專利名稱：糖鏈分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用液相色譜法的糖鏈分析裝置，具體涉及一種裝置，其用于通過篩選獲得在糖鏈和凝集素之間的相互作用的量值，并評估該糖鏈或凝集素的結(jié)構(gòu)和特征。
背景技術(shù)：
象術(shù)語“基因組”和“蛋白質(zhì)組”一樣，其分別被定義為表示整體的基因及蛋白質(zhì)的概念，整體的糖鏈作為第三類生命鏈被稱為“糖組(glycome)”。已經(jīng)研究了糖鏈的存在形式、功能和結(jié)構(gòu)。
凝集素是一種蛋白質(zhì)，其識別和結(jié)合特異的糖鏈結(jié)構(gòu)。已經(jīng)知道，凝集素不僅識別這種單糖也識別包括端基異構(gòu)體(或互變異構(gòu)體)結(jié)構(gòu)的糖鏈結(jié)構(gòu)和糖的結(jié)合位點(diǎn)。凝集素的活性是不同的，凝集素的結(jié)構(gòu)也是不同的。已經(jīng)通過使用上述特征的凝集素柱對復(fù)合糖鏈的精制和細(xì)胞群的分離/分級(fractionation)的進(jìn)行了多種研究(例如，參考JP-A-5-223806)。
圖2示出在使用凝集素柱的相關(guān)糖鏈分析裝置中的流動路徑的圖示。
兩柱9和10連在流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和7之間以測量糖鏈和凝集素之間的相互作用的量值。然后，可與包含在樣品中的糖鏈相互作用的凝集素，被固定在每個(gè)柱9和10中。此后，將要對其進(jìn)行篩選的糖鏈從樣品注射部分5注入。然后，由液體傳送泵3和4遞送流動相1，通過使用檢測器8進(jìn)行分析。
在該裝置中，通過在流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和7之間轉(zhuǎn)換，當(dāng)對一個(gè)柱9進(jìn)行分析時(shí)，進(jìn)行對另一個(gè)柱10的沖洗。這樣，提高了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的效率。因此，通過進(jìn)行一次分析可從兩個(gè)柱中獲得數(shù)據(jù)。
然后柱9和10用每個(gè)柱包括與包含在柱9和10中的凝集素不同的凝集素的柱替換，并進(jìn)行多次上述操作。使用者激活軟件用得到的數(shù)據(jù)來計(jì)算，并獲得與糖鏈和凝集素之間的相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)，例如結(jié)合常數(shù)(例如，參考JP-A-6-249841)。從而，可以評估未知糖鏈的特征和結(jié)構(gòu)。
在相關(guān)裝置中，其中可設(shè)置的柱的數(shù)量為兩個(gè)。因而，可以獲得糖鏈的和僅兩個(gè)不同的凝集素的結(jié)合常數(shù)。為了評估或給未知糖鏈結(jié)構(gòu)分類，必須通過多次的連接及拆除進(jìn)行柱的更換。這樣的更換操作較為麻煩。
此外，通過進(jìn)行一次測量不能得到對糖鏈的結(jié)構(gòu)分析等所必需的測量數(shù)據(jù)。因此，從獲得測量數(shù)據(jù)到處理數(shù)據(jù)的自動處理并不容易。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供糖鏈分析裝置，該裝置用于通過以最優(yōu)數(shù)量設(shè)定許多可安裝在該裝置上的柱，該最優(yōu)數(shù)量大于相關(guān)裝置中可安裝的柱的數(shù)量，基于得到的色譜數(shù)據(jù)而自動獲得與糖鏈和凝集素之間的相互作用相關(guān)的數(shù)據(jù)。
在一些實(shí)施例中，使用液相色譜的本發(fā)明糖鏈分析裝置包括注射樣品的樣品注射部分、包含糖鏈的溶液被用作樣品；分別固定不同凝集素的至少四個(gè)柱；流動路徑連接，其形成用于分析的流動路徑，在該路徑中流動相被通過樣品注射部分供應(yīng)到所述至少四個(gè)柱之一以便將樣品遞送到柱上，及在該路徑中流動相被送到檢測器，以及同時(shí)形成用于沖洗的流動路徑，在該路徑中沖洗溶液被提供給所述至少四個(gè)柱的另一個(gè)；流動路徑轉(zhuǎn)換機(jī)械裝置，其用于在所述至少四個(gè)柱中轉(zhuǎn)換流動路徑連接；及運(yùn)算控制裝置，其具有基于檢測器的檢測數(shù)據(jù)而獲得與糖鏈和凝集素之間的相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)的程序，該檢測數(shù)據(jù)通過使用來自所述至少四個(gè)柱的洗出液來獲得。
在一些實(shí)施例中，在本發(fā)明糖鏈分析裝置中，凝集素可以固定在柱內(nèi)，糖鏈可以作為樣品被注入。在這種情形中，可基于來自檢測器來的檢測數(shù)據(jù)自動獲得與糖鏈和凝集素之間的相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)，與上述類似，該檢測數(shù)據(jù)可通過使用來自該至少四個(gè)柱的洗出液來獲得。
