JPH1194796A - 電気泳動用ゲル - Google Patents
電気泳動用ゲルInfo
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Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】分子サイズで分離する電気泳動法において、低
分子サイズ側のバンド幅を圧縮でき、DNAシ−クエン
シングに特徴的にみられる高分子サイズ側のDNA分子
の高次構造の影響のないゲルおよびその組成物を提供す
る。 【解決手段】シクロデキストリンまたはシクロデキスト
リン誘導体が有する少なくとも2個の水酸基に、アクリ
ロイル基またはメタアクリロイル基を導入した化合物か
らなる電気泳動用ゲル作製のための架橋剤および該架橋
剤とアクリルアミド、メタアクリルアミドまたはこれら
の誘導体を含む電気泳動用ゲル作製のための組成物なら
びに該組成物を共重合させたポリマーからなる電気泳動
用ゲル。 【効果】1回の泳動で読みとれる情報量が飛躍的に増え
るDNAシークエンシング用電気泳動ゲルが得られる。
分子サイズ側のバンド幅を圧縮でき、DNAシ−クエン
シングに特徴的にみられる高分子サイズ側のDNA分子
の高次構造の影響のないゲルおよびその組成物を提供す
る。 【解決手段】シクロデキストリンまたはシクロデキスト
リン誘導体が有する少なくとも2個の水酸基に、アクリ
ロイル基またはメタアクリロイル基を導入した化合物か
らなる電気泳動用ゲル作製のための架橋剤および該架橋
剤とアクリルアミド、メタアクリルアミドまたはこれら
の誘導体を含む電気泳動用ゲル作製のための組成物なら
びに該組成物を共重合させたポリマーからなる電気泳動
用ゲル。 【効果】1回の泳動で読みとれる情報量が飛躍的に増え
るDNAシークエンシング用電気泳動ゲルが得られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な電気泳動用ゲ
ルに関し、特にDNAシークエンシングに有用である電
気泳動用ゲルに関する。
ルに関し、特にDNAシークエンシングに有用である電
気泳動用ゲルに関する。
【0002】
【従来の技術】蛋白質やDNAなど生体高分子の分析法
の1つとして、電気泳動法が高い分離能、様々な分離モ
ード、簡便性、経済性などから、古くから使われてお
り、現在でも、バイオテクノロジー分野の発展に大きく
寄与している。従来から、電気泳動用ゲルとしては、ア
ガロースに代表される多糖類や、親水性ポリマーが広く
用いられている。
の1つとして、電気泳動法が高い分離能、様々な分離モ
ード、簡便性、経済性などから、古くから使われてお
り、現在でも、バイオテクノロジー分野の発展に大きく
寄与している。従来から、電気泳動用ゲルとしては、ア
ガロースに代表される多糖類や、親水性ポリマーが広く
用いられている。
【0003】親水性ポリマーとしては、アクリルアミド
をモノマーとし、メチレンビスアクリルアミドで架橋し
たポリアクリルアミドゲルが主流である。ポリアクリル
アミドゲルは、モノマーに毒性があるのにかかわらず、
高い分離性能等により、広く使われている。これらの調
製法としては、アクリルアミドおよびメチレンビスアク
リルアミドを含む溶液に酸化触媒または光触媒を加え、
ガラス板などで構成した支持体中で重合し、成型させ
る。分析モードによっては、これらのポリアクリルアミ
ドゲルに種々の添加剤を加えることが行われている。例
えば、DNAを分子サイズで分離する場合は、ポリアク
リルアミド重合前の溶液に、緩衝剤、尿素などの変性剤
を加える。
をモノマーとし、メチレンビスアクリルアミドで架橋し
たポリアクリルアミドゲルが主流である。ポリアクリル
アミドゲルは、モノマーに毒性があるのにかかわらず、
高い分離性能等により、広く使われている。これらの調
製法としては、アクリルアミドおよびメチレンビスアク
リルアミドを含む溶液に酸化触媒または光触媒を加え、
ガラス板などで構成した支持体中で重合し、成型させ
る。分析モードによっては、これらのポリアクリルアミ
ドゲルに種々の添加剤を加えることが行われている。例
えば、DNAを分子サイズで分離する場合は、ポリアク
リルアミド重合前の溶液に、緩衝剤、尿素などの変性剤
を加える。
【0004】DNAのシークエンシングは、様々な分子
サイズを有するDNA断片を電気泳動ゲル上で分離する
ことにより、DNAの塩基配列を決定する技術である。
分子サイズで分離する分析モードでは、バンドのゲル上
での移動度とバンドの有する分子サイズの対数が比例関
係になっている。このことは、同じ塩基数の差があるD
NA断片でも低分子サイズ側では、バンド間の間隔が開
き、高分子サイズ側ではバンド間の間隔が狭くなり、読
みとりにくくなる。また、高分子サイズのDNAはDN
A分子が高次構造をとるため、見かけの分子サイズが小
さくなる現象が見られ、さらに高分子サイズ側のバンド
が狭くなり読みとりにくくなる。このことは、ゲルの長
さに制限があるため、深刻な問題となっている。
サイズを有するDNA断片を電気泳動ゲル上で分離する
ことにより、DNAの塩基配列を決定する技術である。
分子サイズで分離する分析モードでは、バンドのゲル上
での移動度とバンドの有する分子サイズの対数が比例関
係になっている。このことは、同じ塩基数の差があるD
NA断片でも低分子サイズ側では、バンド間の間隔が開
き、高分子サイズ側ではバンド間の間隔が狭くなり、読
みとりにくくなる。また、高分子サイズのDNAはDN
A分子が高次構造をとるため、見かけの分子サイズが小
さくなる現象が見られ、さらに高分子サイズ側のバンド
が狭くなり読みとりにくくなる。このことは、ゲルの長
さに制限があるため、深刻な問題となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、分子
サイズで分離する電気泳動法において、低分子サイズ側
のバンド幅を圧縮でき、DNAシ−クエンシングに特徴
的にみられる高分子サイズ側のDNA分子の高次構造の
影響のないゲルおよびその組成物を提供することにあ
り、特に1回の泳動で読みとれる情報量が飛躍的に増え
るDNAシークエンシング用電気泳動ゲルを提供する。
サイズで分離する電気泳動法において、低分子サイズ側
