[发明专利]抗体－替代抗原系统用于检测分析物的用途

说明书

1.相关申请的交叉引用

本申请要求享有2005年3月15日提交的序列号为60/662,412的申请在35U.S.C.§119(e)下的权益，通过引用将其内容并入本文。

2.背景技术

在生物学和工业生产过程中，使用报告系统的测定是用于研究和检测分析物的重要工具。尽管已经开发了用于测定分析物的大量方法，但是仍然需要寻求新的、可以专门并方便地用于检测和表征广泛多样分析物的测定设计。基于蛋白质的报告系统的开发已经显著提高了生物分析物的检测技术。虽然取得了这些提高，但蛋白质的非特异性标记依然是限制该类测定的应用和灵敏度的问题。

3.发明内容

一方面，本文提供用于特异性标记感兴趣的蛋白质的标记分子。在感兴趣的分析物的结合位点附近对蛋白质进行标记。所述标记分子通常包括反应性部分、标记部分、靶部分和可裂解的链(cleavable tether)。对反应性部分进行选择，使其能够将标记部分连接于蛋白质。在一些实施方案中，反应性部分包括可与蛋白质上的官能团形成共价键的交联基团，所述蛋白质位于感兴趣的分析物结合位点附近。在一些实施方案中，反应性部分包括光反应性基团，该光反应性基团一经外部能源激活即能够与蛋白质上的官能团形成共价键。

标记部分可以是任何依据此处描述的各种组合物和方法进行运作的荧光实体。在一些实施方案中，荧光部分包括至少一种荧光染料。在一些实施方案中，荧光部分包括至少一种若丹明染料。在一些实施方案中，荧光部分包括两种或多种荧光染料，这些荧光染料相互之间通过例如荧光共振能量转移(“FRET”)而协同地起作用。

在一些实施方案中，标记部分可以是猝灭部分。猝灭部分可以是任何当紧邻信号分子的荧光部分时能够猝灭该信号分子荧光部分的荧光的部分，比如，以上猝灭通过下述所举例的方式进行：轨道重叠(形成基态的无荧光复合物)、碰撞猝灭、FRET或另外的机理或多种机理的组合。该猝灭部分自身可以具有荧光或者其可以无荧光。在一些实施方案中，所述猝灭部分包括荧光染料，该荧光染料与信号分子荧光部分有结构关联以使其在紧邻信号分子荧光部分时猝灭该荧光部分的荧光。在此类实施方案中，选择在可区别于荧光部分的波长处发射荧光的猝灭部分可以提供能够用来校正荧光信号的内部信号基准。

靶部分能够使标记分子结合至待标记的蛋白质。所述靶部分可以包括能够结合至待标记蛋白质上特定位置的任何有机或无机分子。可以包括所述靶部分的分子的非限制性实例包括抗原、分析物、酶底物、蛋白质、碳水化合物、多糖、糖蛋白、激素、病毒、代谢物、过渡态类似物、辅因子、核苷酸、多核苷酸、抑制剂、药物、营养素、电解质、生长因子和其他能够结合至待标记的蛋白质的生物分子及非生物分子。

可裂解的链将靶部分与标记部分相连。所述可裂解的链包括至少一个可裂解的部分和一个或多个任选的连接体部分。所述可裂解的部分包括至少一个可以裂解的官能团以使该靶部分从蛋白质脱离。可以选择具有特定性质的任选的连接体部分。例如，根据应用，连接体部分可以为疏水或亲水性质、长的或短的、刚性、半刚性或柔韧的。在一些实施方案中，选择连接体部分来增加标记分子的溶解度。在其他实施方案中，选择连接体部分来提供具有特定长度的可裂解的链。

所述蛋白质可以是任何能够在紧邻分析物结合位点处被特异性标记且在其他位置基本上不被标记的蛋白质。适宜的蛋白质的实例包括但不限于抗体、酶、信号转导蛋白质和受体。

可以通过使蛋白质与标记分子接触而制备标记蛋白质，所述标记分子包括靶部分、标记部分、反应性部分和可裂解的链。靶部分、标记部分和反应性部分相互连接以使靶部分可以与蛋白质结合，并且反应性部分可以连接标记分子与蛋白质。加入能够激活反应性部分的物质以便在反应性部分和蛋白质之间形成共价键。可以通过诱导可裂解的链发生裂解而除去靶部分。可以在测定中使用所得的标记蛋白质来检测感兴趣的分析物。

另一方面，本文提供了可用于检测感兴趣的分析物(即，靶分析物)是否存在的的分析物报告系统。该分析物报告系统包括标记蛋白质和标记替代分析物。标记蛋白质可以与标记的替代分析物接触以形成替代分析物-标记蛋白质的复合物。在一些实施方案中，所述蛋白质包括荧光部分，以使当所述替代分析物一经被替代为靶分析物后可以检测到荧光部分的荧光增强。

在一些实施方案中，当替代分析物与蛋白质结合时，标记蛋白质的荧光被猝灭。这种猝灭可以通过多种不同的机理实现。在一些实施方案中，所述蛋白质和替代分析物包括当彼此紧邻时能够“自猝灭”的荧光部分。在其他实施方案中，可以在猝灭部分的帮助下实现猝灭。