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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-07
(45)【発行日】2022-03-15
(54)【発明の名称】RNアーゼ阻害剤組成物
(51)【国際特許分類】
   C12N 9/22 20060101AFI20220308BHJP
   C12N 9/99 20060101ALI20220308BHJP
   C12Q 1/6844 20180101ALI20220308BHJP
   C12N 15/09 20060101ALI20220308BHJP
   C07K 14/00 20060101ALN20220308BHJP
【FI】
C12N9/22 ZNA
C12N9/99
C12Q1/6844
C12N15/09
C07K14/00
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2021050519
(22)【出願日】2021-03-24
(62)【分割の表示】P 2017037201の分割
【原出願日】2017-02-28
(65)【公開番号】P2021100965
(43)【公開日】2021-07-08
【審査請求日】2021-03-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000003160
【氏名又は名称】東洋紡株式会社
(72)【発明者】
【氏名】山越 奈々
(72)【発明者】
【氏名】小林 哲大
【審査官】小田 浩代
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2009/060857(WO,A1)
【文献】特表2011-520467(JP,A)
【文献】特表2003-503073(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N 15/00-15/90
C12Q 1/00- 3/00
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
PubMed
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンパク質からなるRNase阻害剤を5~200U/μl濃度で含む水溶液中において、イオン性界面活性剤を0.001~0.01%濃度で含有せしめることを特徴とするRNase阻害剤組成物。
【請求項2】
タンパク質からなるRNase阻害剤を5~200U/μl濃度で含む水溶液中において、0.001~0.01%のSDS、0.001~1%のCHAPS、0.001~1%のコール酸ナトリウムおよび0.001~1%のデオキシコール酸ナトリウムからなる群よりから選ばれる少なくとも1種類のイオン性界面活性剤を含有せしめることを特徴とするRNase阻害剤組成物。
【請求項3】
水溶液中における前記イオン性界面活性剤の濃度が0.001~0.01%である請求項2に記載のRNase阻害剤組成物。
【請求項4】
水溶液中のRNase阻害剤の凝集発生が抑制されていることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のRNase阻害剤組成物。
【請求項5】
請求項1~4のいずれかに記載のRNase阻害剤組成物を含んでなることを特徴とするRT-PCR反応用キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、RNアーゼ(以下「RNase」という。)阻害剤の凝集を抑制するための組成物に関する。特に、界面活性剤を用いることを特徴とするRNase阻害剤の凝集を抑制することができる組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
RNase阻害剤はRNA分解酵素であるRNaseの阻害剤として、遺伝子検査試薬や研究用試薬(例えば、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応、RT-PCRなど)等に含まれる成分として重要であり、広く使用されている(特許文献2)。しかしながら、RNase阻害剤は酸化されやすく、ジスルフィド結合を形成しやすい特徴を持つタンパク質である。そのため、RNase阻害剤を含む溶液は、酸化によりジスルフィド結合が形成されやすく、分子内部ジスルフィド結合または外部ジスルフィド結合により凝集が発生し、アクティブサイトがブロックされ活性が低下する可能性がある。あるいは水溶液中の疎水性相互作用や表面張力により凝集が形成される可能性がある。さらには、濃縮や混合等による物理的動作や凍結融解等による濃度勾配の発生により凝集が発生する可能性がある。また、凝集の発生は、RNase阻害剤を含む水溶液中のRNase阻害剤の濃度が高濃度であるほど発生しやすい。試薬の調製や使用する際に凝集物が生じることは、作業上あるいは測定上好ましくなく、また、凝集によりアクティブサイトがブロックされ活性が減少することは、試薬の性能に影響を及ぼすため許容されない(非特許文献1)。
【0003】
