JPH0276600A - Molecular probe with a mark, its production and use - Google Patents

Molecular probe with a mark, its production and use

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JPH0276600A
JPH0276600A JP22556588A JP22556588A JPH0276600A JP H0276600 A JPH0276600 A JP H0276600A JP 22556588 A JP22556588 A JP 22556588A JP 22556588 A JP22556588 A JP 22556588A JP H0276600 A JPH0276600 A JP H0276600A
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JP
Japan
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substrate
molecular probe
enzyme
bound
labeled
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JP22556588A
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Japanese (ja)
Inventor
Hunger Hans-Dieter
ハンス−デイーテル・フンガー
Behrend Gerhard
ゲルハルト・ベーレント
Gerhard Schmid
ゲルハルト・シユミット
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Akademie der Wissenschaften der DDR
Original Assignee
Akademie der Wissenschaften der DDR
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Publication date
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE: To produce a labeled molecular probe comprising a molecular probe and a label enzyme by combining a molecular probe or a mixture of molecular probes with a transferase or a ligase.
CONSTITUTION: This labeled molecular probe is produced by combining a molecular probe or a mixture of molecular probes with a transferase (E.C.2) or a ligase (E.C.6). The primary obtained molecular probe is bonded to a transferase directly or through a spacer. Secondary, a labeled molecular probe is obtained by combining the molecular probe or a mixture of the molecular probes with an aminoglucoside-phosphoric acid transferase. The molecular probe is utilizable in a molecular biology, a medicine or a genetic biology, etc., for detecting an organic molecule by an enzyme reaction.
COPYRIGHT: (C)1990,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は酵素反応によって生体分子を検出するための、
酵素で標識化させた分子プローブ、その製造方法及び利
用方法に関する。本発明の利用分野は分子生物学、医学
、生物学、遺伝生物学、植物病理学、遺伝子工学、農業
及び獣医学である。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a method for detecting biomolecules by enzymatic reaction.
This invention relates to enzyme-labeled molecular probes, methods for their production, and methods for their use. The fields of application of the present invention are molecular biology, medicine, biology, genetic biology, plant pathology, genetic engineering, agriculture and veterinary medicine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

酵素に結合させた分子プローブを用いて生体分子を検出
する方法ば公知そある。この場合にこれまでは免疫活性
のプローブ〔例えば Immunoenzymatic Technique
s−5,へvramcas等編集、(1983)Els
evier 5cience Publishers参
照〕、ハイブリダ参照−ションプローブ〔例えばB、M
、Renz、ChrKurz : Nucl、 Ac1
ds Res、 (1984)■、 3435−344
4頁参照〕ばかりでなく更に、他の生体分子に対して特
別な親和性を有する種々のプローブも種々の酵素に結合
させている。結合用酵素としては主としてアルカリ性ホ
スファターゼ、ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、
グルコースオキシダーゼ、グル3ロニダーゼ、ラフター
トデヒドロゲナーゼ、ラクトペルオキシダーゼ、ペルオ
キシダーゼ、リボヌクレアーゼ及びチロシナーゼが通常
の架橋化剤によって種々の分子プローブに結合されてい
る(S、Avrameas、 T、Ternynck、
 J几、 Guesdon ;雑誌5cns、 J、 
Immunol、 (1978)第7,27頁参照〕。
There are known methods for detecting biomolecules using molecular probes bound to enzymes. In this case, up to now probes of immunological activity [e.g. Immunoenzymatic Technique
s-5, edited by Vramcas et al. (1983) Els
5science Publishers], hybrid reference probes [e.g. B, M
, Renz, ChrKurz: Nucl, Ac1
ds Res, (1984)■, 3435-344
In addition, various probes with special affinities for other biomolecules have also been attached to various enzymes. Binding enzymes mainly include alkaline phosphatase, galactosidase, glucoamylase,
Glucose oxidase, glu-3ronidase, raftate dehydrogenase, lactoperoxidase, peroxidase, ribonuclease and tyrosinase have been linked to various molecular probes by conventional cross-linking agents (S, Avrameas, T, Ternyck,
J 几, Guesdon; Magazine 5cns, J,
Immunol, (1978), p. 7, 27].

従来は検出法に用いられる酵素は本質的に上述のものに
限定されており、すなわちそれらの限定された数のもの
しか実用されていない。このような限定の理由の一つは
他の種々の基質についての検出の可能性が劣っているこ
とである。これまでは酵素反応によって着色した反応生
成物がもたらされるような基質が用いられてきた。種々
の固体相に結合されているような生体分子のための酵素
と結合されたプローブによる検出方法においてはその反
応しなかった基質の検出はこれまで常にその生体分子も
その上に存在している同一の固体和の上で、または溶液
中で行われている。このような検出方法の原理的な手順
は例えば上にあげたImmunoenzymatic 
Techniquesの第274頁にR、H。
Conventionally, enzymes used in detection methods have been essentially limited to those mentioned above, that is, only a limited number of them have been put into practical use. One of the reasons for this limitation is the poor detection potential for various other substrates. Until now, substrates have been used whose enzymatic reactions yield colored reaction products. In detection methods using enzyme-conjugated probes for biomolecules such as those bound to various solid phases, the detection of the unreacted substrate has always been based on the presence of the biomolecule on it as well. It is carried out on the same solid state or in solution. The principle procedure of such a detection method is, for example, the Immunoenzymatic method mentioned above.
R, H on page 274 of Techniques.

Yolkenによって抗原の決定(免疫学的検出)につ
いて次のように説明されている; 1)測定されるべき抗原の対象となる抗体1をミクロタ
イター板の上に固定する。
Antigen determination (immunological detection) is explained by John Yolken as follows: 1) Antibody 1, which is the antigen to be measured, is immobilized on a microtiter plate.

2)試験物質を加え、存在する抗原を抗体によって結合
させる。
2) Add the test substance and allow the antigen present to bind by the antibody.

3)何回か洗浄した後に酵素の結合された抗体2を加え
る。このものは上記抗体1に結合されている抗原と反応
する。
3) Add enzyme-conjugated antibody 2 after washing several times. This reacts with the antigen bound to antibody 1 above.

4)何回か洗浄した後に基質を加える。上記のミクロタ
イター板の壁に固定された酵素(AKI−抗原、Δに2
−酵素)はその基質を可視的な形に変える。その溶液の
中で測定できる着色強度は試験物質中の抗原の量に比例
する。
4) Add substrate after several washes. Enzyme (AKI-antigen, Δ2) immobilized on the wall of the microtiter plate above.
- an enzyme) converts its substrate into a visible form. The color intensity that can be measured in the solution is proportional to the amount of antigen in the test substance.

このような検出反応においてはほとんどの場合に水溶性
の反応生成物が生ずる。水不溶性の生成物は担体物質の
上に析出分離される。従来用いられている酵素の性質に
条件付&Jられてこの様なプローブに直接結合された酵
素は極端な条件で使用することができない(例えばハイ
ブリダイゼーションの諸条件、高温度あるいは界面活性
剤の存在等)。
In most cases, water-soluble reaction products are produced in such detection reactions. The water-insoluble products are separated out by precipitation on the carrier material. Conditioned by the properties of conventionally used enzymes, enzymes directly coupled to such probes cannot be used under extreme conditions (e.g. hybridization conditions, high temperatures or the presence of detergents). etc).

生体分子が成る固体相の上に固定されているような生体
分子の検出反応においてはこれまではその検出は常にそ
の目的とする分子がその上に存在している同一の固体相
の上で行われていた(例えばペルオキシダーゼと結合さ
れた抗体を用いてのポリアクリルアミドゲルからのニト
ロセルローズへのプロッティングによる抗原の検出等)
Until now, in detection reactions for biomolecules that are immobilized on a solid phase consisting of biomolecules, the detection has always been performed on the same solid phase on which the molecules of interest are present. (e.g. detection of antigen by plotting on nitrocellulose from polyacrylamide gels using antibodies conjugated with peroxidase)
.

この検出に際してその抗原はポリアクリルアミドゲル電
気泳動によって先ず最初子らな担体物質の」二に移され
てそこに固定される。この抗原がその上に載っている担
体物質は次に酵素が結合された抗体と共に培養し、その
際これはその抗原と結合する。何回か洗浄してその酵素
と結合した過剰を洗い流してしまったあとで可ン容性の
、例えばジアミノヘンチジンまたは4−クロロナフトー
ル等の基質を過酸化水素の存在のもとに加える。ペルオ
キシダーゼはこの基質を水不溶性の、着色した化合物(
ジアミノヘンチジン:褐色、4−クロロナフト−ル:紫
色)に変え、これが抗原−抗体−ペルオギシダーゼ錯化
合物の存在する部位において担体の上に現われ、そして
それによっである分離された蛋白混合物中の抗原の位置
を担体物質の上にマークする。その際抗原はそれがマー
クされている同じ担体物質の上で着色してマークされる
。この様な酵素的検出反応の後のプロ・ノドを染料を用
いて再び使用することは困難であり、というのはその結
合された染料分子がほとんどの場合に副反応を生じ、従
ってそれ以降の段階における背景の問題に導(。
During this detection, the antigen is first transferred to and immobilized thereon by polyacrylamide gel electrophoresis. The carrier material on which the antigen rests is then incubated with the enzyme-conjugated antibody, which then binds to the antigen. After several washes to wash away the enzyme-bound excess, a compatible substrate, such as diaminohentidine or 4-chloronaphthol, is added in the presence of hydrogen peroxide. Peroxidase converts this substrate into a water-insoluble, colored compound (
diaminohentidine: brown, 4-chloronaphthol: purple), which appears on the support at the site where the antigen-antibody-peroxidase complex is present, and thereby increases the concentration of the antigen in the separated protein mixture. Mark the location on the carrier material. The antigen is then colored and marked on the same carrier material on which it is marked. It is difficult to reuse the pronodes with dyes after such enzymatic detection reactions, since the bound dye molecules almost always undergo side reactions and are therefore Guide to background issues in stages (.

着色反応を用いる検出方法の感度は放射能検出法よりも
常に低い。これまで特定的な核酸配列の酵素と結合した
ハイブリダイゼーションプローブによる検出は原理的に
同様な手順で行われてきた。
Detection methods using color reactions are always less sensitive than radioactive detection methods. Until now, detection of a specific nucleic acid sequence using a hybridization probe bound to an enzyme has been carried out using basically the same procedure.

中でも極めて僅かな量の生物学的物質からの核酸配列の
検出、例えば最小量のDNA iから個々の遺伝子を検
出する場合には本質的により感度の高い検出方法が必要
となる。
Among these, the detection of nucleic acid sequences from extremely small amounts of biological material, for example, the detection of individual genes from minimal amounts of DNA i, essentially requires a more sensitive detection method.

更にまた、これまでは生体分子を酵素と結合させたプロ
ーブによってその生体分子と独立した支持層の上で検出
することは不可能であった。
Furthermore, it has hitherto been impossible to detect biomolecules using enzyme-conjugated probes on a support layer independent of the biomolecules.

分子プローブとしては他の生体分子に対する特別な親和
性を有し、そしてそのためにその検出や親和性タラマド
グラフ的精製に適しているような多数の化合物及び生体
分子があげられる。
Molecular probes include a large number of compounds and biomolecules that have special affinities for other biomolecules and are therefore suitable for their detection and affinity thalamatographic purification.

これらのプローブには下記があげられる:○免疫活性プ
ローブ類、例えば抗体、抗血清、免疫学的に反応性の蛋
白質 ○ハイブリダイゼーションプローブ類、例えば異った鎖
長の核酸断片、DNA分子及びRNA分子、 ○他の生体分子に対して特別な親和性を有する蛋白質類
、例えばアビジン、レクチン、ストレプトアビジン等 ○種々の生体分子に対して特別な親和性を有する種々の
有機化合物類、例えばビオチン等特定の生体分子(目的
分子)の検出は分子生物学においてはその目的分子と種
々の分子プローブとの反応によって行われ(例えば免疫
反応やハイブリダイゼーションにより)、その際それら
のプローブは直接に(例えば放射性同位元素や蛍光染料
により)標識されているか、またはもう一つの特殊な反
応によってその目的分子の検出をもたらすような(例え
ば着色物質の析出及び引続く写真技術的評価)第2の検
出系と結合されている。これらの検出方法は多くの公表
文献に記述されていて公知技fネjに属する。これらの
検出方法において酵素をプローブに結合させることが益
々大きな役割を果たすようになっている〔例えば前にあ
げたTmmunoenzymatic Techniq
ues及びR4,Burdon及びP、H,van K
nippenberg編集のアムスデルダム(Else
vier 5ciences Publishers)
1985年刊行のLaboratory Techni
ques in Biochemistry andM
olecular Biology、第15巻第11章
の“酵素の調製、抗体または他の酵素マクロ分子抱合体
”第221−278頁参照〕。
These probes include: o Immunologically active probes, e.g. antibodies, antisera, immunologically reactive proteins o Hybridization probes, e.g. nucleic acid fragments of different lengths, DNA molecules and RNA. Molecules, o Proteins that have special affinities for other biomolecules, such as avidin, lectin, streptavidin, etc. o Various organic compounds that have special affinities for various biomolecules, such as biotin, etc. In molecular biology, the detection of a specific biomolecule (target molecule) is carried out by the reaction of the target molecule with various molecular probes (e.g., by immunoreaction or hybridization), in which these probes are directly detected (e.g. a second detection system, which is labeled (with a radioisotope or a fluorescent dye) or which leads to the detection of the target molecule by means of another specific reaction (e.g. precipitation of a colored substance and subsequent photographic evaluation); combined. These detection methods are described in many published documents and belong to the well-known art. Coupling enzymes to probes is playing an increasingly important role in these detection methods [for example, the previously mentioned Tmmunoenzymatic Techniq
ues and R4, Burdon and P, H, van K.
Amsderdam edited by Nippenberg (Else
5 sciences Publishers)
Laboratory Techni published in 1985
questions in Biochemistry andM
Olecular Biology, Vol. 15, Chapter 11, "Preparation of Enzymes, Antibodies or Other Enzyme Macromolecule Conjugates", pp. 221-278].

一連の酵素が例えば抗体に結合された(前記S、Avr
ameas、 T、 Ternynck、 J、L、 
Guesdon:アルカリ性ホスファターゼ、ガラクト
シダーゼ、グルコアミラーゼ、グルコースオキシダーゼ
、グルクロニダーゼ、ラフタートデヒドロゲナーゼ、ラ
フj・ペルオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、リボヌク
レアーゼ、チロシナーゼ)6上記Avrameas等に
よれば種々の分子プローブに結合するために用いるべき
酵素類は特定の下記のような一般的な要求条件を満足し
なければならない: 1)基質の高い比活性及び透過速度(Durchsat
zrate)2)実温及び作業温度における良好な安定
性3)結合のあとで活性に損失がないか、または損失が
少ないこと 4)容易に入手できる物質から高い純度で容易に入手で
きることまたは簡単な調製ができること これらの要求条件はこれまで用いられてきた酵素によっ
て部分的にしか満足されない。検出反応において極めて
多くの場合に用いられている酵素はペルオキシダーゼ及
びアルカリ性ホスファクターゼである。この場合にされ
らの酵素の比較的低い熱安定性は特にハイブリダイゼー
ション反応での使用(例えば65℃において48時間)
に際して困難をもたらし、あるいはまた使用を全く不可
能にする。それら従来用いられている酵素のもう一つの
欠点は検出のために一般に着色反応を利用する点にあり
、その際比較的低い検出感度しか達成されない。32p
で標識された燐酸の基質への転移は種々記述された方法
におけるよりも本質的に感度のよい検出を許容すると思
われる。しかしながら32pで標識された燐酸の、プロ
ーブに結合された酵素を用いてのある基質の上への転移
はこれまで報告されていない。
A series of enzymes have been coupled to antibodies, for example (S, Avr
ameas, T., Ternyck, J.L.
Guesdon: alkaline phosphatase, galactosidase, glucoamylase, glucose oxidase, glucuronidase, raftate dehydrogenase, rough j. peroxidase, peroxidase, ribonuclease, tyrosinase)6 According to Avrameas et al., enzymes that should be used to bind to various molecular probes must meet certain general requirements such as: 1) high specific activity and permeation rate of the substrate (Durchsat
zrate) 2) Good stability at real and working temperatures 3) No or low loss of activity after conjugation 4) Readily available in high purity from readily available materials or easily accessible Preparability These requirements are only partially met by the enzymes used hitherto. Enzymes most often used in detection reactions are peroxidase and alkaline phosfactorase. The relatively low thermostability of these enzymes in this case makes them particularly difficult to use in hybridization reactions (e.g. 48 hours at 65°C).
or even make it completely impossible to use. Another drawback of these conventionally used enzymes is that they generally utilize color reactions for detection, in which case only relatively low detection sensitivities are achieved. 32p
It is believed that the transfer of the labeled phosphate to the substrate allows for a substantially more sensitive detection than in the various described methods. However, the transfer of 32p-labeled phosphates onto certain substrates using enzymes coupled to probes has not been previously reported.

酵素類を分子プローブに結合させる際には、結合試薬と
して一般に同一の官能基を有する2官能性分子、例えば
グルタルアルデヒド〔例えば八vremeas  ; 
 Bull、  Soc、  Chem、  Biol
、(1968)50.  第1頁169行以下参照〕ベ
ンゾキノン〔例えばM、  Reng、  Ch、  
Kurg   :  (1984)Nucl、  八c
ids、  Res。
When coupling enzymes to molecular probes, bifunctional molecules having the same functional group are generally used as coupling reagents, such as glutaraldehyde [e.g.
Bull, Soc, Chem, Biol
, (1968) 50. See page 1, line 169 et seq.] Benzoquinone [e.g. M, Reng, Ch,
Kurg: (1984) Nucl, 8c.
ids, Res.

8 、3485−3444参照〕、ビスイミドエステル
〔例えばW、C,Mentzer  : J、Prot
eLn Chem、(1982) It141−155
参照〕または異ったいくつかの基を有する分子、例えば
アジドアリールオキシスクシンイミド (例えばT、H
,Ji及びJ、Ji :八nal、 Biochem。
8, 3485-3444], bisimide esters [e.g. W, C, Mentzer: J, Prot.
eLn Chem, (1982) It141-155
] or molecules with several different groups, such as azidoaryloxysuccinimide (e.g. T, H
, Ji and J, Ji: eightal, Biochem.

(1982)121.286−289参照〕、アジドア
リールグリオキザル〔例えばS、M、Po1itz、八
、F、 No1ler、 P、D。
(1982) 121.286-289], azidoarylglyoxals [e.g. S, M, Politz, H. F., Noller, P, D.

McWirther  : Biochemistry
 (1981) −20,372−378参照〕または
アジドアリールチオフタールイミド〔例えばRoB、M
oreland等;Anal、 Biochem、 (
1982)皿321/6参照〕が用いられる。
McWirther: Biochemistry
(1981) -20, 372-378] or azidoarylthiophthalimides [e.g. RoB, M
oreland et al; Anal, Biochem, (
1982) plate 321/6] is used.

ビオチン/アビジン(ストレプトアビジン)の系が益々
重要性を得ており、というのはこのものを使用すること
によってファクター8に達するまでのカスケード弐強度
増幅を行うことができるからである(例えば米国特許第
4463090号公報参照)。
The biotin/avidin (streptavidin) system is gaining increasing importance, since it can be used to perform cascade double-intensity amplification up to a factor of 8 (e.g. as described in the US patent (See Publication No. 4463090).

この検出系はほとんどの場合にそのストレプトアビジン
またはビオチンに結合されているペルオキシダーゼまた
はアルカリ性ホスファクーゼよりなり従ってこれも再び
着色反応が検出に利用される。
This detection system most often consists of peroxidase or alkaline phosphacus coupled to streptavidin or biotin, so that again a color reaction is utilized for detection.

今日最も感度の高いハイブリダイゼーション法(例えば
人のDNAから個々の遺伝子を検出する場合)において
この放射性同位元素を用いないプローブに結合された酵
素を用いる検出方法はなお明らかに直接放射能元素で標
識された核酸プローブを用いる検出方法より劣っている
。この領域においては特に本質的により高い検出感度を
有する方法が要求される。これまで公知のプローブを用
いた場合には一方においてファクター8までの強度増幅
がカスケードを利用してビオチン/アビジンを用いて達
成することができるけれども、しかしながらその隙間−
の固体担体の上で操作が行われる。着色物質を析出させ
る検出方法の場合にはそ= 19〜 のような強度増幅は不可能であり、その上にその析出し
た着色物質によって一般に生体分子の再使用を不可能に
してしまう。
In today's most sensitive hybridization methods (e.g. for detecting individual genes in human DNA), detection methods using enzymes coupled to probes that do not use radioactive isotopes are clearly still directly labeled with radioactive elements. This method is inferior to detection methods using conventional nucleic acid probes. In this area, methods with inherently higher detection sensitivities are particularly required. With hitherto known probes, on the one hand, intensity amplification up to a factor of 8 can be achieved using a cascade with biotin/avidin;
The operation is carried out on a solid support. In the case of a detection method in which a colored substance is precipitated, intensity amplification as described above is not possible, and furthermore, the precipitated colored substance generally makes it impossible to reuse the biomolecule.

酵素と結合させたプローブを用いる検出は従来着色法と
結び合わされており、これらの方法においてはオートラ
ジオグラフィー的方法の比較的高い検出感度は利用され
ない。信号強度の増幅を用いる放射能による検出のため
には、すべての反応段階の諸条件に耐えることのできる
ような酵素は利用することができない。
Detection using enzyme-conjugated probes has traditionally been coupled with color methods, in which the relatively high detection sensitivity of autoradiographic methods is not exploited. For radioactive detection using signal intensity amplification, enzymes that can withstand the conditions of all reaction steps are not available.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明の目的は新規な、酵素で標識された分子プローブ
、このものの製造方法及びこのような、酵素で標識され
た新しい分子プローブの使用のもとに生体分子のための
感度の高い検出方法を作り出すことである。
The object of the present invention is to provide a novel enzyme-labeled molecular probe, a method for its production and a sensitive detection method for biomolecules using such a new enzyme-labeled molecular probe. It is about creating.

本発明の課題は種々の分子プローブを結合可能な酵素で
標識し、そしてこの酵素で標識した分子プローブ及び特
殊な固体相をその反応した基質の結合と検出とのために
用いることにより比較的高い検出感度が得られるような
種々の生体分子を検出するための方法を開発することで
ある。
The object of the present invention is to label various molecular probes with binding-enabled enzymes and to use the enzyme-labeled molecular probes and a special solid phase for binding and detection of the reacted substrate. The objective is to develop methods for detecting various biomolecules that provide detection sensitivity.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

標識を付した分子プローブによる種々の生体分子の検出
のための本発明に従う方法は溶液の中に存在するかまた
はゲルの中に含まれているか、あるいはまた固体相■に
結合されている生体分子をある酵素と結合させた分子プ
ローブによって識別し、この分子プローブに結合されて
いるかまたはこれから分離させた上記酵素を成る共基質
(Cosubstrat)の存在のもとに成る基質と反
応させ、そしてその反応した固体相■または■の上で検
出することを特徴とするものである。本発明に従う方法
によってはじめて、種々の生体分子の検出方法における
識別段階と検出段階とを異なった種々の相の上で、例え
ば二つの平板担体の上で種々の酵素を反応に関与させて
実施し、そしてそれによって第2の相の上でその酵素反
応による強度増幅の可能性を完全に利用することができ
るような方法を実現することができる。
The method according to the invention for the detection of various biomolecules by means of labeled molecular probes is a method for detecting biomolecules present in solution or contained in a gel, or alternatively bound to a solid phase. identified by a molecular probe bound to an enzyme, reacted with a substrate in the presence of a cosubstrat consisting of the enzyme bound to or separated from the molecular probe, and the reaction It is characterized by detection on the solid phase ① or ②. The method according to the invention allows for the first time to carry out the identification and detection steps in the detection method for various biomolecules on different phases, for example on two flat supports, with different enzymes participating in the reaction. , and thereby a method can be realized in which the potential for intensity amplification by the enzymatic reaction on the second phase can be fully exploited.

本発明に従う方法にはその原線に基くすべての方法段階
を経る多数の変法が可能である。従って本発明によれば
種々の生体分子の検出は下記の方法段階で行われる: a)識別段階:この段階において、結合された酵素によ
り標識された分子プローブが、溶液中に存在し、ゲルの
中に含まれ、あるいは固体層■に結合されてそれに対し
て特異的な親和性を有する生体分子に付加される。
A large number of variants of the method according to the invention are possible, which follow all the method steps based on its basics. According to the invention, therefore, the detection of various biomolecules is carried out in the following method steps: a) Identification step: In this step, the molecular probe labeled by the bound enzyme is present in solution and in the gel. or attached to a biomolecule that has a specific affinity for it by being bound to the solid layer.

b)洗浄段階:この段階においてその標識の付された分
子プローブの過剰が洗い流され、及び/又は分離除去さ
れる。
b) Washing step: In this step the excess of the labeled molecular probe is washed away and/or separated off.

C)酵素反応段階:この段階においてその基質がある共
基質の存在のもとに酵素と反応する。
C) Enzyme reaction step: In this step the substrate reacts with the enzyme in the presence of certain co-substrates.

d)分離段階:この段階において未反応の共基質及び場
合により基質が洗い流されるか、あるいは分離除去され
る。
d) Separation step: In this step unreacted co-substrate and optionally substrate are washed away or separated off.

e)評価段階:この段階においてその反応した基質があ
る固体層■又は■の上で測定されるか、または適当な検
出方法によって検出される。
e) Evaluation stage: In this stage the reacted substrate is measured on a solid layer (1) or (2) or detected by a suitable detection method.

これらの方法段階のそれぞれにおいて多様的な技術に基
いて種々の生体分子の検出のために再び多数の変法が可
能である。すなわち例えばその検出されるべき生体分子
が溶液中またはある固体層に結合して存在している場合
が考えられる。この場合にその固体層は粒状または板状
担体のみならずそれら生体分子が自由に動くことばでき
るけれども結合されて存在しているようなゲルの形であ
ってもよい。それらのゲルとしては分子生物学において
しばしば使用されるアガロースゲルやポリアクリルアミ
ドゲルがあげられ、これらは一般に分離操作のために使
用される。洗浄段階及び分離段階において多数の変法が
可能であり、というのはそれらの段階においては公知の
方法で実施される多数の個別の段階が一緒に組合されて
いるからである。すなわち例えば固体層における洗浄は
その系に合致した種々の緩衝溶液を用いて行うことがで
きる。しかしながらまた−成分または多数の成分を分離
することが必要となることもあり、これはカラムや分離
ゲルを用い、またはクロマドグラフィ的方法によって行
うこiができる。他方において生体分子と酵素に結合さ
れたプローブとの錯イヒ金物のみを分離し、そして次に
酵素反応段階において検出するごとも可能である。これ
らの方法段階のいずれか一つにおいて酵素を再びそのプ
ローブから分解分離し、次いでこの酵素のみをこのもの
と基質及び共基質との反応に基いである固体層の上で検
出することも可能である。
Again a large number of variants are possible for the detection of various biomolecules based on various techniques in each of these method steps. That is, for example, the biomolecule to be detected may be present in a solution or bound to a certain solid layer. In this case, the solid layer may be in the form of a granular or plate-like carrier as well as a gel in which the biomolecules are free to move but remain bound. These gels include agarose gels and polyacrylamide gels, which are often used in molecular biology, and are generally used for separation operations. A large number of variants are possible in the washing and separation stages, since in these stages a number of individual stages carried out in known manner are combined together. Thus, for example, washing in the solid phase can be carried out using various buffer solutions that are compatible with the system. However, it may also be necessary to separate a component or a number of components, which can be carried out using columns, separating gels or by chromatographic methods. On the other hand, it is also possible to separate only the complex between the biomolecule and the enzyme-bound probe and then detect it in the enzymatic reaction step. It is also possible to decompose the enzyme again from its probe in one of these method steps and then detect only this enzyme on a solid layer based on the reaction of this with substrate and co-substrate. be.

