JP2003014743A - 生物学的素材チップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】チップを用いた特異的結合標的物質の検出方法
を提供する。 【解決手段】 約２ｎｍ〜約１０００ｎｍの細孔径、約
１０％〜約９０％の空隙率及び約０．０１μｍ〜約７０
μｍの厚さを持つ多孔性基質を有する固相担体に、少な
くとも一つのタンパク質又はタンパク質結合物質（但
し、核酸を除く）の残基であるＡが、下記式（Ｉ）のよ
うにスルホニル基を介した共有結合により結合している
ことを特徴とする生物学的素材チップ； 固相担体―Ｌ―ＳＯ₂―Ｘ―Ａ （Ｉ） ［式（Ｉ）において、Ｌは連結基を表わし、Ｘは、−Ｃ
Ｒ¹（Ｒ²）−ＣＲ³（Ｒ⁴）−を表わし；Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³
及びＲ⁴は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数１乃
至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０のアリール
基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を有する合計
炭素原子数が７乃至２６のアラルキル基を表し、Ａはタ
ンパク質又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）
の残基を示す。］

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロテオーム解析
・プロテオミクスに非常に有用であるタンパク質又はタ
ンパク質結合物質（但し、核酸を除く）を固相表面に固
定化したチップ、および該チップを用いた検出方法、さ
らにはその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多彩な生物の遺伝子機能を効率的に解析
するための技術開発が急速に進んでおり、それらのＤＮ
ＡもしくはＤＮＡ断片の塩基配列の解析のために、ＤＮ
Ａチップとよばれる、多数のＤＮＡ断片あるいは合成オ
リゴヌクレオチドなどのヌクレオチド誘導体を固相基板
の表面に固定した検出用具が用いられている。このよう
な固相基板の表面に結合固定されたヌクレオチド誘導体
などの、ＤＮＡもしくはその断片あるいは合成オリゴヌ
クレオチドのような検出用分子はプローブ分子とも呼ば
れる。代表的なＤＮＡチップは、スライドガラス等の固
相担体に多数のプローブ分子を整列固定させたマイクロ
アレイである。このＤＮＡチップの製造、そしてその使
用に関するＤＮＡチップ関連技術は、ＤＮＡ以外の生体
分子の検出にも利用可能であると考えられ、従って、創
薬研究、疾病の診断や予防法の開発等に新しい手段を提
供するものとして期待されている。

【０００３】一方、ゲノム解析もほぼ終わり、遺伝子情
報の持つ意味を最終的に理解し、細胞の生命活動をシミ
ュレートするために不可欠な情報を提供する「プロテオ
ーム・プロテオミクス」研究が進められている。プロテ
ロームとは、特定の細胞、器官、臓器の中で翻訳生産さ
れているタンパク質の全セットを意味し、さらには化学
構造、総量、発現時期、翻訳後修飾、集合体形成などの
高次情報解析の研究分野のことを「プロテオミクス」と
呼ぶ。

【０００４】プロテオーム研究は、タンパク質のプロフ
ァイリング、タンパク質の同定・精密分析、相互作用ネ
ットワーク解析、プロテオームデータベースの構築から
なり、それを生命科学研究への応用していくという分野
である。

【０００５】このうち、相互作用ネットワーク解析法と
しては、酵母ｔｗｏ？ｈｙｂｒｉｄ法やファージディス
プレイ法、アフィニティキャプチャーを利用した方法と
して免疫沈降法やＢＩＡ―ＭＳ法、カラムスイッチング
―質量分析法などが行われている（プロテオーム解析
法、１６３―２１１、羊土社、２０００）。以上に挙げ
た相互作用解析方法はいずれも、ハイスループット解析
には至っていない。

【０００６】Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒらにより、ハイスルー
プットなタンパク質の相互作用解析のためのタンパク質
マイクロアレイに関する報告がなされた（Ｓｃｉｅｎｃ
ｅ、２８９，１７６０―１７６３、２０００）。これ
は、アルデヒド基をもったスライドガラス上にタンパク
質水溶液を点着し、ＢＳＡ溶液でブロッキング後、タン
パク溶液と反応させ蛍光スキャナーで検出するものであ
る。この場合はアルデヒド基とアミノ基との反応生成物
であるシッフ塩基の安定性が低い（通常、加水分解が起
こり易い）という問題点を有する。

【０００７】このほかタンパク質を固相に固定化される
方法として、特公平７―５３１０８号公報には、タンパ
ク質の末端に疎水性のポリペプチドを導入して、固相に
固定化する方法が記載されている。

【０００８】特許２９２２０４０号には、プロテインＡ
分子膜による抗体タンパク質を固定化する方法が記載さ
れている。

【０００９】特公平７―４３３８０号公報（米国特許第
５０９４９６２号明細書に対応）には、リガンド―受容
体アッセイに用いる検出用具であって、表面に反応活性
基を有する微孔質ポリマー粒子の表面に受容体分子を結
合させた分析用具が記載されている。

【００１０】国際公開ＷＯ００／６１２８２号には、多
孔性の固相担体に関する記載がある。主に無機物質の粒
子を表面に塗布することで、支持体からの厚みを０．０
１〜７０μｍとし、空隙率が１０〜９０％となってい
る。この多孔性固相担体を用いると、表面積が大きくな
るため生物ポリマーの固定量を上げられるメリットを有
する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、迅速かつ安
定に結合固定可能な反応性固相担体に少なくとも一つの
タンパク質又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除
く）が結合固定されてなるチップ、及びそのチップを用
いた特異的結合標的物質の検出方法を提供することを目
的とする。さらに本発明は、上記チップの製造方法を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
れば、多孔性領域が約２ｎｍ〜約１０００ｎｍの細孔
径、約１０％〜約９０％の空隙率及び約０．０１μｍ〜
約７０μｍの厚さを持つ多孔性基質を有する固相担体
に、少なくとも一つのタンパク質又はタンパク質結合物
質（但し、核酸を除く）の残基であるＡが、下記式
（Ｉ）のようにスルホニル基を介した共有結合により結
合していることを特徴とする生物学的素材チップが提供
される。 固相担体―Ｌ―ＳＯ₂―Ｘ―Ａ （Ｉ） ［式（Ｉ）において、Ｌは連結基を表わし、Ｘは、−Ｃ
Ｒ¹（Ｒ²）−ＣＲ³（Ｒ⁴）−を表わし；Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³
及びＲ⁴は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数１乃
至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０のアリール
基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を有する合計
炭素原子数が７乃至２６のアラルキル基を表し、Ａはタ
ンパク質又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）
の残基を示す。］

【００１３】本発明の第２の側面によれば、上記した本
発明のチップと、該チップの表面に担持されたタンパク
質又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）と特異
的に結合する標的物質を含む検体とを接触させる工程；
及び該タンパク質又はタンパク質結合物質と該標的物質
との間の相互の結合の形成を検出する工程；を含む、標
的物質を検出する方法が提供される。

