JPS628149B2 - - Google Patents

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JPS628149B2
JPS628149B2 JP56164354A JP16435481A JPS628149B2 JP S628149 B2 JPS628149 B2 JP S628149B2 JP 56164354 A JP56164354 A JP 56164354A JP 16435481 A JP16435481 A JP 16435481A JP S628149 B2 JPS628149 B2 JP S628149B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蛋白質および抗体の精製のための方法
並びに装置に関するものである。更に詳しく言え
ば本発明は、基体の表面において抗原―抗体反応
が行なわれるような蛋白質および抗体の精製のた
めの方法並びに装置に関する。
免疫反応は高度の特異性を示す生化学的反応で
あつて、抗原と呼ばれる第１の蛋白質がそれに対
して特異的な（抗体と呼ばれる）第２の蛋白質と
結合し、それにより免疫学的に複合した蛋白質が
生成される。動物のごとき生体系内において起る
免疫反応は、病気との闘いに際し、その動物の死
活を支配する。生体系内に異種蛋白質（すなわち
抗原）が侵入した場合、現在まだ完全には理解さ
れていない過程により、生体系は抗原に対して特
異的な抗体蛋白質を産生する。抗体蛋白質分子上
には化学結合部位が存在しており、それが抗原蛋
白質分子上の化学結合部位と補足し合つて抗原お
よび抗体の化学的な結合を引起す結果、免疫学的
に結合した蛋白質が生成されることになる。
生体系による抗体の産生は異種蛋白質の侵入に
応答して起るのであるから、生体系の受容した抗
原を決定するための医学的診断に際し、生体系内
に存在する抗体を検出することは価値がある。逆
に、生体系内に存在するある種の抗原を検出する
こともまた医学的診断上の価値を有する。かかる
診断的な抗原検出の実例としては、妊娠試験にお
ける尿中のHCG蛋白質分子の検出および予定供
血者の血液中に存在する肝炎に関連した抗原分子
の検出が挙げられる。
かかる診断試験を実施するためには、免疫学的
に反応する蛋白質の少なくととも一方が濃縮精製
された状態で得られなければならない。抗体蛋白
質の唯一の源泉は生体系である。更に詳しく言え
ば、異種蛋白質の導入に対して免疫反応を示すこ
とが現在知られているのは脊椎動物のみである。
たとえば、各種の抗原を受容した動物の血清中に
はそれらに対応する多くの抗体が見出される。し
かしながら、血清は非常に複雑な混合物であつ
て、所要の抗体は多数の他の成分中に極めて低い
濃度で存在しているに過ぎない。それに対し、多
くの抗原は実験室の培養体中において制御可能に
産生させることができる。とはいえ、たとえば肝
炎に関連した抗原のごときある種の抗原について
は、抗体の場合と同じく、高等な生体系から入手
する以外の方法は現存しない。
抗体の精製濃縮物を得るための現行の方法に従
えば、動物の生体系内に抗原を導入することによ
つて抗体の産生が刺激され、高度に希釈された状
態で抗体を含有する血清が動物から採取され、そ
れから一定量の特異的な抗原が血清中に混入され
る。その結果、抗原および抗体が複合し、そして
血清溶液から沈澱する。血清の他の成分を排除し
た後、複合体を分離する酸中に抗原―抗体沈澱が
溶解される。この時点において、抗原および抗体
分子の酸溶液が得られたことになる。抗原および
抗体分子は物理特性（たとえば重量）の点で相異
なるから、機械的手段（たとえば遠心分離）を用
いれば両者を互いに分離することが可能である。
本発明の目的は、表面で起る制御された免疫反
応によつて蛋白質および抗体を濃縮精製するため
の方法および装置を提供することにある。
本発明の実施例に従つて簡潔に言えば、基体が
先ず第１の蛋白質の溶液中に浸漬され、それによ
り第１の蛋白質の一分子層が基体に付着させられ
る。第１の蛋白質で被覆された基体は次いで第２
の溶液中に浸漬される。かかる第２の溶液は、第
１の蛋白質と特異的に反応する蛋白質を含有す
る。その結果、特異的に反応する蛋白質が第１の
蛋白質の一分子層上に第２の一分子層を形成す
る。次いで、かかる二分子層で被覆された基体が
両蛋白質間の免疫学的結合を切断する弱酸溶液中
に浸漬され、それにより特異的に反応する蛋白質
が弱酸溶液中に精製された状態で回収される。
本発明の新規な特徴は前記特許請求の範囲に明
確に示されている。とはいえ、本発明それ自体並
びにその目的や利点は添付の図面に関連してなさ
れる以下の記載を読むことによつて一層良く理解
されよう。
蛋白質の濃縮および精製においては、先ず、第
１の工程で、１組の抗原および抗体の一方を成す
入手可能な蛋白質で溶液中に基体が浸漬される。
通例、かかる蛋白質は抗原であるが、本発明は第
１の蛋白質の生物学的な本体に依存しない。得ら
れた被覆基体は、第１の蛋白質と特異的に反応す
