JP2007198768A - スクリーニング方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーニング方法において、効率を低下させることなくスクリーニングの信頼性を高める。
【解決手段】前処理部８３により、測定ユニット１１０の測定で得られた実測データＤｍの値から参照データＤｒの値を差し引いてアナライトＫとリガンドＴａとの結合状態を示す処理前結合量データＤｖを得る。変動関係取得部８４がアナライトＫとリガンドＴａとが結合しないときの、参照データＤｒの値とこの参照データＤｒの値に応じて変動する上記処理前結合量データＤｖの値との関係Ｆを求める。変動成分取得部８５は、上記関係Ｆを参照して、アナライトＫとリガンドＴａとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データＤｒに対応する、処理前結合量データＤｖに含まれる変動成分δをそれぞれ求める。そして、結合量取得部８６が処理前結合量データＤｖの値から上記変動成分δの値を差し引いて結合量データＤｗを得る。
【選択図】図１

Description

本発明はスクリーニング方法および装置に関し、基体ブロック上の界面に生じた屈折率変化を利用した測定で得られたリガンドとアナライトの結合量を示す結合量データに基づいてスクリーニングを行なうスクリーニング方法および装置に関するものである。

一般に、医薬品を構成する化合物は、生体内のタンパクと化学的に結合することにより、その機能を果たすものが多い。そのため、医薬品開発において医薬品の候補となる化合物とタンパクとの間の結合の有無を知ることが重要である。特に、医薬品を構成する化合物は、注目するタンパクに対してのみ結合性を持ち、他のタンパクに対しては結合性を持たないことが理想である。すなわち、注目外のタンパクに対して結合性を持つことは、いわゆる副作用が生じることになるからである。このような背景により、医薬品開発においては、医薬品の候補となる化合物の中から、注目するタンパクに対してのみ結合性を持つ化合物を抽出するスクリーニングが行なわれている。

上記医薬品の候補となる化合物のスクリーニングに使用される装置には、種々のものが提案されている。例えば、金属表面で光ビームを全反射させて表面プラズモンを発生させたときに、この全反射した光ビーム中に光強度の急激な減衰（全反射減衰）を生じさせる特定の反射角度、すなわち全反射減衰角が上記金属表面近傍の誘電率（屈折率）に応じて変化することを利用した測定装置が知られている（非特許文献１参照）。また、上記表面プラズモンの原理を用いた装置として、例えばビアコア株式会製の装置「ＢＩＡＣＯＲＥ３０００」等が知られている（非特許文献２参照）。

上記のような装置を用い、１種類のタンパクと、多数種類の、例えば１万種類の化合物それぞれとの結合量を示す測定データを得、上記測定データに基づいて１万種類の化合物の中から上記タンパクと結合する化合物であるヒット化合物を抽出する手法が検討されている。

一般に上記のような化合物のスクリーニングにおいて抽出されるヒット化合物は全体の１％程度、すなわち１万種類のうちの１００種類程度であり、また、このように多くの種類の化合物のスクリーニングには、２〜３日あるいはさらに多くの日数を要することもある。

上記全反射減衰を利用した測定には、透明な誘電体ブロックの表面に成膜された金膜上にタンパクを固定してなる実測領域と上記金膜上にタンパクを固定していない参照領域とに同一の化合物溶液を滞留させて、上記化合物溶液中の化合物とタンパクとの結合量を測定する方式が知られている。上記タンパクと化合物との結合量は、実測領域に化合物溶液を滞留させたときの全反射減衰角と、参照領域に化合物溶液を滞留させたときの全反射減衰角との差によって求められる。

ここで、タンパクと化合物とが結合しない場合には、上記実測領域における全反射減衰角を示す測定データの値と参照領域における全反射減衰角を示す参照データの値とが一致し両者の差が０となるはずであるが測定方式の都合等によりそのようにならないことがある。例えば、タンパクと化合物とが結合しない場合の測定において、測定対象となる化合物溶液の屈折率の大きさに応じて、測定で得られる実測領域の全反射減衰角と参照領域の全反射減衰角との角度差が変化することがある。

一方、上記本来一致するはずの実測領域の全反射減衰角と参照領域の全反射減衰角との角度差を補正する手法も検討されている。例えば、互に異なる屈折率を有する複数種類の基準液を用意し基準液毎に実測領域と参照領域とにおける全反射減衰角の角度差を求め、基準液の屈折率と測定で得られた上記角度差との関係を得る。そして、実際に化合物溶液を用いた測定で得られた実測領域と参照領域とにおける全反射減衰角の角度差を、基準液を用いて得られた上記屈折率と角度差との関係を用いて補正する手法が検討されている。

上記手法は、上記基準液を用いた測定で求めた屈折率と角度差との関係を参照して、化合物溶液を用いた測定で生じる実測領域の全反射減衰角と参照領域の全反射減衰角との角度差の変動を予想するものである。上記角度差変動の予想に基づいて、実測領域と参照領域とにおける全反射減衰角の角度差の変動を補正することができる。
「分光研究」第４７巻 第１号（１９９８） 永田和宏、半田宏 共編、「生体物質相互作用のリアルタイム解析実験法」 発行所：シュプリンガー・フェアラーク東京株式会社

しかしながら、基準液を用いて上記屈折率と角度差の関係を求める際に、環境温度の変動や、基準液の蒸発による濃度変動（屈折率変動）等が生じるためその関係を正確に求めることが難しい。一方、上記屈折率と角度差の関係を正確に求めるために多くの測定データを得ようとすると、スクリーニングの対象となる化合物溶液の測定が待たされて装置の稼動効率が低下する。そのため、スクリーニングの効率を低下させることなく上記実測領域と参照領域とにおける全反射減衰角の角度差の変動をより正確に補正し、スクリーニングの信頼性を高めたいという要請がある。

なお、上記課題は、全反射減衰角を利用した測定で得られたリガンドとアナライトの結合量に基づいてスクリーニングを行なう場合に限らず、基体ブロック上の界面に生じた屈折率変化を利用した測定で得られたリガンドとアナライトの結合量に基づいてスクリーニングを行なう場合にも共通する課題である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、効率を低下させることなくスクリーニングの信頼性を高めることができるスクリーニング方法および装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１のスクリーニング方法は、基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のリガンドと複数種類のアナライトそれぞれとの結合量を示す結合量データを得、該結合量データに基づいて前記複数種類のアナライトの中から前記リガンドと結合するアナライトを抽出するスクリーニング方法であって、前記１種類のリガンドが固定されている前記実測領域に前記複数種類のアナライトのそれぞれを溶解してなる各アナライト溶液を順次接触させ、該接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得、前記参照領域に各アナライト溶液を接触させ、該接触により前記各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得、前記実測データの値から該参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得、前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と該参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求め、前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求め、前記処理前結合量データの値から、該処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得ることを特徴とするものである。

