(57)【要約】【課題】本発明は、電気泳動後の蛍光画像撮影において、作業者が実験条件等の必要情報を保存する際の手間を省くと同時にミスを防ぎ、第三者の視点から見ても信頼できる画像情報を得ることが可能な電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを提供することを課題とする。【解決手段】蛍光標識タンパク質の分離および検出、または分離後のタンパク質への蛍光標識後、検出をする電気泳動用アクリルアミドゲルカセットにおいて、該電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの表面および／または内部に必要情報を記載することを特徴とする電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを提供する。  また前記必要情報をインクおよび／または蛍光検出可能な蛍光色素を用いて記載することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを提供する。【選択図】図１
2012007893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光標識タンパク質の分離および検出、または分離後のタンパク質への蛍光標識後、検出をする電気泳動用アクリルアミドゲルカセットにおいて、該電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの表面および／または内部に必要情報を記載することを特徴とする電気泳動用アクリルアミドゲルカセット。
【請求項２】
前記必要情報をインクおよび／または蛍光検出可能な蛍光色素を用いて記載することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセット。
【請求項３】
前記蛍光色素の励起波長が、前記蛍光標識に使用する蛍光色素の励起波長と同じであることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセット。
【請求項４】
前記蛍光色素の励起波長が、前記蛍光標識に使用する蛍光色素の励起波長と異なることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセット。
【請求項５】
前記必要情報が、実験条件であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電気泳動用アクリルアミドカセット。
【請求項６】
前記必要情報が、アクリルアミドゲル特性から予想されるタンパク質分子量と、タンパク質が該アクリルアミドゲル中を移動する距離との関係であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電気泳動用アクリルアミドカセット。
【請求項７】
前記必要情報が、アクリルアミドゲル特性から予想されるタンパク質の等電点と、タンパク質がアクリルアミドゲルで分離され現れる位置との関係であることを特徴とする請求項１から６に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、遺伝子や蛋白質を分離するための方法として電気泳動法が知られている。電気泳動法とは、核酸やタンパク質などの分離分析対象を、その移動速度等の違いに基づいて分離する方法である。特に、電解質を含むゲル中に分離試料を導入し、ゲルの両端に電圧をかけることで分離する方法が一般的である。
【０００３】
タンパク質混合物を分離する際に広く普及している方法のひとつとして、ＳＤＳ−ＰＡＧＥと呼ばれるゲル電気泳動法がある。分離を行いたいタンパク質試料をＳＤＳ（ドデシル硫酸ナトリウム）で変性し電荷を持たせ、ポリアクリルアミドゲル中を移動させ、タンパク質のサイズにより分離するという方法である。ＳＤＳ−ＰＡＧＥにおいて、タンパク質の分子量が小さいほどゲル中を早く移動する。
【０００４】
また、タンパク質電気泳動の方法のひとつとして、等電点電気泳動法が存在する。等電点電気泳動法とはゲル中の酸性度を勾配させたアクリルアミドゲル中でタンパク質を電気泳動させることで、タンパク質が持つ等電点に依存した分離がなされるというものである。
【０００５】
また、ストライプ状ゲル中で等電点電気泳動を行い、等電点電気泳動の終了後、ストライプ状ゲルをＳＤＳ−ＰＡＧＥ用ゲルに接触させ、ＳＤＳ−ＰＡＧＥを行うことで、タンパク質の等電点と分子量の二つの特性により二次元的に分離を行う、二次元電気泳動と呼ばれる方法が存在する。
【０００６】
電気泳動後のタンパク質の検出方法は大きく分けて２種類ある。ひとつは、電気泳動が終了した後に、染色液を用いてゲル中のタンパク質だけに特異的に吸着する色素などを吸着させ、得られる画像を撮影する方法である。もうひとつは、電気泳動を行う前に、タンパク質に色素を吸着させておき、電気泳動後に撮影する方法である。前者では、ゲル全てを染色液にさらすことになるので、必ずゲルにバックグラウンドが生じることや作業依存性による定量性の低下などの問題がある。それに対して後者の方法では、タンパク質のみを定量的に染色しているため、電気泳動後の撮影結果も定量性が期待できる。
【０００７】
特許文献１には、全自動二次元電気泳動の方法、装置に関する記載がある。特許文献１では、蛍光標識等の染色を行ったタンパク質試料を電気泳動した後、蛍光スキャナーでの撮影や、全自動二次元電気泳動システム内に備え付けたカメラを用いて、カセット越しに、またはカセットからゲルを取り出して撮影する方法が記載されている。
カセットからゲルを取り出さずに撮影を行うメリットは、ゲルを取り出す過程でゲルの形状が変形するなどの問題を回避でき、またゲルの方向（例えば裏表、上下方向）などがそろえ易いということなどがある。
