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WO2007013699A1 - 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法 - Google Patents

化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法 Download PDF

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WO2007013699A1
WO2007013699A1 PCT/JP2006/315545 JP2006315545W WO2007013699A1 WO 2007013699 A1 WO2007013699 A1 WO 2007013699A1 JP 2006315545 W JP2006315545 W JP 2006315545W WO 2007013699 A1 WO2007013699 A1 WO 2007013699A1
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WO
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protein
fraction
compound
fractions
mass spectrometry
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PCT/JP2006/315545
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English (en)
French (fr)
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Yoshiya Oda
Hiroyuki Katayama
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Eisai R&D Management Co Ltd
Original Assignee
Eisai R&D Management Co Ltd
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    • Y10T436/24—Nuclear magnetic resonance, electron spin resonance or other spin effects or mass spectrometry

Definitions

  • the present invention relates to a method for analyzing the binding force of a protein to a compound by mass spectrometry. Background technology
  • Analysis of protein-protein binding provides a lot of useful information in exploring the function of each protein.
  • analysis of the binding between a compound that can be a drug and a protein provides important information for clarifying the effect of the compound on the living body.
  • binding activity In the analysis of the binding between a substance and protein, not only the specificity of the protein that binds to the substance but also the binding force between the substance and the protein (also called “binding activity”) is an important indicator. .
  • the binding force between molecules is generally expressed by the binding constant (or dissociation constant).
  • the binding constant can be calculated by ELISA or RIA when the two substances to be bound have an antigen-antibody relationship. Even if the two substances are not related to antigen-antibody, parallel dialysis method, fluorescence quenching method, atomic force microscope, quartz crystal resonator method, surface plasmon resonance, frontal affinity chromatography
  • the coupling constants can be obtained by methods such as (Ref. 1 and 2). However, these methods require that the two substances to be bound are known in advance, and that both substances be measured using purified and isolated substances. Therefore, said In the method, it is not possible to examine the binding power of a substance to each protein in a mixture containing unknown proteins.
  • the present inventors fractionated a protein bound to a compound immobilized on a carrier into a plurality of fractions, which are separated into internal standard fractions. Prepare a fraction of one fraction, a mixture of all fractions, or a mixture of adjacent fractions, add a certain amount of the internal standard fraction to each of the fractions, It was found that the binding strength of the protein to the compound can be analyzed (compared) by mass spectrometry processing of the minute and detecting each peak intensity ratio from the mass spectrometry information, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
  • a method for analyzing the binding force of a protein to a compound comprising the following steps:
  • step (c) The fraction of 1 obtained in step (b) or the mixture of all fractions of the fraction obtained in step (b) or a mixture of adjacent fractions, adding a certain amount to each of the fractions obtained in a); (d) a step of subjecting the fraction obtained in step (c) to mass spectrometry,
  • step (c) The fraction of 1 obtained in step (b) or the mixture of all fractions of the fraction obtained in step (b) or a mixture of a plurality of adjacent fractions is added to step (a ) Adding a certain amount to each of the fractions obtained in
  • step (d) a step of subjecting the fraction obtained in step (c) to mass spectrometry
  • a method for analyzing the binding force of a protein to a compound comprising the following steps:
  • step (c) labeling the fraction obtained in step (a),
  • step (d) The fraction of 1 obtained in step (b) or the mixture of all fractions of the fraction obtained in step (b) or a mixture of a plurality of adjacent fractions are treated with step (c ) Adding a certain amount to each of the fractions labeled with
  • step (e) a step of subjecting the fraction obtained in step (d) to mass spectrometry
  • a method for analyzing the binding force of a protein to a compound comprising the following steps:
  • step (c) a step of labeling one fraction obtained in step (b) or a mixture of all fractions or a mixture of a plurality of adjacent fractions of the fraction obtained in step (b); ,
  • step (d) adding a certain amount of the fraction or mixture labeled in step (c) to each of the fractions obtained in step (a);
  • step (e) a step of subjecting the fraction obtained in step (d) to mass spectrometry
  • step (a) and step (b) are processes of fractionation by changing the strength of the elution solvent.
  • the method described The method according to any one of (1) to (5), further comprising a step of identifying each protein contained in each fraction from mass spectrometry information.
  • the second protein group is a fraction derived from the first protein group without fractionation into one or a plurality of fractions using the carrier on which the compound is immobilized. A certain amount may be added to each of the above.
  • a system for analyzing the binding force of a protein to a compound comprising the following means:
  • step (c) One fraction obtained in step (b), or a mixture of all fractions of the fraction obtained in step (b) or a mixture of a plurality of adjacent fractions. ) Means to add a certain amount to each of the fractions obtained in
  • a system for analyzing the binding force of a protein to a compound comprising the following means:
  • step (c) One fraction obtained in step (b), or a mixture of all fractions of the fraction obtained in step (b) or a mixture of a plurality of adjacent fractions. ) Means to add a certain amount to each of the fractions obtained in
  • a system for analyzing the binding force of a protein to a compound comprising the following means:
  • One fraction obtained in step (b) or the fraction obtained in step Ob) is a mixture of all fractions or a mixture of a plurality of adjacent fractions. Means for adding a certain amount to each of the fractions labeled with
  • a system for analyzing the binding power of a protein to a compound comprising the following means:
  • (c) means for labeling one fraction obtained by means (b), or a mixture of all fractions of the fraction obtained by means (b) or a mixture of a plurality of adjacent fractions;
  • the second protein group is a fraction derived from the first protein group without being fractionated into one or a plurality of fractions using the carrier on which the compound is immobilized. A certain amount may be added to each of the above.
  • Fig. 1 shows an example of protein elution profile in the affinity purification method.
  • FIG. 2 is a diagram showing an outline of the method of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the system of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of each unit of the system of the present invention.
  • Figure 5 shows an example of a detailed configuration diagram of the control unit.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a flowchart of the operation of the control unit. Explanation of symbols
  • 1 a tube, 1 b: tube, 2 a: stirring blade, 2 b: stirring blade, 1 1 a: culture device, lib: culture device, 1 2 a ': culture solution bottle, 1 2 b: culture solution bottle 1 3 a: cell disruptor, 1 3 b: cell disruptor, 14: labeling device, 15 a: carrier with immobilized compound, 15 b: carrier with immobilized compound, 16 a : Protein fractionation controller, 1 6 b: Protein fractionation controller, 1 7 a: Purified protein fractionator, 1 7 b : Purified protein fractionator, 1 7 c: Mixer, 1 8— 1 : Tube, 1 8-2: Tube, 1 8— 3: Tube, 1 8—4: Tube, 1 8— 5: Tube, 1 9: Plate, 2 0: Mass spectrometer, 2 1: Computer, 3 0: Central computer, 1 0 0: LAN, 3 0 1: Control mute, 3 0 2: Protein fraction mute, 3 Q 3: Protein mixing unit
  • protein used in the present invention includes a peptide in which two or more amino acids are bound by peptide bond. Proteins also include those that have undergone physiological modifications (eg, phosphorylated proteins, sugar chain binding proteins, etc.). Further, the term “protein group” used in the present invention refers to a population containing two or more kinds of proteins.
  • labeled protein used in the present invention refers to a protein in which a part of the molecule constituting the protein is labeled.
  • a protein labeled with an isotope is called an “isotopically labeled protein”.
  • isotopically labeled protein group used in the present invention refers to a set containing two or more isotope-labeled proteins.
  • metabolically isotope-labeled protein means that the isotope-labeled protein is added metabolically by adding a precursor (eg, amino acid) in front of the protein. Proteins in which some of the molecules that make up proteins are labeled with isotopes Say.
  • the term “metabolically isotopically labeled protein group” used in the present invention refers to a set containing two or more metabolically isotopically labeled proteins.
  • metabolic refers to a physiological condition through an enzyme reaction or the like, preferably a metabolic reaction in a cultured cell.
  • the present invention relates to a method for analyzing the strength of a binding force of a known or unknown substance group (protein) capable of binding to a compound using mass spectrometry and creating an order of the strength.
  • a substance group protein
  • mass spectrometry eluting a substance group bound to a compound immobilized on a carrier in a column packed with a carrier on which the compound is immobilized (affix-teck matrix chromatography column)
  • the elution power of the elution solvent is reduced. Fractionate the eluate while gradually strengthening. Therefore, the last substance that elutes from the affinity chromatography column has the strongest binding force to the compound immobilized on the carrier. For example, as shown in Fig.
  • the protein that elutes from the absolute chromatography ram may elute in a single fraction, or may spread over a wide range from the beginning to the end.
  • the protein group is fractionated into a plurality of fractions using a carrier on which the compound is immobilized.
  • another protein group was fractionated into one or a plurality of fractions using a carrier on which a compound was immobilized, and the obtained fractions were all or adjacent to each other.
  • one protein group in the sample loaded on the column packed with the carrier on which the compound is immobilized (affinity chromatography column) is isotopically labeled (or labeled after fractionation). .
  • Figure 2 shows the isotope-labeled form of the test sample ( Figure 2 ai) prior to the affinity purification. Therefore, the fraction ( Figure 2 ai) and the fraction when the labeled sample was purified.
  • the unfractionated sample fraction (Fig. 2 a 2 ) was mixed with the fraction purified (Fig. 2 b) and the mixed sample was subjected to mass spectrometry (Fig. 2 c).
  • Fraction 4 the peak intensity ratio of Protein D is larger, and Fraction 5 In Has a large peak intensity ratio of protein E. From these facts, comparing proteins D and E, it can be seen that proteins D and E are fractionated in order, and protein E elutes later.
  • the sample for the internal standard fraction does not necessarily need to be fractionated by the carrier on which the compound is immobilized.
  • most of the proteins detected by mass spectrometers from samples that have not been subjected to any concentration operation are proteins with very high expression levels.
  • there is a difference in concentration between the protein that has not been concentrated and the protein that has been concentrated by the carrier on which the compound is immobilized For this reason, it is difficult to adjust the amount of internal standard fraction added, considering the narrow dynamic range of mass spectrometry. Therefore, it is desirable that the sample for the internal standard fraction is once concentrated on the carrier on which the compound is immobilized.
  • the present invention makes it possible to calculate the strength ratio of the binding force of a plurality of types of proteins to a compound. Therefore, the present invention is analyzed for a plurality of types of compounds. It is possible to analyze the characteristics of a compound with respect to living organisms, cells, etc. 2. Aspect of analysis method of the present invention
  • First aspect-The first aspect of the method of the present invention comprises the following steps for analyzing the binding power of a protein to a compound, and the protein group to be analyzed is pre-fractionated. It is an embodiment that is isotopically labeled.
  • step (c) The fraction of 1 obtained in step (b) or the mixture of all fractions of the fraction obtained in step (b) or a mixture of a plurality of adjacent fractions is added to step (a Step of adding a certain amount to each of the fractions obtained in
  • step (e) From mass spectrometry information, for each fraction, the peak derived from the protein in the fraction obtained in step (a) and the peak derived from the protein in the fraction obtained in step (b) A step of determining the strength ratio and comparing the strength of the binding force of the protein to the compound for a plurality of types of proteins.
  • the first protein group is a protein sample to be analyzed, and for example, samples obtained from tissues, biological fluids, cells, cell organs, protein complexes, and the like can be used.
  • isotope-labeled protein group it is sufficient that a part of the molecule (amino acid) constituting the protein is labeled with an isotope, and the preparation method and labeling site are not particularly limited.
  • Isotope-labeled proteins can be prepared by metabolically isotopically labeling.
  • a protein in a cell can be metabolically isotope-labeled by culturing a culturable cell in a medium containing an isotope-labeled protein precursor (eg, amino acid).
  • Any culture condition may be used, and a condition suitable for culturing the cells in a liquid medium or solid medium may be selected.
  • DMEM, MEM, RPMI1640, IMDM, etc. use medium such as DMEM, MEM, RPMI1640, IMDM, etc., and add serum such as urinary fetal serum (FCS), amino acids, glucose, penicillin, or streptomycin as necessary. It can be cultured for about 15 to 200 hours at a pH of about 6 to 8 and 30 to 40 ° C.
  • FCS urinary fetal serum
  • it can be cultured for about 15 to 200 hours at a pH of about 6 to 8 and 30 to 40 °
  • an isotope-labeled protein group By depleting the cells containing the metabolically isotope-labeled proteins thus obtained, an isotope-labeled protein group can be prepared.
  • a radioisotope can be applied, but a stable isotope having no radioactivity is particularly preferable because it is easy to handle.
  • stable isotopes are 2 H, 13 C! , 15 N, 17 0, 18 0, 31 P or 34 S or a combination thereof, preferably 2 H, 13 C! 15 N or i 80 or a combination thereof, more preferably 13 15 N or 0 or a combination thereof, more preferably 13 C.
  • the type of isotope used in the present invention is not particularly limited as long as it can label a protein.
  • 13 C-labeled (i 3 C x 6) leucine L-Leucine V- ⁇ 6 ⁇ CLM-2262, manufactured by Cambridge Isotope Labs (CIL)
  • CIL Cambridge Isotope Labs
  • isotope-labeled proteins can be prepared in vitro.
  • isotope labeling can be achieved by alkylating cysteine residues in a protein with an isotopically labeled alkylating reagent (“Rapid 'Communications' In' Mass Space Rapid Communications in Mass Spectrometry, "No. 16;, No. 15, 2020, pp. 1416-1424).
  • isotope labeling can also be carried out by piotination of cysteine residues in proteins using an isotope-labeled piotination reagent. After labeling, it is possible to further purify only the labeled protein using an avidin column (“Nature” biotechnology
  • the isotope-labeled protein group may be produced by chemical synthesis.
  • the isotope-labeled protein group can be preliminarily fractionated.
  • Examples of the preliminary fractionation method include fractional centrifugation and sucrose density gradient centrifugation, and preferably sucrose density gradient centrifugation.
  • the isotope-labeled protein group can be separated. Separation methods include, for example, electrophoresis (eg, two-dimensional electrophoresis, SDS-PAGE, etc.), group-specific affinity chromatography, cation exchange chromatography, anion exchange chromatography, reverse-phase chromatography , Immunoprecipitation method, ammonium sulfate precipitation method, precipitation method using organic solvent, ultrafiltration method, gel filtration method, dialysis method, etc., preferably using reverse phase chromatography.
  • electrophoresis eg, two-dimensional electrophoresis, SDS-PAGE, etc.
  • group-specific affinity chromatography eg., cation exchange chromatography, anion exchange chromatography, reverse-phase chromatography
  • Immunoprecipitation method eg., ammonium sulfate precipitation method, precipitation method using organic solvent, ultrafiltration method, gel filtration method, dialysis method, etc., preferably using reverse phase
  • the isotope-labeled protein group can be stored under appropriate conditions, preferably not more than 120 ° C., particularly preferably not more than 18 Q ° C.
  • a carrier on which a compound is immobilized refers to a carrier in which a compound is covalently or non-covalently bonded via a functional group.
  • the carrier on which the compound is immobilized is, for example, a covalently bonded N-hydroxy-succinimide or hydrazide as a functional group on the carrier side, or simply an amino group, or Protein A, Heparin or Cibacron Blue F3GA
  • the compound is directly or directly or partially changed in the structure of the compound covalently or non-covalently bonded to the functional group of such a carrier.
  • the compound to be immobilized on the carrier is not particularly limited.
  • synthetic low molecular weight compound protein, synthetic peptide, purified or partially purified polypeptide, antibody, bacterial release substance (including bacterial metabolites), in vivo nucleic acid Substance (ATP, GTP, NAD / NADH or
  • NADP / NADPH etc. may be novel compounds or known chemical foods.
  • the carrier examples include agarose gel, acrylamide, magnetic beads, cellulose, silica gel, and the like, preferably agarose gel.
  • the carrier can be purchased from, for example, Piorado (Affigel 10, Biorad, Kataguchi No. 153-6099).
  • the carrier on which the compound is immobilized can be prepared by binding a desired compound to the carrier.
  • the carrier on which the compound is immobilized can be prepared by the following procedure. First, a compound solution having an amino group is added to a carrier to which N-hydroxy-succinimide is bonded (for example, Affigel 10). Next, triethylamine is added and incubated, and then 2-aminoethanol is added and further incubated. In addition, it is preferable to appropriately perform a washing operation.
  • the production of the carrier on which the compound is immobilized can be carried out by the following procedure, for example, if it is a compound having a carboxylic acid.
  • carpositimide is added to a compound solution containing a carboxylic acid, incubated, and then added to a carrier to which an amino group is bound.
  • a carrier on which NADP analog is immobilized can be purchased from, for example, Amersham Biosciences (2,5, ADP Sepharose 4B (code number 17-0700-01)).
  • the carrier on which the compound is immobilized can be prepared using, for example, SvdfoLink (Pierce, catalog number: 44895) as long as it is a compound having a thiol group, and a compound having an aldehyde group. If so, for example, CarboLink (Pierce, catalog number: 44900) can be used.
  • the carrier on which the compound is immobilized is a compound having a hydroxyl group such as a sugar
  • an aldehyde group can be generated from the hydroxyl group of the compound by 10 mM periodate oxidation at room temperature. , CarboLink (Pierce, Kataguchi number: 44900), etc.
  • an active hydrogen atom for example, estradiol 17beta having a cholesterol skeleton
  • the compound, formaldehyde, and an amino group immobilized on a carrier are used.
  • the compound can be immobilized on a carrier.
  • the amount of the compound immobilized on the carrier is not particularly limited, but is preferably about 0.1 mg to several mg per ml of the carrier.
  • the carrier on which the compound is immobilized can be used as a carrier for affinity chromatography, and can be used as an appropriate column (for example, a polyprepempty column (Biorad, Cat No. 731-1550). Etc.) can be used as an affinity chromatography column on which the compound is immobilized. Further, the carrier on which the compound is immobilized can be used by adding it to an appropriate tube (for example, Eppendorf tube (manufactured by Eppendorf)). The isotope-labeled protein group is fractionated into a plurality of fractions using a carrier on which the compound is immobilized. As a result, a plurality of types of proteins that bind to the compound immobilized on the carrier can be fractionated to obtain a fraction.
  • “using a carrier” Means that a carrier on which a compound is immobilized is used to fractionate a protein group of a population.
  • the carrier on which the compound is immobilized is equilibrated with an appropriate solution.
  • the solution to be equilibrated is not particularly limited, but a solution that can dissolve the protein group and does not denature it is desirable. Examples include phosphate buffer, Hepes buffer, or Tris buffer adjusted to physiological pH, and sodium chloride and Z or surfactant (such as n-octyldarcoside) as necessary. Can be added in an appropriate amount.
  • the equilibration step is performed by applying an appropriate solution to the column when the carrier on which the compound is immobilized is packed in an appropriate column, and the carrier on which the compound is immobilized is suitable. If added to the tube, each can be done by adding the appropriate solution to the tube.
  • the isotope-labeled protein group is brought into contact with the carrier on which the compound is immobilized.
  • the step of bringing the isotope-labeled protein group into contact with the carrier on which the compound is immobilized is carried out when the carrier on which the compound is immobilized is packed in an appropriate column. Can be carried out by loading the column with the compound, and when the carrier on which the compound is immobilized is added to an appropriate tube, the isotope-labeled protein group is added to the tube. it can.
  • the isotope-labeled protein group is eluted with an appropriate elution solvent.
  • the elution of the sample can be performed by changing the strength of the elution solvent. "Strength" is
  • melting power means the chemical strength to elute the sample bound to the column.
  • concentration of the elution solvent is affected by the concentration of the elution solvent. Therefore, “by changing the intensity” means, for example, applying a solvent concentration gradient continuously or discontinuously.
  • Elution can be performed, for example, by denaturing the sample bound to the column with guanidine hydrochloride, urea, etc., changing the salt concentration with KC1, NaCl, etc., or changing the pH.
  • sample bound to the compound can be eluted by adding an excessive amount of a compound having the same or similar skeleton as the compound immobilized on the carrier.
  • the column is loaded with an appropriate elution solution
  • the carrier on which is immobilized is added to an appropriate tube, it can be carried out by adding an appropriate elution solution to the tube and centrifuging it.
  • a protein group that binds to a compound immobilized on a carrier can be fractionated to obtain a fraction.
  • the above operating temperature is not particularly limited, but is preferably 4 to 37 ° C, more preferably 4 to 20 ° C.
  • the second protein group is a sample for the internal standard fraction.
  • the same sample (second protein group) that is not isotope-labeled separately from the above step (a) is fractionated into one or a plurality of fractions using a carrier on which the compound is immobilized.
  • the fraction of the protein group labeled with isotope is used as the test target (analysis target), and the fraction of the protein group not labeled with isotope is used as the internal standard fraction.
  • the internal standard fraction means a fraction that serves as a reference in the measurement system.
  • the “non-isotopically labeled protein group” refers to a collection of proteins that have not been subjected to the action of isotope labeling.
  • the protein group not labeled with isotope in the first embodiment, the second protein group
  • samples obtained from tissues, biological fluids, cells, cell organs, protein complexes, and the like can be used.
  • disruption methods include Dounce Teflon® homogenizer, polytron, watering blender, potter type glass homogenizer, ultrasonic disrupter, cell lysate (for example, PIERCE M-PEH: cat no. 78501, T-PER: cat no. 78510, etc.) or a freeze-thaw method, and a method using a cell lysate is preferable. It is preferable to remove insoluble substances from the disrupted cells by centrifugation. In this way, a protein group not labeled with an isotope can be prepared.
  • Protein groups that are not labeled with isotopes may be produced by chemical synthesis.