在本發(fā)明糖鏈分析裝置中，同一溶劑可以既被用作流動相也用作沖洗溶液。
根據(jù)本發(fā)明糖鏈分析裝置，由于至少同時(shí)提供四個(gè)柱，而不需要通過連接和拆除對柱進(jìn)行更換。另外，可以在一次實(shí)驗(yàn)操作中獲得與糖鏈和四個(gè)或更多種凝集素之間的相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)。因此，可提高裝置的操作性能。此外，通過將這樣的測量數(shù)據(jù)輸入到運(yùn)算控制裝置中可自動完成操作。
例如，在初步得到凝集素的糖特異性的情況中，可以粗略估計(jì)出一種確定的糖蛋白具有哪種糖鏈。因此，通過完成一次分析可以實(shí)現(xiàn)對核心成分(core member)的分類(即，對結(jié)構(gòu)特征的估計(jì))。例如，在象N型糖鏈的情況中，可以進(jìn)行對核心成分的分類和識別，可以確定其核心成分是否為高甘露糖型或復(fù)合型。
在使用至少四個(gè)柱，其中不同的糖鏈被分別固定，并注入包含凝集素的樣品的情況中，可以得到凝集素對每種糖鏈的親和力。
當(dāng)同一溶劑被既用作流動相也用作沖洗溶液時(shí)，其分別用作樣品液體和沖洗液體時(shí)，通過減少流動路徑的數(shù)量可以簡化裝置的結(jié)構(gòu)。
還有，在本發(fā)明糖鏈分析裝置中，提供了用于獲得與糖鏈和凝集素之間的相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)的運(yùn)算控制裝置。因而可以自動進(jìn)行從與相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)的分析到計(jì)算的過程。因此，僅在開始分析時(shí)是手工操作，而隨后的一直到與相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)的計(jì)算的過程可自動進(jìn)行。


圖1A到1D的每個(gè)圖示示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的糖鏈分析裝置的流動路徑，并示出當(dāng)切換流動路徑轉(zhuǎn)換閥時(shí)的流動路徑連接；圖2示出在相關(guān)糖鏈分析裝置中的流動路徑的圖示。
具體實(shí)施例方式
以下，參考附圖描述本發(fā)明的的實(shí)施例。
圖1A到圖1D各示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的糖鏈分析裝置中的流動路徑的圖示，并示出當(dāng)切換流動路徑轉(zhuǎn)換閥時(shí)流動路徑中的不同。粗實(shí)線表示用于分析的流動相的流動路徑。粗虛線表示沖洗液的流動路徑。
在兩個(gè)流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和7之間還連接了兩個(gè)流動路徑轉(zhuǎn)換閥13和14，從而通過轉(zhuǎn)換流動路徑閥6和7可以選擇流動路徑閥13或14。兩個(gè)柱連接到每個(gè)流動路徑轉(zhuǎn)換閥13和14上，使得柱9和11中的一個(gè)通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥13被選擇，而柱10和12轉(zhuǎn)換中的一個(gè)通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥14被選擇。
兩個(gè)流動路徑被連接到流動路徑轉(zhuǎn)換閥6，其一流動路徑由液體傳送泵3供應(yīng)容器1中的溶劑作為分析的流動相，而另一流動路徑由液體傳送泵4供應(yīng)容器1中的溶劑作為沖洗液。在容器1中的溶劑遞送所通過的流動路徑中，設(shè)置了用于消除溶劑中的氣泡的除氣器(deaerator)2。通過轉(zhuǎn)換流動路徑轉(zhuǎn)換閥6來轉(zhuǎn)換流動路徑，從而使分析的流動相和沖洗液被供應(yīng)到流動路徑轉(zhuǎn)換閥13和14。
在該實(shí)施例中，容器1中的溶劑既用作分析的流動相也用作沖洗液。然而，可以分別使用不同的溶劑作為分析的流動相和沖洗液，也可以通過不同的流動路徑分別供應(yīng)。
流動路徑轉(zhuǎn)換閥7與連接到檢測器8的流動路徑及用于排水的流動路徑連接。
通過轉(zhuǎn)換流動路徑轉(zhuǎn)換閥7，從流動路徑轉(zhuǎn)換閥13或14獲得的柱洗出液被送到檢測器8，從流動路徑轉(zhuǎn)換閥13或14獲得的沖洗液被放到排水管。
在柱9、10、11和12中分別固定了不同的凝集素。需要選擇凝集素，其每一種的糖特異性已被初步了解。通常，這樣的凝集素的例子有，對高甘露糖型N連接糖鏈有高親和力的刀豆素A(Con A)、對包含β-半乳糖苷的糖鏈有親和力的蓖麻凝集素I(Ricinus commuis agglutinin I)(RCA-I)、對核心(core)1結(jié)構(gòu)(T-抗原)有選擇性的花生凝集素(PNA)，該結(jié)構(gòu)是一種O連接糖鏈的基本結(jié)構(gòu)。
