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JP2003294514A - 反応装置 - Google Patents

反応装置

Info

Publication number
JP2003294514A
JP2003294514A JP2002101383A JP2002101383A JP2003294514A JP 2003294514 A JP2003294514 A JP 2003294514A JP 2002101383 A JP2002101383 A JP 2002101383A JP 2002101383 A JP2002101383 A JP 2002101383A JP 2003294514 A JP2003294514 A JP 2003294514A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
column
tag
protein
reaction
pipette
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002101383A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyuki Ogo
克幸 小郷
Kimiko Watabe
公子 渡部
Rei Soma
麗 相馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2002101383A priority Critical patent/JP2003294514A/ja
Publication of JP2003294514A publication Critical patent/JP2003294514A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タグが融合した蛋白質と該タグに対する親和
性物質が結合した担体とをカラムに注入する際に、カラ
ムの下部に蓄積した担体の表面に形成した膜に起因する
目詰まりを検知し、カラムからの液もれを回避すること
ができるような反応装置を提供すること。 【解決手段】 反応容器、並びにタグが融合した蛋白質
と該タグに対する親和性物質が結合した担体とをカラム
に注入するための分注手段を備えた反応装置において、
カラム中の液面の位置を検知するための手段を設けたこ
とを特徴とする上記の反応装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛋白質を精製する
ために使用する反応装置に関する。より詳細には、本発
明は、蛋白質と担体とをカラムに注入する際にカラム中
の液面の位置を検知するための手段を設けたことを特徴
とする反応装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の蛋白質が混在する溶液中から所望
の蛋白質のみを分離精製するためにタグとよばれるオリ
ゴペプチドが使用されている。例えば、或る組み換え蛋
白質を大腸菌に作らせる場合、その組み換え蛋白質をコ
ードする遺伝子にタグをコードする遺伝子を連結し、得
られた遺伝子を大腸菌に導入する。するとタグ付きの組
み換え蛋白質が大腸菌中で作られる。大腸菌では他の蛋
白質も作られるので、そのタグを利用して複数の蛋白質
から前記組み換え蛋白質を分離精製する。例えば、ヒス
チジンタグを使用する場合は、ニッケルアガロースカラ
ムに蛋白質が混在する溶液をかける。前記カラムにヒス
チジンタグが結合するので、組み換え蛋白質がヒスチジ
ンタグを介してカラムに付着する。そこで適宜の条件で
他の蛋白質をカラムから洗い流して組み換え蛋白質のみ
を分離する。フラッグペプチドをタグとして使用する場
合は、抗フラッグ抗体を結合させたカラムに蛋白質が混
在する溶液をかける。フラッグペプチドと抗フラッグ抗
体とが会合することを利用して、他はヒスチジンタグの
場合と同様に組み換え蛋白質のみを分離する。
【0003】組み換え蛋白質技術を使用して転写制御因
子に分類される蛋白質を細胞の核内で作製すると、該転
写制御因子に他の蛋白質が会合した蛋白質複合体が得ら
れる。このような蛋白質複合体を分離精製することを目
的として、ヒスチジンタグとフラッグタグとを組み合わ
せてなる複合タグが開発された(特開2002−652
65号公報)。この複合タグを使用することにより、従
来困難であった転写制御因子とそれに会合した蛋白質か
らなる蛋白質複合体の分離精製が可能となる。
【0004】この複合タグを用いて蛋白質複合体を精製
する場合、カラムなどの反応容器内において、当該複合
タグが融合した蛋白質複合体と、ニッケルが結合した担
体(ビーズなど)または抗フラッグ抗体が結合した担体
(ビーズなど)とを反応させて両者を結合させ、その
後、カラムに洗浄液を流し、未反応の物質を除去し、次
いで、カラムに溶出液を流し、担体に結合した蛋白質複
合体を分離・精製する。この一連の操作を自動化装置を
用いて行なう場合、カラム内にビーズなどの担体が蓄積
し、その表面に蛋白質の膜が形成し、目詰まりを生じる
場合がある。目詰まりの結果、上清が滞留し、カラムに
洗浄液や溶出液を流しても液がカラムから抜けなくなっ
