KR20050026396A - Rapid detection of bt-cry toxins - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 측방 유동 스트립 상에서 종자 또는 식물 조직내 결정상 독소 Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab를 검출하기 위해 폴리클로날 항체를 사용하는 고속 면역크로마토그래피 분석법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 네이티브 바실러스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) 균주로부터 분리된 결정상 독소 및 결정상 독소에 대해 유도된(raised) 폴리클로날 항체의 사용 방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로 말해서, 본 발명은 수동 스트라이핑 방법을 이용한 단순화된 개발 및 두 상이한 동물 - 염소와 토끼에서 유도된 항원-친화성 및 단백질-A 친화성 정제된 폴리클로날 IgG의 사용에 의한 분석의 대폭적으로 증진된 특이성과 정확성에 관한 것이다. 본 발명은 cry 독소를 검출하기 위한 포획 리간드로서 인시목 곤충으로부터의 결정상 독소 수용체의 용도를 포함한다. 본 발명은 또한 단일 스트립 상에서 두 결정상 독소의 동시 검출을 촉진한다.The present invention relates to high speed immunochromatographic assays using polyclonal antibodies to detect crystalline toxins Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab in seeds or plant tissues on lateral flow strips. In particular, the present invention relates to the use of crystalline toxins isolated from native Bacillus thuringiensis strains and polyclonal antibodies raised against crystalline toxins. More specifically, the present invention provides a broad range of simplified development using a manual striping method and analysis by the use of antigen-affinity and protein-A affinity purified polyclonal IgG derived from two different animals-goat and rabbit. To enhanced specificity and accuracy. The present invention includes the use of crystalline toxin receptors from insects of the forest as capture ligands for detecting cry toxins. The present invention also facilitates the simultaneous detection of two crystalline toxins on a single strip.
토양 박테리아인 바실러스 투린지엔시스는 곤충 해충에는 유독하지만 숙주 식물과 환경에는 무해한 일부 단백질 결정을 생성한다. 박테리아로부터 분리된 유전자를 이용한 숙주 식물의 유전자 형질전환은 그들로 하여금 상기 독소를 합성하여 곤충 해충과 투쟁할 수 있게 한다. 바실러스 투린지엔시스로부터 분리된 유전자(통상적으로는 Bt-유전자로도 알려져 있음)는 해충 내성 프로그램을 위한 품종 개량에서 목화(Gossypium hirsutum) 및 몇몇 타 작물을 형질전환시키는 데 사용되어 왔으며, 그러한 유전자 형질전환에 가장 일반적으로 사용되는 것들로는 cry1Ac, cry1Ab, cry1Aa, cry2Aa 및 Cry2Ab와 같은 유전자가 있다.Soil bacterium Bacillus thuringiensis produces some protein crystals that are toxic to insect pests but harmless to host plants and the environment. Genetic transformation of host plants with genes isolated from bacteria allows them to synthesize the toxin and fight insect pests. Genes isolated from Bacillus thuringiensis (commonly also known as Bt-genes) have been used to transform cotton ( Gossypium hirsutum ) and several other crops in breed improvement for pest resistance programs. The most commonly used for conversion are genes such as cry1Ac, cry1Ab, cry1Aa, cry2Aa and Cry2Ab.
품종 개량 프로그램의 성공을 위해서는 식물의 유전자 형질전환의 확인이 필수이며 이를 수행하기 위한 몇가지 분자적 방법이 있다. 또한, 형질전환 식물에서 독소의 발현은 독소가 곤충 해충의 표적 종에 대한 독성 효과를 보유함에 따라 극히 중요하다. 해충 방제가 효과적이고 따라서 독소 발현의 검출이 동등하게 중요한 경우 트랜스제닉 식물에서 Cry1Ac 발현은 가장 중요한 속성이다. 독소의 발현은 일반적으로 표준 ELISA 방법을 이용하여 정량되며, 더욱이, 트랜스진의 발현을 검출하기 위한 면역크로마토그래피 방법의 출현으로 고속 시험이 가능해졌다. 그러나, 면역크로마토그래피 스트립은 모노클로날 항체와 수 종의 장비 사용을 수반하는 과정에 의해 제조될 경우 비용이 많이 든다.Identification of the plant's genetic transformation is essential for the success of the breed improvement program and there are several molecular ways to accomplish this. In addition, the expression of toxins in transgenic plants is extremely important as the toxins have a toxic effect on the target species of insect pests. Cry1Ac expression is the most important attribute in transgenic plants where pest control is effective and thus detection of toxin expression is equally important. Toxin expression is generally quantified using standard ELISA methods, and furthermore, high-speed testing has been made possible by the emergence of immunochromatographic methods for detecting expression of transgenes. However, immunochromatographic strips are expensive if they are produced by a process involving the use of monoclonal antibodies and several types of equipment.
도 1. 단일 Cry 독소 검출을 위한 측방 유동 조립체의 개략도1.Schematic diagram of the lateral flow assembly for single Cry toxin detection
1. 샘플 흡수 패드1. Sample absorbent pad
2. 대조 라인: 대조 라인: 대조 라인은 분석 포맷에 의하여 염소 항-토끼 IgG 또는 토끼 항-염소 IgG이다.2. Control line: Control line: Control line is goat anti-rabbit IgG or rabbit anti-goat IgG by the assay format.
3. Cry1Ab/Cry1Ac 또는 Cry2Aa/Cry2Ab에 대한 샘플 라인: 샘플 라인: 샘플 포획 라인은 인시목 유충으로부터 분리된 결정상 독소(Cry1Ac/Ab/Cry2Aa/Cry2Ab) 또는 Cry 독소 수용체 단백질에 대해 유도된 토끼 IgG 또는 염소 IgG로 스트라이핑된다.3. Sample line for Cry1Ab / Cry1Ac or Cry2Aa / Cry2Ab: Sample line: The sample capture line is a rabbit IgG or directed against a crystalline toxin (Cry1Ac / Ab / Cry2Aa / Cry2Ab) or Cry toxin receptor protein isolated from larvae Striped with goat IgG.
4. 셀룰로스 나이트레이트/니트로셀룰로스 또는 나일론 멤브레인4. cellulose nitrate / nitrocellulose or nylon membrane
5. 접합체 방출 유리-섬유 패드: 접합체 방출 패드는 염소 또는 토끼로부터의 항체(친화성 정제된 항-Bt IgG)로 코팅된 콜로이드상 금을 함유한다.5. Conjugate Release Glass-Fiber Pads: Conjugate release pads contain colloidal gold coated with antibodies from a goat or rabbit (affinity purified anti-Bt IgG).
6. 플라스틱 배킹(backing).6. Plastic backing.
7. 샘플 방출 패드7. Sample release pad
도 2. 둘 이상의 Cry 독소 검출을 위한 측방 유동 조립체의 개략도2. Schematic diagram of the lateral flow assembly for detecting two or more Cry toxins.
1. 샘플 흡수 패드1. Sample absorbent pad
2. 대조 라인: 대조 라인은 분석 포맷에 의하여 염소 항-토끼 IgG 또는 토끼 항-염소 IgG이다.2. Control Line: The control line is goat anti-rabbit IgG or rabbit anti-goat IgG by the assay format.
3. Cry1Ab/Cry1Ac에 대한 샘플 라인: 샘플 포획 라인은 결정상 독소 Cry1Ac에 대해 유도된 토끼 IgG 또는 염소 IgG로 스트라이핑된다.3. Sample Line for Cry1Ab / Cry1Ac: The sample capture line is striped with rabbit IgG or goat IgG derived against crystalline toxin Cry1Ac.
4. Cry2Aa/Cry2Ab에 대한 샘플 라인: 샘플 포획 라인은 결정상 독소 Cry2Aa/Cry2Ab에 대해 유도된 토끼 IgG 또는 염소 IgG로 스트라이핑된다.4. Sample Line for Cry2Aa / Cry2Ab: Sample capture lines are striped with rabbit IgG or goat IgG derived against crystalline toxin Cry2Aa / Cry2Ab.
5. 셀룰로스 나이트레이트/니트로셀룰로스 또는 나일론 멤브레인.5. Cellulose nitrate / nitrocellulose or nylon membrane.
