WO2011071155A1 - 塩基性ペプチドの検出方法および塩基性ペプチド検出用試薬 - Google Patents

塩基性ペプチドの検出方法および塩基性ペプチド検出用試薬 Download PDF

Info

Publication number
WO2011071155A1
WO2011071155A1 PCT/JP2010/072256 JP2010072256W WO2011071155A1 WO 2011071155 A1 WO2011071155 A1 WO 2011071155A1 JP 2010072256 W JP2010072256 W JP 2010072256W WO 2011071155 A1 WO2011071155 A1 WO 2011071155A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
peptide
basic peptide
denatured
solution
albumin
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/072256
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博幸 加畑
高橋 英樹
丸山 征郎
礼奈 鶴岡
Original Assignee
シスメックス株式会社
国立大学法人鹿児島大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シスメックス株式会社, 国立大学法人鹿児島大学 filed Critical シスメックス株式会社
Priority to CN201080053485.0A priority Critical patent/CN102667487B/zh
Priority to EP10836074.4A priority patent/EP2511707B1/en
Priority to JP2011545267A priority patent/JP5632391B2/ja
Publication of WO2011071155A1 publication Critical patent/WO2011071155A1/ja
Priority to US13/491,296 priority patent/US8486716B2/en
Priority to US13/916,274 priority patent/US20130295689A1/en
Priority to US15/380,220 priority patent/US10119980B2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/74Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving hormones or other non-cytokine intercellular protein regulatory factors such as growth factors, including receptors to hormones and growth factors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/82Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a precipitate or turbidity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/536Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6803General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
    • G01N33/6827Total protein determination, e.g. albumin in urine
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6872Intracellular protein regulatory factors and their receptors, e.g. including ion channels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/86Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood coagulating time or factors, or their receptors

