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JP6202486B2 - Iron oxide-protein complex, kit for immobilizing an object to iron oxide via a protein binding to iron oxide, and use thereof - Google Patents
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JP6202486B2 - Iron oxide-protein complex, kit for immobilizing an object to iron oxide via a protein binding to iron oxide, and use thereof - Google Patents

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Description

本発明は、タンパク質が酸化鉄に固定化されてなる酸化鉄−タンパク質複合体、酸化鉄に結合するタンパク質を介して対象物を酸化鉄へ固定化するためのキット、およびその利用に関する。   The present invention relates to an iron oxide-protein complex in which a protein is immobilized on iron oxide, a kit for immobilizing an object on iron oxide via a protein that binds to iron oxide, and use thereof.

タンパク質、核酸、抗体等の複数種類の物質を含有する試料から目的の物質を単離する方法として、かかる目的の物質を支持体に固定化して単離する方法が知られている。かかる支持体としては、酸化ケイ素(シリカ)、金属(例えば、金、銀、鉄等)等の微粒子が用いられている(特許文献1および特許文献2)。   As a method for isolating a target substance from a sample containing a plurality of types of substances such as proteins, nucleic acids, and antibodies, a method for isolating the target substance by immobilizing it on a support is known. As such a support, fine particles such as silicon oxide (silica), metal (for example, gold, silver, iron, etc.) are used (Patent Document 1 and Patent Document 2).

目的の物質が固定化された支持体の回収方法としては、遠心分離法が一般的であるが、支持体として磁性を有している微粒子(以下、「磁性支持体」と称する。)を用いる場合は、かかる磁性支持体を磁場に捕捉させることによって回収することが可能である。遠心分離法では、支持体と同時に夾雑物も沈殿してしまうため、目的の物質のみを回収することは容易ではない。これに対して、磁性支持体を磁場に捕捉させて回収する方法では、支持体のみを回収することができるので、目的の物質のみを容易に、かつ純度高く回収することができる。   As a method for recovering the support on which the target substance is immobilized, a centrifugal method is generally used, but fine particles having magnetism (hereinafter referred to as “magnetic support”) are used as the support. In some cases, such magnetic support can be recovered by capturing it in a magnetic field. In the centrifugal separation method, impurities are precipitated at the same time as the support, so that it is not easy to recover only the target substance. On the other hand, in the method of collecting the magnetic support by capturing it in the magnetic field, only the support can be recovered, so that only the target substance can be recovered easily and with high purity.

また、磁性支持体は、磁場を操作するだけで、液中での凝集、分散、または移動が可能である。このように、磁性支持体は、自動化プロセスに適しており、磁性を有さない支持体では実現不可能な種々のアプリケーションに利用できる可能性があることから注目を集めている。   Further, the magnetic support can be aggregated, dispersed, or moved in the liquid only by manipulating the magnetic field. Thus, magnetic supports are attracting attention because they are suitable for automated processes and may be used in a variety of applications that are not feasible with non-magnetic supports.

磁性支持体は、一般に、鉄、ニッケル、コバルト等から形成されるが、中でも、鉄は強い磁性を有しており、その酸化物である酸化鉄(例えば、マグネタイト)は液中で安定に存在し得るため、磁性支持体として広く利用されている。   The magnetic support is generally formed from iron, nickel, cobalt, etc. Among them, iron has strong magnetism, and its oxide iron oxide (eg, magnetite) is present stably in the liquid. Therefore, it is widely used as a magnetic support.

ここで、従来、酸化鉄微粒子を支持体として用いる場合、酸化鉄微粒子に目的の物質を固定化するためには、酸化鉄微粒子の表面を特定の重合体で被覆するか、または酸化鉄微粒子の表面に特定の官能基を導入する必要がある。   Here, conventionally, when iron oxide fine particles are used as a support, in order to immobilize a target substance on the iron oxide fine particles, the surface of the iron oxide fine particles is coated with a specific polymer, or the iron oxide fine particles It is necessary to introduce a specific functional group on the surface.

例えば、特許文献1には、酸化鉄等のナノ粒子を核酸マトリクス上に固定化するために、1つ目のドメインでナノ粒子の表面に結合し、2つ目のドメインで核酸に結合するような二官能性タンパク質を設計し、さらに、かかる二官能性タンパク質が付着するように機能化された単層膜によってナノ粒子をコーティングすることが開示されている。   For example, in Patent Document 1, in order to immobilize nanoparticles such as iron oxide on a nucleic acid matrix, the first domain binds to the surface of the nanoparticle and the second domain binds to the nucleic acid. It is disclosed that a bifunctional protein is designed and the nanoparticles are coated with a monolayer that is functionalized to attach such a bifunctional protein.

特表2006−505253号公報(2006年 2月16日公表)JP 2006-505253 Gazette (announced February 16, 2006) 国際公開第2007/055288号パンフレット(2007年 5月18日公開)International Publication No. 2007/055288 pamphlet (published on May 18, 2007)

上述したように、従来技術では、酸化鉄微粒子を支持体として用いる場合、酸化鉄微粒子に目的の物質を固定化するためには、少なくとも酸化鉄微粒子の表面処理という煩雑な操作が必要である。このため、かかる酸化鉄微粒子を調製するためのコストと手間とを要するという課題を有している。   As described above, in the prior art, when iron oxide fine particles are used as a support, in order to immobilize the target substance on the iron oxide fine particles, at least a complicated operation of surface treatment of the iron oxide fine particles is required. For this reason, it has the subject that the cost and labor for preparing this iron oxide fine particle are required.

そこで、酸化鉄に対して強い結合力で直接結合し得るタンパク質を利用することができれば、酸化鉄微粒子を何ら表面処理することなく、酸化鉄微粒子上に直接、目的の物質を固定化することが可能となる。しかしながら、酸化鉄に対して直接結合可能なタンパク質は過去に報告されていない。   Therefore, if a protein that can directly bind to iron oxide with a strong binding force can be used, the target substance can be directly immobilized on the iron oxide fine particles without any surface treatment of the iron oxide fine particles. It becomes possible. However, no protein capable of directly binding to iron oxide has been reported in the past.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、酸化鉄に対して何ら表面処理をすることなく所望の物質を固定化することが可能な酸化鉄−タンパク質複合体を提供すること、並びに当該酸化鉄−タンパク質複合体の利用を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is an iron oxide-protein complex capable of immobilizing a desired substance without any surface treatment of iron oxide. As well as the utilization of the iron oxide-protein complex.

発明者らは、これまでに、シリカ(二酸化ケイ素,SiO)に強く結合するタンパク質(L2;Si−tag,SBP)を見出している。Si−tagは、表面の修飾処理をしていないシリコン基板やガラスに直接結合し得る。このため、Si−tagと目的とするタンパク質との融合タンパク質を作製すれば、Si−tagをシリコン基板やガラス表面に対する接着分子として機能させることによって、目的のタンパク質をシリコン基板やガラス表面上に固定化することができる(特許文献2)。 The inventors have found a protein (L2; Si-tag, SBP) that binds strongly to silica (silicon dioxide, SiO 2 ). Si-tag can be directly bonded to a silicon substrate or glass whose surface is not modified. For this reason, if a fusion protein of Si-tag and the target protein is prepared, the target protein is immobilized on the silicon substrate or the glass surface by allowing the Si-tag to function as an adhesion molecule to the silicon substrate or the glass surface. (Patent Document 2).

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、シリカに強く結合するタンパク質として本発明者らが見出したSi−tagタンパク質が、酸化鉄に対しても強い結合能を有していることを初めて見出し、かかる新規知見に基づいて本発明を完成させるに至った。上述したように、酸化鉄に対して直接、しかも強く結合可能なタンパク質は過去に報告されていない。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the Si-tag protein found by the present inventors as a protein that strongly binds to silica has a strong binding ability to iron oxide. The present invention was found for the first time, and the present invention was completed based on such new findings. As described above, no protein capable of directly and strongly binding to iron oxide has been reported in the past.

すなわち、本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体は、タンパク質が、表面修飾されていない酸化鉄に固定化されてなる酸化鉄−タンパク質複合体であり、
当該タンパク質は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において上記酸化鉄に結合し得るタンパク質であることを特徴としている。
That is, the iron oxide-protein complex according to the present invention is an iron oxide-protein complex in which a protein is immobilized on iron oxide that is not surface-modified,
The protein is characterized by being a protein capable of binding to the iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate.

上記タンパク質は、酸化鉄結合ドメインを少なくとも含んでいるタンパク質であればよい。   The protein may be a protein containing at least an iron oxide binding domain.

本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体では、上記タンパク質は、以下の(a)または(b)のタンパク質であり得る:
(a)配列番号1に示すアミノ酸配列からなるタンパク質;
(b)配列番号1に示すアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加されたアミノ酸配列からなり、且つ2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質。
In the iron oxide-protein complex according to the present invention, the protein may be the following protein (a) or (b):
(A) a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted and / or added, and at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate A protein that can bind to iron oxide under heating conditions.

本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体では、上記タンパク質は、対象物に吸着可能な部位を有しているタンパク質であり得る。   In the iron oxide-protein complex according to the present invention, the protein may be a protein having a site that can be adsorbed to an object.

本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体では、上記タンパク質は、免疫グロブリンに結合するタンパク質を少なくとも一部分として含んでいるタンパク質であり得る。   In the iron oxide-protein complex according to the present invention, the protein may be a protein containing at least part of a protein that binds to an immunoglobulin.

本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体では、上記酸化鉄は、磁性を有しているものであり得る。   In the iron oxide-protein complex according to the present invention, the iron oxide may be magnetic.

本発明にかかる対象物を酸化鉄に固定化するためのキットは、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質を少なくとも含んでいることを特徴としている。   The kit for immobilizing an object according to the present invention on iron oxide contains at least a protein capable of binding to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. It is characterized by.

本発明にかかる対象物を酸化鉄に固定化する方法は、本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体と、対象物とを接触させる工程を包含していることを特徴としている。   A method for immobilizing an object according to the present invention on iron oxide includes a step of bringing the iron oxide-protein complex according to the present invention into contact with the object.

本発明にかかる対象物の回収方法は、本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体と、対象物とを接触させる第1工程と、
当該第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体を回収する第2工程と、
を包含していることを特徴としている。
The method for recovering an object according to the present invention includes a first step of bringing the iron oxide-protein complex according to the present invention into contact with the object,
A second step of recovering the iron oxide-protein complex that has undergone the first step;
It is characterized by including.

本発明にかかる対象物の回収方法では、上記酸化鉄は、磁性を有しているものであり、
上記第2工程では、上記第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体を磁場に捕捉させることによって当該酸化鉄−タンパク質複合体を回収することが好ましい。
In the method for recovering an object according to the present invention, the iron oxide has magnetism,
In the second step, it is preferable to collect the iron oxide-protein complex by capturing the iron oxide-protein complex that has undergone the first step in a magnetic field.

本発明にかかる目的の細胞を死滅させる方法は、本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体と、目的の細胞とを接触させる第1工程と、
上記第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体に交流磁場を印加して、当該酸化鉄−タンパク質複合体を加熱する第2工程と、
を包含し、
上記酸化鉄は、磁性を有しているものであることを特徴としている。
A method for killing a target cell according to the present invention includes a first step of bringing the iron oxide-protein complex according to the present invention into contact with the target cell,
A second step of heating the iron oxide-protein complex by applying an alternating magnetic field to the iron oxide-protein complex after the first step;
Including
The iron oxide is characterized by having magnetism.

本発明にかかる対象物を酸化鉄に固定化する方法は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質を、表面修飾されていない酸化鉄に固定化させる工程と、
対象物を、上記タンパク質に固定化させる工程と、
を包含することを特徴としている。
In the method for immobilizing an object according to the present invention on iron oxide, a protein capable of binding to iron oxide under conditions of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate is oxidized without surface modification. A process of fixing to iron;
Immobilizing an object on the protein;
It is characterized by including.

本発明は、発明者らが初めて見出した酸化鉄に対して直接結合し得るタンパク質を介して対象物を酸化鉄に固定化することによって、従来法で必要とされていた酸化鉄の表面修飾処理を何ら行うことなく酸化鉄に対象物を容易に固定化することができるという効果を奏する。   The present invention is a surface modification treatment of iron oxide, which is required in the conventional method, by immobilizing an object on iron oxide via a protein that can be directly bound to iron oxide, which the inventors have found for the first time. There is an effect that the object can be easily fixed to the iron oxide without performing any of the above.

さらには、かかるタンパク質は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下という、通常、タンパク質が変性する過酷な条件下においても酸化鉄に対する結合能を維持し得る。すなわち、かかるタンパク質は、酸化鉄に対して強力な結合能を有している。このため、本発明に係る酸化鉄−タンパク質複合体は種々の操作を経た後も安定的に使用することができる。また、本発明によれば、対象物を酸化鉄に容易且つ強力に固定化することができるという効果を奏する。よって、本発明によれば、対象物の回収および目的の細胞を死滅させることを容易に行うことができる。   Furthermore, such a protein can maintain its ability to bind to iron oxide even under harsh conditions where the protein is denatured, usually under conditions of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. That is, such a protein has a strong binding ability to iron oxide. For this reason, the iron oxide-protein complex according to the present invention can be stably used even after various operations. Moreover, according to this invention, there exists an effect that a target object can be fixed to iron oxide easily and strongly. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily collect an object and kill a target cell.

本発明に係る酸化鉄−タンパク質複合体の構成の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an example of a structure of the iron oxide-protein complex concerning this invention. シリカ粒子または酸化鉄粒子に固定化したSi−tagの安定性をSDS−PAGEによって比較した結果を表す図である。It is a figure showing the result of having compared stability of Si-tag fix | immobilized to the silica particle or the iron oxide particle by SDS-PAGE. 抗体を固定化した酸化鉄粒子を用いたH−FABPの検出結果を表す図である。It is a figure showing the detection result of H-FABP using the iron oxide particle which fix | immobilized the antibody.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上、B以下」を意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and can be implemented in a mode in which various modifications are made within the described range. Moreover, all the academic literatures and patent literatures described in this specification are incorporated herein by reference. Unless otherwise specified in this specification, “A to B” indicating a numerical range means “A or more and B or less”.

〔1.酸化鉄−タンパク質複合体〕
本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体(以下、「本発明の酸化鉄−タンパク質複合体」または「本発明の複合体」ともいう。)は、タンパク質が、表面修飾されていない酸化鉄に固定化されてなり、当該タンパク質は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において上記酸化鉄に結合し得るタンパク質(以下、「酸化鉄結合タンパク質」と称する。)である構成である。
[1. (Iron oxide-protein complex)
The iron oxide-protein complex according to the present invention (hereinafter also referred to as “the iron oxide-protein complex of the present invention” or “the complex of the present invention”) is immobilized on iron oxide that is not surface-modified. The protein is a protein that can bind to the iron oxide under the conditions of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate (hereinafter referred to as “iron oxide-binding protein”). It is a certain configuration.

上記「タンパク質が、表面修飾されていない酸化鉄に固定化され」とは、表面修飾されていない酸化鉄に、酸化鉄結合タンパク質が結合または吸着されていることが意図される。   The above “protein is immobilized on iron oxide that is not surface-modified” means that the iron oxide-binding protein is bound or adsorbed to iron oxide that is not surface-modified.

