JPH03503566A - 天然結合タンパク質に対するモノクローナル抗体を用いたイムノアツセイ - Google Patents
天然結合タンパク質に対するモノクローナル抗体を用いたイムノアツセイInfo
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- JPH03503566A JPH03503566A JP50249189A JP50249189A JPH03503566A JP H03503566 A JPH03503566 A JP H03503566A JP 50249189 A JP50249189 A JP 50249189A JP 50249189 A JP50249189 A JP 50249189A JP H03503566 A JPH03503566 A JP H03503566A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
名 称
天然結合タンパク質に対するモノクローナル抗体を用いたイムノアッセイ
及rhoとi!jすL
本発明は非免疫天然結合タンパク質に対するモノクローナル抗体または免疫反応
性モノクローナル抗体断片を用いたイムノアッセイおよび結合タンパク質の新し
い標識方法に関する。
発明の背景
抗原のイムノアッセイは、通常、特異抗体を検体中に存在するかもしれない抗原
に結合させ次いでその抗g−抗体複合体を規定された検出系により同定すること
に基づいている。これらの系の性能特性はアッセイに用いた反応成分の結合特性
に大きく左右される。非免疫天然結合タンパク質など他の反応成分はその結合特
性の故にモノクローナル抗体よりもアッセイフォーマット(assayfor+
aat)への使用に望ましいとされている。天然のリガンド選択的結合タンパク
質、例えば7オレート(folate)結合タンパク質および内因子(intr
insic factor)などは多くの生物系に存在しそして低分子量生体分
子に選択的にかつ抗体のそれに匹敵する親和定数をもって結合することによりそ
れらを輸送または受容する役目を果たしている。
7オレートについては市販のラジオイムノアッセイ(以下RIAと記す)キット
が利用可能であるが、これは反応成分の一つとしてフオレート結合タンパク質を
用いている。何故ならば、それはpH9,3において同じ親和性をもって葉酸お
よび血清中に認められる一次葉酸代謝物である5−メチルテトラヒドロ葉酸(5
MTHF)の両方に結合するからである。臨床的に重要な被分析物質(anal
yte)はこの−次葉酸代謝物の5 MTHFであるのでこの二重の結合は重要
である。残念なことに、5MTHF酸は不安定なためにアッセイ7オーマツトの
検定物質(キャリブレータ−)として用いるには難がある。葉酸の方は安定であ
ることからしばしくキャリブレータ−として用いられており、それによって製造
元がpH9,3において同化合物に対し結合するという7オレ一ト結合タンパク
買の能力を利タンパク質は市販されているため二つ以上の構造的に異なる化合物
に対し十分に高い結合親和性をもった抗体を生産するという困難な仕事を製造元
がとらなくて済む。
同様に、 B−12RIAは内因子を用いているが、これはそれが血清中に認め
られる四つのすべての主要B−12代謝物に結合するからである。四つのすべて
の主要B−12代謝物に対し高い親和性を有する内因子は入手しやすいためB−
12の市販用RIAキットの作成が容易である。寅際、多くの天然結合タンパク
質が抗体のもつ親和性よりも高い親和性を有している。結合タンパク質を用いて
作業することのもう一つの長所は、酵素イムノアッセイに一般的に用いられるハ
プテン接合物の架橋基を結合タンパク質が認識しない点である。市販のRIAは
いずれも単一のアッセイフォーマットにモノクローナル抗体および結合タンパク
質を用いておらず、これらのアッセイは結合タンパク質と放射性標識リガンドを
用いているにすぎない。
更に今日に到るも、非免疫天然結合タンパク質を用いた市販用酵素イムノアッセ
イは利用可能となっていない。
酵素結合拮抗式イムノアッセイが7オレートについて記載されているが、これは
未標識の7オレ一ト結合タンパク質(FBP)およびフオレート置換グルコース
−6−ホスフェートデヒドロゲナーゼを二つの異なるアッセイフォーマットに用
いている。一方のフォーマットはり、G。
Bachas at al、、 Homogeneous Enzyme−Li
nked Coo+peti−tive Binding As5ay for
the Rapid Detera+1nation ofFolate i
n Vita+nin Tablets、 Analytical Chemi
stry。
Vol、58. No、4. pp、956〜961(1986)に報告されて
いるような可溶化されたFBPを用いている。他方のフォーマットはり、G、B
achas at at、in Cooperative Intara
ctionof 1mmobilized Folate Binding P
rotein vit、h Enzy+ae−Folata Conjugat
es: An Enzyme−Linked As5ay forFolate
、 Analytical Chemistry、 Vol、56. No、9
+ pp。
1723〜1726 (1984)に報告されているような固定されたFBPを
用いている。これらのアッセイは範囲が限られており、また固定FBPを用いる
アッセイは、どちらかといえば独特な二相(鉤状曲部のある)用量応答曲線を示
すためそのアッセイ範囲では被分析物質濃度の測定が困難となる。
米国特許第4.271.140号(以下′140と記す)およびPCT/GB8
5100120は単一のアッセイフォーマットに結合タンパク質と抗体を用いる
