JP4742339B2 - Detection of sialic acid-containing trisaccharide compounds and thirsvirus or thirst spike proteins using the same - Google Patents
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Description
本発明は、シアル酸含有3糖化合物、それを用いるサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の検出用センサーチップ、検出用微粒子または吸着材、除染剤およびサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出方法に関する。 The present invention relates to a sialic acid-containing trisaccharide compound, a sensor chip for detecting a thirsvirus or a third spike protein using the same, a fine particle or adsorbent for detection, a decontamination agent, and a method for detecting a third virus or third spike protein.
新型肺炎(SARS(サーズ);Severe Acute Respiratory Syndrome)は、2003年に中国、台湾、カナダで流行した。この感染症は、SARSコロナウイルス(SARS−CoV)によるもので、死亡率は10%以上に達する。SARS−CoVの表面には、スパイクタンパク質とよばれるタンパク質が多数存在しており、このスパイクタンパク質がホスト細胞上の特定のレセプターと結合して感染が始まると考えられている。このウイルスは、発見後歴史が新しく、ヒトSARSウイルスのレセプターに関しても現段階では不明な点が多い。 A new type of pneumonia (SARS: Severe Acute Respiratory Syndrome) was prevalent in 2003 in China, Taiwan and Canada. This infection is caused by SARS coronavirus (SARS-CoV), and the mortality rate reaches 10% or more. A large number of proteins called spike proteins are present on the surface of SARS-CoV, and it is considered that infection occurs when these spike proteins bind to specific receptors on the host cells. This virus has a new history after discovery, and there are many unclear points regarding human SARS virus receptors at this stage.
これまで、サーズウイルスの検出には、遺伝子診断法(RT−PCR法:非特許文献1)、抗体法(非特許文献2)などが知られている。しかしながら、遺伝子診断法はウイルス以外による汚染の危険性があり、ウイルスの存在を推測する程度に過ぎない。抗体法は、抗体の安定性の問題から2〜8℃といった低温下で抗体を保存する必要があり、温度管理の手間などがあり煩雑な方法であった。このため、精度の高い、簡便なサーズウイルスの検出方法が望まれていた。 Until now, gene diagnosis methods (RT-PCR method: Non-Patent Document 1), antibody methods (Non-Patent Document 2), and the like are known for the detection of Thurs virus. However, the genetic diagnosis method has a risk of contamination due to other than viruses, and is merely an estimate of the presence of viruses. The antibody method is a complicated method because it is necessary to store the antibody at a low temperature of 2 to 8 ° C. due to the problem of the stability of the antibody. For this reason, a highly accurate and simple method for detecting a Thurs virus has been desired.
一方、バイオテクノロジー、生化学研究、臨床検査、食品検査などの分野においては、ウイルスなどに存在する糖結合性蛋白質を高感度に検出・定量する方法が提案されている(特許文献1)。
しかし、これまで、サーズウイルスがレセプターとなる糖鎖構造は解明されておらず、糖鎖を利用するサーズウイルスの検出、吸着方法の報告もない。
On the other hand, in the fields of biotechnology, biochemical research, clinical testing, food testing, and the like, a method for detecting and quantifying sugar-binding proteins present in viruses or the like has been proposed (Patent Document 1).
However, so far, the structure of the sugar chain in which the Thirs virus serves as a receptor has not been elucidated, and there is no report on the detection and adsorption method of Thurs virus using the sugar chain.
本発明は、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質を検出することが可能な新規な糖化合物を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a novel sugar compound capable of detecting a Thurs virus or Thurs spike protein.
さらに本発明は、高感度で簡便かつ迅速にサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質を検出できるバイオセンサーチップ、検出用試薬、検出用微粒子、吸着材、徐染剤およびサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の検出方法を提供することを課題とする。 Furthermore, the present invention provides a biosensor chip, a detection reagent, a detection fine particle, an adsorbent, a slow dyeing agent, and a detection method for a third virus or a third spike protein that can detect a third virus or a third spike protein with high sensitivity, simply and quickly. The issue is to provide.
本願発明者らは、上記課題に鑑み、本願発明者らが合成した糖鎖について、サーズウイルスとの結合可能な糖鎖について研究した。具体的には、サーズウイルス表面に存在するスパイク蛋白質と呼ばれるタンパク質と結合しうる糖鎖について鋭意研究し、特定の糖鎖構造が、極めて効果的にサーズウイルスのスパイク蛋白質と結合することを初めて見出した。この糖鎖構造を有する化合物を用いることにより、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の迅速な検出、吸着材などを提供することができることを見出し、本願発明を完成した。 In view of the above problems, the inventors of the present application have studied sugar chains that can be bound to Thurs virus with respect to the sugar chains synthesized by the present inventors. Specifically, we have eagerly studied sugar chains that can bind to proteins called spike proteins present on the surface of Thurs virus, and for the first time found that a specific sugar chain structure binds to Thurs virus spike proteins very effectively. It was. It has been found that by using a compound having this sugar chain structure, rapid detection of a thirsvirus or a third spike protein, an adsorbent, etc. can be provided, and the present invention has been completed.
すなわち本件発明は以下を含む。
〔1〕 下記一般式(1):
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
X1およびX2は、それぞれ独立に、直鎖もしくは分岐した−CnH2n−(nが2〜20)で表されるアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10の2価の芳香族基を示し;
Yは、−SHまたはジスルフィド基を有する基を示す。〕で表される、シアル酸含有3糖化合物。
〔2〕 前記R2が前記式(2)で表されるシアル酸残基であり、前記R3がHである、〔1〕に記載のシアル酸含有3糖化合物。
〔3〕 前記R2がHであり、前記R3が前記式(2)で表されるシアル酸残基である、〔1〕に記載のシアル酸含有3糖化合物。
〔4〕 前記X1が芳香族置換基であり、X2が直鎖もしくは分岐した炭素原子数2〜20のアルキル基である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のシアル酸含有3糖化合物。
〔5〕 前記X1が、下記式(3)
〔6〕 前記X2が、-CnH2n- (n = 2-6)である、〔4〕または〔5〕に記載のシアル酸含有3糖化合物。
〔7〕 Yが、ジスルフィド基である、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のシアル酸含有3糖化合物。
〔8〕 下記式(4)
〔9〕 下記式(5)
〔10〕 下記一般式(6)
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
X3は、置換基を有していてもよいC2〜20アルキル基、置換基を有していてもよいC2〜10アルケニル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルキニル基、置換基を有していてもよいC6〜10アリール基、置換基を有していてもよいC1〜20アルキルカルボニルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜21アルキルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルケニルカルボニルオキシプロピル基、または置換基を有していてもよいC2〜21アルケニルオキシプロピル基を意味し、前記置換基は下記A群から選ばれるいずれかの基である:
A群:
ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基;
−NH(C=O)X2Y(式中、X2は、直鎖もしくは分岐した−CnH2n−で表されるアルキレン基、または下記B群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10の2価の芳香族基を示す。);
−NH−CH2−CnH2n−Y;
−O−C(=O)−CnH2n−Y;
−O−CH2−CnH2n−Y;
(A群中、nは2〜20の整数を示し、Yはチオール基またはジスルフィド基を有する基を示す。)
B群:ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基、ニトロ基〕で表されるシアル酸含有3糖化合物が、金属基板表面に固定されている、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用センサーチップ。
〔11〕 下記一般式(6)
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
X3は、置換基を有していてもよいC2〜20アルキル基、置換基を有していてもよいC2〜10アルケニル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルキニル基、置換基を有していてもよいC6〜10アリール基、置換基を有していてもよいC1〜20アルキルカルボニルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜21アルキルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルケニルカルボニルオキシプロピル基、または置換基を有していてもよいC2〜21アルケニルオキシプロピル基を意味し、前記置換基は下記A群から選ばれるいずれかの基である:
A群:
ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基;
−NH(C=O)X2Y(式中、X2は、直鎖もしくは分岐した−CnH2n−で表されるアルキレン基、または下記B群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10の2価の芳香族基を示す。);
−NH−CH2−CnH2n−Y;
−O−C(=O)−CnH2n−Y;
−O−CH2−CnH2n−Y;
(A群中、nは2〜20の整数を示し、Yはチオール基またはジスルフィド基を有する基を示す。)
B群:ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基、ニトロ基〕で表されるシアル酸含有3糖化合物が、金属微粒子表面に固定されている、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子。
〔12〕 〔11〕に記載の前記微粒子が、溶液中にコロイドで存在している、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用試薬。
〔13〕 下記の工程からなる、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出方法:
(1)試験体を、〔10〕に記載のセンサーチップの基板表面に接触させる工程、
(2)基板に結合したサーズウイルスのスパイク蛋白質またはサーズウイルスを検出する工程。
〔14〕 下記の工程からなる、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出方法:
(1)試験体を、〔12〕に記載の試薬に添加して、〔11〕に記載の前記微粒子と接触させる工程、
(2)前記微粒子に結合したサーズウイルスのスパイク蛋白質またはサーズウイルスを検出する工程。
〔15〕 下記一般式(6)
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
X3は、置換基を有していてもよいC2〜20アルキル基、置換基を有していてもよいC2〜10アルケニル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルキニル基、置換基を有していてもよいC6〜10アリール基、置換基を有していてもよいC1〜20アルキルカルボニルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜21アルキルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルケニルカルボニルオキシプロピル基、または置換基を有していてもよいC2〜21アルケニルオキシプロピル基を意味し、前記置換基は下記A群から選ばれるいずれかの基である:
A群:
ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基;
−NH(C=O)X2Y(式中、X2は、直鎖もしくは分岐した−CnH2n−で表されるアルキレン基、または下記B群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10の2価の芳香族基を示す。);
−NH−CH2−CnH2n−Y;
−O−C(=O)−CnH2n−Y;
−O−CH2−CnH2n−Y;
(A群中、nは2〜20の整数を示し、Yはチオール基またはジスルフィド基を有する基を示す。)
B群:ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基、ニトロ基〕で表されるシアル酸含有3糖化合物を含有する、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質吸着材。
That is, this invention includes the following.
[1] The following general formula (1):
One of R 2 and R 3 is represented by the following formula (2)
X 1 and X 2 are each independently a linear or branched alkyl group represented by —C n H 2n — (n is 2 to 20), or an optionally substituted carbon atom having 6 carbon atoms. 10 to 10 divalent aromatic groups;
Y represents —SH or a group having a disulfide group. A sialic acid-containing trisaccharide compound represented by the formula:
[2] The sialic acid-containing trisaccharide compound according to [1], wherein R 2 is a sialic acid residue represented by the formula (2), and R 3 is H.
[3] The sialic acid-containing trisaccharide compound according to [1], wherein R 2 is H and R 3 is a sialic acid residue represented by the formula (2).
[4] The sialic acid-containing product according to any one of [1] to [3], wherein X 1 is an aromatic substituent, and X 2 is a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms. Trisaccharide compound.
[5] X 1 represents the following formula (3)
[6] The sialic acid-containing trisaccharide compound according to [4] or [5], wherein X 2 is —C n H 2n − (n = 2-6).
[7] The sialic acid-containing trisaccharide compound according to any one of [1] to [6], wherein Y is a disulfide group.
[8] The following formula (4)
[9] The following formula (5)
[10] The following general formula (6)
One of R 2 and R 3 is represented by the following formula (2)
X 3 is a C 2-20 alkyl group which may have a substituent, a C 2-10 alkenyl group which may have a substituent, or a C 2-20 alkynyl which may have a substituent. Group, C 6-10 aryl group optionally having substituent (s), C 1-20 alkylcarbonyloxypropyl group optionally having substituent (s), C 2-21 optionally having substituent (s) An alkyloxypropyl group, an optionally substituted C 2-20 alkenylcarbonyloxypropyl group, or an optionally substituted C 2-21 alkenyloxypropyl group, wherein the substituent is Any group selected from the following group A:
Group A:
Halogen atom, hydroxyl group, C 1-6 alkoxy group, trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, amino group, C 1-6 alkylamino group;
—NH (C═O) X 2 Y (wherein X 2 has a linear or branched alkylene group represented by —C n H 2n — or a substituent selected from the following group B: Or a divalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.);
-NH-CH 2 -C n H 2n -Y;
-O-C (= O) -C n H 2n -Y;
-O-CH 2 -C n H 2n -Y;
(In group A, n represents an integer of 2 to 20, and Y represents a group having a thiol group or a disulfide group.)
Group B: sialic acid-containing trisaccharide compound represented by a halogen atom, a hydroxyl group, a C 1-6 alkoxy group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, an amino group, a C 1-6 alkylamino group, a nitro group] A sensor chip for detecting a thirsvirus or thirst spike protein, which is fixed to the surface of a metal substrate.
[11] The following general formula (6)
One of R 2 and R 3 is represented by the following formula (2)
X 3 is a C 2-20 alkyl group which may have a substituent, a C 2-10 alkenyl group which may have a substituent, or a C 2-20 alkynyl which may have a substituent. Group, C 6-10 aryl group optionally having substituent (s), C 1-20 alkylcarbonyloxypropyl group optionally having substituent (s), C 2-21 optionally having substituent (s) An alkyloxypropyl group, an optionally substituted C 2-20 alkenylcarbonyloxypropyl group, or an optionally substituted C 2-21 alkenyloxypropyl group, wherein the substituent is Any group selected from the following group A:
Group A:
Halogen atom, hydroxyl group, C 1-6 alkoxy group, trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, amino group, C 1-6 alkylamino group;
—NH (C═O) X 2 Y (wherein X 2 has a linear or branched alkylene group represented by —C n H 2n — or a substituent selected from the following group B: Or a divalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.);
-NH-CH 2 -C n H 2n -Y;
-O-C (= O) -C n H 2n -Y;
-O-CH 2 -C n H 2n -Y;
(In group A, n represents an integer of 2 to 20, and Y represents a group having a thiol group or a disulfide group.)
Group B: sialic acid-containing trisaccharide compound represented by a halogen atom, a hydroxyl group, a C 1-6 alkoxy group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, an amino group, a C 1-6 alkylamino group, a nitro group] Fine particles for detection of thirsvirus or thirst spike protein fixed on the surface of metal fine particles.
[12] A reagent for detecting a third virus or a third spike protein, wherein the microparticle according to [11] is present in a colloid in a solution.
[13] A method for detecting a thirsvirus or thirst spike protein comprising the following steps:
(1) A step of bringing the specimen into contact with the substrate surface of the sensor chip according to [10],
(2) A step of detecting a thirsvirus spike protein or thirsvirus bound to the substrate.
[14] A method for detecting a thirsvirus or thirst spike protein comprising the following steps:
(1) A step of adding a test specimen to the reagent according to [12] and bringing the specimen into contact with the fine particles according to [11],
(2) A step of detecting a thirsvirus spike protein or a thirsvirus bound to the microparticles.
[15] The following general formula (6)
One of R 2 and R 3 is represented by the following formula (2)
X 3 is a C 2-20 alkyl group which may have a substituent, a C 2-10 alkenyl group which may have a substituent, or a C 2-20 alkynyl which may have a substituent. Group, C 6-10 aryl group optionally having substituent (s), C 1-20 alkylcarbonyloxypropyl group optionally having substituent (s), C 2-21 optionally having substituent (s) An alkyloxypropyl group, an optionally substituted C 2-20 alkenylcarbonyloxypropyl group, or an optionally substituted C 2-21 alkenyloxypropyl group, wherein the substituent is Any group selected from the following group A:
Group A:
Halogen atom, hydroxyl group, C 1-6 alkoxy group, trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, amino group, C 1-6 alkylamino group;
—NH (C═O) X 2 Y (wherein X 2 has a linear or branched alkylene group represented by —C n H 2n — or a substituent selected from the following group B: Or a divalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.);
-NH-CH 2 -C n H 2n -Y;
-O-C (= O) -C n H 2n -Y;
-O-CH 2 -C n H 2n -Y;
(In group A, n represents an integer of 2 to 20, and Y represents a group having a thiol group or a disulfide group.)
