JP7315564B2 - グリカン分析のためのブロックされた２－ａａを使用するための方法およびキット - Google Patents

グリカン分析のためのブロックされた２－ａａを使用するための方法およびキット Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年２月２日に出願された米国仮特許出願第６２／６２５，８４６号に対する優先権、およびその利益を主張するものであり、その内容は、あらゆる目的のために引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
連邦政府資金の記載
適用なし。
生物学的サンプルのグリカンプロファイルを特定することが多くの状況において重要になってきている。例えば、一貫した生物学的特性を確保するために、抗体治療薬などの糖タンパク質のグリカンプロファイルを特定することが必要とされる。さらに、薬剤の収率または特性に悪影響を及ぼす可能性がある発酵条件の変化を防ぐために、そのような治療薬の製造過程においてグリコシル化プロファイルが監視される必要がある。
標識グリカンの蛍光を観察すること、または標識グリカンをマススペクトロメトリーに供することなどによる分析によって標識に結合したグリカンを検出することを可能にするさまざまな標識が開発されてきた。糖タンパク質上に存在するＮ－グリカンは、酵素ＰＮＧａｓｅ Ｆにより糖タンパク質からＮ－グリカンを放出し、共有する米国特許第８，１２４，７９２号および米国特許第８，４４５，２９２号に教示されるものなどの試薬により得られたグリコシルアミンを標識することによって分析されることが多い。グリカンを標識する別の手段は、それらを、蛍光色素２－アミノベンズアミド（「２－ＡＢ」）またはアントラニル酸（「２－ＡＡ」）による還元的アミノ化に供することである。例えば、Ｂｉｇｇｅ ｅｔ ａｌ．， “Ｎｏｎｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｂｅｌｉｎｇ ｏｆ Ｇｌｙｃａｎｓ Ｕｓｉｎｇ ２－Ａｍｉｎｏ Ｂｅｎｚａｍｉｄｅ ａｎｄ Ａｎｔｈｒａｎｉｌｉｃ Ａｃｉｄ，” Ａｎａｌ． Ｂｉｏｃｈｅｍ． ２３０：２２９－２３８ （１９９５）を参照されたい。一般に、標識グリカンは、その後、例えば、高速液体クロマトグラフィー（「ＨＰＬＣ」）またはキャピラリー電気泳動によって分離された後、蛍光検出器などの分析手段に供される。
２－ＡＢは、還元的アミノ化によってグリカンを標識するために依然として広く使用されているが、この目的のための２－ＡＡの使用は、規制物質法、合衆国法典第２１編８０１条によって課される制約のため、少なくとも米国においてはやや難しくなってきた。以下を参照されたい。アントラニル酸、そのエステル、およびその塩は、規制物質の製造に使用される「リスト１化学物質」として合衆国法典第８０２条（３４）項に列挙されている。リスト１化学物質は、記録管理、流通、および出荷に関してさまざまな要件が課される。２－ＡＡは、２－ＡＢよりもグリカンを標識する感度がわずかに高いと考えられる。グリカン分析に適しているが、アントラニル酸、そのエステル、およびその塩に関する麻薬取締局（「ＤＥＡ」）規則に従った形態の２－ＡＡを提供する都合がよい方法があれば望ましいと予想される。
２－ＡＡ、そのエステル、およびその塩の流通および出荷を規制するＤＥＡ規則に従いながらも、還元的アミノ化およびグリカンの標識化に利用可能な２－ＡＡを生成する方法およびキットに対するニーズが依然としてある。驚くべきことに、本発明は、これらおよびその他のニーズを満たすと考えられる。
いくつかの実施形態において、本発明は、アントラニル酸（「２－ＡＡ」）でグリカンを標識するための方法を提供する。いくつかの実施形態において、本方法は、ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（「Ｂｏｃ」）基に結合した２－ＡＡ（「２－ＡＡ－Ｂｏｃ」）を得るステップと、２－ＡＡ－ＢｏｃからＢｏｃ基を除去するのに十分な時間および温度で２－ＡＡ－Ｂｏｃを酸とともにインキュベーションすることによってＢｏｃ基を除去することにより、２－ＡＡを得るステップと、２－ＡＡおよびグリカンを含有する溶液を、２－ＡＡがグリカンを標識するのを可能にする条件下でインキュベーションすることにより、グリカンを２－ＡＡで標識するステップとを含む。いくつかの実施形態において、酸は、トリフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、または塩酸である。いくつかの実施形態において、酸は、ジフルオロ酢酸（「ＤＦＡ」）である。いくつかの実施形態において、２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な温度は、５０～９０℃である。いくつかの実施形態において、２－ＡＡ－ＢｏｃからＢｏｃ基を除去するのに十分な温度は、約７０℃である。