6. 접합체 방출 유리-섬유 패드: 접합체 방출 패드는 염소 또는 토끼로부터의 항체(Cry1Ac 및 Cry2Aa/Cry2Ab의 친화성 정제된 항-Bt IgG)로 코팅된 콜로이드상 금을 함유한다.6. Conjugate Release Glass-Fiber Pads: The conjugate release pad contains colloidal gold coated with antibodies from goats or rabbits (affinity purified anti-Bt IgGs of Cry1Ac and Cry2Aa / Cry2Ab).
7. 플라스틱 배킹7. Plastic backing
8. 샘플 방출 패드8. Sample release pad
시판되고 있는 Bt-트랜스제닉 작물은 다양한 단계와 수준 - 조사, 기술 개발과 증명, 환경 영향, 종자 품질 관리, 재배지, 농산물의 상업 부지 등에서 순도 및 효능(우량 독소 발현)에 대해 평가되어야 한다. Bt-트랜스제닉 기술의 고속 검출을 이끄는 어떠한 방법도 도움이 될 수 있으며, 또한 고가의 것이 강점이 될 수 있다. 다른 대안으로는 종자 또는 식물 조직내 cry 발현의 검출 효능을 훼손함이 없이 면역크로마토그래피 스트립에 대해 모노클로날 항체 대신 폴리클로날 항체를 사용하는 것이 될 수 있으며, 따라서 본 연구의 목적이다. 또 다른 목적은 적은 비용과 가격을 수반하는 최소한의 기구 사용으로 상기 스트립을 개발하는 것이다. 또 다른 목적은 네이티브 바실러스 투린지엔시스 균주로부터 분리된 결정상 독소에 대해 유도된 폴리클로날 항체를 사용하는 상기 발현의 검출 방법을 개발하는 것이다. 본 방법의 목적은 Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab를 검출하기 위한 면역크로마토그래피 분석의 개발에 적합한 확고하고 용이한 방법을 제공함에 있다.Commercially available Bt-transgenic crops should be evaluated for purity and potency (good toxin expression) at various stages and levels-research, technology development and certification, environmental impacts, seed quality control, plantation, commercial sites of agricultural products. Any method that leads to high-speed detection of Bt-transgenic technology can be helpful and expensive can also be an advantage. Another alternative could be to use polyclonal antibodies instead of monoclonal antibodies against immunochromatographic strips without compromising the detection efficacy of cry expression in seed or plant tissues, and therefore for the purposes of this study. Another object is to develop the strip with minimal instrumentation, which involves low cost and price. Yet another object is to develop a method for detecting such expression using polyclonal antibodies directed against crystalline toxins isolated from native Bacillus thuringiensis strains. The purpose of the method is to provide a robust and easy method suitable for the development of immunochromatographic assays for detecting Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab.
정성적인 고속 면역진단 시험(Huang et al., (1998) One step immunochromatographic device US 특허 No. 5,712,172)이 양성 또는 음성 시그널로서 측방 유동 분석에서의 항원 검출에 통상적으로 사용되어 왔다. 이러한 분석의 예로는 임신 검사 키트, AIDS 검사, 및 다양한 유형의 뇨 분석물이 포함된다. 면역크로마토그래피 검출 방법에 기초한 Cry1Ac 검출 키트가 개발되었으며 두 미국 회사 "Agdia, USA"와 "Strategic Diagnostic Inc., USA"에 의해 각각 2001년 7월과 2001년 10월에 상용화되었다. 양사 모두 그들의 판촉 문헌에서 키트가 모노클로날 항체 조합에 기초하고 있음을 주장하고 있다. 따라서, 본 방법 개발의 또 다른 목적은 분석물에 및 완전 결정상 독소에 특이적인 친화성 정제된 폴리클로날 항체를 사용하는 Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab 검출을 위한 면역크로마토그래피 검출 방법을 단순화시키는 것이다.Qualitative high-speed immunodiagnostic testing (Huang et al., (1998) One step immunochromatographic device US Pat. No. 5,712,172) has been commonly used for antigen detection in lateral flow analysis as a positive or negative signal. Examples of such assays include pregnancy test kits, AIDS tests, and various types of urine analytes. Cry1Ac detection kits based on immunochromatographic detection methods were developed and commercialized in July 2001 and October 2001 by two US companies, "Agdia, USA" and "Strategic Diagnostic Inc., USA," respectively. Both companies claim in their promotional literature that kits are based on monoclonal antibody combinations. Therefore, another object of the present method development is to simplify the immunochromatographic detection method for Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab detection using affinity purified polyclonal antibodies specific for analytes and fully crystalline toxins. .
원리: 금으로 코팅된, 토끼 또는 염소와 같은 동물로부터의 폴리클로날 면역글로빈(IgG)은 Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab를 포획하고, Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab의 자유 말단이 포획 항체 라인(토끼 또는 염소와 같은 동물로부터의 폴리클로날 면역글로빈(IgG)) 또는 멤브레인을 가로질러 중간에 스트라이핑된(striped) N-아미노펩티다제 또는 캐드헤린 라인과 결합할 때까지 모세관 작용에 의해 멤브레인을 따라 운반한다. 금으로 코팅된 IgG는 포획 IgG 라인에 축적되고 Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab 독소의 존재를 표시하는 가시적인 시그널을 생성한다. 샘플내 Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab의 부재시에, 금 코팅된 IgG는 멤브레인을 따라 이동하여 염소/토끼 항-토끼/염소 항체와 결합하여 축적되고 가시적인 시그널을 생성한다. Principle : Polyclonal immunoglobin (IgG) from animals such as rabbits or goats coated with gold captures Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab, and the free end of Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab captures the antibody line ( Membranes by capillary action until they bind with polyclonal immunoglobin (IgG) from animals such as rabbits or goats or with N-aminopeptidase or Cadherin lines that are interspersed across the membrane Carry along. Gold coated IgG accumulates in the capture IgG line and generates a visible signal indicating the presence of Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab toxin. In the absence of Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab in the sample, the gold coated IgG migrates along the membrane and binds to goat / rabbit anti-rabbit / goat antibodies to accumulate and produce a visible signal.
N-아미노펩티다제/캐드헤린의 제조: 본 발명의 일면에 따르면, 문헌[참조: Wolfersberger, et al., (1987) Preparation and partial characterization of amino acid transporting brush border membrane vescicles from the larval midgut of the cabbage butterfly (Pieris brassicae). Comp. Biochem. Physiol. 86A, 301-308]에 따라, 만니톨, 에틸렌 글리콜-비스 (β-아미노에틸에테르)-N,N,N′,N′-테트라아세트산(EGTA)과 염화 마그네슘(MgCl2)으로 차별 침전 및 원심분리법을 이용하여 인시목 유충의 내장으로부터 브러쉬 보더(brush border) 멤브레인 소낭을 제조하였다. N-아미노펩티다제/Cry 단백질의 캐드헤린 수용체를 함유하는 펠릿이 항원 포획 단백질로서 스트라이핑하기 위해 사용된다. Preparation of N-aminopeptidase / cadherin : According to one aspect of the invention, Wolfersberger, et al., (1987) Preparation and partial characterization of amino acid transporting brush border membrane vescicles from the larval midgut of the cabbage butterfly (Pieris brassicae). Comp. Biochem. Physiol. 86A, 301-308, differential precipitation and centrifugation with mannitol, ethylene glycol-bis (β-aminoethylether) -N, N, N ', N'-tetraacetic acid (EGTA) and magnesium chloride (MgCl 2 ) Brush border membrane vesicles were prepared from the viscera of the larvae using the separation method. Pellets containing the Cadherin receptor of N-aminopeptidase / Cry protein are used to stripe as antigen capture protein.
항원: 본 발명의 제 2 면에 따라, 네이티브 바실러스 투린지엔시스 균주 "x" (Institute of Microbial Technology(IMTECH), Chandigarh에서 실체가 확인됨)가 분리되고 항생제 내성 프로필, 콜로니 형태 및 생장 특성을 통해 특유성에 대하여 성상 확인된다. 균주의 플라스미드로부터의 결정상 단백질 생성 유전자 cry1Ac/cry2A를 특이적 프라이머를 사용하여 PCR 상에서 증폭시키고 pUC 18 및 pRK 223-3 발현 벡터에 클로닝하였다. 분획 원심분리, 크로마토그래피 및 SDS 폴리아크릴아미드 겔 전기영동을 통해 클론으로부터 결정상 독소를 정제하였다. 독소를 정제하고 특이적 독소에 대해 항혈청을 유도시켰다. Antigen : According to the second aspect of the invention, the native Bacillus thuringiensis strain "x" (identified by Institute of Microbial Technology (IMTECH), Chandigarh) is isolated and through antibiotic resistance profile, colony morphology and growth characteristics Appearance is identified for uniqueness. The crystalline protein producing gene cry1Ac / cry2A from the plasmid of the strain was amplified on PCR using specific primers and cloned into pUC 18 and pRK 223-3 expression vectors. Crystalline toxins were purified from clones by fractional centrifugation, chromatography and SDS polyacrylamide gel electrophoresis. Toxins were purified and antiserum induced against specific toxins.