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting a basic peptide. More specifically, a basic peptide is detected by mixing a sample suspected of containing a basic peptide and a reagent containing denatured albumin, and detecting turbidity caused by the complex of the basic peptide and denatured albumin. Regarding the method.
  • the present invention also relates to a reagent for detecting a basic peptide used in the detection method.
  • ghrelin brain natriuretic peptide
  • ACTH adrenocorticotropic hormone
  • ANP atrial natriuretic peptide
  • bradykinin bradykinin
  • Peptides are considered useful as markers for diseases. For example, it is known that the plasma concentration of ghrelin, a basic peptide, decreases in patients with severe heart failure or gastric cancer with strong cachexia. Moreover, the blood concentration of BNP is important as a clinical index of heart failure, and BNP is used as a test marker.
  • These basic peptides are currently measured using immunological techniques such as enzyme immunoassay and electrochemiluminescence immunoassay.
  • immunological techniques such as enzyme immunoassay and electrochemiluminescence immunoassay.
  • measurement is performed using an antibody that specifically recognizes and binds to the basic peptide.
  • a step of binding a labeling substance to the complex is required, so that the operation becomes complicated.
  • Dennis et al. And Lowenthal et al. Reported a basic peptide detection method that can omit the step of binding a labeling substance, unlike the immunoassay method.
  • all of these methods are expensive and large-scale mass analyzers, surface plasmon resonance analyzers, and the like, so it is difficult to say that they are general-purpose and popular methods.
  • albumin is a protein contained in nature such as egg white, serum or milk. Taking serum albumin as an example, its physiological functions include regulating blood osmotic pressure, binding to blood metabolites such as fatty acids, hematin, and bilirubin, compounds such as drugs, and special peptides. Circulating the inside is known.
  • Baczynskyj et al. Suggest that bradykinin, also known as a blood hormone, may bind to BSA.
  • bovine serum albumin BSA
  • thermodynamic equilibrium theory is the cooperativity reflecting the dissociation constant (Kd value) indicating the strength (affinity) of binding and the allosteric structural change accompanying the binding between molecules actually generated in a solution. It is to describe with a clear numerical value (hill coefficient).
  • the detection method of Lowenthal et al. Is a mechanophysical method that relies on a mass analyzer.
  • a mixture of a basic peptide and unmodified albumin is once fixed and developed on a sample fixing polymer substrate of a mass spectrometer. That is, in this detection method, both the basic peptide and the native albumin are in a state of deviating from the actual solution equilibrium, and only a part of the molecular population is detected.
  • the inventors left the basic peptide and undenatured albumin in the solution all the time, and followed the natural binding by themselves, that is, the actual solution equilibrium. Unlike the above-described prior art, the present inventors examined a method for detecting a basic peptide or a complex of a basic peptide and native albumin using this solution equilibrium.
  • an object of the present invention is to provide a method capable of detecting a basic peptide easily and quickly without requiring a complicated operation such as binding of a labeling substance.
  • Another object of the present invention is to provide a reagent for detecting a basic peptide used in the detection method.
  • the present inventors mix a sample containing a basic peptide and a denatured bovine serum albumin solution, the denatured albumin and the basic peptide bind to form a complex, and the mixture becomes turbid. And that the degree of turbidity increases depending on the concentration of the basic peptide in the sample, thus completing the present invention.
  • the present invention (1) mixing a sample suspected of containing a basic peptide and a reagent containing denatured albumin to form a complex of the basic peptide and denatured albumin; (2) A method for detecting a basic peptide comprising the step of detecting the turbidity of the mixed solution obtained in step (1).
  • the present invention also provides a reagent for detecting a basic peptide containing denatured albumin.
  • a method capable of detecting a basic peptide easily and quickly without requiring complicated operations such as binding of a labeling substance and a reagent used in the method is provided.
  • FIG. 6 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when ACTH partial peptide is detected using a BSA solution heat-denatured for 0, 5, 15, 60 and 120 minutes as a reagent.
  • FIG. 5 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when ACTH partial peptide is detected in a sample containing nucleic acid and a sample not containing nucleic acid using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • FIG. 5 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when an attempt is made to detect ⁇ -endorphin using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA. It is a plot of OD measurement value-peptide concentration when dynorphin A partial peptide is detected using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • FIG. 5 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when a kininogen fragment is detected using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • FIG. 5 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when a fragment of ITIH4 is detected using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • FIG. 6 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when an attempt was made to detect fibrinogen ⁇ using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • FIG. 5 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when C3f detection was attempted using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • FIG. 5 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when an attempt was made to detect Factor XIII using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • FIG. 3 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration obtained by superimposing the plot of FIG. 1 and the plots of FIGS. 7-1 to 7-3. It is a plot of the fluorescence intensity-peptide concentration about the liquid mixture of the reagent of this invention containing heat-denatured BSA, and the sample containing ACTH partial peptide.
  • FIG. 3 is a plot of aggregate number-peptide concentration in a mixture of a reagent of the present invention containing heat-denatured BSA and a sample containing ACTH partial peptide.
  • FIG. 6 is a plot of OD measurement value ⁇ peptide concentration when ACTH partial peptide is detected in a sample containing serum and a sample not containing serum using the reagent of the present invention containing heat-denatured BSA.
  • the method of the present invention is a method for detecting a basic peptide comprising the following steps. (1) mixing a sample suspected of containing a basic peptide and a reagent containing denatured albumin to form a complex of the basic peptide and denatured albumin; (2) A step of detecting turbidity of the mixed solution obtained in the step (1).
  • the “basic peptide” means a short chain peptide having an isoelectric point (pI) within a basic range.
  • a peptide preferably has a pI of 8.0 or more, more preferably a pI of 8.5 or more, and a length of preferably 10 to 100 amino acids, more preferably 10 to 60 amino acids, still more preferably 10 to 40 amino acids. It is a peptide.
  • the peptide pI can be measured by a method known to those skilled in the art.
  • ExPASy Proteomics Server Compute Plot Param Tool http://expasy.ch/tools An algorithm or program such as (available from /protparam.html) can be used to determine the theoretical pI of a peptide.
  • the basic peptide to be detected is not particularly limited as long as it falls within the definition of the basic peptide described above, and may be a basic peptide of natural origin or a synthetic peptide. Also good.
  • the basic peptide to be detected is a basic peptide (for example, ACTH, ANP, BNP, and ghrelin, which is known to have a concentration in a specimen obtained from a living body having a specific disease state different from the normal concentration.
  • L-myc-1 proto-oncogene protein transcription factor SOX-3
  • fibrinogen alpha inter alpha trypsin inhibitor heavy chain subunit 4 (ITIH4)
  • Is alpha 2-HS-glycoprotein
  • prothrombin and kininogen Is also included.
  • a sample suspected of containing a basic peptide to be detected means a sample that may contain the basic peptide to be detected.
  • samples include specimens obtained from a living body, for example, blood (including whole blood, plasma, serum), urine, saliva, biological tissue extract, spinal fluid, pleural effusion, lymph, and the like.
  • the sample detected by the method of the present invention may contain impurities (for example, protein, nucleic acid, etc.) in addition to the basic peptide to be detected. In order to improve the detection sensitivity, these impurities are included. It is preferable that the sample has been previously removed, or a sample obtained by previously purifying and / or concentrating the basic peptide to be detected. Removal of such impurities and purification and concentration of the basic peptide can be performed by methods known to those skilled in the art.
  • impurities for example, protein, nucleic acid, etc.
  • the salt concentration in the sample is a salt concentration equivalent to 0 to 2 mS / cm in terms of electrical conductivity (for example, a potassium phosphate buffer solution of 10 ⁇ m or less or 10 ⁇ m or less. Tris-HCl) is preferable, and a salt concentration equivalent to 0 to 160 ⁇ S / cm in terms of electrical conductivity (for example, a potassium phosphate buffer solution of 900 ⁇ M or less) is more preferable.
  • albumin has the same meaning as a term generally known in the field of biology, and is a general term for a group of soluble proteins contained in cells and body fluids of animals and plants.
  • Known albumins of animal origin include serum albumin contained in serum, ovalbumin contained in egg white, lactalbumin contained in milk, and the like.
  • Known plant-derived albumins include leucosin contained in wheat and barley, legumelin contained in seeds such as peas and soybeans, and lysine contained in castor seeds.
  • a reagent containing denatured albumin preferably obtained from animal-derived albumin, more preferably serum albumin, ovalbumin or lactalbumin, more preferably serum albumin is used.
  • modified albumin means albumin in which a higher-order structure inherent in physiological conditions is destroyed due to a physical or chemical cause.
  • physical causes include treatment by heating, pressurization, freezing, ultrasonic crushing, and the like.
  • the chemical cause includes treatment with a denaturing agent, for example, a surfactant such as SDS, urea, guanidine hydrochloride and the like.
  • a reagent containing albumin denatured by such treatment preferably a reagent containing albumin denatured by heat, is used.
  • step (1) of the method of the present invention a sample suspected of containing a basic peptide to be detected and a reagent containing denatured albumin are mixed to form a complex of the basic peptide and denatured albumin.
  • the reagent and the sample are mixed so that the final concentration of the denatured albumin in the mixed solution of the reagent containing denatured albumin and the above sample is 0.2 to 0.6 w / v%, preferably 0.2 w / v%.
  • the mixing step is preferably performed at 4 to 50 ° C., more preferably 10 to 40 ° C.
  • the denatured albumin and the basic peptide are combined to form a complex. Furthermore, turbidity is generated in the mixed solution due to aggregation of the composites.
  • step (2) of the method of the present invention turbidity of the mixed solution obtained in the above step (1) is detected.
  • detecting turbidity is intended to include detecting the presence or absence of turbidity in a mixed solution and measuring the degree of turbidity (hereinafter referred to as “turbidity”). Detection of the presence or absence of turbidity can be performed by visual observation with the naked eye or a microscope or by using a turbidity measuring device. Turbidity can be measured using a turbidity measuring apparatus. Since the method of the present invention is a method for detecting turbidity caused by a complex of modified albumin and a basic peptide, a labeling substance and an antibody are not required as in the conventional method, and only a reagent containing modified albumin is used. Can be used to detect basic peptides.
  • Turbidity can be measured by irradiating light to the above mixture to obtain optical information.
  • optical information include absorbance, scattered light intensity, reflected light intensity, diffracted light intensity, fluorescence intensity, phosphorescence intensity, polarization state, refractive index, optical rotation, and the like.
  • absorbance is preferable because it can be measured with a simple apparatus.
  • a spectrophotometer UV-2500PC Shiladzu Corporation
  • the turbidity is preferably measured at a wavelength of 400 to 700 nm, more preferably 500 to 600 nm, which is the wavelength of visible light.
  • the method of the present invention can quantify the concentration of the basic peptide to be detected in the sample from the measured value of turbidity.
  • the concentration is quantified from a calibration curve prepared using a solution of a basic peptide to be detected whose concentration is known.
  • the above calibration curve can be created as follows. First, solutions of basic peptides to be detected at various concentrations (hereinafter referred to as “samples for preparing a calibration curve”) are prepared. Next, a sample for preparing a calibration curve and a reagent containing denatured albumin are mixed, and the turbidity of the obtained mixed solution is measured. The measured values are plotted for each sample for preparing a calibration curve, with the vertical axis representing the measured value of turbidity and the horizontal axis representing the concentration of the basic peptide.
  • the above-mentioned sample for preparing a calibration curve is a concentration until it can be confirmed that the measured turbidity has reached a plateau by gradually increasing the concentration from a solution not containing the basic peptide to be detected (blank solution).
  • C n / (C n + Kd n ) (I)
  • Linearization formula: log ⁇ / (1- ⁇ ) ⁇ nlogC ⁇ nlogKd (II) (In the formula, ⁇ is a measured value of turbidity, C is a concentration of a basic peptide, Kd is a dissociation constant, and n is a Hill coefficient.)
  • the dissociation constant means the concentration of the peptide when the denatured albumin is saturated 50% with the basic peptide to be detected.
  • the Hill coefficient is an index of cooperativity in the binding (complex formation) between the basic peptide to be detected and denatured albumin.
  • the values of Kd and n are calculated from the measured values of the basic peptide concentration and turbidity of the calibration curve preparation sample.
  • the reason why turbidity is caused by mixing the above-described modified albumin and basic peptide is not completely clarified, but the following may be considered.
  • denatured albumin binds to a basic peptide having a positive charge by electrostatic interaction to form a complex.
  • turbidity arises because this complex aggregates.
  • bonding mode is an ionic bond. That the binding mode is ionic binding is also suggested by the fact that the method of the present invention improves the detection sensitivity of basic peptides under conditions of low salt concentration. This is because, under the condition of a low salt concentration, since there are few ions, it is considered that ion binding between the modified albumin and the basic peptide is promoted.
  • the binding between the denatured albumin and the basic peptide to be detected does not depend on the amino acid sequence and the three-dimensional structure of the peptide. Therefore, it is considered that the method of the present invention can be widely used for detection of various basic peptides.
  • the method of the present invention has a short period of time from mixing the reagent containing modified albumin and the sample containing basic peptide to the time when turbidity due to the complex of modified albumin and basic peptide occurs (for example, 20 seconds or less, preferably instantaneous). Therefore, the method of the present invention can rapidly detect a basic peptide contained in a sample.
  • the method of the present invention can also detect a basic peptide that is a disease marker contained in a sample obtained from a living body
  • the method of the present invention can also be used as a method for determining a specific disease. For example, when blood obtained from a subject is used as a specimen, a basic peptide to be detected, which is a specific disease marker, is first purified and / or concentrated from the blood, and then the concentration of the peptide is determined by the method of the present invention. It is possible to determine whether or not the subject suffers from the disease by comparing the obtained value with the normal value.
  • the “reagent containing modified albumin” used in the above-described method of the present invention is also one of the present invention. That is, the reagent of the present invention is a basic peptide detection reagent containing denatured albumin.
  • the reagent of the present invention can be obtained as follows.
  • an albumin solution is prepared by dissolving albumin of animal origin, preferably serum albumin, ovalbumin or lactalbumin, or a mixture thereof, more preferably serum albumin in a suitable solvent.
  • the albumin concentration of the solution is 0.2 to 5.0 w / v%, preferably 0.2 to 0.6 w / v%.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not interfere with the complex formation between the modified albumin and the basic peptide.
  • ultrapure water 10 mM Tris-HCl (pH 5.5 to 7.5), 10 mM potassium phosphate.
  • the buffer solution include a buffer solution (pH 5.5 to 7.5).
  • ultrapure water is preferable.
  • “ultra pure water” means water having a specific resistance value at 25 ° C. of 18 M ⁇ ⁇ cm or more.
  • Milli-Q (registered trademark) water is preferable.
  • the obtained albumin solution is subjected to physical denaturation treatment or chemical denaturation treatment.
  • physical denaturation treatment include heating, pressurization, freezing, and ultrasonic crushing.
  • chemical denaturation treatment include treatment with a surfactant such as SDS, a denaturant such as urea, guanidine hydrochloride, or a mixture thereof.
  • the above albumin solution is heated at a temperature of 100 to 130 ° C., preferably 110 to 120 ° C., for 5 to 120 minutes, preferably 10 to 60 minutes.
  • a method for denaturation using a mixture of SDS and urea include, for example, a method in which SDS (final concentration 1 to 30 w / v%) and urea (final concentration 500 mM to 5 M) are added to the albumin solution and mixed. Is mentioned.
  • the reagent of the present invention is preferably a reagent containing albumin modified by heat or albumin modified by a mixture of SDS and urea, more preferably a reagent containing albumin modified by heat.
  • the reagent of the present invention is preferably in the form of a solution.
  • the modified albumin and the basic peptide form a complex via an ionic bond. It has also been found that the relationship between the turbidity produced by the complex and the concentration of the basic peptide follows the Hill formula of the above formula (I). Therefore, the structure of the modified albumin contained in the reagent of the present invention is not clear in detail, but it has a plurality of sites that electrostatically bind to the basic peptide, and is positively cooperating with the basic peptide. Is considered to be an allosteric protein.
  • the reagent of the present invention preferably contains denatured albumin that binds with a basic peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 with a dissociation constant of 5 to 220 ⁇ M.
  • the reagent of the present invention preferably contains a basic peptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and denatured albumin that binds with a Hill coefficient greater than 1 and less than 11.
  • the dissociation constant and Hill coefficient can be determined from the Hill equation of the above formula (I) if the measured value of turbidity and the concentration of the basic peptide are known.
  • the amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1 is a sequence at positions 1 to 24 on the N-terminal side of ACTH.
  • Example 1 Detection of Basic Peptide Using Modified BSA and Native BSA Experimental method (1) Preparation of denatured BSA solution and non-denatured BSA solution as detection reagents BSA (Sigma-Aldrich) was dissolved in Milli-Q (registered trademark) water (Millipore) and BSA solution ( 1.0 w / v%) was prepared. This BSA solution was divided into two equal parts, one being an unmodified BSA solution and the other being heated at 110 ° C. for 15 minutes by an autoclave to obtain a solution of heat-modified BSA (hereinafter also referred to as “heat-modified BSA”). .
  • BSA heat-modified BSA
  • sample containing basic peptide to be detected As a basic peptide to be detected, an ACTH partial peptide consisting of amino acids 1 to 24 of ACTH (Peptide Institute, Inc.) was used. This peptide was dissolved in ultrapure water to prepare a sample (1.0 mg / ml) containing the basic peptide to be detected.
  • heat-denatured BSA When comparing the Kd values of heat-denatured BSA and unmodified BSA, heat-denatured BSA showed a lower value. This shows that heat-denatured BSA has a much higher affinity for ACTH, which is a basic peptide, than native BSA.
  • sample containing basic peptide to be detected As a basic peptide to be detected, an ACTH partial peptide consisting of amino acids 1 to 24 of ACTH (Peptide Institute, Inc.) was used. This peptide was dissolved in ultrapure water to prepare a sample (1.0 mg / ml) containing the basic peptide to be detected.
  • Example 3 Examination of influence of nucleic acid in detection of basic peptide Experimental Method (1) Preparation of Denatured BSA Solution as Detection Reagent A heat-denatured BSA solution was prepared in the same manner as in Example 1 above.
  • sample containing basic peptide to be detected As a basic peptide to be detected, an ACTH partial peptide consisting of amino acids 1 to 24 of ACTH (Peptide Institute, Inc.) was used. This peptide was dissolved in ultrapure water to prepare a sample (1.0 mg / ml) containing the basic peptide to be detected.
  • Example 4 Detection of basic peptide and neutral peptide Experimental Method (1) Preparation of Denatured BSA Solution as Detection Reagent A heat-denatured BSA solution was prepared in the same manner as in Example 1 above.
  • the method of the present invention can be specifically used for the detection of the presence of a basic peptide and the quantification of its concentration.
  • Example 5 Detection of basic peptide as cancer metastasis marker Experimental Method (1) Preparation of Denatured BSA Solution as Detection Reagent A heat-denatured BSA solution was prepared in the same manner as in Example 1 above.
  • sample containing basic peptide to be detected As a basic peptide to be detected, a fragment of kininogen known as a cancer metastasis marker (positions 439 to 457 (SEQ ID NO: 4); synthesized by Bilodika Corporation) and A fragment of ITIH4 (positions 611 to 642 (SEQ ID NO: 5); synthesized by Virodica Co., Ltd.) was used. These peptides were dissolved in ultrapure water to prepare samples (1.0 mg / ml) containing the respective peptides.
  • a cancer metastasis marker positions 439 to 457 (SEQ ID NO: 4); synthesized by Bilodika Corporation
  • ITIH4 positions 611 to 642 (SEQ ID NO: 5); synthesized by Virodica Co., Ltd.
  • the method of the present invention can be used for the detection of the presence of a basic peptide that is a cancer marker and the quantification of its concentration.
  • Example 6 Detection of basic peptides using heat-denatured human serum albumin (HSA) and heat-denatured ovalbumin (OA) Experimental Method (1) Preparation of Modified HSA Solution and Modified OA Solution as Detection Reagent HSA (Wako) was dissolved in ultrapure water to prepare an HSA solution (1.0 w / v%). This HSA solution was heated in an autoclave at 115 ° C. for 15 minutes to obtain a solution of heat-modified HSA (hereinafter also referred to as “heat-modified HSA”). OA (Worthington) was dissolved in ultrapure water to prepare an OA solution (1.0 w / v%).
  • HSA heat-denatured human serum albumin
  • OA ovalbumin
  • heat-denatured OA a solution of heat-denatured OA (hereinafter also referred to as “heat-denatured OA”). Obtained.
  • Example 7 Examination of concentration of detection reagent in peptide detection Experimental method (1) Preparation of denatured BSA solution as detection reagent A BSA solution (5.0 w / v%) was prepared by dissolving in BSA (Sigma-Aldrich) ultrapure water. This BSA solution was heated in an autoclave at 115 ° C. for 15 minutes to obtain a heat-denatured BSA solution.
  • BSA Sigma-Aldrich
  • Example 8 Evaluation of detectability for neutral peptides and acidic peptides using a modified BSA solution Experimental Method (1) Preparation of Denatured BSA Solution as Detection Reagent A heat-denatured BSA solution was prepared in the same manner as in Example 1 above.
  • FIG. 7-4 a graph combining the above result and the result of detecting the basic peptide of Example 1 is shown in FIG. 7-4. As is apparent from this graph, it can be seen that the method of the present invention does not have the ability to detect acidic peptides or neutral peptides, but exhibits specific detection ability only for basic peptides.
  • Example 9 Examination of peptide concentration limit (LoD) in peptide detection of heat-denatured BSA solution Experimental Method (1) Preparation of Denatured BSA Solution as Detection Reagent A heat-denatured BSA solution was prepared in the same manner as in Example 1 above.
  • Example 10 Evaluation of Detectability for Basic Peptides in Samples Containing Serum Experimental Method (1) Preparation of Denatured BSA Solution as Detection Reagent A heat-denatured BSA solution was prepared in the same manner as in Example 1 above.
  • ACTH partial peptide consisting of amino acids 1 to 24 of ACTH (Biologica Co., Ltd.) was used as the detection target basic peptide. After dissolving this peptide in ultrapure water, it was mixed with the serum (SUNFCO) of a healthy US person (female, 16 age) to prepare a sample containing the basic peptide to be detected and serum. In this sample, the ACTH partial peptide concentration and the serum concentration were adjusted to the final concentrations shown in the following (3).
  • FIG. 10 shows that the sample is not a pure sample containing only the basic peptide to be detected as in Examples 1 to 9, but a sample containing serum such as an actual sample collected from the subject. It was revealed that the sex peptide could be detected. Further, in FIG. 10, when the concentrations of the ACTH partial peptide in the serum solution and the control solution corresponding to a predetermined OD value are compared, it is found that the amount of ACTH partial peptide in the serum solution is about twice that of the control solution. This is considered to be the influence of competitive inhibition by serum HSA.
  • a process of concentrating the peptide can be added as a pretreatment.
  • the process is shown in the following example.
  • Example 11 Concentration process of basic peptide in sample containing serum and detection of concentrated basic peptide Experimental Method (1) Preparation of Denatured BSA Solution as Detection Reagent A heat-denatured BSA solution was prepared in the same manner as in Example 1 above.
  • ACTH partial peptide consisting of amino acids 1 to 24 of ACTH (Biologica Co., Ltd.) was used as the detection target basic peptide. This peptide was dissolved in ultrapure water, and then mixed with serum from a healthy US person (female, 16age) (SUNFCO) to prepare a real sample serum sample containing a basic peptide to be detected. In this sample, the concentration of ACTH partial peptide and the serum concentration were adjusted to the following concentrations (3).
  • sample solution in which basic peptide to be detected is concentrated 6 ml of Glycerol solution (Agilent technologies) and 600 ⁇ l of OFFGEL Buffer (Agilent technologies) are mixed, and then ultrapure water is added to make a total volume of 50 ml A -10 peptide buffer solution (x1.25) was prepared.
  • This solution was mixed with the sample of (2) above to prepare an ACTH partial peptide concentration of 20 ⁇ M and a 1000-fold diluted peptide buffer solution ( ⁇ 1) of serum.
  • ⁇ 1 Using this solution and a High Resolution IPG gel for pH 3-10 Fraction, fractionation was performed with an OFFGEL fractionator (Agilent technologies). Thereafter, Fraction containing ACTH partial peptide (solution in contact with the cathode part) was collected, and a solution added with 100 ⁇ l of ultrapure water was used as a basic peptide concentrated sample.
  • the method of the present invention can detect a very small amount of a basic peptide in an actual sample by concentrating the basic peptide with an OFFGEL fractionator as a pretreatment.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

