JPS58122459A - 酵素の会合を利用した測定方法 - Google Patents

酵素の会合を利用した測定方法

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JPS58122459A
JPS58122459A JP57003314A JP331482A JPS58122459A JP S58122459 A JPS58122459 A JP S58122459A JP 57003314 A JP57003314 A JP 57003314A JP 331482 A JP331482 A JP 331482A JP S58122459 A JPS58122459 A JP S58122459A
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竹脇 俊一
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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】 本発明は生体液中の物質を定量的に測定する丸めの均一
系分析方法に関する。詳しくは酵素を標識した抗原参る
いは抗体を用い、抗原抗体反応を行なわせ、会合0**
生ずる酵素活性の変化を主として光学的に測定し、それ
よ)l的の抗原あるいは抗体を定量する均一系の分析方
法に関する。なお、本発明における会合とは物質が酵素
O周辺に局在的に酵素活性に変化をおよぼすS*に集ま
ることをいう、例えば生物学的反応である免疫学的凝集
反応参るいは凝集素による凝集反応や化学的架橋反応に
よる凝集反応をいう。
従来から免疫学的手法により抗原抗体反応を利用し生体
液中の物質を禰定する方法は檀々考見られて1九。例え
ば古(は毛細管沈降法、免債゛比濁法、ネフエロメトリ
ックイムノ、アッセイ、ラテックスIJI法、シングル
ラジアルイムノディに3−−ジ璽ン螢直接沈降めるいは
凝集を測定する方法や近くはラジオイムノアッセイ、あ
るいは■以エンザイムイムノアツセイのように抗原ある
いは抗体に標識を施し微量の成分を正確に測定すること
が開発され盛に利用されている。しかしこれらの方法は
いずれも一長一短があ〕感度に問題があったシまたは操
作が煩雑で6つ九り放射性物質の処理に問題があるなど
通常の臨床検査の場においては不便なものである。
本発明者等は上述の観点から種々研究を重ねた結果抗原
あるいは抗体に標識され九酵素が単独の場合と抗原抗体
反応で会合が起った場合とで酵素活性に違いが現われ会
合の進むに伴って酵素活性が増加するととを発見し本発
明を完成した。本発明に従って標的物質とその物質に特
異的結合性を有する受容体のいずれか一方に酵素を結合
させえものを用い、標的物質と受容体との会合反応を行
なわせ、その結果生ずる酵素msの変化から標的物質を
分析定量する方法が提供される。
本発明は上述の通シ免疫学的余合による酵素活性が会合
の度合によ如定量的に増加することに基づき会合が全く
ない状態ではその酵素活性が阻害され発現しないような
基質濃度を選ぶことによ如均−系分析方法を可能にした
本発明による酵素活性の変化は極めて鋭敏で、非常に僅
かの会合物質の量的変化に比例して起るので生体成分中
の微量物質の定量が可能である。本発明の方法は抗原抗
体反応を酵素を用いて均−系で測定する面から見れば従
来のホモジニアスエンザイムイムノアツセイと類似の方
法と考えられるが、従来のものは抗原抗体反応によシ基
質が酵素の活性部位に結合できなくなるという立体障害
を利用して均−系の測定を可能にしたものでろるのに対
し、本発明の方法は会合による酵素活性の発現に対する
変化に基づいている点で反応機構を全く異にする新規な
方法である。よって従来不可能でめり九高分子抗原を低
分子の基質を用いて測定することも可能となった。酵素
活性の変化は酵素標識抗体に標的物質である抗原が1分
子量合した時点よシ始を如、凝果反厄あるいは会合の進
行に対して酵素活性の変化も大きくなる丸めポリエチレ