また、上記「表面修飾されていない酸化鉄」とは、酸化鉄に目的の物質を固定化するために従来施されていた表面修飾(例えば、酸化鉄表面の特定の重合体での被覆、酸化鉄表面への特定の官能基の導入等)がなされていない酸化鉄をいう。なお、本明細書においては、「表面修飾されていない酸化鉄」を、単に「酸化鉄」と記載する場合もある。   Moreover, the above-mentioned “iron oxide not surface-modified” means surface modification (for example, coating with a specific polymer on the surface of iron oxide, oxidation, etc.) conventionally performed to fix the target substance to iron oxide. This refers to iron oxide that has not been subjected to the introduction of specific functional groups onto the iron surface. In the present specification, “iron oxide not surface-modified” may be simply referred to as “iron oxide”.

なお、本明細書において、用語「タンパク質」は、「ポリペプチド」または「ペプチド」と交換可能に使用される。「タンパク質」には、タンパク質の部分断片(フラグメント)が含まれるものとする。また、「タンパク質」には、融合タンパク質が含まれるものとする。   In the present specification, the term “protein” is used interchangeably with “polypeptide” or “peptide”. “Proteins” include partial fragments of proteins. The “protein” includes a fusion protein.

上記「酸化鉄」としては、例えば、酸化鉄(II)(FeO)(酸化第一鉄ともいう)、酸化二鉄(III)鉄(II)(Fe)(四酸化三鉄ともいう)、α−酸化鉄(III)(α−Fe)(α−酸化第二鉄または三酸化二鉄ともいう)、β−酸化鉄(III)(β−Fe)(β−酸化第二鉄または三酸化二鉄ともいう)、γ−酸化鉄(III)(γ−Fe)(γ−酸化第二鉄または三酸化二鉄ともいう)、ε−酸化鉄(III)(ε−Fe)(ε−酸化第二鉄または三酸化二鉄ともいう)等を挙げることができる。本発明の複合体において、上記「酸化鉄」は、1種の酸化鉄を単独で含有していてもよく、複数種の酸化鉄を組み合わせて含有していてもよい。また、上記「酸化鉄」は、その他の元素を含有していてもよい。酸化鉄以外の元素は特に限定されない。 Examples of the “iron oxide” include iron oxide (II) (FeO) (also referred to as ferrous oxide), diiron (III) oxide (II) (Fe 3 O 4 ) (also referred to as triiron tetroxide). ), Α-iron (III) oxide (α-Fe 2 O 3 ) (also referred to as α-ferric oxide or ferric trioxide), β-iron (III) oxide (β-Fe 2 O 3 ) (β -Also referred to as ferric oxide or ferric trioxide), γ-iron (III) oxide (γ-Fe 2 O 3 ) (also referred to as γ-ferric oxide or ferric trioxide), ε-iron oxide ( III) (ε-Fe 2 O 3 ) (also referred to as ε-ferric oxide or ferric trioxide). In the composite of the present invention, the “iron oxide” may contain one kind of iron oxide alone, or may contain plural kinds of iron oxides in combination. The “iron oxide” may contain other elements. Elements other than iron oxide are not particularly limited.

本発明の複合体では、上記「酸化鉄」は、磁性を有しているものであることが好ましい。かかる酸化鉄としては、磁性を有していれば特に限定されないが、具体的には、例えば、酸化二鉄(III)鉄(II)(Fe,マグネタイト)、γ−酸化鉄(III)(γ−Fe,マグヘマイト)等を挙げることができる。本発明の複合体において、上記「酸化鉄」は、これらの磁性を有している酸化鉄を、1種を単独で含有していてもよく、複数種を組み合わせて含有していてもよい。 In the composite of the present invention, the “iron oxide” preferably has magnetism. Such iron oxide is not particularly limited as long as it has magnetism. Specifically, for example, diiron (III) oxide (II) (Fe 3 O 4 , magnetite), γ-iron oxide (III) ) (Γ-Fe 2 O 3 , maghemite) and the like. In the composite of the present invention, the “iron oxide” may contain one kind of these iron oxides having magnetism, or may contain a plurality of kinds in combination.

本発明の複合体において、上記「酸化鉄」が磁性を有している酸化鉄を含有しているものである場合は、本発明の複合体を磁場(例えば、磁石によって形成される磁場)に捕捉させて回収することができる。その結果、夾雑物を混入させることなく本発明の複合体のみを容易に回収することができる。また、本発明の複合体において、上記「酸化鉄」が磁性を有しているものである場合は、磁場を操作するだけで液中での本発明の複合体の凝集、分散、または移動が可能となり、本発明の複合体の取り扱いが容易となる。   In the composite of the present invention, when the “iron oxide” contains iron oxide having magnetism, the composite of the present invention is changed to a magnetic field (for example, a magnetic field formed by a magnet). It can be captured and recovered. As a result, it is possible to easily recover only the complex of the present invention without mixing impurities. Further, in the complex of the present invention, when the “iron oxide” has a magnetic property, the aggregation, dispersion, or movement of the complex of the present invention in the liquid can be performed only by operating the magnetic field. It becomes possible and handling of the composite of the present invention becomes easy.

上記「酸化鉄」としては、酸化鉄結合タンパク質を表面に固定化可能なものであれば、その形状、大きさ等は特に限定されず、目的に応じて適宜設計可能である。例えば、粒子状、板状、ロッド状のものが意図される。具体的には、例えば、平均粒径が10nm〜数十μmの酸化鉄含有粒子が意図される。   The “iron oxide” is not particularly limited as long as the iron oxide-binding protein can be immobilized on the surface, and can be appropriately designed according to the purpose. For example, particles, plates, and rods are intended. Specifically, for example, iron oxide-containing particles having an average particle diameter of 10 nm to several tens of μm are contemplated.

本発明の複合体では、上記「酸化鉄結合タンパク質」は、他のタンパク質との融合タンパク質であってもよい。上記「融合タンパク質」とは、2つ以上の異種または同種のタンパク質の一部(フラグメント)または全部が結合したタンパク質をいう。融合タンパク質は、例えば、公知の遺伝子工学的手法を用いることにより組み換えタンパク質として作製することが可能である。なお、本明細書では、酸化鉄結合タンパク質と他のタンパク質との融合タンパク質を「酸化鉄結合タンパク質」という場合もある。   In the complex of the present invention, the “iron oxide binding protein” may be a fusion protein with another protein. The “fusion protein” refers to a protein in which a part (fragment) or all of two or more heterologous or homologous proteins are combined. The fusion protein can be prepared as a recombinant protein by using, for example, a known genetic engineering technique. In the present specification, a fusion protein of an iron oxide binding protein and another protein may be referred to as “iron oxide binding protein”.

本発明の複合体では、上記酸化鉄結合タンパク質は、対象物に結合可能な部位(以下、「対象物結合部位」と称する。)を有しているタンパク質であってもよい。   In the complex of the present invention, the iron oxide binding protein may be a protein having a site capable of binding to an object (hereinafter referred to as “object binding site”).

また、本発明の複合体では、上記酸化鉄結合タンパク質は、免疫グロブリンに結合するタンパク質を少なくとも一部分として含んでいるタンパク質であってもよい。言い換えれば、上記酸化鉄結合タンパク質は、対象物結合部位として、免疫グロブリンに結合するタンパク質を少なくとも一部分として含んでいるタンパク質であってもよい。酸化鉄結合タンパク質が、対象物結合部位を有しているタンパク質であれば、対象物を本発明の複合体に容易に固定化することができる。   In the complex of the present invention, the iron oxide binding protein may be a protein containing at least part of a protein that binds to an immunoglobulin. In other words, the iron oxide binding protein may be a protein containing at least part of a protein that binds to an immunoglobulin as a target binding site. If the iron oxide binding protein is a protein having a target binding site, the target can be easily immobilized on the complex of the present invention.

ここで、本発明の複合体の構成の一例を、図1に基づいて説明する。図1は、本発明の複合体の構成を模式的に示す図である。図1に示すように、本発明の複合体は、対象物結合部位2を有している酸化鉄結合タンパク質1が、酸化鉄4に固定化されてなる。図1に示すように、一実施形態において、本発明の複合体は、対象物を固定化するための支持体として利用することができる。後述するように、対象物3に吸着可能な部位を有しているタンパク質と酸化鉄結合タンパク質1との融合タンパク質を作製することによって、対象物結合部位2を有している酸化鉄結合タンパク質1を作製することができる。その結果、本発明の複合体を用いて、対象物3を酸化鉄に容易に固定化することができる。なお、図1中、黒色の太い実線は全て酸化鉄結合タンパク質1を表し、一部が欠けた白抜きの丸は全て対象物結合部位2を表し、黒色の三角は全て対象物3を表している。   Here, an example of the structure of the composite of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of the composite of the present invention. As shown in FIG. 1, the complex of the present invention is obtained by immobilizing iron oxide binding protein 1 having an object binding site 2 on iron oxide 4. As shown in FIG. 1, in one embodiment, the composite of the present invention can be used as a support for immobilizing an object. As described later, an iron oxide-binding protein 1 having an object binding site 2 is prepared by preparing a fusion protein of a protein having a site that can be adsorbed to the object 3 and the iron oxide-binding protein 1. Can be produced. As a result, the object 3 can be easily immobilized on iron oxide using the complex of the present invention. In FIG. 1, all black thick solid lines represent iron oxide-binding protein 1, all white circles lacking a part represent object binding site 2, and all black triangles represent object 3. Yes.

一例として、後述する実施例で作製した酸化鉄−タンパク質複合体においては、(i)酸化鉄に結合可能なタンパク質であるSi−tag(配列番号1)(Genbank、アクセッションNo.AAC76342.1)と、(ii)公知のプロテインG中の免疫グロブリン結合ドメインB1と、の融合タンパク質を作製し、かかる融合タンパク質をSi−tagを介して酸化鉄に固定化し、その後、所定の免疫グロブリンを、プロテインG中の免疫グロブリン結合ドメインB1を介して酸化鉄に固定化した。さらに、かかる免疫グロブリンを介して心臓由来脂肪酸結合タンパク質(Heart-type fatty acid-binding protein; H-FABP)または大腸菌を酸化鉄に固定化した。この場合、Si−tagが酸化鉄結合タンパク質1に相当し、プロテインG中の免疫グロブリン結合ドメインB1と所定の免疫グロブリンとの複合体が対象物結合部位2に相当し、心臓由来脂肪酸結合タンパク質または大腸菌が対象物3に相当するといえる。   As an example, in the iron oxide-protein complex prepared in the examples described later, (i) Si-tag (SEQ ID NO: 1) which is a protein capable of binding to iron oxide (Genbank, Accession No. AAC76342.1) And (ii) a known fusion protein with immunoglobulin binding domain B1 in protein G, the fusion protein is immobilized on iron oxide via Si-tag, and then a predetermined immunoglobulin is converted into protein Immobilization to iron oxide via immunoglobulin binding domain B1 in G. Furthermore, heart-derived fatty acid-binding protein (H-FABP) or Escherichia coli was immobilized on iron oxide via such immunoglobulin. In this case, Si-tag corresponds to iron oxide-binding protein 1, a complex of immunoglobulin binding domain B1 in protein G and a predetermined immunoglobulin corresponds to target binding site 2, and is derived from heart-derived fatty acid binding protein or It can be said that E. coli corresponds to the object 3.

または、Si−tagが酸化鉄結合タンパク質1に相当し、公知のプロテインG中の免疫グロブリン結合ドメインB1が対象物結合部位2に相当し、免疫グロブリンと心臓由来脂肪酸結合タンパク質との複合体または免疫グロブリンと大腸菌との複合体が対象物3に相当するといえる。   Alternatively, Si-tag corresponds to iron oxide binding protein 1, immunoglobulin binding domain B1 in known protein G corresponds to target binding site 2, and a complex or immunity between immunoglobulin and heart-derived fatty acid binding protein It can be said that a complex of globulin and Escherichia coli corresponds to the object 3.

ここで、本明細書において、上記「対象物」とは、具体的には、例えば、タンパク質(例えば、免疫グロブリン等)、核酸(DNA、RNA)、糖鎖、有機体(例えば、微生物、細胞等)、イオンや他の支持体等が意図されるが、本発明はこれらに限定されない。上記「対象物」は、単一の物質からなるものであってもよく、2つ以上の同種または異種物質が可逆的または不可逆的に結合したものであってもよい。   Here, in the present specification, the “object” specifically refers to, for example, a protein (for example, immunoglobulin), a nucleic acid (DNA, RNA), a sugar chain, an organism (for example, a microorganism, a cell). Etc.), ions, other supports and the like are contemplated, but the invention is not limited thereto. The “object” may be composed of a single substance, or may be a reversible or irreversible combination of two or more of the same or different substances.

また、本明細書において、上記「対象物を固定化する」とは、本発明の複合体に対象物を可逆的または不可逆的に結合または吸着させて、本発明の複合体に対象物を担持させることが意図される。   In the present specification, the above-mentioned “immobilize an object” means that the object is reversibly or irreversibly bound or adsorbed to the complex of the present invention, and the object is supported on the complex of the present invention. Is intended to.

次いで、以下に「酸化鉄結合タンパク質」および「対象物結合部位」について詳細に説明する。   Next, the “iron oxide binding protein” and the “object binding site” will be described in detail below.

(1−1.酸化鉄結合タンパク質)
本発明の複合体を構成している酸化鉄結合タンパク質は、2%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質である。
(1-1. Iron oxide binding protein)
The iron oxide binding protein constituting the complex of the present invention is a protein that can bind to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% (w / v) sodium dodecyl sulfate.

本発明において酸化鉄結合タンパク質として使用可能なタンパク質であるか否かは、例えば、以下のようにして確認することができる。ただし、確認方法はこれに限定されるものではない。   Whether it is a protein that can be used as an iron oxide binding protein in the present invention can be confirmed, for example, as follows. However, the confirmation method is not limited to this.

すなわち、後述する実施例1に記載するように、例えば、確認対象のタンパク質を含む溶液に酸化鉄を添加し、当該タンパク質と酸化鉄との混合液を十分(例えば、4℃で15〜30分間)転倒混和した後に、酸化鉄を回収して、洗浄溶液(25mM Tris−HCl[pH9.0]、0.5M NaCl、0.5%[v/v]Tween 20)で洗浄する。   That is, as described in Example 1 to be described later, for example, iron oxide is added to a solution containing the protein to be confirmed, and a sufficient mixture of the protein and iron oxide is obtained (for example, at 4 ° C. for 15 to 30 minutes). ) After mixing by inversion, iron oxide is collected and washed with a washing solution (25 mM Tris-HCl [pH 9.0], 0.5 M NaCl, 0.5% [v / v] Tween 20).

その後、酸化鉄を2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱し、加熱後においてもタンパク質が酸化鉄に結合しているか否かを、SDS−PAGE等を用いて確認する。   Thereafter, the iron oxide is heated at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate, and it is confirmed using SDS-PAGE or the like whether or not the protein is bound to the iron oxide even after the heating.

これにより、そのタンパク質が2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に対する結合能を有しているか否かを容易に確認することができる。上記確認方法において添加する酸化鉄は特に限定されないが、磁性を有する酸化鉄であれば、磁場に捕捉させて回収することができるため、タンパク質溶液と混和後の酸化鉄の回収が容易になる。   Thereby, it can be easily confirmed whether or not the protein has the ability to bind to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. The iron oxide to be added in the above confirmation method is not particularly limited, but if iron oxide having magnetism is captured by a magnetic field and can be recovered, it is easy to recover the iron oxide after mixing with the protein solution.

