説明

レポータージーンアッセイ、該アッセイ用キット、及び培養培地

【課題】 レポータージーンアッセイにおいて、その検出感度の優れた新規なレポータージーンアッセイ、該レポータージーンアッセイのための測定キット、および該レポータージーンアッセイに好適に用い得る培地を提供する。
【解決手段】 本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットは、レポーター遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子を有するマウス肝がん細胞H1L6.1と、かかる細胞を培養するための96穴プレートと、RPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリン/ストレプトマイシン混合溶液(体積比1:1)と糖質コルチコイドとからなる培地セットと、を備えて構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内分泌撹乱物質(いわゆる環境ホルモン)が生物体内で引き起こす遺伝子発現のメカニズムを利用した、試料中の内分泌撹乱物質の含有量を簡易に測定するレポータージーンアッセイ、該レポータージーンアッセイ用のキット、及び該レポータージーンアッセイに適した培養培地に関する。
【背景技術】
【0002】
環境中のダイオキシン類(ポリクロロジベンゾパラジオキシン、及びポリクロロジベンゾフラン)や、ダイオキシン関連物質であるコプラナーポリ塩化ビフェニル(以下、コプラナーPCBという。)は、生体内において、図1に示すように作用すると考えられている。
【0003】
詳細には、ダイオキシン類やコプラナーPCBは、生体内で細胞内に取り込まれた後は、先ず芳香族炭化水素レセプター(以下、AhRという。)と結合してAhR複合体を形成する。次いで、このAhR複合体にAhR核運搬プロテイン(以下、Arntという。)が結合してAhR複合体−Arntを形成し、AhR複合体の核内への移動を促す。そして、核内に移動したAhR複合体−Arntは、核内のDNAにおいてXenobiotic−Responsive Element(以下、XREという。)と呼ばれる特定配列に結合し、XREの下流に存在するCYP1A1遺伝子を含む幾つかの遺伝子の発現を促進、若しくは抑制する。
【0004】
すなわち、ダイオキシン類やコプラナーPCBは、CYP1A1タンパク質を含む幾つかのタンパク質を、本来ホルモンで制御される量より多く合成し、また、それ以外の幾つかのタンパク質の合成を阻害するのである。
【0005】
近年、かかるダイオキシン類やコプラナーPCBの遺伝子発現メカニズムを利用した、試料中のダイオキシン類やコプラナーPCBの含有量の測定方法が種々開発されている。その一つに、ホタルや発光細菌等における生物発光に関与する酵素(ルシフェラーゼ)のアミノ酸配列をコードするルシフェラーゼ遺伝子をレポーター遺伝子として用いた、レポータージーンアッセイがある。
【0006】
かかるレポータージーンアッセイは、図2に従って説明すれば、XREの下流にあって、AhRを介して活性が制御される遺伝子の一部を、ルシフェラーゼ遺伝子で組み換えた組み換え細胞を用いて行うものであり、かかる組み換え細胞をダイオキシン類やコプラナーPCBを含む培地で培養することにより、上記と同様のメカニズムでCYP1A1遺伝子やその他の遺伝子と伴に、ルシフェラーゼ遺伝子をも活性化しようとするものである。そして、ルシフェラーゼ遺伝子の発現によって産生されたルシフェラーゼの発光量を測定して、試料中のダイオキシン類やコプラナーPCBの含有量を定量するのである。
【0007】
かかる測定方法は、測定可能な濃度範囲が高分解能ガスクロマトグラフ質量分析計(HRGCMS)に比べて遜色なく、分析に要する時間も短くて済む等、多くの利点を有するものであった。
【0008】
しかしながら、かかる方法で試料中のダイオキシン類やコプラナーPCBの含有量を求めるには、ルシフェラーゼの発光量、すなわち検出感度が低いと測定値に大きく誤差が生じるおそれがあった。したがって、精度の高い測定を期すためには、検出感度をさらに上げることが求められていた。
【0009】
ここで、DIOXIN2002において、上記測定方法の一態様であるCALUX(CALUXは、ゼノバイオテック デテクション システムズ インターナショナル インコーポレーテッドの商標である。)Assayを用いて血中のダイオキシン類の含有量を測定した場合には、血中に存在する、副腎皮質ホルモンの一つであるコルチコイドが測定結果に悪影響を及ぼすこと、及び、かかる要因のため、測定精度を上げるには、血中からコルチコイドを厳格に取り除く必要があることが発表されている(例えば、非特許文献1参照)。
【非特許文献1】アイ.ウィンダル(I.Windal)、外7名、「オルガノハロゲン コンパウンド(ORGANOHALOGEN COMPOUNDS)」、58巻(2002)、p.389−392
【0010】
