JPS6359891A - 物質の固定化方法 - Google Patents
物質の固定化方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は物質の固定化方法に関する。詳しくは物質と担
体とを1分子内に2つ以上のマレイミド基もしくは1分
子内にマレイミド基とスクシンイミドエステル基の両方
を持つ多価性架橋化合物で架橋することを特徴とする物
質の固定化方法である。
体とを1分子内に2つ以上のマレイミド基もしくは1分
子内にマレイミド基とスクシンイミドエステル基の両方
を持つ多価性架橋化合物で架橋することを特徴とする物
質の固定化方法である。
本発明によれば、低分子物質、高分子物質、生理活性物
質、蛋白質、酵素、リガンド、抗原、抗体、微生物菌体
、細胞等各種物質を自由に担体に固定することができる
ので、物質の精製、製造、生合成、分析、測定といった
技術分野で広く本発明は利用できるものである。
質、蛋白質、酵素、リガンド、抗原、抗体、微生物菌体
、細胞等各種物質を自由に担体に固定することができる
ので、物質の精製、製造、生合成、分析、測定といった
技術分野で広く本発明は利用できるものである。
例えば、固定化される物質がアフィニティークロマトグ
ラフィーのリガンドである場合、本発明は物質の精製に
用いることができ、また、固定化される物質が触媒作用
を持つ酵素である様な場合は、バイオリアクターとして
有用であって、特に本発明はバイオテクノロジーの技術
分野において重要な意義を有するものである。
ラフィーのリガンドである場合、本発明は物質の精製に
用いることができ、また、固定化される物質が触媒作用
を持つ酵素である様な場合は、バイオリアクターとして
有用であって、特に本発明はバイオテクノロジーの技術
分野において重要な意義を有するものである。
(従来の技術)
共有結合法による物質の固定化方法については、多数の
報告がある。総説としては(大沢利昭、寺尾光男編、ア
フィニティークロマトとアフィニティーラベル、蛋白質
核酸酵素、別冊22号、1980゜共立出版)などがあ
る。
報告がある。総説としては(大沢利昭、寺尾光男編、ア
フィニティークロマトとアフィニティーラベル、蛋白質
核酸酵素、別冊22号、1980゜共立出版)などがあ
る。
最も多用される方法にCNBr活性化担体を用いて固定
化したい物質の一級アミノ基と結合させる方法がある(
Axen、 R,l Porath、 J、、 & E
rnback、 S。
化したい物質の一級アミノ基と結合させる方法がある(
Axen、 R,l Porath、 J、、 & E
rnback、 S。
(1967) : Nature 214. 1302
. : Porath+ J、、 Axen。
. : Porath+ J、、 Axen。
R,、& Ernback、S、(1967): Na
ture 215.1941)。
ture 215.1941)。
これはOH基を持つ担体をCNBrで処理し、活性型の
イミドカルボネート体とし、物質のプロトン化していな
い一級アミノ基と結合し固定化する方法であるが、物質
が酵素等の生理活性物質の場合、物質の表面にある多数
の一級アミノ基が担体と結合するために、結合が強固で
はある反面、立体構造に重大な影響を及ぼし、生理活性
が大きく低下する。この方法で酵素を固定化する場合、
固定化後の活性残存率は10%以上にはなりにくい。
イミドカルボネート体とし、物質のプロトン化していな
い一級アミノ基と結合し固定化する方法であるが、物質
が酵素等の生理活性物質の場合、物質の表面にある多数
の一級アミノ基が担体と結合するために、結合が強固で
はある反面、立体構造に重大な影響を及ぼし、生理活性
が大きく低下する。この方法で酵素を固定化する場合、
固定化後の活性残存率は10%以上にはなりにくい。
担体のアミノ基と固定化したい物質のカルボキシル基、
もしくはこの逆の、担体のカルボキシル基と固定化した
い物質のアミノ基を水溶性カルボジイミド(例えば、
N−ethyl−N’−(3−dimethylami
nopropyl) carbodiimide hy
drochloride、 N−cyclohexyl
−N’−2−(4’−methyl−morpholi
nium)ethyl carbodiimide−p
−toluene 5ulphonate)の存在下に
結合させ、担体に物質を固定化する方法も多用される。
もしくはこの逆の、担体のカルボキシル基と固定化した
い物質のアミノ基を水溶性カルボジイミド(例えば、
N−ethyl−N’−(3−dimethylami
nopropyl) carbodiimide hy
drochloride、 N−cyclohexyl
−N’−2−(4’−methyl−morpholi
nium)ethyl carbodiimide−p
−toluene 5ulphonate)の存在下に
結合させ、担体に物質を固定化する方法も多用される。
しかしこの方法も、固定化された物質の活性が大きく低
下する場合が多い。
下する場合が多い。
本発明は、1分子内に2つ以上のマレイミド基を持つ化