のバンド幅を圧縮でき、DNAシ−クエンシングに特徴
的にみられる高分子サイズ側のDNA分子の高次構造の
影響のないゲルおよびその組成物を提供することにあ
り、特に1回の泳動で読みとれる情報量が飛躍的に増え
るDNAシークエンシング用電気泳動ゲルを提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、シクロデキス
トリンまたはシクロデキストリン誘導体が有する少なく
とも2個の水酸基に、アクリロイル基またはメタアクリ
ロイル基を導入した化合物からなることを特徴とする電
気泳動用ゲル作製のための架橋剤である。
トリンまたはシクロデキストリン誘導体が有する少なく
とも2個の水酸基に、アクリロイル基またはメタアクリ
ロイル基を導入した化合物からなることを特徴とする電
気泳動用ゲル作製のための架橋剤である。
【0007】また、本発明はアクリルアミド、メタアク
リルアミドまたはこれらの誘導体および上記架橋剤を含
むことを特徴とする電気泳動用ゲル作製のための組成物
である。
リルアミドまたはこれらの誘導体および上記架橋剤を含
むことを特徴とする電気泳動用ゲル作製のための組成物
である。
【0008】さらに、本発明は上記組成物を酸化触媒ま
たは光触媒により共重合させたポリマーからなる電気泳
動用ゲルである。
たは光触媒により共重合させたポリマーからなる電気泳
動用ゲルである。
【0009】
【発明の実施態様】本発明の架橋剤はシクロデキストリ
ンまたははシクロデキストリン誘導体が有する少なくと
も2個の水酸基に、アクリロイル基またはメタアクリロ
イルを導入した化合物である。シクロデキストリンとは
グルコース単位が6〜8個を有するα−シクロデキスト
リン、β−シクロデキストリンまたはγ−シクロデキス
トリンなどであり、水酸基を通常、18〜24個有する
化合物である。また、シクロデキストリン誘導体とは、
上記シクロデキストリンの水酸基の一部をアルキル基、
アシル基またはアセトナイド(イソプロピリデン)基な
どで置換した化合物や、その他の糖類、例えばマルトシ
ル基で置換したマルトシルシクロデキストリンなどであ
る。
ンまたははシクロデキストリン誘導体が有する少なくと
も2個の水酸基に、アクリロイル基またはメタアクリロ
イルを導入した化合物である。シクロデキストリンとは
グルコース単位が6〜8個を有するα−シクロデキスト
リン、β−シクロデキストリンまたはγ−シクロデキス
トリンなどであり、水酸基を通常、18〜24個有する
化合物である。また、シクロデキストリン誘導体とは、
上記シクロデキストリンの水酸基の一部をアルキル基、
アシル基またはアセトナイド(イソプロピリデン)基な
どで置換した化合物や、その他の糖類、例えばマルトシ
ル基で置換したマルトシルシクロデキストリンなどであ
る。
【0010】具体的には、ジアクリロイル−α−シクロ
デキストリン、トリアクリロイル−α−シクロデキスト
リン、ジメタアクリロイル−α−シクロデキストリン、
トリメタアクリロイル−α−シクロデキストリン、ジア
クリロイル−β−シクロデキストリン、トリアクリロイ
ル−β−シクロデキストリン、ジメタアクリロイル−β
−シクロデキストリン、トリメタアクリロイル−β−シ
クロデキストリン、ジアクリロイル−γ−シクロデキス
トリン、トリアクリロイル−γ−シクロデキストリン、
ジメタアクリロイル−γ−シクロデキストリン、トリメ
タアクリロイル−γ−シクロデキストリンなどがある。
また、ジアクリロイルマルトシル−α−シクロデキスト
リン、トリアクリロイルマルトシル−α−シクロデキス
トリン、ジメタアクリロイルマルトシル−α−シクロデ
キストリン、トリメタアクリロイルマルトシル−α−シ
クロデキストリン、ジアクリロイルマルトシル−β−シ
クロデキストリン、トリアクリロイルマルトシル−β−
シクロデキストリン、ジメタアクリロイルマルトシル−
β−シクロデキストリン、トリメタアクリロイルマルト
シル−β−シクロデキストリン、ジアクリロイルマルト
シル−γ−シクロデキストリン、トリアクリロイルマル
トシル−γ−シクロデキストリン、ジメタアクリロイル
マルトシル−γ−シクロデキストリン、トリメタアクリ
ロイルマルトシル−γ−シクロデキストリンなどが挙げ
られる。
デキストリン、トリアクリロイル−α−シクロデキスト
リン、ジメタアクリロイル−α−シクロデキストリン、
トリメタアクリロイル−α−シクロデキストリン、ジア
クリロイル−β−シクロデキストリン、トリアクリロイ
ル−β−シクロデキストリン、ジメタアクリロイル−β
−シクロデキストリン、トリメタアクリロイル−β−シ
クロデキストリン、ジアクリロイル−γ−シクロデキス
トリン、トリアクリロイル−γ−シクロデキストリン、
ジメタアクリロイル−γ−シクロデキストリン、トリメ
タアクリロイル−γ−シクロデキストリンなどがある。
また、ジアクリロイルマルトシル−α−シクロデキスト
リン、トリアクリロイルマルトシル−α−シクロデキス
トリン、ジメタアクリロイルマルトシル−α−シクロデ
キストリン、トリメタアクリロイルマルトシル−α−シ
クロデキストリン、ジアクリロイルマルトシル−β−シ
クロデキストリン、トリアクリロイルマルトシル−β−
シクロデキストリン、ジメタアクリロイルマルトシル−
β−シクロデキストリン、トリメタアクリロイルマルト
シル−β−シクロデキストリン、ジアクリロイルマルト
シル−γ−シクロデキストリン、トリアクリロイルマル
トシル−γ−シクロデキストリン、ジメタアクリロイル
マルトシル−γ−シクロデキストリン、トリメタアクリ
ロイルマルトシル−γ−シクロデキストリンなどが挙げ
られる。
【0011】本発明の架橋剤はその溶解度などの物性、
あるいは該架橋剤による重合後のポリマー鎖の疎水性度
などを調製するためには、上記シクロデキストリンに官
能基を導入する。官能基としては、アルキル基、アシル
基、イソプロピリデン基やベンジリデン基などのケター
ルやアセタールなどが挙げられる。
あるいは該架橋剤による重合後のポリマー鎖の疎水性度
などを調製するためには、上記シクロデキストリンに官
能基を導入する。官能基としては、アルキル基、アシル
基、イソプロピリデン基やベンジリデン基などのケター
ルやアセタールなどが挙げられる。
【0012】架橋剤の合成法としては、一般的な化学