従って酵素反応段階の実施のためにも様々の可能性が存
在する。この段階は同様に溶液において行い、或はこれ
を固体層の上で、またはゲルの中で行うことも可能であ
る。この酵素反応段階を例えば溶液中で実施する場合に
は、次にその基質の反応生成物をある固体層に結合させ
てここで検出しなければならない。このことはその反応
した基質を選択的に結合するような支持媒体が用いられ
ることを意味する。しかしながらもしこの酵素反応段階
がすでに固体層の上で行なわれる時は、すなわちその基
質及び/又はその生体分子と分子プローブとからなる錯
化合物になお結合しているかまたはすでにこのものから
分解分離されているような酵素がある固体担体の上に存
在している時は、その基質はこの固体層の上で反応し、
そして次にそこで検出されるが、その際反応しなかった
共基質は注意深く分離する必要がある。生体分子と分子
プローブとからなる錯化合物から分解分離されてしまっ
ている酵素が溶液の中に存在しているか、またはゲルの
中に閉じ込められている場合であっても、この反応はあ
る固体層の上で行ってその反応した基質を次にこの固体
層の上で検出することができる。その反応しなかった基
質の分離はこの場合にも同様に行うことができるけれど
もこれはほとんどの場合に不必要である。
Various possibilities therefore also exist for carrying out the enzymatic reaction step. This step can likewise be carried out in solution, or it can also be carried out on a solid layer or in a gel. If this enzymatic reaction step is carried out, for example, in solution, the reaction product of the substrate must then be bound to some solid layer and detected there. This means that a support medium is used which selectively binds the reacted substrate. However, if this enzymatic reaction step is already carried out on a solid layer, i.e. the substrate and/or the complex consisting of the biomolecule and the molecular probe are still bound or have already been decomposed from this. When an enzyme, such as
It is then detected there, but unreacted co-substrates must be carefully separated. Even if the enzyme, which has been decomposed and separated from the complex consisting of biomolecules and molecular probes, is present in solution or confined in a gel, this reaction can occur in some solid layer. The reacted substrate can then be detected on this solid layer. Although separation of the unreacted substrate can be carried out in this case as well, this is unnecessary in most cases.

好ましくは実施されるいくつかの変法を以下に更に詳細
に記述べする: 変法I a)種々の生体分子をゲルまたは他の分離担体物質の中
で分離し、そしてそれら生体分子を含有するゲルまたは
他の分離担体物質をある酵素に結合された分子プローブ
の含まれている溶液と接触させ、その際生体分子とプロ
ーブとは互いに反応してそれにより生体分子とを酵素の
結合した分子プローブとの錯化合物がゲルの中に生ずる
(識別段階)。
Some of the variants which are preferably carried out are described in more detail below: Variant I a) Separation of different biomolecules in a gel or other separation carrier material and containing the biomolecules A gel or other separation carrier material is contacted with a solution containing a molecular probe bound to an enzyme, whereby the biomolecule and the probe react with each other, thereby linking the biomolecule with the enzyme-bound molecular probe. A complex compound with is formed in the gel (identification step).

b)洗浄段階においで標識のイリけられた分子プローブ
の過剰分がゲルから洗い流されるかまたは分解除去され
る。
b) In a washing step, excess of the delabeled molecular probe is washed out of the gel or degraded.

C)酵素反応段階においてそのゲルを基質と共基質とが
含まれている第二のゲルまたは分離担体物質と接触させ
てその基質を反応させる。
C) In the enzymatic reaction step, the gel is contacted with a second gel or separation carrier material containing the substrate and co-substrate to react the substrate.

d)分離段階において上記第2のゲルまたは分離担体物
質をその加えられた基質と一緒にある固体相■と接触さ
せ、そしてその反応した基質と選択的にこれに結合させ
る。
d) In a separation step, the second gel or separation carrier material is brought into contact with the solid phase (1) together with its added substrate and the reacted substrate is selectively bound thereto.

e)いくつかの洗浄段階のあとで検出段階においてその
固体相■の上の反応した基質を放射能の測定により、オ
ートラジオグラフィにより、または他の適当な検出方法
により検出する。
e) After several washing steps, the reacted substrate on the solid phase (1) is detected in a detection step by radioactivity measurements, by autoradiography or by other suitable detection methods.

この方法の特別な実施形態の一つにおいて段階a及びb
のあとでその生体分子と標識の付けられた分子プローブ
とからなる錯化合物の含まれているゲルを基質の結合し
ているある固体相■と共基質の存在のもとに接触させ、
そしてその酵素的に反応した基質をその固体相■の上で
検出する。この特別な実施形態は酵素の活性の検出のた
めの酵素テストとしても用いることができ、それによっ
て本発明に従う方法の更にもう一つの利用の可能性が与
えられる。
In one special embodiment of this method steps a and b
After that, a gel containing a complex compound consisting of the biomolecule and a labeled molecular probe is brought into contact with a solid phase to which a substrate is bound in the presence of a co-substrate,
The enzymatically reacted substrate is then detected on the solid phase (2). This particular embodiment can also be used as an enzyme test for the detection of the activity of enzymes, thereby providing yet another possibility of application of the method according to the invention.

聚抜工 a)識別段階においである酵素に結合された分子プロー
ブ及び生体分子は溶液の中に存在しており、そしてそこ
で互いに付加される。
Extracting a) In the identification step, the molecular probes and biomolecules bound to an enzyme are in solution and are added to each other there.

b)洗浄段階においてその標識のつけられた過剰の分子
プローブを分離除去する。
b) Separating and removing the labeled excess molecular probe in a washing step.

C)酵素反応段階においてその生体分子と標識の付けら
れた分子プローブとからなる錯化合物の酵素を基質と、
溶液の中で共基質の存在のもとに反応させる。
C) In the enzymatic reaction step, a complex compound enzyme consisting of the biomolecule and a labeled molecular probe is used as a substrate;
The reaction is carried out in solution in the presence of a co-substrate.

d)分離段階においてその酵素的に反応した基質の過剰
の共基質との分離を、基質が選択的に結合されるような
固体相■によって行う。及び e)評価段階においてその反応した基質を固体相■の上
で測定するかまたはオートラジオグラフによって測定す
る。
d) Separation of the enzymatically reacted substrate from excess co-substrate in the separation step is carried out by means of a solid phase (2) to which the substrate is selectively bound. and e) in the evaluation phase the reacted substrate is measured on the solid phase (1) or by autoradiography.

上記段階b)、すなわち標識のついた分子プローブの過
剰の分離は例えばカラム、中でも親和力力ラムにより、
あるいは親和作用を有する粒子懸濁液で行うことができ
る。
Step b) above, i.e. the separation of the excess of labeled molecular probes, can be carried out by e.g. a column, especially an affinity ram.
Alternatively, it can be carried out with a particle suspension having an affinity effect.

酵素反応段階はこの変法においてはプローブに結合され
てこれがまた同様に生体分子に付加されて存在するよう
な酵素を用いて行うことができ、あるいはまたこの酵素
はある中間に挿入された段階によってそのプローブと生
体分子とからなる錯化合物から分解分離させてもよい。
The enzymatic reaction step can be carried out in this variant with an enzyme that is attached to the probe, which is also present attached to the biomolecule, or alternatively this enzyme can be carried out by some intervening step. It may be decomposed and separated from a complex compound consisting of the probe and the biomolecule.

この場合にこの分解は酵素と分子プローブとのもともと
の結合位置において行うこともできるが(すなわちこれ
は可逆的結合である)、また酵素と分子プローブとを結
合させるために用いられていた分子鎖(スペーサ分子)
の中で分解することも可能である。
In this case, this degradation can occur at the original binding site of the enzyme and the molecular probe (i.e., this is a reversible binding), but also on the molecular chain that was used to bind the enzyme and the molecular probe. (spacer molecule)
It is also possible to decompose the

もちろんこのような分解はこめ変法において可能である
ばかりでなく本発明に従う方法の他の種々の変法におい
ても行うことができる。
Of course, such a decomposition is possible not only in the Kome variant, but also in various other variants of the method according to the invention.

炎広見 a>識別段階において、結合された酵素によって標識の
つけられた分子プローブは固体相Iに結合された生体分
子に付加される。
In the identification step, the molecular probe labeled by the bound enzyme is added to the biomolecule bound to the solid phase I.

b)洗浄段階において、その標識の付けられた分子プロ
ーブの過剰分が洗い流され、及び/又は分離除去される
b) In a washing step, the excess of the labeled molecular probe is washed away and/or separated off.

C)酵素反応段階において、その生体分子と標識の付け
られた分子プローブとからなり固体相■に結合されてい
る錯化合物の酵素は溶液中に存在する基質及び共基質と
反応させる。
C) In the enzymatic reaction step, the enzyme, which is a complex compound consisting of the biomolecule and the labeled molecular probe and bound to the solid phase (2), is reacted with the substrate and co-substrate present in the solution.

d)分離段階において反応しなかった共基質及び場合に
より基質も分離し、そして反応した基質は固体相■と結
合させる。及び e)評価段階においてその反応した基質は固体相■の上
で測定されるか、またはオートラジオグラフ的に測定さ
れる。
d) The unreacted co-substrate and optionally the substrate are also separated in the separation step, and the reacted substrate is combined with the solid phase (1). and e) in the evaluation step the reacted substrate is measured on the solid phase (1) or autoradiographically.

この変法によれば分子プローブがそれに付加される生体
分子及び反応した基質はそれぞれ固体相の上に存在して
いる。この固体相は同一であることもできるが、しかし
ながらこの場合にそれらは常にそれぞれの特別な生体分
子及び反応した基質に適合されている。その酵素反応段
階はこの場合にも再びその生体分子、プローブ及び結合
された酵素からなる完全な錯化合物と、または上記変法
■において記述したように分解分離させたその酵素と反
応させることができる。
According to this variant, the biomolecule to which the molecular probe is attached and the reacted substrate are each present on a solid phase. The solid phases can also be identical, but in this case they are always adapted to each particular biomolecule and reacted substrate. The enzymatic reaction step can in this case again be reacted with the complete complex consisting of the biomolecule, the probe and the bound enzyme, or with the enzyme decomposed and separated as described in variant Ⅰ above. .

この変法のもう一つの態様はその固体相Iをこれに結合
している生体分子及びそれに付加された標識のついた分
子プローブと一緒に前記方法段階a)及びb)のあとで
ゲルと共にまたは他の分離担体物質で被覆され(iib
erschichtet) 、その際その中に基質と共
基質とが存在しており、それによって酵素反応が行われ
、引続いてそのゲルから反応した基質が固体相■の上に
転移される。
Another embodiment of this variant provides that the solid phase I, together with the biomolecules bound to it and the labeled molecular probes attached to it, is removed together with the gel after the process steps a) and b) or coated with another separating carrier material (iib
In this case, the substrate and cosubstrate are present, the enzymatic reaction takes place, and the reacted substrate is subsequently transferred from the gel onto the solid phase.

変広工 この変法は本発明に従う好ましい実施形態の1つを表わ
す。これによれば各方法段階は次のように実施される。
Variant: This variant represents one of the preferred embodiments according to the invention. According to this, each method step is carried out as follows.

a>m別段階において結合された酵素により標識の付け
られた分子プローブはある固体相Iと結合された生体分
子に付加される。
a>m In another step, the bound enzyme-labeled molecular probe is added to some solid phase I and the bound biomolecule.

b)洗浄段階において標識の付けられた分子プローブの
過剰分が洗い流され及び/又は分離除去される。
b) In a washing step the excess of labeled molecular probe is washed away and/or separated off.

C)酵素反応段階において固体相Iに結合されていて生
体分子と標識のつけられた分子プローブとからなる錯化
合物の酵素をある固体相■に結合されている基質と溶液
中に存在する共基質の存在のもとに反応させる。
C) In the enzymatic reaction step, a complex compound enzyme consisting of a biomolecule and a labeled molecular probe is bound to the solid phase I, and a substrate is bound to the solid phase II and a co-substrate present in the solution. react in the presence of

d)分離段階において過剰の共基質を洗い流すかまたは
分離する。
d) washing away or separating excess co-substrate in a separation step;

e)評価段階においてその反応した基質を固体相■の上
で測定するかまたはオートラジオグラフ的に測定する。
e) In the evaluation step, the reacted substrate is measured on the solid phase (2) or autoradiographically.

この変法においては二つの固体担体、中でも平板担体を
互いに接触させである共基質の溶液を加えることによっ
て酵素反応を開始させるということが可能であって、そ
してこれは種々の生体分子の検出を実施するための完全
に新しい技術でもある。この場合に例えば東ドイツ経済
特許出願第C07G/296.754−2号に記述され
ているような平板担体が好ましい。しかしながら差別的
に被覆されている粒状物、中でも磁性核を有する合成樹
脂からなるラテックス粒子等を互いに反応させることも
同様に可能である。
In this variant, it is possible to bring two solid supports, especially flat supports, into contact with each other and to start the enzyme reaction by adding a solution of a co-substrate, and this allows for the detection of various biomolecules. It is also a completely new technique to implement. Preference is given in this case to flat plate carriers, such as those described, for example, in East German Economic Patent Application No. C07G/296.754-2. However, it is likewise possible to cause differentially coated granules, such as latex particles made of synthetic resins with magnetic cores, to react with one another.

酵素は反応段階C)において分子プローブに結合させて
もよ(、またそのものから再び分解分離されていてもよ
い。この後者の場合は特にもしもON八が基質として用
いられ、そして酵素が例えばリガーゼまたは他の修復酵
素である場合に好都合である。
The enzyme may be coupled to (or decomposed from) the molecular probe in reaction step C). In this latter case, especially if ON8 is used as substrate and the enzyme is conjugated to, for example, a ligase or It is advantageous if it is another repair enzyme.

識別段階においてはすべての変法の場合に、すでにここ
でその反応のある分岐を開始させるか、または生体分子
と標識の付けられた分子プローブの間に別な分子を間挿
させるということが可能である。これは敏感な酵素の場
合に有利であることを指摘できよう。この場合に公知の
アビジン/ビオチンの系を使用してそれにより可能な強
度の増幅をすでに識別段階において利用することが可能
である。この識別段階の最後の過程として、この場合に
その標識の付けられた分子プローブは直接にその生体分
子自身を識別するのではなくて、カスケードの先行する
反応の相手分子を識別するのである。従って識別段階に
おいては生体分子が一つ以上の識別系において且つ一つ
以上の反応段階において先ず最初特異的な親和性を有す
る一つ以上の分子によって識別されるか、または一つ以
上の分子と共に用いられ、そしである酵素に結合された
分子プローブがこれらの分子の少なくとも一つ以上と反
応するという可能性が生ずる。
In the identification step, it is possible in all variants to initiate the branching of the reaction already here or to interpose another molecule between the biomolecule and the labeled molecular probe. It is. It may be pointed out that this is an advantage in the case of sensitive enzymes. In this case, it is possible to use the known avidin/biotin system and thereby take advantage of the possible intensity amplification already in the identification step. As a final step in this identification step, the labeled molecular probe in this case does not directly identify the biomolecule itself, but the partner molecule of the preceding reaction in the cascade. Therefore, in the identification step, a biomolecule is first identified by or together with one or more molecules with specific affinity in one or more identification systems and in one or more reaction steps. The possibility arises that a molecular probe used and then attached to an enzyme will react with at least one or more of these molecules.

固体相としては従来技術水準に従って公知であり、且つ
種々の生体分子のための担体物質として使用されるよう
な一連の物質が適している。生体分子がそれと結合され
ているところの固体相Iは共有結合により、イオン性結
合により、または静電的相互作用により結合するような
支持材であることができる。静電的相互作用によって例
えばニトロセルローズとポリビニリデンジフルオライト
Suitable solid phases are a series of substances which are known according to the state of the art and which are used as carrier substances for various biological molecules. The solid phase I, to which the biomolecules are bound, can be a support such that they are bound by covalent bonds, by ionic bonds or by electrostatic interactions. For example nitrocellulose and polyvinylidene difluorite by electrostatic interaction.

が結合されるが、一方ポリアマイト(例えばキンレンー
膜)または荷電されたポリアマイド並びにジエチルアミ
ノアルキルセルローズはイオン的力によって結合される
。共有結合的に結合される担体物質は例えばセルローズ
誘導体、例えばジアヅベンジロキシメチルセルローズ、
シアメルク1コライドによって活性化されたセルローズ
(例えば東ド′イッ経済特許第220,316号に従う
もの等)等である。その上にポリスチレンを活性化する
ことなくまたは活性化して(例えばスルホン化またはア
ミノ化/ジアゾ化等により)、或はまた化学的に活性化
されたガラスを使用することができる。本発明に従う方
法の実施には好ましくは平板構造の形で存在するような
固体相Iが用いられる。固体相■は一つの担体であって
これもその分子プローブに結合している酵素に左右され
るけれども基質を結合することができる。ここでも基質
に依存して再び、すでにあげであるような共有結合によ
り、イオン的な力により、または静電気的相互作用によ
って結合される担体物質を使用することができる。従っ
て固体相■としては再びニトロセルローズ、ポリビニリ
デンジフルオライド、ポリアミド、荷電されたポリアミ
ド、ジエチルアミノエチルセルローズ、シアヌルクロラ
イドで活性化されたセルローズ、活性化されたポリスチ
レン、化学的に活性化されたガラスまたは他のセルロー
ズ誘導体があげられる。中でもイオン的力により結合す
るセルローズ類、例えば燐セルローズ(セルローズと燐
酸との反応生成物であって、従ってセルローズの無水グ
ルコース単位に燐酸基が結合したもの)カルボキシメチ
ルセルローズまたはシアヌルクロライド及びアミノ基と
カルボン酸基、燐酸基またはスルホン酸基とを有する化
合物によって改質された東ドイツ経済特許出願第C07
G/296.754−2号または東ドイツ経済特許第2
37.844号に記述されているようなセルローズ誘導
体があげられる。
are bonded together, whereas polyamites (such as cinnabar membranes) or charged polyamides as well as diethylaminoalkyl cellulose are bonded by ionic forces. Covalently bonded carrier materials are, for example, cellulose derivatives, such as diazubenzyloxymethylcellulose,
cellulose activated by siamerc 1 collide (such as that according to East Germany Economic Patent No. 220,316), and the like. Additionally, it is possible to use glasses without or with activation of the polystyrene (for example by sulfonation or amination/diazotization, etc.) or chemically activated. For carrying out the method according to the invention, preferably a solid phase I is used, which is present in the form of a tabular structure. Solid phase (1) is a carrier that can bind substrates, depending on the enzyme that is bound to the molecular probe. Here again, depending on the substrate, it is possible to use carrier substances which are bound by covalent bonds, as already mentioned, by ionic forces or by electrostatic interactions. Therefore, the solid phase ■ again includes nitrocellulose, polyvinylidene difluoride, polyamide, charged polyamide, diethylaminoethylcellulose, cellulose activated with cyanuric chloride, activated polystyrene, and chemically activated glass. or other cellulose derivatives. Among them, celluloses that bond by ionic forces, such as phosphorous cellulose (a reaction product of cellulose and phosphoric acid, and thus a phosphoric acid group is bonded to the anhydroglucose unit of cellulose), carboxymethyl cellulose or cyanuric chloride, and amino groups. East German Economic Patent Application No. C07 modified with compounds having carboxylic acid groups, phosphoric acid groups or sulfonic acid groups
G/296.754-2 or East German Economic Patent No. 2
Examples include cellulose derivatives such as those described in No. 37.844.

特別な実施形態の一つにおいて固体相■はある光学的に
透過性の媒体の形で、例えばフィルムの−35= 形で構成されていてこれが基質を結合させることができ
るものであってもよい。このような物質は特に例えば医
学的測定法のような毎日の評価作業に特に適しており、
というのは多数の試料を同時に機械的に評価することが
できるからである。固体相■は検出のために好ましくは
平板状材料として用いられ、その場合に上記のフィルム
は光学的に透過性の平板材の場合を表わす。基質及び/
又は酵素的に反応した基質を選択的に結合することので
きる固体相■はゲルまたは他の分離担体物質であること
ができる。同様にこの固体相■は共有結合的に、イオン
結合的に、または静電気的相互・作用によって結合する
担体であることができる。
In one particular embodiment, the solid phase may be in the form of an optically transparent medium, for example in the form of a film, to which the substrate can be bound. . Such substances are particularly suitable for everyday evaluation tasks, such as for example medical assays,
This is because a large number of samples can be mechanically evaluated simultaneously. The solid phase (3) is preferably used as a plate-like material for the detection, in which case the film described above represents the case of an optically transparent plate-like material. substrate and/or
Alternatively, the solid phase (2) capable of selectively binding the enzymatically reacted substrate can be a gel or other separation carrier material. Similarly, this solid phase (1) can be a carrier bound covalently, ionicly or by electrostatic interaction.

これには、その反応した基質が極めて多種多様の性質の
ものでありうるので、すでに上に記述したのと原理的に
同一の公知の物質があげられ、即ち例えばニトロセルロ
ーズ、ポリビニリデンジフルオライド、ポリアミド、改
質されたポリアミド、ジアゾベンジロギシメチルセルロ
ーズ、ジエチルアミノエチルセルローズ、シアヌルクロ
ライドによって活性化されたセルローズ、活性化された
ポリスチレン、化学的に活性化されたガラス、燐セまた
はスルホン酸基とを有するような化合物によって改質さ
れたセルローズがあげられる。この固体相■も工学的に
透過性の媒質の形で使用することができる。ここで前記
固体相■の場合と同様な種々の可能性及び変法が同しく
当てはまる。この固体相■を用いる検出はもしもこれが
例えばフィルム、膜または捲縮繊維フリースとして形成
されている時に平板物質として実施するのが好ましい。
This includes known substances which are essentially identical to those already described above, since the reacted substrates can be of a very wide variety of properties, i.e. for example nitrocellulose, polyvinylidene difluoride. , polyamide, modified polyamide, diazobenzylogisimethyl cellulose, diethylaminoethyl cellulose, cellulose activated by cyanuric chloride, activated polystyrene, chemically activated glass, phosphorus or sulfonic acid groups An example of cellulose modified with a compound having the following. This solid phase (1) can also be used in the form of a technologically permeable medium. The same various possibilities and variants as in the case of solid phase (1) apply here as well. Detection using this solid phase (1) is preferably carried out as a flat material, if it is formed, for example, as a film, membrane or crimped fiber fleece.

光学的に透過性の固体相の場合の評価は特にこれがフィ
ルムの形に構成されている場合に種々の光学的方法によ
り、例えば着色した生成物の場合にはデンシトメトリー
により、カラリメトリー、または写真技術によって行わ
れる。生体細胞は固体相■の上に通常の方法で載せるこ
とができる。
The evaluation of the optically transparent solid phase, especially when it is configured in the form of a film, can be carried out by various optical methods, for example by densitometry in the case of colored products, by colorimetry, or by colorimetry. Done by photographic technology. Living cells can be placed on the solid phase (1) in a conventional manner.

すなわちそれら細胞は中でもスポット法(Tuepfe
ln)によりゲルまたは他の分離担体物質の中で分離し
た後にいわゆる転移法またはトランスファ法(プロッテ
ィング法)により載せることができる。本発明に従う方
法の好ましい実施形態の一つは、?客演の中に存在して
いるか、ゲルの中に含まれているか、または固体相Iに
結合されていてもよい生体分子をアミノグルコシド−燐
酸トランスフェラーゼの結合した分子プローブによって
識別し、この分子プローブに結合しているかまたはそれ
から分解分離させたアミノグルコシド−燐酸トランスフ
ェラーゼをある共基質の存在のもとに基質と反応させ、
そしてそのホスボリル化された基質を固体相■または■
の上で検出し、その際この方法を下記の木質的ないくつ
かの方法段階で実施することよりなる: a)識別段階:この段階においである結合されたアミノ
グルコシド−燐酸1−ランスフェラーゼによって標識化
された分子プローブを溶液の中に存在しているか、ゲル
の中に含まれているか、または固体相■に結合されてい
てそれに特異的な親和性を有する生体分子に付加させる
In other words, these cells can be detected using the spot method (Tuepfe).
After separation in a gel or other separation carrier material by means of the so-called transfer or transfer method (plotting method). One of the preferred embodiments of the method according to the invention is? A biomolecule that may be present in a sample, contained in a gel, or bound to solid phase I is identified by an aminoglucoside-phosphotransferase-conjugated molecular probe; reacting an aminoglucoside-phosphate transferase bound to or decomposed therefrom with a substrate in the presence of a co-substrate;
The phosphorylated substrate is then transferred to the solid phase ■ or ■
and carrying out the method in several woody process steps as follows: a) Identification step: in this step the combined aminoglucoside-phosphate 1-transferase A labeled molecular probe is attached to a biomolecule that is present in solution, contained within a gel, or bound to a solid phase and has a specific affinity for it.

b)洗浄段階:この段階においてその標識の付けられた
分子プローブの過剰分を洗い流し、及び/又は分離除去
する。
b) Washing step: In this step the excess of the labeled molecular probe is washed away and/or separated off.

C)酵素反応段階:この段階において基質のホスボリル
化をそのアミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼの
共基質の存在のもとにおける基質との反応によって行な
わせる。
C) Enzyme reaction step: In this step, phosphorylation of the substrate is carried out by reaction with the substrate in the presence of its aminoglucoside-phosphotransferase co-substrate.

d)分離段階:この段階においてその反応しなかった共
基質及び場合により基質を洗い流すかまたは分離除去す
る。
d) Separation step: In this step the unreacted co-substrate and optionally the substrate are washed away or separated off.

e)評価段階においてそのホスホリル化された基質を固
体相■または■の上で測定するかまたは特別な検出方法
によって検出する。
e) In the evaluation step, the phosphorylated substrate is measured on a solid phase (1) or (2) or detected by special detection methods.

アミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼはアデノシ
ン3燐酸(ATP)から燐酸残基を分解分離してこの燐
酸残基をホスホリル化することのできる基質の上に転移
させるような酵素である。この基質は溶液の中に存在す
るか、担体の中に閉じ込められているか、またはある固
体相に結合されていることができる。ATPばこの反応
において共基質として作用する。
Aminoglucoside-phosphate transferases are enzymes that cleave off phosphate residues from adenosine triphosphate (ATP) and transfer the phosphate residues onto substrates that can be phosphorylated. The substrate can be in solution, entrapped within a carrier, or bound to some solid phase. Acts as a co-substrate in the ATP reaction.

このATPO代りに32pで標識されたATP(”P−
γ−ATP)を用いた場合には、そのアミノグルコシド
−燐酸トランスフェラーゼによって32pで標識された
燐酸がその基質の上に転移される。その分子プローブに
結合されている酵素はこの反応を唯1度だけしか行なわ
ないのではなくて、下記の三つの条件が満足されるまで
進行させる。すなわち○基質が存在すること O共基質(ずなわちATPまたは32P−γ−ATP)
の存在すること O酵素が基質に確実に移動すること しかしながら本発明に従う方法には、各酵素分子が多数
の燐酸残基を多数の基質分子に転移させ、それによって
少なくとも10以上の増幅倍率が与えられるようにする
ことが重要であるが、但し殆んどの場合、これよりも本
質的に高い。この方法によれば基質が存在する相の中で
分子プローブの拡大された複製像が作り出される。従っ
て本発明に−4〇− 従う方法によれば検出は分子プローブが存在する相の中
で行われるのではなくて基質の存在する相の中で行われ
るのである。ある分子プローブにおいて共基質の存在の
もとに基質を含んだ多数の相が望まれる場合(両側に、
または前後に)、ある検出されるべき生体分子によって
多数の拡大されたレプリカを作ることができる。もとの
生体分子からはプローブと酵素とよりなる錯化合物は通
常の方法によって再び分解分離でき、そして検出は、場
合により同様にアミノグルコシド−燐酸トランスフェラ
ーゼによって標識された分子プローブを用いて繰り返す
ことができる。種々のトランスフェラーゼの中でアミノ
グルコシド−燐酸トランスフェラーゼは驚くべきことに
次のように表わすことができるようなある特別な位置を
占める:Oこのものは高い熱安定性を有する:この酵素
はその活性を100℃に加熱した後においても維持し、
従ってより高い温度における長時間のインキュベーショ
ンが可能である。
Instead of this ATPO, 32p-labeled ATP (“P-
When using γ-ATP), the aminoglucoside-phosphate transferase transfers the 32p-labeled phosphate onto the substrate. The enzyme attached to the molecular probe does not perform this reaction only once, but allows it to proceed until the following three conditions are met. In other words, ○substrate exists.O cosubstrate (i.e. ATP or 32P-γ-ATP)
However, the method according to the invention requires that each enzyme molecule transfers a number of phosphate residues to a number of substrate molecules, thereby providing an amplification factor of at least 10 or more. However, in most cases it is substantially higher than this. This method creates an enlarged replica of the molecular probe in the phase in which the substrate is present. Therefore, according to the method according to the present invention, detection is not carried out in the phase in which the molecular probe is present, but in the phase in which the substrate is present. If multiple phases containing substrates are desired in the presence of co-substrates for a given molecular probe (on both sides,
or back and forth), a number of magnified replicas can be created by a given biomolecule to be detected. The complex compound consisting of the probe and enzyme can be decomposed and separated from the original biomolecule again by conventional methods, and the detection can optionally be repeated using a molecular probe similarly labeled with aminoglucoside-phosphotransferase. can. Among the various transferases aminoglucoside-phosphate transferase surprisingly occupies a special position which can be expressed as follows: it has high thermostability; Maintained even after heating to 100°C,
Longer incubations at higher temperatures are therefore possible.

Oこのものは良好な界面活性材安定性を有する:この酵
素は種々の界面活性材によってその2次構造が変化する
にも拘らずなお酵素活性を有する。
It has good surfactant stability: the enzyme still has enzymatic activity despite its secondary structure being changed by various surfactants.

○その特異的親和性は非常に高い。○ Its specific affinity is very high.

○このものは容易に入手でき、そして微生物の溶菌生成
物(Zellysat)から、比較的容易に得ることが
できる。
o It is readily available and can be obtained relatively easily from the lysed product of microorganisms (Zellysat).

従って7ミノグルコシドー燐酸トランスフエラーゼは例
えば3.llvremeasによって雑誌Bu11. 
Soc。
Therefore, 7-minoglucoside phosphate transferase is, for example, 3. Magazine Bu11. by llvremeas.
Soc.

Chim、 Biol、 (1968)50.第1頁1
69以下にあげられているような他の生体分子に結合さ
れるべき酵素についての諸要求条件を著しく満足させる
ものである。それらは微生物学的に例えばB、Re1s
s。
Chim, Biol, (1968) 50. 1st page 1
This significantly satisfies the requirements for enzymes to be coupled to other biomolecules, such as those listed below. They are microbiologically e.g. B, Re1s
s.

R,Sprengel、 H,Will及びH,5ch
allerによって雑誌Gene((1984)30.
211−218頁に記述されているように製造すること
ができる。種々の分子プローブをアミノグルコシド−燐
酸トランスフェラーゼに結合させることができるという
ような多くの可能性に基いて種々の生体分子の検出のた
めの一連の技術が可能である。先ず第一に、結合に適し
ている分子プローブとして免疫活性の種々のプローブ、
核酸、種々の蛋白質あるいは生体分子に親和性を有する
化合物等を使用することができる。
R, Sprengel, H, Will and H, 5ch
magazine Gene ((1984) 30.
It can be manufactured as described on pages 211-218. A series of techniques for the detection of various biomolecules are possible based on the many possibilities, such as the ability to couple various molecular probes to aminoglucoside-phosphate transferases. First of all, various probes of immunoactivity, as molecular probes suitable for binding,
Compounds having affinity for nucleic acids, various proteins, or biomolecules can be used.

免疫活性のプローブにはモノクローナル及びポリクロー
ナルな抗体、抗血清、蛋白質類、中でもプロティン八、
天然の、または合成のペプチド類が含まれる。核酸類と
しては一本鎖の、二重鎖の、又は部分的に二重鎖のDN
Aまたはそれらの断片、オリゴデオキシリボヌクレオシ
ド、RNAまたはそれらの断片あるいはオリゴリボヌク
レオチド類を使用することができる。ある生体分子に対
して特異的な親和性を有する蛋白質は例えばアビジン、
ストレプトアビジン、プレタミン、ゼラチン、フェツイ
ン、ベプスクチン、レクチン及び多数の酵素類である。
Immune activity probes include monoclonal and polyclonal antibodies, antisera, and proteins, especially protein 8,
Includes natural or synthetic peptides. Nucleic acids include single-stranded, double-stranded, or partially double-stranded DNA.
A or fragments thereof, oligodeoxyribonucleosides, RNA or fragments thereof or oligoribonucleotides can be used. Proteins that have specific affinity for certain biomolecules include, for example, avidin,
Streptavidin, pretamine, gelatin, fetuin, vepustin, lectins and numerous enzymes.

最後にある生体分子に対して親和性を有する化合物はビ
オチン、n−アミノフェニル硼酸及びC1bacron
 Blue F30Aである。他の生体分子に対して特
異的な親和性を有する蛋白質はこの場合に好ましくはア
ビジンまたはストレプトアビジンである。ある生体分子
に対して親和性を有する化合物は好ましくはビオチンで
ある。
The last compounds that have affinity for certain biomolecules are biotin, n-aminophenylborate, and Clbacron.
It is Blue F30A. The protein with specific affinity for other biomolecules is preferably avidin or streptavidin in this case. The compound that has an affinity for a certain biomolecule is preferably biotin.

酵素としては二つの大きなグループがあげられそれらば
トランスフェラーゼ(E、C,に従うグループ2)及び
(E、C1に従うグループ6)である。トランスフェラ
ーゼの中でも放射性同位元素で標識をつけることのでき
る基を転移する、例えばアシルトランスフェラーゼ(E
、C,2,3) 、18含有基を転移させる酵素類(E
、C,2,7)またはポリメラーゼ類(E、C。
There are two major groups of enzymes: transferases (Group 2 according to E, C) and (Group 6 according to E, C1). Among transferases, acyltransferases (E
, C, 2, 3), enzymes that transfer 18-containing groups (E
, C, 2, 7) or polymerases (E, C.

2.7.7)のような酵素が好ましい。中でも下記の酵
素が特に本発明に従う方法を実施するために適している
と考えられるニ プロチインキナーゼ(E、C,2,7,L) 、アミノ
グルコシド−燐酸トランスフェラーゼ(E、C,2,7
,1) 、中でもカナマイン−燐酸トランスフェラーゼ
(E、C。
Enzymes such as 2.7.7) are preferred. Among them, the following enzymes are considered particularly suitable for carrying out the method according to the invention: niprotiine kinase (E,C,2,7,L), aminoglucoside-phosphate transferase (E,C,2,7,
, 1), especially kanamine-phosphotransferase (E, C.

2.7,1.95) 、T4−ポリヌクレオチド−キナ
ーゼ(E、C,2,7,1,78)、ヌクレオチジルト
ランスフエラーゼ(E、C,2,7,7) 、DNΔポ
リメラーゼ(E、C,2,7,7゜7)、ポリヌクレオ
チド−アデニルトランスフェラーゼ(E、C,2,7,
7,19)、DNA−ヌクレオチジルオキソトランスフ
エラーゼ(E、C,2,7,7,31>、レヘルターゼ
(E、C,2,7,7,49)、燐酸エステル形成性抗
素(補修酵素)(E、C,6,5)、DNΔ−リガーゼ
(lE、c、6.9.11)。
2.7, 1.95), T4-polynucleotide-kinase (E, C, 2, 7, 1, 78), nucleotidyl transferase (E, C, 2, 7, 7), DNA Δ polymerase (E ,C,2,7,7゜7), polynucleotide-adenyltransferase (E,C,2,7,
7,19), DNA-nucleotidyl oxotransferase (E, C, 2, 7, 7, 31>, rehertase (E, C, 2, 7, 7, 49), phosphate-forming antibody (repair enzyme) (E, C, 6, 5), DNA Δ-ligase (lE, c, 6.9.11).

これらの酵素はいずれもある特別な基質と反応する。以
下にあげる各種基質は従ってすべての酵素にではなくて
その基材が特異的であるような酵素に対してのみ有効で
ある。しかしながら多数の酵素によって多くの基質が反
応するけれども、しかしながら一般にそれぞれ異った機
構により、そして異なった態様で、あるいは異った反応
生成物を形成して反応する。すなわち基質としては、ク
ロムフェニコール、アミノグルコシド−抗生物質、中で
もカナマイシン、ネオマイシン、ゲンタマイシン及びパ
ロモマイシン、例えばヒストンのようなホスボリル化可
能な蛋白質類、DNA、RNA 、デオキシリボヌクレ
オチドまたはリボ−オリゴヌクレオチド、デオキシリボ
ポリヌクレオチドまたはりボポリヌクレオチド、2重鎖
DNへ、単鎖DNA+フ゛ライマー (即ちスターター
)である。
All of these enzymes react with certain specific substrates. The various substrates listed below are therefore not effective for all enzymes, but only for those enzymes for which the substrate is specific. Although many substrates are reacted by many enzymes, however, each generally reacts by a different mechanism and in a different manner or with the formation of different reaction products. Substrates thus include chromphenicol, aminoglucoside antibiotics, inter alia kanamycin, neomycin, gentamicin and paromomycin, phosphorylatable proteins such as histones, DNA, RNA, deoxyribonucleotides or ribo-oligonucleotides, deoxyribopolynucleotides, etc. Nucleotide or rib polynucleotide, double stranded DNA to single stranded DNA + primer (ie starter).

それらの酵素はその基質に加えて共基質を必要とする。These enzymes require cosubstrates in addition to their substrates.

この共基質は基質の変化のために用いられる構成要素で
ある。アシルトランスフェラーゼの場合には従ってその
共基質は例えば14Gまたは311で標識したアセテー
トであることができる。燐酸トランスフェラーゼの場合
にはその共基質は一般にアデノシン3燐酸及び/又は3
2pで標識したアデノシン3燐酸(ATP)である。そ
の他になお4つのデオキシヌクレオシド3燐酸(それぞ
れアデノシン、グアノシン、シトシン、及びチミジンの
それ)も転移させることができる。デオキシヌクレオシ
ド3燐酸の標識化はそのα位置またはγ位置において行
うことができ、そしてそれぞれ酵素に従ってその一方の
形または他方の形のものが反応する。32pによる以外
にデオキシヌクレオシド3燐酸を35S、3Hまたは1
25Iによって標識することも可能であり、この際それ
ぞれのヌクレオシドが標識されてもよいが、また唯1つ
のヌクレオシドだけが標識されていてもよい。
This co-substrate is the building block used for substrate change. In the case of an acyltransferase, the cosubstrate can therefore be, for example, 14G- or 311-labeled acetate. In the case of phosphotransferases, the cosubstrate is generally adenosine triphosphate and/or triphosphate.
It is adenosine triphosphate (ATP) labeled with 2p. In addition, the four deoxynucleoside triphosphates (those of adenosine, guanosine, cytosine and thymidine, respectively) can also be transferred. Labeling of the deoxynucleoside triphosphate can be carried out in its alpha or gamma position and reacts with one or the other form, respectively, depending on the enzyme. Deoxynucleoside triphosphates other than by 32p can be converted to 35S, 3H or 1
Labeling with 25I is also possible, in which case each nucleoside may be labeled, or only one nucleoside may be labeled.

更に、その共基質はビオチニル化されたヌクレオチドで
あることができ、それによって酵素反応のあとで例えば
アビジンあるいはストレプトアビジンに結合されている
酵素との反応が可能であってそれにより着色物質による
評価手段が利用できるようになっていてもよい。
Furthermore, the co-substrate can be a biotinylated nucleotide, so that after the enzymatic reaction it is possible to react with an enzyme bound to, for example, avidin or streptavidin, thereby making it possible to react with an enzyme bound to, for example, avidin or streptavidin, thereby providing a means for evaluation with a colored substance. may be available.

共基質としてはその他にすでに標識のつけられているT
NAまたはデオキシリボポリヌクレオチド類が場合によ
り標識のつけられていない分子との混合物の形で使用す
ることができ、これは特にリガーゼ類のための共基質と
してあげられる。
Other co-substrates include T, which is already labeled.
NA or deoxyribopolynucleotides can optionally be used in a mixture with unlabeled molecules, which are mentioned in particular as co-substrates for ligases.

本発明に従う方法を実施するために好ましい酵素はアミ
ノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼ類である。これ
らは中でもカナマイシン−燐酸トランスフエラアゼ、ま
たはAPH6またはAPI13とも表わされるアミノグ
ルコシド−ネオマイシン−燐酸l・ランスフェラーゼI
及び■である。アミノグルコシド−燐酸トランスフェラ
ーゼ類のための基質はアミノグルコシド−抗生物質また
はアミノシクリトール−抗生物質である〔これについて
はに、L。
Preferred enzymes for carrying out the method according to the invention are aminoglucoside-phosphate transferases. These are inter alia kanamycin-phosphate transferase, or aminoglucoside-neomycin-phosphate transferase I, also designated APH6 or API13.
and ■. Substrates for aminoglucoside-phosphotransferases are aminoglucoside-antibiotics or aminocyclitol-antibiotics [for this, see L.

Rjnehardt:雑誌J、 Tnfect、Dis
eases (1969)上け。
Rjnehardt: Magazine J, Tnfect, Dis
eases (1969).

345−50参照〕。そのようなものとしては例えばネ
一 47− オマイシン、カナマイシン、ゲンタマイシン及び]・ブ
ラマイシン等をあげることができる。好ましくは基質と
してカナマイシンまたはネオマイシンが用いられる。共
基質は標識のつげられたカーテンまたは標識のつりられ
ていないアデノシン3燐酸(ATP)である。検出のた
めには通常3Zp−γ−ATPが用いられるが、これば
標識を付していないATPと混合されていてもよい。
345-50]. Examples of such agents include neomycin, kanamycin, gentamicin, and bramycin. Preferably, kanamycin or neomycin is used as the substrate. The co-substrate is adenosine triphosphate (ATP) with a suspended curtain of label or with no suspended label. 3Zp-γ-ATP is usually used for detection, but it may be mixed with unlabeled ATP.

アミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼを用いて種
々の生体分子を検出するための本発明に従う方法の好ま
しい実施形態は種々異った態様で実施することのできる
多数の方法段階からなり、従ってこれら特別な群の酵素
のために一連の実施形態が存在する。この場合にそれぞ
れの実施形態は生体分子の種類、その形、そのものの場
合により担体への結合の態様、基質の結合の態様等に左
右される。検出されるべき生体分子は溶液中に、分離操
作の前後においてゲルの中に、スポット法により固体担
体の上に移転されて、又は種々のゲルからの分離法の後
で平板担体等の上に存在して=48 = いることができる。生体分子の担体上での分離、転移及
び固定は当業者にはよく知られており、従ってここでは
詳細には説明しない。
A preferred embodiment of the method according to the invention for detecting various biomolecules using aminoglucoside-phosphotransferases consists of a number of method steps that can be carried out in different ways and thus A series of embodiments exist for enzymes. In this case, each embodiment depends on the type of biomolecule, its shape, and depending on the case itself, the mode of binding to a carrier, the mode of binding to a substrate, etc. The biomolecules to be detected can be in solution, in gels before or after separation operations, transferred onto solid supports by spotting methods, or onto flat supports etc. after separation methods from various gels. Exist = 48 = Can exist. The separation, transfer and immobilization of biomolecules on carriers are well known to those skilled in the art and will therefore not be described in detail here.

生体分子がその検出されるべき形にされてしまったあと
で下記の方法段階が本発明に従い実施される: a)識別段階:この段階において結合されたアミノグル
コシド−燐酸トランスフェラーゼによって標識された分
子プローブがそれに特異的な親和性を存する生体分子に
付加(an lagern)される。
After the biomolecule has been brought into its form to be detected, the following method steps are carried out according to the invention: a) Identification step: in this step the molecular probe labeled by the bound aminoglucoside-phosphotransferase is attached to a biomolecule for which it has a specific affinity.

b)洗浄段階:この段階において標識のつけられた分子
プローブの過剰分が洗い流されるかまたは分離除去され
る。
b) Washing step: In this step the excess of labeled molecular probe is washed away or separated off.

C)酵素反応段階二分子プローブに結合されたアミノグ
ルコシド−燐酸トランスフェラーゼを成る共基質の関与
のもとに基質と反応させる。
C) Enzymatic reaction step The aminoglucoside-phosphate transferase coupled to the bimolecular probe is reacted with the substrate with the participation of a co-substrate.

d)分離段階:この段階において反応しなかった共基質
及び場合により基質が洗い流されるか、または分離除去
される。
d) Separation step: In this step the unreacted co-substrate and optionally the substrate are washed away or separated off.

e)評価段階:この段階においてそのホスボリル化され
た基質を測定するかまたは特殊な検出方法によって検出
する。
e) Evaluation stage: In this stage the phosphorylated substrate is measured or detected by special detection methods.

それぞれの方法段階の実施は互いに組合わ・けることが
できて、従って多数の変法を許容するような特定のパラ
メータと結び合わされている。各変法の中でそれぞれの
方法段階について異った種々の条件が可能であり、従っ
て特別な反応条件は一般的なものではなくである特定の
例についてのみ記述できるものである。これについては
本発明の説明のためにあげる各実施例を参照すべきであ
る。
The implementation of each method step is combined with specific parameters that can be combined with one another and thus allows a large number of variants. Different conditions for each process step within each process variant are possible, so that the specific reaction conditions are not general, but can only be described in certain specific instances. In this regard, reference should be made to the embodiments given for the purpose of illustrating the invention.

ホスホリル化された基質の検出は例えばシンチレーショ
ンカウンターで、又はオートラジオグラフィーによって
行うこともできる。このオートラジオグラフィは特に平
板担体の場合に好ましい。
Detection of phosphorylated substrates can also be carried out, for example, with a scintillation counter or by autoradiography. This autoradiography is particularly preferred in the case of flat carriers.

しかしながら他の、例えば走査法あるいは発光法等の検
出方法も可能である。
However, other detection methods are also possible, such as scanning or luminescence methods.

同様に本発明に従う方法には一般にその好ましい実施態
様の変法がその方法の個々の段階において可能である。
Similarly, the method according to the invention generally allows variations of its preferred embodiments in the individual steps of the method.

以下これらの変法のいくつかを記述する。Some of these variants are described below.

実施形態l 生体分子をゲルまたは他の分離担体物質の中で分離する
Embodiment 1 Biomolecules are separated in a gel or other separation carrier material.

a)識別段階二上記生体分子が含まれている分離物質を
アミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼがそれに結
合されているような分子プローブを含む溶液と接触させ
、それにより生体分子とプローブとが互いに付加するよ
うにし、そしてそのようにして生体分子と酵素の結合し
たプローブとからなる錯化合物がゲルの中で形成される
ようにする。
a) Identification Step 2 Contacting the separated material containing the biomolecules with a solution containing a molecular probe to which aminoglucoside-phosphotransferase is bound, so that the biomolecules and the probes become attached to each other. and thus allow a complex consisting of the biomolecule and the enzyme-conjugated probe to form in the gel.

b)洗浄段階:標識のつけられた過剰の分子プローブを
ゲルから洗い流す。
b) Washing step: Excess labeled molecular probe is washed away from the gel.

C)酵素反応段階:生体分子と酵素の結合したプローブ
とからなる錯化合物を含んでいるゲルを基質と共基質と
の含まれている第2のゲルと接触させ、それによりこの
ような条件のもとて基質をホスホリル化する。
C) Enzyme reaction step: A gel containing a complex consisting of a biomolecule and an enzyme-conjugated probe is contacted with a second gel containing a substrate and a co-substrate, thereby introducing such conditions. It phosphorylates the substrate.

d)上記ホスホリル化された基質が含まれている第2の
ゲルをある固体相■と接触させ、そしてそのホスボリル
化された基質をこれに選択的に結合させる。
d) Contacting the second gel containing the phosphorylated substrate with a solid phase (1) and selectively binding the phosphorylated substrate thereto.

e)過剰の基材及び/又は共基質を除去するための洗浄
段階のあとでその固体相■の上のホスホリル化された基
質を放射能の測定により、またはオートラジオグラフィ
ーにより検出する。
e) After a washing step to remove excess substrate and/or co-substrate, the phosphorylated substrate on the solid phase (1) is detected by radioactivity measurements or by autoradiography.

上記実施形態1の第2の変法において上記段階C)、す
なわち酵素反応段階を次のように、即ち生体分子と標識
のつけられた分子プローブとからなる錯化合物の含まれ
たゲルを基質がそれに結合されているような固体相■と
共基質の存在のもとに接触させてそのホスホリル化され
た基質を固体相■の上で検出するように実施する。
In the second variant of Embodiment 1, step C), that is, the enzymatic reaction step, is carried out as follows: A gel containing a complex compound consisting of a biomolecule and a labeled molecular probe is heated as a substrate. This is carried out in such a way that the phosphorylated substrate is detected on solid phase (1) by contacting it in the presence of a co-substrate with solid phase (1) as bound thereto.

実施夏用」 この変法においては生体分子は場合により多数の生体分
子の混合物として存在しており、そしてその標識のつけ
られた分子プローブは溶液中に存在している。
In this variant, the biomolecule is optionally present as a mixture of a number of biomolecules, and the labeled molecular probe is present in solution.

a)識別段階ニアミノグルコシド−燐酸トランスフェラ
ーゼが結合している分子プローブ及びその検出されるべ
き生体分子は溶液の中に存在しており、そして溶液中で
互いに付加される。
a) Identification step The molecular probe to which the niaminoglucoside-phosphate transferase is attached and the biomolecule to be detected are in solution and are added to each other in solution.

b)洗浄段階:標識のつけられた過剰の分子プローブを
分離除去する。
b) Washing step: Separating and removing excess labeled molecular probe.

C)酵素反応段階:分子プローブに結合されていてこの
錯化合物が生体分子に付加されているようなアミノグル
コシド−燐酸トランフフエラーゼを溶液の中で基質及び
共基質と反応させる。
C) Enzyme reaction step: the aminoglucoside-phosphate tranferase, which is bound to the molecular probe and whose complex is attached to the biomolecule, is reacted with the substrate and cosubstrate in solution.

d)分離段階:反応しなかった共基質及び場合により基
質を分離除去する。
d) Separation step: unreacted co-substrate and optionally substrate are separated off.

e)評価段階:ホスホリル化された基質の活性を測定す
る。
e) Evaluation step: measuring the activity of the phosphorylated substrate.

去隻長皿」 この変法は生体分子と標識のつけられた分子プローブと
が溶液中に存在するけれども但しある固体相の上で検出
されるべき場合のもう一つの可能性を表わす。
This variant represents another possibility when the biomolecule and the labeled molecular probe are present in solution but are to be detected on some solid phase.

a)識別段階:その検出されるべき生体分子とアミノグ
ルコシド−燐酸トランスフェラーゼの結合している分子
プローブとが溶液の中に存在していてそこで互いに反応
する。
a) Identification step: The biomolecule to be detected and the molecular probe bound to aminoglucoside-phosphotransferase are present in solution and react with each other there.

b)洗浄段階:標識の付けられた過剰の分子プローブを
分離除去する。
b) Washing step: Separating and removing excess labeled molecular probe.

C)酵素反応段階:分子プローブに結合されていてこの
錯化合物が生体分子に付加されているようなアミノグル
コシド−燐酸トランスフェラーゼを溶液の中で基質及び
共基質と反応させる。
C) Enzyme reaction step: the aminoglucoside-phosphate transferase, which is bound to the molecular probe and whose complex is attached to the biomolecule, is reacted with the substrate and co-substrate in solution.

d)分離段階二基質を選択的に結合する担体■によって
そのホスホリル化された基質の過剰の共基質との分離が
行われる。
d) Separation step Separation of the phosphorylated substrate from the excess co-substrate is carried out by means of a carrier (1) which selectively binds the two substrates.

e)評価段階:ホスホリル化された基質の活性を測定す
るかまたはオートラジオグラフィーにより測定する。
e) Evaluation step: The activity of the phosphorylated substrate is determined or determined by autoradiography.

大旌旭旭」 この本発明に従う変法を実施する際に生体分子はある固
体相、例えば平板担体または重合物粒子の分散物に結合
しており、そして標識のつけられた分子プローブを付加
した後に溶液中で基質及び共基質と反応させる。
In carrying out this variant of the method according to the invention, the biomolecule is bound to some solid phase, such as a flat support or a dispersion of polymeric particles, and a labeled molecular probe is attached. It is then reacted with the substrate and co-substrate in solution.

a)識別段階:ある固体相lに結合された生体分子に、
結合したアミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼに
よって標識された分子プローブを結合させる。
a) Identification step: for biomolecules bound to a certain solid phase,
A molecular probe labeled by the bound aminoglucoside-phosphate transferase is attached.

b)洗浄段階:標識のつけられた分子プローブの過剰分
を洗い流すか、または分離除去する。
b) Washing step: the excess of labeled molecular probe is washed away or separated off.