【０００８】
カセット中にあるゲル、またはカセットから取り出したゲルにかかわらず、前述のような蛍光画像撮影での結果は、画像データとして保存され、解析、編集される。
【０００９】
その際作業者は、例えば実験条件など、いくつかの必要情報を記録する必要が生じる。具体的には、どのような固定化ｐＨ勾配ゲル（ＩＰＧゲル）か、どのようなＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルかなどの使用したゲルの種類、どのようなサンプルを電気泳動したかなどを、記録する必要がある。
【００１０】
もしもこのような必要情報の記載を作業者が怠った場合、電気泳動画像からそれらを読み取ることは困難な場合が多い。実際の生体試料から抽出したタンパク質混合サンプルを２次元電気泳動で分離する場合、非常に複雑な結果となるからである。
【００１１】
また、このような二次元電気泳動のシステムが医療診断に使用される場合を考えると、必要情報保存は非常に責任を負うものとなり、作業者が必要情報を記録する以外に、必要情報の管理の仕組みが必要になる。
【００１２】
また、ＳＤＳ―ＰＡＧＥにおいて、作業者が調べたいタンパク質サンプルと共に、分子量マーカーと呼ばれる、分子量が既知であるタンパク質混合物を共に泳動し分子量の比較をすることがある。作業者が調べたいタンパク質が泳動の後移動した位置と、分子量マーカーが移動した位置を比較することにより、作業者が調べたいタンパク質の分子量を推定するというものである。このような作業は、電気泳動の作業の煩雑さを増すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第４４４１６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって本発明は、電気泳動後の蛍光画像撮影において、作業者が実験条件等の必要情報を保存する際の手間を省くと同時にミスを防ぎ、第三者の視点から見ても信頼できる画像情報を得ることが可能な電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを提供することを課題とする。また分子量マーカーなどと共に泳動すると言う作業を行うことなく、泳動後すぐに分離したタンパク質スポットの分子量、等電点等の特性が視覚的に評価できる電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、蛍光標識タンパク質の分離および検出、または分離後のタンパク質への蛍光標識後、検出をする電気泳動用アクリルアミドゲルカセットにおいて、該電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの表面および／または内部に必要情報を記載することを特徴とする電気泳動用アクリルアミドゲルカセットである。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記必要情報をインクおよび／または蛍光検出可能な蛍光色素を用いて記載することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットである。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、前記蛍光色素の励起波長が、前記蛍光標識に使用する蛍光色素の励起波長と同じであることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットである。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、前記蛍光色素の励起波長が、前記蛍光標識に使用する蛍光色素の励起波長と異なることを特徴とする請求項２に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットである。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、前記必要情報が、実験条件であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電気泳動用アクリルアミドカセットである。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、前記必要情報が、アクリルアミドゲル特性から予想されるタンパク質分子量と、タンパク質が該アクリルアミドゲル中を移動する距離との関係であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電気泳動用アクリルアミドカセットである。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、前記必要情報が、アクリルアミドゲル特性から予想されるタンパク質の等電点と、タンパク質がアクリルアミドゲルで分離され現れる位置との関係であることを特徴とする請求項１から６に記載の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを用いることにより、電気泳動時に記録されるべき種々の条件が自動的に保存され、作業者だけに依存しないデータ管理が可能となり、作業者のミスロスの低減が可能になる。
また、必要情報の記載に使用する蛍光色素を適宜選択することにより、タンパク質と必要情報とを一つの画像上に得ることも、記載した必要情報によりタンパク質の画像撮影を妨害しないで、タンパク質の画像のみを得ることも可能である。
【００２３】
