JPS63308553A - 高分子を電気泳動分離する装置と方法ならびに本法の使用 - Google Patents

高分子を電気泳動分離する装置と方法ならびに本法の使用

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JPS63308553A
JPS63308553A JP63111384A JP11138488A JPS63308553A JP S63308553 A JPS63308553 A JP S63308553A JP 63111384 A JP63111384 A JP 63111384A JP 11138488 A JP11138488 A JP 11138488A JP S63308553 A JPS63308553 A JP S63308553A
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、電気泳動装置及び請求項1の上位概念による
高分子を分離する電気泳動方法ならび水沫の使用に関す
る。
(従来の技術) 物質からの高分子を分離、例えば、ポリペプチド或は核
酸を分離する電気泳動装置が公(第3 頁) 知であり、それらの装置では分子量或は構造特性に従っ
て分離を行なう。
さらに近頃極めて大きい核酸分子或は、例えば酵母細胞
(サツカロミケス酵母)の完全な染色体のデオキモリボ
核酸(DNS)すらも分離することを可能にする方法が
公知である。
この方法は、例として挙げれば、例えば、米国特許第4
,473,452号で説明されている!脈動電場ゲル電
気泳動1 (PFGE)及びNucl。
Ac1ds Ros、 125647〜5664. (
1984)でCarle及びQlsonによって説明さ
れている!直交電場交番ゲル電気泳動#(OFAGE)
である。
例えば、ヒトの染色体の小片を分析するためこれらの方
法を使用することもできる( Ragovssis外、
EBs Lett、 2041〜41986; Rau
 −5ance外、5cieuce 235 1387
〜1390. 1987)。
PFGE及び0FAGEは、大きい核酸分子が移動し始
めることができる前に、電場で明らかに先づこの分子を
配向しなげればならぬという事実を完全に利用する点で
共通である。
この配向段階の持続期間は、おそらく核酸分子の長さに
正比例している(Smith外+  Meth。
Enzymol、1npress 1987)o  P
FGE及び0FAGEでは鈍角で交番して(電子回路を
介して)2つの不均一な電場がそれらの高分子へ作用し
、従って高分子がそれぞれ陽極の方向に移動できる前に
、高分子が交番して先づ第1電場で、次いで第2電場で
回転されねばならない。けれどもこの方法の重大な欠陥
は、両不均−電場の電:1j!!1(波)強度が中心に
ある試料に対してしか同じでなく、このため異なる試料
の高分子の移動度が比較できないという事情をもたらす
ところにある。さらに代表的電気泳動実験の持続時間は
 40〜72時間となる( Laurance外、 5
cience 2351387〜1390.1987参
照)。
多数の文献から、上記欠陥を除去する試みが公知である
。Chn及び共同研究者(Science234 15
82〜1586.1986)は、0PAGE の改、変
I輪部強制均一電場jを説明し、この変形が6角形状電
気泳動装置を使用し、この装置の(第 5 頁) 多重電極がお互いの間で抵抗を介して持続されている。
これらの電気泳動方法は、各種の試料の高分子の移動度
の秀れた比較可能性をもたらすが、標準大きさく20X
20a++)のアガロースゲルでは、冷却及び給電の際
に著しい欠陥をも結びつける他項に犬きくかつ製造困難
な電気泳動装置を条件とする。
(発明が解決しようとする課題) I電場反転ゲル電気泳動〃(Carle外+ 5cie
ne23265〜681986)では、その電気泳動は
、それぞれ陰極及び陽極をもつ従来の装置で行なわれて
いるが、ときどきその電流方向が電子工学的に切り換え
られ、そのため高分子の望ましい再配向をもたらす。け
れどもこの方法は、同様に多数の欠陥がつきものである
なぜならばその溶解方法(Anflcf’sungs 
verfahren)が高温でなくかつ核酸分子の移動