B group: sialic acid-containing trisaccharide compound represented by halogen atom, hydroxyl group, C 1-6 alkoxy group, trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, amino group, C 1-6 alkylamino group, nitro group] A thirsvirus or thirst spike protein adsorbent containing.
以下に、シアル酸含有3糖化合物、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用センサーチップ、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出試薬、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出方法、吸着材について具体的に説明する。 Hereinafter, a sialic acid-containing trisaccharide compound, a sensor chip for detecting a thirsvirus or a third spike protein, a thirsvirus or a third spike protein detection reagent, a third virus or a third spike protein detection method, and an adsorbent will be specifically described.
<シアル酸含有3糖化合物>
本発明に係るサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の検出、吸着に用いることのできる好ましいシアル酸含有3糖化合物は、下記一般式(6)で表される。
A preferred sialic acid-containing trisaccharide compound that can be used for the detection and adsorption of the Thurs virus or Thurs spike protein according to the present invention is represented by the following general formula (6).
式中、R1は、−OH、または、−NHCOCH3を示す。これらのうちでは、−NHCOCH3が好ましい。−NHCOCH3の場合、−OHよりサーズウイルスとの結合、より具体的にはサーズウイルス表面に存在するスパイクタンパク質との結合が強い。 In the formula, R 1 represents —OH or —NHCOCH 3 . Of these, —NHCOCH 3 is preferred. In the case of —NHCOCH 3 , binding to Thurs virus, more specifically binding to spike protein existing on the surface of Thurs virus is stronger than —OH.
本明細書において、「スパイク蛋白質」とは、コロナウイルスに特徴的なタンパク質で、このスパイク蛋白質はサーズウイルス(サーズウイルスは、コロナウイルスに属する)の膜表面に存在する突起状の蛋白質である。これは、S1サブユニットとS2サブユニットから構成される(Clinical Immunology, 113, 145-150 (2004))。また、ホスト細胞に感染する(結合する)ために必要な蛋白質である(感染機構の詳細は、Trends in Microbiology, 12, 466-472 (2004)に掲載されている。)。なお、これまでホスト細胞上の糖鎖に結合するという事実はない。 In the present specification, the “spike protein” is a protein characteristic of coronavirus, and this spike protein is a protruding protein present on the surface of a membrane of a thirsvirus (Thirdsvirus belongs to coronavirus). This is composed of S1 subunit and S2 subunit (Clinical Immunology, 113, 145-150 (2004)). In addition, it is a protein necessary for infecting (binding to) host cells (details of infection mechanism are described in Trends in Microbiology, 12, 466-472 (2004)). Until now, there is no fact that it binds to sugar chains on host cells.
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
前記式(6)中、シアル酸残基が導入された3糖部分が、サーズウイルスのスパイクタンパク質と特異的に結合する。 In the above formula (6), the trisaccharide moiety into which the sialic acid residue is introduced specifically binds to the Thurs virus spike protein.
前記−CO2Mが生理的に許容される塩である場合、その塩の形態は特に限定されず、例えば、無機酸塩、有機酸塩、無機塩基塩、有機塩基塩、酸性または塩基性アミノ酸塩などがあげられる。 When the —CO 2 M is a physiologically acceptable salt, the form of the salt is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acid salts, organic acid salts, inorganic basic salts, organic basic salts, acidic or basic amino acids. Examples include salt.
無機酸塩の好ましい例としては、例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩などがあげられ、有機酸塩の好ましい例としては、例えば酢酸塩、コハク酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、ステアリン酸塩、安息香酸塩、メタンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩などがあげられる。 Preferable examples of inorganic acid salts include hydrochloride, hydrobromide, sulfate, nitrate, phosphate and the like, and preferable examples of organic acid salts include, for example, acetate, succinate and fumarate. Acid salts, maleates, tartrate, citrate, lactate, stearate, benzoate, methanesulfonate, p-toluenesulfonate, and the like.
無機塩基塩の好ましい例としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、アンモニウム塩などがあげられ、有機塩基塩の好ましい例としては、例えばジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジエタノールアミン塩、メグルミン塩、N,N’−ジベンジルエチレンジアミン塩、トリメチルアミン塩、ピリジニウム塩などがあげられ、これらのうち、さらに好ましくはトリメチルアミン塩、ピリジニウム塩である。 Preferable examples of the inorganic base salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt, aluminum salt and ammonium salt. Preferred examples of organic base salts Examples thereof include diethylamine salt, triethylamine salt, diethanolamine salt, meglumine salt, N, N′-dibenzylethylenediamine salt, trimethylamine salt, pyridinium salt, and among these, trimethylamine salt and pyridinium salt are more preferable. .
酸性アミノ酸塩の好ましい例としては、例えばアスパラギン酸塩、グルタミン酸塩などが挙げられ、塩基性アミノ酸塩の好ましい例としては、例えばアルギニン塩、リジン塩、オルニチン塩などがあげられる。 Preferable examples of the acidic amino acid salt include aspartate and glutamate, and preferable examples of the basic amino acid salt include arginine salt, lysine salt and ornithine salt.
式中、X3は、置換基を有していてもよいC2〜20アルキル基、置換基を有していてもよいC2〜10アルケニル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルキニル基、置換基を有していてもよいC6〜10アリール基、置換基を有していてもよいC1〜20アルキルカルボニルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜21アルキルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルケニルカルボニルオキシプロピル基、または置換基を有していてもよいC2〜21アルケニルオキシプロピル基を意味する。
前記置換基は下記A群から選択することができる。
A群:
ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基;
−NH(C=O)X2Y(式中、X2は、直鎖もしくは分岐した−CnH2n−で表されるアルキレン基、または下記B群から選ばれる置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10の2価の芳香族基を示す。);
−NH−CH2−CnH2n−Y;
−O−C(=O)−CnH2n−Y;
−O−CH2−CnH2n−Y;
(A群中、nは2〜20の整数を示し、Yはチオール基またはジスルフィド基を有する基を示す。)
B群:ハロゲン原子、水酸基、C1〜6アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、アミノ基、C1〜6アルキルアミノ基、ニトロ基。
In the formula, X 3 is an optionally substituted C 2-20 alkyl group, an optionally substituted C 2-10 alkenyl group, and an optionally substituted C 2. -20 alkynyl group, C 6-10 aryl group optionally having substituent, C 1-20 alkylcarbonyloxypropyl group optionally having substituent, C optionally having substituent It means a 2-21 alkyloxypropyl group, an optionally substituted C2-20 alkenylcarbonyloxypropyl group, or an optionally substituted C2-21 alkenyloxypropyl group.
The substituent can be selected from the following group A.
Group A:
Halogen atom, hydroxyl group, C 1-6 alkoxy group, trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, amino group, C 1-6 alkylamino group;
—NH (C═O) X 2 Y (wherein X 2 has a linear or branched alkylene group represented by —C n H 2n — or a substituent selected from the following group B: Or a divalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms.);
-NH-CH 2 -C n H 2n -Y;
-O-C (= O) -C n H 2n -Y;
-O-CH 2 -C n H 2n -Y;
(In group A, n represents an integer of 2 to 20, and Y represents a group having a thiol group or a disulfide group.)
Group B: halogen atom, hydroxyl group, C 1-6 alkoxy group, trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, amino group, C 1-6 alkylamino group, nitro group.
「C2〜20アルキル基」とは、炭素原子数2〜20のアルキル基であり、直鎖状、分岐状アルキル基のいずれでもよいが、好ましくは直鎖状アルキル基である。炭素原子数は、好ましくは4〜20、より好ましくは10〜20、特に好ましくは13〜18である。 The “C 2-20 alkyl group” is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may be either a linear or branched alkyl group, but is preferably a linear alkyl group. The number of carbon atoms is preferably 4 to 20, more preferably 10 to 20, and particularly preferably 13 to 18.
「C2〜20アルケニル基」とは、炭素原子数2〜20のアルケニル基であり、直鎖状、分岐状のいずれでもよいが、好ましくは直鎖状アルケニル基である。炭素原子数は、好ましくは4〜20、より好ましくは10〜20、特に好ましくは13〜18である。不飽和結合は1つまたは2以上含んでいてもよい。複数の不飽和結合を含む場合には、−CH=CH−CH2−CH=CH−のような配置を含んでいてもよい。 The “C 2-20 alkenyl group” is an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may be linear or branched, but is preferably a linear alkenyl group. The number of carbon atoms is preferably 4 to 20, more preferably 10 to 20, and particularly preferably 13 to 18. One or more unsaturated bonds may be contained. In the case of containing a plurality of unsaturated bonds, an arrangement such as —CH═CH—CH 2 —CH═CH— may be included.
「C2〜20アルキニル基」とは、炭素原子数2〜20のアルキニル基であり、直鎖状、分岐状のいずれでもよいが、好ましくは直鎖状アルキニル基である。炭素原子数は、好ましくは4〜20、より好ましくは10〜20、特に好ましくは13〜18である。不飽和結合は1つまたは2以上含んでいてもよい。 The “C 2-20 alkynyl group” is an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may be linear or branched, but is preferably a linear alkynyl group. The number of carbon atoms is preferably 4 to 20, more preferably 10 to 20, and particularly preferably 13 to 18. One or more unsaturated bonds may be contained.
「C6〜10アリール基」とは、炭素数6〜10の芳香族性の炭化水素環式基をいい、具体的には例えば、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられる。 The “C 6-10 aryl group” refers to an aromatic hydrocarbon cyclic group having 6 to 10 carbon atoms, and specifically includes, for example, a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and the like. It is done.
「C1〜20アルキルカルボニルオキシプロピル基」とは、C1〜20アルキル基−CO−O−C3H6−で表される基であり、C1〜20アルキル基は直鎖状、分岐状アルキル基のいずれでもよいが、好ましくは直鎖状アルキル基である。 The “C 1-20 alkylcarbonyloxypropyl group” is a group represented by a C 1-20 alkyl group —CO—O—C 3 H 6 —, and the C 1-20 alkyl group is linear or branched. Any alkyl group may be used, but a linear alkyl group is preferred.
「C2〜21アルキルオキシプロピル基」とは、C2〜21アルキル基−O−C3H6−で表される基であり、C2〜21アルキル基は直鎖状、分岐状アルキル基のいずれでもよいが、好ましくは直鎖状アルキル基である。 The “C 2-21 alkyloxypropyl group” is a group represented by a C 2-21 alkyl group —O—C 3 H 6 —, and the C 2-21 alkyl group is a linear or branched alkyl group. However, it is preferably a linear alkyl group.
「C2〜20アルケニルカルボニルオキシプロピル基」とは、C2〜20アルケニル基−CO−O−C3H6−で表される基であり、C2〜20アルケニル基は直鎖状、分岐状のいずれでもよい。不飽和結合は1つまたは2以上含んでいてもよい。複数の不飽和結合を含む場合には、−CH=CH−CH2−CH=CH−のような配置を含んでいてもよい。 The “C 2-20 alkenylcarbonyloxypropyl group” is a group represented by a C 2-20 alkenyl group —CO—O—C 3 H 6 —, and the C 2-20 alkenyl group is linear or branched. Any of these may be used. One or more unsaturated bonds may be contained. In the case of containing a plurality of unsaturated bonds, an arrangement such as —CH═CH—CH 2 —CH═CH— may be included.
「C2〜21アルケニルオキシプロピル基」とは、C2〜21アルケニル基−O−C3H6−で表される基であり、C2〜21アルケニル基は直鎖状、分岐状のいずれでもよい。不飽和結合は1つまたは2以上含んでいてもよい。複数の不飽和結合を含む場合には、−CH=CH−CH2−CH=CH−のような配置を含んでいてもよい。 The “C 2-21 alkenyloxypropyl group” is a group represented by a C 2-21 alkenyl group —O—C 3 H 6 —, and the C 2-21 alkenyl group is linear or branched. But you can. One or more unsaturated bonds may be contained. In the case of containing a plurality of unsaturated bonds, an arrangement such as —CH═CH—CH 2 —CH═CH— may be included.
「置換基を有していてもよい」とは、置換可能な部位に、任意に組み合わせて1または複数個の置換基を有してもよいことを意味する。 The phrase “which may have a substituent” means that one or more substituents may be arbitrarily combined at substitutable sites.
これらX3のうち、好ましくは、置換基を有していてもよいC2〜20アルキル基、置換基を有していてもよいC6〜10アリール基、置換基を有していてもよいC1〜20アルキルカルボニルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜21アルキルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルケニルカルボニルオキシプロピル基、または置換基を有していてもよいC2〜21アルケニルオキシプロピル基である。 Among these X 3, a C 2-20 alkyl group which may have a substituent, a C 6-10 aryl group which may have a substituent, and a substituent may be preferable. C 1 to 20 alkyl carbonyloxy propyl group which may have a substituent C 2 to 21 alkyloxy propyl group which may have a substituent C 2 to 20 alkenylcarbonyloxy propyl group or a substituted group, C 2-21 alkenyloxypropyl group which may have
これらにおいて、置換基としては、好ましくは、−NH(C=O)X2Y、−O−C(=O)−CnH2n−Y、または−O−CH2−CnH2n−Yである。 In these, the substituent is preferably —NH (C═O) X 2 Y, —O—C (═O) —C n H 2n —Y, or —O—CH 2 —C n H 2n —. Y.
このうち、置換基を有していてもよいC2〜20アルキル基、置換基を有していてもよいC6〜10アリール基が置換基を有する場合その置換基としては、前記−NH(C=O)X2Yで表される基が好ましい。 Among these, when a C 2-20 alkyl group which may have a substituent or a C 6-10 aryl group which may have a substituent has a substituent, the substituent may be the above-mentioned —NH ( A group represented by C═O) X 2 Y is preferred.
また、置換基を有していてもよいC1〜20アルキルカルボニルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜21アルキルオキシプロピル基、置換基を有していてもよいC2〜20アルケニルカルボニルオキシプロピル基、または置換基を有していてもよいC2〜21アルケニルオキシプロピル基が置換基を有する場合その置換基としては、−NH(C=O)X2Y、−O−C(=O)−CnH2n−Yまたは−O−CH2−CnH2n−Yが好ましい。 Further, the C 1-20 alkylcarbonyloxypropyl group which may have a substituent, the C 2-21 alkyloxypropyl group which may have a substituent, and the C 2 which may have a substituent. as the substituent when having 20 alkenylcarbonyloxy propyl or optionally substituted C 2 to 21 alkenyloxy propyl group substituents,, -NH (C = O) X 2 Y, - O—C (═O) —C n H 2n —Y or —O—CH 2 —C n H 2n —Y is preferred.
式(6)においてX3としては、より具体的には、たとえば下記式(7)〜(11)で表される基がより好ましい。
式(7)〜(11)中、nは好ましくは2〜20の整数を示し、より好ましくは2〜10、さらに好ましくは3〜8、特に好ましくは3〜5である。前記pは、好ましくは1〜17の整数を示し、より好ましくは7〜17、さらに好ましくは10〜15である。qは、好ましくは1〜20の整数を示し、より好ましくは10〜20、さらに好ましくは13〜18である。 In the formulas (7) to (11), n preferably represents an integer of 2 to 20, more preferably 2 to 10, still more preferably 3 to 8, particularly preferably 3 to 5. The p is preferably an integer of 1 to 17, more preferably 7 to 17, and still more preferably 10 to 15. q preferably represents an integer of 1 to 20, more preferably 10 to 20, and still more preferably 13 to 18.