本発明の第２のスクリーニング方法は、基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のアナライトと複数種類のリガンドそれぞれとの結合量を示す結合量データを得、該結合量データに基づいて前記複数種類のリガンドの中から前記アナライトと結合するリガンドを抽出するスクリーニング方法であって、前記複数種類のリガンドのそれぞれが固定されている各実測領域に前記１種類のアナライトを溶解してなるアナライト溶液を順次接触させ、該接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得、前記参照領域に前記アナライト溶液を接触させ、該接触により前記各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得、前記実測データの値から該参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得、前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と該参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求め、前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求め、前記処理前結合量データの値から、該処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得ることを特徴とするものである。

前記変動成分は、前記関係を関数で近似して求めたものとすることができる。前記関数は１次関数、２次関数、あるいは３次関数とすることができる。

前記屈折率変化は、表面ブラズモン共鳴によって生じたものとすることができる。

前記リガンドは、基体ブロックに固定された物質であって、特定の物質に対して特異的に結合するものを意味するものである。

前記アナライトは、前記リガンドに結合させる物質を意味するものである。

前記実測領域は、基体ブロック上のリガンドが固定された領域である。

前記参照領域は、基体ブロック上のリガンドが固定されていない領域であって、リガンドを固定する際の下地層のみが固定された領域である。この下地層は、例えば、金属膜等で構成することができる。

前記基体ブロックは、誘電体ブロックとすることができ、例えば、ガラスやアクリル等からなる透明なプリズムとすることができる。

前記第１のスクリーニング方法は、全反射減衰を利用した測定により１種類のリガンドと複数種類のアナライトそれぞれとの結合量を示す結合量データを得、前記結合量データに基づいて複数種類のアナライトの中からリガンドと結合するアナライトを抽出するスクリーニング方法であって、１種類のリガンドが固定されている誘電体ブロック上の実測領域に複数種類のアナライトのそれぞれを溶解してなる各アナライト溶液を接触させ、その接触により全反射減衰角を示す実測データの値を得、誘電体ブロック上の参照領域に各アナライト溶液を接触させ、その接触により前記各実測データに対応する全反射減衰角を示す参照データの値を得、前記実測データの値からこの実測データに対応する参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得、アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と前記参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求め、前記関係を参照して、アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求め、前記処理前結合量データの値から、その処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得るものとすることができる。

前記第２のスクリーニング方法は、全反射減衰を利用した測定により１種類のアナライトと複数種類のリガンドそれぞれとの結合量を示す結合量データを得、その結合量データに基づいて複数種類のリガンドの中からアナライトと結合するリガンドを抽出するスクリーニング方法であって、複数種類のリガンドのそれぞれが固定されている誘電体ブロック上の各実測領域に１種類のアナライトを溶解してなるアナライト溶液を接触させ、その接触により全反射減衰角を示す実測データの値を得、誘電体ブロック上の参照領域に前記アナライト溶液を接触させ、その接触により前記各実測データに対応する全反射減衰角を示す参照データの値を得、前記実測データの値からこの実測データに対応する参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得、アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値とその参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求め、前記関係を参照して、アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データの値に対応する処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求め、前記処理前結合量データの値から、その処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得るものとすることができる。

本発明の第１のスクリーニング装置は、基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のリガンドと複数種類のアナライトそれぞれとの結合量を示す結合量データを得る測定部と、前記結合量データに基づいて前記複数種類のアナライトの中から前記リガンドと結合するアナライトを抽出するスクリーニング部とを備えたスクリーニング装置であって、前記測定部が、前記１種類のリガンドが固定されている前記実測領域に前記複数種類のアナライトのそれぞれを溶解してなる各アナライト溶液を順次接触させ、その接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得るとともに、前記参照領域に各アナライト溶液を接触させ、上記接触により各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得るものであり、前記スクリーニング部が、測定部で取得した前記実測データの値、および前記参照データの値とを記憶する記憶部と、前記実測データの値から前記参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得る前処理部と、前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値とその参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求める変動関係取得部と、前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求める変動成分取得部と、前記処理前結合量データの値から、その処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得る結合量取得部と備えたことを特徴とするものである。

本発明の第２のスクリーニング装置は、基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のアナライトと複数種類のリガンドそれぞれとの結合量を示す結合量データを得る測定部と、前記結合量データに基づいて前記複数種類のリガンドの中から前記アナライトと結合するリガンドを抽出するスクリーニング部とを備えたスクリーニング装置であって、前記測定部が、前記複数種類のリガンドのそれぞれが固定されている各実測領域に前記１種類のアナライトを溶解してなるアナライト溶液を順次接触させ、その接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得るとともに、前記参照領域に前記アナライト溶液を接触させ、その接触により前記各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得るものであり、前記スクリーニング部が、前記測定部で取得した前記実測データの値、および前記参照データの値とを記憶する記憶部と、前記実測データの値から前記参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得る前処理部と、前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と該参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求める変動関係取得部と、前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求める変動成分取得部と、前記処理前結合量データの値から、該処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得る結合量取得部とを備えたものを特徴とするものである。

本発明の第１のスクリーニング方法および装置、第２のスクリーニング方法および装置は、スクリーニングの対象となるリガンドとアナライトの組み合わせのうちの大部分が互に結合しないものであること、および、リガンドとアナライトが結合しないときの屈折率変化量を示す実測データの値と参照データの値とは上記組み合わせの種類にかかわらず本来一致すべきものであることに着目し本発明に至ったものである。

上記本発明の第１のスクリーニング方法および装置、第２のスクリーニング方法および装置は、アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値とその参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求め、この関係を参照して、アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求め、上記処理前結合量データの値から、この処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて結合量データを得るようにしたので、スクリーニングの効率を低下させることなく、信頼性のより高いスクリーニングを行うことができる。

すなわち、上記関係を求める際に使用するデータは、スクリーニングの対象となるリガンドおよびアナライトについての屈折率変化量の測定（全反射減衰角の測定をも含む）で得られたデータを流用することができ、例えば、従来のように、スクリーニングの対象ではない基準液の測定を、別途上記関係を求めるために行なう必要がないので、スクリーニングの効率を低下させることがない。

また、一般に、スクリーニングの対象となるリガンドとアナライトの組み合わせのうちの大部分はリガンドとアナライトが結合しないものである。例えば、リガンドとアナライトの組み合わせのうちの９９％が結合しないものとすると、スクリーニングの対象となる屈折率変化量の測定（全反射減衰角の測定をも含む）で得られたデータのうちの大部分を上記関係を求めるためのデータとして流用することができる。例えば、従来の、スクリーニングの対象ではない基準液の測定を別途行なって上記関係を求める場合に比してより多くのデータを用いることができるので上記関係をより正確に求めることができる。これにより、より信頼性の高いスクリーニングを行うことができる。