いくつかの実施形態において、２－ＡＡ－ＢｏｃからＢｏｃ基を除去するのに十分な時間は、約１時間から一晩である。いくつかの実施形態において、前記２－ＡＡ－Ｂｏｃとともにインキュベーションされる酸は、無溶媒である。いくつかの実施形態において、２－ＡＡ－Ｂｏｃとともにインキュベーションされる酸は、非プロトン有機溶媒中にある。いくつかの実施形態において、非プロトン有機溶媒は、ジメチルスルホキシド（「ＤＭＳＯ」）、ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）、またはＮ－メチルホルムアミドである。いくつかの実施形態において、非プロトン有機溶媒は、ジメチルスルホキシドである。いくつかの実施形態において、酸は、１Ｍから６Ｍの濃度で存在する。いくつかの実施形態において、酸は、ＤＦＡであり、約４Ｍの濃度で存在する。いくつかの実施形態において、酸は、水溶液の形態であり、本方法は、酸が２－ＡＡ－Ｂｏｃとともにインキュベーションされた後に２－ＡＡを乾燥して、２－ＡＡがグリカンとともにインキュベーションされる前に水溶液を除去するステップをさらに含む。いくつかの実施形態において、グリカンとの２－ＡＡのインキュベーションは、約５０～９０℃において行われる。いくつかの実施形態において、グリカンとの２－ＡＡのインキュベーションは、約６５℃において行われる。いくつかの実施形態において、２－ＡＡおよびグリカンの溶液は、還元剤をさらに含む。いくつかの実施形態において、還元剤は、シアノ水素化ホウ素ナトリウムまたはピコリンボランである。
実施形態の第２の群において、本発明は、還元的アミノ化によってアントラニル酸（「２－ＡＡ」）でグリカンを標識するためのキットを提供する。いくつかの実施形態において、本キットは、ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（「Ｂｏｃ」）基に結合した２－ＡＡ（「２－ＡＡ－Ｂｏｃ」）を含有する容器と、２－ＡＡ－ＢｏｃからＢｏｃ基を除去するのに適した酸を、２－ＡＡ－ＢｏｃからＢｏｃ基を除去するのに十分な濃度で含有する容器とを含む。いくつかの実施形態において、Ｂｏｃ基を除去するのに適した酸は、無水条件下でＢｏｃ基を除去するのに適している。いくつかの実施形態において、酸は、トリフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、または塩酸である。いくつかの実施形態において、酸は、ジフルオロ酢酸である。いくつかの実施形態において、ジフルオロ酢酸は、無溶媒である。いくつかの実施形態において、酸は、非プロトン有機溶媒中にある。いくつかの実施形態において、非プロトン有機溶媒は、ジメチルスルホキシド（「ＤＭＳＯ」）、ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）、またはＮ－メチルホルムアミドである。いくつかの実施形態において、非プロトン有機溶媒は、ＤＭＳＯである。いくつかの実施形態において、酸は、１Ｍから６Ｍの濃度で非プロトン有機溶媒中に存在する。いくつかの実施形態において、酸は、約４Ｍの濃度で非プロトン有機溶媒中に存在する。いくつかの実施形態において、２－ＡＡ－Ｂｏｃの量は、５～１０ｍｇである。いくつかの実施形態において、本キットは、還元剤をさらに含む。いくつかの実施形態において、還元剤は、シアノ水素化ホウ素ナトリウムである。いくつかの実施形態において、還元剤は、ピコリンボランである。いくつかの実施形態において、還元剤は、有機溶媒に溶解している。いくつかの実施形態において、溶媒は、ＤＭＳＯである。
還元的アミノ化は、分析のためにグリカンを標識する一般的な方法である。２つのフルオロフォア、アントラニル酸（２－アミノ安息香酸、または「２－ＡＡ」）および２－アミノベンズアミド、すなわち「２－ＡＢ」は、グリカンに結合するときの安定性および感度のため、還元的アミノ化によってグリカンを標識するために広く使用されてきた。Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈウェブサイトによると、２－ＡＡは、２－ＡＢよりもグリカンを標識する感度がわずかに高い。不運にも、背景において述べたとおり、麻薬取締局（「ＤＥＡ」）は、規制物質メタカロンの合成に使用することもできるため、アントラニル酸、そのエステル、およびその塩の使用に対して制約および記録管理要件を課した。これらの制約は、米国においてグリカン標識および分析における合法の使用のために２－ＡＡを使用することをより困難にした。
驚くべきことに、本発明は、アントラニル酸またはアントラニル酸のエステルもしくは塩ではない２－ＡＡの誘導体の輸送および使用を可能にするが、そのような標識化のための標準的なワークフローのわずかな改変だけでグリカンを標識するための誘導体の導入および使用を可能にする、分析のためにグリカンを標識するキットおよび方法を提供する。