法、例えば、シクロデキストリンまたはシクロデキスト
リン誘導体に塩基触媒共存下で、アクリロイル基または
メタアクリロイル基を有する化合物を作用する方法、活
性エステル化法などが使用できる。アクリロイル基を有
する化合物としては、アクリロイルクロライド、アクリ
ロイルブロマイドなどが挙げられる。またメタクリロイ
ル基を有する化合物としては、メタクリロイルクロライ
ド、メタクリロイルブロマイドなどが挙げられる。
法、例えば、シクロデキストリンまたはシクロデキスト
リン誘導体に塩基触媒共存下で、アクリロイル基または
メタアクリロイル基を有する化合物を作用する方法、活
性エステル化法などが使用できる。アクリロイル基を有
する化合物としては、アクリロイルクロライド、アクリ
ロイルブロマイドなどが挙げられる。またメタクリロイ
ル基を有する化合物としては、メタクリロイルクロライ
ド、メタクリロイルブロマイドなどが挙げられる。
【0013】反応条件としては、シクロデキストリンま
たはシクロデキストリン誘導体にアクリロイル基または
メタアクリロイル基を有する化合物をモル比、1:2〜
1:10にて反応させる。この反応モル比は温度、溶媒
などの反応条件や1分子のシクロデキストリン骨格に導
入させたいアクリロイル基またはメタアクリロイル基に
よって異なる。アクリロイル基またはメタアクリロイル
基は、シクロデキストリンまたはシクロデキストリン誘
導体が有する少なくとも2個、好ましくは2〜3個の水
酸基に導入されることが必要である。塩基触媒として
は、ピリジン、トリエチルアミンなどの有機塩基や水酸
化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸
リチウムなどのアルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類
金属の水酸化物もしくはこれらの塩類を使用することが
できる。また、塩基触媒と反応溶媒の組み合わせによっ
て、クラウンエーテルなどの適当な可溶化剤を添加する
ことができる。
たはシクロデキストリン誘導体にアクリロイル基または
メタアクリロイル基を有する化合物をモル比、1:2〜
1:10にて反応させる。この反応モル比は温度、溶媒
などの反応条件や1分子のシクロデキストリン骨格に導
入させたいアクリロイル基またはメタアクリロイル基に
よって異なる。アクリロイル基またはメタアクリロイル
基は、シクロデキストリンまたはシクロデキストリン誘
導体が有する少なくとも2個、好ましくは2〜3個の水
酸基に導入されることが必要である。塩基触媒として
は、ピリジン、トリエチルアミンなどの有機塩基や水酸
化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸
リチウムなどのアルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類
金属の水酸化物もしくはこれらの塩類を使用することが
できる。また、塩基触媒と反応溶媒の組み合わせによっ
て、クラウンエーテルなどの適当な可溶化剤を添加する
ことができる。
【0014】反応系は均一系でも不均一系でも行える。
反応溶媒としては、水、メタノール、エタノール、アセ
トン、DMF、THF、クロロホルム、酢酸エチルなど
の水系もしくは有機溶媒が使用できる。反応温度は、−
40〜100℃であるが、具体的には−10〜10℃が
好ましい。反応時間は10分間〜8時間が好ましい。
反応溶媒としては、水、メタノール、エタノール、アセ
トン、DMF、THF、クロロホルム、酢酸エチルなど
の水系もしくは有機溶媒が使用できる。反応温度は、−
40〜100℃であるが、具体的には−10〜10℃が
好ましい。反応時間は10分間〜8時間が好ましい。
【0015】活性化エステル法、活性化アミド法として
は、予めアクリル酸をp−ニトロフェノールやイミダゾ
ールなどの芳香族フェノールや芳香族アミンとエステル
もしくはアミドとし、無水条件下でアセトン、THF、
DMF、クロロホルム、酢酸エチルなどの有機溶媒中で
シクロデキストリンもしくはシクロデキストリン誘導体
と反応させる。反応温度は−40〜100℃で行える
が、具体的には−20〜30℃が好ましい。反応時間は
1時間〜48時間が好ましい。
は、予めアクリル酸をp−ニトロフェノールやイミダゾ
ールなどの芳香族フェノールや芳香族アミンとエステル
もしくはアミドとし、無水条件下でアセトン、THF、
DMF、クロロホルム、酢酸エチルなどの有機溶媒中で
シクロデキストリンもしくはシクロデキストリン誘導体
と反応させる。反応温度は−40〜100℃で行える
が、具体的には−20〜30℃が好ましい。反応時間は
1時間〜48時間が好ましい。
【0016】また、非水溶媒下で固定化リパーゼを触媒
とする酵素法でも合成できる。非水溶媒としては、メタ
ノール、エタノール、アセトン、THF、DMF、クロ
ロホルム、酢酸エチルなどが使用できる。固定化リパー
ゼとしては、酵素の起源や固定化担体の種類が限定され
るものではないが、例えばトヨチーム・Lip(東洋紡
製)などの市販のものを使用するとよい。反応系は固定
化リパーゼが反応溶媒に不溶なので不均一系である。ま
た、リパーゼ活性は微量の水分に影響されるので、モレ
キュラーシーブなどの乾燥剤を共存させることが好まし
い。反応温度は、酵素の至適温度付近であることが好ま
しく、酵素の起源により異なるが、通常、10〜40℃
であることが好ましい。反応時間は、1時間〜48時間
であることが好ましい。
とする酵素法でも合成できる。非水溶媒としては、メタ
ノール、エタノール、アセトン、THF、DMF、クロ
ロホルム、酢酸エチルなどが使用できる。固定化リパー
ゼとしては、酵素の起源や固定化担体の種類が限定され
るものではないが、例えばトヨチーム・Lip(東洋紡
製)などの市販のものを使用するとよい。反応系は固定
化リパーゼが反応溶媒に不溶なので不均一系である。ま
た、リパーゼ活性は微量の水分に影響されるので、モレ
キュラーシーブなどの乾燥剤を共存させることが好まし
い。反応温度は、酵素の至適温度付近であることが好ま
しく、酵素の起源により異なるが、通常、10〜40℃
であることが好ましい。反応時間は、1時間〜48時間
であることが好ましい。
【0017】電気泳動用架橋剤としては、粗製物のまま