 本発明は、塩基性ペプチドを含む疑いのある試料と変性アルブミンを含む試薬とを混合し、塩基性ペプチドと変性されたアルブミンとの複合体により生じる濁りを検出することによって塩基性ペプチドを検出する方法を提供する。

Description

塩基性ペプチドの検出方法および塩基性ペプチド検出用試薬
 本発明は、塩基性ペプチドの検出方法に関する。より詳細には、塩基性ペプチドを含む疑いのある試料と変性アルブミンを含む試薬とを混合し、塩基性ペプチドと変性アルブミンとの複合体により生じた濁りを検出することにより塩基性ペプチドを検出する方法に関する。また、本発明は、該検出方法に用いられる塩基性ペプチド検出用試薬に関する。
 特定の病態にある生体においては、特定の塩基性ペプチドの血中濃度が、健常時とは異なることが知られている。このような塩基性ペプチドとしては、グレリン、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、ブラジキニンなどがあり、臨床検査の分野においてこれらの塩基性ペプチドは疾患のマーカーとして有用視されている。例えば、重症の心不全やカヘキシーの強い症例の胃癌の患者においては、塩基性ペプチドであるグレリンの血漿中濃度が低下することが知られている。また、BNPの血中濃度は心不全の臨床的指標として重要であり、BNPは検査マーカーとして用いられている。
 これらの塩基性ペプチドは、現在、酵素免疫測定法、電気化学発光免疫測定法などの免疫学的手法を用いて測定されている。このような免疫学的手法においては、上記の塩基性ペプチドを特異的に認識して結合する抗体を用いて測定が行われている。この方法では、抗体と塩基性ペプチドとの複合体を検出するために、該複合体に標識物質を結合させる工程が必要となるので、操作が煩雑となる
 一方、DennisらやLowenthalらは、免疫測定法とは異なり、標識物質を結合させる工程を省略できる塩基性ペプチドの検出方法を報告している。しかしながら、彼らの方法はいずれも、高額で大型の質量分析器や表面プラズモン共鳴分析器などを必要とするので、汎用で普及可能な方法とは言い難い。
 また、DennisらやLowenthalらは、病態指標の発見、薬理作用の解明またはドラッグデリバリーシステムの開発などのために、天然に存在するアルブミン(未変性のアルブミン)と塩基性ペプチドとの間の結合について研究している。
 アルブミンとは、天然中、例えば卵白、血清または乳汁などに含まれるタンパク質である。血清アルブミンを例にとれば、その生理機能として、血液の浸透圧を調節することや、脂肪酸、ヘマチン、ビリルビンなどの血液中の代謝産物、薬剤などの化合物、特殊なペプチドなどと結合して血中を循環することなどが知られている。
 例えば、Baczynskyjらは、血中のホルモンとしても知られているブラジキニンがBSAと結合する可能性を示唆している。また、Muramotoらは、血中ホルモンペプチドのACTHがウシ血清アルブミン(BSA)と結合することを報告している。
Muramoto K.ら,Biochemistry. vol. 20,3380-3385(1981) Baczynskyj L.ら,Rapid Commun. Mass Spectrom. vol. 8,280-286(1994) Dennis MSら,J. Biol. Chem. vol. 277,35035-35043(2002) Lowenthal MSら,Clin. Chem. vol. 51,1933-1945 (2005)
 本発明者らは、熱力学平衡論の立場から、塩基性ペプチドと未変性のアルブミンとの結合、特に両者が結合を通じて相互に与え得る分子構造変化のメカニズムの解明を遂行してきた。ここで、熱力学平衡論とは、溶液で実際に生じている分子同士の結合を、結合の強弱(親和性)を表す解離定数(Kd値)および結合に伴うアロステリック構造変化を反映する協同性(ヒル係数)という明確な数値で記述することである。
 この研究の過程において、本発明者らは、上記のLowenthalらが報じたとおり、塩基性ペプチドと未変性のアルブミンとが結合することを認めた。なお、Lowenthalらの検出方法は、質量分析器に依存した機械物理学的なものである。該検出方法では、塩基性ペプチドと未変性のアルブミンとの混合物を、質量分析器の試料固定用高分子基板上に一旦固着し、展開している。すなわち、該検出方法では、塩基性ペプチドおよび未変性のアルブミンの両者は、実際の溶液平衡から逸脱した状態にあり、一部の分子集団のみが検出される。
 一方、本発明者らは、塩基性ペプチドおよび未変性のアルブミンを溶液中に終始静置し、それら自身による自然な結合、すなわち、実際の溶液平衡を追跡した。本発明者らは、上記の先行技術とは異なり、この溶液平衡を利用して、塩基性ペプチドまたは塩基性ペプチドと未変性のアルブミンとの複合体を検出する方法を検討した。
 しかしながら、上記の検討の過程で本発明者らが明らかにしたことは、先行技術では未報告であったが、塩基性ペプチドと未変性アルブミンとの結合の親和性が本来弱いことであった。その結果として、この検出方法では、その検出感度は満足できるものではなかった。
 したがって、上記の複合体を検出するためには、標識物質を利用した検出工程などを別途行うか、または上記の溶液平衡における結合の親和性を増進させる工夫が必要であった。
 本発明の特徴の一つは、上記のような必要性に応えたものである。したがって、本発明は、標識物質の結合などの煩雑な操作を必要とせず、簡便かつ迅速に塩基性ペプチドを検出できる方法を提供することを目的とする。また、その検出方法に用いられる塩基性ペプチド検出用試薬を提供することも、本発明の目的とする。
 本発明者らは、塩基性ペプチドを含む試料と変性されたウシ血清アルブミン溶液とを混合すると、変性されたアルブミンと塩基性ペプチドが結合して複合体を形成し、混合液中に濁りを生じること、およびこの濁りの度合が試料中の塩基性ペプチドの濃度に依存して上昇することを見出して、本発明を完成した。
 よって、本発明は、
(1)塩基性ペプチドを含む疑いのある試料と変性アルブミンを含む試薬とを混合して、塩基性ペプチドと変性アルブミンとの複合体を形成させる工程と、
(2)工程(1)で得られた混合液の濁りを検出する工程と
を含む、塩基性ペプチドの検出方法を提供する。
 また、本発明は、変性アルブミンを含む塩基性ペプチド検出用試薬を提供する。
 本発明によれば、標識物質の結合などの煩雑な操作を必要とせず、簡便かつ迅速に塩基性ペプチドを検出できる方法および該方法に用いる試薬が提供される。
未変性BSA溶液と、熱変性されたBSAを含む本発明の試薬とを用いて、ACTH部分ペプチドを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 0、5、15、60および120分間熱変性されたBSA溶液を試薬として用いて、ACTH部分ペプチドを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、核酸を含む試料および含まない試料におけるACTH部分ペプチドを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、α-エンドルフィンの検出を試みた場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、ダイノルフィンA部分ペプチドを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、キニノーゲンのフラグメントを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、ITIH4のフラグメントを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたヒト血清アルブミン(HSA)を含む本発明の試薬および熱変性されたオボアルブミン(OA)を含む本発明の試薬を用いて、ACTH部分ペプチドを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、Fibrinogenαの検出を試みた場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、C3fの検出を試みた場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、Factor XIIIの検出を試みた場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 図1のプロットと図7-1~7-3のプロットとを重ねた、OD測定値-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬と、ACTH部分ペプチドを含む試料との混合液についての蛍光強度-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬と、ACTH部分ペプチドを含む試料との混合液ついての、該混合液中の凝集物数-ペプチド濃度のプロットである。 熱変性されたBSAを含む本発明の試薬を用いて、血清を含む試料および血清を含まない試料中のACTH部分ペプチドを検出した場合のOD測定値-ペプチド濃度のプロットである。
 本発明の方法は、以下の工程を含む、塩基性ペプチドの検出方法である。
(1)塩基性ペプチドを含む疑いのある試料と変性アルブミンを含む試薬とを混合して、塩基性ペプチドと変性アルブミンとの複合体を形成させる工程、
(2)工程(1)で得られた混合液の濁りを検出する工程。
 本明細書において、「塩基性ペプチド」とは、等電点(pI)が塩基性の範囲内であり、かつ短鎖のペプチドを意味する。そのようなペプチドとしては、好ましくはpIが8.0以上、より好ましくはpIが8.5以上であり、かつ長さが好ましくは10~100アミノ酸、より好ましくは10~60アミノ酸、さらに好ましくは10~40アミノ酸のペプチドである。
 なお、ペプチドのpIは当業者に公知の方法により測定することができるが、ペプチドのアミノ酸配列が既知である場合は、例えば、ExPASyプロテオミクス サーバ コンピュート プロットパラム ツール(http://expasy.ch/tools/protparam.htmlから利用可能)などのアルゴリズムまたはプログラムにより、ペプチドの理論上のpIを知ることができる。
 本発明の方法において、検出対象の塩基性ペプチドは、上記の塩基性ペプチドの定義に該当するものであれば特に限定されず、天然起源の塩基性ペプチドであってもよく、合成ペプチドであってもよい。また、検出対象の塩基性ペプチドは、特定の病態にある生体から得られる検体中の濃度が健常時の濃度とは異なることが知られている塩基性ペプチド(例えば、ACTH、ANP、BNPおよびグレリン、ならびに次のタンパク質のフラグメント:L‐myc‐1癌原遺伝子タンパク質、転写因子SOX-3、フィブリノーゲンα、インターαトリプシンインヒビター重鎖サブユニット4(ITIH4)、α2-HS-グリコプロテイン、プロトロンビンおよびキニノーゲン)も含む。
 本明細書において、「検出対象の塩基性ペプチドを含む疑いのある試料」とは、上記の検出対象の塩基性ペプチドを含んでいる可能性がある試料を意味する。そのような試料は、生体から得られる検体、例えば、血液(全血、血漿、血清を含む)、尿、唾液、生体組織抽出物、髄液、胸水、リンパ液などを含む。
 本発明の方法により検出される試料は、検出対象の塩基性ペプチド以外に、夾雑物(例えば、タンパク質や核酸など)を含んでいてもよいが、検出感度を向上させるために、これらの夾雑物を予め除去した試料、または検出対象の塩基性ペプチドを予め精製および/または濃縮した試料であることが好ましい。このような夾雑物の除去、ならびに塩基性ペプチドの精製および濃縮は、当業者に公知の方法により行うことができる。
 本発明の実施形態においては、高塩濃度の試料中の塩基性ペプチドを検出する場合、該試料から塩を予め除去することが好ましい。このような塩の除去は、当業者に公知の方法により行うことができる。なお、本発明の実施形態において、試料中の塩濃度としては、電気伝導率に換算して0~2mS/cm相当の塩濃度(例えば、10 mM以下のリン酸カリウム緩衝液や10 mM以下のTris-HCl)が好ましく、さらに好ましくは電気伝導率に換算して0~160μS/cm相当の塩濃度(例えば、900μM以下のリン酸カリウム緩衝液)である。
 本明細書において、「アルブミン」とは、生物学の分野において一般に知られている用語と同じ意味を有し、動物および植物の細胞や体液中に含まれる、一群の可溶性タンパク質の総称である。
 動物起源のアルブミンとしては、血清に含まれる血清アルブミン、卵白に含まれるオボアルブミン、乳汁に含まれるラクトアルブミンなどが知られている。植物起源のアルブミンとしては、コムギやオオムギなどに含まれるロイコシン、エンドウやダイズなどの種子に含まれるレグメリン、ヒマ種子に含まれるリシンなどが知られている。
 本発明の実施形態においては、好ましくは動物起源のアルブミン、より好ましくは血清アルブミン、オボアルブミンまたはラクトアルブミン、さらに好ましくは血清アルブミンから得られる、変性されたアルブミンを含む試薬を用いる。
 本明細書において、「変性されたアルブミン」(以下、「変性アルブミン」ともいう)とは、物理的または化学的原因により、生理的条件における固有の高次構造が破壊されたアルブミンを意味する。そのような物理的原因としては、例えば、加熱、加圧、凍結、超音波破砕などによる処理が挙げられる。化学的原因としては、変性剤、例えばSDSなどの界面活性剤、尿素、塩酸グアニジンなどによる処理が挙げられる。