度が著しく濃度に左右されるからである。加うるにそれ
らの白金電極は、極めて速かに腐食する。漠然としてい
るがなお1つの方法が提案され、(第 6 頁) この方法では分離される高分子をもつゲルが均一な電場
で回転される( Arand 、Treuds Gen
et −2278〜2831986)。この場合ゲルを
もつ重いゲルテーブルの制御を行なうことが簡単で良い
かも知れない。1,000,000塩基対(Basen
paoren )より以上をもつDNS分子をはずすこ
とを可能にする極めて低いテガロース濃度をもつゲルは
、今日の知識に従って必要な極端な電気泳動持続時間(
1週間及びそれ以上)の過程で核酸分子の有効な分離に
必要な安定性をほとんどもたないかも知れない。
本発明の主要な課題は、前述の方法の長所を維持しなが
ら移動前の秀れた比較可能性の際にも緩衝溶液内にある
ゲルの多数の試料から高分子の特に速かに再現可能な分
離を可能にし、電子切換えプロセスに対する高価な装置
或は極めて金のかかる電気泳動装置を必要としない装置
及び方法を指示することにある。
(課題を解決するための手段) この課題の本発明による解決法は、請求項(第7 頁) の構成で特徴づけられる。
以下実施例に基づいた添付図面を参照して本発明の詳細
な説明する。
(実 施 例) 本発明による電気泳動装置は、水平ゲル電気泳動を行な
う従来の装置に対応することができる下方部分から成る
。その電気泳動緩衝剤が循環可能かつ冷却可能であるこ
とが特に重要である。
第1と第2図に示される上述の下方部分に所属する上方
部分(1)は、穿孔される(3)蓋(2)から成る。こ
の蓋の上で制御可能な電動機をとりつけ、電動機の軸(
5)が蓋(2)の透孔(3)を介して通され、また電動
機軸の下方場で両電極(7及び8)に対する支持装置(
6)を固定しである。
従って回転角δだゆの電動機軸の回転は、この角だけの
電極支持装置の回転、従って同時に角δだけの均一電場
の回転をもたらす。
各種の試料の高文子の移動度の比較に対して使用すべき
装置では、それらの電極(7,8)が湾曲されている場
合、特に有利である。
陽極(力及び陰極(8)は、それぞれ円弧の形状をもち
、円弧の所属する中心点角αが同じである。さらにそれ
らの湾曲電極が正確に向かい会っている場合、有利であ
り、そのため均一な電極を構成させるようにする。高分
子を分離するため適している媒質、例えばアガロースゲ
ルは、はずされる試料を含み、それらの試料がアガロー
ス塊片で米国特許第4,473,452号又は上述の他
の刊行物の1つにより適宜成形された多数の整孔で標本
をつくる。ゲルは、緩衝溶液α刀内にある。
以下第3図を参照して前述の電気泳動装置での代表的電
気泳動実験を説明する。この実験では模範的に酵母(サ
ツカロミクス酵母、スタムウエイ(Stawm way
 ) 5−4 A )の染色体のDNAがはずされる。
自明のことながらここで選択される実験パラメータ類の
偏差はいつでも可能である。
この電気泳動は、円弧状電極(距離18crn)(第 
9 頁) を用いて8°及びll0V直流の定電圧の場合0.25
X)リス−硼酸塩−EDTA (エチレンジアミン四酢
酸)緩衝剤(I XTBEは、トリス90mM、硼酸9
0mM5 pH値82をもツEDTA 2.5W収であ
る)で8時間行なわれ、その際それらの高分子が1%ア
ガロースゲル(13,5X 13.5crn)で分離さ
れる。この場合電極支持装置は、 90秒毎に回転角δ
(この場合120°)だけ前進又は後退移動される。電
気泳動を終了した後分離されたDNA分子は、臭化エチ
ジウム及び紫外線(302m )により視覚可能にされ
る。特性的分離(Auftreunung)は第3図で
示され、その隙′スタートIがゲルの整孔へ挿入される
ブロック小片の位置を指示する。上述の条件のもとに酵
母スタムウエ−5−4AI2−14の場合250〜20
00キロ塩基対(Basen paare )の長さを
もつ完全な染色体DNA分子を互いに分離させることが
でき、その際各種の試料の高分子がすぐれてお互いに比
較することができる。
PFGE又は0FAGE実験の場合の主要問題は、(第
10頁) 本発明による電気泳動方法により回避できる。
なぜならばこの電気泳動持続時間が代表的実験では21
時間で異例に短かくかつそれにも拘わらず染色体のDN