使用できるが、精製が必要な場合はシリカゲルカラムク
ロマトフィーで精製できる。
使用できるが、精製が必要な場合はシリカゲルカラムク
ロマトフィーで精製できる。
【0018】本発明では架橋剤として利用するために
は、シクロデキストリン骨格に少なくとも2分子のアク
リロイル基またはメタアクリロイル基を導入することが
必要である。導入量は反応させる原料比、温度などの反
応条件で調節でき、NMRなどの物理化学的測定法で確
認できる。上記反応の粗製物のまま使用する場合、混合
物のため、アクリロイル基またはメタアクリロイル基の
平均導入数が、シクロデキストリンもしくはシクロデキ
ストリン誘導体分子1モルに対して、2モル以上のもの
が使用できる。
は、シクロデキストリン骨格に少なくとも2分子のアク
リロイル基またはメタアクリロイル基を導入することが
必要である。導入量は反応させる原料比、温度などの反
応条件で調節でき、NMRなどの物理化学的測定法で確
認できる。上記反応の粗製物のまま使用する場合、混合
物のため、アクリロイル基またはメタアクリロイル基の
平均導入数が、シクロデキストリンもしくはシクロデキ
ストリン誘導体分子1モルに対して、2モル以上のもの
が使用できる。
【0019】また、シクロデキストリン骨格にアルキル
基、アシル基やイソプロピリデン基を導入することは、
アクリロイル基またはメタアクリロイル基を導入する前
でも導入後でも可能である。通常、これらの反応で得ら
れた架橋剤は、シクロデキストリン骨格に導入されたア
クリロイル基またはメタアクリロイル基の数や位置が異
なる混合物である。カラムクロマト法などの精製手段を
用いて精製が可能であるが、電気泳動用ゲル組成物とし
て混合物のままでも使用に耐えうる場合が多い。また混
合物のまま使用する場合、コスト的に有利である。
基、アシル基やイソプロピリデン基を導入することは、
アクリロイル基またはメタアクリロイル基を導入する前
でも導入後でも可能である。通常、これらの反応で得ら
れた架橋剤は、シクロデキストリン骨格に導入されたア
クリロイル基またはメタアクリロイル基の数や位置が異
なる混合物である。カラムクロマト法などの精製手段を
用いて精製が可能であるが、電気泳動用ゲル組成物とし
て混合物のままでも使用に耐えうる場合が多い。また混
合物のまま使用する場合、コスト的に有利である。
【0020】電気泳動用ゲルとして使用する場合、アク
リルアミドまたはメタアクリルアミドをモノマーとし、
上記架橋剤を加え、酸化触媒や光触媒などで重合させ
る。アクリルアミドまたはメタアクリルアミドの一部を
他のアクリルアミド誘導体またはメタクリルアミド誘導
体、例えば、N−置換誘導体、N−ヒドロキシメチルア
クリルアミド、N−ヒドロキシメチルメタアクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチ
ルメタアクリルアミドなどで置換してもよい。重合させ
る前のアクリルアミドまたはメタアクリルアミドと架橋
剤の溶液を組成物として保存することができる。
リルアミドまたはメタアクリルアミドをモノマーとし、
上記架橋剤を加え、酸化触媒や光触媒などで重合させ
る。アクリルアミドまたはメタアクリルアミドの一部を
他のアクリルアミド誘導体またはメタクリルアミド誘導
体、例えば、N−置換誘導体、N−ヒドロキシメチルア
クリルアミド、N−ヒドロキシメチルメタアクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチ
ルメタアクリルアミドなどで置換してもよい。重合させ
る前のアクリルアミドまたはメタアクリルアミドと架橋
剤の溶液を組成物として保存することができる。
【0021】本発明の電気泳動用ゲル組成物はアクリル
アミドまたはメタアクリルアミドまたはこれらの誘導体
1モルに対して架橋剤0.01〜50モルを含む。本発
明の組成物を、例えばDNAシーケンシング用に用いる
場合、該組成物を緩衝液に溶解し、さらにDNAの変性
剤として、ホルムアルデヒド、尿素などを加えることが
できる。
アミドまたはメタアクリルアミドまたはこれらの誘導体
1モルに対して架橋剤0.01〜50モルを含む。本発
明の組成物を、例えばDNAシーケンシング用に用いる
場合、該組成物を緩衝液に溶解し、さらにDNAの変性
剤として、ホルムアルデヒド、尿素などを加えることが
できる。
【0022】本発明の組成物には、さらに酸化触媒や光
触媒を加えて重合させ、ゲル状組成物とすることができ
る。酸化触媒としては、過硫酸アンモニウムおよびN,
N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなどが
ある。光触媒としては、リボフラビンなどがある。DN
Aシーケンシング用としては、酸化触媒を使用すると便
利である。
触媒を加えて重合させ、ゲル状組成物とすることができ
る。酸化触媒としては、過硫酸アンモニウムおよびN,
N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなどが
ある。光触媒としては、リボフラビンなどがある。DN
Aシーケンシング用としては、酸化触媒を使用すると便
利である。
【0023】通常のアクリルアミドゲルの重合と同様
に、本発明の組成物も酸素の存在が重合には好ましくな
いため、重合前に本発明の組成物を減圧で脱気するのが
好ましい。組成物の混合比率にもよるが、重合開始から
数分でゲル化するので、ゲル化する前にガラス版などの
支持体に溶液を流し込みゲル化するまで放置する。
に、本発明の組成物も酸素の存在が重合には好ましくな
いため、重合前に本発明の組成物を減圧で脱気するのが
好ましい。組成物の混合比率にもよるが、重合開始から
数分でゲル化するので、ゲル化する前にガラス版などの
支持体に溶液を流し込みゲル化するまで放置する。
【0024】本発明の電気泳動用ゲル組成物をDNAシ
ーケンシングに用いると、従来、一般的に用いられてい
るアクリルアミド−メチレンビスアクリルアミドゲルと
比べて、低分子サイズ側のDNA断片のバンド幅が圧縮
され、高分子サイズ側では、DNAの電気泳動で特徴的
に見られるDNAの高次構造の影響によるバンド幅の圧
縮がないため、一回の電気泳動で得られる情報が飛躍的