 本発明の実施形態においては、そのような処理により変性されたアルブミンを含む試薬、好ましくは、熱変性されたアルブミンを含む試薬を用いる。
 本発明の方法の工程(1)では、検出対象の塩基性ペプチドを含む疑いのある試料と変性アルブミンを含む試薬とを混合して、塩基性ペプチドと変性アルブミンとの複合体を形成させる。
 具体的には、変性アルブミンを含む試薬と上記の試料との混合液における変性アルブミンの終濃度が、0.2~0.6 w/v%、好ましくは0.2 w/v%となるように試薬と試料を混合する。なお、この混合する工程は4~50℃で行うことが好ましく、10~40℃で行うことがより好ましい。
 上記の試薬と試料とを混合すると、変性アルブミンと塩基性ペプチドが結合して複合体を形成する。さらに、該複合体同士が凝集することにより混合液中に濁りが生じる。
 次いで、本発明の方法の工程(2)では、上記の工程(1)で得られた混合液の濁りを検出する。
 本明細書において、「濁りを検出する」とは、混合液の濁りの有無を検出することと、濁りの度合(以下、「濁度」という)を測定することを含むことを意図する。濁りの有無の検出は、肉眼や顕微鏡による目視または濁度測定装置を用いて行うことができる。濁度の測定は、濁度測定装置を用いて行うことができる。
 本発明の方法は、変性アルブミンと塩基性ペプチドとの複合体により生じた濁りを検出する方法であるので、従来の方法のように標識物質および抗体を必要とせず、変性アルブミンを含む試薬のみを用いて塩基性ペプチドの検出を行うことができる。
 濁度の測定は、上記の混合液に光を照射して光学的情報を得ることにより行うことができる。そのような光学的情報としては、例えば、吸光度、散乱光強度、反射光強度、回折光強度、蛍光強度、りん光強度、偏光状態、屈折率、旋光性などが挙げられる。それらの中でも、簡便な装置で測定できることから、吸光度が好ましい。吸光度を測定する装置としては、例えば、分光光度計UV-2500PC(島津製作所)が挙げられる。濁度の測定は、可視光の波長である400~700 nmの波長で行うことが好ましく、500~600 nmの波長で行うことがより好ましい。
 また、本発明の方法は、濁度の測定値から試料中の検出対象の塩基性ペプチドの濃度を定量することができる。該濃度は、濃度既知の検出対象の塩基性ペプチドの溶液を用いて作成した検量線から定量される。
 上記の検量線は、次のようにして作成できる。まず、種々の濃度の検出対象の塩基性ペプチドの溶液(以下、「検量線作成用試料」という)を調製する。次いで、検量線作成用試料と変性アルブミンを含む試薬とを混合し、得られた混合液の濁度を測定する。そして、縦軸を濁度の測定値、横軸を塩基性ペプチドの濃度として、各検量線作成用試料について測定値をプロットする。なお、上記の検量線作成用試料は、検出対象の塩基性ペプチドを含まない溶液(ブランク溶液)から段階的に濃度を上げ、測定される濁度がプラトーに達したことを確認できるまでの濃度の溶液を調製する。
 ここで、プロットした濁度の測定値と塩基性ペプチドの濃度との関係は、次式(I)のヒルの式(Hill equation)に従うことが、今回、見出された。したがって、式(I)または該式の両辺の対数をとって次式(II)の直線化式を得ることにより、検量線を作成することができる。
ヒルの式:θ=Cn/(Cn+Kdn)   (I)
直線化式:log{θ/(1-θ)}=nlogC-nlogKd   (II)
(式中、θは濁度の測定値、Cは塩基性ペプチドの濃度、Kdは解離定数、nはヒル係数(Hill coefficient)を示す。)
 本明細書において、解離定数とは、変性アルブミンが検出対象の塩基性ペプチドで50%飽和される場合の該ペプチドの濃度を意味する。
 また、本明細書において、ヒル係数は、検出対象の塩基性ペプチドと変性アルブミンとの結合(複合体形成)における協同性の指標である。すなわち、ヒル係数が1より大きい場合は、両者の結合に正の協同性(アロステリック効果)があることを示し、塩基性ペプチドの濃度が高いほど、該ペプチドと変性アルブミンとの結合は促進される。
 なお、Kdおよびnの値は、上記の検量線作成用試料の塩基性ペプチド濃度および濁度の測定値から算出される。
 上記の式(I)および式(II)は、濁度の測定値と塩基性ペプチドの濃度との関数であるので、作成した検量線を用いれば、検出対象の塩基性ペプチドを含む疑いのある試料の濁度の測定値から、該試料中の検出対象の塩基性ペプチドの濃度を取得することができる。
 本発明の方法において、上記の変性アルブミンと塩基性ペプチドとを混合することにより濁りが生じる理由は、完全には明らかになっていないが、以下のようなことが考えられる。まず、正電荷を有する塩基性ペプチドに対して、静電的な相互作用によって変性アルブミンが結合し、複合体を形成する。そして、該複合体同士が凝集することにより濁りが生じる。
 なお、上記の結合の様式は、イオン結合であることが考えられる。該結合様式がイオン結合であることは、本発明の方法が、低塩濃度の条件下では塩基性ペプチドの検出感度が向上することからも示唆される。低塩濃度の条件下では、存在するイオンが少ないので、変性アルブミンと塩基性ペプチドとのイオン結合が促進されると考えられるからである。
 上記の結合様式がイオン結合である場合、変性アルブミンと検出対象の塩基性ペプチドとの結合は、該ペプチドのアミノ酸配列および立体構造に依存しないと考えられる。
 したがって、本発明の方法は、様々な塩基性ペプチドの検出に汎用し得ると考えられる。
 また、本発明の方法は、変性アルブミンを含む試薬と塩基性ペプチドを含む試料とを混合してから、変性アルブミンと塩基性ペプチドとの複合体による濁りが発生するまでの期間が短時間(例えば20秒以下、好ましくは瞬時)であるという利点を有する。
 したがって、本発明の方法は、試料中に含まれる塩基性ペプチドを迅速に検出することができる。
 本発明の方法は、生体から得た検体中に含まれる疾患マーカーである塩基性ペプチドの検出もできるので、本発明の方法は、特定の疾患を判定する方法としても利用できる。例えば、被験者から得た血液を検体として用いた場合、まず、特定の疾患マーカーである検出対象の塩基性ペプチドを該血液から精製および/または濃縮し、次いで、本発明の方法により該ペプチドの濃度を定量し、得られた値を健常時の値と比較することにより、該被験者が該疾患に罹患しているか否かを判定することができる。
 上記の本発明の方法に用いられる「変性アルブミンを含む試薬」も、本発明の一つである。すなわち、本発明の試薬は、変性アルブミンを含む塩基性ペプチド検出用試薬である。
 本発明の試薬は、次のようにして得ることができる。まず、動物起源のアルブミン、好ましくは血清アルブミン、オボアルブミンもしくはラクトアルブミン、またはこれらの混合物、より好ましくは血清アルブミンを適切な溶媒に溶解して、アルブミン溶液を調製する。該溶液のアルブミン濃度は、0.2~5.0 w/v%、好ましくは0.2~0.6 w/v%である。
 溶媒は、変性アルブミンと塩基性ペプチドとの複合体形成を妨げないものであれば特に限定されないが、例えば、超純水、10 mM Tris-HCl(pH5.5~7.5)、10 mM リン酸カリウム緩衝液(pH5.5~7.5)などの緩衝液が挙げられる。それらの中でも、超純水が好ましい。なお、本明細書において、「超純水」とは、25℃における比抵抗値が18 MΩ・cm以上の水を意味する。そのような超純水としては、Milli-Q(登録商標)水が好ましい。
 次いで、得られたアルブミン溶液に、物理的変性処理または化学的変性処理を施す。物理的変性処理としては、例えば、加熱、加圧、凍結、超音波破砕などが挙げられる。化学的変性処理としては、例えば、SDSなどの界面活性剤、尿素、塩酸グアニジンまたはこれらの混合物などの変性剤による処理が挙げられる。
 加熱処理による方法としては、例えば、上記のアルブミン溶液を100~130℃、好ましくは110~120℃の温度で、5~120分間、好ましくは10~60分間加熱する。
 SDSと尿素との混合物を用いて変性させる方法としては、例えば、上記のアルブミン溶液にSDS(終濃度1~30 w/v%)および尿素(終濃度500 mM~5M)を添加し混合する方法が挙げられる。
 本発明の試薬は、好ましくは熱変性されたアルブミン、またはSDSと尿素との混合物により変性されたアルブミンを含む試薬、より好ましくは熱変性されたアルブミンを含む試薬である。また、本発明の試薬は、溶液の形態にあることが好ましい。
 上記のようにして得られた本発明の試薬を、塩基性ペプチドを含む試料と混合すると、変性アルブミンと塩基性ペプチドとがイオン結合を介して複合体を形成すると考えられる。また、該複合体により生じる濁度と塩基性ペプチドの濃度との関係は、上記の式(I)のヒルの式に従うことが見出されている。
 したがって、本発明の試薬に含まれる変性アルブミンは、その構造の詳細は明らかではないが、塩基性ペプチドと静電的に結合する部位を複数有し、塩基性ペプチドとの結合に正の協同性が認められるアロステリックタンパク質であると考えられる。
 本発明の試薬は、好ましくは、配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する塩基性ペプチドと、5~220μMの解離定数で結合する変性アルブミンを含む。
 また、本発明の試薬は、好ましくは配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する塩基性ペプチドと、1より大きく11より小さいヒル係数で結合する変性アルブミンを含む。
 なお、解離定数およびヒル係数は、濁度の測定値および塩基性ペプチドの濃度が既知であれば、上記の式(I)のヒルの式から決定できる。また、配列番号1に記載のアミノ酸配列は、ACTHのN末端側の1位~24位の配列である。
 以下に、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)変性されたBSAおよび未変性BSAを用いた塩基性ペプチドの検出
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液および未変性BSA溶液の調製
 BSA(Sigma-Aldrich社)をMilli-Q(登録商標)水(Millipore社)に溶解して、BSA溶液(1.0 w/v%)を調製した。このBSA溶液を二等分し、一方を未変性BSA溶液とし、他方をオートクレーブにより110℃で15分間加熱して、熱変性されたBSA(以下、「熱変性BSA」ともいう)の溶液とした。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む試料の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ACTHの1位~24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社ペプチド研究所)を用いた。このペプチドを超純水に溶解して、検出対象の塩基性ペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)検出用試薬と試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した熱変性BSA溶液50μlと上記(2)で調製した試料とを混合した後、超純水を加えて、全量250μlの混合液(熱変性BSAの終濃度:0.2 w/v%)を調製した。なお、この調製においては、混合液中のACTH部分ペプチドの終濃度が0~150μMとなる量で、上記の試料を混合した。また、この混合液の調製において、熱変性BSA溶液に代えて未変性BSA溶液を用いて、比較用の混合液も調製した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液の波長550 nmにおける吸光度(OD550)を、分光光度計UV-2500PC(島津製作所)により測定した。結果を図1に示す。また、得られた結果について、カレイダグラフ(ヒューリンクス社)を用いてヒルプロット解析をすることで、熱変性BSAおよび未変性BSAのKd値およびヒル係数を算出した。各数値を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
2.結果
 図1より、未変性BSA溶液を用いた場合は、OD550に顕著な変化は見られなかった。これは、未変性BSAとACTHが結合してもすぐに解離したか、または結合しても濁りを生じないことが原因ではないかと考えられる。
 一方、熱変性BSA溶液を用いた場合は、塩基性ペプチドの濃度依存的なOD550の上昇が見られた。また、熱変性BSA溶液を用いた場合、吸光度と塩基性ペプチド濃度との間には、下記のヒルの式に従う関係が認められた。
  OD=(塩基性ペプチド濃度)n/{(塩基性ペプチド濃度)n + Kdn
 熱変性BSAおよび未変性BSAのKd値を比較すると、熱変性BSAの方が低い値を示した。このことから、塩基性ペプチドであるACTHに対して熱変性BSAの方が未変性BSAよりも非常に高い親和性を有することがわかる。
 さらに、熱変性BSAおよび未変性BSAのヒル係数を比較すると、未変性BSAは1であるのに対し、熱変性BSAでは8であった。ここで、ヒル係数が1より大きい場合は、正の協同性(アロステリック効果)があることを示し、該係数が1である場合は、協同性がないことを示す。つまり、未変性BSAとACTHとの間には協同性がないので、未変性BSAとACTHは、混合液中のACTH濃度とは無関係に結合する。
