JPH09165398A - タム−ホースフォール・グリコプロテインもしくはウロモジュリンの精製法、精製物および両者の識別法 - Google Patents
タム−ホースフォール・グリコプロテインもしくはウロモジュリンの精製法、精製物および両者の識別法Info
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Abstract
(THG)およびウロモジュリンの効率的な精製法およ
び両者の識別法を提供する。 【解決手段】 人尿を凍結したのち融解して生成する沈
澱分画を採取するか人尿に安息香酸ナトリウムもしくは
アンモニウムを溶解したのち溶液を安息香酸の析出する
酸性にして生成する沈澱分画を採取することを特徴とす
るTHGもしくはウロモジュリンの精製法、ヒト免疫グ
ロブリンのクラスおよびサブクラスに対して互に異る結
合性を示す各精製物、およびその結合性を利用して両者
を識別する方法。 【効果】 本発明によれば、THGおよびウロモジュリ
ンを簡易な操作で高効率で精製することができ、特有の
性質を示す精製物が得られ、またその性質を利用して両
者を識別することができる。
Description
スフォール・グリコプロテイン(Tamm−Horsf
all Glycoprotein)(以後THGと略
称する)およびウロモジュリン(Uromoduli
n)の精製法と精製物および免疫グロブリンを使った両
蛋白の識別法に関するものである。
ン(urinary mucoprotein)として
発見され(Morner KAH,1895 Skan
d.Arch.Physiol.6:332)、ウィル
スによる赤血球凝集反応を尿中で阻害する因子であると
報告された(Tamm I and Horsfall
FL.1950 Proc.Soc.Exp.Bio
l.Med.74:108)。具体的な精製法として
は、尿を集め、4℃で一晩保存した後上清を一部廃棄
し、その残部に0.58MになるようにNaClを加え
攪拌する。その後遠心分離し沈澱を集め、水で溶かし再
び遠心しその上清を集めて凍結乾燥したものがTHGで
あるとされている。以後多くの研究者によってTHGは
部分的改良を施された様々な方法で精製されているが、
基本的には上記の方法に沿って精製されている(Moo
nen P et al,1988 FEBS Let
t.226:314、Toma G et al,19
94 Biochem.Biophys.Res.Co
mmun.200:275)。
列を持つ糖タンパク質ウロモジュリン(Uromodu
lin)が精製された(Muchmore AV an
dDecker JM,1985 Science 2
29:479)。ウロモジュリンは妊婦尿をレクチンカ
ラム(Con A−Sepharose colom
n)にかけた後、α−メチルマンノースによって溶出し
た液を水に対し透析し凍結乾燥する。これをリン酸緩衝
食塩水に再溶解しゲル濾過、等電点電気泳動によって再
度分離し、限外濾過膜にて濃縮して精製される。当初、
ウロモジュリンの糖鎖部位には多くの機能がありIL−
1,IL−2,腸瘍壊死因子(TNF)などのサイトカ
インの特異的なリガンドとされてきた(Hession
C et al,1987 Science 23
7:1497、SherblomAP et al,1
989 J.Immunol.143:939、Bro
wn KM et al,1986 Proc.Nat
l.Acad.Sci.U.S.A.83:9119、
Winkelstein A et al,1990
Immunopharmacology 20:20
1)。しかし最近では単に尿から塩析法によって精製さ
れたものをTHG、妊婦尿を原料として塩析法によって
精製されたものをウロモジュリンと呼んでいる。
ており、GluNa2 Man(5−7)(GluN
a:N−アセチルグルコサミン、Man:マンノース)
で示されるマンノースを豊富に含む糖鎖構造を有してい
る。そしてMan5,Man6の糖鎖残基がIL−1や
IL−2、腫瘍壊死因子(TNF)を含むサイトカイン
と特異的に結合していることが判明している。これらの
ことはTHGが免疫調節機構に関与している可能性を示
唆しているが、アミノ酸配列が同一であるウロモジュリ
ンのほうが免疫抑制作用が10倍以上高いとされてい
る。また、最近羊由来のTHGが羊IgGと結合し、ヒ
ト由来THGも同様にヒトIgGと結合することが報告