また、上記確認方法において、タンパク質と酸化鉄とを混合する際に用いる溶液としては、例えば、0.5M NaClと0.5%[v/v]Tween 20とを含むpH8〜9のトリス緩衝液、一般的なリン酸緩衝液(PBS)等を好適に用いることができる。ただし、上記溶液としてはこれに限定されるものではない。タンパク質と酸化鉄との結合を阻害する物質を含んでいるものでなければ使用可能である。   Moreover, in the said confirmation method, as a solution used when mixing protein and iron oxide, for example, the Tris buffer solution of pH 8-9 containing 0.5M NaCl and 0.5% [v / v] Tween 20 is used. A general phosphate buffer solution (PBS) or the like can be preferably used. However, the solution is not limited to this. Any substance that does not contain a substance that inhibits the binding between protein and iron oxide can be used.

本発明に好適に用いることができる酸化鉄結合タンパク質としては、例えば、以下の(a)または(b)のタンパク質を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない:
(a)配列番号1に示すアミノ酸配列からなるタンパク質;
(b)配列番号1に示すアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加されたアミノ酸配列からなり、且つ2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質。
Examples of the iron oxide binding protein that can be suitably used in the present invention include the following proteins (a) or (b), but the present invention is not limited to these:
(A) a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted and / or added, and at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate A protein that can bind to iron oxide under heating conditions.

ここで、上記「1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加された」とは、部位特異的突然変異誘発法等の公知の変異ペプチド作製法により置換、欠失および/または付加できる程度の数(例えば、総アミノ酸数の5%以下、3%以下または1%以下)のアミノ酸が置換、欠失および/または付加されることを意味する。1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加される数は、総アミノ酸数の5%以下、3%以下または1%以下であって、且つ置換、欠失および/または付加された後のタンパク質が、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に対する結合能を有している限り、いくつであってもよい。   Here, the above "one or several amino acids are substituted, deleted and / or added" means substitution, deletion and / or by known mutant peptide production methods such as site-directed mutagenesis. It means that as many amino acids as can be added (for example, 5% or less, 3% or less, or 1% or less of the total number of amino acids) are substituted, deleted, and / or added. The number of substitutions, deletions and / or additions of one or several amino acids is 5% or less, 3% or less or 1% or less of the total number of amino acids, and substitutions, deletions and / or additions. Any number of proteins may be used as long as they have the ability to bind to iron oxide under the conditions of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate.

1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加される部位は、アミノ酸が置換、欠失および/または付加された後のタンパク質が、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に対する結合能を有していれば、当該アミノ酸配列中のどの部位であってもよい。   The site at which one or several amino acids are substituted, deleted and / or added is the protein after substitution, deletion and / or addition of amino acids at 95 ° C. in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate, Any site in the amino acid sequence may be used as long as it has an ability to bind to iron oxide under the condition of heating for 5 minutes.

このような変異ポリペプチドは、公知の変異ポリペプチド作製法により人為的に導入された変異を有するポリペプチドに限定されるものではなく、天然に存在する同様の変異ポリペプチドを単離精製したものであってもよい。   Such a mutant polypeptide is not limited to a polypeptide having a mutation artificially introduced by a known mutant polypeptide production method, but is a product obtained by isolating and purifying a similar naturally occurring mutant polypeptide. It may be.

タンパク質のアミノ酸配列中のいくつかのアミノ酸が、このタンパク質の構造または機能に有意に影響することなく容易に改変され得ることは、当該分野において周知である。さらに、人為的に改変させるだけでなく、天然のタンパク質において、当該タンパク質の構造または機能を有意に変化させない変異体が存在することもまた周知である。   It is well known in the art that some amino acids in the amino acid sequence of a protein can be easily modified without significantly affecting the structure or function of the protein. Furthermore, it is also well known that there are variants that not only artificially modify, but also do not significantly alter the structure or function of the protein in the native protein.

好ましい変異体は、保存性もしくは非保存性アミノ酸置換、欠失、または添加を有する。特に好ましくは、保存性置換である。これらは、酸化鉄結合タンパク質の酸化鉄に対する結合能を失わせるものではない。   Preferred variants have conservative or non-conservative amino acid substitutions, deletions, or additions. Particularly preferred is conservative substitution. These do not cause the iron oxide binding protein to lose its ability to bind to iron oxide.

代表的に保存性置換と見られるのは、脂肪族アミノ酸Ala、Val、Leu、およびIleの中での1つのアミノ酸の別のアミノ酸への置換、ヒドロキシル残基SerおよびThrの交換、酸性残基AspおよびGluの交換、アミド残基AsnおよびGlnの間の置換、塩基性残基LysおよびArgの交換、ならびに芳香族残基Phe、Tyrの間の置換である。   Typically seen as conservative substitutions are substitutions of one amino acid for another in the aliphatic amino acids Ala, Val, Leu, and Ile, exchange of hydroxyl residues Ser and Thr, acidic residues Asp and Glu exchange, substitution between amide residues Asn and Gln, exchange of basic residues Lys and Arg, and substitution between aromatic residues Phe, Tyr.

本発明に好適に用いることができる酸化鉄結合タンパク質としては、例えば、以下の(c)または(d)のポリヌクレオチドにコードされたポリペプチドであってもよい。つまり、
(c)配列番号2の塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(d)配列番号2の塩基配列からなるポリヌクレオチドと相補的な塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、且つ2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
The iron oxide binding protein that can be suitably used in the present invention may be, for example, a polypeptide encoded by the following polynucleotide (c) or (d). That means
(C) a polynucleotide comprising the base sequence of SEQ ID NO: 2;
(D) Hybridizing under stringent conditions with a nucleotide sequence complementary to the polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate A polynucleotide encoding a polypeptide capable of binding to iron oxide.

なお、配列番号2の塩基配列からなるポリヌクレオチドは、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドである。   The polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 2 is a polynucleotide encoding the polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.

本明細書中で使用される場合、用語「ストリンジェントな条件」は、少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、最も好ましくは少なくとも97%の同一性が配列間に存在するときにのみハイブリダイゼーションが起こることを意味する。具体的には、ハイブリダイゼーション溶液(50%ホルムアミド、5×SSC(150mMのNaCl、15mMのクエン酸三ナトリウム)、50mMのリン酸ナトリウム(pH7.6)、5×デンハート液、10%硫酸デキストラン、および20μg/mlの変性剪断サケ精子DNAを含む)中にて42℃で一晩インキュベーションした後、約65℃にて0.1×SSC中でフィルタを洗浄することが意図されるが、ハイブリダイゼーションさせるポリヌクレオチドによって、高ストリンジェンシーでの洗浄条件は適宜変更され、例えば、哺乳類由来DNAを用いる場合は、0.1% SDSを含む0.5×SSC中にて65℃での洗浄(好ましくは15分間×2回)が好ましく、E.coli由来DNAを用いる場合は、0.1% SDSを含む0.1×SSC中にて68℃での洗浄(好ましくは15分間×2回)が好ましく、RNAを用いる場合は、0.1% SDSを含む0.1×SSC中にて68℃での洗浄(好ましくは15分間×2回)が好ましく、オリゴヌクレオチドを用いる場合は、0.1% SDSを含む0.1×SSC中にてハイブリダイゼーション温度での洗浄(好ましくは15分間×2回)が好ましい。また、上記ハイブリダイゼーションは、Sambrookら、Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2d Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory(1989)に記載されている周知の方法で行うことができる。通常、温度が高いほど、塩濃度が低いほどストリンジェンシーは高くなり(ハイブリダイズし難くなる)、より相同性の高いポリヌクレオチドを取得することができる。なお、塩基配列の同一性は、サンガー法によって決定することができる。   As used herein, the term “stringent conditions” means that there is at least 90% identity, preferably at least 95% identity, most preferably at least 97% identity between sequences. It means that only when hybridization occurs. Specifically, a hybridization solution (50% formamide, 5 × SSC (150 mM NaCl, 15 mM trisodium citrate), 50 mM sodium phosphate (pH 7.6), 5 × Denhart solution, 10% dextran sulfate, And 20 μg / ml of denatured sheared salmon sperm DNA) after overnight incubation at 42 ° C., the filter is intended to be washed in 0.1 × SSC at about 65 ° C. Depending on the polynucleotide to be used, the washing conditions at high stringency are appropriately changed. For example, when DNA derived from a mammal is used, washing at 65 ° C. in 0.5 × SSC containing 0.1% SDS (preferably 15 times × 2 times) is preferable, and when E. coli-derived DNA is used, 0.1% SDS containing 0.1% Washing at 68 ° C. in XSSC (preferably 15 minutes × 2 times) is preferable. When RNA is used, washing at 68 ° C. in 0.1 × SSC containing 0.1% SDS (preferably Is preferably 15 minutes × 2 times). When oligonucleotides are used, washing at a hybridization temperature in 0.1 × SSC containing 0.1% SDS (preferably 15 minutes × 2 times) is preferred. The hybridization can be performed by a well-known method described in Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2d Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1989). Usually, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (harder to hybridize), and a polynucleotide with higher homology can be obtained. The identity of the base sequence can be determined by the Sanger method.

本発明の複合体を構成している酸化鉄結合タンパク質としては、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に対する結合能を有しているものであればよいので、上記例示した以外のタンパク質であっても、当業者であれば、そのタンパク質が上記の条件下において酸化鉄に対して結合し得るか否かを確認することによって、そのタンパク質が本発明において用いられるものであるか否かを容易に判断することができる。   As the iron oxide binding protein constituting the complex of the present invention, any protein capable of binding to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate may be used. Therefore, even a protein other than those exemplified above can be obtained by those skilled in the art by confirming whether or not the protein can bind to iron oxide under the above conditions. It can be easily determined whether or not it is used.

上記「2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件」とは、通常であれば、タンパク質が変性してその機能を失う条件であることは当業者に周知である。しかし、本発明の複合体は、酸化鉄結合タンパク質として、上記の過酷な条件下においても酸化鉄に結合し得る、酸化鉄に対して強力な結合能を有しているタンパク質を用いるので、高温(例えば、45〜100℃)条件下や界面活性剤存在下(例えば、0.1〜2%のドデシル硫酸ナトリウム存在下)等の厳しい条件下においても安定的(例えば、酸化鉄結合タンパク質が酸化鉄から遊離することなく)に使用することができる。このため、例えば、好熱菌由来の熱安定タンパク質を固定化した複合体による高温での反応や界面活性剤を含む発泡剤や洗浄剤中での反応、界面活性剤によって可溶化した膜画分からの対象物の回収等の場面においても利用することができ利用価値が高い。   It is well known to those skilled in the art that the above-mentioned “conditions for heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate” are conditions under which proteins denature and lose their functions. However, since the complex of the present invention uses, as the iron oxide-binding protein, a protein that can bind to iron oxide even under the above severe conditions and has a strong binding ability to iron oxide, Stable (eg, iron oxide-binding protein is oxidized under severe conditions (eg, 45-100 ° C.) or in the presence of a surfactant (eg, 0.1-2% sodium dodecyl sulfate). Without being released from iron). For this reason, for example, reaction at a high temperature by a complex in which a thermostable protein derived from thermophile is immobilized, reaction in a foaming agent or detergent containing a surfactant, and membrane fraction solubilized by the surfactant It can also be used in situations such as collecting objects, and it has a high utility value.

また、酸化鉄結合タンパク質は、酸化鉄に直接固定化され得るため、従来の酸化鉄粒子のように、タンパク質を固定化するために酸化鉄の表面を修飾処理する必要がない。つまり、本発明の複合体は、かかる複合体を製造する際の酸化鉄の表面処理にかかるコストや手間を削減することができるため、従来の酸化鉄粒子と比較して製造が容易である。   In addition, since the iron oxide-binding protein can be directly immobilized on iron oxide, it is not necessary to modify the surface of iron oxide in order to immobilize the protein, unlike conventional iron oxide particles. That is, the composite of the present invention can be manufactured easily compared to conventional iron oxide particles because the cost and labor required for the surface treatment of iron oxide when manufacturing such a composite can be reduced.

また、酸化鉄結合タンパク質は、酸化鉄結合ドメインを少なくとも含んでいるタンパク質であり得る。つまり、酸化鉄結合タンパク質は、例えば、酸化鉄に結合可能なタンパク質であるSi−tagの酸化鉄結合ドメインを少なくとも含んでいれば、当該酸化鉄結合タンパク質を構成するその他の部位は、酸化鉄結合タンパク質の酸化鉄への結合を阻害しないものである限りどのようなものであってもよい。上記「酸化鉄結合ドメイン」は、タンパク質の立体構造を解析する方法、タンパク質の部分欠失変異体を作製する方法、断片化したタンパク質のフラグメントを作製する方法等の公知の方法を用いることによって決定することができる。   Further, the iron oxide binding protein can be a protein containing at least an iron oxide binding domain. That is, for example, if the iron oxide binding protein includes at least the iron oxide binding domain of Si-tag that is a protein capable of binding to iron oxide, the other site constituting the iron oxide binding protein is iron oxide binding. Any protein may be used as long as it does not inhibit the binding of protein to iron oxide. The above-mentioned “iron oxide binding domain” is determined by using a known method such as a method for analyzing the three-dimensional structure of a protein, a method for producing a partial deletion mutant of a protein, or a method for producing a fragment of a fragmented protein. can do.

なお、酸化鉄結合タンパク質の由来は、特に限定されず、細菌、酵母、植物、動物等、いずれの生物に由来するタンパク質であってもよい。また、生物由来でないが、人工的にデザインされたペプチドライブラリーから酸化鉄結合タンパク質を選択してきてもよい。   The origin of the iron oxide binding protein is not particularly limited, and may be a protein derived from any organism such as bacteria, yeast, plant, animal and the like. Alternatively, an iron oxide binding protein may be selected from an artificially designed peptide library that is not derived from a living organism.

また、酸化鉄結合タンパク質は、例えば、遺伝子組み換え技術を用いて生産されたものであってもよく、アミノ酸合成機などを用いて化学合成されたものであってもよい。   In addition, the iron oxide binding protein may be produced using, for example, a gene recombination technique, or may be chemically synthesized using an amino acid synthesizer or the like.

また、酸化鉄結合タンパク質は、付加的なペプチドを含むものであってもよい。付加的なペプチドとしては、例えば、ポリヒスチジンタグ(His-tag)やMyc、Flag等のエピトープ標識ペプチドが挙げられる。   Further, the iron oxide binding protein may contain an additional peptide. Examples of the additional peptide include poly-histidine tag (His-tag) and epitope-labeled peptides such as Myc and Flag.

(1−2.対象物結合部位)
対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質は、対象物に結合可能な部位を有しているタンパク質(以下、「対象物結合タンパク質」と称する。)と酸化鉄結合タンパク質との融合タンパク質を作製することによって取得することができる。すなわち、かかる融合タンパク質における対象物結合タンパク質の部分が、対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質の「対象物結合部位」に相当する。
(1-2. Object binding site)
The iron oxide binding protein having a target binding site is a fusion protein of a protein having a site capable of binding to a target (hereinafter referred to as “target binding protein”) and an iron oxide binding protein. Can be obtained. That is, the part of the target binding protein in the fusion protein corresponds to the “target binding part” of the iron oxide binding protein having the target binding part.

