JP2004170194A - Screening method of glycosaminoglycan bonding material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は脂質が結合したグリコサミノグリカンをグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材として用いた、「グリコサミノグリカン結合性を有する物質のスクリーニング方法」に関する。
【0002】
【従来の技術】
グリコサミノグリカンに脂質が結合した脂質結合グリコサミノグリカンが知られており、例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、非特許文献等に開示されている。
【0003】
グリコサミノグリカンの還元末端にリン脂質であるホスファチジルエタノールアミンを共有結合で結合させる方法が開発され、更に、このような方法で得られたリン脂質結合グリコサミノグリカン誘導体を、プラスチック製培養皿に培養基質として固相化させて肝細胞を培養し、球状集塊化(スフェロイド化)して、人工肝臓等を作成するために用いたり(特許文献4)、ヒアルロン酸に対する抗体を作る為に、抗原としてHAとホスファチジルエタノールアミンが共有結合したHA−ホスファチジルエタノールアミンでマウスを免疫したり、免疫したマウスの血清中に存在する抗体の力価測定の為に、HA−ホスファチジルエタノールアミンを蒸留水に溶解した物を抗原液として用いた例(特許文献5)がある。
【0004】
また、特許文献6には、固相に脂質結合グリコサミノグリカンを固着させ、これと抗体を用いてグリコサミノグリカン結合性物質の測定を行なう方法が開示されている。しかし、未知の検体からグリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニングをする方法や、或いはグリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質をコードする核酸を用いて遺伝子工学的に該タンパク質を発現させて、グリコサミノグリカン結合性タンパク質をコードする核酸をスクリーニングする方法については開示されておらず、また示唆もされていない。
【0005】
【特許文献1】特開平4−80201号公報
【特許文献2】特開平4−80202号公報
【特許文献3】特開平9−30979号公報
【特許文献4】特開平5−236951号公報
【特許文献5】特開平9−126000号公報
【特許文献6】特開2000−65837号公報
【非特許文献】J. Biol. Chem.,(1993) 268, 15779−15787
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近年、未知のタンパク質をコードする核酸が大量に発見されている。一方、生体内において極めて重要な働きをするグリコサミノグリカン親和性(結合性)物質を見つけだすことは、生体内でのグリコサミノグリカンの働きを解明する上でも重要であり、また、未知のタンパク質、核酸の機能を解明する上でも極めて重要である。
【0007】
そこで、検体からグリコサミノグリカン結合性を有する物質を効率よくスクリーニングする方法の開発が強く望まれていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、上記脂質結合グリコサミノグリカンをグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材として使用することで、極めて簡易な操作で「グリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング」が達成されることを見い出し、この方法を用いることで未知のタンパク質をコードする核酸をスクリーニングし、その機能の解明に役立てることができることを見い出して本発明を完成させた。
【0009】
すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)グリコサミノグリカンに脂質が結合してなる「脂質結合グリコサミノグリカン」をグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材として使用することを特徴とする「グリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング方法」。
(2)少なくとも下記(a)及び(b)の工程を有する(1)記載の「グリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング方法」。
(a)検体中の「グリコサミノグリカン結合性物質」とグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカン」とを接触させる工程;
(b)前記接触により生じた「グリコサミノグリカン結合性物質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体」を検出する工程。
(3)「グリコサミノグリカン結合性物質」がタンパク質であることを特徴とする(1)又は(2)記載の「グリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング方法」。
(4)「検体」が「生体由来の検体」であることを特徴とする(1)〜(3)何れか記載の「グリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング方法」。
(5)「脂質結合グリコサミノグリカン」が、固相に結合した状態の固相化脂質結合グリコサミノグリカンであることを特徴とする(1)〜(4)何れか記載の「グリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング方法」。
(6)下記(a)〜(d)の工程の全ての工程を少なくとも有することを特徴とする「グリコサミノグリカン結合性タンパク質をコードする核酸のスクリーニング方法」。
(a)「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」をコードする核酸を使用して細胞内において前記タンパク質を発現させ、前記タンパク質を含む検体を得る工程;
(b)検体中の前記タンパク質と、グリコサミノグリカン結合性タンパク質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカン」とを接触させる工程;
(c)前記接触により生じた「前記タンパク質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体」を検出する工程;
(d)前記検出工程により、グリコサミノグリカンへの結合性を有すると判定された、前記核酸がコードする「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」を「グリコサミノグリカン結合性タンパク質」として選択する工程。
(7)「脂質結合グリコサミノグリカン」が、固相に結合した状態の「固相化脂質結合グリコサミノグリカン」であることを特徴とする(6)記載の「グリコサミノグリカン結合性タンパク質をコードする核酸のスクリーニング方法」。
(8)下記(a)〜(c)の工程を含むことを特徴とする「グリコサミノグリカン結合性物質の製造方法」。
(a)「グリコサミノグリカン結合性物質を含む試料」と、グリコサミノグリカン結合性物質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカンが固相に結合してなる『固相化脂質結合グリコサミノグリカン』」とを接触させて、試料中の「グリコサミノグリカン結合性物質」と前記「固相化脂質結合グリコサミノグリカン」とを結合させる工程;
(b)固液分離手段により「グリコサミノグリカン結合性物質が結合した固相化脂質結合グリコサミノグリカン」を分離する工程;
(c)「グリコサミノグリカン結合性物質が結合した固相化脂質結合グリコサミノグリカン」から「グリコサミノグリカン結合性物質」を単離する工程。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態により本発明を詳説する。
1.本発明スクリーニング方法1
本発明スクリーニング方法1とは、脂質結合グリコサミノグリカンをグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材として使用することを特徴とするグリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング方法である。
【0011】
ここで、脂質結合グリコサミノグリカンとは、グリコサミノグリカンに脂質が結合した物質、好ましくはグリコサミノグリカンに脂質が化学的に結合した物質であり、例えば特開平4−80201、特開平4−80202、特開平9−30979等に開示されている。
【0012】
本発明スクリーニング方法1にグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材として使用される「脂質結合グリコサミノグリカン」に含まれるグリコサミノグリカンは、D−グルコサミン又はD−ガラクトサミンと、D−グルクロン酸、L−イズロン酸及び/又はD−ガラクトースの2糖の繰り返し単位を基本骨格として構成される多糖であり、動物等の天然物から抽出されたもの、微生物を培養して得られたもの、化学的若しくは酵素的に合成されたもの等のいずれを使用することができる。具体的には、例えばヒアルロン酸、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸(いわゆるコンドロイチン硫酸A、コンドロイチン硫酸C、コンドロイチン硫酸E、コンドロイチン硫酸K等)、コンドロイチンポリ硫酸、デルマタン硫酸(コンドロイチン硫酸Bとも一般的には呼ばれている)、ヘパリン、ケラタン硫酸、ケラタンポリ硫酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのグリコサミノグリカンは通常使用される塩であってもよい。
【0013】
また、上述のグリコサミノグリカンに結合させる脂質としては、動物、植物、微生物等の天然物由来、又は化学的若しくは酵素的に合成若しくは部分的に分解された複合脂質又は単純脂質を使用することができ、リン脂質等のグリセロ脂質、長鎖の脂肪酸、長鎖の脂肪酸アミン、コレステロール類、スフィンゴ脂質、セラミド等いずれも使用できる。特にホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルトレオニン、エタノールアミンプラスマロゲン、セリンプラスマロゲン、リゾホスファチジルコリン、リゾホスファチジルイノシトール等のリン脂質、モノアシルグリセロール、ジアシルグリセロール等の中性脂質等のグリセロ脂質が好ましい。この中でも特に1級アミノ基を有するリン脂質が好ましい。脂質中のアシル基の鎖長及び不飽和度は特に限定されないが、炭素数6以上のものが好ましい。アシル基としては例えばパルミトイル(ヘキサデカノイル)又はステアロイル(オクタデカノイル)などが例示される。また、これらの脂質は通常使用される塩であってもよい。
【0014】
グリコサミノグリカンの脂質との結合位置は特に限定されるものではないが、グリコサミノグリカン結合性物質をスクリーニングするという本発明の目的に照らすとそれらの結合を妨げる可能性が低い「グリコサミノグリカンの末端部」が好ましく、特に反応のさせやすさの観点から「グリコサミノグリカンの還元末端」への結合が好ましい。また、結合の形態は、特に化学結合が好ましく、その中でも共有結合による結合が最も好ましい。
【0015】
グリコサミノグリカンと脂質とが共有結合した脂質結合グリコサミノグリカンの場合、グリコサミノグリカンのカルボキシル基(ラクトンを含む)、ホルミル基(ヘミアセタール基も含む)、水酸基若しくは1級アミノ基、又はグリコサミノグリカンに別途導入された前記基と、脂質のカルボキシル基、ホルミル基若しくは1級アミノ基、又は脂質に別途導入された前記基との間で形成される酸アミド結合(−CO−NH−)、エステル結合又はアミノアルキル結合(−CH2−NH−)によって共有結合したものが好ましい。
【0016】
特に、グリコサミノグリカンの還元末端のピラノース環を開環させ、化学的処理によって形成されたグリコサミノグリカンのカルボキシル基(ラクトンを含む)と、脂質の1級アミノ基との反応によって形成された酸アミド結合(−CO−NH−)、グリコサミノグリカンのウロン酸部分のカルボキシル基と、脂質の1級アミノ基との反応によって形成された酸アミド結合(−CO−NH−)、又はグリコサミノグリカンの還元末端のピラノース環を開環させ、化学的処理によって形成されたグリコサミノグリカンのホルミル基と、脂質の1級アミノ基との反応によって形成されたシッフ塩基を還元して形成されたアミノアルキル結合(−CH2−NH−)により結合されたものが好ましい。
【0017】
なお、上記共有結合に関与するアミノ基、カルボキシル基、ホルミル基(ヘミアセタール基を含む)、水酸基はグリコサミノグリカン又は脂質に元来存在するもの、これらに化学的処理を施すことによって形成されたもの、或いは上記官能基を末端に有するスペーサー化合物を、予めグリコサミノグリカン又は脂質と反応させることによって別途導入されたもののいずれであってもよい。
【0018】
特に好ましい脂質結合グリコサミノグリカンである、脂質がグリコサミノグリカンの還元末端に共有結合した脂質結合グリコサミノグリカンの製造法としては、例えば特開平4−80201号、特開平4−80202号及び特開平9−30979号に開示された方法が挙げられ、より具体的には例えば以下のような方法が使用できる。
【0019】
還元末端限定酸化法
この方法は、グリコサミノグリカンの還元末端の糖残基であるガラクトース残基、ウロン酸残基またはヘキソサミン残基を還元し、限定酸化(部分酸化)することにより、還元末端のピラノース環を特異的に開環(開裂)させるとともに、該グリコサミノグリカンの還元末端にホルミル基を形成させてアルデヒド化合物とし、このアルデヒド化合物のホルミル基と脂質の1級アミノ基とを反応させてシッフ塩基を形成させ、次いでシッフ塩基を還元し、アミノアルキル結合(−CH2−NH−)を形成させて、グリコサミノグリカンと脂質とを共有結合させる方法である。
【0020】
グリコサミノグリカンの還元末端の糖残基の還元は、グリコサミノグリカンに対して5〜50当量程度、好ましくは25〜30当量の還元剤(水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム等の水素化ホウ素アルカリ塩等)を使用し、適当な水性溶媒(例えば、水、ホウ酸塩緩衝液等)中、通常10〜30℃、好ましくは15〜25℃で行うことができる。