このような式(7)〜(11)で表されるように、リンカー部位(−COCnH2nYまたは−CH2CnH2nY)と側鎖部位(−CH(OH)C=CCpH2pCH3、−CH2O(CO)CqH2qCH3または−CH2OCH2CqH2qCH3)とを有すると、シアル酸含有3糖化合物をセンサーに適した配向性で高密度に基板や微粒子に固定することができるとともに、シアル酸含有3糖化合物を含有するバイオセンサーあるいは糖脂質含有微粒子を含有する検出試薬を用いると、極微量のサーズウイルスでも高感度に検出・定量できる。 As represented by the formulas (7) to (11), the linker site (—COC n H 2n Y or —CH 2 C n H 2n Y) and the side chain site (—CH (OH) C═CC p H 2p CH 3, as having a -CH 2 O (CO) C q H 2q CH 3 or -CH 2 OCH 2 C q H 2q CH 3), orientation suitable sialic acid-containing trisaccharide compound to the sensor It can be fixed to a substrate and fine particles at high density with a biosensor containing a sialic acid-containing trisaccharide compound or a detection reagent containing a glycolipid-containing fine particle, and even a very small amount of thirsvirus can be detected with high sensitivity. -Can be quantified.
特に、式(7)〜(11)において、nが上記範囲にあると、シアル酸含有3糖化合物を、基板表面あるいは微粒子表面に結合したときのセンサーの感度が向上するとともに、サーズウイルスとの結合に適した密度・配向性をもって基板表面または微粒子表面に効果的に結合させることができる。 In particular, in the formulas (7) to (11), when n is in the above range, the sensitivity of the sensor when the sialic acid-containing trisaccharide compound is bound to the substrate surface or the fine particle surface is improved, and It can be effectively bonded to the substrate surface or fine particle surface with a density and orientation suitable for bonding.
前記式中、Yは1個又は2個以上のチオール基または1個又は2個以上ジスルフィド基を有する基を示す。本明細書において「チオール基」とは−SHで表される基であり、「ジスルフィド基」とは、−S−S−で表される構造を有する基である。 In the above formula, Y represents a group having one or more thiol groups or one or more disulfide groups. In the present specification, the “thiol group” is a group represented by —SH, and the “disulfide group” is a group having a structure represented by —S—S—.
前記ジスルフィド基としては、好ましくは環状ジスルフィド基が挙げられ、このうち5員環のジチオラニル基、たとえば1,2−ジチオラン−3−イル基、1,2−ジチオラン−4−イル基など、6員環のジチアニル基、たとえば1,2−ジチアン−3−イル基、1,2−ジチアン−4−イル基などが挙げられる。これらのうちでは、5員環のジチオラニル基が好ましく、1,2−ジチオラン−3−イル基がより好ましい。また、チオクト酸(リポ酸)から誘導される基を用いることもできる。 The disulfide group is preferably a cyclic disulfide group, of which a 5-membered dithiolanyl group, such as a 1,2-dithiolan-3-yl group or a 1,2-dithiolan-4-yl group, is a 6-membered group. Examples of the ring dithianyl group include a 1,2-dithian-3-yl group and a 1,2-dithian-4-yl group. Of these, a 5-membered dithiolanyl group is preferable, and a 1,2-dithiolan-3-yl group is more preferable. A group derived from thioctic acid (lipoic acid) can also be used.
これらのうちでは、ジスルフィド基が好ましい。ジスルフィド基の場合、シアル酸含有3糖化合物を基板表面又は微粒子表面に強固に安定に固定化することができる。特に、前記式(7)〜(11)で表される基では、シアル酸含有3糖部位、リンカー部位、および側鎖部位の立体障害が予測され、結合密度の低下、感度低下などが考えられるが、本発明のように特定のリンカーと側鎖とジスルフィド基の組み合わせにより、強固で安定な固定化が可能となり、立体障害の影響がなく高感度のセンサーとすることができる。 Of these, disulfide groups are preferred. In the case of a disulfide group, the sialic acid-containing trisaccharide compound can be firmly and stably immobilized on the substrate surface or fine particle surface. In particular, in the groups represented by the formulas (7) to (11), steric hindrance of the sialic acid-containing trisaccharide moiety, the linker moiety, and the side chain moiety is predicted, and a decrease in bond density, a decrease in sensitivity, and the like are considered. However, the combination of a specific linker, a side chain, and a disulfide group as in the present invention enables strong and stable immobilization, and can be a highly sensitive sensor without the influence of steric hindrance.
さらに、式(7)において、前記−COCnH2nYの主鎖に含まれる原子の合計数(N1)と、前記−CH(OH)C=CCpH2pCH3の主鎖に含まれる原子の合計数(N2)とは、好ましくはN1:N2=1:1.5〜1:5、さらに好ましくは1:2〜1:3の範囲にある。
また、式(8)〜(11)において、前記−COCnH2nYまたは−CH2CnH2nYの主鎖に含まれる原子の合計数(N1)と、前記−CH2O(CO)CqH2qCH3または−CH2OCH2CqH2qCH3の主鎖に含まれる原子の合計数(N2)とは、好ましくはN1:N2=1:1.5〜1:5、さらに好ましくは1:2〜1:3の範囲にある。
Furthermore, in the formula (7), the total number (N1) of atoms contained in the main chain of the —COC n H 2n Y and the main chain of the —CH (OH) C═CC p H 2p CH 3 The total number of atoms (N2) is preferably in the range of N1: N2 = 1: 1.5 to 1: 5, more preferably 1: 2 to 1: 3.
In the formulas (8) to (11), the total number (N1) of atoms contained in the main chain of the —COC n H 2n Y or —CH 2 C n H 2n Y and the —CH 2 O (CO ) C q H 2q CH 3 or -CH 2 OCH 2 C q H 2q CH total number of atoms contained in the main chain of 3 (N2) is preferably N1: N2 = 1: 1.5~1: 5 More preferably, it is in the range of 1: 2 to 1: 3.
なお、N1においては、前記−COCnH2nYにおいてY中の硫黄原子と−COとを最長で結合する複数の原子を、主鎖を構成する原子とし、Yがジスルフィド基の場合はそのうちの−COに近い硫黄原子側を主鎖上の原子とし、合計数N1には硫黄原子を含まない。また、N2においては、前記−CH(OH)C=CCpH2pCH3、−CH2O(CO)CqH2qCH3または−CH2OCH2CqH2qCH3において末端の−CH3と−CH(OH)または−CH2Oとを最長で結合する複数の原子を、主鎖を構成する原子とする。 In N1, a plurality of atoms that bond the longest sulfur atom in Y to —CO in —COC n H 2n Y as the atoms constituting the main chain, and when Y is a disulfide group, The sulfur atom side close to —CO is defined as an atom on the main chain, and the total number N1 does not include a sulfur atom. In the N2, the -CH (OH) C = CC p H 2p CH 3, -CH 2 O (CO) C q H 2q CH 3 or -CH 2 OCH 2 C q H 2q in CH 3 terminus of - A plurality of atoms that bond CH 3 and —CH (OH) or —CH 2 O at the longest are atoms constituting the main chain.
このような式(7)〜(11)の側鎖部位が含まれていると、側鎖部位が存在しない場合と比較して、検出感度を格段に向上させることができる。さらに、このような炭素数あるいは原子数で側鎖部位が構成され、側鎖部位が前記リンカー部位の長さよりも大きい長さとなる場合、シアル酸含有3糖化合物をより高度な配向性で基板や微粒子に固定することができるとともに、該シアル酸含有3糖化合物を含有するバイオセンサーあるいは糖脂質含有微粒子を含有する検出試薬を用いると、より微量のサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質でも高感度に検出・定量できる。 When such a side chain site | part of Formula (7)-(11) is contained, compared with the case where a side chain site | part does not exist, a detection sensitivity can be improved significantly. Furthermore, when the side chain moiety is composed of such carbon number or number of atoms, and the side chain moiety has a length larger than the length of the linker moiety, the sialic acid-containing trisaccharide compound can be formed into a substrate with a higher degree of orientation. It can be immobilized on microparticles, and with a biosensor containing the sialic acid-containing trisaccharide compound or a detection reagent containing glycolipid-containing microparticles, even smaller amounts of thirsvirus or third spike protein can be detected with high sensitivity. Can be quantified.
このような式(6)あるいは式(7)〜(11)で表される化合物は、細胞二重層膜の表側に多く存在するグリセロ糖脂質(親水性基として糖、脂溶性基としてグリセリド部位又はジアシルグリセロール部位を有する糖脂質)などから誘導することができ、原料入手の容易性からも好適である。 Such a compound represented by the formula (6) or the formulas (7) to (11) is a glyceroglycolipid (sugar as a hydrophilic group, glyceride moiety as a fat-soluble group or It can be derived from a glycolipid having a diacylglycerol moiety, etc., and is also preferred from the viewpoint of easy availability of raw materials.
また、X3は、任意のポリマーに結合していてもよい。 X 3 may be bonded to any polymer.
また、X3は、−X1NH−(CO)−X2Yで表される基(12)も好ましい。このような化合物(6)としては具体的には下記式(1)で表すことができる。
X1およびX2は、それぞれ独立に、直鎖もしくは分岐した−CnH2n−(nが2〜20、好ましくは2〜6)で表されるアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10、好ましくは6〜8の2価の芳香族基を示す。 X 1 and X 2 each independently have a linear or branched alkyl group represented by —C n H 2n — (n is 2 to 20, preferably 2 to 6), or a substituent. And a divalent aromatic group having 6 to 10 carbon atoms, preferably 6 to 8 carbon atoms.
これらのうち、X1としては芳香族基が好ましく、芳香族基としては下記式(3)
X2としては、直鎖もしくは分岐した−CnH2n−(nが2〜20、好ましくは2〜6)で表されるアルキル基が好ましく、これらのうちではさらに好ましくは直鎖であり、n=4である場合が特に好ましい。 X 2 is preferably a linear or branched alkyl group represented by —C n H 2n — (n is 2 to 20, preferably 2 to 6), and among these, more preferably is a linear group, The case where n = 4 is particularly preferable.
Yは、−SHまたはジスルフィド基を示し、ジスルフィド基が好ましい。「ジスルフィド基」は前記と同様である。 Y represents —SH or a disulfide group, and a disulfide group is preferable. The “disulfide group” is the same as described above.
このような化合物として、より具体的にはたとえば下記式(4)、(5)で表される化合物が挙げられる。
このような本発明に係る化合物は、極めて効果的にサーズウイルス、特に、サーズウイルスのスパイク蛋白質と結合する。 Such a compound according to the present invention binds to a thirsvirus, particularly a thirsvirus spike protein, very effectively.
シアル酸含有3糖化合物の製造方法
本発明に係るシアル酸含有3糖化合物の製造方法に限定はないが、たとえば、下記に示すような方法が挙げられる。
<シアル酸含有3糖化合物の合成方法>
還元末側の配糖体部位は、一例として、p−ニトロフェニル(pNP)基を有する3糖について示すが、配糖体部位は、これに限定されない。
Production method of sialic acid-containing trisaccharide compound The production method of the sialic acid-containing trisaccharide compound according to the present invention is not limited, and examples thereof include the methods shown below.
<Synthesis of sialic acid-containing trisaccharide compound>
As an example, the glycoside part on the reduction end side is shown for a trisaccharide having a p-nitrophenyl (pNP) group, but the glycoside part is not limited thereto.
スキーム1Scheme 1
1aの合成
スキーム1に示すように、市販のpNP N−アセチルグルコサミンをアクセプターに用い、ラクトース、pNP ラクトースなどをドナーとして共存させ、ガラクトシダーゼのような加水分解酵素を用いて、N−アセチルグルコサミンの4位にガラクトースを選択的に転位させ、化合物1aを得ることができる。
As shown in Synthesis Scheme 1 of 1a , commercially available pNP N-acetylglucosamine is used as an acceptor, lactose, pNP lactose and the like are allowed to coexist as donors, and a hydrolase such as galactosidase is used to form 4 of N-acetylglucosamine. Compound 1a can be obtained by selectively rearranging galactose at the position.
該酵素反応においては、ガラクトシルトランスフェラーゼのような転位酵素を用いてもよい。この場合のドナーには、たとえば、UDP−ガラクトースを使用することができる。この2糖の結合様式は、β1−4結合である。加水分解酵素の起源によっては、β1−3結合の2糖も合成することが可能であるが、これらも、サーズウイルスと結合できる糖鎖であり、検出用センサーや吸着剤の開発に有効である。 In the enzyme reaction, a rearrangement enzyme such as galactosyltransferase may be used. For example, UDP-galactose can be used as a donor in this case. This disaccharide linkage mode is β1-4 linkage. Depending on the origin of the hydrolase, it is also possible to synthesize β1-3 linked disaccharides, but these are also sugar chains that can bind to the Thurs virus and are effective in the development of detection sensors and adsorbents. .
前記酵素反応は、たとえば、HEPES緩衝液、リン酸緩衝液、または酢酸緩衝液中、好ましくは20−80℃、さらに好ましくは30−45℃で実施できる。緩衝液のpHは、好ましくはpH1−10、さらに好ましくはpH3−8である。反応時間は、好ましくは30分−30日、さらに好ましくは3時間−7日である。緩衝液に、アセトニトリル、メタノールなどの有機溶媒を加えてもよい。有機溶媒を加える割合は、好ましくは1−80%、さらに好ましくは10−50%である。アクセプター(pNP N−アセチルグルコサミン)とドナー(ラクトース、pNP ラクトースなど)の割合は、好ましくは1:99〜99:1、さらに好ましくは1:10程度である。なお、市販の加水分解酵素には、夾雑するN−アセチルヘキソサミニダーゼが混入しており、これがアクセプターを加水分解することがあるので、予め必要に応じ、フェニルセファロースなどのカラムで酵素を粗精製することが好ましい。用いる酵素のユニット数は、好ましくは0.1〜100ユニット、さらに好ましくは0.2〜10ユニットである。 The enzyme reaction can be performed, for example, in a HEPES buffer, a phosphate buffer, or an acetate buffer, preferably at 20-80 ° C, more preferably at 30-45 ° C. The pH of the buffer is preferably pH 1-10, more preferably pH 3-8. The reaction time is preferably 30 minutes to 30 days, more preferably 3 hours to 7 days. An organic solvent such as acetonitrile or methanol may be added to the buffer solution. The ratio of adding the organic solvent is preferably 1-80%, more preferably 10-50%. The ratio of the acceptor (pNP N-acetylglucosamine) and the donor (lactose, pNP lactose, etc.) is preferably about 1:99 to 99: 1, more preferably about 1:10. The commercially available hydrolase contains contaminating N-acetylhexosaminidase, which may hydrolyze the acceptor. If necessary, the enzyme is roughly purified with a column such as phenyl sepharose. It is preferable to purify. The number of units of the enzyme used is preferably 0.1 to 100 units, more preferably 0.2 to 10 units.
2a、3aの合成
次に、この2糖の化合物1aをアクセプターに用い、ドナーのCMP-NeuAc、血清アルブミン、マンガンイオン(通常は、MnCl2)、および、アルカリフォスファターゼを共存させ、α2,3-sialyltransferaseを加えれば、化合物1aの3位にシアル酸残基が転位した3糖化合物2aを得ることができる。
一方、α2,3-sialyltransferaseのかわりにα2,6-sialyltransferaseを用いれば、1aの6位にシアル酸残基が転位した3糖化合物3aを得ることができる。
Synthesis of 2a and 3a Next, using this disaccharide compound 1a as an acceptor, the donor CMP-NeuAc, serum albumin, manganese ion (usually MnCl 2 ), and alkaline phosphatase coexist, α2,3- If sialyltransferase is added, trisaccharide compound 2a having a sialic acid residue rearranged at the 3-position of compound 1a can be obtained.