C)酵素反応段階:ある固体相Iに結合している生体分
子と標識のつけられた分子プローブとの錯化合物を溶液
中に存在する基質及び共基質と反応させる。
C) Enzyme reaction step: the complex of a biomolecule bound to a certain solid phase I and a labeled molecular probe is reacted with the substrate and co-substrate present in solution.

d)分離段階:反応しなかった共基質及び場合により基
質を分離除去し、そしてホスホリル化された基質を場合
により固体相■に結合させる。
d) Separation step: unreacted co-substrate and optionally substrate are separated off and the phosphorylated substrate is optionally bound to the solid phase (1).

e)評価段階:ホスホリル化された基質の活性を溶液中
で、または場合により固体相■の上で測定するか、或い
はオー1〜ラジオグラフ的に求める。
e) Evaluation step: The activity of the phosphorylated substrate is determined in solution or optionally on a solid phase (2) or determined radiographically.

この実施形態は酵素反応段階を変えるごとによって更に
変形させることができ、その際これはその固体相rがこ
れに結合している生体分子及びこれと結合している標識
のついた分子プローブと一緒にゲルで被覆され、その際
そのゲルの中に基質と共基質とが存在していてそれによ
り酵素反応が行われ、そして引続いてそのゲルからホス
ホリル化された基質が固体相■の上に転移される。ゲル
の中で基質と共基質とは溶液の形で存在しているけれど
も、同時に“密封された”の状態(エントラップされた
状態)になっている。
This embodiment can be further modified by changing the enzymatic reaction steps, in which the solid phase r is combined with the biomolecules bound thereto and the labeled molecular probe bound thereto. is coated with a gel, in which the substrate and co-substrate are present to carry out the enzymatic reaction, and the phosphorylated substrate from the gel is subsequently deposited onto the solid phase ■. be transferred. Although the substrate and co-substrate exist in solution in the gel, they are also in a "sealed" state (entrapped state).

大施髭皿」 この変法はプローブのみならず基質もある固体相に結合
されていて共基質だけが溶液の中に存在しているような
新規なサンドインチ法を示す。この方式は特に有利であ
り、というのは2つの固体相の使用によって分子プロー
ブの生体分子への結合、基質の結合及び酵素反応が極め
て異なった反−56= 応条件のもとて実施でき、その固体相が生体分子と標識
のつげられた分子プローブとからなるそれに結合された
錯化合物と共に変化することなく維持され、従って何回
も使用することができ、あるいはそのプローブを洗い落
して場合により他のものと取り替え、そしてそのように
して多くのプローブを用いる検出が実施できるからであ
る。
This variant represents a novel sandwich method in which not only the probe but also the substrate is bound to some solid phase and only the co-substrate is present in solution. This approach is particularly advantageous because, through the use of two solid phases, the binding of the molecular probe to the biomolecule, the binding of the substrate, and the enzymatic reaction can be carried out under very different reaction conditions; The solid phase remains unchanged with the complex compound bound to it consisting of biomolecules and labeled molecular probes and can therefore be used many times or the probe can be washed off and optionally This is because they can be replaced with others and thus detection using many probes can be performed.

a)識別段階:固体相■に生体分子が結合されていてこ
のものにアミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼに
より標識された分子プローブが付加される。
a) Identification step: Biomolecules are bound to the solid phase (1), to which a molecular probe labeled with aminoglucoside-phosphate transferase is added.

b)洗浄段階;標識のついた分子プローブの過剰分を洗
い流し、及び/又は分離除去する。
b) Washing step: washing away and/or separating off excess labeled molecular probe.

C)酵素反応段階:固体相■に結合している生体分子と
標識のついた分子プローブとからなる錯化合物のアミノ
グルコシド−燐酸トランスフェラーゼを固体相■に結合
されている基質と溶液の中に存在している共基質の存在
のもとに反応させる。
C) Enzyme reaction step: Aminoglucoside-phosphate transferase, a complex compound consisting of a biomolecule bound to the solid phase (■) and a labeled molecular probe, is present in a solution with a substrate bound to the solid phase (■). The reaction is carried out in the presence of a co-substrate that is

d)分離段階:過剰の共基質を洗い流すか、または分離
除去する。
d) Separation step: washing away or separating off excess co-substrate.

e)評価段階:固体相■の上のホスホリル化された基質
の活性を測定するか、またはオートラジオグラフィーに
より求める。
e) Evaluation step: The activity of the phosphorylated substrate on the solid phase (1) is measured or determined by autoradiography.

本発明に従う方法の好ましい実施形態のすべての変法に
おいてその識別段階の生体分子と標識の付けられた分子
プローブとの反応を直接にではなくである中間段階を介
して行うことが可能である。
In all variants of the preferred embodiment of the method according to the invention, it is possible to carry out the reaction of the biomolecule of the identification step with the labeled molecular probe not directly, but via an intermediate step.

生体分子は例えば先ず最初アビジンとストレプトアビジ
ンと、またはビオチンと結合されたプローブによって識
別され、そしてこれを次にビオチンと、アビジンと、ま
たはストレプトアビジンと結合されたアミノグルコシド
−燐酸トランスフェラーゼと反応させることができる。
The biomolecule is, for example, first identified by a probe coupled to avidin and streptavidin or to biotin, which is then reacted with an aminoglucoside-phosphotransferase coupled to biotin, avidin or streptavidin. Can be done.

この原理はその識別段階において生体分子がある1つ以
上の識別系中で且つ1つ以上の反応段階において先ず最
初特異的親和性を有する1つ以上の分子によって識別さ
れるか、または1つ以上の分子と反応させられてそのア
ミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼと結合された
分子プローブが少なくとも1つ以上のこのような分子と
反応させられるように一般化させることができる。
This principle states that in the identification step a biomolecule is first identified in one or more identification systems and in one or more reaction steps by one or more molecules with specific affinity, or by one or more can be generalized such that a molecular probe coupled to the aminoglucoside-phosphate transferase is reacted with at least one such molecule.

これによって更にもう一つの可能性が与えられ、即ちこ
の方法を1度以上何度も繰返すことができると言うこと
である。
This gives yet another possibility, namely that the method can be repeated more than once.

最後に、識別段階と洗浄段階との後の酵素反応をその生
体分子と標識の付いた分子プローブとよりなる錯化合物
をその結合位置においてアミノグルコシド−燐酸トラン
スフェラーゼと分子プローブとから再び分解分離し、即
ちそれ自身分解可能であるような種々の反応剤を用いて
結合を行なわせるか又はその結合が両方の反応剤の少な
くとも一方について可逆的であるように実施することが
同様に可能である。この場合に酵素は溶液中で、又は成
る他の固体相に結合した後で共基質の存在のもとにその
溶液中に存在するか又は固体に結合している基質をホス
ホリル化することができる。
Finally, the enzymatic reaction after the identification step and the washing step is used to decompose and separate the complex compound consisting of the biomolecule and the labeled molecular probe from the aminoglucoside-phosphotransferase and the molecular probe at the binding site again. It is likewise possible, for example, to carry out the coupling using different reactants which are themselves degradable or to carry out the coupling in such a way that the coupling is reversible for at least one of the two reactants. In this case, the enzyme can phosphorylate the substrate present in solution or after binding to another solid phase in the presence of a co-substrate, which is present in solution or bound to a solid. .

本発明に従う方法の好ましい実施形態において生体分子
、プローブ又は基質の結合のために用いられた担体はこ
こでもまた異った形で、例えば粉末、粒状物、ゲル、球
状体、繊維等、また分散液、エマルジョン、ラテックス
、フィルム、カラム充填物、マトリックス、フリース又
は−設面に平板状担体として構成されていることができ
る。その材料は天然又は合成の重合物或いはそれらの混
合物であることができる。その結合はその固体相が対応
する化合物、例えばシアヌルクロライド又はブロムシア
ン等によって活性化されている場合には共有結合を介し
て行なわれる。結合はまた、イオン性の結合或いは静電
気的相互作用によることも可能である。
The carriers used for the binding of biomolecules, probes or substrates in preferred embodiments of the method according to the invention are again in different forms, e.g. powders, granules, gels, spheroids, fibers etc., and also dispersed. They can be constructed as liquids, emulsions, latexes, films, column packings, matrices, fleeces or planar carriers. The material can be a natural or synthetic polymer or a mixture thereof. The bonding takes place via covalent bonds if the solid phase is activated by a corresponding compound, such as cyanuric chloride or bromcyanide. Bonding can also be by ionic bonding or electrostatic interactions.

固体相Iとしては従って3つの全ての結合の原理を組合
せることができるような担体物質が適している。静電気
的な、即ち例えば疎水性の、双極子−双極子間の、又は
ファンデアワールス力、或いは相互作用等により結合し
ているような固体相の例は中でもニトロセルローズ又は
ポリビニリデンジフルオライドである。イオン的力で結
合している固体相の例は、例えば変性され且つイオン的
に荷電されたポリアミド類、中でもナイロン膜、イオン
性の基によって置換された、例えばジエチルアミノエチ
ルセルローズのようなセルローズ誘導体及びスルホン化
したポリスチレン等である。
Support materials are therefore suitable as solid phase I, which make it possible to combine all three bonding principles. Examples of solid phases that are electrostatically, i.e., for example hydrophobic, dipole-dipole or bonded by van der Waals forces or interactions, are inter alia nitrocellulose or polyvinylidene difluoride. be. Examples of solid phases bound by ionic forces are, for example, modified and ionically charged polyamides, especially nylon membranes, cellulose derivatives substituted by ionic groups, such as diethylaminoethylcellulose, and Sulfonated polystyrene, etc.

共有結合した固体相の例はジアゾベンジロキシメチルセ
ルローズ、シアヌルクロライドで活性化されたセルロー
ズ、ブロムシアンにより活性化されたセルローズ、又は
活性化されたポリスチレンやガラスである。更にまた、
化学的に活性化されてイオン結合及び/又は共有結合に
よって結合することのできるようなガラスが使用可能で
ある。本発明に従う方法の実施のために上に記述した種
々の物質からなる平板状担体が特に好ましい。
Examples of covalently bonded solid phases are diazobenzyloxymethyl cellulose, cellulose activated with cyanuric chloride, cellulose activated with bromcyan, or activated polystyrene or glass. Furthermore,
Glasses can be used that are chemically activated and can be bonded by ionic and/or covalent bonds. Particular preference is given to flat supports consisting of the various materials described above for carrying out the method according to the invention.

固体相■は中でも負の荷電を有するイオン性結合の担体
であるか、又は共有結合で結合する担体である。陰イオ
ン的に荷電した担体としては中でも種々のセルローズ誘
導体、例えば燐セルローズ、カルボキシメチルセルロー
ズ、東ドイツ経済特許第237844号(参考文献とし
て引用する)に記述されているような、シアヌルクロラ
イドによって変性されていて、引続いて少なくとも一つ
以上のアミノ恭と1個のカルボン酸基、燐酸基又はスル
ボン酸基を分子中に有するような化合物と反応させたセ
ルローズ等が好ましい。共有結合的に結合する担体は固
体相Iについてあげたと同じものが適している。本発明
に従う方法に特に好ましいものは平板材の形の固体相■
である。
The solid phase (1) is, inter alia, a carrier of negatively charged ionic bonds or a covalently bonded carrier. Anionically charged carriers include, among others, various cellulose derivatives, such as phosphorous cellulose, carboxymethyl cellulose, modified with cyanuric chloride, as described in East German Economic Patent No. 237 844, incorporated by reference. Cellulose, etc., which are subsequently reacted with at least one amino acid and a compound having one carboxylic acid group, phosphoric acid group, or sulfonic acid group in the molecule, are preferred. Suitable covalently bonded supports are the same as mentioned for solid phase I. Particularly preferred for the method according to the invention is a solid phase in the form of a plate.
It is.

選択的な結合を行う固体相■は負のイオン性に荷電した
担体である。ここで再び種々のセルローズ誘導体又はス
ルホン化されたポリスチレン類、或いはカルボン酸基を
有するアクリレートで被覆された種々の材料が通してい
る。燐セルローズ、カルボキシメチルセルローズ又は東
ドイツ経済特許第237844号公報に従いシアヌルク
ロライドで活性化し、そして引続いて少なくとも1個の
アミノ基と少なくとも1個のカルボン酸基、燐酸基又は
スルホン酸基を分子中に含む化合物と反応させることに
よってセルローズから作られるようなセルローズ誘導体
が好ましい。
The solid phase (2), which performs selective binding, is a negatively ionically charged carrier. Here, again, various materials coated with various cellulose derivatives or sulfonated polystyrenes or acrylates with carboxylic acid groups are passed. Phosphorous cellulose, carboxymethyl cellulose or activated with cyanuric chloride according to East German Economic Patent No. 237 844 and subsequently at least one amino group and at least one carboxylic, phosphoric or sulfonic acid group in the molecule. Preferred are cellulose derivatives, such as those made from cellulose by reaction with compounds containing the cellulose.

基質の固体相への結合のための好ましい方法の一つが東
ドイツ経済特許第254,012号公報に記述されてお
り、これは参考文献としてここに採用する。分子プロー
ブにその標識のために酵素を結合さ−けるのは特定の幾
つかの酵素について記述されているような種々の方法に
よって行うことができる。プローブを酵素に結合させる
のは例えば一連の2官能性の結合試薬によって共有結合
的に行うことができる。このような結合試薬は例えばグ
ルタルアルデヒド、ビスースルホスクシニミジルスベレ
ーI・及びジスクシニミジルタルタレートのようなビス
−スクシニミジルエステル類、ジメチルスベリミデート
及びジメチルアジピミデートのようなビスイミデート、
N−5−アジド−2−ニトロベンゾイルオキシスクシニ
ミド又は4,4°−ジチオ−ビス(フェニルアジド)の
ようなアジド類である。この場合に1個の結合分子は2
つの異った基を有しているか、又は場合により分子中に
還元性の、又はフォト化学的に分解することのできる幾
つかの基を有していることができる。このような結合試
薬の例はN−スクシニミジル−(4−アジドフェニル)
−1,3“−ジチオプロピオネート又はスルホスクシニ
ミジル−2−(m−アジド−0−ニドIコヘンズアミド
)−エチル−1,3゛−ジチオプロピオネ−1・である
One preferred method for bonding the substrate to the solid phase is described in East German Economic Patent No. 254,012, which is hereby incorporated by reference. Attaching an enzyme to a molecular probe for its labeling can be accomplished by a variety of methods, such as those described for certain enzymes. Attachment of the probe to the enzyme can be carried out covalently, for example, by a series of bifunctional coupling reagents. Such coupling reagents include, for example, glutaraldehyde, bis-succinimidyl esters such as bis-sulfosuccinimidyl suberet I and disuccinimidyl tartrate, dimethyl suberimidate and dimethyl adipimidate. bisimidate,
Azides such as N-5-azido-2-nitrobenzoyloxysuccinimide or 4,4°-dithio-bis(phenyl azide). In this case, one binding molecule is 2
It can have two different groups or optionally several reducible or photochemically decomposable groups in the molecule. An example of such a coupling reagent is N-succinimidyl-(4-azidophenyl)
-1,3''-dithiopropionate or sulfosuccinimidyl-2-(m-azido-0-nido-I-cohenzamide)-ethyl-1,3''-dithiopropione-1.

更に分子プローブ及び酵素は直接に共有結合によって互
いに結合していてもよい。このような結合は例えばカル
ボジイミドのような縮合剤の存在のもとに行うことがで
きる。
Additionally, the molecular probe and the enzyme may be directly covalently linked to each other. Such bonding can be carried out, for example, in the presence of a condensing agent such as a carbodiimide.

酵素の分子プローブへの結合は同様にイオン性結合を介
して行うことができる。イオン性結合は例えば蛋白質と
DNAとの間で直接形成されていてもよい。しかしなが
ら一般に、例えば異った分子量を有するポリエチレンイ
ミン、ポリエレクトロライト又は両性電解質のような、
結合を可能とする種々の薬剤が用いられる。
Attachment of enzymes to molecular probes can likewise be achieved via ionic bonds. Ionic bonds may be formed directly between proteins and DNA, for example. However, in general, polyethyleneimines, polyelectrolytes or ampholytes with different molecular weights, such as
A variety of agents are used to enable binding.

酵素は疎水性から親水性の領域に及んでいるので、それ
らを静電気的相互作用によって分子プローブに結合させ
ることも可能である。静電気的相互作用としては更にフ
ァンデアワールス力、双極子−双極子の相互作用及び水
素結合もそれに包含されると理解すべきである。
Since enzymes range from hydrophobic to hydrophilic regions, it is also possible to couple them to molecular probes by electrostatic interactions. Electrostatic interactions should also be understood to include van der Waals forces, dipole-dipole interactions, and hydrogen bonds.

標識された分子プローブとして癒合蛋白質を使=64 
= 用するのは特別な場合であり、これは天然のもの又は遺
伝子工学的に作り出されるものであることができる。こ
の場合に酵素及び分子プローブは既に互いに結合されて
いる。
Using fusion proteins as labeled molecular probes = 64
= Used in special cases, it can be natural or genetically engineered. In this case the enzyme and the molecular probe are already linked to each other.

分子プローブと酵素との結合位置は分解可能であること
ができる (例えば酵素反応的に)。
The binding site between the molecular probe and the enzyme can be degradable (eg, enzymatically).

本発明に従う方法の好ましい実施形態のために用いられ
るアミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼの分子プ
ローブへの結合は新規であり、従ってそのようにして作
られた酵素で標識された分子プローブも新規生成物であ
る。それらは本発明に従う方法の第2の対象をなす。こ
のアミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼによって
標識された分子プローブの製造は同様に新規であり、そ
して本発明に従う方法の更にもう一つの対象をなす。本
発明に従えばそれらの分子プローブはアミノグルコシド
−燐酸トランスフェラーゼに直接に、又は成るスペーサ
を介して結合される。
The conjugation of the aminoglucoside-phosphotransferase used for the preferred embodiment of the method according to the invention to the molecular probe is novel and therefore the enzyme-labeled molecular probe so produced is also a novel product. . They form the second object of the method according to the invention. The production of molecular probes labeled with this aminoglucoside-phosphate transferase is likewise novel and constitutes yet another object of the method according to the invention. According to the invention, these molecular probes are attached to the aminoglucoside-phosphate transferase directly or via a spacer.

驚くべきことに、アミノグルコシド−燐酸トランスフェ
ラーゼ類は生体分子を信号増幅のもとに検出するのに特
に好適となるような種々の特性を有することが見出され
た。これらの特別な性質は下記の通りである。
Surprisingly, it has been found that aminoglucoside-phosphate transferases have various properties that make them particularly suitable for detecting biomolecules with signal amplification. These special properties are as follows.

○高い熱安定性:それらの酵素は100℃に加温した後
においてもその活性を維持し、貯蔵安定性についての要
求条件を満足し、そして長時間のインキュベーションを
生体分子とプローブとの識別反応の間のみならず酵素と
基質との反応の間においても保証する。
○ High thermostability: The enzymes maintain their activity even after warming to 100°C, meet the requirements for storage stability, and allow long incubations to differentiate between biomolecules and probes. Not only during the reaction between the enzyme and the substrate, but also during the reaction between the enzyme and the substrate.

O界面活性剤安定性:これらの酵素は他の酵素と異って
、界面活性剤によるその2次構の変化にも拘らずなお酵
素的に活性である。
O Detergent stability: These enzymes, unlike other enzymes, are still enzymatically active despite changes in their secondary structure by detergents.

○高い特異的親和性:32Pで標識された燐酸の基質へ
の転移によって放射能的に強く標識された基質を作るこ
とができる。
o High specific affinity: A strongly radioactively labeled substrate can be created by transferring 32P-labeled phosphate to the substrate.

O入手の容易性ニアミノグルコシド−燐酸トランスフェ
ラーゼ類は微生物の溶菌生成物(Zellysat)か
ら比較的容易に得ることができる。
O Availability Niaminoglucoside-phosphate transferases can be obtained relatively easily from microbial lysate products (Zellysat).

酵素にとって厳しい種々の反応条件においても放射能で
標識された燐酸を障害なく転移させるアミノゲルコンド
−燐酸1−ランスフェラーゼの能力及びこのものの通常
のハイブリダイゼーションの条件(即ち65℃において
48時間に達する)での操作可能性はこれらの酵素の特
別な地位を明らかに示すものであり、従ってそれらを種
々の検出方法に特に適するものにしている。
The ability of aminogelcondo-phosphate 1-transferase to transfer radiolabeled phosphate without hindrance under various reaction conditions that are harsh for the enzyme and its normal hybridization conditions (i.e., up to 48 hours at 65°C) ) clearly indicates the special status of these enzymes and thus makes them particularly suitable for various detection methods.

本発明に従う標識された分子プローブによって、放射能
が強く、また従って容易に検出することのできる反応生
成物が作り出される。検出は従来公知の検出方法によっ
ては検出することができないような検出分子の濃度にお
いても達成される。
Labeled molecular probes according to the invention create reaction products that are highly radioactive and therefore easily detectable. Detection is accomplished even at concentrations of the detection molecule that cannot be detected by conventionally known detection methods.

アミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼと結合させ
るための適当な分子プローブは下記のものである。
Suitable molecular probes for binding to aminoglucoside-phosphate transferases are as follows.

a)免疫活性のプローブ類、中でもモノクローナルな、
又はポリクローナルな抗体、抗血清、蛋白質類、中でも
プロティンA、ペプチド類(天然のもののみならず合成
又は遺伝子工学によって作られたもの) b)核M類又はそれらの誘導体或いはそれらの断片、中
でも一木1i D N A又はその断片、二重鎖の、又
は部分的に二重鎖のDNVI又はその断片、オリゴデオ
キシリボヌクレオチド類、tlN八又はその断片或いは
オリゴリボヌクレオチド類又は遺伝子工学的に作り出さ
れたハイゾ°リダイゼーションプローブ類 C)他の生体分子に対して特異的親和性を有する蛋白質
類、例えばストレプトアビジン、アビジン、レクチン又
は結合可能な特定の種々の酵素類 d)成る生体分子に親和性を有する化合物、中でもビオ
チン、m−アミノフェニル硼酸又ハC1bacron 
Blue F3GAアミノグルコシド−燐酸トランスフ
ェラーゼ類はアミノシクリトール−燐酸トランスフェラ
ーゼとも呼ばれる。これらには比較的よく知られたネオ
マイシン−燐酸トランスフェラーゼI及び■〔カナマイ
シン−燐酸トランスフェラーゼI及び■、リビドマイシ
ンー燐酸トランスフェラーゼニー〇 8− 名命法についてばM、J、 1laas、 J、E、 
Dowding  :雑誌Methods in En
zymology (1975)43.611−617
頁及びEnzyme Nomenclature 19
84 i NomenclatureCommitte
e、  International  Union 
 of  BiochemistryにューヨークAc
ademic Press 1984年刊行)参照〕ス
トレプトマイシンー燐酸トランスフェラーゼ(省略記号
:NPTI又はNPTll)、O−ホスボリル化で表わ
されるAPR、例えばAPI(6(これについては前記
のに、L、 Rinehardt参照)が含まれる。上
述のアミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼの中で
は本発明に従う酵素で標識したソオマイシンー燐酸トラ
ンスフェラーゼI及び■の分子プローブが好ましい。
a) Immune activation probes, especially monoclonal,
or polyclonal antibodies, antiserum, proteins, especially protein A, peptides (not only natural ones but also those made synthetically or by genetic engineering) b) Nuclear M group or their derivatives or fragments thereof, among others Tree 1i DNA or fragments thereof, double-stranded or partially double-stranded DNVI or fragments thereof, oligodeoxyribonucleotides, tlN8 or fragments thereof or oligoribonucleotides or genetically engineered Hypolydization probesC) Proteins that have a specific affinity for other biomolecules, such as streptavidin, avidin, lectins, or specific various enzymes that can bind.d) Proteins that have a specific affinity for other biomolecules. Compounds with biotin, m-aminophenylborate or C1bacron, among others
Blue F3GA aminoglucoside-phosphate transferases are also called aminocyclitol-phosphate transferases. These include the relatively well-known neomycin-phosphate transferases I and ■ [kanamycin-phosphate transferases I and ■, lividomycin-phosphate transferases 〇 8- Regarding nomenclature, M, J, 1laas, J, E,
Dowding: Magazine Methods in En
Zymology (1975) 43.611-617
Page and Enzyme Nomenclature 19
84 i Nomenclature Committee
e, International Union
of Biochemistry in New York Ac.
Streptomycin-phosphate transferase (abbreviation: NPTI or NPTll), APR expressed by O-phosphorylation, such as API (6 (see above, L. Rinehardt)) Among the above-mentioned aminoglucoside-phosphate transferases, the enzyme-labeled molecular probes of soomycin-phosphate transferases I and 1 according to the present invention are preferred.

その酵素は遺伝子的に操作された宿主細胞から、又は野
生種のものから分離することができ、この方法は例えば
B、 Re1ss、 R,Sprengel、 H,W
ill+I1.5challer” :雑誌Gene 
(1984) 30.21148、及びT、 Trie
u−Cuot及びP、 Courvalin : J、
 Antimior。
The enzyme can be isolated from genetically engineered host cells or from wild species; this method is described, for example, in B. Reiss, R. Sprengel, H.W.
ill+I1.5challer”: Magazine Gene
(1984) 30.21148, and T. Trie.
u-Cuot and P, Courvalin: J.
Antimior.

Chemother、 (1986) 1B、 5up
p1. C,93−102に記述されている。
Chemother, (1986) 1B, 5up
p1. C, 93-102.

この酵素の分子プローブへの結合は多くの方法と反応剤
とを用いて行うことができる。即ち第1の実施形態にお
いては共有結合的な結合を形成して例えば2官能性反応
剤との反応により、又は縮合剤の存在のもとて縮合させ
ることにより化学的反応を行なわせることができる。第
2の実施形態においては分子プローブと標識用の酵素と
のイオン性結合による結合が例えばポリエレクトロライ
ト、両性電解質又は上記両方の分子とイオン的な結合を
形成するような種々の薬剤の存在のもとで反応させるこ
とによって形成される。もう一つの実施形態においては
分子プローブと標識用の酵素とを例えば両方の分子を変
性させることによるか、又はそれらを界面活性剤と反応
させることによって静電的な相互作用を形成させること
により互いに結合させる。第4の実施形態においては成
る酵素と分子プローブとしての蛋白質とからなる、天然
の、合成的に作られた、又は遺伝子工学的に作り出され
た癒合蛋白質を標識された分子プローブとして用いるか
、又は作り出して使用する。
Coupling of this enzyme to a molecular probe can be accomplished using a number of methods and reagents. That is, in the first embodiment, a chemical reaction can be carried out by forming a covalent bond and, for example, by reaction with a difunctional reactant or by condensation in the presence of a condensing agent. . In a second embodiment, the ionic bonding between the molecular probe and the labeling enzyme is achieved by the presence of various agents that form ionic bonds with, for example, polyelectrolytes, ampholytes, or both molecules. formed by reacting with In another embodiment, the molecular probe and the labeling enzyme are bonded to each other by forming electrostatic interactions, for example by denaturing both molecules or by reacting them with a detergent. combine. In the fourth embodiment, a natural, synthetically produced, or genetically engineered fusion protein consisting of an enzyme and a protein as a molecular probe is used as a labeled molecular probe, or Create and use.

