(57)【要約】  【課題】  アルカリによる糖鎖切り出し反応を行った後の試料液に対して、簡便且つ安定した中和処理を行うことのできる糖鎖切り出し装置を提供する。  【解決手段】  糖タンパク質を含む試料液をアルカリ溶液中で加熱して糖鎖を分離させる反応槽１５と、イオン交換樹脂を充填した２つのカートリッジ１７ａ、１７ｂを設け、反応槽１５から送出された試料液を該カートリッジに通液することで中和処理を行う。カートリッジ１７ａ、１７ｂは２つの流路切り替えバルブ１６ａ、１６ｂによって並列に接続し、バルブ１６ａ、１６ｂを切り替えることによって、中和処理に使用するカートリッジを選択すると共に、使用しないカートリッジには酸及び水を通液することでカートリッジ内のイオン交換樹脂を再生できるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合糖質から糖鎖を切り出すための糖鎖切り出し装置において、
a)複合糖質を含む試料液をアルカリ溶液と混合加熱して試料液中の複合糖質から糖鎖を切り出す糖鎖切り出し手段と、  
b)イオン交換樹脂を充填したカートリッジを備え、前記糖鎖切り出し手段による切り出し反応後の試料液を中和する中和手段と、
c)前記カートリッジに酸及び水を通液することにより該カートリッジ内のイオン交換樹脂を再生するカートリッジ再生手段と、
を有することを特徴とする糖鎖切り出し装置。
【請求項２】
上記中和手段がイオン交換樹脂を充填したカートリッジを複数備え、
d)中和処理に使用するカートリッジと再生を行うカートリッジを切り替えるカートリッジ選択手段
を有することを特徴とする請求項１に記載の糖鎖切り出し装置。
【請求項３】
更に、
e)上記中和手段の下流に設けられたｐＨメータと、
f)前記ｐＨメータによる測定の結果、中和手段から送出された試料液のｐＨが所定の閾値を超えていた場合にユーザーにエラーを通知するエラー通知手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の糖鎖切り出し装置。
【請求項４】
上記エラー通知手段に加えて、又は上記エラー通知手段の代わりに、
g)上記ｐＨメータによる測定の結果、中和手段から送出された試料液のｐＨが所定の閾値を超えていた場合に、該試料液を捕集せずに廃棄し、上記カートリッジ選択手段によって中和処理に使用するカートリッジを切り替えた上で、再度、エラーとなった試料の切り出し処理を実行するエラー応答手段
を有することを特徴とする請求項３に記載の糖鎖切り出し装置。
【請求項５】
複合糖質を含む試料液を上記糖鎖切り出し手段に導入すると共に、上記中和手段による中和後の試料液を捕集する試料導入／捕集手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の糖鎖切り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糖タンパク質、糖脂質、プロテオグリカン等の複合糖質から糖鎖の切り出しを行うための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内のタンパク質の半数以上は翻訳後に糖鎖による修飾を受けており、このような糖鎖修飾がタンパク質の機能発現に重要な役割を果たしていることが近年明らかになりつつある。そのため、糖鎖は、核酸・タンパク質と並ぶ重要な生体分子として注目されており、タンパク質の構造や機能の解析を中心としたポストゲノム研究と並行して、糖鎖の構造解析・機能解析が進められている。
【０００３】
糖タンパク質や糖脂質、プロテオグリカン等の複合糖質における糖鎖の構造や機能を解析する際には、まず、該複合糖質から糖鎖のみを切り出す必要がある。このような糖鎖の切り出し方法として、従来より複合糖質をアルカリ溶液中で加熱反応させることによって、タンパク質等から糖鎖を分離させる方法が知られており、このような糖鎖の切り出し処理を自動で行う装置も開発されている。
【０００４】
【特許文献１】特公平7-11513号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなアルカリ溶液との混合加熱による糖鎖の切り出しを行った際には、反応後の試料液の中和処理を行う必要がある。そこで、上記従来の糖鎖切り出し装置においては、酸溶液とアルカリ溶液をそれぞれポンプで送液して切り出し反応後の試料液と混合することによって中和処理を行っていた。しかし、酸溶液とアルカリ溶液それぞれの送液量の調整によって中和反応をコントロールすることは困難であり、正しく中和処理が行われないおそれもあった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、アルカリによる糖鎖切り出し反応を行った後の試料液に対して、簡便且つ安定した中和処理を施すことのできる糖鎖切り出し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために成された本発明に係る糖鎖切り出し装置は、複合糖質から糖鎖を切り出すための糖鎖切り出し装置において、
a)複合糖質を含む試料液をアルカリ溶液と混合加熱して試料液中の複合糖質から糖鎖を切り出す糖鎖切り出し手段と、  