また、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ用アクリルアミドゲルを用いて電気泳動を行う際、タンパク質は分子量の大小により分離され、分子量が小さいほどゲル中を速く、すなわち移動距離が大きく、移動する。そのため、同一の電気泳動条件（電流量）で電気泳動を行った際、ある分子量を持つタンパク質がどの程度ゲル中を移動するかは、用いるＳＤＳ−ＰＡＧＥ用アクリルアミドゲルの組成により決定される。
また、ＩＰＧ用アクリルアミドゲルについても同様である。ＩＰＧ用アクリルアミドゲルはゲル中に酸性度勾配が形成されたゲルであり、その勾配の状態によりＩＰＧ用アクリルアミドゲル中でタンパク質が分離される。そのため用いるＩＰＧ用アクリルアミドゲルの特性によって、あるｐＩ（等電点）を有するタンパク質がＩＰＧ用アクリルアミドゲル中でどの位置に現れるか決定される。
このように使用するゲル特性から予想されるタンパク質分子量やｐＩと、予想されるゲル中での移動位置との関係を予め記載しておくことにより、電気泳動結果の撮影画像からタンパク質の分子量やｐＩを容易に視覚的に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面に従って説明する。
図１は、本発明による電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの実施形態の一例を示す模式図であり、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの底面図および側面図である。電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの形状、基板の材質等は適宜選択できるものであり、ここでは最も簡単な構成である、アクリルアミドゲル８を２枚の基板６、７の間に挟持させた形状の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを例として、その模式図を用いて説明する。
【００２６】
本発明の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットは、あらかじめ、インクまたは蛍光検出可能な蛍光色素を用いて実験条件等の必要情報を基板上に記載する。
【００２７】
必要情報の記載に用いるインクは、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの基板上に印字可能なものであればよく、公知のインクの中から適宜選択される。また、電気泳動を実施する際にゲルが発熱することから、発熱による電気泳動への悪影響を防止するために、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを電気泳動バッファーに浸漬させる形態の電気泳動装置を使用する場合には、電気泳動バッファーに不溶のインクを用いることがより好ましい。
【００２８】
必要情報の記載に用いる蛍光色素は、蛍光検出可能な蛍光色素の中から適宜選択でき、タンパク質に吸着・標識させる蛍光色素と同じ波長で励起する蛍光色素でもよく、また、タンパク質に吸着・標識させる蛍光色素とは異なる波長で励起する蛍光色素を用いてもよい。作業者が所望する画像情報に合わせて、蛍光色素は適宜選択できる。
また、電気泳動を実施する際にゲルが発熱することから、発熱による電気泳動への悪影響を防止するために、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを電気泳動バッファーに浸漬させる形態の電気泳動装置を使用する場合には、電気泳動バッファーに不溶の蛍光色素を用いることがより好ましい。
【００２９】
タンパク質に吸着・標識させる蛍光色素と同じ波長で励起する蛍光色素を用いる場合、タンパク質が励起される波長で撮影する画像中に、蛍光色素の吸着・標識したタンパク質と同時にあらかじめ記載した必要情報も得ることが可能となる。
【００３０】
タンパク質に吸着・標識させる蛍光色素とは異なる波長で励起する蛍光色素を用いる場合、蛍光色素が吸着・標識したタンパク質のみが励起される波長で撮影することにより、蛍光色素が吸着・標識したタンパク質のみの画像を得ることが可能となる。また、蛍光色素が吸着・標識したタンパク質と同時に励起することがないため、あらかじめ記載した必要情報がタンパク質画像に重なって写り込むことがなく、蛍光色素が吸着・標識したタンパク質の撮影が妨害されることを防ぐことが可能となる。
【００３１】
また、タンパク質に吸着・標識させる蛍光色素とは異なる波長で励起する蛍光色素を用いる場合、タンパク質が励起される波長で撮影した画像と、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットに記載した必要情報の文字列が励起される波長で撮影した画像とを、それぞれセットとして保存しておく。また、例えばＩｍａｇｅｍａｓｔｅｒ２Ｄ（ＧＥ  ヘルスケア社製）等の蛍光画像編集ソフトを使用することで、前記二種類の画像を重ね合わせたものを保存してもよい。
【００３２】
また、複数の必要情報を記載する場合、必要情報ごとに使用する蛍光色素を変えて電気泳動用アクリルアミドゲルカセットに記載することで、作業者が必要とする必要情報だけを励起させる波長で撮影することにより、複数記載した必要情報の中から選択的に画像とすることが可能となる。
【００３３】
電気泳動用アクリルアミドゲルカセットに必要情報を記載する方法としては、インクジェットや各種印刷法など適宜選択できる。
【００３４】
必要情報は、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの底面側となる基板６、または電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの表面側となる基板７に記載する。基板６および基板７の両方に記載してもよい。