る蛋白質を含有した溶液中に浸漬される。通例、
特異的に反応する蛋白質は抗体であつて、この第
２の工程において使用される溶液は第１の蛋白質
の導入された動物の血清である。こうして蛋白質
の二分子層で被覆された基体は、第３の工程で、
弱酸中に浸漬される。その結果、特異的に反応す
る蛋白質は第１の蛋白質から遊離することにな
る。この時点において、基体は第１の蛋白質の一
分子層で被覆されている一方、弱酸中には特異的
に反応する蛋白質が純粋な状態で得られている。
次の第４の工程に従えば、第１の蛋白質層を有す
る基体が特異的に反応する蛋白質を含有した溶液
中に返送される。このようにして特異的に反応す
る蛋白質の一分子層を形成させ、それから弱酸に
よつて再び遊離させれば、特異的に反応する蛋白
質の濃度は増大する。かかる操作を繰返せば、特
異的に反応する蛋白質の精製濃縮物が弱酸浴中に
回収されているわけである。
第１図は、本発明の蛋白質や抗体の精製濃縮用
の装置の拡大縦断面図である。図中に４０として
示されているのは、前述のごとくにして蛋白質分
子４２の一分子層で被覆された基体である。次に
４３として示されている基体４１および蛋白質の
一分子層４２には、やはり前述のごとくにして蛋
白質分子４２と特異的に反応する蛋白質の分子４
４の一分子層が免疫学的に結合されている。他
方、第２の基体４５上には弱酸溶液の液滴４６が
設置されている。次いで、蛋白質の二分子層を有
する基体４１の表面およびたとえば0.1Nクエン
酸溶液の液滴を有する基体４５の表面が互いに物
理的に接触させられる。本発明によれば、弱酸溶
液の液滴４６は蛋白質分子４２および４４の間の
免疫学的な結合を切断する。しかもその際には、
いずれの蛋白質の生化学的特性も変化を受けない
し、また基体４１に対する第１の蛋白質の分子４
２の付着結合も切断されない。基体４１および４
５が４７として示されるごとくに再び分離された
時、基体４１上には第１の蛋白質の分子４２の一
分子層が付着しており、また基体４５上には特異
的に反応する蛋白質の分子４４の一分子層が付着
している。以後、蛋白質分子４２の付着した基体
４１を用いて同じ操作を繰返せば、特異的に反応
する蛋白質の一分子層で被覆された別の基体を得
ることができる。本発明のかかる実施例は、前述
の通り、特に有意義であると思われる。なぜな
ら、生物学的に興味深い通常の蛋白質の場合、抗
原はかなり容易に精製状態で入手でき、従つて基
体上にそれを吸着させれば問題の溶液中における
抗体の存在の判定用の試験スライドが得られるの
に対し、抗体は精製状態で入手できないからであ
る。つまり本発明以前には、問題の溶液中に抗原
が存在するかどうかを判定するための試験スライ
ドを得ることは一般に不可能だつたのである。し
かるに第１図の方法および装置を用いれば、たと
えば抗体分子４４の一分子層で被覆された基体４
５から成る試験スライドが得られ、それによつて
問題の溶液中に抗原が存在するかどうかを判定す
ることが可能となる。
第２図は、本発明の別の実施例に基づく蛋白質
および抗体の濃縮精製用装置の機械模式図であ
る。なお最初に当り、第２図の実施例が上述の第
１図の実施例の一変形であると認めることはこの
実施例の理解を助けるはずである。第２図の場合
には、基体材料から成る連続した柔軟なベルト５
１が使用される。濃縮精製すべき蛋白質と特異的
に反応する蛋白質の一分子層で被覆されたかかる
ベルト５１が、先ず、濃縮精製すべき蛋白質を含
有する一定量の液体５３の入つた容器５２内に導
入される。２種の特異的に反応する蛋白質間の免
疫学的な複合が容器５２内で起る結果、ベルト５
１は今や蛋白質の二分子層を有することになる。
次いで、ベルト５１が弱酸溶液５９の入つた容器
５８内へ進行すると、２種の特異的に反応する蛋
白質間の免疫学的な結合が切断される。その結
果、弱酸溶液５９中には第２の蛋白質が回収され
ることになる。従つて、容器５８を去るベルト５
１はその表面上に最初の蛋白質の一分子層のみを
有するわけである。かかるベルト５１は容器５２
へ返送され、そこで回収すべき蛋白質の一分子層
を再び捕足し、そして容器５８内でそれを遊離す
る。溶液５３および５９中を通過するベルト５１
は、それぞれピンチローラー６１および６２と共
働するキヤプスタン６０および６３によつて駆動
される。そのキヤプスタン６０および６３は任意
適宜な手段によつて駆動され得るが、減速歯車列
を介してキヤプスタン６０および６３に連結され
た小形電動機を使用するのが簡便である。免疫学
的な複合反応は酸による結合切断反応よりも遥か
に遅いから、被覆ベルト５１が回収すべき蛋白質
を含有する溶液５３と接触する時間は弱酸溶液５
９と接触する時間よりもずつと長くすることが効
率の点から見て望ましい。従つて、容器５２を容
器５８よりも実質的に大きくし、かつ複数個の上
部および下部アイドーローラー５４および５５の
装備によりベルト５１を幾重にも折返して溶液５
３中を通過させることが望ましいのである。この
ようにすれば、一定時間に溶液５３と接触するベ