ここで、上記「対象物結合タンパク質」について以下に説明する。上記「対象物結合タンパク質」は、特に限定されず、目的に応じて任意のタンパク質を適宜選択することができる。対象物結合タンパク質は、(i)単一のタンパク質からなるものであってもよく、(ii)融合タンパク質であってもよく、または(iii)タンパク質複合体であってもよい。なお、本明細書において上記「タンパク質複合体」とは、2つ以上の異種タンパク質の一部(フラグメント)または全部が解離可能に可逆的に結合したもの、或いは少なくとも1つのタンパク質の一部(フラグメント)または全部と少なくとも1つのタンパク質以外の物質(例えば、糖鎖、核酸等)の一部(フラグメント)または全部とが解離可能に可逆的に結合したものが意図される。かかる「タンパク質複合体」は、2つ以上の異種タンパク質の一部(フラグメント)または全部が不可逆的に結合した「融合タンパク質」とは区別される。   Here, the “object binding protein” will be described below. The “target binding protein” is not particularly limited, and any protein can be appropriately selected according to the purpose. The object binding protein may be (i) composed of a single protein, (ii) a fusion protein, or (iii) a protein complex. In the present specification, the “protein complex” means a part (fragment) or a part of two or more heterologous proteins reversibly bound to each other, or a part (fragment) of at least one protein. ) Or all and a part (fragment) or all of a substance (eg, sugar chain, nucleic acid, etc.) other than at least one protein are reversibly bound reversibly. Such “protein complexes” are distinguished from “fusion proteins” in which some or all of two or more heterologous proteins are irreversibly bound.

上述したように、本発明の複合体が固定化する対象物としては、例えば、タンパク質(例えば、免疫グロブリン、抗原等)、核酸(DNA、RNA)、糖鎖、有機体(例えば、微生物、細胞等)、イオンや他の支持体等が意図される。このため、本発明の複合体に対象物を固定化することができるように、対象物結合タンパク質は、かかる対象物に吸着可能な部位を有しているタンパク質である。   As described above, the target object to which the complex of the present invention is immobilized includes, for example, proteins (eg, immunoglobulins, antigens, etc.), nucleic acids (DNA, RNA), sugar chains, organisms (eg, microorganisms, cells). Etc.), ions, other supports and the like are contemplated. For this reason, the target binding protein is a protein having a site that can be adsorbed to the target so that the target can be immobilized on the complex of the present invention.

ここで、上記「対象物に吸着可能な部位を有している」とは、対象物結合タンパク質が単一のタンパク質からなるものである場合は、そのタンパク質自体が対象物に吸着可能な部位を有していることが意図される。すなわち、「対象物に吸着可能な部位を有しているタンパク質」とは、対象物に対する吸着能を有しているタンパク質が意図される。   Here, “having a site that can be adsorbed to an object” means that when the object binding protein is composed of a single protein, the protein itself can be adsorbed to the object. It is intended to have. That is, “a protein having a site that can be adsorbed to an object” is intended to be a protein having an adsorption ability for the object.

かかるタンパク質の具体的な例を挙げれば、例えば、「対象物」が特定の免疫グロブリンである場合は、例えば、プロテインG、プロテインA等のタンパク質、またはかかる免疫グロブリンによって特異的に認識されるタンパク質(いわゆる「抗原」)がこれに相当する。また、「対象物」が糖鎖である場合は、レクチン(例えば、コンカナバリンA(ConA)等)がこれに相当する。また、「対象物」が特定の抗原である場合は、当該抗原を特異的に認識する免疫グロブリンがこれに相当する。   For example, when the “object” is a specific immunoglobulin, for example, a protein such as protein G or protein A, or a protein specifically recognized by such an immunoglobulin. (So-called “antigen”) corresponds to this. Further, when the “object” is a sugar chain, a lectin (for example, concanavalin A (ConA)) corresponds to this. Further, when the “object” is a specific antigen, an immunoglobulin that specifically recognizes the antigen corresponds to this.

例えば、免疫グロブリンの中でも単鎖抗体は遺伝子組換え技術を利用して他のタンパク質との融合タンパク質を作製することが容易である。酸化鉄結合タンパク質は酸化鉄に対して強力な結合能を有している。このため、酸化鉄結合タンパク質と対象物結合タンパク質としての単鎖抗体との融合タンパク質を作製し、かかる融合タンパク質を酸化鉄に固定化させることによって、例えば、本発明の複合体に固定化した対象物を溶出する際に、対象物と一緒に抗体が溶出される虞がないため、対象物のみを容易に溶出し回収することができる。本発明の複合体において、対象物結合タンパク質として用いられるタンパク質は上記例示したものに限定されない。   For example, among immunoglobulins, single-chain antibodies can be easily produced as fusion proteins with other proteins using gene recombination techniques. The iron oxide binding protein has a strong binding ability to iron oxide. Therefore, by preparing a fusion protein of an iron oxide binding protein and a single chain antibody as an object binding protein and immobilizing the fusion protein on iron oxide, for example, an object immobilized on the complex of the present invention When eluting an object, there is no possibility that the antibody is eluted together with the object, so that only the object can be easily eluted and recovered. In the complex of the present invention, the protein used as the object binding protein is not limited to those exemplified above.

また、対象物結合タンパク質が融合タンパク質である場合は、「対象物に吸着可能な部位を有しているタンパク質」とは、当該融合タンパク質を構成している2つ以上の異種タンパク質の内の少なくとも1つが対象物に対する吸着能を有しているタンパク質であることが意図される。   In addition, when the target binding protein is a fusion protein, the “protein having a site that can be adsorbed to the target” means at least two of the two or more heterologous proteins constituting the fusion protein. One is intended to be a protein that has the ability to adsorb to an object.

また、対象物結合タンパク質がタンパク質複合体である場合は、「対象物に吸着可能な部位を有しているタンパク質」とは、当該タンパク質複合体を構成している2つ以上の異種タンパク質の内の少なくとも1つが対象物に対する吸着能を有しているタンパク質であることが意図されるか、または、当該タンパク質複合体を構成している少なくとも1つのタンパク質または少なくとも1つのタンパク質以外の物質が対象物に対する吸着能を有しているタンパク質であることが意図される。   In addition, when the target binding protein is a protein complex, the “protein having a site that can be adsorbed to the target” refers to two or more heterologous proteins constituting the protein complex. It is intended that at least one of the proteins is a protein having the ability to adsorb to an object, or at least one protein constituting the protein complex or at least one substance other than the protein is the object It is intended to be a protein that has an adsorption capacity for.

かかるタンパク質複合体の具体的な例を挙げれば、例えば、「対象物」が特定の抗原である場合は、例えば、当該抗原を特異的に認識する免疫グロブリンと、免疫グロブリンに結合するタンパク質(例えば、プロテインG、プロテインA等)との複合体がこれに相当する。また、例えば、「対象物」が特定の免疫グロブリンである場合は、例えば、当該免疫グロブリンによって特異的に認識される抗原と、かかる抗原を特異的に認識する他の免疫グロブリンとの複合体がこれに相当する。なお、この場合には、上述した「特定の免疫グロブリン」のエピトープと、上述した「他の免疫グロブリン」のエピトープとは、異なるものであることが好ましい。   When a specific example of such a protein complex is given, for example, when the “object” is a specific antigen, for example, an immunoglobulin that specifically recognizes the antigen and a protein that binds to the immunoglobulin (for example, , Protein G, protein A, etc.). Further, for example, when the “object” is a specific immunoglobulin, for example, a complex of an antigen specifically recognized by the immunoglobulin and another immunoglobulin that specifically recognizes the antigen It corresponds to this. In this case, the above-mentioned “specific immunoglobulin” epitope is preferably different from the above-mentioned “other immunoglobulin” epitope.

ただし、本発明の複合体において、対象物結合タンパク質として用いられるタンパク質複合体は上記例示したものに限定されない。   However, in the complex of the present invention, the protein complex used as the object binding protein is not limited to those exemplified above.

本発明の複合体では、対象物結合タンパク質は、酸化鉄結合タンパク質に連結されているが、対象物に対する対象物結合タンパク質の吸着能を妨げないように、酸化鉄結合タンパク質に対して連結されていることが好ましい。なお、対象物結合タンパク質としてタンパク質複合体を用いる場合は、かかるタンパク質複合体を構成しているタンパク質の内の1つと酸化鉄結合タンパク質とを連結した融合タンパク質を作製した後に、タンパク質複合体を構成している他の構成成分とかかる融合タンパク質とを接触させることによってタンパク質複合体を形成させることができる。   In the complex of the present invention, the object binding protein is linked to the iron oxide binding protein, but is not linked to the iron oxide binding protein so as not to hinder the adsorption ability of the object binding protein to the target. Preferably it is. When a protein complex is used as the target binding protein, a protein complex is constructed after preparing a fusion protein in which one of the proteins constituting the protein complex and an iron oxide binding protein are linked. A protein complex can be formed by bringing the fusion protein into contact with other constituent components.

具体的には、対象物結合タンパク質として、例えば、免疫グロブリンとプロテインGとの複合体を用いる場合は、プロテインGと酸化鉄結合タンパク質との融合タンパク質を作製した後に、かかる融合タンパク質と免疫グロブリンとを接触させることによって免疫グロブリンとプロテインGとのタンパク質複合体を形成させればよい。   Specifically, for example, when a complex of immunoglobulin and protein G is used as the target binding protein, after preparing a fusion protein of protein G and iron oxide binding protein, To form a protein complex of immunoglobulin and protein G.

本発明の複合体では、酸化鉄結合タンパク質は、免疫グロブリンに結合するタンパク質を少なくとも一部分として含んでいるタンパク質であってもよい。すなわち、上記対象物結合タンパク質として、免疫グロブリンに結合するタンパク質を少なくとも一部分として含んでいるタンパク質を選択して酸化鉄結合タンパク質との融合タンパク質を作製すればよい。なお、本明細書において「免疫グロブリン」は、IgA、IgD、IgE、IgG、IgM、IgY、IgW、IgXおよびこれらのサブクラス(例えば、IgG1〜IgG4等)並びにこれらのFabフラグメント、F(ab’)2フラグメント、Fcフラグメントを意味し、「抗体」とも言い換え可能である。例としては、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、単鎖抗体、抗イディオタイプ抗体およびヒト化抗体等が挙げられるがこれらに限定されない。   In the complex of the present invention, the iron oxide binding protein may be a protein containing at least a part of a protein that binds to an immunoglobulin. In other words, a fusion protein with an iron oxide binding protein may be prepared by selecting a protein containing at least part of a protein that binds to an immunoglobulin as the object binding protein. In the present specification, “immunoglobulin” refers to IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, IgY, IgW, IgX and their subclasses (for example, IgG1 to IgG4, etc.) and their Fab fragments, F (ab ′) 2 fragment and Fc fragment, which can also be referred to as “antibody”. Examples include, but are not limited to, polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, single chain antibodies, anti-idiotype antibodies, and humanized antibodies.

ここで、上記「免疫グロブリンに結合するタンパク質」は、免疫グロブリンに対する結合能を有しているタンパク質であれば特に限定されない。具体的には、例えば、プロテインG、プロテインA、プロテインL、免疫グロブリンを特異的に認識する他の免疫グロブリン等が意図される。   Here, the “protein that binds to immunoglobulin” is not particularly limited as long as it has a binding ability to immunoglobulin. Specifically, for example, protein G, protein A, protein L, and other immunoglobulins that specifically recognize immunoglobulins are contemplated.

本発明の複合体では、対象物結合部位を目的に応じて適宜設計することによって、あらゆる対象物を酸化鉄に固定化することが可能となる。   In the complex of the present invention, any object can be immobilized on iron oxide by appropriately designing the object binding site according to the purpose.

対象物結合部位となる対象物結合タンパク質の由来は、特に限定されず、細菌、酵母、植物、動物等、いずれの生物に由来するタンパク質であってもよい。また、生物由来でないが、人工的にデザインされたペプチドライブラリーから対象物結合タンパク質を選択してきてもよい。   The origin of the target binding protein serving as the target binding site is not particularly limited, and may be a protein derived from any organism such as bacteria, yeast, plant, animal and the like. In addition, an object-binding protein may be selected from an artificially designed peptide library that is not derived from a living organism.

また、対象物結合タンパク質は、例えば、遺伝子組み換え技術を用いて生産されたものであってもよく、アミノ酸合成機などを用いて化学合成されたものであってもよい。   In addition, the target binding protein may be produced using, for example, a gene recombination technique, or may be chemically synthesized using an amino acid synthesizer or the like.

また、対象物結合タンパク質は、付加的なペプチドを含むものであってもよい。付加的なペプチドとしては、例えば、ポリヒスチジンタグ(His-tag)やMyc、Flag等のエピトープ標識ペプチドが挙げられる。   In addition, the object binding protein may contain an additional peptide. Examples of the additional peptide include poly-histidine tag (His-tag) and epitope-labeled peptides such as Myc and Flag.

〔2.キット〕
本発明に係るキット(「本発明のキット」ともいう。)は、対象物を酸化鉄に固定化するためのキットであって、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質(酸化鉄結合タンパク質)を少なくとも含んでいる構成である。なお、上記「酸化鉄結合タンパク質」、上記「対象物」および上記「酸化鉄」については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
[2. kit〕
The kit according to the present invention (also referred to as “kit of the present invention”) is a kit for immobilizing an object on iron oxide, and is heated at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. It is the structure containing at least the protein (iron oxide binding protein) that can bind to iron oxide under the conditions. The “iron oxide-binding protein”, the “target”, and the “iron oxide” are the same as described in the section “1. Iron oxide-protein complex”, and thus the description thereof is omitted.

本発明のキットでは、上記「酸化鉄結合タンパク質」をポリペプチドの形態として備えていてもよいし、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの形態(例えば、当該ポリヌクレオチドを含む形質転換ベクター等)として備えていてもよい。   In the kit of the present invention, the “iron oxide binding protein” may be provided as a polypeptide form, or as a form of a polynucleotide encoding the polypeptide (for example, a transformation vector containing the polynucleotide). You may have.

なお、本明細書中で使用される場合、用語「ポリヌクレオチド」は、「核酸」または「核酸分子」とも換言でき、ヌクレオチドの重合体が意図される。また、「塩基配列」は、「核酸配列」または「ヌクレオチド配列」とも換言でき、デオキシリボヌクレオチド(A、G、C、およびTと省略される)の配列として示される。   As used herein, the term “polynucleotide” can also be referred to as “nucleic acid” or “nucleic acid molecule”, and is intended to be a polymer of nucleotides. The “base sequence” can also be referred to as “nucleic acid sequence” or “nucleotide sequence”, and is shown as a sequence of deoxyribonucleotides (abbreviated as A, G, C, and T).