檢測器8連接到運(yùn)算控制裝置15，檢測數(shù)據(jù)被輸入到運(yùn)算控制裝置15。運(yùn)算控制裝置15具有程序，該程序用于由使用者輸入數(shù)據(jù)、存儲檢測結(jié)果、查找糖鏈的儲存數(shù)據(jù)、計(jì)算與相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)、顯示結(jié)果等等。還有，運(yùn)算控制裝置15完全控制糖鏈分析裝置的操作。從糖鏈和凝集素之間的結(jié)合關(guān)系得到的關(guān)于結(jié)構(gòu)、特性等等的數(shù)據(jù)，被存儲在運(yùn)算控制裝置15的儲存部分中。因而，可以分析如“Oligosaccharide apecificity of galectinsa seqarchby frontal affinity chromatography”，J.Hirabayashi等，Biochimica etBiophysica Acta，1572(2002)，232-254，所述的糖鏈。
下面依次參考圖1A到圖1D，描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的糖鏈分析裝置的操作。
例如，使用精制的體分泌物(bodily secretion)作為包含糖鏈的樣品，并得到糖鏈和凝集素的結(jié)合常數(shù)。
圖1A示出流動路徑連接，其顯示出同時(shí)進(jìn)行在柱9的分析及對柱10的沖洗的操作工程。
從樣品注射部分5將要分析的包含糖鏈的樣品通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和13送到柱9，通過由泵4遞送的流動相運(yùn)送樣品由。此后，來自柱9的洗出液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7被送到檢測器8，并被檢測器8檢測。運(yùn)算控制裝置15獲得檢測器8得到的色譜數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算得到糖鏈和固定在柱9中的凝集素之間的相互作用數(shù)據(jù)。
在分析的同時(shí)，由泵3遞送的沖洗液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和14被送到柱10。然后，沖洗柱10，沖洗溶液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7被排到排水管中。
圖1B示出的流動路徑連接，其顯示出同時(shí)進(jìn)行柱10中的分析和對柱11的沖洗的操作過程。
從樣品注射部分5將樣品通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和14送到柱10中，通過由泵4遞送的流動相運(yùn)送樣品。此后，從柱10得到的洗出液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7被送到檢測器8中，并被檢測器8檢測。運(yùn)算控制裝置15獲得從檢測器8得到的色譜數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算得到糖鏈和固定在柱10中的凝集素之間的相互作用的數(shù)據(jù)。
在分析的同時(shí)，由泵3遞送的沖洗溶液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和13被送到柱11。然后，沖洗柱11，將沖洗溶液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7排到排水管。
圖1C示出流動路徑連接，其顯示出同時(shí)進(jìn)行在柱11中的分析和對柱12的沖洗的操作過程。
從樣品注射部分5將樣品通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和13運(yùn)送到柱11中，通過由泵4遞送的流動相運(yùn)送樣品。此后，從柱11得到的洗出液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7被送到檢測器8中，并被檢測器8檢測。運(yùn)算控制裝置15獲得從檢測器8得到的色譜數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算得到糖鏈和固定在柱11中的凝集素之間的相互作用的數(shù)據(jù)。
在分析的同時(shí)，由泵3遞送的沖洗液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和14被送到柱12。然后，沖洗柱12，將沖洗溶液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7排到排水管。
圖1D示出流動路徑連接，其顯示出同時(shí)進(jìn)行在柱12中的分析和對柱9的沖洗的操作過程。