酵素と分子プローブとの結合のために現在利用できる多
数の可能性のうちで、好ましい方法及びそのようにして
作られた生成物を記述するが、その際但し当業者にはこ
こであげる他の2官能性の分子又は他の方法以外に、中
でも遺伝子工学的方法や構成も同様に利用することがで
き、そしてその際本発明に従う標識された分子プローブ
が得られることは当業者には自明である。この標識の付
いた分子プローブをアミノグルコシド−燐酸トランスフ
ェラーゼと分子プローブとの共有結合的結合によって形
成するための本発明に従う方法の第1の好ましい実施形
態は、1個から150個の原子の長さを有する成るスペ
ーサを結合部として使用することよりなり、その際この
分子鎖の中に1つ以上の環構造が含まれていてもよい。
Among the numerous possibilities currently available for conjugation of enzymes and molecular probes, preferred methods and products so produced are described, provided that those skilled in the art will be aware of other methods listed herein. It is obvious to the person skilled in the art that besides bifunctional molecules or other methods, genetic engineering methods and constructs, among others, can be used as well and labeled molecular probes according to the invention can then be obtained. be. A first preferred embodiment of the method according to the invention for forming this labeled molecular probe by covalent bonding of the aminoglucoside-phosphotransferase and the molecular probe comprises As a bonding part, a spacer having the following structure is used, in which case one or more ring structures may be included in the molecular chain.

この結合によっては生物体分子についてのプローブの識
別能力も酵素の作動能力も本質的に阻害されない。
This binding essentially does not inhibit the probe's ability to discriminate for biological molecules or the enzyme's ability to operate.

本発明に従う標識の付けられた分子プローブを作り出す
ための共有結合の形成は例えばグルタルアルデヒド、p
−ヘンゾキノン、ビスースクシニミジルエステル、ビス
イミデー!・類及び/又はアジド類によって行うことが
できる。ビス−スクシニミジルエステルには例えばビス
−2−(スクシニミドオキシ力ルポニルオキシ)−エチ
ルスルホン、ビス−(スルホスクシニミジル)−スベレ
ート、ジスクシニミジルスへレート、ジスクシニミジル
ータルタレ−1・、ジチオビスー(スクシニミジルプロ
ピオネート)、3.3’−ジチオビス−(スルホスクシ
ニミジル)−プロピオネート、エチレングリコールビス
ー(スクシニミジルスクシネート)、エチレングリコー
ルビス−(スルホスクシニミジルスクシネート)、ビス
−2−スルホスクシニミドキシ力ルポキシロキシ)−エ
チルスルホン及びジスルボスクシニミジルタルタレート
が含まれる。ビスイミデート類には例えば、ジメチチル
アジビミデート、ジメチル−3,3°−ジチオビス−(
プロピオニミデート)、ジメチル−ピメリニミデート、
ジメチルースベリミデート等が含まれる。アジド類の例
はN−5−アジド−2−ニトロペンゾイルオキシスクシ
ニミド、p−アジドフェナシルブロマイド、p−アジド
フェニルグリフ 2− オキザール、N−(4−アジドフェニルチオ)−フタル
イミド、4,4゛−ジチオビス−(フェニルアジド)、
4−(アジドフェニル)−L4−ジチオ−酪酸イミド−
エチルエステル、4−フルオロ−3−ニトロフェニルア
ジド、N−ヒドロキシスクシニミジル−4−アジドベン
ゾエート、N−ヒドロキシスクシニミジル−4−アジド
ザリチル酸、4−アジド安息香酸イミドメチルエステル
、2−ジアゾ−3,3,3−トリフルオロプロピオニル
クロライド、p−ニトロフェニル−2−ジアゾ−3,3
,3−トリフルオロプロピオネート、N−スクシニミジ
ル−6−(4’−アジド−2”−ニトロフェニルアミノ
)−ヘキサノエートである。このクラスにはまた分解可
能な結合試薬も含まれ、これらを本発明に従うプローブ
の製造に使用することによって検出方法の成る反応段階
において再び分解分離させることができ、従ってその酵
素反応を自由に動き得る酵素により実施することができ
て機械的利益をもたらすような生成物が作り出される。
Formation of covalent bonds to create labeled molecular probes according to the invention may include, for example, glutaraldehyde, p
-Henzoquinone, bis-succinimidyl ester, bisimide! - and/or azides. Bis-succinimidyl esters include, for example, bis-2-(succinimidoxylponyloxy)-ethylsulfone, bis-(sulfosuccinimidyl)-suberate, disuccinimidyl sulfate, disuccinimidyl tartare. 1., dithiobis-(succinimidyl propionate), 3.3'-dithiobis-(sulfosuccinimidyl)-propionate, ethylene glycol bis-(succinimidyl succinate), ethylene glycol bis-(sulfosuccinimidyl)-propionate cinimidyl succinate), bis-2-sulfosuccinimidoxylupoxyloxy)-ethyl sulfone, and disulfosuccinimidyl tartrate. Examples of bisimidates include dimethylazibimidate, dimethyl-3,3°-dithiobis-(
propionimidate), dimethyl-pimelinimidate,
Includes dimethyl suberimidate, etc. Examples of azides are N-5-azido-2-nitropenzoyloxysuccinimide, p-azidophenacyl bromide, p-azidophenylglyph 2-oxal, N-(4-azidophenylthio)-phthalimide, 4, 4゛-dithiobis-(phenyl azide),
4-(azidophenyl)-L4-dithio-butyric acid imide-
Ethyl ester, 4-fluoro-3-nitrophenyl azide, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidobenzoate, N-hydroxysuccinimidyl-4-azidosalicylic acid, 4-azidobenzoic acid imidomethyl ester, 2- Diazo-3,3,3-trifluoropropionyl chloride, p-nitrophenyl-2-diazo-3,3
, 3-trifluoropropionate, N-succinimidyl-6-(4'-azido-2''-nitrophenylamino)-hexanoate. This class also includes degradable linking reagents, which are described in the present invention. products which can be decomposed and separated again in the reaction step of the detection method by being used in the production of probes according to the invention, and whose enzymatic reactions can therefore be carried out with freely movable enzymes, resulting in mechanical benefits. is created.

これらの分解可能な結合試薬には例えばN−スクシニミ
ジル−(4−アジドフェニル)−1,3’−ジチオプロ
ビオネート、スルホスクシニミジル−2−(m−アジド
−0−二I・ロベンズアミド)−エチル−1,3゛−ジ
チオプロピオネート、スルホスクシニミジル−(4−ア
ジドフェニル−ジチオ)−プロピオ矛−1・、スルホス
クシニミジル−2−(p−アジドザリチルアミド)−エ
チル−1,3−ジチオプロピオネ−1・等が含まれる。
These degradable coupling reagents include, for example, N-succinimidyl-(4-azidophenyl)-1,3'-dithioprobionate, sulfosuccinimidyl-2-(m-azido-0-2I-lovenzamide). )-ethyl-1,3'-dithiopropionate, sulfosuccinimidyl-(4-azidophenyl-dithio)-propionate-1, sulfosuccinimidyl-2-(p-azidozaritylamide) )-ethyl-1,3-dithiopropione-1.

酵素と分子プローブとの直接の共有結合的結合も可能で
ある。その例は例えばカルボジイミド類のような縮合剤
の存在のもとにおける両方の分子の縮合である。
Direct covalent linkage of enzymes and molecular probes is also possible. An example thereof is the condensation of both molecules in the presence of condensing agents such as carbodiimides.

癒合蛋白質は分子プローブと酵素との共有結合的結合の
特別な場合である。それらは殆んどの場合に遺伝子工学
的に作り出されるけれども、合成的に作ることもでき、
その際プローブの蛋白質と酵素とがペプチドの形で互い
に結合する。
Fusion proteins are a special case of covalent bonding of molecular probes and enzymes. Although they are most often created genetically, they can also be made synthetically,
At this time, the probe protein and enzyme bind to each other in the form of a peptide.

この場合に遺伝子工学的に作られた癒合蛋白質の場合に
はプローブ蛋白質と酵素との遺伝情報は隣り合っており
、そして通常の読取りスクリーン(Leseras t
er)において遺伝子工学的ヘククーの」二に局在され
ていて、その際プローブをコードするDNA と酵素を
コードするDNAとの間に別なアミノ配配列を(例えば
プロテアーゼ分裂部位について)コードする1)NA断
片を挿入することができるばかりでなく、一定のDNA
断片が繰返し出現し得る(例えば多数のプローブ分子及
び/又は酵素の分子よりなる癒合蛋白質の形成)。
In this case, in the case of a genetically engineered fusion protein, the genetic information of the probe protein and the enzyme are adjacent, and a normal reading screen (Leseras t
er), which encodes a different amino acid sequence (e.g. for the protease cleavage site) between the probe-encoding DNA and the enzyme-encoding DNA. ) Not only can NA fragments be inserted, but also certain DNA fragments can be inserted.
Fragments may appear repeatedly (eg, the formation of a fusion protein consisting of multiple probe molecules and/or enzyme molecules).

それらヘクターの上に存在する情報はその宿主生物、例
えばE、 Co11のようなバクテリアによって通常の
アミノ酸配列に翻訳され、そしてその癒合蛋白質を微生
物工学的に得ることができる。
The information present on these hectors is translated by the host organism, for example bacteria such as E. Co11, into a conventional amino acid sequence, and the fusion protein can be obtained by microbial engineering.

本発明に従う方法及び本発明に従う標識された分子プロ
ーブの第2の実施形態はプローブと標識の付いた酵素と
のイオン性の基を介しての結合である。この場合に酵素
のみならず分子プローブもそれに結合されるような種々
の化合物、例えばポリエチレンイミン、ポリエレクトロ
ライト、又は両性電解質を使用することができる。
A second embodiment of the method according to the invention and the labeled molecular probe according to the invention is the binding of the probe and the labeled enzyme via an ionic group. In this case, various compounds can be used, such as polyethyleneimines, polyelectrolytes, or ampholytes, to which not only enzymes but also molecular probes are bound.

本発明に従う方法及び本発明に従う標識された分子プロ
ーブの第3の実施形態に従えば、それらは静電的相互作
用によって結合される。それらの静電的相互作用には例
えば親水性−疎水性相互作本発明はアミノグルコシド−
燐酸トランスフェラーゼを用いて標識された分子プロー
ブの製造方法にも関する。この方法は、分子プローブ又
は幾つかの分子プローブの混合物にアミノグルコシド−
燐酸トランスフェラーゼを結合させることによりなる。
According to a third embodiment of the method according to the invention and the labeled molecular probe according to the invention, they are bound by electrostatic interactions. These electrostatic interactions include, for example, hydrophilic-hydrophobic interactions.
It also relates to a method for producing a molecular probe labeled using phosphotransferase. This method involves adding an aminoglucoside to a molecular probe or a mixture of several molecular probes.
This is achieved by binding phosphotransferase.

プローブとしては既に前にあげた免疫活性の種々のプロ
ーブ、ヌクレインスコイレ(Nuclein−sqeu
re) 、蛋白質類及び種々の化合物を使用することが
できる。アミノグルコシド−燐酸トランスフェラーゼと
してはネオマイシン−燐酸トランスフェラーゼ■及び■
が好ましい。その老台法及びこの方法を実施するための
他の変法については前と同じものがあげられる。
Probes include the various immunoreactive probes mentioned above, Nuclein-squeu
re), proteins and various compounds can be used. As aminoglucoside-phosphate transferase, neomycin-phosphate transferase ■ and ■
is preferred. The old method and other variants for carrying out this method are the same as before.

標識のついた分子プローブの製造のための本発明に従う
方法の第1の実施形態は、アミノグルコシド−燐酸トラ
ンスフェラーゼを成る直接の共有結合的結合を形成させ
ることにより分子プローブに結合をさせるか、又は結合
試薬を介して共有結合的に結合させることによりなる。
A first embodiment of the method according to the invention for the production of a labeled molecular probe comprises binding the molecular probe by forming a direct covalent bond consisting of an aminoglucoside-phosphotransferase; This is achieved by covalently bonding via a binding reagent.

結合試薬としては既にあげたものがあげられる。反応条
件は分子プローブの種類、アミノグルコシド−燐酸トラ
ンスフェラーゼ及びその結合試薬によって左右される。
As the binding reagent, those already mentioned can be mentioned. Reaction conditions depend on the type of molecular probe, aminoglucoside-phosphate transferase and its binding reagent.

しかしながらその結合を形成させるための既に述べた標
準的処方も使用することができる。
However, the already mentioned standard recipes for forming the bond can also be used.

種々の結合の態様において好ましい実施形態としては連
鎖の中に1ないし150個の原子及び場合によりその連
鎖の中に構造を含むスペーサ基であってその標識された
分子プローブにできるだけ多数の基質分子に到達する機
会を与えるようなものを使用することに注意すべきであ
る。好ましくは既に記載したようなグルタルアルデヒド
、叶ベンゾキノン、ビス−スクシニミジルエステル類、
ビスイミデート類又はアジド類を用いる結合が用いられ
る。
Preferred embodiments for various attachment aspects include spacer groups containing from 1 to 150 atoms in the chain and optionally structures in the chain that bind the labeled molecular probe to as many substrate molecules as possible. Care should be taken to use such things that give the opportunity to reach. Preferably glutaraldehyde, benzoquinone, bis-succinimidyl esters, as already described;
Coupling using bisimidates or azides is used.

酵素で標識された分子プローブを製造するための本発明
に従う方法の第2の実施形態は、イオン性結合の形成に
よる結合を行なわせることである。
A second embodiment of the method according to the invention for producing enzyme-labeled molecular probes is to carry out the binding by the formation of ionic bonds.

この結合はこの場合に成る蛋白質(酵素)と分子プロー
ブとしての成るDNAとの間で直接行うことができる。
This binding can be carried out directly between the protein (enzyme) in this case and the DNA as molecular probe.

好ましくはこの結合を両方の反応剤がイオン性結合を形
成することができるような一つの化合物によって行う変
法が用いられる。このような化合物は例えば種々異った
分子量を有するポリエチレンイミン類、ポリエレクトロ
ライト又は両性電解質であるが、また分子中に荷電を有
するオリゴマー又はポリマーの化合物もあげられる。
Preferably a variant is used in which this bonding is carried out by means of one compound in which both reactants are capable of forming an ionic bond. Such compounds are, for example, polyethylenimines with different molecular weights, polyelectrolytes or ampholytes, but also oligomeric or polymeric compounds with charges in the molecule.

酵素で標識された分子プローブを製造するための本発明
に従う方法の第3の実施形態は、酵素と分子プローブと
の静電的相互作用を結合のために多様することである。
A third embodiment of the method according to the invention for producing an enzyme-labeled molecular probe is to diversify the electrostatic interaction of the enzyme and the molecular probe for binding.

このような相互作用は親水性−疎水性の相互作用又は双
極子−双極子の相互でもよい。
Such interactions may be hydrophilic-hydrophobic or dipole-dipole interactions.

酵素で標識された分子プローブを製造するための本発明
に従う方法の第4の実施形態は、プローブと酵素とが直
接に互いに結合されているような癒合蛋白質(Fus+
on’viprotein)の遺伝子工学的又は合成的
製造よりなる。種々のヘクター及び癒合蛋白質の製造に
ついての一般的な手順についてはT。
A fourth embodiment of the method according to the invention for producing enzyme-labeled molecular probes comprises a fusion protein (Fus+) in which probe and enzyme are directly linked to each other.
on'viprotein) produced by genetic engineering or synthetic methods. T. for general procedures for the production of various hector and fusion proteins.

Maniaf、is、 E、F、 Fr1tsch、 
J、 Sambrook  :Mo1ecular C
loning″−Cold SpringHarbor
Laboratory (1982)の第97頁以下及
び第247頁以下に記述されている。ネオマイシン−燐
酸トランスフェラーゼ■及びプロティン八よりなる新規
な癒合蛋白質の製造及び利用(これも同様に新しい方法
である)の詳細な内容は以下の実施例に記述する。
Maniaf, is, E, F, Fr1tsch,
J, Sambrook: Molecular C
loning''-Cold Spring Harbor
Laboratory (1982), pages 97 et seq. and pages 247 et seq. The details of the production and use of a novel fusion protein consisting of neomycin-phosphate transferase 1 and protein 8, which is also a new method, are described in the Examples below.

酵素で標識された分子プローブを用いる種々の生体分子
の本発明に従う検出方法は生体分子検出の新しい原理を
示す。結合した酵素を有する分子プローブの利用及び成
る固体相の上での反応した基質の検出は多くの実施形態
を包含する。この方法は多数の生体分子に利用すること
ができ、また従って凡用的に利用することができる。そ
の適用に際しては少なくとも10以上の増幅係数が達成
されるが、−設面にはこれを木質的に越える。その=7
9− 到達可能な増幅率(Vers を五rkung)は用い
た物質及び選んだ方法の実施形態によって左右され、そ
して特別な場合についてのみ厳密に記述することができ
る。それら種々異った実施形態によって特定の変法を実
施する際にその用いた生体分子を多数のプローブによっ
て検出すること、即ちプロットを例えば再び使用できる
と言う可能性がある。本発明に従う方法の利用はここに
記載する具体的な幾つかの実施形態のみに制限されるも
のではなく、それら以外にこの木方の多くの変法が可能
である。
The detection method according to the invention of various biomolecules using enzyme-labeled molecular probes represents a new principle of biomolecule detection. The use of molecular probes with bound enzymes and detection of reacted substrates on a solid phase comprising a number of embodiments encompasses many embodiments. This method can be applied to a large number of biomolecules and therefore can be used universally. In its application, an amplification factor of at least 10 or more is achieved, although this is significantly exceeded in the design. That = 7
9- The achievable amplification factors (Vers. 5) depend on the materials used and the chosen method embodiment and can only be described strictly in special cases. With these different embodiments, it is possible that the biomolecules used in carrying out a particular variant can be detected by means of a number of probes, ie the plots, for example, can be used again. The use of the method according to the invention is not limited only to the few specific embodiments described here, but many other variations of this method are possible.

本発明に従う生体分子のアミノグルコシド−燐酸トラン
スフェラーゼに結合させた分子プローブを用いる検出方
法の好ましい実施形態によって種々の生体分子を従来知
られているものよりも高い感度の分子プローブによって
検出することが可能である。
A preferred embodiment of the detection method using a molecular probe coupled to an aminoglucoside-phosphate transferase of a biomolecule according to the present invention allows various biomolecules to be detected by a molecular probe with higher sensitivity than previously known. It is.

その上に種々の生体分子の検出を第2の、別なる状態に
保たれる。このような間接的検出方法は遺伝生物学にお
ける種々の検出、人の遺伝生物学的な種々の疾病の検出
及びビールス分解生成物の検出等において大きな意味を
存するものであり、と言うのはその検出を多くのプロー
ブによって実施することができ、種々の生物学的分子が
温和なインキュベーションによって損傷されず、そして
最後に従来達成することができなかったような高い増幅
率が得られるからである。
Additionally, detection of various biomolecules is kept in a second, separate state. This indirect detection method has great significance in various detections in genetic biology, in the detection of various human genetic and biological diseases, and in the detection of virus degradation products. This is because the detection can be carried out with a large number of probes, the various biological molecules are not damaged by the mild incubation, and finally high amplification rates are obtained, which could not be achieved hitherto.

本発明に従う方法の好ましい実施形態のために作られる
標識された分子プローブは一般的でない種々の特性を有
する新規な生成物であり、そして特に生体分子の検出に
使用することができる。
The labeled molecular probes made for a preferred embodiment of the method according to the invention are novel products with a variety of unusual properties and can be used in particular for the detection of biomolecules.

好ましく使用される酵素、即ちアミノグルコシド−燐酸
トランスフェラーゼ類は全ての検出段階において高い安
定性を有することによって優れており、即ち本発明に従
う標識された分子プローブはハイブリダイゼーション法
において65°C程度の温度で使用することができる。
The enzymes preferably used, namely aminoglucoside-phosphate transferases, are distinguished by a high stability in all detection steps, i.e. the labeled molecular probe according to the invention can be used at temperatures of around 65°C in the hybridization process. It can be used in

このプローブを用いることによってオートラジオグラフ
ィー的検出において極めて高い増幅率を得ることができ
る。
By using this probe, extremely high amplification rates can be obtained in autoradiographic detection.

これまで酵素に結合させたプローブを用いてそのような
増幅率は得られていない。
Until now, such amplification rates have not been achieved using enzyme-bound probes.

すなわち蛋白質の検出に際して10ggの検出を確実に
行うことができた。
In other words, 10 gg of protein could be detected reliably.

従来の種々の蛋白質の検出においては+251−プロテ
ィン八を用いてLongの範囲の量について−7゜°C
においてオートラジオグラフィー時間は1ないし3日で
あった。本発明に従う方法では上記の条件のもとて室温
において30分ないし1時間のオートラジオグラフィー
時間が強く信号について通常的である。
In conventional detection of various proteins, +251-protein 8 is used at -7°C for amounts in the long range.
The autoradiography time was 1 to 3 days. In the method according to the invention, autoradiography times of 30 minutes to 1 hour at room temperature under the above conditions are typical for strong signals.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を諸実施例により更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to various examples.

狭更」11歇 PBS     : NaC18g 、 KHgPOt
 0.2g 1Na2HPO,・12H202,9g及
びMCl0.2gを水に溶解して全体を1pに する (pH= 7.4) TBS     : NaC10,15モル、トリス−
(ヒドロキシメチル)−アミ傳メタン(以下 トリスと略記する)50ミリモル (pH=7.4) GETニドリス/HCI 2.5ミリモル(pH=8.
0)グルコース5ミリモル、エチレン ジアミンテトう酢酸テトラナトリ ウム塩(EDT八)1ミリモル 溶菌緩衝液二 トリス/)lc1125 ミリモル(p
l(=6.8)ドデシルスルホン酸ナトリウム (SO5) 2%、グリセロ−ん10%、β−メルカプ
トエタノール10% 溶離緩衝液: トリス/HCl20ミリモル(pl(=
 7.4)ジチオスレイトール10ミリモル、 SO50,1% 溶解緩衝液二 トリス/HCl20ミリモル(ρ1(=
8.8)の100mf中に48gの尿素を溶解し、そし
てこれに1%のNon1det NP40及び10%の
メルカプトエタノール を加える 酵素緩衝液二 トリス/HCl20ミ9モル(pH= 
7.2)NH4Cl125ミリモル、MgC1z 20
ミリモル、ジチオスレイトール10ミリ モル 訂 カナマイシン−燐酸トランスフェラーゼへのポリクロー
ナルな抗体の結合 0.9%のNaC1を含む1mRの抗−大血清アルブミ
ン−抗血清(家免)をエタノール3m1l中の10mg
のベンゾキノンと室温において1時間反応させる。次に
過剰のベンゾキノンをセファデックス625カラムによ
り分離し、そしてそのベンゾキノン/抗体の対する免疫
テストで調べる。そのテストしたフラクションを1モル
の重炭酸塩緩衝液(pH= 9)の1−中の1mgのカ
ナマイシン−燐酸トランスフェラーゼと一夜室温におい
て光を遮断して反応させる。
“Nagoya” 11-hour PBS: NaC18g, KHgPOt
0.2g 1Na2HPO, 12H202,9g and MCl0.2g are dissolved in water to make the whole 1p (pH=7.4) TBS: NaC10.15mol, Tris-
(Hydroxymethyl)-aminomethane (hereinafter abbreviated as Tris) 50 mmol (pH=7.4) GET Nidris/HCI 2.5 mmol (pH=8.
0) Glucose 5 mmol, ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt (EDT8) 1 mmol lysis buffer ditris/) lc1125 mmol (p
l(=6.8) Sodium dodecylsulfonate (SO5) 2%, glycerone 10%, β-mercaptoethanol 10% Elution buffer: Tris/HCl 20 mmol (pl(=
7.4) Dithiothreitol 10 mmol, SO50, 1% lysis buffer Ni Tris/HCl 20 mmol (ρ1 (=
8.8) Dissolve 48 g of urea in 100 mf of enzyme buffer Nitris/HCl 20 molar (pH=
7.2) NH4Cl 125 mmol, MgClz 20
Binding of Polyclonal Antibodies to Kanamycin-Phosphate Transferase, Dithiothreitol 10 mg of 1 mR anti-large serum albumin antiserum (homemade) containing 0.9% NaCl in 3 ml of ethanol.
of benzoquinone at room temperature for 1 hour. The excess benzoquinone is then separated by a Sephadex 625 column and tested in the benzoquinone/antibody immunoassay. The tested fraction is reacted with 1 mg of kanamycin-phosphate transferase in 1 molar bicarbonate buffer (pH=9) overnight at room temperature in the absence of light.

その反応生成物を0.9%のNaCI溶液で一夜透析し
た後、使用する。透析の後でいくつかに等分して一20
℃において貯蔵してもよく、或いはまたその抗体/ベン
ゾキノン/カナマイシン−燐酸トランスフェラーゼの生
成物を直ちに免疫学的反応に使用してもよい。
The reaction product is dialyzed against 0.9% NaCI solution overnight before use. After dialysis, divide into several equal parts and give 120
Alternatively, the antibody/benzoquinone/kanamycin-phosphotransferase product may be used immediately in immunological reactions.