また、本発明のキットは、上記「酸化鉄結合タンパク質」を、酸化鉄に固定化された状態で、すなわち、上述した本発明の複合体として備えていてもよいし、酸化鉄に固定化されていない状態で備えていてもよい。上記「酸化鉄結合タンパク質」を、酸化鉄に固定化されていない状態で備えている場合は、例えば、酸化鉄結合タンパク質を含む溶液に酸化鉄を添加し、酸化鉄結合タンパク質と酸化鉄との混合液を十分(例えば、4℃で15〜30分間)転倒混和することによって酸化鉄結合タンパク質が酸化鉄に固定化された酸化鉄−タンパク質複合体を容易に得ることができる。   The kit of the present invention may be provided with the above-mentioned “iron oxide binding protein” in a state of being immobilized on iron oxide, that is, as a complex of the present invention described above, or immobilized on iron oxide. You may prepare in the state which is not. When the above-mentioned “iron oxide-binding protein” is provided in a state where it is not immobilized on iron oxide, for example, iron oxide is added to a solution containing iron oxide-binding protein, and iron oxide-binding protein and iron oxide are mixed. An iron oxide-protein complex in which an iron oxide-binding protein is immobilized on iron oxide can be easily obtained by inverting and mixing the mixed solution sufficiently (for example, at 4 ° C. for 15 to 30 minutes).

また、本発明のキットは、酸化鉄結合タンパク質が、対象物に結合可能な部位(対象物結合部位)を有しているタンパク質であることが好ましい。「対象物結合部位」および対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質を作製する方法については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。   Moreover, it is preferable that the kit of this invention is a protein in which the iron oxide binding protein has the site | part (object binding site) which can be couple | bonded with a target object. The “object binding site” and the method for producing an iron oxide binding protein having an object binding site are as described in the above section “1. Iron oxide-protein complex”. Omitted.

また、本発明のキットは、上記「酸化鉄結合タンパク質」以外の成分をさらに備えていてもよい。例えば、なお、「対象物結合部位」としてタンパク質複合体が用いられる場合は、かかるタンパク質複合体を構成している成分のすべてが同じ容器に充填されていてもよいし、それぞれの構成成分が別々の容器に充填されていてもよい。   The kit of the present invention may further comprise components other than the above “iron oxide binding protein”. For example, when a protein complex is used as the “target binding site”, all of the components constituting the protein complex may be filled in the same container, or each component may be separated. The container may be filled.

また、対象物を酸化鉄に固定化するために好適な緩衝液を備えていてもよい。適切な緩衝液については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。   Moreover, you may provide the suitable buffer solution in order to fix a target object to iron oxide. The appropriate buffer solution is as described in the above section “1. Iron oxide-protein complex”, and thus the description thereof is omitted.

また、本発明のキットを構成する成分を格納するための1つ以上の容器(例えば、バイアル、管、アンプル、ビン等)を含んでいてもよく、本発明のキットを使用するための指示書を備えていてもよい。   It may also contain one or more containers (eg, vials, tubes, ampoules, bottles, etc.) for storing the components that make up the kit of the present invention, and instructions for using the kit of the present invention. May be provided.

本発明のキットを用いれば、酸化鉄結合タンパク質を介して対象物を表面修飾されていない酸化鉄に直接結合させることができるので、従来の方法と比較して、より簡便に対象物を酸化鉄に固定化させることができる。   By using the kit of the present invention, an object can be directly bound to iron oxide that is not surface-modified through an iron oxide-binding protein, so that the object can be more easily compared with the conventional method. Can be immobilized.

〔3.対象物を酸化鉄に固定化する方法1〕
本発明にかかる固定化方法(「本発明の固定化方法」ともいう。)は、対象物を酸化鉄に固定化する方法であって、上述した本発明の複合体と、対象物とを接触させる工程(以下、「接触工程」と称する)を包含していることを特徴としている。なお、上記「本発明の複合体」および「対象物」については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
[3. Method 1 of immobilizing an object on iron oxide]
The immobilization method according to the present invention (also referred to as “immobilization method of the present invention”) is a method of immobilizing an object on iron oxide, and contacting the complex of the present invention described above with the object. It includes a process (hereinafter referred to as “contact process”). The “complex of the present invention” and the “object” are the same as described in the above section “1. Iron oxide-protein complex”, and thus the description thereof is omitted.

(3−1.接触工程)
接触工程は、本発明の複合体、すなわち、表面に酸化鉄結合タンパク質が固定化された酸化鉄と、対象物とを接触させることによって、酸化鉄結合タンパク質を介して酸化鉄に対象物を固定化する工程である。なお、酸化鉄結合タンパク質は、対象物に結合可能な部位(対象物結合部位)を有しているタンパク質であることが好ましい。「対象物結合部位」および対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質を作製する方法については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
(3-1. Contact process)
In the contact step, the object is fixed to the iron oxide via the iron oxide-binding protein by bringing the object into contact with the complex of the present invention, that is, the iron oxide on which the iron oxide-binding protein is immobilized on the surface. It is a process to convert. In addition, it is preferable that an iron oxide binding protein is a protein which has a site | part (object binding site) which can be couple | bonded with a target object. The “object binding site” and the method for producing an iron oxide binding protein having an object binding site are as described in the above section “1. Iron oxide-protein complex”. Omitted.

接触工程では、本発明の複合体の表面に対象物を固定化する方法として、特に限定されないが、例えば、対象物を含んでいる溶液中に本発明の複合体を浸漬する方法、本発明の複合体表面に対象物を含んでいる溶液を塗布またはスポットする方法等を用いることができる。また、接触工程では、本発明の複合体と対象物とを、条件は特に限定されないが、例えば、4℃〜室温にて数秒から30分程度インキュベートすることによって十分に接触させることが好ましい。   In the contacting step, the method for immobilizing the object on the surface of the complex of the present invention is not particularly limited. For example, the method of immersing the complex of the present invention in a solution containing the object, A method of applying or spotting a solution containing an object on the surface of the composite can be used. In the contacting step, the condition of the complex of the present invention and the object is not particularly limited, but it is preferable that the complex is sufficiently brought into contact, for example, by incubating at 4 ° C. to room temperature for about several seconds to 30 minutes.

本発明の固定化方法によれば、酸化鉄結合タンパク質を介して対象物を表面修飾されていない酸化鉄に直接結合させることができるので、従来の方法と比較して、より簡便に対象物を酸化鉄に固定化させることができる。   According to the immobilization method of the present invention, an object can be directly bound to iron oxide that is not surface-modified through an iron oxide-binding protein, so that the object can be more easily compared with a conventional method. It can be immobilized on iron oxide.

(3−2.その他)
本発明の固定化方法では、上記以外の工程が設けられていてもよく、上記以外の工程の内容は限定されない。例えば、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に対する結合能を有しているタンパク質(酸化鉄結合タンパク質)と酸化鉄とを接触させることによって、酸化鉄の表面に酸化鉄結合タンパク質を固定化する工程(以下「酸化鉄結合タンパク質固定化工程」と称する。)、言い換えれば、本発明の複合体を製造する工程を上記接触工程の前に設けてもよい。
(3-2. Others)
In the immobilization method of the present invention, steps other than the above may be provided, and the contents of the steps other than the above are not limited. For example, by contacting iron oxide with a protein having an ability to bind to iron oxide (iron oxide binding protein) under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate, A step of immobilizing iron oxide binding protein on the surface of the substrate (hereinafter referred to as “iron oxide binding protein immobilization step”), in other words, a step of producing the complex of the present invention may be provided before the contact step. Good.

上記「酸化鉄結合タンパク質固定化工程」は、酸化鉄結合タンパク質と酸化鉄とを接触させることによって、表面修飾されていない酸化鉄の表面に酸化鉄結合タンパク質を固定化する工程である。酸化鉄結合タンパク質固定化工程では、酸化鉄の表面に酸化鉄結合タンパク質を固定化する方法として、例えば、酸化鉄結合タンパク質を含んでいる溶液中に酸化鉄を浸漬する方法、酸化鉄表面に酸化鉄結合タンパク質を含んでいる溶液を塗布またはスポットする方法等を用いることができる。   The “iron oxide-binding protein immobilization step” is a step of immobilizing the iron oxide-binding protein on the surface of iron oxide that has not been surface-modified by bringing the iron oxide-binding protein into contact with iron oxide. In the iron oxide-binding protein immobilization step, as a method of immobilizing iron oxide-binding protein on the surface of iron oxide, for example, a method of immersing iron oxide in a solution containing iron oxide-binding protein, oxidation on the surface of iron oxide A method of applying or spotting a solution containing iron-binding protein can be used.

なお、酸化鉄結合タンパク質は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質であるが、酸化鉄結合タンパク質固定化工程において酸化鉄結合タンパク質と酸化鉄とを固定化する条件は、どのような条件で行ってもよい。例えば、酸化鉄結合タンパク質を含む溶液中に、酸化鉄を添加し、4℃〜室温にて数秒から30分程度インキュベートすることによって、酸化鉄結合タンパク質と酸化鉄とを十分に接触させることができる。   The iron oxide-binding protein is a protein that can bind to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. Conditions for immobilizing iron oxide and iron oxide may be performed under any conditions. For example, by adding iron oxide to a solution containing iron oxide-binding protein and incubating at 4 ° C. to room temperature for several seconds to 30 minutes, the iron oxide-binding protein and iron oxide can be sufficiently brought into contact with each other. .

また、酸化鉄結合タンパク質は、対象物に結合可能な部位(対象物結合部位)を有しているタンパク質であることが好ましい。「対象物結合部位」および対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質を作製する方法については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。   Moreover, it is preferable that an iron oxide binding protein is a protein which has a site | part (object binding site | part) which can be couple | bonded with a target object. The “object binding site” and the method for producing an iron oxide binding protein having an object binding site are as described in the above section “1. Iron oxide-protein complex”. Omitted.

〔4.対象物の回収方法〕
本発明にかかる回収方法(「本発明の回収方法」ともいう。)は、対象物を回収する方法であって、上述した本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体(本発明の複合体)、すなわち、表面に酸化鉄結合タンパク質が固定化された酸化鉄と、対象物とを接触させる第1工程と、当該第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体を回収する第2工程と、を包含していることを特徴としている。なお、上記「本発明の複合体」および上記「対象物」については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
[4. (Recovery method of object)
The recovery method according to the present invention (also referred to as “recovery method of the present invention”) is a method of recovering an object, and the iron oxide-protein complex (complex of the present invention) according to the present invention described above, That is, a first step in which an iron oxide having an iron oxide-binding protein immobilized on the surface and an object are brought into contact with each other, and a second step in which the iron oxide-protein complex that has undergone the first step is recovered. It is characterized by inclusion. The “complex of the present invention” and the “object” are the same as described in the section “1. Iron oxide-protein complex”, and thus the description thereof is omitted.

(4−1.第1工程)
第1工程は、本発明の複合体、すなわち、表面に酸化鉄結合タンパク質が固定化された酸化鉄と、対象物とを接触させることによって、酸化鉄に酸化鉄結合タンパク質を介して対象物を固定化する工程である。本発明の複合体の表面に対象物を固定化する方法については、上記「3.対象物を酸化鉄に固定化する方法」の「3−1.接触工程」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。酸化鉄結合タンパク質は、対象物に結合可能な部位(対象物結合部位)を有しているタンパク質であることが好ましい。「対象物結合部位」および対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質を作製する方法については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
(4-1. First step)
In the first step, the target is brought into contact with iron oxide via the iron oxide-binding protein by contacting the target with the complex of the present invention, that is, iron oxide with the iron oxide-binding protein immobilized on the surface. It is a process of immobilization. The method for immobilizing the object on the surface of the complex of the present invention is as described in the section “3-1. Contacting step” in “3. Method for immobilizing the object on iron oxide”. Therefore, explanation is omitted. The iron oxide binding protein is preferably a protein having a site capable of binding to an object (object binding site). The “object binding site” and the method for producing an iron oxide binding protein having an object binding site are as described in the above section “1. Iron oxide-protein complex”. Omitted.

(4−2.第2工程)
第2工程は、上記第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体、すなわち、表面に対象物が固定化された酸化鉄−タンパク質複合体を回収する工程である。
(4-2. Second step)
A 2nd process is a process of collect | recovering the said iron oxide-protein complex which passed through the said 1st process, ie, the iron oxide-protein complex by which the target object was fix | immobilized on the surface.

酸化鉄−タンパク質複合体の回収方法としては特に限定されず、従来公知の遠心分離法等の方法を用いて酸化鉄−タンパク質複合体を回収することができる。なお、酸化鉄−タンパク質複合体を構成している酸化鉄が磁性を有しているものである場合は、当該酸化鉄−タンパク質複合体を磁場に捕捉させることによって酸化鉄−タンパク質複合体を回収することが好ましい。酸化鉄−タンパク質複合体を磁場に捕捉させて回収する方法では、夾雑物を混入させることなく酸化鉄−タンパク質複合体のみを回収することができるので、対象物のみを容易に回収することができる。   The method for recovering the iron oxide-protein complex is not particularly limited, and the iron oxide-protein complex can be recovered using a conventionally known method such as centrifugation. When the iron oxide constituting the iron oxide-protein complex is magnetic, the iron oxide-protein complex is recovered by capturing the iron oxide-protein complex in a magnetic field. It is preferable to do. In the method of recovering the iron oxide-protein complex by capturing it in a magnetic field, it is possible to recover only the iron oxide-protein complex without mixing in impurities, so that only the object can be easily recovered. .

上記「磁場」を生成する手段として、磁石を用いることが可能である。すなわち、上記「酸化鉄−タンパク質複合体を磁場に捕捉させる」とは、「酸化鉄−タンパク質複合体を磁石に捕捉させる」と言い換えられる。上記「磁石」としては、例えば、電磁石、永久磁石等を用いることができる。電磁石は、電源をON/OFF操作することによって磁場の生成を制御することができるので、酸化鉄−タンパク質複合体を電磁石に捕捉させるまたは電磁石にから離脱させることが容易である。このため、電磁石のほうが永久磁石よりも利便性に優れている。   A magnet can be used as means for generating the “magnetic field”. That is, the phrase “capturing the iron oxide-protein complex in the magnetic field” is rephrased as “capturing the iron oxide-protein complex in the magnet”. As the “magnet”, for example, an electromagnet, a permanent magnet, or the like can be used. Since the electromagnet can control the generation of the magnetic field by turning on and off the power source, it is easy to cause the iron oxide-protein complex to be captured or detached from the electromagnet. For this reason, the electromagnet is more convenient than the permanent magnet.

(4−3.その他)
本発明の回収方法では、上記以外の工程が設けられていてもよく、上記以外の工程の内容は限定されない。例えば、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に対する結合能を有している酸化鉄結合タンパク質と酸化鉄とを接触させることによって、表面修飾されていない酸化鉄の表面に酸化鉄結合タンパク質を固定化する工程(以下「酸化鉄結合タンパク質固定化工程」と称する。)、言い換えれば、本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体を製造する工程を上記第1工程の前に設けてもよい。なお、上記「酸化鉄結合タンパク質固定化工程」については、上記「3.対象物を酸化鉄に固定化する方法」の「3−2.その他」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
(4-3. Others)
In the recovery method of the present invention, steps other than the above may be provided, and the contents of the steps other than the above are not limited. For example, it is not surface-modified by contacting iron oxide with an iron oxide-binding protein capable of binding to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. The step of immobilizing iron oxide binding protein on the surface of iron oxide (hereinafter referred to as “iron oxide binding protein immobilization step”), in other words, the step of producing the iron oxide-protein complex according to the present invention is described above. It may be provided before one step. The “iron oxide-binding protein immobilization step” is the same as that described in “3-2. Others” of “3. Omitted.

