JPH0288968A - ユーロピウムキレートを用いた多重蛍光標識 - Google Patents

ユーロピウムキレートを用いた多重蛍光標識

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JPH0288968A
JPH0288968A JP20706389A JP20706389A JPH0288968A JP H0288968 A JPH0288968 A JP H0288968A JP 20706389 A JP20706389 A JP 20706389A JP 20706389 A JP20706389 A JP 20706389A JP H0288968 A JPH0288968 A JP H0288968A
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fluorescence
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JP20706389A
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Eleftherios P Diamandis
エレフテリオス ピー.ディアマンディス
Robert C Morton
ロバート シー.モートン
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野] 本発明は適切な標識を用いた定量法における多重標識に
関するものであり、その標識はこれまでに知られている
そのような多重標識に起因する濃度消光の効果を避ける
ことができる。
[従来の技術] フルオレセイン、ローダミン、ダンジルクロライド、フ
ルオレスカミン、新標識テキサスレッドおよびフィコビ
リンタンパク質のような在来の標識プローブを用いる蛍
光標識は定量及び定量以外の適用分野に広く用いられて
いる。又、蛍光性標識は現在、放射性活性標識に代わる
ものとして蛍光免疫検定法の分野において幅広く使用さ
れている。しかしながら定量の限界は主として機械での
高いバックグランドの蛍光の判読(high back
−ground fluorescence read
ings)と免疫反応体に結合されるのは限られた数の
標識という理由からミクロモーラ−とナノモーラ一の範
囲に限定される。
原則として蛍光免疫検定法の感度は、標識された試薬に
多数の蛍光性物質を付けることによって改良することが
できる。
これは(巨大分子の試薬に対して)直接的にあるいは間
接的に、蛍光性分子で標識された担体巨大分子に対しそ
の試薬を複合することによって達成される。しかし、あ
いにくこれらの方法はうまくいかない、すなわちその増
加した付加物のレベルがまず最初に量子効率を減じ、そ
れから全体の蛍光の発光を減少するという濃度消光をす
ぐに生じるからである。
これらの問題についてはArch、 Biochems
□ (1969:133 :263−276)の中でC
hen、 R,F、によって、FEBS Lett、 
(197,103: 339−341)の中でHass
an M、 Landon J、 Sm1th D、S
、によって、A  1.Otics、(1976; 1
5; 3135−9)の中でHirschfeld T
、によってさらに詳細に述べられている。
例えば巨大分子が32のフルオレセイン分子で標識され
た場合、ヒルシフェルト(旧rschfeld)によっ
て前記文献の中で述べられているように、フリーのフル
オレセイン2分子のみに対応する蛍光強度が得られてい
る。
さらに近年、抗原に共有結合する充填剤(bulk−i
ng agent)がフルオレセイン標識を分散し、濃
度消光を最小にするために利用された。この技術を用い
ると、Rowlay、G、L、、 Henriksso
n、T、、 Louie。
Ao、らによってCl1n、 Chem、 (1987
: 33: 1536)の中で明らかにされているよう
に、7.7のフルオレセイン分子に相当する蛍光強度が
生じるように最大8.8のフルオレセイン分子が結合さ
れた。
また別に、多重標識に濃度消光を受けない発蛍光団を用
いることができる。 Exley、D、、Ekeke。
G、1.によってJ、 5teroid Bioche
m、 (1981,14:1297−302)の中で報
告されているように、ポリリジンに置換された多重ウン
ベリフェロン標識がステロイドの蛍光免疫検定法に効果
的に用いられた。そのウンベリフェロン発蛍光団は10
リジン残基に対しl蛍光のレベルで濃度消光をおこさな
かった。
ヒルシフェルト(前出)は、フルオレセインの濃度消光
問題を克服するための手際のよい方法を呈示した。すな
わち試料を完全な光化学的漂白まで強力レーザーにて放
射した時、各発蛍光団が同一の最大量光子を放出するこ
とを紹介している。
これによって彼は濃度消光にかかわらず、使用する標識
の総量に伴うシグナルの直線的増加を認めるに達した。
彼は、この技術が複雑で高価な器材のために実用的でな
いにもかかわらず、この技術を実施することによって多
量のフルオレセインで置換したポリエチレンイミン標識
の単体抗体分子を検出することができた。このことは Hirschfeld、T、の別の論文、A  1.O
ties、 (1976:15: 2965−61の中
で報告されている。
[発明が解決しようとする課題] 本発明において多重標識システムに関する一般的に経験
される濃度消光の効果を避け、かわりに活性化した標識
が増強したシグナルを与えるという効果を提供しようと
するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、多重標識を利用する従来の蛍光試薬システム
における問題点を解決するために鋭意検討した結果、濃
度消光の影響を避けることができ、増強された発光強度
をもつ定量方法を達成したものである。
すなわち、本発明は多重標識システムにおいてa)用い
られる複合体が、担体粒子に連結(l 1nk)するア
ビジン、又はストレプトアビジンを含んでおり、その担
体粒子は表面上に独立に使用可能な標識で標識化するこ
とができるアミノ基を15以上有し、又その担体粒子が
複合体形成のためにアビジンまたはストレプトアビジン
に連結可能であること b)定量に用いられる蛍光試薬システムであり、アビジ
ン又はストレプトアビジンが適切にピオチンにより定量
成分と連結し、担体が少なくとも15の標識を配するこ
とができる多数のアミノ基に付着する複数の配位子の部
分で標識されており、その各々の標識は選ばれたランタ
ニド金属の存在で蛍光性キレートを形成すること、また
、本蛍光試薬システムは蛍光を発するように刺激されて
、そのランタニド金属イオン配位子部分の多数が溶液で
発する蛍光放射強度に比べて増幅された強度で蛍光を放
射することによって蛍光試薬システムにおける多重標識
に基づく消光効果を無くすこと C) パインディングアッセイ(binding as
say)において上記の多数の複合体を有するバインダ
ー(binder)の使用は、対応する多数の物質をそ
こへ化学的に連結し、担体粒子は独立したアミノ基に付
された配位子部分から成る多数の標識によって標識化さ
れること また、各々の配位子部分は、蛍光性キレートを形成する
ために選出されたランタニド金属イオンをそこへ安定的
に保有し、それぞれの連結成分は化学的にバインダーに
連結し、アビジン又はストレプトアビジンに結合してい
るピオチン分子を含んでいること を特徴としている。
近年放射性免疫測定法に比べて蛍光に基づく定量法が大
変有効な手法であるといわれている。理論上、特にユー
ロピウムキレートを含む蛍光標識システムが放射性免疫
定量法で通常用いられる11Jよりもさらに高感度であ
ると一般に理解されている。そのため蛍光標識を含む放
射性標識に代わる標識法は分析の分野で大きな評価を得
ている。
蛍光標識以外で標識を付けるために用いられる他の成分
としては、アクリジニウムエステル、ルミノール誘導体
などの化学ルミネッセンスプローブ、西洋わさびペルオ
キシダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、アルカリフォスフ
ァターゼのような酵素プローブ、さらにユーロピウムを
含むランタニド金属イオンのような金属イオンプローブ
が含まれている。
標識としての蛍光性ユーロピウムキレートにおいては、
2つの一般的定量法がある。まず、第1の方法として、
EDTA (エチレンジアミノ四酢酸)誘導体のような
ブリッジ(キレータ−)を介して抗体分子に結合するE
 u”を用いる手法がある。
本方法はAlternative Immunoass
a 5(pp 203−217New York : 
J、Wiley 1985)の中でLovgren、 
T、。
Hemm1 la、 1. 、 Petterson、
に、、 Halonen、P、、らによって確認されて
いる。
すなわち免疫学的反応が完了したのち、pHを下げるこ
とによってEu”をEDTAから分離する。それからE
u”はNTAにトリロ三酢酸)、TOPO()リオクチ
ルフォスファインオキサイド)のような適する配位子と
複合された後、蛍光が溶液中でリシルブトモード(re
solved mode)の時に測定される。この2段
階に及ぶ方法は、EDTA−Eu3+複合体が本質的に
蛍光性を持たないという理由から必要である。そのため
、この状態は幾つかの欠点を有しているが、そのうち最
も顕著な点は、付着するEu”の混合に対して不安定で
あるということである。それにもかかわらずそのシステ
ムはEu”の最適混合において非常に高感度の標識を呈
し、Eu’°−(NTA) s (TOPO) z複合
体の形成はEu”濃度的10”mol/lの範囲内の非
常に低い検出限界を示す、この見解はHemm1lla
、1.、 Dakubu。
S、、 Mukkala、V、M、、 5iitar、
)1.、 Lovgren、T、、らによってAnal
、 Biochem、(1984,+37:375−3
43)の中で確かめられている。
標識としてユーロピウムキレートを用いる第2の方法と
しては、蛍光性複合体形成のために過剰のEu”を取り
入れるというものがある。この目的に適したキレートは
1.10−フェナントロリン−2,9−カルボン酸の誘
導体として合成、確認されたものであり、特定の具体的
物質としては4.7−ビス(クロロスルフォフェニル)
−1,10−フェナントロリン−2,9−ジカルボン酸
があり、下記においてはBCPOAで表わされている。
この化合物の合成については、Evangelista