  • the isotope-labeled protein group and the non-isotope-labeled protein group can be stored under appropriate conditions, preferably 120 ° C. or less, particularly preferably 180 ° C. or less.
  • isotope-labeled (isotope non-labeled) protein group is the same as “isotope-labeled protein group” using a natural type reagent (non-isotope reagent). It is preferable to prepare by the method.
  • a protein group labeled with an isotope different from the isotope of the “isotopically labeled protein group” instead of the “non-isotopically labeled protein group” (hereinafter referred to as “labeled with a different isotope”).
  • labeled with a different isotope can also be used.
  • the isotopes in the “protein groups labeled with different isotopes” are defined in the “isotope-labeled protein groups” as long as the proteins can be labeled so that the masses of the corresponding proteins from both protein groups are different. These isotopes may be different isotopes, or may contain the same isotope.
  • the protein group that is not labeled with an isotope can be preferably fractionated using the same carrier as that used in step (a). Thereby, a plurality of types of proteins that bind to the compound immobilized on the carrier can be fractionated to obtain a fraction.
  • the elution of the sample can be performed by changing the strength of the elution solvent, or can be performed with a constant elution power without changing the strength of the elution solvent.
  • B In the step of fractionating the second protein group into one or a plurality of fractions using the carrier on which the compound is immobilized, it is desirable to select the same elution conditions as in step (a). Further, in this specification, the number of fractions obtained by fractionating the sample for the internal fraction standard fraction may be one as shown in the examples.
  • step (c) The fraction (1) obtained in step (b) or the fraction obtained in step (b), or a mixture of all fractions or a mixture of a plurality of adjacent fractions, is added to step (a Step of adding a certain amount to each of the fractions obtained in
  • This step is a step of adding an internal standard fraction to each of the fractions obtained by fractionating an isotope-labeled protein group using a carrier on which a compound is immobilized.
  • the internal standard fraction is either “one fraction obtained in step (b)” or “the mixture of all fractions” or “adjacent” of the fractions obtained in step (b).
  • “Mixed fractions”. '“1 fraction obtained in step (b)” means the fraction when there was one fraction obtained by the fractionation operation in step (b).
  • “Mixture of all fractions” means a mixture of all the eluted fractions combined or a mixture of all of the eluted fractions together.
  • a mixture of a plurality of adjacent fractions means a mixture of a plurality of consecutive adjacent fractions or a mixture of a certain amount of each of a plurality of fractions. To do.
  • FIG. 2 a J the internal standard fraction protein sample
  • Figure 2 illustrates the elution of affinity purification, where this fraction-fraction is fraction 1 to fraction 5, respectively, and the fractions adjacent to each other are fraction 1 and fraction 2.
  • Fraction 2 and Fraction 3 Fraction 3 to Fraction 5.
  • the amount added to the fraction for example, fractions 1 to 5 in FIG. 2b
  • Figure 2 a 2, may obtain one fraction by fractionation of the sample for the internal standard fraction, is added to each fraction (e.g., FIG. 2 b fractions 1-5) of Ryogai It is preferable that the amount of deviation is the same.
  • This step is a step of subjecting the mixture sample after adding the internal standard fraction to the fraction obtained in step (c), that is, the isotope labeled fraction, to mass spectrometry.
  • the mixture sample may be directly analyzed by a mass spectrometer, or may be subjected to pretreatment such as concentration and separation.
  • concentration method include a method using Amicon Ultra-15 10,000 MWCO.
  • Separation methods include, for example, electrophoresis (for example, two-dimensional electrophoresis, SDS-PAGE, etc.) and various types of chromatography (for example, affinity mouth chromatography, reverse phase chromatography, anion exchange chromatography, cation, etc. Exchange chromatography).
  • the mixture sample may be digested.
  • the digestion method include enzyme digestion and chemical digestion, and enzyme digestion is preferable.
  • enzymes used for enzymatic digestion include trypsin, chymotrypsin, Lys-C, Asp-N, and Glu-C, with trypsin being preferred.
  • a surfactant preferably 5-cyclohexyl-pentyl-beta-D-maltoside (US Pat. No. 5,674,987 (US5674987) and US Pat. No. 5,635,586 (US5763586), Anatre, (Anatrace In, Maumee, OH, USA) should be added.
  • the mass spectrometer is a gas chromatography matrix spectrometer (GC / MS), which is a mass spectrometer coupled with a gas chromatograph, or a liquid chromatography mass spectrometer, which is a mass spectrometer coupled with a liquid chromatograph.
  • General-purpose equipment such as a metric (LC / MS).
  • the ionization method in the mass spectrometer is, for example, MALDI (matrix-assisted laser desorption ionization method), ESI (electrospray ⁇ f ionization method), EI (electron ionization method), CI (chemical method).
  • ONPCI ONPCI
  • APCI atmospheric pressure chemical ionization
  • FAB fast atom bombardment
  • LD FD
  • SIMS SIMS
  • TSP etc.
  • MALDI or ESI MALDI or ESI.
  • the analyzer include TOF (time of flight type), ion trap, double convergence type, quadrupole type, and Fourier transform type.
  • the mass spectrometer is preferably an apparatus (MS / MS) having two mass spectrometers connected in series.
  • a mass spectrometric spectrum can be obtained from measurements with a mass spectrometer.
  • the mass spectrometric force can obtain information on the peak derived from the protein (or peptide).
  • amino acid sequence information can be obtained from the information of the identified protein.
  • the peak derived from the protein in the fraction obtained in step (a) is a signal intensity derived from the test protein sample in the mass spectrometry spectrum obtained from the measurement by the mass spectrometer. Or the sum of them (usually expressed by area can be understood by those skilled in the art) (hereinafter simply referred to as “test fraction peak” for convenience of explanation).
  • the “peak derived from the protein in the fraction obtained in step (b)” means the signal intensity derived from the internal standard fraction or the mass spectrometry spectrum obtained from the measurement by the mass spectrometer. This sum is referred to (hereinafter simply referred to as “internal standard peak” for convenience of explanation).
  • the intensity of the binding force of each protein to a compound can be compared for a plurality of types of proteins.
  • “comparing the strength of a protein's binding force to a compound” means using the peak intensity ratio of multiple types of proteins to determine which fraction each protein is most concentrated in. By comparing between, it means that the binding force to the compound is compared between the protein and the protein.
  • isotope-labeled proteins Compared to non-isotopically labeled proteins, isotope-labeled proteins have a higher molecular weight than isotope-labeled molecules. Proteins that are not isotopically-labeled proteins are mass analyzed. It is observed as a pair of peaks on the spectrum (Fig. 2c). When mass analysis is performed on proteins labeled with different isotopes, they are also observed as paired peaks. The molecular weight of an isotope-labeled protein can be calculated from the identified protein and its amino acid sequence. When this peak intensity ratio is obtained, if a protein is eluted across multiple fractions, the protein is most concentrated and eluted in the fraction with the highest peak intensity ratio.
  • the protein with the highest peak intensity ratio in each fraction was most concentrated in that fraction. Can be judged. A protein that is concentrated in a fraction that elutes later (a fraction that elutes under the condition where the strength of the eluting solvent is the strongest) may be judged to have a stronger binding force to the compound immobilized on the carrier. it can.
  • the second embodiment of the method of the present invention comprises the following steps for analyzing the binding force of the protein to the compound, and the sample for the internal standard fraction is isotopically labeled before fractionation. It is an aspect.
  • Step (c) Step (a) or the fraction obtained in step (b) or the fraction obtained in step (b) or a mixture of adjacent fractions of step (a) Adding a certain amount to each of the fractions obtained in
  • the protein group is the same as in the first aspect. Isotope-labeled before fractionation. That is, in the first aspect, the first protein group that is the test sample was isotopically labeled, whereas in the second aspect, the second protein group that is for the internal standard fraction is isotopically labeled. Has been. The other steps are the same as in the first aspect. However, the first protein group may be labeled with an isotope different from the isotope labeled with the second protein group.
  • a third embodiment of the method of the present invention is a method for analyzing the binding force of a protein to a compound, which comprises the following steps, and is a mode in which a test protein sample is labeled after fractionation.
  • step (d) The fraction of 1 obtained in step (b) or the mixture of all fractions of the fraction obtained in step (b) or a mixture of a plurality of adjacent fractions are treated with step (c Step of adding a certain amount to each of the fractions labeled with
  • step (f) From the mass spectrometry information, for each fraction, a peak derived from the protein in the fraction obtained in step (a) and a peak derived from the protein in the fraction obtained in step (b).
  • the protein from the first protein group and the protein from the second protein group can be distinguished in mass spectrometry.
  • isotope labeling for example, methylation, ethylation, piotinization, and combinations thereof can be mentioned.
  • Such a protein labeling can be carried out by a person skilled in the art by a known method.
  • the first protein group and the second protein group can be labeled with different isotopes, or can be labeled with another label.
  • a fourth aspect of the method of the present invention is a method for analyzing the binding force of a protein to a compound, which comprises the following steps: fractionating a sample for an internal standard fraction, and after the fractionation This is a mode of labeling the internal standard fraction.
  • step (c) A step of labeling one fraction obtained in step (b) or a mixture of all fractions or a mixture of a plurality of adjacent fractions among the fractions obtained in step (b)
  • step (d) A step of adding a certain amount of the fraction or mixture labeled in step (c) to each of the fractions obtained in step (a)
  • This fourth embodiment is a method for fractionating a protein sample for an internal standard fraction. All the eluted fractions or a plurality of adjacent fractions are combined into one mixture, and the whole mixture is labeled. The point that the fractions are combined into one mixture is as described in the section “1. Summary of the present invention” or the section “First embodiment”. However, in step (c), it is not necessary to label all the fractions (for example, fractions 1 to 5 in FIG.
  • the protein from the first protein group and the protein from the second protein group can be distinguished in mass spectrometry.
  • isotope labeling for example, methylation, ethylation, piotinization, and combinations thereof can be mentioned.
  • Such a protein labeling can be carried out by those skilled in the art by known methods.
  • the first protein group and the second protein group can be labeled with different isotopes, or can be labeled with another label.
  • a fifth aspect of the method of the present invention is a method for analyzing the binding force of a protein to a compound, comprising the following steps, and after fractionating a test protein sample and an internal standard fraction sample: It is the aspect which quantifies.
  • Step (b2) Step of identifying each protein in the fraction or mixture of 1 described in step (b2) from the mass spectrometry information obtained in step (b2) (b4) Step of quantifying each protein in the fraction or mixture of 1 described in step (b2) (c)
  • the amount of protein obtained in step (a4) The step of obtaining the ratio of the amount of protein obtained in step 0 4) and comparing the strength of the binding force of the protein to the compound for a plurality of types of protein.
  • This fifth aspect is the object of analysis. After fractionating the first protein group, the fraction after the fractionation (test fraction) was quantified, and after fractionating the protein sample for the internal standard fraction, all eluted fractions were fractionated. Alternatively, a plurality of adjacent fractions are combined into one mixture, and the entire mixture is quantified.
  • the fifth aspect of the present invention will be described in detail.
  • the step is the same as the step of fractionating the first protein group labeled with (a) isotope-labeled into a plurality of fractions using the carrier on which the compound is immobilized in the first embodiment.
  • This method can be used.
  • the first protein group does not need to be isotopically labeled.
  • This step can be carried out in the same manner as in “(d) step of mass spectrometry treatment of the fraction obtained in step (c)” in the first embodiment. .
  • This step can be performed by the method described in “(d) Step of mass spectrometry processing of fraction obtained in step (c)” in the first embodiment.
  • Step of quantifying each protein in the fraction obtained in step (al) the method for quantifying each protein is not particularly limited, and for example, it can be carried out by the following method.
  • step (a3) for each protein identified, and calculates the detected pair flop tides number (N. bsd) and that can be detected number of peptides (N. bsbl).
  • the number of detected peptides means the number of peptides actually detected in “(a2) step of mass spectrometry processing the fraction obtained in step (al)”.
  • the number of detected peptides can be calculated based on the mass spectrometry data and the sequence information of the identified protein.
  • the number of peptides detected matches the number of peaks detected by mass spectrometry for each protein, when calculated based on mass spectrometry data.
  • the number of peptides that can be detected (N. 3 ⁇ 4sb i)” means the number of peptides that can be theoretically detected in “(a2) step of mass spectrometry processing the fraction obtained in step (al)”.
  • the number of peptides that can be detected (N. bsW ) can be calculated based on the sequence information of the identified protein. For each protein, the number of peptides theoretically generated by operations such as concentration, separation (for example, separation by HPLC) or digestion in the above steps is calculated based on the sequence information, and the number of peptides that can be detected by mass spectrometry (Nobsbi ) Can be requested. For example, 1.
  • the peptide chain is cleaved from the sequence information of each protein because the peptide chain is cleaved at the carboxyl side of lysine and arginine by trypsin.
  • the number can be predicted.
  • the number of peptides that can be detected (N. sb i) can be determined in consideration of the measurement range of the mass spectrometer.
  • EMPAi Set modified protein abunaance index) in order to quantify each protein using the number of peptides that can be detected (N. 3 ⁇ 4 sbl ) and the number of peptides detected (Nobsd).
  • ⁇ (EMPAI) represents the sum of EMPAI of all identified proteins.
  • protein content (% by weight) can be calculated according to the following formula (III).
  • MW represents the molecular weight of each identified protein.
  • ⁇ (EMPAI X MW) represents the sum of EMPAI XMW for all identified proteins.
  • each protein can be calculated from the 'amino acid sequence.
  • the total protein weight in the fraction obtained in step (al) can be easily measured by existing methods such as Lowry method, Bradford method, and 280 nm absorbance measurement. .
  • each protein can be quantified from the total protein weight in the fraction obtained in step (al) and the protein content determined above. Therefore, each protein can be quantified by the above method.
  • a computer may be used.
  • the second protein group is fractionated into one or more fractions using the carrier on which the compound is immobilized.
  • This step is the same method as in the above-mentioned first embodiment, wherein (b) the second protein group is fractionated into one or a plurality of fractions using the carrier on which the compound is immobilized. It can be done better.
  • (b2) Mass spectrometry of one fraction obtained in step (bl) or a mixture of all fractions of the fraction obtained in step (bl) or a mixture of adjacent fractions In this step, “one fraction obtained in step (bl)”, “a mixture of all fractions” and “a mixture of a plurality of adjacent fractions” are defined in the above “first aspect”.
  • the “one fraction obtained in step (b)”, “the mixture of all fractions”, and “the mixture of a plurality of adjacent fractions” described in the section are as follows.
  • the step can be performed by the same method as in “(d) step of mass spectrometry treatment of fraction obtained in step (c)” in the first embodiment.
  • step (b3) A step of identifying each protein in the fraction or mixture of 1 described in step (bl) from the mass spectrometry information obtained in step (b2)
  • This step can be performed by the method described in “(d) Step of mass spectrometry treatment of fraction obtained in step (c)” in the first embodiment.
  • step (b4) Step of quantifying each protein in the fraction or mixture of 1 described in step (b2) The step quantifies each protein in the fraction obtained in the above-mentioned (a4) step (al). It can be carried out by the same method as in the “step”.
  • step (c) For each fraction obtained in step (al), the ratio of the amount of protein obtained in step (a4) to the amount of protein obtained in step (b4) was determined. The step of comparing the strength of protein binding force to the compound
  • the amount of protein in each fraction obtained in step (al) and the fraction of 1 described in step (b2) or By determining the ratio of the amount of protein in the mixture ( “the amount of protein obtained in step (a4)” Z “the amount of protein obtained in step (b4)”), Compare the strength of protein and quality binding force. That is, in the fifth embodiment for determining the protein amount ratio, when a protein is eluted over multiple fractions obtained in step (al), the protein has the largest protein amount ratio. The fraction is most concentrated and eluted. It can be determined that the protein having the largest protein ratio in each fraction is most concentrated in that fraction.
  • a protein that is concentrated in a fraction that elutes later (a fraction that elutes under the condition where the strength of the eluting solvent is the strongest) is judged to have a stronger binding force to the compound immobilized on the carrier. be able to.
  • the method according to the fifth aspect of the present invention is characterized in that it is not necessary to perform isotope labeling for each protein.
  • a sixth aspect of the method of the present invention is a method for analyzing the binding force of a protein to a compound, comprising the following steps, and after fractionating a test protein sample and an internal standard fraction sample:
  • EMPAI of each protein is calculated.
  • a second protein group is added to one or more proteins using a carrier on which the compound is immobilized.
  • step (b3) From the mass spectrometry information obtained in step (b2), the fraction or mixture of 1 described in step (b2)
  • the protein in the sixth embodiment for determining the EMPAI ratio, if a protein is eluted across multiple fractions, the protein must be eluted most concentratedly in the fraction with the highest EMPAI ratio. become. It can be determined that the protein having the largest EMPAI ratio in each fraction is most concentrated in that fraction. It can be judged that the protein concentrated in the fraction that is concentrated more slowly has a stronger binding force to the compound immobilized on the carrier.
  • the force shown for the method for fractionation by the carrier on which the compound is immobilized is shown.
  • An embodiment in which the sample for use without being fractionated by the carrier on which the compound is immobilized is also included in the present invention.
  • the seventh aspect of the method of the present invention includes the following steps for analyzing the binding strength of a protein to a compound.
  • step (b) A step of adding a certain amount of the second protein group to each of the fractions obtained in step (a)
  • step (d) From the mass spectrometry information, for each fraction, obtain the intensity ratio between the peak derived from the protein in the fraction obtained in step (a) and the peak derived from the protein in the second protein group.
  • the step of comparing the strength of the binding force of the protein to the compound for a plurality of types of proteins is the seventh aspect.
  • the second protein group which is a fraction for internal standard, is compounded. Is a method in which a fixed amount is added to each of the fractions obtained in step (a) without fractionating into one or a plurality of fractions using a carrier on which is immobilized. The other steps are the same as in the first embodiment.
  • the eighth aspect of the method of the present invention includes the following steps for analyzing the binding strength of a protein to a compound.
  • step (b) A step of adding a certain amount of the second isotope-labeled protein group to each of the fractions obtained in step (a)
  • the isotopically labeled second protein group which is a fraction for internal standard, is fractionated into one or a plurality of fractions using a carrier on which a compound is immobilized. Without adding a certain amount to each of the fractions obtained in step (a).
  • the other steps are the same as in the second embodiment.
  • the ninth aspect of the method of the present invention includes the following steps for analyzing the binding strength of a protein to a compound.
  • step (c) A step of adding a certain amount of the second protein group to each of the fractions labeled in step (b)
  • step (e) From the mass spectrometry information, for each fraction, determine the intensity ratio between the peak derived from the protein in the fraction obtained in step (a) and the peak derived from the protein in the second protein group.
  • the step of comparing the strength of the binding force of the protein to the compound for a plurality of types of proteins in the ninth aspect, in the third aspect, the second protein group, which is a fraction for internal standard, Is a method in which a fixed amount is added to each of the fractions obtained in step (b) without fractionating into one or a plurality of fractions using a carrier on which is immobilized. Other steps are the same as in the third embodiment.
  • the tenth aspect of the method of the present invention comprises the following steps for analyzing the binding strength of a protein to a compound. ' (al) The step of fractionating the first protein group into a plurality of fractions using the carrier on which the compound is immobilized
  • step (c) For each fraction obtained in step (al), the ratio between the amount of protein obtained in step (a4) and the amount of protein obtained in step (b3) was determined, The step of comparing the strength of the binding force of the protein to the compound is the tenth aspect.
  • the second protein group is divided into one or a plurality of fractions using a carrier on which the compound is immobilized. This method quantifies each protein in the second protein group without fractionation. The other steps are the same as in the fifth aspect.
  • the eleventh aspect of the method of the present invention comprises the following steps for analyzing the binding strength of a protein to a compound. .
  • step (c) For each fraction obtained in step (al), the ratio of EMPAI obtained in step (a4) to EMPAI obtained in step (b3) Step of comparing the strength of protein binding force to a compound
  • the second protein group is divided into one or a plurality of fractions using a carrier on which the compound is immobilized. This method calculates the EMPAI of each protein in the second protein group without drawing. The other steps are the same as in the sixth aspect.
  • the analysis system of the present invention is a system for executing a method for analyzing the binding force of a protein to a compound, and includes the following means.
  • test protein sample and the sample for the internal standard fraction are quantified after fractionation
  • a sample for an internal standard fraction is shown as a system for fractionation by a carrier on which a compound is immobilized.
  • the present invention includes an embodiment in which the sample for the internal standard fraction is used without being fractionated by the carrier on which the compound is immobilized.
  • the second protein group which is a fraction for internal standard, is used without fractionating into one or a plurality of fractions using a carrier on which a compound is immobilized.
  • step (b) Adding a certain amount of the second protein group to each of the fractions obtained in step (a)
  • the isotopically labeled second protein group which is a fraction for internal standard is fractionated into one or a plurality of fractions using a carrier on which a compound is immobilized. Without adding a certain amount to each of the fractions obtained by means (a)
  • step (d) From the mass spectrometry information, for each fraction, determine the intensity ratio between the peak derived from the protein in the fraction obtained in step (a) and the peak derived from the protein in the second protein group. Means for comparing the strength of protein binding force to the compound for multiple types of proteins
  • the second protein group which is a fraction for internal standard, is used without fractionating into one or a plurality of fractions using a carrier on which a compound is immobilized.
  • step (e) From the mass spectrometry information, for each fraction, obtain the intensity ratio between the peak derived from the protein in the fraction obtained in step (a) and the peak derived from the protein in the second protein group.