さらには、本発明の回収方法では、上記第2工程の後に、酸化鉄−タンパク質複合体から対象物を溶出させる工程を設けてもよい。酸化鉄−タンパク質複合体から対象物を溶出させる方法としては、特に限定されないが、例えば、対象物結合タンパク質としてプロテインAを用い、対象物として免疫グロブリンを固定化させた場合、酸性溶液による処理(例えば、pH2〜3のグリシン緩衝液やpH3のクエン酸緩衝液)等で溶出をすることによって酸化鉄−タンパク質複合体から対象物を溶出させることができる。   Furthermore, in the recovery method of the present invention, a step of eluting the object from the iron oxide-protein complex may be provided after the second step. The method for eluting the target from the iron oxide-protein complex is not particularly limited. For example, when protein A is used as the target binding protein and immunoglobulin is immobilized as the target, treatment with an acidic solution ( For example, the target can be eluted from the iron oxide-protein complex by elution with a pH 2-3 glycine buffer or a pH 3 citrate buffer.

本発明の回収方法によれば、酸化鉄結合タンパク質を介して、対象物を表面修飾されていない酸化鉄に直接結合させることができるので、従来の方法と比較して、より簡便に対象物を酸化鉄に固定化させることができる。また、酸化鉄結合タンパク質は酸化鉄に対して強力な結合能を有しているので、本発明の複合体は種々の操作を経た後も安定的に使用することができる。よって、本発明の回収方法を安定的に行うことができる。   According to the recovery method of the present invention, an object can be directly bound to iron oxide that is not surface-modified through an iron oxide-binding protein, so that the object can be more easily compared with conventional methods. It can be immobilized on iron oxide. Moreover, since the iron oxide binding protein has a strong binding ability to iron oxide, the complex of the present invention can be used stably after various operations. Therefore, the recovery method of the present invention can be performed stably.

〔5.目的の細胞を死滅させる方法〕
本発明にかかる目的の細胞を死滅させる方法(「本発明の細胞死滅方法」ともいう。)は、in vitroにおいて目的の細胞を死滅させる方法であり、上述した本発明の酸化鉄−タンパク質複合体と、目的の細胞とを接触させる第1工程と、上記第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体に交流磁場を印加して、当該酸化鉄−タンパク質複合体を加熱する第2工程とを包含し、上記酸化鉄は、磁性を有しているものであることを特徴としている。なお、上記「本発明の酸化鉄−タンパク質複合体」については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
[5. (Method of killing target cells)
The method for killing a target cell according to the present invention (also referred to as “the cell killing method of the present invention”) is a method for killing a target cell in vitro, and the iron oxide-protein complex of the present invention described above. And a first step of bringing the target cells into contact with each other, and a second step of heating the iron oxide-protein complex by applying an alternating magnetic field to the iron oxide-protein complex that has undergone the first step. In addition, the iron oxide is characterized by having magnetism. The “iron oxide-protein complex of the present invention” is the same as described in the section “1. Iron oxide-protein complex”, and the description thereof is omitted.

本発明の細胞死滅方法において、死滅させる対象となる細胞は特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、様々な細胞を含む混合培養物、様々な細胞を含む組織(例えば、生体内から摘出された後の組織)の中の特定の細胞を死滅させることができるが、これらに限定されない。   In the cell killing method of the present invention, the cells to be killed are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, specific cells in a mixed culture containing various cells or a tissue containing various cells (for example, a tissue after being removed from a living body) can be killed, but not limited thereto.

本発明の複合体の利用の一実施形態として、本発明の複合体をin vivoにおいて目的の細胞を死滅させる方法に適用することも可能である。この場合は、例えば、本発明の複合体に目的のがん細胞を認識する抗体を固定化したものを体内に投与することで、目的のがん組織(腫瘍)に本発明の複合体を特異的に集積させる。その後、本発明の複合体に交流磁場を印加して複合体を加熱することによって目的のがん組織(腫瘍)を局所的に加熱してがん細胞を死滅させることができる。なお、磁性粒子をがん組織に集積させることによって、外部磁界で患部のみを加熱してがん細胞を死滅させる方法は、温熱療法(ハイパーサーミア)と称され臨床応用が期待されている。すなわち、本発明の複合体は、温熱療法(ハイパーサーミア)に適用することが可能である。   As one embodiment of the use of the complex of the present invention, the complex of the present invention can be applied to a method for killing a target cell in vivo. In this case, for example, the complex of the present invention is specific to the target cancer tissue (tumor) by administering, in the body, an antibody that recognizes the target cancer cell to the complex of the present invention. To collect. Thereafter, by applying an alternating magnetic field to the complex of the present invention and heating the complex, the target cancer tissue (tumor) can be locally heated to kill the cancer cells. A method of killing cancer cells by heating only the affected part with an external magnetic field by accumulating magnetic particles in cancer tissue is called thermotherapy (hyperthermia) and is expected to be clinically applied. That is, the complex of the present invention can be applied to thermotherapy (hyperthermia).

(5−1.第1工程)
第1工程は、本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体と、すなわち、表面に酸化鉄結合タンパク質が固定化された酸化鉄と、目的の細胞とを接触させる工程であればよい。本発明にかかる酸化鉄−タンパク質複合体と目的の細胞とを接触させることによって、酸化鉄結合タンパク質を介して、目的の細胞の表面に酸化鉄−タンパク質複合体を固定してもよく、または、本発明の酸化鉄−タンパク質複合体と目的の細胞とを接触させることによって、本発明の酸化鉄−タンパク質複合体が目的の細胞内に取り込ませて、細胞内において、酸化鉄−タンパク質複合体に酸化鉄結合タンパク質を介して目的の細胞内物質を固定化してもよい。
(5-1. First step)
The first step may be a step of bringing the target cell into contact with the iron oxide-protein complex according to the present invention, that is, the iron oxide having an iron oxide-binding protein immobilized on the surface thereof. The iron oxide-protein complex according to the present invention and the target cell may be contacted to fix the iron oxide-protein complex to the surface of the target cell via the iron oxide-binding protein, or By bringing the iron oxide-protein complex of the present invention into contact with the target cell, the iron oxide-protein complex of the present invention is taken into the target cell and converted into the iron oxide-protein complex in the cell. The target intracellular substance may be immobilized via an iron oxide binding protein.

酸化鉄結合タンパク質は、対象物(この場合の「目的の細胞」または「目的の細胞内物質」)に結合可能な部位(対象物結合部位)を有しているタンパク質であることが好ましい。上記「対象物結合部位」および対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質を作製する方法については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。   The iron oxide binding protein is preferably a protein having a site (target binding site) that can bind to a target (in this case, “target cell” or “target intracellular substance”). The method for producing the “target binding site” and the iron oxide binding protein having the target binding site is as described in the section “1. Iron oxide-protein complex”. Is omitted.

上記「目的の細胞内物質」としては、特に限定されないが、例えば、リボソーム、アクチン、RNA等を挙げることができる。   The “intracellular substance of interest” is not particularly limited, and examples thereof include ribosome, actin, and RNA.

本発明の複合体の表面に目的の細胞を固定化する方法として、特に限定されないが、例えば、目的の細胞を含んでいる溶液中に本発明の複合体を浸漬する方法等を用いることができる。この場合、第1工程では、本発明の複合体と目的の細胞とを、条件は特に限定されないが、例えば、4〜37℃にて数秒から30分程度インキュベートすることによって十分に接触させることが好ましい。   The method for immobilizing the target cells on the surface of the complex of the present invention is not particularly limited. For example, a method of immersing the complex of the present invention in a solution containing the target cells can be used. . In this case, in the first step, the condition of the complex of the present invention and the target cell is not particularly limited. For example, the complex can be sufficiently brought into contact by incubating at 4 to 37 ° C. for several seconds to 30 minutes. preferable.

また、本発明の酸化鉄−タンパク質複合体を目的の細胞内に取り込ませて、細胞内において、酸化鉄−タンパク質複合体に酸化鉄結合タンパク質を介して目的の細胞内物質を固定化する方法としては、特に限定されないが、例えば、エンドサイトーシスによる細胞内への取り込みを利用する方法によって行うことができる。この場合、目的の細胞としては、貪食能を有している細胞(例えば、マクロファージ、好中球等)等を好適に用いることができる。   In addition, as a method of incorporating the iron oxide-protein complex of the present invention into a target cell and immobilizing the target intracellular substance on the iron oxide-protein complex via the iron oxide-binding protein in the cell. Although there is no particular limitation, for example, it can be performed by a method that utilizes uptake into cells by endocytosis. In this case, cells having phagocytic ability (for example, macrophages, neutrophils, etc.) can be suitably used as the target cells.

(5−2.第2工程)
第2工程は、上記第1工程を経た酸化鉄−タンパク質複合体、すなわち、表面に目的の細胞が固定化された酸化鉄−タンパク質複合体または目的の細胞内に取り込まれて目的の細胞内物質が固定化された酸化鉄−タンパク質複合体に交流磁場を印加して、酸化鉄−タンパク質複合体を加熱する工程である。磁性粒子に交流磁場を印加すると発熱することが知られている。また、一般に細胞は、43℃程度まで加熱されると死滅することが知られている。このため、表面に目的の細胞が固定化された酸化鉄−タンパク質複合体または目的の細胞内に取り込まれて目的の細胞内物質が固定化された酸化鉄−タンパク質複合体に交流磁場を印加して、酸化鉄−タンパク質複合体を加熱することで細胞を死滅させることができる。
(5-2. Second step)
In the second step, the iron oxide-protein complex that has passed through the first step, that is, the iron oxide-protein complex in which the target cell is immobilized on the surface or the target intracellular substance is taken into the target cell. Is a step of applying an alternating magnetic field to the iron oxide-protein complex on which is immobilized and heating the iron oxide-protein complex. It is known that heat is generated when an alternating magnetic field is applied to magnetic particles. In general, cells are known to die when heated to about 43 ° C. For this reason, an alternating magnetic field is applied to the iron oxide-protein complex in which the target cell is immobilized on the surface or the iron oxide-protein complex in which the target intracellular substance is immobilized by being incorporated into the target cell. Then, the cells can be killed by heating the iron oxide-protein complex.

印加する磁場については、本発明の酸化鉄−タンパク質複合体を加熱することができる強度であればよく、使用する酸化鉄−タンパク質複合体の組成、形状、大きさ等によって適宜設定することができる。例えば、酸化鉄−タンパク質複合体を構成する酸化鉄として10〜30nmの粒子径のマグネタイト粒子を用いる場合は、100〜1000kHzの高周波磁場を印加することによって酸化鉄−タンパク質複合体を加熱することができる。   The applied magnetic field only needs to be strong enough to heat the iron oxide-protein complex of the present invention, and can be appropriately set depending on the composition, shape, size, etc. of the iron oxide-protein complex to be used. . For example, when magnetite particles having a particle diameter of 10 to 30 nm are used as the iron oxide constituting the iron oxide-protein complex, the iron oxide-protein complex can be heated by applying a high frequency magnetic field of 100 to 1000 kHz. it can.

(5−3.その他)
本発明の細胞死滅方法では、上記以外の工程が設けられていてもよく、上記以外の工程の内容は限定されない。例えば、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に対する結合能を有している酸化鉄結合タンパク質と酸化鉄とを接触させることによって、表面修飾されていない酸化鉄の表面に酸化鉄結合タンパク質を固定化する工程(以下「酸化鉄結合タンパク質固定化工程」と称する。)、言い換えれば、本発明の酸化鉄−タンパク質複合体を製造する工程を上記第1工程の前に設けてもよい。なお、上記「酸化鉄結合タンパク質固定化工程」については、上記「3.対象物を酸化鉄に固定化する方法」の「3−2.その他」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
(5-3. Others)
In the cell killing method of the present invention, steps other than the above may be provided, and the contents of the steps other than the above are not limited. For example, it is not surface-modified by contacting iron oxide with an iron oxide-binding protein capable of binding to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. The step of immobilizing iron oxide-binding protein on the surface of iron oxide (hereinafter referred to as “iron oxide-binding protein immobilization step”), in other words, the step of producing the iron oxide-protein complex of the present invention is the first step. You may provide before a process. The “iron oxide-binding protein immobilization step” is the same as that described in “3-2. Others” of “3. Omitted.

本発明の細胞死滅方法によれば、目的の細胞または目的の細胞内物質を酸化鉄結合タンパク質を介して表面修飾されていない酸化鉄に直接結合させることができるので、従来の方法と比較して、より簡便に目的の細胞または目的の細胞内物質を酸化鉄に固定化させることができる。また、酸化鉄結合タンパク質は酸化鉄に対して強力な結合能を有しているので、本発明の酸化鉄−タンパク質複合体は種々の操作を経た後も安定的に使用することができる。よって、本発明の細胞死滅方法を安定的に行うことができる。   According to the cell killing method of the present invention, since the target cell or the target intracellular substance can be directly bound to the iron oxide not surface-modified through the iron oxide binding protein, compared with the conventional method. Thus, the target cell or the target intracellular substance can be immobilized on iron oxide more easily. Moreover, since the iron oxide binding protein has a strong binding ability to iron oxide, the iron oxide-protein complex of the present invention can be used stably after various operations. Therefore, the cell killing method of the present invention can be performed stably.

〔6.対象物を酸化鉄に固定化する方法2〕
本発明にかかる固定化方法(「本発明の固定化方法」ともいう。)は、対象物を酸化鉄に固定化する方法であって、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質(酸化鉄結合タンパク質)を、表面修飾されていない酸化鉄に固定化させる工程(以下「酸化鉄結合タンパク質固定化工程」と称する。)と、対象物を、上記タンパク質に固定化させる工程(以下「対象物固定化工程」と称する。)と、を包含していることを特徴としている。なお、上記「酸化鉄結合タンパク質」、「酸化鉄」および「対象物」については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。
[6. Method 2 for immobilizing an object on iron oxide]
The immobilization method according to the present invention (also referred to as “immobilization method of the present invention”) is a method of immobilizing an object on iron oxide, and is carried out at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. A step of immobilizing a protein that can bind to iron oxide under heating conditions (iron oxide-binding protein) to iron oxide that is not surface-modified (hereinafter referred to as “iron oxide-binding protein immobilization step”), and a target And a step of immobilizing an object on the protein (hereinafter referred to as “target immobilization step”). The “iron oxide-binding protein”, “iron oxide”, and “target” are the same as described in the above section “1. Iron oxide-protein complex”, and thus the description thereof is omitted.

本発明の固定化方法では、上記酸化鉄結合タンパク質固定化工程と上記対象物固定化工程とを行う順序は特に限定されない。すなわち、酸化鉄結合タンパク質固定化工程の後で対象物固定化工程を行ってもよく、その逆も可能である。より具体的に説明すると、例えば、酸化鉄結合タンパク質固定化工程の後に対象物固定化工程を行う場合には、酸化鉄結合タンパク質を酸化鉄に固定化させた後に、酸化鉄結合タンパク質に対象物を固定化してもよい。また、例えば、酸化鉄結合タンパク質固定化工程の前に対象物固定化工程を行う場合には、対象物と酸化鉄結合タンパク質とを固定化させた後に、かかる酸化鉄結合タンパク質を酸化鉄に固定化してもよい。   In the immobilization method of the present invention, the order in which the iron oxide binding protein immobilization step and the object immobilization step are performed is not particularly limited. That is, the object immobilization step may be performed after the iron oxide binding protein immobilization step, and vice versa. More specifically, for example, in the case where the object immobilization step is performed after the iron oxide binding protein immobilization step, the iron oxide binding protein is immobilized on the iron oxide, and then the object is added to the iron oxide binding protein. May be fixed. In addition, for example, when the target immobilization step is performed before the iron oxide binding protein immobilization step, the target and the iron oxide binding protein are immobilized, and then the iron oxide binding protein is fixed to the iron oxide. May be used.

