JP4931332B2 - How to remove sugar - Google Patents
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Description
本発明は、糖鎖を有する高分子量物質と低分子量糖類とを含有する試料中の高分子量物質を分析する方法に関する。特に、本発明は、低分子量糖類による悪影響を排除して高分子量物質のみの糖鎖の構造を高精度で測定する方法に関する。本発明は、1つの実施態様において、血清中・血漿中に含まれる糖鎖を有する化合物中の糖鎖を分析する方法に関する。 The present invention relates to a method for analyzing a high molecular weight substance in a sample containing a high molecular weight substance having a sugar chain and a low molecular weight saccharide. In particular, the present invention relates to a method for measuring the structure of a sugar chain of only a high molecular weight substance with high accuracy while eliminating the adverse effects of low molecular weight sugars. In one embodiment, the present invention relates to a method for analyzing a sugar chain in a compound having a sugar chain contained in serum or plasma.
従来から各種糖鎖の構造についての研究が行われていたが、血清をサンプルとして糖鎖捕捉分子により糖鎖を捕捉しようとしたことがなかったため、グルコースなど遊離低分子量糖がどのような影響を与えるかは不明であった。また、ゲル濾過やイオン交換など従来法で糖鎖を精製し、標識してHPLCで解析する場合には、グルコースの影響はなかった。 Conventionally, research on the structure of various sugar chains has been carried out, but since there was no attempt to capture sugar chains by sugar chain capture molecules using serum as a sample, what kind of influence is caused by free low molecular weight sugars such as glucose? It was unknown whether to give. In addition, when sugar chains were purified by conventional methods such as gel filtration and ion exchange, labeled, and analyzed by HPLC, there was no influence of glucose.
例えば、非特許文献1には、HPLCで糖鎖を分析する方法が記載されているが、このような方法においては、グルコースを除去する必要がなかった。
以下、本発明を説明する。 The present invention will be described below.
本発明は、試料中(血清中)の低分子量糖類(例えば、グルコース、ガラクトースなど)を除去する方法を提供することを課題とする。特に、試料中の糖鎖パターンを損なわずに血中のグルコースを除去する方法を提供することを本発明は課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for removing low molecular weight sugars (for example, glucose, galactose, etc.) in a sample (serum) . In particular, an object of the present invention is to provide a method for removing glucose in blood without impairing the sugar chain pattern in the sample.
本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。 Throughout this specification, it should be understood that the singular forms also include the plural concept unless specifically stated otherwise. In addition, it is to be understood that the terms used in the present specification are used in the meaning normally used in the art unless otherwise specified.
本発明によれば、以下の方法が提供され、そのことにより上記の課題が解決される。 According to the present invention, the following method is provided, which solves the above problems.
(1)糖鎖を有する高分子量物質と低分子量糖類とを含有する試料の糖鎖の捕捉樹脂による捕捉の前処理において、前記試料を限外ろ過することにより試料から低分子量糖類を除去すること、
前記試料が血清であり、前記糖鎖を有する高分子量物質が糖鎖を有する糖タンパクであり、前記限外ろ過に使用されるフィルターを通過できる分子量の上限が3000〜10000の間であることを特徴とする、試料から低分子量糖類を除去する方法。
(1) In a pretreatment for capturing a sugar chain of a sample containing a high molecular weight substance having a sugar chain and a low molecular weight saccharide with a capture resin for the sugar chain, the low molecular weight saccharide is removed from the sample by ultrafiltration of the sample. ,
The sample is serum, the high molecular weight substance having a sugar chain is a glycoprotein having a sugar chain, and the upper limit of the molecular weight that can pass through the filter used for the ultrafiltration is between 3000 and 10,000. A method for removing low molecular weight sugars from a sample, characterized.
(2) 以下の工程:
1)上記(1)の糖鎖を有する試料から低分子量糖類を除去する工程、および
2)低分子量糖類が除去された試料を用いて糖鎖解析を行う工程
を包含することを特徴とする、糖鎖を有する高分子量物質と低分子量糖類とを含有する試料から該糖鎖を解析する方法。
(2) The following steps:
1) a step of removing low molecular weight saccharides from the sample having a sugar chain of (1), and 2) a step of performing a sugar chain analysis using a sample from which low molecular weight saccharides have been removed, A method for analyzing a sugar chain from a sample containing a high molecular weight substance having a sugar chain and a low molecular weight sugar.
本発明によれば、血中の糖タンパク質から切り出された糖鎖を捕捉し、糖鎖分析をする際に分析の精度に悪影響を与える血中低分子量糖類(例えば、グルコース)を除去する方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a method for capturing a sugar chain cut out from a glycoprotein in blood and removing low-molecular-weight sugars (for example, glucose) in blood that adversely affect the accuracy of analysis when the sugar chain is analyzed. Provided.
本発明の方法によれば、試料中の低分子量糖類を除去した後においても、糖鎖パターンが損なわれず、高精度で糖鎖の分析を行うことができる。 According to the method of the present invention, even after removing low molecular weight sugars in a sample, the sugar chain pattern is not impaired, and sugar chains can be analyzed with high accuracy.
本発明の方法は、糖鎖を有する高分子量物質と低分子量糖類とを含有する試料(血清)から低分子量糖類を除去する方法である。 The method of the present invention is a method for removing low molecular weight saccharides from a sample (serum) containing a high molecular weight substance having a sugar chain and low molecular weight saccharides.
(糖鎖を有する高分子量物質)
本発明の方法は、糖鎖を有する高分子量物質の糖鎖解析に応用される。
(High molecular weight substance with sugar chain)
The method of the present invention is applied to sugar chain analysis of a high molecular weight substance having a sugar chain.
糖鎖とは、グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、キシロース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、シアル酸、これらの誘導体である単糖がグリコシド結合で繋がった分子などを含む総称である。糖鎖は、非常に多様性に富んでおり、天然に存在する生物が有する様々な機能に関与する物質である。 The sugar chain is a general term including glucose, galactose, mannose, fucose, xylose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, sialic acid, molecules in which monosaccharides of these derivatives are linked by glycosidic bonds, and the like. Sugar chains are very diverse and are substances that are involved in various functions of naturally occurring organisms.
本明細書において「糖鎖」とは、単位糖(単糖および/またはその誘導体)が2つ以上連なってできた化合物をいう。各々の単位糖同士の間は、グリコシド結合による脱水縮合によって結合する。このような糖鎖としては、例えば、生体中に含有される多糖類(グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、キシロース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、シアル酸ならびにそれらの複合体および誘導体)の他、分解された多糖、糖タンパク質、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、糖脂質などの複合生体分子から分解または誘導された糖鎖など広範囲なものが挙げられるがそれらに限定されない。したがって、本明細書では、糖鎖は、「多糖(ポリサッカリド)」、「糖質」、「炭水化物」と互換可能に使用され得る。また、特に言及しない場合、本明細書において「糖鎖」は、糖鎖および糖鎖含有物質の両方を包含することがある。 In the present specification, the “sugar chain” refers to a compound formed by connecting two or more unit sugars (monosaccharide and / or a derivative thereof). Each unit sugar is bonded by dehydration condensation by a glycosidic bond. Examples of such sugar chains include polysaccharides (glucose, galactose, mannose, fucose, xylose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, sialic acid, and complexes and derivatives thereof) contained in the living body. Other examples include, but are not limited to, a wide range of sugar chains that are decomposed or derived from complex biomolecules such as degraded polysaccharides, glycoproteins, proteoglycans, glycosaminoglycans, glycolipids, and the like. Therefore, in the present specification, the sugar chain can be used interchangeably with “polysaccharide”, “carbohydrate”, and “carbohydrate”. Further, unless otherwise specified, the “sugar chain” in the present specification may include both sugar chains and sugar chain-containing substances.