 RA。
Po1lak A、 A11ore B、Temple
ton、EF、Morton RC。
Diamandis EPによってCl1n、 Bio
chem、(+988:21:173−178)中で明
らかにされている。
さらにこのキレート化合物に対する参考文献としてわれ
われのカナダ出願筒488.513号(1985年8月
12日出@)ともっと早いヨーロッパ出願筒85305
477、3号(1985年7月31日出願)がある。蛍
光性金属イオンキレート形成物中のそのような配位子は
、多数の生物学的化合物の免疫検定法に用いることがで
きるであろう、原則的に本定量法の条件においてはEu
”の混合問題がなくなり、蛍光な固相上で直接側ること
ができるので有利である。
しかしながら、本方法にもEu”を過剰に用いる必要が
あるという欠点が1つある。
もしBCPOAとEu”の比がl:1の複合体を形成す
るとき、それはE Ll”−(BCPDA)。(ここで
いうnは2又は3)の複合体よりも低い蛍光量である。
このBCPDAは約10−”mol/lまで下げても検
出することが可能で、その濃度は過剰のキレートを用い
て測定されるE u”の検出限界よりも2ランク(tw
o orders)高い。
1、10−フェナントロリン−2,9−ジカルボン酸配
位子化合物として用いられる物質は化学式Iに示してい
る成分から成るグループから選出される。
対する置換基である。すなわち(a):3か612の炭
素を含むカルボン酸又は複素環式化合物の環、又は(b
):Xで置換される一般化学式Iaのカルボン酸又は複
素環式化合物の環 にに こで、R2からR6のグループはそれぞれ独立しテH、
X−(flJ−又はRsテある。Xは−503−M” 
テMは金属イオン又はタンパク質に共有結合する官能基
のグループ、又はタンパク質に共有結合する官能基に容
易に変わるグループである。R7は1から12の炭素を
もつ二価の脂肪族残基、又は3から12の炭素をもつ二
価のカルボン酸、複素環式化合物の残基で、nは0また
はlである。
R6は1から12の炭素をもつ脂肪族グループ、又は3
から12の炭素をもつカルボン酸、複素環式化合物グル
ープ又はその有する炭素で互いに形成することができる
隣接するR3からR6グループのルボン酸の残基、Xは
上記に示す内容をもち、mは1から4の整数である。又
は(c)オルトキノン環である。
それらは少なくともLからR6の1つがx−[1−。
である(ここでいうX、 Ry、  nは上記に示した
意味をもつ)かあるいは隣接するR1からR6の少なく
とも1つのペアが上記に示す化学式Iaの環、又はオル
トキノン環、トリへロメチル型(trihalo−me
thyl forms) 、塩類、エステル類及び前記
ハロゲン化物で、それらは容易に加水分解して化学式ゲ
ン化物で、それらは容易に加水分解して化学式Iの酸を
形成する。
同時に出されている我々の他の出願の中の記載に示した
ように4.7−ジフェニル−1,10−フェナントロリ
ン−2,9−ジカルボン酸はランタニド金属イオン、好
ましくはユーロピウム金属イオンを用いた時安定性の高
い蛍光性キレート形成に特に有効であり、その金属イオ
ンは安定的に固相に付着し、固相に結合しているキレー
トの蛍光の測定によって判断される定量法を導くことが
明らかにされている。その好ましい配位子としては、4
.7−ビス(クロロスルフォニル)−1,10−フェナ
ントロリン−2,9−ジカルボン酸がある。
しかしながら本発明は、上記記載配位子化合物の使用に
限定される方法ではない、だが現在の方法の中で用いら
れる他の蛍光性キレートの適正は、上記の主要な及び詳
細な説明に関する試験や実験によって決定することがで
きる。
パインディングアッセイの基本試薬作成のためによく要
求される免疫活性体、特に抗原・抗体は反応活性分子で
ある。
反応活性分子の抗原・抗体は、配位子の残基の導入に対
して反応する時、免疫反応の特性を不活性化し消失させ
る傾向がある。しかしながら本発明によると、パインデ
ィングアッセイのための試薬、複合体、そしてそれらの
使用方法は、パインディング作用の持つ活性を維持して
いるという結果を示している。これは抗原・抗体使用の
場合、免疫活性の損失がないということである。
本発明に従って行なわれる多重標識蛍光法は、濃度消光
をおこさず、その増強効果を達成した。
本発明によって実施される方法のそのような増強効果は
、実験において本定量法の目的・平易さの利点をそこな
うことなしにその感度を改良した。
アビジン又はストレプトアビジンは担体粒子に結合する
が、その粒子は15以上のアミノ基を供給し、そのアミ
ノ基の存在が粒子の多重標識に関与する。これまでに用
いられてきたプローブとは反対に、アビジン又はストレ
プトアビジンが結合する担体粒子のBCPDAを用いた
多重標識は、複合体において消失(quenching
)の効果をうけないという結果を示している。
化学式1で示される他のいくつかの選出された化合物も
標識として有効であることが認められるが、本発明の説
明を容易にするために配位子(標識)としてBCPDA
を利用したものについて説明することにする。
蛍光法において、例えばBCPDAを用いた多重標識蛍
光を特に使用した場合、蛍光の増強は325nmでの励
起と615nmでのシャープな蛍光バンドをもつ複合体
に観察される特別のストークスシフトによるものと考え
られる。それによって、本質的に励起と発光スペクトル
の間に重複はない。
第1図は定量方法システムの4つのタイプのうち3つを
図示したものであり、そのうちの1つは本発明によって
考え出されたものである0図中、1は固相、・はBCP
DA (4,7−ビス(クロロスルフォフェニル)−1
,10−フェナントロリン−2,9−ジカルボン酸) 
、AFPはα−フェトプロティン、Bはピオチン、SA
はストレプトアビジン、TGはサイログロブリンを示し
ている。
システム(a)とシステム(b)は、従来のタイプの方
法を示したものであるが、システム(C)は標識効果の
高まった本発明の事例の1つを示したものである。第4
の方法は第5図に示しである。
第1図(C)のシステムは、第5図の方法の詳細な説明
へ進める前にここで詳しく説明しようとするものである
システム(a)ではα−フェトプロティン(AFP)分
子に連結している抗体がユーロピウム化合物中の化学式
Iに示す配位子で直接的に標識されている。
システム(b)はピオチンが結合し、ストレプトアビジ
ン分子上のユーロピウム結合中の化学式Iに示す配位子
を含むストレプトアビジン又アビジン分子に結合してい
る抗体を持つ。
本発明によるシステム(C)は、化学式Iの配位子で何
度も順次多重に標識した担体プロティンのサイログロブ
リン(TG)に化学的に結合しているストレプトアビジ
ン(SA)を示している。
システム(a)及びシステム(b)にまさるシステム(
c)の重要な利点は以下に示す実施例の中において示し
ている。そこでは本システムから導くことができる多重
標識とそれからの蛍光シグナルはシステム(a)及び(
b)を用いた場合の可能性をはるかに越えており、その
ためパインディングアッセイにおいてα−フェトプロテ
ィンが10アットモル(attomoles)のような
微量の存在でも検出操作を実施することができる。
もちろん、本発明の複合体や標識法に類似していると考
えられる多くのシステムがある0例えば抗体を直接BC
PDAで標識するか又は抗体を標識された牛血清アルブ
ミンに共有結合し、コルチゾールの免疫分析の検出に用
いられたことがある。約lOのBCPDA分子が抗体に
直接的に結合されるが、抗体に共有結合しているBSA
上には約40のBCPOA分子が結合可能である。さら
に高度な技術として、約20のアミノ基を持つストレプ
トアビジンを約148CPOA分子で直接標識すること
が可能であり、この時補足試薬として、ピオチンが結合
している抗体が好まれて使用される。その結果、抗体に
対して10ピオチン分子結合していると仮定すると標識
されたストレプトアビジンは約140倍の多重効果を生
じることになり、それはすなわち、分析試料に対し全体
として約140のBCPDA分子が付着しているという
効果的な結果を示すものである。
上記に対し、本発明による複合体は、担体粒子に結合し
ているアビジン又はストレプトアビジンを包含する。そ
の担体粒子はラテックス(latex)のようなサブミ
クロンサイズの合成物質かもしれない、又、その表面上
には少なくとも15のアミノ基が備わっていなければな
らない、このためタンパク質や粒子上にかなり多くのB
CPDAが付着されることになる。他のタイプのサポー
ト粒子は、タンパク質関連物質あるいはタンパク質分子
であろう担体粒子にコートされているはずである。
最適タンパク質分子は、サイログロブリン、牛血清アル
ブミン、ヘモシアニン、ミオシン、アボフェリチン、リ
ジンとアミノ酸割合が異なるポリリジンコポリマーのシ
リーズ、α2−マイクログロブリン、ロイシンアミノペ
プチダーゼ、重メロミオシン、ヒストン類を含むグルー
プから選ばれるであろう。
適切なタンパク質分子又は他のタイプの合成粒子を選出
するにあたり考慮する点は、その担体粒子が複合体形成
のためにアビジン又はストレプトアビジンに化学的に連
結することができるということである。
本発明で有効であると認容される形態のラテックス粒子
は、インデイアナ州インデイアナポリスのSerage
n Diagnogtics 10c、から得ることが
できる。最適担体粒子の利用によって、担体粒子につき
15以上、好ましくは100以上の多重標識が担体表面
に速やかに付着される0例えば担体タンパク質の牛サイ
ログロブリンに結合しているストレプトアビジンを用い
ることによって、約150のBCPDA残基が付着され
るであろう、得られたストレプトアビジン・TG複合体
は、ピオチン結合の抗体に結合する能力を維持し、それ
を高感度の時間分解(time resolved)蛍
光免疫検定法に用いることができる。
このタイプの分子に関する理論的多重効果率は、多重標
識の多大なる効果を考えた時約10’倍である0本発明
を実施する場合、この多重標識分子は濃度消失効果をひ
き起こさない、第5図を参照して説明する0図中、・は
BCPOA 、 T Gはサイログロブリン、SAはス
トレプトアビジンを示す、ストレプトアビジン又はアビ
ジンの巨大分子複合体は本発明に従って形成することが
できるが、その複合体には多数のBCPDA分子が付着
している。
又、本発明の他の見地によると、定量に用いられる蛍光
試薬システムは、定量成分に対しピオチンを介して安定
結合しているアビジン又はストレプトアビジンを有する