に増える。ゲルの物理的性質などは、従来、使用されて
いる他の電気泳動用ゲルと大差ないため、そのまま、従
来の機器などが使用でき代替えが可能である。
ーケンシングに用いると、従来、一般的に用いられてい
るアクリルアミド−メチレンビスアクリルアミドゲルと
比べて、低分子サイズ側のDNA断片のバンド幅が圧縮
され、高分子サイズ側では、DNAの電気泳動で特徴的
に見られるDNAの高次構造の影響によるバンド幅の圧
縮がないため、一回の電気泳動で得られる情報が飛躍的
に増える。ゲルの物理的性質などは、従来、使用されて
いる他の電気泳動用ゲルと大差ないため、そのまま、従
来の機器などが使用でき代替えが可能である。
【0025】
【実施例】実施例1(架橋剤) アクリロイル化α−シクロデキストリンの合成 α−シクロデキストリン(ナカライテスク製)10gを
DMF50mlに溶解し、0℃でトリエチルアミン10
mlを加えた。さらに、アクリロイルクロライド4.5
mlを0℃で滴下し、撹拌下、室温に戻した。4時間撹
拌後、反応液を濾紙で吸引濾過した。アセトン300m
lを加えて沈殿させ、沈殿を吸引濾取し、減圧下よく乾
燥させて粗製物8gを得た。
DMF50mlに溶解し、0℃でトリエチルアミン10
mlを加えた。さらに、アクリロイルクロライド4.5
mlを0℃で滴下し、撹拌下、室温に戻した。4時間撹
拌後、反応液を濾紙で吸引濾過した。アセトン300m
lを加えて沈殿させ、沈殿を吸引濾取し、減圧下よく乾
燥させて粗製物8gを得た。
【0026】アクリロイル化α−シクロデキストリンの
精製 溶出溶媒は、酢酸エチル/メタノール/水(容量比7:
2:1)で、目的のフラクションを集め、有機溶媒を減
圧濃縮し、残査の水溶液を凍結乾燥し、白色粉末5gを
得た。
精製 溶出溶媒は、酢酸エチル/メタノール/水(容量比7:
2:1)で、目的のフラクションを集め、有機溶媒を減
圧濃縮し、残査の水溶液を凍結乾燥し、白色粉末5gを
得た。
【0027】アクリロイル化α−シクロデキストリンの
分析 α−シクロデキストリン骨格に導入されたアクリロイル
基の数は、NMRで確認した。測定溶媒は重水素化DM
Fもしくは重水が使用できる。NMRは、200MHz
のプロトンNMRを使用した。δ値が5.9〜6.6p
pmのアクリロイル基に由来するプロトンの積分値とδ
値が4.7〜5.5ppmのグルコース単位骨格のアノ
マー位のプロトンの積分値の比から計算した。その結
果、α−シクロデキストリンが有する2個の水酸基に、
アクリロイル基が導入された化合物が得られた。
分析 α−シクロデキストリン骨格に導入されたアクリロイル
基の数は、NMRで確認した。測定溶媒は重水素化DM
Fもしくは重水が使用できる。NMRは、200MHz
のプロトンNMRを使用した。δ値が5.9〜6.6p
pmのアクリロイル基に由来するプロトンの積分値とδ
値が4.7〜5.5ppmのグルコース単位骨格のアノ
マー位のプロトンの積分値の比から計算した。その結
果、α−シクロデキストリンが有する2個の水酸基に、
アクリロイル基が導入された化合物が得られた。
【0028】実施例2(架橋剤) 固定化リパーゼによるアクリロイル化α−シクロデキス
トリンの合成 α−シクロデキストリン(ナカライテスク製)10gを
DMF50mlに溶解した。固定化リパーゼ(商品名ト
ヨチーム・LIP 東洋紡製)1gおよびモレキュラー
シーブ3Aを8g加え、2時間撹拌した。アクリル酸ビ
ニル2ml加え、24時間、室温で撹拌した。さらに、
アクリル酸ビニル1.5ml加え、24時間撹拌した。
反応終了後、ハイフロースーパーセル(ナカライテスク
製)で濾過し、さらにカートリッジフィルター(MINISA
RT SRP 15 、ザルトリウス製)で濾過した。酢酸エチル
300mlを加え、沈殿させ、沈殿物を吸引濾取、減圧
乾燥させて、白色粉末8gを得た。α−シクロデキスト
リンが有する2個の水酸基に、アクリロイル基が導入さ
れた化合物が得られた。
トリンの合成 α−シクロデキストリン(ナカライテスク製)10gを
DMF50mlに溶解した。固定化リパーゼ(商品名ト
ヨチーム・LIP 東洋紡製)1gおよびモレキュラー
シーブ3Aを8g加え、2時間撹拌した。アクリル酸ビ
ニル2ml加え、24時間、室温で撹拌した。さらに、
アクリル酸ビニル1.5ml加え、24時間撹拌した。
反応終了後、ハイフロースーパーセル(ナカライテスク
製)で濾過し、さらにカートリッジフィルター(MINISA
RT SRP 15 、ザルトリウス製)で濾過した。酢酸エチル
300mlを加え、沈殿させ、沈殿物を吸引濾取、減圧
乾燥させて、白色粉末8gを得た。α−シクロデキスト
リンが有する2個の水酸基に、アクリロイル基が導入さ
れた化合物が得られた。
【0029】実施例3(架橋剤) アクリロイル化マルトシルシクロデキストリンの合成 マルトシルシクロデキストリン(塩水港製糖製)10g
をDMF50mlに溶解し、0℃でトリエチルアミン1
0mlを加えた。アクリロイルクロライド4.5mlを
0℃で滴下し、撹拌下室温に戻した。4時間撹拌後、反
応液を濾紙で吸引濾過した。アセトン300mlを加え
て沈殿させ、沈殿を吸引濾取し、減圧でよく乾燥させ粗
製物7.5gを得た。マルトシルシクロデキストリンが
有する2個の水酸基に、アクリロイル基が導入された化
合物が得られた。
をDMF50mlに溶解し、0℃でトリエチルアミン1
0mlを加えた。アクリロイルクロライド4.5mlを
0℃で滴下し、撹拌下室温に戻した。4時間撹拌後、反
応液を濾紙で吸引濾過した。アセトン300mlを加え
て沈殿させ、沈殿を吸引濾取し、減圧でよく乾燥させ粗
製物7.5gを得た。マルトシルシクロデキストリンが
有する2個の水酸基に、アクリロイル基が導入された化
合物が得られた。
【0030】実施例4(電気泳動用ゲル) アクリルアミドおよびアクリロイル化α−シクロデキス
トリンを含む組成物の調製 アクリルアミド38gと実施例1にて得たアクリロイル
化α−シクロデキストリン8gを蒸留水に溶解し、全量
を100mlとした。次いで、ポアサイズが0.45μ
のメンブランフィルター(ザルトリウス社製)で濾過
し、褐色瓶に入れて保存した。
トリンを含む組成物の調製 アクリルアミド38gと実施例1にて得たアクリロイル
化α−シクロデキストリン8gを蒸留水に溶解し、全量