本発明のキットおよび方法は、ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（「Ｂｏｃ」）基で保護されたアミンを有する２－ＡＡを利用する。有機合成においてアミン基を保護するためにＢｏｃ基を使用することは、ペプチド合成の手順において周知である。一般に、Ｂｏｃ保護基が付加され、所望の合成ステップが実施され、Ｂｏｃ基を有する化合物を酸とともにインキュベーションすることによって保護基が除去される。酸により、インキュベーションは、周囲温度であってもよいが、５０～９０℃の温度が好ましい。（参照の都合上、Ｂｏｃ基が２－ＡＡ分子のアミン部分に共有結合した２－ＡＡは、本明細書において「２－ＡＡ－Ｂｏｃ」、「ブロックされた２－ＡＡ」または「保護された２－ＡＡ」と言及される場合もある。２－ＡＡ－ＢｏｃからのＢｏｃ基の除去は、２－ＡＡを「脱保護すること」または２－ＡＡを「脱ブロックすること」と言及される場合もある）。
ペプチド合成と関連したアミンの保護および脱保護の使用は周知であるが、２－ＡＡのブロックおよび脱ブロックは、分析を実施するための工程の数および時間を減らしたい技術者の通常の要望とは対照的に標識化ワークフローに工程および時間を追加するため、全般的に、または特にグリカン標識化における２－ＡＡの使用に関して、グリカンの標識化および分析に使用されてこなかった。したがって、２－ＡＡ上のアミンをブロックすること、または２－ＡＡのＢｏｃ保護型を使用することは直観に反している。しかし、ここで、２－ＡＡのＢｏｃとの結合は、２－ＡＡまたは２－ＡＡのエステルもしくは塩ではない化合物を作り出すため、Ｌｉｓｔ １ Ｃｈｅｍｉｃａｌではないと考えられる。さらに、脱保護ステップは、２－ＡＡが酸との混合物中に存在するという結果になる。酸の２－ＡＡとの組み合わせは、還元的アミノ化によってグリカンを標識するのに有用である。
Ｂｏｃ保護基の付加および除去
ｔ－Ｂｏｃ保護基の付加および除去は、数十年も行われてきた。例えば、Ｌｕｎｄｔ ｅｔ ａｌ．， “Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｔ－ｂｕｔｙｌ ａｎｄ ｔ－ｂｕｔｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｇｒｏｕｐｓ ｗｉｔｈ ｔｒｉｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ，” Ｃｈｅｍ． Ｂｉｏｌ． ＆ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ， １２（５）：２５８－２６８ （１９７８）；Ａｔｈｅｒｔｏｎ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍｕｎ．， １３：５３７－５３９ （１９７８）；Ｈｅｍｍａｓｉ ａｎｄ Ｂａｙｅｒ， Ｉｎｔ Ｊ Ｐｅｐｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｒｅｓ． ９（ｌ）：６３－７０ （１９７７）；Ｓｃｈｎｏｌｚｅｒ ｅｔ ａｌ．， “Ｉｎ ｓｉｔｕ ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｏｃ－ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ． Ｒａｐｉｄ， ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｆ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，” Ｉｎｔ Ｊ Ｐｅｐｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｒｅｓ． １９９２ Ｓｅｐ－Ｏｃｔ， ４０（３－４）： １８０－９３；およびＨａｎ ｅｔ ａｌ．， “Ｆａｓｔ， ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｄｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ （Ｂｏｃ） ｇｒｏｕｐ ｕｓｉｎｇ ＨＣｌ／ｄｉｏｘａｎｅ （４ ｍ），” Ｊ． Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｒｅｓ．， ５８， ３３８－３４１ （２００１）を参照されたい。Ｂｏｃ保護基の付加および除去は、例えば、Ｇｒｅｅｎ ａｎｄ Ｗｕｔｓ， “Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， Ｗｉｌｅｙ－Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ， ＮＹ （１９９９）， ｐｐ． ５１８－５２５および７３６－７３９に全般的に教示される。