【0021】
上記還元後、限定酸化を行ってグリコサミノグリカンの還元末端に特異的にホルミル基を有するアルデヒド化合物を製造する。限定酸化は、上記還元後のグリコサミノグリカンに対して1〜10当量、好ましくは3〜6当量の酸化剤(過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム等の過ヨウ素酸アルカリ塩等)を用い、通常0〜10℃、好ましくは0〜4℃で行うことができる。
【0022】
得られたアルデヒド化合物と1級アミノ基を有する脂質(ホスファチジルエタノールアミン等のリン脂質等)とを反応させてシッフ塩基を形成させる反応は、水性溶媒(水、リン酸塩緩衝液等)又は適当な有機溶媒(ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等)に上記アルデヒド化合物を溶解した溶液と、適当な有機溶媒(クロロホルム、メタノール等)に脂質を溶解した溶液とを混合し、通常15〜60℃の温度で反応させることができる。この反応時又は反応終了後に適当な還元剤(水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム等の水素化ホウ素アルカリ塩等)を作用させてシッフ塩基を還元することができる。
【0023】
なお、脂質結合グリコサミノグリカンを製造する際に、1級アミノ基を有する脂質の代わりに、1級アミノ基を有する2価官能性のスペーサー化合物(例えば、エチレンジアミン等のアルキレンジアミン、又はリジン等のアミノ酸等)と上記アルデヒド化合物とを反応させて、アミノアルキル結合(−CH2−NH−)を形成させ、次いで上記スペーサー化合物の他方の官能基(例えばアミノ基)と反応し得る官能基(例えば、カルボキシル基)を有する脂質(例えば、モノアシルグリセロールコハク酸エステル等のモノアシルグリセロールジカルボン酸エステル)と反応させてもよい。
【0024】
還元末端ラクトン化法
この方法は、グリコサミノグリカンの還元末端の糖残基であるガラクトース残基、ウロン酸残基又はヘキソサミン残基を酸化することにより、還元末端のピラノース環を特異的に開環(開裂)させて該グリコサミノグリカンの還元末端にカルボキシル基を形成させて、次いでラクトン形成反応に付すことによって該グリコサミノグリカンの還元末端をラクトン構造とし、このラクトンと脂質の1級アミノ基とを反応させて酸アミド結合(−CO−NH−)を形成させることによって、グリコサミノグリカンと脂質とを共有結合させる方法である。
【0025】
グリコサミノグリカンの還元末端の糖残基の酸化は、グリコサミノグリカンに対して2〜20当量程度、好ましくは5〜15当量程度の酸化剤(ヨウ素、臭素等)を使用し、適当な水性溶媒(例えば、水、リン酸塩緩衝液等)中、通常0〜40℃、好ましくは15〜30℃で行うことができる。
【0026】
上記酸化反応後、強酸性陽イオン交換樹脂、例えばダウエックス50(商品名;ダウケミカル社製)、アンバーライトIR−120(商品名;オルガノ社製)及び/又は酸(塩酸、硫酸等の無機酸、または酢酸、クエン酸、コハク酸等の有機酸の酸無水物)で処理することによって、グリコサミノグリカンの還元末端が特異的にラクトン化されたラクトン化合物を製造することができる。
【0027】
得られたラクトン化合物と1級アミノ基を有する脂質(ホスファチジルエタノールアミン等のリン脂質)との反応は、適当な水性溶媒(水、リン酸塩緩衝液等)又は適当な有機溶媒(ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等)にラクトン化合物を溶解した溶液と、適当な有機溶媒(クロロホルム、メタノール等)に脂質を溶解した溶液とを混合し、5〜80℃、好ましくは30〜60℃の温度で反応させればよい。
【0028】
なお、還元末端限定酸化法の場合と同様に、1級アミノ基を有する脂質の代わりに、1級アミノ基を有する2価官能性のスペーサー化合物と上記ラクトン化合物とを反応させて酸アミド結合(−CO−NH−)を形成させ、スペーサー化合物の他方の官能基と脂質の官能基(例えばカルボキシル基)とを反応させてもよい。
【0029】
ヘミアセタール法
糖鎖の還元末端糖は、環状構造と開環構造の平衡状態にあり、開環構造ではアルデヒド基が生じ、そこにアミノ基を有する脂質を加えるとシッフ塩基が形成される。この反応も平衡反応であり、その割合は反応条件により大きく変わる。ここに選択的還元剤を添加するとシッフ塩基が還元(水素付加)され、アミノアルキル型結合体が形成されることも基づく方法である。
【0030】
具体的には、グリコサミノグリカンがナトリウム塩等のアルカリ金属塩である場合等、以下の方法で有機溶媒溶解性塩とすることができる。すなわち、Dowex 50W−X8、Dowex 50W−X12、Dowex 50W−X4(いずれも室町化学社製)、Amberlite IR−120、Amberlite IRC−50(いずれもオルガノ社製)、Duolite 225、Duolite C26C(いずれもダイアプロシム社製)、Bio−Rex 70、Chelex 100、AG 50W−X8(いずれもバイオラド社製)、SE Cellulose(ワットマン社製)等のH+型の陽イオン交換樹脂に通して脱陽イオン化して遊離型とし、ただちにテトラブチルアンモニウム等の有機アミンあるいはその水溶液を添加し、pHを弱酸性から中性に調整する。この溶液を減圧濃縮し、室温で約3日間凍結乾燥して有機溶媒溶解性のグリコサミノグリカン有機アミン塩乾燥粉末を得ることができる。
【0031】
次いでグリコサミノグリカンの有機溶媒溶解性塩と1級アミノ基を有する脂質とを、該グリコサミノグリカンの有機溶媒溶解性塩および該脂質の双方を溶解しうる極性有機溶媒中、無水条件下、還元剤の存在下において反応させ、該グリコサミノグリカンの還元末端糖アルデヒド基と該脂質の1級アミノ基とのアミノアルキル型結合を形成させることにより脂質結合グリコサミノグリカンを合成する。具体的には、例えば上記の有機アミン塩乾燥粉末に無水極性有機溶媒を溶解し、その溶液をホスファチジルエタノールアミン等脂質の無水極性有機溶媒溶液に添加する。得られた混合液を窒素雰囲気下、20〜120℃で1〜24時間撹拌後、還元剤を加え更に20〜120℃で1〜24時間撹拌を続ける。上記還元剤を更に約24時間おきに2回添加し、20〜120℃で1〜72時間反応させ、シッフ塩基形成、還元アミノ化反応を完結させる。
【0032】
ただし、脂質がグリコサミノグリカンの還元末端に共有結合した脂質結合グリコサミノグリカンの製造方法はこれらの方法に限定されるものではなく、グリコサミノグリカンの還元末端に脂質を結合しうる方法であれば他の任意の方法によっても製造することができる。
【0033】
グリコサミノグリカンの末端以外に脂質を導入する方法としては、例えばグリコサミノグリカンのウロン酸部分のカルボキシル基と脂質の1級アミノ基とを反応させて、酸アミド結合(−CO−NH−)を形成させる方法が挙げられる。
【0034】
上記反応に際し、縮合剤(例えば、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミド等)を用いて酸アミド結合(−CO−NH−)を形成させるか、或いはウロン酸部分のカルボキシル基を該縮合剤の存在下、活性化剤(例えば、N−ヒドロキシスクシンイミド、p−ニトロフェノール、N−ヒドロキシベンゾトリアゾール等)と反応させて活性エステルとした後、該脂質と反応させて酸アミド結合(−CO−NH−)を形成させることができる。
【0035】
なお、上記反応においてはグリコサミノグリカンのウロン酸部分を有機溶媒に溶解可能な塩(トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアミンの塩等)とし、反応を有機溶媒(ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ピリジン等)中で行うことが好ましい。
【0036】
脂質結合グリコサミノグリカンの塩としては、例えばナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩;トリアルキルアミン等のアミン塩;及びピリジン等の有機塩基との塩等が挙げられ、特に限定されないが、特にアルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩が最も好ましい。
【0037】
上記のような脂質結合グリコサミノグリカンの具体例としては、ジパルミトイル−L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン結合ヒアルロン酸、ジパルミトイル−L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン結合コンドロイチン硫酸、ステアロイルパルミトイルホスファチジルセリン結合コンドロイチン硫酸、モノステアロイルグリセロール・コハク酸エステル結合コンドロイチン硫酸、ジパルミトイル−L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン結合ヒアルロン酸等が挙げられ、これらの脂質結合グリコサミノグリカンのより具体的な構造、製造方法の詳細等については、特開平4−80201、特開平4−80202及び特開平9−30979等に記載されている。
【0038】
本発明スクリーニング方法1は、より具体的には、少なくとも下記(1)及び(2)の工程を有することを特徴とする。
(1)検体中の「グリコサミノグリカン結合性物質」とグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカン」とを接触させる工程;
(2)前記接触により生じた「グリコサミノグリカン結合性物質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体」を検出する手段。
【0039】
すなわち、「脂質結合グリコサミノグリカン」の「グリコサミノグリカンの部分」に、それに親和性を有する検体中の物質を結合させて複合体を形成させ、当該複合体の存否を確認し、当該複合体が形成されてそれが検出された検体は、グリコサミノグリカン結合性物質が含まれていたと結論づけるのが、本発明スクリーニング方法1の特徴である。
【0040】
本発明スクリーニング方法1によってスクリーニングされる「グリコサミノグリカン結合性物質」は特に限定はされないが、タンパク質であることが好ましい。
【0041】
上記工程(1)における「検体」は、液体の検体であることが好ましく、水を含む検体であることがより好ましい。グリコサミノグリカンは生体物質であり、それに結合性を有する物質も、水の共存下で結合性を示すことが多いと考えられるからである。具体的には、細胞や組織の培養液等の検体、血液、尿、涙液などの生体から取り出した検体が挙げられ、特に限定はされないが、細胞や組織の培養液が好ましい。
【0042】
本発明スクリーニング方法1における上記工程(1)の「接触」とは、検体に脂質結合グリコサミノグリカンを添加しても良いが、好ましくは固相に固着させた脂質結合グリコサミノグリカンと検体を接触させて行われ、例えばゲル等の担体に結合させた脂質結合グリコサミノグリカンを、担体ごと検体に混合したり、上記担体を充填したカラムに検体を通筒したり、またマイクロプレートなどに脂質結合グリコサミノグリカンを固着させて、そこに検体を分注することで行うことができる。
【0043】
本発明スクリーニング方法1における上記工程(2)の「グリコサミノグリカン結合性物質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体の検出」は、例えば脂質結合グリコサミノグリカンの脂質部分に結合性を有する抗体等を用いて可視化する方法、或いは紫外線等の吸収等によって検出する方法等が挙げられる。脂質結合グリコサミノグリカンを固相に固着させておく方法を用いる場合は、予め検体中の物質を標識しておくことで、固相に固着した標識物質を検出して上記検出を行うことが可能となる。このような標識は、公知の物質を用いて常法で行うことができる。
【0044】
2.本発明スクリーニング方法2
本発明スクリーニング方法2は、下記(1)〜(4)の全ての工程を少なくとも有することを特徴とするグリコサミノグリカン結合性タンパク質をコードする核酸のスクリーニング方法である。
(1)「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」をコードする核酸を使用して細胞内において前記タンパク質を発現させ、前記タンパク質を含む検体を得る工程;
(2)検体中の前記タンパク質と、グリコサミノグリカン結合性タンパク質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカン」とを接触させる工程;
(3)前記接触により生じた「前記タンパク質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体」を検出する工程;
(4)前記検出工程により、グリコサミノグリカンへの結合性を有すると判定された、前記核酸がコードする「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」の「グリコサミノグリカン結合性タンパク質」として選択する工程。
【0045】
本発明スクリーニング方法2における、「グリコサミノグリカン」、「脂質結合グリコサミノグリカン」、前記「脂質結合グリコサミノグリカン」における「脂質」は、全て本発明スクリーニング方法1における語と同義である。
【0046】
本発明スクリーニング方法2における上記工程(1)の「核酸」とは、デオキシリボ核酸(DNA)であってもリボ核酸(RNA)であっても良いが、取扱の容易さの点からDNAであることが好ましい。このような核酸は、常法に従って調製することが可能である。cDNAは、DNAの発現の際に生ずるmRNAから調製するが、イントロンを含まない構造をしており、コードされるタンパク質の遺伝暗号を、容易に発現できる態様で含んでいるため、上記核酸の調製にはcDNAを用いるのが好ましい。
【0047】