  • the second protein group is not fractionated into one or more fractions using the carrier on which the compound is immobilized. Aspect of quantifying each protein
  • step (c) For each fraction obtained in step (al), the ratio of the amount of protein obtained in step (a4) to the amount of protein obtained in step (b3) Means for comparing the strength of the binding force of the protein to the compound
  • the second protein group is not fractionated into one or more fractions using the carrier on which the compound is immobilized. How to calculate EMPAI for each protein
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the system of the present invention.
  • the system of the present invention comprises a control unit 301, a protein fractionation unit 302, a protein mixing unit 303, and a mass spectrometry unit 304.
  • the control unit 301 controls the overall operation of each unit necessary to carry out the method of the present invention.
  • the protein fractionation unit 302, the protein mixing unit 303 and the mass spectrometry unit 304 are respectively connected to the control unit 301 and are controlled by the control unit 301 so as to execute independently of each other or in cooperation with each unit. Be controlled.
  • each unit protein fraction unit 302, protein mixing unit 303, and mass spectrometry unit 304
  • the control unit 301 is respectively controlled. Instruct what the units do.
  • the control unit 301 monitors the execution contents of each unit, for example, the progress of each unit, and the units are controlled in cooperation. .
  • the protein fractionation unit 302 is a unit for eluting the protein bound to the compound immobilized on the carrier in the column, and a carrier for fractionating the first protein group into a plurality of fractions, Carrier for fractionating the second protein group into one or more fractions, cell culture device, cell destructor, elution processor for compound bound to carrier, recovery of elution fraction (fractionated protein) Equipped with containers.
  • Each component included in the fractionation unit is controlled independently according to the command of the control unit 301 or in cooperation with each component.
  • the protein mixing unit 303 is a unit for mixing the proteins fractionated by the protein fractionation unit 302. For example, in the case of the first aspect, the fraction derived from the first protein group sample labeled with an isotope is used. In addition, the step of adding a fixed amount of one fraction derived from the second protein group sample, a mixture of all fractions, or a plurality of mixtures of adjacent fractions is controlled. Protein mixing unit 303 is the control unit It is connected to 301 and receives a command such as the amount to be added from the control unit 301 and mixes it.
  • the mass spectrometry unit 304 is a unit for subjecting the mixed protein to mass spectrometry, a spotter for spotting the mixed protein on the measurement plate, a tray for subjecting the measurement plate to the mass analyzer, etc. Is provided. These components in the mass analysis unit 304 are connected to the control unit 301, and perform mass analysis processing according to the command of the control unit 301.
  • FIG. 4 is a schematic view illustrating an embodiment of each unit.
  • the protein fractionation unit 302 includes, for example, a culture apparatus 11a and l ib, a culture solution bottle 12a and 12b, a cell crusher 13a and 13b, a labeling apparatus 14, and a carrier on which a compound is immobilized. 15a and 15b, protein fraction control devices (hereinafter also referred to as “control devices”) 16a and 16b, purified protein fractionators 17a and 17b, mixer 17c, etc.
  • control devices protein fraction control devices
  • the culture apparatuses 11a and l ib are apparatuses for performing cell culture, and cultivate cells for a predetermined time by adjusting temperature, CO 2 concentration and the like.
  • the culture apparatuses 11a and l ib are connected to culture medium bottles 12a and 12b, respectively, and the culture medium may be supplied to each culture apparatus via tubes la and lb, respectively.
  • the culture apparatus 11a and l ib may be provided with stirring blades 2a and 2b, respectively.
  • the culture apparatuses 11a and l ib are illustrated as containers for culturing suspended cells, but this is an embodiment for explaining the system of the present invention and is not limited. Therefore, when culturing cells to be attached to a culture plate, those skilled in the art can select a culture vessel according to the purpose.
  • the culture apparatuses 11a and l ib are connected to the control unit 301 via the LAN 100.
  • the culture solution bottles 12a and 12b are containers for storing a culture solution for culturing cells.
  • the culture solution bottle 12 a is mixed with an amino acid or the like for isotopically labeling the first protein.
  • the labeling device 14 can be connected to the culture medium, bottle 12a.
  • Culture fluid The bottles 12a and 12b may be connected to the control unit 301 via the LAN 100.
  • the cell crushers 13a and 13b are devices for crushing the cultured cells to obtain proteins.
  • the cells are collected from the culture devices lla and ib to disrupt the cells and suspend the protein.
  • a step of obtaining a liquid is performed.
  • the cell crushers 13a and 13b may be connected to the control unit 301 via the LAN 100.
  • the labeling device 14 is a device for labeling (for example, isotope labeling) a protein sample or a fractionated protein fraction.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment in which the labeling device 14 is connected to the culture solution bottle 12a as an embodiment for labeling the protein sample before fractionation.
  • the labeling device 14 is a culture solution (culture for culturing the sample for internal standard fraction) Can be connected to the liquid bottle 12b).
  • the labeling device 14 comprises the internal standard fraction. It can be connected to a culture solution (culture solution bottle 12b) for culturing a sample for use. '
  • the labeling device 14 supports the carrier 15a when labeling the test sample. Can be connected between the control device 16a and the purified protein fractionator 17a or subsequently to the purified protein fractionator 17a, or the internal standard fraction sample can be labeled. In this case, it is possible to connect between the carrier 15b and the control device 16b, between the control device 16b and the purified protein fractionator 17b, or subsequently to the purified protein fractionator 17b or the mixer 17c.
  • the labeling device 14 is provided between the carrier 15a and the control device 16a, and between the control device 16a and the purified protein fractionator 17a. Or following the purified protein fractionator 17a.
  • the connection mode of the marking device 14 is not limited to the above-described mode, and it is easy for those skilled in the art to adopt another mode for achieving the object of the present invention. Can understand.
  • the marking device 14 may be connected to the control unit 301 via the LAN 100.
  • the protein fractionation unit 302 does not have to be provided with the labeling device 14 because it is not necessary to label the protein.
  • the carriers 15a and 15b are columns for purifying the protein, and a substance having a binding force with the protein is fixed to the carrier.
  • the control devices 16a and 16b introduce proteins into the carriers 15a and 15b on which the compounds are immobilized, respectively, according to the instructions from the control unit 301, and pass the elution solvent through the purified protein fraction.
  • the process of sending to the separators 17a and 17b is executed.
  • the elution solvent can be flowed to the carrier so that the solvent concentration has a gradient, or a solvent whose concentration is set stepwise can be flowed.
  • the control devices 16a and 16b may be connected to the T control unit 301 via the LAN 100. +
  • the purified protein fractionators 17a and 17b are devices for fractionating the protein obtained in one fractionation step and the protein obtained in the other fractionation step to obtain a fraction. Some fractions can be temporarily stored.
  • the protein fraction for internal standard can be equipped with a mixer 17c for mixing all of the fractions or a plurality of reciprocating fractions.
  • FIG. 4 shows one type of fractionation process
  • multiple systems can be run in parallel to perform multiple types of fractionation processes, and as a result, multiple types of proteins derived from different cells. Can also be fractionated.
  • FIG. 4 shows a manner in which the purified protein fractionators 17a and 17b are controlled by the control devices 16a and 16b, but the present invention is not limited to this. It may be connected to the control mute 30,1 via In the seventh, eighth, ninth, tenth and tenth aspects of the present invention, the sample used for the internal standard fraction is used without being fractionated by the carrier on which the compound is immobilized. Thus, the protein fraction 302 need not include the carrier 15b, the control device 16b, the purified protein fractionator 17b, and the mixer 17c.
  • a protein mixing unit 303 is a unit that adds a fraction derived from the second protein group to a fraction derived from the first protein group fractionated in the protein fractionation unit 302.
  • the protein mixing unit 303 selects the fraction arranged in the purified protein fractionator 17a according to the instruction from the control queue 301, and selects the fraction arranged in the purified protein fractionator 17b or the mixer 17c.
  • Figure 4 shows the purified protein fractionator 17b in each tube (tubes 18-1 to 18-5) containing the eluted fractions 1 to 5 (fractions from the purified protein fractionator 17a). The mode of adding the mixture of fractions 1 to 3 from the mixer 17c is illustrated.
  • the fifth, sixth, and tenth aspect of the present invention are the first protein group-derived fraction, the second protein group-derived fraction or the second protein group.
  • each fraction or protein group is subjected to mass spectrometry without adding the protein, so that the protein fractionation unit 302 can proceed to the mass spectrometry unit 304 without going through the protein mixing unit 303. Therefore, in these embodiments, the system of the present invention may not include the protein mixing unit 303.
  • the mass spectrometry unit 304 is a unit that analyzes one or more kinds of protein samples to be subjected to mass spectrometry.
  • the mass spectrometric unit 304 spots the sample mixed by the protein mixing unit 303 on the mass analysis plate 19 in accordance with the command of the control unit 301, and executes the mass spectrometric processing by the mass spectrometric processing device 20.
  • a robot-type sample electrode device controlled by a converter can also be used.
  • the mass spectrometry is executed according to the command of the control unit 301 via the LAN 100.
  • the mass spectrometry processing can be executed by installing the computer 21 attached to the mass spectrometry processing apparatus 20.
  • the information of the mass spectrometry process is sent to the control unit 301 via LAN100 and is attached to the process to obtain the protein identification profile, strength ratio profile, binding force ratio profile, mass ratio profile, and EMPAI ratio profile.
  • the control unit 301 is a central control unit for executing the system of the present invention, and includes a central computer 30, an Internet communication line, and the like.
  • the control unit 301 executes protein identification, determines the intensity ratio between the isotope-labeled peak and the non-labeled peak, and the binding force ratio, and displays them on the display unit in the control unit 301.
  • the control unit 301 determines the protein amount ratio or EMPAI ratio in the test fraction and the internal standard fraction from the identified protein information using the index EMPAI, and displays it on the display unit in the control unit 301.
  • Each data is automatically organized by the control unit 301.
  • FIG. 5 is an example of a detailed configuration diagram of the control unit 301.
  • the central computer 30 includes a CPU 501, a transmission Z receiving unit 502, an input unit 503, an output unit 504, a ROM 505, a RAM 506, a hard disk drive (HDD) 507, a CD-ROM drive 508, a protein database (hereinafter “DB”). ') With 509.
  • the CPU 501 controls the operation of the entire system of the present invention, and records data of mass analysis results, identified protein data, intensity ratio data, binding force data, and the like in the DB 509.
  • the CPU 501 can control the communication of the transmission Z reception unit 502 and can collate with other protein data via the Internet 511 using the data stored in the DB 509.
  • the transmission Z reception unit 502 performs data transmission and reception processing with the protein fraction unit 302, the protein mixing unit 303, or the mass spectrometry unit 304 in accordance with instructions from the CPU 501.
  • the input unit 503 is a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like, and is operated when inputting information from the user or updating the contents of the database.
  • the output unit 504 is an LCD (liquid crystal display) or the like, and converts the code data from the CPU 501 into display data each time when updating various databases, and performs display processing.
  • the ROM 505 stores the processing program of the system of the present invention.
  • the RAM506 is a Temporarily store data required for system processing.
  • the HDD 507 is a drive for storing mass analysis data and the like.
  • the CD-ROM drive 508 reads out a program and the like stored in the CD-ROM 510, which are necessary for the execution of the system of the present invention (execution of various modes), and writes them in the RAM 506 or the like according to a command from the CPU 501.
  • CD-ROM rewritable CD-R, CD-RW, etc. can also be used.
  • a CD-R or CD-RW drive is provided instead of the CD-ROM drive 508.
  • a medium such as a DVD, MO, or flash memory stick may be used, and a corresponding drive may be provided.
  • the central computer 30 communicates with the protein group fractionation unit 302, the mixing unit 303, and the mass spectrometry unit 304, and sends control information so that these units function, as well as the protein identification results and the protein mass. Receives analysis results and displays identification results such as identification results, strength ratio, binding force ratio, protein amount ratio, EMPAI ratio.
  • the central computer 30 of the control unit 301 instructs the filling apparatus to fill one culture apparatus 11a with the culture solution, protein sample (cell), and other reagents necessary for carrying out the present invention, and is necessary for labeling the protein.
  • the labeling device 14 is instructed to add an isotope-labeled substance (such as an isotope-labeled amino acid), and the labeling device 14 executes the addition of the isotope-labeled substance (S601a).
  • the central converter 30 is equipped with a reagent filling device (not shown) so as to fill the other culture device l ib with the culture solution, sample (cell) and other reagents necessary for carrying out the present invention.
  • the filling device (not shown) performs filling (S601b).
  • the central computer 30 When filling of each culture apparatus l la and l ib with the culture solution and the like is completed, the central computer 30 next instructs each culture apparatus l la and lib to perform the culture under predetermined conditions, and each culture apparatus lla and lib Perform culture (S602a, S602b).
  • the "predetermined condition" incubation time, incubation temperature, C0 2 concentration, presence or absence of stirring and the like.
  • the central computer 30 instructs the cell crushers 13a and 13b to perform the cell disruption process, and each cell crusher 13a and 13b executes cell disruption (S603a, S603b).
  • the central computer 30 After disrupting the cells collected from the isotope-labeled substance-containing medium using S603a, the central computer 30 then orders the protein fractionation process to be performed on the carrier 15a on which the specified substance (compound) is immobilized.
  • the carrier executes fractionation of the protein (first protein group for test) (S604a).
  • the central computer 30 next instructs the carrier 15b on which the predetermined compound is immobilized to perform the protein fractionation step.
  • the carrier carries out fractionation of the protein (second protein group for internal standard) (S604b).
  • the central computer 30 prepares the protein sample for the protein fractionation controller 16a and 16b and prepares the purified protein fractionator 17a, in preparation for the subsequent mixing (S606, S607).
  • the controller instructs to temporarily store, and the controller executes sorting and temporary storage (S605a, S605b). However, whether or not to execute the temporary storage is arbitrary.
  • the central computer 30 instructs the mixer 17c to mix all fractions from the second protein group for the internal standard, or to mix multiple adjacent fractions.
  • the mixer 17c executes the mixing of the protein fraction (S606). However, when there is only one fraction, the fraction from the second protein group is not mixed by the mixer 17c.
  • the central computer 30 then instructs the protein mixing unit 303 to add the internal standard protein fraction to each of the test protein fractions, and the protein mixing unit 303 sets a certain amount of the internal standard protein fraction. Add and mix the fractions to each of the test protein fractions (S607).
  • the central computer 30 commands the preparation of a sample for mass spectrometry (S608). However, it is optional whether or not the preparation is performed.
  • the central computer 30 causes the spotter (not shown) to spot the prepared sample on a mass spectrometry plate (eg, plate 19 in FIG. 4), and then The mass spectrometer commands to start mass analysis of the sample, the spotter performs the spot, and the mass spectrometer performs the analysis (S609).
  • the central computer 30 identifies the protein (S610), calculates the intensity ratio between the labeled peak of each protein and the non-labeled peak, and quantifies the ratio of the binding force of the compound to each protein (S611).
  • the protein identification result and intensity ratio data are reported to the central computer 30, and the output device or computer display displays the identification result and intensity ratio (S 612) as well as the protein that can bind to a certain compound. Create an order for the strength of the bond.
  • the central computer 30 refers to the data of the intensity ratio and the identification result as existing information, and stores it in the hard disk and creates a database (S613).
  • a database S613
  • RPMI-1640 (Sigma) containing 10% fetal bovine serum (MOREGATE, BATCH 32300102), 100 U / ml penicillin G, 100 ⁇ g / ml streptomycin (Invitrogen, 15140-122) , R-7130).
  • RPMI-1640 was prepared by selecting a powder medium not containing L-glutamine, L-lysine, L-methionine, L-leucine, or sodium bicarbonate, and adding the missing components to the medium.
  • L-glutamine (Sigma, G-8540), L-lysine (Sigma, L-9037), L-methionine (Sigma, M-5308), sodium bicarbonate ( Wako Pure Chemical, 191-01305) was added 0.3g / L, 0.04g / L, 0.015g / L, 2g / L, respectively, and natural L-leucine or stable isotope 13C (6) 0.05 g / L of L-leucine labeled with (Cambridge Isotope Laboratories, CLM-2262) was added. The medium thus prepared was cultured at 37 ° C. under 5% CO 2 . The cells obtained by this culture were used in the following experiments as cells cultured in a natural medium and cells in a stable isotope medium, respectively. .
  • diluted protein extract not labeled with metabolically stable isotope was added to about 0.9 ml of affinity gel from above and allowed to fall naturally. Subsequently, 10 ml of PBS containing I M NaCl was applied to the column. Elution fractions were collected by flowing 12 ml of PBS containing 8M urea and 0.01% CHAPS, and used as internal standard fractions.
  • LC / MS LC is a homemade ODS column (Y. Ishihama, J. Rappsilber, JS Andersen, M. Mann, J. Chromatogr A. 979, 233-239 (2002). Cm).
  • the pump is micro-compatible with Shimadzu LC-10A series ROM, and the supplied Shimadzu was removed as the mixing chamber and a Parco T connector was adopted.
  • the flow-splitting method was adopted as the flow rate, and the column was prepared to have a flow rate of about 0.5-l ⁇ L per minute.
  • the protein solution to be measured was injected into the column with 3 AJ L by CTC autosampler PAL.
  • the measurement was performed by feeding ions obtained by spraying the eluate directly from the outlet of the column into the LTQ. 2.4kV was applied as the spray voltage.
  • the measurement was Data Dependent mode with Dynamic Exclusion Repeat set to 1. In order to increase the number of scans, the measurement was performed in the so-called double play mode with the Zoom Scan mode removed.
  • the obtained data were automatically identified using X! Tandem (http: ⁇ thegpm.org / GPM / index.html) and NCBInr database. At this time, part of the program was modified so that NCBInr could be searched for even stable isotope-labeled isines (increase in molecular weight 6 per leucine). Since quantification is performed on the peak of the peptide containing leucine, only the peptide containing leucine is selected from the peptides identified by X!
  • the numbers in the column for urea (Urea) at each concentration represent peak intensity ⁇ (labeled peak area / unlabeled peak area).
  • the urea concentration was divided into 4 steps of 1M, 2M, 4M, and 8M, and the elution was performed sequentially. Therefore, the protein having the peak top in the 8M urea fraction has the binding force with the compound shown in the formula (1). Is strong. This 8M urea fraction When looking at the results for only the fraction, the larger the protein, the greater the concentration in this fraction, that is, the stronger the binding.
  • AHCY has a peak top in the 8M urea fraction
  • PCMT1 has a 4M urea fraction
  • OS9 has a 2M urea fraction
  • SPRY4 has a peak top in the 1M urea fraction.
  • the present invention it is possible to make an order for the strength of binding of a plurality of types of substances (proteins) that can bind to a compound.
  • the method of the present invention it is possible to analyze the binding force to a compound between a plurality of kinds of unknown substances.
  • the method of the present invention is useful in that it can be applied even when the target substance is unknown and the substances in the mixed sample are not sufficiently separated from each other.

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Abstract

本発明は、化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、以下の工程：(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分に分画する工程と、(b)第二のタンパク質群を、前記化合物が固定化された担体を用いて１又は複数の画分に分画する工程と、(c)工程(b)で得られた１の画分、又は工程(b)で得られた画分のうち、全画分の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、工程(a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する工程と、(d)工程(c)で得られた画分を質量分析処理する工程と、(e)質量分析情報から、各画分について、工程(a)で得られた画分中のタンパク質に由来するピークと工程(b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピークとの強度比を求めて、複数種のタンパク質について、前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程とを含む、前記方法を提供する。

Description

明細書 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法 技術分野
本発明は、 質量分析による化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法 に関する。 . 背景技術
タンパク質とタンパク質との結合に関する解析は、 各タンパク質の機能を探る 上で多くの有益な情報を与える。 また、 薬剤となりうる化合物とタンパク質との 結合に関する解析は、 生体に対する化合物の影響を明らかにする上で重要な情報 を与える。
そして、 ある物質とタンパク質との結合に関する解析においては、 ある物質と 結合するタンパク質の特異性のみならず、 ある物質とタンパク質との結合力 ( 「結合活性」 ともいう） もまた重要な指標となる。
例えば、 ある酵素に対する阻害剤を開発する場合、 その酵素に対する阻害剤の 結合力がその酵素の本来の基質よりも弱ければ、 阻害剤としての機能を発揮しに くい。 '
分子間の結合力は、 一般的に結合定数 （あるいは解離定数） により表される。 結合定数は、 結合する二つの物質が抗原一抗体の関係にある場合には、 ELISA 又は RIA によって算出することができる。 また、 二つの物質が抗原一抗体の関 ' 係以外の場合であっても、 平行透析法、 蛍光消光法、 原子間力顕微鏡、 水晶振動 子法、 表面プラズモン共鳴、 フロンタルァフィ二ティークロマトグラフィーなど の方法によって結合定数を求めることができる （文献 1及び 2参照） 。 しかしな がら、 これらの方法は、 結合する二つの物質が予め既知であること、 及ぴ、 両物 質とも精製 '単離した物質を用いて測定することが必要である。 そのため、 前記 方法では、 ある物質について、 未知の複数種のタンパク質を含む混合物中の各々 のタンパク質に対する結合力を検討することはできない。
(1) Borch, J.; Roepstorff, P. Anal. Chem. 2004, 76, 5243-5248.