Ｂｏｃ保護２－ＡＡは、例えば、それを「２－（Ｂｏｃ－アミノ）安息香酸」と列記しているＳｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏｒｐ．（セントルイス、ミズーリ州）、およびＢａｃｈｅｍ（Ｂａｃｈｅｍ Ａｍｅｒｉｃａｓ， Ｉｎｃ．、トーランス、カリフォルニア州、カタログ番号Ａ－３２４０）から商業的に入手可能である。あるいは、Ｂｏｃ基は、公知の技術によって２－ＡＡなどの化合物に付加することができる。例えば、ウィキペディアには、Ｂｏｃ保護基は、「炭酸水素ナトリウムなどの塩基の存在下においてジ－ｔｅｒｔ－ブチルジカーボネートを使用して水性条件下で付加することができる。アミンの保護はまた、塩基として４－ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を使用してアセトニトリル溶液中で達成することができる」と示されている。その記事には、「無溶媒もしくはジクロロメタン中のトリフルオロ酢酸、またはメタノール中のＨＣｌ」などの強酸を使用することによってＢｏｃ基を除去できることがさらに報告されている。これは、保護された生成物の３Ｍの塩酸および酢酸エチルによる周囲温度での３０分間の脱保護、塩酸水溶液およびトルエンを伴う保護された化合物の６５℃における加熱、ならびに保護された化合物のジクロロメタンおよびトリフルオロ酢酸（「ＴＦＡ」）の５０／５０混合物中への溶解の教示としてさまざまな研究報告をまとめている。
上で挙げたＳｃｈｎｏｌｚｅｒの参考文献は、１００％ＴＦＡを使用したアミノ酸からのＢｏｃ保護基の急速な除去について教示している。上述のとおり、脱保護プロトコルは、一般に３Ｍの塩酸またはトリフルオロ酢酸などの強酸の使用を必要とする。
当該技術分野において知られているいくつかの脱保護スキームは、水溶液の酸を使用してＢｏｃ基を除去する。本発明の方法およびキットに水溶液を使用することができる（水溶液の酸は、本明細書において「酸性水溶液」と呼ばれる場合もある）。続くグリカンの還元的アミノ化は無水条件下で実施されなければならないため、これらの方法には、２－ＡＡが脱保護された後に水を除去するための「乾燥」ステップが使用される。好適な実施形態において、酸は、無溶媒であるか、または２－ＡＡの脱ブロック後、目的とするグリカンの標識化に先立って除去される必要がないよう、還元的アミノ化と適合したジメチルスルホキシド（「ＤＭＳＯ」）、ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）、もしくはＮ－メチルホルムアミドなどの非プロトン有機溶媒中にあるかのいずれかである。テトラヒドロフランを使用することもできるが、それは、より揮発性のため、あまり好ましくない。一部の好適な実施形態において、有機溶媒は、ＤＭＳＯである。選択された酸および有機溶媒の混合物は、本明細書において「酸溶液」と呼ばれる場合もある。
無溶媒または有機溶媒中のいずれかの酸の使用は、２－ＡＡの非ブロック化と、それに続く脱ブロックされたばかりの２－ＡＡを使用したグリカンの還元的アミノ化との間の「乾燥」ステップの必要性を排除するため、好ましい。述べたとおり、酸は、無溶媒で使用することができる。有機溶媒が使用される場合、酸は、好ましくは１Ｍから６Ｍの濃度で使用され、約３～５Ｍがより好ましく、約４Ｍがさらにより好ましく、「約」は、ここでは±０．２５Ｍを意味する。
好適な実施形態において、２－ＡＡ－Ｂｏｃは、ブロックされた２－ＡＡからＢｏｃ基を除去するのに十分な時間および温度でそれを酸、酸性水溶液、または酸溶液とともにインキュベーションすることによって脱保護される。２－ＡＡ－Ｂｏｃが酸性水溶液中で脱保護される場合、その後、「乾燥」ステップが使用されて、脱保護された２－ＡＡをすぐにグリカンの標識化ができる無水条件に残す。
いくつかの実施形態において、２－ＡＡの非ブロック化および２－ＡＡによるグリカンの標識化は、同じ容器で実施される（いわゆる、「ワンポット」手順）。これは、それぞれの移動が分析されるグリカンの一部を減少させる可能性がある、反応物の別の容器への複数回の移動を回避する。例えば、２－ＡＡ－Ｂｏｃは、バイアル中で酸、酸性水溶液、または酸溶液と混合された後、バイアルを１時間から一晩の所望の時間、加熱ブロックに入れてもよい。バイアルは、一般に５０～９０℃に加熱される。一部の好適な実施形態において、バイアルは、約７０℃に加熱される。温度に関する「約」は±５℃を意味する。
酸性水溶液を使用して２－ＡＡ－Ｂｏｃが脱保護された場合、その後、それは、一般に乾燥された後、標識される対象のグリカンの添加に先立って有機溶媒が添加される。２－ＡＡ－Ｂｏｃが、Ｂｏｃ基を除去するのに十分な時間および温度で無水条件下で酸とともにインキュベーションすること（無溶媒の酸または非プロトン有機溶媒中の酸のいずれかとともにインキュベーションすることなど）によって脱保護された好適な実施形態において、グリカンサンプルは、無水溶液に直接添加され、還元的アミノ化によって脱ブロックされたばかりの２－ＡＡで標識することができる。例えば、２－ＡＡ－Ｂｏｃは、下記スキーム１に示されるとおり、それをＴＦＡなどの酸とともにＤＭＳＯ中、７０℃の温度で一晩インキュベーションすることによって非ブロック化されてもよい。
