【課題】複数のポリペプチド種を含むサンプルからのハイスループット、高分解能および感受性タンパク質発現プロファイリングおよび関連局面のための組成物、方法、装置等を提供すること。
【解決手段】本発明は、生物学的サンプルに対してプロテオミクスおよび代謝プロファイルを行うための、方法、組成物、装置、およびコンピューターデータ検索システムを提供する。１つの装置は、サンプル容器（５０）、複数の分離キャピラリー（５４、６４、７４）、複数の画分収集デバイス（６０、７０）、検出器（７８）、および分析機（８２）を備える。また本発明は、複数のポリペプチド種を含むサンプル溶液からポリペプチド種を分離し、そして該ポリペプチド種を同定するための方法を提供する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
代謝経路を分析するための方法であって、該方法は、以下：
被験体由来のサンプル中の複数の標的分析物における同位体の存在度を決定して、各標的分析物のフラックスについての値を決定する工程であって、ここで
該複数の標的分析物が、基質および／または１つ以上の標的代謝産物を含み、
該被験体は安定同位体で標識された基質を投与されており、
該基質における同位体の相対的な同位体存在度は既知であり、そして、
該標識された基質は、該被験体により少なくとも部分的に代謝されて、１つ以上の標的代謝産物を形成する、
工程
を包含する、方法。
【請求項２】
前記決定する工程が、前記フラックス値を決定する工程の前に、前記サンプル中の他の生物学的成分から、前記標的分析物を少なくとも部分的に分離する工程を包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記分離する工程が、一連の複数のキャピラリー電気泳動方法を実行する工程を包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のキャピラリー電気泳動方法が、キャピラリーゾーン電気泳動、キャピラリー等電点電気泳動およびキャピラリーゲル電気泳動からなる群より選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のキャピラリー電気泳動方法が、キャピラリーゾーン電気泳動およびキャピラリー等電点電気泳動からなる群より選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記キャピラリー電気泳動方法を実行する工程が、複数のキャピラリーゾーン電気泳動方法を実行する工程を包含する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記キャピラリー電気泳動方法を実行する工程が、少なくとも１つの代謝産物のクラスについての別々の画分を生じ、ここで該代謝産物のクラスが、タンパク質、多糖類、炭水化物、核酸、アミノ酸、ヌクレオチド、ヌクレオシド、脂肪、脂肪酸および有機酸からなる群より選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記分離する工程が、前記複数の電気泳動方法を実行する前に非電気泳動分離技術を実行して、前記生物学的成分の少なくとも一部を沈殿させる工程を包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記安定同位体が、^１３Ｃ、^２Ｈ、^１５Ｎ、^１８Ｏおよび^３４Ｓからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記基質が、タンパク質、炭水化物、核酸、アミノ酸、ヌクレオチド、ヌクレオシド、脂肪酸、有機酸および脂肪からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記基質がタンパク質である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記基質が前記被験体における少なくとも２つの別々の代謝経路についての基質であり、該少なくとも２つの代謝経路を介する該基質の代謝が少なくとも２つの副産物を生じ、そして、前記標的代謝産物が該少なくとも２つの副産物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記サンプルが体液由来であり、該体液が、血液、尿、脳脊髄液、髄液、汗および消化液からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記サンプルが細胞、組織サンプルまたは糞便物質である、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記決定する工程が、異なる所定の時点での前記被験体由来の複数のサンプルを提供する工程、該サンプルの各々における他の生物学的成分から前記標的分析物を分離する工程、および、該サンプルの各々に含まれる該標的分析物中の前記同位体の存在度を決定する工程を包含することにより、標的分析物の各々における該同位体の存在度についての複数の値が得られ、該標的分析物の各々について決定された該複数の存在度から、標的分析物の各々についての前記フラックス値が決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