(2) Zhang, Β·; Palcic, M. M.; Schriemer, D. C.; Alvarez-Manilla, G.;
Pierce, M.; Hindsgaul, 0. Anal. Bioc em. 2001， 299, 173- 182. 発明の開示
本発明は、 標識法またはタンパク質定量法と質量分析とを利用した、 化合物に 対するタンパク質の結合力を解析する方法及ぴシステムを提供することを目的と する。
本発明者は、 上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、 担体に固定化さ れた化合物に結合したタンパク質を複数の画分に分画し、 内部標準画分としても う一つ別に分画した 1の画分又は全画分の混合物若しくは隣り合う複数個の画分 の混合物を用意し、 当該内部標準画分を前記分画された画分のそれぞれに一定量 添加し、 各画分について質量分析処理し、 質量分析情報から各ピーク強度比を検 出することにより、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析 （比較） し得るこ とを見出し、 本発明を完成するに至った。 すなわち、 本発明は以下の通りである。
( 1 ) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程：
(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて複数の画分に分画する工程と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する工程と、
(c) 工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個,の画分の混合物を、 工程 (a)で得られた画分の それぞれに一定量添加する工程と、 (d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
( 2 ) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程と、
(b)同位体標識された第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて 1又は複数の画分に分画する工程と、
(c)工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (a)で得られた画分の それぞれに一定量添加する工程と、
(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。 .
( 3 ) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する工程.と、 ，
(c)工程 (a)で得られた画分を標識する工程と、 (d)工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (c)で標識された画分 のそれぞれに一定量添加する工程と、
(e)工程 (d)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと工程 Ob)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
( 4 ) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する工程と、
(c) 工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を標識する工程と、
(d)工程 (c)で標識された画分又は混合物を、 工程 (a)で得られた画分のそれぞれ に一定量添加する工程と、 '
(e)工程 (d)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 .工程 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
( 5 ) 工程 (a)およびノまたは工程 (b)の分画する工程が、 溶出溶媒の強度を変化 させることにより分画する工程である、 （1 ) 〜 （4 ) のいずれか一項に記 載の方法。 ( 6 ) 質量分析情報から、 各画分に含まれる各タンパク質を同定する工程とをさ らに含む （1 ) 〜 （5 ) のいずれか一項に記載の方法。
上記 （1 ) 〜 （6 ) において、 第二のタンパク質群は、 前記化合物が固定化さ れた担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに第一のタンパク質群由来の画分 のそれぞれに一定量添加してもよい。
また、 上記 （1 ) 〜 （6 ) において、 タンパク質標識法を利用する代わりにタ ンパク質の定量法を用いることにより、 または各タンパク質の EMPAI を指標 に用いることにより、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析することもでき る。
( 7 ) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて複数の画分に分画する手段と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する手段と、
(c)手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (a)で得られた画分の それぞれに一定量添加する手段と、
(d)手段 (c)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。
( 8 ) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段と、 (b)同位体標識された第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて 1又は複数の画分に分画する手段と、
(c)手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (a)で得られた画分の それぞれに一定量添加する手段と、
(d)手段 (c)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。
( 9 ) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する手段と、
(c)手段 (a)で得られた画分を標識する手段と、
(d)手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 Ob)で得られた画分のうち、 全兩分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (c)で標識された画分 のそれぞれに一定量添加する手段と、 .
(e)手段 (d)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。 . ， (1 0) 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する手段と、
(c) 手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を標識する手段と、
(d)手段 (c)で標識された画分又は混合物を、 手段 (a)で得られた画分のそれぞれ に一定量添加する手段と、
(e)手段 (d)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。 .
(1 1) 手段 (a)および Zまたは手段 (b)の分画する手段が、 溶出溶媒の強度を変 化させることにより分画する手段である、 （7) 〜 （1 0) のいずれか一項 に記載のシステム。 '
(1 2) 質量分析情報から、 各画分に含まれる各タンパク質を同定する手段とを さらに含む （7) 〜 （1 1) のいずれか一項に記載のシステム。
上記 （7) 〜 （1 2) において、 第二のタンパク質群は、 前記化合物が固定化 された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに第一のタンパク質群由来の画 分のそれぞれに一定量添加してもよい。
また、 上記 （7) 〜 （1 2) において、 タンパク質標識手段を利用する代わり にタンパク質の定量手段を用いることにより、 または各タンパク質の EMPAI を指標に用いることにより.、 化合物,に対するタンパク質の結合力を解析すること もできる。 本発明により、 化合物に結合しうる複数種の物質群 （タンパク質） の結合の強 さについて序列を作ることができる。 本発明の一態様により、 複数種の未知物質 間について、 化合物に対する結合力を解析することが可能となった。 本発明の一 態様によれば、 対象物質が未知で、 かつ混合試料においてそれぞれの物質同士が 分離不十分な場合であっても適用できる点で有用である。 図面の簡単な説明
図 1は、 ァフィ二ティー精製法におけるタンパク質溶出プロファイルの一例 を示す図。
図 2は、 本発明の方法の概要を示す図。
図 3は、 本発明のシステムの構成例を示すプロック図。
図 4は、 本発明のシステムの各ュニットの一例を示す模式図。
図 5は、 制御ユニッ トの詳細構成図の一例。
図 6は、 制御ユニットの動作のフローチャートの一例を示す図。 符号の説明
1 a ：チューブ、 1 b ：チューブ、 2 a ：攪拌羽根、 2 b ：攪拌羽根、 1 1 a : 培養装置、 l i b :培養装置、 1 2 a ':培養液ボトル、 1 2 b :培養液ボトル、 1 3 a :細胞破砕器、 1 3 b :細胞破碎器、 1 4 ：標識装置、 1 5 a :化合物が 固定化された担体、 1 5 b :化合物が固定化された担体、 1 6 a ： タンパク質分 画用制御装置、 1 6 b : タンパク質分画用制御装置、 1 7 a :精製タンパク質分 取器、 1 7 b :精製タンパク質分取器、 1 7 c ：混合器、 1 8— 1 :チューブ、 1 8 - 2 :チューブ、 1 8— 3 ：チューブ、 1 8—4 :チューブ、 1 8— 5 ：チ ユープ、 1 9 ： プレート、 2 0 :質量分析処理装置、 2 1 : コンピュータ、 3 0 ：中央コンピュータ、 1 0 0 : L AN、 3 0 1 :制御ュ-ット、 3 0 2 ： タン パク質分画ュ-ット、 3 Q 3 ： タ パク質混合ュニット、 3 04 :質量分析ュニ ット、 5 0 1 ： C P U、 5 0 2 :送信/受信部、 5 0 3 :入力部、 5 0 4 ： 出力 部、 5 0 5 : ROM、 5 0 6 : RAM, 5 0 7 : ノヽードディスク ドライブ (HDD) , 50 8 ： C D— R ΟΜドライブ、 5 09 ： タンパク質データベース (DB)、 510 : CD-ROM, 51 1 ：ィンターネット 発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施の形態について説明する。 以下の実施の形態は、 本発明を 説明するための例示であり、 本発明をこの実施の形態にのみ限定する趣旨ではな レ、。 本発明は、 その要旨を逸脱しない限り、 さまざまな形態で実施をすることが できる。
なお、 本明細書において引用した文献、 及び公開公報、 特許公報その他の特許 文献は、 参照として本明細書に組み込むものとする。 また、 2005年 7月 29 日 に出願し、 本願優先権主張の基礎となる特願 JP2005-222097号の特許請求の範 囲、 明細書、 図面及ぴ要約書の開示内容は、 その全体が参照として本明細書に組 み入れられる。 本発明において用いる用語 「タンパク質」 は、 二以上のアミノ酸がペプチド結 合によって結合したペプチドを含む。 また、 タンパク質には、 生理的な修飾を受 けているもの （例えば、 リン酸化タンパク質、 糖鎖結合タンパク質等） も含まれ る。 また、 本発明において用いる用語 '「タンパク質群」 は、 二種以上のタンパク 質を含む集団をいう。
本発明において用いる用語 「標識されたタンパク質」 とは、 タンパク質を構成 する分子の一部が標識されたタンパク質をいう。 特に、 同位体で標識されたタン パク質を 「同位体標識されたタンパク質」 という。 また、 本発明において用いる 用語 「同位体標識されたタンパク質群」 とは、 二種以上の同位体標識されたタン パク質を含む集合をいう。
本発明において用いる用語 「代謝的に同位体標識されたタンパク質」 とは、 同 位体標識された当該タンハ:ク質の前,駆体 （例えば、 アミノ酸） を加えることによ り、 代謝的にタンパク質を構成する分子の一部が同位体で標識されたタンパク質 をいう。 また、 本発明において用いる用語 「代謝的に同位体標識されたタンパク 質群」 とは、 二種以上の代謝的に同位体標識されたタンパク質を含む集合をいう。 前記 「代謝的に」 とは、 酵素反応などを介した生理的条件を示し、 好ましくは培 養細胞における代謝反応を示す。
1 . 本発明の概要
本発明は、 質量分析を使って、 化合物に結合しうる既知又は未知物質群 （タン パク質） の結合力の強さについて解析し、 その強さの序列を作る方法に関する。 一般に、 化合物が固定化された担体が充填されたカラム （ァフィ-ティーク口 マトグラフィーカラム） 中の担体に固定化された化合物に結合した物質群を溶出 させる際には、 溶出溶媒の溶出力を徐々に強くしながら溶出物を分画する。 した がって、 ァフィ二ティークロマトグラフィーカラムから最後に溶出する物質が、 担体に固定化された化合物に対して、 もっとも結合力が強いということになる。 例えば、 図 1に示すようにァフィ二ティークロマトグラフィーカラムからタンパ ク質を溶出すると、 フラクション （画分） 5に含まれるタンパク質が最も結合力 が強い。 そして、 画分 5に含まれるタンパク質を同定するとタンパク質 C、 D 及ぴ E の 3つのタンパク質が含まれていたとする。 ここで、 タンパク質 C、 D 及ぴ E の結合力の強度を比較するためには、 各タンパク質について、 個々のタ ンパク質標品を準備し、 あるいは色の異なる蛍光タグや異なるェピトープタグを 導入すれば、 溶出プロファイルを調べることができ、 その結果タンパク質 E 力 S 最も溶出が遅い、 つまり結合力が強いということがわかる。
しかし、 アブイ-ティークロマトグラフィ一力ラムから溶出するタンパク質は、 一つの画分に全て溶出する場合もあれば、 最初から最後まで広い範囲に広がって 溶出することもある。 しかも一つの画分に複数種のタンパク質が混在するために、 各タンパク質の溶出パターンを知ることは容易ではない。 また、 標品を準備する こと、 及ぴタグを導入することは普遍的に行えるほど容易ではなく、 またタグな どの導入により人為的な影響を受け、 真の結合力を評価することができないこと もある。 さらに、 どのようなタンパク質が結合しているカ あらかじめ同定する 必要がある。
そこで、 本発明においては、 タンパク質群を、 化合物が固定化された担体を用 いて複数の画分に分画する。 また、 內部標準画分として、 もう一つ別にタンパク 質群を、 化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画し、 当該得 られた画分を全てまたは隣り合つた複数個の画分をまとめた画分の混合物を用意 する。 ここで、 化合物が固定化された担体が充填されたカラム （ァフイエティー クロマトグラフィーカラム） に負荷する試料のうち一方のタンパク質群は、 同位 体標識されたものである （あるいは分画後、 標識する） 。 次に、 一つにまとめた (あるいは隣り合った分画を複数個まとめた） 画分の混合物を内部標準画分とし て、 一定量ずつ別に分画した試験試料に加える。 画分は、 必要に応じて SDS- PAGE などで分離し、 トリプシンなどでタンパク質を消化することができる。 その後それぞれの画分について、 質量分析装置で測定する。
ここで分画された試験試料、 あるいは内部標準画分用試料のいずれかは、 同位 体によって標識されている。 図 2は、 ァフィ二ティー精製前に試験試料を同位体 標識した態様 （図 2 ai) を示^"。 従って、 標識された試料をァフィ二ティー精製 したときの画分 （図 2 ai) と、 標識されていない試料をァフィ二ティー精製した ときの画分 （図 2 a2) とを混合し （図 2 b) 、 その混合試料を質量分析処理する と （図 2 c) 、 質量分析スペクトルでは、 同位体標識された画分由来のタンパク 質のピーク （図 2 c、 破線で示すピーク） と標識されていない画分由来のタンパ ク質のピーク （図 2 c、 実線で示すピーク） 力 ペアで観測される。 このピーク 強度比を求めたとき、 あるタンパク質が複数の画分にまたがって溶出されている 場合、 そのタンパク質は一番ピーク強度比が大きい画分にもっとも濃縮されて溶 出されていることになる。 また、 ある画分の中に複数種のタンパク質が含まれる 場合、 一番ピーク強度比が大きいタンパク質がその画分にもっとも濃縮されて溶 出されたことになる。 例えば、 図 2において、 タンパク質 C及び Dは画分 5よ りも 4に多いのに対して、. タンパク質 E は画分 5に多い （図 2 c ) 。 したがつ て、 画分 4においてはタンパク質 D のピーク強度比が大きく、 画分 5において はタンパク質 Eのピーク強度比が大きい。 これらのことから、 タンパク質 D と E とを比較すると、 タンパク質 D、 E の順に遅く分画され、 タンパク質 Eがー 番遅く溶出していることがわかる。
なお、 図 2 bに示す工程において、 内部標準画分は全部まとめる必要はなく、 比べたいところだけ、 連続する画分を混ぜれば良い。 例えば、 画分 3、 画分 4及 ぴ画分 5、 又はタンパク質 C、 D及ぴ E を試験の対象とする場合は、 連続する 画分、 すなわち画分 3、 画分 4及び画分 5を混合して内部標準画分とすればよい。 これにより、 内部標準画分の全体が希釈されて目的物が検出できないことを防止 することができる。 また、 それぞれの画分の全量を混合して内部標準画分として もよいし、 一定量ずつ混合して内部標準画分としてもよい。 なお、 標識されてい ない試料を 1又は複数の画分に分画する工程 （図 2 a 2) において、 分画された 画分が 1つのときは、 その 1の画分を内部標準画分とすることができる （図 2 a 2' ) 。
各タンパク質がどの画分にもっとも濃縮されて溶出されているかを比較し、 遅 く溶出されてくる画分に濃縮されているタンパク質ほど、 担体に固定化された化 合物に対する結合力が強いと判断できる。 なお、 内部標準画分用の試料について は、 必ずしも化合物が固定化された担体によって分画する必要性がない。 しかし ながら、 何ら濃縮操作を施していない試料から質量分析装置で検出されるタンパ ク質の多くは、 発現量が極めて多いタンパク質である。 また、 濃縮操作を施して いないタンパク質と化合物が固定化された担体によって濃縮されたタンパク質と の間に濃度差が生じる。 そのため、 質量分析のダイナミックレンジの狭さを考慮 すると内部標準画分の添加量を調整することが難しい。 従って、 内部標準画分用 試料も化合物が固定化された担体で一旦濃縮することが望ましい。
また、 本発明によって、 化合物に対する複数種のタンパク質の結合力の強度比 を算出することが可能となるため、 複数種の化合物について本発明の解析を行レ、、 化合物間での化合物と各タンパク質との結合力の相関を算出することで、 生体、 細胞等に対する化合物の特性を解析することが可能となる。 2 . 本発明の解析方法の態様
( 1 ) 第一の態様 - 本発明の方法の第一の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する ために以下の工程を含むものであり、 解析の対象となるタンパク質群が分画前に 同位体標識されている態様である。
(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて複数の画分に分画する工程
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する工程
(c)工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (a)で得られた画分の それぞれに一定量添加する工程
(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程
(e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程
(a) 同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて複数の画分に分画する工程
本発明において、 第一のタンパク質群は解析対象のタンパク質試料であり、 例 えば、 組織、 生体液、 細胞、 細胞器官及びタンパク質複合体などから得られた試 料を用いることができる。
同位体標識されたタンパク質群は、 タンパク質を構成する分子 （アミノ酸） の 一部が同位体で標識されていればよく、 その調製方法や標識部位については、 特 - に限定されない。
以下、 具体的な調製方法について記載する。 同位体標識されたタンパク質群は、 代謝的に同位体標識することによって、 調 製することができる。 例えば、 培養可能な細胞を、 同位体標識されたタンパク質 の前駆体 (例えば、 アミノ酸） を含む培地で培養することによって、 細胞中のタ ンパク質を代謝的に同位体標識することができる。 培養条件はどのようなもので あってもよく、 液体培地あるいは固体培地に該細胞を培養するのに好適な条件を 選択すればよい。 例えば、 動物細胞を選択した場合には、 DMEM、 MEM、 RPMI1640、 IMDM等の培地を用い、 必要に応じゥシ胎児血清 （FCS) 等の血 清、 アミノ酸、 グルコース、 ペニシリン又はストレプトマイシンなどを添加する ことができ、 pH約 6〜8、 30〜40°Cにおいて 15〜200時間前後の培養を行うこ とができる。 その他、 必要に応じ途中で培地の交換を行ったり、 通気及ぴ攪拌を 行ったりすることができる。
このようにして得られた代謝的に同位体標識されたタンパク質群を含む細胞を 破碎することで、 同位体標識されたタンパク質群を調製することができる。 破砕 する方法は、 例えば、 ダウンス型テフロン TM ·ホモジナイザー、 ポリ トロン、 ヮーリング ·ブレンダー、 ポッター型ガラス ·ホモジナイザー、 超音波破碎装置、 細胞溶解液 （例えば、 PIERCE社の M-PER: cat no. 78501, T-PER: cat no. 78510 など） を用いる方法又は凍結融解法があげられ、 好ましくは細胞溶解液 を用いる方法があげられる。 破砕した細胞は、 遠心分離操作により、 不溶性物質 を除去することが好ましい。 このようにして、 同位体標識されたタンパク質群を 調製することができる。
本発明で用いる同位体は、 放射性同位体を適用することもできるが、 放射性を 有さない安定同位体が、 取り扱いが容易であることから、 特に好ましい。 安定同 位体は、 例えば、 2H、 13C！、 15N、 170、 180、 31P若しくは 34S 又はこれらの組 み合わせが挙げられ、 好ましくは2 H、 13C！、 15N若しくは i80又はこれらの組み 合わせであり、 より好ましくは 13 15 N若しくは 0又はこれらの組み合わせ であり、 さらに好ましくは 13C である。 本発明に利用される同位体は、 タンパ ク質を標識し得るものであれば、 その種類は特に限定されない。 具体的には、 同 位体標識されたタンパク質の前駆体として、 13C 標識 （i3C x 6 個） ロイシン (Cambridge Isotope Labs(CIL)社製、 L-Leucine V-^ 6} CLM-2262) を挙 げることができる。 上記同位体は、 本発明の態様のすべてに適用することができ る。
また、 同位体標識されたタンパク質群は、 in vitroにおいても調製することが できる。 たとえば、 タンパク質中のシスティン残基を同位体標識されたアルキル 化試薬を用いてアルキル化することにより、 同位体標識することができる （ 「ラ ピッ ド ' コ ミ ュケーシヨ ンズ ' イン ' マス · スぺク トルメ ト リ ー ( Rapid Communications in Mass Spectrometry) 」 第 1 6； 、 第 1 5号、 2 0 0 2 年、 pp.1416- 1424 参照） 。 さらに、 タンパク質中のシスティン残基を同位体標 識されたピオチン化試薬を用いてピオチン化することにより、 同位体標識するこ ともできる。 標識後は、 さらにアビジンカラムを用いて、 標識されたタンパク質 のみを精製することが可能である （ 「ネイチヤー ' バイオテクノ ロジー
( Nature Biotechnology ) 」 第 1 7卷、 第 1 0号、 1 9 9 9年 1 0月、 pp.994-999) 。
また、 同位体標識されたタンパク質群は、 化学合成により製造してもよい。 当該同位体標識されたタンパク質群は、 予備的に分画することができる。 予備 的に分画する方法は、 例えば、 分画遠心法及びショ糖密度勾配遠心法などがあげ られ、 好ましくはショ糖密度勾配遠心法があげられる。
また、 必要に応じて、 前記同位体標識されたタンパク質群を分離することがで きる。 分離する方法は、 例えば、 電気泳動 （例えば、 二次元電気泳動、 SDS- PAGE など） 、 群特異的ァフィ二ティークロマトグラフィー、 カチオン交換ク ロマトグラフィ一、 ァニオン交換クロマトグラフィー、 逆相ク口マトグラフィー を利用する方法、 免疫沈降法、 硫安沈殿法、 有機溶媒による沈殿法、 限外ろ過法、 ゲルろ過法及び透析法などがあげられ、 好ましくは逆相クロマトグラフィーを利 用する方法があげられる。
なお、 同位体標識されたタンパク質群は、 適当な条件、 好ましくは一 2 0 °C以 下、 特に好ましくは一 8 Q °C以下で保存することができる。 本発明において、 「化合物が固定化された担体」 とは、 担体に官能基を介して 化合物を共有又は非共有結合させたものをいう。
化合物が固定化された担体は、 例えば、 まず、 担体側に官能基として、 N- hydroxy-succinimideや Hydrazideを共有結合させたり、 単にアミノ基にした り、 又は Protein A、 Heparinもしくは Cibacron Blue F3GAなどを固定化し、 このような担体の官能基に対して、 化合物を直接又は化合物の構造の一部を変え たものを共有又は非共有結合させたものがある。
担体に固定化する化合物は、 特に限定されず、 例えば、 合成低分子化合物、 タ ンパク質、 合成ペプチド、 精製又は部分精製ポリペプチド、 抗体、 細菌放出物質 (細菌代謝産物を含む） 、 生体内核酸物質 （ATP、 GTP、 NAD/NADH 又は
NADP/NADPH など） 、 脂質などが挙げられる。 これら化合物は、 新規な化合 物であってもよいし、 公知の化食物であってもよい。
担体としては、 ァガロースゲル、 アクリルアミ ド、 磁気ビーズ、 セルロース、 シリカゲルなどがあげられ、 好ましくはァガロースゲルである。 担体は、 例えば、 パイオラド社等から購入することができる （ァフィゲル 10、 バイオラド社製、 カタ口グ番号 153-6099) 。
化合物が固定化された担体は、 担体に所望の化合物を結合させることにより、 作製することができる。 化合物が固定化された担体の作製は、 例えば、 アミノ基 を有する化合物であれば、 以下の手順で行うことができる。 まず、 アミノ基を有 する化合物溶液を N-hydroxy-succinimideが結合している担体 （例えばァフィ ゲル 1 0 ) に加える。 次に、 トリェチルァミンを加え、 ィンキュベーションした 後、 2-アミノエタノールを加え、 さらにィンキュベーションすることによって作 製することができる。 また、 適宜洗浄操作を加えることが好ましい。