上記核酸がコードする「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」の発現は、常法に従って当業者であれば容易に行うことができる。例えばこのような核酸のコード領域のみを増幅して、増幅産物を発現に使用する宿主細胞に適したベクターに挿入して発現ベクターを調製し、当該発現ベクターを上記宿主細胞に導入して組換体として発現を行わせることができる。また、ベクターの構築の際に、予め標識ペプチドとの融合タンパク質として上記「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」を発現するように構築されたベクターを用いることで、融合タンパク質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体の検出が容易となるためより好ましい。
【0048】
このような「識別ペプチド」としては、例えばシグナルペプチド(多くのタンパク質のN末端に存在し、細胞内の膜透過機構においてタンパク質の選別のために細胞内では機能している15〜30アミノ酸残基からなるペプチド:例えばOmpA、OmpT、Dsb等)、プロテインキナーゼA、プロテインA(黄色ブドウ球菌細胞壁の構成成分で分子量約42,000のタンパク質)、グルタチオンS転移酵素、Hisタグ(ヒスチジン残基を6乃至10個並べて配した配列)、mycタグ(cMycタンパク質由来の13アミノ酸配列)、FLAGペプチド(8アミノ酸残基からなる分析用マーカー)、T7タグ(gene10タンパク質の最初の11アミノ酸残基からなる)、Sタグ(膵臓RNaseA由来の15アミノ酸残基からなる)、HSVタグ、pelB(大腸菌外膜タンパク質pelBの22アミノ酸配列)、HAタグ(ヘマグルチニン由来の10アミノ酸残基からなる)、Trxタグ(チオレドキシン配列)、CBPタグ(カルモジュリン結合ペプチド)、CBDタグ(セルロース結合ドメイン)、CBRタグ(コラーゲン結合ドメイン)、β−lac/blu(βラクタマーゼ)、β−gal(βガラクトシダーゼ)、luc(ルシフェラーゼ)、HP−Thio(His−patchチオレドキシン)、HSP(熱ショックペプチド)、Lnγ(ラミニンγペプチド)、Fn(フィブロネクチン部分ペプチド)、GFP(緑色蛍光ペプチド)、YFP(黄色蛍光ペプチド)、CFP(シアン蛍光ペプチド)、BFP(青色蛍光ペプチド)、DsRed、DsRed2(赤色蛍光ペプチド)、MBP(マルトース結合ペプチド)、LacZ(ラクトースオペレーター)、IgG(免疫グロブリンG)、アビジン、プロテインG等のペプチドが挙げられ、何れの識別ペプチドであっても使用することが可能である。その中でも特にシグナルペプチド、プロテインキナーゼA、プロテインA、グルタチオンS転移酵素、Hisタグ、mycタグ、FLAGペプチド、T7タグ、Sタグ、HSVタグ、GFP、YFP、CFP、BFP、DsRed、DsRed3、pelB又はHAタグが、遺伝子工学的手法による本発明スクリーニング方法2におけるタンパク質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体の検出がより容易となることから好ましく、特にGFP、YFP、CFP、BFP、DsRed、DsRed3等の蛍光ペプチドとの融合タンパク質とし「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」を発現させるのが、検出の容易性において優れるため好ましい。
【0049】
なお、上記「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」への「標識ペプチド」の結合位置は、「標識ペプチド」が上記タンパク質と「脂質結合グリコサミノグリカン」との結合を妨げない限りにおいて、C末端であってもN末端であってもよい。
【0050】
このような工程に用いられる宿主細胞は、原核細胞(例えば枯草菌、大腸菌等)であってもよく、また真核細胞(例えば酵母、哺乳動物由来の培養細胞、昆虫由来の培養細胞等)であってもよい。当業者であれば、これらの宿主細胞の選択は目的に応じて容易に行うことが可能であり、また宿主細胞に適合したベクターの選択も容易に行うことができる。
【0051】
更に「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」をコードする核酸の上記ベクターへの挿入も、ベクターの構造に応じて適当な制限酵素末端等を核酸の末端に形成させて、常法に従って行うことが可能である。
【0052】
本発明スクリーニング方法2における上記工程(2)の「接触」とは、例えば工程(1)において細胞内で発現された「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」を含む培養液等を検体として、脂質結合グリコサミノグリカンをグリコサミノグリカン結合性タンパク質捕捉材として添加して行うことができ、また脂質結合グリコサミノグリカンの溶液等に対して上記培養液等を加えて行うこともできる。しかし、好ましくは固相に固着させた脂質結合グリコサミノグリカンと上記培養液等を接触させて行われ、例えばゲル等の担体に結合させた脂質結合グリコサミノグリカンを、担体ごと培養液に混合・懸濁したり、上記担体を充填したカラムに培養液を通筒したり、またマイクロプレート等に脂質結合グリコサミノグリカンを固着させて、そこに培養液を分注することで行うことができる。
【0053】
本発明スクリーニング方法2における上記工程(3)の「タンパク質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体の検出」は、上記標識ペプチドとの融合タンパク質を工程(1)で発現させた場合には、標識ペプチドを検出することで容易に行うことができる。例えば挿入された遺伝子を「GFP」との融合タンパク質として発現するベクターに、「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質をコードする核酸」を導入して、そのベクターによって遺伝子を導入した組換体を使って融合タンパク質を工程(1)で発現させた場合には、工程(3)における「検出」は、蛍光の検出によって行うことが可能である。
【0054】
本発明スクリーニング方法2における上記工程(4)は、上記工程(3)により「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体」が検出された場合には、当該「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」はグリコサミノグリカンへの結合性を有することとなり、当該タンパク質をコードしていた核酸は「グリコサミノグリカンへの結合性を有するタンパク質」をコードする核酸であるとすることができる。
【0055】
3.本発明製造方法
本発明製造方法は、下記(1)〜(3)の全ての工程を有することを特徴とする「グリコサミノグリカン結合性物質の製造方法」である。
(1)「グリコサミノグリカン結合性物質を含む材料」と、「グリコサミノグリカン結合性物質捕捉材としての『固相化脂質結合グリコサミノグリカン』」とを接触させて、試料中の「グリコサミノグリカン結合性物質」と前記「固相化脂質結合グリコサミノグリカン」とを結合させる工程;
(2)固液分離手段により「グリコサミノグリカン結合性物質が結合した固相化脂質結合グリコサミノグリカン」を分離する工程;
(3)「グリコサミノグリカン結合性物質が結合した固相化脂質結合グリコサミノグリカン」から「グリコサミノグリカン結合性物質」を単離する工程。
【0056】
本発明製造方法における、「グリコサミノグリカン」、「脂質結合グリコサミノグリカン」、前記「脂質結合グリコサミノグリカン」における「脂質」は、全て本発明スクリーニング方法1における語と同義である。
【0057】
本発明方法における工程(1)の固相とは、例えばゲル(アガロース等)、マイクロプレート等の担体例示される。特に本発明方法の操作が容易となる点からゲルが好ましいが、これに限定はされない。
【0058】
本発明製造方法の工程(1)における「試料」とは、グリコサミノグリカン結合性物質が含まれている限りにおいて特に限定はされないが、例えば、グリコサミノグリカンへの結合性が知られているタンパク質(線維芽細胞増殖因子(FGF)、肝実質細胞増殖因子(HGF)、ヒアルロン酸結合性タンパク質(HABP)、ミッドカイン(MK)等)を分泌する培養細胞の培養上清などが例示される。また、上記本発明スクリーニング方法2によって得られた「グリコサミノグリカンへの結合性を有するタンパク質をコードする核酸」を導入し、当該核酸がコードする「グリコサミノグリカンへの結合性を有するタンパク質」を大量発現するように調製した組換体の培養上清であっても使用することができるのは言うまでもない。
【0059】
なお、脂質結合グリコサミノグリカンの調製に使用するグリコサミノグリカンの種類によって、本発明製造方法によって得られる「グリコサミノグリカン結合性物質」が異なるのは当業者にとっては容易に理解されうるところであり、当業者であれば入手したい物質のグリコサミノグリカン結合性に応じて、グリコサミノグリカン結合性物質捕捉材として使用する脂質結合グリコサミノグリカンを適宜選択することが可能である。
【0060】
本発明製造方法における上記工程(1)の「接触」とは、例えばゲル担体に結合させた脂質結合グリコサミノグリカンを、担体ごと培養液に混合・懸濁したり、上記ゲル担体を充填したカラムに培養液を通筒したり、またマイクロプレート等に脂質結合グリコサミノグリカンを固着させて、そこに培養液を分注することで行うことができる。
【0061】
本発明製造方法における工程(2)の固液分離手段は、常法を用いることが可能であるが、例えば濾過、遠心分離などの手法を、脂質結合グリコサミノグリカンを固着させる固相に応じて適宜選択して行うことができる。脂質結合グリコサミノグリカンが、マイクロプレートに固着している場合には、マイクロプレートと溶液とを分離し、好ましくは洗浄等の固液分離手段に付することにより、当該固相の回収は極めて容易に行うことができ、好ましいが、これに限定はされない。
【0062】
本発明製造方法における工程(3)の「固相からグリコサミノグリカン結合性物質の溶出」は、例えばpHの変化、塩濃度の変化等を用いて行うことができる。好ましくは通常のアフィニティーカラムで用いられる手法である、塩濃度の変化を用いて溶出を容易に行うことができる。
【0063】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
調製例1:脂質結合グリコサミノグリカンの調製
ヘパリン(ブタ小腸由来:サイエンティフィック プロテイン ラボラトリーズ社製)、ヘパラン硫酸(牛腎臓由来:生化学工業株式会社製)、ヒアルロン酸(鶏冠由来:生化学工業株式会社製)、コンドロイチン硫酸A(クジラ軟骨由来:生化学工業株式会社製)、デルマタン硫酸(鶏冠由来:生化学工業株式会社製)、コンドロイチン硫酸C(サメ軟骨由来:生化学工業株式会社製)、コンドロイチン硫酸D(サメ軟骨由来:生化学工業株式会社製)、及びコンドロイチン硫酸E(イカ軟骨由来:生化学工業株式会社製)を用いて脂質結合グリコサミノグリカンを調製した。脂質としてはホスファチジルエタノールアミンを用いた。具体的には以下の方法により合成を行なった。
【0064】
特開平4−80201の実施例1に記載された方法に従い、例えば以下のようにして脂質結合グリコサミノグリカンを調製した。
【0065】
500mgのヒアルロン酸(ナトリウム塩:鶏冠由来、分子量約23,000、HA)を水10mlに溶解し、0.1mol/lヨウ素のメタノール溶液5mlを加えて室温で6時間反応させた。その後、反応液に0.1mol/l水酸化カリウムを約5ml加えて遊離のヨウ素の色を消失させた。この溶液に酢酸カリウム飽和エタノールを加えて生じた沈澱を濾取し、充分にエタノールで洗浄し、減圧乾燥し、重量平均分子量約23,000の還元末端酸化ヒアルロン酸(ナトリウム塩)423mgを得た。
【0066】
400mgの上記の還元末端酸化ヒアルロン酸を水10mlに溶解し、50mlの強酸性イオン交換樹脂(Dowex 50 (H+))を1時間かけて通過させ、390mgの還元末端ラクトンヒアルロン酸を含む水溶液を得た。
【0067】
上記の水溶液をトリ−n−ブチルアミン中で中和し、凍結乾燥して400mgの還元末端ラクトンヒアルロン酸のトリ−n−ブチルアミン塩を得た。
【0068】
400mgの上記で製造した還元末端ラクトンヒアルロン酸トリ−n−ブチルアミン塩を200mlのジメチルホルムアミドに溶解し、27.6mgのL−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイルのクロロホルム溶液を加えて、70℃で2時間反応させ、クロロホルムを溜去し、過剰の酢酸ナトリウム水溶液を加えてナトリウム塩にした後、酢酸ナトリウム飽和エタノールを加えた。生じた沈澱を濾取し、0.3mol/l酢酸アンモニウム溶液に溶解し、疎水クロマトグラフィーカラム(TSKgelフェニルトヨパール650M、400ml)に吸着させ、0.3mol/l酢酸アンモニウム水溶液で充分に洗浄し、30%メタノール水溶液で目的とする上記物質を溶出した。30%メタノール水溶液溶出画分を減圧下濃縮し、凍結乾燥して精製し、36mgのL−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合ヒアルロン酸(以下「HA−PE」と略記する)を得た。
【0069】
同様に特開平4−80201の実施例1に記載された方法に従って、L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合コンドロイチン硫酸A(以下「CSA−PE」と略記する)、L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合コンドロイチン硫酸C(以下「CSC−PE」と略記する)、L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合デルマタン硫酸(以下「DS−PE」と略記する)、L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合コンドロイチン硫酸D(以下「CSD−PE」と略記する)、L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合コンドロイチン硫酸E(以下「CHE−PE」と略記する)、L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合ヘパリン(以下「Hep−PE」と略記する)、L−(α−ホスファチジル)エタノールアミン・ジパルミトイル結合ヘパラン硫酸(以下「HS−PE」と略記する)を合成した。
【0070】
調製例2:脂質結合グリコサミノグリカンが結合したプレートの調製