また、変動成分を、上記関係を関数で近似して求めたものとすれば、効率良く上記処理前結合量データに含まれる変動成分を求めることができ、スクリーニングの効率をより高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明のスクリーニング方法を実施するスクリーニング装置の概略構成を示す概念図、図２は測定容器の拡大斜視図である。

図１に示す本発明のスクリーニング方法を実施するスクリーニング装置１００は、１種類のタンパクＴａと複数種類の化合物Ｋ１、Ｋ２・・・それぞれとの結合量の測定を行なう測定ユニット１１０と、測定ユニット１１０による測定で得られた後述する実測データおよび参照データに基づいて上記複数種類の化合物Ｋ１、Ｋ２、・・・の中から上記タンパクＴａと結合するヒット化合物を抽出するスクリーニングユニット１６０とを備えている。

スクリーニングユニット１６０は、測定ユニット１１０で取得した実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・および参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・を記憶する記憶部８２と、実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・の値から上記実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・に対応する参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・の値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・を得る前処理部８３と、上記タンパクと化合物とが結合しないときの、参照データの値と上記参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係（以後、変動関係という）を求める変動関係取得部８４とを備えている。

なお、実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・をまとめてＤｍとも称し、また参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・をまとめてＤｒとも称し、さらに処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・をまとめてＤｖとも称する。

さらに、上記スクリーニングユニット１６０は、上記タンパクと化合物とが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・に対応する、処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・に含まれる変動成分δ１、δ２・・・をそれぞれ求める変動成分取得部８５と、処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・の値から、各処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・に含まれる変動成分δ１、δ２・・・の値を差し引いて結合量データＤｗ１，Ｄｗ２、・・・を得る結合量取得部８６とを有している。

また、上記スクリーニングユニット１６０は、上記結合量取得部８６で取得した結合量データＤｗ１，Ｄｗ２、・・・を用いてヒット化合物を抽出するための閾値Ｑを定める閾値設定部８７と、閾値設定部８７で求めた閾値Ｑｗと結合量データＤｗ１，Ｄｗ２、・・・の値とを比較してヒット化合物Ｈｋを抽出するヒット化合物抽出部８８をも有している。ここでは、閾値設定部８７によって定められる上記閾値Ｑｗは、結合量データＤｗ１，Ｄｗ２・・・の値の標準偏差に基づいて定める。

なお、変動成分δ１、δ２・・・をまとめてδとも称し、また結合量データＤｗ１，Ｄｗ２、・・・をまとめてＤｗとも称する。

以下、上記スクリーニング装置１００で実施するスクリーニング方法について詳しく説明する。

図１に示すように、測定ユニット１１０は、リガンドである１種類のタンパクＴｐを固定した４つの測定容器Ｕ１〜Ｕ４（以後、まとめて測定容器Ｕともいう）と、アナライトである互に異なる種類の化合物Ｋ１、Ｋ２・・・（以後、まとめて化合物Ｋともいう）を緩衝液中に溶解してなる化合物溶液Ｋｙ１、Ｋｙ２、・・・を収容するプレートＰＬ１〜ＰＬ１０とを用いて１日分の測定を行なう。

測定容器Ｕ１〜Ｕ４のそれぞれは１６０回繰り返し使用され、その後廃棄される。

プレートＰＬ１〜ＰＬ１０のそれぞれには、アナライト溶液である互に異なる３８４種類の化合物溶液が収容されている。したがって、プレートＰＬ１〜ＰＬ１０には合計３８４０種類の化合物溶液が収容されている。

上記測定容器Ｕ１〜Ｕ４を用い、プレートＰＬ１〜ＰＬ１０に収容された化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ３８４０の３８４０種類の化合物溶液に対する測定を１日間で行なう。

図２の測定容器Ｕ１の拡大斜視図に示すように、１方向（図中矢印Ｘ方向）に延びる細長い各測定容器Ｕには、上記各化合物溶液Ｋｙ１、Ｋｙ２、・・・を流すための同一形状を成す６つの測定用流路Ｌ１〜Ｌ６（以後、まとめて測定用流路Ｌともいう）が測定容器Ｕ１の長手方向（図中矢印Ｘ方向）に沿って設けられている。上記化合物溶液Ｋｙは測定用流路Ｌ中を上記Ｘ方向に流れる。各測定容器Ｕ中の６つの各測定用流路Ｌの底面である全反射面Ｌｓ上には金膜Ｍｅがスパッタリングによって成膜されている。この全反射面Ｌｓは、上記Ｘ方向に沿って三角形状が延びるように形成された上記測定容器Ｕ１の一部分を成す基体ブロックである細長いプリズムＰ２５のプリズム面のうちの１面を構成している。上記プリズムＰ２５は誘電体であり、この誘電体ブロックであるプリズムＰ２５の全反射面Ｌｓが後述するレーザＬｅを全反射させる面である。なお、上記プリズム２５は、上記全反射面Ｌｓに対向する稜線Ｐ２６を含む上記Ｘ方向に延びる３角柱部分Ｐ２７を取り除いたものとしてもよい。

さらに、各測定用流路Ｌの全反射面Ｌｓ上に成膜された金膜Ｍｅ上には、同一のリンカー膜が上記測定用流路Ｌの上流側と下流側の２箇所にそれぞれ配されている。そして、上流側リンカー膜Ｒｊ上には上記１種類のタンパクＴａが固定されている。一方、下流側リンカー膜Ｒｋ上には何も固定されていない。なお、測定容器Ｕ１に設けられた各測定用流路Ｌの上流側には上記各化合物溶液Ｋｙが注入される注入口Ｌｉｎが設けられ、下流側には上記注入された化合物溶液Ｋｙが排出される排出口Ｌｏｕｔが設けられている。なお、測定容器Ｕ１〜Ｕ４のそれぞれは同一構造からなるものである。

各測定容器中の各測定用流路Ｌには、上記化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ３８４０のうちの１種類が注入され、各化合物Ｋと上流側リンカー膜Ｒｊに固定されたタンパクＴａとの結合量の測定が行なわれる。なお、下流側リンカー膜Ｒｋは、上記化合物Ｋ１〜Ｋ３８４０のいずれとも結合することはない。

上記結合量は、上流側リンカー膜Ｒｊ上のタンパクＴａへの化合物Ｋの固定化量である。この固定化量は、上記化合物ＫのタンパクＴａへの固定化により上流側リンカー膜Ｒｊ表面で生じる単位面積当たりの質量変化に対応して測定されるものである。