上記の複合体を含んでいる。その担体粒子は、蛍光キレ
ートのランタニド金属イオンで形成される複数の配位子
部分で標識されており、少なくとも15の、好ましくは
100以上の標識を配するために、その配位子部分は多
数のアミノ基に付着する。各蛍光キレート部分は、選出
されたランタニド金属イオンをそこに安定的に保持して
いた。
本発明によると、本蛍光システムは、蛍光が励起された
とき、溶液中の多数の蛍光性ランタニド金属イオンキレ
ート部分により発せられる蛍光放射強度に比べて増幅さ
れた強度の蛍光を発する。
このとき、本蛍光試薬においては、過去における実験の
ような多重標識に起因する濃度消失の効果は見られない
、蛍光キレート中に結合されるべきランタニド金属イオ
ンはユーロピウム、テルビウム、ガドリニウム、サマリ
ウム、デスボロシウムから成るグループから用いられる
本発明における蛍光試薬システムはパインディングアッ
セイの中で用いることができる。そのバインダーは、対
応する多くの連結成分を介してそこへ化学的に連結する
多数の複合体を有している。前に述べたように、担体粒
子は蛍光性キレートのランタニド金属イオンで形成され
る複数の配位子部分で標識されている。各連結成分は、
バインダーに化学的に結合しており、アビジン又はスト
レプトアビジンの複合体に非共有結合的に順次結合して
いるピオチン分子から成っている。バインダーの種類は
、免疫検定法の分野で用いられるもののように、各種定
量に有効なものである。適するバインダーとしては、抗
体、タンパク質結合葉酸、内性因子、タンパク質結合サ
イロキシン、タンパク質結合ステロイドハブテン及び抗
原などを含む、特定の免疫検定においては、そのシステ
ムがポリクローナル抗体でも十分に等し〈実施されるに
もかかわらずモノクローナル抗体が好まれる。
アビジンもまた有効であるということが認められている
が、ピオチンを用いた結合ではストレプトアビジン分子
の使用が好まれる。パインディングアッセイで用いられ
るストレプトアビジンは、スルフォスクシニミディル−
4−(N−マレイミドメチル)サイクロヘキサン−1−
カルボキシレート(sulfa−3MCC)で活性化す
ることができる。
その活性化は、担体粒子の一アミノ基に対するストレプ
トアビジンの共有結合に先立って行なわれる。
次に、その担体粒子は、N−スクシニミディルS−アセ
チルチオアセテート(SATA)で活性化されるが、活
性化したストレプトアビジンを用いた化学的反応に先立
ち、担体粒子はBCPOAを用いて広く標識されなけれ
ばならない、これに係る化学事項を説明するために、こ
の複合反応の個々の段階を以下に図示している。
+ + SIJ I fo−SMCC 3AT^ BCPDA この複合反応の開始は、ヒドロキシルアミノの添加によ
りおこる。ヒドロキシルアミノはチオールエステルを加
水分解してチオール基を生じさせ、その後チオール基は
タンパク質複合体を形成するストレプトアビジン上のマ
レイミドと反応する。この具体的例示によると本反応図
式は、以下に示す理由のためにsu lfo−SMCC
と5ATAを使用した複合体の形成に非常に有効である
。BCPOA標識の反応はpH9,1が最適である。一
方、マレイミドはp)I7以下でほとんど安定である。
サイログロブリンが使われる場合はマレイミド基が加水
分解で変化するため、pH9,1で広く標識化する前に
、いくつかのアミノ基のマレイミド誘導体への転換によ
って最初に活性化することはできない。
従って、まず5ATAが約5%のサイログロブリンのア
ミノ基なチオールエステルに変化するために用いられる
チオール化の程度はGrassetti DR,Mur
ray JFの分析評価によって計ることができる(A
rch、 Bio−chem、Bio h s、 19
67;119:4l−9)、それは2.2゛−ジチオジ
ピリジンを使用する。BCPDAを使用して引き続いて
行なわれる反応は、325nmの吸光度によって検出さ
れるように160の蛍光の結合を生じる。BCPDAで
標識されたサイログロブリンの5ATA誘導体は、結合
しているチオールが保護されていることが確実であるよ
うに、24時間以内に使われることが好ましい。時間の
経過に伴うアセチル誘導体の加水分解は、ジスルフィド
結合形成を通してサイログロブリンの単独重合を生じる
アミノ基に対し一同等量のsulfa−SMCCを使用
するSAの活性化状態は、2,2゛−ジチオジピリジン
法(Grassetti DR,Murray JF、
、 Arch、 Biochem。
1蝕m工1967.119:4l−9)によって検出さ
れるように、SA分子当たり3ないし4のマレイミド基
の結合を導く。
結果として生じたSA誘導体はpH6,2のリン酸緩衝
液で比較的安定である。しかしながら、マレイミド基の
完全性は直接的な使用の時、保証される。
複合反応は酸素の遊離した反応媒体の中で好ましく導か
れる。それからその反応は、マレイミド基と反応し、ジ
スルフィド結合の形成を極小化するフリーのチオール基
を与えるために下記の条件下で進行する。2時間の複合
反応の後メルカプトエタノールに添加し、サイログロブ
リン分子間に形成されたであろうジスルフィド結合の分
解及びストレプトアビジン上のマレイミド基残存を阻止
する作用をもつN−エチルマレイミドの添加は、反応混
合物中のフリーの全チオール基をブロックする。
他のシステムもストレプトアビジン又はアビジンへの複
合のための連結を活性化するために使用されるという真
価が認められている0例えば、使用のsu lfo−S
MCCのかわりにN−スクシニミディル−3−(2−ビ
ジリルジチオ)プロピオネート(SPDP)を使うこと
ができる。又、代わりにSAは同−三官能の(homo
bifunctional)試薬p−ベンゾキノンによ
って活性化され、BCPOA−TG複合体がそれに直接
添加される。BCPDA−TG複合体は過剰の過ヨウ素
酸ナトリウム(NaIO3)で活性化され、それにSA
を添加した後、その反応はグリセロールで停止される。
それらの変化については以下の調製7において論じる。
第5図は調整した条件下でのBCPDA標識ストレプト
アビジン・サイログロブリン複合体、遊離のBCPDA
標識サイログロブリン、多数のEu”をそれぞれ含む混
合物のインキュベーションに係る活性化過程を模式的に
示したものである0図中・はBCPDA%TGはサイロ
グロブリン、SAはストレプトアビジンを示している。
インキュベーションの後、ストレプトアビジンをベース
とした新しい巨大分子複合体(SBMG)が形成される
が、それは分離可能であり、又、BCPOA標識ストレ
ブトアビジンーサイログロプリン複合体と全く同様の方
法において免疫検定のために用いることができる。しか
しながらその検知限界に関する重要な改良はBCPDA
標識ストレブトアビジンーサイログロプリン複合体に比
較して達成することができ、第1図(b)の直接標識さ
れたストレプトアビジンに比較すると、その検出限界に
おいて少なくとも35倍の改良を達成することができた
その新しい巨大分子複合体に十分に理解されていないが
、ストレプトアビジンに結合していない又は、共有結合
的に結びついているサイログロブリンに存在するBCP
DAと結合しているE u”核から成っていると考えら
れる。
以下に示す実施例に、我々は検出限界68αmoles
/キュベツトであるプロラクチンの高感度免疫検定法を
その新しい巨大分子を用いて検出できたことを報告して
いる。
その巨大分子は、モル数(a molar amoun
t)に関してストレプトアビジンの5倍以上の過剰のT
G−(BCPDA) l B。の存在下で、5A−TG
−(BCPDA) tso複合体のインキュベーション
によって合成される。
その分離された巨大分子(SBMG)は5A−TG−(
BCPOA) +s。複合体とフリーの(結合していな
い)TGIBCPOA)+ioを含んでいるが、後者は
モル数についてみると5A−TG−(BCPDA) +
 s。複合体に比較して約2.3±0.2倍過剰に存在
している。その巨大分子は、TG分子上に存在するBC
PDAのモル数に相対するEu”の化学量論的な量より
も少ない分離5A−TG−(BCPDA)複合体へEu
”を添加し、得られた混合物を38MC形成のために約
3時間50℃に保持した中でインキュベートして得られ
る E u3 *の最適量はBCPOA分子の70〜8
5%の範囲であることがわかっている。このことは実施
例の中でさらに詳しく述べている。
希釈された巨大分子SBMCの安定性はユーロピウムE
u”の存在下で限定された保存性をもつ。
SBMCの活性の損失は緩慢な沈殿形成過程を通してお
こると仮定される。しかしながら、E u”が存在しな
い状態で、TG (BCPOA) +s。を用いた場合
の未希釈5A4G−(BCPOAI r s o複合体
の安定性は十分に確認され、少なくとも1年の間保存性
を持っている。
SBMCの形成過程において、複合体を形成する溶液の
理想的なpHは5〜7の範囲で、最適p)lは6である
。 38MC形成における複合化の割合は、ある程度ま
では時間と温度によって限定される。
複合体形成中の溶液の温度は60℃を超えてはならず、
室温を下まわってはならない、すなわち複合体形成に適
する温度は25℃から50℃の範囲である。この適した
温度範囲に対応する複合体形成の時間は25℃の時の4
8時間から50℃の時の3時間まで変化する。
以下の実施例中に報告されている発明に基づくと、SB
MCの形成はBCPDAで標識されたサイログロブリン
分子に対する単なるユーロピウムの結合過程よりも複雑
なもののように見える。そのSBMCは全く不一致のな
い(consistent)分子組成を有し、E u”
の過剰量の添加によって沈殿する。これはSBMCが非
増強の5A−TG−(BCPDA) tsoよりもスト
レプトアビジン又はアビジン分子に対して多数のBCP
DA分子を持っているということを示している。このた
め、それはその複合体よりも−1すぐれた感度の検出試
薬を提供することになるということを示している。
分離された複合体SBMCの分子量は2.5〜3.0×
106の範囲であることが明らかであり、その複合体は
ほとんど又は全く未結合のTG−(BCPDA) + 
s。を有していないようである。SBMCの組成は、B
CPOAで標識したサイログロブリンに共有結合してい
るストレプトアビジン、BCPDAで標識したサイログ
ロブリン、E u”に関してそれぞれの比が1 : 2
.3 : 480であることが明らかである。
以下の実施例では、その混合物に過剰に存在するストレ