合物もしくは、1分子内にマレイド基とスクシンイミド
エステル基の両方を有する化合物で、固定化したい物質
と担体とを結合させる方法により物質を固定化するもの
である。1分子内に2つ以上のマレイミド基を持つ化合
物もしくは、1分子内にマレイミド基とスクシンイミド
エステル基の両方を持つ化合物は、蛋白質同志の架橋形
成に用いられている。
合物もしくは、1分子内にマレイド基とスクシンイミド
エステル基の両方を有する化合物で、固定化したい物質
と担体とを結合させる方法により物質を固定化するもの
である。1分子内に2つ以上のマレイミド基を持つ化合
物もしくは、1分子内にマレイミド基とスクシンイミド
エステル基の両方を持つ化合物は、蛋白質同志の架橋形
成に用いられている。
石川らは酵素と抗体との架橋形成に用いており。
多数の報告がなされている。
総説としては(石川栄治、河井忠、宮井潔編、酵素免疫
測定法、第2版、1982、医学書院)があり、酵素と
抗体との結合法について詳細に述べられている。しかし
、これらの方法は全て、可溶性の蛋白質同志の架橋形成
に用いられたものであり、このような方法で、物質の活
性を低下せしめることなく且つ強固に担体に固定化する
技術は従来全く知られておらず、新規である。
測定法、第2版、1982、医学書院)があり、酵素と
抗体との結合法について詳細に述べられている。しかし
、これらの方法は全て、可溶性の蛋白質同志の架橋形成
に用いられたものであり、このような方法で、物質の活
性を低下せしめることなく且つ強固に担体に固定化する
技術は従来全く知られておらず、新規である。
(発明が解決しようとする問題点)
上記の様な既知の固定方法においては、固定化したい物
質のアミノ基と担体とを化学的に結合するものが多い。
質のアミノ基と担体とを化学的に結合するものが多い。
固定化したい物質が蛋白質の場合には、アミノ末端にあ
るαアミノ基、リジンのεアミノ基が多くの場合結合に
使われる。これらは反応性の高い求核性の残基であるが
、1分子の蛋白質中に多数存在するため、担体との間で
多点で結合する。しかも、αアミノ基、εアミノ基のも
つ正の電荷は、蛋白質の立体構造を保持するために重要
な働きをしており、固定化することによるこの正の荷電
が失なわれる事による立体構造の変化は無視できない。
るαアミノ基、リジンのεアミノ基が多くの場合結合に
使われる。これらは反応性の高い求核性の残基であるが
、1分子の蛋白質中に多数存在するため、担体との間で
多点で結合する。しかも、αアミノ基、εアミノ基のも
つ正の電荷は、蛋白質の立体構造を保持するために重要
な働きをしており、固定化することによるこの正の荷電
が失なわれる事による立体構造の変化は無視できない。
さらに、物質が生理活性物質の場合は失活の原因となる
。
。
また、固定化したい物質のカルボキシル基と担体とを化
学的に結合する場合にもほぼ同様の問題が生じる。蛋白
質を固定化する場合、アスパラギン酸のβ−カルボキシ
ル基、グルタミン酸のγ−力ルボキシル基、さらにC末
端のカルボキシル基があり、−分子の蛋白質分子中に多
数存在する。このカルボキシル基を用いて担体と結合さ
せると多くのカルボキシル基が担体との結合に使われる
ために、アミノ基の場合と同様の問題が生じる。
学的に結合する場合にもほぼ同様の問題が生じる。蛋白
質を固定化する場合、アスパラギン酸のβ−カルボキシ
ル基、グルタミン酸のγ−力ルボキシル基、さらにC末
端のカルボキシル基があり、−分子の蛋白質分子中に多
数存在する。このカルボキシル基を用いて担体と結合さ
せると多くのカルボキシル基が担体との結合に使われる
ために、アミノ基の場合と同様の問題が生じる。
又、これ以外の方法に、担体にニポキシ活性化し、これ
に固定化したい物質を作用させる場合は、物質のアミノ
基、S1]基、O1l基が結合するが、これも物質と担
体とが多点で結合するために物質の立体構造に影響を与
え、生理活性を大巾に低下させることが多い。
に固定化したい物質を作用させる場合は、物質のアミノ
基、S1]基、O1l基が結合するが、これも物質と担
体とが多点で結合するために物質の立体構造に影響を与
え、生理活性を大巾に低下させることが多い。
この様に従来の方法は、固定化したい物質と担体とを、
固定化したい物質のどの部分で結合させるかを考えずに
、単に、固定化したい物質に多数存在する反応基と担体
とを結合させているものということができる。
固定化したい物質のどの部分で結合させるかを考えずに
、単に、固定化したい物質に多数存在する反応基と担体
とを結合させているものということができる。
もともと、物質を担体に強固に結合固定すれば、その分
、活性が低下するものである。換言すれば、結合固定と
活性維持とは本来両立し得ないものである。上記した既
知の方法においてもこの解は例外ではなく、いずれの方
法によっても、物質を強固に結合するとその活性の低下
ないしは消滅は避けられず、特に、酵素、蛋白質、各種
生理活性物質、免疫関連物質等の固定にはこれらの方法
は利用できないといっても過言ではない。
、活性が低下するものである。換言すれば、結合固定と