上記構成を有するスクリーニング装置１００は、各測定用流路に固定された１種類のタンパクＴａと上記３８４０種類の化合物Ｋ１〜Ｋ３８４０それぞれとの測定で得られた実測データＤｍ１〜Ｄｍ３８４０および参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０値を用いて、上記化合物Ｋ１〜Ｋ３８４０の中からタンパクＴａと結合するヒット化合物を抽出する。なお、１種類のタンパクＴａは、各測定容器Ｕ１〜Ｕ４に配された６つの測定用流路Ｌ１〜Ｌ６（合計２４の測定用流路）のそれぞれに固定されている。

上記スクリーニング装置１００は、測定ユニット１１０およびスクリーニングユニット１６０を制御するコントローラを備えており（図示は省略）このコントローラが測定ユニット１１０およびスクリーニングユニット１６０で実行される各動作およびそれらのタイミング等を制御する。

つぎに、タンパクと化合物との結合量を測定する上記測定ユニット１１０の作用について説明する。

測定容器Ｕ１が搬送されて測定位置Ｐｓに配置されると、プリズムＰ２５のプリズム面のうちの上記全反射面Ｌｓとは異なるプリズム面Ｐ２８を通して、全反射面Ｌｓ中の上流側リンカー膜Ｒｊの形成領域である実測領域、および下流側リンカー膜Ｒｋの形成領域である参照領域のそれぞれにレーザ光Ｌｅが照射される。上記レーザ光Ｌｅの照射は、上記実測領域および参照領域のそれぞれにレーザ光Ｌｅの光束が集光するように行なわれる。

これらのレーザ光Ｌｅは、上記実測領域（ａｃｔ領域ともいう）、および下流側リンカー膜Ｒｋが形成されている参照領域（ｒｅｆ領域ともいう）で全反射され、発散しながら上記プリズムＰ２５のプリズム面Ｐ２９を通って外部に射出される。

なお、上記実測領域は、基体ブロック上の１種類のリガンドが固定された領域であり、上記参照領域は、基体ブロック上の上記リガンドが固定されていない領域である。

上記発散しながら外部に射出された各レーザ光Ｌｅは、各測定用流路毎に設けられた個別の測定光学系Ｏｐ１〜Ｏｐ６通って、２次元ＣＣＤ等からなる各測定センサ３２へ入射する。各レーザ光Ｌｅを受光した各測定センサ３２により、上記レーザ光Ｌｅが全反射せしめられたときに生じた暗線の位置、すなわち、表面プラズモン共鳴による全反射減衰角が測定される。これにより、タンパクＴａが固定されている上記実測領域、およびタンパクＴａが固定されていない上記参照領域のそれぞれにおける全反射減衰角が得られる。

そして、測定用流路Ｌに化合物溶液Ｋｙを流し、この化合物溶液Ｋｙを接触させた実測領域における全反射減衰角の変化分に応じて実測データが得られ、上記化合物溶液Ｋｙを接触させた参照領域における全反射減衰角の変化分に応じて参照データが得られる。

ここで、上記実測領域における全反射減衰角の変化分に応じた実測データは、基体ブロックであるプリズムＰ２５上の実測領域にアナライト溶液を接触させたことにより生じた屈折率変化量に対応するものであり、上記参照領域における全反射減衰角の変化分に応じた参照データは、基体ブロックであるプリズムＰ２５上の参照領域にアナライト溶液を接触させたことにより生じた屈折率変化量に対応するものである。

測定センサ３２から上記実測領域および参照領域それぞれにおける全反射減衰角を示す信号を連続的に入力しているデータ取得部３４は、上記実測領域における全反射減衰角の変化分を示す実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・と、参照領域における全反射減衰角の変化分を示す参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・とを得る。

上記データ取得部３４は、上記実測データと参照データとからなるデータ対のそれぞれを記憶部８２へ入力する。

より具体的には、測定位置Ｐｓに測定容器Ｕ１が配置されると、プレートＰＬ１に収容された各化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ６が、注入管Ｆｉ１〜Ｆｉ６のそれぞれによって所定量吸引される。各化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ６を吸引した注入管Ｆｉ１〜Ｆｉ６は移送され各測定用流路Ｌ１〜Ｌ６の注入口Ｌｉｎに挿入され、注入管Ｆｉ１〜Ｆｉ６から吐出された各化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ６が測定用流路Ｌ１〜Ｌ６のそれぞれに流される。そして、上記実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・と参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・の測定が行なわれる。

測定用流路Ｌ１〜Ｌ６に注入された化合物溶液Ｋｙは、排出口Ｌｏｕｔに挿入された排出管Ｆｏ１〜Ｆｏ６による吸引によって上記各測定用流路Ｌ１〜Ｌ６から排出することができる。このように測定用流路Ｌ１〜Ｌ６に流す溶液の入れ替えを可能にする構成により、測定用流路Ｌ１〜Ｌ６のそれぞれへ上記測定に伴う前処理用の液体や後処理用の液体を流すことができる。

なお、上記測定位置Ｐｓにおいて、測定容器Ｕ１の測定用流路Ｌ１〜Ｌ６それぞれの実測領域および参照領域に対して個別にレーザ光Ｌｅが照射され、実測領域および参照領域毎に個別に設けられた合計１２個の上記測定センサ３２が個別に上記全反射減衰角を測定する。

化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ６の測定が終了すると、測定容器Ｕ１の測定用流路Ｌ１〜Ｌ６を測定前の状態に戻す再生処理が行われる。すなわち、実測領域のタンパクと結合した化合物については、その結合が外されて化合物が除去される。また、上記実測領域、参照領域、あるいは測定用流路Ｌ１〜Ｌ６の壁面に残存している化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ６および緩衝液等も洗浄されて除去される。

そして、上記再生された測定容器Ｕ１を用いた化合物溶液Ｋｙ７〜Ｋｙ１２による２回目の測定が行なわれる。

上記のように１回測定する毎に測定容器Ｕ１に対して再生処理を実施し、測定容器Ｕ１を１６０回繰り返し用いて化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ９６０の測定を行なう。これにより、化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ９６０の測定のそれぞれに対応する実測データＤｍ１〜Ｄｍ９６０と参照データＤｒ１〜Ｄｒ９６０とを得る。

測定容器Ｕ１を１６０回繰り返し用いた測定を終了した後、測定容器Ｕ１を移送して測定位置Ｐｓから外し、次の測定容器Ｕ２を測定位置Ｐｓに配置する。

上記と同様に測定容器Ｕ２も測定に１６０回繰り返し使用される。測定容器Ｕ２の測定用流路Ｌ１〜Ｌ６に化合物溶液Ｋｙ９６１〜Ｋｙ１９２０を流して、化合物Ｋ９６１〜Ｋ１９２０のそれぞれとタンパクＴａとの測定を行なう。これにより実測データＤｍ９６１〜Ｄｍ１９２０と参照データＤｒ９６１〜Ｄｒ１９２０とを得る。

