JPS6180048A - 重抗原のための螢光偏光イムノアツセイ - Google Patents

重抗原のための螢光偏光イムノアツセイ

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JPS6180048A
JPS6180048A JP60206767A JP20676785A JPS6180048A JP S6180048 A JPS6180048 A JP S6180048A JP 60206767 A JP60206767 A JP 60206767A JP 20676785 A JP20676785 A JP 20676785A JP S6180048 A JPS6180048 A JP S6180048A
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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、水様試料中の抗体あるいはその他の同様物質
の検出方法に関するものであり1%に。
螢光偏光の原理に基づいて分子量の大きい抗体を検出す
ることを考慮している。
最近、血液、唾液、尿などの体液中の特定抗体(その物
質が動物体内に入ると、それと特定的に反応し得る抗原
の生成を促進するような物質として定義される)、ハブ
テン(その物質が動物体内に入ってそれに対するlvf
異性を有する抗原の生成を促進するには、付加的な修飾
物質を必要とする物質)、および類似物質(以下、総称
して配位子という)の検出が、研究および部民分野でこ
の上なく京要となってさた。配位子の検出、籍に、それ
らと特定的に結合し得る抗原あるいは抗体(以下、総称
して「抗配位子」あるいは「配位子結合相手Jと呼ぶが
、これらの言葉にはF(ab)、F(ab)’ などの
抗体片も含まれるものとする)の検出μ、往々にして疾
病状態と関連づけることができ、結果的には、診断上、
疾病の形態発生に関する基本的知Rを得る上で、また、
そうした疾病の治療効果を監視する上で、非常に有用で
ある。
配位子あるいは抗配位子を検出するための多くの体系が
、近年、これらの物質を特徴づける選択的、免疫的反応
性に基づいて発達してきた。一般にこれらの体系を総称
してイムノアッセイ(免疫検定)と呼んでいる。
本発明は、q!fに、配位子を検出するために螢光偏光
および螢光消偏(この2つは、各々異った見地から見て
はいるが同一過程を示すものでろるので、以下、単に螢
光消偏あるいは螢光偏光という)の変化を測定する種類
のイムノアッセイに関するものである。特に、螢光消偏
法は、薬剤の監視については最も一般的に使用されてい
る。
しかし、現在まで、螢光消偏に実質的には分子量の小さ
な抗原あるいは配位子の監視に限られていた。約i、o
ooダルトン未満のこうした低分子量配位子は溶液中で
急速回転する。従って、小さな螢光分子が軽い抗原また
は配位子に付くと、その螢光分子も急速に回転する。従
って、螢光分子が放出した螢光は、螢光分子−配位子が
急速に回転するために、部分的に偏光度合が減少するよ
うになる。低分子量の配位子が実質的に重くなる場合、
例えば、それが比較的大きい抗体(すなわち。
抗配位子)の分子と結合する場合、回転速度とそれに付
随して消偏量は劇的に減少する。同様に、螢光分子自身
が高分子量の分子(例えば1000ダルトン以上9と結
合する場合、消偏は少ない。
このよりに、分子量の機能としての消偏量(抗配位子が
配位子と結合するかどうかによって決定される〕は、低
分子量配位子のイムノアッセイのための基礎として有用
でろる。
かかる螢光消偏イムノアッセイにおいて、消偏の減少(
例えば、偏光の維持)が観察きnるということは、抗配
位子の螢光標識ちれた配位子との結合の結果1回転が遅
く、そのためIcはるかに効果的でない消偏剤でろる大
きい分子が生ずるために、そうしfc結合が増加するこ
とを意味している。
それに対し、抗配位子上の結合点を螢光標識された配位
子と競合する配位子が試料に含まれている場合、螢光標
識された配位子と結合できる抗配位子ははるかに少なく
、消偏が増加しつつろるOとが観察される。こうした検
定の定量を、レベルのわからない低分子量の配位子を含
む試料と比較するための標4!を試料を使って便利に行
うことができることは容易に理解されるものである。事
実、この技術は現在、アボット社が、米国特許第4,2
69,511号および米国特許第4,420,568号
に記載されているような彼らの市販品TDX肘語で使用
している。
W a a gらの後者の特許には、置換トリアジニル
アミノフルオレイセンを利用した螢光消偏イムノアッ七
イが記載されている。しかし、この特許の概観でに螢光
消偏法を、一般には50〜4000の範囲、より好まし
くdi OO〜2000の範囲内の低分子量を有する配
位子に限定することが強調されている。しかし、今まで