ングリコール等の反応促進剤を加えることは測定時間の
短縮に有効でるる。
本発明に用いられるil素には種々の酵素が考えられ、
それらよname酵素を選ぶことは研究者としてさはど
国難ではない。九とえはパーオキシダーイは好適な酵素
の一つである。
を九、本Ak!AO#素活性の画定方法は公知の方法が
使用できるが、ペルオキシダーゼについては基質として
至適濃度よシ過刹かつ遊離の#木を完全に阻害する濃度
の過酸化物、九とえば過酸化水素ま九は過酸化尿素を用
い、水素供与体としてフェノール類九とえはフェノール
、パックルーフェノールなどを、またそのフェノールに
対応する酸化縮合剤とじて九とえば4−ア建ノアンチビ
リンを用い発色の吸光度を測定して行なうことができる
。この方法は本発明に適用できる蛾も有効な方法である
酵素標識抗原6るいは抗体の調製には公知の試薬が使用
できる。たとえば、グルタルアルデヒド、カルボジイミ
ド、ビスマレイド、2個の異なる官能基を有する試薬等
があり、また、ペルオキシダーゼの糖鎖を過沃素酸で酸
化してアルデヒド基にする方法も有効である。これらの
試薬を用い抗原あるいは抗体の反応性を保った状態で酵
素を標識する。
本発明の測定の対象となる標的物質はその分子量に制限
はないが、標的物質の種類に応じて多数の測定の方法が
ある。以下例としてそのいくつかを示すが、本発明はこ
れに制限されるものではない。
L競合反応の利用 (1)低分子抗原を酵素標識抗原を用いて測定する場合
: 抗原分子上に1繊し得る1コの抗原決 定基をもつ抗原九とえばステロイドホルモン、各SS剤
等は酵素1分子に抗原2分子以上を結合した酵素標識抗
原を調製する。
標的物質すなわち標的抗原とその抗体 にさらに酵素標識抗原を加え競合的に凝集反応を起させ
ると、標的抗原の量の函数として#素活性が測定される
ので標準**を用い標的抗原の量を定量することができ
る。この場合酵素標識抗原は多価抗原と同様の働きをす
る。
(鍼)^分子抗原を酵素標識抗原を用いて測定する場合
: 蛋白質のように高分子の抗原の場合は 同−抗原上に認識し得る抗原決定基が複数個あるので酵
素に結合する抗原は1分子以上であればよい。この場合
も1−(1)と同様の操作で制置反応を起重ぜると標的
抗原を測定することができる。
2非競合反応の利用 (1)高分子抗原を酵素標識抗体を用いて測定する場合
: 認識し得る2つ以上の抗原決定基をも つものはこれらを標的抗原として測定するときはこの抗
原に対する抗体に酵素を標識する。標的抗原と酵素標識
抗体との間に凝集反応を起させると抗原抗体間に立体的
な結合が進行して凝集の度合が大きくなり酵素活性が大
きく変化する。従ってこの#素活性の変動から標的抗原
を測定することができる。この場合には均−系であるに
も拘わらず、競合反応による測定ではない。
(it)高分子抗原をハイブリッド抗体と酵素を用いて
測定する場合− 標的抗原として高分子たとえば蛋白質 を測定する場合、標的抗原に対する抗体と使用する#素
に対する抗体からノ・イブリッド抗体をv4製し、標的
抗原と酵素とハイブリッド抗体の3つを非競合的に反応
させ、その結果生ずる酵素活性の変化から標的抗原を測
定することができる。
この場合酵素は標識等の操作をせずにそのま\使用する
ことができる。
GiO抗体を測定する場合: 低分子抗原に対する抗体は1−(1)、高分子抗原に対
する抗体は1−(1)の酵素標識抗原を用いて未知量抗
体との間に凝集反応を起させ、その結果生ずるilI素
活性の変化から抗体量を測定することができる。
抗原抗体の凝集反応はその一方の量を 変化させると両者の比が最適比を得るために他方の量は
必然的に変化する。この性質を利用して酵素標識抗体に
標識をしていない抗体を加えることにより標的抗原の測
定範囲を変えることができる。すなわちあらかじめ酵素
標識抗体に適当な既知量の抗体を加えておき、その混合
液を標的抗原に加え抗原抗体反応を行なわせ酵素活性を
測定すると添加した未41識抗体が多い根側定範囲が標
的抗原の高濃度側に移動する。これによって検体を希釈