を100mlとした。次いで、ポアサイズが0.45μ
のメンブランフィルター(ザルトリウス社製)で濾過
し、褐色瓶に入れて保存した。
【0031】DNAシーケンシング用6%電気泳動ゲル
の作製 調製したアクリルアミドおよびアクリル化α−シクロデ
キストリンを含む組成物5.25ml、10倍TBE緩
衝液2.35mlおよび尿素16.8gを蒸留水に溶解
し、全量を35mlとし、ポアサイズが0.45μのメ
ンブランフィルター(ザルトリウス社製)で濾過した。
減圧で泡が出なくなるまで脱気した後、10%過硫酸ア
ンモニウムを210μl、N,N,N’,N’−テトラ
メチルエチレンジアミン9.45μlを加えて混合し
た。約45度に傾けたガラスプレート(100×106
×1mm)に注入後、液上面にコームを差し込み、ゲル
化するまで放置し、DNAシーケンシング用6%電気泳
動ゲルの作製した。
の作製 調製したアクリルアミドおよびアクリル化α−シクロデ
キストリンを含む組成物5.25ml、10倍TBE緩
衝液2.35mlおよび尿素16.8gを蒸留水に溶解
し、全量を35mlとし、ポアサイズが0.45μのメ
ンブランフィルター(ザルトリウス社製)で濾過した。
減圧で泡が出なくなるまで脱気した後、10%過硫酸ア
ンモニウムを210μl、N,N,N’,N’−テトラ
メチルエチレンジアミン9.45μlを加えて混合し
た。約45度に傾けたガラスプレート(100×106
×1mm)に注入後、液上面にコームを差し込み、ゲル
化するまで放置し、DNAシーケンシング用6%電気泳
動ゲルの作製した。
【0032】実施例5(測定例) DNA分子量マーカーの分析例 実施例4で得たDNAシーケンス用6%電気泳動用ゲル
を電気泳動装置(日本エイドー社製)に固定し、TBE
緩衝液をゲル露出面に空気が入らないようにバッファー
タンクへ注いだ。サンプルマーカー、φX174/Ha
eIII digest (東洋紡社製) を5μlアプライし、80
Vの定電圧で150分間電気泳動した。泳動後、ゲルを
ガラスプレートから剥がし、ゲルをエチジウムブロマイ
ド溶液で染色し、FAS(Fluorescence Analyzer Syste
m) (東洋紡販売) でバンドを確認した。分子量マーカー
のそれぞれの分子サイズ(bps)およびゲル上での移
動度をプロットした結果を図1に示す。また、分子サイ
ズを対数(log bps)にした結果を図2に示す。
を電気泳動装置(日本エイドー社製)に固定し、TBE
緩衝液をゲル露出面に空気が入らないようにバッファー
タンクへ注いだ。サンプルマーカー、φX174/Ha
eIII digest (東洋紡社製) を5μlアプライし、80
Vの定電圧で150分間電気泳動した。泳動後、ゲルを
ガラスプレートから剥がし、ゲルをエチジウムブロマイ
ド溶液で染色し、FAS(Fluorescence Analyzer Syste
m) (東洋紡販売) でバンドを確認した。分子量マーカー
のそれぞれの分子サイズ(bps)およびゲル上での移
動度をプロットした結果を図1に示す。また、分子サイ
ズを対数(log bps)にした結果を図2に示す。
【0033】比較例1(測定例) 6%アクリルアミドゲルの作製 アクリルアミド38gとメチレンビスアクリルアミド2
gを蒸留水に溶解し、全量を100mlとした。ポアサ
イズが0.45μのメンブランフィルター(ザルトリウ
ス社製)で濾過した。調製したアクリルアミドおよびメ
チレンビスアクリルアミド溶液5.25ml、10倍T
BE緩衝液2.35mlおよび尿素16.8gを蒸留水
に溶解し、全量を35mlとした。ポアサイズが0.4
5μのメンブランフィルター(ザルトリウス社製)で濾
過した。減圧で泡がでなくなるまで脱気した後、10%
過硫酸アンモニウムを210μlおよびN,N,N’,
N’−テトラメチルエチレンジアミン9.45μlを加
えて混合した。約45度に傾けたガラスフィルター(1
00×106×1mm)に注入後、液上面にコームを差
し込み、ゲル化するまでの放置した。
gを蒸留水に溶解し、全量を100mlとした。ポアサ
イズが0.45μのメンブランフィルター(ザルトリウ
ス社製)で濾過した。調製したアクリルアミドおよびメ
チレンビスアクリルアミド溶液5.25ml、10倍T
BE緩衝液2.35mlおよび尿素16.8gを蒸留水
に溶解し、全量を35mlとした。ポアサイズが0.4
5μのメンブランフィルター(ザルトリウス社製)で濾
過した。減圧で泡がでなくなるまで脱気した後、10%
過硫酸アンモニウムを210μlおよびN,N,N’,
N’−テトラメチルエチレンジアミン9.45μlを加
えて混合した。約45度に傾けたガラスフィルター(1
00×106×1mm)に注入後、液上面にコームを差
し込み、ゲル化するまでの放置した。
【0034】DNA分子量マーカーの分析 上記した6%アクリルアミドゲルを電気泳動装置(日本
エイドー社製)に固定し、TBE緩衝液をゲル露出面に
空気が入らないようにバッファータンクに注いだ。サン
プルとしてDNA分子量マーカー、φXZ174/Ha
eIII digest (東洋紡社製) を5μlアプライし、80
Vの定電圧で160分間電気泳動した。泳動後、ゲルを
ガラスプレートから剥がし、ゲルをエチジウムブロマイ
ド溶液で染色し、FAS(Fluorescence Analyzer Syste
m) (東洋紡販売) でバンドを確認した。分子量マーカー
のそれぞれの分子サイズ(bps)およびゲル上での移
動度をプロットした結果を図1に示す。また、分子サイ
ズを対数(log bps)にした結果を図2に示す。
エイドー社製)に固定し、TBE緩衝液をゲル露出面に
空気が入らないようにバッファータンクに注いだ。サン
プルとしてDNA分子量マーカー、φXZ174/Ha
eIII digest (東洋紡社製) を5μlアプライし、80
Vの定電圧で160分間電気泳動した。泳動後、ゲルを
ガラスプレートから剥がし、ゲルをエチジウムブロマイ
ド溶液で染色し、FAS(Fluorescence Analyzer Syste
m) (東洋紡販売) でバンドを確認した。分子量マーカー
のそれぞれの分子サイズ(bps)およびゲル上での移
動度をプロットした結果を図1に示す。また、分子サイ
ズを対数(log bps)にした結果を図2に示す。