b)イオン交換樹脂を充填したカートリッジを備え、前記糖鎖切り出し手段による切り出し反応後の試料液を中和する中和手段と、
c)前記カートリッジに酸及び水を通液することにより該カートリッジ内のイオン交換樹脂を再生するカートリッジ再生手段と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る糖鎖切り出し装置は、上記中和手段を、イオン交換樹脂を充填したカートリッジを複数備えたものとし、更に、中和処理に使用するカートリッジと再生を行うカートリッジを切り替えるカートリッジ選択手段を設けることがより望ましい。なお、この場合、カートリッジ選択手段によるカートリッジの切り替えは、予め設定されたカートリッジ使用時間の閾値、又は切り出し処理単位の閾値、あるいはこれらの組み合わせに基づいて自動的に行われるようにすることが望ましい。また、ユーザーによる切り替えや、タイムプログラムによる切り替えを行えるようにしてもよい。
【０００９】
本発明に係る糖鎖切り出し装置には、更に、上記中和手段の下流に設けられたｐＨメータと、前記ｐＨメータによる測定の結果、中和手段から送出された試料液のｐＨが所定の閾値を超えていた場合にユーザーにエラーを通知するエラー通知手段とを設けることが望ましい。また、前記エラー通知手段に加えて、又は前記エラー通知手段の代わりに、中和手段から送出された試料液のｐＨが所定の閾値を超えていた場合に、該試料液を捕集せずに廃棄し、上記カートリッジ選択手段によって中和処理に使用するカートリッジを切り替えた上で、再度、エラーとなった試料の切り出し処理を実行するエラー応答手段を設けるとより望ましい。
【００１０】
また、本発明の糖鎖切り出し装置は、複合糖質を含む試料液を上記糖鎖切り出し手段に導入すると共に、上記中和手段による中和後の試料液を捕集する試料導入／捕集手段を有するものとしてもよい。なお、このような試料導入／捕集手段としては、例えば、特許文献１に記載のように、ニードル駆動部に設けられた一本のニードルで試料の導入と捕集の両方を行う構成としてもよいが、ニードル駆動部に試料導入用のサンプリングニードルと中和後の試料液を捕集するための捕集ノズルとを併設した構成とすることがより望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成を有する本発明の糖鎖切り出し装置によれば、アルカリによる糖鎖切り出し反応後の試料液をイオン交換樹脂を充填したカートリッジに通液することによって中和処理を行うことができ、従来のような酸とアルカリの送液量の調整による中和反応のコントロールが不要であるため、簡便且つ安定した中和処理を行うことができる。
【００１２】
更に、複数のカートリッジとカートリッジ選択手段を設けた場合には、一つのカートリッジの中和能力が飽和に達した場合でも、カートリッジ選択手段によってカートリッジを切り替えることで、該カートリッジを再生しながら、別のカートリッジで中和処理を行うことができるため、スループットを向上させることができる。
【００１３】
また、ｐＨメータ及びエラー通知手段を設けた場合、中和処理が適切に行われているか否かを確認することができ、中和処理が適切に行われなかった場合には、ユーザーが適当な対応をとることができるため、試料や時間の無駄を省くことができる。更に、上述のようなエラー応答手段を設けた場合には、正常に中和処理が行われなかった場合の対応を装置が自動的に行うため、ユーザーが煩雑な操作を行う必要がなく、大幅な省力化を図ることができる。
【００１４】
また、試料導入／捕集手段を設けた場合、複合糖質を含む試料液を上記糖鎖切り出し手段に導入する手段と、上記中和手段による中和後の試料液を捕集する手段とを個別に設けた場合に比べて設備コストを低減できると共に、省スペース化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例を用いて説明する。
［実施例］
図１に本実施例の糖鎖切り出し装置の概略構成を示す。本実施例の糖鎖切り出し装置は、大きく分けて、切り出し反応や中和処理を行うための反応部１０と、該反応部１０への試料の導入及び該反応部１０からの試料液の捕集を行うための試料導入／捕集部２０で構成されており、各部の動作は制御部３０によって制御されている。
【００１６】
反応部１０は、糖鎖切り出し用のアルカリ溶液を収容した容器１１ａ、カートリッジ再生用の酸溶液及び水をそれぞれ収容した容器１１ｂ、１１ｃ、２つの送液ポンプ１３ａ、１３ｂ、２つの流路切り替えバルブ１６ａ、１６ｂ、デガッサ１２、反応槽１５、イオン交換樹脂を充填した２つのカートリッジ１７ａ、１７ｂ、及びｐＨメータ１８を備えている。ポンプ１３ａはアルカリ溶液を送液するためのものであり、ポンプ１３ｂは、酸又は水を送液するためのものである。ポンプ１３ａと反応槽１５の間には、試料導入口１４が設けられている。
【００１７】
流路切り替えバルブ１６ａ、１６ｂはいずれも６ポート２ポジションバルブであり、各ポートが実線で示すように連通されるポジションと、破線で示すように連通されるポジションとの２つのポジションを取り得るものである。カートリッジ１７ａ、１７ｂはこれらの流路切り替えバルブ１６ａ、１６ｂを介して並列に接続されており、各流路切り替えバルブのポジションを切り替えることによって、カートリッジ１７ａ及びカートリッジ１７ｂのうち、どちらを中和処理に使用し、どちらに再生処理を施すかを選択することができる。