On the other hand, if α2,6-sialyltransferase is used instead of α2,3-sialyltransferase, a trisaccharide compound 3a having a sialic acid residue rearranged at the 6-position of 1a can be obtained.
酵素反応条件は、上記と同様である。緩衝液としては、HEPES緩衝液の代わりにモルフォリンエタンスルホン酸(MES)緩衝液を使用してもよい。pHは、好ましくはpH4−9で、さらに好ましくはpH5−7で、特に好ましくはpH6−7である。添加するアルカリフォスファターゼは、各sialyltransferaseに対して好ましくは1−1000当量、さらに好ましくは5−20当量である。
アクセプター1aとドナー(CMP-NeuAc)の割合は、前述と同様であるが、好ましくは1:1〜1.5である。
反応は、HPLCによりモニタリングを行いながら実施することが好ましい。カラムとしては、たとえば、ODS―C18カラムなどを用いることができ、溶離液には、たとえば、15%アセトニトリル水溶液で、0.1-1%のTFA(トリフルオロ酢酸)を加えて分析する。バイオゲルP−2等の分子ふるい用カラムを使用してもよい。
The enzyme reaction conditions are the same as described above. As the buffer solution, a morpholine ethanesulfonic acid (MES) buffer solution may be used instead of the HEPES buffer solution. The pH is preferably pH 4-9, more preferably pH 5-7, and particularly preferably pH 6-7. The alkaline phosphatase to be added is preferably 1-1000 equivalents, more preferably 5-20 equivalents, for each sialyltransferase.
The ratio of acceptor 1a to donor (CMP-NeuAc) is the same as described above, but is preferably 1: 1 to 1.5.
The reaction is preferably carried out while monitoring by HPLC. As the column, for example, an ODS-C18 column can be used, and the eluent is analyzed by adding 0.1-1% TFA (trifluoroacetic acid) with, for example, a 15% acetonitrile aqueous solution. You may use the column for molecular sieves, such as biogel P-2.
<配糖体部位の変換方法:式(4)の化合物の合成>
スキーム2
配糖体部位がp−ニトロフェニル基である化合物2aをp−アミノフェニル基へと還元して、3糖4aを得ることができる。
この反応は、水素気流下、パラジウム、パラジウム−活性炭、水酸化パラジウムなどの触媒の存在下で行う。パラジウムの代わりに、ギ酸アンモニウムなどを使用してもよい。
溶媒は、水、メタノール、エタノール、これらの混液を使用することができる。反応温度は、好ましくは10−80℃で、さらに好ましくは20−40℃である。圧力は、好ましくは1気圧〜100気圧、さらに好ましくは1気圧である。反応時間は、好ましくは30分〜3日、さらに好ましくは1時間―24時間である。
Trisaccharide 4a can be obtained by reducing compound 2a in which the glycoside part is a p-nitrophenyl group to a p-aminophenyl group.
This reaction is carried out in the presence of a catalyst such as palladium, palladium-activated carbon, or palladium hydroxide under a hydrogen stream. Instead of palladium, ammonium formate or the like may be used.
As the solvent, water, methanol, ethanol, or a mixed solution thereof can be used. The reaction temperature is preferably 10-80 ° C, more preferably 20-40 ° C. The pressure is preferably 1 atm to 100 atm, more preferably 1 atm. The reaction time is preferably 30 minutes to 3 days, more preferably 1 hour to 24 hours.
次に、3糖化合物4aを、4-(4,6-dimethoxy-1,3,5- triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride (DMT-MM)の存在下、リポ酸と反応させ、3糖化合物5aへと変換することができる。
溶媒は、エタノール、メタノール、水、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、DMF、DMSO、またはこれらの混液を用いることができ、これらのうち好ましくは、エタノール、水、またはメタノールである。反応温度は、好ましくは10℃−80℃、さらに好ましくは20−40℃である。3糖化合物4aに対して、リポ酸は、好ましくは0.9−10当量、さらに好ましくは0.9−2当量である。また、DMT-MMは、好ましくは0.9−10当量、さらに好ましくは0.9−2当量である。
Next, the trisaccharide compound 4a is reacted with lipoic acid in the presence of 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride (DMT-MM), It can be converted to the trisaccharide compound 5a.
As the solvent, ethanol, methanol, water, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, DMF, DMSO, or a mixed solution thereof can be used, and among these, ethanol, water, or methanol is preferable. The reaction temperature is preferably 10 ° C-80 ° C, more preferably 20-40 ° C. Lipoic acid is preferably 0.9-10 equivalents, more preferably 0.9-2 equivalents relative to the trisaccharide compound 4a. Further, DMT-MM is preferably 0.9-10 equivalent, more preferably 0.9-2 equivalent.
<配糖体部位の変換方法:式(5)の化合物の合成>
スキーム3
Scheme 3
化合物5aと同様にして、ガラクトースの6位にシアル酸残基を有する化合物3aから化合物7aを得ることができる。 In the same manner as in Compound 5a, Compound 7a can be obtained from Compound 3a having a sialic acid residue at the 6-position of galactose.
<配糖体部位の変換方法:式(7)の配糖体部位を有する化合物の合成>
式(7)の配糖体部位を有するシアル酸含有3糖化合物は、下記スキーム4に示すように、たとえば出発原料として天然に由来するスフィンゴ糖脂質を用いる方法により種々の配糖体部位を有する化合物を得ることができる。
<Method of converting glycoside moiety: Synthesis of compound having glycoside moiety of formula (7)>
A sialic acid-containing trisaccharide compound having a glycoside moiety of formula (7) has various glycoside moieties, for example, by a method using a naturally occurring sphingoglycolipid as a starting material, as shown in Scheme 4 below. A compound can be obtained.
スキーム4Scheme 4
スフィンゴ糖脂質(1b)(式中、GNは糖鎖部位を示し、たとえば、グルコース単位であり、R3’は−C10〜18H20〜30−CH3であり、R’は−C10〜20H20〜40−CH3である。)は、1個以上の糖が直鎖あるいは分岐鎖で共有結合している糖鎖部位と、スフィンゴシン塩基に脂肪酸がN-アシル結合したセラミドと呼ばれる脂質を骨格としている。該スフィンゴ糖脂質は、脊椎動物、無脊椎動物、植物などに広く存在する化合物である。これらは、タカラバイオ、Sigma社などの市販品を用いることができる。 Glycosphingolipid (1b) (wherein, G N represents a sugar chain portion, e.g., a glucose unit, R 3 'is -C 10~18 H 20~30 -CH 3, R ' is -C 10 to 20 H 20 to 40 —CH 3 ) is a sugar chain site in which one or more sugars are covalently bonded in a linear or branched chain, and a ceramide in which a fatty acid is N-acyl bonded to a sphingosine base. It has a skeleton called lipid. The glycosphingolipid is a compound widely present in vertebrates, invertebrates, plants and the like. Commercially available products such as Takara Bio and Sigma can be used.
たとえば、該スフィンゴ糖脂質(1b)を公知の方法を用いて酵素処理することにより(J. Biol. Chem.、Vol.250、P.24370、1995年)、セラミド部位にあるアミド結合を選択的に加水分解し、アミノ基をもつスフィンゴシン塩基が疎水性部となる一本鎖糖脂質である化合物(2b)(リゾ体)を得ることができる。該酵素反応は、スフィンゴ糖脂質やスフィンゴミエリンに特異的作用することのできる酵素、スフィンゴ脂質セラミドN-デアシラーゼ(Sphingolipid ceramide N-deacylase: SCDase, E.C. 3.5.1.69)を用いる。当該酵素はすべてのスフィンゴ糖脂質とスフィンゴミエリンに作用する。 For example, by subjecting the glycosphingolipid (1b) to an enzyme treatment using a known method (J. Biol. Chem., Vol. 250, P. 24370, 1995), the amide bond at the ceramide site is selectively used. To obtain compound (2b) (lyso form) which is a single-chain glycolipid in which a sphingosine base having an amino group becomes a hydrophobic part. The enzyme reaction uses an enzyme capable of specifically acting on glycosphingolipids and sphingomyelin, Sphingolipid ceramide N-deacylase (SCDase, E.C. 3.5.1.69). The enzyme acts on all glycosphingolipids and sphingomyelin.
前記SCDaseは、反応液のpHや界面活性剤濃度により、加水分解以外に、縮合反応と脂肪酸交換反応も効率よく触媒することができる(J. Lipid Res.、Vol.38、P.1923、1997年)。 The SCDase can efficiently catalyze a condensation reaction and a fatty acid exchange reaction in addition to hydrolysis depending on the pH of the reaction solution and the surfactant concentration (J. Lipid Res., Vol. 38, P. 1923, 1997). Year).
前記酵素による加水分解反応は、スフィンゴ糖脂質10μmolに対してSCDaseを好ましくは1〜5U添加し、好ましくはpH5.5〜6.5の酢酸緩衝液中で、界面活性剤としてたとえばタウロデオキシコール酸ナトリウム0.5%〜2.0%の存在下に、30〜40℃で実施することが好ましい。さらに反応液の上層部に、好ましくは反応液の10倍量に相当する炭素数10〜18の炭化水素溶媒を加えることにより高い収率で化合物(2b)を得ることができる。 In the hydrolysis reaction by the enzyme, SCDase is preferably added in an amount of 1 to 5 U with respect to 10 μmol of glycosphingolipid, and preferably in a buffer solution of pH 5.5 to 6.5, for example, sodium taurodeoxycholate 0.5% as a surfactant. It is preferable to carry out at 30-40 degreeC in presence of% -2.0%. Furthermore, the compound (2b) can be obtained in a high yield by adding a hydrocarbon solvent having 10 to 18 carbon atoms corresponding to 10 times the amount of the reaction solution to the upper layer of the reaction solution.
次に、得られた化合物(2b)のアミノ基に、金属基板または金属微粒子表面と化学的固定及び/又は物理的な吸着による固定が可能なリンカー部位となる化合物(3b)を化学結合により結合させて化合物(4b)を得ることができる。このような化合物としてはたとえば、HOOC−CnH2nY(3b)(式中、n、Yは前記式(7)〜(11)中のn、Yと同意義である。)で表される、チオオクト酸、チオール基を末端に有する脂肪酸、ジスルフィド基を有する脂肪酸が挙げられる。 Next, the compound (3b), which is a linker site capable of being chemically fixed and / or fixed by physical adsorption, is bonded to the amino group of the obtained compound (2b) by a chemical bond. To give compound (4b). Such a compound is represented by, for example, HOOC-C n H 2n Y (3b) (wherein n and Y are the same as n and Y in the above formulas (7) to (11)). Thiooctic acid, fatty acid having a thiol group at its terminal, and fatty acid having a disulfide group.
また、リンカー部位を誘導する化合物(3b)は、あらかじめカルボキシル基をN-ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)などで活性化したものを用いてもよい。
リゾ体(2b)のアミノ基と化合物(3b)のカルボキシル基との反応は、溶媒中、必要に応じ脱水縮合剤の存在下に実施する。化合物(3b)の使用量は、リゾ体(2b)に対して、1〜3当量の範囲にあることが好ましい。
前記溶媒としては、たとえば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセトニトリル、エタノールなどの有機溶媒、水などが挙げられる。溶媒は、1種単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。
In addition, as the compound (3b) for inducing a linker site, a compound in which a carboxyl group is previously activated with N-hydroxysuccinimide (NHS) or the like may be used.
The reaction of the amino group of the lyso form (2b) and the carboxyl group of the compound (3b) is carried out in a solvent, if necessary, in the presence of a dehydrating condensing agent. It is preferable that the usage-amount of a compound (3b) exists in the range of 1-3 equivalent with respect to a lyso body (2b).
Examples of the solvent include N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), organic solvents such as acetonitrile and ethanol, water, and the like. A solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
脱水縮合剤を用いる場合、たとえば、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩(DMT-MM)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDCまたはWSC)などが挙げられる。また、N-メチルモルホリン(NMP)、NHS等の活性化剤を上記脱水縮合剤を併用して用いることもできる。
反応は、好ましくは0℃から40℃の範囲の温度で、好ましくは1〜48時間程度行う。
When a dehydrating condensing agent is used, for example, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholine salt (DMT-MM), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), 1- Examples include ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC or WSC). In addition, an activator such as N-methylmorpholine (NMP) or NHS can be used in combination with the dehydrating condensing agent.
The reaction is preferably carried out at a temperature in the range of 0 ° C. to 40 ° C., preferably for about 1 to 48 hours.
スキーム5
スキーム5に示すように、さらに側鎖部分の2重結合に、エポキシ基、水酸基を導入したり、アルデヒドに変換することにより、側鎖部分の炭素数を変換することができる。
As shown in Scheme 5, the number of carbons in the side chain portion can be converted by introducing an epoxy group or a hydroxyl group into the double bond in the side chain portion, or converting it into an aldehyde.
上記スキーム5において、R5は−CnH2n−Yである。R4は、−CpH2p−CH3で表される基である。R4’は、R4と異なる−CpH2p−CH3で表される基である。
GN、n、pは、前記と同義である。
In the above scheme 5, R 5 is —C n H 2n —Y. R 4 is a group represented by -C p H 2p -CH 3. R 4 ′ is a group represented by —C p H 2p —CH 3 different from R 4 .
G N , n, and p are as defined above.
オレフィン部分にエポキシ基を導入するには、アルカリ性過酸化水素(Prilezhaevエポキシ化反応)、m-クロロ過安息香酸(m-chloro perbenzoic acid;MCPBA酸化)、Ti(O-i-Pr)4と酒石酸ジエチルメタノールの存在下tert-ブチルヒドロペルオキシド(香月−Sharpless不斉酸化)などを用いて行うことができる。 In order to introduce an epoxy group into the olefin part, alkaline hydrogen peroxide (Prilezhaev epoxidation reaction), m-chloroperbenzoic acid (MCPBA oxidation), Ti (Oi-Pr) 4 and diethyl methanol tartrate In the presence of tert-butyl hydroperoxide (Kazuki-Sharpless asymmetric oxidation) and the like.
オレフィンに水酸基を導入するには、カンファースルホン酸(CSA)やp−トルエンスルホン酸(pTsOH)のような酸、もしくは、水酸化ナトリウム(NaOH)や水酸化カリウム(KOH)のような塩基の存在下、先のエポキシ基を開裂させ水酸基(ジオール)を導入できる。 To introduce a hydroxyl group into an olefin, an acid such as camphorsulfonic acid (CSA) or p-toluenesulfonic acid (pTsOH), or a base such as sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) Below, the epoxy group can be cleaved to introduce a hydroxyl group (diol).
また、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(NaBH3CN)により、還元的に開裂させてもよい。あるいは、オレフィンにBH3を作用させ、その後、過酸化水素水で処理して、モノオール(モノアルコール)に変換できる(ヒドロボレーション)。 Alternatively, it may be reductively cleaved with sodium cyanoborohydride (NaBH 3 CN). Alternatively, BH 3 can be allowed to act on the olefin and then treated with hydrogen peroxide to convert it to monool (monoalcohol) (hydroboration).
さらに、オレフィンをオゾン気流下でオゾン酸化すると、アルデヒドが得られる。エポキシ基を開裂させて得られる水酸基(ジオール)を、過ヨウ素酸酸化して同様の誘導体を得ることもできる(但し、糖水酸基は、例えば、アセチル基などのアシル系保護基で保護しておく必要がある)。 Furthermore, when an olefin is ozone-oxidized under an ozone stream, an aldehyde is obtained. A hydroxyl group (diol) obtained by cleaving an epoxy group can be oxidized with periodate to obtain a similar derivative (however, the sugar hydroxyl group is protected with an acyl protecting group such as an acetyl group, for example). There is a need).