従って、RNase阻害剤を含む水溶液においては、凝集を抑制することが重要であるが、従来この凝集物の生成を効果的に防止することのできる組成は知られていなかった。
【0004】
これまでにタンパク質の凝集を抑制する方法の例として、抗体を含む溶液に界面活性剤を添加することが提案されている(特許文献1)。この方法では限外濾過において界面活性剤を添加することで凝集物の生成や白濁化を抑制し、抗体を含む診断薬や治療剤、特に注射剤に効果を発揮している。このように、水溶液中のタンパク質凝集を抑制することは重要であるが、凝集の発生しやすい水溶液中のRNaseの阻害剤が高い場合において、凝集を抑制する方法は知られていなかった。また上述のRT-PCRのような遺伝子検査等において用いられるRNase阻害剤の場合においては、反応阻害を引き起こすことなく、RNase阻害剤の凝集を効果的に抑制する方法は知られていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第4812228号公報
【文献】特許第3366596号公報
【非特許文献】
【0006】
【文献】プロメガ株式会社ホームページ;RNasin(登録商標) Ribonuclease Inhibitors(URL:https://www.promega.jp/products/rna-purification-quantitation/manual-rna-extraction-systems/rnasin-ribonuclease-inhibitor/recombinant-rnasin-ribonuclease-inhibitor/?activeTab=0)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、水溶液中におけるRNase 阻害剤の凝集を効果的に防止可能であり、かつ、RT-PCRのような遺伝子検査等において反応阻害を引き起こすことのない組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記事情に鑑み鋭意研究を行った結果、RNase阻害剤を含む水溶液において、界面活性剤を添加することにより、RT-PCRのような遺伝子解析において悪影響を及ぼすことなく、RNase阻害剤の凝集を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
本発明は、以下のような構成からなる。
項1.RNase(RNase)阻害剤を含む水溶液中において界面活性剤を含有せしめることを特徴とするRNase阻害剤組成物。
項2.水溶液中における前期RNase阻害剤の濃度が5~200U/μlである項1に記載のRNase阻害剤組成物。
項3.水溶液中における前記界面活性剤の濃度が0.001~1%である項1または2記載のRNase阻害剤組成物。
項4.水溶液中における前記界面活性剤の濃度が0.01~0.1%である項3に記載のRNase阻害剤組成物。
項5.水溶液中に含まれる前記界面活性剤が非イオン性界面活性剤である項1から4のいずれかに記載のRNase阻害剤組成物。
項6.水溶液中における前記界面活性剤がSDS、CHAPS、コール酸ナトリウムおよびデオキシコール酸ナトリウムからなる群よりから選ばれる少なくとも1種類の界面活性剤である項1から4のいずれかに記載のRNase阻害剤組成物。
項7.水溶液中における前記界面活性剤がTween-20、ノニデット P-40、TritonX-100、Brig35、SDS、CHAPS、コール酸ナトリウムおよびデオキシコール酸ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種類の界面活性剤である項1から4のいずれかに記載のRNase阻害剤組成物。
項8.水溶液中のRNase阻害剤凝集を抑制するために用いることを特徴とする項1から7のいずれかに記載のRNase阻害剤組成物。
項9.項1から8のいずれかに記載のRNase阻害剤組成物を含んでなることを特徴とするRT-PCR反応用キット。
【発明の効果】
【0010】
本発明により、RNase阻害剤の凝集による作業上の問題や活性の低下を防ぐことができる。RNase阻害剤を含む水溶液を、RNase阻害剤を含む水溶液を保管する場合においても凝集を抑制することが可能である。高濃度のRNase阻害剤を含む水溶液では凝集が発生しやすいため、よりその効果を発揮する。また、本発明における及び組成は、遺伝子検査薬や研究用試薬の性能に対して影響を与えることがない点で、非常に有用である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、RNase阻害剤を含有する水溶液に界面活性剤を添加することを特徴とするものであり、RNase阻害剤の凝集が抑制されたRNase阻害剤組成物を提供する。
【0012】
本発明における凝集とは、RNase阻害剤を含む水溶液中に目視にて判別される不溶物のことである。凝集の発生要因は特に限定されるものではない。水溶液中に目視される凝集はRNase阻害剤を保管することで発生するものを含み、混合等による物理的動作によるものも含まれる。具体的には、RNase阻害剤を含む水溶液をMIX-ROTAR MR-5(ASONE)を用いて、回転数40rpmで6時間撹拌させたときに、水溶液中に目視にて物質が判別される場合における該物質のことである。