本明細書において「糖鎖を有する高分子量物質」とは、糖鎖および糖鎖以外の物質を含む物質をいう。このような「糖鎖を有する高分子量物質」は、生体内に多く見出され、例えば、生体中に含有される多糖類の他、分解された多糖、糖タンパク質、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、糖脂質などの複合生体分子から分解または誘導された糖鎖など広範囲なものが挙げられるがそれらに限定されない。 In the present specification, the “high molecular weight substance having a sugar chain” refers to a substance containing a sugar chain and a substance other than the sugar chain. Such a “high molecular weight substance having a sugar chain” is often found in the living body. For example, in addition to polysaccharides contained in the living body, degraded polysaccharides, glycoproteins, proteoglycans, glycosaminoglycans, Examples include, but are not limited to, a wide range of sugar chains that are decomposed or derived from complex biomolecules such as glycolipids.
本明細書において「糖タンパク質」としては、例えば、酵素、ホルモン、サイトカイン、抗体、ワクチン、レセプター、血清タンパク質などが挙げられるがそれらに限定されない。 In the present specification, examples of the “glycoprotein” include, but are not limited to, enzymes, hormones, cytokines, antibodies, vaccines, receptors, serum proteins and the like.
(低分子量糖類)
本明細書において、低分子量糖類とは、単糖類もしくはオリゴ糖類であって、分子量が上述した高分子量物質の分子量よりも小さいものをいう。分子量の上限は、分析対象とする高分子量物質よりも小さい限り特に限定されないが、好ましくは、例えば、数平均分子量約3000程度である。
(Low molecular weight sugars)
In the present specification, the low molecular weight saccharide refers to a monosaccharide or oligosaccharide having a molecular weight smaller than that of the above-described high molecular weight substance. The upper limit of the molecular weight is not particularly limited as long as it is smaller than the high molecular weight substance to be analyzed, but preferably has a number average molecular weight of about 3000, for example.
1つの実施態様において、本発明の方法により除去されるべき低分子量糖類は、グルコースおよびガラクトースである。特にグルコースは血液中に大量に存在し、血液中の高分子量物質の糖鎖を遊離した後に糖鎖捕捉分子にて捕捉精製する際にノイズとなり、高分子量物質の分析精度を著しく低下させるが、本発明によれば、グルコースを除去して分析精度を著しく向上させることができる。 In one embodiment, the low molecular weight saccharides to be removed by the method of the present invention are glucose and galactose. Glucose, in particular, is present in large amounts in the blood, and when it is captured and purified by the sugar chain capture molecule after releasing the sugar chain of the high molecular weight substance in the blood, the analysis accuracy of the high molecular weight substance is significantly reduced. According to the present invention, it is possible to significantly improve the analysis accuracy by removing glucose.
本明細書において「単糖」とは、これより簡単な分子に加水分解されず、一般式CnH2nOnで表される化合物をいう。ここで、n=2、3、4、5、6、7、8、9および10であるものを、それぞれジオース、トリオース、テトロース、ペントース、ヘキソース、ヘプトース、オクトース、ノノースおよびデコースという。一般に鎖式多価アルコールのアルデヒドまたはケトンに相当するもので、前者をアルドース,後者をケトースという。上記一般式CnH2nOnにおいてnが10以下のものは、低分子量糖類の代表的な例である。なお、本明細書において、「アルデヒド」とは、特性基である−CHOを含むものを総称したものをいう。 The "monosaccharide" in the present specification, not hydrolyzed in simpler molecules which refers to a compound represented by the general formula C n H 2n O n. Here, those in which n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 are referred to as diose, triose, tetrose, pentose, hexose, heptose, octose, nonose and decourse, respectively. Generally, it corresponds to an aldehyde or ketone of a chain polyhydric alcohol. The former is called aldose and the latter is called ketose. The n is 10 or less as in the above general formula C n H 2n O n, which is a typical example of a low molecular weight saccharides. In the present specification, “aldehyde” is a generic term for a substance containing —CHO, which is a characteristic group.
本明細書において「単糖の誘導体」とは、単糖上の一つ以上の水酸基が別の置換基に置換され、結果生じる物質が単糖の範囲内にないものをいう。そのような単糖の誘導体としては、カルボキシル基を有する糖(例えば、C−1位が酸化されてカルボン酸となったアルドン酸(例えば、D−グルコースが酸化されたD−グルコン酸)、末端のC原子がカルボン酸となったウロン酸(D−グルコースが酸化されたD−グルクロン酸)、アミノ基またはアミノ基の誘導体(例えば、アセチル化されたアミノ基)を有する糖(例えば、N−アセチル−D−グルコサミン、N−アセチル−D−ガラクトサミンなど)、アミノ基およびカルボキシル基を両方とも有する糖(例えば、N−アセチルノイラミン酸(シアル酸)、N−アセチルムラミン酸など)、デオキシ化された糖(例えば、2−デオキシ−D−リボース)、硫酸基を含む硫酸化糖、リン酸基を含むリン酸化糖などがあるがそれらに限定されない。あるいは、ヘミアセタール構造を形成した糖において、アルコールと反応してアセタール構造のグリコシドもまた、単糖の誘導体の範囲内にある。 In the present specification, the “monosaccharide derivative” refers to a substance in which one or more hydroxyl groups on the monosaccharide are substituted with another substituent and the resulting substance is not within the range of the monosaccharide. Examples of such monosaccharide derivatives include sugars having a carboxyl group (for example, aldonic acid in which C-1 position is oxidized to carboxylic acid (for example, D-gluconic acid in which D-glucose is oxidized), terminal Uronic acid in which C atom of carboxylic acid becomes carboxylic acid (D-glucuronic acid in which D-glucose is oxidized), sugar having amino group or amino group derivative (for example, acetylated amino group) (for example, N- Acetyl-D-glucosamine, N-acetyl-D-galactosamine, etc.), sugars having both amino groups and carboxyl groups (for example, N-acetylneuraminic acid (sialic acid), N-acetylmuramic acid, etc.), deoxy Such as, but not limited to, glycated sugars (eg, 2-deoxy-D-ribose), sulfated sugars containing sulfate groups, phosphorylated sugars containing phosphate groups, etc. NOT. Alternatively, the sugars form a hemiacetal structure, glycosides also reacted with an acetal structure and an alcohol, in the range of monosaccharide derivatives.