항체의 유도: 정제된 결정상 독소를 프로인트 완전 보조제와 혼합하여 토끼/염소에 주사하였다. 1개월 간격으로 불완전 프로인트 보조제 중의 용해 독소를 사용하여 부스터 용량을 투여하고 혈청을 수집하였다. 혈청을 황산 암모늄으로 침전시키고 DEAE 셀룰로스, 단백질 A/단백질 G 칼럼 및/또는, 필요시, 마지막으로 Cry1Ac/Cry2A 항원-친화성 칼럼 크로마토그래피를 사용하여 IgG를 정제하였다. Induction of Antibodies : Purified crystalline toxin was injected into rabbits / goats mixed with Freund's complete adjuvant. Booster doses and serum were collected using lysed toxins in incomplete Freund's adjuvant at 1 month intervals. Serum was precipitated with ammonium sulfate and IgG purified using DEAE cellulose, Protein A / Protein G column and / or, if necessary, finally Cry1Ac / Cry2A antigen-affinity column chromatography.
콜로이드상 금과 IgG 접합체의 제조. 문헌[참조: Horisberger, (1979) "Evaluation of Colloidal Gold as a Cytochromic Marker for Transmission and Scanning Electron Microscopy", Biol. Cellulaire, 36, 253-258; Leuvering et al., (1980) "Sol Particle Immunoassay", J Immunoassay, 1(1): 77-91, and Frens (1973) "Controlled Nucleation for the Regulation of the Particle Size in Monodisperse Gold Suspensions", Nature, Physical Science, 241:20-22]에 이전에 설명된 표준 방법 및 공학처리 원리에 따라, 유색 입자 접합체의 합성에서 염화 금의 시트레이트 환원에 의해 콜로이드상 금을 제조한다. 상기 간행물에 기재된 프로토콜에 공개된 방법에 따라 1 마리의 동물로부터의 친화성 정제된 항체 IgG를 금과 접합시키고 30 cm x 1 cm 접합체 방출 유리-섬유 패드 상에 적용하였다. Preparation of Colloidal Gold and IgG Conjugates. Horisberger, (1979) "Evaluation of Colloidal Gold as a Cytochromic Marker for Transmission and Scanning Electron Microscopy", Biol. Cellulaire, 36, 253-258; Leuvering et al., (1980) "Sol Particle Immunoassay", J Immunoassay, 1 (1): 77-91, and Frens (1973) "Controlled Nucleation for the Regulation of the Particle Size in Monodisperse Gold Suspensions", Nature, Physical Science, 241: 20-22, colloidal gold is prepared by citrate reduction of gold chloride in the synthesis of colored particle conjugates, according to the standard methods and engineering principles previously described. Affinity purified antibody IgG from one animal was conjugated with gold and applied on a 30 cm × 1 cm conjugate release glass-fiber pad according to the method disclosed in the protocol described in the above publication.
측방 유동 조립체의 제조. 폴리에스테르 플라스틱 시이트(30 x 6 cm)를 아크릴 접착제로 코팅하고 2.5 x 30 cm 나일론/니트로셀룰로스/셀룰로스 나이트레이트 멤브레인 스트립(S&S/Whatman/millipore/Pall-Gelman)을 플라스틱 배킹(backing) 상에 고착시킨다. 결정상 독소 특이성 IgG를 두 독소 검출 스트립에 대해, 멤브레인의 바닥으로부터 1.25 cm 및 1 cm 지점에서 멤브레인 중간에 30 cm x 0.1 cm 라인으로서 손으로 스트라이핑하고 결정상 독소 특이성 IgG 또는 결정상 독소 수용체를 단일 독소 검출 스트립을 위한 멤브레인의 양단으로부터 단지 1.25 cm 지점에 스트라이핑한다. 염소 항-토끼 IgG 또는 토끼 항-염소 IgG를 멤브레인의 상단으로부터 0.5 cm 지점에서 30 cm x 0.1 cm 라인으로서 손으로 스트라이핑한다. 멤브레인을 2% 카제인/BSA와, 당 및 방부제 함유 3% 무지방 우유 분말을 포함하는 완충액으로 블로킹하고 인산염 완충 식염수로 2회 세척한다. 멤브레인을 완전히 건조시킨 후, 건조 접합체 코팅된 유리 섬유 패드를 멤브레인의 하단에 배치하여 그 위에 2 mm 포개어지게 한다. 두꺼운 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 2 mm 포개어지게 접합체 방출 패드의 하단에 배치하고 플라스틱 배킹의 빈 자리에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 또 다른 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 멤브레인의 상단에 배치하여 2 mm 포개어지게 하고 플라스틱 배킹의 멤브레인이 없는 영역에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 조립체를 저온-적층(cold-lamination) 시이트를 사용하여 적층하고 6 cm x 0.5 cm 스트립으로 절단한다. Preparation of Lateral Flow Assemblies. Coated polyester plastic sheet (30 x 6 cm) with acrylic adhesive and adhering 2.5 x 30 cm nylon / nitrocellulose / cellulose nitrate membrane strips (S & S / Whatman / millipore / Pall-Gelman) onto plastic backing Let's do it. Crystalline toxin specific IgG was hand-striped for two toxin detection strips as a 30 cm x 0.1 cm line in the middle of the membrane at 1.25 cm and 1 cm from the bottom of the membrane and crystallographic toxin specific IgG or crystalline toxin receptor was a single toxin detection strip. Striping only 1.25 cm from both ends of the membrane for Goat anti-rabbit IgG or rabbit anti-goat IgG is striped by hand as a 30 cm x 0.1 cm line 0.5 cm from the top of the membrane. The membrane is blocked with 2% casein / BSA and a buffer containing 3% nonfat milk powder containing sugar and preservatives and washed twice with phosphate buffered saline. After the membrane is completely dried, a dry conjugate coated glass fiber pad is placed at the bottom of the membrane to allow 2 mm overlaid thereon. Thick filter pads 30 × 1 × 0.1 cm are placed at the bottom of the conjugate release pads in a 2 mm stack and secured with acrylic adhesive in the empty place of the plastic backing. Another filter pad 30 x 1 x 0.1 cm is placed on top of the membrane to allow 2 mm overlap and secured with acrylic adhesive to the membrane free area of the plastic backing. The assemblies are laminated using cold-lamination sheets and cut into 6 cm x 0.5 cm strips.
증상: 양성 샘플(단일 독소 검출 스트립을 위한)에서는 두 라인이 나타난다 - 스트립이 기능하고 있음을 나타내는 대조 라인 및 샘플이 양성임을 표시하는 샘플 라인. 반면, Cry1Ac/Cry1Ab/Cry2Aa/Cry2Ab가 없는 샘플에서는, 스트립이 기능하고 있음을 표시하는 하나의 라인만이 나타나고; 샘플은 독소에 대해 음성으로서 검출된다. 동일 스트립 상에서 동시에 두 독소(Cry1A 및 Cry2A)를 검출하도록 설계된 스트립은 두 독소 모두에 대해 양성인 샘플에서 3개의 라인이 나타나거나, 또는 임의의 1 독소에 대해 양성인 샘플에 대해서는 2개의 라인만이 또는 샘플이 두 독소 모두에 대해 음성인 경우 하나의 라인(대조 라인)만이 나타난다. Symptoms : Two lines appear in a positive sample (for a single toxin detection strip)-a control line indicating that the strip is functioning and a sample line indicating that the sample is positive. On the other hand, in the sample without Cry1Ac / Cry1Ab / Cry2Aa / Cry2Ab, only one line appears indicating that the strip is functioning; Samples are detected as negative for toxins. Strips designed to detect both toxins (Cry1A and Cry2A) simultaneously on the same strip have three lines in the sample that are positive for both toxins, or only two lines or a sample that is positive for any one toxin Only one line (control line) appears when negative for both toxins.