【0013】
本発明におけるRNase阻害剤としては、特に限定されないが、例えばヒト胎盤由来、ラット肺由来やブタ肝臓由来のタンパク質が挙げられる。また、大腸菌等の宿主を用いて発現させた組換え体から取得することが可能である。その方法としては、RNase阻害剤遺伝子の単離、プラスミドの構築、宿主への導入および細胞融解と遠心によるRNase阻害剤タンパク質単離のステップを含む方法がある。この方法には単離したRNase阻害剤タンパク質化学試薬による可溶化、精製のステップが含まれる(特許文献2参照)。
【0014】
本発明における界面活性剤とは、特に限定されるものではない。界面活性剤の種類としては、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤のいずれであっても良い。具体的には、特に限定されないが、Tween-20、ノニデット P-40、TritonX-100、Brig35、SDS、CHAPS、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、Deoxy-BIGCHAP 、BIGCHAP、NIKKOL BL-9EX、MEGA-8、MEGA-9、MEGA-10、Triton X-114、Tween-40、Brig58、NP-40、DDM、Tween-80、サルコシル、尿素、Polyoxyethylene(20)Sorbitan Trioleate、IGEPAL CA-630、Digitonin、サポニン、n-Heptyl-β-D-thioglucopyranoside、n-Dodecyl-β-D-maltopyranoside、n-Octyl-β-D-thioglucopyranoside、n-Nonyl-β-D-thiomaltoside、Octyl-β-D-glucoside、Zwittergent 3-12、Dodecyl-β-D-maltoside等が好ましい。より好ましい界面活性剤としては、Tween-20、ノニデット P-40、TritonX-100、Brig35、SDS、CHAPS、コール酸ナトリウム、及びデオキシコール酸ナトリウム等が例示される。これらの界面活性剤は、単独で用いても良いし、複数種を組み合わせて用いても良い。
【0015】
本発明におけるRNase阻害剤を含む水溶液中における界面活性剤の濃度は、凝集抑制効果やRT-PCR等の反応に用いられる際の影響などの観点を考慮すると、0.001から1%であることが好ましい。より好ましくは0.005から0,05%であり、更に好ましくは0.01%から0.1%である。
【0016】
RNase阻害剤は、cDNA合成やin vitro Translation等、RNAを使用するあらゆる実験におけるRNAの安定化、RNAプローブの作製やin vitro Transcription等、RNAを産生する種々の実験におけるRNAの安定化において広く使用される。
【0017】
本発明におけるRNase阻害剤を含む水溶液中のRNase阻害剤の濃度としては、好ましくは5~200U/μl、より好ましくは15~60U/μl、さらに好ましくは20~40U/μlであるが、特に限定されない。ここで、1Uとは、5ngのRNaseの活性を50%阻害するのに必要なRNase阻害剤量である。酵素活性の測定方法としては、レート法を用いる。レート法とは目的成分と試薬を反応させて、その反応が進行しているときの速度を単位時間当たりの吸光度変化量として測定し、目的成分を定量する方法である。本発明における測定は、反応温度25℃で、cyclic 2,3’-CMP の加水分解をRNaseの一つであるRNaseを阻害する効率を286nmの吸光度変化で測定を行う。
【0018】
また、RNase阻害剤の形状バッファーとしては、例えばHepes-KOH、Hepes-NaOH、Tris-HClなどが挙げられる。バッファー終濃度は特に限定されないが、10mMから100mM程度が好ましく、20mMから50mM程度がより好ましい。バッファーのpHは4から9程度が好ましく、5から8程度がより好ましい。更には終濃度、1mMから200mMのKCl、1mMから100mMのDTT、30から70%のGlycerol等を含んでも良い。
【0019】
本発明の別な態様としては、上述したようなRNase阻害剤を含む逆転写反応用組成物である。更には、上述したようなRNase阻害剤を含むRT-PCR反応用組成物が挙げられる。これらの組成物を含むRT-PCR反応用試薬またはRT-PCR反応用キットであってもよい。逆転写反応に必要なものとして、逆転写酵素を存在させる。RT-PCR反応用組成物を構成するものとしては、逆転写酵素、DNAポリメラーゼ、プライマーとなるオリゴヌクレオチド、ジデオキシヌクレオシド三リン酸(dNTPs)、抗DNAポリメラーゼ抗体、反応緩衝剤、マグネシウムイオン等の金属イオンなどを、実施する核酸増幅方法により、必要に応じて存在させる。
【0020】
リアルタイムRT-PCRに用いる場合は、核酸増幅を経時的に確認するため、さらにSYBR GreenI(登録商標)やEva Green(登録商標)などの蛍光色素や蛍光標識をしたプローブを必要に応じて存在させる。また、核酸増幅を経時的に確認するため、さらにSYBR GreenI(登録商標)やEva Green(登録商標)などの蛍光色素や蛍光標識をしたプローブを必要に応じて存在させる。