【００１４】本発明の第３の側面によれば、下記式（Ｉ
Ｉ）で表されるビニルスルホニル基もしくはその反応性
前駆体基を表面に持つ多孔性基質を有する固相担体上
に、該ビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆体基
と反応して共有結合を形成する反応性基を有する少なく
とも一つのタンパク質又はタンパク質結合物質（但し、
核酸を除く）を接触させることを含む、本発明のチップ
の製造方法が提供される。 −Ｌ―ＳＯ₂―Ｘ’ （ＩＩ） ［上記の式において、Ｌは、―ＳＯ₂―Ｘ’と固相担体
とを結合する連結基を示し；Ｘ’は、―ＣＲ¹＝ＣＲ
²（Ｒ³）または―ＣＨ（Ｒ¹）―ＣＲ²（Ｒ³）（Ｙ）を
表し；Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は互いに独立に、水素原子、炭
素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０
のアリール基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を
有する合計炭素原子数７乃至２６のアラルキル基を表
し、Ｙは、求核試薬によって置換される基、あるいは塩
基によって「ＨＹ」として脱離する基を表す］

【００１５】本発明の好ましい態様を以下に記載する。
表面に固定されたタンパク質又はタンパク質結合物質
（但し、核酸を除く）が、抗体、抗体フラグメント、リ
ガンド、抗原、ハプテン、又はレセプターである態様；
表面に固定されたタンパク質又はタンパク質結合物質
（但し、核酸を除く）がアビジン類である態様；アビジ
ン類が、アビジン、ストレプトアビジンまたはビオチン
と安定な複合体を形成しうるこれらの改変体である態
様；表面に固定されたタンパク質が、核酸認識タンパク
質である態様；核酸認識タンパク質が２本鎖ＤＮＡ認識
タンパク質である態様；

【００１６】２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質が２本鎖ＤＮ
Ａ認識抗体である態様；２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質が
ＤＮＡ転写因子である態様；２本鎖ＤＮＡ認識タンパク
質がＺｎフィンガーモチーフまたはリングフィンガーモ
チーフをもつタンパク質である態様；多孔性基質が有機
ポリマーで構成されている態様；多孔性基質が無機物質
により形成される粒子である態様；多孔性基質が、珪
素、アルミナ又はチタンを含有する態様；固相担体がガ
ラス、プラスチック、電極表面、センサーチップ表面で
ある態様；標的物質が検知可能なシグナルを生成しうる
少なくとも一つの成分で標識されている態様；チップを
アミノ酸、ペプチドもしくはタンパク質の水溶液でブロ
ッキング処理する工程を含む態様；

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、多孔性領域が約２ｎｍ
〜約１０００ｎｍの細孔径、約１０％〜約９０％の空隙
率及び約０．０１μｍ〜約７０μｍの厚さを持つ多孔性
基質を有する固相担体に、少なくとも一つのタンパク質
又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）の残基で
あるＡが、下記式（Ｉ）のようにスルホニル基を介した
共有結合により結合していることを特徴とする生物学的
素材チップに関するものである。 固相担体―Ｌ―ＳＯ₂―Ｘ―Ａ （Ｉ） ［上記の式において、Ｌは連結基を表わし、Ｘは、−Ｃ
Ｒ¹（Ｒ²）−ＣＲ³（Ｒ⁴）−を表わし；Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³
及びＲ⁴は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数１乃
至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０のアリール
基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を有する合計
炭素原子数が７乃至２６のアラルキル基を表し、Ａはタ
ンパク質又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）
の残基を示す。］

【００１８】固定するタンパク質又はタンパク質結合物
質（但し、核酸を除く）の代表的な例としては、限定さ
れるものでないが、抗体もしくは抗体フラグメント、リ
ガンド、抗原、ハプテンなどの抗原決定基をもつもの、
レセプター、リガンド、アビジン類、核酸認識タンパク
質が挙げられる。核酸認識タンパク質の代表的な例とし
ては、２本鎖認識タンパク質が挙げられる。

【００１９】アビジン類としては、アビジン、ストレプ
トアビジンまたはビオチンと安定な複合体を形成しうる
これらの改変体が挙げられる。かような安定な複合体を
形成しうるとは、ビオチン−アビジン複合体の解離定数
（１０^-15Ｍ）に近似する解離定数を有する複合体を形
成することができることを意味する。また改変体とは、
天然由来のアビジンまたはストレプトアビジンの修飾体
もしくは断片、あるいはそれらの組換え体を意味する。

【００２０】核酸認識タンパク質として特に限定される
ものではないが、２本鎖ＤＮＡ認識物質が挙げられる。
２本鎖ＤＮＡ認識物質としては、２本鎖ＤＮＡを認識
し、特異的に結合する物質を示す。２本鎖ＤＮＡ認識物
質の具体例としては、ＤＮＡ転写因子、ミスマッチ修復
タンパク質、２本鎖ＤＮＡ認識抗体、又はペプチド核酸
などを挙げることができる。さらに、２本鎖ＤＮＡ認識
物質としては、Ｚｎフィンガーモチーフまたはリングフ
ィンガーモチーフを持つものも挙げられる。

【００２１】ＤＮＡ転写因子は、遺伝子上のプロモータ
ー領域に結合して、ＤＮＡからｍＲＮＡへの転写を制御
する物質である（田村隆明著：転写因子（羊土社 １９
９５年））。従って、転写因子は特定の配列の２本鎖Ｄ
ＮＡに特異的に結合することが知られている。

【００２２】多数ある転写因子のうち、Ｚｉｎｃ Ｆｉ
ｎｇｅｒ ＰｒｏｔｅｉｎつまりＺｉｎｃ Ｆｉｎｇｅ
ｒやＲｉｎｇ Ｆｉｎｇｅｒモチーフをもつ転写因子群
は、真核生物における出現率は非常に高く、ゲノム中の
１％はこれをコードしているらしい。Ｐａｂｏ等はＺｉ
ｎｃ Ｆｉｇｅｒモチーフの３次構造を解析、ＤＮＡと
結合するメカニズムの解明した（Ｓｃｉｅｎｃｅ，２５
２， ８０９（１９９１））。さらに、Ｃｈｏｏ等は、
遺伝子組換法により、特定の配列に結合する自然界には
ないＺｉｎｃ Ｆｉｎｇｅｒ Ｐｒｏｔｅｉｎ群を作製
することに成功している（Ｎａｔｕｒｅ ３７２，６４
２［１９９４］，ＰＮＡＳ９１，１１１６３（１９９
４））。さらに、Ｓｃｒｉｐｐｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ＩｎｓｔｉｔｕｔｅのグループはＰｈａｇｅ Ｄｉｓｐ
ｌａｙにより新規なＺｉｎｃ Ｆｉｎｇｅｒ Ｐｒｏｔ
ｅｉｎ群の作製に成功している（ＰＮＡＳ９５，２８１
２，［１９９８］：９６，２７５８（１９９９））。こ
のように、Ｚｉｎｃ Ｆｉｎｇｅｒ Ｐｒｏｔｅｉｎに
代表されるＤＮＡ転写因子群は、本来２本鎖ＤＮＡと結
合する性質をもっており、かつ近年の研究によれば、任
意のＤＮＡ配列を認識する組換体の作製も可能となって
きている。このような、タンパク質を固定化することに
より、２本鎖ＤＮＡを効率良く支持体上に捕捉すること
が可能である。