本発明においては、このような単糖の誘導体も、低分子量糖類に含まれる。 In the present invention, such a monosaccharide derivative is also included in the low molecular weight saccharide.
(アルデヒド基と反応し得る官能基)
本明細書において「アルデヒド基と反応し得る官能基」とは、糖鎖のアルデヒド基と反応して特異的かつ安定な結合をつくることができる性質を有する官能基をいう。このような官能基としては、オキシアミノ基、N−アルキルオキシアミノ基、ヒドラジド基およびチオセミカルバジド基およびそれらの誘導体、ならびにシステイン誘導体が挙げられるがそれらに限定されない。より好ましくは、そのような官能基は、オキシアミノ基およびシステイン誘導体である。オキシアミノ基と糖との連結様式(オキシム結合)は特に酸性に弱く、糖鎖捕捉担体から糖鎖を切り出す工程が容易に行えるという利点があるからである。
(Functional group capable of reacting with aldehyde group)
In the present specification, the “functional group capable of reacting with an aldehyde group” refers to a functional group having a property of reacting with an aldehyde group of a sugar chain to form a specific and stable bond. Such functional groups include, but are not limited to, oxyamino groups, N-alkyloxyamino groups, hydrazide groups and thiosemicarbazide groups and derivatives thereof, and cysteine derivatives. More preferably, such functional groups are oxyamino groups and cysteine derivatives. This is because the connection mode (oxime bond) between an oxyamino group and a sugar is particularly weak in acidity and has an advantage that a step of cutting out a sugar chain from a sugar chain-trapping carrier can be easily performed.
(糖鎖解析)
本明細書において、糖鎖解析とは、糖鎖を有する高分子量物質の糖鎖の構造を解析することをいう。例えば、分光分析装置、好ましくは、赤外分光光度計、紫外分光光度計、可視分光光度計、質量分析計、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、NMR、X線解析、元素分析などの物理的分析、化学的特異的反応を観察することなどによる化学的分析、酵素の基質特異性などを判定することによる生化学的分析、あるいは、生物(例えば、細菌などの微生物)の反応を判定することなどによる生物学的分析などが挙げられるがそれらに限定されない。例えば、赤外線スペクトル分析、紫外線スペクトル分析、可視光線スペクトル分析、質量分析、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、NMR、X線解析、元素分析などの物理的分析、化学的特異的反応を観察することなどによる化学的分析、酵素の基質特異性などを判定することによる生化学的分析、あるいは、生物(例えば、細菌などの微生物)の反応を判定することなどによる生物学的分析などが挙げられるがそれらに限定されない。好ましくは物理的分析方法であり、より好ましくは分析用機器を用いた物理的分析方法である。さらに好ましくはクロマトグラフィー、分光分析または質量分析であり、いっそう好ましくは質量分析または液体クロマトグラフィーである。特に好ましくは質量分析またはHPLCである。
(Glycan analysis)
In this specification, the sugar chain analysis refers to analyzing the structure of a sugar chain of a high molecular weight substance having a sugar chain. For example, a spectroscopic analyzer, preferably an infrared spectrophotometer, ultraviolet spectrophotometer, visible spectrophotometer, mass spectrometer, gas chromatography, liquid chromatography, NMR, X-ray analysis, elemental analysis, etc. , Chemical analysis by observing chemical specific reaction, biochemical analysis by determining substrate specificity of enzyme, etc., or judging reaction of organism (for example, microorganisms such as bacteria) But not limited thereto. For example, infrared spectrum analysis, ultraviolet spectrum analysis, visible light spectrum analysis, mass spectrometry, gas chromatography, liquid chromatography, NMR, X-ray analysis, physical analysis such as elemental analysis, observation of chemical specific reaction, etc. Such as chemical analysis by biochemistry, biochemical analysis by determining the substrate specificity of the enzyme, or biological analysis by determining the reaction of organisms (eg, microorganisms such as bacteria) It is not limited to. A physical analysis method is preferred, and a physical analysis method using an analytical instrument is more preferred. Further preferred is chromatography, spectroscopic analysis or mass spectrometry, and further preferred is mass spectrometry or liquid chromatography. Particularly preferred is mass spectrometry or HPLC.
本発明の方法における質量分析には、任意のイオン化手法(例えば、エレクトロスプレー(ESI)法、超音波スプレー(SSI)法、マトリクス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)法)を使用する当該分野一般的に利用される任意の質量分析方法が利用できる。本発明の方法における質量分析には、任意の質量分離方式(例えば、飛行時間型(TOF)、四重極型、磁場型)が使用され得る。好ましい実施形態において、質量分析は、ESI−磁場型MSまたはMALDI−TOF MSにより行われる。 For mass spectrometry in the method of the present invention, any ionization technique (for example, electrospray (ESI) method, ultrasonic spray (SSI) method, matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) method)) is used in this field. Any mass spectrometric method utilized in can be used. Any mass separation method (for example, time-of-flight type (TOF), quadrupole type, magnetic field type) can be used for mass spectrometry in the method of the present invention. In preferred embodiments, mass spectrometry is performed by ESI-magnetic MS or MALDI-TOF MS.
本明細書において「MALDI−TOF(MS)」とは、Matrix Assisted Laser Desorption Ionization − Time−of−Flight(Mass Spectrometer)の略語である。MALDIとは、田中らによって見いだされ、Hillenkampらによって開発された技法である(Karas M.,Hillenkamp,F.,Anal.Chem.1988,60,2299−2301)。この方法では、試料とマトリクス溶液をモル比で(10−2〜5×10−4):1に混合した後、混合溶液を標的上で乾固し、結晶状態にする。パルスレーザー照射により、大きなエネルギーがマトリクス上に与えられ、(M+H)+、(M+Na)+などの試料由来イオンとマトリクス由来イオンとが脱離する。微量のリン酸緩衝液、Tris緩衝液、グアニジンなどで汚染されていても分析可能である。MALDI−TOF(MS)は、MALDIを利用して飛行時間を元に質量を測定するものである。イオンが一定の加速電圧Vで加速される場合、イオンの質量をm、イオンの速度をv、イオンの電荷数をz、電気素量をe、イオンの飛行時間をtとしたとき、イオンのm/zは、
m/z=2eVt2/L2
で表すことができる。このようなMALDI−TOF測定には、島津/KratosのKOMPACT MALDI II/IIIなどを使用することができる。その測定の際には、製造業者が作成したパンフレットを参照することができる。
In this specification, “MALDI-TOF (MS)” is an abbreviation of Matrix Assisted Laser Deposition Ionization-Time-of-Flight (Mass Spectrometer). MALDI is a technique found by Tanaka et al. And developed by Hillenkamp et al. (Karas M., Hillenkamp, F., Anal. Chem. 1988, 60, 2299-2301). In this method, the sample and the matrix solution are mixed at a molar ratio of (10 −2 to 5 × 10 −4 ): 1, and then the mixed solution is dried on the target to be in a crystalline state. Large energy is given to the matrix by pulse laser irradiation, and sample-derived ions such as (M + H) + and (M + Na) + and matrix-derived ions are desorbed. Even if it is contaminated with a small amount of phosphate buffer, Tris buffer, guanidine, etc., it can be analyzed. MALDI-TOF (MS) measures mass based on time of flight using MALDI. When an ion is accelerated at a constant acceleration voltage V, the ion mass is m, the ion velocity is v, the ion charge number is z, the elementary charge is e, and the ion flight time is t. m / z is
m / z = 2eVt 2 / L 2
Can be expressed as For such MALDI-TOF measurement, Shimadzu / Kratos's KOMPACT MALDI II / III can be used. In the measurement, a pamphlet created by the manufacturer can be referred to.