【0035】図1および図2から明らかなように、従来
のアクリルアミド−メチレンビスアクリルアミドと比べ
て、本発明のアクリルアミド−アクリロイル化α−シク
ロデキストリンは、低分子サイズ側のDNA断片のバン
ド幅が圧縮され、高分子側では、DNA電気泳動で特徴
的に見られるDNAの高次構造の影響によるバンド幅の
圧縮がない。
のアクリルアミド−メチレンビスアクリルアミドと比べ
て、本発明のアクリルアミド−アクリロイル化α−シク
ロデキストリンは、低分子サイズ側のDNA断片のバン
ド幅が圧縮され、高分子側では、DNA電気泳動で特徴
的に見られるDNAの高次構造の影響によるバンド幅の
圧縮がない。
【0036】実施例6(測定例) 泳動時間が分離性能に及ぼす影響 実施例4で得たDNAシーケンシング用6%電気泳動用
ゲルを実施例5(測定例)と同じ方法でDNA分子量マ
ーカー、φX174/HaeIII digest (東洋紡製) を
5μlをアプライし、電気泳動した。ただし、泳動時間
は110、130、150、170、190分間とし、
それぞれの分子量マーカーの対数(log bps)お
よびゲル上での移動度をプロットした結果を図3に示
す。
ゲルを実施例5(測定例)と同じ方法でDNA分子量マ
ーカー、φX174/HaeIII digest (東洋紡製) を
5μlをアプライし、電気泳動した。ただし、泳動時間
は110、130、150、170、190分間とし、
それぞれの分子量マーカーの対数(log bps)お
よびゲル上での移動度をプロットした結果を図3に示
す。
【0037】図3において、泳動時間、すなわちゲル上
での展開場所によらず、分離曲線は変わらず、ゲル性能
は一定している。
での展開場所によらず、分離曲線は変わらず、ゲル性能
は一定している。
【0038】比較例2(測定例) 比較例1で得た6%アクリルアミドゲルを実施例6(測
定例)と同じ方法でDNA分子量マーカー、φX174
/HaeIII digest (東洋紡製) を5μlをアプライ
し、電気泳動した。ただし、泳動時間は120、14
0、160、180、200分間とし、それぞれの分子
量マーカーの対数(log bps)およびゲル上での
移動度をプロットした結果を図4に示す。
定例)と同じ方法でDNA分子量マーカー、φX174
/HaeIII digest (東洋紡製) を5μlをアプライ
し、電気泳動した。ただし、泳動時間は120、14
0、160、180、200分間とし、それぞれの分子
量マーカーの対数(log bps)およびゲル上での
移動度をプロットした結果を図4に示す。
【0039】図4において、泳動時間、すなわちゲル上
での展開場所によらず、分離曲線は変わらず、低分子サ
イズ側ではバンド間の間隔が開き、高分子サイズ側では
DNA分子の高次構造の影響のため、バンドの間隔が狭
く読み取りにくい。
での展開場所によらず、分離曲線は変わらず、低分子サ
イズ側ではバンド間の間隔が開き、高分子サイズ側では
DNA分子の高次構造の影響のため、バンドの間隔が狭
く読み取りにくい。
【図1】 DNA分子量マーカーを電気泳動した場合の
分子量マーカーの分子サイズとゲル上での移動度の関係
を示す図である。
分子量マーカーの分子サイズとゲル上での移動度の関係
を示す図である。
【図2】 DNA分子量マーカーを電気泳動した場合の
分子量マーカーの分子サイズの対数とゲル上での移動度
の関係を示す図である。
分子量マーカーの分子サイズの対数とゲル上での移動度
の関係を示す図である。
【図3】 DNA分子量マーカーを電気泳動した場合の
分子量マーカーの分子サイズの対数とゲル上での移動度
の関係を示す図である。
分子量マーカーの分子サイズの対数とゲル上での移動度
の関係を示す図である。
【図4】 DNA分子量マーカーを電気泳動した場合の
分子量マーカーの分子サイズの対数とゲル上での移動度
の関係をを示す図である。
分子量マーカーの分子サイズの対数とゲル上での移動度
の関係をを示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 シクロデキストリンまたはシクロデキス
トリン誘導体が有する少なくとも2個の水酸基に、アク
リロイル基またはメタアクリロイル基を導入した化合物
からなることを特徴とする電気泳動用ゲル作製のための
架橋剤。 - 【請求項2】 1分子中に少なくとも2個のアクリロイ
ル基またはメタアクリロイル基を有するアクリロイル化
またはメタアクリロイル化シクロデキストリンまたは1
分子中に少なくとも2個のアクリロイル基またはメタア
クリロイル基を有するアクリロイル化またはメタアクリ
ロイル化マルトシルシクロデキストリンである電気泳動
用ゲル作製のための架橋剤。 - 【請求項3】 1分子中に少なくとも2個のアクリロイ
ル基を有するアクリロイル化α−シクロデキストリンで
ある請求項1記載の架橋剤。 - 【請求項4】 1分子中に少なくとも2個のアクリロイ
ル基を有するアクリロイル化マルトシルシクロデキスト
リンである請求項1記載の架橋剤。 - 【請求項5】 アクリルアミド、メタアクリルアミドま
たはこれらの誘導体および請求項1または2記載の架橋
剤を含むことを特徴とする電気泳動用ゲル作製のための
組成物。 - 【請求項6】 アクリルアミドまたはメタアクリルアミ
ドまたはこれらの誘導体1モルに対して、請求項1また
は2記載の架橋剤0.01〜50モルを含む請求項5記
載の組成物。 - 【請求項7】 アクリルアミド誘導体またはメタアクリ
ルアミド誘導体が、N−置換誘導体である請求項5記載
の組成物。 - 【請求項8】 請求項5記載の組成物を酸化触媒または
光触媒により共重合させたポリマーからなる電気泳動用
ゲル。 - 【請求項9】 酸化触媒が過硫酸アンモニウムおよび
N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンで
ある請求項8記載の電気泳動用ゲル。 - 【請求項10】 光触媒がリボフラビンである請求項8