실시예 1: Cry1Ac를 검출하기 위한 고속 면역크로마토그래피 분석/스트립의 제조Example 1 Preparation of a Fast Immunochromatography Assay / Strip for Detecting Cry1Ac
1. 박테리아 클론 배양액을 초음파처리하고 세포 파편과 불용성 독소를 펠릿화함으로써 클론으로부터 Cry1Ac를 분리해낸다. 독소를 알칼리성 완충액에 가용화시키고 원심분리에 의해 추출한다. 독소의 정제는 25% 포화도에서 황산 암모늄 침전 및 폴리아크릴아미드 전기영동에 의해 수행된다.1. Isolate Cry1Ac from clones by sonicating bacterial clone cultures and pelleting cell debris and insoluble toxins. Toxins are solubilized in alkaline buffer and extracted by centrifugation. Purification of the toxin is carried out by precipitation of ammonium sulfate and polyacrylamide electrophoresis at 25% saturation.
2. 토끼 또는 염소에 정제 독소를 별도로 주사함으로써 Cry1Ac 독소에 대해 항혈청이 유도된다.2. Antiserum is induced against Cry1Ac toxin by injecting purified toxin separately into rabbit or goat.
3. 초기에는 프로인트 완전 보조제와 혼합된 항원(Cry1Ac)을 주사하고 혈청 수집 전에 불완전 프로인트 보조제와 혼합한 반복된 부스터 용량을 주사함에 의한 항혈청 유도 방법은 면역학 교과서(Antibodies - A laboratory Manual - Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988)에서 이용할 수 있는 통상의 기술이며 따라서 본원에서는 상세하게 설명하지 않는다.3. Antiserum induction methods by initially injecting an antigen mixed with Freund's complete adjuvant (Cry1Ac) and injecting repeated booster doses mixed with incomplete Freund's adjuvant prior to serum collection are described in the Immunology textbook (Antibodies-A laboratory Manual-Harlow). Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988) and are therefore conventional techniques and are not described in detail herein.
4. 면역글로빈 IgG는 황산 암모늄으로 침전시키고, 완충액에 침전물을 가용화시킨 다음 이를 순차적으로 DEAE 셀룰로스, 단백질-A 및 항원(Cry1Ac 독소) 친화성 칼럼을 통과시킴으로써 항혈청으로부터 정제된다. 본원에 사용되는 방법은 문헌[참조: Antibodies - A laboratory Manual, Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988)]에 상세하게 설명되어 있다.4. Immunoglobin IgG is purified from antiserum by precipitation with ammonium sulfate, solubilizing the precipitate in buffer and then sequentially passing through DEAE cellulose, protein-A and antigen (Cry1Ac toxin) affinity columns. Methods used herein are described in Antibodies-A laboratory Manual, Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988).
5. 항원 친화성 정제로부터 수득된 정제 IgG를 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)으로 투석시킨다.5. Purified IgG obtained from antigen affinity purification is dialyzed with 0.01 M, sodium phosphate buffer, pH 7.2.
6. 휴대용 검은담비 털 브러쉬(0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, 또는 5호)를 사용하여, 30 cm 자 지지대를 따라서, 2.5 x 30 cm 나일론/니트로셀룰로스/셀룰로스 나이트레이트 멤브레인 스트립(S&G/Whatman/millipore/Pall-Gelman)의 일측상에서 상단과 하단으로부터 1.25 cm 거리에서 중앙에 1 mm 두께, 30 cm 길이 라인으로서 토끼/염소에서 생성된 항-Cry1Ac-IgG를 스트라이핑한다.6. 2.5 x 30 cm nylon / nitrocellulose / cellulose nitrate membrane along a 30 cm ruler using a portable sable hair brush (0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, or 5) On one side of the strip (S & G / Whatman / millipore / Pall-Gelman) stripe the anti-Cry1Ac-IgG produced in rabbits / goats as a 1 mm thick, 30 cm long line at the center 1.25 cm from the top and bottom.
7. 항-토끼 IgG/항-염소 IgG(Sigma Chemical Company, USA를 포함하여 다수의 회사에서 시판)를 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)에 가용화시키고, 멤브레인의 상단으로부터 0.5 cm 지점에서 30 cm x 0.1 cm 라인으로서 손으로 스트라이핑한다.7. Solubilize anti-rabbit IgG / anti-goat IgG (available from many companies including Sigma Chemical Company, USA) in 0.01 M, sodium phosphate buffer (pH 7.2), 30 at 0.5 cm from the top of the membrane. Strip by hand as a cm x 0.1 cm line.
8. 멤브레인을 50℃에서 건풍 송풍기하에 10 내지 15분간 건조시킨다.8. The membrane is dried at 50 ° C. under a dry blower for 10 to 15 minutes.
9. 이어서, 멤브레인을 2% 카제인/BSA와, 1 내지 5% 수크로스와 나트륨 아자이드 방부제를 함유하는 3% 무지방 우유 분말을 포함하는 완충액으로 블로킹하고, 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)으로 2회 세척한다.9. The membrane was then blocked with a buffer containing 2% casein / BSA and 3% nonfat milk powder containing 1-5% sucrose and sodium azide preservative, 0.01M, sodium phosphate buffer, pH 7.2 Wash twice with).
10. 멤브레인을 50℃에서 건풍 송풍기하에 10 내지 15분간 건조시킨다.10. The membrane is dried at 50 ° C. under a dry blower for 10 to 15 minutes.
11. 폴리에스테르 플라스틱 시이트(30 x 6 cm)를 아크릴 접착제로 코팅하고 멤브레인을 시이트의 상단과 하단으로부터 등거리로 중앙에 고착시킨다.11. Coat the polyester plastic sheet (30 x 6 cm) with acrylic adhesive and fix the membrane in the center equidistantly from the top and bottom of the sheet.
12. 콜로이드상 금은 Sigma Chemicals, USA로부터 시판되고 있다. 친화성 정제된 항-Cry1Ac-IgG를 보레이트 완충액(pH 8.5 내지 9.0)에 2 mg/ml로 희석하고 교반하에 콜로이드상 금(pH 9.0으로 조정)에 가한다. 10% BSA(소 혈청 알부민)를 혼합물에 첨가함으로써 접합체를 안정화시킨다.12. Colloidal gold is commercially available from Sigma Chemicals, USA. Affinity purified anti-Cry1Ac-IgG was diluted to 2 mg / ml in borate buffer (pH 8.5-9.0) and added to colloidal gold (adjusted to pH 9.0) with stirring. The conjugate is stabilized by adding 10% BSA (bovine serum albumin) to the mixture.
13. 접합체를 4℃에서 30분간 12,000 g로 원심분리하여 느슨한 펠릿을 수득한다. 펠릿을 0.01M Tris, 5% BSA, 2% 수크로스, 0.87% NaCl 및 0.1M 나트륨 아자이드를 함유하는 용액 100 ml에 용해시킨다.13. Centrifuge the conjugate at 12,000 g for 30 minutes at 4 ° C. to obtain loose pellets. The pellet is dissolved in 100 ml of a solution containing 0.01M Tris, 5% BSA, 2% sucrose, 0.87% NaCl and 0.1M sodium azide.
14. 콜로이드상 금 접합된 용액을 30 cm x 1 cm 접합체 방출 유리-섬유 패드상에 도포하고 건풍 블라스트하에 10 내지 15분간 건조시킨다.14. The colloidal gold bonded solution is applied on a 30 cm × 1 cm conjugate release glass-fiber pad and dried under dry blast for 10-15 minutes.
15. 건조 접합체 코팅된 유리 섬유 패드를 단계 10에서 언급한 멤브레인의 하단에 배치하여 그 위에 2 mm 포개지게 한다.15. Place the dry conjugate coated glass fiber pads on the bottom of the membrane mentioned in step 10 and overlaid thereon 2 mm.
16. 두꺼운 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 접합체 방출 패드의 하단에 배치하여 2 mm 포개지게 하고 플라스틱 배킹의 빈 자리에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 이 단부는 하단부로 언급된다.16. Place a thick filter pad 30 x 1 x 0.1 cm at the bottom of the conjugate release pad to allow 2 mm nesting and secure with an acrylic adhesive in the blank of the plastic backing. This end is referred to as the lower end.
17. 또 다른 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 멤브레인의 상단에 배치하여 2 mm 포개지게 하고 플라스틱 배킹의 멤브레인이 없는 자리에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 이 단부는 상단부로 언급된다.17. Place another filter pad 30 x 1 x 0.1 cm on top of the membrane to allow 2 mm overlap and secure with acrylic adhesive in the absence of the membrane in the plastic backing. This end is referred to as the top end.
