JPWO2005059166A1 - 環境中のアレルゲンの測定方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 材料
ダニ凍結虫体(Mite dermatophagoides farinae)(エル・エス・エル社製)
プロテアーゼ基質(Boc-Val-Leu-Lys-MCA(株式会社ペプチド研究所製))
L-システイン
ダニ凍結虫体は200 mg/mlにリン酸緩衝液または水に懸濁し、適宜リン酸緩衝液で希釈を行なった。それぞれ180μLに対し100 mMのL-システイン20μL(測定対象であるシステインプロテアーゼの-SH基を還元状態にするために従来から一般的に添加されている)を加え37℃で10分間培養を行なった。ここから40μLを取出し、10 mMにジメチルスルフォキシド(DMSO)で溶解した基質10μLと混合し、さらに37℃で30分間培養した。反応を終了する為に10%酢酸溶液を100μL加えた。プレートリーダーを用いて波長355 nmで励起を行ない、460 nmにおける蛍光強度を測定した。
y=((A-D)/(1+(x/C)^B))+D
A=3.4402, B=1.456, C=70590.62, D=0.08607963
このとき相関係数は0.996であった。この曲線から、本実施例の方法により、少なくとも、ダニ虫体濃度が約2 mg/mlないし200 mg/mlの範囲でダニ抗原の定量が可能であることがわかる。
(1) 材料
ハウスダスト(掃除機回収粉塵)
プロテアーゼ基質(Boc-Val-Leu-Lys-MCA(株式会社ペプチド研究所製))
掃除機回収粉塵は10mg/mlにリン酸緩衝液に懸濁し孔径1μmのろ紙で濾過を行なったろ液を用いた。ろ液は3倍ずつ6段階に希釈を行なった。それぞれ40μLに対し10mMにDMSOで溶解した基質2μLと混合し、37℃で30分間培養した。プレートリーダーを用いて波長355 nmで励起を行ない、460 nmにおける蛍光強度を測定した。
y=((A-D)/(1+(x/C)^B))+D
A=1203.294, B=1.374, C=6.672, D=44792.84
この曲線から、本実施例の方法により、少なくとも、ハウスダスト濃度が約1mg/mlないし10 mg/mlの範囲でハウスダスト中のダニ抗原の定量が可能であることがわかる。
(1) 材料
プロテアーゼ基質(Boc-Val-Leu-Lys-MCA(株式会社ペプチド研究所製))
L-システイン
アガロース、粘着シート、直径9 cmプラスチックプレート
試料
カーペット、窓枠周辺、床コーナーの粉塵(いずれも住宅室内において採取)
リン酸緩衝液18mlに対しアガロースを0.4 g加え、電子レンジで加熱溶解し、60℃まで溶液を冷却し、100mMのL-システインを2 ml加えた。これをプラスチックプレートに注いで冷まし固めた。ここに10mMにDMSOで溶解した基質20μLをコーンラージ棒を用いて塗布した。室内のカーペット、窓枠周辺、床コーナーに数センチ角の粘着シートを貼付し、粉塵を採取した(図10)。これらと、対照となる粉塵を採取していない粘着シートを上述のアガロースプレートに貼り付け、貼付直後及び37℃で30分間培養を行なったものをCCDカメラ励起波長365 nmで励起し得られた画像をUVイルミネーターで観察を行った。結果を図11及び図12に示す。いずれも目視においては無数の粉塵が採取されているにも関わらず、検出されているのはその内の一部であり、またその量はカーペット及び床コーナーにおいて多量、窓枠周辺においては少量が検出されていることが分る。窓枠周辺の粉塵は砂等、外気に由来するものが多く含まれていると考えられ、ダニ抗原を少量のみしか含まない結果は妥当である。この実施例においてはシステインプロテアーゼの定量に基づいたものであり、検出されているものは主にダニ抗原である。
(1) 材料
プロテアーゼ基質(Boc-Val-Leu-Lys-MCA(株式会社ペプチド研究所製))
L-システイン
試料
ダニ凍結虫体(Mite dermatophagoides farinae)(エル・エス・エル社製)
微量のダニ凍結虫体または掃除機回収粉塵を観察用シャーレに採取し、36μLのリン酸緩衝液と4μLのL-システイン、及び5 μlの基質を加えたものを顕微鏡において位相差像または蛍光像(励起:Arレーザー、CFP用フィルター)を得た。結果を図13.1及び13.2に示す。位相差像(図13.1)と蛍光像(図13.2)の比較によるとダニ虫体のうちの特に消化器官において蛍光強度が高い。このことは本方法によりDerfIを含むアレルゲンが特異的に検出されていることを示唆する。
(1) 材料
プロテアーゼ基質(Boc-Val-Leu-Lys-MCA(株式会社ペプチド研究所製))
L-システイン
試料
