JPH04228098A - コバラミンの検出方法 - Google Patents
コバラミンの検出方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
2などのコバラミンレベルを検出するための方法および
試薬、とりわけコバラミンを検出するための酵素アッセ
イに関する。
ラミンは、下記式で示される一般構造を有する。
ビタミンB12と総称されているが、上記構造でR置換
基が互いに異なる幾つかの異なる種類のコバラミンが実
際に存在する。すなわち、シアノコバラミン(R=シア
ノ)、ヒドロキシコバラミン(R=ヒドロキシ)、アク
アコバラミン(R=H2O)、ニトロコバラミン(R=
NO2)、5’−デオキシアデノシルコバラミン(R=
5’−デオキシアデノシル)、およびメチルコバラミン
(R=メチル)などである。これら各コバラミンは、一
般にビタミンB12であると考えられる:シアノコバラ
ミン(CN−Cb1;ビタミンB12)、ヒドロキシコ
バラミン(OH−Cb1;ビタミンB12a)、アクア
コバラミン(Aq−Cb1;ビタミンB12b)、ニト
ロコバラミン(NO−Cb1;ビタミンB12c)、5
’−デオキシアデノシルコバラミン(AdoCb1;補
酵素B12)、メチルコバラミン(MeCb1;メチル
B12)。これら種々のコバラミンは、同様の代謝活性
を有する。しかしながら、シアノコバラミンが他に比べ
て一層安定である。
り、正常な成育および栄養、造血、すべての上皮細胞の
産生、およびすべての神経系のミエリンの維持に必須で
ある。ビタミンB12が欠乏すると、不充分な造血、不
充分なミエリン合成、消化管上皮細胞の不充分な維持、
および全身性貧血が示される。しかしながら、これら兆
候のうち不充分なミエリン合成以外は、その発症原因に
関係なく多くの巨大赤芽球性貧血に共通して認められる
ものである。
めには、ビタミンB12の欠乏を試験する必要がある。 ビタミンB12のための種々の異なるアッセイがある。 すなわち、比色法、分光分析法、蛍光測光法、および放
射性同位元素法などである。最も一般的な方法では、ビ
タミンB12分子のコリン核中のコバルトの代わりにコ
バルト57放射性同位元素が用いられる。この放射性標
識した分子およびB12内因子をB12含有試料に加え
、放射性標識したB12と試料中のB12とをB12内
因子上の結合部位に対して競合させる。B12内因子は
固相に結合させてあるので、固相上または試料中の放射
能の量は最初の試料に含まれるB12の量に比例する。 現在用いられているラジオアッセイは、放射性物質の取
り扱い、貯蔵、および廃棄を含んでいるという点で明ら
かな欠点を有する。さらに、これら方法は装置の組合せ
および約2時間のアッセイ時間を必要とする。
ために提唱されている[ベーチャス(Bachas)、
Biotechnics、vol.4、No.1、42
頁以下(1986)]。しかしながら、ヒト血清中のビ
タミンB12の正常範囲は約200〜900pg/ml
であるのに、このアッセイの感度は1355pg/ml
と報告されている。そのようなアッセイではヒト血清中
の正常範囲にあるビタミンB12でさえ検出できないの
で、ビタミンB12の欠乏を試験するのに用いることが
できないことは明らかである。
ラミンを検出するための方法、キットおよび試薬に関す
る。本発明の方法は、少なくとも3Åの長さを有する第
一連結基によりアフィニティー精製内因子に結合させた
固相(該固相は、表面第一級アミンまたは表面カルボキ
シル基を有するラテックスまたはラテックス様物質であ
る)からなる第一複合体を試料中に導入することを含む
。ついで、該第一複合体および試料からの結合コバラミ
ンを、検出可能な酵素に結合させたコバラミンからなる
第二複合体に暴露して、第一複合体に結合した第二複合
体および未結合の第二複合体を生成させる。ついで、固
相第一複合体かまたは未結合の第二複合体のいずれかに
付随する酵素活性を検出する。少なくとも3Åの長さの
第一連結基によりアフィニティー精製内因子を固相に連
結することにより、正常範囲内または正常範囲以下の患
者試料中のコバラミンレベルを検出し得る酵素アッセイ
を行うことができる。
因子複合体を試料とともにインキュベートし、ついで酵
素/コバラミン複合体を加える前に血清タンパク質を該
固相から分離する。このようにインキュベーション、分
離および第二複合体の添加を順番に行うことにより、ア
ッセイ時間を1時間未満に保持しながらアッセイ感度を
大きく向上させることができる。
複合体を有するキットをも包含する。本発明はまた、内
因子を検出可能な酵素に結合し、コバラミンを固相に結
合したアッセイ法およびキットをも包含する。
記のように、本発明は、試料中のビタミンB12などの
コバラミンを測定するための方法、キットおよび試薬を
包含し、これら方法、キットおよび試薬は、少なくとも
3Åの長さの連結基を介して内因子とラテックスまたは
ラテックス様固相を結合させた複合体を包含する。この
連結基の使用は、本発明を首尾よく行う上で重要である
。内因子を固相表面から少なくとも3Åのスペースをあ
けて空間配置することにより、内因子と固相との間で示
される相互の誘引力が充分に抑えられる。ラテックスま