上述した各種分析方法には、その分析方法に応じた従来公知の各種分析装置を用いることができる。 For the various analysis methods described above, various conventionally known analysis devices according to the analysis method can be used.
(低分子量糖類除去工程)
低分子量糖類を除去する工程においては、高分子量物質の糖鎖部分の構造に影響を与えずに低分子量糖類を除去し得る限り、任意の方法が使用可能である。
(Low molecular weight sugar removal process)
In the step of removing the low molecular weight saccharide, any method can be used as long as the low molecular weight saccharide can be removed without affecting the structure of the sugar chain portion of the high molecular weight substance.
(限外ろ過方法)
本発明の1つの実施態様においては、試料(血清)を限外ろ過することにより、試料中の低分子量糖類(例えば、グルコース)がろ過される。また、限外ろ過により一部の糖タンパク質も除去されて、糖鎖パターンが変化する恐れがあるが、本条件では糖鎖パターンも変化しないことを確認した。
(Ultrafiltration method)
In one embodiment of the present invention, by the sample (serum) ultrafiltration, low molecular weight saccharides in a sample (e.g., glucose) is filtered. Moreover, although some glycoproteins were also removed by ultrafiltration and there was a possibility that the sugar chain pattern might change, it was confirmed that the sugar chain pattern did not change under these conditions.
限外ろ過方法としては、従来公知の限外ろ過方法が使用可能である。 A conventionally known ultrafiltration method can be used as the ultrafiltration method.
好ましくは、分子量3000以下の糖類を除去するように限外ろ過の条件が設定される。 Preferably, the ultrafiltration conditions are set so as to remove sugars having a molecular weight of 3000 or less.
限外ろ過に用いる装置としては、従来公知の任意の限外ろ過装置が使用可能である。 As an apparatus used for the ultrafiltration, any conventionally known ultrafiltration apparatus can be used.
フィルターとしては、限外ろ過に使用可能な任意のろ過膜が使用可能である。したがって、限外ろ過膜が使用可能であり、透析膜も使用可能である。 As the filter, any filtration membrane that can be used for ultrafiltration can be used. Therefore, an ultrafiltration membrane can be used, and a dialysis membrane can also be used.
限外ろ過に用いるフィルターの材料としては、従来公知の任意の材料が使用可能である。例えば、再生セルロース、酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリルなどが使用可能である。再生セルロースの限外ろ過膜が最も好ましい。 Any conventionally known material can be used as a filter material used for ultrafiltration. For example, regenerated cellulose, cellulose acetate, polyethersulfone, polyacrylonitrile and the like can be used. Most preferred is a regenerated cellulose ultrafiltration membrane.
フィルターを通過し得る分子量の上限は、分析の対象となる高分子量物質の分子量と、除去されるべき低分子量糖類の分子量とを勘案して適宜選択することができる。例えば、分析の対象となる高分子量物質の分子量の下限を、フィルターを通過し得る分子量の上限とすることができる。本発明では、通過し得る分子量の上限が1000〜10000となるようなフィルターである。
The upper limit of the molecular weight that can pass through the filter can be appropriately selected in consideration of the molecular weight of the high molecular weight substance to be analyzed and the molecular weight of the low molecular weight saccharide to be removed. For example, the lower limit of the molecular weight of the high molecular weight substance to be analyzed can be set as the upper limit of the molecular weight that can pass through the filter. In this invention, it is a filter from which the upper limit of the molecular weight which can pass is 1000-10000.
(低分子量糖類分解酵素)
低分子量糖類分解酵素としては、低分子量糖類を分解できる任意の酵素が使用できる。好ましくはグルコースオキシダーゼである。グルコースオキシダーゼを用いれば、グルコースを酸化してラクトンにすることが可能である。
(Low molecular weight saccharide-degrading enzyme)
Any enzyme capable of degrading low molecular weight saccharides can be used as the low molecular weight saccharide degrading enzyme. Glucose oxidase is preferable. If glucose oxidase is used, glucose can be oxidized to lactone.
また、グルコースオキシダーゼおよびカタラーゼを合わせて用いてもよい。カタラーゼを併用すれば、グルコースオキシダーゼの反応により生成する過酸化水素を分解することができ、いっそう、グルコースオキシダーゼの反応を促進することができる。 In addition, glucose oxidase and catalase may be used in combination. If catalase is used in combination, hydrogen peroxide produced by the reaction of glucose oxidase can be decomposed, and the reaction of glucose oxidase can be further promoted.
(グルコースオキシダーゼ)
グルコースオキシダーゼ(EC1.1.3.4)は、以下の反応:
β−D−グルコース+O2 → D−グルコノ−δ−ラクトン+H2O2
を触媒する酵素である。
(Glucose oxidase)
Glucose oxidase (EC 1.1.3.4) has the following reaction:
β-D-glucose + O 2 → D-glucono-δ-lactone + H 2 O 2
It is an enzyme that catalyzes.
グルコースオキシダーゼとしてはデオキシン(Penicillium amagasakiense)〔長瀬産業〕及びハイデラーゼ15(Asp.nigar)〔天野製薬〕;等の市販の酵素製剤を使用することができる。 As the glucose oxidase, commercially available enzyme preparations such as deoxyn (Penicillium amagasakienase) [Nagase Sangyo] and Hyderase 15 (Asp. Nigar) [Amano Pharmaceutical]; and the like can be used.
(カタラーゼ)
カタラーゼ(EC1.11.1.6)は、過酸化水素の分解反応:
H2O2 + H2O2 → O2 + 2H2O
を触媒する酵素である。カタラーゼとしては、任意の市販の酵素製剤を使用することができる。
(Catalase)
Catalase (EC 1.11.1.6) is a hydrogen peroxide decomposition reaction:
H 2 O 2 + H 2 O 2 → O 2 + 2H 2 O
It is an enzyme that catalyzes. As the catalase, any commercially available enzyme preparation can be used.