記標的分析物が、タンパク質、炭水化物、核酸、アミノ酸、ヌクレオチド、ヌクレオシド、脂肪酸、有機酸および脂肪からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記標的分析物がタンパク質である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の標的分析物が、前記基質および少なくとも１つの標的代謝産物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の標的分析物が、少なくとも３つの標的代謝産物である、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の標的分析物が、少なくとも５つの標的代謝産物である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記同位体の存在度の決定が、質量分析法、赤外線分光法または核磁気共鳴分光法によって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記同位体の存在度の決定が、質量分析法によって実行される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記安定同位体が^１３Ｃであり；前記分離する工程が複数のキャピラリー電気泳動法を実行する工程を包含し、該複数の電気泳動方法が、キャピラリーゾーン電気泳動、キャピラリー等電点電気泳動およびキャピラリーゲル電気泳動からなる群より選択され；そして、前記同位体の存在度の決定が質量分析法によって実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項２４】
代謝経路を分析するための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）複数の標的分析物を、被験体由来のサンプル中に含まれる生物学的成分から少なくとも部分的に分離する工程であって、該標的分析物が安定同位体で標識された基質および／または該被験体による該基質の代謝から生じる１つ以上の標的代謝産物を含み、そしてここで該基質中の該同位体の相対的な同位体存在度が既知である、工程；ならびに
（ｂ）該サンプルにおいて複数の該標的分析物中の該同位体の存在度を決定して、標的分析物の各々のフラックスについての値を決定する工程、
を包含する、方法。
【請求項２５】
前記分離する工程が、一連の複数のキャピラリー電気泳動方法を実行する工程を包含し、該キャピラリー電気泳動方法が、キャピラリーゾーン電気泳動、キャピラリー等電点電気泳動およびキャピラリーゲル電気泳動からなる群より選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記同位体の存在度の決定が質量分析によって実行される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
疾患と相関する代謝産物についてのスクリーニングのための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）試験被験体およびコントロール被験体由来のサンプルについて、複数の標的分析物における同位体の相対的存在度を決定して、該標的分析物の各々のフラックスについての値を決定する工程であって、該標的分析物が、基質および／または１つ以上の標的代謝産物を含み、該試験被験体および該コントロール被験体が、安定同位体で標識された基質を投与されており、該基質における該同位体の相対的な同位体存在度が既知であり、そして、該試験被験体が該疾患を有しており；そして、該標識された基質が、該試験被験体および該コントロール被験体により少なくとも部分的に代謝されて、１つ以上の標的代謝産物を形成し、そしてここで、該投与および代謝されて標的代謝産物を形成する工程が実行される条件が、該試験被験体および該コントロール被験体について同じである、工程；ならびに
（ｂ）該試験被験体についてのフラックスの値と該コントロール被験体についてのフラックスの値とを比較する工程であって、該試験被験体における標的分析物についてのフラックス値および該コントロール被験体についての対応するフラックス値における差は、このような分析物が該疾患と相関している可能性があることを示す、工程
を包含する、方法。
【請求項２８】
前記決定する工程が、前記フラックス値を決定する工程の前に、前記サンプル中の他の生物学的成分から前記標的分析物を少なくとも部分的に分離する工程を包含し、該分離する工程は、前記試験被験体および前記コントロール被験体に由来する前記サンプルを用いて、一連の複数のキャピラリー電気泳動方法を別々に実行する工程を包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記同位体存在度の決定が、質量分析法によって実行される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記疾患が、癌、自閉症、微生物感染および消化疾患からなる群より選択される、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