また、本発明の固定化方法では、上記以外の工程が設けられていてもよく、上記以外の工程の内容は限定されない。   Moreover, in the immobilization method of this invention, processes other than the above may be provided, and the content of processes other than the above is not limited.

(6−1.酸化鉄結合タンパク質固定化工程)
酸化鉄結合タンパク質固定化工程は、酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)と酸化鉄とを接触させることによって、酸化鉄の表面に酸化鉄結合タンパク質を固定化する工程である。酸化鉄結合タンパク質を酸化鉄に固定化するとは、酸化鉄に、酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)を結合または吸着させることが意図される。
(6-1. Iron oxide binding protein immobilization step)
In the iron oxide binding protein immobilization process, the iron oxide binding protein is immobilized on the surface of the iron oxide by bringing the iron oxide into contact with the iron oxide binding protein (or the iron oxide binding protein on which the target substance is immobilized). It is a process to do. Immobilizing iron oxide-binding protein on iron oxide is intended to bind or adsorb iron oxide-binding protein (or iron oxide-binding protein on which an object is immobilized) to iron oxide.

酸化鉄結合タンパク質固定化工程では、酸化鉄の表面に酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)を固定化する方法として、例えば、酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)を含んでいる溶液中に酸化鉄を浸漬する方法、酸化鉄表面に酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)を含んでいる溶液を塗布またはスポットする方法等を用いることができる。   In the iron oxide binding protein immobilization step, as a method of immobilizing the iron oxide binding protein (or the iron oxide binding protein on which the target substance is immobilized) on the surface of the iron oxide, for example, the iron oxide binding protein (or the target) A method in which iron oxide is immersed in a solution containing an iron oxide-binding protein on which an object is immobilized), or an iron oxide-binding protein (or an iron oxide-binding protein on which an object is immobilized) is contained on the iron oxide surface For example, a method of applying or spotting the solution that is flowing can be used.

なお、酸化鉄結合タンパク質は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質であるが、酸化鉄結合タンパク質固定化工程において酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)と酸化鉄とを固定化する条件は、どのような条件で行ってもよい。例えば、酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)を含む溶液中に、酸化鉄を添加し、4℃〜室温にて数秒から30分程度インキュベートすることによって、酸化鉄結合タンパク質(または、対象物が固定化された酸化鉄結合タンパク質)と酸化鉄とを十分に接触させることができる。   The iron oxide-binding protein is a protein that can bind to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. The conditions for immobilizing the iron oxide (or the iron oxide binding protein on which the target is immobilized) and the iron oxide may be performed under any conditions. For example, oxidation is performed by adding iron oxide to a solution containing iron oxide-binding protein (or iron oxide-binding protein on which an object is immobilized) and incubating at 4 ° C. to room temperature for several seconds to 30 minutes. An iron-binding protein (or an iron oxide-binding protein on which an object is immobilized) and iron oxide can be sufficiently brought into contact with each other.

(6−2.対象物固定化工程)
対象物固定化工程は、酸化鉄結合タンパク質と、対象物とを接触させることによって、対象物を酸化鉄結合タンパク質に固定化する工程である。
(6-2. Object immobilization process)
The object immobilization step is a step of immobilizing the object on the iron oxide-binding protein by bringing the iron oxide-binding protein into contact with the object.

対象物を酸化鉄結合タンパク質に固定化するとは、酸化鉄結合タンパク質に対象物を可逆的または不可逆的に結合または吸着させて、酸化鉄結合タンパク質に対象物を担持させることが意図される。   By immobilizing an object on an iron oxide binding protein, it is intended that the object is reversibly or irreversibly bound or adsorbed on the iron oxide binding protein and the object is supported on the iron oxide binding protein.

上記酸化鉄結合タンパク質は、対象物に結合可能な部位(対象物結合部位)を有しているタンパク質であることが好ましい。これにより、対象物を酸化鉄結合タンパク質に固定化することができる。なお、上記「対象物結合部位」および対象物結合部位を有している酸化鉄結合タンパク質を作製する方法については、上記「1.酸化鉄−タンパク質複合体」の項で説明したとおりであるので、説明を省略する。   The iron oxide binding protein is preferably a protein having a site capable of binding to an object (object binding site). Thereby, a target object can be fix | immobilized to an iron oxide binding protein. The method for producing the above-mentioned “target binding site” and the iron oxide binding protein having the target binding site is as described above in the section “1. Iron oxide-protein complex”. The description is omitted.

対象物固定化工程では、酸化鉄結合タンパク質に対象物を固定化する方法として、特に限定されないが、例えば、対象物を含んでいる溶液中に酸化鉄結合タンパク質を添加する方法等を用いることができる。また、対象物固定化工程では、酸化鉄結合タンパク質と対象物とを、条件は特に限定されないが、例えば、4℃〜室温にて数秒から30分程度インキュベートすることによって十分に接触させることが好ましい。   In the object immobilization step, the method for immobilizing the object on the iron oxide-binding protein is not particularly limited. For example, a method of adding the iron oxide-binding protein to a solution containing the object may be used. it can. In the target immobilization step, the iron oxide-binding protein and the target are not particularly limited, but it is preferable that the iron oxide-binding protein is sufficiently brought into contact, for example, by incubating at 4 ° C. to room temperature for several seconds to 30 minutes. .

また、対象物固定化工程では、対象物がタンパク質である場合は、酸化鉄結合タンパク質と対象物との融合タンパク質を作製することによって、対象物を酸化鉄結合タンパク質に固定化してもよい。   In the target immobilization step, when the target is a protein, the target may be fixed to the iron oxide binding protein by preparing a fusion protein of the iron oxide binding protein and the target.

本発明の固定化方法によれば、酸化鉄結合タンパク質を介して、対象物を表面修飾されていない酸化鉄に直接結合させることができるので、従来の方法と比較して、より簡便に対象物を酸化鉄に固定化させることができる。   According to the immobilization method of the present invention, an object can be directly bound to iron oxide that is not surface-modified through an iron oxide-binding protein, so that the object can be more easily compared with conventional methods. Can be immobilized on iron oxide.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by an Example.

〔実施例1〕
Si−tag(Genbank、アクセッションNo.AAC76342.1)(アミノ酸配列を配列番号1に示し、塩基配列を配列番号2に示す。)の酸化鉄に対する結合能を検討した。
[Example 1]
The binding ability of Si-tag (Genbank, Accession No. AAC76342.1) (the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 1 and the base sequence is shown in SEQ ID NO: 2) to iron oxide was examined.

(方法)
Streptococcus属細菌の抗体結合タンパク質であるプロテインG中の免疫グロブリン結合ドメインB1に相当するアミノ酸配列をコードするDNA(配列番号Genbank、アクセッションNo.M13825.1の1259残基〜1425残基に相当)を合成した。このDNAをpET−SpA−Sitag(Ikeda, T., Y. Hata, K. Ninomiya, Y. Ikura, K. Takeguchi, S. Aoyagi, R. Hirota and A. Kuroda. 2009. Oriented immobilization of antibodies on a silicon wafer using Si-tagged protein A. Anal. Biochem. 385: 132-137.を参照)のNdeI−BamHI消化断片とライゲーションし、Si−tagとプロテインG中のイムノグロブリン結合ドメインB1の融合タンパク質(以下、「Si−tag融合プロテインG」と称する。)を発現させるためのプラスミドを作製した。
(Method)
DNA encoding an amino acid sequence corresponding to immunoglobulin binding domain B1 in protein G which is an antibody binding protein of Streptococcus bacteria (corresponding to residues 1259 to 1425 of SEQ ID NO: Genbank, Accession No. M13825.1) Was synthesized. PET-SpA-Sitag (Ikeda, T., Y. Hata, K. Ninomiya, Y. Ikura, K. Takeguchi, S. Aoyagi, R. Hirota and A. Kuroda. 2009. Oriented immobilization of antibodies on a Ligated with NdeI-BamHI digested fragment of silicon wafer using Si-tagged protein A. Anal. Biochem. 385: 132-137.) Fusion protein of immunoglobulin-binding domain B1 in Si-tag and protein G , Referred to as “Si-tag fusion protein G”).

得られたプラスミドをエレクトロポレーション法によりEscherichia coli Rosetta(DE3)pLysS株に形質転換した。得られた形質転換体を2×YT液体培地に植菌し37℃で培養した。培養液のOD600が0.5になった時点で、終濃度1mMのIPTGを添加して28℃でさらに7時間培養を行った。E. coli菌体を遠心操作(6,000×g,10分)により回収した。得られた菌体をトリス緩衝生理食塩水に懸濁し、超音波処理により菌体を破砕した。菌体破砕液を遠心分離(40,000×g,30分)した上清を陽イオン交換クロマトグラフィーカラム(Applied Biosystems社製Poros HS/M)上にアプライし、カラムに吸着したタンパク質を0Mから1M NaClのリニアグラジエントにて溶出した。Si−tag融合プロテインGを含む画分を回収して、以下の実験に利用した。   The resulting plasmid was transformed into Escherichia coli Rosetta (DE3) pLysS strain by electroporation. The obtained transformant was inoculated into 2 × YT liquid medium and cultured at 37 ° C. When the OD600 of the culture solution reached 0.5, IPTG having a final concentration of 1 mM was added, followed by further culturing at 28 ° C. for 7 hours. E. coli cells were collected by centrifugation (6,000 × g, 10 minutes). The obtained microbial cells were suspended in Tris buffered physiological saline, and the microbial cells were crushed by ultrasonic treatment. The supernatant obtained by centrifuging the cell disruption solution (40,000 × g, 30 minutes) was applied onto a cation exchange chromatography column (Applied Biosystems, Poros HS / M), and the protein adsorbed on the column was measured from 0M. Elution was performed with a linear gradient of 1M NaCl. Fractions containing Si-tag fusion protein G were collected and used for the following experiments.

精製したSi−tag融合プロテインG溶液を終濃度50μg/mlになるように添加して4℃にて30分間旋回振盪にて混合することで、Si−tag融合プロテインGをシリカ粒子(添川理化学社製,粒径0.8μm)または酸化鉄粒子(ナカライテスク社製,品番:19522-45)上に固定化した。その後、各粒子を洗浄溶液(25 mM Tris-HCl [pH 9.0], 0.5 M NaCl, 0.5% [v/v] Tween 20)を用いて3回洗浄した後に、SDS−PAGEサンプルバッファー(組成:62.5 mM Tris-HCl [pH 6.8], 5% [v/v] 2-メルカプトエタノール, 2% [w/v] SDS, 5% [w/v] スクロース, 0.005% [w/v] ブロモフェノールブルー)中で95℃にて5分間加熱した。(i)加熱後の上清、(ii)シリカ粒子または酸化鉄粒子と混合後の上清、(iii)各洗浄後の上清を、それぞれ20μlずつSDS−PAGEに供し、各溶液に含まれるタンパク質の解析を行った。   The purified Si-tag fusion protein G solution was added to a final concentration of 50 μg / ml and mixed by swirling and shaking at 4 ° C. for 30 minutes. Manufactured, particle size 0.8 μm) or iron oxide particles (manufactured by Nacalai Tesque, product number: 19522-45). Thereafter, each particle was washed three times with a washing solution (25 mM Tris-HCl [pH 9.0], 0.5 M NaCl, 0.5% [v / v] Tween 20), and then SDS-PAGE sample buffer (composition: 62.5). mM Tris-HCl [pH 6.8], 5% [v / v] 2-mercaptoethanol, 2% [w / v] SDS, 5% [w / v] sucrose, 0.005% [w / v] bromophenol blue) Heated at 95 ° C. for 5 minutes. (i) Supernatant after heating, (ii) Supernatant after mixing with silica particles or iron oxide particles, (iii) Supernatant after each washing is subjected to SDS-PAGE by 20 μl each and is contained in each solution Protein analysis was performed.

(結果)
SDS−PAGEによって、シリカ粒子または酸化鉄粒子に固定化したSi−tagの安定性の比較を行った結果を図2に示す。図2において、各レーンは以下の試料の結果を示している。
(result)
FIG. 2 shows the result of comparison of the stability of Si-tags immobilized on silica particles or iron oxide particles by SDS-PAGE. In FIG. 2, each lane shows the results of the following samples.

レーンM:分子量マーカー
レーン1:固定化前のSi−tag融合プロテインG(比較用)
レーン2:加熱後の上清(シリカ粒子)
レーン3:混合後の上清(シリカ粒子)
レーン4:1回目洗浄後の上清(シリカ粒子)
レーン5:2回目洗浄後の上清(シリカ粒子)
レーン6:3回目洗浄後の上清(シリカ粒子)
レーン7:加熱後の上清(酸化鉄粒子)
レーン8:混合後の上清(酸化鉄粒子)
レーン9:1回目洗浄後の上清(酸化鉄粒子)
レーン10:2回目洗浄後の上清(酸化鉄粒子)
レーン11:3回目洗浄後の上清(酸化鉄粒子)
図2に示したように、レーン3〜6およびレーン8〜11にはSi−tag融合プロテインGのバンドが認められないことから、Si−tag融合プロテインGはシリカ粒子および酸化鉄粒子の両方に結合したことが確認できた。
Lane M: molecular weight marker Lane 1: Si-tag fusion protein G before immobilization (for comparison)
Lane 2: Supernatant after heating (silica particles)
Lane 3: Supernatant after mixing (silica particles)
Lane 4: supernatant after the first wash (silica particles)
Lane 5: Supernatant after the second wash (silica particles)
Lane 6: Supernatant after third washing (silica particles)
Lane 7: Supernatant after heating (iron oxide particles)
Lane 8: supernatant after mixing (iron oxide particles)
Lane 9: supernatant after the first wash (iron oxide particles)
Lane 10: Supernatant after the second wash (iron oxide particles)
Lane 11: Supernatant after the third wash (iron oxide particles)
As shown in FIG. 2, since no bands of Si-tag fusion protein G are observed in lanes 3-6 and lanes 8-11, Si-tag fusion protein G is present in both silica particles and iron oxide particles. It was confirmed that they were combined.

また、レーン2にはSi−tag融合プロテインGのバンドが観察された。これは、シリカ粒子に結合したSi−tag融合プロテインGが、95℃にて5分間の熱処理によって解離したことを表している。これに対して、レーン7にはSi−tag融合プロテインGのバンドが観察されなかった。これは、酸化鉄粒子に結合したSi−tag融合プロテインGは、95℃にて5分間の熱処理によってほとんど解離しなかったことを表している。   In lane 2, a band of Si-tag fusion protein G was observed. This indicates that the Si-tag fusion protein G bound to the silica particles was dissociated by heat treatment at 95 ° C. for 5 minutes. On the other hand, no band of Si-tag fusion protein G was observed in lane 7. This indicates that the Si-tag fusion protein G bound to the iron oxide particles was hardly dissociated by heat treatment at 95 ° C. for 5 minutes.