これに対して、本発明者らは、このコルチコイドを取り除くのではなく、逆に積極的に用いることによって、レポータージーンアッセイにおける検出感度を上げ得るのではないかと考えた。そして、鋭意研究を重ねた結果、コルチゾール及びその類縁体の使用が、レポータージーンアッセイの高感度化に有用であることを見出し、本発明に至ったのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、レポータージーンアッセイにおいて、その検出感度の優れた新規なレポータージーンアッセイ、該レポータージーンアッセイのための測定キット、及び該レポータージーンアッセイに好適に用い得る培地を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明のレポータージーンアッセイの要旨とするところは、基礎培地と、糖質コルチコイドと、被測定試料から抽出される芳香族炭化水素レセプター結合物質とを混合して、細胞培養培地とする工程と、芳香族炭化水素レセプターを介して活性が制御される遺伝子の全部又は一部をレポーター遺伝子に組み換えた組み換え細胞を、前記細胞培養培地で培養する工程と、を含んで構成され、前記組み換え細胞から産生されるレポータータンパクの活性から、前記被測定試料中の芳香族炭化水素レセプター結合物質の含有量を測定することにある。
【0013】
かかる構成により、組み換え細胞中のレポーター遺伝子の発現が活性化されることとなる。ここで、かかる作用は、糖質コルチコイドが芳香族炭化水素レセプター結合物質と共存することによりAhRやArntの量を増加させることによると考えられる。
【0014】
また、本発明のレポータージーンアッセイの要旨とするところは、前記細胞培養培地とする工程が、さらにプロテアソーム抑制物質を混合してなされることにある。
【0015】
かかる構成により、AhRを分解する酵素であるプロテアソームの働きが抑制されるため、AhR量が減少することが防がれて、レポーター遺伝子の発現がさらに活性化されることとなる。
【0016】
また、本発明のレポータージーンアッセイの要旨とするところは、前記細胞培養培地とする工程が、さらにコレステロール酸化生成物を混合してなされることにある。
【0017】
かかる構成により、レポーター遺伝子の発現がさらに活性化されることとなる。
【0018】
また、前記糖質コルチコイドがコルチゾールでありうる。
【0019】
また、前記基礎培地を、RPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリンとストレプトマイシンとを混合して調製し、前記組み換え細胞をHepa1clc7から作製しうる。
【0020】
また、前記レポーター遺伝子がルシフェラーゼ遺伝子でありうる。
【0021】
かかる構成により、組み換え細胞中のレポーター遺伝子の発現がより効果的に活性化されることとなる。
【0022】
また、本発明のレポータージーンアッセイ用キットの要旨とするところは、芳香族炭化水素レセプターを介して活性が制御される遺伝子の全部又は一部をレポーター遺伝子に組み換えた組み換え細胞と、前記組み換え細胞の培養に用いられる培地を調製するための培地セットとを備えるレポータージーンアッセイ用キットであって、前記培地セットが糖質コルチコイドを備えることにある。
【0023】
ここで、前記培地セットがプロテアソーム抑制物質を備えうる。
【0024】
また、前記培地セットがコレステロール酸化生成物を備えうる。
【0025】
また、前記糖質コルチコイドがコルチゾールでありうる。
【0026】
また、前記培地セットが、RPMI1640培地と、ウシ胎児血清と、ペニシリンと、ストレプトマイシンとを備えうる。
【0027】
また、前記レポーター遺伝子がルシフェラーゼ遺伝子でありうる。
【0028】
また、前記組み換え細胞が、マウス肝がん細胞H1L6.1でありうる。
【0029】
なお、かかるレポータージーンアッセイ用キットから生じる作用は、前記レポータージーンアッセイについての記載と同様であり、その詳しい説明は省略する。
【0030】
また、本発明の培養培地の要旨とするところは、基礎培地と糖質コルチコイドとを混合してなることにある。
【0031】
さらにプロテアソーム抑制物質を混合してなる。
【0032】
さらにコレステロール酸化生成物を混合してなる。
【0033】
また、前記糖質コルチコイドがコルチゾールでありうる。
【0034】
また、前記基礎培地が、RPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリンとストレプトマイシンとを混合して構成されうる。
【0035】
かかる構成により、本発明の培養培地は、レポータージーンアッセイにおける組み換え細胞の培養に好適に用い得ることとなる。
【発明の効果】
【0036】