(酵素の使用条件)
試料に酵素を作用させる条件としては、その酵素に応じた任意の公知の条件が使用可能である。温度については、1つの実施態様では、35℃〜40℃であり、好ましい実施態様では、37℃である。反応時間は特に限定されないが、好ましくは、30秒以上であり、より好ましくは1分以上であり、さらに好ましくは、2分以上である。また、反応時間は、好ましくは、3日間以下である。1つの実施態様では、1時間〜3日間であり、好ましい実施態様では、12時間〜2日間である。反応時間が長すぎると、全体の作業時間が長くなる。逆に反応時間が短すぎると、低分子量糖類を充分に分解できない場合がある。
(Enzyme usage conditions)
As conditions for allowing the enzyme to act on the sample, any known conditions corresponding to the enzyme can be used. About temperature, in one embodiment, it is 35 to 40 degreeC, and is 37 degreeC in a preferable embodiment. Although reaction time is not specifically limited, Preferably, it is 30 seconds or more, More preferably, it is 1 minute or more, More preferably, it is 2 minutes or more. The reaction time is preferably 3 days or less. In one embodiment, it is 1 hour to 3 days, and in a preferred embodiment, it is 12 hours to 2 days. If the reaction time is too long, the overall working time becomes longer. Conversely, if the reaction time is too short, the low molecular weight saccharide may not be sufficiently decomposed.
(低分子量糖類捕捉試薬)
低分子量糖類捕捉試薬としては、低分子量糖類を捕捉し得る任意の試薬が使用可能である。このような試薬としては、例えば、糖のアルデヒド基と反応し得る基(例えば、オキシアミノ基、N−アルキルオキシアミノ基、ヒドラジド基およびチオセミカルバジド基)を有する試薬が挙げられる。例えば、L−システインエチルエステル塩酸塩または糖鎖捕捉樹脂が使用可能である。好ましくは、末端にオキシアミノ基を有する樹脂である。
(Low molecular weight sugar capture reagent)
Any reagent capable of capturing low molecular weight saccharides can be used as the low molecular weight saccharide capturing reagent. Examples of such a reagent include a reagent having a group that can react with an aldehyde group of a sugar (for example, an oxyamino group, an N-alkyloxyamino group, a hydrazide group, and a thiosemicarbazide group). For example, L-cysteine ethyl ester hydrochloride or sugar chain capture resin can be used. A resin having an oxyamino group at the terminal is preferable.
糖鎖捕捉樹脂は、従来公知の樹脂に、アルデヒド基と反応し得る基を導入することにより製造することができる。使用され得る樹脂としては例えば、ポリエチレン、エチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート、不飽和ポリエステル、含フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、シリコーン樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン等を用いることができる。これらの樹脂は、必要に応じて、架橋されていてもよい。 The sugar chain-trapping resin can be produced by introducing a group capable of reacting with an aldehyde group into a conventionally known resin. Examples of resins that can be used include polyethylene, ethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyethylene terephthalate, unsaturated polyester, fluorine-containing resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, acrylic resin, poly Acrylonitrile, polystyrene, acetal resin, polycarbonate, polyamide, phenol resin, urea resin, epoxy resin, melamine resin, styrene / acrylonitrile copolymer, acrylonitrile butadiene styrene copolymer, silicone resin, polyphenylene oxide, polysulfone, etc. can be used. . These resins may be cross-linked as necessary.
アルデヒド基と反応し得る基を導入する方法としては、樹脂に置換基を導入する方法として公知の任意の方法を使用することができる。例えば、アルデヒド基と反応し得る基を有するエチレン性不飽和モノマーを上記各種樹脂の不飽和モノマーと共重合させる方法などの方法が可能である。 As a method for introducing a group capable of reacting with an aldehyde group, any known method can be used as a method for introducing a substituent into the resin. For example, a method such as a method of copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer having a group capable of reacting with an aldehyde group with an unsaturated monomer of the above various resins is possible.
得られた糖鎖捕捉樹脂は、任意の形態で使用することができる。1つの実施態様では、粒子の形態とすることができる。糖鎖捕捉樹脂の粒子は、好ましくは、水または有機溶媒中に分散される。糖鎖捕捉樹脂の平均粒径は特に限定されないが、好ましくは0.001ミクロン以上1mm以下であり、より好ましくは0.1ミクロン以上500ミクロン以下である。 The obtained sugar chain-trapping resin can be used in any form. In one embodiment, it can be in the form of particles. The particles of the sugar chain-trapping resin are preferably dispersed in water or an organic solvent. The average particle size of the sugar chain-trapping resin is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 1 mm, more preferably 0.1 to 500 microns.
(低分子量糖類捕捉試薬の使用条件)
試料に低分子量糖類捕捉試薬を作用させる条件としては、その試薬に応じた任意の公知の条件が使用可能である。温度については、1つの実施態様では、35℃〜40℃であり、好ましい実施態様では、37℃である。反応時間は特に限定されないが、好ましくは、30秒以上であり、より好ましくは1分以上であり、さらに好ましくは、2分以上である。また、反応時間は、好ましくは、3日間以下である。1つの実施態様では、1時間〜3日間であり、好ましい実施態様では、12時間〜2日間である。
(Conditions for using low molecular weight saccharide capture reagent)
As conditions for allowing the low-molecular-weight saccharide capturing reagent to act on the sample, any known conditions according to the reagent can be used. About temperature, in one embodiment, it is 35 to 40 degreeC, and is 37 degreeC in a preferable embodiment. Although reaction time is not specifically limited, Preferably, it is 30 seconds or more, More preferably, it is 1 minute or more, More preferably, it is 2 minutes or more. The reaction time is preferably 3 days or less. In one embodiment, it is 1 hour to 3 days, and in a preferred embodiment, it is 12 hours to 2 days.
低分子量糖類捕捉試薬の使用量は、化学量論的に計算され得る。例えば、その試薬が有するアルデヒド基と反応し得る基(例えばオキシアミノ基)1モルに対して、試料中の低分子量糖類が、0.1〜1モルになるように配合することが好ましい。より好ましくは0.2〜0.8モルになるように配合する。 The amount of low molecular weight saccharide capture reagent used can be calculated stoichiometrically. For example, it is preferable to mix so that the low molecular weight saccharide in a sample may be 0.1-1 mol with respect to 1 mol of groups (for example, oxyamino group) which can react with the aldehyde group which the reagent has. More preferably, it mix | blends so that it may become 0.2-0.8 mol.
なお、使用済みの糖類捕捉試薬は、必要に応じて再利用することができる。例えば、糖類捕捉試薬としてオキシアミノ基を有するものを用いた場合には、オキシアミノ基と糖との連結様式(オキシム結合)が酸性に弱い性質を利用して、酸で処理するなどの方法により、糖類捕捉試薬から糖類を切り出して、糖類捕捉試薬を容易に再利用することができる。 The used saccharide capture reagent can be reused as necessary. For example, when a saccharide-capturing reagent having an oxyamino group is used, it is possible to treat with an acid by utilizing the property that the oxyamino group-sugar linkage mode (oxime bond) is weakly acidic. The saccharide capture reagent can be easily reused by cutting out the saccharide from the saccharide capture reagent.
(低分子量糖類を除去した後の測定)
低分子量糖類が除去された試料に対しては、各種の方法を用いて糖鎖解析を行うことができる。糖鎖解析の方法としては、用語「糖鎖解析」について上述したいずれの方法を用いてもよい。
(Measurement after removing low molecular weight sugars)
For samples from which low-molecular-weight sugars have been removed, sugar chain analysis can be performed using various methods. As the method for sugar chain analysis, any of the methods described above for the term “sugar chain analysis” may be used.