必要情報の記載は、基板６、７のゲルが形成されない面４、ゲルが形成される面５のどちらに必要情報を記載してもよい。ゲルが形成される面５に記載する場合、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットの底部からみて、ゲル形成面と同じ高さに必要情報が記載されているので、撮影時にレーザースキャナーのレーザーの高さ合わせが一度で済み、より好ましい。レーザースキャナーとしては、ｔｙｐｈｏｏｎ（ＧＥ  ヘルスケア社製）等、適宜使用することができる。
【００３５】
また、本発明の電気泳動用アクリルアミドカセットの作成方法としては、あらかじめ必要情報を記載した基板を用いて電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを作成する方法、電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを作成した後に基板に必要情報を記載する方法など、適宜選択できる。
【００３６】
前記必要情報としては実験条件が挙げられ、具体的にはタンパク質試料の名称、ゲルのロットナンバー、ゲルのアクリルアミド濃度情報や濃度勾配の有無、タンパク質の分離に必要なゲル中のバッファー成分の組成、使用するＩＰＧゲルのｐＨ範囲など（以下、必要情報１とする）がある。
【００３７】
インクを使用して前記必要情報１を記載する場合、必要情報１が記載される場所としては、ゲル観察の妨害となることやゲルの蛍光画像撮影時にタンパク質画像へ必要情報１が写り込むことによる撮影妨害を防ぐため、例えば図１に示すように、電気泳動用アクリルアミドゲルカセット中のゲル領域９とは異なる場所であることが好ましい。
【００３８】
蛍光色素使用して必要情報１を記載する場合、必要情報１が記載される場所としては、ゲルの蛍光画像撮影時にタンパク質画像へ必要情報１が写り込むことによる撮影妨害を防ぐため、例えば図１に示すように、電気泳動用アクリルアミドゲルカセット中のゲル領域９とは異なる場所であることが好ましい。
タンパク質を標識する蛍光色素と、必要情報１を記載する蛍光色素が十分に異なる励起波長を有する場合は、必要情報１をゲル領域９中に記載することも可能である。
【００３９】
また、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ用アクリルアミドゲルを用いて電気泳動を行う際、タンパク質は分子量の大小により分離され、分子量が小さいほどゲル中を速く、すなわち移動距離が大きく、移動する。そのため、同一の電気泳動条件（電流量）で電気泳動を行った際、ある分子量を持つタンパク質がどの程度ゲル中を移動するかは、用いるＳＤＳ−ＰＡＧＥ用アクリルアミドゲルの組成により決定される。
よって、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ用アクリルアミドゲル特性から予想されるタンパク質分子量と、タンパク質がＳＤＳ−ＰＡＧＥ用アクリルアミドゲル中を移動する距離との関係（以下、必要情報２）を記載することもできる。具体的には、図１中の必要情報２のように、予想されるタンパク質分子量ごとに目盛りを記載しておくことが好ましい。
【００４０】
また、ＩＰＧ用アクリルアミドゲルについても同様である。ＩＰＧ用アクリルアミドゲルはゲル中に酸性度勾配が形成されたゲルであり、その勾配の状態によりＩＰＧ用アクリルアミドゲル中でタンパク質が分離される。そのため用いるＩＰＧ用アクリルアミドゲルの特性によって、あるｐＩ（等電点）を有するタンパク質がＩＰＧ用アクリルアミドゲル中でどの位置に現れるか決定される。
よって、ＩＰＧ用アクリルアミドゲルの特性から予想されるタンパク質のｐＩと、タンパク質がＩＰＧ用アクリルアミドゲルで分離され現れる位置との関係（以下、必要情報３）を記載することもできる。具体的には、図１中の必要情報３のように、ＩＰＧゲルで分離されるｐＨ範囲を記載することや、予想されるタンパク質のｐＩによってＩＰＧ用アクリルアミドゲル中で現れると考えられる位置を記載しておくことが好ましい。
【００４１】
前述した二次元電気泳動を実施する場合は、図１のように必要情報２と必要情報３との両方を記載することが好ましい。
【００４２】
前記必要情報２、必要情報３が記載される場所としては、ゲル領域９周辺でもよく、また図１に示すようにゲル領域９を横断するように目盛りを記載してもよい。
【００４３】
ゲル領域９周辺に記載する場合には、インクおよび／または蛍光色素から適宜選択し、必要情報２、必要情報３を記載する。
【００４４】
ゲル領域９を横断するように目盛りを記載する場合には、ゲル観察の妨害となることやタンパク質画像のみを得たい場合にゲルの蛍光画像撮影時にタンパク質画像へ目盛りが写り込むことによる撮影妨害を防ぐため、インクは用いずに、蛍光色素のみを用いることが好ましい。
【００４５】
本発明の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットを用いることにより電気泳動時に記録されるべき種種の条件が自動的に保存され、作業者だけ依存しないデータ管理が可能となり、作業者のミスロスの低減が可能になり、第三者から見ても信頼できるデータとなる。
【００４６】
また本発明の電気泳動用アクリルアミドゲルカセットは、臨床検査等、大規模で長期的な検査に使用する場合に有効であると考えられる。そういった検査では通常、複数人で作業を行うことになり、共通したデータ管理方法が必要になり、本発明ではそれが可能になるからである。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・必要情報１
２・・・必要情報２
３・・・必要情報３
４・・・ゲルが形成されない面
５・・・ゲルが形成される面
６・・・基板（底面）
７・・・基板
８・・・アクリルアミドゲル
９・・・ゲル領域
【図１】
2012007893.tif 000003