プトアビジン複合体、未結合(遊離の)TG−(BCP
DA) +@o分子を増強するE u”の添加は巨大分
子複合体形成のために複合体5A−TG−(BCPOA
)tsoを集め、結合することを示している。もしこの
複合体が適当な負電荷を保っていたならば、限定された
期間は溶液中で安定である。しかしもちろん、もしEu
3+濃度が適する範囲を越える場合は沈殿する。
本発明の具体例によると、その巨大分子複合体は大変有
効な発蛍光団を与える。その調製は比較的簡単であり、
特別な処理を必要とせず、本発明の他のすべての具体的
事例と同様の手法で用いることが可能である。プロラク
チン定量に関する限りにおいて、ストレプトアビジンベ
ースの試薬の検出限界は以下の実施例中に述べられてい
るが、直接標識されたストレプトアビジン、5A−TG
−(BCPDA) + s。複合体、SBMCのそれぞ
れの発蛍光団に対して3.14.0.50.0.03μ
g/ρであることが判明した。
プロラクチン定量に関しては、SBMCは補足試薬とし
て、特定のピオチン結合抗体を用いて高感度の免疫検定
(約68αmo1g )を行うことができる。
本発明におけるバインディングアッセイシステムは様々
な生物学的反応現象の検出に応用することができる6例
えば様々なハブテン、抗原および抗体のタンパク質の検
出にはコルチゾール、サイロキシン、タイプキシン、ピ
オチン、α−フェトプロティン(AFP) 、ヒトコリ
オニックゴナドトロピン(hCG) 、フェリチン、サ
イロトロピン(TSH)、フォリトロビン(FSH)、
ルトロビン(Ll()、サイロキシン結合グロブリン(
TBG)、成長ホルモン又はプロラクチン、風疹ウィル
ス又は他の感染源に対しての特定の抗原・抗体を含んで
いる。
本発明の特徴は、パインデインゲタイブのものであるか
ないかにかかわらず、別のタイプの定量法にこの手法が
応用されることが可能であるということは明らかである
この技術は様々なレセプター測定法にも適用でき、レセ
プター測定法の結合成分が本発明の手法を用いて標識さ
れる。
検出に関する以下の物質、試薬は後述の実施例の中でも
用いられている。
4.7−ビス(クロロスル)オフェニル)−1,10−
フェナンスロリン−2,9−ジカルボン酸(BCPOA
)は過去に述べられているように合成される。 [Ev
angelista RA、 Po1lak A、 A
11ore B。
Templeton EF、  Morton RC,
Diamandis EP。
Cl1n、Biochem、 1988]、スルフォー
スクシニミディル−4−(n−マレイドメチル)シクロ
ヘキサン−1−カルボキシレート(su Ifo−SM
CC)はPierceChemical Co、、Ro
ckford rL 61105から購入した。
N−スクシニミディルS−アセチルチオアセテート(S
ATA)はCalbiochem Behring D
iagnostics、 LaJolla C^920
37から購入した。N−エチルマレイミドはEastm
an Kodak株式会社(ロチェスタ一二ヨーヨーク
 14650)から得た。そのタンパク質濃縮は、Ce
ntriprep”とcentr 1con”コンセン
トレイター(Amicon Canada Ltd、、
オアクビル、オンタリオ、L6)1289)が用いられ
た。
蛍光免疫検定法のマイクロタイトレージョンプレートと
してはMicrofluor”と白色不透明96−穴プ
レートはDynatach Labs、Alexand
ria VA 22314から購入した。^ffjnj
ty r)urifh3dのストレプトアビジンと牛サ
イログロブリンは株式会社シグマ(St、Louis、
MO63178)から得た。他に使った薬品は特記した
ものを除いてシグマからのものを用いた。
α−フェトプロティンと他の免疫検定に用いたモノクロ
ーナル抗体はCyberFluor 10c、から手入
できた。
[使用機器] 固体相の蛍光の測定のために我々はCyberFluo
r615T′イムノアナライザーを使用した。溶液の蛍
光はタイムリゾルヴドフルオロメーター”Arcus”
(LKB Wallac、 Turku、Finlan
d)にて測定した。スペクトルはdfode arra
y spectrophometerHPModel 
8450A (Hewlatt−Packard Ca
nada、 Mississauga 0ntario
)で記録した。セファデックスG−25ゲル、セファク
リルS−400、フィルターカラム、ポンプ、オプチカ
ルユニットとフラクションコレクターはファルマシア・
カナダからのものである(Dorval、Quebec
 H4F 1)16) 、 Ultrogel A34
はFisher 5cientific(Toront
、0ntario)から購入した。 The 5pee
d Vac Concentratorは Emers
ton10struments (Scarborou
gh、 0ntario MIRIW4)からのもので
ある。
以下に示す調製例と実施例で前に述べた本発明の内容に
ついて説明する。
く調製例1〉 −5ATAとBCPOAで標識したサイログロブリン誘
導体の形成− 牛すイログロプリン50mg(TG: M、W、 67
0,000゜1分子あたり150アミノ基)を0.1M
炭酸塩緩衝液(pH9,1) 12 mQ中に溶解した
0次にTGはまず80μρジメチルホルムアミドに溶解
した。
N−スクシニミディルS−アセチルチオアセテート(S
ATA) 1.6mgで誘導体を形成した。 5ATA
溶液(アミノ基あたり〜0.5等量)は攪拌されている
TG溶液中に4回に分けて滴下して加えた。室温にて1
時間反応を進めるために放置した。
さらに攪拌条件下で無水エタノール500μ℃に溶解し
たBCPOA(5回滴下)を40mg加え°ることによ
ってタンパク質がBCPOAによって広く(6xten
sively)標識された。その混合液を室温にて1時
間攪拌した。その誘導体化された5ATAとBCPOA
で標識されたサイログロブリンをp)16.2の0.1
Mリン酸緩衝液を用いた広範囲(extensive)
の透析(分子量cut off、 12−14.000
)によって未反応の5ATAとBCPOAから分離した
。最終生成物はアミコン濃縮機によって約0.3mgま
で濃縮された。
〈調製例2〉 −SulfO−5MCCを用いたストレプトアビジン活
性化− ストレプトアビジン[SA: M、W、60,000.
 1分子あたり20アミノ基]1mgをp)17.0の
0.1Mリン酸緩衝液200μβ中に溶解した。この溶
液に対して微量の12J−標識のストレプトアビジン(
〜50.000cpm/mg、 Amersham社製
、0akville。
0ntario、L6H2R3)を添加し、複合反応の
正確な定量分析のためにトレーサーとして取り扱うこと
とした。それから連続的に攪拌されているストレプトア
ビジン溶液にpH7,0の0.1Mリン酸緩衝液50μ
βに溶解されたsulfo−3MCC(アミノ基に対し
〜!、5等量) (1,22mgを添加し、ストレプト
アビジンを活性化した0反応を進めるために室温にて1
時間放置した。誘導体形成されたタンパク質は前もって
平衡された5ephadex”G−25カラム(lx1
5c+n)にてpH6,2の0.1Mリン酸緩衝液を用
いて溶出した。カラムのボイドボリューム付近に溶出し
たピークのタンパク質をプールし、アミコンセントリコ
ン濃縮機で約0、10cまで濃縮した。
〈調製例3〉 一標識されたサイログロブリンに対する活性化ストレプ
トアビジンの複合− 誘導体化されたTGとストレプトアビジン溶液はパイレ
ックスのガラス製スクリューキャップ付試験管の中で混
合された。TG:SAの分子量比は約5である。その全
体量を下記に示すサイクルを3回繰り返すことによって
250〜300μβまで減する。すなわち30秒間N、
ガスで処理したその溶液を減圧下にてスピード−バック
濃縮機を用いて3分間濃縮を行なった。バキュウムは窒
素下で開放した。結合反応は、少なくとも15分間N、
で処理したpH7,0の0.5M NH40H50μβ
の添加によって開始した。その反応混合液はN2下、3
7℃で2時間保温した。
インキュベーションの後0.12M  β−メルカプト
エタノール溶液10μρを添加し、その混合液を室温で
15分間保持した。続いて0.24M  N−エチルマ
レイミド溶液10μβが添加し、15分間インキエベー
トした。そのストレブトアビジン−サイログロプリンー
BCPDA複合体は下に示すようにただちに分離するか
、又は4℃で保存後次の日分離することができる。
その複合体は以下引続く説明において5A−TG−(B
CPOA)、で表わし、ここでいうnは15より大きく
、多重標識を示している。
く調製例4〉 一複合体分離一 その反応混合液は最終全体量が2m℃になるまでpl(
8劃の重炭酸塩溶液で希釈する。5A200μg、BC
PDA標識されたTGllmgを含む反応混合液のアリ
コートを0.1M  NaHCOs溶液を用い、p)1
8、流速1  mI2/minの状態でクルトロゲルA
34カラムに通し流出した。流出液の光学密度は280
nmの波長で検出した。それぞれのフラクションの容量
は5m℃であった。第2図に示す■。
IIの印は特定の条件下で二〇カラムから流出したBC
POA標識のTGと未結合のSAの位置を示している。
5 mI2毎のフラクション集め、ガンマカウンター(
LKB Wallac)でカウントした。そのカラムの
ボイドボリューム付近で得られたフラクションは、再び
ピオチン結合の抗体でコートされたマイクロタイターウ
ェルにおいて(固相バインディングアッセイ)及びα−
フェトプロティン定量においてパインディング活性が調
べられた。
それらの定量では、使用した放射性活性カウントを参考
としてストレプトアビジン濃度を約0.3μs/mgま
で希釈した。この希釈液はEu” (4X10−6M)
、BSA (40g/ρ)、アジ化ナトリウム(0,5
g/l を含むp)IT、 20の50mMトリス緩衝
液を用いた。ピオチン結合の抗体への結合に関連する活
性化フラクションはプールして、前に述べた放射性活性
に用いるためストレプトアビジン濃度に関して15ug
/ll1gまでpoa、oの50mMアセテート緩衝液
あるいはp)16.0の75mM2−(N−モルフォリ
ノ)エタンスルフォン酸にて希釈した。この溶液は4℃
で保存され、定量に用いる時に、ユーロピウムを含む希
釈液で50倍に希釈した。
上記に記述の手順から約50m℃の濃縮液を得ることが
できた(約50.000回の定量に対する十分な量)。