たはラテックス様固相(本発明で使用する物質)を使用
する場合は、内因子がコバラミンを捕捉するための充分
な空間を有していることが重要である。内因子が固相の
アミン基に直接結合しておれば、タンパク質鎖は固相表
面と絡み合うかまたは少なくとも固相表面によって抑制
され、そのため試料中に存在するコバラミンを捕捉する
ための空間が不充分となる。固相表面から少なくとも3
Åの空間をあけて内因子を配置することにより、B12
の酵素アッセイの感度は放射性同位元素アッセイに比べ
て著しく向上する。ここで「感度の向上」または「高感
度」とは、一層低い濃度のコバラミンを検出することが
できることを意味する。本発明のアッセイによれば、1
50pg/ml未満、多くの場合には100pg/ml
未満の濃度のコバラミンを検出することができる。事実
、本発明のアッセイの検出限界は、約40pg/mlで
あることがわかっている。
3Åの長さ、好ましくは5Åの長さを有すること以外は
重要であるとは思われない。クリストファー(Chri
stopher)ビエニアルツ(Bieniarz)ら
の米国特許出願第114,930号(1987年10月
30日出願)などに記載されたヘテロ2官能性連結基を
用いることができる。他の連結基も有利に用いることが
できる。
ティークロマトグラフィーによりブタの腸から単離した
ものである。このことは重要である。というのは、コバ
ラミンに結合しないタンパク質(アッセイの性能を下げ
る)が排除されるからである。加えて、精製内因子は低
含量のRタンパク質を有することが重要である。Rタン
パク質はコバラミンを含む多くのポルフィリン環含有化
合物と結合するので、コバラミンのアッセイに使用する
精製内因子中のRタンパク質の存在は減少させることが
望ましい。内因子の他の採取源としては、マウス、ウシ
、または他の哺乳動物が挙げられる。
たはラテックス様固相としては、シート、プレート、ビ
ーズ、繊維、フィルター、織物などが挙げられる。好ま
しい固相は、第一級アミン(たとえば、ポリメチルメタ
クリレートなど)が結合したラテックスまたはラテック
ス様微細粒子である。
Seradyn)(インディアナポリス、IN)から得
られるように、表面第一級アミンかまたは表面カルボキ
シル基のいずれかを有する小さな(0.1〜1.0μm
)微細粒子の形態である。アミン微細粒子はカップリン
グ手順に直接用いられるが、カルボキシル微細粒子は内
因子にカップリングさせる前にアミンに変換させる。
上の内因子は30〜400Å2/内因子分子、より好ま
しくは200〜400Å2/内因子分子の「パーキング
領域」を有している。「パーキング領域」とは、固相に
結合した内因子1分子当たりの固相の表面積である。パ
ーキング領域を制御することにより、連結基(固相上の
反応性基と反応する)を介して固相に結合させた場合に
、内因子分子は互いに立体妨害し合わないと思われる。 内因子の立体妨害は、その立体配座に影響を与え、コバ
ラミンと結合する能力を損なうと思われる。
ラミンとの間に少なくとも3Å、好ましくは約20Åの
長さの連結基を有していることが好ましい。好ましくは
、実施例1に記載のホモ2官能性連結基を用いる。しか
しながら、実施例1、7および8に記載のヘテロ2官能
性基を含む他の連結基を用いることもできる。
な酵素としては、酵素アッセイに通常用いられる種々の
酵素(たとえばアルカリホスファターゼ、西洋ワサビペ
ルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼなど)のいずれ
であってもよい。アルカリホスファターゼはよく特徴付
けがされており、多くのアルカリホスファターゼ基質は
長期間貯蔵した場合に安定であるので好ましい。
しいコバラミンは、シアノコバラミン(CN−Cb1)
そのものである。しかしながら、CN−Cb1を酵素に
結合させるには、酸加水分解して環C上の13位にてカ
ルボキシレート(化合物1、実施例1)とし、ついで、
これを13位においてアミンに変換する(実施例1、工
程c)。ついで、このアミンを用いて該酵素をB12分
子に結合させる。この複合体には、内因子に結合する限
り他のコバラミン、たとえばビタミンB12a、ビタミ
ンB12b、ビタミンB12c、補酵素B12およびメ
チルB12なども用いることができる。他のコバラミン
誘導体(特に環C上の13位における誘導体)も、内因
子に結合することができる限り用いることができ、本発
明の範囲に含まれる。
子/固相複合体を試料中に導入して試料中のコバラミン
を結合させる。残留する試料を固相から洗浄により除い
た後、既知量のコバラミン/酵素複合体溶液を固相上を
通過させて固相上の過剰の内因子と結合させる。固相に
付随した酵素活性かまたは過剰のコバラミン/酵素複合
体中に残留する酵素活性のいずれかをアッセイし、試料
中に最初に含まれていたコバラミンの量を決定すること
ができる。酵素活性のアッセイは、酵素の基質、たとえ
ば酵素がアルカリホスファターゼである場合は4−メチ
ルウンベリフェロンホスフェートなどを用いて行う。
ックス様固相内因子および酵素複合体を一緒にインキュ
ベートすることができる。ついで、過剰の試料および酵
素複合体を洗浄して固相支持体から除き、指示薬基質を
加える。
えたキットを用いて行うことができる。そのようなキッ