ことを開示している。′140文献はAnL(BL)nAl(式中BLはAoに
共有結合的に結合した結合リガンドである)なる構造の複合体を用いたイムノア
ッセイに化学修飾された結合タンパク質を用いることを記載している。
1985年lθ月10日に公開されたPCT国際出願番号PCT/GB8510
0120は小分子とその小分子に対する結合タンパク質の複合体を認識し得るモ
ノクローナル抗体の使用を記載しているが、その場合のモノクローナル抗体は小
分子および結合タンパク質に対する抗体ではない。従ってこれらの抗体は結合タ
ンパク質をリガンドが結合されていない限り認識することはない。
以上の文献あるいは市販のラジオイムノアッセイキットはいずれも、単一のアッ
セイフォーマットに天然結合タンパク質に特異なモノクローナル抗体または免疫
反応性モノクローナル抗体断片を用いる本発明を教示するものではない。結合タ
ンパク質はその結合タンパク質に特異な標識モノクローナル抗体の付着を介して
間接的に標識される。これによって、結合タンパク質のリガンド結合能を変えて
しまうことのある結合タンパク質の直接化学修飾を行う必要はなくなる。すなわ
ち、モノクローナル抗体−結合タンパク質複合体は、イムノアッセイへの使用に
適した特異標識結合タンパク質の調製に化学修飾に依拠する従来の結合タンパク
質標識技術にとってかわるものである。更にこれは、結合タンパク質の結合能を
保存することにより従来のイムノアッセイの改良を提供する。
^−吸ニュ」i」」
天然結合タンパク質に特異なモノクローナル抗体または免疫反応性モノクローナ
ル抗体断片を用いて、様々なイムノアッセイフォーマットにおけるリガンド検出
のためのモノクローナル抗体−結合タンパク質複合体が形成される。これらの抗
体または断片は標識または未標識のいずれでもよく、まI;未標識の場合にはそ
の未標識抗体または断片を該未標識抗体または断片に特異な標識抗体と反応させ
る。このアプローチは結合タンパク質のリガンドに対する固有の親和性を維持す
る。
本発明の詳細な説明
本発明のモノクローナル抗体の製法はよく知られており、広範な刊行物に引用さ
れているが、以下のものを引用により本明細書の記載として含める:Kohle
rおよびMilstein、 “Continuous Cu1tures
ofFused Ce1ls Secreting Antibody of
PredefinedSpecificity”、 Nature、 256
: 495”497(1975)、 Pereiraat al、、 Inf
ection and Immunity、Vol、29.No、2r
pp−724〜732 (Aug−1980)、Oi et al、、I
mmunoglobulinproducing cell 1ines、
pp、351〜371.B−Mishell andS、Schiigi
(ed、)、5elected methods in cellula
rimmunology、W、H,Freeman Co、、San Fra
ncisco (1980)およびGa1fre et al、、 Pre
paration of MonoclonalAntibodies: S
trategies and Procedures、Methods
inEnzymology 73: l 〜46 (1981)。
全体にわたって使用するモノクローナル抗体という用語はインタクト(完全)な
モノクローナル抗体のほか免疫反応性モノクローナル抗体断片をも包含する。
天然結合タンパク質、例えば下記の第1表に例示されるような結合タンパク質、
その他と結合するモノクローナル抗体はモノクローナル抗体の前記製法のいずれ
を用いても製造し単離することができる。これらの抗体は周知の精製およびタン
パク質接合技術を用いて精製し標識することができる。
第 1 表
ビタミン 7オレ一ト結合タンパク質 フオレート、 5MTHF内
因子 B12および代謝物リボフラビン結合タンパク質
リボフラビン穴タンパクjt B12およびた代謝
物ホルモン フルチゾール結合グロブリン コルチゾール(T、)
アンドロジエン結合タンパク質 アンドロジエン類薬 剤 シクロフィ
リン(Cyclophi I in) シクロスポリンペニシリン結合タン
パク質 βラクタム類アミノ酸 細胞周辺結合タンパク質(細菌)
大抵のアミノ類細胞受容体 表皮成長因子(EGF)受容体 EGF
インターロイキン(ル)、受容体 IL−2ベンゾピレン結合タンパク質
ペンゾビレンアロステリッ タンパク質キナーゼ cAMPクタ
ンパク質
ジヒドロ7オレートリダク
ターゼ メトトレキセート炭水化物 細胞周辺
結合タンパク質(細菌) 多くの糖類前記モノクローナル抗体は、以下におい
て規定されるようなリポータ−系の成分で、またはリポータ−系の成分が結合し
た特異結合対の構成員(member)で標識することができる。
特異結合対は免疫タイプまたは非免疫タイプのいずれであってもよい。免疫特異
結合対は例えば抗原−抗体系またはハブテン−抗ハプテン系である。フルオレセ
イン/抗フルオレセイン、ジニトロフェニル/抗ジニトロフェニル、ビオチン/
抗ビオチン、ペグチド/抗ペプチドなどを挙げることもできる。特異結合対の抗
体構成員は、当業者によく知られた常法により製造することができる。かかる方
法は動物を特異結合対の抗原構成員で免疫することより成る。特異結合対の抗原
構成員が免疫原性でないとき、すなわちハプテンである場合には、それを担体タ
ンパク質に共有結合的に結合してそれを免疫原性にしてもよい。
非免疫結合対には、二成分が相互に対する自然親和性を共有するが抗体ではない
系、例えばビオチン−アビジン、プロティンA−1gGおよびプロティンG−1
KGなどが包含される。
モノクローナル抗体を特異結合対の構成員で共有結合的に標識するには様々な方
