专利名称：糖链分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用液相色谱法的糖链分析装置，具体涉及一种装置，其用于通过筛选获得在糖链和凝集素之间的相互作用的量值，并评估该糖链或凝集素的结构和特征。
背景技术：
象术语“基因组”和“蛋白质组”一样，其分别被定义为表示整体的基因及蛋白质的概念，整体的糖链作为第三类生命链被称为“糖组(glycome)”。已经研究了糖链的存在形式、功能和结构。
凝集素是一种蛋白质，其识别和结合特异的糖链结构。已经知道，凝集素不仅识别这种单糖也识别包括端基异构体(或互变异构体)结构的糖链结构和糖的结合位点。凝集素的活性是不同的，凝集素的结构也是不同的。已经通过使用上述特征的凝集素柱对复合糖链的精制和细胞群的分离/分级(fractionation)的进行了多种研究(例如，参考JP-A-5-223806)。
图2示出在使用凝集素柱的相关糖链分析装置中的流动路径的图示。
两柱9和10连在流动路径转换阀6和7之间以测量糖链和凝集素之间的相互作用的量值。然后，可与包含在样品中的糖链相互作用的凝集素，被固定在每个柱9和10中。此后，将要对其进行筛选的糖链从样品注射部分5注入。然后，由液体传送泵3和4递送流动相1，通过使用检测器8进行分析。
在该装置中，通过在流动路径转换阀6和7之间转换，当对一个柱9进行分析时，进行对另一个柱10的冲洗。这样，提高了进行实验操作的效率。因此，通过进行一次分析可从两个柱中获得数据。
然后柱9和10用每个柱包括与包含在柱9和10中的凝集素不同的凝集素的柱替换，并进行多次上述操作。使用者激活软件用得到的数据来计算，并获得与糖链和凝集素之间的相互作用有关的数据，例如结合常数(例如，参考JP-A-6-249841)。从而，可以评估未知糖链的特征和结构。
在相关装置中，其中可设置的柱的数量为两个。因而，可以获得糖链的和仅两个不同的凝集素的结合常数。为了评估或给未知糖链结构分类，必须通过多次的连接及拆除进行柱的更换。这样的更换操作较为麻烦。
此外，通过进行一次测量不能得到对糖链的结构分析等所必需的测量数据。因此，从获得测量数据到处理数据的自动处理并不容易。
发明内容
本发明的目的是提供糖链分析装置，该装置用于通过以最优数量设定许多可安装在该装置上的柱，该最优数量大于相关装置中可安装的柱的数量，基于得到的色谱数据而自动获得与糖链和凝集素之间的相互作用相关的数据。
在一些实施例中，使用液相色谱的本发明糖链分析装置包括注射样品的样品注射部分、包含糖链的溶液被用作样品；分别固定不同凝集素的至少四个柱；流动路径连接，其形成用于分析的流动路径，在该路径中流动相被通过样品注射部分供应到所述至少四个柱之一以便将样品递送到柱上，及在该路径中流动相被送到检测器，以及同时形成用于冲洗的流动路径，在该路径中冲洗溶液被提供给所述至少四个柱的另一个；流动路径转换机械装置，其用于在所述至少四个柱中转换流动路径连接；及运算控制装置，其具有基于检测器的检测数据而获得与糖链和凝集素之间的相互作用有关的数据的程序，该检测数据通过使用来自所述至少四个柱的洗出液来获得。
在一些实施例中，在本发明糖链分析装置中，凝集素可以固定在柱内，糖链可以作为样品被注入。在这种情形中，可基于来自检测器来的检测数据自动获得与糖链和凝集素之间的相互作用有关的数据，与上述类似，该检测数据可通过使用来自该至少四个柱的洗出液来获得。
在本发明糖链分析装置中，同一溶剂可以既被用作流动相也用作冲洗溶液。
根据本发明糖链分析装置，由于至少同时提供四个柱，而不需要通过连接和拆除对柱进行更换。另外，可以在一次实验操作中获得与糖链和四个或更多种凝集素之间的相互作用有关的数据。因此，可提高装置的操作性能。此外，通过将这样的测量数据输入到运算控制装置中可自动完成操作。
例如，在初步得到凝集素的糖特异性的情况中，可以粗略估计出一种确定的糖蛋白具有哪种糖链。因此，通过完成一次分析可以实现对核心成分(core member)的分类(即，对结构特征的估计)。例如，在象N型糖链的情况中，可以进行对核心成分的分类和识别，可以确定其核心成分是否为高甘露糖型或复合型。
在使用至少四个柱，其中不同的糖链被分别固定，并注入包含凝集素的样品的情况中，可以得到凝集素对每种糖链的亲和力。
当同一溶剂被既用作流动相也用作冲洗溶液时，其分别用作样品液体和冲洗液体时，通过减少流动路径的数量可以简化装置的结构。