測定容器Ｕ３、Ｕ４についても同様に測定が行なわれる。そして、上記測定容器Ｕ１〜Ｕ４を用いた測定により、化合物Ｋ１〜Ｋ３８４０のそれぞれとタンパクＴａとの結合量を示す実測データＤｍ１〜Ｄｍ３８４０と参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０とを得、１日分の測定を終了する。

上記のようにして得られた実測データＤｍ１〜Ｄｍ３８４０と参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０は、測定ユニット１１０からスクリーニングユニット１６０へ入力される。

なお、上記実測データＤｍ１〜Ｄｍ３８４０のうちの大部分はタンパクと化合物とが結合しない状態で得られた実測データであることは予め予想されており、タンパクと化合物とが結合した状態で得られる実測データは全体の約１％程度、多くとも２％以下と予め予想されている。

なお、上記全反射減衰を利用したタンパクと化合物との結合量の測定に関しては、｛永田和宏、半田宏 共編、「生体物質相互作用のリアルタイム解析実験法」、発行所：シュプリンガー・フェアラーク東京株式会社｝等を参照することができる。

次に、スクリーニングの効率を低下させることなくよりスクリーニングの信頼性を高めるスクリーニングユニット１６０の作用について説明する。

図３は縦軸Ｅに度数、横軸Ｈに結合量（ＲＵ）を示す座標上に上記３８４０種類の処理前結合量データに関するヒストグラムを示したものである。なお、上記図３に示す処理前結合量データＤｖの値は、本来、実測領域におけるタンパクＴａと化合物Ｋとの単位面積当りの結合量を示すものなので、その単位をＲＵ（レゾナンス・ユニット）で示している。

前処理部８３は、上記記憶部８２から実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・および参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・を入力し、実測データＤｍ１、Ｄｍ２・・・の値から上記実測データに対応する参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・をそれぞれ差し引いて処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・を得る。

図３に示すように、大多数の処理前結合量データＤｖの値、すなわち、横軸Ｈ示す結合量（ＲＵ）の値は０ＲＵ近傍に存在する。上記結合量（ＲＵ）が０ＲＵ近傍に存在する化合物は、タンパクと結合しないものである可能性が高い。一方、処理前結合量データＤｖの値が０ＲＵからプラス側に大きく離れた領域に少数存在する化合物は、タンパクと結合するものである可能性が高い。

ここで、上記処理前結合量データＤｖの値は、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しなかった場合には処理前結合量データＤｖの値が０になるはずである。すなわち、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しなかった場合には、実測データＤｍの値からこの実測データＤｍに対応する参照データＤｒの値を差し引くと０になるはずである。

しかしながら、実際はタンパクＴａと化合物Ｋとが結合しないときでも処理前結合量データＤｖの値が０にならない場合が多く、その値は参照データＤｒの値に応じて変動する。すなわち、参照データＤｒの値は、実質的に化合物溶液Ｋｙの屈折率に対応するので、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しないときの処理前結合量データＤｖの値は、この処理前結合量データＤｖの測定に用いた化合物溶液Ｋｙの屈折率に応じて変化する。上記参照データＤｒの値に応じて変動する変動成分の詳細については後述する。

以下、上記各条件を踏まえ、処理前結合量データＤｖの値から、この処理前結合量データＤｖに含まれる上記変動成分を差し引いて、実測領域におけるタンパクＴａと化合物Ｋとの結合量をより正確に示す結合量データを得る場合について説明する。

図４は、縦軸Ｙｖに処理前結合量データＤｖの値を、横軸Ｘｒに参照データＤｒの値を示す座標上に、上記化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ３８４０それぞれの測定で得られた参照データＤｒの値と処理前結合量データＤｖの値の組み合わせで定まる各対応点Ｇｖの座標をプロットしたものである。図５は、縦軸Ｙｗに結合量データＤｗの値を、横軸Ｘｒに参照データＤｒの値を示す座標上に、上記化合物溶液Ｋｙ１〜Ｋｙ３８４０それぞれの測定で得られた参照データＤｒの値と結合量データＤｗの値の組み合わせで定まる各対応点Ｇｗの座標をプロットしたものである。図６は、縦軸Ｅに度数、横軸Ｈに結合量（ＲＵ）を示す座標上に３８４０種類の結合量データに関するヒストグラムを示したものである。

なお、上記対応点Ｇｖの縦軸Ｙｖの値は、処理前結合量データＤｖの値をＲＵ値に換算して示したものである。一方、上記対応点Ｇｖの横軸Ｘｒにおける値は、化合物溶液Ｋｙの屈折率を示す参照データＤｒの値を、形式的にＲＵ値に換算して示したものである。また同様に、上記対応点Ｇｗの縦軸Ｙｗの値は、結合量データＤｗの値をＲＵ値に換算して示したものである。一方、上記対応点Ｇｗの横軸Ｘｒにおける値は、化合物溶液Ｋｙの屈折率を示す参照データＤｒの値を、形式的にＲＵ値に換算して示したものである。

処理前結合量データＤｖの値が０ＲＵの近傍に存在する対応点ＧｖからなるグループＮｅはタンパクＴａと結合しなかった可能性が高いものである。一方、処理前結合量データＤｖ値が０ＲＵから離れて存在する対応点からなるグループＰｏはタンパクＴａと結合した可能性が高いものである。

ここで、タンパクＴａと結合しなかった可能性が高いグループＮｅに属する対応点Ｇｖに注目し、それらの対応点Ｇｖを曲線近似あるいは直線近似して変動成分近似曲線Ｌｖを得る（図中符号Ｌｖ参照）。この変動成分近似曲線Ｌｖは、処理前結合量データＤｖに含まれた、参照データＤｒの値の大きさに応じて変動する変動成分δを示している。なお、変動成分近似曲線Ｌｖは、直線近似したものでもよいし曲線近似したものでもよい。

次に、上記変動成分近似曲線Ｌｖを参照し、タンパクＴａと各化合物Ｋとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０の値に対応する、処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０に含まれる変動成分δ１〜δ３８４０の値をそれぞれ求める。そして、処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０それぞれの値から、処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０に含まれる各変動成分δ１〜δ３８４０の値をそれぞれ差し引いて結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０を得る。

図５に示すように、上記結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０と参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０との組み合わせで定まる各対応点Ｇｗのうちの、結合量データＤｗの値が０ＲＵの近傍に存在する上記グループＮｅに属する対応点ＧｗのＹｗ座標の値（結合量データＤｗの値）のバラツキが少なくなる。