また、 化合物が固定化された担体の作製は、 例えば、 カルボン酸を有する化合 物であれば、 以下の手順で行うことができる。 まず、 カルボン酸を有する化合物 溶液にカルポジイミ ドを加え、 インキュベーションした後、 ァミノ基が結合して いる担体に加える。 次に、.酢酸 （も,しくは乳酸） を加え、 さらにインキュベーシ ヨンすることによって作製することができる。 また、 適宜洗浄操作を加えること が望ましい。 さらに、 NADP アナログを固定化した担体などは、 例えば、 アマ シャムバイオサイエンス社から購入することができる （2，5，ADP Sepharose 4B (コード番号 17-0700-01)) 。
また、 化合物が固定化された担体は、 チオール基を有する化合物であれば、 例 えば、 SvdfoLink (ピアス社、 カタログ番号： 44895) を使って作製することが でき、 また、 アルデヒ ド基を有する化合物であれば、 例えば、 CarboLink (ピ ァス社、 カタログ番号： 44900) を使って作製することができる。
さらに、 化合物が固定化された担体は、 糖のような水酸基を持つ化合物の場合 には、 例えば、 室温下 10 mM過ヨウ素酸酸化によって前記化合物の水酸基から アルデヒ ド基を生じさせることができるため、 CarboLink (ピアス社、 カタ口 グ番号： 44900) などを使って作製することができる。 また、 活性型水素原子 (交換可能な水素原子） を持つ化合物の場合には （例えば、 コレステロール骨格 を持ったエストラジオール 17ベータなど） 、 前記化合物とホルムアルデヒ トと 担体に固定化されたァミノ基との 3 種間でマンニッヒ反応による濃縮反応を行 うことにより、 前記化合物を担体に固定化することができる。
担体に固定化する化合物の量は、 特に限定されないが、 担体 1 ml あたり 0.1 mgから数 mg程度とすることが好ましい。
化合物が固定化された担体は、 ァフィ二ティークロマトグラフィー用の担体と して用いることができ、 適当なカラム ' (例えば、 ポリプレップェンプティカラム (バイオラド社製、 Cat No. 731- 1550) 等） に充填することによって、 化合物 を固定化したァフィ二ティークロマトグラフィーカラムとして使用できる。 また、 化合物が固定化された担体は、 適当なチューブ （例えば、 エツペンドルフチュー ブ （エツペンドルフ社製） 等） に加えることによって、 使用することもできる。 同位体標識されたタンパク質群を、 化合物が固定化された担体を用いて複数の 画分に分画する。 これにより、 担体に固定化した化合物に結合する複数種のタン パク質を分画し、 画分を得ることが,できる。 本明細書において 「担体を用いて」 とは、 母集団のタンパク質群を分画する際に、 化合物が固定化された担体を利用 して、 という意味である。
以下、 詳細に説明する。
初めに、 適当な溶液で化合物が固定化された担体を平衡化する。 平衡化する溶 液は、 特に限定されないが、 タンパク質群を溶解することができ、 かつ、 変性さ せない溶液が望ましい。 例えば、 生理的 pH に調製したリン酸緩衝液、 Hepes 緩衝液又はトリス緩衝液などが挙げられ、 必要に応じて、 これらに塩化ナトリウ ム及び Z又は界面活性剤 （n-ォクチルダルコシドなど） を適当量加えることがで きる。
平衡化する工程は、 化合物が固定化された担体が適当なカラムに充填されてい る場合には、 適当な溶液をカラムにアプライすることによって、 また、 化合物が 固定化された担体が、 適当なチューブに加えられている場合には、 適当な溶液を チューブに添加することによって、 それぞれ行うことができる。
次に、 同位体標識されたタンパク質群と化合物が固定化された担体とを接触さ せる。 同位体標識されたタンパク質群と化合物が固定化された担体とを接触させ る工程は、 化合物が固定化された担体が適当なカラムに充填されている場合には、 同位体標識されたタンパク質群をカラムに負荷することによって、 また、 化合物 が固定化された担体が、 適当なチューブに加えられている場合には、 同位体標識 されたタンパク質群をチューブに添加することによって、 それぞれ行うことがで きる。
その後、 化合物が固定化された担体を適当な溶液で洗浄することが望ましい。 洗浄操作は、 化合物が固定化された担体が、 適当なカラムに充填されている場合 には、 適当な溶液をカラムに添加することによって、 また、 化合物が固定化され た担体が、 適当なチューブに加えられている場合には、 適当な溶液をチューブに 添加し、 遠心操作をすることによって、 それぞれ行うことができる。
そして、 適当な溶出溶媒で同位体標識されたタンパク質群を溶出する。
試料の溶出は、 溶出溶媒の強度を変化させて行うことができる。 「強度」 は
「溶出力」 ともいい、 カラムに結合した試料を溶出させるための化学的強度を意 味し、 強度は溶出溶媒の濃度などにより影響される。 従って、 「強度を変化させ て」 とは、 例えば連続的又は非連続的に溶媒の濃度勾配をかけることなどを意味 する。 溶出は、 例えば、 塩酸グァ-ディン、 尿素などによりカラムに結合した試 料を変性させる方法、 KC1、 NaCl などにより塩濃度を変化させる方法、 pH を 変化させる方法などにより行うことができる。
また、 担体に固定化した化合物と同一又は類似の骨格を有する化合物を過剰量 加えることにより、 化合物に結合した試料を溶出することもできる。
同位体標識されたタンパク質群を溶出させる工程は、 化合物が固定化された担 体が、 適当なカラムに充填されている場合には、 適当な溶出溶液をカラムに負荷 することによって、 また、 化合物が固定化された担体が、 適当なチューブに加え られている場合には、 適当な溶出溶液をチューブに添加し、 遠心操作をすること によって、 それぞれ行うことができる。
これらの方法により、 担体に固定化した化合物に結合するタンパク質群を分画 し、 画分を得ることができる。
以上の操作温度は、 特に限定されないが、 4 °Cから 3 7 °C、 さらには 4 °Cから 2 0 °Cで行うことが好ましい。
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する工程 ·
本工程において、 第二のタンパク質群は、 内部標準画分用の試料である。 この工程は、 上記工程 (a)とは別に同位体標識されていない同一試料 （第二の タンパク質群） について、 前記化合物が固定された担体を用いて 1又は複数の画 分に分画するというものである。 本発明の第一の態様では、 同位体標識されたタ ンパク質群の画分を試験対象 （解析対象） とし、 同位体標識されていないタンパ ク質群の画分を内部標準画分として使用する。 内部標準画分とは、 測定系におい て基準となる画分を意味する。
本発明において、 「同位体標識されていないタンパク質群」 とは、 同位体標識 する行為を施していないタンパク質の集合をいう。 同位体標識されていないタンパク質群 （第一の態様では第二のタンパク質群） は、 例えば、 組織、 生体液、 細胞、 細胞器官及びタンパク質複合体などから得ら れた試料を用いることができる。
破砕する方法は、 例えば、 ダウンス型テフロン ΤΜ ·ホモジナイザー、 ポリ ト ロン、 ヮーリング ·ブレンダー、 ポッター型ガラス · ホモジナイザー、 超音波破 砕装置、 細胞溶解液 (例えば、 PIERCE社の M-PEH: cat no. 78501, T-PER: cat no. 78510など） を甩いる方法又は凍結融解法があげられ、 好ましくは細胞 溶解液を用いる方法があげられる。 破砕した細胞は、 遠心分離操作により、 不溶 性物質を除去することが好ましい。 このようにして、 同位体標識されていないタ ンパク質群を調製することができる。
また、 同位体標識されていないタンパク質群は、 化学合成により製造してもよ い。
なお、 同位体標識されたタンパク質群及び同位体標識されていないタンパク質 群は、 適当な条件、 好ましくは一 2 0 °C以下、 特に好ましくは一 8 0 °C以下で保 存することができる。
本発明において、 「同位体標識されていない （同位体非標識） タンパク質群」 については、 天然型試薬 （同位体でない試薬） を用いて、 「同位体標識されたタ ンパク質群」 と同一の方法で調製することが好ましい。
本発明において、 「同位体標識されていないタンパク質群」 の代わりに 「同位 体標識されたタンパク質群」 の同位体とは異なる同位体で標識されたタンパク質 群 （以下、 「異なる同位体で標識されたタンパク質群」 ともいう。 ） を用いるこ ともできる。 当該 「異なる同位体で標識されたタンパク質群」 中の同位体は、 両 タンパク質群由来の対応する各タンパク質の質量が異なるようにタンパク質を標 識できる限り、 「同位体標識されたタンパク質群」 中の同位体とは別の同位体で あってもよいし、 同一の同位体を含んでいてもよい。
ここで、 同位体標識されていないタンパク質群は、 好ましくは、 工程 (a)で用 いた担体と同じ担体を用いて分画することができる。 これにより、 担体に固定化 した化合物に結合する複数種のタンパク質を分画し、 画分を得ることができる。 試料の溶出は、 溶出溶媒の強度を変化させて行うこともできるし、 溶出溶媒の 強度を変化させず一定の溶出力で行うこともできる。 （b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画する工程では、 工程 (a)と同じ溶出条件を選択することが望ましい。 また、 本明細書において、 内分標準画分用の試料を分画して得られる画分の数は、 実施例で示すように一つ でもよい。
(c) 工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (a)で得られた画分のそ れぞれに一定量添加する工程
この工程は、 同位体標識されたタンパク質群を化合物が固定化された担体を用 いて分画して得られた画分のそれぞれに、 内部標準画分を添加する工程である。
「添加」 とは画分同士を混合することを意味する。
本工程において、 内部標準画分は、 「工程 (b)で得られた 1の画分」 、 又はェ 程 (b)で得られた画分のうち、 「全画分の混合物」 もしくは 「隣り合う複数個の 画分の混合物」 を意味する。 ' 「工程 (b)で得られた 1の画分」 とは、 工程 (b)の分 画操作により得られた画分が 1つであったときのその画分を意味する。 「全画分 の混合物」 とは、 溶出された画分全部をひとつにまとめた混合物又は溶出された 全部の画分のそれぞれ一定量をひとつにまとめた混合物を意味する。 「隣り合う 複数個の画分の混合物」 とは、 連続する隣りどうしの画分の複数個をひとつにま とめた混合物又は複数個の画分のそれぞれの一定量をひとつにまとめた混合物を 意味する。
本発明において、 内部標準画分用タンパク質試料を試験タンパク質試料 （図 2 a J と同様にして分画処理したときに 5つの画分を得る場合 （図 2 a 2 ) を例 に挙げて説明する。 図 2は、 ァフィ二ティー精製の溶出を例示してある。 この画 - 分をそれぞれ画分 1〜画分 5とすると、 隣り合う画分の複数個とは、 画分 1と画 分 2、 画分 2と画分 3、 画分 3〜兩分 5のように、 隣りあう連続する画分を集め たものを意味する。 「一定量」 は、 目的に応じて任意に設定することができ、 各 画分 （例えば図 2 bの画分 1〜5 ) に添加する量がいずれも同量となるようにす ることが好ましい。 また、 内部標準画分用の試料を分画処理し 1つの画分を得る 場合も （図 2 a 2，） 、 各画分 （例えば図 2 bの画分 1〜 5 ) に添加する量がい ずれも同量となるようにすることが好ましい。
(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程
この工程は、 工程 (c)で得られた画分、 すなわち同位体標識画分に内部標準画 分を添加した後の混合物試料を質量分析処理する工程である。
混合物試料は、 そのまま質量分析装置により分析してもよく、 濃縮、 分離など の前処理を行っても よい。 濃縮方法は、 例えば、 Amicon Ultra- 15 10，000MWCOなどによる方法などがあげられる。 分離方法は、 例えば、 電気泳 動 （例えば、 二次元電気泳動、 SDS-PAGE など） 及ぴ各種クロマトグラフィー (例えば、 ァフィ二ティーク口マトグラフィー、 逆相クロマトグラフィー、 ァニ オン交換クロマトグラフィー、 カチオン交換クロマトグラフィーなど） 等があげ られる。
また、 混合物試料は、 消化を行ってもよい。 消化方法には、 酵素消化、 化学分 解等があげられ、 好ましくは酵素消化である。 酵素消化に用いる酵素としては、 トリプシン、 キモトリプシン、 Lys-C， Asp-N, Glu-C などがあげられ、 好まし くはトリプシンである。 また、 酵素消化の際には、 界面活性剤、 好ましくは 5- cyclohexyl-pentyl-beta-D-maltoside (米国特許第 5674987 号明細書 (US5674987) 及び米国特許第 5763586 号明細書 （US5763586) 、 アナトレ ース社 （Anatrace In ， Maumee, OH， USA) ) を加えることが望ましい。
質量分析装置は、 ガスクロマトグラフと結合された質量分析装置であるガスク 口マトグラフィーマススぺタ トロメ トリー （GC/MS) 、 あるいは液体クロマト グラフと結合された質量分析装置である液体クロマトグラフィーマススぺクトロ メ トリー （LC/MS) 等の汎用の装置があげられる。 質量分析装置におけるィォ ン化方法は、 例えば、 MALDI (マ,トリックス支援レーザー脱離イオン化法） 、 ESI (エレク トロスプレ一^ fオン化法） 、 EI (電子イオン化法） 、 CI (化学ィ オン化法） 、 APCI (大気圧化学イオン化法） 、 FAB (高速原子衝撃法） 、 LD、 FD、 SIMS, TSP等があげられ、 好ましくは MALDI又は ESIである。 アナラ ィザ一は、 例えば、 TOF (飛行時間型） 、 イオントラップ、 二重収束型、 四重 極型、 フーリエ変換型等があげられる。
また、 質量分析装置は、 2台の直列に接続された質量分析計を有する装置 (MS/MS) が好ましい。
質量分析装置による測定から質量分析スぺク トルが得られる。 質量分析スぺク トノレ力 らは、 タンパク質 （又はペプチド） に由来するピークに関する情報を入手 することができる。
また、 質量分析装置による測定から得られたデータを、 ソフトウェアを使用し て、 タンパク質のデータベースと照合することにより、 試料中のタンパク質を同 定することができる。 ソフ トウェアは、 例えば、 SonarMSMS ( Genomic solution社製） 、 MASCOT (Matrix Science社製） 、 The Global Proteome Machine ( GPM ) ( The Global Proteome Machine Organization, ttp /h451. thegpm.org/tandem/tliegpm_tand.em.html) など力 sあげられる。 データベースとしては、 f列えば、、 NCBInr (http：〃 www.ncbi.nlm.nih. gov/) 、 IPI、 Sprot等があげられる。 質量分析装置による測定から得られたデータを用 いて、 タンパク質のデータベースと照合することにより、 タンパク質を同定する こと力 Sできる (Nat Genet. 1998 : 20/ 46-50； J Cell Biol. 1998: 141， 967-977； J Cell Biol. 2000： 148, 635-651； Nature. 2002: 415, 141- 147； Nature. 2002: 415, 180- 183； Curr Opin Cell Biol. 2003 : 15, 199-205； Curr Opin Cell Biol. 2003: 7, 21-27) 。 また、 同定されたタンパク質の情報から、 アミノ酸配列情報 を得ることができる。 (e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク質 · に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピークと の強度比を求めて、 複数種のタン ク質について、 前記化合物に対するタンパク 質の結合力の強度を比較する工程 本発明において、 「工程 （a) で得られた画分中のタンパク質に由来するピー ク」 とは、 質量分析装置による測定から得られる質量分析スペク トルにおいて、 試験用タンパク質試料に由来するシグナル強度又はその総和 （通常、 面積で表さ れることは当業者であれば理解できる） をいう （以下、 説明の便宜上単に 「試験 画分ピーク」 と称する場合がある） 。
また、 「工程 （b) で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク」 とは、 質量分析装置による測定から得られる質量分析スぺク トルにおいて、 内部標準画 分に由来するシグナル強度又はその総和をいう （以下、 説明の便宜上単に 「内部 標準ピーク」 と称する場合がある） 。
質量分析装置による測定から得られたデータを用いて、 各タンパク質について、 試験画分ピークと内部標準ピークとの強度比 （= 「試験画分ピークの強度」 Z 「内部標準ピークの強度」 ） （以下、 単に 「ピーク強度比」 と称する場合があ る） を求めることにより、 複数種のタンパク質について、 化合物に対する各タン パク質の結合力の強度を比較することができる。 ここで、 「化合物に対するタン パク質の結合力の強度を比較する」 とは、 複数種類のタンパク質におけるピーク 強度比を用いて、 それぞれのタンパク質がどの画分に最も濃縮されたのかをタン パク質間で比較することにより、 タンパク質とタンパク質との間において化合物 に対する結合力を比較することを意味する。
同位体標識されたタンパク質は、 同位体標識されていないタンパク質に比べ、 同位体標識されている分子の分、 分子量が大きくなり、 同位体標識されたタンパ ク質とされていないタンパク質は、 質量分析スぺクトル上でペアのピークとして 観測される （図 2 c ) 。 異なる同位体で標識されたタンパク質群について質量分 析を行った場合も、 これらはペアのピークとして観測される。 同位体標識された タンパク質の分子量は、 同定されたタンパク質及びそのアミノ酸配列から計算に よって求めることができる。 このピーク強度比を求めたとき、 あるタンパク質が 複数の画分にまたがって溶出されている場合、 そのタンパク質は一番ピーク強度 比が大きい画分にもっとも濃縮されて溶出されていることになる。 そして、 各画 分において一番ピーク強度比が大きいタンパク質が、 その画分に最も濃縮された ものと判断することができる。 遅く溶出されてくる画分 （溶出溶媒の強度が一番 強い条件で溶出されてくる画分） に濃縮されているタンパク質ほど、 担体に固定 化された化合物に対する結合力が強いと判断することができる。 ( 2 ) 第二の態様
本発明の方法の第二の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する ために以下の工程を含むものであり、 内部標準画分用の試料が分画前に同位体標 識されている態様である。
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程
(b)同位体標識された第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて 1又は複数の画分に分画する工程
(c)工程 Ob)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合 複数個の画分の混合物を、 工程 (a)で得られた画分の それぞれに一定量添加する工程
(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程
(e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程 本発明の方法において、 第二の態様では、 上記第一の態様と同様にタンパク質 群が分画される前に同位体標識されている。 つまり、 第一の態様では試験試料で ある第一のタンパク質群が同位体標識されていたのに対し、 第二の態様では、 内 部標準画分用である第二のタンパク質群が同位体標識されている。 それ以外のェ 程は、 上記第一の態様と同様である。 但し、 第一のタンパク質群を、 第二のタン パク質群を標識した同位体とは異なる同位体で標識してもよい。 ( 3 ) 第三の態様
本発明の方法の第三の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する 方法であって、 以下の工程を含むものであり、 試験用タンパク質試料を分画後に 標識する態様である。
(a) 第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程
(b) 第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する工程
(c) 工程 (a)において得られた画分を標識する工程
(d) 工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (c)で標識された画分 のそれぞれに一定量添加する工程
(e) 工程 (d)で得られた画分を質量分析処理する工程
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する工程 上記第三の態様は、 解析対象である第一のタンパク質群を分画した後、 その分 画後の画分 （試験用画分） を標識する態様である。 すなわち、 図 2 aiにおいて 分画した後の画分 （図 2 aiの画分 1〜5.) を標識するというものである。 それ 以外は、 前記した第一の態様と同様である。
標識は、 同一種のタンパク質について、 第一のタンパク質群由来のタンパク質 と第二のタンパク質群由来のタンパク質が、 質量分析において区別し得る標識で あればよく、 前記した態様における同位体標識のほか、 例えば、 メチル化、 ェチ ル化、 ピオチン化及びこれらの組合せなどがあげられる。 このようなタンパク質 の標識は、 当業者であれば、 公知の,方法により実施することができる。 また、 第一のタンパク質群と第二のタンパク質群とを異なる同位体で標識する ことも、 他の標識物で標識することも可能である。
( 4 ) 第四の態様
本発明の方法の第四の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する 方法であって、 以下の工程を含むものであり、 内部標準画分用の試料を分画し、 その分画後の内部標準画分を標識する態様である。
(a) 第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程
(b) 第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する工程
(c) 工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を標識する工程
(d) 工程 (c)で標識された画分又は混合物を、 工程 (a)で得られた画分のそれぞれ に一定量添加する工程
(e) 工程 (d)で得られた画分を質量分析処理する工程
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する工程 この第四の態様は、 内部標準画分用のタンパク質試料を分画した後、 溶出され た全画分又は隣り合う複数個の画分をまとめてひとつの混合物とし、 その混合物 全体を標識するというものである。 画分をまとめてひとつの混合物とする点につ いては、 前記 「1 . 本発明の概要」 の項又は上記 「第一の態様」 の項で説明した とおりである。 但し、 工程 (c)において、 画分全部 （例えば図 2では画分 1〜 5 ) を標識する必要はなく、 一定量だけ各画分から採取し、 その採取した画分を 標識してもよい。 また、 分画により得られる画分の数が一つになるように溶出し、 その画分の全量又は一定量を標識してもよい。 また、 各画分をまとめた混合物を 標識してもよいし、 各画分を標識してから混合物としてもよい。 標識は、 同一種のタンパク質について、 第一のタンパク質群由来のタンパク質 と第二のタンパク質群由来のタンパク質が、 質量分析において区別し得る標識で あればよく、 前記した態様における同位体標識のほか、 例えば、 メチル化、 ェチ ル化、 ピオチン化及びこれらの組合せなどがあげられる。 このようなタンパク質 の標識は、 当業者であれば、 公知の方法により実施することができる。 この態様 の場合も、 第一のタンパク質群と第二のタンパク質群とを異なる同位体で標識す ること、 あるいは他の標識物で標識することが可能である。
( 5 ) 第五の態様
本発明の方法の第五の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する 方法であって、 以下の工程を含むものであり、 試験用タンパク質試料および内部 標準画分用の試料を分画後に定量する態様である。
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程
(a2)工程 (a 1)で得られた画分を質量分析処理する工程
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する工程
(a4)工程 (a 1)で得られた画分中の各タンパク質を定量する工程
(b l)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する工程
0b2)工程 (bl)で得られた 1の画分、 又は工程 (b l)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 質量分析処理するェ 程
0)3)工程 (b2)で得られた質量分析の情報から工程 (b2)に記載の 1の画分又は混合 物中の各タンパク質を同定する工程 (b4)工程 (b2)に記載の 1の画分又は混合物中の各タンパク質を定量する工程 (c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られたタンパク質量とェ 程 0 4)で得られたタンパク質量との比を求めて、 複数種のタンパク質につい て、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程 この第五の態様は、 解析対象である第一のタンパク質群を分画した後、 その分 画後の画分 （試験用画分） を定量し、 また、 内部標準画分用のタンパク質試料を 分画した後、 溶出された全画分又は隣り合う複数個の画分をまとめてひとつの混 合物とし、 その混合物全体を定量するというものである。 以下、 本発明の第五の態様について、 詳細に記載する。
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程
当該工程は、 上記第一の態様中、 「(a)同位体標識された第一のタンパク質群 を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分に分画する工程」 と同様 の方法により、 行うことができる。 但し、 第一のタンパク質群は、 同位体標識さ れている必要はない。
(a2)工程 (al)で得られた画分を質量分析処理する工程
当該工程は、 上記第一の態様中、 「(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理 する工程」 と同様の方法により、 行うことができる。 .