以上のことから、Si−tagは、酸化鉄に対して非常に安定的に結合していること、およびSi−tagはシリカよりも酸化鉄に対してより強い結合能を有していることが明らかになった。Si−tagと酸化鉄との結合は非常に安定であるため、本手法によりタンパク質を固定化した酸化鉄粒子は、高温や界面活性剤存在下などの厳しい条件下においても使用可能であることが明らかになった。   From the above, Si-tag is very stably bound to iron oxide, and Si-tag has stronger binding ability to iron oxide than silica. It was revealed. Since the bond between Si-tag and iron oxide is very stable, the iron oxide particles on which the protein is immobilized by this method can be used even under severe conditions such as high temperature and the presence of a surfactant. It was revealed.

〔実施例2〕
磁性粒子を用いた免疫測定法(遠心分離操作なし)について検討した。
[Example 2]
An immunoassay using magnetic particles (without centrifugation) was examined.

(方法)
酸化鉄として磁性粒子(マグネタイト粒子)(ナカライテスク社製,品番:19522-45)を用いた。マグネタイト粒子20μgを一旦dHOに懸濁後、磁石を用いてマグネタイト粒子を回収し上清を除くことで洗浄した。同様にマグネタイト粒子をリン酸緩衝生理食塩水(PBS;pH7.4)で3回洗浄した。洗浄後のマグネタイト粒子を結合溶液(25 mM Tris-HCl [pH 9.0], 0.5 M NaCl, 0.5% [v/v] Tween 20)200μlで再度洗浄した後、改めて結合溶液200μlに懸濁した。
(Method)
Magnetic particles (magnetite particles) (manufactured by Nacalai Tesque, product number: 19522-45) were used as iron oxide. After 20 μg of magnetite particles were once suspended in dH 2 O, the magnetite particles were collected using a magnet and washed by removing the supernatant. Similarly, the magnetite particles were washed three times with phosphate buffered saline (PBS; pH 7.4). The magnetite particles after washing were washed again with 200 μl of a binding solution (25 mM Tris-HCl [pH 9.0], 0.5 M NaCl, 0.5% [v / v] Tween 20), and then suspended again in 200 μl of the binding solution.

実施例1において精製したSi−tag融合プロテインG溶液を、終濃度250μg/mlになるように添加して4℃にて30分間旋回振盪にて混合することで、Si−tag融合プロテインGをマグネタイト粒子上に固定化した。   The Si-tag fusion protein G solution purified in Example 1 was added to a final concentration of 250 μg / ml, and mixed by swirling and shaking at 4 ° C. for 30 minutes, whereby Si-tag fusion protein G was magnetized. Immobilized on the particles.

マグネタイト粒子を磁石により回収し、PBSで3回洗浄した。磁石を用いてマグネタイト粒子を回収し上清を除いた後、PBSで希釈した抗H−FABP抗体溶液(5μg/ml,abcam社製,品番:ab8315)を添加し、4℃で1時間旋回振盪にて混合することによって抗体をマグネタイト粒子に固定化した。4℃で1時間旋回振盪にて混合した後、マグネタイト粒子をPBST(PBS + 0.05% [v/v] Tween 20)で3回洗浄した。磁石により回収したマグネタイト粒子に1%(w/v)BSAを含むPBS溶液1mlを添加して、室温にて2時間旋回振盪を行うことでブロッキング処理を行った。上清を除いた後、様々な濃度の心臓由来脂肪酸結合タンパク質(Heart-type fatty acid-binding protein; H-FABP)(Cayman Chemical社製,品番:10007432)と1%(w/v)BSAとを含むPBS溶液200μlを添加した。室温で1時間旋回振盪にて混合した後、マグネタイト粒子をPBSTで3回洗浄した。HRPで標識した抗H−FABP抗体(abcam社製,品番:ab24470)を1%(w/v)BSAを含むPBSで10000倍希釈した溶液200μlを添加して、4℃で1時間旋回振盪にて混合した。マグネタイト粒子をPBSTで5回洗浄後、上清を除き、HRPの発色基質(Promega社製TMB One Solution)200μlを添加して室温で発色反応を行った。0.5M HSO 200μlを添加して反応を停止した後、波長450nmにおける吸光度を分光光度計で測定した。 Magnetite particles were collected with a magnet and washed three times with PBS. After collecting the magnetite particles using a magnet and removing the supernatant, an anti-H-FABP antibody solution diluted with PBS (5 μg / ml, manufactured by abcam, product number: ab8315) is added, and swirling is performed at 4 ° C. for 1 hour. The antibody was immobilized on magnetite particles by mixing at After mixing at 4 ° C. for 1 hour by rotary shaking, the magnetite particles were washed 3 times with PBST (PBS + 0.05% [v / v] Tween 20). Blocking treatment was performed by adding 1 ml of a PBS solution containing 1% (w / v) BSA to magnetite particles collected by a magnet and performing swirling and shaking at room temperature for 2 hours. After removing the supernatant, various concentrations of heart-derived fatty acid binding protein (H-FABP) (Cayman Chemical, product number: 10007432) and 1% (w / v) BSA 200 μl of PBS solution containing was added. After mixing by vortexing for 1 hour at room temperature, the magnetite particles were washed 3 times with PBST. Add 200 μl of HRP-labeled anti-H-FABP antibody (abcam, product number: ab24470) diluted 10,000 times with PBS containing 1% (w / v) BSA, and swirl at 4 ° C. for 1 hour. And mixed. The magnetite particles were washed 5 times with PBST, the supernatant was removed, and 200 μl of HRP chromogenic substrate (Promega TMB One Solution) was added to carry out a color reaction at room temperature. After adding 200 μl of 0.5 MH 2 SO 4 to stop the reaction, the absorbance at a wavelength of 450 nm was measured with a spectrophotometer.

(結果)
測定の結果を図3に示す。図3に示したように、H−FABP濃度に応じた発色が認められた。このことより、Si−tag融合プロテインGを介して目的の抗体がマグネタイト粒子上に機能的に固定化されていることが示された。
(result)
The measurement results are shown in FIG. As shown in FIG. 3, color development corresponding to the H-FABP concentration was observed. From this, it was shown that the target antibody was functionally immobilized on the magnetite particles via the Si-tag fusion protein G.

本手法により目的の抗体を固定化した酸化鉄粒子を簡便に作製することができた。酸化鉄粒子は磁場を操作することで液中での凝集・分散が可能である。通常の場合、粒子を回収するためには遠心分離操作が必要であるが、磁性粒子は遠心分離が不要なため自動化プロセスに適しており、種々のアプリケーションに利用することができる。   By this technique, iron oxide particles on which the target antibody was immobilized could be easily prepared. Iron oxide particles can be aggregated and dispersed in a liquid by manipulating a magnetic field. Usually, a centrifugal operation is required to collect the particles, but magnetic particles are suitable for an automated process because they do not require centrifugation, and can be used for various applications.

〔実施例3〕
抗体を固定化した磁性粒子を用いた細菌回収法について検討した。
Example 3
Bacteria recovery method using magnetic particles with immobilized antibody was studied.

(方法)
酸化鉄として、実施例2で用いたマグネタイト粒子を用いた。マグネタイト粒子への抗体の固定化は、実施例2に記載した方法と同様の方法にて行った。ただし、抗体は抗E. coli(大腸菌)抗体(abcam社製,品番:ab25823)を用いた。
(Method)
The magnetite particles used in Example 2 were used as iron oxide. The antibody was immobilized on the magnetite particles by the same method as described in Example 2. However, an anti-E. Coli antibody (manufactured by abcam, product number: ab25823) was used as the antibody.

抗体を固定化したマグネタイト粒子をPBSで3回洗浄した。LB液体培地中で一晩培養した大腸菌培養液200μlをマグネタイト粒子に添加して室温にて1時間旋回振盪にて混合した。粒子をPBSTで5回洗浄した後、PBSに懸濁し適宜希釈した。希釈液100μlをLB寒天培地上にプレーティングして、37℃で一晩培養した後、寒天培地上に形成されたコロニー数を計数することで磁性粒子によって回収された細菌数を評価した。   The magnetite particles with the antibody immobilized thereon were washed 3 times with PBS. 200 μl of E. coli culture solution cultured overnight in LB liquid medium was added to the magnetite particles and mixed by swirling and shaking at room temperature for 1 hour. The particles were washed 5 times with PBST, then suspended in PBS and diluted as appropriate. 100 μl of the diluted solution was plated on an LB agar medium and cultured overnight at 37 ° C., and then the number of colonies formed on the agar medium was counted to evaluate the number of bacteria recovered by the magnetic particles.

(結果)
形成されたコロニー数を表1に記載する。
(result)
The number of colonies formed is listed in Table 1.

抗E. coli抗体を固定化しなかった場合と比較して、抗E. coli抗体を固定化した場合は多くのコロニー形成が認められた。このことから、目的とする細菌に対する抗体を提示した酸化鉄粒子によって目的とする細菌を効率的に回収できることが示された。遠心分離による回収ではその他の夾雑物も同時に沈殿してしまうが、磁性による回収であれば目的のものだけを回収できるため利用価値が高い。   Compared to the case where the anti-E. Coli antibody was not immobilized, more colonies were formed when the anti-E. Coli antibody was immobilized. From this, it was shown that the target bacteria can be efficiently recovered by the iron oxide particles presenting antibodies against the target bacteria. In the recovery by centrifugation, other contaminants also precipitate at the same time. However, if the recovery is performed by magnetism, only the intended product can be recovered, which is highly useful.

上述したように、本発明によれば、対象物を酸化鉄に容易且つ強力に固定化することができるという効果を奏する。よって、本発明によれば、対象物の回収および目的の細胞の死滅を容易に行うことができる。このため、本発明は、これらの操作を行う必要がある種々広範な産業において利用可能である。   As described above, according to the present invention, there is an effect that an object can be easily and strongly fixed to iron oxide. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily collect an object and kill a target cell. Therefore, the present invention can be used in a wide variety of industries that need to perform these operations.

1 酸化鉄結合タンパク質
2 対象物結合部位
3 対象物
4 酸化鉄
1 Iron oxide binding protein 2 Object binding site 3 Object 4 Iron oxide

Claims (10)

タンパク質が、表面修飾されていない酸化鉄に固定化されてなる酸化鉄−タンパク質複合体であり、
上記タンパク質は、以下の(a)または(b)のタンパク質であり、
上記酸化鉄と上記タンパク質との結合は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において維持され得ることを特徴とする酸化鉄−タンパク質複合体:
(a)配列番号1に示すアミノ酸配列からなるタンパク質;
(b)配列番号1に示すアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加されたアミノ酸配列からなり、且つ2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質。
An iron oxide-protein complex in which a protein is immobilized on iron oxide that is not surface-modified;
The protein is the following protein (a) or (b):
The iron oxide-protein complex characterized in that the binding between the iron oxide and the protein can be maintained under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate:
(A) a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted and / or added, and at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate A protein that can bind to iron oxide under heating conditions.
上記タンパク質は、対象物に結合可能な部位を有しているタンパク質であることを特徴とする、請求項1に記載の酸化鉄−タンパク質複合体。 The iron oxide-protein complex according to claim 1 , wherein the protein is a protein having a site capable of binding to an object. 上記タンパク質は、免疫グロブリンに結合するタンパク質を少なくとも一部分として含んでいるタンパク質であることを特徴とする、請求項1または2に記載の酸化鉄−タンパク質複合体。 The iron oxide-protein complex according to claim 1 or 2 , wherein the protein comprises a protein that binds to immunoglobulin as at least a part thereof. 上記酸化鉄は、磁性を有しているものであることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の酸化鉄−タンパク質複合体。 The iron oxide-protein complex according to any one of claims 1 to 3 , wherein the iron oxide has magnetism. 2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質を少なくとも含み、
上記タンパク質は、以下の(a)または(b)のタンパク質であることを特徴とする、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下で、対象物を表面修飾されていない酸化鉄に固定化するためのキット
(a)配列番号1に示すアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号1に示すアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加されたアミノ酸配列からなり、且つ2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質
At least a protein capable of binding to iron oxide under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate,
The protein is a protein of the following (a) or (b) , wherein the target is surface-modified under the condition of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate. Kit for immobilization on not iron oxide :
(A) a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 ;
(B) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted and / or added, and at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate A protein that can bind to iron oxide under heating conditions .
請求項1から4のいずれか1項に記載の酸化鉄−タンパク質複合体と、対象物とを接触させる工程を包含していることを特徴とする、対象物を酸化鉄に固定化する方法。 A method for immobilizing an object on iron oxide, comprising a step of bringing the iron oxide-protein complex according to any one of claims 1 to 4 into contact with the object. 請求項1から4のいずれか1項に記載の酸化鉄−タンパク質複合体と、対象物とを接触させる第1工程と、
当該第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体を回収する第2工程と、
を包含していることを特徴とする、対象物の回収方法。
A first step of bringing the iron oxide-protein complex according to any one of claims 1 to 4 into contact with an object;
A second step of recovering the iron oxide-protein complex that has undergone the first step;
A method for recovering an object, comprising:
上記酸化鉄は、磁性を有しているものであり、
上記第2工程では、上記第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体を磁場に捕捉させることによって当該酸化鉄−タンパク質複合体を回収することを特徴とする、請求項7に記載の対象物の回収方法。
The iron oxide has magnetism,
The said 2nd process WHEREIN: The said iron oxide-protein complex is collect | recovered by making the said iron oxide-protein complex passed through the said 1st process capture | acquire by a magnetic field, The target object of Claim 7 characterized by the above-mentioned. Recovery method.
請求項1から4のいずれか1項に記載の酸化鉄−タンパク質複合体と、目的の細胞とを接触させる第1工程と、
上記第1工程を経た上記酸化鉄−タンパク質複合体に交流磁場を印加して、当該酸化鉄−タンパク質複合体を加熱する第2工程と、
を包含し、
上記酸化鉄は、磁性を有しているものであることを特徴とする、目的の細胞を死滅させる方法。
A first step of bringing the iron oxide-protein complex according to any one of claims 1 to 4 into contact with a target cell;
A second step of heating the iron oxide-protein complex by applying an alternating magnetic field to the iron oxide-protein complex after the first step;
Including
The method of killing a target cell, wherein the iron oxide has magnetism.
2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質を、表面修飾されていない酸化鉄に固定化させる工程と、
対象物を、上記タンパク質に固定化させる工程と、
を包含し、
上記タンパク質は、以下の(a)または(b)のタンパク質であり、
上記酸化鉄と上記タンパク質との結合は、2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において維持され得ることを特徴とする、対象物を酸化鉄に固定化する方法
(a)配列番号1に示すアミノ酸配列からなるタンパク質;
(b)配列番号1に示すアミノ酸配列において、1個または数個のアミノ酸が置換、欠失および/または付加されたアミノ酸配列からなり、且つ2%ドデシル硫酸ナトリウム存在下にて95℃、5分間加熱する条件下において酸化鉄に結合し得るタンパク質
Immobilizing a protein capable of binding to iron oxide under conditions of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate to iron oxide not surface-modified;
Immobilizing an object on the protein;
Including
The protein is the following protein (a) or (b):
The method of immobilizing an object on iron oxide, wherein the binding between the iron oxide and the protein can be maintained under conditions of heating at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate :
(A) a protein comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1;
(B) The amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted and / or added, and at 95 ° C. for 5 minutes in the presence of 2% sodium dodecyl sulfate A protein that can bind to iron oxide under heating conditions .
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