本発明において、レポーター遺伝子を有してなる組み換え細胞を、糖質コルチコイド(及び、プロテアソーム抑制物質及び/又はコレステロール酸化生成物)を含む細胞培養培地で培養することにより、レポータータンパクの産生能、すなわち検出感度を上げることが可能となったため、試料中に含まれる内分泌撹乱物質の定量限界を下げることができる。また、複数の試料間における内分泌撹乱物質含有量の僅かな差をも検出することができる。
【0037】
本願発明は、CALUX Assayにおいて特に好ましく用いることができ、その結果、試料中のダイオキシン類やコプラナーPCB含有量の簡易測定におけるCALUX Assayの信頼性をより高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0038】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ、該レポータージーンアッセイのための測定キット、該レポータージーンアッセイに好ましく用い得る培地の態様を、以下に詳しく説明する。
【0039】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットは、レポーター遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子を有するマウス肝がん細胞H1L6.1と、かかる細胞を培養するための96穴プレートと、RPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリン/ストレプトマイシン混合溶液(体積比1:1)と糖質コルチコイドとからなる培地セットと、を備えて構成される。
【0040】
かかる測定キットを用いたレポータージーンアッセイは、予め被測定試料中からダイオキシン類やコプラナーPCBを単離して、ジメチルスルホキシド(以下、DMSOという。)中に溶解(濃縮)しておく以外に、例えば、以下の工程を経て行う。
【0041】
すなわち、先ず、培地セットのRPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリン/ストレプトマイシン混合溶液とから、RPMI1640培地を89容量部、ウシ胎児血清を9容量部、ペニシリン/ストレプトマイシン混合溶液を2容量部混合して基礎培地を調製し、かかる基礎培地を用いて、マウス肝がん細胞H1L6.1を96穴プレート上で14〜24時間培養する。培養後、プレートから基礎培地を取り除く。
【0042】
次に、培地除去後のプレート上のマウス肝がん細胞H1L6.1に、上記と同様の態様で調製した基礎培地と、所定量の糖質コルチコイドと、前述のダイオキシン類やコプラナーPCBのDMSO溶液と、を混合して調製される細胞培養培地を添加する。
【0043】
そして、このプレートを37℃、CO5%の環境下で20〜24時間培養する。培養後、マウス肝がん細胞H1L6.1から細胞培養培地を取り除き、これを溶解し、産生されたルシフェラーゼの活性をルミノメーターで測定する。最後に、予め作成した検量線に基づいて、被測定試料中のダイオキシン類やコプラナーPCBの含有量を算出する。
【0044】
ここで、マウス肝がん細胞H1L6.1は、従来のレポータージーンアッセイ(すなわち、基礎培地に糖質コルチコイドを人為的に添加しない態様)において、ルシフェラーゼ産生能が高いことで知られ、特にCALUX Assayにおいて好ましく用いられてきた。このため、本発明においてレポーター遺伝子をルシフェラーゼ遺伝子とする場合には、本発明にかかる組み換え細胞はマウス肝がん細胞H1L6.1であることが好ましい。かかる態様により、レポーター遺伝子をルシフェラーゼ遺伝子とする場合における、本発明のレポータージーンアッセイの検出感度を最も効果的に上げることができる。なお、マウス肝がん細胞H1L6.1は、米国特許第5854010号明細書に基づいて、Hepa1clc7においてAhRを介して活性が制御される遺伝子の一部を、ホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子で組み換えることによって調製され得る。
【0045】
培地セットから調製される基礎培地は、RPMI1640培地を85〜95容量部、ウシ胎児血清を7〜9容量部、ペニシリン/ストレプトマイシン混合溶液を1〜3容量部含有して構成されることが好ましい。かかる態様により、マウス肝がん細胞H1L6.1の培養を効率よく行うことが可能となる。
【0046】
本発明の重要な点は、従来レポータージーンアッセイにおいて、その測定精度を上げるためには、被測定試料中に含まれると好ましくないと考えられ、そのため被測定試料中からは取り除く必要があるとされてきた物質を、逆に積極的に利用することにより、その検出感度を上げようとすることにある。
【0047】
詳細には、従来被測定試料中の含有量が不明であったために、レポータージーンアッセイの精度にどの程度の影響を及ぼしたのか分からなかった物質について、その量を人為的に定めて使用することにより、レポータージーンアッセイの検出感度を上げるとともに、これらの物質とルシフェラーゼの産生量(発光量)との関係を表す検量線を別途作成することにより実測値を補正し、被測定試料中のダイオキシン類やコプラナーPCBの含有量を高精度に測定しようとするものである。