活性維持とは本来両立し得ないものである。上記した既
知の方法においてもこの解は例外ではなく、いずれの方
法によっても、物質を強固に結合するとその活性の低下
ないしは消滅は避けられず、特に、酵素、蛋白質、各種
生理活性物質、免疫関連物質等の固定にはこれらの方法
は利用できないといっても過言ではない。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、上記した欠点を一挙に解決するためになされ
たも、のであって、担体結合法(共有結合法、イオン結
合法、物理的吸着法)、架橋法、包括法(格子型、マイ
クロカプセル型)その他既知の固定化法についてそれぞ
れ検討した結果、本発明の目的を達成するには架橋法が
最適であるとの結論を得た。そして、更に各方面から深
く且つ広範に研究した結果、本発明者らは、1分子内に
2つ以上のマレイミド基を持つ化合物もしくは、1分子
内にマレイミド基とスクシンイミドエステル基の両方を
有する化合物で、固定化したい物質と担体とを結合させ
る方法により物質を固定化した時、物質の活性の低下が
あまり生じない事を見い出し、本発見を完成させるに至
った。
たも、のであって、担体結合法(共有結合法、イオン結
合法、物理的吸着法)、架橋法、包括法(格子型、マイ
クロカプセル型)その他既知の固定化法についてそれぞ
れ検討した結果、本発明の目的を達成するには架橋法が
最適であるとの結論を得た。そして、更に各方面から深
く且つ広範に研究した結果、本発明者らは、1分子内に
2つ以上のマレイミド基を持つ化合物もしくは、1分子
内にマレイミド基とスクシンイミドエステル基の両方を
有する化合物で、固定化したい物質と担体とを結合させ
る方法により物質を固定化した時、物質の活性の低下が
あまり生じない事を見い出し、本発見を完成させるに至
った。
本発明の最大の特徴は、マレイミド基をもつ化合物を物
質の固定化に用いることにある6本発明は、マレイミド
基がSH基と特異的に反応する点に着目し、これを利用
したものである。蛋白質の場合、シスチーrン残基にの
みSH基が存在するが、多くは、蛋白質内のペプチド鎖
の架橋のために、シスチンとして存在し1分子内に存在
する遊離のSR基は少ない。例えばウシ血清アルブミン
の場合、1分子存在するのみである。その他の酵素等に
ついても、アミノ基やカルボキシル基に比べてSH基の
存在量は少ない。そのために、担体に固定化された物質
は、立体構造に与える影響が少ないために、物質の活性
の低下が生じにくいものと考えられる。
質の固定化に用いることにある6本発明は、マレイミド
基がSH基と特異的に反応する点に着目し、これを利用
したものである。蛋白質の場合、シスチーrン残基にの
みSH基が存在するが、多くは、蛋白質内のペプチド鎖
の架橋のために、シスチンとして存在し1分子内に存在
する遊離のSR基は少ない。例えばウシ血清アルブミン
の場合、1分子存在するのみである。その他の酵素等に
ついても、アミノ基やカルボキシル基に比べてSH基の
存在量は少ない。そのために、担体に固定化された物質
は、立体構造に与える影響が少ないために、物質の活性
の低下が生じにくいものと考えられる。
当然のことながら、SH基を活性中心位置にもつような
生理活性物質(たとえば、S11プロテアーゼ)などの
固定化に本発明による方法は向かない。
生理活性物質(たとえば、S11プロテアーゼ)などの
固定化に本発明による方法は向かない。
しかし、その他の多くの生理活性物質の場合、上記の理
由のために、有用な固定化方法である。
由のために、有用な固定化方法である。
従来、SH基を有する物質の固定化法としては、次の反
応式で示されるように、活性化チオール担体とSll基
含有ペプチドとの結合が知られている。
応式で示されるように、活性化チオール担体とSll基
含有ペプチドとの結合が知られている。
(Carlsson、 J、、 Axen、 R,y
and Unge、 T、(1975)Eur、 J、
Biochemistry、 59.567)しか
しながら、この方法で得られる結合はジスルフィド結合
(−3−3−)であるので、生体中の還元剤(グルタチ
オン等)によって結合が解離しやすいという欠点は避け
ら九ない。
and Unge、 T、(1975)Eur、 J、
Biochemistry、 59.567)しか
しながら、この方法で得られる結合はジスルフィド結合
(−3−3−)であるので、生体中の還元剤(グルタチ
オン等)によって結合が解離しやすいという欠点は避け
ら九ない。
これに対して、チオエーテル結合(−3−)で結合した
固定物質は、生体中の還元剤に対しても解離しにくいと
考えられている。
固定物質は、生体中の還元剤に対しても解離しにくいと
考えられている。
この様に、生理活性に悪影響を与えにくい固定化方法は
、高性能のバイオリアクターとして活用しうるちのであ
る。
、高性能のバイオリアクターとして活用しうるちのであ
る。
また、固定化したい物質が、免疫源であるハプテンのキ
ャリアーである様な場合、特によく用いられるウシ血清
アルブミンの場合、アルブミンは、1分子内に60以上