トには、少なくとも3Åの長さの連結基によりラテック
スまたはラテックス様固相にアフィニティー精製内因子
を結合させた第一複合体が含まれる。好ましくは少なく
とも3Åの長さの連結基により連結させたコバラミンと
検出可能な酵素からなる第二複合体も上記キットに含ま
れる。このキットにはまた、上記複合体をアッセイ法に
使用する場合に、該第二複合体に結合した該第一複合体
から未結合第一複合体を洗浄するための洗浄溶液も含ま
れる。このキットにはまた、酵素活性を検出するための
酵素基質も含まれる。
相に結合させ、アフィニティー精製内因子を酵素に結合
させることにより「逆にする」ことができる。この態様
においては、内因子/酵素複合体が、該酵素と該内因子
との間に少なくとも3Åの長さの連結基を有する。コバ
ラミンのラテックスまたはラテックス様固相への連結は
、コバラミンのC環上の基により、コバラミンと固相と
が少なくとも3Åの長さで離れて配置されるように行う
。 このように空間をあけることは、リンカー(使用するB
12誘導体により変わってよい)の使用により行うこと
ができる。この逆アッセイにおいては、酵素/内因子複
合体を試料とともにインキュベートした後、固相/B1
2複合体を試料に加えることによりアッセイを行う。つ
いで、固相を溶液から除き、酵素活性についてアッセイ
する。
しく説明するが、本発明はこれらに限られるものではな
い。実施例1〜8ではB12アッセイを記載する。実施
例9では実施例1〜6で行ったアッセイの結果を記載す
る。実施例10では感度とパーキング領域との関係を示
す。
/B12複合体、および18原子リンカーを有する固相
/内因子複合体を用いたB12アッセイ)A.B12誘
導体の調製: (i)一般的手順 本手順では、シアノコバラミンを0.8Mリン酸で酸加
水分解してカルボン酸の混合物とし、そのうちモノカル
ボン酸を単離した。ついで、この酸を1,6−ジアミノ
ヘキサンにカップリングしてB12アミンを得た。
ml)中に入れ、窒素雰囲気下、暗所にて70°Cで6
時間加熱した。このB12反応混合物をアンバーライト
XAD−2で脱塩した。この洗浄樹脂を4×60cmカ
ラム中に充填した。このカラムに反応混合物を適用し、
未結合誘導体を溶出した。結合B12酸をメタノールで
溶離し、回転蒸発により濃縮した。
した(NaOH、HCl、NaOAcで洗浄し、ついで
水でpH5.0に平衡化した)。4×75cmのカラム
を調製し、試料を加え、ゆっくりと溶出した。2日後、
未反応コリノイド(corinoid)を含む単一の赤
色バンドを蒸留水で除いた。B12モノ酸は、0.05
%酢酸で溶離した。1.5日で3つのピークが溶離した
。各バンドを回収し、回転蒸発により濃縮した。赤色の
物質を含むフラクションのみをプールした(オレンジ−
黄色のフラクションは捨てた)。これら赤色のフラクシ
ョンをB12反応性についてラジオアッセイにより試験
した。B12モノ酸の特徴付けを質量分析、C13NM
R、およびHPLCにより行った。13位(すなわち、
環C上の13位)がカルボキシル化されたB12(化合
物1)が得られた。
合物1(63mg;45μM)および1,6−ヘキシル
ジアミン(0.2554g;2.2mM)を蒸留水(1
3ml)に溶解した。この溶液のpHを1N HClで
6.0に調節した。1−エチル−3−(3−ジメチルア
ミノプロピル)カルボジイミド(EDAC)(88.8
mg;463μM)を加え、この溶液を窒素雰囲気下で
一夜撹拌した[テツオトラヤ(Tetsuo Tora
ya)、J.Biol.Chem.,255:3520
〜3525(1980)]。反応液を回転蒸発により濃
縮し、HPLCにより精製した[テツオトラヤ、Bio
chem.,18:417〜426(1979)]。流
速4ml/分(80分後、流速を6ml/分に上げた)
の20/80(メタノール/1%酢酸)溶媒系を用い、
B12をC−18(マグナム9)カラム上で精製した。 このアミンを質量分析およびHPLCにより特徴付けた
。上記化学的手順によりB12アミン(化合物2)が得
られ、これを実施例1工程Fの酵素複合体を製造するの
に用いた。
〜2.5kgのブタ十二指腸を洗浄し、小片にカッティ
ングした。これら小片を混練し、過塩素酸でpH1.0
の酸性にし、1時間混合した。遠心分離により粗い固体
を除去し、上澄み液をKOH(5N)およびK2HPO
4で中和した。4°Cで一夜貯蔵すると沈澱が生成した
。上澄み液の上部の90%をデカントして除き、SiO
2を加え、溶液を遠心分離にかけた。清澄化した上澄み
液をセライトで濾過して脂質を除いた。透明な濾液中の
内因子を、アガロースにライゲートしたB12誘導体を
有するカラム上のコビナミド(cobinamide)
の存在下、アフィニティークロマトグラフィーにより精
製した。
ucine)/ナトリウムショ糖および50mMリン酸
カリウムで順番に洗浄することにより、非特異的結合タ
ンパク質を除去した。3.8Mグアニジン/HClで内
因子を溶出した。Rタンパク質(コバラミンを含む多く
のポルフィリン環含有化合物、すなわちコビナミドと結
合する)の存在について、所望のフラクション中の内因
子を試験した。内因子を試験して(B12コバルト57
を用いたラジオアッセイにより)コビナミドとの交差反