てしまうという問題があった。このような状況下におい
て、洗浄液や溶出液を注入し、さらに次の反応を進めて
いくと、カラムに注入した液が溢れてしまうという問題
があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の問題点を解消することを解決すべき課題とした。
即ち、本発明は、タグが融合した蛋白質と該タグに対す
る親和性物質が結合した担体とをカラムに注入する際
に、カラムの下部に蓄積した担体の表面に形成した膜に
起因する目詰まりを検知し、カラムからの液もれを回避
することができるような反応装置を提供することを解決
すべき課題とした。
【0006】本発明者らは上記課題を解決するために鋭
意検討し、タグが融合した蛋白質と該タグに対する親和
性物質が結合した担体とをカラムで精製することができ
る反応装置において、カラム中の液面の位置を検知する
ための手段を設けることにより上記課題を解決できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明によれば、反応容器、並びに
タグが融合した蛋白質と該タグに対する親和性物質が結
合した担体とをカラムに注入するための分注手段を備え
た反応装置において、カラム中の液面の位置を検知する
ための手段を設けたことを特徴とする反応装置が提供さ
れる。
【0008】本発明の第一の実施態様では、カラム中の
液面の位置を検知するための手段は、圧力センサであ
る。この実施態様において好ましくは、ポンプおよび圧
力センサをピペットに連結し、該ポンプによりピペット
から空気を排出させながらピペットをカラム内に導入
し、ピペット内の圧力の変化を圧力センサで検知するこ
とにより、カラム中の液面の位置を検知する。
【0009】本発明の第二の実施態様では、カラム中の
液面の位置を検知するための手段は、光センサである。
この実施態様において好ましくは、発光部と受光部とか
ら構成される光センサを、発光部から出される光がカラ
ム内を透過して受光部で受光されるようにカラムに設置
し、透過光量を測定することにより、カラム中の液面の
位置を検知する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【0011】反応容器は、タグが融合した蛋白質と該タ
グに対する親和性物質が結合した担体とを混合して両者
を反応させることができるものであれば形状、大きさ、
材質などは特に限定されない。タグが融合した蛋白質と
該タグに対する親和性物質が結合した担体とを分注手段
により反応容器から分取してカラムに注入し、洗浄液お
よび溶出液を順番にカラムに流すことにより、担体に結
合した所望の蛋白質を効率よく分離・精製することがで
きる。
【0012】本発明の装置を用いて蛋白質を精製する際
に使用するタグは、ヒスチジンタグおよびフラッグタグ
を複合させた複合タグであることが好ましい。ヒスチジ
ンタグとしては、ヒスチジンを6個ないし10個連結さ
れたタグが好ましい。フラッグタグは特開2002−6
5265号公報の配列表の配列番号1に記載のアミノ酸
配列からなるオリゴペプチドが好ましい。当該アミノ酸
配列のC末端に任意のアミノ酸を付加してもよい。複合
タグでは、フラッグタグのC末端にヒスチジンタグを付
加し、精製すべき蛋白質(例えば、転写抑制因子)とヒ
スチジンタグとを結合させるのが好ましい。精製すべき
蛋白質とヒスチジンタグとの間、またはヒスチジンタグ
とフラッグタグとの間にはスペーサペプチドを入れても
よい。該スペーサペプチドはニッケルおよび抗フラッグ
抗体のいずれにも結合または会合しないものであり、か
つヒスチジンとニッケルとの結合およびフラッグペプチ
ドと抗フラッグ抗体との会合のいずれの障害にならない
立体構造のものであれば任意のものを使用できる。
【0013】複合タグは分離精製したい蛋白質に予め付
けておく。それには組み換え遺伝子技術を使用する。以
下にその概略を説明する。フラッグペプチドをコードす
るDNAと所望する数だけ連結されたヒスチジンをコー
ドするDNAとを連結したDNAをDNA合成機で作製
する。このDNAの塩基配列は、遺伝暗号の縮重により
数多くの種類がありうるが、フラッグペプチドのアミノ
酸配列の各アミノ酸をコードするコドンとヒスチジンを
コードするコドンとを機械的に組み合わせれば得られ
る。ヒスチジンをコードするDNAとフラッグペプチド
をコードするDNAとの間に適宜のスペーサペプチドを
コードするDNAを入れたDNAもDNA合成機で作製
できる。いくつかの部分に分けてDNAを合成した後、
それらを連結してもよい。
【0014】このDNAの3’末端に所望する蛋白質
(例えば、転写制御因子など)をコードするDNAを連
結し、得られたDNAを適宜の発現ベクターに挿入す
る。こうして得られた発現ベクターを酵母や動物細胞等
の適宜の宿主細胞に導入する。こうして得られた組み換
え細胞を適宜の培地で培養し、その中で組み換え蛋白質
を作製させる。
【0015】細胞中にある所望する蛋白質を分離精製す
る方法を以下に説明する。前記のようにして培養した組
み換え細胞を溶解して細胞溶解液を得る。酵母の場合は
セルミルを使用して細胞膜を破砕する等の方法が用いら
れる。細胞溶解液を超遠心分離して20%ショ糖緩衝液
等で核液を得る。こうして得られた核液にカリウム溶液