されている(Rhodes DCJ et al,19
93 Kidney Int.44:1014)。した
がって、THGはサイトカインを介した免疫調節機構以
外にも、細尿管内での新しい免疫制御または免疫防衛に
重要な役割をしているものと考えられる。しかし、現在
THGとウロモジュリンの識別を正確に把握し、定量す
る方法は確立されていない。
リンの精製を行うに当たり多くの研究者は上記の塩析法
を用いている。しかしこの方法では目的タンパク質は勿
論のこと、それ以外にも多くの不純物を巻き込んで沈澱
させる恐れがあり、後の精製過程において不純物を除く
過程を多く取り入れなければならない。この問題点を克
服するためにはもっと穏やかな方法でタンパク沈澱を得
る必要がある。また、THG及びウロモジュリンは金属
イオン(Na+ 、Ca2+など)がその溶液中に存在する
と容易にゲル化するため、凍結乾燥したTHGを生理的
食塩水で溶解するのは容易ではない。このため、THG
の精製過程において、凍結乾燥の過程を取り入れずに初
めから生理的条件下において精製することが望ましい。
更に、THGとウロモジュリンが正確に測定でき、その
定量法が確立されれば、その生理的および臨床的意義が
より有効に解明されるものと考えられる。
婦尿に関わらず尿を一度凍結し解凍したときに多くの沈
澱物が生じており、その沈澱に多量のTHGが含まれて
いることを見いだし、塩析法を用いずに凍結融解の1過
程において、多量のTHGを沈澱させることに成功し
た。また、塩析法とは違って急激に沈澱を生じさせる方
法ではないため不純物を巻き込みにくいという利点も持
っていた。次に、多くの精製過程を簡素化した結果、高
速液体クロマトグラフィー(以下、HPLCと略称す
る)を用いてゲル濾過を行えば、効率よく不純物(主に
色素)を取り除くことができ、また、集めたフラクショ
ンは凍結乾燥することなく、たとえば孔径約0.2μm
のフィルターを通すことにより、4℃で保存できること
を知った。ウロモジュリンは妊婦尿から上記の凍結融解
沈澱法以外にも安息香酸沈澱法で精製できる方法を確立
した。更に、精製THGはヒト免疫グロブリンのクラス
(IgG、IgA、IgM)とIgGのサブクラスの全
て(IgG1,IgG2,IgG3,IgG4)、およ
びIgGのF(ab’)2 断片と結合する。しかしウロ
モジュリンはヒト免疫グロブリンのクラス(IgG、I
gA)およびIgGのサブクラス(IgG1,IgG
2,IgG4)と結合するがIgM、IgGのサブクラ
スであるIgG3およびIgGのF(ab’)2 断片と
は結合しにくいことを見いだした。
に発展させたもので、人尿を凍結したのち融解して生成
する沈澱分画を採取するか、人尿に安息香酸ナトリウム
もしくはアンモニウムを溶解したのち溶液を安息香酸の
析出する酸性にして生成する沈澱分画を採取することを
特徴とするTHGもしくはウロモジュリンの精製法、特
定の性質を有するTHGもしくはウロモジュリンの精製
物、および試料にヒトIgGのF(ab’)2 断片等の
ウロモジュリンが結合しにくい免疫グロブリンを作用さ
せ、その作用量を測定することを特徴とするTHGとウ
ロモジュリンを識別する方法に関する。
ができ、融解液中に生成している沈澱分画を採取する。
安息香酸ナトリウムもしくはアンモニウムは尿に約2%
(W/V)加えれば充分である。その溶液に、たとえば
塩酸を加えてpH3〜4の酸性にすれば安息香酸は析出
し、所望の糖タンパクを吸着して沈澱する。この沈澱分
画にエタノールを添加、攪拌することにより沈澱中の安
息香酸は溶解し除去した沈澱分画が得られる。
酸緩衝食塩水に溶解してゲル濾過すれば色素などを含む
不純物を除去してさらに精製することができる。
合にはヒトの免疫グロブリンのクラスであるIgGのF
(ab’)2 断片、IgA(モノマー)とIgMおよび
IgGのサブクラスであるIgG1、IgG2、IgG
3とIgG4のすべてと結合する特性を有し、精製ウロ
モジュリンの場合は、ヒトの免疫グロブリンのクラスで
あるIgGとIgA(モノマー)およびIgGのサブク
ラスであるIgG1、IgG2とIgG4と結合する
が、ヒトの免疫グロブリンのクラスであるIgGのF
(ab’)2 断片、IgM、およびIgGのサブクラス
であるIgG3とは結合しにくい特性を有する。
れ固定化しておき、これにヒト免疫グロブリンのクラス
IgMまたはIgGのサブクラスIgG3を作用させ、
その作用量を酵素標識−プロテインGで測定するか、ま