18. 조립체를 저온-적층 시이트를 사용하여 적층하고 6 cm x 0.5 cm 스트립으로 절단한다.18. Laminate the assembly using the cold-laminate sheet and cut it into 6 cm × 0.5 cm strips.
19. 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 종자 등과 같은 식물 조직(약 50 mg)을 테플론 막자를 사용하여, 1.5 ml 마이크로 원심분리 플라스틱 바이얼내 0.5 ml 0.01M 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)에서 분쇄한다.19. Plant tissues (about 50 mg) such as leaves, stems, roots, flowers, seeds, etc. are ground in a 0.5 ml 0.01 M sodium phosphate buffer (pH 7.2) in a 1.5 ml microcentrifuge plastic vial using a Teflon pestle.
20. 스트립의 하단부를 분쇄된 잎/종자 조직을 함유하는 바이얼에 침지시킨다. 용액은 유리 섬유 패드 중으로 유동하여 모세관력에 의해 멤브레인에서 상방으로 이동한다.20. Dip the lower end of the strip into a vial containing crushed leaf / seed tissue. The solution flows into the glass fiber pads and moves upward in the membrane by capillary forces.
21. 약 10 내지 15분 후, 용액은 스트립의 상단부에 도달한다. 하나의 선명한 자주색 라인이 멤브레인 영역의 상단부 1 cm 아래의 상부에 나타나며, 이는 멤브레인이 기능하고 있음을 표시한다. 이를 대조 라인으로 지칭한다. 시험 샘플이 Cry1Ac에 대해 양성이면 또 다른 자주색 라인이 멤브레인의 중앙 부분에 나타난다.21. After about 10-15 minutes, the solution reaches the top of the strip. One clear purple line appears at the top 1 cm below the top of the membrane area, indicating that the membrane is functioning. This is called the control line. If the test sample is positive for Cry1Ac, another purple line appears at the center of the membrane.
22. 따라서, Cry1Ac 양성 샘플에서는 두 라인이 나타난다 - 스트립이 기능하고 있음을 표시하는 대조 라인 및 샘플이 양성임을 표시하는 샘플 라인.22. Thus, two lines appear in the Cry1Ac positive sample-a control line indicating that the strip is functioning and a sample line indicating that the sample is positive.
반면에, Cry1Ac가 없는 샘플에서는, 스트립이 기능하고 있음을 표시하는 하나의 라인만이 나타나며; 샘플은 독소에 대해 음성으로서 검출된다. On the other hand, in the sample without Cry1Ac, only one line appears indicating that the strip is functioning; Samples are detected as negative for toxins.
실시예 2: 포획 리간드로서 Cry-독소 수용체 단백질을 사용하여 Cry1Ac/Cry2Ab를 검출하기 위한 고속 면역크로마토그래피 분석/스트립의 제조Example 2: Preparation of a Fast Immunochromatography Assay / Strip for Detecting Cry1Ac / Cry2Ab Using Cry-Toxin Receptor Protein as Capture Ligand
1. 박테리아 클론 배양액을 초음파처리하고 세포 파편과 불용성 독소를 펠릿화함으로써 클론으로부터 Cry1Ac 및 Cry2Aa/Cry2Ab를 분리해낸다. 독소를 알칼리성 완충액에 가용화시키고 원심분리에 의해 추출한다. 독소의 정제는 25% 포화도에서 황산 암모늄 침전 및 폴리아크릴아미드 전기영동에 의해 수행된다.1. Isolate Cry1Ac and Cry2Aa / Cry2Ab from clones by sonicating bacterial clone cultures and pelleting cell debris and insoluble toxins. Toxins are solubilized in alkaline buffer and extracted by centrifugation. Purification of the toxin is carried out by precipitation of ammonium sulfate and polyacrylamide electrophoresis at 25% saturation.
2. 토끼 또는 염소에 정제 독소를 별도로 주사함으로써 Cry1Ac/Cry2Aa/Cry2Ab 독소에 대해 항혈청이 유도된다.2. Antiserum is induced against Cry1Ac / Cry2Aa / Cry2Ab toxin by injection of purified toxin separately into rabbit or goat.
3. 초기에는 프로인트 완전 보조제와 혼합된 항원(Cry1Ac/Cry2Aa/Cry2Ab)을 주사하고 혈청 수집 전에 불완전 프로인트 보조제와 혼합한 반복된 부스터 용량을 주사함에 의한 항혈청 유도 방법은 면역학 교과서(Antibodies - A laboratory Manual - Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988)에서 이용할 수 있는 통상의 기술이며 따라서 여기에서는 상세하게 설명하지 않는다. 3. Antiserum induction methods by initially injecting an antigen (Cry1Ac / Cry2Aa / Cry2Ab) mixed with Freund's complete adjuvant and repeated doses of booster mixed with incomplete Freund's adjuvant prior to serum collection are described in the Immunology textbook (Antibodies-A). laboratory Manual-Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988), which is a common technique and therefore is not described in detail here.
4. 면역글로빈 IgG는 황산 암모늄으로 침전시키고, 완충액에 침전물을 가용화시킨 다음 이를 순차적으로 DEAE 셀룰로스, 단백질-A 및 항원(Cry1Ac/Cry2Aa/Cry2Ab 독소) 친화성 칼럼을 통과시킴으로써 항혈청으로부터 정제된다. 본원에 사용되는 방법은 문헌[참조: Antibodies - A laboratory Manual, Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988)]에 상세하게 설명되어 있다.4. Immunoglobin IgG is purified from antiserum by precipitation with ammonium sulfate, solubilizing the precipitate in buffer and then sequentially passing DEAE cellulose, protein-A and antigen (Cry1Ac / Cry2Aa / Cry2Ab toxin) affinity columns. Methods used herein are described in Antibodies-A laboratory Manual, Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988).
5. 항원 친화성 정제로부터 수득된 정제된 IgG를 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)으로 투석시킨다.5. The purified IgG obtained from the antigen affinity purification is dialyzed with 0.01 M, sodium phosphate buffer, pH 7.2.
6. Wolfersberger 등(1987)에 의해 기술된 프로토콜에 따라, 만니톨, 에틸렌 글리콜-비스 (β-아미노에틸에테르)-N,N,N′,N′-테트라아세트산(EGTA)과 염화 마그네슘(MgCl2)으로 차별 침전 및 원심분리법을 이용하여 인시목 유충의 내장으로부터 브러쉬 보더(brush border) 멤브레인 소낭(BBMV)을 제조한다. 황산 암모늄 및 표준 스핀 칼럼 크로마토그래피법을 이용하여 BBMV로부터 Cry-수용체 단백질을 정제한다.6. Mannitol, ethylene glycol-bis (β-aminoethylether) -N, N, N ', N'-tetraacetic acid (EGTA) and magnesium chloride (MgCl 2 ) according to the protocol described by Wolfersberger et al. (1987). Brush border membrane vesicles (BBMV) are prepared from the viscera of the larvae using differential precipitation and centrifugation. Cry-receptor protein is purified from BBMV using ammonium sulfate and standard spin column chromatography.
7. 휴대용 검은담비 털 브러쉬(0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, 또는 5호)를 사용하여, 30 cm 자 지지대를 따라서, 2.5 x 30 cm 나일론/니트로셀룰로스/셀룰로스 나이트레이트 멤브레인 스트립(S&G/Whatman/millipore/Pall-Gelman)의 일측상에서 상단과 하단으로부터 1.25 cm 거리에서 중앙에 1 mm 두께, 30 cm 길이 라인으로서 cry-독소-수용체 단백질을 스트라이핑한다.7. Using a portable sable hair brush (0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, or 5), 2.5 x 30 cm nylon / nitrocellulose / cellulose nitrate membrane along a 30 cm ruler On one side of the strip (S & G / Whatman / millipore / Pall-Gelman), the cry-toxin-receptor protein is striped as a 1 mm thick, 30 cm long line in the middle at a distance of 1.25 cm from the top and bottom.
8. 항-토끼 IgG/항-염소 IgG(Sigma Chemical Company, USA를 포함하여 다수의 회사에서 시판)를 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)에 가용화시키고, 멤브레인의 상단으로부터 0.5 cm 지점에서 30 cm x 0.1 cm 라인으로서 손으로 스트라이핑한다.8. Soluble anti-rabbit IgG / anti-goat IgG (available from many companies including Sigma Chemical Company, USA) in 0.01 M, sodium phosphate buffer (pH 7.2), 30 at 0.5 cm from the top of the membrane Strip by hand as a cm x 0.1 cm line.