応性が0.004%未満であることがわかったら、脱イ
オン水を数回変えながら内因子を充分に透析した。この
ようにしてアフィニティー精製した第一フラクションは
、少なくとも95%がコバラミンと結合するタンパク質
を含有していることがわかり、NLT2000ngB1
2結合/ml(2000単位)が得られた。官能性純度
が約95%未満のものは、感度が損なわれていることが
わかった。
物3の合成 米国特許出願第114,930号明細書(参照のため本
明細書に引用する)に記載された方法に従って、延長さ
れた長さのヘテロ2官能性リンカーを合成した。ヨシタ
ケ(Yoshitake)の方法[J.Biochem
.,101:395〜399(1979)]により、ト
ランス−4−(アミノメチル)シクロヘキサンカルボン
酸(アルドリッチ・ケミカル)をN−(4−カルボキシ
シクロヘキシルメチル)マレイミドに変換した。ついで
、この物質(100mg)を乾燥ジメチルホルムアミド
(DMF)(1.0ml)に溶解し、6−アミノカプロ
ン酸(39.2mg、1.0当量)を加え、得られた反
応混合物を窒素雰囲気下、室温にて一夜撹拌した。翌朝
、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCCI)(67
.8mg;1.1当量)を加え、この反応混合物をさら
に6時間撹拌した。沈澱したジシクロヘキシル尿素(D
CU)を濾去し、得られたDMF溶液を減圧蒸発させて
粘着性の固体を得、これをシリカゲル上のフラッシュク
ロマトグラフィー(メタノール/クロロホルム)により
精製して化合物3(71mg)を白色固体として得た(
全収率53%)。
ーの調製 化合物3(100mg;上記のようにして合成)を乾燥
DMF(1.0ml)に溶解し、6−アミノカプロン酸
(29.3mg;1.0当量)を加え、得られた混合物
を窒素雰囲気下、室温にて一夜撹拌した。翌朝、DCC
I(50.7mg;1.1当量)を加え、この反応混合
物をさらに6時間撹拌した。固体の沈澱(DCU)を濾
去し、得られたDMF溶液を減圧蒸発させて粘着固体を
得、これをシリカゲル上のフラッシュクロマトグラフィ
ー(10%メタノール/クロロホルム)により精製して
、化合物4(60mg)、すなわち長さが約29.1Å
のヘテロ2官能性リンカーを白色固体として得た(全収
率48%)。
ミン微細粒子へのカップリング (i)微細粒子の洗浄 バイオラドバイオ−レックスMSX501(D)樹脂(
189)を脱イオン水(2L)で洗浄した。この樹脂に
アミノ微細粒子(セラジン、平均直径0.485μm)
を加え、脱イオン水と混合し、混合物を室温にて1時間
回転させた。樹脂を沈澱させ、微細粒子をデカントした
。脱イオン水(1.0ml/0.5g樹脂)を樹脂に加
え、樹脂を混合し、沈澱させた。微細粒子をもう一度樹
脂からデカントした。水濯ぎ/混合/デカントの手順を
2回繰り返した。得られた微細粒子調製物に脱イオン水
を加えて12〜17%固体に調節した。
浄した微細粒子と0.1%DTABを等容量で室温にて
15分間混合した。微細粒子を回収し、H2O中に再懸
濁して7.5%固体を得た。微細粒子(0.6%)、内
因子(700μ)および化合物4(80μM)を17.
5mM TEA緩衝液(pH8.0)中で全容量1.0
mlで混合した。この溶液を暗所、室温にて2時間混合
した。インキュベーション後、微細粒子をペレット化し
、穏やかな界面活性剤/50mMトリス緩衝液中で数回
洗浄し、ホモジナイズして均一な粒径分布を確実にし、
ついで所望の濃度に希釈した。
: (i)4原子ホモ2官能性リンカーの合成N−ヒドロキ
シスクシンイミド(8.16g)をトリエチルアミン(
7.17g)とともに乾燥ジメチルホルムアミド(DM
F、200ml)中に溶解した。この撹拌反応混合物に
窒素雰囲気下、添加漏斗でスクシニルクロリド(5.0
g)をゆっくりと加えた。この混合物を室温で8時間撹
拌した。沈殿を濾去し、高真空乾燥して粗製の生成物を
得、ついで、これをクロロホルム(50ml)でトリチ
ュレートし、高真空下でアルゴン乾燥させて純粋な白色
粉末(化合物5、長さが約20.3Åのホモ2官能性リ
ンカー;8.52g、85%)を得た。
合成化合物5(5.0g)を乾燥DMF(150ml)
に溶解し、6−アミノカプロン酸(4.20g)を加え
、この反応混合物を窒素雰囲気下、室温にて3時間撹拌
した。ついで、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DC
CI、6.93g)を加え、一夜混合した。翌朝、ジシ
クロヘキシル尿素(DCU)沈殿を濾去し、得られたD
MF溶液を減圧下で蒸発させて粘性の固体を得た。エー
テルでトリチュレートした後、高真空下で乾燥させて純
粋な生成物(化合物6、長さが約38Åのホモ2官能性
リンカー;7.94g、92%)を得た。
たB12アミン誘導体のアルカリホスファターゼへの結
合: アルカリホスファターゼ(ベーリンガー・マンハイム;
10mg/ml)を0.1mM塩化亜鉛を含有するリン
酸カリウム緩衝液(50mM、pH7.4)中に透析し
た。
、DMF/DMSO(50:50、v/v)中に0.8
2mM)、18原子ホモ2官能性試薬(化合物6;0.
