JPS6236186A - ポリヨ−ドチロニンアツセイに有用なグルコ−ス−6−リン酸デヒドロゲナ−ゼコンジユゲ−ト - Google Patents

ポリヨ−ドチロニンアツセイに有用なグルコ−ス−6−リン酸デヒドロゲナ−ゼコンジユゲ−ト

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JPS6236186A
JPS6236186A JP61127110A JP12711086A JPS6236186A JP S6236186 A JPS6236186 A JP S6236186A JP 61127110 A JP61127110 A JP 61127110A JP 12711086 A JP12711086 A JP 12711086A JP S6236186 A JPS6236186 A JP S6236186A
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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】 [発明の背景] (発明の分野) チロキシンは、甲状腺により分泌される、補乳類の生理
機能上重要なホルモンである。チロキシンの測定は病気
の決定における重要な診断手段である。放射線免疫検定
法、拮抗蛋白質結合法、クロマトグラフィー等を含む様
々な技術がチロキシンの測定に用いられてきた。これら
の技術は実行困難な点および放射線免疫検定法の場合に
不安定な試薬を用いる点で多くの不都合さを欠点として
伴う。
(先行技術の記載) 米国特許第3817837号は酵素イムノアッセイにつ
いて記載している。米国特許第4040907号はヨー
ドチロニン酵素コンジュゲートについて記載している。
米国特許第4171244号は酵素結合ポリヨードチロ
ニンについて開示している。ポリヨー下チロニンイムノ
アッセイは米国特許第4043872号に記載されてい
る。米国特許第4121975号はポリヨードチロニン
アッセイに用いる試料の前処理について記述している。
グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼを用いる酵素
イムノアッセイは米国特許第3875011号に記載さ
れている。液体試料中の遊離チロキシンまたは3,5.
3’ −)リョードチロニンの測定方法は米国特許第4
410633号に記載されている。ヨードチロニン免疫
源および抗体は米国特許第4399121号に記載され
ている。
チロキシン放射線免疫検定法は米国特許第401888
3号に記述されている。血清中のチロキシンおよびトリ
ョードチロニンを測定する放射線免疫検定法は米国特許
第3911096号に開示されている。トリョードチロ
ニンおよびチロキシンの放射線免疫検定法は米国特許第
3928553号に記載されている。
[発明の要約] この発明はグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(
G6PDH)にコンジュゲートしたポリヨードチロニン
類似体(P I A)をイムノアッセイに用いることを
目的として提供する。G6PDHコンジュゲート(複合
体)は抗体結合部位で試料中のポリヨードチロニンと拮
抗し得る。P I A−G 6PDHコンジユゲートと
の抗体の結合は実質的に酵素コンジュゲートの酵素活性
を低減させる。既知標準値に関連づけて試料含有アッセ
イ溶液の酵素活性を決定することにより、試料中のポリ
ヨードチロニンの量を測定することができる。
ボリョードチロニン類似体は鎖長l原子の結合基(li
nking group)によりG6PDHにコンジュ
ゲートする(conjugate、結合)する。
[実施態様の記載] この発明の組成物は06PDHにコンツユゲートしたポ
リョードチロコン類似体であり、ポリョードチロコンに
対して特異的な抗体と結合すると酵素コンジュゲートの
酵素活性は実質的に低下する。鎖長l原子の結合基によ
りポリョードチロコン類似体がG 6 P D Hとコ
ンジュゲートされる。