9. 멤브레인을 50℃에서 건풍 송풍기하에 10 내지 15분간 건조시킨다.9. The membrane is dried at 50 ° C. under a dry blower for 10 to 15 minutes.
10. 이어서, 멤브레인을 2% 카제인/BSA와, 1 내지 5% 수크로스와 나트륨 아자이드 방부제를 함유하는 3% 무지방 우유 분말을 포함하는 완충액으로 블로킹하고, 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)으로 2회 세척한다.10. The membrane was then blocked with a buffer containing 2% casein / BSA and 3% nonfat milk powder containing 1-5% sucrose and sodium azide preservative, 0.01 M, sodium phosphate buffer (pH 7.2). Wash twice with).
11. 멤브레인을 50℃에서 건풍 송풍기하에 10 내지 15분간 건조시킨다.11. Dry the membrane at 50 ° C. under a dry blower for 10 to 15 minutes.
12. 폴리에스테르 플라스틱 시이트(30 x 6 cm)를 아크릴 접착제로 코팅하고 멤브레인을 시이트의 상단과 하단으로부터 등거리로 중앙에 고착시킨다.12. The polyester plastic sheet (30 x 6 cm) is coated with acrylic adhesive and the membrane is centered equidistantly from the top and bottom of the sheet.
13. 콜로이드상 금은 Sigma Chemicals, USA로부터 시판되고 있다. 친화성 정제된 항-Cry1Ac-IgG 또는 항-Cry2Ab-IgG를 보레이트 완충액(pH 8.5 내지 9.0)에 2 mg/ml로 희석하고 교반하에 콜로이드상 금(pH 9.0으로 조정)에 가한다. 10% BSA(소 혈청 알부민)를 혼합물에 첨가함으로써 접합체를 안정화시킨다.13. Colloidal gold is commercially available from Sigma Chemicals, USA. Affinity purified anti-Cry1Ac-IgG or anti-Cry2Ab-IgG is diluted to 2 mg / ml in borate buffer (pH 8.5-9.0) and added to colloidal gold (adjusted to pH 9.0) with stirring. The conjugate is stabilized by adding 10% BSA (bovine serum albumin) to the mixture.
14. 접합체를 4℃에서 30분간 12,000 g로 원심분리하여 느슨한 펠릿을 수득한다. 펠릿을 0.01M Tris, 5% BSA, 2% 수크로스, 0.87% NaCl 및 0.1M 나트륨 아자이드를 함유하는 용액 100 ml에 용해시킨다.14. Centrifuge the conjugate at 12,000 g for 30 minutes at 4 ° C. to obtain loose pellets. The pellet is dissolved in 100 ml of a solution containing 0.01M Tris, 5% BSA, 2% sucrose, 0.87% NaCl and 0.1M sodium azide.
15. 콜로이드상 금 접합된 용액을 30 cm x 1 cm 접합체 방출 유리-섬유 패드상에 도포하고 건풍 블라스트하에 10 내지 15분간 건조시킨다. 15. The colloidal gold-bonded solution is applied onto a 30 cm x 1 cm conjugate release glass-fiber pad and dried under dry blast for 10-15 minutes.
16. 건조 접합체 코팅된 유리 섬유 패드를 단계 10에서 언급한 멤브레인의 하단에 배치하여 2 mm 포개지게 한다.16. Place the dry conjugate coated glass fiber pads on the bottom of the membrane mentioned in step 10 to allow 2 mm overlap.
17. 두꺼운 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 접합체 방출 패드의 하단에 배치하여 2 mm 포개지게 하고 플라스틱 배킹의 빈 자리에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 이 단부는 하단부로 언급된다.17. Place a thick filter pad 30 x 1 x 0.1 cm at the bottom of the conjugate release pad to allow 2 mm nesting and secure with an acrylic adhesive in the blank of the plastic backing. This end is referred to as the lower end.
18. 또 다른 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 멤브레인의 상단에 배치하여 2 mm 포개지게 하고 플라스틱 배킹의 멤브레인이 없는 자리에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 이 단부는 상단부로 언급된다.18. Place another filter pad 30 x 1 x 0.1 cm on top of the membrane to allow 2 mm overlap and secure with acrylic adhesive in the absence of the membrane in the plastic backing. This end is referred to as the top end.
19. 조립체를 저온-적층 시이트를 사용하여 적층하고 6 cm x 0.5 cm 스트립으로 절단한다.19. Laminate the assemblies using a cold-laminate sheet and cut into 6 cm × 0.5 cm strips.
20. 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 종자 등과 같은 식물 조직(약 50 mg)을 테플론 막자를 사용하여, 1.5 ml 마이크로 원심분리 플라스틱 바이얼내 0.5 ml 0.01M 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)에서 분쇄한다.20. Plant tissues (about 50 mg) such as leaves, stems, roots, flowers, seeds, etc. are ground in a 0.5 ml 0.01 M sodium phosphate buffer (pH 7.2) in a 1.5 ml microcentrifuge plastic vial using a Teflon pestle.
21. 스트립의 하단부를 분쇄된 잎/종자 조직을 함유하는 바이얼에 침지시킨다. 용액은 유리 섬유 패드 중으로 유동하여 모세관력에 의해 멤브레인에서 상방으로 이동한다.21. Dip the lower end of the strip into a vial containing crushed leaf / seed tissue. The solution flows into the glass fiber pads and moves upward in the membrane by capillary forces.
22. 약 10 내지 15분 후, 용액은 스트립의 상단부에 도달한다. 하나의 선명한 자주색 라인이 멤브레인 영역의 상단부 1 cm 아래의 상부에 나타나며, 이는 멤브레인이 기능하고 있음을 표시한다. 이를 대조 라인으로 지칭한다. 사용되는 접합체 항체에 따라 시험 샘플이 Cry1Ac 또는 Cry2Aa/Cry2Ab에 대해 양성이면 또 다른 자주색 라인이 멤브레인의 중앙 부분에 나타난다.22. After about 10-15 minutes, the solution reaches the top of the strip. One clear purple line appears at the top 1 cm below the top of the membrane area, indicating that the membrane is functioning. This is called the control line. Depending on the conjugate antibody used, another purple line appears in the central portion of the membrane if the test sample is positive for Cry1Ac or Cry2Aa / Cry2Ab.
23. 따라서, Cry1Ac 또는 Cry2Aa/Cry2Ab 양성 샘플에서는 두 라인이 나타난다 - 스트립이 기능하고 있음을 표시하는 대조 라인 및 샘플이 양성임을 표시하는 샘플 라인. 반면에, 두 독소 그룹이 없는 샘플에서는, 스트립이 기능하고 있음을 표시하는 하나의 라인이 나타나며; 샘플은 독소에 대해 음성으로서 검출된다. 23. Thus, two lines appear in a Cry1Ac or Cry2Aa / Cry2Ab positive sample-a control line indicating that the strip is functioning and a sample line indicating that the sample is positive. On the other hand, in the sample without two toxin groups, one line appears indicating that the strip is functioning; Samples are detected as negative for toxins.
실시예 3:Example 3: Cry1Ac/Cry2Ab를 동시 검출하기 위한 고속 면역크로마토그래피 스트립의 제조Preparation of Fast Immunochromatography Strips for Simultaneous Detection of Cry1Ac / Cry2Ab
1. 박테리아 클론 배양액을 초음파처리하고 세포 파편과 불용성 독소를 펠릿화함으로써 클론으로부터 Cry1Ac 및 Cry2Aa/Cry2Ab를 분리해낸다. 독소를 알칼리성 완충액에 가용화시키고 원심분리에 의해 추출한다. 독소의 정제는 25% 포화도에서 황산 암모늄 침전 및 폴리아크릴아미드 전기영동에 의해 수행된다.1. Isolate Cry1Ac and Cry2Aa / Cry2Ab from clones by sonicating bacterial clone cultures and pelleting cell debris and insoluble toxins. Toxins are solubilized in alkaline buffer and extracted by centrifugation. Purification of the toxin is carried out by precipitation of ammonium sulfate and polyacrylamide electrophoresis at 25% saturation.