また、図６に示すように、上記結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０をヒストグラムで示すと、図３に示した単に実測データＤｍから参照データＤｒを差し引いて得られた処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０のヒストグラムに比して、タンパクＴａと結合していない可能性の高いデータが０ＲＵ近傍により集中するので、タンパクＴａと結合している結合量データと、タンパクＴａと結合していない結合量データとをより明確に区別することができる。

ここで、上記処理前結合量データＤｖの値から差し引かれる変動成分δについて詳しく説明する。

上記変動成分δが生じる原因は、ａｃｔ領域（実測領域）における上流側リンカー膜ＲｊにはタンパクＴａが固定されておりｒｅｆ領域（参照領域）における下流側リンカー膜Ｒｋには何も固定されていないことに起因する。すなわち、上記タンパクＴａの体積分だけａｃｔ領域の方が化合物溶液Ｋｙの影響を受け難くなる。そのため、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しない場合であっても、ａｃｔ領域から得られる実測データＤｍの値からｒｅｆ領域から得られる参照データＤｒの値を差し引いて得られた処理前結合量データＤｖの値は０にはならず、上記参照データＤｒの値に応じて変動する。そのため、実測データＤｍの値からこの実測データＤｍに対応する参照データＤｒの値を差し引いても上記タンパクＴａの排斥体積分の影響、すなわち上記処理前結合量データＤｖの値に含まれる変動成分δまではキャンセルできない。

以下、上記変動成分δについて式を用いて説明する。はじめに、以下のように各変数を定める。

Ａｃｔ（ｉ）：ａｃｔ領域の測定で得られた暗線位置
Ｒｅｆ（ｉ）：ｒｅｆ領域の測定で得られた暗線位置
ｆ（ｎ）：屈折率ｎのときの暗線位置
Ｂｉｎｄ（ｉ）：タンパクへの結合量（屈折率単位）
ｂｕｌｋ（ｉ）：化合物溶液を構成する緩衝液の屈折率
Ｈａｉ（ｉ）：タンパクによる緩衝液の排斥体積
ここで、Ｈａｉ（ｉ）の値は、タンパクが無いとき０であり、これとは反対に全てタンパクであり緩衝液が無いときが１である。

上記のように各変数を定めると、上記Ａｃｔ（ｉ）およびＲｅｆ（ｉ）は、以下の式によって表すことができる。

Ａｃｔ（ｉ）＝ｆ（Ｂｉｎｄ（ｉ）＋ｂｕｌｋ（ｉ）×（１−Ｈａｉ（ｉ)））
Ｒｅｆ（ｉ）＝ｆ（ｂｕｌｋ（ｉ））
したがって、Ａｃｔ（ｉ）−Ｒｅｆ（ｉ）は、以下の式によって表すことができる。

Ａｃｔ（ｉ）−Ｒｅｆ（ｉ）＝ｆ（Ｂｉｎｄ(ｉ)−ｂｕｌｋ(ｉ)×Ｈａｉ(ｉ））
結合しない場合、すなわち、Ｂｉｎｄ（ｉ）＝０であっても、
Ａｃｔ（ｉ）−Ｒｅｆ（ｉ）＝ｆ（−ｂｕｌｋ（ｉ）×Ｈａｉ（ｉ））
となり、その値は０にはならない。

この「ｆ（−ｂｕｌｋ（ｉ）×Ｈａｉ（ｉ））」が上記変動成分δの主な中身である。

図４における縦軸Ｙｖは、Ａｃｔ（ｉ）−Ｒｅｆ（ｉ）＝ｆ（Ｂｉｎｄ（ｉ）−ｂｕｌｋ（ｉ）×Ｈａｉ（ｉ））の値を示し、横軸Ｘｒは、ｒｅｆ（ｉ）＝ｆ（ｂｕｌｋ（ｉ））の値を示している。ここで、タンパクＴａと化合物とが殆ど結合しないグループＮｅについては、Ｂｉｎｄ（ｉ）＝０とみなせるので、縦軸Ｙｖが、ｆ（−ｂｕｌｋ（ｉ）×Ｈａｉ（ｉ））の値を示しているものとして読み取れる。

したがって、グループＮｅについては、縦軸Ｙｖが上記変動成分δに対応するｆ（−ｂｕｌｋ（ｉ）×Ｈａｉ（ｉ））の値を示すものと見なすことができ、すなわち、図４中の変動成分近似曲線Ｌｖは、ｒｅｆ（ｉ）の値に対応する参照データＤｒの値と変動成分δの値との関係を示すものとみなすことができる。

したがって、上記変動成分近似曲線Ｌｖを用い、参照データＤｒの値に応じて変動する変動成分δの値を求めることができる。

次に、上記手法をスクリーニングユニット１６０で実行する場合について図１を参照してより具体的に説明する。

変動関係取得部８４は、記憶部８２に記憶された参照データＤｒ１、Ｄｒ２・・・を入力するとともに、前処理部８３から処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・を入力する。変動関係取得部８４は、処理前結合量データＤｖ１、Ｄｖ２・・・の値の平均値Ｍｖと、それらの値のバラツキを示す標準偏差σｖとを求める。そして、平均値Ｍｖからプラス側へ標準偏差σｖの３倍離れた値と、平均値Ｍｖからマイナス側へ標準偏差σｖの３倍離れた値の範囲内（Ｍｖ±３σｖの範囲内）に存在する処理前結合量データＤｖを上記グループＮｅに属するものとして抽出する。そして、上記グループＮｅに属する各処理前結合量データＤｖの値と、上記各処理前結合量データＤｖに対応する参照データＤｒの値との組み合わせで定まる各対応点Ｇｖを曲線近似あるいは直線近似する変動成分近似曲線Ｌｖを表す関数Ｆを求める。

このようにして得られた関数Ｆは、参照データＤｒの値とこの参照データＤｒに対応する処理前結合量データＤｖに含まれる変動成分δの値との関係を示すものであり、上記関数Ｆを参照して参照データＤｒに対応する変動成分δの値を求めることができる。なお、上記関数Ｆで示される関係δ＝Ｆ（Ｄｒ）は、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しないとき、および結合したときのデータに対して共通に適用することができる。

変動成分取得部８５には、上記変動関係取得部８４から関数Ｆが入力され、この関数を用いて、グループＮｅおよびグループＰｏに属する全ての参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０それぞれに対応する変動成分δ１〜δ３８４０を求める。

結合量取得部８６には、上記変動成分取得部８５で得られた変動成分δ１〜δ３８４０の値および処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０の値が入力され、各処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０の値から変動成分δ１〜δ３８４０の値をそれぞれ差し引いて結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０を得る。ここで、結合量データＤｗの値は、Ｄｗ＝Ｄｖ−δ＝Ｄｖ―Ｆ（Ｄｒ）の関係によって求めることができる。