 他方、熱変性BSAとACTHの結合には正の協同性があるので、試料中のACTH濃度が高いほど、熱変性BSAとACTHの結合は促進される。
 よって、変性されたアルブミンは、塩基性ペプチドのわずかな濃度変化を吸光度の変化として示すことができるので、本発明の方法は、塩基性ペプチドの存在の検出および濃度の定量に利用できることがわかる。
(実施例2)BSAの熱変性時間の検討
1.実験方法
(1)熱変性時間を変化させた変性BSA溶液の調製
 BSA(Sigma-Aldrich社)をMilli-Q(登録商標)水(Millipore社)に溶解して、BSA溶液(1.0 w/v%)を調製した。このBSA溶液を5等分し、1つを未変性BSA溶液(熱変性時間0分)とし、残りの4つをオートクレーブにより110℃で、それぞれ5、15、60および120分間加熱して、熱変性BSA溶液とした。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む試料の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ACTHの1位~24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社ペプチド研究所)を用いた。このペプチドを超純水に溶解して、検出対象の塩基性ペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)各熱変性時間の変性BSA溶液と試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した各熱変性時間の変性BSA溶液および上記(2)で調製した試料を用いて、実施例1と同様にして混合液を調製した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液のOD550を、実施例1と同様にして測定した。結果を図2に示す。また、各熱変性時間のBSAのKd値およびヒル係数を算出した。各数値を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
2.結果
 図2より、熱変性時間が0分のBSA溶液を用いた場合はOD550に変化は見られなかったが、熱変性時間が5、15、60および120分間のBSA溶液を用いた場合は、いずれも塩基性ペプチドの濃度依存的なOD550の上昇が見られた。
 表2より、熱変性時間が0分のBSA溶液では高いKd値を示したが、熱変性時間が5、15、60および120分間のBSA溶液ではいずれも低いKd値を示した。ヒル係数についても、熱変性時間が0分のBSA溶液では1であったが、熱変性時間が5、15、60および120分間のBSA溶液では4~8の範囲であった。
 他方、熱変性時間が5、15、60および120分間のBSA溶液の間では、Kd値およびヒル係数に顕著な差がなかった。このことから、上記のいずれの熱変性時間であっても、熱変性BSA溶液は、ACTH部分ペプチドに対して同様の親和性および正の協同性を有することがわかる。
(実施例3)塩基性ペプチドの検出における核酸の影響の検討
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 上記の実施例1と同様にして、熱変性BSA溶液を調製した。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む試料の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ACTHの1位~24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社ペプチド研究所)を用いた。このペプチドを超純水に溶解して、検出対象の塩基性ペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)検出用試薬と試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した各熱変性時間の変性BSA溶液および上記(2)で調製した試料を用いて、実施例1と同様にして混合液を調製した。また、混合液に、核酸としてサケ精子DNA(商品名:Sonicated Salmon Sperm DNA、BioDynamics Laboratory Inc社)をさらに添加した比較用の混合液(核酸の終濃度10μM)も調製した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液のOD550を、実施例1と同様にして測定した。結果を図3に示す。また、各混合液についてのKd値およびヒル係数を算出した。各数値を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
2.結果
 図3より、混合液中に核酸が含まれる場合も、核酸が含まれない場合と同様に塩基性ペプチドの濃度依存的なOD550の上昇が見られた。また、表3より、混合液中に核酸を含む場合と含まない場合とにおいて、Kd値およびヒル係数に顕著な差がないことがわかる。
 したがって、本発明の方法は、用いる試料に核酸が含まれていても、塩基性ペプチドの検出に影響をほとんど受けないことがわかる。
(実施例4)塩基性ペプチドおよび中性ペプチドの検出
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 上記の実施例1と同様にして、熱変性BSA溶液を調製した。
(2)検出対象のペプチドを含む試料の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ダイノルフィンAの1位~13位のアミノ酸からなるダイノルフィンA部分ペプチド(配列番号2;株式会社ペプチド研究所)を用いた。また、比較用の検出対象として、中性ペプチドであるα-エンドルフィン(配列番号3;株式会社ペプチド研究所)を用いた。これらのペプチドを超純水に溶解して、それぞれのペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)検出用試薬と各試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した変性BSA溶液50μlを、上記(2)で調製した各試料に混合した後、それぞれに超純水を加えて、全量250μlの各ペプチドを含む混合液を調製した。なお、この調製において、各混合液中のペプチドの終濃度が0~150μMとなる量で、上記の試料を混合した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液のOD550を、実施例1と同様にして測定した。結果を図4に示す。なお、ダイノルフィンAの部分ペプチドを含む試料についてのKd値は30であり、ヒル係数は8であった。
2.結果
 中性ペプチドであるα-エンドルフィンを用いた場合は、OD550に変化は見られなかった(図4-1参照)。これは、熱変性BSAとα-エンドルフィンとが結合しなかったか、または結合してもすぐに解離したことが原因ではないかと考えられる。
 一方、塩基性ペプチドであるダイノルフィンAの部分ペプチドを用いた場合は、該ペプチドの濃度依存的なOD550の上昇が見られた(図4-2参照)。
 また、得られたKd値から、熱変性BSAが塩基性ペプチドであるダイノルフィンAに対して非常に高い親和性を有することがわかる。さらに、熱変性BSAのヒル係数は8であったことから、熱変性BSAとダイノルフィンAとの結合には正の協同性があることがわかる。
 以上から、本発明の方法は、塩基性ペプチドの存在の検出および濃度の定量に特異的に利用できることがわかる。
(実施例5)癌転移マーカーである塩基性ペプチドの検出
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 上記の実施例1と同様にして、熱変性BSA溶液を調製した。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む試料の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、癌転移マーカーとして知られるキニノーゲンのフラグメント(439位~457位(配列番号4);株式会社バイロジカにより合成)およびITIH4のフラグメント(611~642位(配列番号5);株式会社バイロジカにより合成)を用いた。これらのペプチドを超純水に溶解して、それぞれのペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)検出用試薬と各試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した変性BSA溶液50μlを、上記(2)で調製した各試料に混合した後、それぞれに超純水を加えて全量を250μlとして、各ペプチドを含む混合液を調製した。なお、この調製において、各混合液中のペプチドの終濃度が0~80μMとなる量で、上記の試料を混合した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した混合液のOD550を、実施例1と同様にして測定した。結果を図5-1および図5-2に示す。また、それぞれの試料についてのKd値およびヒル係数を算出した。各数値を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
2.結果
 キニノーゲンのフラグメントを含む試料の場合、そのフラグメントの濃度依存的なOD550の上昇が見られた(図5-1参照)。また、Kd値およびヒル係数より、熱変性BSAがキニノーゲンのフラグメントに対して高い親和性を有し、熱変性BSAとキニノーゲンのフラグメントとの結合には正の協同性があることがわかる。
 同様に、ITIH4のフラグメントを含む試料の場合も、そのフラグメントの濃度依存的なOD550の上昇が見られた(図5-2参照)。また、Kd値およびヒル係数より、熱変性BSAがITIH4のフラグメントに対して高い親和性を有し、熱変性BSAとITIH4のフラグメントの結合には正の協同性があることがわかる。
 以上から、本発明の方法は、癌マーカーである塩基性ペプチドの存在の検出および濃度の定量に利用できることがわかる。
(実施例6) 熱変性されたヒト血清アルブミン(HSA)および熱変性されたオボアルブミン(OA)を用いた塩基性ペプチドの検出
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたHSA溶液および変性されたOA溶液の調製
 HSA(Wako社)を超純水に溶解してHSA溶液(1.0 w/v%)を調製した。このHSA溶液をオートクレーブにより115℃で15分加熱して、熱変性されたHSA(以下、「熱変性HSA」ともいう)の溶液を得た。また、OA(Worthington社)を超純水に溶解して、OA溶液(1.0 w/v%)を調製した。このOA溶液のpHを5~7になるように水酸化ナトリウムで調整し、オートクレーブにより115度で15分加熱して、熱変性されたOA(以下、「熱変性OA」ともいう)の溶液を得た。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む試料の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ACTHの1位~24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社 バイオロジカ)を用いた。このペプチドを超純水に溶解して、検出対象の塩基性ペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)各検出用試薬と試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した熱変性HSA溶液50μlと上記(2)で調製した試料とを混合した後、超純水を加えて、全量250μlの混合液(熱変性HSAの終濃度:0.2 w/v%)を調製した。なお、この調製において、混合溶液中のACTH部分ペプチドの終濃度が0~80μMとなる量で、上記の試料を混合した。また、上記の混合液の調製において、熱変性HSA溶液に代えて、熱変性OA溶液を用いた混合液(熱変性OAの終濃度:0.2 w/v%)も調製した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液の波長550 nmにおける吸光度(OD550)を、分光光度計UV-2500PC(島津製作所)により測定した。結果を図6に示す。また、得られた結果について、カレイダグラフ(ヒューリンクス社)を用いてヒルプロット解析をすることで、熱変性HSAおよび熱変性OAのKd値ならびにヒル係数を算出した。各数値を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
結果
 図6より、熱変性HSAおよび熱変性OA溶液を用いた場合、塩基性ペプチドの濃度依存的なOD550の上昇が見られた。また、表5より、Kd値は比較的低い値を示した。さらに、ヒル係数についても、3または11となった。よって、上記のHSAおよびOAのいずれの試薬も、それらを熱変性させることにより、ACTH部分ペプチドに対して親和性および正の協同性を有することがわかる。
 以上から、変性されたHSAおよび変性されたOAを用いた試薬であっても、塩基性ペプチドの存在の検出および濃度の定量を行うことができる。
(実施例7)ペプチド検出における検出用試薬の濃度の検討