【0048】
このため、本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットが備える糖質コルチコイドの基礎培地への添加量は、人為的に定められたものであれば、特定の値に限定されるものではない。
【0049】
すなわち、本発明にかかる糖質コルチコイドの基礎培地への混合量の下限は、レポータージーンアッセイの検出感度を上げることができる範囲であればいずれでもよく、具体的には、基礎培地1mlあたり糖質コルチコイドが0.3μg以上、さらには0.5μg以上含有されていることが好ましい。かかる含有量が0.3μg未満では、レポータージーンアッセイの検出感度を十分に上げることができない一方、0.5μg以上であれば、微量のダイオキシン類やコプラナーPCBを優れた精度で検出することが可能になる。
【0050】
また、基礎培地への糖質コルチコイドの混合量の上限についても、特に制限されるものではないが、検出感度を十分に上げ得る量以上に糖質コルチコイドを添加しても本発明の測定コストが高くなる。このため、糖質コルチコイドは、基礎培地1mlあたり20μg以下、さらには10μg以下混合すれば十分である。
【0051】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットが備える糖質コルチコイドは、本発明のレポータージーンアッセイの検出感度を上げ得るものであれば特に限定されるものではなく、具体的には、コルチゾールやコルチコステロンやコルチゾン、あるいはデキサメタゾンやプレドニソロン等を挙げることができる。なお、これらの物質は、基礎培地にその一種類のみを添加して用いられる態様に限られず、かかる化合物群から選択される2以上の物質を選択して基礎培地に添加して用いられてもよい。
【0052】
以上、本発明のレポータージーンアッセイ、該レポータージーンアッセイのための測定キット、及び該レポータージーンアッセイに好適に用いる培地についての実施態様を詳述したが、本発明は上述の実施態様に限られるものではなく、その他の態様でも実施し得るものである。
【0053】
本発明にかかる細胞培養培地は、基礎培地に糖質コルチコイドのみを添加して構成することによっても、レポータージーンアッセイの検出感度を上げ得るため、検出感度を上げるためにさらに他の化合物を添加することは必須の要件ではないが、かかる細胞培養培地は、基礎培地と糖質コルチコイドとの混合培地に、さらにプロテアソーム抑制物質を添加して構成されてもよい。かかる態様により、AhRを分解してXREより下流の遺伝子発現を阻害するプロテアソームの働きが抑制されることとなるため、結果としてレポータージーンアッセイの検出感度をさらに上げることができる。
【0054】
また、本発明にかかる細胞培養培地は、かかるプロテアソーム抑制物質に代えて、あるいはプロテアソーム抑制物質と伴に、コレステロール酸化生成物を添加して構成されてもよい。かかる構成によっても、レポータージーンアッセイの検出感度をさらに上げることができる。
【0055】
ここで、本発明にかかるプロテアソーム抑制物質の基礎培地への混合量の下限は、レポータージーンアッセイの検出感度をさらに上げることができる範囲であればいずれでもよく、具体的には、基礎培地1mlあたりプロテアソーム抑制物質が5μg以上、さらには10μg以上含有されていることが好ましい。かかる含有量が5μg未満では、レポータージーンアッセイの検出感度をさらに十分に上げることができない一方、プロテアソーム抑制物質の含有量が10μg以上であれば、微量のダイオキシン類やコプラナーPCBをさらに優れた精度で検出することが可能になる。
【0056】
また、基礎培地へのプロテアソーム抑制物質の混合量の上限についても、特に制限されるものではないが、検出感度を十分に上げ得る量以上にプロテアソーム抑制物質を添加しても本発明の測定コストが高くなる。このため、プロテアソーム抑制物質は、基礎培地1mlあたり70μg以下、さらには50μg以下混合すれば十分である。
【0057】
本発明にかかるコレステロール酸化生成物の基礎培地への混合量の下限は、レポータージーンアッセイの検出感度をさらに上げることができる範囲であればいずれでもよく、具体的には、基礎培地1mlあたりコレステロール酸化生成物が0.3μg以上、さらには0.5μg以上含有されていることが好ましい。かかる含有量が0.3μg未満では、レポータージーンアッセイの検出感度をさらに十分に上げることができない一方、コレステロール酸化生成物の含有量が0.5μg以上であれば、微量のダイオキシン類やコプラナーPCBをさらに優れた精度で検出することが可能になる。
【0058】
また、基礎培地へのコレステロール酸化生成物の混合量の上限についても、特に制限されるものではないが、検出感度を十分に上げ得る量以上にコレステロール酸化生成物を添加しても本発明の測定コストが高くなる。このため、コレステロール酸化生成物は、基礎培地1mlあたり50μg以下、さらには10μg以下混合すれば十分である。