この結合(linkage)には窒素および硫黄類似体
を含む非オキソカルボニル基またはスルホニル基を伴う
ことが多い。非オキソカルボニル基またはスルホニル基
が結合基である場合、これはG6PDHのアミノ基に結
合する。(非オキソカルボニルは少なくとも1個のへテ
ロ原子で置換されたカルボニル基を意味する。これを具
体的に示すと、非オキソカルボニルはカルボン酸のカル
ボニル基−C−OHを含み、窒素類似体はアミド酸のイ
ミH ノカルボニル基−C−OHを含み、硫黄類似体はチオ酸
のチオカルボニル基−C−OHを含む。スルホニル基は
スルホン酸由来の基 である。
上記非オキソカルボニル基またはスルホニル基はいずれ
もアミンに結合してヒドロキシの置換によりアミドを形
成し得る。) 酵素にコンジュゲートしたPIAの数は少なくともl、
通常少なくとも2、一般的には12以下、通常10以下
および好ましくは平均して約3〜8の範囲内である。P
TAはアラニン基を欠く点でチロキシンとは異なり、1
〜4個のヨウ素が臭素およびt−ブチルのようなアイソ
スター性基と置換され、またヨウ素の1個が水素と置換
され得る。
イムノアッセイにおいて酵素コンジュゲートを受容体、
好ましくは抗体およびチロコン誘導体を含む疑のある未
知の試料と組み合わせて用いることが可能なため、アッ
セイ試料の酵素活性を既知標準値と比較することにより
未知の試料中のチロコン誘導体の量を測定することがで
きる。
大抵の場合、PrA−G6PDHコンジュゲートは下式 [式中、 Zは、活性部位以外で結合したG6PDHであり、(「
活性部位」の語は酵素作用に必要なアミノ酸単位または
基を意味する)、 m は、lないし16の数、通常2〜12の範囲および
好ましくは3〜8の範囲の数であり、α1−4は通常ヨ
ウ素、臭素またはt−ブチル、好ましくはヨウ素である
が、ただし1@芒抄が水素であり得、 Wは、炭素または硫黄であり、 Xは、Wが硫黄のときには酸素、またはWが炭素のとき
にはXはYと一緒になって酸素、窒素、硫黄または炭素
(ただし、炭素は2個の置換基を有し得、各々の置換基
はカルボキシ、低級アルキル、またはヒドロキシ、アミ
ノ、アルコキシ、カルボキシ、チオ等で置換された低級
アルキル等のように炭素、≠た酸素、窒素および硫黄か
らなる群から選ばれた原子1〜5個を有する)と二重結
合を形成し得、またはその他の場合水素であり、Yは、
Wが硫黄のときには酸素であるか、またはYは、低級ア
ルキルまたはカルボキシ、またはヒドロキシ、カルボキ
シ、アミノ、アルコキシ。
チオ等で置換された低級アルキル等のように炭素、==
酸素、窒素および硫黄からなる群から選ばれた1〜5個
の原子を有する置換基である]を育する。このような化
合物の例を挙げると、アミド結合によりG6PDHにコ
ンジュゲートされた4−(4−ヒドロキシ−3,5−シ
ョートフェノキノ)−3,5−ショート安息香酸または
4−(4−ヒトロキン〜3−ヨードフェノキシl−3,
5−ショート安は香酸がある。・ 大抵の場合、この発明のG 6 P D Hコンジュゲ
ートは下式 3式中、 mおよびZは前記の意味、 α4は水素またはヨウ素、および Aは酸素またはイミンである ] を有する。
大抵の場合、G6PDHとの結合基はアミド(その窒素
類似体すなわちアミジンを含む)またはスルホンアミド
、通常アミドであり、リジンから得られるアミノ基また
は末端アミノ基由来のものである。
この発明のPIA−G6PDHコンジュゲートは、酵素
イムノアッセイで用いられる場合これと非常に近い関係
の(鎖長の)長い結合基を有するポリヨードチロニン0
6PDHコンツユゲートに勝る利点を有することがわか
った。例えば、この発明のコンジュゲートは本来の酵素
活性の実質的な部分、約50〜60%を保有する。保有
された酵素活性はポリヨードチロニンに対する抗体のコ
ンジュゲートとの結合特約40〜60%阻害され得る。
大抵の場合この発明のコンジュゲートを用いるアッセイ
で検出され得るポリヨードチロニンアナライト(ana
lytes分析質)は下式(式中、α2およびα4は共
にヨウ素であるかまたは一方がヨウ素で他方が水素であ
