Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7744004B2 - Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7744004B2 - Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures - Google Patents

Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures

Info

Publication number
JP7744004B2
JP7744004B2 JP2021141733A JP2021141733A JP7744004B2 JP 7744004 B2 JP7744004 B2 JP 7744004B2 JP 2021141733 A JP2021141733 A JP 2021141733A JP 2021141733 A JP2021141733 A JP 2021141733A JP 7744004 B2 JP7744004 B2 JP 7744004B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cla
fucα1
glycans
3glcnac
lectin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021141733A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023035113A (en
Inventor
貫治 堀
真 平山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hiroshima University NUC
Original Assignee
Hiroshima University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hiroshima University NUC filed Critical Hiroshima University NUC
Priority to JP2021141733A priority Critical patent/JP7744004B2/en
Publication of JP2023035113A publication Critical patent/JP2023035113A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7744004B2 publication Critical patent/JP7744004B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

本発明は、糖鎖構造のうちフコースがN-アセチルグルコサミンにα1,3結合したFucα1-3GlcNAc構造を検出するための組成物及び方法に関し、特にレクチンを用いたFucα1-3GlcNAc構造を検出するための組成物及び方法に関する。 The present invention relates to a composition and method for detecting Fucα1-3GlcNAc structures, in which fucose is α1,3-linked to N-acetylglucosamine, among glycan structures, and in particular to a composition and method for detecting Fucα1-3GlcNAc structures using lectins.

細胞表面や体液中に存在する糖タンパク質や糖脂質等の複合糖質の糖鎖は、一種の情報素子として機能し、発生、免疫、がん、感染等の重要な生命現象に深く関わっている。一方、糖鎖結合性タンパク質であるレクチンは、海藻類又は藻類(淡水産藍藻)等から多くの種類が単離されており、糖鎖認識分子として機能し、糖鎖と同様に生物学的に重要な役割を担っている。レクチンは、その種類によって認識する糖鎖が異なることが知られており、例えば特許文献1には、N-結合型糖鎖(アスパラギン結合型糖鎖)の還元末端のN-アセチルグルコサミンにα1,6結合したフコース(α1,6フコース)と強く相互作用するレクチンとして、紅藻カギイバラノリ(Hypnea japonica)から単離されたHypnin Aが開示されている。また、特許文献1には、このHypnin Aを用いたα1,6フコース糖鎖の検出方法も開示されている。 Sugar chains of glycoconjugates such as glycoproteins and glycolipids present on cell surfaces and in body fluids function as a type of information device and are deeply involved in important biological phenomena such as development, immunity, cancer, and infection. Meanwhile, many types of lectins, which are glycan-binding proteins, have been isolated from marine algae and algae (freshwater cyanobacteria). They function as glycan-recognition molecules and, like glycans, play important biological roles. It is known that different lectins recognize different glycans depending on the type. For example, Patent Document 1 discloses Hypnin A, isolated from the red alga Hypnea japonica, as a lectin that strongly interacts with fucose (α1,6-linked to N-acetylglucosamine at the reducing end of N-linked glycans (asparagine-linked glycans). Patent Document 1 also discloses a method for detecting α1,6-fucose glycans using Hypnin A.

また、レクチンの一部は、種々のウイルスやがん細胞の表面の糖鎖を認識して結合することが知られており、このため、レクチンをウイルス等の検出のために応用することも考えられている(特許文献2及び3等を参照。)。 In addition, some lectins are known to recognize and bind to sugar chains on the surface of various viruses and cancer cells, and for this reason, it is thought that lectins could also be used to detect viruses, etc. (See Patent Documents 2 and 3, etc.).

特許第5109001号公報Patent No. 5109001 特開2020-117445号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-117445 特開2021-013375号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-013375

しかしながら、現在のところ種々のウイルスやがん細胞等の表面に存在する糖鎖に特異的に結合し、それらを特異的に検出できる物質はまだ十分に知られているとは言いがたく、その数は限られているため、上記物質が十分に供給できる状況にはなっていない。従って、特定の糖鎖を特異的に認識する物質がさらに多く見出され、その特性が明らかにされることが必要である。 However, at present, it cannot be said that sufficient substances are known that can specifically bind to and detect glycans present on the surfaces of various viruses, cancer cells, etc., and because the number of such substances is limited, there is no sufficient supply of such substances. Therefore, it is necessary to discover more substances that specifically recognize specific glycans and to clarify their properties.

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、レクチンを用いて特定の糖鎖構造を特異的に検出できるようにすることにある。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to enable the specific detection of specific glycan structures using lectins.

前記の目的を達成するために、本発明者らは、鋭意研究の結果、緑藻ヒラミル(Codium latum)から単離されたCLAレクチンが、糖鎖構造のうちフコースがN-アセチルグルコサミンにα1,3結合したFucα1-3GlcNAc構造を特異的に認識することを見出して、本発明を完成した。 To achieve the above-mentioned objective, the inventors conducted extensive research and discovered that CLA lectin isolated from the green alga Codium latum specifically recognizes the Fucα1-3GlcNAc structure, a glycan structure in which fucose is α1,3-linked to N-acetylglucosamine, thereby completing the present invention.

具体的に、本発明に係る組成物は、CLAレクチンを含むことを特徴とするFucα1-3GlcNAc構造を検出するための組成物である。上述の通り、CLAレクチンはFucα1-3GlcNAc構造を特異的に認識できるため、CLAレクチンを含む本発明に係る組成物は、所定の試料中の糖鎖におけるFucα1-3GlcNAc構造を検出するのに有用である。従って、例えば細胞表面にFucα1-3GlcNAc構造を含む糖鎖を発現するがん細胞やウイルスを検出するのに応用できる。 Specifically, the composition of the present invention is a composition for detecting Fucα1-3GlcNAc structures, characterized by containing CLA lectin. As described above, CLA lectin can specifically recognize Fucα1-3GlcNAc structures, and therefore, the composition of the present invention containing CLA lectin is useful for detecting Fucα1-3GlcNAc structures in glycans in a specified sample. Therefore, it can be applied, for example, to detecting cancer cells or viruses that express glycans containing Fucα1-3GlcNAc structures on the cell surface.

本発明に係る組成物において、CLAレクチンには、標識分子が結合されていてもよい。この場合、例えばFucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンを定量又は検出するために、標識分子を認識して結合する結合分子を利用することが可能となり、その定量及び検出を簡便に行うことができる。 In the composition of the present invention, a labeling molecule may be bound to the CLA lectin. In this case, for example, to quantify or detect CLA lectin bound to a Fucα1-3GlcNAc structure, it becomes possible to use a binding molecule that recognizes and binds to the labeling molecule, allowing for convenient quantification and detection.

本発明に係る試料中のFucα1-3GlcNAc構造を検出する方法は、試料に対してCLAレクチンを接触させるステップと、Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンを定量するステップと、前記Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンの量が所定の閾値以上である場合に、試料中にFucα1-3GlcNAc構造が存在すると判定するステップとを含むことを特徴とする。上述の通り、CLAレクチンはFucα1-3GlcNAc構造を特異的に認識できるため、上記本発明に係る方法によると、試料に対してCLAレクチンを接触させて、試料中のFucα1-3GlcNAc構造に対するCLAレクチンの結合量や結合の有無を評価して、試料中のFucα1-3GlcNAc構造を検出することができる。 A method for detecting Fucα1-3GlcNAc structures in a sample according to the present invention comprises the steps of contacting a sample with CLA lectin, quantifying the amount of CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structures, and determining that a Fucα1-3GlcNAc structure is present in the sample if the amount of CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structures is equal to or greater than a predetermined threshold. As described above, CLA lectin can specifically recognize Fucα1-3GlcNAc structures. Therefore, according to the method according to the present invention, Fucα1-3GlcNAc structures in a sample can be detected by contacting a sample with CLA lectin and evaluating the amount or presence of CLA lectin binding to Fucα1-3GlcNAc structures in the sample.