【００２３】その他、核酸結合物質としてヘリックス・
ループ・ヘリックスタンパク質やＥｔｓドメインを持つ
ものも挙げられる。

【００２４】また、固定するタンパク質結合物質（但
し、核酸を除く）としては、ハプテン、ビオチン類（ビ
オチン、ビオシチン、デスチオビオチン、オキシビオチ
ンまたはアビジンと安定な複合体を形成しうるこれらの
誘導体が挙げられる。このような安定な複合体を形成し
うるとは、ビオチン−アビジン複合体の解離定数 （１
０^-15Ｍ）に近似する解離定数を有する複合体を形成す
ることができることを意味する。さらには、ペプチド、
糖類、ホルモン、医薬、抗生物質などが挙げられる。

【００２５】多孔性基質を有する固相担体に固定するタ
ンパク質又は又はタンパク質結合物質は、その内在する
アミノ基もしくはメルカプト基によってスルホニル基を
介した共有結合を形成する。さらに、タンパク質にアミ
ノ基、イミノ基、ヒドラジノ基、カルバモイル基、ヒド
ラジノカルボニル基、メルカプト基、もしくはカルボキ
シイミド基などを導入し、スルホニル基を介した共有結
合を形成させてもよい。

【００２６】多孔性基質を有する固相担体にタンパク質
又はタンパク質結合物質（例えば、抗体やアビジン類、
核酸認識タンパク質）が固定されたチップは、水性媒体
の存在下、該固定タンパク質又はタンパク質結合物質と
特異的に反応する標的物質（例えばリガンドやビオチン
類、核酸）と接触させて、その標的物質を固定すること
ができる。固定すべき特異的結合性の標的物質（例えば
リガンドやビオチン類、核酸）はその固定を外部から検
知することが可能なように検知可能な標識（例、蛍光標
識、酵素標識など）が結合していることが望ましい

【００２７】固相担体は、表面が平滑な基板であること
が好ましい。固相担体の材質としては、ガラス、プラス
チック等の非多孔質性の物質が挙げられる。

【００２８】多孔性領域を形成する典型的方法は、材料
の添加（例えば析出）による方法と材料の除去（例えば
選択的エッチング）による方法である。添加法において
は、多孔性領域を下地の基質の表面に形成して有効表面
積を増加する。多孔性領域は、溶媒と触媒を必要に応じ
て用いて、以下の物質の析出により形成できる。多孔性
領域は、例えば、ゾル−ゲルプロセスに代表的に使用さ
れるコロイド状シリカ、テトラメトキシシラン（ＴＭＯ
Ｓ）などの有機けい素化合物、金属アルコキシド、シリ
セスキオキサンまたはその他のシランまたはこれら材料
の組合せから形成できる。これらの前駆体に関しては、
溶液の組成、濃度、ｐＨ、熟成時間及び温度などのパラ
メーターを適宜選択することによって、形成される多孔
性領域の形態学（細孔径、多孔度、厚さ）を調節するこ
とができる。また上記以外の無機材料（例えば、（アル
ミニウムまたはチタニウムをベースにした材料など）で
も、上記と同様に使用することができる。

【００２９】あるいはまた、多孔性領域マトリックスは
鋳型化が可能である。鋳型化プロセスにおいては、ポリ
マーなどの材料をマトリックスと共に析出させ、次いで
熱燃損して選択した特性を有す多孔性構造を後に残す。
鋳型化材料は、ポリスチレンラテックスなどのポリマ
ー、溶液に溶かしたポリマー、またはこれら材料の組合
せの任意のものであってよい。熱燃損プロセスは、典型
的には空気中で加熱して実施され、１５０℃以上から多
孔層のマトリックスを形成する材料の溶融温度（また
は、ガラス転移温度）までの温度で遂行できる。鋳型化
材料を熱燃損した後、このマトリックス材料を焼成でき
る。焼成プロセスの時間と温度を変化させることによ
り、種々の程度の高密度化及び細孔特性を達成すること
ができる。

【００３０】多孔性領域は、回転塗工、浸せき塗工、抜
き付け（エーロゾル）、表面に析出した個別スポット、
コーティングを特異的にチャンネル、パッド、スポット
またはパターン化表面に析出するバリヤーの使用（物理
的または化学的）などの多種のプロセスにより、下地の
基質の表面上に形成できる。多孔性領域の厚さは、前駆
体または層形成条件のいずれかまたは双方を変化させて
調節できる。例えば、用いる試剤の濃度により厚さを調
節できる。同様に、多重析出を設ければ、層の厚さを厚
くできる。試剤の連続する層への塗布の間に、次の試剤
の塗布の前に基質をベーキングして溶媒を膜から除去す
るような更なる加工を実施してもよい。また膜の厚さは
回転または析出の速度を調節することにより変化でき、
例えば速度を遅くすればより厚い膜が生じ、速度を速め
ればより薄い膜が生じる。更に、浸せき塗工浴からの引
出し速度を変化すると層の厚が影響され、速度を遅くす
ればより薄い膜を生じ、速度を速めればより厚い膜が生
じる。溶液の条件を制御して膜の厚さに影響を与えるこ
ともできる。例えばＴＭＯＳ手法を用いる時、この溶液
にゲル化を開始させることができ、これは粘度、従って
析出した層の厚さを増加する。

【００３１】被覆、粒子またはその他の成分を基質表面
上で回転でき、基質を上記試剤を含有する溶液に浸せき
でき、試剤を基質の表面に吹き付けるか、または他の方
法により塗布することができる。グリッド、円形スポッ
ト、エリア、セルまたは好ましい任意の形状に試剤を点
在させるなど基質を処理して、基質の全表面または選定
した位置のみに高多孔度のエリアを作ることができる。
減成手法を利用して基質の多孔度を増大することも可能
である。例えば、多孔性領域を基質の表面（即ち、下地
の基質になる物質の表面の材料）に食刻できる。この表
面は相分離性のホウケイ酸ナトリウムガラスのような食
刻化ガラスとして調整できる。多孔性基質を形成する減
成手法の特定の実施態様においては、更に細孔径は、食
刻の前に実行する徐冷ステップの徐冷時間と温度とによ
り制御できる（より長い徐冷、より高い温度は細孔径を
増す）。また多孔性領域の深さは、基質材料に準拠した
食刻パラメーター（溶液濃度、組成、時間等）によって
も制御できる。