上記調製例1で調製した各脂質結合グリコサミノグリカンが結合したプレートを調製した。すなわち、上記脂質結合グリコサミノグリカンを20μg/ml濃度でPBSに溶解した溶液を、EasyView glass−bottom 96穴プレート(岩城硝子株式会社製)の各ウェルに50μlずつ添加し、これを4℃で10時間インキュベートした。その後、プレートをPBS(−)で2回洗浄し、1%で牛血清アルブミン(以下「BSA」とも記載する)を含むPBS(−)を用いてプレートをブロッキングして、各脂質結合グリコサミノグリカンが固着したプレートを調製した。
【0071】
調製例3:発現ベクターの構築
タンパク質を発現させるためのプラスミドを作成した。
(1)pCIkanaの作製
pEGFP−N1(クロンテック社製)をNdeIサイト及びNotIサイトにて切断し、ネオマイシン/カナマイシン耐性遺伝子を含む断片を精製した。また、pCIneo(Promega社製)をNdeIサイト及びNotIサイトにて切断し、イントロンを含む断片を精製した。このイントロンを含む断片を、pEGFP−N1のネオマイシン/カナマイシン耐性遺伝子を含む断片のNdeIサイトとNotIサイトとの間に挿入し、プラスミドpCIkanaを得た。
【0072】
(2)pCIkana−hrGFP2xMycの作製
hrGFP cDNAを増幅するために、pIRES−hrGFP−2a(ストラタジーン社製)を鋳型とし、配列番号1に示す塩基配列からなる5’プライマー及び配列番号2に示す塩基配列からなる3’プライマーを用いてポリメラーゼチェインリアクション(以下「PCR」とも記載する)を行った。
【0073】
上記5’プライマーは、hrGFP cDNAの翻訳開始コドンから1コドン分3’側にあるGTG配列を含み、さらに、マルチクローニングサイトを5’側に配置したものである。また、上記3’プライマーは、hrGFP cDNAの停止コドンから1コドン分上流域側にあるGTG配列を含んだ19塩基、10個のアミノ酸からなるmyc tagを2つタンデムにコードする配列、及び、上記プラスミドpCIkanaに遺伝子断片を組み込むためのPspOMIサイトをタンデムに配したものである。
【0074】
上記のプライマーを用いたPCRは、Expand high−fidelity PCR system(ロッシュ社製)を用い、そのプロトコールに従って行った。このPCRによって得られた増幅断片をpCR 2.1−TOPO(インビトロジェン社製)に挿入し、大腸菌(One ShotTOP10 Chemically competent E.coli,インビトロジェン社製)の形質転換を行った。形質転換した大腸菌から、増幅断片が挿入されたpCR 2.1−TOPOを抽出し、制限酵素EcoRI及びPspOMIで切断して、hrGFPと2つのMycタグとがつながったcDNAを含む断片を精製した。このDNA断片を常法に従って上記(1)で得たプラスミドpCIkanaのEcoRIサイトとNotIサイトとの間に挿入し、プラスミドpCIkana−hrGFP2xMycを得た。
【0075】
(3)pCIkanaEGFP3xMycの作製
EGFP cDNAを増幅するために、pEGFP−N1を鋳型として、配列番号3に示す5’プライマー及び配列番号4に示す3’プライマーを用いてPCRを行った。
【0076】
上記5’プライマーは、EGFP cDNAの、翻訳開始コドンから1コドン分3’側にあるGTG配列を含み、上記(2)にて得たプラスミドpCIkana−hrGFP2xMycに組込むためのBstBIサイトを5’側に配置したものである。また、3’プライマーは、EGFP cDNAの、停止コドンから1コドン分上流域にあるCTG配列を含み、さらに、10個のアミノ酸からなるmyc tagをコードする配列、及び、上記(2)にて得たpCIkana−hrGFP2xMycに組み込むためのBstBIサイトをタンデムに配したものである。
【0077】
上記プライマーを用いたPCRは、Expand high−fidelity PCR system(ロッシュ社製)を用い、そのプロトコールに従って行った。このPCRによって得られた増幅断片をpCR 2.1−TOPO(インビトロジェン社製)に挿入し、大腸菌(One Shot TOP10 Chemically competent E.coli,インビトロジェン社製)の形質転換を行った。形質転換した大腸菌から、EGFP cDNAを含むDNA断片を精製した。この断片を、上記pCIkana−hrGFP2xMycの2つのBstBIサイト間に挿入し、プラスミドpCIkanaEGFP3xMycを作製した。
【0078】
上記プラスミドpCIkanaEGFP3xMycは、5122塩基対からなるプラスミドで、pUCori、SV40 promoter、Kanr/Neor、HSTKpolyA、CMV promoter、イントロン、マルチクローニングサイト、EGFP、3xMyc tag、SV40polyAを有している。上記pUCoriは、プラスミドを複製させるために必要な配列である。上記Kanr/Neorは、カナマイシン/ネオマイシン耐性遺伝子である。上記SV40 promoterは、カナマイシン/ネオマイシン耐性遺伝子を発現させるためのプロモーター配列である。
【0079】
また、上記マルチクローニングサイトは、制限酵素領域を複数有した配列であり、発現させたい遺伝子やcDNA等を挿入するためのものである。マルチクローニングサイトに配された制限酵素領域は、5’側から順に、NheI、XhoI、EcoRI、SalI、BglII、NotI、BstBIである。
【0080】
上記CMV promoterは、マルチクローニングサイトに挿入された遺伝子やcDNAを発現させるためのプロモーター配列である。上記EGFPは、蛍光標識タンパク質GFPをコードする遺伝子である。3xMyc tagは、標識タンパク質であるMycタグをコードする塩基配列が3つ連続して設けられているものであり、この3xMyc tagの下流領域に停止コドンが設けられている。したがって、マルチクローニングサイトに挿入された遺伝子を発現されると、このタンパク質のC末端の下流域にEGFPと3xMycタグとが融合した形態でタンパク質が生ずることとなる。
【0081】
実施例
グリコサミノグリカン結合性タンパク質をコードするDNAのスクリーニング
(1)ベクターの構築と組換体の調製
C57BL/6Jマウス(10日齢胎児)を使用して常法に従ってcDNAライブラリーを調製した。このcDNAライブラリーからGenBank受け入れ番号AK013323(以下「クローン1」と記載する)及びAK012169(以下「クローン2」と記載する)をポリメラーゼチェイン反応(PCR)法により増幅した。各々を増幅させるための5’プライマー及び3’プライマーの組み合わせとして、配列番号5と配列番号6、及び配列番号7と配列番号8を使用した。これらを増幅するためのPCR法の反応条件は、94℃3分を行なった後、94℃30秒、60℃60秒及び72℃4分のサイクルを30回繰り返して行なった。得られたPCR産物を常法に従って回収し、各々制限酵素BglII及びNotIを用いて消化した。
【0082】
このように処理したPCR産物を、Multiscreen−PCR96ウェルプレート(ミリポア社製)を用いて精製し、制限酵素BglII及びNotIで消化したプラスミドpCIkanaEGFP3xMyc(調製例3参照)のBglII領域とNotI領域との間に情報により挿入し、各々のcDNAを発現する組換ベクターを調製した。
【0083】
この組換ベクターを使用して、One Shot TOP10 Chemically competent E.coli.(インビトロジェン社製)を説明書に従って形質転換させた。この形質転換した大腸菌を培養して増殖させ、導入した発現ベクターを増幅し、これを抽出、精製し、FuGene6(ロッシュ社製)を用いてヒト239T細胞に導入して組換体を得た。
【0084】
この組換体を0.3%(CO2/Air)、37℃条件下、DMEM培地(FCSを10%、ペニシリンを5μg/ml、ストレプトマイシンを5μg/mlで含む)中で培養し、培養上清を回収した。3,000×gで遠心処理をし、上清のみを回収して検体としてスクリーニングに用いた。
【0085】
(2)プレートを用いた検体のスクリーニング
調製例2で調製したプレートをPBS(−)で2回洗浄した後、(1)で調製した検体を50μlずつ添加し、4℃で10時間インキュベートした。インキュベート後、PBS(−)で3回洗浄した後、プレートに固着した「各クローンとGFP蛍光タンパク質との複合体」を、フルオロアセント(大日本製薬株式会社製)を用いて説明書に従って測定した。陰性対照としては細胞外分泌型のGFPタンパク質遺伝子を発現させて、この発現産物をプレートに添加した測定値を使用し、陰性対照の測定値と各検体の測定値との対比を行なった(クローン1:図1、クローン2:図2)。対照として各種脂質結合グリコサミノグリカンを使わずにブロッキングで使用したBSAを固着させた実験群を使用した。
【0086】
その結果、クローン1はヒアルロン酸に強い結合性を示すことが判明した。クローン2は、コンドロイチン硫酸C(サメ軟骨由来のコンドロイチン硫酸)に結合性を示すことが明らかとなり、またヒアルロン酸にも若干の結合性を有することが明かとなった。
【0087】
この結果から、本発明スクリーニング法を用いることで、グリコサミノグリカンに対する結合性を有するタンパク質をコードするDNAの検出が効率よく行えることが明らかとなった。
【0088】
【配列表】
【0089】
【発明の効果】
本発明により、グリコサミノグリカンに脂質が結合してなる「脂質結合グリコサミノグリカン」をグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材として使用した「グリコサミノグリカン結合性物質のスクリーニング方法」が提供され、グリコサミノグリカン結合性を有する物質のスクリーニングを容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】クローン1の発現産物のグリコサミノグリカンへの結合性を示す図である。図中、Hep−PE、HS−PE、HA−PE、CSA−PE、DS−PE、CSC−PE、CSD−PE、CSE−PE、及びBSAは実施例中に記載した略号と同義である。
【図2】クローン2の発現産物のグリコサミノグリカンへの結合性を示す図である。図中、Hep−PE、HS−PE、HA−PE、CSA−PE、DS−PE、CSC−PE、CSD−PE、CSE−PE、及びBSAは実施例中に記載した略号と同義である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a “screening method for a substance having glycosaminoglycan binding property” using a glycosaminoglycan to which a lipid is bound as a glycosaminoglycan binding substance capturing material.
[0002]
[Prior art]
Lipid-bound glycosaminoglycans in which a lipid is bound to glycosaminoglycans are known, and are disclosed, for example, in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Non-Patent Documents, and the like.
[0003]
A method has been developed in which a phospholipid, phosphatidylethanolamine, is covalently bound to the reducing end of glycosaminoglycan. Further, the phospholipid-bound glycosaminoglycan derivative obtained by such a method is used in a plastic culture dish. Hepatocytes are cultured in solid phase as a culture substrate, and cultured for spheroidization to form an artificial liver or the like (Patent Document 4), or to produce an antibody against hyaluronic acid. In order to immunize a mouse with HA-phosphatidylethanolamine in which HA and phosphatidylethanolamine are covalently bound as an antigen or to measure the titer of an antibody present in the serum of the immunized mouse, HA-phosphatidylethanolamine was distilled water. There is an example in which a substance dissolved in a solution is used as an antigen solution (Patent Document 5).
[0004]
Patent Document 6 discloses a method in which a lipid-bound glycosaminoglycan is immobilized on a solid phase, and a glycosaminoglycan-binding substance is measured using the lipid-bound glycosaminoglycan and an antibody. However, a method of screening for a glycosaminoglycan binding substance from an unknown sample, or expressing the protein by genetic engineering using a nucleic acid encoding a protein whose binding to glycosaminoglycan is unknown. No method for screening a nucleic acid encoding a glycosaminoglycan binding protein is disclosed or suggested.