酊 反応した基質を固体相■の上で検出する、カナマイシン
−燐酸トランスフェラーゼと結合した抗体によるH5A
Sの免疫学的反応種々の標識用蛋白質とISAとの混合
物をポリアクリルアミドゲル(FAAゲル)の中で電気
泳動により分離し、そしてエレクトロトランスファによ
りニトロセルローズフィルタの上に転移させた(プロッ
ト)を上記例1に従うカナマイシン−燐酸トランスフェ
ラーゼに結合させた抗体と共にTBS〔トリス−(ヒド
ロキシメチル)−アミノメタンで緩衝した0、9%の食
塩溶液〕及び1%ゼラチンの中で室温において4時間イ
ンキュベーションする(希釈度’= 1 : 500)
。次にその酵素と結合して付加させた抗体を含むプロッ
トを15分間づつ4回TBSで洗浄し、そして20ミリ
モルのトリス/HCI (pH=7.2)、125ミリ
モルのNH,、CI、1ミリモルのジチオニリスロール
、20ミリモルのMgCl2、及び2ミリモルのアデノ
シン3燐酸(八TP)を含み、l mI!当り1 μC
iのγ−32p−八TP及びI mR当り20ngのカ
ナマイシンが含まれている1%アガロースゲル(反応緩
衝液中で作ったもの)を用いて37℃において30分間
インキュヘーシ3ンする。このアガロースゲルを茨賢翁
セルローズー平板担体の上に載せてカナマイシンを此の
燐セルローズに転移させる(セルローズ量0.5kg/
3時間/室温)。3Zpで標識したカナマイシンの検出
は燐セルローズ平板担体のオートラジオグラフィーによ
って行う(2時間、室温)。
H5A using an antibody conjugated with kanamycin-phosphotransferase to detect the reacted substrate on the solid phase
Immunological reactions of S. mixtures of various labeling proteins and ISA were separated by electrophoresis in polyacrylamide gels (FAA gels) and transferred onto nitrocellulose filters by electrotransfer (plots). Incubation for 4 hours at room temperature in TBS [0.9% saline buffered with Tris-(hydroxymethyl)-aminomethane] and 1% gelatin with the antibody conjugated to kanamycin-phosphotransferase according to Example 1 above ( Dilution rate' = 1:500)
. The plots containing the antibody conjugated to the enzyme were then washed four times for 15 minutes each with TBS and 20 mmol Tris/HCI (pH=7.2), 125 mmol NH, CI, 1 Contains mmol dithionysulfur, 20 mmol MgCl2, and 2 mmol adenosine triphosphate (octaTP), l mI! 1 μC per
Incubate for 30 minutes at 37° C. using a 1% agarose gel (made in reaction buffer) containing γ-32p-8TP and 20 ng kanamycin per I mR. This agarose gel was placed on a Keno Ibara cellulose plate carrier, and kanamycin was transferred to this phosphorus cellulose (cellulose amount: 0.5 kg/
3 hours/room temperature). Detection of 3Zp-labeled kanamycin is performed by autoradiography on phosphorous cellulose plate supports (2 hours, room temperature).

五」 固体相■の上でのカナマイシン−燐酸トランスフェラー
ゼで標識された抗体によるH3^の免疫学的検出 大血清を1.5%アガロスゲルの中で電気泳動により分
離する。このゲルをカナマイシン−燐酸トランスフェラ
ーゼに結合させた抗体と共に室温において1時間牛血清
アルブミン(ISA) 2%を含むTBSを用いてイン
キュベーションし、次いで1時間TBEで洗浄する。そ
のゲルを先ず最初上記例2におけると同様に20ミリモ
ルのトリス/llCl (pH=7.2)125 ミリ
モルのNl+4.CI 、1 ミリモルのジチオエリス
ロール、20ミリモルのMgCh 及び2 ミリモルの
ATPよりなり、1μCiの”P−T −ATPを含む
反応緩衝液中で30分間インキュベーションし、次にシ
アヌルクロライド及び次いでスルファニル酸と反応させ
たセルローズからなり、そしてこの生成物にカナマイシ
ンをイオン的に結合させた東ドイツ経済特許出願第C0
7G/296.754−2号に従う担体と接触させ、そ
して37°Cにおいて30分間反応させる。この基質及
びホスホリル化した基質を含む担体を洗浄(水中で30
分間)した後にこのものを室温で1時間オートラジオグ
ラフィーにかけ、そしてその担体■の上の′Pで標識し
たカナマイシンを検出し、それによりその分離ゲル中の
ISAの存在を証明する。
Immunological Detection of H3^ with Kanamycin-Phosphate Transferase Labeled Antibodies on Solid Phase ③ Large serum is separated electrophoretically in a 1.5% agarose gel. The gel is incubated with antibodies conjugated to kanamycin-phosphotransferase for 1 hour at room temperature in TBS containing 2% bovine serum albumin (ISA) and then washed for 1 hour with TBE. The gel was first prepared as in Example 2 above in 20 mmol Tris/llCl (pH=7.2), 125 mmol Nl+4. CI, 1 mmol dithioerythrol, 20 mmol MgCh and 2 mmol ATP, incubated for 30 min in reaction buffer containing 1 μCi of PT-ATP, followed by cyanuric chloride and then sulfanilic acid. East German Economic Patent Application No. C0 consisting of reacted cellulose and having kanamycin ionically bound to this product.
7G/296.754-2 and reacted for 30 minutes at 37°C. This substrate and the carrier containing the phosphorylated substrate were washed (30 min in water).
After 1 minute), it is autoradiographed for 1 hour at room temperature and the 'P-labeled kanamycin on the support 1 is detected, thereby demonstrating the presence of ISA in the separating gel.

炎」 グルタルアルデヒドを用いてのプロティンへのネオマイ
シン−pv+−ランスフェラーゼ■への結合 H,coli  (NPT Uで過エキスプライマ(u
berexprimiert) L/た〕の細胞培養物
(pRK89)の10 mlの細胞ペレット(Zell
pellet)をl mRの溶菌緩衝液中に取り込み、
1分間超音波照射し、3分間煮沸し、そして改めて超音
波照射する。細胞の残りは4℃において5分間遠心分離
除去する。この溶菌生成物をポリアクリルアミド/SO
3のプレパラートゲルの上に載せて電気泳動により分離
する。
Coupling of neomycin-pv+-transferase to protein using glutaraldehyde in H. coli (NPT U)
A 10 ml cell pellet (Zell) of a cell culture (pRK89) of
pellet) into 1 mR of lysis buffer,
Ultrasonic irradiation for 1 minute, boil for 3 minutes, and ultrasonic irradiation again. The remaining cells are removed by centrifugation for 5 minutes at 4°C. This lysis product was dissolved in polyacrylamide/SO
Place it on the gel prepared in step 3 and separate it by electrophoresis.

このゲルを氷冷水ですすいで0.25MのKc+溶液の
中に、暗い下地に対して良好に識別されるまで入れる。
The gel is rinsed with ice-cold water and placed in a 0.25M Kc+ solution until it shows good discrimination against the dark substrate.

そのNPT IIバンドをスカルベルで切り取ってその
ゲルを小さなさいの目に切断する。このゲルからの蛋白
質の溶離のためにこのものを溶離緩衝液で覆って先ず最
初3時間室温において振とうする。緩衝液を取り換えた
後に一夜もう一度溶離する。
Cut the NPT II band with a scalpel and cut the gel into small dice. For elution of proteins from the gel, it is covered with elution buffer and shaken for an initial 3 hours at room temperature. Elute once again overnight after changing the buffer.

そのようにして得られた溶Wを−rooOrpmで遠心
分離し、そして上澄液に4倍体積の冷たいアセ1−ンを
加えて〜20°Cにおいて2ないし3時間静置する。次
にo’cpこおいて4000rpmで遠心分離する。
The solution W so obtained is centrifuged at -rooOrpm, and 4 volumes of cold acetone are added to the supernatant and left to stand at -20°C for 2 to 3 hours. Next, centrifuge at 4000 rpm in an o'cp chamber.

沈殿を20ミリモルのトリス/HCI (pl+=7.
4)の−部とアセトン4部とからなる溶液で冷時におい
て洗浄し、そしてもう−度遠心分離する。細胞ペレット
を200μpの溶解緩衝液に溶解して次にpH7の燐酸
ナトリウム緩衝液20ミリモルで一夜透析する(500
mff、2回交換、4℃)。最終容積は約200μ!で
あり、そしてE、 coliの蛋白質の残存不純物の少
ない約200μgのNPT ffを含んでいる。
The precipitate was dissolved in 20 mmol Tris/HCI (pl+=7.
Wash in the cold with a solution consisting of -4 parts of step 4) and 4 parts of acetone, and centrifuge once more. The cell pellet is dissolved in 200 μp lysis buffer and then dialyzed overnight against 20 mmol pH 7 sodium phosphate buffer (500 μp
mff, 2 changes, 4°C). The final volume is approximately 200μ! and contains approximately 200 μg of NPT ff with little residual impurity of E. coli protein.

b)グルタルアルデヒドによる結合 400 μgのプロティンA(Pharmacia A
B)及び上記a)において精製したNPT [400,
17gを1.5m1lの容積の透析チューブの中でPB
Sに対して透析する(4℃、800成、2回交換、16
時間)。その透析液を小さなガラス管の中に入れ換えた
後に6μρのグルタルアルデヒド(25%濃度溶液: 
5erva)を加えて室温において2時間軽く振とうし
ながら反応させる。次にこの生成物を再び透析チューブ
の中に満たし、そして先ず最初PBSに対して(4℃に
おいて4時間)そして次にTBS (4°C1800m
l、2回交換)に対して16時間透析する。この透析の
後でその反応生成物をガラス管の中に移して4℃におい
て貯蔵する。コントロール−電気泳動(10%SDS/
ポリアクリルアミドゲル)により結合の前と後とに採取
した20μpの各試料を分離して分析する (東ドイツ
経済特許第254 、029号に従う固体相−NPT−
IIテストにより)。NPT Uとプロティン八との高
分子量の生成物に架橋していることが示される。その酵
素活性は上記の結合の後にほぼ完全に維持されている。
b) Coupling with glutaraldehyde 400 μg protein A (Pharmacia A
B) and the NPT purified in a) above [400,
17g of PB in a dialysis tube with a volume of 1.5ml.
Dialyze against S (4°C, 800 min, 2 changes, 16
time). After the dialysate was transferred into a small glass tube, 6 μρ of glutaraldehyde (25% concentration solution:
5erva) and allowed to react at room temperature for 2 hours with gentle shaking. This product was then filled into the dialysis tube again and first added to PBS (4 hours at 4°C) and then to TBS (4°C 1800 m
1, 2 changes) for 16 hours. After the dialysis, the reaction product is transferred into glass tubes and stored at 4°C. Control-electrophoresis (10% SDS/
Separate and analyze 20 μp each sample taken before and after binding by polyacrylamide gel (solid phase -NPT- according to East German Economic Patent No. 254,029).
II test). It is shown that NPTU and protein 8 are crosslinked into a high molecular weight product. Its enzymatic activity is almost completely maintained after the above conjugation.

結合が不完全な場合にはもう一度グルタルアルデヒドで
架橋化するか、又は反応しなかったプロデイン八を小さ
なカラムによりセファデックスG−50の上で分離して
もよい。
If the linkage is incomplete, it may be crosslinked again with glutaraldehyde, or the unreacted prodein octavo may be separated off over Sephadex G-50 using a small column.

そのようにして作られた生成物は抗体で標識した生体分
子の検出のために使用される。
The products thus produced are used for the detection of antibody-labeled biomolecules.

■」 グルタルアルデヒドを用いるネオルイシンー燐酸トラン
スフェラーゼ■の抗−馬鈴薯ウィルスー免疫グロブリン
への結果上記a)に従い調製され且つ精製されたNPT
 IIの4008gをl mgの抗馬鈴薯ウィルスー免
疫グロブリンと一緒に透析チューブ中でPBSに対しチ
ューブ体積1蔵において透析する (16時間、4°C
1C13O0,2回交換)。その透析された試料を小さ
なガラス管の中に移した後に5μβのグルタルアルデヒ
ド(25%濃度溶液:5erva)を加えて室温におい
てゆるく振とうしながら2時間反応させる。
■ Results of neolysine-phosphate transferase ■ using glutaraldehyde on anti-potato virus-immunoglobulin NPT prepared and purified according to a) above.
Dialyze 4008 g of II with 1 mg anti-potato virus-immunoglobulin in dialysis tubing against PBS in 1 tube volume (16 h, 4°C
1C13O0, replaced twice). After the dialyzed sample is transferred into a small glass tube, 5 μβ glutaraldehyde (25% concentration solution: 5erva) is added and reacted for 2 hours at room temperature with gentle shaking.

次にこの結合反応混合物を透析チューブの中に戻し、そ
して先ず最初PBSに対しく4時間、−夜)、次いでT
BSに対しく4℃、800−12回交換、16時間)透
析する。次にその反応生成物を小さなガラス管に移して
4℃において貯蔵する。熟成(1日間)させた後、その
結合生成物、すなわちNPT 11で標識したグルクル
アルデヒドを介して結合されている抗体はピコグラムの
範囲の植物体液から馬鈴薯ウィルスを免疫学的に検出す
るために使用することができる。
The binding reaction mixture was then placed back into the dialysis tubing and first exposed to PBS for 4 hours (-overnight) and then to T.
Dialyze against BS (4°C, 800-12 changes, 16 hours). The reaction product is then transferred to small glass tubes and stored at 4°C. After aging (1 day), the conjugated product, an antibody conjugated via glucuraldehyde labeled with NPT 11, was used for the immunological detection of potato virus from plant fluids in the picogram range. can be used.

炎」 プロティン/l/NPT I+癒癒合蛋白質ツククー構
成、表現及びその癒合プロティンの回収 癒合蛋白質ヘクターpRIT 2 (B、 Ni1so
n、 L。
``Flame'' protein/l/NPT I + healing fusion protein Tsukuku composition, expression and recovery of the fusion protein fusion protein hector pRIT 2 (B, Ni1so
n, L.

Abrahmsen、 N、 Uhlen : EMB
OJournal 4.  (4)+(1985) 1
075ないし1080頁参照〕の複数のクローニング位
置にE、 Co11からのNPT H−遺伝子(Tn 
5)(S、 Brenner : Nature 32
9 (1987)、 21頁参照〕を古典的なりローユ
ング法(BamHI、 EcoRr−分解、T4−リガ
ーゼ反応)により開放読み取りスクリーンの中で挿入す
る。E、 Co1t (NPI)のトランスフォーメー
ション及び対応するアンピシリン抵抗性による選別は通
常の方法(T、 Maniatis、 E、F。
Abrahamsen, N., Uhlen: E.M.B.
OJournal 4. (4)+(1985) 1
E, NPT H-gene from Co11 (Tn
5) (S, Brenner: Nature 32
9 (1987), p. 21] in an open reading screen by classical rerouting methods (BamHI, EcoRr-degradation, T4-ligase reaction). E, Colt (NPI) transformation and corresponding ampicillin resistance selection by conventional methods (T, Maniatis, E, F.

Fr1tsch、 J、 Sambrock ; Mo
1ecular Cloning−Cold Spri
ng Harber−研究所(1982) )に従い行
なった。
Frltsch, J., Sambrock; Mo
1ecular Cloning-Cold Spri
ng Harber-Laboratory (1982)).

7”oティンA/NPT II癒合蛋白−クローンの培
養は一夜実施した予備培養のあとで液体培地NBI (
東ドイツベルリンの免疫製剤)の中で6時間30”Cに
おいて行う。42℃に温度を上昇させた後にその癒合蛋
白質をエキスプライマー(exprimieren)す
る(λ−ファージのPRプロモータ)。2時間の後に細
胞を遠心分離し、GET緩衝液で1回洗浄し、GETの
中にもう1度懸濁させ、そしてエソベンドルフ管の中で
1010個の細胞の部分に分けて遠心分離する。それら
の細胞を一20℃において貯蔵し、そしてその癒合蛋白
質を得るために用いる。癒合蛋白質を得るためには10
  個の細胞をエソペンドルフ管の中で20ミリモルの
トリス/)ICI緩衝液(pH6,8)の1 mlに0
℃において再び懸濁させ、そして短時間外部からの超音
波処理を5回行う。氷で冷却した後もう一度超音波照射
を3回行う。細胞の残りは4℃において5分間遠心分離
除去する。上澄液を注意深くピペットで吸出して第2の
エソペンドルフ管中に移す。その溶菌生成液(Zell
ysat)をそのままの形で検出反応に使用するかまた
は一20℃において貯蔵する。
7” otin A/NPT II fusion protein-clones were cultured in liquid medium NBI (
After raising the temperature to 42°C, the fusion protein is exprimieren (λ-PR promoter of the phage). After 2 hours, the cells are are centrifuged, washed once with GET buffer, suspended once more in GET, and centrifuged in portions of 1010 cells in Esobendorf tubes. ℃ and used to obtain the fusion protein.
Cells were added to 1 ml of 20 mmol Tris/)ICI buffer (pH 6,8) in an Ethopendorf tube.
Resuspend at 0.degree. C. and briefly externally sonicate 5 times. After cooling with ice, ultrasonic irradiation is performed again three times. The remaining cells are removed by centrifugation for 5 minutes at 4°C. Carefully pipette the supernatant into a second Esopendorf tube. The lysis product solution (Zell
ysat) is used as is in the detection reaction or stored at -20°C.

五ユ 遺伝子工学的に作り出したプロティンA/NPT11−
癒合蛋白質のグルタルアルデヒドによる架橋 例6に記述したように溶菌生成ン夜を作る。この溶菌液
をコントロール−電気泳動のために5Q+++ffだけ
工、ペンドルフ管の中にピペットで取り出す。
Protein A/NPT11- produced by genetic engineering
Crosslinking of the fusion protein with glutaraldehyde A lytic protein is prepared as described in Example 6. The lysate is pipetted into a Pendorff tube for control electrophoresis.

この溶菌液を透析チューブの中に満たしてPBSに対し
て透析する(4°C116時間、800 ml、 2回
交換)この透析された溶菌液を小さなガラス管中に移し
た後、これに3μpのグルクルアルデヒド(25%濃度
溶液:5erva)を加えて室温においてゆるく振とう
しながら2時間インキュベーションする。次にその反応
混合物を透析チューブに戻し、そして先ず最初3時間P
BSに対しく4℃)、そして次に一夜TBSに対して透
析する(4℃、800−12回交換)その透析された結
合反応混合物を透析チューブから取り出して小さなガラ
ス管の中で4℃において貯蔵する。コントロール−電気
泳動のために50μlを取出す。
This lysate was filled into a dialysis tube and dialyzed against PBS (4°C, 116 hours, 800 ml, 2 changes).The dialyzed lysate was transferred into a small glass tube, and then 3 μp of Gluculaldehyde (25% strength solution: 5erva) is added and incubated for 2 hours at room temperature with gentle shaking. The reaction mixture was then returned to the dialysis tube and initially P
(4°C against BS) and then dialyzed against TBS overnight (4°C, 800-12 changes). The dialyzed binding reaction mixture was removed from the dialysis tubing and incubated at 4°C in a small glass tube. Store. Control - Remove 50 μl for electrophoresis.

コントロール電気泳動(10%SDS/ポリアクリルア
ミドゲル)により上記の取出された試料を分離し、そし
て32p−γ−ATP及びカナマ詐シンを用いて固体相
−NPT Ifテストにより分析する。」二記結合反応
の間にプロティンA−NPT IIの癒合蛋白質(分子
量約60kD)は全て高分子量の結合生成物に架橋され
ていたと言うことが示される。その結合生成物の酵素活
性は完全に維持されている。この得られた生成物は直ち
に抗体で標識された抗原類の検出に使用することができ
る。
The samples taken above are separated by control electrophoresis (10% SDS/polyacrylamide gel) and analyzed by solid phase-NPT If test using 32p-γ-ATP and Kanama Frasin. It is shown that during the second binding reaction, all of the protein A-NPT II fusion protein (molecular weight approximately 60 kD) was cross-linked to the high molecular weight binding product. The enzymatic activity of the conjugated product is fully maintained. The resulting product can be immediately used for the detection of antibody-labeled antigens.

±」 遺伝子工学的に作り出したプロティンA/NPTII−
[i(合蛋白質の別なNPT II分子とのグルタルア
ルデヒドによる結合 溶菌生成液を例6におけると同様に作ってこれに100
 p gの前記例4に従い作られ且つ電気泳動で精製し
たNPT IIを加える。この混合物をPBSに対して
16時間透析する (透析チューブ容積1.5−800
 ml、 2回交換、4℃)。この透析された混合物に
小さなガラス管中で3μlのグルタルアルデヒド(25
%濃度溶液:5erva)を加えて振とうしながら2時
間室温においてインキュベーションする。
±” Genetically engineered protein A/NPTII-
[i (Synthesis protein combined with another NPT II molecule with glutaraldehyde. A lysis product solution was prepared in the same manner as in Example 6 and added to 100%
Add NPT II made according to Example 4 above and electrophoretically purified in pg. This mixture is dialyzed for 16 hours against PBS (dialysis tube volume 1.5-800
ml, 2 changes, 4°C). Add 3 μl of glutaraldehyde (25 μl) to this dialyzed mixture in a small glass tube.
% concentration solution: 5erva) and incubate for 2 hours at room temperature with shaking.

結合の完全性は電気泳動と固体相/NPT [−テスト
によってコン1〜ロールする。
Binding integrity is determined by electrophoresis and solid phase/NPT tests.

結合の後に改めて、先ず最初I’BSに対して、そして
次にTBSに対して透析する(それぞれ4℃、800 
ml、2回交換)。透析された結合生成物を4℃におい
て貯蔵するが、このものは抗体で標識された種々の抗原
の検出に用いられる。
After binding, dialysis is carried out again, first against I'BS and then against TBS (4°C, 800°C, respectively).
ml, changed twice). The dialyzed conjugation product, stored at 4° C., is used for detection of various antigens labeled with antibodies.

斑」 ストレプトアビジンとNPT nとのグルタルアルデヒ
ドによる結合 ストレプトアビジン100μg及び例4に従い作られた
NPT U 400pgを上記例8におけると同様にP
BSに対して透析(チューブ容積1−)し、次いで5μ
lのグルタルアルデヒド(25%濃度溶液; 5erv
a)を加えて室温においてゆるやかな振とうのもとに1
時間反応させる。この反応混合物を改めて、先ず最初P
BSに対し、次にTBSに対して透析する(それぞれ4
℃、800−14時間、2回交換)。この透析された生
成物を4℃において貯蔵する。結合の完全性をコントロ
ール−電気泳動と固体相−NPT IIテストによって
調べる。
Conjugation of Streptavidin and NPT U with Glutaraldehyde 100 μg of streptavidin and 400 pg of NPT U made according to Example 4 were mixed with P as in Example 8 above.
Dialyzed against BS (tube volume 1−), then 5μ
l of glutaraldehyde (25% concentration solution; 5erv
Add a) and mix at room temperature with gentle shaking.
Allow time to react. This reaction mixture was first reconstituted with P
Dialyze against BS and then TBS (4 ml each)
°C, 800-14 hours, 2 changes). The dialyzed product is stored at 4°C. The integrity of the binding is checked by control-electrophoresis and solid phase-NPT II test.

結合させた生成物はビオチンで標識した生体分子(例え
ばビオチニル化したDNA)の検出のために用いる。
The bound product is used for the detection of biotin-labeled biomolecules (eg, biotinylated DNA).

桝烈 NPT nとプロティン八とのトルイレンジイソシアネ
ートプレポリマーによる結合a)結合試薬の調製 17.4gの新しく蒸留したトルイレンジイソシアネー
ト2,4を窒素雰囲気のもとて50°Cに加温する。
Coupling of Danretsu NPT n and Protein 8 by toluylene diisocyanate prepolymer a) Preparation of the coupling reagent 17.4 g of freshly distilled toluylene diisocyanate 2,4 are warmed to 50° C. under nitrogen atmosphere.

攪拌しなから50−55℃において30gのポリエチレ
ングリコール600(イオン交換樹脂で精製して3時間
80°C10,1Torrにおいて脱水したもの)及び
0.05gのシアヌルクロライドをゆっくりと滴加する
(約30分間)。この滴加が終った後、更に4時間60
℃において攪拌する。次いで50℃10.1Torrに
おいてガス抜きする (イソシアネート当量−453)
Without stirring, at 50-55° C., 30 g of polyethylene glycol 600 (purified on ion exchange resin and dehydrated at 80° C., 1 Torr for 3 hours) and 0.05 g of cyanuric chloride are slowly added dropwise (about 30° C.). minutes). After this addition is complete, an additional 4 hours 60
Stir at ℃. Then degas at 50°C and 10.1 Torr (isocyanate equivalent -453)
.

このプレポリマー100Bを500mgのアセトン中に
溶解する。完全に溶解させた後にこの溶液の0 、3 
dを急速に攪拌しなから7oomrpの水中にスプレー
する。そのようにして得られ太エマルジョンを直ちに使
用する。
This prepolymer 100B is dissolved in 500 mg of acetone. 0,3 of this solution after complete dissolution
Spray d into 7oomrp water while stirring rapidly. The thick emulsion thus obtained is used immediately.

b)結合 前記例4に従い作られたNPT n  100μgを含
む溶菌生成液800μβをエソペンドルフ管の中で15
0μβの水中の150μgのプロティンΔと混合する。
b) Binding 800 μβ of the lysate solution containing 100 μg of NPT n prepared according to Example 4 above was added for 15 minutes in an Esopendorf tube.
Mix with 150 μg protein Δ in 0 μβ water.

この溶液に上で作った結合試薬の200μlを加えて1
時間軽く振とうする。15分毎にVirtexを用いて
よく混合する。1時間の反応時間の後にあらためて10
0μりの新しく作った結合試薬を加えて更に1時間反応
させる。次に反応を停止させるために150μβのリジ
ン溶液(200μg)を加えて室温において30分間振
とうする。その結合の完全性はコントロール−電気泳動
及び固体相/NPT IIテストによって確認した。そ
の高分子量の結合生成物は完全な酵素活性を有している
Add 200 μl of the binding reagent prepared above to this solution and
Shake gently for an hour. Mix well using Virtex every 15 minutes. After 1 hour reaction time, 10
Add 0μ of freshly prepared binding reagent and incubate for an additional hour. Next, to stop the reaction, a 150 μβ lysine solution (200 μg) is added and shaken at room temperature for 30 minutes. The integrity of the binding was confirmed by control-electrophoresis and solid phase/NPT II tests. The high molecular weight conjugated product has full enzymatic activity.

このものは、抗体で標識された種々の生体分子の検出に
用いられる。
This device is used to detect various biomolecules labeled with antibodies.

飢 プロティンA/NPT ITの癒合蛋白質の生物学的架
橋 前記例6に従い作られた、プロティンA/N[’T t
I−癒合蛋白質を含む溶菌生成液の5oμpに5μeの
家兎−抗−マウスー抗血清を加え、そして4°Cにおい
て一夜インキユヘーションする。生ずるプロティンA/
NPT II−癒合蛋白質と家兎−抗−マウスー抗体と
からなる形成された錯化合物を抗体2として抗体1(マ
ウス)による抗原の検出の後に使用する。これによって
酵素的検出(NPT ■)が行なわれる。
Biological cross-linking of fusion proteins of starved Protein A/NPT IT Protein A/N['T t
Add 5 μe of rabbit anti-mouse antiserum to 5 μp of the lysate containing the I-fusion protein and incubate overnight at 4°C. Produced protein A/
The complex formed consisting of NPT II-fusion protein and rabbit-anti-mouse antibody is used as antibody 2 after detection of the antigen with antibody 1 (mouse). This results in enzymatic detection (NPT 1).

