプチドで、実施例1で得られたアミノ酸配列とヒスチジンタグ配列との間に、グリシンを連結したポリペプチドを有機合成した。
高いpHで溶出する特性を有するアミノ酸配列を含む、ポリペプチド1として、AYTVDNSLACGGGGGHHHHHH(Ala-Tyr-Thr-Val-Asp-Asn-Ser-Leu-Ala-Cys-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-His-His-His-His-His-His)(配列番号3)を合成した。
また、DMSOで溶出する特性を有するアミノ酸配列を含む、ポリペプチド2として、ACTVDSCLTCGGGGGHHHHHH(Ala-Cys-Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr-Cys-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-His-His-His-His-His-His)(配列番号4)を合成した。
ポリペプチド1、ポリペプチド2、及び、ヒト正常IgG抗体(和光純薬工業社製)を、それぞれPBS溶液、及び、10%DMSOを含むPBS(10%DMSO PBS)に、それぞれ10μg/mlの濃度で溶解し各種の溶液を調製した。
上記で調製された各ポリペプチド溶液を、ノルボルネン系開環重合体水素化物〔ゼオノア(登録商標)1060R、日本ゼオン社製〕を射出成型して得られた96ウェルプレート(以下、「1060Rプレート」という)、及びポリスチレン製の96ウェルプレート(製品名「ファルコン(登録商標)」、コーニング社製;以下、「TCPSプレート」という)に、それぞれ1ウェルあたり50μLを添加(N=3)して、室温(25℃)で1時間、静置した。
静置後に、1060RプレートとTCPSプレートのウェル内を、T-TBS(0.05mTris塩酸、0.15m塩化ナトリウム、0.05%Tween20;pH7.6)を用いて、3回洗浄した後に、ナカライテスク社製のブロッキングワン試薬の5倍希釈溶液をブロッキング溶液として、1ウェルあたり200μLずつ分注して、室温1時間、静置することにより、ブロッキング操作を行った。
静置後の各プレートを、T-TBSで5回洗浄し、洗浄後に、ポリペプチドの検出用に、(マウス抗6 Hisモノクローナル抗体、ナカライテスク社製)のPBS溶液を1ウェルあたり50μL添加して、室温1時間、静置した。
さらに、静置後の各プレートを、T-TBS(同上)で5回洗浄し、洗浄後に、ペルオキシダーゼ発色試薬を1ウェルあたり50μL添加して、室温10分間反応発色させて、100mMの塩酸水溶液を100μL添加して、ペルオキシダーゼ反応を停止した。
各プレートのウェルについて、ウェルプレートリーダー装置(コロナ社製)を用いて、450nmの吸光度を測定した。
測定結果を図2に示す。図2では、ポリペプチド別に、ポリペプチドを溶解した溶媒とプレートの組み合わせ別の結果を表示している。
実施例2において、ノルボルネン系重合体に対する接着性の高いアミノ酸配列を含むポリペプチド2に、細胞表面のファイブロネクチン等の受容体であるインテグリンの認識アミノ酸配列RGD(Arg-Gly-Asp)を持たせるため、実施例2のヒスチジンタグの前に、RGDモチーフRGDSP(Arg-Gly-Asp-Ser-Pro)を挿入した、ノルボルネン系重合体接着性修飾(ポリ)ペプチド「ACTVDSCLTCGGGGGRGDSPHHHHHH(Ala-Cys-Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr-Cys-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-His-His-His-His-His-His)」(ポリペプチド3)(配列番号5)を合成した。
このポリペプチド3と実施例2で得たポリペプチド2を、それぞれPBSに10μg/mlの濃度で溶解した溶液をろ過滅菌して、EOG滅菌済みの1060Rプレートに、1ウェルあたり、50μL添加して、室温(25℃)で1時間、静置した。
静置後、ポリペプチド3と、実施例2で得たポリペプチド2をインキュベーションした1060Rプレートを、それぞれ滅菌済みのPBSで3回洗浄して、ポリペプチド3コート1060Rプレートと、ポリペプチド2コート1060Rプレートを得た。