当業者は認識していると予想されるように、保護されたアミノ酸からＢｏｃ基を除去するために、特定の酸を使用するためのインキュベーション時間および温度の他の組み合わせが、当該技術分野において知られており、２－ＡＡ－ＢｏｃからＢｏｃ基を除去する目的に容易に適合させることができる。ジフルオロ酢酸（ＤＦＡ）は、ペプチド合成に使用されるＢｏｃ基を非ブロック化する際に一般的に使用されるＴＦＡ程強い酸ではないため、ＤＦＡが使用される場合、２－ＡＡを非ブロック化するためのインキュベーション時間、もしくは温度、またはその両方は、ＤＦＡの弱い強度を反映するよう、酸としてＴＦＡを使用したプロトコルに使用されるものを超えて適度に増加させられなければならない。任意の特定の時間および温度が、２－ＡＡ－Ｂｏｃの完全な非ブロック化をもたらすかどうかを判定するために、任意の特定の溶媒中の任意の特定の濃度の任意の特定の酸を用いて容易に試験することができる。２－ＡＡおよび２－ＡＡ－Ｂｏｃはともに蛍光であるため、得られた生成物は、例えば、ＨＰＬＣを実施し、溶出された生成物の蛍光を調べ、２－ＡＡおよび２－ＡＡ－Ｂｏｃの相対量を求めることによって、脱保護の完全性に関して容易に試験することができる。
還元的アミノ化によるグリカンの標識化の過程に還元剤が存在するのが好ましい。そのような標識化における還元剤の使用は、当該技術分野において周知であるため、ここでは簡単に記載するに留める。グリカンの還元的アミノ化への使用に適した還元剤としては、シアノ水素化ホウ素ナトリウムおよびピコリンボランが挙げられる。還元剤は、一般にＤＭＳＯまたはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などの有機溶媒中にあるが、一部のワークフローでは、還元剤が固形物であるうちに還元剤に酸または酸溶液が添加されて、その後、還元剤を酸または酸溶液に溶解させてもよい。還元剤は、１：１、１：２、１：３、または１：４の還元剤を含有する溶液対２－ＡＡおよび酸または酸溶液を含有する溶液の比で一般に添加される。還元剤の濃度は、一般に最終混合物中で０．５から２Ｍである。
脱ブロックされた２－ＡＡは、目的とするグリカンの還元的アミノ化のための通常のワークフローに使用することができる。２－ＡＡは、一般に０．１Ｍから２Ｍの濃度、より好ましくは、０．３Ｍから１Ｍの濃度、さらにより好ましくは、約０．３Ｍから約０．６Ｍの濃度、最も好ましくは、約０．４Ｍの濃度でグリカンの標識化に使用され、「約」は、ここでは±０．０５Ｍを意味する。
キット
本発明は、２－ＡＡ－Ｂｏｃと、２－ＡＡ－Ｂｏｃを脱ブロックするための試薬とを含むキットを提供する。例えば、本キットは、選択された回数のグリカン分析に適した量の２－ＡＡ－Ｂｏｃを含有する１つ以上の容器を提供してもよい。
例えば、グリカンは、９６ウェルプレートなどのマルチウェルプレートを使用して２－ＡＡによって標識されてもよい。都合よく、容器中の２－ＡＡ－Ｂｏｃの量は、脱ブロックされたときに、得られた２－ＡＡの量が９６ウェルプレートのウェル中のグリカンサンプルを標識するのに十分であるよう選択されてもよい。グリカンを標識する際に使用される２－ＡＡの量は非常に少なく、約４０ｍｇの２－ＡＡは、一般に９６ウェルプレートのすべてのウェル中のグリカンを標識するのに十分である。本キットは、２－ＡＡ－Ｂｏｃの脱ブロックに使用するために選択された酸、酸性水溶液、または酸溶媒溶液を含む１つ以上の容器をさらに含む。都合よく、２－ＡＡ－Ｂｏｃを含む容器、酸、酸性水溶液、もしくは酸溶媒溶液を含む容器、または両方の容器は、２－ＡＡ－Ｂｏｃおよび酸または酸を含む溶液が一緒に混合されたら、得られた混合物を含む容器が、加熱ブロックに入れられ、Ｂｏｃ基を除去するために選択された温度でインキュベーションされて、脱ブロックされた２－ＡＡが得られるような大きさにされる。
標識化のための脱ブロックされた２－ＡＡの容器は、一般に５～３０ｍｇのおよそ０．４Ｍの２－ＡＡの溶液を含有する。同じ量および濃度の２－ＡＡ－Ｂｏｃを含有する容器は、脱ブロックされると、同等量の標識化のための２－ＡＡをもたらすことになる。
好適な実施形態において、本キットは、容器中で２－ＡＡ－Ｂｏｃおよび酸が既に混合された状態で出荷または流通されない。それは、流通および出荷中に酸とともにいくらかの脱ブロックされた２－ＡＡを含む混合物をもたらすことになるためである。２－ＡＡ－Ｂｏｃおよび酸は、グリカンサンプルの標識化および分析が実施される場所でのみ一緒に混合され、一般にグリカンサンプルの還元的アミノ化を実施する直前に行われることが見込まれる。
本キットは、２－ＡＡによる還元的アミノ化に有用な還元剤をさらに含んでもよい。例えば、本キットは、還元剤としてシアノ水素化ホウ素ナトリウムまたはピコリンボランを含んでもよい。還元剤は、一般に酸または酸溶液の２－ＡＡ－Ｂｏｃとのインキュベーションに先立って、酸または酸を含む溶液に添加されることになる。
本キットは、好ましくは、提供される酸または酸溶液を使用して２－ＡＡ－Ｂｏｃを脱ブロックするための時間および温度条件を含む、脱ブロックされた２－ＡＡをもたらすために含まれる試薬の使用に関する説明書をさらに含む。