のアミノ基を有し、1分子のSl基をもつ。ハプテンは
キャリアーにできるだけ多く結合したいために、アルブ
ミンのアミノ基もしくはカルボキシル基と結合させるこ
とが多い。
ャリアーである様な場合、特によく用いられるウシ血清
アルブミンの場合、アルブミンは、1分子内に60以上
のアミノ基を有し、1分子のSl基をもつ。ハプテンは
キャリアーにできるだけ多く結合したいために、アルブ
ミンのアミノ基もしくはカルボキシル基と結合させるこ
とが多い。
この様にして作製したハプテン−キャリヤー複合体には
、結合にアミノ基を用いた場合には、はとんど遊離のア
ミノ基は存在しないために、担体との結合に、アミノ基
は使用できない。
、結合にアミノ基を用いた場合には、はとんど遊離のア
ミノ基は存在しないために、担体との結合に、アミノ基
は使用できない。
そこで、ハプテンとの結合に関係しないSl基で担体と
結合する事により固定化しうる。本発明方法が有効な所
以である。
結合する事により固定化しうる。本発明方法が有効な所
以である。
この様にして固定化されたハプテン−キャリアー複合体
は、EIA (酵素免疫分析)あるいはRIA (放射
免疫分析)の固相化抗原として用いることができる。又
、抗体精製用のアフィニティーリガンドとしても用いる
ことができる。
は、EIA (酵素免疫分析)あるいはRIA (放射
免疫分析)の固相化抗原として用いることができる。又
、抗体精製用のアフィニティーリガンドとしても用いる
ことができる。
また、アフィニティークロマトグラフィーに用いるリガ
ンドを固定化する場合、アルブミン等の蛋白質に一担リ
ガントを多数結合させ、このリガンド−蛋白質複合体を
担体に結合させる事によって、一定量の担体に多くのリ
ガンドを導入することができる。
ンドを固定化する場合、アルブミン等の蛋白質に一担リ
ガントを多数結合させ、このリガンド−蛋白質複合体を
担体に結合させる事によって、一定量の担体に多くのリ
ガンドを導入することができる。
の式で示される通り、 (L、)リガンド濃度が高くな
ればなるほどKl)が高くなり、アフィニティークロマ
トグラフィーに適した担体となる。
ればなるほどKl)が高くなり、アフィニティークロマ
トグラフィーに適した担体となる。
また、アルブミン等の効果によって非特異的な吸着も減
少するものと考えられる。
少するものと考えられる。
また、本発明方法において使用することができる。1分
子内にマレイミド基を2つ以上有する化合物としては、
N、N’−(1,2−Phenylene)bisma
leimide。
子内にマレイミド基を2つ以上有する化合物としては、
N、N’−(1,2−Phenylene)bisma
leimide。
N、N’−(1,3−Phenylene)bisma
leimide、 N、N’−(1,4−Phenyl
sne)bismaleimide、 Azophen
yldimaleimide。
leimide、 N、N’−(1,4−Phenyl
sne)bismaleimide、 Azophen
yldimaleimide。
N、N’−Hexamethylenebismale
imide、 Bis(N−male−imidome
thyl)etherなどが挙げられる。
imide、 Bis(N−male−imidome
thyl)etherなどが挙げられる。
また、同じく本発明方法において使用することができる
、1分子内にマレイミド基とスクシニルイミドエステル
基の両方を有する化合物としては、N−5uccini
midyl−N−maleimiN−5uccini。
、1分子内にマレイミド基とスクシニルイミドエステル
基の両方を有する化合物としては、N−5uccini
midyl−N−maleimiN−5uccini。
N−5uccinimidyl−4−(N−malei
midoN−5uccini。
midoN−5uccini。
N−3uccimidyl−6−(N−maleimi
do)heN−3ucci。
do)heN−3ucci。
N−3uccin 1m1dy l−4−(N−ma
leimidomet l+ y l )cyclo−
hexane−1−carboxylate、 N−
5uccinimidyl−m−(N−maleimi
doN−5uccini、 N−3uccinimi
dyl−p−(N−male−imidomethyl
)−4N−3uccini、N−sulfosN−5u
lfosuccini (N−[Ila leimid
ome thy 1 )cyclohexane−1−
carboxy 1−ate、 N−succini
midyl−m−(N−maleimidoN−5uc
cini。
leimidomet l+ y l )cyclo−
hexane−1−carboxylate、 N−
5uccinimidyl−m−(N−maleimi
doN−5uccini、 N−3uccinimi
dyl−p−(N−male−imidomethyl
)−4N−3uccini、N−sulfosN−5u
lfosuccini (N−[Ila leimid
ome thy 1 )cyclohexane−1−