【００３２】多孔性の物質としては、多孔質セラミッ
ク、多孔質活性炭、織物、不織布、ろ紙、メンブレンフ
ィルム等の様に、物質そのものが多孔質の場合には、固
相担体に噴霧または、接着剤によって貼り付ける事がで
きる。また固相担体上に多孔性物質の前駆体をコ−トし
て、固相表面上で多孔性にする事ができる。ソルゲル反
応がその代表的な例になる。コロイダルシリカを利用す
るのが一般的であり、これに限定するものではない。

【００３３】また、多孔性基質を構成する有機ポリマー
としては、グルコ−ス、フルクト−ス等の単糖類または
その誘導体、デキストラン、アミロ−ス、デンプン等の
多糖類またはその誘導体、例えばカルボキシメチルスタ
−チ。ＰＶＡ、ポリアクリル酸、セルロ−ス、カルボキ
シメチルセルロ−ス、ポリアセタ−ル、等の高分子ポリ
マ−が挙げられる。

【００３４】本発明において、チップ上のタンパク質又
はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）Ａは下記の
式（Ｉ）のようにスルホニル基を介した共有結合によ
り、多孔性基質を有する固相担体に結合されている。 固相担体−Ｌ−ＳＯ₂−Ｘ−Ａ （Ｉ）

【００３５】式（Ｉ）において、Ｌは連結基を表わし、
Ｘは、−ＣＲ¹（Ｒ²）−ＣＲ³（Ｒ⁴）−を表わし；
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、互いに独立に、水素原子、炭
素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０
のアリール基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を
有する合計炭素原子数が７乃至２６のアラルキル基を表
し、Ａはタンパク質又はタンパク質結合物質（但し、核
酸を除く）の残基を示す。

【００３６】式（Ｉ）において、Ｌは、―ＳＯ₂―Ｘ―
Ａと固相担体とを結合する二価もしくはそれ以上の連結
基を示す。−Ｌ−の具体例としては、Ｌとしては、脂肪
族、芳香族、ヘテロ環、ヘテロ原子で中断されていても
よい炭化水素鎖から選ばれる任意の連結基、さらにこれ
らの組み合わせから選ばれる連結基を用いることがで
き、また、Ｌは単結合であってもよい。

【００３７】式（Ｉ）において、炭素原子数１乃至６の
アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プ
ロピル基、ｎ−ブチル基、及びｎ−ヘキシル基を挙げる
ことができ、メチル基であることが特に好ましい。炭素
原子数６乃至２０のアリール基の具体例としては、フェ
ニル基及びナフチル基を挙げることができる。Ｒ¹、Ｒ²
及びＲ³は共に水素原子であることが好ましい。炭素原
子数１乃至６のアルキル鎖を有する合計炭素原子数７乃
至２６のアラルキル基の例としては、上記した炭素原子
数１乃至６のアルキル基の例と炭素原子数６乃至２０の
アリール基の例とを組み合わせたものが挙げられる。

【００３８】本発明はさらに、上記した本発明のチップ
と、該チップの表面に担持されたタンパク質又はタンパ
ク質結合物質（但し、核酸を除く）と特異的に結合する
標的物質を含む検体とを接触させる工程；及び該タンパ
ク質又はタンパク質結合物質と該標的物質との間の相互
の結合の形成を検出する工程；を含む、標的物質を検出
する方法に関する。

【００３９】本発明でいう「検体」の種類は特に制限さ
れず、例えば、末梢静脈血のような血液、白血球、血
清、尿、糞便、精液、唾液、培養細胞、各種臓器細胞の
ような組織細胞、その他核酸を含有する任意の試料を用
いることができる。検体は上記のような組織細胞などの
試料をそのまま使用してもよいが、好ましくは、検体試
料中の細胞を破壊して核酸、リガンドなどを遊離させた
ものを検体として使用する。検体試料中の細胞の破壊
は、常法により行うことができ、例えば、振とう、超音
波等の物理的作用を外部から加えて行うことができる。
また、核酸抽出溶液（例えば、ＳＤＳ、Triton-X、Twee
n-20等の界面活性剤、又はサポニン、ＥＤＴＡ、プロテ
ア―ゼ等を含む溶液等）を用いて、細胞から核酸を遊離
させることもできる。核酸抽出溶液を用いて核酸を溶出
する場合には、37℃以上の温度でインキュベ―トするこ
とにより反応を促進することができる。

【００４０】さらに本発明は、下記式（ＩＩ）で表され
るビニルスルホニル基もしくはその反応性前駆体基を表
面に持つ多孔性基質を有する固相担体上に、該ビニルス
ルホニル基もしくはその反応性前駆体基と反応して共有
結合を形成する反応性基を有する少なくとも一つのタン
パク質又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）を
接触させることを含む、本発明のチップの製造方法に関
する。 −Ｌ―ＳＯ₂―Ｘ’ （ＩＩ） ［式（ＩＩ）において、Ｌは、―ＳＯ₂―Ｘ’と固相担
体とを結合する連結基を示し；Ｘ’は、―ＣＲ¹＝ＣＲ²
（Ｒ³）または―ＣＨ（Ｒ¹）―ＣＲ²（Ｒ³）（Ｙ）を表
し；Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は互いに独立に、水素原子、炭素
原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０の
アリール基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を有
する合計炭素原子数７乃至２６のアラルキル基を表し、
Ｙは、求核試薬によって置換される基、あるいは塩基に
よって「ＨＹ」として脱離する基を表す］

【００４１】式（ＩＩ）において、炭素原子数１乃至６
のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−
プロピル基、ｎ−ブチル基、及びｎ−ヘキシル基を挙げ
ることができ、メチル基であることが特に好ましい。炭
素原子数６乃至２０のアリール基の具体例としては、フ
ェニル基及びナフチル基を挙げることができる。Ｒ¹、
Ｒ²及びＲ³は共に水素原子であることが好ましい。炭素
原子数１乃至６のアルキル鎖を有する合計炭素原子数７
乃至２６のアラルキル基の例としては、上記した炭素原
子数１乃至６のアルキル基の例と炭素原子数６乃至２０
のアリール基の例とを組み合わせたものが挙げられる。

【００４２】式（ＩＩ）において、Ｙは、―ＯＨ、―Ｏ
Ｒ⁰、―ＳＨ、ＮＨ₃、ＮＨ₂Ｒ⁰（但し、Ｒ⁰は、水素原
子を除く、アルキル基などの基である）などの求核試薬
によって置換される基、あるいは塩基によって「ＨＹ」
として脱離する基を表わし、その例としては、ハロゲン
原子、―ＯＳＯ₂Ｒ¹¹、―ＯＣＯＲ¹²、―ＯＳＯ₃Ｍ、あ
るいは四級ピリジニウム基を表わす（Ｒ¹¹は、炭素原子
数が１乃至６のアルキル基、炭素原子数が６乃至２０の
アリール基、あるいは炭素原子数が１乃至６のアルキル
鎖を有する合計炭素原子数が７乃至２６のアラルキル基
を表わし；Ｒ¹²は、炭素原子数が１乃至６のアルキル基
あるいは炭素原子数が１乃至６のハロゲン化アルキル基
を表わし；Ｍは、水素原子、アルカリ金属原子あるいは
アンモニウム基を表わす）を挙げることができる。