することなく通常0@度範囲の測定系に倉せて測定する
ことができる。
既知量の酵素標識抗体を用い非競合的 に抗原と反応させる場合、抗原過剰域では凝集反応が起
こ)に〈<、酵素活性の変化が小さくなる。こOことは
測定する物質の存在する範囲が広い場合、たとえばg−
7エトプロテインの血中11m1:#J定のような場合
には、測定可能な範囲に検体を希釈しなくてはならない
不便さを生じる。このような場合には、既知量の酵素標
識抗体と未知量抗原を反応させ、反応終了後に既知量o
ats識抗体を加え、更に反応を行なうと広い範囲にわ
九る醐定か可能になる。次に実施例によシさらに詳しく
本発明を説明する。
実施例L 牛血清アルブン/(以下18ムという)の競
合的均−系槻定 a)  西洋ワサビペルオキシダーゼ(以下n1ipと
いう)標識B8ムの調製: HBF4”fをナカネ等の方法(テh@J。
of H1sto*に@ILJk Cyt・@h・wa
、 、 22−12 。
1084〜1091 、1974 )  によ如そO糖
鎖をアルデヒド化しその3q°と結晶化18ム(シグオ
社製晶)1wをpits炭酸緩衝液中で2器℃において
2時間反応後、セファデックスG−Zooカラムを用い
て分画し酵素標識抗原を得九。
b)B8ムの一定: &4−のポリエチレングリコール6000(以下PEG
という)を含む食塩加リン酸緩衝液(PJ17.O1以
下PB11という)で調製し九11廊ムの希釈系列よ)
a、0器−をそれぞれ試験管にとj+、1−a)  で
調製した酵素III織抗原α02mgをそれぞれに加え
、次いで18ム抗体(ダコ社員品) ao 2sdを加
えて37℃において15分間反応後、0、5 mM 4
−ア建ノア/チビリン、50mMフェノール、35欝M
過酸化水素からなる基質呈色液z5−を加え、37℃に
おいてS分間反応後、波長S OOnmにより吸光度を
一定する。結果をjII1図に示す。この結果よ31m
8ム濃度が嵩くなるほど競合的に凝集反応が低下し、酵
素活性が減少することが明らかで、抗原濃度による標準
曲線が得られ九。
実施例z g−フェトプロティン(以下AFPという>
 o*tia合的均−系画定 a)抗ムFP抗体F(ab’)1画分の#4製:西等の
方法(Cane@r IL@1+、 、 30 、25
07〜2IS13 、 ’1syo )によ゛如腑帯血
清より抽出し精製しえムFPをフロイントの完全アジュ
バントと畳量混合し、つ1ナギに免疫して抗ムFPウナ
ギ血清を得九。この抗血清よ)エベレイ等の方法(J、
 8o11d −pkas・11ookua、 、 2
 、45〜78 、1977)によって抗体を精製した
。α1M酢酸緩衝液(pi!本5)に対して透析し大抗
体に2−重量のペプシン(ベーリンガー社製品)を加え
37℃において48時間消化し先後、セファデックスG
−200カツ五を用いて抗AI’P抗体F(ak’)、
画分を得え。
b) マレイ建ド基導入HIPの調Ill:実施例1−
s)  の方法に準じてH翼P9岬とナト2メチレンジ
アミン15wIを結合させ、アミノ基を導入し九HRF
を得え。
このアミノ基導入H1lP2.3Wに北用らの方法(臨
床化学、6%、3号、 17g −186。
1978 )  によ)メタ−マレイミドベンゾイル−
N−とドロ會シスクシンイオドエステル(ビアスケ2力
ル社製品)issyを加え30℃において300分間反
応せ先後、セファデックスG−2sカツムを用いて分画
しルイ建ド基を導入したIIRPを得た。
@)酵素標識抗体の調11: 2−1)  で調製し大抗体y(ab’Lに蛾終浪直I
Z5mMの2−メルカプトエチルアミンを加え90分間
反応後セファデックスG−25力之ムを用いて分画して
1尋られた抗体Fal+’ 6岬に実施例2−b)で調
製し九マレイミド基導入H1lF1.5qを加え37℃
において300分間反応後室温で一夜装置した。これを
セファデックスG−200カラムを用いて分画し酵素4
1I繊抗体を得た。
d)ムFPの測定: pusで調製したムFPの希釈系列よりα05−をそれ
ぞれ試験管にとり、、1010pEGを含むP藤8α0