【0059】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットが備えるプロテアソーム抑制物質としては、具体的に、E−4031、Astemizole、Cisapride、Terfenadine、Fexofenadine、Glycerol、4PBA、MG132、Lidocain、Disopyramide、Pisicainide、Lactacystin、Epoxomicin等を挙げることができる。なお、これらの物質は、基礎培地にその一種類のみを添加して用いられる態様に限られるものではなく、かかる化合物群から選択される2以上の物質を選択して基礎培地に添加して用いられてもよい。
【0060】
また、本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットが備えるコレステロール酸化生成物としては、具体的に、7−Hydroxycholesterol、20−Hydroxycholesterol、25−Hydroxycholesterol、Cholestane−3α,5α,6β−triol、7α−Hydroxycholesterol、7β−Hydroxycholesterol、7−Ketocholesterol、5,6−Epoxycholesterol等を挙げることができる。なお、これらの物質は、基礎培地にその一種類のみを添加して用いられる態様に限られるものではなく、かかる化合物群から選択される2以上の物質を選択して基礎培地に添加して用いられてもよい。
【0061】
本発明は、糖質コルチコイドに代えてプロテアソーム抑制物質を基礎培地に添加して調製した細胞培養培地を用いて組み換え細胞を培養する態様や、糖質コルチコイドに代えてコレステロール酸化生成物を基礎培地に添加して調製した細胞培養培地を用いて組み換え細胞を培養する態様、あるいは、糖質コルチコイドに代えてプロテアソーム抑制物質とコレステロール酸化生成物とを基礎培地に添加して調製した細胞培養培地を用いて組み換え細胞を培養するであっても構わない。かかる態様によっても、従来のレポータージーンアッセイに比して、プロテアソーム抑制物質の働きによってAhRの分解によるAhR量の減少が低く抑えられ、また、コレステロール酸化生成物の働きによって、結果としてレポータージーンアッセイの検出感度を上げることができる。
【0062】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ用のキットが備える組み換え細胞は、かかる組み換え細胞が、ダイオキシン類やコプラナーPCB等のAhR結合物質を含む培地で培養された際に、レポータータンパクを産生し得る態様であればよい。したがって、本発明にかかる組み換え細胞は、AhRを介して活性が制御される、XREよりも下流の遺伝子の全部又は一部が、ルシフェラーゼ遺伝子以外のレポーター遺伝子で構成されてもよく、かかるレポーター遺伝子として、具体的には、GFP遺伝子やAP遺伝子等を挙げることができる。
【0063】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ用のキットが備える組み換え細胞が、AhRを介して活性が制御されるXREよりも下流の遺伝子の全部又は一部に、ルシフェラーゼ遺伝子を有してなる態様である場合、かかる組み換え細胞はマウス肝がん細胞H1L6.1に限定されるものではなく、マウス肝がん細胞H1L1.1やラット肝ガン細胞H4llEGudLuc1.1、あるいはヒト肝ガン細胞101L等であってもよい。
【0064】
また、ここで用いられるルシフェラーゼ遺伝子は、マウス肝がん細胞H1L6.1の作製に用いられるホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子に限られるものではなく、いずれの生物由来であってもよい。具体的には、かかる生物として、ホタル以外にウミホタルやウミシイタケを挙げることができる。
【0065】
本発明で用いられる組み換え細胞は、マウスやヒト由来のものに限定されるものではないが、ダイオキシン類やコプラナーPCBの細胞内における遺伝子発現メカニズムがヒトと類似するように、哺乳類由来のものであることが好ましい。
【0066】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットが備える、組み換え細胞を培養するためのプレートは、96穴プレートに限られるものではなく、プレートが1又は複数の窪みを有するものであればいずれの態様であってもよいことは当然である。
