捕獲化合物、その収集物、ならびにプロテオームおよび複合組成物の分析方法

【課題】工業的プロセスの特徴を備えた工業的レベルへのスケールアップを可能にする、プロテオームの分析技術を開発すること。
【解決手段】複数の捕獲化合物を含む捕獲化合物の収集物を提供し、ここで各捕獲化合物は以下を含む:反応性官能基部分X; Xによる結合の選択性を高める部分Y;収集物中の捕獲化合物の分離または固定化を可能にする部分Q;および、X、YおよびQを提示する部分Z。

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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の捕獲化合物を含む捕獲化合物の収集物、ここで各捕獲化合物は以下を含む:
得られる生体分子/捕獲化合物複合体が質量分析の条件下で安定であるように生体分子に共有結合するかまたは十分に高い親和性によって結合するように選択された部分X;
捕獲化合物が選択性部分が存在する場合にそれが存在しない場合よりも少ない生体分子と結合するようにXによる結合の選択性を高める部分Y、ここでYは、捕獲化合物の親和性、立体的特性および電子的特性のうちの１以上を修飾する;
収集物中の捕獲化合物の分離または固定化を可能にする部分Q;および、
X、YおよびQを提示する部分Z、ここで、Zは捕獲化合物に結合した生体分子の質量分析の前または最中に切断可能な部分である。
【請求項２】
Qが、固体支持体の表面またはその上にある分子と結合することによって固体支持体上に捕獲化合物を整列させることにより分離を可能とする請求項1の収集物。
【請求項３】
少なくとも10種の異なる捕獲化合物を含む請求項1または請求項2の収集物。
【請求項４】
少なくとも50種の異なる捕獲化合物を含む請求項1または請求項2の収集物。
【請求項５】
少なくとも100種の異なる捕獲化合物を含む請求項1の収集物。
【請求項６】
固体支持体上のアドレス可能位置に捕獲化合物を固定化するようにQが選択されている請求項1-5のいずれかの収集物。
【請求項７】
請求項1-6のいずれかの捕獲化合物の収集物を含む固体支持体であって、収集物の捕獲化合物が支持体上のアドレス可能位置に整列している固体支持体。
【請求項８】
成分である捕獲化合物が下記式を有する請求項1-7のいずれかの収集物:
【化１】

［式中、mは1〜100の整数；およびnは1〜100の整数である］。
【請求項９】
成分である捕獲化合物が下記式を有する請求項8の収集物。
【化２】

【請求項１０】
Qが、ビオチン、6-His、BODIPY、オリゴヌクレオチド、接着ペプチド、ペプチド核酸(PNA)、ペプチド、および塩基相補的一本鎖核酸分子または類似体と安定なハイブリッドを形成するのに十分な長さ「j」の一本鎖部分を含むオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド類似体から選択される、請求項9の収集物。
【請求項１１】
Qが式N¹_s-B_i-N²_u-を有し、N¹、BおよびN²がそれぞれs、iおよびu個のメンバーを含むオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド類似体であり、
Bが少なくとも２塩基を含む配列並べ替え領域であり;そして、
s、iおよびuの和が少なくとも5である、
請求項1-10および13-16のいずれかの収集物。
【請求項１２】
s、iおよびuの和が5〜50である請求項11の収集物。
【請求項１３】
N¹、BおよびN²の各メンバーが以下のモノマー構成単位から独立に選択される請求項11または請求項12の収集物：デオキシリボ核酸、リボ核酸、ペプチド核酸(PNA)およびそれらの類似体。
【請求項１４】
Xが、活性エステル、活性ハロ部分、アミノ酸側鎖特異的官能基、金属錯体、α-ハロエーテル、α-ハロカルボニル基、マレイミド、金錯体、水銀錯体、エクスポキシド、イソチオシアナート、-C(=O)O-Ph-pNO₂、-C(=O)O-C₆F₅、-C(=O)-O-(N-スクシンイミイジル)、-OCH₂-I、-OCH₂-Br、-OCH₂-Cl、-C(O)CH₂I、-C(O)CH₂Brおよび-C(O)CH₂Clから選択される請求項1-13のいずれかの収集物。
【請求項１５】
収集物のメンバー化合物がZに連結された質量改変タグを含む請求項1-14のいずれかの収集物。
【請求項１６】
質量改変タグが以下の(i)-(vii) から選択される請求項15の収集物:
(i)次式- X¹ R¹⁰-を有する質量改変タグ、ここで:
X¹は-O-、-O-C(O)-(CH₂)_y-C(O)O-、 -NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-(CH₂)_y-C(O)O-、-NH-C(S)-NH-、-O-P(O-アルキル)-O-、-O-SO₂-O-、-O-C(O)-CH₂-S-、-S-、-NH-、および、
【化３】