法を利用することができる。
方法の選択は、特異結合対の構成員の性質、所望される結合のタイプおよび様々
な接合ケミストリーに対する抗体の寛容度に基づいて行われる。ビオチンは、商
業的に入手可能な活性誘導体を用いることによりモノクローナル抗体に共有結合
的にカップリングすることができる。
これらの一部は、タンパク質のアミン基に結合するビオチン−N−ヒドロキシー
スク、シンイミド;炭水化物部分、アルデヒドおよびカルボキシル基にカルボジ
イミド結合を介して結合するビオチンヒドラジド;およびいずれもスルフヒドリ
ル基に結合するビオチンマレイミドおよびヨードアセチルビオチンである。フル
オレセインはフルオレセインインチオシアネートを用いてタンパク質アミン基に
カップリングすることができる。モノクローナル抗体を特異結合対の構成員にカ
ップリングするには、ジアルデヒド、カルボジイミドカップリング、ホモニ官能
性架橋およびヘテロニ官能性架橋を含む他の標準的接合方法を用いることができ
る。カルボジイミドカップリングはある物質のカルボキシル基を他の物質のアミ
ン基にカップリングする効果的な方法である。カルボジイミド結合は、商業的に
入手し得る試剤であるl−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)−カル
ボジイミド(EDAC)を用いることにより容易になる。
二官能性イミドエステルおよび二官能性N−ヒドロキシ−スクシンイミドエステ
ルを含むホモニ官能性架橋剤は商業的に入手でき、そしである物質のアミン基を
他の物質のアミン基にカップリングするのに用いられる。ヘテロニ官能性架橋剤
は異なる官能基を有する試剤である。
最も一般的な商業的に入手し得るヘテロニ官能性架橋剤は一つの官能基としてア
ミン反応性N−ヒドロキシスクシンイミドエステルを、そして第二の官能基とし
てスルフヒドリル反応性基を有する。最も一般的なスルフヒドリル反応性基はマ
レイミド類、ピリジルジスルフィドおよび活性ハロゲンである。それら官能基の
一つは照射時に様々な基と反応する光活性アリールナイトレンであってもよい。
信号検出を容易にするために、モノクローナル抗体または特異結合対の構成員の
いずれかをリポータ−系の成分で標識する。リポータ−系という用語は、選択さ
れたリポータ−と、そのリポータ−をモノクローナル抗体に、あるいは後でモノ
クローナル抗体に付着する特異結合対の構成員に結合させる任意の手段のことで
ある。すなわち、リポータ−は、直接または間接に、共有結合的または非共有結
合的に、モノクローナル抗体または特異結合対の構成部分に結合することができ
る。それらに限定はされないが、リポータ−には放射性同位元素、酵素、金属酸
化物、金属水酸化物および金属塩などの金属化合物、または金属または金属化合
物で被覆されたポリマー核または金属の金属ゾル、表面のバーミティビティー(
permittivity)、導電率または透磁率を変える粒子、蛍光原性、化
学発光性または電気化学的物質が包含される。汎用される二つの放射性同位元素
は12Jおよび3Hである、標準的な放射性同位元素標識方法には12″!につ
いてはクロラミンT、ラクトペルオキシダーゼおよびBol ton−Hunt
er法および3Hについては還元メチル化が包含される。
やはりイムノアッセイ用リポータ−として用いられる酵素には西洋わさびペルオ
キシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ、BETA−ガラクトシダーゼ、グルコ
ースオキシダーゼ、ルシフェラーゼ、BETA−ラクタマーゼ、ウレアーゼおよ
びリソチームが包含されるがこれらに限定されるものではない。酵素による標識
は、上記においてモノクローナル抗体の特異結合対構成員による標識について記
載したようなジアルデヒド、カルボジイミドカップリング、ホモニ官能性架橋剤
およびヘテロニ官能性架橋剤を用いることによって容易となる。選択される標識
方法は、酵素上の利用可能な官能基、標識されるべき物質および両者の接合条件
に対する寛容度に依存する。本発明に用いられる標識方法は、Engvallお
よびPearlmann。
Immunochemistry 8.871 (1971)、 Avraa+
easおよびTernynck、 Immunochemistry L
1175 (1971)+ Ishikawaat al、、 J、
Immunoassay 4(3)=209〜327 (1983)およびJ
ablonski、 Anal、 Biocham、 148: 199 (1
985)に記載されているものを含め現在用いられている任意の常法であってよ
いが、それらに限定されるものではない。標識はスペーサーや特異結合対の他の
構成員を用いるような間接方法によって行うこともできる。この−例は、未標識
ストレプトアビジンおよびビオチニル化酵素を用い、その未標識ストレプトアビ
ジンおよびビオチニル化酵素を順次にまたは同時に添加することによりビオチニ
ル化抗体を検出する例である。酵素活性の検出は色素厚、磁気、蛍光原および化
学発光の変化、または電気化学的な変化を測定することにより、あるいは当該技
術分野において一般的に知られた他の任意の方法によって容易なものとすること
ができる。
更に本発明に包含されるものとして、モノクローナル抗体に特異な抗−抗体を挙
げることができるが、その場合それら抗−抗体は信号の発生に用いられまた前述
の標識および接合方法のうちの任意のものを用いて標識することができる。
本発明に包含される天然結合タンパク質に対するモノクローナル抗体は次の機能
を包含するがそれらに限定されるものではない:
1)結合タンパク質を認識するがその結合タンパク質によるリガンドの結合を妨
害しない抗体:および2)リガンドが結合されていない場合にのみ結合タンパク