2−と実施?植2−@)でII製し九酵素標繊抗体α0
2m1をそれぞれに加え37℃において15分間反応さ
せ丸後、実施例1−b)と同じ基質呈色fILλ5−を
加え、37℃において5分間反応後、波長s o o 
Elmによ如吸光度を一定した。
一定績釆を第21iに示す。この結果よりAFP濃度が
高くなるほど非競合的に凝集反応が進み、酵素活性が増
加することを示す標準曲線が得られ、均−系非競合反応
によって^感度で特異的な分析方法が確立された。
実施例1 測定範囲の調整 PH1でW41&シたムFPの希釈系列よシα05−を
それぞれ試験管にと!D、10−のPEGを含むPI3
(LO2−をそれぞれに加える。実施例2−b)で調製
し九酵素標識抗体と抗AFPウサギ血清のPBIi希釈
液を等量混合した溶液α04−を上記反応液それぞれに
加え15分間反応後、実施例1−b)  と同様の方法
で酵素活性を測定し友。
加え九抗血清の量と測定範囲0関係を第3図に示す。酵
素標識抗体にろらかしめ未標識抗体を加えておくことに
ょシ測定範囲が変化することがあきらかとな如、生体成
分の通常濃度範囲に測定系を合わせることが可能となつ
九。
実施例也 測定範囲の拡大 実施例3と同様のPIGを含むAFPの希釈系列それぞ
れに実施例2−b)  で調製した酵素標識抗体α02
−を加え37℃において15分間反応させた。反応液そ
れぞれに抗ムFP血清α02−を加え、更に15分間反
応後、実施例1−b)と同様の方法で酵素活性を測定し
友。
抗体を後から加えた場合と加えない場合の標準曲線を第
4図に示す。この結果より後から抗体を加えた場合側足
範囲が広くなることが明らかになった。
上述の通p本発明は生体液中の値量成分を均−系で正確
に測定する新規な測定方法でめシ、その応用範囲は広く
極めて有用でるる。
さらに付言すれば本発明における#水活性に変化をおよ
ばず会合反応は抗原抗体凝集反応に限定されるものでは
なく、たとえばビオチンとアビジ/、軸とレクチン、な
どのような物質と受容体との組合せの反応も含まれる。
を走酵素活性の測定には比色ばがシでなく螢光による方
法も含まれる。
【図面の簡単な説明】
第1図はB8ムの競金的均−系測定にょる標準曲線を示
す。 第2図はAFPの非競合的均−系測定による標準曲線を
示す。 第3図は酵素標識抗体に予め抗AFP血清を加え、測定
に用いた場合の標準曲線を示す。 図中の数字は抗血清の希釈倍数を示す。 第4図は酵素標識抗体と抗原の反応後、抗AFP血清を
加え、更に反応し九場合の標準曲線Ab+ と抗AFP
血清を加えない場合の標準曲線A、−を示す。 [1園 ? BSA(Pg/ml) 第211 AFP(ng/ml) 第31!1 一ゝ AFP (ng/ml )

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)標的物質とその物質に41異的結舎性を有する受
    容体の−ずれか−オに酵素を紬会させたものを用い、標
    的物質と受容体との金倉反応を行なわせ、そO締果生ず
    る酵素活性の変化から標的物質を分析定量する方法。
  2. (2)標的物質とその物質に4I異的結金性を有する受
    容体の−ずれか一方に酵素に特異的結合性を有する物質
    を鐘会させ良ものを用い、標的物質と受容体上*、me
    会舎反応を行なわせそO艙果生ずる酵素温性O変化から
    標的物質を分析定量する方法。
  3. (3)  酵素としてペルオキシダーゼヲ眉−、ペルオ
    キシダーゼの活性を基質として過剰の過酸化物、水嵩供
    与体としてフェノール類、このフェノール類に対する酸
    化纏金剛を用いて測定することからなる畳許請求O@囲
    tsI項、第2項記載の方法。
JP57003314A 1982-01-14 1982-01-14 酵素の会合を利用した測定方法 Granted JPS58122459A (ja)

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