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 BSA(Sigma-Aldrich社)超純水に溶解して、BSA溶液(5.0 w/v%)を調製した。このBSA溶液をオートクレーブにより115℃で15分加熱して、熱変性BSA溶液を得た。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む試料の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ACTHの1位~24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社 バイオロジカ)を用いた。このペプチドを超純水に溶解して、検出対象の塩基性ペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)各検出用試薬と試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した熱変性BSA溶液と、上記(2)で調製した試料30μlおよび60μlとを混合した後、超純水を加えて、全量250μlの混合液を調製した。なお、この調製において、混合液中の検出用試薬の終濃度が0.1~5%となる量で、検出用試薬(熱変性BSA溶液)と上記の各試料とを混合した。
(4)混合液の濁度評価
 上記で調製した各混合液の波長550 nmにおける吸光度(OD550)を、分光光度計UV-2500PC(島津製作所)により測定した。濁度が認められた場合を「Y」とし、認められない場合を「N」として、表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
2.結果
 表6より、混合液における検出用試薬の終濃度が0.1~5%(変性BSAの終濃度として、0.005~0.25 w/v%)のいずれの場合でも、塩基性ペプチドを検出することができた。
(実施例8)変性されたBSA溶液を用いた中性ペプチドおよび酸性ペプチドに対する検出能の評価
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 上記の実施例1と同様にして、熱変性BSA溶液を調製した。
(2)検出対象のペプチドを含む試料の調製
 塩基性ペプチド以外の比較用の検出対象として、中性ペプチドFibrinogenα(配列番号6;株式会社 バイオロジカ)、ならびに酸性ペプチドC3f(配列番号7;株式会社 バイオロジカ)およびFactor XIII(配列番号8;株式会社 バイオロジカ)を用いた。これらのペプチドを超純水に溶解して、それぞれのペプチドを含む試料(1.0 mg/ml)を調製した。
(3)検出用試薬と各試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した変性BSA溶液 50μLを、上記(2)で調製した各試料に混合した後、それぞれに超純水を加えて、全量250μlの各ペプチドを含む混合液を調製した。なお、この調製において、各混合液中のペプチドの終濃度が0~80μMとなる量で、熱変性BSA溶液と上記試料とを混合した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液のOD550を、実施例1と同様にして測定した。結果を図7-1~図7-4に示す。
2.結果
 中性ペプチドであるFibrinogenαを用いた場合はOD550に変化は見られなかった(図7-1参照)。これは、熱変性BSAとFibrinogenαが結合しなかったか、または結合してもすぐに解離したことが原因ではないかと考えられる。
 また、酸性ペプチドであるC3fを用いた場合もOD550に変化は見られず(図7-2参照)、Factor XIIIを用いた場合もOD550に変化は見られなかった(図7-3参照)。これらの場合でも、熱変性BSAとC3f、および熱変性BSAとFactorXIIIが結合しなかったか、または結合してもすぐに解離したことが原因ではないかと考えられる。
 ここで、上記結果と、実施例1の塩基性ペプチドを検出した結果とを合わせたグラフを、図7-4に示す。このグラフから明らかなように、本発明の方法は、酸性ペプチドや中性ペプチドに対して検出能を有さず、塩基性ペプチドにのみ特異的な検出能を発揮することがわかる。
(実施例9)熱変性BSA溶液のペプチド検出におけるペプチド濃度限界(LoD)の検討
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 上記の実施例1と同様にして、熱変性BSA溶液を調製した。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む試料の調製
 上記の実施例6と同様にして、塩基性ペプチドを含む試料を調製した。
(3)各検出用試薬と試料との混合液の調製
 上記の(1)で調製した熱変性BSA溶液600μlと上記の(2)で調製した試料とを混合した後、超純水を加えて、全量3mlの混合液(熱変性BSAの終濃度:0.2 w/v%)を調製した。なお、この調製において、混合液中のACTH部分ペプチドの終濃度が0~1.6μMとなる量で、熱変性BSA溶液と上記の試料とを混合した。
(4)混合液の蛍光強度測定および顕微鏡観察による凝集体の個数をカウント
 上記で調製した各混合液を二分割し、一方の各混合液の励起波長510 nmにおける520 nmの蛍光強度を、分光蛍光光度計 F-7000(株式会社日立ハイテクノロジーズ)により測定した。結果を図8に示す。得られた結果について、カレイダクラフ(ヒューリンクス社)を用いてヒルプロット解析することにより、ペプチド濃度限界(LoD)を評価した。また、他方の各混合液をプランクトン計算板(松浪硝子工業株式会社)に滴下し、顕微鏡(×400  オリンパス社)により、843μm×843μm内に存在する凝集物をカウントした。結果を図9に示す。また、得られた結果について、カレイダクラフ(ヒューリンクス社)を用いてヒルプロット解析することで、ペプチド濃度限界(LoD)を評価した。
2.結果
 図8より、ペプチド濃度が数百nMオーダー領域おいて、塩基性ペプチドの濃度依存的な蛍光強度の上昇が見られた。また、蛍光強度と塩基性ペプチド濃度との間には、ヒルの式に従う関係が認められた。
 図9より、顕微鏡による凝集体のカウント数においても、塩基性ペプチドの濃度依存的な蛍光強度の上昇が見られた。また、カウント数と塩基性ペプチド濃度との間には、ヒルの式に従う関係が認められた。
 以上から、本発明の方法は、塩基性のペプチドの濃度が数百nMであっても、該ペプチドの存在の検出および濃度の定量に利用することができる。
(実施例10)血清を含む検体中の塩基性ペプチドに対する検出能の評価
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 上記の実施例1と同様にして、熱変性BSA溶液を調製した。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む血清溶液の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ACTHの1位~24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社 バイオロジカ)を用いた。このペプチドを超純水に溶解した後、USA健常者(女性, 16 age)の血清(SUNFCO社)と混合して、検出対象の塩基性ペプチドおよび血清を含む試料を調製した。なお、この試料において、ACTH部分ペプチドの濃度および血清濃度は、それぞれ、次の(3)に示される終濃度となるように調製した。
(3)検出用試薬と試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した熱変性BSA溶液50μlと、上記(2)で調製した試料とを混合した後、超純水を加えて、全量250μlの血清を含む混合液(以下、「血清溶液」という)を調製した。なお、この調製において、混合液中のACTH部分ペプチドの終濃度が0~80μMとなる量で、血清の終濃度が100倍希釈となる量で上記の試料を混合した。また、比較実験用の混合液として、血清を含まない混合液(以下、「対照液」という)を調製した。
(4)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液の波長550 nmにおける吸光度(OD550)を、分光光度計UV-2500PC(島津製作所)により測定した。結果を図10に示す。また、得られた結果について、カレイダグラフ(ヒューリンクス社)を用いてヒルプロット解析することで、熱変性BSAのKd値およびヒル係数、HSA濃度(CHSA)、HSAとACTHの解離定数(Ki値)を算出した。各数値を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
2.結果
 図10より、実施例1~9のような検出対象の塩基性ペプチドのみが含まれる純粋な検体ではなく、被験者から採取した実際の検体のように血清を含む検体であっても同様に塩基性ペプチドを検出できることが明らかとなった。
 また、図10において、所定のOD値に対応する血清溶液および対照液のACTH部分ペプチドの濃度を比較すると、血清溶液では対照液の約2倍のACTH部分ペプチド量であることがわかる。これは、血清中のHSAによる競合阻害の影響であると考えられる。血清溶液の場合は、血清中のHSAとACTH部分ペプチドの解離定数を考慮する必要があり、吸光度と塩基性ペプチド濃度との間には、下記のヒルの式に従う関係が認められる。
OD=(ペプチド濃度)n/[(ペプチド濃度)n+[Kd×(1+CHSA/Ki)]n
(式中、KdはACTH部分ペプチドと熱変性BSAの解離定数、CHSAはHSAの濃度、KiはACTH部分ペプチドとHSAの解離定数、nはヒル係数を示す。)
 表7より、検出試薬自体の検出能に関係するファクターであるKd値およびヒル係数nは、対照液と血清溶液との間で比較すると、ほぼ同等の値を示しているのに対して、CHSAは両者の間で互いに異なる値を示している。このことから、検出用試薬自体の検出能が低下したのではなく、血清中のHSAがACTH部分ペプチドの一部を捕獲して、実際の溶液中に存在する遊離ペプチド量が減少していることは明らかである。
 以上から、本発明の方法は、実検体中でも塩基性ペプチドの検出および濃度の定量を簡便に行うことができる。
 ここで、塩基性ペプチドの検出感度を上昇させるために、本発明の方法においては、前処理としてペプチドを濃縮するプロセスを追加することもできる。そのプロセスを次の実施例に示す。
(実施例11)血清を含む検体中の塩基性ペプチドの濃縮プロセスと濃縮塩基性ペプチドの検出
1.実験方法
(1)検出用試薬としての変性されたBSA溶液の調製
 上記の実施例1と同様にして、熱変性BSA溶液を調製した。
(2)検出対象の塩基性ペプチドを含む実検体血清溶液の調製
 検出対象の塩基性ペプチドとして、ACTHの1位~24位のアミノ酸からなるACTH部分ペプチド(株式会社 バイオロジカ)を用いた。このペプチドを超純水に溶解した後、USA健常者(女性, 16age)血清(SUNFCO社)と混合して、検出対象の塩基性ペプチドを含む実検体血清試料を調製した。なお、この試料において、ACTH部分ペプチドの濃度および血清濃度は下記(3)の濃度に合うように調製した。
 (3)検出対象の塩基性ペプチドを濃縮した試料溶液の調製
 Glycerol溶液(Agilent technologies社)6mlおよびOFFGEL Buffer(Agilent technologies社)600μlを混合した後、超純水を加えて、全量50 mlのpH3-10ペプチドbuffer溶液(×1.25)を調製した。この溶液と上記(2)の試料を混合して、ACTH部分ペプチドの濃度20μMおよび血清1000倍希釈ペプチドbuffer溶液(×1)を調製した。この溶液とpH 3-10 Fraction用High Resolution IPG ゲルを用いて、OFFGEL分画装置(Agilent technologies社)にて分画操作を行った。その後、ACTH部分ペプチドが含まれているFraction(陰極部が接している溶液)を回収し、超純水100μlを添加した溶液を、塩基性ペプチド濃縮試料とした。
 (4)検出用試薬と試料との混合液の調製
 上記(1)で調製した熱変性BSA溶液50μlと上記(3)で調製した試料とを混合した後、MES-HCl buffer(pH5.0)と超純水を加えて全量250μl(MES  終濃度50μM)とし、pHを調整して、混合液を調製した。また、熱変性BSA溶液を含まない溶液を、比較用混合液として調製した。
 (5)混合液の吸光度の測定
 上記で調製した各混合液の波長550 nmにおける吸光度(OD550)を、分光光度計UV-2500PC(島津製作所)により測定した。結果を表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
2.結果
 熱変性BSAが含まれている試料では濁度上昇が確認できることから、OFFGEL分画した後の溶液においても、本発明の検出用試薬を用いてACTH部分ペプチドを検出できることが明らかとなった。
 以上から、本発明の方法は、前処理としてOFFGEL分画装置で塩基性ペプチドを濃縮することで、実検体中の極微量の塩基性ペプチドを検出することができる。
 本出願は、2009年12月10日に出願された日本国特許出願 特願2009-280935号に関し、これらの特許請求の範囲、明細書、図面および要約書の全ては本明細書中に参照として組み込まれる。