質を認識する抗体。
前述機能2を有する抗体についていえば、これらの抗体は活性部位を認識でき、
あるいはリガンドの結合に伴って変化する区別可能な部位(distinct
5ite)を認識できる。
本発明の実施にとって重要なのは後述する如く、前述の機能を有する結合タンパ
ク質に対するモノクローナル抗体を産生ずるハイブリドーマクローンの弁別を可
能にする分別スクリーニング実験である。E、 A、 Pierce et
al、、 A Radiometric ImmunosorbenL
As5ay for theDetection of Anti−
Hormone−Binding Protein AnLibo−die
s、Analytical Biochemistry、153: 67−
74 (1986)およびり、 O,Morgan、 Plate Bind
ing As5ay for Mono−clonal Anti−rece
ptor antibodies、Endocrinology。
116(3) : 1224〜1226(1985)を参照されたい(それら文
献を引用により本明細書の記載として含める)。好ましい−態様においては、本
発明は結合タンパク質を認識するが結合タンパク質によるリガンドの結合は妨害
しない機能を有するモノクローナル抗体を用いて実施することができる。このタ
イプのモノクローナルは適当な動物、例えばマウスまたはラットなどを精製また
は一部精製結合タンパク質で免疫することにより調製することができる。
精製結合タンパク質が要求されることはなく、また実際に、後述するモノクロー
ナル抗体スクリーニング法の性質上、結合タンパク質が何であるかを知る必要さ
えもない。
動物は慣用の免疫方法を用いて免疫される。これは通常、70インドの完全アジ
ュバント(CFA)中の結合タンパク質による初回免疫、および70インドの不
完全アジュバント中の結合タンパク質またはホスフェート緩衝食塩水中の結合タ
ンパク質を用いた一回以上の追加免疫を含む。融合の1〜4日前に行われる追加
免疫゛の後、リンパ節または牌臓からのリンパ球を、前述のKohlenおよび
MilsLeinの文献に記載されているような十分確立された方法に従って適
当な非免疫グロブリン分泌ミエローマと融合させる。ヒボキサンチン、アミノプ
テリンおよびチミジンの混合物を含む培地(HAT)中でlO日間以上インキュ
ベーションの後、モノクローナル抗体を分泌する個々のハイブリッドクローンよ
りの上澄を固体状態ラジオイムノソルベントアッセイ(RISA、下記チャート
1参照)で検索する。このアッセイはウサギまたはヤギ抗マウスIgG抗体を8
個または12個の十分に離間されたウェル帯より成るウェルにコーティングする
ことより成る。検索されるべきハイブリッドクローンよりの抗体を含有する上澄
を個々にそれらウェルに入れそして37℃で1時間インキュベートする。次いで
これらのウェルを洗浄しそして精製または一部精製結合タンパク質(BP)例え
ばフオレート結合タンパク質(FBP)を各ウェルに添加する。37℃でもう1
時間インキュベージコン後、ウェルを十分に洗浄する。この時点で、結合タンパ
ク質に対し十分高い親和性を有する抗体を含有する上澄は結合タンパク質をウェ
ルに間接的に結合してしまっているであろう。放射性標識結合リガンド、例えば
7オレート、を添加しそしてインキュベートすることにより、結合タンパク質の
7オレ一ト結合能を妨げない結合タンパク質に対する抗体を含んだウェルが検出
される。
l)表面−抗1gG
↓ ハイブリドーマ上澄
2)表面−抗1gG Oハイブリドーマ上澄↓ BP
3)表面−抗1gG Oハイブリドーマ上澄OBP↓ 放射性標識リガンド(
RL)
4)表面−抗1gG Oハイブリドーマ上澄 OBP ORLチャートl
前記RISAのほか、直接法ELISA、酵素結合イムノソルベントアッセイ、
(チャート2)を行うこともでき、その場合には精製結合タンパク質をポリスチ
レンプレートに結合させる。これは標準的なELISAハイプリドーマスクリー
ニングアッセイである。この直接法アッセイでは、結合タンパク質に対する抗体
を含んでいると推定されるハイブリドーマ上澄をウェルに添加し、インキュベー
トし、次いで洗浄の後、(酵素または放射性標識を化学的に結合させた)マウス
抗体に対する第二抗体を加える。
インキュベーションおよび洗浄後に基質を添加しそしてウェルに結合した抗体を
測定する。
l)表面−BP
↓ ハイブリドーマ上澄
2)表面−BP Oハイブリドーマ上澄↓ 酵素標識抗1gG
3)表面−BP Oハイブリドーマ上澄0酵素標識抗1gGチャート2
間接法ELISA(チャート3)を行うこともでき、その場合にはりガント(ハ
プテン)をBSAなどの担体タンパク質に化学的に結合させ、そしてこのバズテ
ン−担体をポリスチレンプレートに結合させる。この間接法スクリーニングアッ
セイでは、結合タンパク質は、該結合タンパク質がりガントへの結合によって結
合することのできる担体タンパク質に接合されたリガンドを含むウェルに添加さ
れる。インキュベーシヨンおよび洗浄の後、ハイブリドーマ上澄を添加すると、
結合タンパク質に対する特異性を有する適当なタイプの抗体が存在すればそのモ
ノクローナル抗体が結合することとなり、また直接法アッセイについて記載した
如くに検出することができる。
l)表面−被分析物質担体
↓ BP
2)表面−被分析物質担体OBP
↓ ハイブリドーマ上澄
3)表面−被分析物質担体o Bp o ハイブリドーマ上澄↓ 酵素標識抗1
gG
4)表面−被分析物質担体o 13p o ハイブリドーマ上澄0酵素標識抗1
gG
チャート3
リガンドが結合するかどうかにかかわらず結合タンパク質に結合しそして以後の
りガント抗体の結合を妨害しない好ましい抗体群はRISAにおいても、また直