〈調製例5〉 一ストレプトアビジン複合体の蛍光増強のための方法− クルトロゲルA34カラムから分離された調製4のスト
レプトアビジン−サイログロブリン複合体は、75mM
の2−(N−モルフォリノ)エタンスルフォン酸(ME
S)又は3−(N−モルフォリノ)プロパンスルフォン
酸(MOPS)のいずれかを含むpH6に調整された溶
液で15μg/ m12まで希釈した。 NaOHを用
いてpH5,0に調整した10mMHCl中に1 mM
 EuC15を含む溶液を攪拌を行ないながら、上記複
合液に滴下して加えた。その溶液に加えられるEu″4
量と最終的濃度は複合体ストレプトアビジン溶液中に存
在する複合されたBCPDAの濃度に依存する。上記の
条件では、吸光度325nmで測定の場合、要求される
Eu”濃度はBCPOA濃度の約80%±5%である。
Eu”添加の後、溶液は16時間37℃で保温される。
得られた混合溶液は、0.45μmのフィルターを通す
ことによってBCPDAとEu”が結合しているストレ
プトアビジン−サイログロブリンの保存溶液とすること
ができる。
〈調製例6〉 一ストレプトアビジン複合体の蛍光増強のための方法の
別法− この方法は、Eu”の添加後のインキュベーション時間
を3時間、インキュベーション温度を50℃とする以外
は調!!5において示しである同様の溶液、方法を利用
する。得られた溶液は0.45μmフィルターを通す前
に、少なくとも1時間4℃に冷却することで、これをB
CPDAとEu”を付したストレプトアビジン−サイロ
グロブリン複合体の保存溶液とする。すなわち高いイン
キュベーション温度はストレプトアビジンの非活性化と
複合体の沈殿をひきおこすため有利な条件ではない、得
られた蛍光増強複合体はストレプトアビジンをベースと
した巨大分子複合体(SBMC)である。
く調製例7〉 下に示す表はBCPOAで簡単に標識されるさまざまな
タンパク質の有効性を示したものである。
第  1  表 BSA    59    66   40   26
0   0.5TG    150   660  1
75  1000   5Cat     169  
   250   122    261    テス
ト無Far    194   480  190  
 208   0.5Hc   >300   >60
0  340   900   4上記のタンパク質は
可能なりCPDA担体分子として研究された牛血清アル
ブミン(B!;A) 、牛サイログロブリン(TG)、
牛肝臓カタラーゼ(Cat) 、馬牌臓アポフェリチン
(Fer) 、かさかい(にeyholelimpot
)ヘモシアニン(HC)をそれぞれ示している。
アミノ基の数とタンパク質の分子量に関する文献的数値
は、BSAについてはPeter (1975)から、
TGについてはMerckenら(1985)から、C
atとFerについてはTristramとSm1t(
1963)から、HcについてはNakashimaら
(1986)から得たものである。
■、タンパク質はp)19.1.0.IM  Na5C
Os中でタンパク買上の遊離アミノ基に対して最大で5
等量のBCPOAで標識される。修飾されたタンパク質
は5ephadex” G−25カラムによって分離さ
れ、標識の程度は325nmにおける標識の吸光度と過
剰のEu”存在下におけるその蛍光により測定する。
2、それぞれの担体分子は個々にsulfo−SMCC
で活性化されたSAに結合し、Ultrogel A 
34カラムにより分離された。その複合体の比活性は、
hCGのパインディングアッセイにより直接BCPOA
で標識したSAの結果と比較することで求めた。
上記すべてのタンパク質は、“吸着”カラム下でE u
”が存在しない8CPOA標識の標識値よりも蛍光の増
強を与えた。蛍光性標識としてのそれらのタンパク質の
比活性はすべて、試験しなかったカタラーゼを除いて蛍
光の増加を示している。その中でサイログロブリンとヘ
モシアニンは特に活性が認められた。
く調製例8〉 標識されたサイログロブリンは異なったタイプの活性化
学物質を含む様々な手法でストレプトアビジンと結合す
ることができる。
下記の第2表は使用できる様々な活性化学物質の例を示
している。
第  2  表 SAに対するBCPDA−丁Gの結合方法5PDP/5
ATA 0.8 注1.複合体の比活性はhGCに対するバインディング
アッセイによる。
BCPDA−TG複合体の形成は、下記に示す方法のう
ち1つを用いることによって達成される。
1、ill何例12で説明したようにBCPOAで広く
標識する前にSulfo−3MCCによってSAを活性
化しTG上にチオールエステルを結合する。
2、SAがN−(スクシニミディル−3−(2−ピリジ
ルチオ)プロピオネート(SPDP)で活性化される以
外1と類似の方法。
3、同−二官能の(homobifunctlonal
)試薬p−ベンゾキノンによりSAが活性化され、さら
にBCPDA−TGがそれに添加される。
4、 BCPOA−TGが過剰の過ヨウ素酸ナトリウム
で活性化した後SAを添加し、その反応をグリセロール
によって停止する。その複合体はゲル濾過によって分離
した。その複合の程度は、トレーサーとしての1■I結
合SAを利用することによって決定した。
[実施例1] 方 法 α−フェトプロティンモノクローナル検出抗体はBCP
OAで標識し、分離し、特徴化(characteri
zed) L/、5IIIg/I2に希釈した。α−フ
ェトプロティンモノクローナル抗体でマイクロタイトレ
ージョンストリップ(microtitration 
5trips)をコーティングし、第二抗体のピオチン
化過程を標準的な手法に従って行なった。
次にストレプトアビジンをBCPDAで標識した。
この方法によって14±1のBCPD八分子へストレプ
トアビジン1分子に結合する。標識された実用ストレプ
トアビジン溶液は、II2中に9gNaCl。
40g BSA、  0.5gアジ化ナトリウム含有p
H7,20の50mMトリス緩衝液中に3mg/I2ス
トレプトアビジンと4 X 10−’mol/I2のE
u”を含んでいる。
すべてのケースで、標識されたBCPDAの程度は32
5nmでの吸光度測定によって決定した。その吸光度で
はBCPOA (7)みが吸収される(1.5x IO
’M−’cm−’の分子吸光係数)。
標識されたタンパク質の蛍光による特徴化(chara
cter 1zed)は、以下のように実施された。
すなわち、BCPDAをpH9,50の0.1M炭酸塩
緩衝液中で2時間40℃でインキュベーションすること
により加水分解した。
この保存液(10−’M)はおよそ10−7〜3 X 
10−”Mの範囲になるように希釈した。希釈液は10
−’ME u”を含むpH7,8010mM トリス緩
衝液であった。スタンダードカーブはスタンダードBC
PDA溶液の各濃度に対する蛍光測定(Arcus f
luorometer200μβ/well)のプロッ
トにより作成した。
BCPDAで標識したタンパク質は上記と同じ緩衝液で
希釈し同様に測定した。 BCPDA濃度は検量線から
決定した。
[実施例2] 固相バインディングアッセイ0、25.
50.100.150.200ngのピオチン結合ヤギ
抗ヒトIgM抗体は、ウェルあたり100μβの0.1
M重炭酸塩溶液を添加し、4℃で一夜インキユベーショ
ンすることによって白色不透明マイクロタイターウェル
にコートした。
それからウェルをβあたり9gのNaC1と0.5gの
Tween 20を含む溶液で洗浄し、10g/I2牛
血清アルブミン(BSA)を含む0.1重炭酸塩溶液を
100μI2/well加えることにより室温に4時間
おいた。ウェルを再び洗浄し乾燥(shaken dr
y)させた、 BCPDA標識のSA又は5A−TG−
(BCP[lA)、複合体は4%BSA、  0.9%
NaCl、 0.05%NaN5.40μME u”を
含むpH7,2の50mMトリス緩衝液で第3図に示さ
れているように、ストレプトアビジンに関して異なった
濃度に調製するよう希釈した。第3図におけるストレプ
トアビジン濃度は三角形が0.33μg/mn、ダイヤ
モンドが065μs/ mβ、正方形が0.33μs/
 m℃、円が3.0μg/ mβであり、白抜きの印が
BCPOA−SA、黒い印が5A−TG−(BCPDA
)。
を表わしている。そのBCPD−3Aと5A−TG−(
BCPOA)11の各溶液100ILI2を、様々の容
量のピオチン結合抗体でコートされているそれぞれのマ
イクロタイトレートウェルに2度にわたって加え、37
℃で1時間インキュベートした。プレートは洗浄乾燥さ
れ、蛍光をCyberFluor 615”フルオロメ
ーターで測定した。蛍光値はウェル上に固定されている
ピオチン結合抗体量に対してプロットした。
[実施例3] α−フェトプロティン定量a) 直接標
識された抗体用いた方法でα−フェトプロティンスタン
ダード20μ2がマイクロタイトレージョンウェルにコ
ートされているAFP抗体に分注する。すなわち直接的
に標式された抗体の溶液100μs/ mal! (E
u” 101Mを含む5μg/mI2の抗体含有)が加
えられ、37℃で90分間インキュベートされた。ウェ
ルは3回洗浄溶液で洗い、冷風を用いて3分間乾燥した
CyberFIuor Model 615T&′イム
ノアナライザーによって蛍光を測定した。
b) ピオチンが結合している抗体を用いる0手法は上
記の通りであるが、直接標識された抗体の代わりに第2
の抗体としてピオチンが結合しているものを使用する。
洗浄のあとEu”(4Xl0−’M)を含む直接ラベル
されたストレプトアビジン溶液(3μs/ ml)又は
上記のように希釈したE u”(4X 10−’M)を
含むストレプトアビジン−サイログロブリン混合溶液1
00μ℃をウェルに加え、37℃で30分間インキュベ
ートした。さらに3回洗浄ののち、ウェルを乾燥し上記
方法によってCyberFluor Model 61
5”イムノアナライザによって測定した。α−フェトプ
ロティン定量の検量線は第4図に示すとおりである6図
中(A)は直接標識化されたストレプトアビジン、(B
)は抗体とピオチンで結合し、直接標識化されたストレ
プトアビジン、(C)は標識化されたサイログロブリン
に複合されたストレプトアビジンを表わしている。
[実施例4] BCPDAで標識されたストレプトアビジン、調製例4
のBCPDAで標識されたストレプトアビジン−サイロ
グロブリン複合体、調製例5のEu”+付着複合体の検
出感度を決定するために実施例3の工程を引き続き行な
った。検出される反応物質はサイロトロピン(TSH)