たは直接酵素標識したIgGのF(ab’)2 断片を作
用させ、その作用量を測定することによりTHGとウロ
モジュリンを識別することができる。
関係するサイトカインIL−1やTNFによって引き起
こされていると考えられており、ヒト尿由来のTHGま
たはウロモジュリンはサイトカインIL−1に阻害作用
があるからこれらの病気にたいする治療薬として有効で
あり、また、THGまたはウロモジュリンは免疫グロブ
リンと反応するから感染抵抗性増強作用も保持すると考
えられる。更に、免疫グロブリンを用いたTHGとウロ
モジュリン識別法が確立されたので、これら蛋白の生理
的および臨床的意義を開明するために有用である。
細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。
凍させることにより沈澱を得た。これを3,000×
g、30min遠心分離し上清を捨て、沈澱をリン酸緩
衝食塩水(PBS)に溶解させ同緩衝液で透析をした。
この後遠心分離を行いその上清をアミコンにて濃縮し、
HPLCを用い、移動相をPBSの条件でゲル濾過(T
SK−3000SW:東ソー社)を行った(図1)。ボ
イド・ボリューム(void volume)に溶出さ
れるフラクションをSDS−PAGEにかけ分子量と純
度を確認した(図2)。妊婦尿(妊娠2ケ月半〜6ケ
月)を用いた場合でも上記の方法で精製出来た。
酸ナトリウムを添加し30分攪拌し溶解させた。その後
16%塩酸にて溶液のpHを3.9に合わせ60分攪拌
しタンパク質の沈澱を安息香酸の微粒子沈澱に効率よく
吸着させた。これを濾過し、沈澱を集め沈澱の20倍量
の安息香酸飽和冷水(0.3%(w/v))で洗浄し
た。これを圧搾濾過し沈澱を得た。沈澱の3倍量の冷エ
タノールを添加し22%アンモニア水でpHを5.5に
合わせた後30分攪拌した。これを4℃で3時間放置し
上清の2/3を廃棄した。残りの沈澱液をセライトプレ
コート〔GEMLITE SuperM(商標)白山工
業(株)製〕中に添加し濾過した。沈澱物を回収し、−
30℃にて保存した。このwet cakeを溶解し、
PBSに対し透析をし、15,000rpm、10分間
遠心分離した後、HPLCを用いて移動相をPBSの条
件でゲル濾過(TSK3000−SW:東ソー)を行っ
た(図3)。ボイド・ボリューム(void volu
me)に溶出されるフラクションをSDS−PAGEに
かけ分子量と純度を確認した(図4)。ウロモジュリン
が主に含まれるフラクションを集め、0.22μmのフ
ィルターに通して4℃で保存した。健常人尿を用いた場
合でも上記の方法で精製出来た。
odulinを50mM炭酸ナトリウム緩衝液(以下、
SCB:シグマ社)(pH9.6)で希釈し、96穴プ
レート(ヌンク社)の各穴に50μlずつ分注して4℃
で一晩静置した。プレートをSCBで洗った後、1%B
SA−SCB溶液300μlを各穴に加え4℃で一晩静
置した。これを20mM Tris buffered
saline+0.05% Tween20(以下、
TTBS)(pH7.4)で洗い、1%BSA−TTB
Sで3mg/mlから2倍の段階希釈をしたヒトIgG
(カッペル社)を50μlずつ加え4℃で一晩静置し反
応させた。これをTTBSで洗った後、ペルオキシダー
ゼ標識EIA grade Protein G(バイ
オラッド社)を1%BSA−TTBSで3000倍に希
釈したものを各穴に50μlずつ加え37℃で2時間反
応させた。これをTTBSで洗った後SCBですすぎ、
TMBパーオキシダーゼEIAサブメトレート・キット
(TMB Peroxidase EIA Subst
rate Kit;バイオラッド社)にて発色させ、プ
レートリーダーによって450nmの吸光度を計測し
た。図5aに示したように、THGとウロモジュリンは
ヒト免疫グロブリンIgGに対して用量依存的に反応す
るという結果を得た。
ュリンをMSCBで希釈し、96穴プレートの各穴に5
0μlずつ分注して4℃で一晩静置した。プレートをS
CBで洗った後、1%BSA−SCB溶液300μlを
各穴に加え4℃で一晩静した。これをTTBSで洗い、
1%BSA−TTBSで3mg/mlから2倍の段階希
釈をしたペルオキシダーゼ標識ヒトIgGのF(a
b’)2 断片(ロックランド社)を50μlずつ加え4
℃で一晩静置し反応させた。これをTTBSで洗った後
SCBですすぎ、TMB peroxidase EI
A Substrate Kitにて反応させ、プレー