【００１８】
試料導入／捕集部２０は、いわゆるオートサンプラとフラクションコレクタとを一体化したものであり、処理前の試料液を収容した試料瓶２１ａ〜２１ｃを並べたサンプルラック２１と、処理後の試料液を捕集するための捕集瓶２２ａ〜２２ｃを並べた捕集ラック２２、及び、試料瓶から試料液を吸引採取するためのサンプリングニードル２３と処理後の試料液を捕集瓶に捕集するための捕集ノズル２４とが併設されたニードル駆動部２５を備えている。サンプリングニードル２３は反応部１０の試料導入口１４に、捕集ノズル２４は反応部１０のｐＨメータ１８の下流にそれぞれ接続されている。ｐＨメータ１８と捕集ノズル２４との間には電磁弁２６が設けられており、通常はｐＨメータ１８を通過した液がドレインから排出されようになっているが、処理後の試料液を捕集する際には、流路を捕集ノズル２４側に切り替えることができる。
【００１９】
以下、本実施例の糖鎖切り出し装置を用いて糖鎖の切り出しを行う際の動作について説明する。まず、ニードル駆動部２５によってサンプリングニードル２３がサンプルラック２１上の所定の試料瓶２１ａの上に移動し、試料液が吸引される。吸引された試料は試料導入口１４から反応部１０に導入され、送液ポンプ１３ａによって送液されたアルカリ溶液と混合されて反応槽１５に送られる。反応槽１５では試料が加熱され、該試料に含まれる複合糖質から糖鎖が切り出される。
【００２０】
このとき、バルブ１６ａ、１６ｂはいずれも実線で示したポジションとなっており、反応槽１５から送出されたアルカリ性の試料液はバルブ１６ａを介してカートリッジ１７ａに送られて中和される。一方、このとき中和処理に使用されていないカートリッジ１７ｂには、必要に応じて、ポンプ１３ｂ、切り替えバルブ１６ａを介して酸溶液及び水が順に送液され、カートリッジ１７ｂ内のイオン交換樹脂が再生される。
【００２１】
なお、上記のような糖鎖切り出し反応及び中和処理が行われている間に、サンプリングニードル２３を図示しない洗浄機構によって洗浄し、処理中の試料を捕集すべき捕集瓶２２ａの上に捕集ノズル２４が位置するようにニードル駆動部２５を移動させておく。このとき、処理中の試料を採取した試料瓶２１ａのサンプルラック上の位置と、該試料を捕集する捕集瓶２２ａの捕集ラック上の位置が同じになるようにし、一連の処理が完了した際に、サンプルラック２１上の各試料と捕集ラック２２上の処理後の各試料との対応関係を、ユーザーが一目で把握できるようにしておくことが望ましい。
【００２２】
カートリッジ１７ａによって中和された試料液は、バルブ１６ｂを介してｐＨメータ１８に送られる。試料液のｐＨが予め設定された閾値以下であった場合には、該試料液が電磁弁２６に到達したときに流路が捕集ノズル２４側に切り替えられ、該試料液が捕集瓶２２ａに捕集される。なお、試料が電磁弁２６に到達する時間は、流路の配管容量及び送液流速を基に、制御部３０によって自動的に設定される。また、この到達時間はユーザーが手動で設定することもできる。
【００２３】
一方、試料液のｐＨが閾値以上であった場合には、電磁弁２６による流路の切り替えが行われず、正常に中和処理されなかった試料がドレインに排出される。その後、流路切り替えバルブ１６ａ、１６ｂが破線で示すポジションに切り替えられ、中和能力の低下したカートリッジ１７ａの再生処理が行われると共に、再生済みのカートリッジ１７ｂによる中和処理が可能な状態となる。廃棄された試料については、試料瓶に残っている試料液を、サンプリングニードル２３によって吸引採取し、再度、反応槽１５によって糖鎖切り出し反応を行った後、カートリッジ１７ｂによって中和処理が行われる。
【００２４】
一つの試料について糖鎖の切り出し反応、中和処理、及び処理後の試料液の捕集が完了したら、サンプリングニードル２３を次に処理すべき試料の入った試料瓶２１ｂの上まで移動させ、以上の操作を繰り返し行う。
【００２５】
このように、本実施例の糖鎖切り出し装置によれば、アルカリによる糖鎖切り出し反応を行った後の試料液を簡便な方法によって中和することができ、ユーザーの経験や知識の差によらない、安定した糖鎖の切り出しを効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の糖鎖切り出し装置の一実施例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００２７】
１０…反応部
１１ａ〜１１ｃ…容器
１２…デガッサ
１３ａ、１３ｂ…送液ポンプ
１４…試料導入口
１５…反応槽
１６ａ、１６ｂ…流路切り替えバルブ
１７ａ、１７ｂ…カートリッジ
１８…ｐＨメータ
２０…試料導入／捕集部
２１…サンプルラック
２１ａ〜２１ｃ…試料瓶
２２…捕集ラック
２２ａ〜２２ｃ…捕集瓶
２３…サンプリングニードル
２４…捕集ノズル
２５…ニードル駆動部
２６…電磁弁
３０…制御部
【図１】
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