多くの研究者たちは、夾際的上限をW a a gのそ
れよりやや低い、およそ1000程度と考えていた。前
述したように。
配位子が非常に大きくなるともはやそれらが急速回転し
ないために、このように限定されているのでろる。従っ
て、付層した螢光分子も急速に回転しない。その結果、
抗配位子が分子量の大きい配位子と結合する前でさえ、
消偏を観察することにほとんど、あるいは全くできない
。ざらに、分子量の大きい配位子は、抗配位子の結合に
よる重量的な割合の変化にもはや大きく影響されること
はなく、従って、そうした配位子は、結果的に抗起位子
と結合しても、はとんど消偏の増加を示さない。その結
果、偏光検定のg度は、配位子の分子量が増えるにつれ
て急激に低下してしまう。
本発明の目的は、螢光偏光の原理を利用しながら分子量
の大きい配位子の存在を検出する方法を提供することに
より、これらの制限を排除することにある。
本発明のもう一つの目的は、W a n gらの米国特
許第4,420,568号に記載の低分子量のタンパク
質遊離ハプテンではなく、重量に関係なくすべての型の
配位子に適した方法を提供することにろる。
本発明の原理と目的に従って、螢光偏光の原理を利用し
た分子量の大きい配位子の検出方法が提供される。これ
らの方法は、水性試料中の分子量の大きい配位子と螢光
標識された結合点シミユレーター手段から成る使用者が
提供する試薬との間の抗配位子受容体上の結合点に関す
る競合を伴う。
最も好適な実施態様では、結合点シミユレーター手段は
ペプチドから成る。ペプチドが抗配位子が結合する分子
量の大きい配位子上にある抗原決定基わるいは結合点を
免疫的にシミュレートできるかどうかによって、理想的
なペプチドが!8!遺される。従って、試料配位子が存
在すると、結果的には抗配位子がそれと結合してしまい
、螢光標識でれたペプチドとの結合に利用できる抗配位
子の量が減少する。遊離している螢光#識ペプデドは螢
光m個を示すが、抗配位子と結合した螢光標識ペプチド
で検出できる消極ははるかに少ない。
1975年、ハイブリッドマスの発生とその結果生じる
モ、ノクロナール抗体の生成を述べたKoblerとM
ilsteioの論文がネイチュア(Nature )
256:495〜497頁に出て以来、抗原決定基の選
択。
同定および理解は大幅に進歩した。一般に、抗原決定基
という言葉は、抗配位子との免疫反応に密接にかかわる
抗原あるいは配位子のその領域を言うために使われてい
る。基本的には、免疫特異性に基づいて抗原とその抗体
を互いに区別するこれらの決定基のことである。ざらに
、現在の有機化学的な処理技術の進歩によって、そうし
た抗原決定基の一般の抗原からの分離やrR製が行なわ
れた。
もちろん、様々な抗原決定基の検証や同定は、完全な抗
原とその抗体を使った拮抗結合分析によって容易に行う
ことができる。
抗原決定基の分子構成の分析は、標準的な高性能液体ク
ロマトグラフィー(HPLC)とその他タンパク質配列
法を使って適切に行うことができる。こうした操作に有
用な文献としては、シューニックらの「ゴノコキシン・
ピルの受容体Ts合および抗原領域」、マイクロバイオ
ロジー、1982、シュレジンガー、 A、SJL 3
12〜316頁(Reoepior Bindinga
nd Aligeoic Domains orGoo
oaoacin Pill 、 5cboonic 6
! al、、Microbiology−1982、S
cbleasinger A、S、M、 P312−3
16)がbる。特定の抗原決定基のアミノ酸配列がわか
れば、容易に入手できるペプチド合成剤1例えばベック
? 7 (Belckman )や応用生物機構(Ap
p liedBiosystems )から入手できる
ものを利用して、大きな配位子の結合点を競い合うこと
のできる合成ペプチドを生成することができる。もちろ
ん1本発明の方法は大きな配位子に限定されるものでは
なく、必らゆる大き醤の配位子にも等しく使用できるも
のでおることは当然理解されるはずで8る。
また、非タンパク質抗原決基も同じように良好にシミュ
レートすることができるが、低分子蓋の分子などの結合
点シミユレーター手段と共に結合点を再現するために、
結合点の化学的特性を表わすのに適した方法を代用する
点が主として真っている。
標識のための螢光分子に、冶利なように自由に選択でき
、その選択はほとんど実施者の選択に任されているが、
多種多様の螢光標識が非常に安価で市販されている。理
想的VCは螢光標識をその大きさに促って選択すること
11容易VC理解てれるだろう。分子は大きさが小さく
なればなる程、より急速に回転することが可能となり、
また、消偏剤としてより効果的になる。同様に、配位子
、抗配位子、ろるいにその他の分子など住物活性分子;
(螢光標識を結合させるための従来のイムノアッセイで
使用されている方法も周知であるので、ここで検討する
必要にない。
ペプチド発生あるいはその他化字的方法によつて決定基