得られるアルデヒドは、その後、Wittig反応により、任意の長さの炭化水素を有するリンイリドと反応させて、式(7)中の側鎖の長さを任意に変換することができる。 The resulting aldehyde can then be reacted with phosphorus ylide having an arbitrary length of hydrocarbon by Wittig reaction to arbitrarily convert the length of the side chain in formula (7).
このようにして得られる式(7)の側鎖を有する化合物4b等は、たとえばグルコース単位を有しているが、たとえば、スキーム1で示したのと同様の方法により、グルコース単位をシアル酸含有3糖単位に変換することができる。 The compound 4b or the like having a side chain of the formula (7) thus obtained has, for example, a glucose unit. For example, the glucose unit contains a sialic acid by the same method as shown in Scheme 1. Can be converted to trisaccharide units.
<配糖体部位の変換方法:式(8)〜(11)の配糖体部位を有する化合物の合成>
スキーム6
さらにスキーム6に示すような、出発原料として天然に由来するグリセロ糖脂質を用いる方法により、式(8)〜(11)の配糖体部位を有するシアル酸含有3糖化合物を合成することができる。
Scheme 6
Furthermore, a sialic acid-containing trisaccharide compound having a glycoside moiety of formulas (8) to (11) can be synthesized by a method using a glyceroglycolipid derived from nature as a starting material as shown in Scheme 6. .
式中、GNは糖鎖部位であり、たとえば、グルコース単位である。R6、R7は、互いに独立に−CrH2r−CH3(式中、rは、1〜20の整数を示す。)である。これらは、Sigma社などの市販品を用いることができる。 In the formula, GN is a sugar chain site, for example, a glucose unit. R 6 and R 7 are each independently —C r H 2r —CH 3 (wherein r represents an integer of 1 to 20). Commercial products such as Sigma can be used for these.
化合物6bは、化合物5bのアシル基部分を通常の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、水酸化リチウムなどで処理して、脱アシル化を行うことにより得ることができる。
また、アシル部分の2位に選択的に作用するリパーゼを使用すると、化合物6cへと変換できる。同様に、1,3−特異的リパーゼを作用させると、化合物6dに変換できる。これらの反応は、緩衝液中で行うことが好ましい。
The compound 6b can be obtained by treating the acyl group part of the compound 5b with ordinary sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, lithium hydroxide or the like and deacylating it.
In addition, when a lipase that selectively acts at the 2-position of the acyl moiety is used, it can be converted to compound 6c. Similarly, when 1,3-specific lipase is allowed to act, it can be converted to compound 6d. These reactions are preferably performed in a buffer solution.
次に、HOOC−CnH2nY(7a)、またはこのビニールエステル、トリクロロアセチルのエステル(活性エステル)体を用い、有機溶媒(エーテル、クロロホルム、トルエン、塩化メチレン、アセトニトリル、THF、DMFなど)中で、リパーゼを作用させると、エステル交換反応が生じ、対応する化合物8b〜8dを得ることができる。 Next, using HOOC-C n H 2n Y (7a), or this vinyl ester, trichloroacetyl ester (active ester) form, an organic solvent (ether, chloroform, toluene, methylene chloride, acetonitrile, THF, DMF, etc.) In particular, when lipase is allowed to act, a transesterification reaction occurs, and the corresponding compounds 8b to 8d can be obtained.
なお、以上の反応は、特に糖中の水酸基を保護しなくてもよい。また、必要に応じ、糖の6位を、シリル系保護基(t−ブチルジメチルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基)、トリチル基のようなエーテル系保護基、4位と6位をイソプロピリデン基やベンジリデン基のようなアセタール系保護基、あるいは、レブリロイル基などで選択的に保護してもよい。 In addition, the above reaction does not need to protect especially the hydroxyl group in sugar. If necessary, the 6-position of the sugar can be replaced with a silyl-protecting group (t-butyldimethylsilyl group, t-butyldiphenylsilyl group), an ether-based protecting group such as a trityl group, and 4- and 6-positions with isopropylidene. It may be selectively protected with an acetal type protective group such as a group or a benzylidene group, or a levuloyl group.
シリル系保護基は、酢酸の共存下、テトラブチルアンモニウムフルオリドで、トリチル基は、CSAやp-TsOHあるいは、接触水添により除去できる。アセタール系保護基も、酸処理で除去できる。側鎖に飽和炭化水素基を含む場合には、ベンジリデン基は、接触水添によっても脱保護が可能である。レブリロイル基は、ヒドラジン−酢酸で選択的に除去できる。これらの脱保護の条件はいずれも、グリセロール部位のアシル基に何ら影響を及ぼすことなく、除去できる。 The silyl protecting group is tetrabutylammonium fluoride in the presence of acetic acid, and the trityl group can be removed by CSA, p-TsOH, or catalytic hydrogenation. Acetal-based protecting groups can also be removed by acid treatment. When the side chain contains a saturated hydrocarbon group, the benzylidene group can also be deprotected by catalytic hydrogenation. The levuloyl group can be selectively removed with hydrazine-acetic acid. Any of these deprotection conditions can be removed without affecting the acyl group of the glycerol moiety.
さらに側鎖部分のR4が、二重結合などを有するときには、前記と同様にして別の置換基を導入できる。 Further, when R 4 in the side chain portion has a double bond or the like, another substituent can be introduced in the same manner as described above.
このようにして得られる化合物は、たとえばスキーム1で示したのと同様の方法により、GN単位をシアル酸含有3糖単位に変換する。 The compound thus obtained is converted from a GN unit into a sialic acid-containing trisaccharide unit, for example, by the same method as shown in Scheme 1.
<サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用センサーチップ>
本発明に係るサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用センサーチップは、前記シアル酸含有3糖化合物が金属基板表面に固定されている。
<Sensor chip for detection of thirsvirus or thirs spike protein>
In the sensor chip for detecting a thirsvirus or a third spike protein according to the present invention, the sialic acid-containing trisaccharide compound is immobilized on the surface of a metal substrate.
金属基板の素材としては、たとえば、好ましくは金、銀、白金、銅、パラジウムなどが挙げられ、これらのうちさらに好ましくは金または白金、特に好ましくは金が挙げられる。基板の形状は限定されず、板状、管状、球状などの形状が挙げられる。このうち板状の形状を有する基板を好ましく用いることができる。 Examples of the material for the metal substrate include gold, silver, platinum, copper, palladium, and the like. Among these, gold or platinum, and particularly preferably gold is more preferable. The shape of the substrate is not limited, and examples thereof include a plate shape, a tubular shape, and a spherical shape. Of these, a substrate having a plate shape can be preferably used.
金属基板への固定化は、好ましくは、金属表面と、チオール基(-SH)あるいはジスルフィド基(-S-S-)との直接的な共有結合や吸着により行うことができる。
したがって、この場合、シアル酸含有3糖化合物のうち、配糖体の末端に、−SHまたはジスルフィド基を末端に有する化合物が好ましい。すなわち前記式(1)あるいは、前記式(6)においてX3が式(7)〜(11)で表される化合物を用いることが好ましい。
The immobilization on the metal substrate can be preferably performed by direct covalent bond or adsorption between the metal surface and the thiol group (—SH) or disulfide group (—SS—).
Therefore, in this case, among sialic acid-containing trisaccharide compounds, compounds having —SH or a disulfide group at the terminal at the terminal of the glycoside are preferable. That is, it is preferable to use a compound in which X 3 is represented by the formulas (7) to (11) in the formula (1) or the formula (6).
前記式(6)において、X3が式(7)〜(11)で表される基である場合、側鎖部位の自己組織化による相乗効果により、より高度な配向性と高密度な固定が可能となる。さらに、この自己組織化は、スフィンゴシン塩基のような天然由来の側鎖を有することが望ましい。これは、センサーチップなどの基板表面が、細胞膜の表面状態に近似した状態にあるためではないかと推測される。 In the formula (6), when X 3 is a group represented by the formulas (7) to (11), a higher degree of orientation and high density fixation can be achieved by a synergistic effect due to the self-assembly of the side chain sites. It becomes possible. Furthermore, it is desirable for this self-assembly to have a naturally occurring side chain such as a sphingosine base. This is presumably because the surface of the substrate such as the sensor chip is in a state that approximates the surface state of the cell membrane.
基板との結合は、自己組織化単分子膜(SAM:Self-Assembled Monolayer)法などを用いて行うことができる。すなわち、チオール基あるいはジスルフィド基を有する化合物が、金などと特異的に吸着し、アルキル鎖間のvan der Waals 力によりSAMを形成させる方法である。
シアル酸含有3糖化合物が−SHまたはジスルフィド基を末端に有する場合、シアル酸含有3糖化合物による金属基板表面への単分子膜の構築は、特殊な装置を必要とせず、これら誘導体の溶液中に基板を浸漬するだけで容易に実施できる。浸漬条件(溶媒、濃度、温度、時間)によって構造、配向の制御も可能である。ここで用いられる溶媒は特に限定されるものではないが、固定化させる誘導体が溶解する有機溶媒であることが好ましい。
Bonding to the substrate can be performed using a self-assembled monolayer (SAM) method or the like. That is, this is a method in which a compound having a thiol group or a disulfide group is specifically adsorbed with gold or the like, and SAM is formed by van der Waals force between alkyl chains.
When the sialic acid-containing trisaccharide compound has —SH or a disulfide group at the terminal, the construction of the monomolecular film on the surface of the metal substrate by the sialic acid-containing trisaccharide compound does not require a special apparatus, and these derivatives are in solution. This can be easily carried out simply by immersing the substrate in the substrate. The structure and orientation can be controlled by the immersion conditions (solvent, concentration, temperature, time). The solvent used here is not particularly limited, but is preferably an organic solvent in which the derivative to be immobilized is dissolved.
通常、金属基板表面におけるシアル酸含有3糖化合物の結合割合は、好ましくは0.1〜10個/nm2、さらに好ましくは1〜10個/nm2の範囲である。このような結合割合であると、優れた検出感度を発揮することができる。
特に、式(7)〜(11)において、側鎖部位が前記リンカー部位よりも長くなると、側鎖部位がリンカー部位の長さに応じて折り畳み構造をとり、折りたたまれた側鎖部位によって、シアル酸含有3糖化合物同士がサーズウイルスとの結合に適した配向性をもって基板表面や微粒子表面に効果的に結合するためではないかと推測される。それにより、上記のような好ましい結合割合が達成されたものと推測される。
Usually, the binding rate of the sialic acid-containing trisaccharide compound on the surface of the metal substrate is preferably in the range of 0.1 to 10 / nm 2 , more preferably 1 to 10 / nm 2 . With such a binding ratio, excellent detection sensitivity can be exhibited.
In particular, in the formulas (7) to (11), when the side chain site is longer than the linker site, the side chain site takes a folded structure according to the length of the linker site, and the folded side chain site It is presumed that the acid-containing trisaccharide compounds may be effectively bonded to the substrate surface or the fine particle surface with an orientation suitable for binding with the Thurs virus. Thereby, it is presumed that the preferable bond ratio as described above was achieved.
<サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の検出方法(1)>
本発明に係るサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の検出方法は、下記の工程からなる。
(1)試験化合物を、前記センサーチップの基板表面に接触させる工程、
(2)基板に結合したサーズウイルスのスパイクタンパク質またはサーズウイルスを検出する工程。
<Method of detecting a thirsvirus or a thirst spike protein (1)>
The method for detecting a thirsvirus or a third spike protein according to the present invention comprises the following steps.
(1) A step of bringing a test compound into contact with the substrate surface of the sensor chip,
(2) A step of detecting a thirsvirus spike protein or thirsvirus bound to the substrate.
前記シアル酸含有3糖化合物を金属基板に固定化したセンサーチップと、サーズウイルスまたはサーズウイルスのスパイクタンパク質との接触は通常、溶媒の存在下で行うことが好ましい。前記センサーチップを用いるサーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質の検出においては、これらが変性しない溶媒を選択することが必要であり、たとえば水または緩衝液などを用いる。
溶媒のpHは、好ましくは6〜8の範囲であり、温度は好ましくは0〜60℃、さらに好ましくは25〜40℃の範囲である。
The contact between the sensor chip in which the sialic acid-containing trisaccharide compound is immobilized on a metal substrate and the thirsvirus or the thirsvirus spike protein is usually preferably performed in the presence of a solvent. In the detection of Thurs virus or its spike protein using the sensor chip, it is necessary to select a solvent in which these do not denature, for example, water or buffer.
The pH of the solvent is preferably in the range of 6-8, and the temperature is preferably in the range of 0-60 ° C, more preferably in the range of 25-40 ° C.
緩衝液は、たとえば、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、HEPES緩衝液、またはトリス緩衝液、より好ましくはHEPES緩衝液(10mM、pH:7.5、NaCl:0.15N)などが挙げられる。 Examples of the buffer include phosphate buffer, acetate buffer, HEPES buffer, or Tris buffer, more preferably HEPES buffer (10 mM, pH: 7.5, NaCl: 0.15N).
以下に、本発明に係るセンサーチップのうち、表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance:SPR)による、ウイルスの検出方法の一例を示す。SPRによる検出方法では、標識物質を用いることなく試験化合物(アナライト、分析対象化合物ともいう)の変化を検出することができる。このSPRの現象は、表面プラズモンが金属/液体界面で励起した場合に起こる光学現象を利用するもので、センサーチップ表面で生じる微少なプラズモン共鳴角(SPRシグナル)を検出して、たとえば、金属表面に固定化した物質と検体との間の二分子間結合および解離の変化を定量的に得ることができる。 Below, an example of the detection method of a virus by surface plasmon resonance (Surface Plasmon Resonance: SPR) among the sensor chips based on this invention is shown. In the detection method by SPR, a change in a test compound (also referred to as an analyte or an analysis target compound) can be detected without using a labeling substance. This SPR phenomenon utilizes an optical phenomenon that occurs when surface plasmons are excited at the metal / liquid interface. For example, a small plasmon resonance angle (SPR signal) generated on the surface of the sensor chip is detected. Changes in the binding and dissociation between the two molecules between the substance immobilized on the sample and the specimen can be quantitatively obtained.
サーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質の検出は、温度を好ましくは0〜60℃、さらに好ましくは25〜40℃の範囲で一定に保持し、好ましくはリン酸緩衝液、酢酸緩衝液、HEPES緩衝液、またはトリス緩衝液、より好ましくはHEPES緩衝液で行う。 The detection of the Thurs virus or its spike protein is preferably performed by keeping the temperature constant in the range of 0 to 60 ° C., more preferably 25 to 40 ° C., preferably phosphate buffer, acetate buffer, HEPES buffer, or Tris buffer, more preferably HEPES buffer.
これにサーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質を含む溶液をゆっくりと注入する。アフィニティー定数を求める場合には、サーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質の濃度を変化させ、2〜8回の測定をすることが望ましい。反応時間は結合・解離反応ともに3〜30分程度が好ましいが、目的の相互作用によっては測定時間を変更する場合がある。 This is slowly infused with a solution containing Thurs virus or its spike protein. When determining the affinity constant, it is desirable to measure 2 to 8 times by changing the concentration of Thurs virus or its spike protein. The reaction time is preferably about 3 to 30 minutes for both the binding and dissociation reactions, but the measurement time may be changed depending on the intended interaction.
また、緩衝液の流速は好ましくは3〜50μl/minで、検体量はnM〜mMを1回の測定につき5〜1000μl程度にするのが好ましい。アフィニティー定数は2〜8点の測定濃度をとり、各濃度のセンサーグラムにおいて、平衡状態よりスキャッチャードプロットを作成してアフィニティー定数(KdおよびKa)を算定する。 The flow rate of the buffer is preferably 3 to 50 μl / min, and the sample volume is preferably about 5 to 1000 μl for each measurement of nM to mM. The affinity constant takes 2 to 8 measured concentrations, and in each sensorgram, a Scatchard plot is created from the equilibrium state to calculate affinity constants (K d and K a ).