本発明に係る試料中のFucα1-3GlcNAc構造を検出する方法においても、上述の通り、CLAレクチンには、標識分子が結合されていてもよい。 In the method of the present invention for detecting Fucα1-3GlcNAc structures in a sample, as described above, a labeling molecule may be bound to the CLA lectin.

本発明に係る方法において、前記定量するステップは、前記CLAレクチン又は前記標識分子に結合する結合分子と、前記Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンとを接触するステップを含むことができる。また、本発明に係る方法において、前記定量するステップは、前記結合分子を定量することによりFucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンを定量するステップを含むことができる。 In the method of the present invention, the quantification step can include contacting the CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structure with a binding molecule that binds to the CLA lectin or the labeling molecule. Furthermore, in the method of the present invention, the quantification step can include quantifying the CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structure by quantifying the binding molecule.

Fucα1-3GlcNAc構造を検出するための組成物及び方法によると、糖鎖構造のうちFucα1-3GlcNAc構造を特異的に検出することができて、極めて有用である。 The composition and method for detecting Fucα1-3GlcNAc structures are extremely useful because they enable specific detection of Fucα1-3GlcNAc structures among glycan structures.

糖鎖構造としてのルイスX構造及びシアリルルイスX構造を示す図である。FIG. 1 shows Lewis X structures and sialyl Lewis X structures as sugar chain structures. 実施例におけるCLAの遠心限外ろ過-HPLC法による糖鎖結合特異性解析の結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of an analysis of sugar chain binding specificity of CLA by centrifugal ultrafiltration-HPLC in an example. 実施例におけるCLAの遠心限外ろ過-HPLC法による糖鎖結合特異性解析の結果を示す図である。FIG. 1 shows the results of an analysis of sugar chain binding specificity of CLA by centrifugal ultrafiltration-HPLC in an example. 実施例におけるグリカンアレイで用いたN-結合型糖鎖を示す図である。FIG. 1 shows N-linked glycans used in the glycan array in the Examples. 実施例におけるグリカンアレイで用いたN-結合型糖鎖を示す図である。FIG. 1 shows N-linked glycans used in the glycan array in the Examples. 実施例におけるグリカンアレイで用いたN-結合型糖鎖を示す図である。FIG. 1 shows N-linked glycans used in the glycan array in the Examples. 実施例におけるグリカンアレイで用いたO-結合型糖鎖を示す図である。FIG. 1 shows O-linked glycans used in the glycan array in the Examples. 実施例におけるグリカンアレイで用いたO-結合型糖鎖を示す図である。FIG. 1 shows O-linked glycans used in the glycan array in the Examples. 実施例におけるグリカンアレイで用いたスフィンゴ糖脂質糖鎖を示す図である。FIG. 1 shows glycosphingolipid sugar chains used in the glycan array in the Examples. 実施例におけるN-結合型糖鎖を対象としたグリカンアレイの結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of a glycan array targeting N-linked glycans in an example. 実施例におけるO-結合型糖鎖を対象としたグリカンアレイの結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of a glycan array targeting O-linked glycans in an example. 実施例におけるスフィンゴ糖脂質糖鎖を対象としたグリカンアレイの結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of a glycan array targeting glycosphingolipid sugar chains in an example.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用方法或いはその用途を制限することを意図するものではない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its uses.

本発明の一実施形態は、CLAレクチン(以下、CLAと呼ぶ。)を含むFucα1-3GlcNAc構造を検出するための組成物である。後の実施例にて詳説するが、今般、CLAがFucα1-3GlcNAc構造に特異的に結合できることが本発明者らによって見出された。CLAは、緑藻ヒラミル(Codium latum)に由来する糖鎖結合タンパク質の一種であり、配列番号1のアミノ酸配列を有する約16kDaのタンパク質である。特に、CLAは、配列番号1のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなることが好ましく、より好ましくは95%、96%、97%、98%又は99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなることが好ましい。最も好ましくは、CLAは配列番号1のアミノ酸配列からなる。 One embodiment of the present invention is a composition for detecting Fucα1-3GlcNAc structures, comprising CLA lectin (hereinafter referred to as CLA). As will be explained in detail in the Examples below, the present inventors have recently discovered that CLA can specifically bind to Fucα1-3GlcNAc structures. CLA is a type of glycoprotein derived from the green alga Codium latum, and is a protein of approximately 16 kDa having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. In particular, CLA preferably consists of an amino acid sequence that is 90% or more identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, and more preferably consists of an amino acid sequence that is 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% or more identical. Most preferably, CLA consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

本実施形態におけるCLAは、上記の通り緑藻ヒラミル(Codium latum)に由来するが、天然の精製産物の他に、化学合成手順の産物、及び原核生物宿主又は真核生物宿主(例えば、細菌細胞、酵母細胞、高等植物細胞、昆虫細胞及び哺乳動物細胞を含む)から組換え技術によって産生された産物としての組換え型CLAも含む。 The CLA in this embodiment is derived from the green alga Codium latum as described above, but in addition to natural purified products, it also includes recombinant CLA as a product of chemical synthesis procedures and a product produced by recombinant technology from a prokaryotic or eukaryotic host (including, for example, bacterial cells, yeast cells, higher plant cells, insect cells, and mammalian cells).

本実施形態において、「糖鎖」とは、直鎖又は分岐したオリゴ糖又は多糖を意味する。また上記糖鎖は、タンパク質との結合様式によって、アスパラギンと結合するN-グリコシド結合糖鎖(以下、「N型糖鎖」、「N-グリカン」という)及びセリン、スレオニンなどと結合するO-グリコシド結合糖鎖(以下、「O型糖鎖」、「O-グリカン」という)等に大別され、N型糖鎖には高マンノース型糖鎖、複合型糖鎖及び混成型糖鎖がある。 In this embodiment, "glycan" refers to a linear or branched oligosaccharide or polysaccharide. Furthermore, the above-mentioned glycans are broadly classified according to the mode of binding to proteins into N-glycoside-linked glycans (hereinafter referred to as "N-glycans" or "N-glycans") that are linked to asparagine, and O-glycoside-linked glycans (hereinafter referred to as "O-glycans" or "O-glycans") that are linked to serine, threonine, etc., and N-glycans include high-mannose glycans, complex glycans, and hybrid glycans.

なお、オリゴ糖とは、単糖又は単糖の置換誘導体が2~10個脱水結合して生じたものをいう。さらに多数の単糖が結合している糖質を多糖という。多糖は、構成糖の種類によって異なるが、ウロン酸やエステル硫酸を多く含む糖質を酸性多糖、中性糖のみのものを中性多糖という。多糖のうち、ムコ多糖とよばれる一群の多糖は、ほとんどがタンパク質と結合しており、プロテオグリカンという。単糖とは、糖鎖の構成単位となるもので、加水分解によってそれ以上簡単な分子にならない基本的物質である。 Oligosaccharides are formed by the dehydration of 2 to 10 monosaccharides or substituted derivatives of monosaccharides. Carbohydrates with a larger number of monosaccharides bonded together are called polysaccharides. Polysaccharides vary depending on the type of sugar they contain, but sugars containing large amounts of uronic acid or ester sulfates are called acidic polysaccharides, while those containing only neutral sugars are called neutral polysaccharides. Among polysaccharides, a group called mucopolysaccharides is mostly bound to proteins and is called proteoglycan. Monosaccharides are the building blocks of sugar chains and are basic substances that cannot be broken down into simpler molecules by hydrolysis.