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する工程
当該工程は、 上記第一の態様中、 「(d) 工程 (c)で得られた画分を質量分析処 理する工程」 に記載された方法により、 行うことができる。
(a4)工程 (al)で得られた画分中の各タンパク質を定量する工程 当該工程において、 各タンパク質を定量する方法は、 特に限定されないが、 例 えば、 以下の方法により行うことができる。
まず、 工程 (a3)において、 同定された各タンパク質について、 検出されたぺプ チド数 （N。bsd) および検出され得るペプチド数 （N。bsbl) を算出する。
ここで、 「検出されたペプチド数 （N。bsd) 」 は、 「(a2)工程 (al)で得られた 画分を質量分析処理する工程」 において、 実際に検出されたペプチド数を意味す る。 検出されたペプチド数 （N。bsd) は、 質量分析のデータおよび同定されたタ ンパク質の配列情報をもとに算出することができる。 検出されたぺプチド数 (Nobsd) は、 質量分析のデータをもとに算出する場合、 各タンパク質について 質量分析で検出されたピークの数と一致する。
また、 「検出され得るペプチド数 （N。¾sbi) 」 は、 「(a2)工程 (al)で得られた 画分を質量分析処理する工程」 において、 理論上検出され得るペプチド数を意味 する。 検出され得るペプチド数 （N。bsW) は、 同定されたタンパク質の配列情報 をもとに算出することができる。 各タンパク質について、 上記工程における濃縮、 分離 （例えば HPLC による分離） 又は消化などの操作によって理論的に生じる ぺプチド数を配列情報をもとに算出し、 質量分析で検出され得るぺプチド数 (Nobsbi) を求めることができる。 例えば、 1、リプシンによる消化操作を行った 試料を質量分析する場合は、 トリプシンによりリシン、 アルギニンのカルボキシ ル側でぺプチド鎖が切断されるため、 各タンパク質の配列情報から切断により生 じるペプチド数が予測できる。 場合によっては、 質量分析器の測定範囲も考慮し て、 検出され得るペプチド数 （N。¾ sbi) を求めることができる。 次に、 上記の検出され得るペプチド数 （N。¾sbl ) と検出されたペプチド数 (Nobsd) とを用いて各タンパク質を定量するために、 以下の式 （I) にしたがつ て、 EMPAi
Figure imgf000031_0001
modified protein abunaance index) を設定し、 算出する。
式 α) ： . ,
¾ΜΡ Λ.Ι = ioNobsd Nobsbl- l EMPAIは、 タンパク質混合物中のタンパク質含有量に比例する指数である。 さらに、 以下の式 （II) にしたがって、 タンパク質含有率 （mol%) を算出す ることができる。
式 （II) ： タンパク質含有率 （m0l%) =
Figure imgf000032_0001
ここで、 ∑ (EMPAI) は、 すべての同定されたタンパク質の EMPAI の和を 表す。
また、 以下の式 （III) にしたがって、 タンパク質含有率 （重量％) を算出す ることができる。
式 （III) ： タンパク質含有率 （重量％) = 爾 χ ΐθθ
Ύ (EMPAI xMW)
ここで、 MW は、 同定された各タンパク質の分子量を表す。 ∑ (EMPAI X MW) は、 すべての同定されたタンパク質の EMPAI XMWの和を表す。
各タンパク質の分子量は、 'アミノ酸配列から算出することができる。 また、 ェ 程 (al)で得られた画分中のタンパク質の総重量は、 既存の方法、 例えば、 Lowry 法、 Bradford法、 280 nm の吸光度測定などの方法によって容易に測定するこ とができる。 そうすると、 工程 (al)で得られた画分中のタンパク質の総重量およ び上記で求めたタンパク質含有率から、 各タンパク質を定量することができる。 よって、 上記方法により、 各タンパク質を定量することができる。
各タンパク質を定量する工程は、 · コンピュータを用いてもよい。
Ob i)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画するェ禾呈
当該工程は、 上記第一の態様中、 「(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が 固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画する工程」 と同様の方法によ り、 行うことができる。 (b2)工程 (b l)で得られた 1の画分、 又は工程 (b l)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 質量分析処理する工程 本工程において、 「工程 (b l)で得られた 1の画分」 、 「全画分の混合物」 、 「隣り合う複数個の画分の混合物」 は、 上記 「第一の態様」 の項で説明した 「ェ 程 (b)で得られた 1の画分」 、 「全画分の混合物」 、 「隣り合う複数個の画分の 混合物」 のとおりである。 また、 当該工程は、 上記第一の態様中、 「(d)工程 (c) で得られた画分を質量分析処理する工程」 と同様の方法により、 行うことができ る。
(b3)工程 (b2)で得られた質量分析の情報から工程 (bl)に記載の 1の画分又は混合 物中の各タンパク質を同定する工程
当該工程は、 上記第一の態様中、 「(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理 する工程」 に記載された方法により、 行うことができる。
(b4)工程 (b2)に記載の 1の画分又は混合物中の各タンパク質を定量する工程 当該工程は、 上記 「(a4)工程 (al)で得られた画分中の各タンパク質を定量する 工程」 と同様の方法により、 行うことができる。 (c)工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られたタンパク質量と工程 (b4)で得られたタンパク質量との比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前 記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程
当該工程は、 工程 (a3)および工程 (b3)で同定された各タンパク質について、 ェ 程 (al)で得られた各画分中のタンパク質量および工程 (b2)に記載の 1の画分又は 混合物中のタンパク質量の比 （= 「工程 (a4)で得られたタンパク質量」 Z 「工程 (b4)で得られたタンパク質量」 ） を求めることにより、 複数種のタンパク質につ いて、 前記化合物に対するタンパク,質の結合力の強度を比較することができる。 すなわち、 タンパク質量の比を求める第五の態様において、 あるタンパク質が 工程 (al)で得られた複数の画分にまたがって溶出されている場合、 そのタンパク 質は一番タンパク質量の比が大きい画分にもっとも濃縮されて溶出されているこ とになる。 そして、 各画分において一番タンパク質量の比が大きいタンパク質が、 その画分に最も濃縮されたものと判断することができる。 遅く溶出されてくる画 分 （溶出溶媒の強度が一番強い条件で溶出されてくる画分） に濃縮されているタ ンパク質ほど、 担体に固定化された化合物に対する結合力が強いと判断すること ができる。
本発明の第五の態様における方法は、 各タンパク質について同位体標識する必 要がないことに特徴を有する。
( 6 ) 第六の態様
本発明の方法の第六の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する 方法であって、 以下の工程を含むものであり、 試験用タンパク質試料および内部 標準画分用の試料を分画後に各タンパク質の EMPAIを算出する態様である。
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程
(a2)工程 (a 1)で得られた画分を質量分析処理する工程
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (a 1)で得られた画分中の各タン パク質を同定する工程
(a4)工程 (al)で得られた画分中の各タンパク質の EMPAIを算出する工程
(bl)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複
数の画分に分画する工程
(b2)工程 (b 1)で得られた 1の画分、 又は工程 (b l)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 質量分析処理するェ - 程
(b3)工程 (b2)で得られた質量分析の情報から工程 (b2)に記載の 1の画分又は混合
物中の各タンパク質を同定する工程 (b4)工程 (b2)に記載の 1の画分又は混合物中の各タンパク質の EMPAIを算出す る工程
(c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られた EMPAI と工程 (b4)で得られた EMPAIとの比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前 記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程 前述のとおり、 EMPAI は、 タンパク質混合物中のタンパク質含有量に比例す る指数である。 よって、 工程 (a3)および工程 (b3)で同定された各タンパク質につ いて、 工程 (al)で得られた各画分中のタンパク質の EMPAI と、 工程 (b2)に記載 の 1の画分又は混合物中のタンパク質の EMPAIとの比 （= 「工程 (a4)で得られ た EMPAIj / 「工程 (b4)で得られた EMPAI」 ） を求めることにより、 複数種 のタンパク質について、 化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較するこ とができる。
すなわち、 EMPAI の比を求める第六の態様において、 あるタンパク質が複数 の画分にまたがって溶出されている場合、 そのタンパク質は EMPAI の比が大 きい画分にもっとも濃縮されて溶出されていることになる。 そして、 各画分にお いて一番 EMPAI の比が大きいタンパク質が、 その画分に最も濃縮されたもの と判断することができる。 遅く濃縮されてくる画分に濃縮されているタンパク質 ほど、 担体に固定化された化合物に対する結合力が強いと判断することができる。 上記のとおり、 本発明の解析方,法の第一〜第六の態様では、 内部標準画分用の 試料について、 化合物が固定化された担体によって分画する方法について示した 力 内部標準画分用の試料について、 化合物が固定化された担体によって分画せ ずに用いる態様も本発明に含まれる。
( 7 ) 第七の態様
本発明の方法の第七の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する ために以下の工程を含むものである。 (a) 同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて複数の画分に分画する工程
(b) 第二のタンパク質群を、 工程 (a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加す る工程
(c) 工程 (b)で得られた画分を質量分析処理する工程
(d) 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程 第七の態様は、 第一の態様において、 内部標準用画分である第二のタンパク質 群を、 化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに工程 (a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する方法である。 それ以外の工程は、 第一の態様と同様である。
( 8 ) 第八の態様
本発明の方法の第八の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する ために以下の工程を含むものである。
(a) 第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程
(b) 同位体標識された第二のタンパク質群を、 工程 (a)で得られた画分のそれぞ れに一定量添加する工程
(c) 工程 (b)で得られた画分を質量分析処理する工程
(d) 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程 第八の態様は、 第二の態様において、 内部標準用画分である同位体標識された 第二のタンパク質群を、 化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に 分画せずに工程 (a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する方法である。 そ れ以外の工程は、 第二の態様と同様である。
( 9 ) 第九の態様
本発明の方法の第九の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する ために以下の工程を含むものである。
(a) 第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する工程
(b) 工程 (a)で得られた画分を標識する工程
(c) 第二のタンパク質群を、 工程 (b)で標識された画分のそれぞれに一定量添加 する工程
(d) 工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程
(e) 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピーク との強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタ ンパク質の結合力の強度を比較する工程 第九の態様は、 第三の態様において、 内部標準用画分である第二のタンパク質 群を、 化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに工程 (b)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する方法である。 それ以外の工程は、 第三の態様と同様である。
( 1 0 ) 第十の態様
本発明の方法の第十の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する ために以下の工程を含むものである。 ' (al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程
(a2)工程 (al)で得られた画分を質量分析処理する工程
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する工程
(a4)工程 (al)で得られた画分中の各タンパク質を定量する工程
(b 1)第二のタンパク質群を質量分析処理する工程
)2)工程 (bl)で得られた質量分析の情報から第二のタンパク質群中の各タンパク 質を同定する工程
0b3)第二のタンパク質群中の各タンパク質を定量する工程
(c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られたタンパク質量とェ 程 (b3)で得られたタンパク質量との比を求めて、 複数種のタンパク質につい て、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程 第十の態様は、 第五の態様において、 第二のタンパク質群を、 化合物が固定化 された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに第二のタンパク質群中の各タ ンパク質を定量する方法である。 それ以外の工程は、 第五の態様と同様である。
( 1 1 ) 第十一の態様 '
本発明の方法の第十一の態様は、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析す るために以下の工程を含むものである。 .
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程
(a2)工程 (al)で得られた画分を質量分析処理する工程
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する工程
(a4)工程 (a 1)で得られた画分中の各タンパク質の EMPAIを算出する工程
(b 1)第二のタンパク質群を質量分析処理する工程 (b2)工程 (bl)で得られた質量分析の情報から第二のタンパク質群中の各タンパク 質を同定する工程
(b3)第二のタンパク質群中の各タンパク質の EMPAIを算出する工程
(c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られた EMPAI と工程 (b3)で得られた EMPAIとの比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前 記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程 第 ^—の態様は、 第六の態様において、 第二のタンパク質群を、 化合物が固定 化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに第二のタンパク質群中の各 タンパク質の EMPAI を算出する方法である。 それ以外の工程は、 第六の態様 と同様である。
3 . 解析システム
本発明の解析システムは、 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法 を実行するためのシステムであり、 以下の手段を含むものである。
( 1 ) 試料を分画前に同位体標識する態様
(a) 同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて複数の画分に分画する手段
(b) 第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する手段
(c) 手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (a)で得られた画分 のそれぞれに一定量添加する手段
(d) 手段 (c)で得られた画分を質量分析処理する手段
(e) 質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 Ob)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する手段 ( 2 ) 内部標準画分用試料を分画前に同位体標識する態様
(a) 第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段
(b) 同位体標識された第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて 1又は複数の画分に分画する手段
(c) 手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (a)で得られた画分 のそれぞれに一定量添加する手段
(d) 手段 (c)で得られた画分を質量分析処理する手段
(e) 質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する手段
( 3 ) 試料を分画後標識する態様
(a) 第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段
(b) 第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する手段
(c) 手段 (a)で得られた画分を標識する手段
(d) 手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (c)で標識された画分 のそれぞれに一定量添加する手段
(e) 手段 (d)で得られた画分を質量分析処理する手段
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する手段
( 4 ) 内部標準画分用試料を分画後、 標識する態様
(a) 第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段
(b) 第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数 の画分に分画する手段
(c) 手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分の 混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を標識する手段
(d) 手段 (c)で標識された画分又は混合物を、 手段 (a)で画分のそれぞれに一定量 添加する手段
(e) 手段 (d)で得られた画分を質量分析処理する手段
(f) 質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する手段
( 5 ) 試験用タンパク質試料および内部標準画分用の試料を分画後に定量する態 様
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する手段
(a2)手段 (al)で得られた画分を質量分析処理する手段
(a3)手段 (a2)で得られた質量分析の情報から手段 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する手段
(a4)手段 (a 1)で得られた画分中の各タンパク質を定量する手段
(b l)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する手段 (b2)手段 (bl)で得られた 1の画分、 又は手段 (b l)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 質量分析処理する手 段
(b3)手段 (b2)で得られた質量分析の情報から手段 (b2)に記載の 1の画分又は混合 物中の各タンパク質を同定する手段
(b4)手段 (b2)に記載の 1の画分又は混合物中の各タンパク質を定量する手段 (c) 手段 (al)で得られた各画分について、 手段 (a4)で得られたタンパク質量と手 段 0b4)で得られたタンパク質量との比を求めて、 複数種のタンパク質につい て、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する手段
( 6 ) 試験用タンパク質試料および内部標準画分用の試料を分画後に各タンパク 質の EMPAIを算出する態様
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する手段
(a2)手段 (al)で得られた画分を質量分析処理する手段
(a3)手段 (a2)で得られた質量分析の情報から手段 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する手段
(a4)手段 (al)で得られた画分中の各タンパク質の EMPAIを算出する手段 (bl)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する手段
(b2)手段 (bl)で得られた 1の画分、 又は手段 (b l)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 質量分析処理する手 段
(b3)手段 0)2)で得られた質量分析の情報から手段 (b2)に記載の 1の画分又は混合 物中の各タンパク質を同定する手段
(b4)手段 0)2)に記載の 1の画分又は混合物中の各タンパク質の EMPAIを算出す る手段 . ， (c) 手段 (al)で得られた各画分について、 手段 (a4)で得られた EMPAI と手段 (b4)で得られた EMPAIとの比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前 記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する手段 上記の本発明のシステムの態様では、 内部標準画分用の試料について、 化合物 が固定化された担体によって分画するシステムについて示した。 本発明には、 以 下に示すように、 内部標準画分用の試料について、 化合物が固定化された担体に よって分画せずに用いる態様も含まれる。 ( 7 ) ( 1 ) のシステムの態様において、 内部標準用画分である第二のタンパク 質群を、 化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに手段 (a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する態様
(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を 用いて複数の画分に分画する手段
(b)第二のタンパク質群を、 手段 (a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する 手段 ·
(c)手段 (b)で得られた画分を質量分析処理する手段 ·
(d)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと第二のタンパタ質群中のタンパク質に由来するピークと の強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタン パク質の結合力の強度を比較する手段
( 8 ) ( 2 ) のシステムの態様において、 内部標準用画分である同位体標識され た第二のタンパク質群を、 化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分 に分画せずに手段 (a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する態様
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段 , (b)同位体標識された第二のタンパク質群を、 手段 (a)で得られた画分のそれぞれ に一定量添加する手段
(c)手段 (b)で得られた画分を質量分析処理する手段
(d)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピークと の強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタン パク質の結合力の強度を比較する手段
( 9 ) ( 3 ) のシステムの態様において、 内部標準用画分である第二のタンパク 質群を、 化合物が固定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに手段
(b)で得られた画分のそれぞれに一定量添加する態様
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画分 に分画する手段
Ob)手段 (a)で得られた画分を標識する手段
(c)第二のタンパク質群を、 手段 (b)で標識された画分のそれぞれに一定量添加す る手段
(d)手段 (c)で得られた画分を質量分析処理する手段
(e)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク質 に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピークと の強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタン パク質の結合力の強度を比較する手段.