[0005]
[Patent Document 1] JP-A-4-80201
[Patent Document 2] JP-A-4-80202
[Patent Document 3] JP-A-9-30979
[Patent Document 4] JP-A-5-236951
[Patent Document 5] JP-A-9-126000
[Patent Document 6] JP-A-2000-65837
[Non-Patent Document] Biol. Chem. , (1993) 268, 15779-15787.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, a large number of nucleic acids encoding unknown proteins have been discovered. On the other hand, finding a glycosaminoglycan affinity (binding) substance that plays a very important role in the living body is important in elucidating the function of glycosaminoglycan in the living body, and is also unknown. It is extremely important in elucidating the functions of proteins and nucleic acids.
[0007]
Therefore, development of a method for efficiently screening a substance having glycosaminoglycan binding properties from a specimen has been strongly desired.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-described problems, and as a result, by using the lipid-bound glycosaminoglycan as a glycosaminoglycan-binding substance-trapping material, it is possible to use a glycosaminoglycan with an extremely simple operation. The present inventors have found that "screening of a binding substance" can be achieved, and by using this method, a nucleic acid encoding an unknown protein has been screened and found to be useful for elucidating its function, thereby completing the present invention.
[0009]
That is, the present invention is as follows.
(1) Screening for "glycosaminoglycan-binding substance" characterized by using "lipid-bound glycosaminoglycan" in which lipid is bound to glycosaminoglycan as a glycosaminoglycan-binding substance-trapping material Method".
(2) The “screening method for glycosaminoglycan-binding substances” according to (1), comprising at least the following steps (a) and (b):
(A) contacting a “glycosaminoglycan-binding substance” in a sample with “lipid-bound glycosaminoglycan” as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material;
(B) a step of detecting a “complex of a glycosaminoglycan-binding substance and a lipid-bound glycosaminoglycan” generated by the contact;
(3) The “screening method for a glycosaminoglycan-binding substance” according to (1) or (2), wherein the “glycosaminoglycan-binding substance” is a protein.
(4) The “screening method for a glycosaminoglycan binding substance” according to any one of (1) to (3), wherein the “sample” is a “biologically-derived sample”.
(5) The "glycosami" described in any one of (1) to (4), wherein the "lipid-bound glycosaminoglycan" is a solid-phased lipid-bound glycosaminoglycan bound to a solid phase. Method for Screening Noglycan-binding Substance ".
(6) A “screening method for a nucleic acid encoding a glycosaminoglycan-binding protein”, comprising at least all of the following steps (a) to (d).
(A) a step of expressing the protein in a cell using a nucleic acid encoding a “protein whose binding property to glycosaminoglycan is unknown” to obtain a specimen containing the protein;
(B) contacting the protein in a sample with “lipid-bound glycosaminoglycan” as a glycosaminoglycan-binding protein-capture material;
(C) detecting a “complex of the protein and lipid-bound glycosaminoglycan” generated by the contact;
(D) converting the “protein having unknown binding ability to glycosaminoglycan” encoded by the nucleic acid, which is determined to have binding property to glycosaminoglycan by the detection step, into “glycosaminoglycan binding property”; Step of selecting as "protein".
(7) The “glycosaminoglycan-binding property” according to (6), wherein the “lipid-bound glycosaminoglycan” is a “solid-phased lipid-bound glycosaminoglycan” bound to a solid phase. Method for screening nucleic acid encoding protein ".
(8) A method for producing a glycosaminoglycan-binding substance, comprising the following steps (a) to (c).
(A) A “sample containing a glycosaminoglycan-binding substance” and a “sample comprising a lipid-bound glycosaminoglycan bound to a solid phase as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material” Contacting the “glycosaminoglycan-binding substance” in the sample with the “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan” in the sample;
(B) a step of separating “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan bound to a glycosaminoglycan-binding substance” by a solid-liquid separation means;
(C) a step of isolating the “glycosaminoglycan-binding substance” from the “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan bound to the glycosaminoglycan-binding substance”.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail by embodiments of the present invention.
1. Screening method 1 of the present invention
The screening method 1 of the present invention is a method for screening a glycosaminoglycan-binding substance, which comprises using a lipid-linked glycosaminoglycan as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material.
[0011]
Here, the lipid-bound glycosaminoglycan is a substance in which lipid is bound to glycosaminoglycan, preferably a substance in which lipid is chemically bound to glycosaminoglycan. 4-80202 and JP-A-9-30979.
[0012]
Glycosaminoglycans contained in the “lipid-bound glycosaminoglycan” used as a glycosaminoglycan-binding substance-capturing material in the screening method 1 of the present invention include D-glucosamine or D-galactosamine, D-glucuronic acid, It is a polysaccharide composed of a repeating unit of disaccharide of L-iduronic acid and / or D-galactose as a basic skeleton, extracted from natural products such as animals, obtained by culturing microorganisms, and chemically. Alternatively, any of those enzymatically synthesized can be used. Specifically, for example, hyaluronic acid, chondroitin, chondroitin sulfate (so-called chondroitin sulfate A, chondroitin sulfate C, chondroitin sulfate E, chondroitin sulfate K, etc.), chondroitin polysulfate, and dermatan sulfate (also commonly referred to as chondroitin sulfate B) ), Heparin, keratan sulfate, keratan polysulfate, etc., but are not limited thereto. These glycosaminoglycans may be commonly used salts.
[0013]
Further, as the lipid to be bound to the glycosaminoglycan, a complex lipid or a simple lipid derived from a natural product such as an animal, a plant, or a microorganism, or chemically or enzymatically synthesized or partially decomposed may be used. And glycerolipids such as phospholipids, long-chain fatty acids, long-chain fatty acid amines, cholesterols, sphingolipids, ceramides, and the like. In particular, glycerolipids such as phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidyltreonine, ethanolamine plasmalogen, serine plasmalogen, lysophosphatidylcholine, phospholipids such as lysophosphatidylinositol, monoacylglycerol, and neutral lipids such as diacylglycerol are preferable. . Among these, a phospholipid having a primary amino group is particularly preferred. The chain length and the degree of unsaturation of the acyl group in the lipid are not particularly limited, but those having 6 or more carbon atoms are preferred. Examples of the acyl group include palmitoyl (hexadecanoyl) and stearoyl (octadecanoyl). In addition, these lipids may be commonly used salts.
[0014]
The binding position of the glycosaminoglycan to the lipid is not particularly limited, but in light of the purpose of the present invention of screening for a glycosaminoglycan binding substance, the possibility of preventing the binding of glycosaminoglycan is low. The terminal part of noglycan is preferable, and in particular, the bond to the "reducing terminal of glycosaminoglycan" is preferable from the viewpoint of ease of reaction. The form of the bond is particularly preferably a chemical bond, and among them, a bond by a covalent bond is most preferable.
[0015]
In the case of a lipid-bound glycosaminoglycan in which a glycosaminoglycan and a lipid are covalently bonded, a carboxyl group (including a lactone), a formyl group (including a hemiacetal group), a hydroxyl group or a primary amino group of the glycosaminoglycan, Alternatively, an acid amide bond formed between the group separately introduced into glycosaminoglycan and the carboxyl group, formyl group or primary amino group of lipid, or the group separately introduced into lipid (-CO- NH-), an ester bond or an aminoalkyl bond (-CH2Those covalently bonded by -NH-) are preferable.
[0016]
In particular, the pyranose ring at the reducing end of glycosaminoglycan is opened, and the carboxyl group (including lactone) of glycosaminoglycan formed by chemical treatment is reacted with the primary amino group of lipid to form. Acid amide bond (—CO—NH—), an acid amide bond (—CO—NH—) formed by the reaction between the carboxyl group of the uronic acid portion of glycosaminoglycan and the primary amino group of the lipid, or The pyranose ring at the reducing end of glycosaminoglycan is opened, and the Schiff base formed by the reaction between the formyl group of glycosaminoglycan formed by chemical treatment and the primary amino group of lipid is reduced. The aminoalkyl bond formed (-CH2-NH-) is preferred.
[0017]
The amino group, carboxyl group, formyl group (including hemiacetal group), and hydroxyl group involved in the covalent bond are those originally present in glycosaminoglycans or lipids, and are formed by subjecting them to chemical treatment. Or a spacer compound having the above-mentioned functional group at the terminal, which has been separately introduced in advance by reacting with a glycosaminoglycan or a lipid in advance.
[0018]
Particularly preferred methods for producing lipid-bound glycosaminoglycans, which are lipid-bound glycosaminoglycans, in which a lipid is covalently bonded to the reducing end of glycosaminoglycan, include, for example, JP-A-4-80201 and JP-A-4-80202. And a method disclosed in JP-A-9-30979, and more specifically, for example, the following method can be used.
[0019]
Reducing terminal limited oxidation method
This method reduces the pyranose ring at the reducing end by reducing the galactose residue, uronic acid residue, or hexosamine residue, which is the sugar residue at the reducing end of glycosaminoglycan, and subjecting it to limited oxidation (partial oxidation). In addition to ring opening (cleavage), a formyl group is formed at the reducing end of the glycosaminoglycan to form an aldehyde compound, and the formyl group of the aldehyde compound is reacted with a primary amino group of lipid to form a Schiff base. And then reduce the Schiff base to form an aminoalkyl linkage (-CH2-NH-) to form a covalent bond between glycosaminoglycan and lipid.
[0020]
The reduction of the sugar residue at the reducing end of glycosaminoglycan may be carried out by reducing the amount of the reducing agent (such as sodium borohydride, sodium cyanoborohydride, etc.) to about 5 to 50 equivalents, preferably 25 to 30 equivalents, relative to glycosaminoglycan. The reaction can be carried out in an appropriate aqueous solvent (eg, water, borate buffer, etc.) at 10 to 30 ° C., preferably 15 to 25 ° C., using an aqueous borohydride salt.
[0021]
After the above reduction, limited oxidation is performed to produce an aldehyde compound having a formyl group specifically at the reducing end of glycosaminoglycan. In the limited oxidation, 1 to 10 equivalents, preferably 3 to 6 equivalents, of an oxidizing agent (eg, alkali periodate such as sodium periodate and potassium periodate) is used based on the reduced glycosaminoglycan. , Usually at 0 to 10 ° C, preferably at 0 to 4 ° C.
[0022]
The reaction of reacting the obtained aldehyde compound with a lipid having a primary amino group (such as a phospholipid such as phosphatidylethanolamine) to form a Schiff base can be carried out by using an aqueous solvent (water, phosphate buffer, etc.) or an appropriate solvent. A solution in which the above aldehyde compound is dissolved in a suitable organic solvent (dimethylformamide, dimethylsulfoxide, etc.) and a solution in which the lipid is dissolved in a suitable organic solvent (chloroform, methanol, etc.) are mixed, usually at a temperature of 15 to 60 ° C. Can be reacted. At the time of this reaction or after completion of the reaction, a suitable reducing agent (eg, an alkali salt of borohydride such as sodium borohydride, sodium cyanoborohydride, etc.) is allowed to act to reduce the Schiff base.
[0023]
When producing lipid-bound glycosaminoglycan, instead of a lipid having a primary amino group, a bifunctional spacer compound having a primary amino group (for example, an alkylenediamine such as ethylenediamine, or lysine or the like) ) And the above aldehyde compound to form an aminoalkyl bond (-CH2-NH-), and then a lipid (e.g., a monoacyl such as a monoacylglycerol succinate) having a functional group (e.g., a carboxyl group) capable of reacting with the other functional group (e.g., an amino group) of the spacer compound. (Glycerol dicarboxylate).
[0024]
Reduction terminal lactonization method
In this method, a pyranose ring at a reducing end is specifically opened (cleaved) by oxidizing a galactose residue, a uronic acid residue, or a hexosamine residue, which is a sugar residue at the reducing end of glycosaminoglycan. To form a carboxyl group at the reducing end of the glycosaminoglycan, followed by a lactone formation reaction to make the reducing end of the glycosaminoglycan into a lactone structure, thereby reacting the lactone with a primary amino group of lipid. In this method, a glycosaminoglycan and a lipid are covalently bonded by forming an acid amide bond (—CO—NH—).