【実施例
【0021】
以下、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。もっとも、本発明は、下記実施例により、特に限定されるものではない。
【0022】
(実施例1)
界面活性剤の添加検討
(1)RNase阻害剤を含む水溶液の作製
特許文献2に基づき大腸菌を宿主としてRNase阻害剤を発現させ、精製することによりRNase阻害剤を取得した。取得したRNase阻害剤の活性を、レート法を用いて測定し、1、5、20、40、200U/μlのRNase阻害剤を含む、以下の組成からなる水溶液を作製した。
20mM Hepes-KOH(pH7.6)
50mM KCl
8mM DTT
50% Glycerol
【0023】
(2)界面活性剤の添加
作製した1、5、20、40、200U/μlのRNase阻害剤を含む水溶液1mLに対して各界面活性剤の終濃度が1~0.00001%になるように表1に示すように調整した。その後、調製したRNase阻害剤を含む水溶液を15mLチューブに入れ、MIX-ROTAR MR-5(ASONE)にて回転数40rpmにて6時間撹拌し、目視により凝集の有無を判別した。結果を表2および表3に示す。凝集が見られない場合を○、凝集が見られる場合を×を表記する。
【0024】
【表1】
【0025】
(3)結果
40U/μlのRNase阻害剤を含む水溶液に界面活性剤を添加した結果を表2、表3に示す。界面活性剤を添加しない場合は凝集が確認されたが、RNase阻害剤を含む水溶液に対して界面活性剤を0.001~1%添加することで凝集が発生しないことが確認できた。同様の結果が、5、20、200U/μlのRNase阻害剤を含む水溶液でも得られた。
【0026】
表4は凝集有無と水溶液中のRNase阻害剤濃度と界面活性剤(Tween-20)濃度の関係性を示す。1U/μlのRNase阻害剤を含む水溶液では界面活性剤を添加しない場合でも凝集が確認されない。水溶液中の界面活性剤の濃度が5U/μl以上であると、界面活性剤を含まない場合や濃度が低い場合に凝集が発生した。これらの結果から、水溶液中のRNase阻害剤の濃度が高いほど凝集が発生しやすいことが示唆され、界面活性剤を添加することで凝集の発生の抑制可能であるといえる。
【0027】
【表2】
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】
(実施例2)
界面活性剤の有無がRT-PCRの反応系に与える影響の確認
(1)RNAサンプル
RNAサンプルとして、HeLa細胞より精製したTotal RNAを使用した。
(2)RT-PCR反応
界面活性剤の反応系への影響の確認を行うためにTween-20を0.01%含む40U/μlのRNase阻害剤溶液を実施例1に記載の方法で調整し、RT-PCR反応液の調整に使用した。反応液中に含まれるTween-20の終濃度は0.00025%となる。
RT-PCRは、以下のような組成及びサイクル条件により行った反応系の指標としてPCRの反応効率、相関係数、Ct値を使用し、β-Actinを標的としたRT-PCRを行った。
ReverTra Ace(東洋紡) 1unit、
RNase 阻害剤(東洋紡) 1unit、
rTth DNA Polymerase(東洋紡) 1unit、
抗Tth抗体 0.4μg、
10×Buffer(東洋紡 rTth DNA PolymeraseのBuffer)
10mM dNTPs(東洋紡) 1.0μL、
50μM β-actinフォアードプライマー(配列番号1) 0.3μL、
100μM β-actinプローブ(配列番号2) 0.1μL、
50μM β-actinリバースプライマー(配列番号3) 0.3μL、
RNA 5μL、
血液 10μL、
を含む反応液50μLを、以下の温度サイクルでPCR反応を行った。
50℃ 10分
95℃ 1分
95℃ 15秒-60℃ 45秒 45サイクル
(3)結果
その結果を表5に示す。
【0031】
【表5】
【0032】
Tween-20を添加した反応系と、していない反応系を比較した結果、Ct値、PCR効率、相関係数に差は見られなかった。この結果によりTween-20によるRT-PCRの阻害は見受けられないと言える。このほかにも、ノニデット P-40、TritonX-100、Brig35、SDS、CHAPS、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウムでも同様に実験を実施し、RT-PCRの阻害は見受けらなかった。
【産業上の利用可能性】
【0033】
本発明は、RNase阻害剤を含む水溶液を使用または保存する際に水溶液中の凝集を抑制することができ、特に有用である。水溶液中のRNase阻害剤の濃度が高いほど、凝集は発生しやすい。凝集の発生は作業上好ましくなく、RNase阻害剤を含む試薬の性能に影響を及ぼすため許容されない。本発明は界面活性剤を添加することで凝集を抑制することが可能であり、RT-PCRなどRNase阻害剤を含む実験系において、阻害などの影響を与えないため、産業上も非常に有用である。
【配列表】
0007036259000001.app