( 1 0 ) ( 5 ) のシステムの態様において、 第二のタンパク質群を、 化合物が固 定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに第二のタンパク質群中の 各タンパク質を定量する態様
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する手段 ，
(a2)手段 (al)で得られた画分を質量分析処理する手段 (a3)手段 (a2)で得られた質量分析の情報から手段 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する手段
(a4)手段 (al)で得られた画分中の各タンパク質を定量する手段
(b 1)第二のタンパク質群を質量分析処理する手段
(b2)手段 (bl)で得られた質量分析の情報から第二のタンパク質群中の各タンパク 質を同定する手段
(b3)第二のタンパク質群中の各タンパク質を定量する手段
(c) 手段 (al)で得られた各画分について、 手段 (a4)で得られたタンパク質量と手 段 (b3)で得られたタンパク質量との比を求めて、 複数種のタンパク質につい て、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する手段
( 1 1 ) ( 6 ) のシステムの態様において、 第二のタンパク質群を、 化合物が固 定化された担体を用いて 1又は複数の画分に分画せずに第二のタンパク質群中の 各タンパク質の EMPAIを算出する態様
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する手段
(a2)手段 (al)で得られた画分を質量分析処理する手段
(a3)手段 (a2)で得られた質量分析の情報から手段 (al)で得られた画分中の各タン パク質を同定する手段 '
(a4)手段 (al)で得られた画分中の各タンパク質の EMPAIを算出する手段 (bl)第二のタンパク質群を質量分析処理する手段
(b2)手段 (bl)で得られた質量分析の情報から第二のタンパク質群中の各タンパク 質を同定する手段
0 3)第二のタンパク質群中の各タンパク質の EMPAIを算出する手段
(c) 手段 (al)で得られた各画分について、 手段 (a4)で得られた EMPAI と手段 (b3)で得られた EMPAIとの比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前 記化合物に対するタンパク質の,結合力の強度を比較する手段 ( 1 2 ) 本発明のシステムの詳細
図 3は、 本発明のシステムの構成例を示すブロック図である。 図 3の例におい て、 本発明のシステムは、 制御ユニット 301、 タンパク質分画ユニット 302、 タ ンパク質混合ュニット 303及び質量分析ュニット 304カゝらなる。
制御ユニット 301 は、 本発明の方法を実行するために必要な各ユニットの動 作全体を制御する。 タンパク質分画ユニット 302、 タンパク質混合ユニット 303 及ぴ質量分析ュ-ット 304.は、 制御ュニット 301 にそれぞれ接続され、 互いに 独立して、 又は各ユニットと連携して実行するように制御ユニット 301 により 制御される。 例えば、 本発明の方法を主としてバッチ式で実行するときは、 各ュ ニット （タンパク質分画ュニット 302、 タンパク質混合ュニット 303 及び質量 分析ユニット 304) はそれぞれ独立して制御され、 制御ユニット 301 はそれぞ れのユニットが実行する内容を指示する。 また、 本発明の方法を主として連続的 に流れ作業として実行するときは、 制御ユニット 301 は、 それぞれのユニット の実行内容、 例えば各ユニットの進行状況を監視し、 各ユニットは連携して制御 される。
タンパク質分画ユニット 302 は、 カラム内の担体に固定化された化合物に結 合したタンパク質を溶出させるためのュニットであり、 第一のタンパク質群を複 数の画分に分画するための担体、 第二のタンパク質群を 1又は複数の画分に分画 するための担体、 細胞培養器、 細胞破碎器、 担体に結合した化合物の溶出処理器、 溶出画分 （分画されたタンパク質） の回収器などを備える。 分画ユニットに含ま れる各構成要素は、 制御ユニット 301 の指令に従って、 独立して、 又は各構成 要素と互いに連携して制御される。
タンパク質混合ユニット 303は、 タンパク質分画ユニット 302 により分画さ れたタンパク質を混合するユニットであり、 例えば、 上記第一の態様の場合は、 同位体標識した第一のタンパク質群試料由来の画分に、 第二のタンパク質群試料 由来の 1の画分又は全画分の混合物若しくは隣り合う画分の複数個の混合物の一 定量を添加する工程を制御する。 タンパク質混合ユニット 303 は制御ユニット 301 に接続されており、 添加する量などの指令を制御ユニット 301 から受けて 混合処理する。
質量分析ユニット 304 は、 上記混合されたタンパク質を質量分析にかけるュ ニットであり、 混合されたタンパク質を測定用プレートにスポットするためのス ポッター、 当該測定プレートを質量分析器にかけるためのトレー等を備える。 質 量分析ュニット 304におけるこれらの構成要素は制御ュニット 301に接続され ており、 制御ュ-ット 301の指令に従って質量分析処理を実行する。
図 4は、 上記各ュニットのー態様を例示する模式図である。
図 4において、 タンパク質分画ユニット 302 は、 例えば、 培養装置 11a及ぴ l ib, 培養液ボトル 12a及ぴ 12b、 細胞破砕器 13a及ぴ 13b、 標識装置 14、 化 合物が固定化された担体 15a 及び 15b、 タンパク質分画用制御装置 （以下 「制 御装置」 ともいう） 16a及び 16b、 精製タンパク質分取器 17a及び 17b、 混合 器 17cなどを備える。
培養装置 11a及び l ibは、 細胞培養を行うための装置であり、 温度、 CO 2濃 度などを調節して細胞を所定時間培養する。 培養装置 11a及び l ibには、 それ ぞれ培養液ボトル 12a及ぴ 12bが接続されており、 それぞれチューブ la及び lbを介して各培養装置に培養液を供給してもよい。 培養装置 11a及び l ibには、 それぞれ攪拌羽根 2a、 2b を供えてもよい。 培養装置 11a及び l ib は、 浮遊細 胞を培養するための容器として例示してあるが、 これは本発明のシステムを説明 するための一態様であり、 限定されるものではない。 従って、 培養プレートに付 着する細胞を培養する場合は、 当業者は目的に応じた培養容器を選択することが できる。 培養装置 11a及び l ibは、 LAN 100を経由して制御ュニット 301に接 続され 。
培養液ボトル 12a及ぴ 12bは、 細胞を培養するための培養液を貯蔵する容器 である。 本発明の第一の態様おょぴ第七の態様では、 培養液ボトル 12 a には、 第一のタンパク質を同位体標識するためのアミノ酸などが混合される。 図 4 に 示すように、 標識装置 14.を培養液,ボトル 12aに接続することもできる。 培養液 ボトル 12a及び 12bは、 LAN100を介して制御ュニット 301に接続されていて もよい。
細胞破砕器 13a及び 13bは、 培養された細胞を破砕してタンパク質を得るた めの装置であり、 培養装置 l la、 l ibから細胞を回収して細胞を破碎し、 タンパ ク質の懸濁液を得る工程を実行する。 細胞破砕器 13a及び 13bは、 LAN 100を 介して制御ュニット 301に接続されていてもよい。
標識装置 14は、 タンパク質試料又は分画されたタンパク質画分を標識 （例え ば同位体標識） するための装置である。 図 4は、 分画する前にタンパク質試料を 標識する態様として培養液ボトル 12aに標識装置 14が接続されている態様を例 示する。 本発明において第二の態様は、 内部標準画分用の試料を分画前に同位体 標識するものであるため、 標識装置 14は、 内部標準画分用試料を培養するため の培養液 （培養液ボトル 12b) に接続することができる。
本発明において第八の態様は、 内部標準画分用の試料を第一のタンパク質群由 来の画分に添加する前に同位体標識するものであるため、 標識装置 14は、 内部 標準画分用試料を培養するための培養液 （培養液ボトル 12b) に接続することが できる。 '
また、 本発明において第三及ぴ第四の態様は、 試験試料又は内部標準画分用試 料を分画後に標識するものであるため、 標識装置 14 は、 試験試料を標識すると きは担体 15a と制御装置 16a との間'、 制御装置 16a と精製タンパク質分取器 17a との間、 又は精製タンパク質分取器 17a に続いて接続することができ、 あ るいは内部標準画分用試料を標識するときは担体 15b と制御装置 16b との間、 制御装置 16b と精製タンパク質分取器 17b との間、 又は精製タンパク質分取器 17b若しくは混合器 17cに続いて接続することができる。
本発明において第九の態様は、 試験試料を分画後に標識するものであるため、 標識装置 14は、 担体 15a と制御装置 16a との間、 制御装置 16a と精製タンパ ク質分取器 17a との間、 又は精製タンパク質分取器 17aに続いて接続すること ができる。 . . 伹し、 本発明においては、 標識装置 14の接続の態様は、 上記の態様に限定さ れるものではなく、 本発明の目的達成のために別の態様とし得ることは、 当業者 であれば容易に理解できる。 標識装置 14 は、 LAN100 を介して制御ュニット 301に接続されていてもよい。
なお、 本発明において第五、 第六、 第十及び第十一の態様は、 タンパク質につ いて標識する必要がないため、 タンパク質分画ユニット 302 は標識装置 1 4を 備えなくてもよい。
担体 15a及び 15bは、 タンパク質を精製するためのカラムであり、 タンパク 質との結合力を有する物質が担体に固定されている。
制御装置 16a及び 16bは、 制御ュニット 301からの指令に従って、 タンパク 質をそれぞれ化合物が固定化された担体 15a、 15bに導入するとともに、 溶出溶 媒を通過させて溶出されたタンパク質画分を精製タンパク質分取器 17a、 17bに 送る工程を実行する。 ここで、 溶出溶媒は、 溶媒濃度がグラジェント勾配となる ように担体に流すこともでき、 段階的に濃度が設定された溶媒を流すこともでき る。 制御装置 16a及び 16bは、 LAN100を介し T制御ュニット 301に接続され ていてもよい。 +
精製タンパク質分取器 17a及び 17bは、 一方の分画工程で得られたタンパク 質と、 他方の分画工程で得られたタンパク質とを分取し、 画分を得るための装置 であり、 場合によっては画分を一時貯蔵することもできる。 内部標準用タンパク 質画分は、 その全部、 又は瞵り合う画分の複数個を混合するための混合器 17c を備えることができる。
なお、 図 4では 1種類の分画工程を示しているが、 システムを複数並列させて 複数種類の分画工程を実行することができるようにし、 その結果、 複数種類の異 なる細胞由来のタンパク質を分画することもできる。
図 4は、 精製タンパク質分取器 17a及び 17bが、 制御装置 16a及ぴ 16bによ - り制御される態様を示しているが、 これに限定されるものではなく、 独立して、 LAN 100を介して制御ュ-ット 30,1に接続されていてもよい。 また、 本発明の第七、 第八、 第九、 第十および第 "—の態様は、 内部標準画分 用の試料について、 化合物が固定化された担体によつて分画せずに用いる態様で あるため、 タンパク質分画ュ-ット 302 は担体 15b、 制御装置 16b、 精製タン パク質分取器 17bおよび混合器 17cを備える必要はない。
図 4において、 タンパク質混合ユニット 303 は、 タンパク質分画ユニット 302において分画された第一のタンパク質群由来の画分に、 第二のタンパク質群 由来の画分を添加するユニットである。 タンパク質混合ユニット 303 は、 制御 ュ-ット 301からの指令に従って、 精製タンパク質分取器 17aに配列された画 分を選択して、 精製タンパク質分取器 17b又は混合器 17cに配列された画分の —定量を添加する。 図 4は、 溶出された画分 1〜画分 5 (精製タンパク質分取器 17a からの画分） を含むそれぞれのチューブ （チューブ 18- 1〜： 18-5) に、 精製 タンパク質分取器 17b の画分 1〜画分 3の混合物を混合器 17cから添加する態 様を例示してある。
また、 本発明の第五、 第六、 第十ぉょぴ第^ ^一の態様は、 第一のタンパク質群 由来の画分に、 第二のタンパク質群由来の画分または第二のタンパク質群を添加 することなく、 それぞれの画分またはタンパク質群を質量分析処理する態様であ るため、 タンパク質混合ユニット 303 を経ずに、 タンパク質分画ユニット 302 から質量分析ユニット 304 に進むことができる。 したがって、 これらの態様で は、 本発明のシステムは、 タンパク質混合ユニット 303を備えなくてもよい。 質量分析ユニット 304 は、 質量分析の対象となる 1つ又は複数種のタンパク 質試料を解析するュ-ットである。 質量分析ュニッ ト 304 は、 制御ュニット 301 の指令に従って、 タンパク質混合ユニット 303 により混合された試料を質 量分析用のプレート 19 にスポットし、 質量分析処理装置 20 により質量分析処 理を実行する。 プレート 19 を質量分析処理装置 20 に移送するには、 コンビュ ータ制御のロボット型試料取极装置を用いることもできる。
質量分析は、 LAN100 を介して制御ユニット 301 の指令に従って実行される, 質量分析処理は、 質量分析処理装置 20 に付属のコンピュータ 21 を設置して実 行させることも可能である。 質量分析処理の情報は、 LAN100 を介して制御ユニット 301 に送信され、 タ ンパク質の同定プロファイル、 強度比プロファイル、 結合力の比プロファイル、 質量比プロファイル、 EMPAI比プロファイルを得るための処理に付される。 制御ユニット 301 は、 本発明のシステムを実行させるための中央制御ュニッ トであり、 中央コンピュータ 30、 インターネット通信回線等を備える。
制御ユニット 301 は、 タンパク質の同定を実行するとともに、 同位体標識ピ 一クと非標識ピークとの強度比及び結合力の比を決定し、 制御ユニット 301 内 の表示装置に表示する。 あるいは、 制御ユニット 301 は、 同定したタンパク質 の情報から指標 EMPAI を用いて試験画分中と内部標準画分中の各タンパク質 量比又は EMPAI比を決定し、 制御ュニット 301 内の表示装置に表示する。 各 データは、 制御ュニット 301により自動整理される。
図 5は、 制御ユニット 301 の詳細構成図の一例である。 図 5において、 中央 コンピュータ 30は、 CPU501、 送信 Z受信部 502、 入力部 503、 出力部 504、 ROM505, RAM506, ハードディスクドライブ (HDD)507、 CD-ROM ドライブ 508及ぴタンパク質データベース （以下 「DB」 という）' 509を備える。
CPU501 は、 本発明のシステム全体の動作を制御するとともに、 質量分析結 果のデータ、 同定されたタンパク質データ、 強度比データ、 結合力データ等を DB509 に記録する。 CPU501 は、 送信 Z受信部 502 の通信を制御し、 DB509 に記憶されているデータを利用して、 インターネット 511 を介して他のタンパ ク質のデータと照合することもできる。
送信 Z受信部 502 は、 CPU501 の指令に従って、 タンパク質分画ュニット 302、 タンパク質混合ユニット 303又は質量分析ユニット 304 との間でデータ の送信及び受信処理を行う。
入力部 503 は、 キーボード、 マウス、 タツチパネル等であり、 ユーザからの 情報入力時、 データベースの内容更新時等に操作される。 出力部 504 は LCD (液晶ディスプレイ） 等であり、 各種データベースの更新時等に CPU501 から のコードデータをその都度表示用データに変換して表示処理を行う。 ROM505 は、 本発明のシステムの処理プログラムを格納する。 RAM506 は、 本発明のシ ステムの処理に必要なデータを一時的に格納する。 HDD507 は、 質量分析デー タ等を格納するためのドライブである。 CD-ROM ドライプ 508 は、 CPU501 からの指令に従って、 CD-ROM510 に格納されている、 本発明のシステムの実 行 （各種態様の実行） に必要なプログラム等を読み出して RAM506等に書き込 む。 CD-ROM の代わりに記録媒体として書き換え可能な CD-R、 CD-RW等を 用いることもできる。 その場合には、 CD-ROM ドライブ 508の代わりに CD-R 又は CD-RW用ドライブを設ける。 また、 上記媒体の他に、 DVD、 MO、 フラ ッシュメモリースティック等の媒体を用い、 それに対応するドライブを備える構 成としても良い。
中央コンピュータ 30 は、 タンパク質群の分画ユニット 302、 混合ユニット 303、 質量分析ユニット 304と通信し、 これらのユニットが機能するように、 制 御情報を送信するとともに、 タンパク質の同定結果及びタンパク質の質量分析結 果を受信して同定結果、 強度比、 結合力比、 タンパク質量比、 EMPAI比などの 同定結果を表示する。
以下、 制御ュニッドの動作 （第一の態様） の例を、 図面 （図 6 ) を用いて説明 する。
制御ュニット 301の中央コンピュータ 30は、 本発明の実施に必要な培養液、 タンパク質試料 （細胞） 、 その他の試薬を一方の培養装置 11a に充填するよう 充填装置に命令するとともに、 タンパク質の標識に必要な同位体標識物質 （同位 体標識されたアミノ酸等） を添加するよう標識装置 14 に命令し、 標識装置 14 は同位体標識物質の添加を実行する （S601a) 。 これと並行して、 中央コンビュ ータ 30 は、 本発明の実施に必要な培養液、 試料 （細胞） その他の試薬を他方の 培養装置 l ib に充填するよう、 試薬充填装置 （図示せず） に命令し、 充填装置 (図示せず） は充填を実行する （S601b) 。 各培養装置 l la、 l ibへの培養液等 の充填が完了すると、 中央コンピュータ 30 は次に、 所定条件で培養するよう各 培養装置 l la、 libに命令し、 各培養装置 lla、 libは培養を実行する （S602a、 S602b) 。 「所定条件」 としては、 培養時間、 培養温度、 C02濃度、 攪拌の有無などが 挙げられる。 所定条件での培養が終了した後、 中央コンピュータ 30 は、 細胞破 碎工程を実施するよう、 細胞破砕器 13a、 13b に命令し、 各細胞破砕器 13a、 13b は細胞破砕を実行する （S603a、 S603b) 。 S603a により同位体標識物質 含有培地から採取された細胞を破砕した後は、 次に、 中央コンピュータ 30 は所 定の物質 （化合物） が固定化された担体 15a にタンパク質分画工程を実施する よう命令し、 当該担体はタンパク質 （試験用の第一のタンパク質群） の分画を実 行する （S604a) 。 他方、 S603b により同位体を含有しない培地から採取され た細胞を破砕した後は、 次に、 中央コンピュータ 30 は所定の化合物が固定化さ れた担体 15b にタンパク質分画工程を実施するよう命令し、 当該担体はタンパ ク質 （内部標準用の第二のタンパク質群） の分画を実行する （S604b) 。 タンパ ク質の分画が完了すると、 中央コンピュータ 30 は、 後に実施する混合 （S606、 S607) に備えて、 タンパク質分画用制御装置 16a及ぴ 16bに、 タンパク質試料 を精製タンパク質分取器 17a、 17bにて分取後、 一時保存するよう命令し、 当該 制御装置は分取及び一時保存を実行する （S605a、 S605b) 。 但し、 当該一時保 存を実行するか否かは任意である。 次に、 中央コンピュータ 30 は、 内部標準用 の第二のタンパク質群由来の画分の全部を混合するよう命令するか、 あるいは隣 り合う画分の複数個を混合するよう混合器 17c に命令し、 混合器 17c はタンパ ク質画分の混合を実行する（S606)。 但し、 分画された画分が 1つのときは、 混 合器 17c による第二のタンパク質群由来の画分の混合は行われない。 その後、 中央コンピュータ 30は、 タンパク質混合ユニット 303に対し、 試験用タンパク 質画分のそれぞれに内部標準用タンパク質画分を添加するよう命令し、 タンパク 質混合ユニット 303 は一定量の内部標準用タンパク質画分を試験用タンパク質 画分のそれぞれに添加混合する （S607) 。
S607 において混合が完了すると、 中央コンピュータ 30 は、 質量分析のため の試料を調製するよう命令する （S608) 。 但し、 当該調製を実行するか否かは 任意である。 次に中央コンピュータ 30 は、 スポッター （図示せず） が調製後の 試料を質量分析用プレート （例えば図 4のプレート 19) にスポットし、 続いて 質量分析装置が試料の質量分析を開始するよう命令し、 スポッターはスポットを 実行し、 質量分析装置はその分析を実行する （S609) 。
中央コンピュータ 30 は、 タンパク質を同定するとともに （S610) 、 各タン パク質の標識ピークと非標識ピークとの強度比を求めて、 各タンパク質に対する 化合物の結合力の比を定量する （S611) 。 タンパク質の同定結果、 強度比のデ ータは中央コンピュータ 30 に報告され、 出力装置又はコンピュータのディスプ レイは、 当該同定結果及び強度比を表示するとともに （S612) 、 ある化合物に 結合しうるタンパク質の結合の強さについて序列を作成する。
中央コンピュータ 30 は、 強度比及び同定結果のデータを既存の情報と照会す るとともに、 ハードディスクに蓄積してデータベース化を実行する （S613) 。 以下、 実施例により本発明をさらに具体的に説明する。 伹し、 本発明はこれら 実施例に限定されるものではない。 実施例
( 1 ) 化合物を固定したァフィ二ティークロマトグラフィーカラムの作製 次式 ( 1 )
Figure imgf000054_0001
で表される化合物の約 lOmg をテトラヒ.ドロフラン (THF) 4 ml、 メタノール (MeOH) 4 mlに溶かし、 さらに水 （Water) 4 mlを加えた。
この液 6 mLを THF/MeOH/Water=l/l/l(v/v/v)18 mlで希釈し、 あらかじ め THF/MeOH/Water=l/l/l(v/v/v)で洗浄しておいたァフィゲル 10 (バイオラ ド社製、 カタ口グ番号 153-6099) 25 mlに加えた。
そこに、 100 1 の トリエチルァミン （東京化成工業社製、 カタログ番号 Τ0424) を加え、 室温にて 2 時間インキュベーションした。 続いて、 500 μ 1 の 2-アミノエタノール （東京化成工業社製、 カタログ番号 Α0297) を加え、 室温 にて 2 時間イ ン キ ュ ベー シ ョ ン した。 そ し て 、 こ の ゲルを THF/MeOH/Water=l/l/l(v/v/v)で十分洗浄し、 メタノール液に置換後 4°Cにて 保存し、 これをァフィ二ティーゲルとした。 なお、 この反応で式 ( 1 ) で表され る化合物は、 ゲル l mlあたり約 0.2 mg結合した。 作製したァフィ二ティーゲ ル約 0.9 ml をカラムに充填して、 ァフィ二ティークロマトグラフィーカラムと した。
( 2 ) 細胞の調製
ヒ ト結腸腺癌細胞株 HCT116 (ATCC)を培養した。 培地には、 10%牛胎児血 清 （MOREGATE社、 BATCH 32300102) 、 100 U/ml ペニシリン G、 100 μ g/ml ス トレプトマイシン （Invitrogen 社、 15140-122) を含む RPMI-1640 (Sigma社、 R-7130) を用いた。 RPMI- 1640 としては、 L-グルタミン、 L-リ ジン、 L-メチォニン、 L-ロイシン、 炭酸水素ナトリゥムを含まない粉末培地を 選択し、 当該培地に欠損した成分を加えて調製した。 欠損成分の添加手法として、 L-グルタミン （Sigma社製、 G-8540) 、 L-リジン （Sigma社製、 L-9037) 、 L-メチォニン （Sigma 社製、 M-5308) 、 炭酸水素ナトリウム （和光純薬、 191-01305) をそれぞれ 0.3g/L、 0.04g/L、 0.015g/L、 2 g/L加え、 さらに、 天 然型の L-ロイシン又は安定同位体 13C(6 個）で標識された L-ロイシン (Cambridge Isotope Laboratories社、 CLM-2262) を 0.05 g/L加えた。 こ のようにして調製した培地を用いて、 5% C02下 37°Cで培養した。 この培養に よって得られた細胞を、 それぞれ天然型培地で培養した細胞、 安定同位体培地で 培養した細胞として以下の実験に用いた。.