【0067】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ用の測定キットが備える培地セットは、組み換え細胞を培養するための好適な細胞培養培地を構成し得るものであれば、いずれの態様から構成されてもよい。したがって、かかる培地セットは、RPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリン/ストレプトマイシン混合溶液とから構成されるものに限定されるものではなく、DMEM培地と仔ウシ血清とを含んで構成されてもよい。また、これらの培地セットが、ネオマイシン等の他の抗生物質を含んで構成されてもよい。さらに、かかる培地セットの混合比も、組み換え細胞を好適に培養することができる態様であれば、いずれの混合比から構成されてもよい。
【0068】
本発明にかかるレポータージーンアッセイ、該アッセイ用キット、及び培養培地は、被測定試料中のダイオキシン類やコプラナーPCBの含有量を測定する用途に限定されるものではない。すなわち、本発明は、被測定試料中の一般的にAhRに結合し得る物質(AhR結合物質)の含有量を測定する用途に用いることができる。かかるAhR結合物質としては、具体的には、ポリ塩化ナフタレン類やベンゾaピレン等のPAHs等を挙げることができる。
【0069】
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施しうるものである。
【0070】
以下に、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【0071】
(基礎培地の調製)
RPMI1640(ナカライテスク社製)培地500mlに、ウシ胎児血清(インビトロジェン社製)50mlとペニシリン/ストレプトマイシン混合(体積比1:1)溶液(ナカライテスク社製)11mlとを混合し、基礎培地を調製した。
【0072】
(組み換え細胞の培養)
上記基礎培地を用いて、96穴プレート上でマウス肝がん細胞H1L6.1(ゼノバイオティックディテクションシステム(XDS)社製)を14〜24時間培養して、約7.5×10個/ウェルとした後、プレートを逆さにして、培養後の細胞から基礎培地を取り除いた。
【実施例1】
【0073】
2,3,7,8−テトラクロロジベンゾパラジオキシン(以下、TCDDという。)(ケンブリッジアイソトープラボラトリーズ(CIL)社製)と、ジメチルスルホキシド(以下、DMSOという。)(生化学用、和光純薬工業(株)製)とから、先ず250pg/mlのTCDDのDMSO溶液8μlを調製し、その後、2倍希釈によって、TCDD濃度125〜0.1pg/mlまでのTCDD−DMSO溶液4μlを調製した。
【0074】
各濃度のTCDD−DMSO溶液4μlに、濃度100μg/mlのコルチゾール(和光純薬工業(株)製)のエタノール(和光純薬工業(株)製)溶液10μlを加え、さらに、各溶液の総量が1mlとなるようにヘキサン(和光純薬工業(株)製)を加え撹拌した。その後、遠心式エバポレーターを用いてコルチゾール添加後の各溶液からエタノール及びヘキサンを留去した。
【0075】
濃縮後の各溶液に、予め調製した基礎培地400μlをそれぞれ加えて撹拌し、TCDD濃度の異なる細胞培養培地を調製した。そして、かかる細胞培養培地を、上記培養後のマウス肝がん細胞H1L6.1に190μl/ウェル加え、37℃、CO5%環境下で、20〜24時間培養した。
【0076】
培養後、培地を取り除き、マウス肝がん細胞H1L6.1の細胞膜を溶解し、ルシフェラーゼアッセイキット(Promega社製)とルミノメーター(Anthos社製)とを用いてルシフェラーゼ活性(相対発光強度;RLU)を測定した。その結果を表1に示す。また、かかる表1について、TCDD濃度に対してRLUをプロットしたものを図3に示す。
【0077】
【表1】

(比較例1)
【0078】
各濃度のTCDD−DMSO溶液4μlに、上記のコルチゾール−エタノール溶液10μlを加える代わりに、エタノール10μlを加えた他は実施例1と同様にしてマウス肝がん細胞H1L6.1を培養し、ルシフェラーゼ活性を測定した。その結果を表1に示す。また、かかる表1について、TCDD濃度に対してRLUをプロットしたものを図3に示す。
【実施例2】
【0079】
TCDDとDMSOとから、先ず15.6pg/mlのTCDDのDMSO溶液12μlを調製し、その後、2/3倍希釈によって、TCDD濃度15.6〜0.4pg/mlまでのTCDD−DMSO溶液4μlを調製した。
【0080】
各濃度のTCDD−DMSO溶液4μlに、濃度100μg/mlのコルチゾール−エタノール溶液10μlと、濃度500μg/mlのプロテアソーム抑制物質(Calbiochem−Novabiochem Corporation製)のエタノール溶液(和光純薬(株)製)10μlとを加え、さらに、各溶液の総量が1mlとなるようにヘキサンを加え撹拌した。その後、遠心式エバポレーターを用いてコルチゾール及びプロテアソーム抑制物質添加後の各溶液からエタノール及びヘキサンを留去した。
【0081】
濃縮後の各溶液に、予め調製した基礎培地400μlをそれぞれ加えて撹拌し、TCDD濃度の異なる細胞培養培地を調製した。そして、かかる細胞培養培地を、上記培養後のマウス肝がん細胞H1L6.1に190μl/ウェル加え、37℃、CO5%環境下で、20〜24時間培養した。