【００４３】Ｒ¹¹のアルキル基、Ｒ¹¹のアリール基、お
よびＲ¹¹のアラルキル基は、置換基を持っていてもよ
い。このような置換基としては、水酸基、炭素原子数が
１乃至６のアルコキシ基、炭素原子数が１乃至６のアル
ケニル基、炭素原子数が２乃至７のカルバモイル基、炭
素原子数が１乃至６のアルキル基、炭素原子数が７乃至
１６のアラルキル基、炭素原子数が６乃至２０のアリー
ル基、スルファモイル基（もしくはそのＮａ塩、Ｋ塩
等）、スルホ基（もしくはそのＮａ塩、Ｋ塩等）、カル
ボン酸基（もしくはそのＮａ塩、Ｋ塩等）、ハロゲン原
子、炭素原子数が１乃至６のアルケニレン基、炭素原子
数が６乃至２０のアリーレン基、スルホニル基、および
これらの組み合わせからなる群より選ばれる原子もしく
は基を挙げることができる。

【００４４】式（ＩＩ）において、Ｌは、―ＳＯ₂―
Ｘ’と固相担体とを結合する二価もしくはそれ以上の連
結基を示す。−Ｌ−の具体例としては、脂肪族、芳香
族、ヘテロ環、ヘテロ原子で中断されていてもよい炭化
水素鎖から選ばれる任意の連結基、さらにこれらの組み
合わせから選ばれる連結基を用いることができ、また、
Ｌは単結合であってもよい。上記「―Ｘ’」基の好まし
い具体例を以下に示す。

【００４５】

【化１】

【００４６】「−Ｘ’」は、上記具体例中、（Ｘ１）、
（Ｘ２）、（Ｘ３）、（Ｘ４）、（Ｘ７）、（Ｘ８）、
（Ｘ１３）あるいは（Ｘ１４）であることが好ましく、
（Ｘ１）あるいは（Ｘ２）であることがさらに好まし
い。特に好ましいのは、（Ｘ１）で表わされるビニル基
である。

【００４７】本発明で利用するスルホニル基を介した共
有結合は、加水分解に対して高い抵抗性を有しているた
め、容易に安定に保存することができ、アミノ基やメル
カプト基をを予め備えているタンパク質と迅速に反応し
て、安定な共有結合を形成することができる。

【００４８】タンパク質はアミノ基またはメルカプト基
を有しているため通常は改めて別に反応性基を導入する
必要はない。しかしながら、タンパク質の３次元構造は
その機能に大きく関与しているので、タンパク質の活性
が低下する場合は活性とは関係のない特定の位置に反応
基を導入することが好ましい。

【００４９】タンパク質又はタンパク質結合物質（但
し、核酸を除く）を点着する場合は水性液を反応性固相
担体の表面に点着することにより実施される。具体的に
は、タンパク質又はタンパク質結合物質を水性媒体に溶
解あるいは分散して水性液としたのち、その水性液を、
９６穴もしくは３８４穴プラスチックプレートに分注
し、分注した水性液をスポッター装置等を用いて固相担
体表面上に滴下して行うことが好ましい。このようにタ
ンパク質又はタンパク質結合物質の点着にはスポッター
装置を用いることもできるが、ピンヘッドの性状によっ
てはタンパク質又はタンパク質結合物質の活性を低下さ
せる可能性もある。その場合は、インクジェット装置な
どを用いることが好ましい場合もありうる。

【００５０】点着後のタンパク質又はタンパク質結合物
質の乾燥及び変性を防ぐために、高沸点の物質を添加し
てもよい。高沸点の物質としては、点着後のタンパク質
又はタンパク質結合物質が溶解あるいは分散してなる水
性液に溶解し得るものであって、検出対象の試料とのハ
イブリダイゼーションを妨げることがなく、かつ粘性が
あまり大きくない物質であることが好ましい。このよう
な物質としては、グリセリン、エチレングリコール、ジ
メチルスルホキシドおよび低分子の親水性ポリマーを挙
げることができる。親水性ポリマーとしては、ポリアク
リルアミド、ポリエチレングリコール、そしてポリアク
リル酸ナトリウム等を挙げることができる。このポリマ
ーの分子量は、１０³乃至１０⁶の範囲にあることが好ま
しい。高沸点の物質としては、グリセリンあるいはエチ
レングリコールを用いることがさらに好ましく、グリセ
リンを用いることが特に好ましい。高沸点の物質の濃度
は、点着後のタンパク質の活性によって調節することが
できる。

【００５１】同じ目的のために、タンパク質又はタンパ
ク質結合物質を点着した後の固相担体を、９０％以上の
湿度および２０乃至４０℃の温度範囲の環境に置くこと
も好ましい。

【００５２】タンパク質又はタンパク質結合物質の固定
量（数）は、固相担体表面に対して、１乃至１０⁵種類
／ｃｍ²の範囲にあることが好ましい。点着によって、
タンパク質又はタンパク質結合物質の水性液は、固相担
体表面にドットの形状で固定される。ドットの形状は、
ほとんど円形である。それぞれのドット間の距離、大き
さ、点着する際の水性液の容量はその用途によって変動
する。

【００５３】図１に、本発明の代表的な態様であるタン
パク質チップの構成を模式的に示す。

【００５４】図１の多孔性の固相担体（Ｐ１）の表面に
反応性基（Ｚ）を有するタンパク質Ａを点着させると、
Ｘとタンパク質との反応が起こるが、固相担体（Ｐ１）
の表面には該タンパク質が結合していない未反応のＸも
存在する。このようなＸは、後に行なわれる標識された
リガンド等との反応において非特異的な反応を生じる可
能性があり、非特異的な結合を測定してしまうおそれが
あるため、予め該Ｘをブロッキング処理しておくことが
好ましい。ブロッキング処理は、固相担体（Ｐ２）の表
面に、アミノ基もしくはメルカプト基を有するものを接
触させることによって行うことが好ましい。反応させる
リガンドの非特異的な結合を防ぐためにはタンパク質ブ
ロッキング剤、即ち、ＢＳＡやカゼイン、ゼラチンなど
でブロッキング処理することが好ましい。そうすること
で、点着されている部分以外の固相担体（Ｐ２）表面に
はＢＳＡなどが存在することとなり、リガンドが結合す
ることができなくなる。また、核酸を反応させる場合に
は上記タンパク質ブロッキング剤のほかに、アミノ基ま
たはメルカプト基を有するアニオン性化合物を接触させ
ることによってブロッキング処理することができる。タ
ンパク質と反応するものが核酸の場合は、核酸は負の電
荷を有するため、固相担体（Ｐ２）表面にも負の電荷を
発生させることによって、核酸が未反応のＸと反応する
のを防ぐことができる。このようなアニオン性化合物と
しては、Ｘと反応し、かつ負の電荷（ＣＯＯ-、ＳＯ3
-、ＯＳＯ3-、ＰＯ3-、もしくはＰＯ2-）を有するもの
であれば何れのものも用いることができるが、アミノ酸
であることが好ましく、グリシンもしくはシステインで
あることが特に好ましい。また、タウリンも好ましく用
いることができる。