carboxy 1−ate、 N−succini
midyl−m−(N−maleimidoN−5uc
cini。
N−su 1fosuccini[l1idyl−p−
(N−ma leimidomethyl)−4−bu
tyrateなどが挙げられる。
(N−ma leimidomethyl)−4−bu
tyrateなどが挙げられる。
担体としては、多糖体を骨格としたもの(例。
アガロース; 5epharose(ファルマシアファ
インケミカルズ社i)、デキストラン; 3ephad
ex(同社製)、セルロース;(ワラ1へマン社製))
、合成樹脂を骨格としたもの(例、ポリスチレン、ポリ
アクリルアミド;バイオゲルP(バイオランド社製)、
ポリビニルニド−ヨーパール(東洋ソーダ社製))、ガ
ラスもしくはシリカを骨格としたもの(例、多孔性ガラ
ス、シリカゲル、多孔性ガラスのアミ゛ノシラン誘導体
)、天然物(例、コロジオン、カオリン、アルミナ、炭
素、ベントナイト、毛糸、木材)。さらには微生物の菌
体、種々の動物の赤血球等があり、これらの担体は、必
要に応じてSl基もしくはアミノ基を導入しうる。
インケミカルズ社i)、デキストラン; 3ephad
ex(同社製)、セルロース;(ワラ1へマン社製))
、合成樹脂を骨格としたもの(例、ポリスチレン、ポリ
アクリルアミド;バイオゲルP(バイオランド社製)、
ポリビニルニド−ヨーパール(東洋ソーダ社製))、ガ
ラスもしくはシリカを骨格としたもの(例、多孔性ガラ
ス、シリカゲル、多孔性ガラスのアミ゛ノシラン誘導体
)、天然物(例、コロジオン、カオリン、アルミナ、炭
素、ベントナイト、毛糸、木材)。さらには微生物の菌
体、種々の動物の赤血球等があり、これらの担体は、必
要に応じてSl基もしくはアミノ基を導入しうる。
例えば、OH基を有する担体には1次の反応式で示すよ
うにして容易にSl基を導入することができる。
うにして容易にSl基を導入することができる。
また、アミノ基を導入したい場合には、次の反応式で示
すように、上記B工程においてアンモニアを作用させれ
ばよい。
すように、上記B工程においてアンモニアを作用させれ
ばよい。
この他にも担体にアミノ基もしくはSH基を導入する方
法は多種類有り、必要に応じて適当な方法が選択しつる
。
法は多種類有り、必要に応じて適当な方法が選択しつる
。
以下実施例を挙げ、本発明を説明する。
実施例−1担体の作製
a) SH基を持つ担体の作製
湿重量90gのトーヨーパールIIW−65に、90m
Qの1゜4−ブタンジオールグリシジルエーテルと、9
0−の180+ngのNaBH4を含む0.6M Na
OHを加え、8時間25℃のインキュベーター中で振ど
うする。反応後、担体を純水でよく洗い、270a+Q
の1.3M Na、S20.を加え、25℃で一夜振と
うする。振どう後、 0.IN塩酸でpl+を7.0に
調整する。再度担体を純水でよく洗い、270a+Qの
25mMジチオスレイトールを加え、37’C90分間
還元する。次いで3Qの1mMのEDTAを含む0.1
Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH6,0でよく洗浄し、
SH基をもつトーヨーパールH1tl−65を得た。
Qの1゜4−ブタンジオールグリシジルエーテルと、9
0−の180+ngのNaBH4を含む0.6M Na
OHを加え、8時間25℃のインキュベーター中で振ど
うする。反応後、担体を純水でよく洗い、270a+Q
の1.3M Na、S20.を加え、25℃で一夜振と
うする。振どう後、 0.IN塩酸でpl+を7.0に
調整する。再度担体を純水でよく洗い、270a+Qの
25mMジチオスレイトールを加え、37’C90分間
還元する。次いで3Qの1mMのEDTAを含む0.1
Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH6,0でよく洗浄し、
SH基をもつトーヨーパールH1tl−65を得た。
生成物は、1gのトーヨーバールに約60μmolのS
l+基をもつ。
l+基をもつ。
b) アミノ基を持つ担体の作製
湿重190gのトーヨーバールl1ld−65ニ、90
mQの1゜4−ブタンジオールグリシジルエーテルと、
90mQの180mgのNaBH4を含む0.6M N
a0IIを加え、8時間25℃のインキュベーター中で
振とうする。反応後、担体を純水でよく洗い、 135
mQの濃アンモニア水を加え、40℃で90分間振とう
する。振どう後、純水でよく洗浄し、アミノ基をもつト
ーヨーパール1(リー65を得た。
mQの1゜4−ブタンジオールグリシジルエーテルと、
90mQの180mgのNaBH4を含む0.6M N
a0IIを加え、8時間25℃のインキュベーター中で
振とうする。反応後、担体を純水でよく洗い、 135
mQの濃アンモニア水を加え、40℃で90分間振とう
する。振どう後、純水でよく洗浄し、アミノ基をもつト
ーヨーパール1(リー65を得た。
実施例−2BSA(ウシ血清アルブミン)の固定化1m
M EDTAを含む0.1Mリン酸緩衝液、pl+6.