ルト５１の長さは大きくなり、従つてベルト５１
の一定の断片が溶液５３と接触する時間も長くな
る。他方、第２の蛋白質を遊離させるには、ベル
ト５１を弱酸溶液中に１回だけ通過させれば十分
である。それ故、弱酸溶液５９中を通過するベル
ト５１の案内用としては、１対の上部アイドーロ
ーラー５６および１個の下部アイドーローラー５
７のみが装備されている。複数個のアイドーロー
ラー６４は、容器５２および５８の間を移動する
ベルト５１を機械的に支持するために必要とされ
るものである。容器５２および５８には、それぞ
れ撹拌手段６５および６６が容器の壁を液密に貫
通して装備されていることが好ましい。かかる撹
拌手段６５および６６はそれぞれ溶液５３および
５９を撹拌し、それによりベルト５１と接触する
溶液を更新するのに役立つ。容器５２には弁６８
によつて制御される排出管６７が装備されてい
て、所望蛋白質の濃度が効率的な回収を不可能と
するほどに低下した場合には、その排出管６７か
ら溶液５３が排出される。新しい溶液５３は上部
開放端から容器５２内へ注入すればよい。容器５
８にも弁７０によつて制御される排出管６９が装
備されていて、弱酸溶液中における精製蛋白質の
濃度が所望の値に達した場合には、その排出管６
９から弱酸溶液５９が排出される。新しい弱酸溶
液はやはり上部開放端から容器５８内へ注入すれ
ばよい。第１図に関連して記載された通り、ベル
ト５１は（抗原であれ抗体であれ）任意所望の蛋
白質で被覆され得る。従つて、所望の蛋白質の関
係する免疫反応が存在しさえすれば、任意所望の
蛋白質の精製濃縮用として第２図の方法および装
置を使用できるのである。更にまた、その操作を
若干変更すれば、第２図の装置は血清のごとき混
合物中から望ましくない特定の蛋白質を選択的に
除去するためにも使用できる。これを達成するた
めには、溶液５３を更新することなく、長時間に
わつて第２図の装置を運転しさえすればよい。た
だし、弱酸溶液５９は定期的に更新する必要があ
る。この場合、排出管６７から得られる生成物は
望ましくない蛋白質が所望の程度に除去された血
清である。なお、除去の程度はもつぱらかかる装
置の運転時間に依存するものである。
以上、特定の実施例に関して本発明が記載され
たが、本明細書中の記載に照らせば当業者にはそ
の他の変形や変更も思い浮ぶであろう。従つて、
前記特許請求の範囲内に包含される限りは、各種
の変更や変形を加え得ることが了解されるべきで
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例に基づく抗体の精製濃
縮用の装置の縦断面図、そして第２図は本発明の
別の実施例に基づく蛋白質および抗体の濃縮精製
用装置の機械模式図である。 図中、４１は基体、４２は第１の蛋白質の分
子、４４は第１の蛋白質と特異的に反応する蛋白
質の分子、４５は第２の基体、４６は弱酸溶液の
液滴、５１はベルト、５３は回収すべき蛋白質を
含有する溶液、そして５９は弱酸溶液を表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 免疫学的反応性を持つた蛋白質の精製方法に
    於いて、前記の免疫学的反応性を持つた蛋白質と
    特異的に反応する蛋白質の溶液中に基体を浸漬し
    て該基体を前記特異的に反応する蛋白質の一分子
    層で被覆し、前記の免疫学的反応性を持つた蛋白
    質を含有する溶液中に前記基体を浸漬して前記の
    免疫学的反応性を持つた蛋白質を前記の特異的に
    反応する蛋白質と結合させ、それから前記基体を
    弱酸溶液中に浸漬して前記免疫学的反応性を持つ
    た蛋白質と前記の特異的に反応する蛋白質との間
    の免疫学的結合を切断することにより前記弱酸溶
    液中に前記の免疫学的反応性を持つた蛋白質の溶
    液を形成すると共に前記の特異的に反応する蛋白
    質を前記基体に被覆したまま残すことからなる、
    上記の免疫学的反応性を持つた蛋白質の精製方
    法。 ２ 蛋白質抗体又は抗原の精製濃縮された溶液を
    調製する為の装置に於いて、前記蛋白質抗体又は
    抗原と特異的に反応する蛋白質の一分子層を上部
    に有する連続したベルト、前記の蛋白質抗体又は
    抗原を含んだ溶液を含有する第１の容器手段、前
    記の蛋白質抗体又は抗原と前記の特異的に反応す
    る蛋白質との間の結合を切断する為の溶液を含有
    する第２の容器手段、並びに前記基体を前記第１
    の容器手段内の溶液及び前記第２の容器手段内の
    溶液中に交互に浸漬させる為の手段を含む、上記
    の装置。
JP56164354A 1972-06-26 1981-10-16 Purification of antibody and antigen and apparatus therefor Granted JPS5798216A (en)

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