疾患と相関する代謝産物についてのスクリーニングのための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）該疾患を有する試験被験体由来のサンプルを分析する工程であって、該サンプルが、該試験被験体に投与された、安定同位体で標識された基質、および／または該試験被験体による該基質の代謝から生じる１つ以上の標的代謝産物を含み、該基質中の該同位体の相対的な同位体存在度が、投与の時点で既知であり、そしてここで該分析する工程が該サンプル中の複数の分析物における該同位体の同位体存在度を決定して、各分析物のフラックスについての値を決定する工程を包含し、ここで該複数の分析物が、該基質および／または１つ以上の該標的代謝産物を含む、工程；ならびに
（ｂ）該分析物についてのフラックス値を、コントロール被験体について得られた同じ分析物についてのフラックス値と比較する工程であって、ここで分析物についてのフラックス値における差は、このような分析物が該疾患と相関していることを示す、工程、
を包含する、方法。
【請求項３２】
疾患の存在についてスクリーニングするための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）一連の複数の電気泳動方法を実行して、試験被験体由来のサンプルにおける他の生物学的成分から複数の標的分析物を少なくとも部分的に分離する工程であって、試験被験体が、安定同位体で標識された基質を投与されており、該基質における該同位体の相対的存在度が既知であり；該標的分析物が、該基質および／または１つ以上の該標的代謝産物を含み；そして、該標識された基質が、十分な時間にわたって該試験被験体により少なくとも部分的に代謝されて、該疾患と相関することが既知である１つ以上の標的代謝産物を形成する、工程；
（ｂ）該標的分析物についてのフラックス値を決定する工程であって、該標的分析物の各々についてのフラックス値が、該分析物における該同位体の存在度から決定される、工程；ならびに
（ｃ）決定されたフラックス値を、同じ標的分析物についての対応する参照フラックス値と比較して、該試験被験体の疾患の危険度を評価する工程、
を包含する、方法。
【請求項３３】
（ｉ）前記参照フラックス値が前記疾患の存在および／または該疾患に対して感受性であることを示す場合、参照値と試験値との間の統計的有意差は、前記試験被験体が該疾患を有していないか、そして／または、または該疾患にかかり易くないということを示し；そして
（ｉｉ）前記参照フラックス値が前記疾患の非存在および／または該疾患に対して感受性でないことを示す場合、参照値と試験値との間の統計的有意差は、前記試験被験体が該疾患を有しているか、そして／または、該疾患にかかり易いということを示している、
請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記複数の電気泳動方法が、キャピラリーゲル電気泳動、キャピラリーゾーン電気泳動およびキャピラリー等電点電気泳動からなる群より選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
疾患の存在についてスクリーニングするための方法であって、該方法は、以下：
（ａ）試験被験体由来のサンプルを分析する工程であって、該サンプルは、該試験被験体に投与される、安定同位体で標識された基質、および／または該試験被験体による該基質の代謝から生じる１つ以上の標的代謝産物を含み、該基質中の該同位体の相対的な同位体存在度が、投与の時点で既知であり、そしてここで該分析する工程が、該サンプル中の複数の分析物中の該同位体の存在度を決定して、分析物の各々のフラックスについての値を決定する工程を包含し、ここで該複数の分析物が、該基質および／または１つ以上の該標的代謝産物を含む、工程；ならびに
（ｂ）標的分析物の各々について、該決定されたフラックス値を、該分析物についてのフラックス値の範囲と比較する工程であって、ここで該範囲は、該疾患と相関することが既知であり、そして標的分析物について決定されたフラックス値が、該標的分析物についての範囲内にある場合、該試験被験体が該疾患を有するか、または該疾患にかかり易いということを示す、工程、
を包含する、方法。
【請求項３６】
本明細書中に記載の発明。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０−１】

【図３０−２】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５】

【図３６】

【図３７】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【公開番号】特開２０１０−２４９８３１（Ｐ２０１０−２４９８３１Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２８８９４（Ｐ２０１０−１２８８９４）
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【分割の表示】特願２０００−６１２７３６（Ｐ２０００−６１２７３６）の分割
【原出願日】平成１２年４月１９日（２０００．４．１９）
【出願人】（５０１４０７５８４）ターゲット　ディスカバリー，　インコーポレイテッド (2)
【Ｆターム（参考）】