拠肥 レクチンのネオマイシン−燐酸トランスフェラーゼ■へ
のグルタルアルデヒドによる結合 Phaseolus−vulgais−レクチン200
 p gO例4に従い得られる精製されたNPT nと
一緒にPBSに対して透析する (透析チューブ容積L
mR54℃、800 mR32回交換、−夜)。この透
析チューブの内容物を小さなガラス管の中に満たし、そ
してこれに5μlのグルクルアルデヒド(25%濃度溶
液: 5erva)を加えて室温において軽い振とうの
もとに1時間反応させる。この反応混合物を次にあらた
めてPBSに対し、そして引続いてTBSに対して透析
する(それぞれ4℃、4時間、800mβ、2回交換)
。その透析された反応生成物を4°Cにおいて貯蔵する
。結合の完全性及び酵素活性をコントロー刀へ電気泳動
及び固体相/NPTIIテストにより調べる。結合生成
物はグリコプロティンの上の対応する炭水化物の検出に
用いる。
Binding of phaseolus lectin to neomycin-phosphate transferase 2 by glutaraldehyde Phaseolus-vulgais-lectin 200
Dialyze against PBS together with p gO purified NPT n obtained according to example 4 (dialysis tube volume L
mR 54°C, 800 mR 32 exchanges, - night). The contents of the dialysis tube are filled into a small glass tube, to which 5 μl of gluturaldehyde (25% strength solution: 5erva) are added and allowed to react for 1 hour at room temperature with gentle shaking. The reaction mixture is then dialyzed again against PBS and subsequently against TBS (2 changes of 800 mβ for 4 hours at 4°C, respectively).
. The dialyzed reaction product is stored at 4°C. Binding integrity and enzyme activity are checked by control electrophoresis and solid phase/NPTII tests. The conjugated products are used to detect the corresponding carbohydrates on glycoproteins.

±貝 無蛋白質ブロッキング条件のもとでのニロティンA/N
PT IT癒合蛋白質の使用)ナノグラム−ピコグラム
の範囲における人血清アルブミン()IsA)を含む蛋
白質の一連の希釈列のものをSO5/FAAゲルの中で
電気泳動的に分離し、そしてエレクトロトランスファー
によって二I・ロセルローズ膜の上に転移させた。次に
このニトロセルローズ膜(プロット)を30分間空気に
さらし−1,OO− て乾燥させ、次いで1容積%のTween 20を含む
TBSの中で37°Cにおいて1時間ブロッキングした
± Nilotin A/N under shellfish protein-free blocking conditions
Use of PT IT fusion proteins) Serial dilutions of proteins containing human serum albumin (IsA) in the nanogram-picogram range were electrophoretically separated in SO5/FAA gels and diluted by electrotransfer. I. transferred onto the cellulose membrane. The nitrocellulose membrane (plot) was then air-dried for 30 minutes -1,OO- and then blocked in TBS containing 1% Tween 20 by volume for 1 hour at 37°C.

次に0.2容積%のTween 20を含むTBSの中
で30分間以内にもう一度ブロッキングを行なった(ブ
ロック)。
Blocking was then performed once more within 30 minutes in TBS containing 0.2% by volume of Tween 20 (Block).

抗−HS A−免疫グロブリン(家兎)のアルブミンを
用いるインキューベーションを室温において1時間、1
:200の希釈度で行なった。その後で0,1容積%の
Tween 20を含むTBSによって室温において1
時間洗浄した(6回交換)。TBS及び0.2容積%の
Tween 20を用いてもう一度プロッキング(室温
において30分間)した後(ブロック■)、前記例6と
同様にして作ったプロティンAとNPT TIとからな
る癒合蛋白質を含む溶菌生成液の50μCを加えてlQ
ml!にし、そして室温において軽く振とうしながら1
時間インキユヘーションした。次にそのニトロセルロー
ズ膜(Hybond C; AmershamInte
rnationaX社)をTBSで1時間洗浄する(6
回交換)。
Incubation with anti-HSA-immunoglobulin (rabbit) albumin for 1 hour at room temperature.
:200 dilution. 1% at room temperature with TBS containing 0.1% by volume of Tween 20.
Washed for hours (changed 6 times). After blocking again (30 minutes at room temperature) with TBS and 0.2% by volume of Tween 20 (block ■), a fusion protein consisting of protein A and NPT TI prepared as in Example 6 above was contained. Add 50 μC of the lysis product solution and
ml! and shake gently at room temperature.
Incubation was carried out for an hour. Next, the nitrocellulose membrane (Hybond C; Amersham Inte
rnationaX) for 1 hour with TBS (6
times exchange).

東ドイツ経済特許第254 、012号に従いシアヌル
クロライドで活性したセルローズとスルファニル酸とか
ら作ってカナマイシンを含浸さゼた担体をガラス板の上
に載し、そして2M1o・cpm/mlの濃度(比放射
能150 TBq/ ミリモル)で32P−r −AT
Pを含む酵素緩衝液で含浸させる。上で作ったニトロセ
ルローズ上のプロットをその電気泳動に際してゲル側で
あった側でその湿潤した、カナマイシンを含む担体の上
に載せる。次にそのニトロセルローズ膜をもう一度その
32p−γ−ATBの含まれている酵素緩衝液で上方か
ら含浸させ、次いで同じ大きさのガラス板で覆う。この
系の全ての側をPE膜で閉じ、そして先ず最初37℃に
おいて1時間インキュベーションし、その際この時間の
間中そのガラス板を成る錘によって軽く圧しつける。こ
のインキュベーションの後でその系からカナマイシンの
含まれている担体を取出し、そして2回蒸留で1時間洗
浄する。そのニトロセルローズ膜を直ちにもう一度カナ
マイシンの含まれている担体の上に載せて32P−r−
ATPの含まれている酵素緩衝液で湿し、そして37°
Cにおいて一夜インキュベーションする。次に2回蒸留
水で洗浄する。評価はカナマイシンを含ませて密着して
用いた担体おオートラジオグラフィーにより行う。その
ニトロセルローズ膜を2回蒸留水(32P−r−ATP
を含まない)で洗浄した後、コントロールと共にオート
ラジオグラフィーにかける。
A carrier prepared from cellulose activated with cyanuric chloride and sulfanilic acid and impregnated with kanamycin according to East German Economic Patent No. 254,012 was placed on a glass plate, and a concentration of 2 M1o·cpm/ml (specific radioactivity) was placed on a glass plate. 150 TBq/mmol) at 32P-r-AT
Impregnate with enzyme buffer containing P. The nitrocellulose plot made above is placed on the wetted, kanamycin-containing carrier with the side that was the gel side during electrophoresis. The nitrocellulose membrane is then once again impregnated from above with the enzyme buffer containing 32p-γ-ATB and then covered with a glass plate of the same size. The system is closed on all sides with PE membranes and first incubated for 1 hour at 37° C., during which time the glass plate is lightly pressed down with a weight. After this incubation, the kanamycin-containing carrier is removed from the system and washed with double distillation for 1 hour. The nitrocellulose membrane was immediately placed on the carrier containing kanamycin again and 32P-r-
Moisten with enzyme buffer containing ATP and incubate at 37°
Incubate overnight at C. Then wash with double distilled water. Evaluation is performed by autoradiography using a carrier impregnated with kanamycin and used in close contact with the carrier. The nitrocellulose membrane was coated with double distilled water (32P-r-ATP).
(contains no chlorine) and then subjected to autoradiography along with the control.

この密着して用いた担体のオートラジオグラムによって
ll5A−バンドの位置がピコグラムの範囲にまでX線
フィルムの上に黒色化したハンドとして画かれる(露出
時間:室温で30分間、XvAフィルムH311、VE
B 0RWOWolfen)。
The autoradiogram of this closely applied support shows the position of the 115A-band as a blackened hand on the X-ray film to the picogram range (exposure time: 30 minutes at room temperature, XvA film H311, VE
B0RWO Wolfen).

蛋白質を含まないブロッキング条件を用いたので、その
ニトロセルローズ膜の上の蛋白質はPoncean S
によって着色できる(着色=2分間、水で脱色、5分間
)。評価のために、その密着して用いた担体のオートラ
ジオグラフィーをその着色されたニトロセルローズプロ
ットの上に各バンドが正確な位置に来るように載せる。
Since protein-free blocking conditions were used, the proteins on the nitrocellulose membrane were
(Coloring = 2 minutes, decoloring with water, 5 minutes). For evaluation, autoradiography of the closely applied support is mounted on the colored nitrocellulose plot with each band in the correct position.

孤旦 蛋白質−ブロッキング条件のもとてのニトロセルローズ
の上での蛋白質プロッティングによる1(SAの免疫学
的検出 上記例13と同様に行うが、但しブロックIとして0.
5重量%のゼラチンを含むTBS (1時間)及び0.
25重量%のゼラチンを含むTBS (30分間)、そ
してブロック■として0.25重量%のゼラチンを含む
TBS (30分間)を用いる。
Immunological detection of 1 (SA) by protein plotting on plain nitrocellulose under isolated protein-blocking conditions.Carry out as in Example 13 above, except that as Block I, 0.
TBS containing 5% by weight gelatin (1 hour) and 0.5% by weight of gelatin.
TBS containing 25% by weight of gelatin (30 minutes) and TBS containing 0.25% by weight of gelatin (30 minutes) as block (2) are used.

評価は例13におけると同様にその密着した担体のオー
トラジオグラフィーによって行う。
Evaluation is carried out as in Example 13 by autoradiography of the intimate support.

炎長 ニトロセルローズの上でのスポットテストでのα−フェ
トプロティンの免疫学的検出 α−フェトプロティン(AFP)の一連の希釈列のもの
を帯状のニトロセルローズ膜(Hybond C;Am
ersham Int、社)の上にスポットし、そして
室温において30分間乾燥させる。ブロッキングはブロ
ックIにおいてはTBS及び1%Tween 20を用
いて37℃において1時間、そしてその後で0.2%の
Tween 20を含むTBS中で室温において30分
間行う。先ず最初115A(希釈度−1: 1000)
に対するモノクローナルな抗体(マウス)を用いてイン
キュベーションし、あらためて0.2%のTween 
20を含むTBSでブロッキングし、そして第2の抗体
(カナマイシン−抗−マウス)と共に1時間インキュベ
ーションする (希釈率−1: 500)。0.1%の
Tween 20を含むTBSで室温において1時間洗
浄した後、あらためて0.2%のT圓een 20を含
むTBSでブロッキングする。
Immunological detection of α-fetoprotein in a spot test on flame length nitrocellulose.
ersham Int, Inc.) and allowed to dry for 30 minutes at room temperature. Blocking is performed in block I with TBS and 1% Tween 20 for 1 hour at 37°C and then in TBS with 0.2% Tween 20 for 30 minutes at room temperature. First of all, 115A (dilution level -1: 1000)
Incubate with monoclonal antibody (mouse) against 0.2% Tween.
20 in TBS and incubation for 1 hour with the second antibody (kanamycin-anti-mouse) (dilution -1:500). After washing with TBS containing 0.1% Tween 20 at room temperature for 1 hour, blocking is performed again with TBS containing 0.2% Tween 20.

次に前記例6に従って作られ、そしてプロティンAとN
PT IIとの癒合蛋白質を含むE、 coli−溶菌
生成液35μlを加えて室温において1時間インキュベ
ーションする。TBSで洗浄(室温で1時間)した後、
そのニトロセルローズ膜をカナマイシンの含まれた担体
(東ドイツ経済特許第254,012号に従い作られた
)と接触させて例13に記述したと同じ検出を実施する
。検出限度はピコグラムの領域に存在する。
Proteins A and N were then prepared according to Example 6 above, and
Add 35 μl of E. coli lysis product containing PT II fusion protein and incubate for 1 hour at room temperature. After washing with TBS (1 hour at room temperature),
The same detection as described in Example 13 is carried out by contacting the nitrocellulose membrane with a kanamycin-containing carrier (made according to East German Economic Patent No. 254,012). Detection limits lie in the picogram range.

罰 NPT IIを結合した抗体を用いるニトロセルローズ
の上での植物体液のスボソ1〜による馬鈴薯ウィルスの
検出(東ドイツ経済ときょ第2511 、029号に従
う担体上での検出) 前記例4aに従い作られ、精製されたNPT IIの4
00μgを1mgの抗馬鈴薯ウィルスー免疫グロブリン
と一緒に透析チューブ中でPBSに対しく16時間、4
°C1Boo mR,2回交換) 、1 mAのチュー
ブ体積において透析する。その透析した試料を小さなガ
ラス管の中に移した後に5μlのグルクルアルデヒド(
25%濃度溶液; 5erva)を加えて軽く振とうし
ながら室温において2時間反応させる。
Detection of potato virus by Suboso 1 in plant body fluids on nitrocellulose using antibodies conjugated to NPT II (detection on a carrier according to East German Economic Co., Ltd. No. 2511, 029) made according to example 4a above, Purified NPT II 4
00 μg was added to PBS in a dialysis tube with 1 mg of anti-potato virus-immunoglobulin for 16 hours.
Dialyze in a tube volume of 1 mA (°C1Boo mR, 2 changes). After transferring the dialyzed sample into a small glass tube, 5 μl of glucuraldehyde (
A 25% concentration solution (5erva) is added and allowed to react at room temperature for 2 hours with gentle shaking.

次にこの結合混合物を透析チューブの中に戻して先ず最
初PBSに対しく4℃、−夜)、そして次にTBSに対
しく4℃、800艷、2回交換、16時間)透析する。
The binding mixture is then placed back into the dialysis tubing and dialyzed first against PBS at 4° C. (-night) and then against TBS at 4° C., 800 m2, 2 changes, 16 hours).

反応生成物は小さなガラス管の中に分けて充填する。The reaction product is divided into small glass tubes.

b)検出の実施 、b鈴薯の葉の圧搾体液の一連の希釈列のものを帯状の
ニトロセルローズ膜の上にスポットして20分間乾燥さ
せる。そのように処理された膜を1%のTween 2
0を含むTBSの中で37℃において1時間、そして引
続いて0.2%のTween 20を含むTBSの中で
室温において30分間乾燥させる。次に前記のようにし
て作った結合生成物を1:200の希釈率において加え
、そして1時間インキュベーションする。TBSで洗浄
した後に放射能による検出をカナマイシンの含まれた担
体層の上で例13と同様な密着法により実施する。検出
限度はピコグラムの範囲にある。
b) Carrying out the detection, b A series of dilutions of the pressed hemolymph of bell pepper leaves are spotted onto a strip of nitrocellulose membrane and allowed to dry for 20 minutes. The so treated membrane was treated with 1% Tween 2
0 in TBS for 1 hour at 37° C., followed by 30 minutes at room temperature in TBS containing 0.2% Tween 20. The conjugation product made above is then added at a dilution of 1:200 and incubated for 1 hour. After washing with TBS, radioactive detection is carried out on the kanamycin-containing carrier layer by the contact method as in Example 13. Detection limits are in the picogram range.

肛 プロティンA−NPT IIの癒合蛋白質を用い、ニト
ロセルローズの上のスポット法による植物体液からの馬
鈴薯ウィルスの検出(密着担体P81) 馬鈴薯の葉の圧搾体液によって一連の希釈列を例16と
同様に作る。但しブロッキングの後で抗−l0T− 馬鈴薯ウィルス−免疫グロブリン(家兎)(希釈率1 
: 1000)を用いて1時間インキュベーションする
Detection of potato virus from plant body fluids using the anal protein A-NPT II fusion protein by the spot method on nitrocellulose (adhesive carrier P81) A series of dilutions was carried out with the pressed body fluid of potato leaves as in Example 16. make. However, after blocking, anti-10T-potato virus-immunoglobulin (rabbit) (dilution rate 1)
: 1000) for 1 hour.

0.1%のTween 20を含むTBSで洗浄した後
、改めて0.2%のTween 20を含むTBSでブ
ロッキングし、次に例6に従う溶菌生成液の50μβを
加えて1時間インキュベーションする。TBSによる洗
浄の後で例13b)と同様な密着法を検出のために行う
。しかしながらカナマイシンの含まれた担体として燐セ
ルローズ(P81:Whatman、英国)を用いる。
After washing with TBS containing 0.1% Tween 20, blocking is performed again with TBS containing 0.2% Tween 20, and then 50 μβ of the lysis product according to Example 6 is added and incubated for 1 hour. After washing with TBS, a contact method similar to Example 13b) is carried out for detection. However, phosphorous cellulose (P81: Whatman, UK) is used as the kanamycin-containing carrier.

その酵素緩衝液中に10 Mio cpm/ me、の
”P−r −ATPの比放射能を用いる。
A specific activity of 10 Mio cpm/me of "P-r-ATP" is used in the enzyme buffer.

評価は燐セルローズ担体を水で1時間洗浄した後にオー
トラジオグラフィーにより行う。感度は再びピコグラム
の範囲にある。
Evaluation is performed by autoradiography after washing the phosphorus cellulose support with water for 1 hour. Sensitivity is again in the picogram range.

炎■ プロティンA/NPT II癒合蛋白質を用いてのナイ
ロン膜上のスポット法によるHSAの免疫学的検出(密
着担体:カナマイシンの含まれた燐セルローズ) 一連の希釈列のHSAを帯状のナイロン膜(tlybo
nd N ;八mersham Int、)の上にスボ
ソ1〜し、そして20分間乾燥させる。ブロッキングr
ば3%の生血清アルブミン(HSA)を含むTBSの中
で2時間、そしてその後で1%の中で30分間行う。ブ
ロッキングTIN;l:1%R3Aを含むTBSの中で
30分間行う。全操作は例13に記述したと同様に行う
。評価は燐セルローズ(P 81)−担体のオートラジ
オグラフィーによって行う。
Immunological detection of HSA by spotting method on nylon membrane using Protein A/NPT II fusion protein (adhesive carrier: phosphorous cellulose containing kanamycin) tlybo
and dry for 20 minutes. blocking r
2 hours in TBS containing 3% live serum albumin (HSA) and then 30 minutes in 1%. Blocking TIN; 1: Perform for 30 minutes in TBS containing 1% R3A. All operations are performed as described in Example 13. The evaluation is carried out by autoradiography on a phosphorous cellulose (P81) carrier.

則 無蛋白ブロッキング条件のもとてのニトロセルローズ膜
上における蛋白質プロッティングによるHSAの免疫学
的検出 例13に記述したと同じ方法を実施する。但しカナマイ
シンを含有させた担体として燐セルローズ(P 81 
: Whatman)を用いる。評価はその燐セルロー
ズをX線フィルムでオートラジオグラフィーにかけるこ
とより行う (露出時間15分、室温)6五刈 無蛋白ブロッキング条件のもとでニトロセルローズ膜上
の蛋白質プロッティングによるll5Aの免疫学的検出
(ネオマイシンを含有させた燐セルローズによる密着法
) 例13に記述したと同じ方法を繰返す。しかしながら抗
生物質を含有させた担体としてネオマイシンの含まれた
燐セルローズを用いる (60mfの水中に400mg
おネオマイシンを含も☆客演で燐セルローズを30分間
インキュベーションし、そして水で30分間洗浄する)
。評価はX線フィルムを用いてのその燐セルローズのオ
ートラジオグラフィーによって行う (露出時間15分
間、室温)。
Immunological Detection of HSA by Protein Plotting on a Plain Nitrocellulose Membrane under Non-Protein Blocking Conditions The same method as described in Example 13 is carried out. However, phosphorus cellulose (P81) is used as a carrier containing kanamycin.
: Whatman) is used. Immunology of 115A by protein plotting on nitrocellulose membrane under protein-free blocking conditions (15 min exposure time, room temperature). Detection (contact method with phosphorous cellulose containing neomycin) The same method as described in Example 13 is repeated. However, phosphorous cellulose containing neomycin is used as a carrier containing antibiotics (400 mg in 60 mf water).
Incubate the phosphorus cellulose with neomycin for 30 minutes, then wash with water for 30 minutes)
. The evaluation is carried out by autoradiography of the phosphocellulose using X-ray film (exposure time 15 minutes, room temperature).

五麩 無蛋白ブロッキング条件のもとてニトロセルローズ上の
蛋白質のプロッティングによるHSAの免疫学的検出(
燐セルローズを用いる密着法、酵素反応緩衝液中にカナ
マイシンを含む) 例13に記載した方法を同様に実施する。但し密着担体
として燐セルローズ(P 81 ; Whatman)
を予め抗生物質の含浸処理を行うことなく使用する。
Immunological detection of HSA by protein plotting on nitrocellulose under protein-free blocking conditions (
The method described in Example 13 (containing kanamycin in the enzyme reaction buffer) is carried out analogously. However, phosphorus cellulose (P 81; Whatman) is used as an adhesive carrier.
used without prior antibiotic impregnation treatment.

酵素緩衝液に/In+g/meの高い濃度でカナマイシ
ンを加える。
Add kanamycin to the enzyme buffer at a high concentration of /In+g/me.

評価はその燐セルローズのオー1−ラジオグラフィーに
よって行う。
The evaluation is carried out by means of phosphor-cellulose radiography.

桝η 蛋白質プロットの再使用 ニトロセルローズ(Ilybond C)の上の蛋白質
プロットを、例13に記述したと同じ方法の実施(ザイ
クル■)の後に70°CにおいてTBSの中に0.1モ
ルのβ−メルカプトエタノール及び3%のSDSを含む
溶出緩衝液で15分間づつ2回洗浄し、そしてそれによ
って酵素で標識したプローブを含めて第1の抗体を溶出
する。この洗浄の後で0.1%のTween 20を含
むTBSを用いてもう一度ブロンキングし、そして例1
3に記述したと同じ方法を繰返す。
Reuse of Protein Plots Protein plots on nitrocellulose (Ilybond C) were prepared with 0.1 molar β in TBS at 70°C after carrying out the same method as described in Example 13 (cycle ■). - Wash twice for 15 minutes each with elution buffer containing mercaptoethanol and 3% SDS, and thereby elute the first antibody including the enzyme-labeled probe. This wash was followed by another bronking with TBS containing 0.1% Tween 20 and Example 1
Repeat the same method described in 3.

第1サイクルと第2サイクルとの密着担体を一緒にオー
トラジオグラフィーにかける。プロットを再び使用した
後で強度の損失は全く認められない。
The intimate supports from the first and second cycles are autoradiographed together. No loss of intensity is observed after using the plot again.

桝跋 無蛋白ブロッキング条件のもとてニトロセルローズ上の
蛋白質プロッティングによるHSAの免疫学的検出(密
着担体:カナマイシンを含ませたカルボキシメチルセル
ローズ) 例13に記述したものと同じ方法を実施する。密着担体
としてカナマイシンを含浸させたカルボキシメチルセル
ローズCCM−Membran ; Renner G
mbll)を用いる。評価はこのCM−Membran
のオートラジオグラフィーによって行う。
Immunological detection of HSA by protein plotting on nitrocellulose (adhesive carrier: carboxymethylcellulose containing kanamycin) under unrestricted protein-free blocking conditions The same method as described in Example 13 is carried out. Carboxymethylcellulose CCM-Membran impregnated with kanamycin as a cohesive carrier; Renner G
mbll) is used. The evaluation is this CM-Membran
performed by autoradiography.

嵐幻 無蛋白ブロッキング条件のもとてニトロセルローズの上
での蛋白質プロソティイグによるISAの免疫学的検出
(プロティン八とNPT IIとからなる結合生成物を
トルイレンジイソシアネート−2,4プレポリマーと共
に用いる) (A’)酵素で標識したプローブの調製a) E、 c
oli溶菌生成液からのNPT IIの電気泳動による
精製 10 mAのE、 coli (NPT IIで過エキ
スプライムして)の細胞培養液(pRK 89)の細胞
ベレットを1mRの溶菌緩衝液中に取り込んで超音波照
射する。細胞の残りは4°Cにおいて遠心分離する。溶
菌生成液をプレパラ−) FAA/SDSゲルの上に載
せて電気泳動により分離する。このゲルを水で洗浄した
後、0.25モルのKClの冷たい溶液に入れ、その可
視化されたNPT’ ITバンドをスカルペルで切り出
して細分割する。蛋白質を溶離緩衝液により室温で3時
間の間に溶離させる。この溶離によって得られた溶液を
遠心分離し、そしてその上澄液に4倍体積の冷たいアセ
トンを加えて一20℃において3時間静置する。次に0
℃において遠心分離する。洗浄の後にそのペレットを2
00μβの溶解緩衝液中に熔解して20ミリモルの燐酸
ナトリウム緩衝液に対して一夜透析する(4℃)。約2
00μlの最終容積の中に約200μgのNPT II
が見出される。
Immunological detection of ISA by protein prosotyping on nitrocellulose under Arashigen protein-free blocking conditions (using a conjugated product consisting of protein 8 and NPT II with toluylene diisocyanate-2,4 prepolymer) (A') Preparation of enzyme-labeled probe a) E, c
Electrophoretic purification of NPT II from E. coli lysis product at 10 mA, cell pellets of E. coli (overextracted with NPT II) cell culture (pRK 89) were taken up in 1 mR lysis buffer. Apply ultrasound. The rest of the cells are centrifuged at 4°C. The lysate solution is placed on a preparative FAA/SDS gel and separated by electrophoresis. After washing the gel with water, it is placed in a cold solution of 0.25 molar KCl and the visualized NPT'IT band is cut out and subdivided with a scalpel. The protein is eluted with elution buffer for 3 hours at room temperature. The solution obtained by this elution is centrifuged, and 4 times the volume of cold acetone is added to the supernatant, and the mixture is allowed to stand at -20°C for 3 hours. then 0
Centrifuge at °C. After washing, the pellet is
Dissolve in 00 μβ lysis buffer and dialyze overnight against 20 mmol sodium phosphate buffer (4° C.). Approximately 2
Approximately 200 μg NPT II in a final volume of 00 μl
is found.

b)結合 結合のために17.4gの新しく蒸留したトルイレンジ
イソシアネート−2,4及び30gのポリエチレン60
0よりなるプレポリマーを50−60°Cにおいて作る
。このプレポリマーの100mgを500mgのアセト
ン中に熔解し、完全に熔解させた後にこの溶液の300
mgを700mgの水の中に乳化させる。
b) 17.4 g of freshly distilled toluylene diisocyanate-2,4 and 30 g of polyethylene 60 for bond bonding
A prepolymer consisting of 0 is prepared at 50-60°C. 100 mg of this prepolymer was dissolved in 500 mg of acetone, and after complete dissolution 300 mg of this solution was dissolved in 500 mg of acetone.
Emulsify mg in 700 mg water.

上記a)において得られた800μβの溶菌生成液ニ1
50μlの水中の150μgのプロティン八をエノペン
ドルフ管の中で加える。この溶液に上述のようにして作
ったエマルジョンの200μlを加えて振とうしながら
1時間反応させる。1時間後にもう一度100μβの新
しく作ったエマルジョンを加え、そして更に1時間反応
させる。その後で150μ!の水中に200μgのリジ
ンを溶解した溶液によって室温において30分間停止反
応させる。
The 800μβ lysate solution obtained in a) above
Add 150 μg of protein 8 in 50 μl of water in an Enopendorf tube. 200 μl of the emulsion prepared as described above is added to this solution and reacted for 1 hour with shaking. After 1 hour, add 100 μβ of the freshly made emulsion again and allow to react for another hour. After that, 150μ! The reaction is stopped with a solution of 200 μg of lysine in water at room temperature for 30 minutes.