接法および間接法ELISAアッセイにおいても陽性の結果を与えるものと期待
される。リガンドが結合しない場合にのみ結合タンパク質を結合すると推定され
る抗体は直接法ELISAおよびRISAでは陽性を示し、そして間接法ELI
SAでは陰性を示すものと期待される。これらの−次スクリーニング結果に基づ
いて、様々な被分析物質結合条件下における結合タンパク質との反応能に関して
抗体を更に特徴付けることができる。
所要の機能を有するモノクローナル抗体が得られれば、次いでそれらを適当な結
合タンパク質と共に問題とするリガンドの測定に用いることができる。様々なア
ッセイ7オーマツトを本発明の実施に用いることができる。いくつかのフォーマ
ット例としてはサンドイッチアッセイおよびアフィニティ力ラム介在イムノアッ
セイ(ACMIA)例えば米国特許第4,551,426号に記載されているよ
うな結合タンパク質へのリガンドの結合を妨害しないモノクローナル抗体を用い
ることができるアッセイが挙げられるが、それらに限定されるものではない。
ACIJIA型アッセイへの応用は、モノクローナル抗体−結合タンパク質複合
体の溶液をその結合タンパク質により認識されるリガンドを含む溶液と混合した
後短時間インキュベーションしてそのリガンドを予め定められた量まで結合させ
ることより成る。リガンドまたはりガントアナログを結合した固体表面を加えそ
して再びその混合物をインキュベートする。被分析物質を捕獲しなかった複合体
は固定されたリガンドまたはりガントアナログ、すなわちリガンドではないがリ
ガンドに似たふるまいをするもの、に結合することになる。固定相と水相を分離
した後、上澄または固定相の標識活性を測定する。
結合タンパク質を認識するが結合タンパク質によるリガンドの結合を妨害しない
モノクローナル抗体を用いたサンドイッチアッセイの一例を下記チャート4に示
す。
Y、−BPを認識するがリガンドの結合を妨害しない抗−FBPモノクローナル
抗体;
Y、−リガンドが結合していない場合にBPを認識する抗−FBPモノクローナ
ル抗体;
■)表面−Y、 * FBP k FA十表面−Y、 * FBP↓ Y2−標
識
2)表面−Y、 * FBP * FA十表面−Y+ * FBP * Yt−
標識チャード4
本発明は結合タンパク質を標識するための化学修飾手段に対し重要な代替手段を
提供するものである。何故なにば化学修飾は結合タンパク買のリガンドを認識・
結合する能力を低下させてしまうことがあるからである。実施例1および2に例
示されているように、標識抗体:結合タンパク質比を注意深く調節することによ
りアッセイの動態範囲(dynamic range)も増大する。信号発生は
この比に比例する。アッセイにおける結合タンパク質濃度は、被分析物質捕獲効
率にとって至適な値に一定に保つことができ、また所要の信号は抗体接合物の力
価測定により至適化される(実施例3の例示参照)。結合タンパク買上の異なる
エピトープを認識するモノクローナル抗体接合物を用いることにより信号および
感度も増加する。
更に、結合タンパク買上の同一のまたは相違するエピトープを認識する選択的に
標識されたモノクローナル抗体を用いることにより一つの結合タンパク質に対し
二つ以上の標識を結合させることができる。
モノクローナル抗体を使用するので、免疫手順およびアッセイのいずれにおいて
も結合タンパク質の不均質で純粋でない調製物を用いることができる。前述のス
クリーニング実験の基準1〜3を満たすクローンが選択される。
以下の実施例は本発明を説明するものであるが、これに限定はされるものではな
い。
実施例 l
予め形成されたFBP抗−FBP−アルカリ性ホスファターゼ複合体およびヒト
血清検体を用いた葉酸(FA)A、抗−FBP−アルカリ性ホスファターゼ接合
物:ゼ(AP)(Boehringer Mannheim EIA級)に、2
0μffのジメチルホルムアミド(DMF)中の8.4 E−4g、4.8 E
−6モルのS−アセチルコハク酸無水物(Sigma)を添加した。反応系を室
温で1時間磁力撹拌後、40μaのヒドロキシルアミン(Aldrich)のp
H7,0,1,45M水溶液を添加した。その溶液を室温で0.5時間磁力撹拌
し、1.5 X 30craの5ephadex G−25(Pharmaci
a)充填カラムを用いl 00nM燐酸ナトリウム、1.OmM EDTA1p
H6,5、で溶出されるサイズ排除クロマトグラフィにより精製した。スルフヒ
ドリル修飾アルカリ性ホスファターゼを含む両分をプールし、そして1.0mQ
/ Cmg c+*)の280nmにおける消衰係数を用いた紫外線分光法によ
ってその濃度を測定した。化学修飾アルカリ性ホスファターゼの最終濃度はl
、 2tng / rrr(lであった。
2、抗−FBFモノクローナル抗体のマレイミジル修飾1.9+m(2のホスフ
ェート緩衝食塩水(PBS)、pH7,4、中のlOmy、6−7 E−9モル
、の抗−FBPモノクローナル抗体に、6.7μff(7)DMF中の8 、0
−r−ル当量、1.8 E−59のスクシンイミジル−4−(N−マレイミドメ
チル)シクロヘキサン−1−力ルポキシレート(Pierce Chemica
l Co、)を添加した。その反応溶液を室温で1.5時間磁力撹拌しそして5
ephadex G−25(Pharmacia)で充填され、100mM燐酸
ナトリウム、pH6、5で溶出される1、5 X 30cmカラムを用いたサイ
ズ排除クロマトグラフィにより精製した。化学修飾抗−FBPモノクローナルを
含む画分をプールし、そして1.←1112/(I119 CI)の280nm
における吸光係数(extinction coefficient)を用いて
タンパク質濃度を測定した。回収された容量は8 、2+++ffiであり、化