【0082】
培養後、培地を取り除き、マウス肝がん細胞H1L6.1の細胞膜を溶解し、ルシフェラーゼアッセイキットとルミノメーターとを用いてルシフェラーゼ活性を測定した。その結果を表2に示す。また、かかる表2について、TCDD濃度に対してRLUをプロットしたものを図4に示す。
【0083】
【表2】

(比較例2)
【0084】
各濃度のTCDD−DMSO溶液4μlに、上記のコルチゾール−エタノール溶液10μl、及びプロテアソーム抑制物質−エタノール溶液10μlを加える代わりに、エタノール20μlを加えた他は実施例2と同様にしてマウス肝がん細胞H1L6.1を培養し、ルシフェラーゼ活性を測定した。その結果を表2に示す。また、かかる表2について、TCDD濃度に対してRLUをプロットしたものを図4に示す。
【実施例3】
【0085】
TCDDとDMSOとから、先ず15.6pg/mlのTCDDのDMSO溶液12μlを調製し、その後、2/3倍希釈によって、TCDD濃度15.6〜0.4pg/mlまでのTCDD−DMSO溶液4μlを調製した。
【0086】
各濃度のTCDD−DMSO溶液4μlに、濃度100μg/mlのコルチゾール−エタノール溶液10μlと、コレステロール酸化生成物(SIGMA製)0.5μgとを加え、さらに、各溶液の総量が1mlとなるようにヘキサンを加え撹拌した。その後、遠心式エバポレーターを用いてコルチゾール及びコレステロール酸化生成物添加後の各溶液からエタノール及びヘキサンを留去した。
【0087】
濃縮後の各溶液に、予め調製した基礎培地400μlをそれぞれ加えて撹拌し、TCDD濃度の異なる細胞培養培地を調製した。そして、かかる細胞培養培地を、上記培養後のマウス肝がん細胞H1L6.1に190μl/ウェル加え、37℃、CO5%環境下で、20〜24時間培養した。
【0088】
培養後、培地を取り除き、マウス肝がん細胞H1L6.1の細胞膜を溶解し、ルシフェラーゼアッセイキットとルミノメーターとを用いてルシフェラーゼ活性を測定した。その結果を表3に示す。また、かかる表3について、TCDD濃度に対してRLUをプロットしたものを図5に示す。
【0089】
【表3】

(比較例3)
【0090】
各濃度のTCDD−DMSO溶液4μlに、上記のコルチゾール−エタノール溶液10μl、及びコレステロール酸化生成物0.5μgを加える代わりに、エタノール10μlを加えた他は実施例3と同様にしてマウス肝がん細胞H1L6.1を培養し、ルシフェラーゼ活性を測定した。その結果を表3に示す。また、かかる表3について、TCDD濃度に対してRLUをプロットしたものを図5に示す。
【0091】
表1及び図3より、レポータージーンアッセイにおいて、基礎培地に糖質コルチコイドを添加して構成される細胞培養培地で組み換え細胞を培養することにより、従来の培養培地で組み換え細胞を培養したときよりもRLUが大きくなったことから、その検出感度が上がることが分かった。特に、その効果は、TCDD濃度が上がる程顕著であった。また、その定量限界(定量下限値)も、従来の方法に比べてさらに0.5pg/ml下げ得ることがわかった。
【0092】
また、表2及び図4より、レポータージーンアッセイにおいて、基礎培地に糖質コルチコイド及びプロテアソーム抑制物質を添加して構成される細胞培養培地で組み換え細胞を培養することにより、従来の培養培地で組み換え細胞を培養したときよりもRLUが大きくなったことから、その検出感度が上がることが分かった。特に、その効果は、TCDD濃度1.5〜10pg/ml付近で顕著であった。また、その定量限界(定量下限値)も、従来の方法に比べてさらに1.9pg/ml下げ得ることがわかった。
【0093】
また、表3及び図5より、レポータージーンアッセイにおいて、基礎培地に糖質コルチコイド及びコレステロール酸化生成物を添加して構成される細胞培養培地で組み換え細胞を培養することにより、従来の培養培地で組み換え細胞を培養したときよりもRLUが大きくなったことから、その検出感度が上がることが分かった。特に、その効果は、TCDD濃度1.5〜10pg/ml付近で顕著であった。また、その定量限界(定量下限値)も、従来の方法に比べてさらに1.59pg/ml下げ得ることがわかった。
【0094】
なお、表1乃至3に記載する、実施例1乃至3及び比較例1乃至3にかかるTCDD−DMSO溶液の定量下限値は、実施例1乃至3及び比較例1乃至3の操作に先駆けて以下の操作を行うことにより算出した。すなわち、先ず、表1乃至3に記載するTCDD−DMSO溶液を用いる代わりに、DMSO4μlを用いた(TCDD濃度を0pg/mlとした)以外は実施例1乃至3及び比較例1乃至3と同様にしてマウス肝がん細胞H1L6.1を培養し、培養後のルシフェラーゼ活性(RLU)を求めた。かかる操作を、実施例1及び比較例1については6回、実施例2及び比較例2については4回、実施例3及び比較例3については3回行った後、得られるRLUの数値から図3乃至5に基づいてそれぞれTCDD濃度を計算し、その標準偏差(SD)を算出した。最後に、かかる値を10倍した。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【図1】ダイオキシン類やコプラナーPCBの生物への作用メカニズムを示す。