0の5+++Qに溶解した25mgのBSAに、N、N
’−0−phenylanedi−maleimide
2.5Bと50pQのジメチルスルフオキシドを含む
上記緩衝液5mQを加え、30℃で20分間反応する。
M EDTAを含む0.1Mリン酸緩衝液、pl+6.
0の5+++Qに溶解した25mgのBSAに、N、N
’−0−phenylanedi−maleimide
2.5Bと50pQのジメチルスルフオキシドを含む
上記緩衝液5mQを加え、30℃で20分間反応する。
反応後、2001n+2のセファデックスG−25のカ
ラムにて、余剰のN、N’−0−phenylened
i−maleimideを除く。得られたマレイミド化
BSAの20mgと、実施例−1のa)で得たSH基を
もつトーヨーバールIn−65の2g(湿重量)とを上
記緩衝液中で混合し、4℃で40時時間上うする。反応
液をヌッチェで濾過し、トーヨーパールHW−65に固
定化されたBSAを得た。濾過され、結合しなかったB
SA量と添加BSA量との差から、担体2g当り12m
gのBSAが固定化できた。
ラムにて、余剰のN、N’−0−phenylened
i−maleimideを除く。得られたマレイミド化
BSAの20mgと、実施例−1のa)で得たSH基を
もつトーヨーバールIn−65の2g(湿重量)とを上
記緩衝液中で混合し、4℃で40時時間上うする。反応
液をヌッチェで濾過し、トーヨーパールHW−65に固
定化されたBSAを得た。濾過され、結合しなかったB
SA量と添加BSA量との差から、担体2g当り12m
gのBSAが固定化できた。
実施例−3ホスホリルコリン−BSAの固定化ホスホリ
ルコリンは、C反応性蛋白質に特異的な親和リガンドで
あり、ホスホリルコリンを、還元アミノ化反応により、
BSAに結合させたものがホスホリルコリン−BSAで
ある。BSAの代りにホスホリルコリン−BSAを用い
、他は実施例−1と同様に行った。担体2g当り8Bの
ホスホリルコリン−BSAが固定化できた。
ルコリンは、C反応性蛋白質に特異的な親和リガンドで
あり、ホスホリルコリンを、還元アミノ化反応により、
BSAに結合させたものがホスホリルコリン−BSAで
ある。BSAの代りにホスホリルコリン−BSAを用い
、他は実施例−1と同様に行った。担体2g当り8Bの
ホスホリルコリン−BSAが固定化できた。
実施例−4β−ガラクトシダーゼの固定化β−D−ガラ
クトシダーゼ(大腸菌由来)5mgと1mMEDTAを
含む0.1Mリン酸緩衝液、PH6,0の1mQに、0
.5gのN、N’−0−phenylenedimal
eimideと10μgのジメチルホルムアミドを含む
上記緩衝液1社加え30℃で20分間反応する。反応後
40mQのセファデックスG−25カラムにて余剰のN
、N’−0−phenylenedimale−imi
deを除去する。得られたマレイミド化β−D−ガラク
トシダーゼ4 、2mgと、実施例−1のa)で得たS
H基を持つトーヨーパールHリー65の2g(湿重量)
とを ゛上記緩衝液中で混合し、4℃で18時時間上
うする。
クトシダーゼ(大腸菌由来)5mgと1mMEDTAを
含む0.1Mリン酸緩衝液、PH6,0の1mQに、0
.5gのN、N’−0−phenylenedimal
eimideと10μgのジメチルホルムアミドを含む
上記緩衝液1社加え30℃で20分間反応する。反応後
40mQのセファデックスG−25カラムにて余剰のN
、N’−0−phenylenedimale−imi
deを除去する。得られたマレイミド化β−D−ガラク
トシダーゼ4 、2mgと、実施例−1のa)で得たS
H基を持つトーヨーパールHリー65の2g(湿重量)
とを ゛上記緩衝液中で混合し、4℃で18時時間上
うする。
反応液をヌッチェで濾過し、トーヨーパールH1il−
65に固定化されたβ−ガラクトシダーゼを得た。
65に固定化されたβ−ガラクトシダーゼを得た。
濾過され、結合しなかったβ−ガラクトシダーゼと添加
β−ガラクトシダーゼとの差から、担体2gに3.8m
g固定化できた。活性は82%保持されていた。
β−ガラクトシダーゼとの差から、担体2gに3.8m
g固定化できた。活性は82%保持されていた。
実施例−5ペルオキシダーゼの固定化
ペルオキシダーゼ(西洋ワサビ) 6 mgを含む0.