142ml、DMF/DMSO(50:50、v/v)
中に1.88mM)およびDMF/DMSO(50:5
0)(0.0749ml)をガラスバイアルに入れ、室
温で30分間反応させた。このB12溶液(1.0ml
)を上記透析アルカリホスファターゼ(1.0ml)に
加え、穏やかに混合し、4℃で16〜24時間放置した
。この混合物を、1.0mM塩化マグネシウムおよび1
.0mM塩化亜鉛を含有する50mMトリス(pH7.
4)(トリス/Mg/Zn)を用い、セファデックスG
50−100(1.2×44cm)上で分離した。適当
なフラクションをプールし、トリス/Mg/Zn(10
00ml)に対して透析して18原子リンカーにより結
合したB12/アルカリホスファターゼ複合体を得た。
子複合体を用い、完全に自動化した機械(アボットIM
xアナライザー)上で酵素結合アッセイを行った。(i
)標準 図1の標準曲線を作成するのに使用した溶液は、2%H
SA、0.15NNaCl、および0.1%NaN3を
含有するホウ酸ナトリウム(10mM、pH7.5)中
にUSPシアノコバラミン標準を希釈することにより行
った。下記希釈液を調製した:0、100、200、4
00、1000、および2000pg/ml標準。
酵素/B12複合体を、複合体希釈液である1%BSA
、100mMNaCl、1.0mM MgCl2、0.
1mM ZnCl、および0.1%NaN3を含有する
トリス(50mM、pH7.4)中に1:200に希釈
した。(iii)内因子/微細粒子複合体溶液工程Dの
固相/内因子複合体を粒子希釈液である1%BSA、0
.4Mショ糖、0.1%NaN3、0.01%ツイーン
20を含有するホウ酸塩(0.05M、pH7.25)
中に1:1000に希釈した。
薬蛍光指示試薬として、1mM塩化マグネシウム、4m
Mテトラミソール、1.2mM 4−メチルウンベリフ
ェロンホスフェート(MUP)および0.1%アジ化ナ
トリウムを含有する100mM 2−アミノ−2−メチ
ル−1−プロパノール(AMP)(pH10.3)を調
製した。MUPをアルカリホスファターゼで加水分解し
、無機リン酸および4−メチルウンベリフェロン(MU
)(蛍光を発する、励起および放出はそれぞれ362n
mおよび448nm)を生成させた。MUの経時的な生
成は、MUPを反応混合物に添加後直ちにMUの生成を
経時的に測定し、B/BO比で読み取って図1に示した
。
所定量の標準または試料を、NaOH(0.4N)、コ
ビナミド(250ng/ml)、KCN(0.001%
)およびチオール試薬(たとえば、x−モノチオグリセ
ロール、β−メルカプトエタノール、ジチオスレイトー
ルなど)と34℃にて8分間混合する。この処理により
、内因性結合タンパク質から血清B12が解離され、す
べての形態のビタミンB12がシアノコバラミンに変換
される。他の試料処理法としては、(1)チオール試薬
、HSA(0.1〜0.5%)およびKCN(0.00
1%)を含有する緩衝液中に希釈した試料を沸騰させる
こと、または(2)試料に過塩素酸(65%)を加えて
血清タンパク質を沈殿させることが挙げられる。ついで
、試料を遠心分離にかけ、透明な上澄み液をB12含量
についてさらにアッセイする。
液で中和し、13分間インキュベートした。ついで、試
料/微細粒子調製をフィルター表面(アボット・ラボラ
トリーズ(ノースシカゴ、イリノイ)により販売されて
いるIMx使い捨て反応セル)上に沈積させて、遊離B
12から微細粒子結合体を分離した。50mMトリス(
pH7.4)(洗浄溶液)で洗浄した後、フィルター表
面にB12/アルカリホスファターゼ複合体溶液(50
μl)を加えて遊離の内因子部位に結合させた。フィル
ターを洗浄し、アルカリホスファターゼ基質試薬を加え
た。IMxアナライザーで基質の蛍光生成物への変換速
度を読み取り、標準曲線値に基づいて試料のB12濃度
を計算した。
数試行の標準偏差(SD)を2倍し、この2SDを標準
曲線から試料として読み取ることにより計算したところ
、60pg/ml未満の感度を示した。(vi)アボッ
トB12 IMxアッセイとベクトンディキンソンB1
2 RIAとの患者相関患者血清試料(n=76)を、
本発明の酵素アッセイを用いたアボットIMxアナライ
ザーおよび市販のBIORAD、クオンタフェース(Q
uantaphase)TMラジオアッセイで試験した
。図2の相関プロットを計算した。傾きは1.10であ
り、相関係数(R)は0.99であった。
/B12複合体、およびリンカーを有しない固相/内因
子複合体を用いたB12アッセイ) A.アッセイ: 実施例1工程D(ii)に記載した複合体の代わりにリ
ンカー基を有しない内因子/微細粒子複合体を用いた他
は、実施例1に記載の方法および試薬を用いてアッセイ
を行った。リンカー基を有しない内因子/微細粒子複合
体の合成は、下記工程Bに記載してある。
子への結合: EDAC溶液(0.34ml、0.1M 2−(N−モ
ルホリン)エタンスルホン酸中の0.2M EDAC)
を、実施例7工程A(i)からの2%カルボキシ微細粒
子溶液(0.34ml)と混合した。この溶液を超音波
処理して分散させ、25℃で1時間、エンドオーバーエ
ンド(end−over−end)で回転させた。この
混合物を遠心分離にかけ、得られたペレットを0.1M
2−(N−モルホリン)エタンスルホン酸(MES)
(pH7.0)で洗浄した。この混合物(EDAC活性
化微細粒子を含有)を遠心分離にかけ、得られたペレッ
トを脱イオン水(0.28ml)中に懸濁した。
)および実施例10からの内因子(280μl;380
μg/ml)を小さなプラスチックバイアルに入れた。 この混合物を25℃で一夜回転し、脱イオン水中の0.