还有，在本发明糖链分析装置中，提供了用于获得与糖链和凝集素之间的相互作用有关的数据的运算控制装置。因而可以自动进行从与相互作用有关的数据的分析到计算的过程。因此，仅在开始分析时是手工操作，而随后的一直到与相互作用有关的数据的计算的过程可自动进行。
图1A到1D的每个图示示出根据本发明的实施例的糖链分析装置的流动路径，并示出当切换流动路径转换阀时的流动路径连接；图2示出在相关糖链分析装置中的流动路径的图示。
具体实施例方式
以下，参考附图描述本发明的的实施例。
图1A到图1D各示出根据本发明实施例的糖链分析装置中的流动路径的图示，并示出当切换流动路径转换阀时流动路径中的不同。粗实线表示用于分析的流动相的流动路径。粗虚线表示冲洗液的流动路径。
在两个流动路径转换阀6和7之间还连接了两个流动路径转换阀13和14，从而通过转换流动路径阀6和7可以选择流动路径阀13或14。两个柱连接到每个流动路径转换阀13和14上，使得柱9和11中的一个通过流动路径转换阀13被选择，而柱10和12转换中的一个通过流动路径转换阀14被选择。
两个流动路径被连接到流动路径转换阀6，其一流动路径由液体传送泵3供应容器1中的溶剂作为分析的流动相，而另一流动路径由液体传送泵4供应容器1中的溶剂作为冲洗液。在容器1中的溶剂递送所通过的流动路径中，设置了用于消除溶剂中的气泡的除气器(deaerator)2。通过转换流动路径转换阀6来转换流动路径，从而使分析的流动相和冲洗液被供应到流动路径转换阀13和14。
在该实施例中，容器1中的溶剂既用作分析的流动相也用作冲洗液。然而，可以分别使用不同的溶剂作为分析的流动相和冲洗液，也可以通过不同的流动路径分别供应。
流动路径转换阀7与连接到检测器8的流动路径及用于排水的流动路径连接。
通过转换流动路径转换阀7，从流动路径转换阀13或14获得的柱洗出液被送到检测器8，从流动路径转换阀13或14获得的冲洗液被放到排水管。
在柱9、10、11和12中分别固定了不同的凝集素。需要选择凝集素，其每一种的糖特异性已被初步了解。通常，这样的凝集素的例子有，对高甘露糖型N连接糖链有高亲和力的刀豆素A(Con A)、对包含β-半乳糖苷的糖链有亲和力的蓖麻凝集素I(Ricinus commuis agglutinin I)(RCA-I)、对核心(core)1结构(T-抗原)有选择性的花生凝集素(PNA)，该结构是一种O连接糖链的基本结构。
检测器8连接到运算控制装置15，检测数据被输入到运算控制装置15。运算控制装置15具有程序，该程序用于由使用者输入数据、存储检测结果、查找糖链的储存数据、计算与相互作用有关的数据、显示结果等等。还有，运算控制装置15完全控制糖链分析装置的操作。从糖链和凝集素之间的结合关系得到的关于结构、特性等等的数据，被存储在运算控制装置15的储存部分中。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，所述的糖链。
下面依次参考图1A到图1D，描述根据本发明实施例的糖链分析装置的操作。
例如，使用精制的体分泌物(bodily secretion)作为包含糖链的样品，并得到糖链和凝集素的结合常数。
图1A示出流动路径连接，其显示出同时进行在柱9的分析及对柱10的冲洗的操作工程。
从样品注射部分5将要分析的包含糖链的样品通过流动路径转换阀6和13送到柱9，通过由泵4递送的流动相运送样品由。此后，来自柱9的洗出液通过流动路径转换阀7被送到检测器8，并被检测器8检测。运算控制装置15获得检测器8得到的色谱数据，并通过计算得到糖链和固定在柱9中的凝集素之间的相互作用数据。
在分析的同时，由泵3递送的冲洗液通过流动路径转换阀6和14被送到柱10。然后，冲洗柱10，冲洗溶液通过流动路径转换阀7被排到排水管中。
图1B示出的流动路径连接，其显示出同时进行柱10中的分析和对柱11的冲洗的操作过程。
从样品注射部分5将样品通过流动路径转换阀6和14送到柱10中，通过由泵4递送的流动相运送样品。此后，从柱10得到的洗出液通过流动路径转换阀7被送到检测器8中，并被检测器8检测。运算控制装置15获得从检测器8得到的色谱数据，并通过计算得到糖链和固定在柱10中的凝集素之间的相互作用的数据。
在分析的同时，由泵3递送的冲洗溶液通过流动路径转换阀6和13被送到柱11。然后，冲洗柱11，将冲洗溶液通过流动路径转换阀7排到排水管。