さらに、単糖は、カルボキシル基などの酸性側鎖を有する酸性糖、ヒドロキシル基がアミノ基で置換されたアミノ糖、それ以外の中性糖の3つに大別される。生体内に存在する単糖としては、酸性糖はN-アセチルノイラミン酸(NeuAc)やN-グリコリルノイラミン酸(Neu5Gc)等のシアル酸や、ウロン酸等があり、アミノ糖としてはN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)やN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)等があり、中性糖としてはグルコース(Glc)、マンノース(Man)、ガラクトース(Gal)、フコース(Fuc)等が挙げられる。 Monosaccharides are further broadly divided into three categories: acidic sugars with acidic side chains such as carboxyl groups; amino sugars in which hydroxyl groups are replaced with amino groups; and other neutral sugars. Among the monosaccharides present in the body, acidic sugars include sialic acids such as N-acetylneuraminic acid (NeuAc) and N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc) and uronic acid; amino sugars include N-acetylglucosamine (GlcNAc) and N-acetylgalactosamine (GalNAc); and neutral sugars include glucose (Glc), mannose (Man), galactose (Gal), and fucose (Fuc).

N型糖鎖は全て、「トリマンノシルコア」と呼ばれる〔Manα1-6(Manα1-3)Manβ1-4GlcNAcβ1-4GlcNAc〕からなる共通母核構造を持っている。高マンノース型糖鎖は、トリマンノシルコアに加え、分岐構造部分にα-マンノース残基のみを含む。この糖鎖には〔Manα1-6(Manα1-3)Manα1-6(Manα1-3)Manβ1-4GlcNAcβ1-4GlcNAc〕という七糖が共通の母核として含まれている。また混成型糖鎖は、複合型と高マンノース型の両方の特徴を併せ持っていることからそう呼ばれている。1つ又は2つのα-マンノシル基が、高マンノース型の場合と同様に、トリマンノシルコアのManα1-6腕と結合し、複合型糖鎖の側鎖と同じものがコアのManα1-3腕に結合している。 All N-glycans share a common core structure called the "trimannosyl core" consisting of Manα1-6(Manα1-3)Manβ1-4GlcNAcβ1-4GlcNAc. High-mannose glycans contain only α-mannose residues in the branched structure in addition to the trimannosyl core. These glycans share a common core structure consisting of a heptasaccharide, Manα1-6(Manα1-3)Manα1-6(Manα1-3)Manβ1-4GlcNAcβ1-4GlcNAc. Hybrid glycans are also called hybrid glycans because they share characteristics of both complex and high-mannose glycans. As with high-mannose glycans, one or two α-mannosyl groups are attached to the Manα1-6 arm of the trimannosyl core, and the same side chains found in complex glycans are attached to the Manα1-3 arm of the core.

トリマンノシルコアの還元末端に位置するGlcNAcのC-6位へのフコースの結合の有無、またβ-マンノシル残基のC-4位へのβ-GlcNAcの結合(バイセクテイングGlcNAcと呼ばれる)の有無は、複合型や混成型糖鎖の構造の多様性に寄与している。3つのN型糖鎖の間で、複合型が最も多様な構造を含んでいる。 The presence or absence of fucose attached to the C-6 position of the GlcNAc at the reducing end of the trimannosyl core, and the presence or absence of β-GlcNAc attached to the C-4 position of the β-mannosyl residue (called bisecting GlcNAc), contribute to the structural diversity of complex and hybrid glycans. Among the three types of N-glycans, the complex type contains the most diverse structures.

この多様性は、主に2つの要素で作り出され、トリマンノシルコアに1個から5個の側鎖がそれぞれ異なる結合位置で結合しており、一、二、三、四、又は五本側鎖糖鎖を形成している。三本側鎖の複合型糖鎖には、〔GlcNAcβ1-4(GlcNAcβ1-2)Manα1-3〕あるいは〔GlcNAcβ1-6(GlcNAcβ1-2)Manα1-6〕のどちらかを含む2つの異性体が見つかっている。 This diversity is primarily due to two factors: one to five side chains are attached to a trimannosyl core at different linkage positions, forming mono-, di-, tri-, tetra-, or penta-antennary glycans. Two isomers containing either [GlcNAcβ1-4(GlcNAcβ1-2)Manα1-3] or [GlcNAcβ1-6(GlcNAcβ1-2)Manα1-6] have been found in the triple-antennary complex-type glycans.

本実施形態に係るCLAが特異的に結合するFucα1-3GlcNAc構造は、糖鎖構造のうち特にFucがGlcNAcにα1,3結合したものであり、このような構造をもつ代表的な構造として、図1に示すルイスXやシアリルルイスXが知られている。図1に示すように、ルイスXは、Fucとα1,3結合したGlcNAcにGalがβ1-4結合した構造であり、シアリルルイスXは、当該GalにNeuAcがα1-3結合した構造である。なお、図1において四角で囲った部分がFucα1-3GlcNAc構造である。ルイスX及びシアリルルイスXは、種々のがん細胞の表面に発現していることが知られており、具体的に、ルイスXは大腸がん及び血液がん等のがん細胞表面に発現し、シアリルルイスXは肺がん、乳がん及び膵臓がん等のがん細胞表面に発現している。従って、本実施形態に係るCLAを含む組成物は、上記のようながん細胞に特異的に結合できて、それらのがん細胞を検出するのに応用できる可能性がある。 The Fucα1-3GlcNAc structure to which the CLA of this embodiment specifically binds is a glycan structure in which Fuc, in particular, is α1,3-linked to GlcNAc. Representative structures of this type are Lewis X and sialyl Lewis X, shown in Figure 1. As shown in Figure 1, Lewis X is a structure in which Gal is β1-4-linked to GlcNAc that is α1,3-linked to Fuc, and sialyl Lewis X is a structure in which NeuAc is α1-3-linked to the Gal. The boxed area in Figure 1 is the Fucα1-3GlcNAc structure. Lewis X and sialyl Lewis X are known to be expressed on the surface of various cancer cells. Specifically, Lewis X is expressed on the surface of cancer cells such as colon cancer and blood cancer, while sialyl Lewis X is expressed on the surface of cancer cells such as lung cancer, breast cancer, and pancreatic cancer. Therefore, a composition containing the CLA of this embodiment can specifically bind to the above-mentioned cancer cells and may be applicable to detecting these cancer cells.