を加え核抽出液を得る。カリウム溶液には塩化カリウム
溶液、酢酸カリウム溶液等がある。動物細胞等の核には
塩化カリウム溶液が好ましく、酵母の核には酢酸カリウ
ム溶液が好ましい。濃度は4M程度が好ましい。核抽出
液を濾過して透析する。得られた透析液をニッケルアガ
ロースビーズと混合して透析液中の蛋白質をヒスチジン
タグを介して前記ニッケルアガロースビーズに結合させ
る。このビーズをカラムに詰める。ニッケルアガロース
ビーズはキアゲン社等から発売されている。ニッケルア
ガロースビーズを詰めたカラムをニッケルアガロースカ
ラムといい、抗フラッグ抗体が結合された担体(抗フラ
ッグ抗体担体)を詰めたカラムを抗フラッグ抗体カラム
という。フラッグタグを付加した蛋白質を分離精製する
ための抗フラッグ抗体カラムには、市販されているM2
アガロースビーズを詰めたカラム(シグマ社製)を使用
してもよい。
【0016】本発明の反応装置は、上記したタグが融合
した蛋白質と該タグに対する親和性物質が結合した担体
とを上記カラムに注入するための分注手段を備えてい
る。該分注手段は、蛋白質を含む溶液槽、及び担体を含
む溶液槽から、それぞれ所定の量の蛋白質及び担体を採
取し、次いで、採取した蛋白質及び担体を反応容器内に
注入できる手段であればよい。本発明の好ましい態様で
ある反応を自動化して行なう装置においては、反応液量
を記録し、反応液量から各溶液の必要量を計算し、採取
及び注入する液量を制御することができる制御手段を、
注入手段に連結して設けることにより反応を自動化して
行なうことができる。注入手段の形状は、カラムに溶液
を注入しやすいように、当該反応容器の形状や大きさに
適合したものが好ましい。
【0017】本発明の反応装置は、カラム中の液面の位
置を検知するための手段を設けたことを特徴とする。本
発明の反応装置においては、ビーズなどの担体と蛋白質
をカラムに注入し、混合および反応を行なった後に、洗
浄および溶出を行ない所望の蛋白質を分離・精製する。
この操作を自動化して行なう場合、反応を繰り返してい
くに従い、カラム内にビーズなどの担体が蓄積し、その
ビーズの表面に蛋白質の膜が形成し、目詰まりを生じ、
その結果、液がカラムの下から抜けなくなり、上清が溜
まってしまう。このような状態でさらに液の注入を続行
すると、液がカラムから溢れ出してしまう。
【0018】本発明の反応装置のうちカラムと分注手段
の構成例を図1に示す。図1において、カラム1の下部
にはビーズ3が蓄積している。ビーズ3の表面には蛋白
質膜4が形成しており、その上部には蛋白質を含む上清
5が存在する。カラム1の上部からは分注手段2が接近
してきて、各種の溶液6(蛋白質溶液、洗浄液、溶出液
など)をカラム中に注入する。また、分注手段2は、制
御手段7に連結されていてもよい。
【0019】本発明では、上記したような目詰まりの弊
害を防止するために、カラム中の液面の位置を検知する
ための手段を設けている。即ち、カラム中の液面の位置
を検知するための手段により液が一定量に達しているこ
とが検知された場合には、液の注入操作を停止し、液漏
れを防止することができる。
【0020】本発明の第一の態様によれば、カラム中の
液面の位置を検知するための手段は圧力センサである。
具体的には、ポンプおよび圧力センサをピペットに連結
し、該ポンプによりピペットから空気を排出させながら
ピペットを反応容器内に導入し、ピペット内の圧力の変
化を圧力センサで検知することにより、反応容器中の液
面の位置を検知する。圧力センサはポンプを含む装置の
内部に設置することができる。圧力センサの一例として
は、圧力を受けて曲がることにより抵抗が変化し、これ
により圧力の変化を測定できるような圧力センサを使用
することができる、
【0021】図2に圧力センサの構成例を示す。ポンプ
9からピペット8に送られてきた空気11をピペット8
は反応容器1内の上清5の表面に吐き出しながら反応容
器1の内部に降りていく。ピペット8の先端が上清5に
触れるに伴い、空気の吐き出し抵抗が大きくなり、その
結果、ピペット8内部の圧力が大きくなる。この変化を
圧力センサ10によって検出又は測定することにより、
ピペット8が上清5の液面に到達してきたことを検知す
ることができる。
【0022】液面の高さは規定値以下であれば、反応、
洗浄及び溶出の操作を続行し、液面の高さが規定値以上
であれば、目詰まり発生と判断し、反応、洗浄及び溶出
の操作を停止する。この場合、ピペットを反応液内に入
れて、ピペット内部への反応液の吸引及びピペット外部
への反応液の排出を繰り返すことにより、反応液を混合
することができる。この吸引及び排出は、ピペットに連
結しているポンプ9により行なうことができる。さら
に、反応液をピペット内部に吸引した後、ピペットを反
応液から外に出し、その後、カラム内に反応液を一度に
又は少量ずつ排出し、カラムの下部から液を抜けさせる
ことができる。
【0023】本発明の第二の態様によれば、カラム中の
液面の位置を検知するための手段は光センサである。具
体的には、発光部と受光部とから構成される光センサ
を、発光部から出される光がカラム内を透過して受光部
で受光されるようにカラムに設置し、透過光量を測定す
ることにより、カラム中の液面の位置を検知する。
【0024】図3に光センサの構成例を示す。発光部1