、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、及びα−フェ
トプロティン(AFP)である。
その方法のポイントを第3表に詳細に示した。
第3表 サンプル容量 ビ杼ン結合抗体容量 インキュベート 時間 洗浄 定量手順 TSII   hCG 200μ450μ4 50μm250μ4 4時間  1時間 AFP 20μ℃ 100μ4 1.5時間 第4表 BCPDAで標識された試薬を用いた到達感度検出限界 試薬”    TS)l(mLI/L)  hCG(U
/L)  APF(ng/ml)インキュベート 時間 洗浄 30分 45分 45分 上記方法にて検出される標識担体結合体の感度は以下の
第4表に示しである。
体が補助試薬として用いられた。
S A −T G −(BCPOA) tso  複合
体の分離は、分子量I X 10’から7X10’のタ
ンパク質を分画できるUltrogel A 34カラ
ムの分子篩特性によって行なわれる(第2図)0図中X
軸にカラムからの溶出量(ml) 、左Y軸は280n
mにおける吸光度を、右Y軸には放射活性を示している
。このカラムは結合SAと未結合SAを大きく分けるこ
とができる。S A −T G −(BCPOA) r
 s。はSAの分子量6X10’に対し、8X10’以
上の分子量をもつ、この分離はSAにのみ係っている放
射性活性によって誘導した。このカラムのボイドボリュ
ーム付近の1211I放射性活性の存在はSAがT G
 −(BCPOA) +soに結合したことを示すもの
である。SAは遊離したチオール基を含んでいないため
、活性化されたSAは高分子量のホモポリマーを形成す
ることができない。
このカラムは第2図に示しているようにSAに共存結合
している複合体から非複合体のTG−(BCPDA) 
+aoを分離することはできない、しかしながらイムノ
ピオチンカラムを使ったようなTG−(BCPDA) 
+soからS A −T G −(BCPDA) +s
oを精巧に精製する方法は必要ない、我々は実施モデル
として用いたα−フェトプロティン定量において、過剰
のT G −(BCPOA) +soはバックグランド
蛍光全体に対して重大な意味をもたないことを認めたか
らである。
第3図は、ピオチン結合した抗体でコートされたマイク
ロタイターウェルへの結合に関する研究において、直接
標識したSAに比較した5A−T G  (BCPOA
) ls。複合体によって得られた改良感度を示したも
のである#X軸にはピオチン結合の抗体量(ng/we
ll)をとりY軸は蛍光量を示している。その複合体か
ら得られた蛍光値は同じ濃度条件でBCPDA標識され
たストレプトアビジンよりも少なくとも5倍以上高かっ
た。
本発明の開発過程において、我々は他の多数の化学的結
合方法についても試みた。
我々はTGの糖分子上にアルデヒド基を形成するために
過ヨウ素酸ナトリウムを用いてBCPOA標識のTGを
活性化した後にTijssen、 P、が酸素免疫法の
理論と実践(アムステルダム; Elaevier。
1985)の中で述べている過ヨウ素酸塩結合方法につ
いても実施した。
アルデヒド基はSAのアミノ基と反応した後、水素化ホ
ウ素ナトリウムによる還元またはグリセロールの添加に
よりシッフ塩基を固定した。
我々は又よく知られている同−二官能の(monobi
−functional)試薬であるベンゾキノンと新
しい試薬N−スクシニミディル−3−(2−ビリデイル
デイチオ)プロピオネート(SPDP)も使用した。全
ケースにおいて、活性的複合体が得られたが、その生産
性はSu Ifo−3MCC/5ATA方法で得られた
ものよりも低かった。(第2表) 我々はまたBCPOAの担体として働くものとしてTG
以外に数多くのタンパク質を検討した。前にも述べてい
るように、それらのタンパク質としてはBSA、ヘモシ
アニン、ミオシン、フェリチン、カタラーゼ、アミノ酸
とリジンの比と分子量が異なるポリリジンコポリマーを
含んでいる。これらのタンパク質はBCPDA分子をで
きる限りたくさん付着させるための数多くのアミノ酸を
有するという点で選出された。
我々は固相分析及びAFPサンドイッチ分析法(下に示
す)において、BSA、ヘモシアニン、フェリチンを用
いた複合体と比較した場合TG複合体がベストシグナル
を与えるというタンパク質試験の結果を得た。
S A −T G −(BCPDA) +so複合体の
安定性は4℃と37℃であった。そして、pH6,0に
おいて、0、05Mアセテート緩衝液又は75mM  
MES中にその複合体が比較的濃縮された溶液として保
持された場合(ストレプトアビジンに関して15gg/
ml) 、安定性が最も優れていることが明らかになっ
た。
この溶液は分析に用いる直前に1βあたり40gのBS
AとEu” (4X 10−’M)を含むp17.20
の50mMトリス緩衝液にて通常50倍に希釈される。
濃縮物として保存した場合4℃下で12ケ月間安定であ
った。さらに続けられた安定性の研究では37℃で少な
くとも2週間安定であった。文献によればこの発見は5
A−TG−(BCPOA) ls。複合体が4℃で少な
くとも2年間安定であることが示されている。希釈後室
温で1日間安定であるのでルーチン的定量に用いるのに
便利である。
我々は2つのモノクローナル抗体を用いた血清中のα−
フェトプロティンに関する免疫検定法を開発した。一方
の第一抗体は固相形成のために白色不透明マイクロタイ
トレージョンウェルに固定する。第二抗体(検出抗体)
はコルチゾールモノクローナル抗体に対してBCPDA
で直接的に標識されたものか、ピオチン結合されたもの
である325nmでの吸光度測定によって判明したその
抗体に対するBCPDAの分子割合は10である。
又我々は第4図に示すように、それぞれの方法による増
大効果を説明するために、AEP定量に関して異なった
以下の3つの方法を実施した。
図中、X軸はAFP量(ng/ml)を示し、Y軸は蛍
光量値を示している。また、(A)は直接標識されたス
トレプトアビジン、(B)は抗体とピオチンを介して結
合し直接標識化されたストレプトアビジン、(C)は上
ですでに示したように標識化されたサイログロブリンに
複合されたストレプトアビジンを表わしている。その測
定結果は第4図に示している。我々はそれぞれの場合に
ついて95%信頼限界でゼロから区分することができる
AFP濃度として決定することが可能な検出限界を計算
し、各ケース毎の検出限界は、5,1゜0.2ng/m
lであることがわかった。シグナルの観点からは方法(
b)における標識法の改良効果は方法(a)の場合の約
15倍である。しかしゼロのスタンダードから得られる
バックグラウンドシグナルがウェルの試薬に対し特定の
吸光度を持たないために方法(b)が方法(a)よりも
高く、その検出限界の改良は約5倍にとどまる。方法(
b)に対する方法(c)のシグナルに関する改良は約1
5倍で、それ以下は検出限界における改良とも一致して
いる。方法(b)及び(C)におけるバックグラウンド
シグナルは類似している。さらに検出力を高めたS A
 −T G −(BCPOA) +8゜は第4図に示さ
れた方法(C)の非増強の複合体に較べてシグナル的に
さらに5倍の感度アップを示している。増強された蛍光
性をもつストレプトアビジンベースの巨大分子複合体(
SBMC)はその実用性を決めるためのプロラクチン定
量に用いられる。
[実施例5] プロラクチンスタンダード50μ℃をプロラクチン抗体
を固定したマイクロタイトレージョンウェルへ分注し、
1時間振盪状態で室温にて保持した。その後ピオチンが
結合した第2抗体150μβを添加し、さらに振盪状態
で1時間室温で保持した。次に洗浄溶液でウェルを3回
洗浄したのち、直接的標識ストレプトアビジン溶液ある
いはストレプトアビジン・サイログロブリン複合体(増
強又は非増強は以下参照)100μβを前記に従って希
釈しウェルに加え、37℃で30分間インキュベートし
た。さらに3回洗浄の後、乾燥し、Cyber Flu
er Model 615”イムノアナライザーで測定
した。
[実施例6] Eu”増強のSBMC又は非増強のストレプトアビジン
サイログロブリン複合体5A−TG−(BCPDA) 
+ s。を溶液中のストレプトアビジンに関して0.3
mg/βまで希釈した。それはlβあたり9gNaC1
,40g  BSA、0.5gアジ化ナトリウムを含t
JpH7,2050mM トリス緩衝液中にEu”を4
X 10−’ m12/Qを含んでいた。この検出溶液
100mβを実施例5で記述のとおり2回目のインキュ
ベーションの間にプロラクチンの各ウェルに添加した。
[実施例7] SBMCは5ephacryl S−400丁”カラム
(2,6x35C!11)を用いたゲルフィルトレージ
ョンクロマトグラフィーによっていかなる遊離のBCP
OA−標識されたサイログロブリンも単離された。それ
らのクロマトグラムは、約0.8nmolの5A−TG
−(BCPDA) 186と3.3 nmolのT G
 −(BCPDA) ls oについてカラムにセット
するがpH6,50℃の75mMMES (76%BC
POAを含む)の中でEu”をともなったインキュベー
ションの前(・・・)と後(−)のサンプルを60mM
MES、pH6、流速0.4  mn /minで流出
した時得られた(第9図)、単離したSBMCのプロラ
クチン定量における325nm吸光度、放射性活性(+
2fll−SA)、相対的蛍光シグナルが測定された。
その後、SBMCはその構成(BCPOA標識のサイロ
グロブリンに放射的に結合しているストレプトアビジン
、 BCPDA標識のサイログロブリンE u ”)ま
で以下の方法により分解した。すなわちSBMCは、p
)19.1、NaxCOs中、分子量的ニハ存在するB
CPOAの30倍のEDTAで室温にて一晩インキユベ
ートした。
得られた混合物はセファデックスG−25カラムに加え
られpH8ノ0.1 M  Na*COsテ流出シタ(
第10図)、その流出物を280nmで観察し、各フラ
クションのEu”量はpH3,5100mMアセテート
緩衝液で100倍に希釈した後測定した・その後、増強
液(Euhancement 5olution)(L
 K B Wallacより購入)200μ4を添加し
た透明のマイクロタイトレートストリップに10μβを
ピペッティングし、その蛍光をArcusフルオロメー
ターで測定した。そのEu”濃度は同じ方法を用いて作
成できるスタンダード曲線を基本に定量された。
そのボイドボリューム付近の流出されたタンパク質ピー
クはプールされプロラクチン定量における325nm吸