り得る)を有する。
このようなアナライトの例としては〇−(4〜ヒドロキ
シ−3,5−ショートフェニル)−3,5〜シヨートチ
ロシンおよび0−(4−ヒドロキシ−3−ヨードフェニ
ル)−3,5−ショートチロシンがある。
PTA−G6PDHコンジュゲートは、広範な種類のイ
ムノアッセイ、すなわち分離段階を用いる(ヘテロジニ
アスアッセイ)かまたは分離段階を用いない(ポモジニ
アスアッセイ)に使用され得ろ。
これらのタイプのアッセイは文献に広範に記載されてい
る。例えばマジオ著「エンザイムーイムノアッセイJ(
Enzyme −1mmunoassay)、シー6ア
ール・シー・プレス、インコーホレイテッド、ポカ・レ
イトン、フロリダ、1980年、米国特許第38178
37および3935074号(これらの内容を引用して
説明の一部とする)参照(ここで列挙したもので完全に
網羅した訳ではない)。
アッセイは少なくとも2種の異なる方法で行なわれ得る
。具体的な説明をするためにチロキシンを例にあげる。
ヘテロジニアス法の場合、PIA−G6PDHコンジュ
ゲート、試料および抗チロキシン抗体を適当な緩衝媒質
中で合わせ、混合物を充分な時間インキュベートし、好
便な手段で抗体に結合した酵素コンジュゲートを結合し
ていない酵素コンジュゲートと分離する。例えば、抗チ
ロキシンに対する抗体を用いると、アッセイ媒質から酵
素コンジュゲートと・抗チロキシン複合体の完全な分離
が容易となる。次いでアッセイ媒質中の残存するPIA
−G6PDHコンジュゲートの酵素活性を測定すること
ができる。。
ホモジニアス法の場合、PIA−06PD)(コンツユ
ゲート、抗チロキシン抗体および試料を合わせたものを
充分な時間インキュベートする。溶液の酵素活性を分離
せずに測定する。
試料中のチロキシンの量は、アッセイの結果と既知の標
準値を比較することにより測定する。例えば、既知量の
チロキシンを有する試料を製造し、アッセイを行い、酵
素活性を測定する。次いて酵素活性をチロキシン濃度に
対するグラフに表わし、このグラフを用いて未知のチロ
キシンの量を測定する。
アッセイの条件は用いられた特定の方法により異なる。
ホモジニアス技術を用いろ場合、受容体による結合時の
酵素コンジュゲートの活性における変化を最適化するよ
うに条件を選択する。通常、PH値は約5.5〜10の
範囲、普通的7〜9゜5の範囲であり、この範囲で受容
体およびチロキシン間の強い結合が起こる。温度は緩和
な温度、通常的0°〜45°の範囲であり、さらに一般
的には約20°〜40°の範囲である。
使用する緩衝液は普通アッセイ媒質に、約0゜001〜
.05Mの濃度、通常的0.01〜02Mの濃度をもた
らす濃度である。酵素を安定化するために蛋白質を含有
させることが多い。蛋白質はアルブミン、例えばウサギ
血清アルブミン、および/またはゼラチンであり得、一
般に最終的なアッセイ混合物巾約0.005〜0.5重
量パーセント、さらに一般的には約0.O1〜0.2重
量パーセントで存在する。望ましいと判明した他の添加
物、例えばグリセロール、チメロサール(T hime
rosal) 、アジ化ナトリウム等ら存在し得る。
P I A−G 6 PDHコンジュゲートの濃度は、
興味の対象であるポリヨードチロニンの濃度により大き
く異なる。普通、PIA−G6PDHコンジュゲート濃
度は約1O−5〜10−”M、さらに一般的には約l0
−7〜IO−IIMである。コンジュゲートしたポリヨ
ードチロニンの濃度に対する結合部位の比率は一般に少
なくとも約0.5ないし1000未満、通常的1−10
0である。
試薬を加える順序は厳密なものではない。しかしながら
、試料を加える前にPI A−06PD)(コンジュゲ
ートおよび受容体を合わせない方が好ましい。加える順
序は好ましくは試料および抗体、次に酵素コンツユゲー
トである。都合により特定の酵素基質を加えることもで
きる。各々の段階後、アッセイ混合物をインキュベート
し得る。通常、インキュベーション期間は約lO秒〜1
時間である。
酵素活性測定は、約5秒〜60分間、一般的には約0.