【００５５】本発明の代表的な態様であるタンパク質チ
ップは、タンパク質相互作用解析、タンパク質発現解
析、創薬研究に利用される。さらに、タンパク質が核酸
結合タンパク質の場合は、その認識核酸配列によっては
変異解析や多型解析に利用することができる。

【００５６】検出原理は標識されたリガンドや核酸との
反応である。標識方法としてはＲＩ法と非ＲＩ法（蛍光
法、ビオチン法、化学発光法等）とが知られているが、
とくに限定されるものではない。例えば蛍光法の場合、
蛍光標識に利用される蛍光物質としては、核酸の塩基部
分やタンパク質アミノ酸残基と結合できるものであれば
何れも用いることができるが、シアニン色素（例えば、
市販のＣｙ ＤｙｅTMシリーズのＣｙ３、Ｃｙ５等）、
ローダミン６Ｇ試薬、Ｎ―アセトキシ―Ｎ2―アセチル
アミノフルオレン（ＡＡＦ）あるいはＡＡＩＦ（ＡＡＦ
のヨウ素誘導体）を使用することができる。

【００５７】核酸認識タンパク質が固定されたタンパク
チップの場合、検体中の標的核酸は、ＰＣＲ法などで増
幅することなく直接検出するのが好ましいが、予め増幅
したのちに検出してもよい。標的核酸またはその増幅体
は、予め標識しておくことにより容易に検出可能であ
る。核酸を標識するには、酵素(Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｒ
ａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ， ＤＮＡ ｐｏｌｙｍｅｒａ
ｓｅ ＲＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ，Ｔｅｒｍｉｎａ
ｌｄｅｏｘｙｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅなど)を用いる方
法がよく用いられるが、化学反応により、直接標識物質
を結合させてもよい。このような標識方法については、
公知の技術として成書に記載されている（野村慎太郎著
脱アイソトープ実験プロトコール１、秀潤社１９９４
年、脱アイソトープ実験プロトコール２、秀潤社１９９
８年、村松正明著 ＤＮＡマイクロアレイと最新ＰＣＲ
法標識物質 秀潤社２０００年）。標識物質は、検出可
能なシグナルを作ることの可能な物質であることが好ま
しい。標識物質が、酵素や触媒のような、シグナルの増
幅能力のある物質である場合、ＤＮＡの検出感度は大き
く向上する。

【００５８】しかしながら、前述の標識操作は、一般的
に煩雑であるので、さらに好ましい検出方法としては、
検体中の核酸を予め標識せずに測定する方法を挙げるこ
とができる。これには、例えば２本鎖ＤＮＡを認識する
ＤＮＡ挿入剤、いわゆるＤＮＡインターカレーターを用
いることができる。ＤＮＡインターカレーターの使用に
より、検出操作が簡単になるだけではなく、検出感度も
向上する。例えば、１０００ｂｐのＤＮＡを検出する場
合、いわゆる標識法は多くとも数個の標識物質しか導入
できないのであるが、インターカレーターを使用する場
合は１００個以上の標識物質を導入することが可能であ
る。

【００５９】ＤＮＡインターカレーターは、そのもの自
体が検出可能なシグナルを形成できる物質であってもよ
いが、その側鎖にシグナル形成物質を結合していたり、
ビオチン―アビジン、抗原―抗体、ハプテン―抗体のよ
うな特異結合対を介してインターカレーターに結合して
いてもよい。本発明における、検出可能なシグナルは、
例えば、蛍光検出、発光検出、化学発光検出、生物発光
検出、電気化学発光検出、放射能検出、電気化学検出、
比色検出により検出可能なシグナルであることが好まし
いが、これらに限定されるものではない。

【００６０】リガンドが標的である場合は、内在してい
るアミノ基にシアニン色素（例えば、市販のＣｙ Ｄｙ
ｅTMシリーズのＣｙ３、Ｃｙ５等）、ローダミン６Ｇ試
薬、Ｎ―アセトキシ―Ｎ2―アセチルアミノフルオレン
（ＡＡＦ）あるいはＡＡＩＦ（ＡＡＦのヨウ素誘導体）
のサクシンイミド体を反応させたものを使用することが
できる。本発明を以下の実施例により、さらに具体的に
説明するが、これらの実施例は、本発明の理解を容易に
するためのものであって、本発明をこれらに限定するこ
とを意図するものではない。

【００６１】

【実施例】［実施例１］抗体固定化スライドによるリガ
ンドの検出 （１）ビニルスルホニル基が導入された多孔性固相担体
（Ａ）の作製 コロイダルシリカ（スノ−テックスＰＳ−Ｓ［日産化学
工業］／平均粒径約１０ｎｍ）の１５％の懸濁液１５
ｇ、メタノ−ル１３ｇ、水５ｇ、ＴＭＯＳ１ｇを加え、
１０分間攪拌して、１時間静止した。溶液を０．２２ミ
クロンでろ過した。この溶液にスライドガラスを浸漬さ
せ、室温で２時間乾燥させた。その後７０℃で１時間、
１００℃で２時間加熱した。このスライドガラスを信越
シリコ−ンＫＢＥ９０３（信越化学工業）の２質量％溶
液２００ｍｌに市販のスライドウォッシャーを使い３分
間反応させる。反応終了後、２００ｍｌの超純水で１分
間（スライドウォッシャー使用）水洗する。超純水を交
換しながら、さらに前述水洗条件で２回繰り返す。水洗
終了後、４５℃の乾燥機で１０分間乾燥させた後に、１
１０℃にセットしたオーブンに入れ、１０分間熱処理す
る。冷却後、３重量％１，２−ビス（ビニルスルホニル
アセトアミド）エタン／ｐＨ８．０ほう酸緩衝溶液にス
ライドウォッシャーを使い、１２０分間反応させる。反
応終了後、超純水で２０秒間ｘ３回水洗する。乾燥は２
５℃にセットした乾燥機で３０分間行い、多孔性固相担
体（Ａ）が得られた。

【００６２】多孔性固相担体（Ａ）表面の偏向測定によ
り約１．３の膜の屈折率が得られた。多孔性膜の屈折率
は、固体相と細孔空間の容積平均であるので、空隙率の
推定値が得られる。以上のことから、上記の膜は空隙率
約３０〜４０％と推定された。また、膜の厚さは約６５
００オングストロームと求められた。細孔径は、三角の
層内の三つの同じサイズの粒子を仮定することにより、
推測される。この配置においては細孔径は粒子の直径の
約０．１５倍であるので、上記の１０ｎｍ粒子の場合は
最小の細孔は２ｎｍのオーダーと推測される。以上の測
定は、国際公開ＷＯ００／６１２８２号公報に記載され
ている方法と同様に行った。