C)検出 例13に記述したと同し方法を実施する。但し遺伝子工
学的に作ったプロティンA/NPT It癒合蛋白質の
代りに上述のように作った結合生成物の50−を酵素で
標識したプローブとして用いる。
C) Implement the same method as described in Detection Example 13. However, instead of the genetically engineered Protein A/NPT It fusion protein, the conjugated product 50- produced as described above is used as an enzyme-labeled probe.

検出は再びオートラジオグラフィーによって行う。Detection is again performed by autoradiography.

貫頒 CCA紙(東ドイツ経済特許第2s+ 、 o゛’4号
に従う密着担体)の上でのスポットによるll5Aの免
疫学的検出 IIsへの運の希釈列のものをCCA紙(EP第旧34
,025号に従い作った)の上にスポソトシ、そして3
0分間空気にさらして乾燥させる。次にこの担体を10
%のスルファニル酸と10%のトリエタノールアミンよ
りなる溶液(ptl=7.5)の中に室温において軽く
振とうしながら1時間インキュベーションする。
Immunological detection of ll5A by spotting on CCA paper (adherent carrier according to East German Economic Patent No. 2s+, o''4) of the dilution series to IIs on CCA paper (EP Old No. 34).
, made according to No. 025), and 3
Expose to air for 0 minutes to dry. Next, add 10
% sulfanilic acid and 10% triethanolamine (ptl=7.5) for 1 hour at room temperature with gentle shaking.

ブロック■は0.5%のゼラチンを含むTBS中で、は
東ドイツ経済特許第254,012号に従う密着担体及
び上記CCA紙のオートラジオグラフによって行う。両
方の担体の上で P−γ−ATPにより標識されたカナ
マイシンを検出することができる。
Block ① is carried out in TBS containing 0.5% gelatin with an autoradiograph on a cohesive carrier according to East German Economic Patent No. 254,012 and CCA paper as described above. Kanamycin labeled with P-γ-ATP can be detected on both carriers.

班刈 ネガ化処理した紙(密着担体:燐セルローズ)の上のス
ポットによるISAの免疫学的検出 ネガ化した担体をCCA紙及びスルファニル酸から東ド
イツ経済特許第237,841号に従って作る。
Immunological detection of ISA by spotting on spot-cut negative treated paper (adhesive carrier: phosphor cellulose) A negative carrier is made from CCA paper and sulfanilic acid according to East German Economic Patent No. 237,841.

この担体の上に1(舒の一連の希釈列のものをスポット
し、そしてブロッキング剤(ブロックI及び■)として
10%のスルファニル酸と10%のトリエタノールアミ
ンとの?容?& (pit = 7.5)を用いる。カ
ナマイシンを含ませた担体としてカナマイシン含有燐セ
ルローズ(P 81 ; Whatman)を用いる。
On this support we spotted a series of dilutions of 1 (block I and ■) and added a volume of 10% sulfanilic acid and 10% triethanolamine as blocking agents (blocks I and ■). 7.5) is used. Phosphorous cellulose containing kanamycin (P 81 ; Whatman) is used as a carrier impregnated with kanamycin.

次に検出を例13におけると同様に行う。+ISAの検
出は両方の担体についてオロトラジオグラフィーにより
行う。
Detection is then carried out as in Example 13. Detection of +ISA is carried out by orotraradiography on both supports.

罰 疎水性担体の上でのスポットによる1(SAの免疫学的
検出(密着担体:東ドイツ経済特許第254,012号
に従う) 疎水性の担体を東ドイツ経済特許に従ってCCA紙(E
D第0134,025号に従う)を等モル量のジ−n−
オクチルアミン及びナトリウム塩としてのスルファニル
酸と反応させることによって作る。この担体の上にIS
Aの連の希釈列のものを載せる。30分の後に室温にお
いてそのスポットは担体の上で乾燥しており、更にそれ
らのスポットを15分間乾燥さゼる。ブロッキングはブ
ロック■及びHにおいてTBSゼラチンを用いて例J4
に記述したと同様に行う。この方法はその他の点につい
ては何重3に記述したのと同様に行う。
Immunological detection of SA by spotting on a hydrophobic carrier (adhesive carrier: according to East German Economic Patent No. 254,012) A hydrophobic carrier was placed on CCA paper (E
D 0134,025) in equimolar amounts of di-n-
It is made by reacting with octylamine and sulfanilic acid as the sodium salt. IS on this carrier
Include the dilution series of series A. After 30 minutes at room temperature the spots are dry on the carrier and the spots are allowed to dry for an additional 15 minutes. Blocking was performed using TBS gelatin in blocks ■ and H as in Example J4.
Do the same as described in . This method is carried out in the same manner as described in Section 3 in other respects.

検出は両方の担体の上でオートラジオグラフィーによっ
て行う。
Detection is carried out by autoradiography on both carriers.

籠 ニトロセルローズ上での蛋白質プロッティングによる)
ISAの免疫学的検出(密着担体:燐セルローズ)及び
検出反応の増幅 一連の希釈列のものをニトロセルローズ(Hybond
 C; Amersham)の上に例13に記述したと
同様にブロッティングして引続いてブロッキングする。
(by protein plotting on cage nitrocellulose)
Immunological detection of ISA (adhesive carrier: phosphor cellulose) and amplification of the detection reaction.
C; Blotting and subsequent blocking as described in Example 13 above (Amersham).

第1の抗体と共にインキュベーションした後に先ず最初
0.1%のTween 20を含むTBSで1時間洗浄
し、その後で再びブロッキング(0,2%のTween
 20を含むTBS)、そして10m1の)客演の中の
10μgのプロティン八と共に軽く振とうする。それに
引続いてもう一度0.1%のTween 20の含まれ
たTBSで洗浄して再びブロッキングする。
After incubation with the first antibody, it was first washed with TBS containing 0.1% Tween 20 for 1 hour and then blocked again (with 0.2% Tween 20).
TBS containing 20) and 10 μg of protein 8 in 10ml) and shake gently. This is followed by another wash with TBS containing 0.1% Tween 20 and blocking again.

上記予め作られたIts八−抗人血清アルブミンープロ
テインA−NPT IT癒合蛋白質〔例6に従う溶菌生
成液μlと、Its八5へttB と、及び抗−11s
A−免疫グロブリン(家兎)の50μρとから作って4
0℃で一夜インキユヘーションしたもの〕よりなる銘化
合物の100μβを次に加えて1時間インキユヘーショ
ンする。次にTBSで洗浄し、そして東ドイツ経済特許
第254,012号に従うカナマイシンの含まれた担体
を用いて例15に従う密着法を行う。評価はこの密着担
体のオートラジオグラフィーによって行う (室温にお
いて30分間)。
The above pre-made Its8-anti-human serum albumin-protein A-NPT IT fusion protein [μl of the lysis product according to Example 6, Its85 to ttB, and anti-11s
A-Made from 50 μρ of immunoglobulin (rabbit) and 4
100 .mu..beta. of the proprietary compound (incubated overnight at 0.degree. C.) was then added and incubated for 1 hour. It is then washed with TBS and subjected to the contact method according to Example 15 using a kanamycin-containing carrier according to East German Economic Patent No. 254,012. The evaluation is carried out by autoradiography of this cohesive carrier (30 minutes at room temperature).

狙刈 ニトロセルローズ上のスポツティングによるα−フェト
プロティンの免疫学的検出(密着担体:東ドイツ経済特
許第 254.012号に従う)及び抗体で架橋したプロティ
ンA−NPT U癒合蛋白質による増この方法の第1段
階は例15に記述したものと同様に行う。第1抗体(モ
ノクローナル)と共にインキュベ−ションした後、0.
1%Tween 20を含むTBSで洗浄し、そして0
.2%Tween 20を含むTBSでブロッキングす
る。次に生物学的に架橋したプロティンA−NPT I
Iの癒合蛋白質(例11参照)50μβを加えて1時間
インキユヘーションする。
Immunological detection of α-fetoprotein by spotting on targeted nitrocellulose (adhesive carrier: according to East German Economic Patent No. 254.012) and augmentation with antibody-crosslinked protein A-NPTU fusion proteins. The first step is carried out similarly to that described in Example 15. After incubation with the first antibody (monoclonal), 0.
Wash with TBS containing 1% Tween 20 and 0.
.. Block with TBS containing 2% Tween 20. Next, biologically cross-linked protein A-NPT I
Add 50 μβ of fusion protein I (see Example 11) and incubate for 1 hour.

TBSで洗浄(1時間)した後に、更に例15と同様に
行う。評価は密着担体の室温における20分間のオート
ラジオグラフィーにより行う。
After washing with TBS (1 hour), the procedure is further carried out as in Example 15. Evaluation is carried out by autoradiography of a close-contact carrier at room temperature for 20 minutes.

顛 ISAの免疫学的検出(溶液中での酵素反応)ISAの
一連の希釈列のものをニトロセルローズ(Hybond
 C; Amersham Int、)よりなる個々の
丸形濾紙の上にスポットし、そして先ず最初例13と同
様に処理する。プロティンA−NPT Hの癒合蛋白質
と共にインキュベーションした後でこの濾紙をTBSの
中で1時間洗浄し、次いで個別にプラスチック容器中に
移す。これにそれぞれ0.5+++ffiの酵素緩衝液
、I mgのカナマイシン及び32P−r −ATP(
10Mio cpm7mR1比放射能5000Ci/m
M)を加えて37°Cにおいて1時間反応させる。前記
のニトロセルローズ膜を取出し、燐セルローズ(P 8
1.1cm2)の丸形濾紙を加え、そして30分間振と
うする。それらの燐セルローズ濾紙を取出し、水で1時
間洗浄し、乾燥してシンチレーションカウンタで測定す
る。
Immunological detection of ISA (enzyme reaction in solution) A series of dilutions of ISA was detected using nitrocellulose (Hybond).
C; Amersham Int.) and initially treated as in Example 13. After incubation with protein A-NPTH fusion protein, the filter papers are washed in TBS for 1 hour and then transferred individually into plastic containers. This was supplemented with 0.5++ffi of enzyme buffer, I mg of kanamycin and 32P-r-ATP (
10Mio cpm7mR1 specific radioactivity 5000Ci/m
Add M) and react at 37°C for 1 hour. The nitrocellulose membrane was taken out and phosphorous cellulose (P8
Add 1.1 cm2 round filter paper and shake for 30 minutes. The phosphorus cellulose filter papers are removed, washed with water for 1 hour, dried and measured in a scintillation counter.

評価は直接にその放射能の測定値によって行う(コント
ロールとしてISAを含まないニトロセルローズ濾紙を
一緒に送る)。
The evaluation is carried out directly by measuring the radioactivity (nitrocellulose filter paper without ISA is also sent as a control).

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)分子プローブと標識酵素とよりなる標識を付した
分子プローブにおいて、これらが、直接又はスペーサを
介してトランスフェラーゼ(E.C.2)又はリガーゼ
(E.C.6)に結合されている分子プローブよりなる
ことを特徴とする、上記標識を付した分子プローブ。
(1) In a labeled molecular probe consisting of a molecular probe and a labeled enzyme, these are bound to transferase (EC2) or ligase (EC6) directly or via a spacer. A molecular probe with the above-mentioned label, characterized in that it consists of a molecular probe.
(2)直接又はスペーサを介してアミノグルコシド−燐
酸転移酵素に結合している分子プローブよりなる、請求
項1記載の標識を付した分子プローブ。
(2) The labeled molecular probe according to claim 1, which comprises a molecular probe bound to aminoglucoside-phosphotransferase directly or via a spacer.
(3)アミノグルコシド−燐酸転移酵素がネオマイシン
−燐酸転移酵素 I またはIIである、請求項1または2
記載の標識を付した分子プローブ。
(3) Claim 1 or 2, wherein the aminoglucoside-phosphotransferase is neomycin-phosphotransferase I or II.
Molecular probes labeled as described.
(4)分子プローブが共有結合を介して、またはあるス
ペーサを介して共有結合により酵素に結合している、請
求項1または2記載の標識を付した分子プローブ。
(4) The labeled molecular probe according to claim 1 or 2, wherein the molecular probe is bound to the enzyme through a covalent bond or through a certain spacer.
(5)結合が可逆的である、請求項1または2記載の標
識を付した分子プローブ。
(5) The labeled molecular probe according to claim 1 or 2, wherein the binding is reversible.
(6)その標識を付した分子プローブが蛋白と酵素との
癒合蛋白である、請求項1または2記載の標識を付した
分子プローブ。
(6) The labeled molecular probe according to claim 1 or 2, wherein the labeled molecular probe is a fusion protein of a protein and an enzyme.
(7)分子プローブまたは分子プローブの混合物にトラ
ンスフェラーゼ(E.C.2)またはリガーゼ(E.C
.6)を結合させることを特徴とする、標識を付した分
子プローブの製造方法。
(7) Add transferase (E.C.2) or ligase (E.C.2) to the molecular probe or mixture of molecular probes.
.. 6) A method for producing a labeled molecular probe, which comprises binding.
(8)分子プローブまたは分子プローブの混合物にアミ
ノグルコシド−燐酸転移酵素を結合させる、請求項7記
載の標識を付した分子プローブの製造方法。
(8) The method for producing a labeled molecular probe according to claim 7, which comprises binding an aminoglucoside-phosphotransferase to the molecular probe or a mixture of molecular probes.
(9)アミノグルコシド−燐酸転移酵素としてネオマイ
シン−燐酸転移酵素 I またはIIを使用する、請求項8
記載の方法。
(9) Claim 8, wherein neomycin-phosphotransferase I or II is used as the aminoglucoside-phosphotransferase.
Method described.
(10)アミノグルコシド−燐酸転移酵素の分子プロー
ブへの結合をある共有結合の形成により、又はスペーサ
を介してのいくつかの共有結合の形成により行なう、請
求項8記載の方法。
(10) The method according to claim 8, wherein the binding of the aminoglucoside-phosphotransferase to the molecular probe is carried out by the formation of a covalent bond or by the formation of several covalent bonds via a spacer.
(11)蛋白質とアミノグルコシド−燐酸転移酵素とか
らなる癒合蛋白が遺伝子工学的に作られる、請求項6な
いし8のいずれかに記載の方法。
(11) The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the fusion protein consisting of a protein and an aminoglucoside-phosphotransferase is produced by genetic engineering.
(12)溶液中に存在するか、ゲルの中に含まれている
か、または固体相 I に結合されている生体分子を識別
するために酵素に結合されている分子プローブを加え、
その分子プローブに結合されているか、またはそれから
分離させた酵素を共基質の存在のもとにある基質と反応
させてその反応した基質を固体相IIまたはIIIの上で検
出することを特徴とする、標識を付した分子プローブに
よって生体分子を検出する方法。
(12) adding a molecular probe coupled to the enzyme to identify biomolecules present in solution, contained within a gel, or bound to solid phase I;
characterized in that the enzyme bound to the molecular probe or separated therefrom is reacted with a substrate in the presence of a co-substrate and the reacted substrate is detected on solid phase II or III. , a method for detecting biomolecules using labeled molecular probes.
(13)生体分子の検出を次の方法段階、すなわちa)
結合された酵素によって標識化した分子プローブを、溶
液中に存在するか、ゲルの中に含まれているかまたは固
体相 I に結合している生体分子にそれに特有の親和性
によって付加させる識別段階、 b)標識の付けられた分子プローブの過剰を洗浄除去及
び/又は分離する洗浄段階、 c)ある共基質の存在のもとに基質を酵素と反応させる
酵素反応段階、 d)反応しなかった共基質及び場合により基質を洗浄除
去または分離除去する分離段階、e)反応した基質を固
体相IIまたはIIIの上で測定するかまたは適当な検出方
法によって検出する評価段階によって実施する、請求項
12記載の方法。
(13) Detection of biomolecules in the following method steps, namely a)
an identification step in which a molecular probe labeled by a bound enzyme is attached to a biomolecule present in solution, contained in a gel or bound to solid phase I by virtue of its specific affinity; b) a washing step in which excess labeled molecular probe is washed away and/or separated; c) an enzymatic reaction step in which the substrate is reacted with the enzyme in the presence of some co-substrate; d) unreacted co-substrate. 13. The separation step of washing or separating off the substrate and optionally the substrate; e) the evaluation step of measuring the reacted substrate on the solid phase II or III or detecting it by a suitable detection method. the method of.
(14)識別段階a)においてゲルまたは他の分離−担
体物質の中で生体分子を分離してその生体分子を含んで
いる分離−担体物質を酵素の結合した分子プローブの含
まれている溶液と接触させ、その際生体分子と標識と付
した分子プローブとが反応してそのゲルまたは分離担体
物質の中で生体分子と酵素の結合したプローブとの錯化
合物を形成させ、 洗浄段階b)においてはそのゲルまたは分離−担体物質
から標識の付いた分子プローブの過剰を洗い流し、 酵素反応段階c)においてそのゲルまたは分離−担体物
質を前記基質と共基質とを含む第二のゲル又は分離一担
体物質と接触させてその基質を反応させ、 分離段階d)において上記の反応した基質を含む第2の
ゲルまたは分離−担体物質を固体相IIIと接触させて、
その反応した基質をそれに結合させ、そして洗浄段階の
あとで 評価段階e)において上記固体相IIIの上の反応した基
質を放射能の測定によりまたはオートラジオグラフィー
により、或は他の手段によって検出する、 請求項13記載の方法。
(14) In identification step a), the biomolecule is separated in a gel or other separation-support material and the separation-containing biomolecule is separated from the carrier material in a solution containing the enzyme-conjugated molecular probe. contact, during which the biomolecule and the labeled molecular probe react to form a complex of the biomolecule and the enzyme-conjugated probe in the gel or separation carrier material, and in the washing step b) Washing away the excess of labeled molecular probe from the gel or separation-carrier material and transferring the gel or separation-carrier material to a second gel or separation-carrier material containing said substrate and co-substrate in enzymatic reaction step c). in separation step d) contacting a second gel or separation-support material containing said reacted substrate with solid phase III;
the reacted substrate is bound thereto and, after a washing step, in an evaluation step e) the reacted substrate on said solid phase III is detected by measuring radioactivity or by autoradiography or by other means. 14. The method of claim 13.
(15)段階a)及びb)のあとでその生体分子と酵素
で標識された分子プローブとの錯化合物が含まれたゲル
又は分離−担体物質を、上記基質が結合している固体相
IIと、或は共基質の存在のもとに接触させ、そして酵素
的に反応した基質を固体相IIの上で検出する、請求項1
4記載の方法。
(15) After steps a) and b), the gel or separation-carrier material containing the complex of the biomolecule and the enzyme-labeled molecular probe is transferred to the solid phase to which the substrate is bound.
Claim 1 wherein the enzymatically reacted substrate is detected on the solid phase II.
The method described in 4.
(16)識別段階a)において酵素に結合している分子
プローブと生体分子とが溶液の中に存在していてここで
互に付加し、 洗浄段階b)においてその標識を付した分子プローブの
過剰を分離除去し、 酵素反応段階c)においてその生体分子と標識の付いた
分子プローブとの錯化合物の酵素を溶液中で共基質の存
在のもとに基質と反応させ、分離段階d)においてその
酵素的に反応した基質の過剰の共基質からの分離をその
基質を選択的に結合する固体相IIIによって実施し、そ
して評価段階e)においてその反応した基質と固体相I
IIの上で測定するか、又はオートラジオグラフ的に測定
する、 請求項13記載の方法。
(16) In the identification step a), the enzyme-bound molecular probe and the biomolecule are present in solution, where they add to each other, and in the washing step b) the excess of the labeled molecular probe is removed. In the enzymatic reaction step c), the complexed enzyme of the biomolecule and the labeled molecular probe is reacted with the substrate in the presence of a co-substrate in solution, and in the separation step d), the enzyme is reacted with the substrate in the presence of a co-substrate. Separation of the enzymatically reacted substrate from excess co-substrate is carried out by means of a solid phase III which selectively binds the substrate, and in evaluation step e) the reacted substrate and solid phase I are separated.
14. The method of claim 13, wherein the method is measured on II or autoradiographically.
(17)識別段階a)において結合された酵素により標
識の付せられた分子プローブを固体相 I に結合させた
生体分子に付加させ、 洗浄段階b)において過剰の標識の付せられた分子プロ
ーブを洗い流し、及び/又は分離除去酵素反応段階c)
において固体相 I に結合されたその生体分子と標識の
付せられた分子プローブとよりなる錯化合物の酵素を溶
液中に存在する基質及び共基質と反応させ、分離段階d
)においてその反応しなかった共基質と場合により基質
とを分離除去してその反応した基質を固体相IIIに結合
させ、 評価段階e)においてその反応した基質を固体相IIIの
上で測定するかまたはオートラジオグラフ的に測定する
、 請求項13記載の方法。
(17) Adding the molecular probe labeled with the bound enzyme in the identification step a) to the biomolecule bound to the solid phase I, and removing the excess labeled molecular probe in the washing step b). washing away and/or separating and removing enzymatic reaction step c)
In the separation step d, the complexed enzyme consisting of the biomolecule and the labeled molecular probe bound to the solid phase I is reacted with the substrate and co-substrate present in the solution.
), the unreacted co-substrate and optionally the substrate are separated off and the reacted substrate is bound to the solid phase III, and the reacted substrate is measured on the solid phase III in evaluation step e). or measured autoradiographically, the method according to claim 13.
(18)段階a)及びb)のあとで酵素反応段階c)に
おいて固体相 I をそれに結合している生体分子及びこ
れに付加されている標識の付せられた分子プローブと共
に、基質と共基質とが含まれているゲルまたは他の分離
−担体物質で被覆し、そして次に分離段階においてその
ゲルまたは分離−担体物質からその反応した基質を固体
相IIIの上に転移させ、そして評価段階e)においてこ
の上で検出する、請求項17記載の方法。
(18) After steps a) and b), in the enzymatic reaction step c), the solid phase I is combined with the substrate and co-substrate together with the biomolecules bound to it and the labeled molecular probe attached thereto. and then in a separation step transfer the reacted substrate from the gel or separation-carrier material onto the solid phase III, and in an evaluation step e. 18. The method of claim 17, further comprising detecting in ).
(19)識別段階a)において結合した酵素により標識
の付せられた分子プローブを固体相 I に結合した生体
分子に付加させ、 洗浄段階b)において、標識の付せられた分子プローブ
の過剰を洗い流し、及び/又は分離除去し、 酵素反応段階c)においてその固体相 I に結合してい
る生体分子と標識の付せられた分子プローブとよりなる
錯化合物の酵素を固体相IIに結合している基質と溶液中
に存在する共基質の存在のもとに反応させ、 分離段階d)において過剰の共基質を洗い流すかまたは
分離除去し、そして 評価段階e)においてその反応した基質を固体相IIの上
で測定するかまたはオートラジオグラフィー的に測定す
る、 請求項13記載の方法。
(19) In the identification step a), the molecular probe labeled with the bound enzyme is added to the biomolecule bound to the solid phase I, and in the washing step b), the excess of the labeled molecular probe is removed. In the enzymatic reaction step c), the complex compound enzyme consisting of the biomolecules bound to the solid phase I and the labeled molecular probe is bound to the solid phase II. in the presence of a co-substrate present in solution, in a separation step d) the excess co-substrate is washed away or separated off, and in an evaluation step e) the reacted substrate is transferred to a solid phase II. 14. The method according to claim 13, wherein the method is measured on or autoradiographically.
(20)識別段階a)においてその生体分子を一つ以上
の識別系中で且つ特別な親和性を有する一つ以上の分子
の中で識別するか、または一つ以上の分子と反応させ、
そして酵素と結合されている分子プローブをこれらの分
子の少なくとも一つ以上と反応させる、請求項13ない
し19のいずれかに記載の方法。
(20) in identification step a) identifying the biomolecule in one or more identification systems and in one or more molecules with special affinity, or reacting with one or more molecules;
The method according to any one of claims 13 to 19, wherein the molecular probe bound to the enzyme is reacted with at least one of these molecules.
(21)標識を付した分子プローブとして酵素と分子プ
ローブとの癒合蛋白を使用する、請求項12記載の方法
(21) The method according to claim 12, wherein a fusion protein of an enzyme and a molecular probe is used as the labeled molecular probe.
(22)酵素の結合した分子プローブとしてその酵素に
可逆的に結合される分子プローブを使用する、請求項1
2記載の方法。
(22) Claim 1, wherein the enzyme-bound molecular probe is a molecular probe that is reversibly bound to the enzyme.
The method described in 2.
(23)酵素として転移酵素(E.C.2)を使用する
、請求項12ないし20のいずれかに記載の方法。
(23) The method according to any one of claims 12 to 20, wherein transferase (EC2) is used as the enzyme.
(24)酵素として燐含有基を転移させる酵素(E.C
.2,7)を使用する、請求項23記載の方法。
(24) Enzymes that transfer phosphorus-containing groups (E.C.
.. 24. The method according to claim 23, wherein 2,7) is used.
(25)燐含有基転移酵素としてアミノグルコシド−燐
酸転移酵素(E.C.2,7,1)を使用する、請求項
24記載の方法。
(25) The method according to claim 24, wherein aminoglucoside-phosphotransferase (E.C. 2, 7, 1) is used as the phosphorus-containing group transferase.
(26)燐含有基転移酵素としてヌクレオチジルトラン
スフエラーゼ(E.C.2,7,7)を使用する、請求
項24記載の方法。
(26) The method according to claim 24, wherein nucleotidyl transferase (EC 2, 7, 7) is used as the phosphorus-containing group transfer enzyme.
(27)酵素としてリガーゼ(E.C.6)を使用する
、請求項12ないし20のいずれかに記載の方法。
(27) The method according to any one of claims 12 to 20, wherein ligase (EC6) is used as the enzyme.
(28)リガーゼとして燐エステル形成性の酵素(修復
酵素)(E.C.6,5)を使用する、請求項27記載
の方法。
(28) The method according to claim 27, wherein a phosphorus ester-forming enzyme (repair enzyme) (EC6, 5) is used as the ligase.
(29)燐エステル形成性酵素としてDNA−リガーゼ
(E.C.6,5,11)を使用する、請求項28記載
の方法。
(29) The method according to claim 28, wherein DNA-ligase (EC 6, 5, 11) is used as the phosphorus ester-forming enzyme.
(30)酵素の結合した分子プローブとしてアミノグル
コシド−燐酸転移酵素と結合した請求項1ないし5に従
う分子プローブを使用する、請求項12ないし20のい
ずれかに記載の方法。
(30) The method according to any one of claims 12 to 20, wherein the molecular probe according to claims 1 to 5, which is bound to an aminoglucoside-phosphotransferase, is used as the enzyme-bound molecular probe.
JP22556588A 1988-09-10 1988-09-10 Molecular probe with a mark, its production and use Pending JPH0276600A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1442302A4 (en) * 2001-10-12 2007-03-28 Molecular Probes Inc Antibody complexes and methods for immunolabeling

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