1Mリン酸緩衝液pH7,01a+Qに、50 PHの
GMBS (N−(γ−maleimidobutyl
oxy succinimide)を含むN、N−ジメ
チルホルムアミドの100μΩを添加し、30℃で30
分間反応する。反応後40mQのセファデックスG−2
5カラムにて余剰のGMBSを除去する。得られたマレ
イミド化ペルオキシダーゼ5.1Bと、実施例−1のa
)で得たSH基を持つトーヨーパールHトロ5の2g(
湿重量)とを1mHのEDTAを含む0.1Mリン酸緩
衝液p)! 6.05n+Q中で混合し、4℃で20時
間振とつする。反応液をヌノチェで濾過し、トーヨーパ
ールH1j−65に固定化されたペルオキシダーゼを得
た。濾過され、結合しなかったペルオキシダーゼと添加
したペルオキシダーゼとの差から、担体2gに4.1m
g固定化できた。固定化されたペルオキシダーゼは、9
1%活性を保持していた。
1Mリン酸緩衝液pH7,01a+Qに、50 PHの
GMBS (N−(γ−maleimidobutyl
oxy succinimide)を含むN、N−ジメ
チルホルムアミドの100μΩを添加し、30℃で30
分間反応する。反応後40mQのセファデックスG−2
5カラムにて余剰のGMBSを除去する。得られたマレ
イミド化ペルオキシダーゼ5.1Bと、実施例−1のa
)で得たSH基を持つトーヨーパールHトロ5の2g(
湿重量)とを1mHのEDTAを含む0.1Mリン酸緩
衝液p)! 6.05n+Q中で混合し、4℃で20時
間振とつする。反応液をヌノチェで濾過し、トーヨーパ
ールH1j−65に固定化されたペルオキシダーゼを得
た。濾過され、結合しなかったペルオキシダーゼと添加
したペルオキシダーゼとの差から、担体2gに4.1m
g固定化できた。固定化されたペルオキシダーゼは、9
1%活性を保持していた。
実施例−6ホスホリルコリン−BSAの固定化実施例−
1のb)で得たアミノ基を持つトーヨーパールflu−
652g(湿重量)を0.1Mリン酸緩衝液、pH7,
0で充分に平衡化する。50μHのEMC3(N−(ε
−maleirnidocaproyloxy)suc
cinimido)を含むN、N’−ジメチルホルムア
ミド2+aQを添加し、30℃で30分間反応する。得
られたマレイミド化上−ヨーパールHW−65を1mH
のEDTAを含む0.1Mリン酸緩衝液pH6,0で洗
浄し、平衡化する。10mgのホスホリルコリン−BS
Aを含む0.1Mリン酸緩衝液PH6,04aI(lを
加え4℃で48時時間上うする。反応液をヌツチェで濾
過し、トーヨーバールH1tl−65に固定化されたホ
スホリルコリン−BSAを得た。濾過され、結合しなか
ったホスホリルコリン−BSAの量と添加したホスホリ
ルコリン−BSAとの差から担体2g当り3.1mgの
ホスホリルコリン−BSAが固定化された。
1のb)で得たアミノ基を持つトーヨーパールflu−
652g(湿重量)を0.1Mリン酸緩衝液、pH7,
0で充分に平衡化する。50μHのEMC3(N−(ε
−maleirnidocaproyloxy)suc
cinimido)を含むN、N’−ジメチルホルムア
ミド2+aQを添加し、30℃で30分間反応する。得
られたマレイミド化上−ヨーパールHW−65を1mH
のEDTAを含む0.1Mリン酸緩衝液pH6,0で洗
浄し、平衡化する。10mgのホスホリルコリン−BS
Aを含む0.1Mリン酸緩衝液PH6,04aI(lを
加え4℃で48時時間上うする。反応液をヌツチェで濾
過し、トーヨーバールH1tl−65に固定化されたホ
スホリルコリン−BSAを得た。濾過され、結合しなか
ったホスホリルコリン−BSAの量と添加したホスホリ
ルコリン−BSAとの差から担体2g当り3.1mgの
ホスホリルコリン−BSAが固定化された。
実施例−7グルコースオキシダーゼの固定化グルコース
オキシダーゼ(A、 niger)10mgを含む0.
1Mリン酸緩衝液、 pH7,01mNに、50μHの
GMBS(N−(’I−maleimidobutyL
oxy)succinimide)を含むN、N−ジメ
チルホルムアミドの100μQを添加し、30℃で30
沓間反応する。反応後、40mQのセファデックスG−
25カラムにて余剰のGMBSを除去する。得られたマ
レイミド化グルコースオキシダーゼ8.2mgと、実施
例−1のa)で得たSH基をもつトーヨーパール+11
−65の3g(湿重量)とを、1鱈のEDTAを含む0
.1Mリン酸緩衝液、 pl(6,0中で混合し、4℃
で40時間振とうする。反応液をヌッチェで濾過し、ト
ーヨーパールHトロ5に固定化されたグルコースオキシ
ダーゼを得た。担体3gに6.1mgのグルコースオキ
シダーゼが固定化できた。固定化されたグルコースオキ
シダーゼは、73%活性を保持していた。
オキシダーゼ(A、 niger)10mgを含む0.