[0025]
Oxidation of the sugar residue at the reducing end of glycosaminoglycan is carried out by using an oxidizing agent (iodine, bromine, etc.) of about 2 to 20 equivalents, preferably about 5 to 15 equivalents to glycosaminoglycan. The reaction can be carried out in an aqueous solvent (eg, water, phosphate buffer, etc.) at a temperature of usually 0 to 40 ° C, preferably 15 to 30 ° C.
[0026]
After the above oxidation reaction, a strongly acidic cation exchange resin, for example, Dowex 50 (trade name, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), Amberlite IR-120 (trade name, manufactured by Organo Co., Ltd.) and / or acid (inorganic such as hydrochloric acid and sulfuric acid) By treatment with an acid or an acid anhydride of an organic acid such as acetic acid, citric acid, and succinic acid), a lactone compound in which the reducing end of glycosaminoglycan is specifically lactonized can be produced.
[0027]
The reaction between the obtained lactone compound and a lipid having a primary amino group (phospholipid such as phosphatidylethanolamine) is carried out by a suitable aqueous solvent (water, phosphate buffer, etc.) or a suitable organic solvent (dimethylformamide, A solution in which a lactone compound is dissolved in dimethyl sulfoxide) and a solution in which a lipid is dissolved in an appropriate organic solvent (chloroform, methanol, etc.) are mixed and reacted at a temperature of 5 to 80 ° C, preferably 30 to 60 ° C. Just do it.
[0028]
As in the case of the reduction terminal-limited oxidation method, instead of a lipid having a primary amino group, a difunctional spacer compound having a primary amino group is reacted with the lactone compound to form an acid amide bond ( —CO—NH—) to react the other functional group of the spacer compound with a functional group of the lipid (for example, a carboxyl group).
[0029]
Hemiacetal method
The reducing terminal sugar of the sugar chain is in an equilibrium state between a cyclic structure and a ring-opened structure. In the ring-opened structure, an aldehyde group is formed, and when a lipid having an amino group is added thereto, a Schiff base is formed. This reaction is also an equilibrium reaction, and its ratio varies greatly depending on the reaction conditions. When a selective reducing agent is added here, the Schiff base is reduced (hydrogenated) to form an aminoalkyl-type conjugate.
[0030]
Specifically, when glycosaminoglycan is an alkali metal salt such as a sodium salt, the organic solvent-soluble salt can be obtained by the following method. That is, Dowex 50W-X8, Dowex 50W-X12, Dowex 50W-X4 (all manufactured by Muromachi Chemical Co., Ltd.), Amberlite IR-120, Amberlite IRC-50 (all manufactured by Organo), Duolite 225, Duolite C26C (all) H such as Bio-Rex 70, Chelex 100, AG 50W-X8 (all manufactured by Bio-Rad), SE Cellulose (manufactured by Whatman) and the like.+The solution is decationized by passing through a cation exchange resin of the type to form a free form. Immediately, an organic amine such as tetrabutylammonium or an aqueous solution thereof is added to adjust the pH from weakly acidic to neutral. This solution is concentrated under reduced pressure, and freeze-dried at room temperature for about 3 days to obtain a glycosaminoglycan organic amine salt dry powder that is soluble in an organic solvent.
[0031]
Then, an organic solvent-soluble salt of glycosaminoglycan and a lipid having a primary amino group are combined with a polar organic solvent capable of dissolving both the organic solvent-soluble salt of glycosaminoglycan and the lipid under anhydrous conditions. And reacting in the presence of a reducing agent to form an aminoalkyl-type bond between the reducing terminal sugar aldehyde group of the glycosaminoglycan and the primary amino group of the lipid, thereby synthesizing a lipid-bound glycosaminoglycan. Specifically, for example, an anhydrous polar organic solvent is dissolved in the above-mentioned organic amine salt dry powder, and the resulting solution is added to a solution of a lipid such as phosphatidylethanolamine in an anhydrous polar organic solvent. After stirring the obtained mixture at 20 to 120 ° C for 1 to 24 hours under a nitrogen atmosphere, a reducing agent is added, and stirring is further continued at 20 to 120 ° C for 1 to 24 hours. The above reducing agent is further added twice every about 24 hours, and reacted at 20 to 120 ° C. for 1 to 72 hours to complete the Schiff base formation and reductive amination reaction.
[0032]
However, a method for producing a lipid-bound glycosaminoglycan in which a lipid is covalently bonded to the reducing end of glycosaminoglycan is not limited to these methods, and a method capable of binding a lipid to the reducing end of glycosaminoglycan. Then, it can be manufactured by any other method.
[0033]
As a method for introducing a lipid to a position other than the terminal of glycosaminoglycan, for example, a carboxyl group of a uronic acid portion of glycosaminoglycan is reacted with a primary amino group of lipid to form an acid amide bond (—CO—NH— ) Is formed.
[0034]
In the above reaction, an acid amide bond (—CO—NH—) is formed using a condensing agent (for example, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide, dicyclohexylcarbodiimide, or the like), or a uronic acid moiety. Is reacted with an activator (for example, N-hydroxysuccinimide, p-nitrophenol, N-hydroxybenzotriazole, etc.) in the presence of the condensing agent to form an active ester, and then reacted with the lipid. An acid amide bond (—CO—NH—) can be formed.
[0035]
In the above reaction, the uronic acid portion of the glycosaminoglycan is converted to a salt that can be dissolved in an organic solvent (e.g., an amine salt such as triethylamine and tributylamine), and the reaction is performed in an organic solvent (dimethylformamide, dimethylsulfoxide, pyridine, etc.). It is preferably carried out in
[0036]
Examples of lipid-bound glycosaminoglycan salts include alkali metal salts such as sodium and potassium; alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium; amine salts such as trialkylamines; and salts with organic bases such as pyridine. Although not particularly limited, an alkali metal salt is particularly preferred, and a sodium salt is most preferred.
[0037]
Specific examples of the lipid-linked glycosaminoglycans as described above include dipalmitoyl-L- (α-phosphatidyl) ethanolamine-bonded hyaluronic acid, dipalmitoyl-L- (α-phosphatidyl) ethanolamine-bonded chondroitin sulfate, and stearoyl palmitoyl Phosphatidylserine-bound chondroitin sulfate, monostearoylglycerol / succinate-bound chondroitin sulfate, dipalmitoyl-L- (α-phosphatidyl) ethanolamine-bound hyaluronic acid, and the like, and more specific examples of these lipid-bound glycosaminoglycans Details of the structure, the manufacturing method, and the like are described in JP-A-4-80201, JP-A-4-80202, and JP-A-9-30979.
[0038]
More specifically, the screening method 1 of the present invention has at least the following steps (1) and (2).
(1) a step of bringing a “glycosaminoglycan-binding substance” in a specimen into contact with “lipid-bound glycosaminoglycan” as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material;
(2) Means for detecting “complex of glycosaminoglycan-binding substance and lipid-bound glycosaminoglycan” generated by the contact.
[0039]
That is, the substance in the sample having affinity with the `` glycosaminoglycan part '' of the `` lipid-bound glycosaminoglycan '' is bound to form a complex, and the presence or absence of the complex is confirmed. It is a feature of the screening method 1 of the present invention that it is concluded that the sample in which the complex was formed and the complex was detected contained a glycosaminoglycan-binding substance.
[0040]
The "glycosaminoglycan-binding substance" screened by the screening method 1 of the present invention is not particularly limited, but is preferably a protein.
[0041]
The “sample” in the above step (1) is preferably a liquid sample, and more preferably a sample containing water. Glycosaminoglycan is a biological substance, and it is considered that a substance having a binding property to the substance often exhibits a binding property in the presence of water. Specific examples include a specimen such as a culture solution of cells and tissues, and a specimen extracted from a living body such as blood, urine, and tears, and are not particularly limited, but a culture solution of cells and tissues is preferable.
[0042]
In the screening method 1 of the present invention, “contacting” in the above step (1) may include adding a lipid-bound glycosaminoglycan to a sample, but preferably, a lipid-bound glycosaminoglycan fixed to a solid phase and a sample. For example, the lipid-bound glycosaminoglycan bound to a carrier such as a gel is mixed with the carrier together with the specimen, the specimen is passed through a column filled with the carrier, or a microplate or the like. A lipid-bound glycosaminoglycan is immobilized on the sample, and the sample is dispensed there.
[0043]
The “detection of a complex of a glycosaminoglycan-binding substance and a lipid-bound glycosaminoglycan” in the above step (2) in the screening method 1 of the present invention includes, for example, the step of binding to the lipid portion of the lipid-bound glycosaminoglycan. A method of visualization using an antibody or the like, or a method of detection by absorption of ultraviolet light or the like, and the like. When using a method in which lipid-bound glycosaminoglycan is fixed to a solid phase, it is possible to detect the labeled substance fixed to the solid phase and perform the above detection by labeling the substance in the sample in advance. It becomes possible. Such labeling can be performed by a known method using a known substance.
[0044]
2. The screening method 2 of the present invention
The screening method 2 of the present invention is a method for screening a nucleic acid encoding a glycosaminoglycan-binding protein, which comprises at least all of the following steps (1) to (4).
(1) a step of expressing the protein in a cell using a nucleic acid encoding “a protein whose binding property to glycosaminoglycan is unknown” to obtain a specimen containing the protein;
(2) a step of bringing the protein in a sample into contact with “lipid-bound glycosaminoglycan” as a glycosaminoglycan-binding protein capturing material;
(3) detecting a “complex of the protein and lipid-bound glycosaminoglycan” generated by the contact;
(4) The “glycosaminoglycan binding property” of the “protein having unknown binding property to glycosaminoglycan” encoded by the nucleic acid, which is determined to have binding property to glycosaminoglycan by the detection step. Step of selecting as "protein".
[0045]
In the screening method 2 of the present invention, “glycosaminoglycan”, “lipid-bound glycosaminoglycan”, and “lipid” in the “lipid-bound glycosaminoglycan” are all the same as the words in the screening method 1 of the present invention. .
[0046]
In the screening method 2 of the present invention, the “nucleic acid” in the above step (1) may be deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA), but is DNA in terms of easy handling. Is preferred. Such a nucleic acid can be prepared according to a conventional method. Although cDNA is prepared from mRNA generated upon expression of DNA, it has a structure that does not contain introns and contains the genetic code of the encoded protein in a form that can be easily expressed. Preferably, cDNA is used.
[0047]
Expression of the “protein having unknown binding property to glycosaminoglycan” encoded by the nucleic acid can be easily performed by those skilled in the art according to a conventional method. For example, only the coding region of such a nucleic acid is amplified, the amplified product is inserted into a vector suitable for the host cell used for expression to prepare an expression vector, and the expression vector is introduced into the host cell to obtain a recombinant. The expression can be carried out as follows. Further, when constructing a vector, by using a vector constructed so as to express the above-mentioned "protein having unknown binding ability to glycosaminoglycan" as a fusion protein with a labeled peptide in advance, the fusion protein and lipid It is more preferable because the complex with the bound glycosaminoglycan can be easily detected.
[0048]
Examples of such "identification peptides" include, for example, a signal peptide (15 to 30 amino acid residues present at the N-terminus of many proteins and functioning in the cell for the purpose of protein selection in the intracellular membrane permeation mechanism) A peptide consisting of, for example, OmpA, OmpT, Dsb, etc.), protein kinase A, protein A (a component of the cell wall of S. aureus having a molecular weight of about 42,000), glutathione S-transferase, His tag (histidine residue of 6 To 10), myc tag (13 amino acid sequence derived from cMyc protein), FLAG peptide (analytical marker consisting of 8 amino acid residues), T7 tag (comprising the first 11 amino acid residues of gene10 protein) , S-tag (consisting of 15 amino acid residues from pancreatic RNaseA) ), HSV tag, pelB (22 amino acid sequence of E. coli outer membrane protein pelB), HA tag (consisting of 10 amino acid residues derived from hemagglutinin), Trx tag (thioredoxin sequence), CBP tag (calmodulin binding peptide), CBD tag ( Cellulose-binding domain), CBR tag (collagen-binding domain), β-lac / blu (β-lactamase), β-gal (β-galactosidase), luc (luciferase), HP-Thio (His-patch thioredoxin), HSP (heat shock) Peptide), Lnγ (laminin γ peptide), Fn (fibronectin partial peptide), GFP (green fluorescent peptide), YFP (yellow fluorescent peptide), CFP (cyan fluorescent peptide), BFP (blue fluorescent peptide), DsRed, DsRe 2 (red fluorescent peptide), MBP (maltose binding peptide), LacZ (lactose operator), IgG (immunoglobulin G), avidin, protein G and the like, and any discriminating peptide can be used. It is possible. Among them, especially signal peptide, protein kinase A, protein A, glutathione S transferase, His tag, myc tag, FLAG peptide, T7 tag, S tag, HSV tag, GFP, YFP, CFP, BFP, DsRed, DsRed3, pelB or The HA tag is preferable because the detection of the complex of the protein and the lipid-bound glycosaminoglycan in the screening method 2 of the present invention by the genetic engineering technique becomes easier. Particularly, GFP, YFP, CFP, BFP, DsRed, and DsRed3 are preferable. It is preferable to express "a protein whose binding property to glycosaminoglycan is unknown" as a fusion protein with a fluorescent peptide such as described above because of its excellent ease of detection.