２－ＡＡによって標識されたグリカンの分析
２－ＡＡ－Ｂｏｃの脱保護が起こると、得られた脱ブロックされた２－ＡＡは、Ａｂｏ ｅｔ ａｌ．， “Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｎｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｄｅｒｉｖａｔｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ２－ａｍｉｎｏｂｅｎｚｏｉｃ Ａｃｉｄ ｂｙ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，” Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ． ２０１３； ９８４：４５－５０、Ｒｕｓｔｉｇｈｉ ｅｔ ａｌ．， “Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｎ－ａｃｅｔｙｌａｍｉｎｏｓｕｇａｒｓ ｂｙ ＣＥ： ａ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ，” Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ． ２００９ Ａｕｇ； ３０（１５）：２６３２－９、またはＪｉａｎｇ ｅｔ ａｌ．， Ａｎａｌ Ｃｈｉｍ Ａｃｔａ． ２０１７ Ａｐｒ １５； ９６２：３２－４０に記載されているものなどの標準的な技術によって目的とするグリカンを標識するために使用することができる。都合よく、分析されるグリカン（単数または複数）は、脱ブロックされたばかりの２－ＡＡを含有する受入容器に添加されてもよく、上で挙げた参考文献に記載されているものなどのグリカンを標識するための標準的で周知のプロトコルに従った還元的アミノ化に供される。反対に、脱ブロックされたばかりの２－ＡＡは、標識されるグリカンを含有する別の容器にピペットで分注されるか、注がれるか、または別の方法で移されてもよく、グリカンの還元的アミノ化はその別の容器において実施することができる。場合により、あらゆる過剰な標識を除去するために浄化ステップが実施されてもよい。２－ＡＡによる還元的アミノ化によって標識されたグリカンの浄化のための一般的な方法としては、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、すなわち「ＨＩＬＩＣ」、または黒鉛化炭素の使用が挙げられる。標識グリカンは、その後、上で挙げた参考文献中のものなどの標準的な方法によって分析することができる。例えば、標識グリカンは、受入容器からピペットで分注されるか、または溶出され、高速液体クロマトグラフィーまたはキャピラリー電気泳動による分離に供され、分離された標識グリカンの蛍光を観察することによって標識グリカンの存在が検出されてもよい。
［実施例１］
この実施例は、２－ＡＡ－Ｂｏｃを脱保護し、得られた非ブロック化２－ＡＡをグリカン標識化プロトコルに使用する例となるワークフローを記載する。
５ｍｇの２－ＡＡ－Ｂｏｃ粉末をバイアルに入れ、そこに、０．１５ｍＬの４Ｍ ＴＥＡのＤＭＳＯ溶液を添加する。２－ＡＡ－Ｂｏｃが溶液に溶解したら、バイアルを加熱ブロックのウェルに入れ、７０℃で一晩インキュベーションして、２－ＡＡ－ＢｏｃからＢｏｃ基を除去し、脱ブロックされた２－ＡＡを得る。バイアルを加熱ブロックから取り除き、冷ました後、還元剤をグリカン標識化のための調製物に添加する。新しく脱ブロックされた２－ＡＡを含有する５μＬの溶液をバイアルにピペットで分注し、５μＬの２Ｍシアノ水素化ホウ素ナトリウムのＤＭＳＯ溶液を添加する。その後、酵素消化によって目的とする糖タンパク質から遊離した乾燥グリカンをバイアルに添加し、新しく脱ブロックされた２－ＡＡおよび還元剤を含有する溶液に再溶解させる。バイアルを必要に応じてかき混ぜ、またはボルテックスして、すべての乾燥グリカンが溶液と接触し、再溶解したことを確認する。その後、溶液に溶解したばかりのグリカンを含有するバイアルを加熱ブロックのウェルに入れ、６５℃で３時間インキュベーションして、それにより、グリカンの還元的アミノ化および標識化を引き起こす。
本明細書に記載される例および実施形態は、説明の目的のために過ぎず、それを鑑みさまざまな改変または変更が当業者に示されることになるが、それらは本出願の趣旨および範囲ならびに添付の特許請求の範囲に含まれることが理解される。本明細書中で引用されたすべての刊行物、特許および特許出願は、あらゆる目的のために引用することによりその全体が本明細書の一部をなすものとする。
出願時の特許請求の範囲は以下の通り。
［請求項１］
アントラニル酸（「２－ＡＡ」）でグリカンを標識するための方法であって、（ａ）ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（「Ｂｏｃ」）基に結合した２－ＡＡ（「２－ＡＡ－Ｂｏｃ」）を得るステップと、