を合成することは本発明を冥施する唯一の方法ではない
。個々の実施者の経験、入手できる物質、およびシミュ
レートすべき決定基の型によっては、その他の代替方法
が実施者にとってはるかに有利でろるかもしれない。例
えば、結合に重要な抗原の小部分、螢光分子の接着を助
ける付加的構造わるいは螢光分子自身を再構成するため
に、現在よく知られるようになってきた組換えDN大人
法使用することもできる。この方法では記号化DNAの
同定が必要でろろう。同定されたDN人配列は、その後
分離あるいは合成されてプラスミドなどの適切な担体に
挿入され、そして、抗原決定基として役立つ多量のタン
パク質を合成するためにバクテリアなどの適切な細胞(
例えば、米国特許第4,237,224号に記載された
コーエ7 (Cohen )とボイヤー(Boyar 
)の方法に従う大腸菌、あるいは米国特許第4,399
,216号に記載されたアクセル(Axel )らの方
法によるような真核生物細P@)に形質変化畑せる。形
質変化した細胞からの生成物は周知の方法で適切に分離
および精製される。これについて有用な文献は、多くの
°秘訣”とDN人組換え法やプラスミド形成を行うため
の物質源を提供するマニエツらの「分子分枝系形成:実
験マニュアル」コールドスプリングハーバ−、ニューヨ
ーク(1982年)、(ManiaLas et al
、、 Mo1ecular C1o+lIi+tg :
  ALaboratory  Manual、  C
o1d  Spring  Harbor、  New
York (1982) )でめる。その他の有用な文
献としては、マニエツの「真核生物DNAライブラリー
からの構造遺伝子分離」、細胞15:687〜701頁
(1978年ン〔ManiaLem、 l5olati
on orStruokural Gen6s fro
m Libraries of EucoryoLi。
DNA、  Ce1l  15  :  687〜70
1  (1978)  )  および「組換えDNAJ
ウー他編集、アカデミツクプレス、ニューヨーク(19
83) [ReaombinantDNA、Ed、  
by Wu  at  ml、、  人aadamia
  Press、NewYork(1983)〕がおる
重要な決定基部分は、機械的手段(音波処理)あるいは
化学的手段(消化など)などによって配位子をより小さ
な片に分割し、得られた物質を抗原決定基部分が適切に
接着するLうなカラムに固定された抗体を有する親和ク
ロマトグラフィーカラムを迫して濾過することにより交
互に選択することができる。その後、決定基部分をP)
I変更などの周知の方法で適゛切な浴媒を使つてカラム
から抽出してもよい。この分離および精製の万f:は、
当然のことながら前述のDNA技術と組合せて使用する
こともできる。
以上のことについて本発明の精神あるいは範囲から逸脱
することなく、!vfに抗原結合点シミュレーターの同
定、分ll1iIfDるいは合成に関して多くの修正を
行うことができることは当業者にとって容易に理解でき
るであろう。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水性試料中の配位子と該配位子上の結合点で特定
    的に結合し得る配位子結合相手を提供する工程と、上記
    配位子結合相手と特定的に結合し得る螢光標識された結
    合点シミユレーター手段をさらに提供し、それにより上
    記試料配位子あるいは上記シミユレーター手段が上記配
    位子結合相手と結合してもう一方の結合を妨げる他の提
    供工程と、上記試料配位子および上記シミユレーター手
    段を上記配位子結合相手と結合させる工程と、上記螢光
    標識に偏光を照射する工程と、螢光消偏を検出して、上
    記消偏を上記試料中の配位子の存在あるいは欠如に関連
    づける工程とから成る水性試料中の配位子の存在を決定
    する方法。
  2. (2)上記他の提供工程が、上記結合点シミユレーター
    手段として螢光標識ペプチドを提供することから成る特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. (3)試料あるいは標識配位子のいずれかと特定的に反
    応し得る抗配位子相手について、水性試料中の配位子が
    螢光標識配位子と競合すること、およびその結果得られ
    る螢光消偏の差異を検出することに基づいて上記試料配
    位子の存在を検出する方法において、上記抗配位子と結
    合する上記試料配位子の領域をシミユレートするために
    螢光標識ペプチドを提供して、水性試料中の分子量の大
    きい配位子の存在を決定できるように改良したことから
    成る水性試料中の配位子の存在を検出する方法。
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