こうして得られた2つのプレート及びポリペプチドでコーティングしていない1060Rプレートに、無血清培地(無血清培地ESF SFM Serum・Free Medium for Hybridoma,CHO&293Cells、Expression Systems社製)に懸濁したCHO(Chinese Hamster Ovary)細胞をウェルに添加して、37℃のCO2インキュベータの中で、培養維持した。
ポリペプチド3が接着した1060Rプレート上のCHO細胞の顕微鏡写真を図3に示す。
しかしながら、RGD配列を持たないポリペプチド2コート1060Rプレートのウェル内では、1060Rプレート表面に、RGD配列を配置していないので、図4に示すように、細胞は丸い形状となった。
また、ポリペプチドをコーティングしていない1060Rプレートにおいても、CHO細胞は丸い形状であり、図5に示すように、細胞が伸展形状を示すことはなかった。
〔実施例4〕
抗原のマルチウェルプレートへの吸着条件を検討した。ノルボルネン系開環重合体水素化物〔ゼオノア(登録商標)1060R、日本ゼオン社製〕を射出成型して得られた96ウェルプレート(以下、「1060Rプレート」という)、及びポリスチレン製の96ウェルプレート(製品名「スミロンELISA用プレートH(登録商標)」、住友ベークライト社製;以下、「PSプレート」という)を用い抗原の吸着比較を行った。
次いで、発色試薬(ナカライテスク社製、製品名「ELISA POD基質TMB溶液」)を用いて、プレート中に固定された合成BNP抗原を発色させ、希硫酸水溶液で反応停止させた後に、吸光プレートリーダーで波長450nmの吸光を測定した。
その結果、図6に示されるように、PSプレートには、合成BNP抗原は吸着しないが、1060Rプレートには、合成BNP抗原が吸着することが確認できた。
<BNP測定用プレートの調製>
実施例1で合成した合成BNP抗原を濃度98pg/μLとなるようにリン酸緩衝生理食塩水に溶解して抗原溶液を調製し、1060Rプレートの各ウェル(7ウェル)に100μL分注したこと以外は、実施例4と同様にしてプレートに合成BNP抗原を固相化した。
続いて、0.25ng/μLのホースラディッシュペルオキシダーゼ標識の抗体を含むリン酸緩衝生理食塩水リン酸緩衝生理食塩水で希釈して、各ウェル50μL添加し、室温30分静置し、0.05%Tween20を含むリン酸緩衝生理食塩水で3回洗浄し、BNP測定用プレートを作製した。
ヒトBNP(ペプチド研究所製)を、リン酸緩衝生理食塩水に濃度2.0pg/ml、3.9pg/ml、7.8pg/ml、15.6pg/ml、31.3pg/ml、62.5pg/ml、及び125pg/mlとなるように溶解した希釈試料(7点)を調製し、得られたBNP測定用プレートに各ウェル100μL入れて、室温30分間静置し、ウェル内の溶液を50μL回収して、別のマルチウェルプレートに移した。
移した溶液に対して、発色試薬(ナカライテスク社製、製品名「ELISA POD基質TMB溶液」)を添加して発色させ、希硫酸水溶液で反応停止させた後に、吸光プレートリーダーで波長450nmの吸光度を測定した。
その結果、図7に示されるように、用いたBNP濃度に依存して発色がみられ、吸光度を測定することによりBNP濃度を算出可能であることが示された。
ノルボルネン系重合体の表面のブロッキング操作として、ELISA法で汎用されているタンパク質を用いる方法と、Tween20を用いる方法での効果比較を行った。
ブロッキング剤として、汎用されているカゼインを含有する10%ブロッキング剤(ナカライテスク社製、製品名「ブロッキングワン」)を含むリン酸緩衝生理食塩水(「終濃度10%ブロッキングワンPBS」)、0.05%Tween20を含むリン酸緩衝生理食塩水(「終濃度0.05% Tween20 PBS」)、および0.2%%Tween20を含むリン酸緩衝生理食塩水(「終濃度0.2% Tween20 PBS」)を用いて、実施例5と同様にして合成BNP抗原が固相化された容器をブロッキングし、ブロッキング処理しない条件との比較を行った。