2と受光部13とから構成される光センサを、発光部1
2から出される光14がカラム1内を透過して受光部1
3で受光されるようにカラムの周囲に設定されている。
上清5の液面の高さにより、受光部13で検出される光
14(透過光)の量が変化するため、この透過光量を測
定することによりカラム中の液面の位置を検知すること
ができる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、タグが融合した蛋白質
と該タグに対する親和性物質が結合した担体とをカラム
に注入する際に、カラムの下部に蓄積した担体の表面に
形成した膜に起因する目詰まりを検知し、カラムからの
液もれを回避することができるような反応装置を提供す
ることが可能になった。本発明の反応装置を用いること
により、蛋白質の分離精製を自動化した装置で行なうこ
とが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の反応装置のうちカラムと分注
手段の構成例を示す。
【図2】図2は、圧力センサの構成例を示す。
【図3】図3は、光センサの構成例を示す。
【符号の説明】
1 カラム 2 分注手段 3 ビーズ 4 蛋白質膜 5 上清 6 溶液 7 制御手段 8 ピペット 9 ポンプ 10 圧力センサ 11 空気 12 発光部 13 受光部 14 光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01F 23/28 G01F 23/28 H (72)発明者 相馬 麗 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2F014 AA07 BA01 FA03 4B029 AA08 AA09 AA23 BB15 CC04 GA02 HA07 4D017 AA09 BA07 CA12 DA03 EA01 EB01 4H045 BA41 CA11 FA74 GA20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応容器、並びにタグが融合した蛋白質
    と該タグに対する親和性物質が結合した担体とをカラム
    に注入するための分注手段を備えた反応装置において、
    カラム中の液面の位置を検知するための手段を設けたこ
    とを特徴とする上記の反応装置。
  2. 【請求項2】 カラム中の液面の位置を検知するための
    手段が、圧力センサである、請求項1に記載の反応装
    置。
  3. 【請求項3】 ポンプおよび圧力センサをピペットに連
    結し、該ポンプによりピペットから空気を排出させなが
    らピペットをカラム内に導入し、ピペット内の圧力の変
    化を圧力センサで検知することにより、カラム中の液面
    の位置を検知することを特徴とする、請求項2に記載の
    反応装置。
  4. 【請求項4】 カラム中の液面の位置を検知するための
    手段が、光センサである、請求項1に記載の反応装置。
  5. 【請求項5】 発光部と受光部とから構成される光セン
    サを、発光部から出される光がカラム内を透過して受光
    部で受光されるようにカラムに設置し、透過光量を測定
    することにより、カラム中の液面の位置を検知すること
    を特徴とする、請求項4に記載の反応装置。
JP2002101383A 2002-04-03 2002-04-03 反応装置 Pending JP2003294514A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009293967A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Kyocera Mita Corp 液面検出装置とこれを備えた現像液循環装置及び画像形成装置
EP2645071A2 (en) 2012-03-29 2013-10-02 Nihon Kohden Corporation Method and apparatus for measuring liquid level of cell culture solution

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009293967A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Kyocera Mita Corp 液面検出装置とこれを備えた現像液循環装置及び画像形成装置
EP2645071A2 (en) 2012-03-29 2013-10-02 Nihon Kohden Corporation Method and apparatus for measuring liquid level of cell culture solution
US9470572B2 (en) 2012-03-29 2016-10-18 Nihon Kohden Corporation Method and apparatus for measuring liquid level of cell culture solution

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