從樣品注射部分5將樣品通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和14運(yùn)送到柱12中，通過由泵4遞送的流動相運(yùn)送樣品。此后，從柱12得到的洗出液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7被送到檢測器8中，并被檢測器8檢測。運(yùn)算控制裝置15獲得從檢測器8得到的色譜數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算得到糖鏈和固定在柱12中的凝集素之間的相互作用的數(shù)據(jù)。
在分析的同時(shí)，由泵3遞送的沖洗液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥6和13被送到柱9。然后，沖洗柱9，將沖洗溶液通過流動路徑轉(zhuǎn)換閥7排到排水管。
運(yùn)算控制裝置15根據(jù)圖1A到圖1D所示的過程中分別得到的結(jié)合常數(shù)全面確定與糖鏈和凝集素之間的相互作用等有關(guān)的數(shù)據(jù)。因此，得到作為測量目標(biāo)的，糖鏈和四種凝集素的每一種的結(jié)合常數(shù)，而且能夠在一次實(shí)驗(yàn)操作中評估糖鏈的特征和結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的糖鏈分析裝置并不限于前述的實(shí)施例?？梢栽谥蟹謩e固定不同的糖鏈，并將凝集素作為樣品注入。在這種情況中可通過篩選獲得凝集素對糖鏈的親和力。
根據(jù)本發(fā)明的使用液相色譜的糖鏈分析裝置，能通過篩選獲得糖鏈和凝集素之間的相互作用的量值，并能評估糖鏈或凝集素的結(jié)構(gòu)和特征。
顯然對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以不偏離本發(fā)明的精神和范圍對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例作出多種修改和多種改變。因此，本發(fā)明包括符合所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍的所有對本發(fā)明的修改和改變。
權(quán)利要求
1.使用液相色譜法的糖鏈分析裝置，該糖鏈分析裝置包括用于注入樣品的樣品注射部分，包含糖鏈的溶液被用作樣品；至少四個(gè)柱，其中分別固定不同的凝集素；流動路徑連接，其形成用于分析的流動路徑，在該路徑中流動相通過樣品注射部分被供應(yīng)到所述至少四個(gè)柱之一以便將樣品遞送到該柱中且流動相被送到檢測器上，并且流動路徑連接同時(shí)形成用于沖洗的流動路徑，在該路徑中沖洗液被提供給所述至少四個(gè)柱中的另一個(gè)；流動路徑轉(zhuǎn)換機(jī)械裝置，其用于轉(zhuǎn)換在所述至少四個(gè)柱中的流動路徑連接；及運(yùn)算控制裝置，其具有用于根據(jù)從檢測器來的檢測數(shù)據(jù)獲得與糖鏈和凝集素之間的相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)的程序，該檢測數(shù)據(jù)是通過使用從所述至少四個(gè)柱中來的洗出液而獲得。
2.使用液相色譜法的糖鏈分析裝置，該糖鏈分析裝置包括用于注入樣品的樣品注射部分，包含凝集素的溶液被用作樣品；至少四個(gè)柱，其中分別固定不同的糖鏈；流動路徑連接，其形成用于分析的流動路徑，在該路徑中流動相通過樣品注射部分被供應(yīng)到所述至少四個(gè)柱之一以便將樣品遞送到該柱中且流動相被送到檢測器上，以及同時(shí)形成用于沖洗的流動路徑，在該路徑中沖洗液被提供給所述至少四個(gè)柱中的另一個(gè)；流動路徑轉(zhuǎn)換機(jī)械裝置，其用于轉(zhuǎn)換在所述至少四個(gè)柱中的流動路徑連接；及運(yùn)算控制裝置，其具有用于根據(jù)從檢測器來的檢測數(shù)據(jù)獲得與糖鏈和凝集素之間的相互作用有關(guān)的數(shù)據(jù)的程序，該檢測數(shù)據(jù)是通過使用從所述至少四個(gè)柱中來的洗出液而獲得。
3.如權(quán)利要求1所述的糖鏈分析裝置，其中相同的溶劑既被用作流動相也被用作沖洗液。
4.如權(quán)利要求2所述的糖鏈分析裝置，其中相同的溶劑既被用作流動相也被用作沖洗液。
全文摘要
在四個(gè)柱中分別固定不同的凝集素。從樣品注射部分中注入包含糖鏈的樣品，并通過第一流動路徑轉(zhuǎn)換閥和第二或第三流動路徑轉(zhuǎn)換閥將其送到一個(gè)柱中。然后，柱的洗出液通過第四流動路徑轉(zhuǎn)換閥被送到檢測器中并被檢測。同時(shí)，沖洗液通過第一流動路徑轉(zhuǎn)換閥和第二或第三流動路徑轉(zhuǎn)換閥，被送到與進(jìn)行分析的那個(gè)柱不同的一個(gè)柱中。當(dāng)沖洗柱以后，沖洗液通過第四流動路徑轉(zhuǎn)換閥被排到排水管中。在四個(gè)柱中連續(xù)進(jìn)行測量，而測量數(shù)據(jù)被輸入到運(yùn)算控制裝置中。隨后，得到表示糖鏈和凝集素之間的相互作用的數(shù)據(jù)。
文檔編號G01N30/02GK1834643SQ20061005899
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者尾坂裕輔 申請人:株式會社島津制作所