CLAが糖鎖と結合するか否かは、例えば標的となる糖鎖、又は糖鎖が結合した糖タンパク質等を固定化したカラムに、試験対象であるCLAを通し、当該カラムにCLAが結合したか否かをその通過液に含まれるCLAの量、又は特異的溶出剤でカラムから溶出したCLAの量により評価することができる。また標的となる糖鎖が結合した糖タンパク質をメンブレン等に固定化し、ビオチン、フルオレセインイソチオシアネート、ペルオキシダーゼ等で標識したCLAを用いて検出するウエスタンブロット法(法医学の実際と研究、37, 155, 1994 参照)、ドットブロット法(Analytical Biochemistry, 204(1), 198, 1992 参照)を用いて評価することができる。 Whether or not CLA binds to glycans can be assessed, for example, by passing the test CLA through a column onto which the target glycan or glycoprotein bound to the glycan has been immobilized, and determining whether or not CLA has bound to the column by measuring the amount of CLA in the flow-through or the amount of CLA eluted from the column with a specific eluent. Alternatively, the binding of the target glycan-bound glycoprotein can be assessed by immobilizing it on a membrane or the like, and detecting it with CLA labeled with biotin, fluorescein isothiocyanate, peroxidase, or the like, using the Western blot method (see Forensic Medicine Practice and Research, 37, 155, 1994) or the dot blot method (see Analytical Biochemistry, 204(1), 198, 1992).

また標的となる糖鎖、又は糖鎖が結合した糖タンパク質等を固定化したチップと、試験対象であるCLAとの親和性を表面プラズモン共鳴法(SPR法)を用いて測定すればよい。上記方法によれば、その親和性の有無のみならず、その強度まで測定できるために好ましい方法であるといえる。このとき得られる結合定数(親和定数)(K)が、10(M-1)以上、より好ましくは10(M-1)以上、最も好ましくは10(M-1)以上であればCLAと糖鎖とが結合していると判断できる。 Alternatively, the affinity between a chip on which a target sugar chain or a sugar chain-bound glycoprotein or the like is immobilized and the test subject CLA can be measured using surface plasmon resonance (SPR). This method is preferable because it can measure not only the presence or absence of affinity but also its strength. If the binding constant (affinity constant) (K A ) obtained in this manner is 10 (M −1 ) or more, more preferably 10 3 (M −1 ) or more, and most preferably 10 4 (M −1 ) or more, it can be determined that CLA and sugar chain are bound.

本実施形態におけるCLAには、標識分子が結合されていてもよい。標識分子は、CLAの検出を容易にするためにCLAを標識できるものであれば特に限定されないが、例えば、蛍光タンパク質、ルシフェラーゼ、ビオチン、アビジン、Hisタグペプチド、GSTタグペプチド、FLAGタグペプチド等が挙げられる。このような標的分子がCLAに結合されていることにより、CLAの存否を簡便に評価することができて有利である。 The CLA in this embodiment may be bound to a labeling molecule. The labeling molecule is not particularly limited as long as it can label the CLA to facilitate detection of the CLA, but examples include fluorescent proteins, luciferase, biotin, avidin, His tag peptides, GST tag peptides, and FLAG tag peptides. Binding such target molecules to the CLA advantageously allows for easy evaluation of the presence or absence of CLA.

本実施形態に係る組成物は、CLAと溶媒とを含み、その他に溶媒中において例えばCLAの安定性を向上させるための添加剤等を含んでいてもよい。 The composition according to this embodiment contains CLA and a solvent, and may also contain additives, for example, to improve the stability of the CLA in the solvent.

本発明に係る他の実施形態は、試料中のFucα1-3GlcNAc構造を検出する方法である。当該方法は、試料に対してCLAを接触させるステップと、Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAを定量するステップと、Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAの量が所定の閾値以上である場合に、試料中にFucα1-3GlcNAc構造が存在すると判定するステップとを含むものである。 Another embodiment of the present invention is a method for detecting Fucα1-3GlcNAc structures in a sample. The method includes the steps of contacting a sample with CLA, quantifying the amount of CLA bound to the Fucα1-3GlcNAc structures, and determining that a Fucα1-3GlcNAc structure is present in the sample if the amount of CLA bound to the Fucα1-3GlcNAc structures is equal to or greater than a predetermined threshold.

本実施形態において、試料は、Fucα1-3GlcNAc構造を含む糖鎖の存否を評価される対象であり、例えば人工的に調製された所定の糖鎖を含む溶液や、体液、細胞及び組織等の生体試料であってもよい。 In this embodiment, the sample is an object to be evaluated for the presence or absence of a glycan containing a Fucα1-3GlcNAc structure, and may be, for example, a solution containing an artificially prepared specific glycan, or a biological sample such as a body fluid, cell, or tissue.

本実施形態において、試料に対してCLAを接触させるステップは、例えば試料としての上記溶液や体液にCLAを含む溶液を添加及び混合することで行われる。組織を試料とする場合、その一部を生体外に取り出したものを試料として用いてもよく、また、生体内において組織に対してCLAを処理して、内視鏡等を利用して生体内でCLAに結合されたFucα1-3GlcNAc構造の検出を行ってもよい。 In this embodiment, the step of contacting the sample with CLA is carried out by, for example, adding and mixing a solution containing CLA with the above-mentioned solution or body fluid as the sample. When using tissue as the sample, a portion of the tissue removed from the body may be used as the sample. Alternatively, tissue may be treated with CLA in vivo, and the Fucα1-3GlcNAc structure bound to the CLA in vivo may be detected using an endoscope or the like.

本実施形態において、Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAを定量するステップは、例えば下記実施例で用いた遠心限外ろ過-HPLC法を用いることができ、また、CLA又はそれに結合する標識分子に特異的に結合する抗体や結合分子を用いた本技術分野で用いられる常法を利用することができる。例えば、これに限られないが、CLAに標識分子としてタグペプチドが結合されている場合、当該タグペプチドを標的とする抗体を用いてCLAを検出し、当該抗体を蛍光分子等で標識することで、蛍光強度によってFucα1-3GlcNAc構造に結合したCLA量を定量できる。このような方法によっても、Fucα1-3GlcNAc構造を検出及び定量することができる。 In this embodiment, the step of quantifying the CLA bound to the Fucα1-3GlcNAc structure can be carried out using, for example, the centrifugal ultrafiltration-HPLC method used in the Examples below. Alternatively, a conventional method used in this technical field using an antibody or binding molecule that specifically binds to CLA or a labeling molecule that binds to it can be used. For example, but not limited to, if a tag peptide is bound to CLA as a labeling molecule, CLA can be detected using an antibody that targets the tag peptide, and the antibody can be labeled with a fluorescent molecule or the like, thereby quantifying the amount of CLA bound to the Fucα1-3GlcNAc structure based on its fluorescence intensity. This method can also be used to detect and quantify the Fucα1-3GlcNAc structure.

本実施形態において、試料中にFucα1-3GlcNAc構造が存在すると判定するステップでは予め閾値(基準値)を設定する。このような基準値は、以下のものに限られないが、例えばFucα1-3GlcNAc構造を含まない試料を参照として、上記CLAを定量するステップと同様のステップで当該参照から得られるCLAの定量値を基準値とすることができる。この場合、判定対象の試料から得られたCLAの定量値が基準値よりも大きい場合に試料中にFucα1-3GlcNAc構造が存在すると判定することができる。 In this embodiment, a threshold value (reference value) is set in advance in the step of determining the presence of a Fucα1-3GlcNAc structure in a sample. This reference value is not limited to the following, but for example, a sample that does not contain a Fucα1-3GlcNAc structure can be used as a reference, and the quantitative value of CLA obtained from this reference in a step similar to the step of quantifying CLA described above can be used as the reference value. In this case, if the quantitative value of CLA obtained from the sample to be determined is greater than the reference value, it can be determined that a Fucα1-3GlcNAc structure is present in the sample.