05%ツイーン20で2回洗浄し、0.05Mトリス緩
衝液(pH7.4)で2回洗浄した。内因子が微細粒子
に直接結合した内因子/微細粒子複合体を得た。
/B12複合体、および4原子リンカーを有する固相/
内因子複合体を用いたB12アッセイ)A,アッセイ: 実施例1工程D(ii)に記載の複合体の代わりに4原
子リンカー基を有する内因子/微細粒子複合体を用いた
他は、実施例1に記載の方法および試薬を用いてアッセ
イを行った。4原子リンカー基を有する内因子/微細粒
子複合体の合成は、下記工程Bに記載した。
ン微細粒子へのカップリング: 実施例1工程Dにおいて化合物4の代わりに化合物5を
用い、手順を下記のように修正する他は実施例1工程D
の手順を繰り返した。ホモ2官能性リンカー化合物5を
アミン微細粒子とともに1時間半インキュベートし、つ
いで内因子を緩衝液とともに加えた。この混合物を25
℃で一夜回転させ、その後は実施例1工程D(ii)に
記載と同様にして処理して標記複合体を得た。
/B12複合体、および9原子リンカーを有する固相/
内因子複合体を用いたB12アッセイ)A.アッセイ: 実施例1工程Dに記載の複合体の代わりに9原子リンカ
ー基を有する内因子/微細粒子複合体を用いる他は、実
施例1に記載の方法および試薬を用いてアッセイを行っ
た。9原子リンカー基を有する内因子/微細粒子複合体
の合成は、下記工程Bに記載した。
ン微細粒子へのカップリング: 実施例1工程Dの化合物4の代わりにスクシンイミジル
−4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−
カルボキシレート(SMCC)を用いる他は実施例1工
程Dの手順に従い、標記生成物を得た。
/B12複合体、および16原子リンカーを有する固相
/内因子複合体を用いたB12アッセイ)A.アッセイ
: 実施例1工程Dに記載の複合体の代わりに16原子リン
カー基を有する内因子/微細粒子複合体を用いる他は、
実施例1に記載の方法および試薬を用いてアッセイを行
った。16原子リンカー基を有する内因子/微細粒子複
合体の合成は、下記工程Bに記載した。
ミン微細粒子へのカップリング: 実施例1工程Dの化合物4の代わりに化合物3を用いる
他は実施例1工程Dの手順に従い、標記生成物を得た。
/B12複合体、および30原子リンカーを有する固相
/内因子複合体を用いたB12アッセイ)A.アッセイ
: 実施例1工程D(ii)に記載の複合体の代わりに30
原子リンカー基を有する内因子/微細粒子複合体を用い
る他は、実施例1に記載の方法および試薬を用いてアッ
セイを行った。30原子リンカー基を有する内因子/微
細粒子複合体の合成は、下記工程Bに記載した。
成: 化合物4(100mg;上記合成)を乾燥DMF(2.
0ml)中に溶解し、6−アミノカプロン酸(23.4
mg;1.0当量)を加え、得られた混合物を窒素雰囲
気下、室温で一夜撹拌した。翌朝、DCCI(40,5
mg;1.1当量)を加え、この反応混合物をさらに6
時間撹拌した。固体沈殿(DCU)を濾去し、得られた
DMF溶液を減圧蒸発させて粘性固体を得、これをシリ
カゲル上のフラッシュクロマトグラフィー(10%メタ
ノール/クロロホルム)により精製して化合物7(長さ
が約38Åのヘテロ2官能性リンカー)(60.0mg
)を白色固体として50%の全収率で得た。
ミン微細粒子へのカップリング: 実施例1工程D(ii)の化合物4の代わりに化合物7
を用いる他は実施例1工程Dの手順に従い、標記生成物
を得た。
工程A〜Gに記載の固相/内因子複合体を用い、他のコ
バラミンアッセイを行うことができる。 A.36原子リンカーを用いた内因子/固相複合体の合
成: (i)36原子ヘテロ2官能性リンカーの合成化合物7
(100mg;上記合成)を乾燥DMF(10.0ml
)中に溶解し、6−アミノカプロン酸(19.5mg;
1.0当量)を加え、得られた混合物を窒素雰囲気下、
室温で一夜撹拌した。翌朝、DCCI(33,7mg;
1.1当量)を加え、この反応混合物をさらに6時間撹
拌した。固体沈殿(DCU)を濾去し、得られたDMF
溶液を減圧蒸発させて粘性固体を得、これをシリカゲル
上のフラッシュクロマトグラフィー(10%メタノール
/クロロホルム)により精製して化合物8(長さが約4
8Åのヘテロ2官能性リンカー)(53mg)を白色固
体として45%の全収率で得た。
のアミン微細粒子へのカップリング 実施例1工程D(ii)の化合物4の代わりに化合物8
を用いる他は実施例1工程Dの手順に従い、標記複合体
を得た。
ルボキシル微細粒子へのカップリング : (i)微細粒子の洗浄 バイオラドBio−Rex MSZ 501(D)樹脂
を脱イオン水で数回洗浄した。カルボキシル化修飾微細
粒子(セラジン、5〜15%固体)を2.5%固体に希
釈し、樹脂を加えた(0.5g樹脂/ml微細粒子)。 この混合物を室温で1時間回転させた。樹脂を沈殿させ
、微細粒子をデカントした。樹脂を数回洗浄し、各場合
に微細粒子をデカントした。別法として、残留微細粒子
を焼結ガラス漏斗で樹脂から濾過し、脱イオン水で洗浄
することができる。微細粒子を遠心分離にかけ、得られ
たペレットを0.1M 2−(N−モルホリン)エタン
スルホン酸(MES)(pH5.0)中に2%固体(w
/v)に再懸濁した。