A分子の傑出した分離をもたらすからである。本発明に
よる電気泳動装置にあっては、第3図に示されるよりも
かなり小さい或はそれどころかさらに大きいDNA分子
を分離することができる。追加して、全ゲル表面を完全
使用のもとに標準値(20X20crn)のゲルの高分
子をすぐれて分離することに成功し、その際その電気泳
動装置が全体として測量寸法35X35c1nl、かも
つ必要がない。
高分子DNAを分離するに適した従来の装置、特に5c
ience 2341582〜15861986でCh
u外によって説明される装置に較べてこの装置が著しい
進歩をしているので、本発明の営業上の使用に最早や妨
げるものはない。その上その電極支持装置に持続される
電動機の制御がPFGE等の場合の切換え電子工学装置
に較べて極めて簡単、従って値頃に製造できる。
(第11頁) (発明の効果) 要約するに、本発明による装置が高分子の電気泳動分離
の場合上述の諸問題を解決しかつ従って既存の電気泳動
方法の決定的改良及び簡易化をもたらすことを確証でき
る。
上述のように本発明は、その一般的発明思想を限定しな
い実施例に基づいて説明されており、上記発明思想が請
求項から明らかな通りである。特に説明された例によっ
て本発明による装置の使用も実験操作及び持流時間も任
意のように限定されない。それらの設計も例示的に指示
された設計からいつでも違わせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による電気泳動装置の側面図 第2図は、第1図で示された装置の平面図第3図は、代
表的電気泳動実験の結果を示す図である。 1・・・上方部分、2・・・蓋、3・・・透孔、4・・
・電動機、5・・・軸、6・・・支持装置、7.8・・
・電極、9・・・ゲル、 10・・・整孔、11・・・
緩衝溶液、δ・・・回転角 特許出願人  アンドレアス、ジーグラー図面の浄書(
内容に変更なし) 第1図 第 2WJ 第3図 自発手続補正書 昭和63年6月2礁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電場を発生する両方の電極を備えて高 分子を電気泳動分離する装置において、直線或は湾曲し
    て構成される両方の電極が回転可能に支持される支持装
    置によつて保持され、支持装置が制御可能な電動機によ
    つて駆動可能であることを特徴とする装置。 2、多数の試料の高分子を最適分離しかつ 移動度を比較するため両電極が所属する中心点角を等し
    くする円弧の形状をもち、また正確に向かい会つている
    ことを特徴とする請求項1記載の装置。 3、請求項1或は2記載の装置を備えて高 分子を電気泳動分離する方法において、両電極の間に構
    成される電場の配向が適宜選択可能な所定の時間に対し
    電極支持装置の回転によつて変更され、その際プロセス
    を操作している範囲内で電場の配向の間の回転角が変更
    可能に保持されることを特徴とする方法。 4、同様に両電極がその中へ浸漬する温度 調節可能な循環できる緩衝溶液と接触する両電極の間に
    あるゲルの高分子の分離を行なうことを特徴とする請求
    項3記載の方法。 5、人間(ヒト)、動物、植物、原核生物 或はウィルス性起源の核酸、ポリペプチド、染色或は染
    色体小片ならびに分子、機能質、細胞の凝集体を分離す
    るため請求項3と4記載の方法の使用。
JP63111384A 1987-05-07 1988-05-07 高分子を電気泳動分離する装置と方法ならびに本法の使用 Pending JPS63308553A (ja)

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DE3715170A DE3715170C2 (de) 1987-05-07 1987-05-07 Vorrichtung und Verfahren zur elektrophoretischen Trennung von Makromolekülen sowie die Verwendung des Verfahrens

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