Claims (10)

  1. (1)塩基性ペプチドを含む疑いのある試料と変性アルブミンを含む試薬とを混合して、塩基性ペプチドと変性アルブミンとの複合体を形成させる工程と、
    (2)工程(1)で得られた混合液の濁りを検出する工程と
    を含む、塩基性ペプチドの検出方法。
  2.  前記変性アルブミンが、熱変性アルブミンである、請求項1に記載の方法。
  3.  前記混合液における変性アルブミンの終濃度が、0.2~0.6 w/v%である、請求項1または2に記載の方法。
  4.  前記工程(2)が、前記混合液に光を照射して光学的情報を得る工程である、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
  5.  前記光学的情報が、吸光度である、請求項4に記載の方法。
  6.  変性アルブミンを含む塩基性ペプチド検出用試薬。
  7.  前記変性アルブミンが、熱変性アルブミンである、請求項6に記載の試薬。
  8.  前記変性アルブミンが、血清アルブミン、オボアルブミンまたはラクトアルブミンから得られる、請求項6または7に記載の試薬。
  9.  前記変性アルブミンが、配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する塩基性ペプチドに対して5~220μMの解離定数を有する、請求項6~8のいずれか1項に記載の試薬。
  10.  前記変性アルブミンが、配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する塩基性ペプチドに対して1より大きく11より小さいヒル係数を有する、請求項6~9のいずれか1項に記載の試薬。
PCT/JP2010/072256 2009-12-10 2010-12-10 塩基性ペプチドの検出方法および塩基性ペプチド検出用試薬 WO2011071155A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080053485.0A CN102667487B (zh) 2009-12-10 2010-12-10 碱性肽的检测方法及碱性肽检测用试剂
EP10836074.4A EP2511707B1 (en) 2009-12-10 2010-12-10 Method for detection of basic peptide and reagent for detection of basic peptide
JP2011545267A JP5632391B2 (ja) 2009-12-10 2010-12-10 塩基性ペプチドの検出方法および塩基性ペプチド検出用試薬
US13/491,296 US8486716B2 (en) 2009-12-10 2012-06-07 Method for detection of basic peptide and reagent for detection of basic peptide
US13/916,274 US20130295689A1 (en) 2009-12-10 2013-06-12 Method for detection of basic peptide and reagent for detection of basic peptide
US15/380,220 US10119980B2 (en) 2009-12-10 2016-12-15 Method for detection of basic peptide and reagent for detection of basic peptide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009280935 2009-12-10
JP2009-280935 2009-12-10