图1C示出流动路径连接，其显示出同时进行在柱11中的分析和对柱12的冲洗的操作过程。
从样品注射部分5将样品通过流动路径转换阀6和13运送到柱11中，通过由泵4递送的流动相运送样品。此后，从柱11得到的洗出液通过流动路径转换阀7被送到检测器8中，并被检测器8检测。运算控制装置15获得从检测器8得到的色谱数据，并通过计算得到糖链和固定在柱11中的凝集素之间的相互作用的数据。
在分析的同时，由泵3递送的冲洗液通过流动路径转换阀6和14被送到柱12。然后，冲洗柱12，将冲洗溶液通过流动路径转换阀7排到排水管。
图1D示出流动路径连接，其显示出同时进行在柱12中的分析和对柱9的冲洗的操作过程。
从样品注射部分5将样品通过流动路径转换阀6和14运送到柱12中，通过由泵4递送的流动相运送样品。此后，从柱12得到的洗出液通过流动路径转换阀7被送到检测器8中，并被检测器8检测。运算控制装置15获得从检测器8得到的色谱数据，并通过计算得到糖链和固定在柱12中的凝集素之间的相互作用的数据。
在分析的同时，由泵3递送的冲洗液通过流动路径转换阀6和13被送到柱9。然后，冲洗柱9，将冲洗溶液通过流动路径转换阀7排到排水管。
运算控制装置15根据图1A到图1D所示的过程中分别得到的结合常数全面确定与糖链和凝集素之间的相互作用等有关的数据。因此，得到作为测量目标的，糖链和四种凝集素的每一种的结合常数，而且能够在一次实验操作中评估糖链的特征和结构。
根据本发明的糖链分析装置并不限于前述的实施例。可以在柱中分别固定不同的糖链，并将凝集素作为样品注入。在这种情况中可通过筛选获得凝集素对糖链的亲和力。
根据本发明的使用液相色谱的糖链分析装置，能通过筛选获得糖链和凝集素之间的相互作用的量值，并能评估糖链或凝集素的结构和特征。
显然对本领域技术人员而言，可以不偏离本发明的精神和范围对本发明优选的实施例作出多种修改和多种改变。因此，本发明包括符合所附权利要求及其等价物范围的所有对本发明的修改和改变。
权利要求
1.使用液相色谱法的糖链分析装置，该糖链分析装置包括用于注入样品的样品注射部分，包含糖链的溶液被用作样品；至少四个柱，其中分别固定不同的凝集素；流动路径连接，其形成用于分析的流动路径，在该路径中流动相通过样品注射部分被供应到所述至少四个柱之一以便将样品递送到该柱中且流动相被送到检测器上，并且流动路径连接同时形成用于冲洗的流动路径，在该路径中冲洗液被提供给所述至少四个柱中的另一个；流动路径转换机械装置，其用于转换在所述至少四个柱中的流动路径连接；及运算控制装置，其具有用于根据从检测器来的检测数据获得与糖链和凝集素之间的相互作用有关的数据的程序，该检测数据是通过使用从所述至少四个柱中来的洗出液而获得。
2.使用液相色谱法的糖链分析装置，该糖链分析装置包括用于注入样品的样品注射部分，包含凝集素的溶液被用作样品；至少四个柱，其中分别固定不同的糖链；流动路径连接，其形成用于分析的流动路径，在该路径中流动相通过样品注射部分被供应到所述至少四个柱之一以便将样品递送到该柱中且流动相被送到检测器上，以及同时形成用于冲洗的流动路径，在该路径中冲洗液被提供给所述至少四个柱中的另一个；流动路径转换机械装置，其用于转换在所述至少四个柱中的流动路径连接；及运算控制装置，其具有用于根据从检测器来的检测数据获得与糖链和凝集素之间的相互作用有关的数据的程序，该检测数据是通过使用从所述至少四个柱中来的洗出液而获得。
3.如权利要求1所述的糖链分析装置，其中相同的溶剂既被用作流动相也被用作冲洗液。
4.如权利要求2所述的糖链分析装置，其中相同的溶剂既被用作流动相也被用作冲洗液。
全文摘要
在四个柱中分别固定不同的凝集素。从样品注射部分中注入包含糖链的样品，并通过第一流动路径转换阀和第二或第三流动路径转换阀将其送到一个柱中。然后，柱的洗出液通过第四流动路径转换阀被送到检测器中并被检测。同时，冲洗液通过第一流动路径转换阀和第二或第三流动路径转换阀，被送到与进行分析的那个柱不同的一个柱中。当冲洗柱以后，冲洗液通过第四流动路径转换阀被排到排水管中。在四个柱中连续进行测量，而测量数据被输入到运算控制装置中。随后，得到表示糖链和凝集素之间的相互作用的数据。
文档编号G01N30/02GK1834643SQ20061005899
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月9日 优先权日2005年3月17日
发明者尾坂裕辅 申请人:株式会社岛津制作所