【００６３】（２）抗体の固定 Ｇｏａｔ Ａｎｔｉ−Ｈｕｍａｎ ＩｇＧ（Ｊａｃｋｓ
ｏｎ ＩｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ）をＰＢＳにて希
釈し（１００，２０、４，０．８，０．１６ｎｇ／μ
Ｌ、１μＬ）、上記（１）にて作製した固相担体（Ａ）
に点着した。直ちに点着後の固相担体を２５℃、飽和食
塩水チャンバーにて３時間放置した後、１％ＢＳＡ／
０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０―ＰＢＳ（ＰＢＳ−Ｔ）に１
時間浸積することでブロッキング処理し、抗体スライド
（Ｂ）を得た。

【００６４】（３）リガンドとの反応及び検出 上記（２）で作製した抗体スライド（Ｂ）にＨｙｂｒｉ
Ｗｅｌｌ（ＧｒａｃｅＢｉｏ―Ｌａｂｓ）を密着させ
た。Ｈｕｍａｎ ＩｇＧ―Ｃｙ５（Ｊａｃｋｓｏｎ Ｉ
ｍｍｕｎｏＲｅｓｅａｒｃｈ）を１％ＢＳＡ／ＰＢＳ―
Ｔにて２μｇ／ｍｌに希釈し、１００μＬをＨｙｂｒｉ
Ｗｅｌｌ内に添加後、モイスチャーチャンバー内にて２
５℃で１時間インキュベートした。次いでこのものを、
ＰＢＳ―Ｔで３回洗浄し、ＰＢＳでリンス後７００ｒｐ
ｍで５分間遠心処理することで乾燥させた。スライドガ
ラス表面の蛍光強度を蛍光スキャニング装置で測定した
ところ、１００ｎｇ／μＬにて抗体をスポットした位置
では２６．３となりバックグランンド蛍光強度より大き
く増加した。従って、本発明の多孔性固相担体上にスル
ホニル基を介して抗体を結合させた抗体固定固相担体を
用いることによって、その抗体固定固相担体に固定され
ている抗体と反応性を有するリガンドを効率的に検出で
きることが分かる

【００６５】［実施例２］抗体固定化スライドによるリ
ガンドの検出 （１）抗体の固定 Ｒａｂｂｉｔ Ａｎｔｉ Ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ
（Ｐｏｌｙｓｉｅｎｃｅ）をＰＢＳにて希釈し（１００
ｎｇ／μＬ）、１０μＬずつ３８４プレートに分注し
た。カーテシアン製アレイヤー（ＰｉｘＳｙｓ５５０
０）を用いて上記実施例１（１）にて作製した固相担体
（Ａ）に点着した。直ちに点着後の固相担体を２５℃、
飽和食塩水チャンバーにて１時間放置した後、１／４×
ブロックエース（大日本製薬）／０．０５％Ｔｗｅｅｎ
２０―ＰＢＳ（ＰＢＳ―Ｔ）に１時間浸積することでブ
ロッキング処理し、抗体スライド（Ｃ）を得た。

【００６６】（２）リガンドの標識 １ｍｇのＳｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ（和光純薬）を４０
０μｌの０．１Ｍ ＮａＨＣＯ３（ｐＨ８．０）にて溶
解した。それをＣｙ３−ｍｏｎｏｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ
（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅ
ｃｈ）のチューブに移し、室温にて３０分間インキュベ
ートした。そこに、１００μｌの１ＭＴｒｉｓ・ＨＣｌ
（ｐＨ８．０）を添加し、さらに室温にて３０分間イン
キュベートすることで反応を停止させた。この反応液を
ＮＡＰ−５カラム（Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｐｈａｒｍａｃ
ｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ）にて精製し、Ｃｙ３標識Ｓｔｒ
ｅｐｔａｖｉｄｉｎを得た。

【００６７】（３）リガンドとの反応および検出 上記（１）で作製した抗体スライド（Ｃ）にＳｅｃｕｒ
ｅＳｅａｌ Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｍｂｅ
ｒ（ＳＡ５００，Ｇｒａｃｅ Ｂｉｏ―Ｌａｂｓ）を密
着させた。上記（２）で標識したＣｙ３−Ｓｔｒｅｐｔ
ａｖｉｄｉｎを１／４×ブロックエース／ＰＢＳ―Ｔに
て２μｇ／ｍｌに希釈し、５００μＬをＳＡ５００内に
添加後、モイスチャーチャンバー内にて２５℃で１時間
インキュベートした。次いでこのものを、ＰＢＳ―Ｔで
３回洗浄し、ＰＢＳでリンス後７００ｒｐｍで５分間遠
心処理することで乾燥させた。スライドガラス表面の蛍
光強度を蛍光スキャニング装置で測定したところ、２
１，３００となり、バックグランンド蛍光強度より大き
く増加した。従って、本発明の多孔性固相担体上にスル
ホニル基を介して抗体を結合させた抗体固定固相担体を
用いることによって、マイクロアレイの系でもその抗体
固定固相担体に固定されている抗体と反応性を有するリ
ガンドを効率的に検出できることが分かる。

【００６８】

【発明の効果】本発明により、迅速かつ安定に結合固定
可能な反応性固相担体に少なくとも一つの特異的結合パ
ートナーの一員が結合固定されてなる生物学的素材チッ
プを提供することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図1は、本発明の代表的態様であるタンパク質
チップの構成の模式図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/566 Ｇ０１Ｎ 33/566 (72)発明者 須藤 幸夫 埼玉県朝霞市泉水３−11−46 富士写真フ イルム株式会社内 (72)発明者 篠木 浩 埼玉県朝霞市泉水３−11−46 富士写真フ イルム株式会社内 (72)発明者 瀬志本 修 埼玉県朝霞市泉水３−11−46 富士写真フ イルム株式会社内 Ｆターム(参考） 4B029 AA07 AA23 BB15 BB17 CC10 FA01 4H045 AA40 BA62 BA63 DA50 DA76 DA86 EA50 FA81