25〜30分間行なわれ得る。2分未満、好ましくは1
分未満の急速な測定がこの発明の有用な具体例である。
大部分の場合、分光測光技術が用いられる。しかしなが
ら、他の技術としては蛍光測定法、滴定法等も挙げられ
る。
PIA−G6PDHコンジュゲートは文献に記載された
ものと同様の技術により製造され得ろ。
例えば、酵素と低分子量化合物のコンジュゲーションは
米国特許第4040907号に記載されており、この内
容を引用して説明の一部とする。例えば、PIAの非オ
キソカルボニル基、例えばカルボキシ基を、N−ヒドロ
キシスクシンイミドによるエステル形成によりG6FD
Hのアミン基との反応に対し活性化することができる。
PIAは公知化合物である。
以下、実施例をあげて説明するが、これらに限定する訳
ではない。
[実施例] (特記しない限り、温度はすべて摂氏である。特記しな
い限り、パーセントとあろはすべて重量パーセントであ
る。) 実施例1 G6PDHと4−(4−ヒドロキシ−3,5−ショート
フェノキシ)−3,5−ショート安息香酸(HDDA)
のコンジュゲーション。
HDDAのN−ヒドロキシスクシンイミド(NH9)エ
ステルを常法により製造した(米国特許第404090
7号参照)。ジシクロへキシルカルボジイミド(32!
9)(D CC)、HDDA(100m9)およびNH
S(17,4m9)を溶媒として1m12のテトラヒド
ロフラン(THF)中で合わせた。
ノンクロヘキンル尿素(D CU)の白色不溶性沈澱の
形成で示されるように室温で容易にエステルが生成した
。反応を室温で一夜そのまま持続させた。
DCU沈澱を濾過により除去すると、澄明なエステル濾
液は微黄色をしていた。T I−I Fを回転濃縮によ
り除去した。乾燥エステルを乾燥DMFに溶かし、再濾
過して次のG 6 P D Hとのコンジュゲーシヨン
に備えた。
天然G6PD)lを4℃で一夜pH8,5の0゜05M
燐酸緩衝液を3回かえて透析した(保存剤なし)。用い
た酵素の濃度は4〜θπ9/m12であった。次いでD
MFを酵素溶液に20%(v/v)の割合となるまでゆ
っくりと加えた。コンジュゲーシヨン中pHを9に維持
した。
HD D AのN HSエステルを少量のアリコートで
スポイトにより、ゆっくりと加えた。少量のアリコート
の酵素を各々ハプテン添加後採取して非活性度%および
阻害%を求めた。非活性度は60%より大きくあるべき
てない。
1%トウィーン(Tween) −20を含む塩基性緩
衝液(55mM)リス、MaN3およびチメロサールを
含む)で平衡状態にしたセファデックス(Sephad
ex )G−100カラム上HDDA−G6PDHコン
ジュゲートをクロマトグラフィーにかけた。活性を有す
るフラクションをプールし、0゜45μミリボア(MN
Iipore)フィルターを用いて沈澱をすべて濾去し
た。)IDDA−G6PDHコンジュゲートはコンジュ
ゲートしていない酵素の場合の50%の酵素活性を示し
た。平均して66PDHの各分子は6〜10のHDDA
単位を含んでいた。
T4−BAS免疫源を用いてヒツジにおいて抗T4抗体
を製造した。
実施例2 アッセイ アッセイプロトコル 使用した試薬の処方を次に列挙する。
前処理した試料・・・米国特許第4121975号記載
の手順にしたがい、 0.25M  NaOH 025% α−シクロデキストリン 0025%サリチル酸 により前処理した血清試料 アッセイ緩衝液 200mM     トリス塩基 0.01%  N a N 3 o、ooi% チメロサール pH8,5 抗体試薬(試薬A) 200 ttg/mQプールしたヒツジ抗T、(NH。
)、SO,精製血清 300mM   グルコース−6−リン酸・11ナトリ
ウム 300mM   NAD” 1.0%  BSA 200mM   トリス塩基 005%  N a N +1 0.005% チメロサール pH5,5 酵素試薬(試薬B) 2〜8μ/mQ HDDA−G6PDI(lンジュゲー