光度、l!I l−5A放射性活性、相対的蛍光シグナ
ルを測定した。
25μg/β標準プロラクチン溶液を用いた実施例5の
プロラクチン定量に関して、様々な複合溶液をピオチン
結合の抗体を用いた複合体の検出試薬として用いた。実
施例5に記載しているように、検出試薬はEu”を含む
緩衝液に希釈した複合体溶液を含んでいる。結果は第6
図に示されている図中、X軸はユーロピウムによるBC
POAの飽和(Saturation)度を割合で示し
、左Y軸は325nmにおける吸光度を、右Y軸は関連
のトレーサーの相対活性度をとりプロットしている。
すなわち過剰のT G −(BCPOA) +110を
伴いEu”が存在する75mM  MESにおいて、p
H6,50℃の条件で3時間インキュベーションした後
のS A−T G −(BCPDA) t s。複合体
の検出を示している。また、Eu”の添加量はTGに共
有結合しているBCPDA分子に対するモル比として表
わされている。その生成物は325 nmにおいて吸光
度を測定するとともに(ロ)、時間分解蛍光免疫検定法
における2 5 m g / Ilプロラクチンを含む
スタンダード溶液に対しての相対的蛍光シグナル(相対
的トレーサー活性)(■)を測定した。さらなる詳細、
限定、討議についてはテキストを参照されたい。ある点
(BCPDA濃度に関して化学量論的に1:1の要求さ
れる同等量の65%)までEu”総量を増加することに
よってBCPOAの吸光度は相対的に一定を保っている
。この点の後Eu”総量の増加はBCPDAの吸光度の
減少を引きおこすが、これはS A −T G −(B
CPDA) +saとTG−(BCPDA) +@oの
沈澱のためである(それはそれぞれ確認される)。又第
6図において、Eu”増強複合体の比活性が示されてい
る。その活性を以下に説明する。複合体S A −T 
G −(BCPOA) r a。が、50℃でEu”を
用いる活性化なしの条件で使われた場合プロラクチン定
量において25μg/βプロラクチンスタンダードを用
いて検出される蛍光の読みとりを1.00の活性と専断
的に(Arbitraty)決定した。使用する複合体
は前に述べたものを用いた。E u3 *をそれぞれ添
加した後その比活性はEu″+増強なしの条件で測定さ
れた蛍光に対するEu”増強を行なった場合の傾向の割
合を用いることによって算出した。
シグナルにおける7、2倍の最大値はEu”の最適量を
インキュベートすることによつて得られると見られた。
しかし適当値以上のEu”の添加は、複合体の沈澱とそ
れに引き続き起こる活性の損失を招<、(第6図)最大
値の検出を与える条件に適した混合物中の最適Eu”濃
度は非常に狭い範囲内にある。そのためBCPDAの飽
和(saturation) 70〜85%範囲でEu
”を用いた最初の複合体のアリコートを実験的に滴定し
、完全な定量の中でそのアリコートを試験するのが望ま
しい。
第7図はX軸にプロラクチン濃度をY軸に専断的に(A
rbitraty)蛍光単位をとった完全なプロラクチ
ン検量線を示す、すなわち、(a)14BCPOA分子
で直接標識されたストレプトアビジン(カーブ1 ) 
、 (b) Eu”活性無しの5A−TG−(BCPO
A) +so複合体(カーブ3)、(C)、様々なEu
”量をもつSBMC(カーブ2.4−8)を用いること
によって12あたり0.1〜25μgの範囲でプロラク
チン検量線を示している。そのプロラクチン定量に関す
る検量線は(1)直線的なりCPD^標識SA、(3)
 S A −T G −(BCPDA) Iso複合体
、又は過剰のT G −(BCPOA) t@oとEu
”の存在下でのS A −T G −(BCPDA) 
r s。のインキュベーションで生じる巨大分子複合体
及び存在するBCPDA量に関して(化学量論的に1=
1として)Eu”量を (4)30%、 (6)60%
、(7)70%、(8)76%、(5)80%、 (2
)85%添加したものである。最大シグナル値はEu”
による76%BCPOA飽和のフラクションにおいて測
定された(カーブ8)、その(a)と(b)において測
定された増強度はそれぞれ約35倍、7倍であった。
SBMCの十分に活性化されたフラクションは4℃で保
存されその安定性を検定するために完全な免疫検定法に
おいてしばしば試験された。保存される濃縮物は(スト
レプトアビジンに関しては15mg/I2濃度)少なく
とも1年間安定であることがわかった。
これらの濃縮物は分析に使う直前に適当な緩衝液で50
倍に希釈する。ストレプトアビジン調整のための希釈に
はlI2中に9 g NaC1,40gBSA、0.5
 gアジ化ナトリウムを含むpH7,20の50 mm
ol/ 12 トリス緩衝液をバッファーとして用いる
。直接的に標識されたストレプトアビジン又は未処置の
S A −T G −(BCPDA) r g。を検出
試剤として使用する時はこの緩衝液に過剰のEu”(4
X 10−’mol /f2)を追加しなければならな
い、最大に増強されたSMBCの希釈緩衝液中のEu″
*に対する必要量とともに、希釈液中にEu”が存在す
る又は存在しない場合の時間の経過に伴う希釈したSM
BCの安定性を試験した(第8図)、1βあたり40g
BSA、9gNaC[,0,5%アジ化ナトリウムを含
むpH7,2050mMトリス緩衝液へ希釈した後の巨
大分子複合体の相対的安定性は、40μM EuC15
の存在(■)、非存在(ロ)で示している。図中、X軸
に時間を日で、Y軸に相対的蛍光(%)をとっている。
この希釈された複合体は4℃で適当な期間保存され、蛍
光プロラクチン免疫検出法を実施する時に用いる。トレ
ーサー希釈のすぐあとにプロラクチンスタンダード(5
μg/β)に対する蛍光シグナルを得て、それを100
%と任意に決定した。実験によると、E、u″″の非存
在下で希釈した時、SBMCは類似のシグナルを与え、
より長い間安定性を示した。
過剰のEu’°の存在下で希釈したSBMCはおそらく
緩慢な沈殿形式過程を経るということによって、時間の
経過とともにその活性を失う、SA−T G −(BC
PDA) lso複合体のEu”効果は様々な温度とp
)I値で調べられた。pi(8は複合体増強のための最
適値でありp)17〜5の範囲では弱いが効果は認めら
れ、pH8では認められない、また最も効果を増強する
温度はSBMCの形成の割合を変化する0例えばその増
強の完成は温度24℃、37℃、50℃のそれぞれに対
して約48.16.3時間かかるであろう、60℃以上
の温度では一般的に複合体は活性を減少する。
増強過程のメカニズムの試験によって以下の結果を得た
5ephacryl S −400カラムのゲルろ過に
よって分離され、過剰のBCPOA標識サイログロブリ
ンを含まないS A −[T G  (BCPOA) 
+so] s形態の複合体は、E u 3+の添加によ
って増強される。直接的に標識されたストレプトアビジ
ンは、過剰のBCPDAの存在下でさえもEu”と反応
し活性化することはない、さらに、複合反応中のBCP
DA標識サイログロブリン総量が増加した時(例えば通
常用いる分子量割合比1:5から1:10及びl:2o
までの増加において)その利点はない。
それらのデーターは、(a)増強後の新しい物質の形成
は、BCPDA標識サイログロブリン分子に対するEu
’+の単なる結合過程ではない。(b)新しい物質はE
u”の最適量の添加によって正確な分子結合と沈殿を生
じる。(C)新しい物質は増強されないS A −T 
G −(BCPOA) lsoに比べてストレプトアビ
ジンに対するBCPDA分子をより多く付着しているに
違なく、それがさらに感度の高い検出試薬となる。(d
)認められた増強効果は、未反応のBCPDA標識サイ
ログロブリンの完全なる利用が3.3の最大係数(fa
ctor)によってシグナルを増強することがらEu”
がl:2タイプのBCPDA複合体を形成するであろう
−ということを示している。その実験的に導かれた係数
は約7である。
第9図では、5ephacryl S−400カラム(
2,6X35cm)を用いた過剰のT G −(BCP
DA) +so存在下におけるS A −T G −(
BCPOA) +so複合体の流出状態に関するゲルろ
過クロマトグラフィー実験が示されている。X軸にはカ
ラムからの溶出量(mI2)、Y軸には280nmの吸
光度をとっている。
図中の矢印はT G −(BCPDA) tsoが同一
の条件下でカラムから流出しているポイントを示してい
る。破線はストレプトアビジンとBCPDA I識すイ
ログロブリン(最初の分子量割合l:5)間の結合反応
の混合液の流出パターンを示している。
約2.5〜3.0X10’の分子量に対応する70m1
lあたりの小さな流出ピークが認められ、約0.8X1
0’の分子量に対応する105mρまで吸光度の継続的
スペクトルが続いている。70mβ付近の流出ピークは
形成されたSA−[TG−(BCPDA) 11101
3の複合体によるものであると考えられ70rrllと
105mnの間はSA−[TG−(BCPDA) +i
o] a形態の別の複合体の流出であろう、しかしなが
らその物質の大半はともに105tnil付近に流出す
る未結合T G −(BCPDA) tsoとS A 
−T G −(BCPOA) rIIoから成っている
複合混合物の中にマーカーとして結合している121 
I−ストレプトアビジンからの放射性活性のモニタリン
グによってSA−[TG−(BCPDA)+sol s
 : S A−[TG−(BCPDA)++o] z:
 S A −T G −(BCPDA) tsoのおよ
その百分率が5:20ニア5であることが考察される。
SA−[T G −(BCPDA) + s。]2タイ
プの分離された複合体は、Eu”の添加によって増強さ
れない。
増強反応が完了した後、その反応混合物(第9図の点線
に相当する)は、実線によって表わされている流出パタ
ーンを生じる同様のカラムを用い再びクロマトグラフに
かけた0反応しないTG−(BCPDA) tsoが極
めて僅かか全くないと見受けられ、その主たるものは約
2.5〜3.0X10’分子量の巨大分子複合体である
ことが現在明らかである。
さらに、BCPDA標識サイログロブリンに共有結合し
ているストレプトアビジン、BCPDA標識サイログロ
ブリンに、Eu”の比に関するSBMCの組成の研究は
、室温で一晩30倍過剰のEDTAを用いて5epha
cryl−400カラムから得られたもの(280nm
に吸光度をもち、70m12付近で流出するプールされ
たタンパク質ピーク、第9図をインキエベートすること
によって達成された。
これで得られた溶液は5ephadaxG −25カラ