このような、本発明のセンサーチップを用いる、表面プラズモン共鳴バイオセンサーは極微量(<0.01nM)のサーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質でも、前処理あるいは標識物質を用いないで、高感度に検出できることができる。
すなわちセンサーチップとサーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質との結合速度定数(Ka)および解離定数(KD)は、前記式(1)で表されるシアル酸含有3糖化合物においてそれぞれ、高い値および小さい値を示す。
Such a surface plasmon resonance biosensor using the sensor chip of the present invention can detect a trace amount (<0.01 nM) of a thirsvirus or its spike protein with high sensitivity without using pretreatment or a labeling substance. it can.
That is, the binding rate constant (K a ) and dissociation constant (K D ) between the sensor chip and Thurs virus or its spike protein are high and small in the sialic acid-containing trisaccharide compound represented by the above formula (1), respectively. Indicates the value.
前記式(6)において、X3が式(7)〜(11)で表される基である場合、Kaはさらに高い値を示す。このような効果はスフィンゴシン塩基などの側鎖部位の自己組織化機能により、高度な配向性と高密度な固定化が行われ、複数の近接する糖鎖部位が効率よくサーズウイルスを強く結合させるためである。 In Formula (6), when X 3 is a group represented by Formulas (7) to (11), Ka indicates a higher value. This effect is due to the high degree of orientation and high-density immobilization due to the self-assembly function of the side chain sites such as sphingosine bases, and multiple adjacent sugar chain sites efficiently and strongly bind the virus. It is.
<サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出試薬>
サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子
本発明に係るサーズウイルス検出用微粒子は、前記シアル酸含有3糖化合物が、金属微粒子表面に固定されている微粒子である。
<Microparticles for detecting Thurs virus or Third Spike protein, Reagent for detecting Thurs virus or Third Spike protein>
Microparticles for detecting thirsvirus or thirst spike protein The microparticles for detecting a thirsvirus according to the present invention are microparticles in which the sialic acid-containing trisaccharide compound is immobilized on the surface of the metal microparticles.
金属微粒子の素材としては、好ましくは金、銀、白金、銅、パラジウムなどが挙げられ、これらのうちより好ましくは金または白金、特に好ましくは金である。 The material for the metal fine particles is preferably gold, silver, platinum, copper, palladium, etc. Among these, gold or platinum is more preferable, and gold is particularly preferable.
このような金属微粒子は、平均粒子径が、好ましくは1〜100nm、さらに好ましくは1〜50nmの範囲にある。また、金属微粒子は、単分散な粒子径であることが好ましい。この範囲の金属微粒子を用いることで、視覚的に検出可能なシグナル色(オレンジ〜赤)が得られ、かつ溶媒中における分散安定性が良好になり、高感度で検出時間の短縮が図ることができる。 Such metal fine particles have an average particle diameter of preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm. The metal fine particles preferably have a monodispersed particle size. By using metal fine particles in this range, a visually detectable signal color (orange to red) can be obtained, dispersion stability in the solvent can be improved, detection time can be shortened with high sensitivity. it can.
本発明で用いる金属微粒子は、公知の方法により製造することができる。たとえば、金微粒子は、Frensの方法を用いることにより、種々の大きさの微粒子を容易に製造することができる(Nature Phys. Sci.、Vol.241、P.20、1973年)。 The metal fine particles used in the present invention can be produced by a known method. For example, gold fine particles can be easily produced in various sizes by using the method of Frens (Nature Phys. Sci., Vol. 241, P. 20, 1973).
具体的には、たとえば金微粒子の製造方法としては、塩化金の溶液を加熱沸騰させ、ついで、クエン酸ナトリウムの溶液と混合して塩化金を還元する方法により行うことができる。上記二つの溶液を混合するとすぐに沸騰溶液は薄い青色に変色して核生成が開始される。ついで、すぐに青色から赤色に変わって単一分散微粒子の生成が起こり、塩化金の還元は沸騰をさらに続けることで完了する。
得られる微粒子の粒子径は、クエン酸ナトリウム溶液の濃度を変化させることにより調整することができる。このような金微粒子は溶液中に分散して存在できることが好ましく、その状態は特に限定されないが、金微粒子が安定な分散状態で存在していることが好ましい。例えば、コロイド状態(分散コロイド状態)となることがより好ましい。
Specifically, for example, a method for producing gold fine particles can be performed by heating and boiling a gold chloride solution and then mixing with a sodium citrate solution to reduce gold chloride. As soon as the two solutions are mixed, the boiling solution turns pale blue and nucleation begins. Then, immediately, the color changes from blue to red to produce monodispersed fine particles, and the reduction of gold chloride is completed by further boiling.
The particle diameter of the obtained fine particles can be adjusted by changing the concentration of the sodium citrate solution. It is preferable that such gold fine particles can be dispersed in a solution, and the state is not particularly limited, but it is preferable that the gold fine particles exist in a stable dispersed state. For example, a colloidal state (dispersed colloidal state) is more preferable.
金属微粒子に、シアル酸含有3糖化合物を固定化する方法としては、抗原−抗体反応等に代表される免疫反応に係る物質の固定方法(例えばJ. Histochem. Cytochem.,Vol.30、P.691、1982年)、前記センサーチップにシアル酸含有3糖化合物を固定化した方法を応用することが可能である。すなわち、金属微粒子を分散させた溶液と該シアル酸含有3糖化合物の溶液を5分以上混合する。この時、金属微粒子に対して十分量のシアル酸含有3糖化合物が固定されれば、金属コロイドは安定に分散され、サーズウイルス検出用微粒子を得ることができる。ここで、金属微粒子表面におけるシアル酸含有3糖化合物の結合割合は、溶液中のシアル酸含有3糖化合物の濃度やその他条件(例えば、溶媒、温度、時間など)でコントロールすることができる。 As a method for immobilizing a sialic acid-containing trisaccharide compound on a metal fine particle, a method for immobilizing a substance related to an immune reaction typified by an antigen-antibody reaction (for example, J. Histochem. Cytochem., Vol. 30, P. 691, 1982), a method in which a sialic acid-containing trisaccharide compound is immobilized on the sensor chip can be applied. That is, a solution in which fine metal particles are dispersed and a solution of the sialic acid-containing trisaccharide compound are mixed for 5 minutes or more. At this time, if a sufficient amount of the sialic acid-containing trisaccharide compound is fixed to the metal microparticles, the metal colloid is stably dispersed, and microparticles for detection of the virus can be obtained. Here, the binding ratio of the sialic acid-containing trisaccharide compound on the surface of the metal fine particles can be controlled by the concentration of the sialic acid-containing trisaccharide compound in the solution and other conditions (for example, solvent, temperature, time, etc.).
通常、金属微粒子表面におけるシアル酸含有3糖化合物の結合割合は、好ましくは0.1〜10個/nm2、さらに好ましくは1〜10個/nm2の範囲である。このような結合割合であると、優れた検出感度を発揮することができる。
特に、式(7)〜(11)の前記シアル酸含有3糖化合物においては、特定の原子数で側鎖部位、リンカー部位が構成される。この場合、特に、側鎖部位が前記リンカー部位よりも長い場合、側鎖部位がリンカー部位の長さに応じて折り畳み構造をとり、折りたたまれた側鎖部位によって、シアル酸含有3糖化合物同士がサーズウイルスとの結合に適した配向性をもって基板表面や微粒子表面に効果的に結合するためではないかと推測される。それにより、上記のような好ましい結合割合が達成されたものと推測される。
Usually, the binding rate of the sialic acid-containing trisaccharide compound on the surface of the metal fine particles is preferably in the range of 0.1 to 10 / nm 2 , more preferably 1 to 10 / nm 2 . With such a binding ratio, excellent detection sensitivity can be exhibited.
In particular, in the sialic acid-containing trisaccharide compounds of the formulas (7) to (11), a side chain site and a linker site are configured with a specific number of atoms. In this case, in particular, when the side chain site is longer than the linker site, the side chain site takes a folded structure according to the length of the linker site, and the sialic acid-containing trisaccharide compounds are bound to each other by the folded side chain site. It is presumed that it may be effectively bonded to the substrate surface or the fine particle surface with an orientation suitable for binding with the Thurs virus. Thereby, it is presumed that the preferable bond ratio as described above was achieved.
また、このようなサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子は、溶液形態で保存することが、該微粒子の保存安定性の観点から好ましい。
この場合、前記式(7)〜(11)で表されるシアル酸含有3糖化合物が結合した微粒子は、−C(=O)−CnH2n−Yまたは−CH2−CnH2n−Yで表されるリンカー部位において、nが好ましくは2〜10の整数、さらに好ましくは3〜8、特に好ましくは3〜5であるとおり、リンカー部位の長さが特定範囲以内にあるため、溶液中での分散安定性に極めて優れている。したがって、本発明のシアル酸含有3糖化合物が結合した微粒子を含む試薬は、特に溶液中での使用に優れる。
In addition, it is preferable that such microparticles for detecting a thirsvirus or a third spike protein are stored in a solution form from the viewpoint of the storage stability of the microparticles.
In this case, the fine particles the formula (7) to sialic acid-containing trisaccharide compound represented by (11) is attached is, -C (= O) -C n H 2n -Y or -CH 2 -C n H 2n In the linker moiety represented by -Y, since n is preferably an integer of 2 to 10, more preferably 3 to 8, particularly preferably 3 to 5, the length of the linker moiety is within a specific range, Excellent dispersion stability in solution. Therefore, the reagent containing fine particles to which the sialic acid-containing trisaccharide compound of the present invention is bound is particularly excellent in use in a solution.
前記シアル酸含有3糖化合物の金属微粒子への固定化においては、シアル酸含有3糖化合物の高度な配向性と高密度な固定を目的にしていることから、必要十分量のシアル酸含有3糖化合物を混合して固定化を図ることが好ましいが、過剰量のシアル酸含有3糖化合物を混合すると、混合溶液中からの除去作業が必要となる。 The immobilization of the sialic acid-containing trisaccharide compound on the metal fine particles is aimed at high orientation and high-density fixation of the sialic acid-containing trisaccharide compound. It is preferable to fix the mixture by mixing the compounds. However, when an excessive amount of the sialic acid-containing trisaccharide compound is mixed, a removal operation from the mixed solution is required.
たとえば、金微粒子の場合、シアル酸含有3糖化合物を固定化した金微粒子の分散溶液の分散安定性、およびサーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質の添加量と色調変化の関係から、シアル酸含有3糖化合物の最適な混合量を決定することができる。
すなわち、添加した化合物が最適量以下の場合、シアル酸含有3糖化合物を自己組織化するための十分な量に達しないため、金微粒子表面の疎水性が増加して分散安定性の低下し、色調の変化および凝集−沈殿を生じる。
また、添加した化合物が最適量以上の場合、サーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質を添加した後、凝集反応が過剰に添加した化合物によって阻害され、色調変化が小さくなる。したがって、色調変化や凝集が発生せず、かつサーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質を添加したときに色調変化が大きい範囲内に制御することにより、最適な固定化を行うことができる。
For example, in the case of gold fine particles, a sialic acid-containing trisaccharide compound is obtained from the dispersion stability of a dispersion solution of gold fine particles in which a sialic acid-containing trisaccharide compound is immobilized, and the relationship between the amount of addition of a thirsvirus or its spike protein and the color change. The optimum mixing amount can be determined.
That is, when the added compound is less than the optimum amount, it does not reach a sufficient amount for self-organizing the sialic acid-containing trisaccharide compound, so that the hydrophobicity of the gold fine particle surface increases and the dispersion stability decreases. Color change and agglomeration-precipitation occur.
In addition, when the added compound is more than the optimum amount, the agglutination reaction is inhibited by the compound added excessively after adding the virus or spike protein thereof, and the color tone change becomes small. Therefore, optimal immobilization can be carried out by controlling the color tone to be within a large range when no change in color tone or aggregation occurs, and when Thurs virus or spike protein thereof is added.
サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用試薬
前記金属微粒子へのシアル酸含有3糖化合物の固定化により、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子を得ることができるが、該微粒子を含む溶液は、そのまま本発明のサーズウイルス検出用試薬として使用することができる。
このため、前記固定化に使用する溶媒は、検出対象となるサーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質が変性しないことが必要であり、たとえば水または緩衝液などを用いる。
溶媒のpHは、好ましくは6〜8の範囲であり、温度は好ましくは0〜60℃、さらに好ましくは25〜40℃の範囲である。
A reagent for detecting a thirsvirus or a third spike protein By immobilizing a sialic acid-containing trisaccharide compound to the metal fine particles, a fine particle for detecting a thirsvirus or a third spike protein can be obtained. It can be used as a reagent for detecting a thirsvirus of the invention.
For this reason, it is necessary that the solvent used for the immobilization does not denature the virus to be detected or its spike protein. For example, water or a buffer solution is used.
The pH of the solvent is preferably in the range of 6-8, and the temperature is preferably in the range of 0-60 ° C, more preferably in the range of 25-40 ° C.
緩衝液は、たとえば、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、HEPES緩衝液、またはトリス緩衝液、より好ましくはHEPES緩衝液(10mM、pH:7.5、NaCl:0.15N)などが挙げられる。 Examples of the buffer include phosphate buffer, acetate buffer, HEPES buffer, or Tris buffer, more preferably HEPES buffer (10 mM, pH: 7.5, NaCl: 0.15N).
このようにして、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子の合成に伴って、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子を溶媒中に含有するサーズウイルス検出用試薬が得られることとなる。このようなサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用試薬においては、溶液中に微粒子がコロイドになって存在していることが好ましく、該コロイドは分散して存在していることがより好ましい。 In this way, with the synthesis of the microparticles for detecting a thursvirus or a third spike protein, a thirsvirus detection reagent containing the thirsvirus or the third spike protein detecting microparticle in a solvent is obtained. In such a third virus or third spike protein detection reagent, fine particles are preferably present in the form of a colloid in the solution, and the colloid is more preferably dispersed.
微粒子の金属コロイドが安定化されたかの確認は、たとえば、金コロイドの場合、混合溶液に等量の10%塩化ナトリウム水溶液を加えて、金コロイドの色調に変化がなければ安定化されていると認定することができる。
サーズウイルス検出用試薬中のサーズウイルス検出用微粒子の濃度は、好ましくは1.0×105〜1.0×1015個/L、さらに好ましくは1.0×107〜1.0×1013個/Lの範囲である。
このような濃度範囲であると、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子のコロイドが分散して安定に存在し、保存安定性を向上させることができるとともに、サーズウイルスまたはそのスパイクタンパク質の検出感度を向上させることができる。
For example, in the case of gold colloid, confirm that the colloidal gold has been stabilized if there is no change in the color of the gold colloid by adding an equal volume of 10% sodium chloride aqueous solution to the mixed solution. can do.
The concentration of the third virus for detecting a third virus in the third virus detection reagent is preferably 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 15 particles / L, more preferably 1.0 × 10 7 to 1.0 × 10. The range is 13 / L.
Within such a concentration range, the colloid of microparticles for detecting the virus or the spike protein can be dispersed and exist stably, improving the storage stability and improving the detection sensitivity of the virus or spike protein. Can be improved.
<サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の検出方法(2)>
本発明に係るサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出方法は下記の工程からなる。
(1)試験化合物を、前記サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用試薬に添加して、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子に接触させる工程、
(2)サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子に結合したサーズウイルスのスパイクタンパク質またはサーズウイルスを検出する工程。
<Method of detection of Thurs virus or Thurs spike protein (2)>
The method of detecting a Thurs virus or Thurs spike protein according to the present invention comprises the following steps.