トリーダーによつて450nmの吸光度を計測した。図
5b)に示したように、THGはヒト1gG F(a
b’)2 断片に対して用量依存的に反応するがurom
odulinは反応しにくいという結果を得た。
し、96穴プレートの各穴に50μ1ずつ分注して4℃
で一晩静置した。プレートをSCBで洗った後、1%B
SA−SCB溶液300μ1を各穴に加え4℃で一晩静
置した。これを20mM TTBSで洗い、1%BSA
−TTBSで3mg/mlから2倍の段階希釈をしたヒ
トIgGを50μ1ずつ加え4℃で一晩静置し反応させ
た。これをTTBSで洗った後、ペルオキシダーゼ標識
EIA grade Protein Gを1%BSA
−TTBSで3000倍に希釈したものを各穴に50μ
1ずつ加え37℃で2時間反応させた。これをTTBS
で洗った後SCBですすぎ、TMB peroxida
se EIA Substrate Kitにて発色さ
せ、プレートリーダーによって450nmの吸光度を測
定したところ実施例3と同様の結果を得た。
し、96穴プレートの各穴にに50μ1ずつ分注して4
℃で一晩静置した。プレートをSCBで洗った後、1%
BSA−SCB溶液300μ1を各穴に加え4℃で一晩
静置した。これを20mM TTBSで洗い、1%BS
A−TTBSで3mg/mlから2倍の段階希釈をした
ペルオキシダーゼ標識ヒト1gG F(ab’)2 断片
50μ1ずつ加え4℃で一晩静置し反応させた。これを
TTBSで洗った後SCBですすぎ、TMB pero
xidase EIA Substrate Kit
にて発色させ、プレートリーダーによって450nmの
吸光度を計測してところ実施例4と同様の結果を得た。
ュリンを簡易な操作で高効率で精製することができ、特
有の性質を示す精製物が得られ、またその性質を利用し
て両者を識別することができる。
精製した試料をゲル濾過したときの溶出パターンであ
る。
グリコプロテイン(THG)の還元および非還元条件下
におけるSDS−PAGEの電気泳動写真である。
法で精製した試料をゲル濾過したときの溶出パターンで
ある。
よび非還元下におけるSDS−PAGEの電気泳動写真
である。
上に固定化したTHGおよびウロモジュリンにひと免疫
グロブリンまたはIgGのF(ab’)2断片との反応
を示すグラフである。a,b共に○はTHGを示し、●
はuromodulinを示す。本図によりTHGとu
romodulin はhuman IgG F(a
b)′2断片との親和性により識別が可能であることが
示されている。
Claims (7)
- 【請求項1】 人尿を低温放置又は凍結したのち融解し
て生成する沈澱分画を採取するか人尿に安息香酸ナトリ
ウムもしくはアンモニウムを溶解したのち溶液を安息香
酸の析出する酸性にして生成する沈澱分画を採取するこ
とを特徴とするタム−ホースフォール・グリコプロテイ
ンもしくはウロモジュリンの精製法。 - 【請求項2】 沈澱分画をさらにゲル濾過により精製す
る請求項1記載の精製法。 - 【請求項3】 人尿が正常尿であり、タム−ホースフォ
ール・グリコプロテインが精製される請求項1または2
記載の精製法。 - 【請求項4】 人尿が妊婦尿であり、ウロモジュリンが
精製される請求項1または2記載の精製法。 - 【請求項5】 ヒトの免疫グロブリンのクラスであるI
gGのF(ab’)2 断片、IgA(モノマー)とIg
MおよびIgGのサブクラスであるIgG1、IgG
2、IgG3とIgG4のすべてと結合する精製タム−
ホースフォール・グリコプロテイン。 - 【請求項6】 ヒトの免疫グロブリンのクラスであるI
gGとIgA(モノマー)およびIgGのサブクラスで
あるIgG1、IgG2とIgG4と結合するが、ヒト
の免疫グロブリンのクラスであるIgGのF(ab’)
2 断片、IgM、およびIgGのサブクラスであるIg
G3とは結合しにくい精製ウロモジュリン。 - 【請求項7】 タム−ホースフォール・グリコプロテイ
ンであるかウロモジュリンであるか識別されていない試
料にヒトの免疫グロブリンのクラスIgMまたはIgG
のサブクラスIgG3を作用させ、その作用量を酵素標
識−プロテインGで測定するか、または直接酵素標識し
たIgGのF(ab’)2 断片を作用させ、その作用量
を測定をすることを特徴とするタム−ホースフォール・
グリコプロテインとウロモジュリンを識別する方法。
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