ムにかけて第1O図に示した溶出クロマトグラムを与え
た。
第10図は5ephadax G −25カラム(1,
6X36cm)からの過剰のEDTAの存在下における
SBMCの溶出状態を示したものである。このクロマト
グラムはEDTAで一晩インキユベートした約0.25
 molのSBMCを、pH8,0,1M−NaHCO
sで平衡化しておいたカラムに(同じ液で)流速1.0
  mI2/minにて溶出して得た。
図中、X軸にカラムからの流出j1(mI2)、左Y軸
に280nmにおける吸光度、右Y軸にユーロピウム濃
度(nmol)をとっている。溶出液は280nm(−
)でモニタリングされ、それぞれのフラクション(約2
mβ容量)中のEu”量はArcus time−re
solved fluorometer (■)で測定
された。EDTAはBCPOAとの親和力(Ka=10
−10)よりもEu”に対してすぐれた親和力を示すた
めに、その添加がS8MC中に存在するEu”を抽出し
結合するはずである。
第10図から明らかなように、すべてのたんばく質がボ
イドボリュームの付近で流出され、放射活性<+■l−
5A)による検出からその回収は100%であった。さ
らにEu”はタンパク質と結合せずカラムのベツドボリ
ューム近くまでフラクションに流出した。
プールされたタンパク質分画中のBCPDA−TGに対
するSAの割合はl:3.3の割合であるということが
わかった。
しかしながら、プロラクチン定量についての検出試薬と
してのその活性は元々の増強されていないS A −T
 G −(BCPOA) ls。複合体に対しては相関
関係があるがSBMCに対してはない、それゆえ、SB
MCの組成は、BCPD^標識サイログロブリンに共有
結合しているストレプトアビジン、BCPDA標識サイ
ログロブリンに、Eu”に関して1 :2.3  :4
80であるとみられる。
それらの結果、ストレプトアビジンベースの巨大分子複
合体(SBMC)の形成は以下に示すメカニズムが示唆
されるが、出願者らはその理論によって束縛されないこ
とを望んでいる*Eu”の添加によって、混合物に過剰
に存在する非共有結合の遊離のT G −(BCPOA
) IIto分子が、第5図に示すように巨大分子複合
体を形成するために集まりS A −T G −(BC
POA) + s。と結合する。この複合体は、もし沈
殿を生じないで負電荷を呈し、又はEu”濃度がある限
界を超えなければ安定しているように見える。その集合
体の形成は相対的に緩慢であるが、50’Cにおいて3
時間のインキュベーションで完成される。
実際の条件下で新しいストレプトアビジンベースの巨大
分子複合体は非常に有効である。またその調製は比較的
簡単である。実際の試薬は、特別な手法を使うことを必
要とせず直接的に標識されたストレプトアビジンの調製
と同様の方法で用いることができる。さらに、先に開発
された時間分解蛍光免疫検定法(time−resol
ved fluorescenceimmunoags
ay system)のすべての利点においても本試薬
(SBMC)の利用は同様に有効である。
前述のストレプトアビジンベースの試薬に比較して、本
試薬の使用により開発された方法の感度は、標識された
ストレプトアビジンの少なくとも35倍以上、S G 
−T G −(BCPDA) +aoに比較して7倍以
上のファクターですぐれたものとなった。
モデルとして実施例5で用いたプロラクチン分析の検出
限界は、直接標識されたストレプトアビジン、S A 
−T G −(BCPDA)1.。、新巨大分子複合体
をそれぞれ用いた検出方法に対し、それぞれ3.14.
0.50.0.03μg/βであることが判明した0例
えばその増強試薬を用いると、約68dmolのプロラ
クチンが測定可能である。
又同じ試薬が補足試薬としてピオチン結合抗体を用いた
生物学的分解の他の定量測定にも用いられた。検出限界
に関して同様の有効な効果がすべてのケースにおいて認
められた。その地間試薬は免疫組織化学やDNAプロー
ブのような他の検出分野にも用いられるであろう。
本発明の好ましい具体的事例がここに詳細に記されてい
るけれども、当業者は本発明の主旨と添付のクレームの
範囲からはずれることなく、そこに工夫される変法にお
いて、本技術を用いることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図はAFP定量におけるBCPOA標識試薬とそれ
らの作用を表現した模式図である。 第2図は、本発明に係る複合体の旧trogel  A
34カラムを利用した時の溶出状態をプロットした図で
ある。 第3図は、マイクロティタレ−ジョンプレートにコート
したピオチン結合抗体に結合しているストレプトアビジ
ンの蛍光定量分析を示した図である。 第4図は、(A)直接標識された抗体、(B)直接標識
されたストレプトアビジンがピオチンを介して結合して
いる抗体、(C)標識されたサイログロブリンがストレ
プトアビジンに結合し、それがピオチンを介し結合して
いる抗体の3種の方法を用いて行なったα−フェトプロ
ティン定量の測定曲線を示した図である。 第5図は巨大分子複合体形成におけるBCPOA標識試
薬の具体的変化現象の模式図である。 第6図は、ユーロピウムによるBCPOAの飽和過程を
示す図である。 第7図は、プロラクチン定量に関する検量線を示した図
である。 第8図は、ユーロピウムの存在の有無における巨大分子
複合体の相対的安定性を示した図である。 第9図は、5ephacryl S −400”カラム
から得られる定量T G −(BCPOA) +so複
合体の溶出状態を表わした図である。 第10図は、過剰のEDTA存在下における5epha
dex  G −25丁′カラムからのSBMCの溶出
状態を示した図である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)標識システムに用いる複合体であり、アビジン又
    はストレプトアビジンが担体粒子に連結(link)す
    ること、その担体はその表面に独立に使用可能な標識で
    標識化することができるアミノ基を15以上有すること
    、その担体がその複合体を形成するためのアビジン又は
    ストレプトアビジンとの連結能力を有することで特徴づ
    けられるもの。
  2. (2)粒子がその表面上に少なくとも15のアミノ基を
    有する合成のサブミクロンサイズ分子であることを特徴
    とする請求項1に記載の複合体。
  3. (3)粒子が表面に前記アミノ基を有するタンパク質で
    あることを特徴とする請求項1に記載の複合体。
  4. (4)担体粒子がアビジンに結合していることを特徴と
    する前記いづれか一の請求項の複合体。
  5. (5)担体粒子がストレプトアビジンに結合しているこ
    とを特徴とする前記いづれか一の請求項の複合体。
  6. (6)定量に用いる蛍光試薬システムであり、請求項1
    の複合体で前記のアビジン又はストレプトアビジンは適
    切にピオチンにより定量成分と連結し、前記担体粒子は
    少なくとも15の標識を配することができる多数のアミ
    ノ基に付着(attach)する複数の配位子の部分(
    moiety)で標識され、その各々の標識は選ばれた
    ランタニド金属の存在で蛍光性キレートを形成したもの
    であり、この蛍光試薬システムは蛍光を発するように刺
    激されて、そのランタニド金属イオン配位子部分の多数
    が溶液で発する蛍光放射強度に比べて増幅された強度で
    蛍光を放射することによって蛍光試薬システムにおける
    多重標識に基づく消光効果(quenching ef
    fect)を無くしたもの。
  7. (7)配位子が4,7−ジフェニル−1,10−フェナ
    ントロリン−2,9−ジカルボン酸誘導体の一種である
    ことを特徴とする請求項6に記載の蛍光試薬システム。
  8. (8)ランタニド金属イオンはユーロピウム、テルビウ
    ム、ガドリニウム、サマリウム及びディスプロジウムか
    ら成るグループから選出されたことを特徴とする請求項
    6又は7に記載の蛍光試薬システム。
  9. (9)担体粒子がサイログロブリン、牛血清アルブミン
    、ヘモシアニン、ミオシン、アポフェリチン、カタラー
    ゼ、アミノ酸に対するリジンが異なった割合をもつポリ
    リジンコポリマーのシリーズ、α_2−マクログロブリ
    ン、ロイシン−アミノペプチダーゼ、重メロミオシン及
    びヒストン類から成るグループから選出されたことを特
    徴とする請求項1から5のいずれか一に記載の複合体又
    は請求項6から8のいずれか一に記載の蛍光試薬システ
    ム。
  10. (10)定量に用いる試薬システムであって、ストレプ
    トアビジンまたはアビジンで多数の担体粒子が複合化し
    た巨大分子複合体、その担体粒子の各々の表面上には、
    ランタニド金属イオンのある蛍光性配位子の部分によっ
    てそれぞれ独立に標識され得る15以上のアミノ基、複
    数の粒子上のランタニド金属のアミノ基に対する化学量
    論比が1以下であり、この蛍光試薬システムは蛍光を発
    するように刺激されると、該ランタニド金属配位子成分
    の溶液中での蛍光放射強度より増幅された強度で蛍光を
    放射すること、のそれぞれで特徴づけられるもの。
  11. (11)ランタニド金属がユーロピウムであることを特
    徴とする請求項10に記載の蛍光試薬システム。
  12. (12)担体粒子がサイログロブリンであることを特徴
    とする請求項10又は11のいずれか一に記載の蛍光試
    薬システム。
  13. (13)配位子が4,7−ジフェニル−1,10−フェ
    ナントロリン−2,9−ジカルボン酸誘導体の一種であ
    ることを特徴とする請求項10、11又は12のいずれ
    か一に記載の蛍光試薬システム。
  14. (14)配位子部分が連結するアミノ基に対するユーロ
    ピウムイオンの前記化学量論的割合が0.75から0.
    85の範囲であることを特徴とする請求項12に記載の
    蛍光試薬システム。
JP20706389A 1988-08-11 1989-08-11 ユーロピウムキレートを用いた多重蛍光標識 Pending JPH0288968A (ja)

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