(1) A step of adding a test compound to the above-mentioned reagent for detecting a thirsvirus or thirst spike protein and contacting the thirs virus or thirst spike protein detecting microparticles;
(2) A step of detecting a thirsvirus spike protein or a thirsvirus bound to a thirsvirus or thirst spike protein detection microparticle.
サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子に結合したサーズウイルスのスパイクタンパク質またはサーズウイルスの検出手段としては、たとえば、サーズウイルス検出用微粒子のコロイド溶液において、該微粒子がサーズウイルスのスパイクタンパク質またはサーズウイルスと結合する際の色調変化から該サーズウイルスのスパイクタンパク質またはサーズウイルスの検出を行う方法が挙げられる。
具体的には、たとえば、金微粒子の場合、サーズウイルスのスパイクタンパク質またはサーズウイルスがサーズウイルス検出用微粒子と結合していない状態において、前記微粒子のコロイド粒子が分散した状態で溶液は赤色を示すが、サーズウイルスのスパイクタンパク質またはサーズウイルスが結合すると前記微粒子が凝集して赤色が薄れるあるいは無色透明に変化する、または、凝集体(沈殿物)が生じる。
As a means for detecting a thirsvirus spike protein or thirsvirus bound to a thirsvirus or thirst spike protein detection microparticle, for example, in a colloidal solution of a thirsvirus detection microparticle, A method of detecting the spike protein of the Thurs virus or Thurs virus from the color change upon binding is mentioned.
Specifically, for example, in the case of gold microparticles, the solution shows a red color in a state where the colloidal particles of the microparticles are dispersed in a state where the spike protein of Thurs virus or Thurs virus is not bound to the microparticles for detecting Thurs virus. When the spiked protein of Thurs virus or Thurs virus is bound, the fine particles are aggregated and the red color is faded or becomes colorless and transparent, or aggregates (precipitates) are formed.
色調変化の計測手法としては、目視により観測し、その結果に基づいて測定対象物質の存在を簡便に半定量することができる。 As a method for measuring a color change, it is possible to easily semi-quantify the presence of a measurement target substance based on the result of visual observation.
また、色調変化を分光光度計により高感度検出することも可能である。その場合、色調変化を測定するための波長としては、色調変化を測定可能な波長であれば、特に限定されないが、たとえば、金微粒子の場合、金微粒子の極大吸収波長付近500〜550nm付近が測定感度を高くすることができるので望ましい。多波長による吸光度測定を行うことで、精度の高い検出が可能であることは言うまでもない。
色調変化の測定を行える装置としては、比色計、分光光度計、マイクロプレートリーダー、生化学自動分析機等が挙げられる。
It is also possible to detect a change in color tone with high sensitivity using a spectrophotometer. In this case, the wavelength for measuring the color tone change is not particularly limited as long as the color tone change can be measured. For example, in the case of gold fine particles, the measurement is performed in the vicinity of the maximum absorption wavelength of 500 to 550 nm of the gold fine particles. This is desirable because the sensitivity can be increased. It goes without saying that highly accurate detection is possible by measuring absorbance at multiple wavelengths.
Examples of apparatuses that can measure color change include a colorimeter, a spectrophotometer, a microplate reader, and a biochemical automatic analyzer.
このような色調変化を計測することにより、高感度に対象化合物を検出することができる。 By measuring such a change in color tone, the target compound can be detected with high sensitivity.
<サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質吸着材>
前記シアル酸含有3糖化合物は、シアル酸残基が導入された3糖部分が、サーズウイルスのスパイクタンパク質と特異的に結合するので、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の吸着材として用いることができる。
吸着材としては、不織布、織布などのシート状のもの、溶液に含有させて噴霧した噴霧状のものが挙げられる。
<Third virus or Third spike protein adsorbent>
The sialic acid-containing trisaccharide compound can be used as an adsorbent for a thurs virus or a thirst spike protein because the trisaccharide moiety into which a sialic acid residue has been introduced specifically binds to the thirsvirus spike protein.
Examples of the adsorbent include sheet-like materials such as non-woven fabrics and woven fabrics, and spray-like materials sprayed in a solution.
たとえば、生理食塩水等の水溶液中に前記シアル酸含有3糖化合物を含有する溶液を、うがい薬やエアロゾール状のスプレー液として使用すれば、感染予防効果も高く、院内感染予防試薬として用いることもできる。 For example, if a solution containing the sialic acid-containing trisaccharide compound in an aqueous solution such as physiological saline is used as a mouthwash or aerosol spray, the infection prevention effect is high, and it should be used as a nosocomial infection prevention reagent. You can also.
また、シアル酸含有3糖化合物を含む溶液を不織布、あるいは織布などに膨潤させ、水分を乾燥させることにより、サーズウイルスを除去する吸着シートを得ることもできる。
たとえば、サーズウイルスの感染を防止するには、不織布のマスク、例えば、米国国立労働安全衛生研究所で認可したN95マスク(住友3M、米国)が知られているが、息苦しいのが難点である。そこで、シアル酸含有3糖化合物を通常のマスクなどに吸着させることにより、息苦しさを感じず、サーズウイルスをトラップすることもできる。また、エアコン用フィルター、空気清浄機のフィルターなどに、シアル酸含有3糖化合物を吸着させることにより、サーズウイルスの除去も可能である。
Moreover, the adsorption sheet which removes a thirs virus can also be obtained by swelling the solution containing a sialic acid containing trisaccharide compound in a nonwoven fabric or a woven fabric, and drying a water | moisture content.
For example, non-woven masks such as the N95 mask (Sumitomo 3M, USA) approved by the National Institute of Occupational Safety and Health are known to prevent infection with Thurs virus, but are difficult to breathe. Thus, by adsorbing the sialic acid-containing trisaccharide compound to a normal mask or the like, it is possible to trap the Thurs virus without feeling breathlessness. In addition, it is possible to remove the thirs virus by adsorbing a sialic acid-containing trisaccharide compound to an air conditioner filter, an air cleaner filter, or the like.
以下に、本発明の実施例を挙げ、具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
なお、下記の実施例においては、サーズスパイク蛋白質は、Protein Sciences Corporation社 (Connecticut, Meriden)より購入した。表面プラズモン共鳴(SPR)装置、および、センサーチップは、BIAcore 3000 (Pharmacia Biosensor AB, Uppsala, Sweden)を使用した。1H-NMRは、JEOL LA-600 spectrometerを用いて重水中で測定した。酵素は、Sigma社、または、Glycoscience社のものを使用した。
〔実施例1〕
工程1
In the following examples, the third spike protein was purchased from Protein Sciences Corporation (Connecticut, Meriden). BIAcore 3000 (Pharmacia Biosensor AB, Uppsala, Sweden) was used as the surface plasmon resonance (SPR) device and sensor chip. 1 H-NMR was measured in heavy water using a JEOL LA-600 spectrometer. The enzyme used was Sigma or Glycoscience.
[Example 1]
Process 1
(1)化合物1aの合成
加水分解酵素としてBacillus circulans由来のβ-galactosidase (Sigma社)を用いた。通常、加水分解酵素β-galactosidaseには、夾雑酵素としてβ-N-acetylhexosaminidase (以下、NAHaseという)が含まれており、この夾雑酵素が基質のアクセプターであるp−ニトロフェニル β−D−N−アセチルグルコサミン(以下、GlcNAcβ-pNPという)を加水分解する可能性があるので、あらかじめ精製して夾雑酵素を除く必要がある。Phenyl Sepharose 6 Fast Flow(Amersham Biosciences社)を用い、NAHase活性を除去した。
(1) Synthesis of Compound 1a As a hydrolase, β-galactosidase (Sigma) derived from Bacillus circulans was used. Usually, the hydrolase β-galactosidase contains β-N-acetylhexosaminidase (hereinafter referred to as NAHase) as a contaminant enzyme, and this contaminant enzyme is p-nitrophenyl β-DN— Since acetylglucosamine (hereinafter referred to as GlcNAcβ-pNP) may be hydrolyzed, it is necessary to purify it in advance and remove contaminating enzymes. NAHase activity was removed using Phenyl Sepharose 6 Fast Flow (Amersham Biosciences).
次に、GlcNAcβ-pNP (1.0 g) および lactose (4.0 g)を、50%のアセトニトリルを含むsodium phosphate buffer (20 mM, pH6.8) 35 mLに溶解させ、上記の精製したβ-galactosidase (3.2 U)を加えた。30℃で反応させ、Amide-80 column(東ソー製)を用いて、HPLCによってモニタリングした。
化合物1aが最大となる24時間後に反応を止め、ODS−C18(メルク製)、 Toyopearl HW-40S(東ソー製)、およびBioGel P2(バイオラッド製)により精製し、化合物1aを265 mg得た。
このシンプルで簡便な方法により、β-galactosidaseを使用して、化合物1aを大量に合成することができた。
Next, GlcNAcβ-pNP (1.0 g) and lactose (4.0 g) were dissolved in 35 mL of sodium phosphate buffer (20 mM, pH 6.8) containing 50% acetonitrile, and the purified β-galactosidase (3.2 U) was added. The mixture was reacted at 30 ° C. and monitored by HPLC using Amide-80 column (manufactured by Tosoh Corporation).
The reaction was stopped 24 hours after the maximum amount of Compound 1a, and purification was performed with ODS-C18 (Merck), Toyopearl HW-40S (Tosoh) and BioGel P2 (BioRad) to obtain 265 mg of Compound 1a.
By this simple and simple method, it was possible to synthesize compound 1a in large quantities using β-galactosidase.
化合物1a: 1H NMR (600 MHz, D2O) δ 8.205 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.149 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.303 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H-1), 4.476 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H’-1), and 1.987 (s, 3H, NHAc). Compound 1a: 1 H NMR (600 MHz, D 2 O) δ 8.205 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.149 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.303 (d , J = 7.8 Hz, 1H, H-1), 4.476 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H'-1), and 1.987 (s, 3H, NHAc).
(2)化合物2aの合成
化合物1aのシアル化は、組み換えラット由来α2,3-(N)-sialyltransferaseを用いて行い、シアリールラクトサミン3糖の化合物2aを合成した。
化合物1a (10 mg, 15.8 μmol)、CMP-Neu5Ac (10.5 mg, 16.0 μmol)、BSA (1.2 mg/mL)および20 mM MnCl2を含有する40 mM 2-morpholinoethanesulfonic acid (MES) 緩衝液 (pH 6.3, 0.8 mL)、25 U alkaline phosphatase および α2,3-sialyltransferase (20 mU)(組み換えラット由来)を30℃でインキュベートした。
(2) Synthesis of Compound 2a The sialylation of Compound 1a was performed using recombinant rat-derived α2,3- (N) -sialyltransferase to synthesize cyaryllactosamine trisaccharide compound 2a.
40 mM 2-morpholinoethanesulfonic acid (MES) buffer (pH 6.3) containing Compound 1a (10 mg, 15.8 μmol), CMP-Neu5Ac (10.5 mg, 16.0 μmol), BSA (1.2 mg / mL) and 20 mM MnCl 2 , 0.8 mL), 25 U alkaline phosphatase and α2,3-sialyltransferase (20 mU) (derived from recombinant rats) were incubated at 30 ° C.
この反応をHPLCでモニターした。48時間のインキュベーションの後、HPLC解析により、大部分の化合物1aがシアル化されたことを確認した。
この反応混合液をODS (15%acetonitrile(0.1%TFA as eluentを含有) および BioGel P2 カラムのクロマトグラフィーで精製し、シアリールラクトサミン3糖の化合物2aを、ドナーを基にして91%(14.5 mg)で得た。
The reaction was monitored by HPLC. After 48 hours of incubation, HPLC analysis confirmed that most of compound 1a was sialylated.
The reaction mixture was purified by chromatography on ODS (15% acetonitrile (containing 0.1% TFA as eluent) and BioGel P2 column, and the cyaryllactosamine trisaccharide compound 2a was 91% based on donor. (14.5 mg).
化合物2a: 1H NMR (600 MHz, D2O) δ 8.183 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.141 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.310 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H-1), 4.568 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H’-1), 2.730 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3e"), 2.010, 1.990 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.782 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3a"); 13C NMR δ 77.120 (C-3); [α]D = - 46.7 (1.20, water). Compound 2a: 1 H NMR (600 MHz, D 2 O) δ 8.183 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.141 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.310 (d , J = 7.8 Hz, 1H, H-1), 4.568 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H'-1), 2.730 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3 e ``), 2.010, 1.990 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.782 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3 a "); 13 C NMR δ 77.120 (C-3); [α] D =-46.7 ( 1.20, water).
工程2
(3)化合物5aの合成:
化合物2aを水素の存在下で還元し、p-aminophenyl誘導体4aへと変換した。
次に、4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methlmorpholinium chloride (DMT-MM, 2.9 mg)を、リポ酸(1.9 mg)および還元体4a(8 mg)のエタノール溶液に加えた。24時間、室温下で撹拌し、エタノールを減圧濃縮して除いた。残さをODSカラムで精製して化合物5aを7.4 mg得た。
(3) Synthesis of compound 5a:
Compound 2a was reduced in the presence of hydrogen and converted to p-aminophenyl derivative 4a.
Next, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methlmorpholinium chloride (DMT-MM, 2.9 mg) was added to lipoic acid (1.9 mg) and reduced form 4a ( 8 mg) in ethanol solution. The mixture was stirred at room temperature for 24 hours, and ethanol was removed by concentration under reduced pressure. The residue was purified with an ODS column to obtain 7.4 mg of compound 5a.
化合物4a: 1H NMR δ 6.925 (d, J = 8.4 Hz, 2H, o-Ph), 6.825 (d, J = 8.4 Hz, 2H, m-Ph), 4.991 (d, J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.539 (d, J = 7.6 Hz, 1H, H’-1), 2.719 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3e"), 2.010, 2.001 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.771 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3a").
化合物5a: 1H NMR (600 MHz, D2O) δ 7.317 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.038 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.116 (d, J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.586 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H’-1), 2.723 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3e"), 1.999, 1.983 (2s, 6H, NHAc), and 1.772 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3a").
Compound 4a: 1 H NMR δ 6.925 (d, J = 8.4 Hz, 2H, o-Ph), 6.825 (d, J = 8.4 Hz, 2H, m-Ph), 4.991 (d, J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.539 (d, J = 7.6 Hz, 1H, H'-1), 2.719 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3 e ``), 2.010, 2.001 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.771 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3 a ``).
Compound 5a: 1 H NMR (600 MHz, D 2 O) δ 7.317 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.038 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.116 (d , J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.586 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H'-1), 2.723 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3 e "), 1.999, 1.983 (2s, 6H, NHAc), and 1.772 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3 a ``).
〔実施例2〕
工程3
Process 3
(1) 化合物3aの調製:
酵素にrat liver α2,6-sialyltransferaseを用い、化合物2aの合成と同様の方法で、化合物3aを化合物1a(10 mg)から高収率(15.0 mg, 93% ドナーを基に計算)で得た。
化合物2aおよび3aの合成の両方において、ドナーのCMP-Neu5Acをアクセプターに対して当モル比で使用しているものの、化合物1aは効率よくシアル化された。ドナーのCMP-Neu5Acは高価であるが、本発明においては、ドナー/アクセプター当モル量を用いることにより、高い収率が得られている。従って、本法は、魅力的で実用的な方法である。
(1) Preparation of compound 3a:
Using rat liver α2,6-sialyltransferase as an enzyme, compound 3a was obtained from compound 1a (10 mg) in high yield (15.0 mg, calculated based on 93% donor) in the same manner as the synthesis of compound 2a. .
In both syntheses of compounds 2a and 3a, although the donor CMP-Neu5Ac was used in an equimolar ratio to the acceptor, compound 1a was efficiently sialylated. Although donor CMP-Neu5Ac is expensive, in the present invention, a high yield is obtained by using an equimolar amount of donor / acceptor. Therefore, this method is an attractive and practical method.