糖鎖を有する高分子量物質が、糖鎖部分と糖鎖以外の部分とが結合した化合物である場合には、糖鎖以外の部分を分解して、糖鎖のみを遊離させた後に糖鎖解析を行うことが好ましい。 When the high-molecular-weight substance having a sugar chain is a compound in which a sugar chain part and a part other than a sugar chain are combined, the sugar chain analysis is performed after decomposing the part other than the sugar chain to release only the sugar chain. It is preferable to carry out.
例えば、糖鎖を有する高分子量物質が糖タンパクである場合には、低分子量糖類を除去した後に、糖タンパクのタンパク部分を分解し、そして糖鎖を切り出して遊離させた後に、糖鎖捕捉樹脂により遊離した糖鎖を捕捉して解析することが好ましい。 For example, when the high molecular weight substance having a sugar chain is a glycoprotein, the low molecular weight sugar is removed, the protein portion of the glycoprotein is decomposed, the sugar chain is cut out and released, and then the sugar chain capture resin It is preferable to capture and analyze the released sugar chain.
糖タンパクのタンパク部分を分解する方法としては、任意の方法が可能であり、例えば、タンパク質を分解する酵素を用いることができる。タンパク質を分解する酵素としては、任意のペプチダーゼが使用可能であり、具体例としては、トリプシンおよびキモトリプシンなどが挙げられる。酵素反応の手順としては、例えば、試料を適切な溶媒(例えば、pH8.0のTris緩衝液または重炭酸アンモニウム溶液)に酵素を添加して、その酵素の反応に適切な温度(例えば、37℃)で、その酵素が充分に反応し得る適切な時間(例えば、好ましくは1分間〜3日間、反応速度があまり速くない反応系の場合には例えば1時間〜3日間)反応させることによりタンパク質を分解することができる。 As a method for degrading the protein portion of glycoprotein, any method can be used. For example, an enzyme degrading protein can be used. Any peptidase can be used as an enzyme that degrades protein, and specific examples include trypsin and chymotrypsin. As a procedure of the enzyme reaction, for example, an enzyme is added to an appropriate solvent (for example, a Tris buffer or ammonium bicarbonate solution having a pH of 8.0), and a temperature suitable for the reaction of the enzyme (for example, 37 ° C.). ) In a suitable time that the enzyme can react sufficiently (for example, preferably 1 minute to 3 days, or 1 hour to 3 days in the case of a reaction system in which the reaction rate is not so fast). Can be disassembled.
糖鎖を切り出して遊離させる方法としては、試料中の糖鎖のアルデヒド基を遊離させる任意の方法が可能である。 As a method for cutting out and releasing a sugar chain, any method for releasing an aldehyde group of a sugar chain in a sample is possible.
本明細書において「糖鎖のアルデヒド基を遊離させる」とは、糖鎖または糖鎖含有物質中のアルデヒド基をむき出しにさせることをいう。また、ガラクトースオキシダーゼによるガラクトース残基および6位アルデヒド基の生成、ならびにジオール基の過ヨウ素酸分解によるアルデヒド基の生成も包含する。試料中のアルデヒド基を遊離させることにより、その後、本発明の糖鎖と特異的に相互作用する物質と、その糖鎖または糖鎖含有物質との間の相互作用反応の進行がより容易になる。あるいは、試料中のアルデヒド基を遊離させる条件に試料を曝すことにより、糖鎖含有物質中の糖鎖のみを分離して濃縮、精製または分析などを行うことができ、そのような状態が所望される場合、有利であり得る。 In this specification, “releasing an aldehyde group of a sugar chain” means that an aldehyde group in a sugar chain or a sugar chain-containing substance is exposed. Moreover, the production | generation of the galactose residue and 6th-position aldehyde group by galactose oxidase, and the production | generation of the aldehyde group by periodate decomposition of a diol group are also included. By releasing the aldehyde group in the sample, the interaction reaction between the substance that specifically interacts with the sugar chain of the present invention and the sugar chain or the sugar chain-containing substance becomes easier. . Alternatively, by exposing the sample to conditions that liberate aldehyde groups in the sample, it is possible to separate, concentrate, purify, or analyze only the sugar chains in the sugar chain-containing substance, and such a state is desired. May be advantageous.
そのような試料中のアルデヒド基を遊離させるための条件としては、例えば、酵素処理および/または化学法による供プロトン反応が挙げられるがそれらに限定されない。そのような酵素処理としては、例えば、N−グリコシダーゼ(例えば、Flavobacterium meningosepticum由来の酵素をE.coli中で発現させたもの)、グリコペプチダーゼA(アーモンド)などの糖鎖遊離酵素により処理が挙げられるがそれに限定されない。本発明において用いられるこのような酵素には、植物、酵母、かび由来のグルコシダーゼ、好ましくはフラボバクテリウム由来のN−グルコシダーゼが包含されるがそれらに限定されない。化学法としては、例えば、ヒドラジン分解(液相または気相)が挙げられるがそれに限定されない。ヒドラジン分解では、例えば、試料(例えば、200〜1000μgの糖タンパク質含有試料)を凍結乾燥し(ネジ口バイアルまたはネジ口試験管を使用)、無水ヒドラジン(例えば、100〜200μlを加えて100℃で数時間ないし十数時間加熱する(例えば、ドライブロックヒーターまたはオーブンを使用)。その後、トルエンを数滴加え、デシケーターに試料バイアルを入れ、冷却トラップを付けた真空ポンプで数時間以上減圧しヒドラジンを共沸留去する。この共沸留去を数回繰り返し、ヒドラジンを完全に留去することによって、ヒドラジン分解が達成され、所望の糖鎖が分離される。 Examples of conditions for liberating aldehyde groups in such a sample include, but are not limited to, proton treatment by enzyme treatment and / or chemical methods. Examples of such enzyme treatment include treatment with a sugar chain free enzyme such as N-glycosidase (for example, an enzyme derived from Flavobacterium meningosepticum expressed in E. coli), glycopeptidase A (almond) and the like. Is not limited to this. Such enzymes used in the present invention include, but are not limited to, glucosidases derived from plants, yeasts and fungi, preferably N-glucosidases derived from Flavobacterium. Examples of the chemical method include, but are not limited to, hydrazine decomposition (liquid phase or gas phase). In hydrazine degradation, for example, a sample (for example, a sample containing 200 to 1000 μg of glycoprotein) is lyophilized (using a screw cap vial or a screw cap test tube), and anhydrous hydrazine (for example, 100 to 200 μl is added at 100 ° C. Heat for several hours to several tens of hours (eg, using a drive lock heater or oven), then add a few drops of toluene, place the sample vial in a desiccator, and depressurize with a vacuum pump with a cooling trap for several hours to remove hydrazine. The azeotropic distillation is repeated several times, and the hydrazine decomposition is achieved by completely distilling off the hydrazine, and the desired sugar chain is separated.