以上のように、本実施形態に係る方法によると、Fucα1-3GlcNAc構造に特異的に結合できるCLAを利用して試料中のFucα1-3GlcNAc構造を含む糖鎖を簡便に検出することができる。このため、当該方法は、Fucα1-3GlcNAc構造を含む糖鎖を細胞表面に発現するがん細胞を検出するのに応用できる可能性がある。 As described above, the method according to this embodiment makes it possible to easily detect glycans containing Fucα1-3GlcNAc structures in a sample by utilizing CLA that can specifically bind to Fucα1-3GlcNAc structures. Therefore, this method may be applicable to detecting cancer cells that express glycans containing Fucα1-3GlcNAc structures on their cell surface.

以下に、本発明に係るFucα1-3GlcNAc構造を検出するための組成物及び方法について詳細に説明するための実施例を示す。 The following examples provide a detailed explanation of the compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures according to the present invention.

[実施例1:Hisタグ融合組換え型CLAの調製]
(Hisタグ融合組換えCLA発現用大腸菌株の作製)
CLA cDNAがコードする翻訳領域の配列情報(配列番号2を参照)をもとにCLAコード合成DNAを設計し、Integrated DNA Technologies社に依頼して作製した。制限酵素認識部位を5’末端に付加したプライマー(Forward primer:NheI付加、Reverse primer:XhoI付加)、及びPrimeSTAR HS DNA Polymerase(タカラバイオ社製)を用いたPCRによりCLAコードDNA断片を増幅した。増幅したDNA断片を制限酵素NheI及びXhoIで処理し、同じく両制限酵素で処理したベクターpET-28a(+)(Merck社)にサブクローニングし、CLA発現用プラスミドpET28a-rCLAを得た。さらにこのpET28a-rCLAを用いて発現用大腸菌SHuffle T7 Express株(New England Biolabs社)を形質転換し、Hisタグ融合組換えCLA発現株pET28a-rCLA/SHuffle T7 Expressを得た。
Example 1: Preparation of His-tag fused recombinant CLA
(Preparation of Escherichia coli strain for expressing His-tagged recombinant CLA)
A synthetic DNA encoding CLA was designed based on the sequence information of the translation region encoded by the CLA cDNA (see SEQ ID NO: 2), and was produced by Integrated DNA Technologies, Inc. A CLA-encoding DNA fragment was amplified by PCR using primers with restriction enzyme recognition sites added to the 5' end (forward primer: NheI added, reverse primer: XhoI added) and PrimeSTAR HS DNA Polymerase (manufactured by Takara Bio Inc.). The amplified DNA fragment was treated with the restriction enzymes NheI and XhoI and subcloned into the vector pET-28a(+) (Merck) that had also been treated with both restriction enzymes, to obtain the CLA expression plasmid pET28a-rCLA. Furthermore, this pET28a-rCLA was used to transform the expression strain of E. coli SHuffle T7 Express (New England Biolabs) to obtain the His-tag fused recombinant CLA expression strain pET28a-rCLA/SHuffle T7 Express.

(Hisタグ融合組換えCLAの発現)
上記のようにして得られたHisタグ融合組換えCLA(His-rCLA)発現用大腸菌株(pET28a-CLA/SHuffle T7 Express)を3mLのカナマイシン含有LB液体培地に植菌し、37℃で一晩培養した。その後、培養液を250mLのカナマイシン含有LB液体培地に加え、37℃で対数増殖期中期になるまで振盪培養した。OD600が0.5に達したところで、終濃度が0.5mMとなるようにイソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシド(IPTG)を添加することで発現誘導を開始し、20℃で16時間振盪培養した。これを遠心分離(10000×g、4℃、20min)により集菌し、培養液に対し1/20容の超音波破砕用緩衝液(20mMのリン酸緩衝液(PB)(pH7.4)、500mMのNaCl、20mMのイミダゾール)を添加及び懸濁した後、氷上で冷却しながら超音波破砕を行った。超音波破砕時の条件は「超音波破砕1分-休止1分」のセットを7回行った。破砕処理後、遠心分離(10000×g、4℃、20min)し、上清を可溶性画分とした。
(Expression of His-tagged recombinant CLA)
The E. coli strain (pET28a-CLA/SHuffle T7 Express) for expressing His-tagged recombinant CLA (His-rCLA) obtained as described above was inoculated into 3 mL of kanamycin-containing LB liquid medium and cultured overnight at 37 ° C. The culture was then added to 250 mL of kanamycin-containing LB liquid medium and cultured with shaking at 37 ° C. until the medium reached mid-logarithmic growth phase. When the OD600 reached 0.5, expression induction was initiated by adding isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) to a final concentration of 0.5 mM, and the culture was cultured with shaking at 20 ° C. for 16 hours. The cells were collected by centrifugation (10,000×g, 4°C, 20 min), and 1/20 volume of ultrasonic disruption buffer (20 mM phosphate buffer (PB) (pH 7.4), 500 mM NaCl, 20 mM imidazole) was added to the culture medium and suspended, followed by ultrasonic disruption while cooling on ice. The ultrasonic disruption conditions were a set of "1 minute of ultrasonic disruption - 1 minute of rest" repeated 7 times. After the disruption treatment, the cells were centrifuged (10,000×g, 4°C, 20 min), and the supernatant was used as the soluble fraction.

(Hisタグ融合組換えCLAの精製)
ニッケルキレートカラム(Vt=1mL、His GraviTrap、GEヘルスケア)を同緩衝液10mLで平衡化後、可溶性画分をカラムに添加し、Hisタグ融合組換えレクチンを吸着させた。カラムに非特異的に吸着した夾雑成分を洗浄するため、イミダゾールを150mM含有する緩衝液(20mMのPB(pH7.4)、500mMのNaCl)を用いてカラムを洗浄した。その後、溶出用緩衝液(20mMのPB(pH7.4)、500mMのNaCl、500mMのイミダゾール)を3mL、2mLの順に添加して回収して、精製Hisタグ融合組換えCLAを得た。以下の試験では、CLAとして当該精製Hisタグ融合組換えCLAを用いて行った。
(Purification of His-tagged recombinant CLA)
A nickel chelate column (Vt = 1 mL, His GraviTrap, GE Healthcare) was equilibrated with 10 mL of the same buffer, and the soluble fraction was applied to the column to adsorb the His-tagged recombinant lectin. To wash away impurities nonspecifically adsorbed to the column, the column was washed with a buffer containing 150 mM imidazole (20 mM PB (pH 7.4), 500 mM NaCl). Subsequently, 3 mL and 2 mL of elution buffer (20 mM PB (pH 7.4), 500 mM NaCl, 500 mM imidazole) were added and collected, yielding purified His-tagged recombinant CLA. The following tests were performed using the purified His-tagged recombinant CLA as CLA.

[実施例2:CLAの糖鎖結合特異性]
(遠心限外ろ過-HPLC法による糖鎖結合特異性解析)
CLAの糖鎖結合特異性について遠心限外ろ過-HPLC法によって測定した。遠心限外ろ過-HPLC法は、レクチンや糖鎖の固定化を必要とせず、簡便にレクチンと糖鎖間の相互作用を分析可能な手法である。この手法では、レクチンをバッファー中で蛍光標識糖鎖と混合し、遠心限外ろ過によって回収された非結合糖鎖をHPLCによって分離及び定量する。結合活性は、結合糖鎖量と添加糖鎖量の比率で表し、結合糖鎖量は添加糖鎖量から非結合糖鎖量を差し引くことで求められる。レクチンの糖鎖結合特異性は、複数の糖鎖の結合活性を比較することで決定する。以下に具体的な方法及び結果について説明する。
[Example 2: Glycosylation specificity of CLA]
(Analysis of glycan binding specificity by centrifugal ultrafiltration-HPLC method)
The glycan-binding specificity of CLA was measured by centrifugal ultrafiltration-HPLC. This method does not require immobilization of lectins or glycans, and is a simple method for analyzing the interaction between lectins and glycans. In this method, lectins are mixed with fluorescently labeled glycans in a buffer, and the unbound glycans recovered by centrifugal ultrafiltration are separated and quantified by HPLC. The binding activity is expressed as the ratio of the amount of bound glycans to the amount of added glycans, and the amount of bound glycans is calculated by subtracting the amount of unbound glycans from the amount of added glycans. The glycan-binding specificity of a lectin is determined by comparing the binding activity of multiple glycans. The specific method and results are described below.