学修飾抗体の濃度は0゜09119/+1112であった。
3、 14m12の化学修飾アルカリ性ホスファターゼ溶液および8.2yaQ
の修飾抗−FBPモノクローナル抗体溶液を合一させそして4℃で1時間放置し
た。100mM燐酸ナトリウム中の2−メルカプトエチルアミン塩酸塩の10m
M溶液を13μa添加した。その溶液を4℃で1時間保存し、限外濾過しそして
10mM Triss 1.On+MMgCff、、0.1mM ZnCLに対
して透析した。ソノ接合物をlOmN Tris、 10%マンニトール、5%
フラクシ3ンV BSA、 150mM NaCQSl、OQIM MgC(1
2,0,1mM ZnCff、、0.3%2−クロロアセトアミド、0.2%ナ
トリウムアジド、0.05%チメリゾル(thimerisol) 、0.05
%Tween −20、pH8−Isで構成される水性緩衝液でl:2希釈し、
そして4℃で保存した。接合物の近似濃度−0,119/讐n。
B−120mM燐酸ナトリウム、30mM Nacff中の牛フオレート結合タ
ンパク質(FBP)(BiochemicaJ Inc、)。比活性−LmQ
あたり18マイクログラムの7オレートを結合する能力あり。
C,FBP抗−FBP−AP複合体は、50mMナトリウムテトラボレート、1
50IIIM NaCff、 1.OmM MgCff!、0−1mM
ZnCL、0.1%ウサギIgG (Sigma、安定化剤として使用) 、
pH9,3、でl : 1000希釈されたFBPと同じ緩衝液でl:200希
釈された抗−FBP−AP接合物とを等容量ずつ合一させることにより調製した
。
D、 Cr02−1gc−FA試薬(PBS中、10m+9/鵞Q)は、二酸
化クロム粒子を共有結合的に結合された葉酸ウサギIgG(IgG−FA)接合
物でコーティングすることにより調製した。(Lau at ahに対し198
7年4月21日に交付された米国特許第4.661.408号参照。その記載を
引用により本明細書の一部に含める)。そのIgG−FA接合物は、後述の如く
、カルボン酸官能化化合物をアミノ基含有タンパク質に結合させるためのものと
して当該技術分野に知られた原単的方法を用いて調製した。ウサギIgG(Si
gma)をその免疫学的性質の故にでなく、不活性担体タンパク質として用いた
。
E、 7オレートの臨床的に測定された値が付されたヒト血清検体をMass
achusetts General Ho5pitalから入手した。
F、 10a+M Triss O,05% Tween −20,150m
M NaCff、 0.3%2−クロロアセトアミド、pH7−0、より成る洗
浄緩衝液。
G、 2.4M DEA緩衝液、pH9−1゜H,0−I N NaOH中
の15mM 4−メチルウムベリ7エリルホスフェート(MUP)。
1、 0.5M EDTA、 pH8,9゜J−50+nMナトリウムテトラポ
レート、150+aM NaCJ2.1.OmM MgCQx、0.1mM Z
nCQx、pH9,3゜アッセイ手順:
1、 100μaの正常ヒト血清検体を12X’75mmポリプロピレン試験管
に入れ、そして500μaの試薬Jを添加した。
その検体を100℃で15分間加熱し、次いで室温に冷却した。
2、 100μαの複合体(試薬C)を添加後25μaの試薬りを添加した。そ
の反応溶液を渦流動させ(vortexed)そして37℃浴に21分間入れた
。同相を室温で磁力的に分離しそして上澄を傾瀉した。その固相を500u!:
lの試薬Fで3回洗浄した。
3. 250μaの試薬Gを固相に添加し、その溶液を37℃に加熱し、そして
50μaの試薬Hを添加した。その溶液を渦流動させモして37°Cで4分間イ
ンキュベートした。
300μgの試薬Iを添加し、固相を室温で分離しそしてこの溶液の蛍光強度を
試薬Iで1=5希釈後に測定した。結果は第2表のとおりである。
第 2 表
予め形成された複合体を用いた葉酸アッセイB 3.9
14.9ヒト血清検体中の葉酸検出を目的とするイムノア・7セイにFB
P抗−FBP−AP複合体を用いると、臨床的に測定された値に対し正の相関が
得られる。その複合体は溶液中の葉酸、および固体表面に共有結合的に結合した
葉酸のいずれをも結合する。所定の実験条件の下では、可溶性および固定化葉酸
に対して複合体が拮抗する。アッセイ信号ハ検体5−メチルテトラヒドロ葉酸の
濃度に反比例1、試薬は、一つの示された例外を除いて、実施例1のそれと同一
とした。ヒト血清検体に代えて葉酸標準溶液を用いた。それら標準溶液は葉酸二
水和物をPBS。
5%ヒト血清アルブミン(ISA)、0.3%2−クロロアセトアミド、pH7
,4、で20.1O15,1ny/mQに希釈することにより調製した。希釈液
をQng/mQ標準として用1、実施例1に概説したとおり。結果は第3表のと
おりである。
第 3 表
A 0 8.5
B 1 8.4
C56,5
D 10 4.8
E 20 3.7
第2表および第3表のデータは葉酸濃度と信号強度の間に逆の関係があることを
示している。蛍光強度の大きさが2つの実施例で異なるのは溶液マトリックスが
異なっているためである。
実施例 3
抗−FBP−AP接合物力価の関数としての信号変化試 薬:
A、抗−FBP−AP接合物:実施例1の試薬A参照。
B、牛フオレート結合タンパク質:実施例1の試薬B参照。
C,FBP抗−FBP複合体:異なるFBP抗−FBP−AP接合物化学量論比
を用いて三種類のFBP抗−FBP−AP溶液を調製した。等容のl : 32
22希釈されj:FBPと1:200、l:400およびl:800希釈された
抗−FBP −AP接合物とを合一して接合物力価が漸減する三種類の複合体溶
液を作った。50mM ナトリウムテトラポレート、150mMNaCQ、
1.omM MgCQz、0.1mM ZnCQx、10%マンニトール、0.