ト 1%     BSA 0.9%   NaCQ 55IIIMトリス塩基 0.05%  N a N z 0.005% チメロサール pH8,0 既知量のチロキシンを20.40.80.120および
20 Or+g/lnQの濃度でチロキシン不含有ひと
血清に溶かすことにより測定液を製造した。
アッセイの段階的試験プロトコルは下記のとおりであっ
た。
1、ビーカーNo、1中1.40μi2測定液 +10
0μσ前処理した試料。
2、ビーカーNo、1中、50μ12試薬A +300
μQアツセイ緩衝液。
3、ビーカーNo、1中、50μρ試薬B+300μa
アヅセイ緩衝液 4、フローセルに吸引、ステイサー(S tasar)
■分光光度計で測定 37℃ 40nm 10秒遅延 30秒読み取り時間 結果は次のようになった。
平均=6.75μg/dc 標準偏差−0,27μg/dσ CV%=4.07% N = 16 実施例3 G6PDHと4(4−ヒドロキシ−3−ヨードフェノキ
ン)−3、5−ショート安息香酸(HI DA)のコン
ジュゲーンヨン。
HDDAのNHSエステルの製造に関し実施例1で既述
したものと同様の手順にしたがいHIDAのN HSエ
ステルの製造を行なった。生成したエステル誘導体を2
0%ヘキサン−〇 82 C(b溶離セルロースカラム
に通過させることにより精製した。
コンノユゲーション中25%カルピトール(Carbi
tol)を使用したこと以外は前記と同様の手順により
°G6PDH酵素とのコンジュゲーシヨンを行なった。
HIDA−G6PDHコンジュゲートの精製は、0.0
55Mトリス緩衝液溶離セファデックスG−50カラム
に通して行なった。活性を有するフラクションをプール
した。HI DA−G6PDHコンジュゲートはコンジ
ュゲートしていない酵素の場合の約40%の酵素活性を
示した。
T、−BSA免疫源を用いて抗T、3抗体をヒツジにお
いて製造した。
実施例4 アッセイ アッセイプロトコル 用いた試薬の処方を以下に列挙する。
アッセイ緩衝液 0.055M)リス塩基 0、05%   N a N 3 pH8,0 試薬A ヒツジ抗T3 (NHj2SO4精製血清〜200μg
/mQ。
0.055M  トリス 0.05%  N a N 3 0.132M  G6P 0.08M   NAD“ p)15 試薬B HIDA  06PDHコンジユゲ一ト〜2〜8μg/
m(! 0.055M  トリス塩基 0.05%  N a N 3 0.032M  G6P 0.2%   ゼラチン、タイプA pH6,2 Tj測定液 0.25.50.75、+00.200 ng/mf2
T3.0.05N  NaOH中または400 ng/
mff T、 、血清中。
アッセイの試験プロトコルは次のとおりであった。
1、キュベツトNo、l中に10μQのT3測定液およ
び100μQのアッセイ緩衝液をピペットで採取。
2.25℃で5分インキュベーション。
3、キュベツトNo、1中に50μQの酵素作業試薬(
25μQ試薬B+25μQアツセイ緩衝液)をピペット
で採取。
4.37℃で9秒インキュベーション。
5、キュベツトNo、l中に25μρの試薬Aおよび2
50μQのアッセイ緩衝液をピペットで採取。
6.340/380nmフィルターを用いて5分の反応
時間にABA−100分光側光分析器(アボット社製 
)をセット。
このアッセイは検定範囲を通じて(0〜200ng/m
12  T3)O、l 66光学密度のアッセイ応答を
もたらす。
前記実施例の結果が示すところによると、この発明のP
IA−G6PDHコンジュゲートを用いる方法によって
非常に低濃度および非常に少量のポリヨードチロニン、
例えばチロキシンを検出できることがわかる。この方法
は手をわずられす工程がほとんどない全く簡単なもので
ある。試薬を緩衝媒質中で合わせ、場合により混合物を
インキュベートし、次いで酵素基質を加えることにより