さらに、閾値設定部８７が、上記結合量取得部８６で取得した結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０を用いてヒット化合物を抽出するための閾値Ｑｗを定める。閾値設定部８７は、結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０の値の平均値Ｍｗと標準偏差σｗを求め、平均値からプラス側に標準偏差の３倍離れた値を閾値Ｑｗとして定める。すなわちＱｗ＝Ｍｗ＋（３×σｗ）の式に基づいて閾値Ｑｗを求める。

次に、ヒット化合物抽出部８８が上記閾値Ｑｗと結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０の各値とを比較して、閾値Ｑｗを越える値を持つ結合量データＤｗに対応する化合物をヒット化合物Ｈｋとして抽出する。抽出されたヒット化合物Ｈｋは表示装置５０に表示される。

なお、上記変動関係取得部８４において変動関係を示す関数Ｆを求める際に使用した上記Ｍｖ±３σｖの範囲内の処理前結合量データＤｖの全てが、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しないときに得られたものとは限らないが、そのようなものが含まれていたとしても、極僅かでありその影響も微小であることが予め予想できるので、このスクリーニングにおいてはその影響を実質的に無視することができる。

なお、上記変動成分δを取り除いた結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０を用いたスクリーニング方式によれば、図６に示すように、結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０の平均値Ｍｗ（Ｍｗ＋３×σｗ）の値は２．１ＲＵ、標準偏差σｗの値は３．４ＲＵであり、閾値Ｑｗの値を１２．３ＲＵに設定してヒット化合物を抽出することができる。

一方、従来の方式に対応する、上記変動成分δを取り除かない処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０を用いたスクリーニング方式は、図３に示すように、処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０の平均値Ｍｖの値は３．７ＲＵ、標準偏差σｖの値は７．１ＲＵであり、閾値Ｑｖ（Ｍｖ＋３×σｖ）の値を２５．０ＲＵに設定してヒット化合物を抽出するものである。

上記のように本発明によれば、変動成分を取り除いたタンパクと化合物との結合量をより正確に示す結合量データを用いてスクリーニングを行なうのでより正確にヒット化合物を抽出することができる。

なお、上記説明は１日分の測定について説明したが、例えば、１種類のタンパクＴａについて上記測定を３日間に亘って繰り返し１１５２０回（３８４０回×３日）の測定を行なって、１１５２０種類の化合物の中から１種類のタンパクＴａと結合するヒット化合物を抽出するスクリーニングを行なうこともできる。

このような場合、例えば、１日毎に装置の調整を行うために測定条件が変化するときには、１日毎にこの１日で得られた３８４０種類のデータに対して上記変動成分を示す変動成分近似曲線を求める。そして、各変動成分近似曲線を用いて１日毎に３８４０種類の結合量データそれぞれを得、その後、３日分の全ての結合量データを合わせた１１５２０種類の結合量データに対して１つの閾値を定めてスクリ−ニングを行なうことが望ましい。

また、例えば、３日間に亘って同一測定条件下で測定を行うときには、測定で得られた３日間分の１１５２０種類のデータを用いて変動成分を示す１つの変動成分近似曲線を求め、この変動成分近似曲線を用いて１１５２０種類の結合量データを得、上記と同様に１１５２０種類の結合量データに対して１つの閾値を定めスクリ−ニングを行なうことができる。

上記各閾値は結合量データの値の標準偏差に基づいて定める場合に限らず、どのような手法を用いて定めてもよい。

なお、上記実施の形態においては、１種類のリガンドと複数種類のアナライトそれぞれとの結合量に基づいて複数種類のアナライトの中からリガンドと結合するアナライトを抽出するスクリーニングについて説明したが、上記手法を１種類のアナライトと複数種類のリガンドそれぞれとの結合量に基づいて複数種類のリガンドの中からアナライトと結合するリガンドを抽出するスクリーニングに適用することもできる。

図７は１種類のアナライトと複数種類のリガンドそれぞれとの結合量に基づいてスクリーニングを行なう他のスクリーニング方法を実施するスクリーニング装置の概略構成を示す概念図である。なお、上記スクリーニング装置は、測定容器Ｕ１〜Ｕ６４０に設けられた合計３８４０の各実測領域に互に異なるタンパクＴａ１〜Ｔａ３８４０のそれぞれが固定されていること、およびプレートＰＬ１からＰＬ１０には１種類の化合物Ｋを溶解してなる化合物溶液Ｋｙが収容されていることが、上述した既に説明済みのスクリーニング装置とは異なるが、その他の構成および作用は同様である。図７においては、図１と同様の機能を有するものについては同じ符号を適用しその説明を省略する。

上記本発明の他のスクリーニング方法を実施するスクリーニング装置は、全反射減衰を利用した測定により１種類のアナライトである化合物Ｋと複数種類のリガンドであるタンパクＴａ１〜Ｔａ３８４０（まとめてタンパクＴａともいう）それぞれとの結合量を示す結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０（まとめて結合量データＤｗともいう）を得、その結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０に基づいて複数種類のタンパクＴａ１〜Ｔａ３８４０の中から化合物Ｋと結合するタンパクを抽出するものである。

上記スクリーニング装置が備える測定部である測定ユニット１１０´において、複数種類のタンパクＴａ１〜Ｔａ３８４０のそれぞれが固定されている測定容器Ｕ１〜Ｕ６４０の各プリズムＰ２５上の各実測領域に１種類の化合物Ｋを溶解してなる化合物溶液Ｋｙを接触させ、上記接触により全反射減衰角を示す実測データＤｍの値を得、プリズムＰ２５上の参照領域に上記化合物溶液Ｋｙを接触させ、上記接触により上記各実測データＤｍ１〜Ｄｍ３８４０（まとめて実測データＤｍともいう）に対応する全反射減衰角を示す参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０（まとめて参照データＤｒともいう）の値を得る。

測定容器Ｕ１〜Ｕ６４０のそれぞれには６つの実測領域が設けられており、合計３８４０の各実測領域に互に異なるタンパクＴａ１〜Ｔａ３８４０のそれぞれが固定されている。また、測定容器Ｕ１〜Ｕ６４０のそれぞれには上記６つの実測領域に対応させた６つの参照領域が設けられている。プレートＰＬ１からＰＬ１０には１種類の化合物Ｋを溶解してなる１種類の化合物溶液Ｋｙが収容されている。

そして、上記スクリーニング装置が備えるスクリーニング部であるスクリーニングユニット１６０において、記憶部８２が上記実測データＤｍ１〜Ｄｍ３８４０と参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０とを記憶し、前処理部８３が実測データＤｍ１〜Ｄｍ３８４０の値からこの実測データに対応する参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０の値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０（まとめて処理前結合量データＤｖともいう）を得る。