[0049]
The binding position of the “labeled peptide” to the “protein having unknown binding property to glycosaminoglycan” does not prevent the “labeled peptide” from binding to the protein and the “lipid-bound glycosaminoglycan”. As far as it is, it may be C-terminal or N-terminal.
[0050]
The host cell used in such a step may be a prokaryotic cell (eg, Bacillus subtilis, Escherichia coli, etc.) or a eukaryotic cell (eg, yeast, a cultured cell derived from a mammal, a cultured cell derived from an insect, etc.). There may be. Those skilled in the art can easily select these host cells according to the purpose, and can easily select a vector suitable for the host cells.
[0051]
Further, the insertion of a nucleic acid encoding "a protein whose binding property to glycosaminoglycan is unknown" into the above-mentioned vector can also be carried out by forming an appropriate restriction enzyme end or the like at the end of the nucleic acid according to the structure of the vector. It is possible to perform according to.
[0052]
The “contact” in the above step (2) in the screening method 2 of the present invention refers to, for example, a culture solution containing “a protein whose binding property to glycosaminoglycan is unknown” expressed in a cell in the step (1). The test can be performed by adding lipid-bound glycosaminoglycan as a glycosaminoglycan-binding protein-capturing material as a sample, or by adding the above culture solution or the like to a solution of lipid-bound glycosaminoglycan or the like. You can also. However, it is preferably carried out by contacting the above-mentioned culture solution or the like with the lipid-bound glycosaminoglycan fixed to the solid phase.For example, the lipid-bound glycosaminoglycan bound to a carrier such as a gel is added to the culture solution together with the carrier. It can be performed by mixing and suspending, passing the culture solution through a column filled with the above carrier, or fixing lipid-linked glycosaminoglycan on a microplate or the like, and dispensing the culture solution there. it can.
[0053]
The “detection of a complex of a protein and a lipid-bound glycosaminoglycan” in the step (3) in the screening method 2 of the present invention is performed when the fusion protein with the labeled peptide is expressed in the step (1). The detection can be easily performed by detecting the labeled peptide. For example, a set in which "a nucleic acid encoding a protein whose binding to glycosaminoglycan is unknown" is introduced into a vector expressing the inserted gene as a fusion protein with "GFP", and the gene is introduced by the vector. When the fusion protein is expressed in step (1) using the recombinant, "detection" in step (3) can be performed by detecting fluorescence.
[0054]
The step (4) in the screening method 2 of the present invention is performed when the “complex of a protein having unknown binding property to glycosaminoglycan and a lipid-bound glycosaminoglycan” is detected in the step (3). Means that the “protein whose binding property to glycosaminoglycan is unknown” has binding property to glycosaminoglycan, and the nucleic acid encoding the protein has “binding property to glycosaminoglycan. It may be a nucleic acid encoding a "protein having".
[0055]
3. Production method of the present invention
The production method of the present invention is a “method of producing a glycosaminoglycan-binding substance”, which includes all of the following steps (1) to (3).
(1) The “material containing a glycosaminoglycan-binding substance” is brought into contact with “a solid-phased lipid-bound glycosaminoglycan as a glycosaminoglycan-binding substance-capturing material”, and the A step of binding the “glycosaminoglycan-binding substance” to the “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan”;
(2) a step of separating “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan bound to a glycosaminoglycan-binding substance” by a solid-liquid separation means;
(3) A step of isolating the “glycosaminoglycan-binding substance” from the “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan bound to the glycosaminoglycan-binding substance”.
[0056]
In the production method of the present invention, “glycosaminoglycan”, “lipid-bound glycosaminoglycan”, and “lipid” in the above “lipid-bound glycosaminoglycan” are all synonymous with the terms in the screening method 1 of the present invention.
[0057]
The solid phase in step (1) in the method of the present invention is exemplified by a carrier such as a gel (eg, agarose) or a microplate. In particular, a gel is preferable in terms of facilitating the operation of the method of the present invention, but is not limited thereto.
[0058]
The “sample” in the step (1) of the production method of the present invention is not particularly limited as long as it contains a glycosaminoglycan-binding substance. For example, it is known that the binding property to glycosaminoglycan is known. Culture supernatants of cultured cells that secrete proteins (fibroblast growth factor (FGF), hepatocyte growth factor (HGF), hyaluronic acid binding protein (HABP), midkine (MK), etc.) You. In addition, “a nucleic acid encoding a protein having a binding property to glycosaminoglycan” obtained by the above-described screening method 2 of the present invention is introduced, and a “protein having a binding property to a glycosaminoglycan” encoded by the nucleic acid is introduced. It is needless to say that even a recombinant supernatant prepared so as to express large amounts of "" can be used.
[0059]
In addition, it can be easily understood by those skilled in the art that the "glycosaminoglycan-binding substance" obtained by the production method of the present invention differs depending on the type of glycosaminoglycan used for preparing the lipid-bound glycosaminoglycan. By the way, those skilled in the art can appropriately select a lipid-bound glycosaminoglycan to be used as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material according to the glycosaminoglycan-binding property of a substance to be obtained.
[0060]
The “contact” in the step (1) in the production method of the present invention refers to, for example, a column in which a lipid-bound glycosaminoglycan bound to a gel carrier is mixed and suspended in a culture solution together with the carrier, or a column filled with the gel carrier. The culture can be performed by passing the culture solution through a tube, or fixing the lipid-bound glycosaminoglycan on a microplate or the like, and dispensing the culture solution there.
[0061]
The solid-liquid separation means in step (2) in the production method of the present invention can use a conventional method. For example, filtration, centrifugation and the like may be performed according to the solid phase on which the lipid-bound glycosaminoglycan is immobilized. Can be appropriately selected. When the lipid-bound glycosaminoglycan is fixed to the microplate, the solid phase is extremely recovered by separating the microplate and the solution, preferably by subjecting the solution to solid-liquid separation means such as washing. It can be easily performed and is preferable, but not limited thereto.
[0062]
The “elution of a glycosaminoglycan-binding substance from the solid phase” in the step (3) in the production method of the present invention can be performed using, for example, a change in pH, a change in salt concentration, or the like. Elution can be easily carried out by using a change in salt concentration, which is a technique preferably used for ordinary affinity columns.
[0063]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Preparation Example 1: Preparation of lipid-bound glycosaminoglycan
Heparin (derived from pig small intestine: Scientific Protein Laboratories), heparan sulfate (derived from cow kidney: manufactured by Seikagaku Corporation), hyaluronic acid (derived from cockscomb: manufactured by Seikagaku Corporation), chondroitin sulfate A (whale cartilage) Origin: Seikagaku Corporation; Dermatan Sulfuricide (from chicken crown: Seikagaku Corporation); Chondroitin Sulfate C (Shark Cartilage: Seikagaku Corporation); Chondroitin Sulfate D (Shark Cartilage: Biochemistry) Lipid-bound glycosaminoglycans were prepared using Chondroitin Sulfate E (from Squid Cartilage; manufactured by Seikagaku Corporation). Phosphatidylethanolamine was used as a lipid. Specifically, synthesis was performed by the following method.
[0064]
According to the method described in Example 1 of JP-A-4-80201, a lipid-bound glycosaminoglycan was prepared, for example, as follows.
[0065]
500 mg of hyaluronic acid (sodium salt: derived from cockscomb, molecular weight: about 23,000, HA) was dissolved in 10 ml of water, 5 ml of a 0.1 mol / l iodine methanol solution was added, and the mixture was reacted at room temperature for 6 hours. Thereafter, about 5 ml of 0.1 mol / l potassium hydroxide was added to the reaction solution to eliminate the color of free iodine. To this solution was added potassium acetate-saturated ethanol, and the resulting precipitate was collected by filtration, sufficiently washed with ethanol, and dried under reduced pressure to obtain 423 mg of reduced terminal oxidized hyaluronic acid (sodium salt) having a weight average molecular weight of about 23,000. .
[0066]
400 mg of the above-mentioned reduced terminal oxidized hyaluronic acid is dissolved in 10 ml of water, and 50 ml of a strongly acidic ion exchange resin (Dowex 50 (H+)) Over 1 hour to obtain an aqueous solution containing 390 mg of reduced terminal lactone hyaluronic acid.
[0067]
The above aqueous solution was neutralized in tri-n-butylamine and freeze-dried to obtain 400 mg of a tri-n-butylamine salt of reduced terminal lactone hyaluronic acid.
[0068]
400 mg of the above-prepared reduced-terminal lactone hyaluronic acid tri-n-butylamine salt was dissolved in 200 ml of dimethylformamide, and 27.6 mg of L- (α-phosphatidyl) ethanolamine / dipalmitoyl solution in chloroform was added thereto. The mixture was reacted at 2 ° C. for 2 hours, chloroform was distilled off, and an excess sodium acetate aqueous solution was added to make a sodium salt, and then sodium acetate-saturated ethanol was added. The resulting precipitate was collected by filtration, dissolved in a 0.3 mol / l ammonium acetate solution, adsorbed on a hydrophobic chromatography column (TSKgel Phenyl Toyopearl 650M, 400 ml), and thoroughly washed with a 0.3 mol / l aqueous ammonium acetate solution. The desired substance was eluted with a 30% aqueous methanol solution. The fraction eluted with a 30% aqueous methanol solution was concentrated under reduced pressure, freeze-dried and purified to obtain 36 mg of L- (α-phosphatidyl) ethanolamine / dipalmitoyl-bound hyaluronic acid (hereinafter abbreviated as “HA-PE”). Was.
[0069]
Similarly, according to the method described in Example 1 of JP-A-4-80201, L- (α-phosphatidyl) ethanolamine / dipalmitoyl-bonded chondroitin sulfate A (hereinafter abbreviated as “CSA-PE”), L- (α -Phosphatidyl) ethanolamine / dipalmitoyl-bonded chondroitin sulfate C (hereinafter abbreviated as “CSC-PE”), L- (α-phosphatidyl) ethanolamine / dipalmitoyl-bonded dermatan sulfate (hereinafter abbreviated as “DS-PE”) , L- (α-phosphatidyl) ethanolamine / dipalmitoyl-bonded chondroitin sulfate D (hereinafter abbreviated as “CSD-PE”), L- (α-phosphatidyl) ethanolamine / dipalmitoyl-bonded chondroitin sulfate E (hereinafter “CHE- PE "), L- (α-phosphatidyl) Ethanolamine, dipalmitoyl binding heparin (hereinafter abbreviated as "Hep-PE"), (hereinafter abbreviated as "HS-PE") L-(alpha-phosphatidyl) ethanolamine, dipalmitoyl bound heparan sulfate were synthesized.
[0070]
Preparation Example 2: Preparation of plate bound with lipid-bound glycosaminoglycan
A plate to which each lipid-bound glycosaminoglycan prepared in Preparation Example 1 was bound was prepared. That is, a solution prepared by dissolving the lipid-bound glycosaminoglycan in PBS at a concentration of 20 μg / ml was added to each well of an EasyView glass-bottom 96-well plate (manufactured by Iwaki Glass Co., Ltd.) in an amount of 50 μl, and this was added at 4 ° C. Incubated for 10 hours. Thereafter, the plate was washed twice with PBS (-), and the plate was blocked with PBS (-) containing bovine serum albumin (hereinafter also referred to as "BSA") at 1%, and each lipid-bound glycosamino. Glycan fixed plates were prepared.