まず、90μLの5μM Hisタグ融合組換えCLAと10μLの300nMピリジルアミノ化(PA)-オリゴ糖(タカラバイオ製)とを50mMトリス-塩酸(pH7.0)に混合し、室温で1時間インキュベートした。続いて、その混合液に対して、遠心限外ろ過器(分画分子量10kDa、PALL, NY, USA)を用いて室温で10000×gの遠心分離を30秒間行った。20μLのろ液を、15%メタノール含有0.1M酢酸アンモニウム緩衝液で平衡化されたTSKgel ODS-80TMカラム(4.6×150mm)(東ソー製)に注入し、同一の溶液を用いて溶出した。このHPLC(Waters Alliance HPLC system(Waters、Alliance e2695 Separations Module))は流速1mL/min、40℃で行った。溶出液は、励起波長320nm、蛍光波長400nmでモニターし、糖鎖のピークをEmpower3(Waters)で解析、定量した。一方、Hisタグ融合組換えCLAを含まない90μLの50mMトリス-塩酸(pH7.0)を上記PA-オリゴ糖と混合し、上記遠心限外ろ過を行い、ろ液をブランクとして用いた。CLAと結合したPA-オリゴ糖の量[Obound]は、加えられたPA-オリゴ糖の量[Oadded]から未結合のPA-オリゴ糖の量[Ounbound]を引くことにより得た。[Oadded]に対する[Obound]の比率を結合活性(%)として定義した。用いた32種のPA-オリゴ糖及び結合活性を図2及び図3に示す。 First, 90 μL of 5 μM His-tagged recombinant CLA and 10 μL of 300 nM pyridylaminated (PA)-oligosaccharides (Takara Bio) were mixed with 50 mM Tris-HCl (pH 7.0) and incubated at room temperature for 1 hour. The mixture was then centrifuged at 10,000 × g for 30 seconds at room temperature using a centrifugal ultrafilter (molecular weight cutoff: 10 kDa, PALL, NY, USA). 20 μL of the filtrate was loaded onto a TSKgel ODS-80™ column (4.6 × 150 mm, Tosoh) equilibrated with 15% methanol-containing 0.1 M ammonium acetate buffer and eluted with the same solution. This HPLC (Waters Alliance HPLC system (Waters, Alliance e2695 Separations Module)) was performed at a flow rate of 1 mL/min at 40°C. The eluate was monitored at an excitation wavelength of 320 nm and an emission wavelength of 400 nm, and the sugar chain peaks were analyzed and quantified using Empower3 (Waters). Separately, 90 μL of 50 mM Tris-HCl (pH 7.0) not containing His-tag fused recombinant CLA was mixed with the above PA-oligosaccharide, and the mixture was subjected to the above centrifugal ultrafiltration, and the filtrate was used as a blank. The amount of PA-oligosaccharide bound to CLA [O bound ] was obtained by subtracting the amount of unbound PA-oligosaccharide [O unbound ] from the amount of PA-oligosaccharide added [O added ]. The ratio of [O bound ] to [O added ] was defined as the binding activity (%). The 32 PA-oligosaccharides used and their binding activities are shown in Figures 2 and 3.

図2及び図3に示すように、高い結合活性を示した糖鎖は、No.10(89.2%)、No.7(77.7%)及びNo.22(45.1%)であった。これらの糖鎖は共通してGalβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcの構造を持ち、この構造を持つ糖鎖としてルイスX抗原及びシアリルルイスX抗原がある。また、No.20、28、30、31及び32が持つFucα1-2GalやNo.21、28及び30が持つFucα1-4GlcNAc、並びに高マンノース型糖鎖のNo.14が持つFucα1-6GlcNAcには結合を示さず、複合型糖鎖のNo.4、6及び9が持つFucα1-6GlcNAcに対しては、約10%前後の極めて弱い結合活性を示した。このことから、CLAはフコースを含む糖鎖の中でも特にFucα1-3GlcNAcに対して強く結合することが示された。さらに、糖鎖のアンテナ数(非還元末端分岐数)が多いほど、糖鎖に強く結合する傾向がみられた。 As shown in Figures 2 and 3, the glycans that showed high binding activity were No. 10 (89.2%), No. 7 (77.7%), and No. 22 (45.1%). These glycans share the Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAc structure, and glycans with this structure include Lewis X antigen and sialyl Lewis X antigen. Furthermore, they showed no binding to Fucα1-2Gal found in Nos. 20, 28, 30, 31, and 32, Fucα1-4GlcNAc found in Nos. 21, 28, and 30, or Fucα1-6GlcNAc found in the high-mannose glycan No. 14. However, they showed extremely weak binding activity of approximately 10% to Fucα1-6GlcNAc found in the complex-type glycans Nos. 4, 6, and 9. This indicates that CLA binds strongly to fucose-containing glycans, particularly to Fucα1-3GlcNAc. Furthermore, the greater the number of antennae (number of non-reducing terminal branches) in the glycan, the stronger the binding to the glycan.

(グリカンアレイによる糖鎖結合特異性解析)
さらに、種々の糖鎖に対するCLAの結合特異性について評価するために、グリカンアレイを行った。グリカンアレイは、糖鎖と生体分子間の相互作用を調べるためのツールであり、一度の試験で複数の糖鎖間との相互作用を分析することができる。原理としては、まず、複数種の糖鎖がスポットされたガラススライドに生体分子を添加し、生体分子と糖鎖を反応させる。その後、蛍光標識された二次抗体を生体分子に結合させ、蛍光標識のシグナルを定量し、糖鎖と生体分子間の結合性の評価を行う。本実施例では、CLAを対象に100種のN-結合型糖鎖、94種のO-結合型糖鎖及び58種のスフィンゴ糖脂質糖鎖との結合活性をグリカンアレイで網羅的に解析した。具体的には図4~図6に示す100種のN-結合型糖鎖を搭載する、Z Biotech社の糖鎖固定化マイクロアレイスライドN-Glycan Array(8-subarray slide)、図7及び図8に示す94種のO-結合型糖鎖を搭載するZ Biotech社の糖鎖固定化マイクロアレイスライドO-Glycan Array及び図9に示す58種のスフィンゴ糖脂質糖鎖を搭載するZ Biotech社の糖鎖固定化マイクロアレイスライドGlycosphingolipid-Glycan Arrayをそれぞれ用いた。以下にその方法及び結果を説明する。
(Glycan binding specificity analysis using glycan arrays)
Furthermore, a glycan array was performed to evaluate the binding specificity of CLA for various glycans. Glycan arrays are a tool for investigating interactions between glycans and biomolecules, allowing for the analysis of interactions between multiple glycans in a single test. The principle is as follows: first, biomolecules are added to a glass slide on which multiple types of glycans have been spotted, and the biomolecules are allowed to react with the glycans. Then, a fluorescently labeled secondary antibody is bound to the biomolecules, and the fluorescent signal is quantified to evaluate the binding affinity between the glycans and the biomolecules. In this example, the binding activity of CLA with 100 types of N-linked glycans, 94 types of O-linked glycans, and 58 types of glycosphingolipid glycans was comprehensively analyzed using a glycan array. Specifically, the following glycan-immobilized microarray slides were used: N-Glycan Array (8-subarray slide), a glycan-immobilized microarray slide from Z Biotech, which is equipped with 100 types of N-linked glycans shown in Figures 4 to 6; O-Glycan Array, a glycan-immobilized microarray slide from Z Biotech, which is equipped with 94 types of O-linked glycans shown in Figures 7 and 8; and Glycosphingolipid-Glycan Array, a glycan-immobilized microarray slide from Z Biotech, which is equipped with 58 types of glycosphingolipid glycans shown in Figure 9. The methods and results are described below.