1Mリン酸緩衝液、 pH7,01mNに、50μHの
GMBS(N−(’I−maleimidobutyL
oxy)succinimide)を含むN、N−ジメ
チルホルムアミドの100μQを添加し、30℃で30
沓間反応する。反応後、40mQのセファデックスG−
25カラムにて余剰のGMBSを除去する。得られたマ
レイミド化グルコースオキシダーゼ8.2mgと、実施
例−1のa)で得たSH基をもつトーヨーパール+11
−65の3g(湿重量)とを、1鱈のEDTAを含む0
.1Mリン酸緩衝液、 pl(6,0中で混合し、4℃
で40時間振とうする。反応液をヌッチェで濾過し、ト
ーヨーパールHトロ5に固定化されたグルコースオキシ
ダーゼを得た。担体3gに6.1mgのグルコースオキ
シダーゼが固定化できた。固定化されたグルコースオキ
シダーゼは、73%活性を保持していた。
(発明の効果)
本発明は、1分子内に2つ以上のマレイミド基を持つ化
合物もしくは、1分子内にマレイミド基とスクシンイミ
ドエステル基の両方を有する化合物で、固定化したい物
質と担体とを結合させるという全く新規な構成を採用し
たことによって、各種の物質を担体に強固に固定するこ
とができ、その際物質が本来有している活性その他の有
用な性質は全くそこなうことがないという著効を奏する
のである。
合物もしくは、1分子内にマレイミド基とスクシンイミ
ドエステル基の両方を有する化合物で、固定化したい物
質と担体とを結合させるという全く新規な構成を採用し
たことによって、各種の物質を担体に強固に固定するこ
とができ、その際物質が本来有している活性その他の有
用な性質は全くそこなうことがないという著効を奏する
のである。
したがって1本発明は、特に1強固に固定すると活性が
強く低下するような物質、例えば、各種蛋白質、酵素、
生理活性物質、ペプチド系医薬、抗原、抗体、ハプテン
、菌体、細胞等の固定化に特に有効である。
強く低下するような物質、例えば、各種蛋白質、酵素、
生理活性物質、ペプチド系医薬、抗原、抗体、ハプテン
、菌体、細胞等の固定化に特に有効である。
本発明によれば、これらの物質は担体に強固に結合して
いて容易に離脱することがなく、しかも活性の低下や材
滅がないという著効が奏されるので、例えば次のような
用途に広く利用することができる:物質の精製、化学的
製造、生合成1分析、測定、クロマトグラフィー、透析
、人工臓器、プラズマフェレーシス等。
いて容易に離脱することがなく、しかも活性の低下や材
滅がないという著効が奏されるので、例えば次のような
用途に広く利用することができる:物質の精製、化学的
製造、生合成1分析、測定、クロマトグラフィー、透析
、人工臓器、プラズマフェレーシス等。
とりわけ、本発明は、バイオテクノロジーの各技術分野
において非常に重要な役割を果すものであって、その効
果の顕著性ははかり知れないものがある。
において非常に重要な役割を果すものであって、その効
果の顕著性ははかり知れないものがある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、物質と、担体とを、1分子内に2つ以上のマレイミ
ド基を持つ化合物で架橋することを特徴とする物質の固
定化方法。 2、物質と、担体とを、1分子内にマレイミド基とスク
シンイミドエステル基の両方を有する化合物で架橋する
ことを特徴とする物質の固定化方法。 3、担体に不溶性担体を用いる事を特徴とする特許請求
の範囲第1又は第2項記載の方法。 4、物質が特定化合物により修飾された又は修飾されな
い蛋白質である事を特徴とする特許請求の範囲第1又は
第2項記載の方法。 5、蛋白質が酵素である事を特徴とする特許請求の範囲
第4項記載の方法。 6、蛋白質がアルブミンである事を特徴とする特許請求
の範囲第4項記載の方法。 7、特定化合物が親和性リガンド又はホスホリルコリン
であることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の方
法。 8、酵素がβ−ガラクトシダーゼであることを特徴とす
る特許請求の範囲第5項又は第6項記載の方法。 9、酵素がグルコースオキシダーゼであることを特徴と
する特許請求の範囲第5項記載の方法。 10、酵素がペルオキシダーゼであることを特徴とする
特許請求の範囲第5項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20162186A JPH0797988B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 物質の固定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20162186A JPH0797988B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 物質の固定化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6359891A true JPS6359891A (ja) | 1988-03-15 |
JPH0797988B2 JPH0797988B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16444097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20162186A Expired - Lifetime JPH0797988B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 物質の固定化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0797988B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04132831U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-09 | 株式会社タチエス | 自動車用シートの体重調節装置 |
JP2005287354A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Japan Science & Technology Agency | バイオリアクター用担体およびこれを用いたバイオリアクター |
WO2015020159A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 宇部興産株式会社 | タンパク質及びその製造方法、並びにタンパク質活性評価方法 |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP20162186A patent/JPH0797988B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04132831U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-09 | 株式会社タチエス | 自動車用シートの体重調節装置 |
JP2005287354A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Japan Science & Technology Agency | バイオリアクター用担体およびこれを用いたバイオリアクター |
WO2015020159A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 宇部興産株式会社 | タンパク質及びその製造方法、並びにタンパク質活性評価方法 |
JPWO2015020159A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2017-03-02 | 宇部興産株式会社 | タンパク質及びその製造方法、並びにタンパク質活性評価方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0797988B2 (ja) | 1995-10-25 |
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