具体的な手順としては例えば、試料に適切な酵素(例えば、N−グリコシダーゼ)を添加し、適切な温度(例えば、37度)で適切な時間(例えば、30秒間〜1日間)反応させることにより糖鎖が切り出される。 As a specific procedure, for example, an appropriate enzyme (for example, N-glycosidase) is added to a sample and reacted at an appropriate temperature (for example, 37 degrees) for an appropriate time (for example, 30 seconds to 1 day). Sugar chains are cut out.
このようにして切り出されて遊離した糖鎖は、そのまま解析装置(例えば、液体クロマトグラフィーおよび質量分析)により解析してもよいが、例えば、糖鎖捕捉樹脂により捕捉した後に解析することが好ましい。糖鎖捕捉樹脂としては、上記低分子量糖類捕捉試薬に関して説明した任意の糖鎖捕捉樹脂が使用可能である。 The sugar chain thus cut out and released may be directly analyzed by an analysis device (for example, liquid chromatography and mass spectrometry). For example, it is preferably analyzed after being captured by a sugar chain capturing resin. As the sugar chain-trapping resin, any sugar chain-trapping resin described for the low molecular weight saccharide-trapping reagent can be used.
(本明細書において用いられる一般技術)
なお、本明細書において使用される技術は、そうではないと具体的に記載しない限り、当該分野の技術範囲内にある、マイクロフルイディクス、微細加工、有機化学、生化学、遺伝子工学、分子生物学、微生物学、遺伝学および関連する分野における周知慣用技術を使用し得る。そのような技術は、例えば、以下に列挙した文献および本明細書において他の場所おいて引用した文献においても十分に説明されている。
(General techniques used in this specification)
Unless otherwise specifically stated, the techniques used in this specification are within the technical scope of the relevant field, such as microfluidics, microfabrication, organic chemistry, biochemistry, genetic engineering, molecular biology. Well known and conventional techniques in science, microbiology, genetics and related fields may be used. Such techniques are well described, for example, in the documents listed below and in references cited elsewhere herein.
本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Maniatis,T.et al.(1989).Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001);Ausubel,F.M.,et al.eds,Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Inc.,NY,10158(2000);Innis,M.A.(1990).PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press;Innis,M.A.et al.(1995).PCR Strategies,Academic Press;Sninsky,J.J.et al.(1999).PCR Applications:Protocols for Functional Genomics,Academic Press;Gait,M.J.(1985).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press;Gait,M.J.(1990).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press;Eckstein,F.(1991).Oligonucleotides and Analogues:A Practical Approac ,IRL Press;Adams,R.L.et al.(1992).The Biochemistry of the Nucleic Acids,Chapman & Hall;Shabarova,Z.et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids,Weinheim;Blackburn,G.M.et al.(1996).Nucleic Acids in Chemistry and Biology,Oxford University Press;Hermanson,G.T.(1996).Bioconjugate Techniques,Academic Press;Method in Enzymology 230、242、247、Academic Press、1994;別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997;畑中、西村ら、糖質の科学と工学、講談社サイエンティフィク、1997;糖鎖分子の設計と生理機能 日本化学会編、学会出版センター、2001などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。 Molecular biological techniques, biochemical techniques, and microbiological techniques used herein are well known and commonly used in the art, and are described in, for example, Maniatis, T. et al. et al. (1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor and its 3rd Ed. (2001); Ausubel, F .; M.M. , Et al. eds, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Inc. NY, 10158 (2000); Innis, M .; A. (1990). PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; A. et al. (1995). PCR Strategies, Academic Press; Sinsky, J. et al. J. et al. et al. (1999). PCR Applications: Protocols for Functional Genomics, Academic Press; Gait, M .; J. et al. (1985). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Gait, M .; J. et al. (1990). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein, F .; (1991). Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approc, IRL Press; Adams, R .; L. et al. (1992). The Biochemistry of the Nucleic Acids, Chapman &Hall; Shabarova, Z. et al. et al. (1994). Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids, Weinheim; Blackburn, G .; M.M. et al. (1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology, Oxford University Press; Hermanson, G .; T.A. (1996). Bioconjugate Technologies, Academic Press; Method in Enzymology 230, 242, 247, Academic Press, 1994; Separate Experimental Medicine “Methods for Gene Introduction & Expression Analysis” Yodosha, 1997; Hatanaka, Nishimura et al., Carbohydrate Science and Engineering, Kodansha Scientific, 1997; Design and Physiological Function of Glycomolecules, is described in the Chemical Society of Japan, Japan Society for Publication Press, 2001, etc., and these are relevant for reference (may be all) in this specification. Incorporated.
<実施例1>
ヒト血清を100mM NH4HCO3で10倍希釈し、遠心式フィルターユニット(Microcon YM−10 Centrifugal Filter Device、分画分子量10,000)を用いて限外ろ過を行った。ろ過されずに残った未透過物の画分(Retentate)を回収し、グルコース測定キットを用いてグルコース量を測定したところ、ろ過前の3.4%であり、限外ろ過によりグルコースが除去されたことが確認された。
<Example 1>
Human serum was diluted 10-fold with 100 mM NH 4 HCO 3 and ultrafiltered using a centrifugal filter unit (Microcon YM-10 Centrifugal Filter Device, molecular weight cut-off 10,000). The fraction of unpermeated material remaining without filtration (Retentate) was collected, and the amount of glucose was measured using a glucose measurement kit. It was 3.4% before filtration, and glucose was removed by ultrafiltration. It was confirmed that
Retentate画分につき、酵素処理により糖タンパク質から糖鎖を切り出し、糖鎖捕捉粒子を用いて糖鎖捕捉実験を行った。 For the Retentate fraction, a sugar chain was cut out from the glycoprotein by enzyme treatment, and a sugar chain capturing experiment was performed using sugar chain capturing particles.
糖鎖捕捉粒子は、以下のとおりに調製した。すなわち、糖鎖捕捉分子15mgとPCPDA 45.0mgをクロロホルム10mLに溶かして混合し、濃縮後、水40mLを加え、85℃で10分加熱、その後40分間超音波照射することにより、ベクシル化した。氷上で10分間冷却後、孔径0.45μmのフィルターでろ過し、アルゴンガスを流しながら氷上でUV(254nm)を2時間照射することにより、重合させた。これを、孔径0.45μmのフィルターでろ過したもの36mLを、55℃で3時間遠心濃縮し、400μLとした。 The sugar chain-trapping particles were prepared as follows. That is, 15 mg of a sugar chain-trapping molecule and 45.0 mg of PCPDA were dissolved in 10 mL of chloroform and mixed. After concentration, 40 mL of water was added, heated at 85 ° C. for 10 minutes, and then irradiated with ultrasonic waves for 40 minutes to be hexylated. After cooling on ice for 10 minutes, the mixture was filtered with a filter having a pore size of 0.45 μm and polymerized by irradiating with UV (254 nm) on ice for 2 hours while flowing argon gas. This was filtered with a filter having a pore size of 0.45 μm, and 36 mL was centrifuged at 55 ° C. for 3 hours to obtain 400 μL.