（ｂ）前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な時間および温度で前記２－ＡＡ－Ｂｏｃを酸とともにインキュベーションすることによって前記Ｂｏｃ基を除去することにより、２－ＡＡを得るステップと、
（ｃ）前記２－ＡＡおよび前記グリカンを含有する溶液を、前記２－ＡＡが前記グリカンを標識するのを可能にする条件下でインキュベーションすることにより、前記グリカンを２－ＡＡで標識するステップと
を含む、方法。
［請求項２］
前記酸が、トリフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、または塩酸である、請求項１に記載の方法。
［請求項３］
前記酸が、ジフルオロ酢酸（「ＤＦＡ」）である、請求項２に記載の方法。
［請求項４］
前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な前記温度が、５０～９０℃である、請求項１に記載の方法。
［請求項５］
前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な前記温度が、約７０℃である、請求項４に記載の方法。
［請求項６］
前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な前記時間が、約１時間から一晩である、請求項１に記載の方法。
［請求項７］
前記２－ＡＡ－Ｂｏｃとともにインキュベーションされる前記酸が、無溶媒である、請求項１に記載の方法。
［請求項８］
前記２－ＡＡ－Ｂｏｃとともにインキュベーションされる前記酸が、非プロトン有機溶媒中にある、請求項１に記載の方法。
［請求項９］
前記非プロトン有機溶媒が、ジメチルスルホキシド（「ＤＭＳＯ」）、ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）、またはＮ－メチルホルムアミドである、請求項８に記載の方法。
［請求項１０］
前記非プロトン有機溶媒が、ジメチルスルホキシドである、請求項９に記載の方法。
［請求項１１］
前記酸が、１Ｍから６Ｍの濃度で存在する、請求項１に記載の方法。
［請求項１２］
前記酸が、ＤＦＡであり、約４Ｍの濃度で存在する、請求項１１に記載の方法。
［請求項１３］
前記酸が、水溶液の形態であり、前記方法が、前記ステップ（ｂ）と（ｃ）の間に、（ｂ’）前記２－ＡＡを乾燥して、前記水溶液を除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
［請求項１４］
ステップ（ｃ）の前記インキュベーションが、約５０～９０℃において行われる、請求項１に記載の方法。
［請求項１５］
ステップ（ｃ）の前記インキュベーションが、約６５℃において行われる、請求項１に記載の方法。
［請求項１６］
ステップ（ｃ）の前記溶液が、還元剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
［請求項１７］
前記還元剤が、シアノ水素化ホウ素ナトリウムまたはピコリンボランである、請求項１５に記載の方法。
［請求項１８］
還元的アミノ化によってアントラニル酸（「２－ＡＡ」）でグリカンを標識するためのキットであって、（ａ）ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（「Ｂｏｃ」）基に結合した２－ＡＡ（「２－ＡＡ－Ｂｏｃ」）を含有する容器と、（ｂ）前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに適した酸を、前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な濃度で含有する容器とを含む、キット。
［請求項１９］
前記Ｂｏｃ基を除去するのに適した前記酸が、無水条件下で前記Ｂｏｃ基を除去するのに適している、請求項１８に記載のキット。
［請求項２０］
前記酸が、トリフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、または塩酸である、請求項１９に記載のキット。
［請求項２１］
前記酸が、ジフルオロ酢酸である、請求項２０に記載のキット。
［請求項２２］
前記ジフルオロ酢酸が、無溶媒である、請求項２１に記載のキット。
［請求項２３］
前記酸が、非プロトン有機溶媒中にある、請求項１８に記載のキット。
［請求項２４］
前記非プロトン有機溶媒が、ジメチルスルホキシド（「ＤＭＳＯ」）、ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）、またはＮ－メチルホルムアミドである、請求項２３に記載のキット。
［請求項２５］
前記非プロトン有機溶媒が、ＤＭＳＯである、請求項２３に記載のキット。
［請求項２６］
前記酸が、１Ｍから６Ｍの濃度で前記非プロトン有機溶媒中に存在する、請求項２３に記載のキット。