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔性領域が約２ｎｍ〜約１０００ｎｍ
   の細孔径、約１０％〜約９０％の空隙率及び約０．０１
   μｍ〜約７０μｍの厚さを持つ多孔性基質を有する固相
   担体に、少なくとも一つのタンパク質又はタンパク質結
   合物質（但し、核酸を除く）の残基であるＡが、下記式
   （Ｉ）のようにスルホニル基を介した共有結合により結
   合していることを特徴とする生物学的素材チップ； 固相担体―Ｌ―ＳＯ₂―Ｘ―Ａ （Ｉ） ［式（Ｉ）において、Ｌは連結基を表わし、Ｘは、−Ｃ
   Ｒ¹（Ｒ²）−ＣＲ³（Ｒ⁴）−を表わし；Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³
   及びＲ⁴は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数１乃
   至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０のアリール
   基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を有する合計
   炭素原子数が７乃至２６のアラルキル基を表し、Ａはタ
   ンパク質又はタンパク質結合物質（但し、核酸を除く）
   の残基を示す。］
2. 【請求項２】 表面に固定されたタンパク質又はタンパ
   ク質結合物質（但し、核酸を除く）が、抗体、抗体フラ
   グメント、リガンド、抗原、ハプテン、又はレセプター
   である、請求項１に記載のチップ。
3. 【請求項３】 表面に固定されたタンパク質又はタンパ
   ク質結合物質（但し、核酸を除く）がアビジン類であ
   る、請求項１に記載のチップ。
4. 【請求項４】 アビジン類が、アビジン、ストレプトア
   ビジンまたはビオチンと安定な複合体を形成しうるこれ
   らの改変体である、請求項３に記載のチップ。
5. 【請求項５】 表面に固定されたタンパク質が、核酸認
   識タンパク質であることを特徴とする、請求項１に記載
   のチップ
6. 【請求項６】 核酸認識タンパク質が２本鎖ＤＮＡ認識
   タンパク質である請求項５に記載のチップ。
7. 【請求項７】 ２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質が２本鎖Ｄ
   ＮＡ認識抗体である、請求項６に記載のチップ。
8. 【請求項８】 ２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質がＤＮＡ転
   写因子である、請求項６に記載のチップ。
9. 【請求項９】 ２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質がＺｎフィ
   ンガーモチーフまたはリングフィンガーモチーフをもつ
   タンパク質である、請求項６に記載のチップ。
10. 【請求項１０】 多孔性基質が有機ポリマーで構成され
    ていることを特徴とする、請求項１に記載のチップ。
11. 【請求項１１】 多孔性基質が無機物質により形成され
    る粒子であることを特徴とする、請求項１から１０の何
    れかに記載のチップ。
12. 【請求項１２】 多孔性基質が、珪素、アルミナ又はチ
    タンを含有する、請求項1から１１の何れかに記載のチ
    ップ。
13. 【請求項１３】 固相担体がガラス、プラスチック、電
    極表面、センサーチップ表面である、請求項１から１２
    の何れかに記載のチップ。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３の何れかに記載のチッ
    プと、該チップの表面に担持されたタンパク質又はタン
    パク質結合物質（但し、核酸を除く）と特異的に結合す
    る標的物質を含む検体とを接触させる工程；及び該タン
    パク質又はタンパク質結合物質と該標的物質との間の相
    互の結合の形成を検出する工程；を含む、標的物質を検
    出する方法。
15. 【請求項１５】 標的物質が検知可能なシグナルを生成
    しうる少なくとも一つの成分で標識されていることを特
    徴とする、請求項１４に記載の標的物質の検出方法。
16. 【請求項１６】 チップをアミノ酸、ペプチドもしくは
    タンパク質の水溶液でブロッキング処理する工程を含
    む、請求項１４又は１５に記載の標的物質の検出方法。
17. 【請求項１７】 下記式（ＩＩ）で表されるビニルスル
    ホニル基もしくはその反応性前駆体基を表面に持つ多孔
    性基質を有する固相担体上に、該ビニルスルホニル基も
    しくはその反応性前駆体基と反応して共有結合を形成す
    る反応性基を有する少なくとも一つのタンパク質又はタ
    ンパク質結合物質（但し、核酸を除く）を接触させるこ
    とを含む、請求項１に記載のチップの製造方法。 −Ｌ―ＳＯ₂―Ｘ’ （ＩＩ） ［上記の式において、Ｌは、―ＳＯ₂―Ｘ’と固相担体
    とを結合する連結基を示し；Ｘ’は、―ＣＲ¹＝ＣＲ
    ²（Ｒ³）または―ＣＨ（Ｒ¹）―ＣＲ²（Ｒ³）（Ｙ）を
    表し；Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は互いに独立に、水素原子、炭
    素原子数１乃至６のアルキル基、炭素原子数６乃至２０
    のアリール基、又は炭素原子数１乃至６のアルキル鎖を
    有する合計炭素原子数７乃至２６のアラルキル基を表
    し、Ｙは、求核試薬によって置換される基、あるいは塩
    基によって「ＨＹ」として脱離する基を表す］
18. 【請求項１８】 表面に固定されたタンパク質又はタン
    パク質結合物質（但し、核酸を除く）が、抗体、抗体フ
    ラグメント、リガンド、抗原、ハプテン、又はレセプタ
    ーである、請求項１７に記載のチップの製造方法。
19. 【請求項１９】 表面に固定されたタンパク質がアビジ
    ン類である、請求項１７に記載のチップの製造方法。
20. 【請求項２０】 アビジン類が、アビジン、ストレプト
    アビジンまたはビオチンと安定な複合体を形成しうるこ
    れらの改変体である、請求項１９に記載のチップの製造
    方法。
21. 【請求項２１】 表面に固定されたタンパク質が核酸認
    識タンパク質であることを特徴とする、請求項１７に記
    載のチップの製造方法。
22. 【請求項２２】 核酸認識タンパク質が２本鎖ＤＮＡ認
    識タンパク質である請求項２１に記載のチップの製造方
    法。
23. 【請求項２３】 ２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質が２本鎖
    ＤＮＡ認識抗体である、請求項２２に記載のチップの製
    造方法。
24. 【請求項２４】 ２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質がＤＮＡ
    転写因子である、請求項２２に記載のチップの製造方
    法。
25. 【請求項２５】 ２本鎖ＤＮＡ認識タンパク質がＺｎフ
    ィンガーモチーフまたはリングフィンガーモチーフをも
    つタンパク質である、請求項２２に記載のチップの製造
    方法。
26. 【請求項２６】 多孔性基質が有機ポリマーで構成され
    ていることを特徴とする、請求項１７から２５の何れか
    に記載のチップの製造方法。
27. 【請求項２７】 多孔性基質が無機物質により形成され
    る粒子であることを特徴とする、請求項１７から２５の
    何れかに記載のチップの製造方法。
28. 【請求項２８】 多孔性基質が、珪素、アルミナ又はチ
    タンを含有する、請求項1７から２５の何れかに記載の
    チップの製造方法。
29. 【請求項２９】 固相担体がガラス、プラスチック、電
    極表面、センサーチップ表面である、請求項１７から２
    ８の何れかに記載のチップの製造方法。
30. 【請求項３０】 少なくとも１つのタンパク質又はタン
    パク質結合物質（但し、核酸を除く）を接触させること
    によって多孔性基質を有する固相担体上に固定した後、
    固相担体表面にあるフリーのビニルスルホニル基もしく
    はその反応性前駆体基をアミノ酸、ペプチドもしくはタ
    ンパク質水溶液でブロッキング処理することを特徴とす
    る、請求項１７〜２９の何れかに記載のチップの製造方
    法。