記載の電気泳動用ゲル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258353A JPH1194796A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 電気泳動用ゲル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258353A JPH1194796A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 電気泳動用ゲル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1194796A true JPH1194796A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17319061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9258353A Pending JPH1194796A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 電気泳動用ゲル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1194796A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056792A1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-09-28 | The University Of Melbourne | Polymer gels, methods for their preparation and their use in electrophoretic applications |
| WO2003037510A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Japan Science And Technology Agency | Photocatalyst |
| AU760792B2 (en) * | 1999-03-23 | 2003-05-22 | University Of Melbourne, The | Polymer gels, methods for their preparation and their use in electrophoretic applications |
| WO2018159791A1 (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-07 | 国立大学法人大阪大学 | ホスト基含有重合性単量体、高分子材料及びその製造方法、並びに、包接化合物及びその製造方法 |
| CN116804073A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-09-26 | 河南正佳能源环保股份有限公司 | 一种适用于极高矿化度采油的聚丙烯酰胺及其制备方法 |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP9258353A patent/JPH1194796A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056792A1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-09-28 | The University Of Melbourne | Polymer gels, methods for their preparation and their use in electrophoretic applications |
| AU760792B2 (en) * | 1999-03-23 | 2003-05-22 | University Of Melbourne, The | Polymer gels, methods for their preparation and their use in electrophoretic applications |
| US6585873B1 (en) | 1999-03-23 | 2003-07-01 | University Of Melbourne | Polymer gels and methods for their preparation |
| WO2003037510A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Japan Science And Technology Agency | Photocatalyst |
| US7166554B2 (en) | 2001-10-29 | 2007-01-23 | Japan Science And Technology Agency | Photocatalyst |
| WO2018159791A1 (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-07 | 国立大学法人大阪大学 | ホスト基含有重合性単量体、高分子材料及びその製造方法、並びに、包接化合物及びその製造方法 |
| JPWO2018159791A1 (ja) * | 2017-03-02 | 2020-01-23 | 国立大学法人大阪大学 | ホスト基含有重合性単量体、高分子材料及びその製造方法、並びに、包接化合物及びその製造方法 |
| US12054571B2 (en) | 2017-03-02 | 2024-08-06 | Osaka University | Host-group-containing polymerizable monomer, polymer material, method for producing same, and clathrate compound and method for producing same |
| CN116804073A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-09-26 | 河南正佳能源环保股份有限公司 | 一种适用于极高矿化度采油的聚丙烯酰胺及其制备方法 |
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