［請求項２７］
前記酸が、約４Ｍの濃度で前記非プロトン有機溶媒中に存在する、請求項２３に記載のキット。
［請求項２８］
前記２－ＡＡ－Ｂｏｃの量が、５～１０ｍｇである、請求項１８に記載のキット。
［請求項２９］
還元剤をさらに含む、請求項１８に記載のキット。
［請求項３０］
前記還元剤が、シアノ水素化ホウ素ナトリウムである、請求項２９に記載のキット。
［請求項３１］
前記還元剤が、ピコリンボランである、請求項２９に記載のキット。
［請求項３２］
さらに前記還元剤が、有機溶媒に溶解している、請求項２９に記載のキット。
［請求項３３］
さらに前記溶媒が、ＤＭＳＯである、請求項３２に記載のキット。

Claims (19)

  1. アントラニル酸（「２－ＡＡ」）でグリカンを標識するための方法であって、（ａ）ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（「Ｂｏｃ」）基に結合した２－ＡＡ（「２－ＡＡ－Ｂｏｃ」）を得るステップと、
    （ｂ）前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な時間および温度で前記２－ＡＡ－Ｂｏｃを酸とともにインキュベーションすることによって前記Ｂｏｃ基を除去することにより、２－ＡＡを得るステップと、
    （ｃ）前記２－ＡＡおよび前記グリカンを含有する溶液を、前記２－ＡＡが前記グリカンを標識するのを可能にする条件下でインキュベーションすることにより、前記グリカンを２－ＡＡで標識するステップと
    を含む、方法。
  2. 前記酸が、トリフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、または塩酸である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な前記温度が、５０～９０℃である、請求項１に記載の方法。
  4. 前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な前記時間が、約１時間から一晩である、請求項１に記載の方法。
  5. 前記２－ＡＡ－Ｂｏｃとともにインキュベーションされる前記酸が、無溶媒である、請求項１に記載の方法。
  6. 前記２－ＡＡ－Ｂｏｃとともにインキュベーションされる前記酸が、非プロトン有機溶媒中にある、請求項１に記載の方法。
  7. 前記非プロトン有機溶媒が、ジメチルスルホキシド（「ＤＭＳＯ」）、ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）、またはＮ－メチルホルムアミドである、請求項６に記載の方法。
  8. 前記酸が、１Ｍから６Ｍの濃度で存在する、請求項１に記載の方法。
  9. 前記酸が、水溶液の形態であり、前記方法が、前記ステップ（ｂ）と（ｃ）の間に、（ｂ’）前記２－ＡＡを乾燥して、前記水溶液を除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  10. ステップ（ｃ）の前記インキュベーションが、約５０～９０℃において行われる、請求項１に記載の方法。
  11. ステップ（ｃ）の前記溶液が、還元剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  12. 前記還元剤が、シアノ水素化ホウ素ナトリウムまたはピコリンボランである、請求項１１に記載の方法。
  13. 還元的アミノ化によってアントラニル酸（「２－ＡＡ」）でグリカンを標識するためのキットであって、（ａ）ｔｅｒｔ－ブチルオキシカルボニル（「Ｂｏｃ」）基に結合した２－ＡＡ（「２－ＡＡ－Ｂｏｃ」）を含有する容器と、（ｂ）前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに適した酸を、前記２－ＡＡ－Ｂｏｃから前記Ｂｏｃ基を除去するのに十分な濃度で含有する容器と、（ｃ）還元剤とを含む、キット。
  14. 前記酸が、トリフルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、または塩酸である、請求項１３に記載のキット。
  15. 前記ジフルオロ酢酸が、無溶媒であるか、または非プロトン有機溶媒中にある、請求項１４に記載のキット。
  16. 前記非プロトン有機溶媒が、ジメチルスルホキシド（「ＤＭＳＯ」）、ジメチルホルムアミド（「ＤＭＦ」）、またはＮ－メチルホルムアミドである、請求項１５に記載のキット。
  17. 前記酸が、１Ｍから６Ｍの濃度で前記非プロトン有機溶媒中に存在する、請求項１５に記載のキット。
  18. 前記還元剤が、シアノ水素化ホウ素ナトリウムまたはピコリンボランである、請求項１３に記載のキット。
  19. さらに前記還元剤が、有機溶媒に溶解している、請求項１８に記載のキット。
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