( 3 ) タンパク質の抽出
安定同位体培地で培養した細胞を 15センチ皿 10枚分、 天然型培地で培養し た細胞を 15センチ皿 10枚分、 それぞれ用意し、 細胞を集めた。 15センチ皿 1 枚あたり約 2 mlの M-PER (PIERCE社、 78501) で可溶化し、 遠心分離によ り不溶性画分を除去して可溶性画分を調製した。 こうして得られた可溶性画分を、 それぞれ代謝的に安定同位体で標識されたタンパク質抽出液、 代謝的に安定同位 体で標識されていないタンパク質抽出液とした。 これらタンパク質抽出液 （各約
20 ml) に 4倍量の PBSを加えた （最終量各約 100 ml) 。
( 4 ) ァフィ二ティーカラム操作
次に、 ァフィ二ティーゲル約 0.9 mlをオープンカラムとし、 上から希釈済み の代謝的に安定同位体で標識されたタンパク質抽出液を加えて自然落下させた。 続いて、 1 M NaClを含む PBS 10 mlをこのカラムに流した。 そして、 1 M尿 素、 0.01% CHAPSを含む PBS 7 ml、 2 M尿素、 0.01% CHAPSを含む PBS 7 ml、 4 M尿素、 0.01% CHAPSを含む PBS 7 ml、 8M尿素、 0.01% CHAPS を含む PBS 7 ml、 を順次流し、 各溶出画分を集めた （合計 4画分） 。
この操作と並行して、 希釈済みの代謝的に安定同位体で標識されていないタン パク質抽出液を、 ァフィ二ティーゲル約 0.9ml に対して上から加えて自然落下 させた。 続いて、 I M NaClを含む PBS 10 mlをこのカラムに流した。 そして 8M尿素、 0.01% CHAPSを含む PBS 12 mlを流して溶出画分を集めて、 内部 標準画分とした。
( 5 ) 分画された試料の処理
分画された 4つの試料に対して、 内部標準画分を 3 mlずつ加えて混合した。 この混合液を Amicon Ultra- 15 10,'000MWCO (ミ リポア、 カタログ番号 UFC901096)で約 0.5 ml ま で濃縮 した後、 BIOMAX- 10 K NMWL MEMBRANE 0.5 ml (ミリポア、 カタ口グ番号 UFV5BGC00)で約 25 / 1に濃 縮した。 これを SDS-PAGE サンプルバッファーと等量混合後、 その全量を SDS-PAGE (ディー ·アール ·シー株式会社、 5-20% T ゲル、 1 mm、 7 well 4 cm, 200V) で分離し、 泳動レーンを 12 等分してゲル内トリプシン消化を行 い、 消化されたタンパク質溶液と した （H. Katayama, T. Tabata, Y. Ishihama, T. Sato, Y. Oda and T. Nagasu, ilapid Commun. Mass Spectrom., 18， 2388-2394(2004)) ,。 ( 6 ) LC/MSによる測定
消化されたタンパク質溶液を、 8 1 の 0.1%トリフルォロ酢酸を含む 5%ァセ トニトリルに溶かし、 LC/MS の測定対象のタンパク質溶液とした。 MS として は LTQ (Thermo Electron社製)で測定を行つた。 LC/MSの LCとしては自家製 の ODSカラム （Y. Ishihama, J. Rappsilber, J.S. Andersen, M. Mann, J. Chromatogr A. 979, 233-239(2002).、 内径 0.2mm、 長さ約 15センチ） を用 いた。 移動相として 0.5 %酢酸を含み、 最初の 1 分間でァセトニトリル濃度を 4%にして、 その後 35分間でァセトニトリル濃度を 20%まで直線的に増加させ て、 その後 0.1分間でァセトニトリル濃度を 80%にして 5分間維持し、 その後 ァセトニトリル濃度を 0%として 12分後に次のサンプルを注入した。
ポンプには島津製作所の LC- 10A シリーズの ROM をミクロ対応として、 ま た、 ミキシングチャンバ一としては付属の島津製作所製を外してパルコ社の T コネクターを採用した。
流速としては Flow- splitting方式を採用し、 カラムには約毎分 0.5 - l ^ L の 流速となるように調製した。 測定対象のタンパク質溶液を CTC社のオートサン ブラー PAL によってカラムに 3 AJ L 注入した。 カラムの出口から溶出物を直接 スプレーして得られたイオンを LTQ 内に送り込むことで測定を行った。 スプレ 一電圧と しては 2.4kV を印加した。 測定は、 Data Dependent モー ドで Dynamic Exclusionの Repeat を 1 とした。 なお、 スキャン回数を稼ぐために Zoom Scanモードを外したいわゆるダブルプレーモードで測定した。
( 7 ) データ解析
得 ら れ た デ ー タ に つ い て は 、 X!Tandem(http：〃 thegpm.org/GPM/index.html)及び NCBInrデータベースを 用いてタンパク質の自動同定を行った。 このとき、 安定同位体で標識した口イシ ン （ロイシン 1つにつき分子量 6の増加） でも NCBInr に対して検索できるよ うに、 プログラムの一部を改変した。 定量は、 ロイシンを含むペプチドのピークで行うため、 X!Tandem により同 定されたペプチドのうち、 ロイシンを含むペプチドのみを選び出し、 かつ、 その ペプチドピークの溶出位置 （HPLC での保持時間 =MS でのスキャン番号） を 特定するために三井情報開発株式会社と共同開発した Mass Navigator の機能 を利用してスキャン情報を自動で選び出すソフトウェアを構築した。 そして、 そ のスキャン番号の情報から、 そのスキャン番号の MS スぺク トルを抜き出し、 天然型ロイシンぺプチドのピークと同位体べプチドのピークについて、 MS/MS を測定した際の親イオンの情報 (m (質量数） Ιζ (電荷） 値）とそのペプチド内に 何個のロイシンがあるか、 そして、 電荷は何個かを X!Tandem での検索結果か ら求めて、 ペアとなるピークを探し、 そのピーク強度比を自動計算した。 このよ うに構築した解析ソフトウェアを用いてタンパク質の同定及びピーク強度比の算 出を行った。
( 8 ) 結果
結果を表 1に示す。
表 1
locus link.locus ID gene symbol product 1M Urea 2M Urea 4M Urea 8M Urea
191 AHCY S-adenosylhomocysteine hydrolase 0.63 0.99 1.88 3.27
4507 MTAP 5'-methylthioadenosine phosphorylase 0.77 0.78 0.71 0.88
81848 SPRY4 sprouty homolog 4 3.70 1.17 0.83 0.67 amplified in osteosarcoma isoform 2 precursor
amplified in osteosarcoma isoform 3 precursor
10956 OS9 1.24 3.57 1.62 0.73 amplified in osteosarcoma isoform 4 precursor
amplified in osteosarcoma isoform 1 precursor
5110 PCMT1 protein - L—iso aspartate (D -aspartate) O-methyltransf erase 1.14 1.S7 2.52 1.02
表 1において、 各濃度の尿素 （Urea)の欄に記載の数字はピーク強度^ (標識 体ピーク面積/非標識体ピーク面積） を表す。 表 1において、 尿素の濃度が大き いほど溶出力が強くなり、 表 1中の強度比の数値が大きいほど、 その分画で多く 溶出していることを章味する。 本実施例では尿素濃度を 1M， 2M, 4M, 8Mの 4 段階に分け順次溶出させたので、 8M尿素の分画にピーク トップが現われるタン パク質ほど式 （1 ) に示す化合物との結合力が強い。 また、 この 8M尿素の分 画のみの結果を見た場合、 数値が大きなタンパク質ほど、 この画分に多く濃縮、 つまり結合が強いということになる。
本実施例では、 AHCYは、 8M尿素の画分に、 PCMT1は、 4M尿素の画分に、 OS9 は、 2M尿素の画分に、 SPRY4は、 1M尿素の画分にそれぞれピークトッ プが現れている （表 1 ) 。 よって、 式 （1 ) に示す化合物に対する各タンパク質 の結合力は、 AHCY、 PCMT1、 OS9、 SPRY4 の順に強いということが解析で きる。 また、 各タンパク質について、 8M尿素の画分におけるピーク強度比を比 較した場合にも、 AHCY、 PCMT1 , OS9、 SPRY4 の順に数値が大きく、 式 ( 1 ) に示す化合物に対する各タンパク質の結合力は、 AHCY、 PCMT1、 OS9、 SPRY4の順に強いということが解析できる。 なお、 MTAPは、 4つの画分とも 同程度の値 0.8前後であるため、 ピークトップが不明確であり、 明確な溶出画分 が特定できないものである。 産業上の利用可能性
本発明により、 化合物に結合しうる複数種の物質群 （タンパク質） の結合の強 さについて序列を作ることができる。 本発明の方法により、 複数種の未知物質間 について、 化合物に対する結合力を解析することが可能となった。 本発明の方法 によれば、 対象物質が未知で、 かつ混合試料においてそれぞれの物質同士が分離 不十分な場合であっても適用できる点で有用である。

Claims

請求の範囲 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下の工程：
(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体 を用いて複数の画分に分画する工程と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する工程と、
(c)工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (a)で得られた画 分のそれぞれに一定量添加する工程と、
(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
. 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下の工程： (a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程と、 '
(b)同位体標識された第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体 を用いて 1又は複数の画分に分画する工程と、
(c)工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (a)で得られた画 分のそれぞれに一定量添加する工程と、
(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
. 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下の工程： (a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する工程と、
(c)工程 (a)で得られた画分を標識する工程と、
(d)工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 工程 (c)で標識された 画分のそれぞれに一定量添加する工程と、
(e)工程 (d)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(f)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記^法。
. 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下の工程： (a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程と、 .
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する工程と、
(c)工程 (b)で得られた 1の画分、 又は工程 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を標識する工程と、
(d)工程 (c)で標識された画分又は混合物を、 工程 (a)で得られた画分のそれぞれ に一定量添加する工程と、 ，
(e)工程 (d)で得られた画分を質量分析処理する工程と、 (f)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
5 . 工程 (a)および Zまたは工程 (b)の分画する工程が、 溶出溶媒の強度を変化さ せることにより分画する工程である、 請求項 1〜4のいずれか一項に記載 の方法。
6 . 質量分析情報から、 各画分に含まれる各タンパク質を同定する工程とをさら に含む請求項 1〜 5のいずれか一項に記載の方法。
7 . 化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程が、 遅く溶出され た画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対する結合力が強い と判断することによって、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度 を比較する工程である、 請求項 1〜4のいずれか一項に記載の方法。
8 . 請求項 1もしくは 2に記載の工程 (e)または請求項 3もしくは 4に記載のェ 程 (f)が、 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中の タンパク質に由来するピークと工程 (b)で得られた画分中のタンパク質に由 来するピークとの強度比を求めて、 各タンパク質がいずれの画分に濃縮さ れているかを決定し、 複数種のタンパク質について、 遅く溶出された画分 に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対する結合力が強いと判断 することによって、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較 する工程である、 請求項 1〜 4 'のいずれか一項に記載の方法。
9 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下の工程：
(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体 を用いて複数の画分に分画する工程と、
(b)第二のタンパク質群を、 工程 (a)で得られた画分のそれぞれに一定量添加す る工程と、 ，
(c)工程 (b)で得られた画分を質量分析処理する工程と、 (d)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピー クとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
0 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程 ··
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程と、
'(b)同位体標識された第二のタンパク質群を、 工程 (a)で得られた画分のそれぞ れに一定量添加する工程と、
(c)工程 (b)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(d)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピー クとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
1 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方 であって、 以下のェ 程： ·
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する工程と、
(b)工程 (a)で得られた画分を標識する工程と、
(c)第二のタンパク質群を、 工程 (b)で標識された画分のそれぞれに一定量添加 する工程と、
(d)工程 (c)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピーク.と第二のタンパク質群中のタンパク質に由来するピー クとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対す るタンパク質の結合力の強度を比較する工程と
を含む、 前記方法。
1 2 . 工程 (a)の分画する工程が、 溶出溶媒の強度を変化させることにより分画 する工程である、 請求項 9〜 1 1のいずれか一項に記載の方法。
1 3 . 質量分析情報から、 各画分に含まれる各タンパク質を同定する工程とをさ らに含む請求項 9〜 1 1のいずれか一項に記載の方法。
1 4 . 化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程が、 遅く溶出さ れた画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対する結合力が強 いと判断することによって、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強 度を比較する工程である、 請求項 9〜1 1のいずれか一項に記載の方法。 1 5 . 請求項 9もしくは 1 0に記載の工程 (d)または請求項 1 1に記載の工程 (e) 、 質量分析情報から、 各画分について、 工程 (a)で得られた画分中のタン パク質に由来するピークと第二のタンパク質群中のタンパク質に由来する ピークとの強度比を求めて、 各タンパク質がいずれの画分に濃縮されてい るかを決定し、 複数種のタンパク質について、 遅く溶出された画分に濃縮 されているタンパク質ほど前記化合物に対する結合力が強いと判断するこ とによって、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較するェ 程である、 請求項 9〜1 1のいずれか一項に記載の方法。
1 6 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程：
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の 画分に分画する工程と、
(a2)工程 (a 1)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (al)で得られた画分中の各タ ンパク質を同定する工程と、
(a4)工程 (a 1)で得られた画分中の各タンパク質を定量する工程と、 (bl)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は 複数の画分に分画する工程と、
0)2)工程 (bl)で得られた 1の画分、 又は工程 (bl)で得られた画分のうち、 全画
分の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 質量分析処理す る工程と、
0 3)工程 (b2)で得られた質量分析の情報から工程 (b2)に記載の 1の画分又は混
合物中の各タンパク質を同定する工程と、
(b4)工程 (b2)に記載の 1の画分又は混合物中の各タンパク質を定量する工程と、 (c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られたタンパク質量と 工程 0)4)で得られたタンパク質量との比を求めて、 複数種のタンパク質に ついて、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程 と
を含む、 前記方法。
7 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程：
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の
画分に分画する工程と、
(a2)工程 (al)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (al)で得られた画分中の各タ
ンパク質を同定する工程と、
(a4)工程 (a 1)で得られた画分中の各タンパク質の EMPAIを算出する工程と、 (bl)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は
複数の画分に分画する工程と、
(b2)工程 (bl)で得られた 1の画分、 又は工程 (b l)で得られた画分のうち、 全画
分の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 質量分析処理す ·· る工程と、
(b3)工程 (b2)で得られた質量分析の情報から工程 (b2)に記載の 1の画分又は混
合物中の各タンパク質を同定する工程と、 (b4)工程 (b2)に記載の 1の画分又は混合物中の各タンパク質の EMPAIを算出 する工程と、
(c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られた EMPAI と工程 (b4)で得られた EMPAIとの比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程と を含む、 前記方法。
1 8 . 工程 (al)および/または工程 (bl)の分画する工程が、 溶出溶媒の強度を変 ィ匕させることにより分画する工程である、 請求項 1 6または 1 7に記載の 方法。 .
1 9 . 化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程が、 遅く溶出さ れた画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対する結合力が強 いと判断することによって、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強 度を比較する工程である、 請求項 1 6または 1 7に記載の方法。
2 0 . 工程 (c)が、 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られたタン パク質量と工程 (b4)で得られたタンパク質量との比を求めて、 各タンパク質 がいずれの画分に濃縮されているかを決定し、 複数種のタンパク質につい て、 遅く溶出された画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対 する結合力が強いと判断することによって、 前記化合物に対するタンパク 質の結合力の強度を比較する工程である、 請求項 1 6に記載の方法。
2 1 . 工程 ( が、 工程 (al)で得られた各画分について、 工程（a4)で得られた EMPAI と工程 (b4)で得られた EMPAI との比を求めて、 各タンパク質がい ずれの画分に濃縮されているかを決定し、 複数種のタンパク質について、 遅く溶出された画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対する 結合力が強いと判断することによって、 前記化合物に対するタンパク質の 結合力の強度を比較する工程である、 請求項 1 7に記載の方法。
2 2 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程： . ， (al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の 画分に分画する工程と、
(a2)工程 (al)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (al)で得られた画分中の各タ ンパク質を同定する工程と、
(a4)工程 (a 1)で得られた画分中の各タンパク質を定量する工程と、
(b 1)第二のタンパク質群を質量分析処理する工程と、
(b2)工程 (bl)で得られた質量分析の情報から第二のタンパク質群中の各タンパ ク質を同定する工程と、
(b3)第二のタンパク質群中の各タンパク質を定量する工程と、
(c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られたタンパク質量と 工程 0)3)で得られたタンパク質量との比を求めて、 複数種のタンパク質に ついて、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程 と
を含む、 前記方法。
3 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析する方法であって、 以下のェ 程：
(al)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の 画分に分画する工程と、 '
(a2)工程 (al)で得られた画分を質量分析処理する工程と、
(a3)工程 (a2)で得られた質量分析の情報から工程 (a 1)で得られた画分中の各タ ンパク質を同定する工程と、'
(a4)工程 (a 1)で得られた画分中の各タンパク質の EMPAIを算出する工程と、 (bl)第二のタンパク質群を質量分析処理する工程と、
(b2)工程 (bl)で得られた質量分析の情報から第二のタンパク質群中の各タンパ ク質を同定する工程と、
0b3)第二のタンパク質群中の各タンパク質の EMPAIを算出する工程と、 (c) 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られた EMPAI と工程 (b3)で得られた EMPAIとの比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程と を含む、 前記方法。
2 4 . 工程 (al)の分画する工程が、 溶出溶媒の強度を変化させることにより分画 する工程である、 請求項 2 2または 2 3に記載の方法。
2 5 . 化合物に対するタンパク質の結合力の強度を比較する工程が、 遅く溶出さ れた画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対する結合力が強 いと判断することによって、 前記化合物に対するタンパク質の結合力の強 度を比較する工程である、 請求項 2 2または 2 3に記載の方法。
2 6 . 工程 (c)が、 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られたタン パク質量と工程 0b3)で得られたタンパク質量との比を求めて、 各タンパク質 がいずれの画分に濃縮されているかを決定し、 複数種のタンパク質につい て、 遅く溶出された画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対 する結合力が強いと判断することによって、 前記化合物に対するタンパク 質の結合力の強度を比較する工程である、 請求項 2 2に記載の方法。
2 7 . 工程 (c)が、 工程 (al)で得られた各画分について、 工程 (a4)で得られた EMPAI と工程 (b3)で得られた EMPAI との比を求めて、 各タンパク質がい ずれの画分に濃縮されているかを決定し、 複数種のタンパク質について、 遅く溶出された画分に濃縮されているタンパク質ほど前記化合物に対する 結合力が強いと判断することによって、 前記化合物に対するタンパク質の 結合力の強度を比較する工程である、 請求項 2 3に記載の方法。
2 8 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)同位体標識された第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体 を用いて複数の画分に分画する手段と、
Ob)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する手段と、 (c)手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (a)で得られた画 分のそれぞれに一定量添加する手段と、
(d)手段 (c)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。
2 9 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する手段と、
Ob)同位体標識された第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体 を用いて 1又は複数の画分に分画する手段と、
(c)手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (a)で得られた画 分のそれぞれに一定量添加する手段と、 .
(d)手段 (c)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(e)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた.画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。
3 0 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する手段と、 (b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する手段と、
(c)手段 (a)で得られた画分を標識する手段と、
(d)手段 (b)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を、 手段 (c)で標識された 画分のそれぞれに一定量添加する手段と、
(e)手段 (d)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(f)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。
1 . 化合物に対するタンパク質の結合力を解析するためのシステムであって、 以下の手段：
(a)第一のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて複数の画 分に分画する手段と、
(b)第二のタンパク質群を、 前記化合物が固定化された担体を用いて 1又は複 数の画分に分画する手段と、
(c)手段 Ob)で得られた 1の画分、 又は手段 (b)で得られた画分のうち、 全画分 の混合物若しくは隣り合う複数個の画分の混合物を標識する手段と、
(d)手段 (c)で標識された画分又は混合物を、 手段 (a)で得られた画分のそれぞれ に一定量添加する手段と、
(e)手段 (d)で得られた画分を質量分析処理する手段と、
(f)質量分析情報から、 各画分について、 手段 (a)で得られた画分中のタンパク 質に由来するピークと手段 (b)で得られた画分中のタンパク質に由来するピ ークとの強度比を求めて、 複数種のタンパク質について、 前記化合物に対 するタンパク質の結合力の強度を比較する手段と
を含む、 前記システム。
. 手段 (a)および/または手段 (b)の分画する手段が、 溶出溶媒の強度を変化 させることにより分画する手段である、 請求項 2 8〜 3 1のいずれか一項 に記載のシステム。
. 質量分析情報から、 各画分に含まれる各タンパク質を同定する手段とをさ らに含む請求項 2 8〜3 2のいずれか一項に記載のシステム。
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