掃除機回収粉塵
掃除機回収粉塵を観察用シャーレに採取し、36μLのリン酸緩衝液と4μLのL-システイン、及び5μLの基質を加えたものを顕微鏡において位相差像または蛍光像(励起:Arレーザー、CFP用フィルター)を得た。図14.1及び14.2に示す。相差像(図14.1)と蛍光像(図14.2)の比較からは掃除機回収粉塵中の全てではなく、一部においてのみ蛍光が検出されている。主にダニ抗原が検出されているものと考えられる。
(1) 材料
ハウスダスト(掃除機回収粉塵)
プロテアーゼ基質(Bz-DL-Arg-pNA.HCl)(株式会社ペプチド研究所製)
掃除機回収粉塵は10mg/mlにリン酸緩衝液に懸濁し孔径1μmのろ紙で濾過を行なったろ液を用いた。ろ液は3倍ずつ6段階に希釈を行なった。180μLに対し10mMにDMSOで溶解した基質20μLと混合し、37℃で一晩培養した。発色したプレートを下方からスキャナーにて取込んだところ、試料濃度が高いウェルにおいて目視にて黄色い発色が観察された。また、プレートリーダーによる405 nmにおける吸光度測定を行なった。結果を図15に示す。この曲線は掃除機回収ゴミ量をxとし、吸光度をyとすると以下の様に近似することができる。
y=((A-D)/(1+(x/C)^B))+D
A=0.061, B=1.398, C=5.059, D=0.575
この曲線から、本実施例の方法により、少なくとも、ハウスダスト濃度が約1mg/mlないし10 mg/mlの範囲でハウスダスト中のダニ抗原の定量が可能であることがわかる。
(1) 材料
スギ花粉(Cedar Pollen-Cj Japanese Cedar)(エル・エス・エル社製)
プロテアーゼ基質としてLeu-MCA及びBoc-Val-Leu-Lys-MCA(いずれも株式会社ペプチド研究所製)
スギ花粉は1 mg/mlにリン酸緩衝液に懸濁し、適宜リン酸緩衝液で希釈を行なった。それぞれ45μLに対し10mMにDMSOで溶解した基質5μLと混合し、37℃で15分間培養した。プレートリーダーを用いて波長355nmで励起を行ない、460nmにおける蛍光強度を測定した。
y=((A-D)/(1+(x/C)^B))+D
A=3943.221, B=1.374, C=169.224, D=4939.37
またこのとき相関係数は0.997であった。
この曲線から、本実施例の方法により、少なくとも、スギ花粉濃度が約50μg/mlないし1000μg/mlの範囲でスギ花粉の定量が可能であることがわかる。
(1) 材料
スギ花粉抽出物(Cedar Pollen Extrace-Cj)(エル・エス・エル社製)
プロテアーゼ基質としてLeu-MCA及びBoc-Val-Leu-Lys-MCA(いずれも株式会社ペプチド研究所製)
スギ花粉抽出物はスギ花粉を0.125 M NaHCO3 (pH8)で16時間撹拌し、さらに軽くホモジェナイズしたものの遠心上澄画分である。これを666μg/mlに5 mM ホウ酸緩衝液(pH8.0)0.9% NaClに懸濁し、これをさらに適宜リン酸緩衝液で希釈を行なった。試料それぞれ45μLに対し10 mMにDMSOで溶解した基質5μLと混合し、37℃で15分間培養した。プレートリーダーを用いて波長355 nmで励起を行ない、460 nmにおける蛍光強度を測定した。
y=((A-D)/(1+(x/C)^B))+D
A=3134.98, B=0.932, C=371.278, D=25315.2
(1) 材料
ダニ抽出物Df(Mite dermatophagoides farinae)(リン酸緩衝液で抽出し、可溶画分を凍結乾燥したもの)(エル・エス・エル社製)
プロテアーゼ基質(Met-MCA, Boc-Gln-Ala-Arg-MCA, Boc-Val-Leu-Lys-MCA, Bz-Arg-MCA, Glt-Ala-Ala-Phe-MCA(Gltはグルタリル)(いずれも株式会社ペプチド研究所製))
ダニ1 mg/mlにリン酸緩衝液または水に懸濁し、適宜リン酸緩衝液で希釈を行なった。それぞれ50μLに対し10 mMにジメチルスルフォキシド(DMSO)で溶解した基質5μLと混合し、さらに室温で一晩培養した。プレートリーダーを用いて波長355 nmで励起を行ない、460 nmにおける蛍光強度を測定した。
酵素切断により色変わりを起こす基質を合成した。クレジルバイオレット、サフラニンO、メチレンバイオレット3RAXのアミノ基に、以下の方法により、ロイシン、またはメチオニンをアミド結合により結合させた。すなわち、色素分子(終濃度0.1M)とアミノ基をBocで保護したアミノ酸(終濃度0.2M)を、カルボニルジイミダゾール(終濃度0.1M)を縮合剤として用いて、室温で1日塩化メチレン又はDMF中で反応させ、アミド結合を形成させた。反応後トリフルオロ酢酸(50%)/塩化メチレン(50%)を用いて脱保護した。
