蛋白質或勝肽的印刷方法、及蛋白質或勝肽陣列、功能性蛋白質或功能性勝肽的鑒定方法
【專利說明】蛋白質或勝肽的印刷方法、及蛋白質或勝肽陣列、功能性蛋 白質或功能性勝肽的鑒定方法
[0001] 本專利申請是申請號為201180041500. 4的名稱為"蛋白質或勝肽的印刷方法、及 蛋白質陣列或勝肽陣列、以及功能性蛋白質或功能性勝肽的鑒定方法"的發明專利申請的 分案申請，原申請的申請日是2011年08月25日。
技術領域
[0002] 本發明是有關于一種蛋白質或勝肽的印刷方法、及通過該等方法所制造的陣列、 以及使用該陣列的功能性蛋白質或功能性勝肽的鑒定方法。本申請基于2010年8月27日 在日本提出申請的日本特愿號、及2010年11月18日在日本提出申請的日本 特愿號而要求優先權，并將其內容引用至本文中
【背景技術】
[0003] 近年來，向基板上的分子圖案化方法被應用于生物芯片或生物傳感器等各種生物 學用途。
[0004] 尤其是可實現次微米級的大面積圖案化的微接觸印刷法（以下，稱為μCP法）受 到矚目。yCP法由于無需光刻圖案化（photolithographicpatterning)所必需的強酸或 強堿，所以適用于蛋白質或其它生物體分子的圖案化。
[0005] 然而，蛋白質或其它生物體分子容易發生變性或分解，因而對于所述μCP法正進 行各種改良（例如非專利文獻1)。
[0006] 非專利文獻1中所提出的方法是對用于印刷的硅橡膠進行低溫等離子處理，而增 加硅橡膠表面的親水性。由此，蛋白質等生物體分子的變性等得以被抑制。
[0007][現有技術文獻]
[0008] [非專利文獻]
[0009][非專利文獻1]James等人、Langmuir、第14卷、第741~744頁、1998年

【發明內容】

[0010][發明所要解決的問題]
[0011] 然而，非專利文獻1中所提出的方法是利用凸版印刷技術的方法，是直接印刷蛋 白質等生物體分子的方法，因而用作墨水的該蛋白質容易干燥，例如對將保存穩定性低的 蛋白質進行印刷的方法而言，尚有改良的余地。
[0012] 本發明是鑒于所述情況研究而成的，其目的在于提供一種可降低對保存穩定性低 的蛋白質或勝肽的損害且將所述蛋白質或勝肽印刷為任意形狀的蛋白質或勝肽的印刷方 法、及通過該等方法所制造的陣列、以及使用該陣列的功能性蛋白質或功能性勝肽的鑒定 方法。
[0013][解決問題的技術手段]
[0014] 本發明者等人為了解決所述問題而進行了努力研究，結果發現：通過應用凹版印 刷（intaglioprinting)技術，可解決所述問題。
[0015]S卩，本發明的一個實施方式是提供下述（1)至（12)。
[0016] (1)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的特征在于包括具有步 驟：(a)于由具有特定開口形狀的微小凹部構成的微凹版中，于所述微小凹部內準備核酸 與無細胞蛋白質合成系統的步驟；(b)以與在所述微小凹部中合成的下述蛋白質或勝肽相 接觸的方式將基板與所述微凹版重迭的步驟；（c)于所述微小凹部內，使用所述無細胞蛋 白質合成系統，由所述核酸來合成蛋白質或勝肽，并將所述蛋白質或勝肽沿著所述微小凹 部所具有的特定的開口形狀固定在所述基板上的步驟。
[0017] (2)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為所述蛋白質或所述 勝肽含有作為固相結合部位的氨基酸序列，所述基板具有對所述氨基酸序列具有親和性的 固相結合部位識別部位。
[0018] (3)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為所述固相結合部位 識別部位為鎳離子或鈷離子。
[0019] (4)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為所述氨基酸序列為 聚組胺酸。
[0020] (5)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的特征在于具有如下步 驟：(a)于由具有特定開口形狀的微小凹部構成的微凹版中，于所述微小凹部內準備核酸、 生物素化嘌呤霉素衍生物及無細胞蛋白質合成系統的步驟；(b)以與在所述微小凹部中合 成的下述蛋白質或勝肽相接觸的方式將經抗生物素蛋白修飾的基板與所述微凹版重迭的 步驟；(c)于所述微小凹部內，使用所述無細胞蛋白質合成系統，由所述核酸來合成蛋白質 或勝肽，并將所述蛋白質或勝肽沿著所述微小凹部所具有的特定開口形狀固定在所述基板 上的步驟。
[0021] (6)本發明的實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為所述生物素化嘌呤霉素 衍生物為以下述通式（1)表示的化合物，
[0022]
[0023][式中，Z為以下述式（2)、（3)、或（4)表示的基]
[0024]
[0025][式中，X1及X2中的至少一個為以下述式（5)表示的基，另一個為熒光基或氫原 子；*表示鍵合部位]