まず、上記スライドを付属のカセットに取り付け、各ウェルに200μlの1%BSA含有Hydrazide Blocking Buffer(Z Biotech)を添加し、付属の粘着フィルムでウェルを覆うことでバッファーの蒸発を防ぎ、振とう培養器で85rpmで60分間インキュベートした。インキュベート後、同緩衝液を取り除き、各ウェルに5μg/mLのCLAを含む1%BSA含有Glycan Array Assay Buffer(Z Biotech)を200μl添加し、粘着フィルムでウェルを覆い、100rpmで60分間インキュベートした。インキュベート後、CLA溶液を取り除き、各ウェルに洗浄バッファー(50mMのトリス-塩酸、137mMのNaCl、0.05%のTween20、pH7.6)を200μl添加し、粘着フィルムでウェルを覆い、85rpmで5分間インキュベートした。インキュベート後、洗浄バッファーを取り除き、各ウェルに1μg/ml抗体(Alexa Flour 555標識抗His-tagマウス抗体)を含む1%のBSA含有Glycan Array Assay Bufferを200μl添加し、粘着フィルムでウェルを覆い、85rpmで60分間インキュベートした。これ以降の作業からアルミホイルでガラススライドを遮光した。インキュベート後、抗体溶液を取り除き、各ウェルに洗浄バッファーを200μl添加し、すぐに取り除いた。この操作をもう一度繰り返し、スライドからカセットを外し、洗浄バッファーで満たした容器(コプリン染色槽)にスライドを入れ、60rpmで10分間インキュベートした。インキュベート後、超純水で満たした容器にスライドを入れ、60rpmで2分間インキュベートした。インキュベート後、スライドを取り出し、十分乾燥させた。反応後スライドはGlycoLite 2200により蛍光画像を取得し、Image Studio Lite Ver 5.2(LI-COR)を用いて蛍光強度を定量し、糖鎖とCLA間の結合性を数値化した。100種のN-結合型糖鎖の結果を図10に示し、94種のO-結合型糖鎖の結果を図11に示し、58種のスフィンゴ糖脂質糖鎖の結果を図12に示す。 First, the slide was mounted in the provided cassette, and 200 μl of 1% BSA-containing Hydrazide Blocking Buffer (Z Biotech) was added to each well. The wells were covered with the provided adhesive film to prevent buffer evaporation, and the slides were incubated for 60 minutes at 85 rpm in a shaking incubator. After incubation, the buffer was removed, and 200 μl of 1% BSA-containing Glycan Array Assay Buffer (Z Biotech) containing 5 μg/mL CLA was added to each well. The wells were then covered with adhesive film, and the slides were incubated for 60 minutes at 100 rpm. After incubation, the CLA solution was removed, and 200 μl of wash buffer (50 mM Tris-HCl, 137 mM NaCl, 0.05% Tween 20, pH 7.6) was added to each well. The wells were covered with adhesive film and incubated at 85 rpm for 5 minutes. After incubation, the wash buffer was removed, and 200 μl of 1% BSA-containing Glycan Array Assay Buffer containing 1 μg/ml antibody (Alexa Flour 555-labeled anti-His-tag mouse antibody) was added to each well. The wells were covered with adhesive film and incubated at 85 rpm for 60 minutes. The glass slide was shielded from light with aluminum foil from this point onward. After incubation, the antibody solution was removed, and 200 μl of wash buffer was added to each well and immediately removed. This procedure was repeated once more, the cassette was removed from the slide, and the slide was placed in a container filled with wash buffer (Coplin staining tank) and incubated at 60 rpm for 10 minutes. After incubation, the slide was placed in a container filled with ultrapure water and incubated at 60 rpm for 2 minutes. After incubation, the slide was removed and thoroughly dried. After the reaction, a fluorescent image of the slide was captured using a GlycoLite 2200, and the fluorescence intensity was quantified using Image Studio Lite Ver. 5.2 (LI-COR), and the binding affinity between the glycan and CLA was quantified. The results for 100 types of N-linked glycans are shown in Figure 10, those for 94 types of O-linked glycans are shown in Figure 11, and those for 58 types of glycosphingolipid glycans are shown in Figure 12.

図10に示すように、CLAはN-結合型糖鎖におけるN004、N005、N014、N015、N024、N025、N034、N035、N044、N045、N054、N055、N114、N115、N124、N125、N134、N135、N144、N155、N214、N215、N224、N225、N234、N244、N255、N6144、N6244、N3004、N015G及びN025Gに対して、高い結合活性を示した。また、図11に示すように、CLAはO-結合型糖鎖におけるO19、O20、O32、O33、O44、O45、O46、O54、O60、O66、O67、O73、O76、O78、O85、O86及びO90に対して、高い結合活性を示した。また、図12に示すように、CLAはスフィンゴ糖脂質糖鎖における36、45及び46に対して、高い結合活性を示した。 As shown in Figure 10, CLA showed high binding activity to N-linked glycans N004, N005, N014, N015, N024, N025, N034, N035, N044, N045, N054, N055, N114, N115, N124, N125, N134, N135, N144, N155, N214, N215, N224, N225, N234, N244, N255, N6144, N6244, N3004, N015G and N025G. Furthermore, as shown in Figure 11, CLA exhibited high binding activity to O19, O20, O32, O33, O44, O45, O46, O54, O60, O66, O67, O73, O76, O78, O85, O86, and O90 in O-linked glycans. Furthermore, as shown in Figure 12, CLA exhibited high binding activity to 36, 45, and 46 in glycosphingolipid glycans.

図4~図9に示すように、CLAと高い結合活性を示す上記各糖鎖は、いずれもFucα1-3GlcNAcであった。すなわち、CLAは、Fucα1-3GlcNAcを含むすべての糖鎖に対して強い結合を示した。一方、Fucα1-3GlcNAcを含まない糖鎖に対してはほとんど結合活性を示さなかった。 As shown in Figures 4 to 9, all of the above glycans that showed high binding activity with CLA were Fucα1-3GlcNAc. In other words, CLA showed strong binding to all glycans containing Fucα1-3GlcNAc. On the other hand, it showed almost no binding activity to glycans that did not contain Fucα1-3GlcNAc.

以上より、CLAはFucα1-3GlcNAc構造に特異的に結合でき、従って、そのようなCLAレクチンを利用して試料中のFucα1-3GlcNAc構造を含む糖鎖を検出することができると考えられる。このため、Fucα1-3GlcNAc構造を含む糖鎖を細胞表面に発現するがん細胞を検出するのに応用できることが示唆される。 From the above, it is believed that CLA can specifically bind to the Fucα1-3GlcNAc structure, and therefore such a CLA lectin can be used to detect glycans containing the Fucα1-3GlcNAc structure in a sample. This suggests that it can be used to detect cancer cells that express glycans containing the Fucα1-3GlcNAc structure on their cell surface.