3% 2− クロロアセトアミド、0.1%triton X−100,5%B
SA、 pH9,3を用いて希釈液を作った。
D、 Cry、−1gG−FA:0.25mg/+RQ、実施例1の試薬り参
照。
E、 PBS、 2.5%BSAおよび0.3%2−クロロアセトアミド中で
lOおよびOng/mQの最終濃度に調製された葉酸標準溶液。
F、洗浄緩衝液:実施例1の試薬F参照。
G、 2.4M DEA、pH9,0゜H1200mM パラ−ニトロフェ
ニルホスフェート、O,lNN a OH。
1.150mMホスフェート緩衝液、pH7,4゜アッセイ手順:
1.50μQのOおよびIong/mQ葉酸溶液をポリプロピレン試験管各3本
ずつに添加した。
2、 100μaの複合体溶液をそれら葉酸標準溶液に添加し、それら溶液を渦
流動させそして37℃で5分間インキュベ − ト し Iこ 。
3.25μQの試薬りを添加し、そしてそれら溶液を37°Cで更に6分40秒
間インキュベートした。
4、 325μgの試薬Fを添加し、同相を室温で磁力的に分離し、そして上澄
を傾瀉した。固相を500μQの試薬Fで2回洗浄した。
5、 559μgの試薬Gを各試験管に添加し、それら溶液を37°Cとしt;
後に21μgの試薬Hを添加した。それら検体を37℃で10分間インキュベー
トしそして反応を600μgの試薬Iの添加によりクエンチした。
6、同相を室温で磁力的に分離した。各溶液の405nmにおける吸光度を測定
した。結果は第4表のとおりである。
第 4 表
抗−FBP−AP力価に伴うアッセイ信号変化1 : 200 1 :
3222 3.10 0.541 : 400 1 :
3222 2゜00 0.421 : 800 1 :
3222 1.09 0.28実施例3は信号発生が結合タンパ
ク質/抗体接合物比に比例することを実証している。与えられたアッセイ範囲に
わたって所望される信号は抗体接合物の力価測定により至適化することができる
。
国際調査報告
+11+”^a嘗=”’as”””””pc’r7as89100342
Claims (27)
- 1.非免疫天然結合タンパク質を標識されていても、あるいは未標識のものであ ってもよく、そして該結合タンパク質に特異的である少くとも一種頬の第一モノ クローナル抗体と反応させ、次いでその第一抗体が未標識である場合にはその末 標識第一抗体を該第一抗体に対する標識抗体と反応させることにより成る非免疫 天然結合タンパク質の標識方法。
- 2.結合タンパク質がビタミン、ホルモン、薬剤、アミノ酸、細胞受容体、発癌 物質、アロステリックタンパク質および炭水化物より成る群より選択される被分 析物質に対する結合タンパク質である請求項1記載の方法。
- 3.モノクローナル抗体が、結合タンパク質を認識ずるが該結合タンパク質によ るリガンドの結合は妨げない抗体およびリガンド結合していない場合に結合タン パク質を優先的に認識する抗体より成る群より選択される請求項1記載の方法。
- 4.モノクローナル抗体が、放射性同位元素、酵素、安定フリーラジカル、金属 ゾル、磁性、蛍光原性、化学発光性および電気化学的物質より成る群より選択さ れたリポーター系の成分で標識される請求項1記載の方法。
- 5.標識抗体が免疫結合対または非免疫結合対の第一構成員を結合しており、該 第一構成員はその結合対の第二構成員と反応させ、更に該第二構成員はリポータ ー系の成分で標識される請求項1記載の方法。
- 6.リポーター系の成分が放射性同位元素、酵素、安定フリーラジカル、金属ゾ ル、磁性、蛍光原性、化学発光性および電気化学的物質より成る群より選択され る請求項5記載の方法。
- 7.a)リガンドを含むことが推測されるかまたは知られている検体を該リガン ドに対する天然結合タンパク質と共にインキュベートし、そして b)リガンドと結合タンパク質の間の反応度を測定する ことより成り、結合タンパク質を標識されていてもあるいは未標識のものであっ てもよくそして該結合タンパク質に特異的である少くとも一種類のモノクローナ ル抗体と反応させ、そして該抗体が末標識である場合には次いでその未標識モノ クローナル抗体を該未標識抗体に対する標識抗体と反応させ、リガンドと結合タ ンパク質の間の反応度を結合したまたは未結合のモノクローナル抗体の量を測定 することにより測定することを特徴とする非免疫天然結合タンパク質に結合する リガンドを検出または定量するためのイムノアッセイ。
- 8.結合タンパク貧がビタミン、ホルモン、薬剤、アミノ酸、細胞受容体、発癌 物質、アロステリックタンパク質および炭水化物より成る群より選択される被分 析物質に対する結合タンパク質である請求項7記載のイムノアッセイ。
- 9.一種類または二種頬以上のモノクローナル抗体が、結合タンパク質を認識す るが該結合タンパク質によるリガンドの結合は妨げない抗体およびリガンドが結 合していない場合に結合タンパク質を優先的に認識する抗体より成る群より選択 される請求項7記載のイムノアツセイ。
- 10.一種頬または二種類以上のモノクローナル抗体が放射性同位元素、酵素、 安定フリーラジカル、金属ゾル、磁性物質、蛍光原性物質、化学発光性物質およ び電気化学的物質より成る群より選択されるリポーター糸の成分で標識されてい てもよい請求項7記載のイムノアツセイ。