[0026]
[0027][式中，*表示鍵合部位]。
[0028] (7)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為所述Z為以所述式 ⑵表不的基。
[0029] (8)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為所述無細胞蛋白質 合成系統僅由經獨立純化的蛋白質合成中的必要因子構成。
[0030] (9)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為于所述步驟（a) 中，所述核酸為經固相結合部位修飾的DNA，并且是利用經固相結合部位識別部位修飾的磁 珠進行固定化的核酸。
[0031] (10)本發明的一個實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法優選為于所述步驟（a) 中，所述核酸為經生物素修飾的DNA，并且是利用經鏈霉親和素（Streptavidin)修飾的磁 珠進行固定化的核酸。
[0032] (11)本發明的一個實施方式的蛋白質陣列或勝肽陣列的特征在于：其是使用所 述蛋白質或勝肽的印刷方法而制造。
[0033] (12)本發明的一個實施方式的功能性蛋白質或功能性勝肽的鑒定方法的特征在 于：其是使用蛋白質陣列或勝肽陣列進行功能性篩選，并使用所述步驟（a)中所對應的微 小凹部內的核酸來鑒定通過所述功能性篩選而確定的所述步驟（c)中經固定化的蛋白質 或勝肽。
[0034][發明的效果]
[0035] 根據本發明的蛋白質或勝肽的印刷方法，可在不對保存穩定性低的蛋白質或勝肽 造成損害的情況下，獲得所述蛋白質或所述勝肽被印刷為任意形狀的蛋白質陣列或勝肽陣 列。
[0036] 根據本發明，也可將所述蛋白質陣列或所述勝肽陣列高密度化，所涉及的高密度 蛋白質陣列或高密度化勝肽陣列不僅固定有龐大種類的蛋白質或勝肽，而且在每1個位點 固定有多分子數的蛋白質或勝肽，因此利用價值高。
[0037] 另外，本發明的功能性蛋白質或功能性勝肽的鑒定方法可迅速地自高密度化蛋白 質陣列或勝肽陣列鑒定出具有所欲功能的蛋白質或勝肽，因此適合用于分子進化工程學用 途。
【附圖說明】
[0038] 圖1A是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0039] 圖1B是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0040] 圖1C是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0041] 圖2A是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0042] 圖2B是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0043] 圖2C是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0044] 圖2D是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0045] 圖2E是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0046] 圖3A是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0047] 圖3B是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0048] 圖3C是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0049] 圖4A是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0050] 圖4B是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0051] 圖4C是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0052] 圖4D是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0053] 圖4E是本實施方式的蛋白質或勝肽的印刷方法的示意圖。
[0054] 圖5是實施例中封入了磁珠的凹版的顯微鏡圖像。
[0055] 圖6是將實施例中的GFP-His蛋白質圖案化而獲得的玻璃基板的熒光顯微鏡圖 像。
[0056] 圖7是實施例中的SDS-PAGE的結果。
[0057] 圖8是將實施例中的GFP蛋白質圖案化而獲得的載玻片的熒光圖像。
[0058] [符號的說明]
[0059] 1、11 微凹版
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