から選択される二価の基であり、そして
R¹⁰は、-(CH₂CH₂O)_z-CH₂CH₂O-、-(CH₂CH₂O)_z-CH₂CH₂O-アルキレン、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、-(CH₂)_z-CH₂-O-、-(CH₂)_z-CH₂-O-アルキレン、-(CH₂CH₂NH)_z-CH₂CH₂NH-、-CH₂-CH(OH)-CH₂O-、-Si(R¹²)(R¹³)-、-CHF-および-CF₂-から選択される二価の基であり;
ここでyは1〜20の整数であり; zは0〜200の整数であり;各R¹²およびR¹³は独立にアルキル、アリールおよびアラルキルから選択される; または、
(ii) -S-S-である質量改変タグ;
(iii) -S-である質量改変タグ;
(iv)-(NH-(CH₂)_y-NH-C(O)-(CH₂)_y-C(O))_z-NH-(CH₂)_y-NH-C(O)-(CH₂)_y-C(O)O-である質量改変タグ、ここでyおよびzは(i)と同様に選択される;
(v) -(NH-(CH₂)_y-C(O))_z-NH-(CH₂)_y-C(O)O-である質量改変タグ、ここでyおよびzは(i)と同様に選択される;
(vi)-(NH-CH(R¹¹)-C(O))_z-NH-CH(R¹¹)-C(O)O-である質量改変タグ、ここでzは(i）と同様に選択され、R¹¹は天然に生じるα-アミノ酸の側鎖である;または、
(vii) -(O-(CH₂)_y-C(O))_z-NH-(CH₂)_y-C(O)O-である質量改変タグ、ここでyおよびzは(i)と同様に選択される。
【請求項１７】
捕獲化合物が捕獲化合物の溶解特性に影響を与える溶解性基Wをさらに含む請求項1-16のいずれかの収集物。
【請求項１８】
選択性官能基Yが図17a-17hhhhに示すものから選択される、および/または反応性官能基Xが図16a-bに示すものから選択される請求項1-17 のいずれかの収集物。
【請求項１９】
以下の工程を含む生体分子の分析方法:
a)生体分子を含むサンプル組成物を請求項1-18のいずれかの捕獲化合物の収集物と接触させて、捕獲化合物生体分子複合体を形成させる工程;および、
b)結合した生体分子を同定または検出する工程。
【請求項２０】
同定または検出を捕獲化合物に結合した生体分子の質量分析によって行う請求項19の方法。
【請求項２１】
質量分析の形式がマトリックス支援レーザー脱離イオン化-飛行時間型(MALDI-TOF) 質量分析である請求項20の方法。
【請求項２２】
タンパク質配座異性体の分離方法であって、
生体分子を含むサンプル組成物を請求項1-18のいずれかの捕獲化合物の収集物と接触させる工程;
収集物のメンバーを分離する工程;および、
結合したタンパク質を混合物から同定する工程、ここで、各配座異性体は収集物のメンバーに対して異なる結合特性を有する、
を含む方法。
【請求項２３】
同定を質量分析によって行う請求項22の方法。
【請求項２４】
生体分子の複雑な混合物の多様性を低減させる方法であって、
混合物と請求項1-18のいずれかの捕獲化合物の収集物を接触させて生体分子と結合した捕獲化合物を形成させる工程、そして該接触の後に、
生体分子が結合した捕獲化合物を分離する工程、
を含む方法。
【請求項２５】
表現型特異的生体分子の同定方法であって、
所定の表現型によって細胞を単一の対象から選別して少なくとも２つの異なる細胞のセットを作成する工程;
選別した細胞の各セットからの生体分子の混合物を請求項1-18のいずれかの捕獲化合物の収集物と接触させる工程;および、
捕獲化合物に結合した各セットからの生体分子の結合パターンを比較して、各セットについて異なる生体分子を同定し、それによって表現型特異的生体分子を同定する工程、
を含む方法。
【請求項２６】
選別前および/または選別後に細胞を同調化するかまたはある代謝状態で凍結する請求項25の方法。
【請求項２７】
結合した生体分子を質量分析によって同定する請求項25または請求項26の方法。
【請求項２８】
表現型が疾患表現型および健康表現型である請求項25-27のいずれかの方法。
【請求項２９】
疾患表現型が腫瘍であり、健康表現型が非腫瘍である、請求項28の方法。
【請求項３０】
生体分子の混合物の分析用システムであって、
請求項1の収集物;
該収集物を用いて生体分子の分析を制御および実行するための指示がプログラムされたコンピュータ;
質量分析計;および、
質量分析計により得られるデータを分析するソフトウェア、
を含むシステム。

【図１】