ブロッキング処理は、ブロッキング剤をウェル内(ウェル数3)に各200μL添加して、室温20分静置し、0.05%Tween20を含むリン酸緩衝生理食塩水で3回洗浄した後、0.25ng/μLのホースラディッシュペルオキシダーゼ標識の抗体を含むリン酸緩衝生理食塩水に溶解した抗体溶液を調製して、96ウェルプレートのウェルに50μL添加し、室温で60分間静置した。
実験条件の組み合わせを表1に示す。
その結果、図8に示されるように、1060Rプレートでは、タンパク質を含有せず、Tween20が含まれる溶液でのブロッキング効果が見られ、非特異的な抗体の吸着が抑えられていることが示された。PSプレートでは、タンパク質を含有しなくても、未処理に比較して、吸着が少ない結果であったが、タンパク質を含有するブロッキング剤に比較して、ブロッキング効果が低かった。
容器内には、固相化抗原を固相化し、試料と同時に抗体を添加する方法について実施例を示す。
<BNP測定用プレートの調製>
実施例4で得た合成BNP抗原をリン酸緩衝生理食塩水で濃度122pg/μLとして抗原溶液を調製し、1060Rプレートの各ウェルに75μL分注し、室温1時間静置し、0.05%Tween20を含むリン酸緩衝生理食塩水で2回洗浄したあと、0.05%Tween20を含むリン酸緩衝生理食塩水で室温10分静置してブロッキング処理を行った。
ヒトBNP(ペプチド研究所製)の希釈試料を濃度18pg/μL、4pg/μL、および1pg/μLで調製し、これらの希釈試料50μLと、ヒトBNPを認識できるホースラディッシュペルオキシダーゼ標識の抗体をリン酸緩衝生理食塩水で希釈した溶液50μLを混合し、上記のBNP測定用プレートに各ウェル100μL添加(各3ウェル)して、室温30分間静置した。
続いて、ウェル内溶液を50μL取り出し、発色試薬(ナカライテスク社製、製品名「ELISA POD基質TMB溶液」)を添加して吸光度を測定した。
その結果、図9に示されるように、BNP濃度依存的に吸光が観察され、ノルボルネン系重合体からなる容器内に抗原を固相化したプレートを準備して、試料と同時に抗体を添加する方法によっても、免疫測定できることが示された。
Claims (9)
- ランダムなアミノ酸配列を内在するペプチドライブラリーを、少なくとも表面がノルボルネン系重合体で構成される成形体の前記表面に曝露するステップ(I)と、
暴露された前記表面を水系溶媒で洗浄するステップ(II)と、
前記表面に残留する化合物を、該表面を有機溶媒で洗浄することにより回収するステップ(III)と、
回収した前記化合物のペプチド配列情報を解析するステップ(IV)と、
を含む、オリゴペプチドの探索方法により探索されたオリゴペプチドを、ノルボルネン系重合体で構成される容器の内表面に固相化し、
内表面にオリゴペプチドを固相化した前記容器を用いて測定を行う、免疫測定方法であって、
前記オリゴペプチドがThr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr(配列番号1)のアミノ酸配列を含む、免疫測定方法。 - 前記ノルボルネン系重合体が、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物である、請求項1に記載の免疫測定方法。
- 前記水系溶媒が緩衝液である、請求項1又は2に記載の免疫測定方法。
- 前記有機溶媒が極性有機溶媒である、請求項1~3のいずれかに記載の免疫測定方法。
- Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr(配列番号1)のアミノ酸配列を含む、オリゴペプチド。
- ノルボルネン系重合体に対して接着性を有する、請求項5に記載のオリゴペプチド。
- 前記ノルボルネン系重合体が、ノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物である、請求項6に記載のオリゴペプチド。
- Thr-Val-Asp-Ser-Cys-Leu-Thr(配列番号1)のアミノ酸配列を含み、ノルボルネン系重合体に接着性を有する、修飾ペプチド又は修飾ポリペプチド。
- 前記測定の前にブロッキング処理をさらに行い、
ブロッキング処理剤として、Tween20を用いる、請求項1~4のいずれかに記載の免疫測定方法。
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