対照として、限外ろ過未処理の血清についても、同様に行った。捕捉した糖鎖を遊離させ、MSを測定したところ、限外ろ過未処理のサンプルについては、MSのピークは全く観測されなかったが、限外ろ過後のサンプルでは、図1に示すように、糖鎖由来のMSピークが観測された。従って、血清中の糖タンパク質糖鎖の捕捉において、グルコースの除去が有効であることが確認された。 As a control, the same procedure was performed for unfiltered serum. When the captured sugar chain was released and MS was measured, no peak of MS was observed for the unfiltered sample, but in the sample after ultrafiltration, as shown in FIG. An MS peak derived from a sugar chain was observed. Therefore, it was confirmed that removal of glucose is effective in capturing glycoprotein sugar chains in serum.
また、同様に限外ろ過によってグルコースを除去した血清につき、糖タンパク質の糖鎖パターンを分析した。まず、限外ろ過により、タンパク質の漏れや吸着がないことを確認するため、Retentate画分及びろ過されたFiltrate画分につき、SDS−PAGEを行った。結果を図2に示す。Retentate画分は、限外ろ過前の血清と同様の泳動パターンを示し、Filtrate画分には、タンパク質は認められなかった。次に、各画分につき、酵素処理により糖タンパク質から糖鎖を切り出し、その糖鎖をゲルろ過により精製、2−アミノピリジンで蛍光標識し、ODSカラムを用いてHPLC分析を行った。得られたクロマトグラムを図3A〜3Cに示す。また、限外ろ過未処理の血清と限外ろ過後のRetentate画分について、糖鎖パターンの比較(全ピークに対する各ピークの面積比)を図4に示す。Filtrate画分には糖鎖は検出されず、また、限外ろ過による糖鎖パターンの変化も認められなかった。 Similarly, the sugar chain pattern of glycoprotein was analyzed for serum from which glucose was removed by ultrafiltration. First, in order to confirm that there is no protein leakage or adsorption by ultrafiltration, SDS-PAGE was performed on the Retentate fraction and the filtered Filrate fraction. The results are shown in FIG. The Retentate fraction showed the same migration pattern as that of the serum before ultrafiltration, and no protein was observed in the Filtrate fraction. Next, for each fraction, a sugar chain was cut out from the glycoprotein by enzyme treatment, the sugar chain was purified by gel filtration, fluorescently labeled with 2-aminopyridine, and subjected to HPLC analysis using an ODS column. The obtained chromatograms are shown in FIGS. In addition, FIG. 4 shows a comparison of sugar chain patterns (area ratio of each peak to all peaks) for ultrafiltration-untreated serum and the retentate fraction after ultrafiltration. No sugar chain was detected in the Filtrate fraction, and no change in sugar chain pattern due to ultrafiltration was observed.
以上のことから、限外ろ過による血清中グルコース除去は、糖タンパク質由来の糖鎖パターンに影響を与えずに、糖鎖捕捉の効率を上げた。 From the above, removal of glucose in serum by ultrafiltration increased the efficiency of sugar chain capture without affecting the sugar chain pattern derived from glycoprotein.
<参考例1>
ヒト血清にグルコースオキシダーゼ及びカタラーゼを添加したサンプル、及びヒト血清にグルコースオキシダーゼのみを添加したサンプルを調製し、37℃でインキュベートした。0〜30分後の反応液につき、オルシノール−硫酸法を用いて糖を定量し、グルコースの残存率を求めた。結果を図5に示す。血清中グルコースが、グルコースオキシダーゼにより減少したことが確認された。
< Reference Example 1 >
A sample in which glucose oxidase and catalase were added to human serum and a sample in which only glucose oxidase was added to human serum were prepared and incubated at 37 ° C. With respect to the reaction solution after 0 to 30 minutes, the sugar was quantified using the orcinol-sulfuric acid method, and the residual ratio of glucose was determined. The results are shown in FIG. It was confirmed that serum glucose was decreased by glucose oxidase.
<参考例2>
ヒト血清1mL当たり、L−システインエチルエステル塩酸塩 3mgを加え、37℃で一晩振とうさせた。反応前後のグルコース量につき、グルコース測定キットを用いて測定し、残存率を求めた。結果を表1に示す。
< Reference Example 2 >
3 mL of L-cysteine ethyl ester hydrochloride was added per 1 mL of human serum, and the mixture was shaken overnight at 37 ° C. The amount of glucose before and after the reaction was measured using a glucose measurement kit, and the residual rate was determined. The results are shown in Table 1.
<参考例3>
10mg/mLグルコース溶液1mLに、糖鎖捕捉樹脂 1gを加え、37℃で一晩振とうさせた。反応前後のグルコース量につき、グルコース測定キットを用いて測定し、残存率を求めた。用いた樹脂の構造及び結果を表2に示す。
< Reference Example 3 >
1 g of a sugar chain-trapping resin was added to 1 mL of a 10 mg / mL glucose solution and shaken overnight at 37 ° C. The amount of glucose before and after the reaction was measured using a glucose measurement kit, and the residual rate was determined. Table 2 shows the structure and results of the resins used.
グルコースが糖鎖捕捉樹脂と反応し、減少したことが確認された。 It was confirmed that glucose reacted with the sugar chain-trapping resin and decreased.
本発明は、上述した構成であるので、血清のような試料中の糖鎖を有する高分子量物質の分析に非常に有効である。 Since the present invention has the above-described configuration, it is very effective for analyzing a high molecular weight substance having a sugar chain in a sample such as serum.
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.
Claims (2)
前記試料が血清であり、前記糖鎖を有する高分子量物質が糖鎖を有する糖タンパクであり、前記限外ろ過に使用されるフィルターを通過できる分子量の上限が3000〜10000の間であることを特徴とする、試料から低分子量糖類を除去する方法。 In the pretreatment of capturing a sugar chain of a sample containing a high molecular weight substance having a sugar chain and a low molecular weight saccharide with a capture resin for the sugar chain , removing the low molecular weight saccharide from the sample by ultrafiltration of the sample,
The sample is serum, the high molecular weight substance having a sugar chain is a glycoprotein having a sugar chain, and the upper limit of the molecular weight that can pass through the filter used for the ultrafiltration is between 3000 and 10,000. A method for removing low molecular weight sugars from a sample, characterized.
1)請求項1記載の糖鎖を有する試料から低分子量糖類を除去する工程、および
2)低分子量糖類が除去された試料を用いて糖鎖解析を行う工程
を包含することを特徴とする、糖鎖を有する高分子量物質と低分子量糖類とを含有する試料から該糖鎖を解析する方法。 The following steps:
1) a step of removing low molecular weight saccharides from a sample having a sugar chain according to claim 1, and 2) a step of performing a sugar chain analysis using a sample from which low molecular weight saccharides have been removed, A method for analyzing a sugar chain from a sample containing a high molecular weight substance having a sugar chain and a low molecular weight sugar.
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