[0071]
Preparation Example 3: Construction of Expression Vector
A plasmid for expressing the protein was created.
(1) Preparation of pCIkana
pEGFP-N1 (manufactured by Clontech) was cut at the NdeI site and NotI site, and a fragment containing the neomycin / kanamycin resistance gene was purified. In addition, pCIneo (Promega) was cut at the NdeI site and NotI site, and the fragment containing the intron was purified. The fragment containing this intron was inserted between the NdeI site and the NotI site of the fragment containing the neomycin / kanamycin resistance gene of pEGFP-N1, to obtain a plasmid pCIkana.
[0072]
(2) Preparation of pCIkana-hrGFP2xMyc
In order to amplify hrGFP cDNA, pIRES-hrGFP-2a (manufactured by Stratagene) was used as a template, and a 5 ′ primer consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a 3 ′ primer consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 were used. To perform polymerase chain reaction (hereinafter also referred to as “PCR”).
[0073]
The 5 'primer contains a GTG sequence one codon 3' from the translation initiation codon of hrGFP cDNA, and further has a multiple cloning site on the 5 'side. In addition, the 3 ′ primer is a sequence encoding two myc tags consisting of 19 bases and 10 amino acids including a GTG sequence located one codon upstream from the stop codon of hrGFP cDNA in tandem, and A PspOMI site for incorporating a gene fragment into plasmid pCIkana is arranged in tandem.
[0074]
PCR using the above primers was carried out using an Expand high-fidelity PCR system (manufactured by Roche) according to the protocol. The amplified fragment obtained by this PCR was inserted into pCR 2.1-TOPO (manufactured by Invitrogen), and Escherichia coli (One ShotTOP10 Chemically competent E. coli, manufactured by Invitrogen) was transformed. From the transformed Escherichia coli, pCR2.1-TOPO into which the amplified fragment was inserted was extracted, cut with restriction enzymes EcoRI and PspOMI, and a fragment containing cDNA in which hrGFP and two Myc tags were linked was purified. This DNA fragment was inserted between the EcoRI site and the NotI site of the plasmid pCIkana obtained in the above (1) according to a conventional method to obtain a plasmid pCIkana-hrGFP2xMyc.
[0075]
(3) Preparation of pCIkanaEGFP3xMyc
In order to amplify the EGFP cDNA, PCR was performed using pEGFP-N1 as a template and the 5 'primer shown in SEQ ID NO: 3 and the 3' primer shown in SEQ ID NO: 4.
[0076]
The 5 ′ primer contains a GTG sequence which is one codon 3 ′ from the translation initiation codon of the EGFP cDNA, and a BstBI site for integration into the plasmid pCIkana-hrGFP2xMyc obtained in (2) above is located on the 5 ′ side. It is arranged. The 3 'primer contains a CTG sequence one codon upstream of the stop codon of the EGFP cDNA, and further encodes a myc tag consisting of 10 amino acids, and the 3' primer obtained in the above (2). The BstBI site for incorporation into pCIkana-hrGFP2xMyc was arranged in tandem.
[0077]
PCR using the above primers was performed according to the protocol using Expand high-fidelity PCR system (manufactured by Roche). The amplified fragment obtained by the PCR was inserted into pCR 2.1-TOPO (manufactured by Invitrogen), and Escherichia coli (One Shot TOP10 Chemically competent E. coli, manufactured by Invitrogen) was transformed. A DNA fragment containing EGFP cDNA was purified from the transformed E. coli. This fragment was inserted between the two BstBI sites of the above-mentioned pCIkana-hrGFP2xMyc to prepare a plasmid pCIkanaEGFP3xMyc.
[0078]
The above plasmid pCIkanaEGFP3xMyc is a plasmid consisting of 5122 base pairs, pUCori, SV40 promoter, and Kan.r/ Neor, HSTK polyA, CMV promoter, intron, multiple cloning site, EGFP, 3xMyc tag, SV40 polyA. The pUCori is a sequence necessary for replicating the plasmid. Kan abover/ NeorIs the kanamycin / neomycin resistance gene. The SV40 promoter is a promoter sequence for expressing a kanamycin / neomycin resistance gene.
[0079]
The multi-cloning site is a sequence having a plurality of restriction enzyme regions, and is used for inserting a gene or cDNA to be expressed. The restriction enzyme regions arranged at the multiple cloning site are NheI, XhoI, EcoRI, SalI, BglII, NotI, and BstBI in order from the 5 'side.
[0080]
The CMV promoter is a promoter sequence for expressing a gene or cDNA inserted into a multicloning site. The above-mentioned EGFP is a gene encoding the fluorescently labeled protein GFP. The 3xMyc tag has three consecutive base sequences encoding the Myc tag as a labeling protein, and a stop codon is provided in a downstream region of the 3xMyc tag. Therefore, when the gene inserted into the multi-cloning site is expressed, the protein is produced in a form in which EGFP and the 3xMyc tag are fused in the downstream region of the C-terminal of the protein.
[0081]
Example
Screening of DNA encoding glycosaminoglycan binding protein
(1) Construction of vector and preparation of recombinant
Using a C57BL / 6J mouse (10-day-old fetus), a cDNA library was prepared according to a conventional method. From this cDNA library, GenBank accession numbers AK01323 (hereinafter referred to as “clone 1”) and AK012169 (hereinafter referred to as “clone 2”) were amplified by polymerase chain reaction (PCR). SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6, and SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 were used as combinations of 5 'and 3' primers for amplifying each. The reaction conditions of the PCR method for amplifying these were as follows: a cycle of 94 ° C. for 3 minutes, a cycle of 94 ° C. for 30 seconds, 60 ° C. for 60 seconds and 72 ° C. for 4 minutes was repeated 30 times. The obtained PCR product was collected according to a conventional method, and digested with restriction enzymes BglII and NotI, respectively.
[0082]
The PCR product thus treated was purified using a Multiscreen-PCR 96-well plate (manufactured by Millipore) and digested with the restriction enzymes BglII and NotI to obtain a fragment between the BglII and NotI regions of the plasmid pCIkanaEGFP3xMyc (see Preparation Example 3). To prepare recombinant vectors expressing each cDNA.
[0083]
Using this recombinant vector, One Shot TOP10 Chemically competent E.C. coli. (Invitrogen) was transformed according to the instructions. The transformed Escherichia coli was cultured and propagated, the introduced expression vector was amplified, extracted, purified, and introduced into human 239T cells using FuGene6 (Roche) to obtain a recombinant.
[0084]
0.3% (CO 22/ Air) at 37 ° C. in a DMEM medium (containing 10% FCS, 5 μg / ml penicillin, and 5 μg / ml streptomycin), and collected the culture supernatant. After centrifugation at 3,000 × g, only the supernatant was collected and used as a sample for screening.
[0085]
(2) Screening of samples using plates
After the plate prepared in Preparation Example 2 was washed twice with PBS (-), the sample prepared in (1) was added in an amount of 50 µl each, and incubated at 4 ° C for 10 hours. After the incubation, the plate was washed three times with PBS (-), and the "complex of each clone and GFP fluorescent protein" fixed on the plate was measured using Fluoroscent (Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) according to the instruction manual. . As a negative control, the extracellular secretory GFP protein gene was expressed, and the measured value obtained by adding the expression product to the plate was used, and the measured value of the negative control was compared with the measured value of each sample (clone 1). : FIG. 1, clone 2: FIG. 2). As a control, an experimental group to which BSA used for blocking was fixed without using various lipid-bound glycosaminoglycans was used.
[0086]
As a result, it was found that clone 1 exhibited strong binding to hyaluronic acid. Clone 2 was found to exhibit binding properties to chondroitin sulfate C (chondroitin sulfate derived from shark cartilage), and was also found to have some binding property to hyaluronic acid.
[0087]
From these results, it was clarified that the use of the screening method of the present invention can efficiently detect a DNA encoding a protein having a binding property to glycosaminoglycan.
[0088]
[Sequence list]
[0089]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a "screening method for a glycosaminoglycan-binding substance" using a "lipid-bound glycosaminoglycan" in which a lipid is bound to glycosaminoglycan as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material. This makes it possible to easily screen for a substance having glycosaminoglycan binding properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the binding of the expression product of clone 1 to glycosaminoglycans. In the figure, Hep-PE, HS-PE, HA-PE, CSA-PE, DS-PE, CSC-PE, CSD-PE, CSE-PE, and BSA are the same as the abbreviations described in the examples.
FIG. 2 is a graph showing the binding of the expression product of clone 2 to glycosaminoglycan. In the figure, Hep-PE, HS-PE, HA-PE, CSA-PE, DS-PE, CSC-PE, CSD-PE, CSE-PE, and BSA are the same as the abbreviations described in the examples.
Claims (8)
(1)検体中の「グリコサミノグリカン結合性物質」とグリコサミノグリカン結合性物質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカン」とを接触させる工程;
(2)前記接触により生じた「グリコサミノグリカン結合性物質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体」を検出する工程。2. The "screening method for glycosaminoglycan-binding substances" according to claim 1, comprising at least the following steps (1) and (2).
(1) a step of bringing a “glycosaminoglycan-binding substance” in a specimen into contact with “lipid-bound glycosaminoglycan” as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material;
(2) a step of detecting a “complex of a glycosaminoglycan-binding substance and a lipid-bound glycosaminoglycan” generated by the contact;
(1)「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」をコードする核酸を使用して細胞内において前記タンパク質を発現させ、前記タンパク質を含む検体を得る工程;
(2)検体中の前記タンパク質と、グリコサミノグリカン結合性タンパク質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカン」とを接触させる工程;
(3)前記接触により生じた「前記タンパク質と脂質結合グリコサミノグリカンとの複合体」を検出する工程;
(4)前記検出工程により、グリコサミノグリカンへの結合性を有すると判定された、前記核酸がコードする「グリコサミノグリカンへの結合性が未知のタンパク質」を「グリコサミノグリカン結合性タンパク質」として選択する工程。A "screening method for a nucleic acid encoding a glycosaminoglycan-binding protein", comprising at least all of the following steps (1) to (4):
(1) a step of expressing the protein in a cell using a nucleic acid encoding “a protein whose binding property to glycosaminoglycan is unknown” to obtain a specimen containing the protein;
(2) a step of bringing the protein in a sample into contact with “lipid-bound glycosaminoglycan” as a glycosaminoglycan-binding protein capturing material;
(3) detecting a “complex of the protein and lipid-bound glycosaminoglycan” generated by the contact;
(4) The “protein having unknown binding property to glycosaminoglycan” encoded by the nucleic acid, which is determined to have binding property to glycosaminoglycan by the detection step, is referred to as “glycosaminoglycan binding property”. Step of selecting as "protein".
(1)「グリコサミノグリカン結合性物質を含む試料」と、グリコサミノグリカン結合性物質捕捉材としての「脂質結合グリコサミノグリカンが固相に結合してなる『固相化脂質結合グリコサミノグリカン』」とを接触させて、試料中の「グリコサミノグリカン結合性物質」と前記「固相化脂質結合グリコサミノグリカン」とを結合させる工程;
(2)固液分離手段により「グリコサミノグリカン結合性物質が結合した固相化脂質結合グリコサミノグリカン」を分離する工程;
(3)「グリコサミノグリカン結合性物質が結合した固相化脂質結合グリコサミノグリカン」から「グリコサミノグリカン結合性物質」を単離する工程。"A method for producing a glycosaminoglycan-binding substance", comprising the following steps (1) to (3).
(1) A “sample containing a glycosaminoglycan-binding substance” and a “sample containing a lipid-bound glycosaminoglycan bound to a solid phase as a glycosaminoglycan-binding substance capturing material” Contacting the “glycosaminoglycan-binding substance” in the sample with the “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan” in the sample;
(2) a step of separating “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan bound to a glycosaminoglycan-binding substance” by a solid-liquid separation means;
(3) A step of isolating the “glycosaminoglycan-binding substance” from the “immobilized lipid-bound glycosaminoglycan bound to the glycosaminoglycan-binding substance”.
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