2. 토끼 또는 염소에 정제 독소를 별도로 주사함으로써 Cry1Ac/Cry2Aa/Cry2Ab 독소에 대해 항혈청이 유도된다.2. Antiserum is induced against Cry1Ac / Cry2Aa / Cry2Ab toxin by injection of purified toxin separately into rabbit or goat.
3. 초기에는 프로인트 완전 보조제와 혼합된 항원(Cry1Ac/Cry2Aa/Cry2Ab)을 주사하고 혈청 수집 전에 불완전 프로인트 보조제와 혼합한 반복된 부스터 용량을 주사함에 의한 항혈청 유도 방법은 면역학 교과서(Antibodies - A laboratory Manual - Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988)에서 이용할 수 있는 통상의 기술이며 따라서 여기에서는 상세하게 설명하지 않는다. 3. Antiserum induction methods by initially injecting an antigen (Cry1Ac / Cry2Aa / Cry2Ab) mixed with Freund's complete adjuvant and repeated doses of booster mixed with incomplete Freund's adjuvant prior to serum collection are described in the Immunology textbook (Antibodies-A). laboratory Manual-Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988), which is a common technique and therefore is not described in detail here.
4. 면역글로빈 IgG는 황산 암모늄으로 침전시키고, 완충액에 침전물을 가용화시킨 다음 이를 순차적으로 DEAE 셀룰로스, 단백질-A 및 항원(Cry1Ac/Cry2Aa/Cry2Ab 독소) 친화성 칼럼을 통과시킴으로써 항혈청으로부터 정제된다. 본원에 사용되는 방법은 문헌[참조: Antibodies - A laboratory Manual, Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988)]에 상세하게 설명되어 있다.4. Immunoglobin IgG is purified from antiserum by precipitation with ammonium sulfate, solubilizing the precipitate in buffer and then sequentially passing DEAE cellulose, protein-A and antigen (Cry1Ac / Cry2Aa / Cry2Ab toxin) affinity columns. Methods used herein are described in Antibodies-A laboratory Manual, Harlow Ed and David Lane; Cold Spring Harbor laboratory, USA, 1988).
5. 항원 친화성 정제로부터 수득된 정제된 IgG를 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)으로 투석시킨다.5. The purified IgG obtained from the antigen affinity purification is dialyzed with 0.01 M, sodium phosphate buffer, pH 7.2.
6. 토끼/염소에서 생성된 항-Cry1Ac-IgG를 휴대용 검은담비 털 브러쉬(0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, 또는 5호)를 사용하여, 30 cm 자 지지대를 따라서, 2.5 x 30 cm 나일론/니트로셀룰로스/셀룰로스 나이트레이트 멤브레인 스트립(S&G/Whatman/millipore/Pall-Gelman)의 일측상에서 상단과 하단으로부터 1.25 cm 거리에서 중앙에 1 mm 두께, 30 cm 길이 라인으로서 스트라이핑한다.6. Rabbit / Goat-Generated Anti-Cry1Ac-IgG Using a Portable Sable Hair Brush (0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, or 5), 2.5 Along a 30 cm Chair Support, On one side of the x 30 cm nylon / nitrocellulose / cellulose nitrate membrane strip (S & G / Whatman / millipore / Pall-Gelman), stripe as a 1 mm thick, 30 cm long line at the center at 1.25 cm from the top and bottom.
7. 토끼/염소에서 유도된 항-Cry2Aa/Cry2Ab-IgG를 휴대용 검은담비 털 브러쉬(0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, 또는 5호)를 사용하여, 30 cm 자 지지대를 따라서, 2.5 x 30 cm 나일론/니트로셀룰로스/셀룰로스 나이트레이트 멤브레인 스트립(S&G/Whatman/millipore/Pall-Gelman)의 일측상에서 하단으로부터 1.0 cm 거리에서 중앙에 1 mm 두께, 30 cm 길이 라인으로서 스트라이핑한다.7. Rabbit / goat-induced anti-Cry2Aa / Cry2Ab-IgG with a portable sable hair brush (0, 00, 000, 1, 2, 3, 4, or 5), along the 30 cm ruler Stripe as a 1 cm thick, 30 cm long line at the center at 1.0 cm distance from the bottom on one side of a 2.5 x 30 cm nylon / nitrocellulose / cellulose nitrate membrane strip (S & G / Whatman / millipore / Pall-Gelman).
8. 항-토끼 IgG/항-염소 IgG(Sigma Chemical Company, USA를 포함하여 다수의 회사에서 시판)를 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)에 가용화시키고, 멤브레인의 상단으로부터 0.5 cm 지점에서 30 cm x 0.1 cm 라인으로서 손으로 스트라이핑한다. 접합체 패드 IgG가 염소로부터 온 것이면 항-염소 IgG가 대조 라인으로서 사용된다. 마찬가지로, 접합체 패드 IgG가 토끼로부터 온 것이면 항-토끼 IgG가 대조 라인으로 사용된다.8. Soluble anti-rabbit IgG / anti-goat IgG (available from many companies including Sigma Chemical Company, USA) in 0.01 M, sodium phosphate buffer (pH 7.2), 30 at 0.5 cm from the top of the membrane Strip by hand as a cm x 0.1 cm line. If the conjugate pad IgG is from goat, anti-goat IgG is used as a control line. Likewise, if the conjugate pad IgG is from a rabbit, anti-rabbit IgG is used as the control line.
9. 멤브레인을 50℃에서 건풍 송풍기하에 10 내지 15분간 건조시킨다.9. The membrane is dried at 50 ° C. under a dry blower for 10 to 15 minutes.
10. 이어서, 멤브레인을 2% 카제인/BSA와, 1 내지 5% 수크로스와 나트륨 아자이드 방부제를 함유하는 3% 무지방 우유 분말을 포함하는 완충액으로 블로킹하고, 0.01M, 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)으로 2회 세척한다.10. The membrane was then blocked with a buffer containing 2% casein / BSA and 3% nonfat milk powder containing 1-5% sucrose and sodium azide preservative, 0.01 M, sodium phosphate buffer (pH 7.2). Wash twice with).
11. 멤브레인을 50℃에서 건풍 송풍기하에 10 내지 15분간 건조시킨다.11. Dry the membrane at 50 ° C. under a dry blower for 10 to 15 minutes.
12. 폴리에스테르 플라스틱 시이트(30 x 6 cm)를 아크릴 접착제로 코팅하고 멤브레인을 시이트의 상단과 하단으로부터 등거리로 중앙에 고착시킨다.12. The polyester plastic sheet (30 x 6 cm) is coated with acrylic adhesive and the membrane is centered equidistantly from the top and bottom of the sheet.
13. 콜로이드상 금은 Sigma Chemicals, USA로부터 시판되고 있다. 친화성 정제된 항-Cry1Ac-IgG를 보레이트 완충액(pH 8.5 내지 9.0)에 2 mg/ml로 희석하고 교반하에 콜로이드상 금(pH 9.0으로 조정)에 가한다. 10% BSA(소 혈청 알부민)를 혼합물에 첨가함으로써 접합체를 안정화시킨다.13. Colloidal gold is commercially available from Sigma Chemicals, USA. Affinity purified anti-Cry1Ac-IgG was diluted to 2 mg / ml in borate buffer (pH 8.5-9.0) and added to colloidal gold (adjusted to pH 9.0) with stirring. The conjugate is stabilized by adding 10% BSA (bovine serum albumin) to the mixture.
14. 콜로이드상 금은 Sigma Chemicals, USA로부터 시판되고 있다. 친화성 정제된 항-Cry2Aa/Cry2Ab-IgG를 보레이트 완충액(pH 8.5 내지 9.0)에 2 mg/ml로 희석하고 교반하에 콜로이드상 금(pH 9.0으로 조정)에 가한다. 10% BSA(소 혈청 알부민)를 혼합물에 첨가함으로써 접합체를 안정화시킨다.14. Colloidal gold is commercially available from Sigma Chemicals, USA. Affinity purified anti-Cry2Aa / Cry2Ab-IgG was diluted to 2 mg / ml in borate buffer (pH 8.5 to 9.0) and added to colloidal gold (adjusted to pH 9.0) with stirring. The conjugate is stabilized by adding 10% BSA (bovine serum albumin) to the mixture.
15. 접합체를 4℃에서 30분간 12,000 g로 원심분리하여 느슨한 펠릿을 수득한다. 펠릿을 0.01M Tris, 5% BSA, 2% 수크로스, 0.87% NaCl 및 0.1M 나트륨 아자이드를 함유하는 용액 100 ml에 용해시킨다.15. Centrifuge the conjugate at 12,000 g for 30 minutes at 4 ° C. to obtain loose pellets. The pellet is dissolved in 100 ml of a solution containing 0.01M Tris, 5% BSA, 2% sucrose, 0.87% NaCl and 0.1M sodium azide.