粒子への変換 EDAC溶液(5ml、0.1M MES中の0.2M
EDAC(pH5.0))を実施例7工程B(i)か
らの2%微細粒子溶液(5ml)と混合した。この溶液
を超音波処理して分散させ、25℃で1時間、エンドオ
ーバーエンドで回転させた。この混合物を遠心分離にか
け、得られたペレットを0.1M MES(pH5.0
)で洗浄した。この混合物を遠心分離にかけ、得られた
ペレットを0.05M トリス−HCl(7.6)(5
.0ml)中に再懸濁した。このEDAC活性化微細粒
子(5.0ml)に0.05M トリスHCl(pH7
.6)中の0.4Mエチレンジアミン(5ml)を加え
、混合物を25℃で一夜、エンドオーバーエンドで回転
させた。この混合物を遠心分離にかけ、得られたペレッ
トを0.05Mトリス−HCl(pH7.6)で洗浄し
た。ついで、このアミン粒子を遠心分離にかけ、得られ
たペレットを脱イオン水中に再懸濁して13%(v/v
)アミン粒子を得た。
上記工程(ii)からの微細粒子(300μl)、実施
例1工程Bからの内因子(600μl;38μg/ml
)、および化合物4(33μl;DMF中に1.0mg
/ml)を小さなプラスチックバイアルに入れた。この
混合物を25℃で一夜回転し、脱イオン水中の0.05
%ツイーン20で2回洗浄し、0.05Mトリス緩衝液
(pH7.4)で2回洗浄した。23原子リンカーを有
する内因子/微細粒子複合体を得た。
細粒子へのカップリング: 実施例7工程B(iii)の化合物4の代わりに化合物
8を用いる他は、実施例7工程Bの手順を繰り返して標
記複合体を得た。
内因子のカルボキシル微細粒子へのカップリング:実施
例7工程B(i)および(ii)の手順を繰り返した。 化合物4の代わりにホモ2官能性リンカー(化合物5)
を用い、下記修正を施した他は実施例7工程B(iii
)の手順を繰り返した。微細粒子および化合物5を1時
間半回転し、ついで内因子を緩衝液とともに加えた。こ
の混合物を25℃で一夜回転し、実施例7工程B(ii
i)の記載と同様にして洗浄して標記複合体を得た。
た内因子のカルボキシル微細粒子へのカップリング:実
施例7工程B(i)および(ii)の手順を繰り返した
。化合物4の代わりにホモ2官能性リンカー(化合物6
)を用い、下記修正を施した他は実施例7工程B(ii
i)の手順を繰り返した。微細粒子および化合物6を1
時間半回転し、ついで内因子を緩衝液とともに加えた。 この混合物を25℃で一夜回転し、実施例7工程B(i
ii)に記載と同様にして洗浄して標記複合体を得た。
相へのカップリング: (i)固相の調製 カルボキシル化微細粒子を実施例7工程B(i)と同様
にして洗浄し、下記(ii)の手順に従ってアミン微細
粒子に変換した。
微細粒子への結合 上記微細粒子(200μl)、ポリ−l−リジン(分子
量4000〜6000;50μl、リン酸カリウム緩衝
液中に2.5mg/ml)、リン酸カリウム緩衝液(4
00μl;50mM)およびEDACをミクロ分離管に
入れ、25℃で2時間インキュベートし、遠心分離した
。 得られたペレット(ポリ−l−リジンに結合した微細粒
子を含有)をリン酸カリウム緩衝液で2回洗浄し、脱イ
オン水(500μl)中に再懸濁した。
細粒子へのカップリング ガラス容器中で、ウシガンマグロブリン(4.25mg
、シグマ)、アビジン(6.225mg)、リン酸緩衝
液(pH7.2、9ml)を入れ、すべての成分が溶解
するまで混合した。別のガラス容器に新たに調製したグ
ルタールアルデヒド(36μl)およびリン酸緩衝液(
9ml)を加え、よく混合した。ついで、上記アビジン
溶液およびグルタールアルデヒド溶液を混合し、シェー
カー上に25℃にて60分間入れた。ついで、この混合
物をローテーター上に2〜8℃にて2時間置いた。
で洗浄し、この微細粒子(280μl)を上記アビジン
−グルタールアルデヒド調製物(18ml)と混合した
。ついで、この混合物を2〜8℃にて2時間回転させた
。反応混合物を遠心分離にかけ、3回洗浄した。得られ
たペレットをスポイトで再懸濁した。得られた粒子は、
微細粒子/アビジン複合体であった。
−LC−NHS(ピアス)をDMF(150μl)中に
溶解し、ついで、このビオチン溶液に実施例1からの内
因子溶液(3ml)およびホウ酸緩衝液(pH8.5)
(300μl)を内因子に対するビオチンのモル比10
0:1にて加えた。この混合物を充分に、しかしゆっく
りと混合し、2〜8℃で一夜反応させた。この溶液を1
2〜14,000mw管で脱イオン水中に充分に透析し
た。得られた生成物は、ビオチン/内因子複合体であっ
た。
iii)からのアビジン/微細粒子複合体(1ml)、
上記工程(iv)からのビオチン/内因子複合体(10
0μl)およびリン酸緩衝液(250μl)をバイアル
中で混合し、2〜8℃で一夜回転させた。ついで、この
反応混合物を遠心分離にかけ、0.05Mトリス(pH
7.4)で2回洗浄した。得られた複合体は、ビオチン
−アビジンにより微細粒子に連結した内因子であった。
ミン微細粒子へのカップリング:実施例1工程D(ii
)の化合物4の代わりに化合物6を用い、下記修正を施
した他は実施例1工程Dの手順を繰り返した。ホモ2官
能性リンカー(化合物6)をアミン微細粒子とともに1
時間半インキュベートし、ついで内因子を緩衝液ととも