【図2】レポータージーンアッセイにおける、ダイオキシン類やコプラナーPCBのルシフェラーゼ遺伝子発現メカニズムを示す。
【図3】基礎培地に糖質コルチコイドが添加された時の、レポータージーンアッセイのルシフェラーゼ活性に及ぼす影響を示すグラフである。
【図4】基礎培地に糖質コルチコイドとプロテアソーム抑制物質が添加された時の、レポータージーンアッセイのルシフェラーゼ活性に及ぼす影響を示すグラフである。
【図5】基礎培地に糖質コルチコイドとコレステロール酸化生成物が添加された時の、レポータージーンアッセイのルシフェラーゼ活性に及ぼす影響を示すグラフである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基礎培地と、糖質コルチコイドと、被測定試料から抽出される芳香族炭化水素レセプター結合物質とを混合して、細胞培養培地とする工程と、
芳香族炭化水素レセプターを介して活性が制御される遺伝子の全部または一部をレポーター遺伝子に組み換えた組み換え細胞を、前記細胞培養培地で培養する工程と、
を含んで構成され、前記組み換え細胞から産生されるレポータータンパクの活性から、前記被測定試料中の芳香族炭化水素レセプター結合物質の含有量を測定するレポータージーンアッセイ。
【請求項2】
前記細胞培養培地とする工程が、さらにプロテアソーム抑制物質を混合してなされる請求項1に記載のレポータージーンアッセイ。
【請求項3】
前記細胞培養培地とする工程が、さらにコレステロール酸化生成物を混合してなされる請求項1または2に記載のレポータージーンアッセイ。
【請求項4】
前記糖質コルチコイドがコルチゾールである請求項1から3のいずれかに記載のレポータージーンアッセイ。
【請求項5】
前記基礎培地を、RPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリンとストレプトマイシンとを混合して調製し、
前記組み換え細胞をHepa1clc7から作製する請求項1から4のいずれかに記載のレポータージーンアッセイ。
【請求項6】
前記レポーター遺伝子がルシフェラーゼ遺伝子である請求項1から5のいずれかに記載のレポータージーンアッセイ。
【請求項7】
芳香族炭化水素レセプターを介して活性が制御される遺伝子の全部または一部をレポーター遺伝子に組み換えた組み換え細胞と、前記組み換え細胞の培養に用いられる培地を調製するための培地セットとを備えるレポータージーンアッセイ用キットであって、
前記培地セットが糖質コルチコイドを備えるレポータージーンアッセイ用キット。
【請求項8】
前記培地セットがプロテアソーム抑制物質を備える請求項7に記載のレポータージーンアッセイ用キット。
【請求項9】
前記培地セットがコレステロール酸化生成物を備える請求項7または8に記載のレポータージーンアッセイ用キット。
【請求項10】
前記糖質コルチコイドがコルチゾールである請求項7から9のいずれかに記載のレポータージーンアッセイ用キット。
【請求項11】
前記培地セットが、RPMI1640培地と、ウシ胎児血清と、ペニシリンと、ストレプトマイシンとを備える請求項7から10のいずれかに記載のレポータージーンアッセイ用キット。
【請求項12】
前記レポーター遺伝子がルシフェラーゼ遺伝子である請求項7から11のいずれかに記載のレポータージーンアッセイ用キット。
【請求項13】
前記組み換え細胞が、マウス肝がん細胞H1L6.1である請求項7から12のいずれかに記載のレポータージーンアッセイ用キット。
【請求項14】
基礎培地と糖質コルチコイドとを混合してなる培養培地。
【請求項15】
さらにプロテアソーム抑制物質を混合してなる請求項14に記載の培養培地。
【請求項16】
さらにコレステロール酸化生成物を混合してなる請求項14または15に記載の培養培地。
【請求項17】
前記糖質コルチコイドがコルチゾールである請求項14から16のいずれかに記載の培養培地。
【請求項18】
前記基礎培地が、RPMI1640培地とウシ胎児血清とペニシリンとストレプトマイシンとを混合して構成される請求項14から17のいずれかに記載の培養培地。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【国際公開番号】WO2005/007888
【国際公開日】平成17年1月27日(2005.1.27)
【発行日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−511862(P2005−511862)
【国際出願番号】PCT/JP2004/010212
【国際出願日】平成16年7月16日(2004.7.16)
【出願人】(591237331)株式会社日吉 (6)
【Fターム(参考)】