、短時間分光光度計の読み取りをすればポリヨードチロ
ニンアナライトを測定することができろ。このノステム
はオートメーションが可能であるから試料および試薬を
自動的に混合し、読み取りをすることができろ。PIA
−06PDHコンジユゲートは、これと非常に近い関係
があり鎖長が1原子よりも長い、酵素およびポリョード
チロエン間の結合基を有する化合物よりも優れた利点を
示す。
前記アッセイでこのような鎖長の長い結合基を有する化
合物を用いても意義のある結果は得られなかっfこ。
前記発明について明確に理解できるように例示および実
施例を用いである程度詳しく記載したが、ある程度の変
化および修正を特許請求の範囲内で行ない得ることは明
らかである。
特許出願人 シンテックス(ニー・ニス・エイ)インコ
ーホレイテッド

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鎖長が1原子の結合基によりグルコース−6−リ
    ン酸デヒドロゲナーゼにコンジュゲートしたポリヨード
    チロニン類似体である化合物。
  2. (2)結合基が非オキソカルボニル基である、特許請求
    の範囲第1項記載の化合物。
  3. (3)式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) [式中、 Zは、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼであり
    、 α^1〜α^4は、ヨウ素、臭素、t−ブチルおよび水
    素からなる群から選ばれ(ただし、水素でありうるαは
    1個だけである)、 Wは、炭素または硫黄であり、そして Xは、Wが硫黄のときには酸素であり、Wが炭素のとき
    にはYと一緒になって炭素、酸素、窒素または硫黄との
    二重結合を形成するか、または水素であり、 Yは、Wが硫黄のときには酸素であり、またはYは炭素
    、酸素、窒素および硫黄からなる 群から選ばれた原子1〜5個を有する置換基であり、そ
    して mは、1〜16の数である] で示される化合物。
  4. (4)Wが炭素である、特許請求の範囲第3項記載の化
    合物。
  5. (5)XがYと一緒になってオキソを形成する、特許請
    求の範囲第3項記載の化合物。
  6. (6)α^1〜α^4がヨウ素および水素からなる群か
    ら選ばれたものである、特許請求の範囲第3項記載の化
    合物。
  7. (7)α^1〜α^4がヨウ素である、特許請求の範囲
    第3項記載の化合物。
  8. (8)式 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) [式中、 α^4はヨウ素または水素、 Zはグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、mは2
    〜12の数、および A酸素またはイミン(NH)である] される化合物。
  9. (9)α^4がヨウ素およびAが酸素である、特許請求
    の範囲第8項記載の化合物。
  10. (10)ポリヨードチロニンを含む疑のある試料中にお
    けるポリヨードチロニンの存在または量の検出方法であ
    って、 水性媒質中で試料、特許請求の範囲第1〜9項のいずれ
    か1項記載の化合物、ポリヨードチロニンに対して特異
    的な抗体および上記検出を行なう上で必要な他の試薬が
    あればこれを合わせ、上記媒質の酸素活性を測定するこ
    とからなる方法。
  11. (11)ポリヨードチロニン類似体およびグルコース−
    6−リン酸デヒドロゲナーゼをコンジュゲートすること
    からなる、特許請求の範囲第1項記載の化合物の製造方
    法。
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