- 11.一種類または二種類以上の標識抗体が免疫結合対または非免疫結合対の第 一構成員を結合しており、該第一構成員は結合対の第二構成員と反応し、そして 更に該第二構成員がリポーター系の成分で標識されている請求項7記載のイムノ アッセイ。
- 12.リポーター系の成分が放射性同位元素、酵素、安定フリーラジカル、金属 ゾル、磁性物質、蛍光原性物質、化学発光性物質および電気化学的物質より成る 群より選択される請求項11記載のイムノアッセイ。
- 13.a)第一抗体、リガンドを含むことが推測されまたは知られている検体お よび該リガンドに対する天然結合タンパク質をインキュベートし、そしてb)リ ガンドと結合タンパク質の間の反応度を測定する ことより成り、結合タンパク質を標識されていてもあるいは未標識のものであっ てもよくそして該結合タンパク質に特異的である第二モノクローナル抗体と反応 させ、そして該第二抗体が未標識である場合には次いで該末標識第二抗体を該未 標識第二抗体に対する標識抗体と反応させ、リガンドと結合タンパク質の間の反 応度を結合したまたは未結合の第二モノクローナル抗体の量を測定することによ り測定することを特徴とする請求項7記載のイムノアッセイ。
- 14.アッセイが逐次進行型のアッセイ(sequentialforward assay)としてまたは同時型のアッセイ(simultaneous a ssay)として行われる請求項13記載のイムノアツセイ。
- 15.第一抗体が固定されている請求項13記載のイムノアッセイ。
- 16.結合タンパク質がビタミン、ホルモン、薬剤、アミノ酸、細胞受容体、発 癌物質、アロステリックタンパク質および炭水化物より成る群より選択される被 分析物質に対する結合タンパク質である請求項13記載のイムノアッセイ。
- 17.モノクローナル抗体が、結合タンパク質を認識するが該結合タンパク質に よるリガンドの結合は妨げない抗体およびリガンドが結合していない場合に結合 タンパク質を優先的に認識する抗体より成る群より選択される請求項13記載の イムノアッセイ。
- 18.モノクローナル抗体が免疫結合対、非免疫結合対、放射性同位元素、酵素 、安定アリーラジカル、金属ゾル、磁性物質、蛍光原性物質、化学発光性物質お よび電気化学的物質より成る群より選択されるリポーター系の成分で標識される 請求項13記載のイムノアッセイ。
- 19.一種類または二種類以上の標識抗体が免疫結合対または非免疫結合対の第 一構成員を結合しており、該第一構成員は結合対の第二構成員と反応し、そして 更に該第二構成員がリポーター糸の成分で標識されている請求項13記載のイム ノアッセイ。
- 20.リポーター系の成分が、放射性同位元素、酵素、安定フリーラジカル、金 属ゾル、磁性物質、蛍光原性物質、化学発光性物質および電気化学的物質より成 る群より選択される請求項19記載のイムノアッセイ。
- 21.a)固定されたリガンドまたはリガンドアナログ、リガンドを含むことが 推測されまたは知られている検体および該リガンドに対する天然結合タンパク質 をインキュベートする ことより成り、結合タンパク質を標識されていてもあるいは未標識のものであっ てもよくそして該結合タンパク質に特異的である少なくとも一種類のモノクロー ナル抗体と反応させ、そしてモノクローナル抗体が未標識である場合には次いで その末標識モノクローナル抗体を該未標識モノクローナル抗体に対する標識抗体 と反応させ、リガンドと結合タンパク質の間の反応度を結合したまたは未結合の モノクローナル抗体の量を測定することにより測定することを特徴とする請求項 7記載のイムノアッセイ。
- 22.アッセイが逐次進行型のアッセイとしてまたは同時型のアッセイとして行 われる請求項21記載のイムノアツセイ。
- 23.結合タンパク質がビタミン、ホルモン、薬剤、アミノ酸、細胞受容体、発 癌物質、アロステリックタンパク質および炭水化物より成る群より選択される被 分析物質に対する結合タンパク質である請求項21記載のイムノアッセイ。
- 24.モノクローナル抗体が、結合タンパク質を認識するが該結合タンパク質に よるリガンドの結合は妨げない抗体およびリガンドが結合していない場合に結合 タンパク質を優先的に認識する抗体より成る群より選択される請求項21記載の イムノアッセイ。
- 25.モノクローナル抗体が免疫結合対、非免疫結合対、放射性同位元素、酵素 、安定フリーラジカル、金属ゾル、磁性物質、蛍光原性物質、化学発光性物質お よび電気化学的物質より成る群より選択されるリポーター系の成分で標識される 請求項21記載のイムノアッセイ。
- 26.モノクローナル抗体が免疫結合対または非免疫結合対の第一構成員を結合 しており、該第一構成員は結合対の第二構成員と反応し、そして更に該第二構成 員がリポークー糸の成分で標識されている請求項21記載のイムノアッセイ。
- 27.モノクローナル抗体が放射性同位元素、酵素、安定フリーラジカル、金属 ゾル、磁性物質、蛍光原性物質、化学発光性物資および電気化学的物質より成る 群より選択されるリポーター系の成分で標識される請求項26記載のイムノアッ セイ。
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