次に、変動関係取得部８４が、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しないときの、参照データＤｒの値と上記参照データＤｒの値に応じて変動する処理前結合量データＤｖの値との関係Ｆを求め、変動成分取得部８５が、上記関係Ｆ´を参照して、タンパクＴａと化合物Ｋとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データＤｒ１〜Ｄｒ３８４０に対応する、それぞれの処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０に含まれる変動成分δ１〜δ３８４０（まとめて変動成分δともいう）をそれぞれ求める。そして、結合量取得部８６が、処理前結合量データＤｖ１〜Ｄｖ３８４０の値から、上記処理前結合量データに含まれる変動成分δ１〜δ３８４０の値を差し引いて上記結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０を得る。

その後、閾値設定部８７が、上記結合量取得部８６で取得した結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０を用いてヒット化合物を抽出するための閾値Ｑを定める。そして、ヒット化合物抽出部８８が上記閾値Ｑと結合量データＤｗ１〜Ｄｗ３８４０の各値とを比較して、閾値Ｑを越える値を持つ結合量データＤｗに対応する化合物をヒット化合物Ｈｋとして抽出する。抽出されたヒット化合物Ｈｋは表示装置５０に表示される。

なお、全反射面Ｌｓ上には金膜Ｍｅを成膜する場合に限らず、金以外の金属からなる金属膜を成膜するようにしてもよい。

また、上記スクリーニング方法は、例えば漏洩モード測定装置を用いて実施されるスクリーニングや、その他の測定原理を利用した装置によるスクリーニングにも適用することができる。

また、全反射減衰を利用した測定以外で屈折率変化量の測定を行なう測定法の例としては、干渉法を挙げることができる。

本発明のスクリーニング方法を実施するスクリーニング装置の概略構成を示す概念図 測定容器の拡大斜視図 ３８４０種類の処理前結合量データに関するヒストグラムを示した図 参照データの値と処理前結合量データの値との組み合わせで定まる各対応点を示す図 参照データの値と結合量データの値の組み合わせで定まる各対応点を示す図 ３８４０種類の結合量データに関するヒストグラムを示した図 本発明の他のスクリーニング方法を実施するスクリーニング装置の概略構成を示す概念図

符号の説明

８２ 記憶部
８３ 前処理部
８４ 変動関係取得部
８５ 変動成分取得部
８６ 結合量取得部
８７ 閾値設定部
８８ ヒット化合物抽出部
１００ 化合物スクリーニング装置
１１０ 測定ユニット
１６０ スクリーニングユニット
Ｄｍ 実測データ
Ｄｒ 参照データ
Ｋ 化合物
Ｋｙ 化合物溶液
Ｔａ タンパク
Ｄ 処理前結合量データ
δ 変動成分
Ｄｗ 結合量データ

Claims (6)

1. 基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のリガンドと複数種類のアナライトそれぞれとの結合量を示す結合量データを得、該結合量データに基づいて前記複数種類のアナライトの中から前記リガンドと結合するアナライトを抽出するスクリーニング方法であって、
   前記１種類のリガンドが固定されている前記実測領域に前記複数種類のアナライトのそれぞれを溶解してなる各アナライト溶液を順次接触させ、該接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得、前記参照領域に各アナライト溶液を接触させ、該接触により前記各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得、前記実測データの値から該参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得、
   前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と該参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求め、
   前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求め、
   前記処理前結合量データの値から、該処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得ることを特徴とするスクリーニング方法。
2. 基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のアナライトと複数種類のリガンドそれぞれとの結合量を示す結合量データを得、該結合量データに基づいて前記複数種類のリガンドの中から前記アナライトと結合するリガンドを抽出するスクリーニング方法であって、
   前記複数種類のリガンドのそれぞれが固定されている各実測領域に前記１種類のアナライトを溶解してなるアナライト溶液を順次接触させ、該接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得、前記参照領域に前記アナライト溶液を接触させ、該接触により前記各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得、前記実測データの値から該参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得、
   前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と該参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求め、
   前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求め、
   前記処理前結合量データの値から、該処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得ることを特徴とするスクリーニング方法。
3. 前記変動成分は、前記関係を関数で近似して求めたものであることを特徴とする請求項１または２記載のスクリーニング方法。
4. 前記屈折率変化量が、表面ブラズモン共鳴によって生じた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項記載のスクリーニング方法。
5. 基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のリガンドと複数種類のアナライトそれぞれとの結合量を示す結合量データを得る測定部と、前記結合量データに基づいて前記複数種類のアナライトの中から前記リガンドと結合するアナライトを抽出するスクリーニング部とを備えたスクリーニング装置であって、
   前記測定部が、
   前記１種類のリガンドが固定されている前記実測領域に前記複数種類のアナライトのそれぞれを溶解してなる各アナライト溶液を順次接触させ、該接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得るとともに、前記参照領域に各アナライト溶液を接触させ、該接触により前記各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得るものであり、
   前記スクリーニング部が、
   前記測定部で取得した前記実測データの値、および前記参照データの値を記憶する記憶部と、
   前記実測データの値から前記参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得る前処理部と、
   前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と該参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求める変動関係取得部と、
   前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求める変動成分取得部と、
   前記処理前結合量データの値から、該処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得る結合量取得部と備えたことを特徴とするスクリーニング装置。
6. 基体ブロック上の実測領域または参照領域の界面における屈折率変化量の測定により、１種類のアナライトと複数種類のリガンドそれぞれとの結合量を示す結合量データを得る測定部と、前記結合量データに基づいて前記複数種類のリガンドの中から前記アナライトと結合するリガンドを抽出するスクリーニング部とを備えたスクリーニング装置であって、
   前記測定部が、
   前記複数種類のリガンドのそれぞれが固定されている各実測領域に前記１種類のアナライトを溶解してなるアナライト溶液を順次接触させ、該接触により屈折率変化量を示す実測データの値を得るとともに、前記参照領域に前記アナライト溶液を接触させ、該接触により前記各実測データに対応する屈折率変化量を示す参照データの値を得るものであり、
   前記スクリーニング部が、
   前記測定部で取得した前記実測データの値、および前記参照データの値を記憶する記憶部と、
   前記実測データの値から前記参照データの値をそれぞれ差し引いて処理前結合量データを得る前処理部と、
   前記アナライトとリガンドとが結合しないときの、参照データの値と該参照データの値に応じて変動する処理前結合量データの値との関係を求める変動関係取得部と、
   前記関係を参照して、前記アナライトとリガンドとが結合しないとき、および結合したときに得られた各参照データに対応する、処理前結合量データに含まれる変動成分をそれぞれ求める変動成分取得部と、
   前記処理前結合量データの値から、該処理前結合量データに含まれる変動成分の値を差し引いて前記結合量データを得る結合量取得部とを備えたことを特徴とするスクリーニング装置。

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