16. Cry1Ac 및 Cry2Ab/Cry2Aa의 콜로이드상 금 접합된 용액을 등량으로 혼합하고 30 cm x 1 cm 접합체 방출 유리-섬유 패드상에 도포한 다음 건풍 블라스트하에 10 내지 15분간 건조시킨다.16. Mix colloidal gold-bonded solutions of Cry1Ac and Cry2Ab / Cry2Aa in equal amounts and apply onto 30 cm x 1 cm conjugate release glass-fiber pads and dry under dry blast for 10-15 minutes.
17. 건조 접합체 코팅된 유리 섬유 패드를 단계 10에서 언급한 멤브레인의 하단에 배치하여 그 위에 2 mm 포개지게 한다.17. Place the dry conjugate coated glass fiber pads on the bottom of the membrane mentioned in step 10 and overlaid thereon 2 mm.
18. 두꺼운 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 접합체 방출 패드의 하단에 배치하여 2 mm 포개지게 하고 플라스틱 배킹의 빈 자리에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 이 단부는 하단부로 언급된다.18. Place a thick filter pad 30 x 1 x 0.1 cm at the bottom of the conjugate release pad to allow 2 mm nesting and secure with an acrylic adhesive in the blank of the plastic backing. This end is referred to as the lower end.
19. 또 다른 필터 패드 30 x 1 x 0.1 cm를 멤브레인의 상단에 배치하여 2 mm 포개지게 하고 플라스틱 배킹의 멤브레인이 없는 자리에 아크릴 접착제를 사용하여 고착시킨다. 이 단부는 상단부로 언급된다.19. Place another filter pad 30 x 1 x 0.1 cm on top of the membrane to allow 2 mm overlap and secure with acrylic adhesive in the absence of the membrane in the plastic backing. This end is referred to as the top end.
20. 조립체를 저온-적층 시이트를 사용하여 적층하고 6 cm x 0.5 cm 스트립으로 절단한다.20. Laminate the assemblies using a cold-laminate sheet and cut into 6 cm × 0.5 cm strips.
21. 잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 종자 등과 같은 식물 조직(약 50 mg)을 테플론 막자를 사용하여, 1.5 ml 마이크로 원심분리 플라스틱 바이얼내 0.5 ml 0.01M 인산 나트륨 완충액(pH 7.2)에서 분쇄한다.21. Plant tissue such as leaves, stems, roots, flowers, seeds, etc. (about 50 mg) are ground in 0.5 ml 0.01 M sodium phosphate buffer (pH 7.2) in a 1.5 ml microcentrifuge plastic vial using a Teflon pestle.
22. 스트립의 하단부를 분쇄된 잎/종자 조직을 함유하는 바이얼에 침지시킨다. 용액은 유리 섬유 패드 중으로 유동하여 모세관력에 의해 멤브레인에서 상방으로 이동한다.22. Dip the lower end of the strip into a vial containing crushed leaf / seed tissue. The solution flows into the glass fiber pads and moves upward in the membrane by capillary forces.
23. 약 10 내지 15분 후, 용액은 스트립의 상단부에 도달한다. 하나의 선명한 자주색 라인이 멤브레인 영역의 상단부 1 cm 아래의 상부에 나타나며, 이는 멤브레인이 기능하고 있음을 표시한다. 이를 대조 라인으로 지칭한다. 시험 샘플이 Cry1Ac/Cry1Ab 또는 Cry2Aa/Cry2Ab 모두에 대해 양성이면 두 개의 자주색 라인이 멤브레인의 중앙 부분에 나타난다. Cry1Ac/Cry1Ab에 대해 멤브레인의 하단으로부터 1.25 cm 또는 Cry2Aa/Cry2Ab에 대해 멤브레인의 하단으로부터 1.0 cm에 상응하는 멤브레인의 중앙 부분에 하나의 라인만이 나타난다.23. After about 10-15 minutes, the solution reaches the top of the strip. One clear purple line appears at the top 1 cm below the top of the membrane area, indicating that the membrane is functioning. This is called the control line. If the test sample is positive for both Cry1Ac / Cry1Ab or Cry2Aa / Cry2Ab, two purple lines appear in the central part of the membrane. Only one line appears in the central portion of the membrane corresponding to 1.25 cm from the bottom of the membrane for Cry1Ac / Cry1Ab or 1.0 cm from the bottom of the membrane for Cry2Aa / Cry2Ab.
24. 따라서, Cry1Ac/Cry1Ab 또는 Cry2Aa/Cry2Ab 중 어느 하나에 대해 양성인 샘플에서는 두 개의 라인만이 나타난다 - 스트립이 기능하고 있음을 표시하는 대조 라인 및 샘플이 Cry1Ac/Cry1Ab 또는 Cry2Aa/Cry2Ab 중 어느 하나에 대해 양성임을 표시하는 샘플 라인. 반면에, Cry1Ac/Cry1Ab 또는 Cry2Aa/Cry2Ab이 없는 샘플에서는, 스트립이 기능하고 있음을 표시하는 하나의 라인만이 나타나며; 샘플은 독소에 대해 음성으로서 검출된다. 샘플이 Cry1Ac/Cry1Ab와 Cry2Aa/Cry2Ab 양자 모두에 대해 양성이면 3개의 밴드(대조 밴드 포함)가 나타난다.24. Therefore, only two lines appear in the sample that is positive for either Cry1Ac / Cry1Ab or Cry2Aa / Cry2Ab-control line indicating that the strip is functioning and the sample is either Cry1Ac / Cry1Ab or Cry2Aa / Cry2Ab. Sample line indicating positive for. On the other hand, in the sample without Cry1Ac / Cry1Ab or Cry2Aa / Cry2Ab, only one line appears indicating that the strip is functioning; Samples are detected as negative for toxins. Three bands (including control bands) appear if the sample is positive for both Cry1Ac / Cry1Ab and Cry2Aa / Cry2Ab.
유리한 효과Favorable effect
1. 폴리클로날 항체 및 수동 스트라이핑 방법을 이용하는 본원 기재의 방법은 실행이 간편하고 고가의 모노클로날 항체 또는 모노클로날 기술 및 스트립 유사 종의 상업적 제조에 사용되는 20,000 달러 이상의 비용이 소요되는 스트라이핑 장비를 요하지 않는다. 1. The methods described herein using polyclonal antibodies and passive striping methods are simple to implement and cost more than $ 20,000 for use in the commercial production of expensive monoclonal antibodies or monoclonal techniques and strip like species. No equipment required
2. 본원에서 청구하는 방법은 두 상이한 동물에서 유도되는 친화성-정제 면역글로빈(IgG)을 사용하며, 그에 따라 검출 감도가 증진된다.2. The method claimed herein uses affinity-purified immunoglobin (IgG) derived from two different animals, whereby detection sensitivity is enhanced.
3. 본 방법은 단일 스트립 상에서 두 종 이상의 독소의 동시 검출을 가능케하며, 따라서 동일 목적을 위한 둘 이상의 스트립의 비용이 절감된다.3. The method allows simultaneous detection of two or more toxins on a single strip, thus reducing the cost of two or more strips for the same purpose.
4. 스트립에 "Cry 독소 수용체"의 사용은 수용체가 분리되는 관련 인시목 곤충에 유독한 Cry 독소의 고감도 검출을 가능케 한다. 4. The use of the "Cry toxin receptor" in the strip allows for the high sensitivity detection of Cry toxin toxic to the relevant human insects from which the receptor is isolated.
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3. Wolfersberger, M. G. , Luthy, P. , Maurer, A., Parenti, P. , Sacchi, V. F. , Giordana, B and Hanozet, G. M. (1987) Preparation and partial characterization of amino acid transporting brush border membrane vesicles from the larval midgut of the cabbage butterfly (Pieris brassicae). Comp. Biochem. Physio. 86A, 301-308. Wolfersberger, MG, Luthy, P., Maurer, A., Parenti, P., Sacchi, VF, Giordana, B and Hanozet, GM (1987) Preparation and partial characterization of amino acid transporting brush border membrane vesicles from the larval midgut of the cabbage butterfly (Pieris brassicae). Comp. Biochem. Physio. 86A, 301-308.
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