Claims (26)
- 環境中の生物由来アレルゲンの測定方法において、該アレルゲンのプロテアーゼ活性を測定することにより前記生物由来のアレルゲンを測定することを特徴とする測定方法。
- 前記アレルゲンがダニ若しくはダニ由来物、又は花粉である請求項1又は2記載の方法。
- 前記花粉がスギ花粉である請求項2記載の方法。
- 大気中、室内空気中、床、壁、窓、窓枠、敷物、寝具類、繊維製品、家具類、粉塵又はハウスダスト中のアレルゲンを測定する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
- 酵素活性測定に用いられる、該酵素の基質が、酵素反応の結果、蛍光の発光又は吸光度の変化をもたらす基質である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
- 被測定物中のアレルゲンを、前処理を行なうことなく前記酵素の基質と接触させる請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記基質が、支持体に担持され、被測定物を、該支持体と接触させる請求項6記載の方法。
- 前記支持体が多孔性支持体である請求項6記載の方法。
- 環境中の生物由来アレルゲンの測定器具であって、多孔性支持体中に、前記アレルゲンが有するプロテアーゼ活性の測定に用いられる該プロテアーゼの基質が担持されて成り、該基質が、酵素反応の結果、蛍光の発光又は吸光度の変化をもたらす基質である、環境中のアレルゲン測定用器具。
- 前記アレルゲンがダニ若しくはダニ由来物、又は花粉である請求項9記載の器具。
- 環境中の生物由来アレルゲンの測定装置であって、請求項9又は10記載の器具と、前記多孔性担体の蛍光又は吸光度の変化を測定する光学的測定手段とを具備する、測定装置。
- 前記器具に、被測定物を導く手段をさらに含む請求項11記載の測定装置。
- 環境中の生物由来アレルゲンの測定装置であって、前記アレルゲンが有するプロテアーゼ活性の測定に用いられる該プロテアーゼの基質の溶液を収容する容器と、該溶液の蛍光又は吸光度の変化を測定する光学的測定手段とを具備し、前記基質が、酵素反応の結果、蛍光の発光又は吸光度の変化をもたらす基質である、測定装置。
- 前記容器に、被測定物を導く手段をさらに含む請求項13記載の測定装置。
- 測定対象であるアレルゲンを、緩衝液容器中に収容された緩衝液に導き、該緩衝液を前記溶液に導く請求項14記載の測定装置。
- 環境中の生物由来アレルゲンの測定装置であって、前記アレルゲンが有するプロテアーゼ活性の測定に用いられる該プロテアーゼの基質を収容する容器と、該溶液の蛍光又は吸光度の変化を測定する光学的測定手段とを具備し、前記基質が、酵素反応の結果、蛍光の発光又は吸光度の変化をもたらす基質である、測定装置。
- 測定対象であるアレルゲンを、緩衝液容器中に収容された緩衝液に導き、該緩衝液を前記溶液に導く請求項16記載の測定装置。
- 前記基質が、少なくとも1個のアミノ基を有する着色色素のアミノ基のうち少なくとも1個のアミノ基に、アミノ酸又はオリゴペプチドがアミド結合した着色化合物である請求項5記載の方法。
- 前記基質が、少なくとも1個のアミノ基を有する着色色素のアミノ基のうち少なくとも1個のアミノ基に、アミノ酸がアミド結合した着色化合物である請求項18記載の方法。
- 前記着色色素がクレジルバイオレット、サフラニンO又はメチレンバイオレット3RAXである請求項18又は19記載の方法。
- 前記基質が、少なくとも1個のアミノ基を有する着色色素のアミノ基のうち少なくとも1個のアミノ基に、アミノ酸又はオリゴペプチドがアミド結合した着色化合物である請求項9記載の測定器具。
- 前記基質が、少なくとも1個のアミノ基を有する着色色素のアミノ基のうち少なくとも1個のアミノ基に、アミノ酸がアミド結合した着色化合物である請求項21記載の測定器具。
- 前記着色色素がクレジルバイオレット、サフラニンO又はメチレンバイオレット3RAXである請求項21又は22記載の測定器具。
- 前記基質が、少なくとも1個のアミノ基を有する着色色素のアミノ基のうち少なくとも1個のアミノ基に、アミノ酸又はオリゴペプチドがアミド結合した着色化合物である請求項9ないし17のいずれか1項に記載の測定装置。
- 前記基質が、少なくとも1個のアミノ基を有する着色色素のアミノ基のうち少なくとも1個のアミノ基に、アミノ酸がアミド結合した着色化合物である請求項24記載の測定装置。
- 前記着色色素がクレジルバイオレット、サフラニンO又はメチレンバイオレット3RAXである請求項18又は19記載の測定装置。
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