に加えた。この混合物を25℃で一夜回転し、その後、
実施例1工程D(ii)と同様にして処理して標記複合
体を得た。
2/アルカルホスファターゼ複合体を用いたアッセイ)
A.アッセイ: 実施例1工程Fとは異なり酵素/B12複合体を用いて
アッセイを行った。とりわけ、実施例工程Fの複合体の
代わりにEDAC連結試薬を用いたB12/アルカルホ
スファターゼ複合体(下記合成)を用いた他は実施例1
に記載の方法に従ってアッセイを行った。
ルカルホスファターゼ複合体の合成:EDAC(1mg
)、化合物1(0.1ml、DMF/DMSO(50:
50、v/v)中に2.3mM)およびN−ヒドロキシ
スクシンイミド(0.009ml、DMF中に20mM
)をバイアルに入れ、室温で2時間反応させた。DMF
/DMSO(50:50、v/v)を用いて反応混合物
の容量を1.0mlに増加させた。このEDAC活性化
B12をアルカルホスファターゼ(1.0ml、50m
Mリン酸カリウム、0.1mM ZnCl溶液中に10
mg/ml)に加え、この混合物を4℃で16〜24時
間放置した。 得られたB12/アルカルホスファターゼ複合体を実施
例1工程の記載と同様にして精製した。
システムvs感度 種々の長さのリンカーを用いて製造した内因子/リンカ
ー/微細粒子複合体を用いたアッセイの感度を調べた。 各場合に、実施例1に記載のアッセイプロトコールおよ
び実施例1のB12/酵素複合体を用いて感度を試験し
た。
l) リンカーの長さ(原子)実施例2
2.6 227
0実施例3
6.4 36
4実施例4 11.
4 51
9実施例5 20.3
50
16実施例1 29.1
48 2
3実施例6 37.9
40 30
75】実施例10(パーキング領域と感度との関係)種
々の値の反応性基パーキング領域を有する固相を用いて
内因子/固相複合体を合成し、できるだけ多数の反応性
基が内因子分子に結合するように複合体生成反応を行う
ことにより、パーキング領域と感度との関係を示した。 それゆえ、反応性基パーキング領域と内因子パーキング
領域とは、極めて類似していると想定することができる
。特に、製造業者(セラジン、インディアナポリス、イ
ンディアナ)により提供された種々の反応性基パーキン
グ領域を有するカルボキシル微細粒子を上記のようにし
てアミン微細粒子に誘導体化し、ヘテロ2官能性連結基
を介して内因子に結合させた。反応性基パーキング領域
(および、おそらく内因子パーキング領域)とアッセイ
感度(実施例1の標準偏差を用いて決定)との関係を下
記表IIに示す。
ーズのIMxRアナライザーで行った場合の検量曲線。
アッセイとの相関を示すグラフ。
Claims (10)
- 【請求項1】 試料中のコバラミンの検出方法であっ
て、 (a)試料に、少なくとも3Åの長さの第一連結基によ
りアフィニティー精製内因子に結合させたラテックス固
相またはラテックス様固相からなる第一複合体を混合し
、(b)検出可能な酵素に結合させたコバラミンからな
る第二複合体に該第一複合体およびコバラミンを暴露し
て、第一複合体に結合した第二複合体および未結合の第
二複合体を生成し、ついで (c)該固相かまたは該未結合第二複合体に付随する酵
素活性を検出することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 第一連結基が少なくとも5Åの長さを
有する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 第二複合体が、少なくとも3Åの長さ
の第二連結基により検出可能な酵素に結合させたコバラ
ミンからなる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 コバラミンがビタミンB12である、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 ビタミンB12が、ビタミンB12の
C環上の基により該検出可能な酵素に結合している、請
求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 ビタミンB12が該酵素に結合させる
前にC環上の13位にてカルボキシル化しアミンに変換
させたものである、請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 試料中のコバラミンを結合させるため
に第一複合体を試料とともにインキュベートした後、該
第一複合体およびコバラミンを該第二複合体に暴露させ
る前に該試料を該第一複合体から洗浄する工程をさらに
含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 少なくとも3Åの長さの連結基により
アフィニティー精製内因子に結合させたラテックス固相
またはラテックス様固相からなる複合体。 - 【請求項9】 ラテックス固相またはラテックス様固
相が微細粒子からなる、請求項8に記載の複合体。 - 【請求項10】 アフィニティー精製内因子が、少な
くとも95%がコバラミンと結合するタンパク質からな
る、請求項8に記載の複合体。
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