Claims (7)

CLAレクチンを含むことを特徴とするFucα1-3GlcNAc構造を検出するための組成物。 A composition for detecting Fucα1-3GlcNAc structures, characterized by containing CLA lectin. 前記CLAレクチンには、標識分子が結合されている請求項1に記載の組成物。 The composition of claim 1, wherein the CLA lectin is bound to a labeling molecule. 試料に対してCLAレクチンを接触させるステップと、
Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンを定量するステップと、
前記Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンの量が所定の閾値以上である場合に、試料中にFucα1-3GlcNAc構造が存在すると判定するステップとを含む、試料中のFucα1-3GlcNAc構造を検出する方法。
contacting the sample with CLA lectin;
Quantifying the amount of CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structure;
determining that a Fucα1-3GlcNAc structure is present in the sample when the amount of CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structure is equal to or greater than a predetermined threshold.
前記CLAレクチンには、標識分子が結合されている請求項3に記載の方法。 The method of claim 3, wherein the CLA lectin is bound to a labeling molecule. 前記定量するステップは、前記CLAレクチンに結合する結合分子と、前記Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンとを接触するステップを含む請求項3に記載の方法。 The method of claim 3 , wherein the quantifying step comprises contacting the CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structure with a binding molecule that binds to the CLA lectin. 前記定量するステップは、前記標識分子に結合する結合分子と、前記Fucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンとを接触するステップを含む請求項4に記載の方法。The method according to claim 4, wherein the quantifying step comprises a step of contacting a binding molecule that binds to the labeled molecule with the CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structure. 前記定量するステップは、前記結合分子を定量することによりFucα1-3GlcNAc構造に結合したCLAレクチンを定量するステップを含む請求項5又は6に記載の方法。
The method according to claim 5 or 6 , wherein the step of quantifying comprises a step of quantifying the CLA lectin bound to the Fucα1-3GlcNAc structure by quantifying the binding molecule.
JP2021141733A 2021-08-31 2021-08-31 Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures Active JP7744004B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021141733A JP7744004B2 (en) 2021-08-31 2021-08-31 Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021141733A JP7744004B2 (en) 2021-08-31 2021-08-31 Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023035113A JP2023035113A (en) 2023-03-13
JP7744004B2 true JP7744004B2 (en) 2025-09-25

Family

ID=85505213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021141733A Active JP7744004B2 (en) 2021-08-31 2021-08-31 Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7744004B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002502037A (en) 1998-02-02 2002-01-22 バイオジーンズ ゲーエムベーハー Immunoassays and test kits for measuring fucosylated proteins in biological samples
JP2008209261A (en) 2007-02-27 2008-09-11 J-Oil Mills Inc α1,6 fucose sugar chain detection and fractionation method
JP2011529184A (en) 2008-07-25 2011-12-01 ザ・ジョンズ・ホプキンス・ユニバーシティ Detection of prostate cancer using PSA glycosylation pattern
CN103974707A (en) 2011-10-05 2014-08-06 布鲁斯.A.丹尼斯 Therapeutic sulfated polysaccharides, compositions thereof, and methods of treating patients
WO2018207932A1 (en) 2017-05-12 2018-11-15 国立大学法人広島大学 Cancer diagnosis device
US20190072557A1 (en) 2014-11-17 2019-03-07 The University Of Queensland Glycoprotein biomarkers for esophageal adenocarcinoma and barrett's esophagus and uses thereof
JP2020117445A (en) 2019-01-21 2020-08-06 国立大学法人広島大学 Sugar chain-binding new polypeptide

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002502037A (en) 1998-02-02 2002-01-22 バイオジーンズ ゲーエムベーハー Immunoassays and test kits for measuring fucosylated proteins in biological samples
JP2008209261A (en) 2007-02-27 2008-09-11 J-Oil Mills Inc α1,6 fucose sugar chain detection and fractionation method
JP5109001B2 (en) 2007-02-27 2012-12-26 株式会社J−オイルミルズ α1,6 fucose sugar chain detection and fractionation method
JP2011529184A (en) 2008-07-25 2011-12-01 ザ・ジョンズ・ホプキンス・ユニバーシティ Detection of prostate cancer using PSA glycosylation pattern
CN103974707A (en) 2011-10-05 2014-08-06 布鲁斯.A.丹尼斯 Therapeutic sulfated polysaccharides, compositions thereof, and methods of treating patients
US20190072557A1 (en) 2014-11-17 2019-03-07 The University Of Queensland Glycoprotein biomarkers for esophageal adenocarcinoma and barrett's esophagus and uses thereof
WO2018207932A1 (en) 2017-05-12 2018-11-15 国立大学法人広島大学 Cancer diagnosis device
JP2020117445A (en) 2019-01-21 2020-08-06 国立大学法人広島大学 Sugar chain-binding new polypeptide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ダナルプラセプテイアンガ,Comparative Biochemical Studis of Lectins from the Green Algal Genus Codium,生物圏科学,51,2012年,P131-132

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023035113A (en) 2023-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2774994B1 (en) Undifferentiated cell detection method and complex carbohydrate detection method
Hirabayashi et al. Lectin microarrays: concept, principle and applications
JP4514163B2 (en) Fucose α1 → 6 specific lectin
Laurent et al. Glycoarrays—tools for determining protein–carbohydrate interactions and glycoenzyme specificity
EP2184356A1 (en) Method of binding protein to support using tamavidin
Hu et al. Tailoring GalNAcα1-3Galβ-specific lectins from a multi-specific fungal galectin: dramatic change of carbohydrate specificity by a single amino-acid substitution
WO2005064333A1 (en) Method of analyzing interaction between protein and sugar chain
US20090269734A1 (en) Method for determination of recognition specificity of virus for receptor sugar chain
Brooks Lectin histochemistry: historical perspectives, state of the art, and future directions
EP2285827B1 (en) Monovalent fucose-binding peptides from Aleuria aurantia
JP7270141B2 (en) sialic acid binding polypeptide
JP7744004B2 (en) Compositions and methods for detecting Fucα1-3GlcNAc structures
EP1549759B1 (en) Bacterial test method by glycated intracellular enzymes
WO2005019827A1 (en) Method of examining colon cancer and colon adenoma
JP6262345B2 (en) Recombinant lectin derived from Amanita mushrooms specific for sialic acid binding
JP2016205827A (en) How to detect cancer
WO2025187809A1 (en) Method for immunologically detecting detection target substance, method for suppressing non-specific reaction, fucose-containing composition, and reagent kit
US20220227820A1 (en) Recombinant glycan binding proteins
WO2004090549A1 (en) Method of screening for secreted glycosylated polypeptides
JP5951199B2 (en) Polypeptide that specifically binds to the sugar chain of gastrointestinal mucin
Hirabayashi RESEARCH CENTER FOR MEDICAL GLYCOSCIENCE, NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, TSUKUBA, IBARAKI, JAPAN
HK1154608B (en) Monovalent fucose-binding peptides from aleuria aurantia
JP2020137423A (en) Glycobinding novel protein and polynucleotide encoding it
Riegler Preparation and characterization of substrates for snail enzymes
Olausson Studies of recombinant forms of Aleuria aurantia lectin

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240801

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250902

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7744004

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150