化合物3a: 1H NMR δ 8.232 (d, J = 9.6 Hz, 2H, o-Ph), 7.176 (d, J = 9.6 Hz, 2H, m-Ph), 5.351 (d, J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.465 (d, J = 7.2 Hz, 1H, H’-1), 2.668 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3e"), 2.010, 1.998 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.723 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3a"); 13C NMRδ65.086 (C-6); [α]D = - 132.7 (0.43, water) Compound 3a: 1 H NMR δ 8.232 (d, J = 9.6 Hz, 2H, o-Ph), 7.176 (d, J = 9.6 Hz, 2H, m-Ph), 5.351 (d, J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.465 (d, J = 7.2 Hz, 1H, H'-1), 2.668 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3 e ``), 2.010, 1.998 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.723 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3 a "); 13 C NMRδ65.086 (C-6); [α] D =-132.7 (0.43, water)
(1)シアリールコンジュゲート7aの合成
化合物3aを水素の存在下で還元して、p-aminophenyl 誘導体6aへと変換した。次に、エタノール1.0 mL中のDMT-MM (2.3 mg) を、リポ酸 (1.5 mg) および化合物6a (6 mg) のエタノール溶液に室温で加えた。室温で24時間撹拌後、エタノールを減圧濃縮して除去した。残さをODSカラムで精製して、化合物7a (5.2 mg)を得た。
(1) Synthesis of Siaryl Conjugate 7a Compound 3a was reduced in the presence of hydrogen and converted to p-aminophenyl derivative 6a. Next, DMT-MM (2.3 mg) in 1.0 mL of ethanol was added to an ethanol solution of lipoic acid (1.5 mg) and compound 6a (6 mg) at room temperature. After stirring at room temperature for 24 hours, ethanol was removed by concentration under reduced pressure. The residue was purified by ODS column to give compound 7a (5.2 mg).
化合物6a: 1H NMRδ6.979 (d, J = 8.4 Hz, 2H, o-Ph), 6.908 (d, J = 8.4 Hz, 2H, m-Ph), 5.064 (d, J = 8.8 Hz, 1H, H-1), 4.437 (d, J = 8.0 Hz, 1H, H’-1), 2.639 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3e"), 2.025, 1.992 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.698 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3a").
化合物7a: 1H NMR (600 MHz, D2O) δ7.320 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.047 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.155 (d, J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.444 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H’-1), 2.644 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3e"), 2.019, 1.991 (2s, 6H, NHAc), and 1.747 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3a").
Compound 6a: 1 H NMR δ6.979 (d, J = 8.4 Hz, 2H, o-Ph), 6.908 (d, J = 8.4 Hz, 2H, m-Ph), 5.064 (d, J = 8.8 Hz, 1H, H-1), 4.437 (d, J = 8.0 Hz, 1H, H'-1), 2.639 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3 e ``), 2.025, 1.992 (2s, 6H, 2 NHAc), and 1.698 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3 a ``).
Compound 7a: 1 H NMR (600 MHz, D 2 O) δ 7.320 (d, J = 9.0 Hz, 2H, o-Ph), 7.047 (d, J = 9.0 Hz, 2H, m-Ph), 5.155 ( d, J = 8.4 Hz, 1H, H-1), 4.444 (d, J = 7.8 Hz, 1H, H'-1), 2.644 (dd, J = 12.0, 4.8 Hz, 1H, H-3 e ") , 2.019, 1.991 (2s, 6H, NHAc), and 1.747 (t, J = 12.0 Hz, 1H, H-3 a ``).
〔実施例3〕
シアル酸含有3糖化合物が結合したセンサーチップ1の調製
(1)表面に化合物5aを結合したセンサーチップ1の調製
シアリルコンジュゲートの固定化のための金表面として、SIA kit Au (BIAcore製)を用いた。オゾンクリーナーで洗浄したSIA kit Auプレートを、化合物5aを含むメタノール溶液(2 mL, 60 μM)に浸した。室温下で、24時間放置後、その金プレートを反応溶液から取り出し、メタノールおよび水で洗浄し、窒素気流下で乾燥させ、センサーチップ1を得た。
Example 3
Preparation of sensor chip 1 bonded with sialic acid-containing trisaccharide compound (1) Preparation of sensor chip 1 bonded with compound 5a on the surface As a gold surface for immobilization of sialyl conjugate, SIA kit Au (manufactured by BIAcore) Using. The SIA kit Au plate washed with an ozone cleaner was immersed in a methanol solution (2 mL, 60 μM) containing compound 5a. After leaving at room temperature for 24 hours, the gold plate was taken out of the reaction solution, washed with methanol and water, and dried under a nitrogen stream to obtain a sensor chip 1.
(2)表面に化合物7aを結合したセンサーチップの調整
表面に化合物5aを結合したセンサーチップと同様の方法により、表面に化合物7aを結合したセンサーチップ2を得た。
(2) Preparation of sensor chip having compound 7a bonded to the surface In the same manner as the sensor chip having compound 5a bonded to the surface,
〔実施例4〕
サーズスパイク蛋白質と、化合物5a、化合物7aがそれぞれ表面に結合したセンサーチップ1、2との相互作用解析
1μg/mLの濃度のSARSスパイク蛋白質溶液を、化合物5a、または、化合物7aを表面に結合したセンサーチップ1または2を装着したSPR装置にインジェクトした。その結果、化合物5aが結合したセンサーチップ1、化合物7aが結合したセンサーチップ2のそれぞれの表面で、SARSスパイク蛋白質が結合していることがわかった。
センサーチップ1の試験結果を図1、センサーチップ2の試験結果を図2に示す。
Example 4
Analysis of interaction between the surge spike protein and the
The SARS spike protein solution having a concentration of 1 μg / mL was injected into an SPR device equipped with the
The test result of the sensor chip 1 is shown in FIG. 1, and the test result of the
〔比較例1〕
市販のp-nitrophenyl α-D-glucopyranoside(化合物9)(250mg)を水に溶解し、パラジウムブラック(10mg)を加え、1気圧、常温下で水素の存在下、還元を行った。セライトろ過して、触媒を除き、減圧濃縮して、化合物10を225mg(99%)得た。続いて、化合物10(225mg、0.83mmol)およびsuccinimidyl 1,2-dithiolane-3-pentanoate(300 mg、0.99mmol)を乾燥DMF5mlに溶解し、25℃で48時間反応させた。そして、化合物11を得た(200mg、59%)。 Commercially available p-nitrophenyl α-D-glucopyranoside (compound 9) (250 mg) was dissolved in water, palladium black (10 mg) was added, and reduction was performed in the presence of hydrogen at 1 atm and room temperature. The mixture was filtered through Celite to remove the catalyst, and concentrated under reduced pressure to obtain 225 mg (99%) of Compound 10. Subsequently, Compound 10 (225 mg, 0.83 mmol) and succinimidyl 1,2-dithiolane-3-pentanoate (300 mg, 0.99 mmol) were dissolved in 5 ml of dry DMF and reacted at 25 ° C. for 48 hours. Compound 11 was obtained (200 mg, 59%).
化合物11の1H NMR (400 MHz, CD3OD) :δ7.45 (d, aromatics, J = 9.0 Hz), 7.119 (d, aromatics, J = 9.0 Hz), 5.416 (d, H-1, J = 3.6 Hz), 3.829 (t, H-3, J = 9.4 Hz), 3.542 (dd, H-2, J=3.6 and 9.6 Hz), 3.404 (t, H-4, J=9.2Hz), 3.21-3.05 (m, dithiolane of lipoic acid, 2H), 2.50-2.41 (m, dithiolane of lipoic acid, 1H), 2.353 (t, -CH2-CONH-, J=7.4Hz), 1.94-1.84 (m, dithiolane of lipoic acid, 1H), 1.80-1.62 (m, -CH2-, 4H) and 1.56-1.45 (m, -CH2-, 2H). 1 H NMR (400 MHz, CD 3 OD) of Compound 11: δ 7.45 (d, aromatics, J = 9.0 Hz), 7.119 (d, aromatics, J = 9.0 Hz), 5.416 (d, H-1, J = 3.6 Hz), 3.829 (t, H-3, J = 9.4 Hz), 3.542 (dd, H-2, J = 3.6 and 9.6 Hz), 3.404 (t, H-4, J = 9.2 Hz), 3.21 -3.05 (m, dithiolane of lipoic acid, 2H), 2.50-2.41 (m, dithiolane of lipoic acid, 1H), 2.353 (t, -CH 2 -CONH-, J = 7.4Hz), 1.94-1.84 (m, dithiolane of lipoic acid, 1H), 1.80-1.62 (m, -CH 2- , 4H) and 1.56-1.45 (m, -CH 2- , 2H).
〔比較例2〕
化合物11が結合したセンサーチップ3の調製
実施例3で示した方法と同様にして、表面に比較例1で製造した化合物11を結合したセンサーチップ3を得た。
[Comparative Example 2]
Preparation of sensor chip 3 to which compound 11 was bound In the same manner as in Example 3, sensor chip 3 having the surface bound to compound 11 produced in Comparative Example 1 was obtained.
〔比較例3〕
比較例2のセンサーチップ3に対して、SARSスパイクタンパク質をインジェクトしたときのSPRを図3に示す。図1、2には、シアル酸含有3糖化合物5aおよび7aがそれぞれ結合したセンサーチップ1およびセンサーチップ2に対する、SARSスパイクタンパク質のSPR結果が示されているが、図3に示すように、化合物11が結合したセンサーチップ3では、SARSスパイクタンパク質は全く結合しなかった。このことは、SARSスパイクタンパク質が、化合物5aまたは7aがそれぞれ結合したセンサーチップ1およびセンサーチップ2に、特異的に結合していることを示している。
[Comparative Example 3]
FIG. 3 shows the SPR when the SARS spike protein is injected into the sensor chip 3 of Comparative Example 2. FIGS. 1 and 2 show the SPR results of SARS spike protein for sensor chip 1 and
本発明に係るシアル酸含有3糖化合物を基板あるいは微粒子表面に固定化した、センサーチップまたは金属微粒子含有試薬は、極微量のサーズウイルスあるいはそのスパイクタンパク質を高感度かつ迅速に検出できる。 The sensor chip or reagent containing metal microparticles, in which the sialic acid-containing trisaccharide compound according to the present invention is immobilized on the substrate or the surface of the microparticles, can detect a very small amount of thirsvirus or its spike protein with high sensitivity and speed.
前記センサーチップは、標識物質を用いることなくリガンドの変化を高感度に検出することのできる表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance:SPR)あるいは水晶振動子(Quartz Crystal Microbalance: QCM)に適用することにより、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質の微量検出が可能である。 By applying the sensor chip to a surface plasmon resonance (SPR) or a quartz crystal (Quartz Crystal Microbalance: QCM) that can detect a change in a ligand with high sensitivity without using a labeling substance, It is possible to detect a trace amount of Thurs virus or Thurs spike protein.
また、前記金属微粒子によるコロイド検出方法、たとえば金微粒子による金コロイド凝集法は、迅速で簡便に行えるサーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質のセンシング方法である。 The colloid detection method using metal fine particles, for example, the gold colloid aggregation method using gold fine particles, is a method for sensing a thirsvirus or a thirst spike protein that can be performed quickly and easily.
前記シアル酸含有3糖化合物を含む吸着材は、マスク、フィルターなどの吸着シートとして用いることができるほか、吸着材を含む溶液をスプレーとして使用することでサーズウイルスの感染予防にも有効である。 The adsorbent containing the sialic acid-containing trisaccharide compound can be used as an adsorbent sheet for masks, filters, and the like, and is effective for preventing infection with Thurs virus by using a solution containing the adsorbent as a spray.
Claims (9)
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
前記X 1 が、下記式(3)
前記X 2 が、-C n H 2n - (n = 2-6)であり;
Yは、1,2−ジチオラン−3−イル基、1,2−ジチオラン−4−イル基、1,2−ジチアン−3−イル基および1,2−ジチアン−4−イル基からなる群から選ばれるジスルフィド基を示す。〕で表されるシアル酸含有3糖化合物が、金属基板表面に固定されている、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用センサーチップ。 The following general formula (1) :
One of R 2 and R 3 is represented by the following formula (2)
X 1 is represented by the following formula (3)
X 2 is —C n H 2n − (n = 2-6);
Y is selected from the group consisting of a 1,2-dithiolan-3-yl group, a 1,2-dithiolan-4-yl group, a 1,2-dithian-3-yl group, and a 1,2-dithian-4-yl group. The disulfide group selected is shown. ] A sensor chip for detecting a thirsvirus or a thirst spike protein, wherein a sialic acid-containing trisaccharide compound represented by the formula:
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
前記X 1 が、下記式(3)
前記X 2 が、-C n H 2n - (n = 2-6)であり;
Yは、1,2−ジチオラン−3−イル基、1,2−ジチオラン−4−イル基、1,2−ジチアン−3−イル基および1,2−ジチアン−4−イル基からなる群から選ばれるジスルフィド基を示す。〕で表されるシアル酸含有3糖化合物が、金属微粒子表面に固定されている、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質検出用微粒子。 The following general formula (1) :
One of R 2 and R 3 is represented by the following formula (2)
X 1 is represented by the following formula (3)
X 2 is —C n H 2n − (n = 2-6);
Y is selected from the group consisting of a 1,2-dithiolan-3-yl group, a 1,2-dithiolan-4-yl group, a 1,2-dithian-3-yl group, and a 1,2-dithian-4-yl group. The disulfide group selected is shown. ] A microparticle for detecting a thirsvirus or a thirst spike protein, wherein the sialic acid-containing trisaccharide compound represented by the formula is immobilized on the surface of the metal microparticle.
(1)試験体を、請求項1または2に記載のセンサーチップの基板表面に接触させる工程、
(2)基板に結合したサーズウイルスのスパイク蛋白質またはサーズウイルスを検出する工程。 A method for detecting a Thurs virus or Thurs spike protein comprising the following steps:
(1) A step of bringing a test body into contact with the substrate surface of the sensor chip according to claim 1 or 2 ,
(2) A step of detecting a thirsvirus spike protein or thirsvirus bound to the substrate.
(1)試験体を、請求項5に記載の試薬に添加して、請求項3または4に記載の前記微粒子と接触させる工程、
(2)前記微粒子に結合したサーズウイルスのスパイク蛋白質またはサーズウイルスを検出する工程。 A method for detecting a Thurs virus or Thurs spike protein comprising the following steps:
(1) adding a test specimen to the reagent according to claim 5 and bringing the specimen into contact with the fine particles according to claim 3 or 4 ;
(2) A step of detecting a thirsvirus spike protein or a thirsvirus bound to the microparticles.
R2およびR3のいずれか一方は下記式(2)
前記X 1 が、下記式(3)
前記X 2 が、-C n H 2n - (n = 2-6)であり;
Yは、1,2−ジチオラン−3−イル基、1,2−ジチオラン−4−イル基、1,2−ジチアン−3−イル基および1,2−ジチアン−4−イル基からなる群から選ばれるジスルフィド基を示す。〕で表されるシアル酸含有3糖化合物を含有する、サーズウイルスまたはサーズスパイク蛋白質吸着材。 The following general formula (1) :
One of R 2 and R 3 is represented by the following formula (2)
X 1 is represented by the following formula (3)
X 2 is —C n H 2n − (n = 2-6);
Y is selected from the group consisting of a 1,2-dithiolan-3-yl group, a 1,2-dithiolan-4-yl group, a 1,2-dithian-3-yl group, and a 1,2-dithian-4-yl group. The disulfide group selected is shown. Or a third spike protein adsorbent containing a sialic acid-containing trisaccharide compound represented by the formula:
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