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/491,296 Continuation US8486716B2 (en) 2009-12-10 2012-06-07 Method for detection of basic peptide and reagent for detection of basic peptide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011071155A1 true WO2011071155A1 (ja) 2011-06-16

Family

ID=44145698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/072256 WO2011071155A1 (ja) 2009-12-10 2010-12-10 塩基性ペプチドの検出方法および塩基性ペプチド検出用試薬

Country Status (5)

Country Link
US (3) US8486716B2 (ja)
EP (1) EP2511707B1 (ja)
JP (1) JP5632391B2 (ja)
CN (1) CN102667487B (ja)
WO (1) WO2011071155A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013145172A (ja) * 2012-01-13 2013-07-25 Sysmex Corp 副腎皮質刺激ホルモンの検出方法および吸着剤

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014192963A1 (ja) * 2013-05-31 2014-12-04 積水メディカル株式会社 免疫凝集測定法
JP6675167B2 (ja) 2015-08-28 2020-04-01 シスメックス株式会社 ペプチドの遊離方法及び回収方法、並びにペプチド遊離剤及び試薬キット
CN110746485A (zh) * 2019-10-09 2020-02-04 天津科技大学 新型碱性蛋白酶抑制肽的筛选
CN111138513B (zh) * 2020-01-06 2022-10-18 天津科技大学 谷氨酰胺转氨酶交联肽的筛选
CN113341154A (zh) * 2021-05-14 2021-09-03 医工瑞思(福建)工程研究中心有限公司 一种检测血栓或凝血相关疾病的生物标志物及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0871412A (ja) * 1994-09-06 1996-03-19 Mitsubishi Materials Corp 塩基性タンパク質吸着剤
JP2002156377A (ja) * 2000-09-08 2002-05-31 Tohoku Techno Arch Co Ltd 吸光ラベルを用いる尿中疾患マーカータンパク質の迅速・簡易検出方法
JP2009210506A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 免疫クロマトグラフィー用展開溶媒
JP2009280935A (ja) 2008-05-23 2009-12-03 Hakuto Co Ltd 抄紙プレス工程における汚れ防止剤及びこれを用いた汚れ防止方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2042887B (en) * 1979-02-22 1983-10-12 New England Nuclear Corp Albumin microaggregates for radioactive scanning of reticuloendothelial systems
JPS62294621A (ja) * 1986-06-13 1987-12-22 Green Cross Corp:The アルブミンの回収方法
WO2002030961A1 (fr) * 2000-10-12 2002-04-18 Mochida Pharmaceutical Co., Ltd. Nouveaux peptides
CN1313488C (zh) * 2004-12-29 2007-05-02 三九集团湛江开发区双林药业有限公司 从组分沉淀123中回收白蛋白的方法
US7871789B2 (en) * 2005-10-27 2011-01-18 Arkray, Inc. Method for assaying glycated albumin
CN101308145B (zh) * 2008-06-17 2012-09-05 江南大学 一种量子点标记的间接竞争荧光免疫检测地塞米松的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0871412A (ja) * 1994-09-06 1996-03-19 Mitsubishi Materials Corp 塩基性タンパク質吸着剤
JP2002156377A (ja) * 2000-09-08 2002-05-31 Tohoku Techno Arch Co Ltd 吸光ラベルを用いる尿中疾患マーカータンパク質の迅速・簡易検出方法
JP2009210506A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 免疫クロマトグラフィー用展開溶媒
JP2009280935A (ja) 2008-05-23 2009-12-03 Hakuto Co Ltd 抄紙プレス工程における汚れ防止剤及びこれを用いた汚れ防止方法

Non-Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AHMED LASKER S ET AL.: "Stoichiometry and the mechanism of complex formation in protein-polyelectrolyte coacervation", JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE, PURE AND APPLIED CHEMISTRY, vol. A31, no. 1, 1994, pages 17 - 29, XP008168515 *
BACZYNSKYJ L. ET AL., RAPID COMMUN. MASS SPECTROM., vol. 8, 1994, pages 280 - 286
DENNIS MS ET AL., J. BIOL. CHEM., vol. 277, 2002, pages 35035 - 35043
HAGE D S ET AL.: "High-performance affinity chromatography and immobilized serum albumin as probes for drug- and hormone-protein binding", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY. B, vol. 739, no. 1, 2000, pages 39 - 54, XP004190285 *
IZUMRUDOV V A: "Competitive Reactions in Solutions of Protein-Polyelectrolyte Complexes", BERICHTE DER BUNSEN-GESELLSCHAFT, vol. 100, no. 6, 1996, pages 1017 - 1023, XP055108632 *
LOWENTHAL MS ET AL., CLIN. CHEM., vol. 51, 2005, pages 1933 - 1945
MURAMOTO K. ET AL., BIOCHEMISTRY, vol. 20, 1981, pages 3380 - 3385
OAKES JOHN: "Thermally denatured proteins. Nuclear magnetic resonance, binding isotherm, and chemical modification studies of thermally denatured bovine serum albumin", JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY, FARADAY TRANSACTIONS 1: PHYSICAL CHEMISTRY IN CONDENSED PHASES, vol. 72, no. 1, 1976, pages 228 - 237, XP055110600 *
SCHNITZER J E ET AL.: "High affinity binding, endocytosis, and degradation of conformationally modified albumins. Potential role of gp30 and gp18 as novel scavenger receptors", THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, vol. 268, no. 10, 1993, pages 7562 - 7570, XP055108627 *
See also references of EP2511707A4
UZMAN L L: "Organic anion binding by denatured bovine serum albumin", NATURE, vol. 171, 1953, pages 653 - 654, XP055108637 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013145172A (ja) * 2012-01-13 2013-07-25 Sysmex Corp 副腎皮質刺激ホルモンの検出方法および吸着剤

Also Published As

Publication number Publication date
EP2511707A1 (en) 2012-10-17
US8486716B2 (en) 2013-07-16
CN102667487B (zh) 2014-10-29
US10119980B2 (en) 2018-11-06
JP5632391B2 (ja) 2014-11-26
US20120244634A1 (en) 2012-09-27
EP2511707A4 (en) 2015-12-30
EP2511707B1 (en) 2017-02-01
US20170089928A1 (en) 2017-03-30
CN102667487A (zh) 2012-09-12
JPWO2011071155A1 (ja) 2013-04-22
US20130295689A1 (en) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10119980B2 (en) Method for detection of basic peptide and reagent for detection of basic peptide
Thongboonkerd Proteomics in nephrology: current status and future directions
CN1342266A (zh) 提取朊病毒蛋白的方法和试剂盒
JP4761448B2 (ja) 血液エンドトキシン測定方法
CN111004804A (zh) 一种用于检测恩诺沙星和环丙沙星的适配体、试剂盒及其应用
TW201033616A (en) Urine and serum biomarkers associated with diabetic nephropathy
Zhao et al. A versatile probe for serum albumin and its application for monitoring wounds in live zebrafish
CN115184517B (zh) 一种血浆氨基酸的在线衍生化检测方法
JP5466405B2 (ja) ヒアルロン酸の分子量の測定方法
AU2004223553B2 (en) Latex reagent for adiponectin analysis and method of adiponectin analysis
US20160003838A1 (en) Methods and compositions for diagnosing preeclampsia
JP6017724B1 (ja) 十二指腸液試料の膵液由来成分検出用試料としての適性評価方法
US10890578B2 (en) Using liquid crystal to detect endotoxin in the presence of one or more potential masking agents
EP3649253A1 (en) Improved detection of anticoagulants in body fluids
JP5663494B2 (ja) 尿検体中のサブスタンスpの測定方法
JP3614849B2 (ja) 前処理剤、前処理方法、前処理された試料による測定法、測定用キット及び試料の判定方法
JP3547879B2 (ja) フィブリノーゲン中のシアリル糖鎖による生化学検査方法およびフィブリノーゲンの精製方法
Cooper et al. Why the assay of serum cystine by protein precipitation and chromatography should be abandoned
CN103207107B (zh) 硝酸纤维素膜富集体液蛋白质组蛋白的用途
JP2010286326A (ja) タンパク質の検出・定量方法及びタンパク質の検出・定量用試薬キット
CN106461684A (zh) 用于识别至少一种转铁蛋白糖型的分析方法
Lee et al. Advances in uremic toxin detection and monitoring in the management of chronic kidney disease progression to end-stage renal disease
Fouks Glycoprotein levels in hearts: using an integrated lectin chromatography workflow
Budiyono A Novel Microdissection Model for Probing Archenteron Binding Parameters to Concanavalin A Beads
CN104122396A (zh) 维生素k依赖性蛋白s作为糖尿病标志物的应用

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080053485.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10836074

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011545267

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010836074

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010836074

Country of ref document: EP