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生体分子とは、すべての生物に存在する分子およびイオンに緩やかに適用される用語です。これらには、高分子ビルディングブロック、細胞代謝物、細胞シグナル伝達分子、医薬品化合物、イオンなどの低分子はもちろん、タンパク質、炭水化物、脂質、核酸などの有機高分子が含まれます。生体分子は、大きさや構造が大きく異なる可能性がありますが、それらは、細胞分裂、細胞代謝、ホメオスタシス、成長および発達を含む多くの生物学的過程に必要です。
生体分子の存在および量の正確な決定は、あらゆる研究の応用にとって重要です。例えば、比色アッセイでは、生体分子の適切な量または濃度で開始することが重要になります。使用される最初のサンプル濃度が高すぎる場合、アッセイは飽和し、結果は不正確になります。その場合の解決策は試料を希釈することが挙げられます。臨床環境では、生物分子定量を用いて潜在的な病理学的影響を有するバイオマーカーのパネルを検証することができます。さらに、創薬において、定量は、医薬化合物の代謝物のプロファイリング、薬物分解速度の確立、または望ましくない副作用の特定のためにしばしば用いられます。
生体分子の定量分析は、比色（吸光度）、蛍光および化学発光プラットフォームを含む様々な検出フォーマットを用いて行うことができます。各検出ソリューションには独自の利点があります（表1）。
- 比色定量アッセイ：
費用効果が高く、使いやすく、非侵襲的であり、潜在的なサンプルの汚染物質の存在を明らかにすることが可能です。 - 蛍光定量アッセイ：
広い濃度範囲にわたって生体分子を正確に測定する能力に非常に感度が高く特異的です。 - 化学発光定量分析：
励起源の使用を排除することによって生体サンプル中の自己蛍光を最小限にします。化学発光シグナルは、化学反応を介して生成されます。
| フォーマット | 試薬 | 機器 | 原理 | 利点 |
|---|---|---|---|---|
| 比色検出 | ・酵素標識物 (例：HRP-標識抗体) ・発色基質 (例：4CN or DAB) |
・吸光マイクロ プレートリーダー | 発色基質は、酵素コンジュゲートにより触媒され、容易に目に見える着色沈殿物を生成する。 発色反応生成物によって吸収される光の量を測定することは、分析物濃度と定量的に相関することができる。 |
・比色アッセイの構成品は経済的 ・非侵襲的で、測定される物質の直接操作は不要 ・サンプルの汚染物質の兆候を示唆 |
| 蛍光検出 | ・蛍光分子標識物 (例：iFluor™488標識ヤギ抗マウス IgG) |
・蛍光マイクロ プレートリーダー ・蛍光顕微鏡 ・フローサイト メーター |
蛍光分子標識物は、検体の検出に使用されます。 光源が蛍光分子を励起し、それが蛍光シグナルを発します。 生じたシグナル強度は、検体濃度に比例します。 |
・蛍光分子の高い吸光係数により高感度 ・高いターゲット特異性により、汚染物質を含むサンプルに理想的 ・広いダイナミックレンジとより大きな多重解析に対応可能 |
| 化学発光検出 | ・酵素標識物 (例：ルシフェラーゼ標識抗体) ・発色基質 (例：ルシフェリン) |
・CCD カメラ ・X線フィルム ・化学発光 ・マイクロプレートリーダー |
化学基質は酵素によって触媒され、副生成物として光を生成する。測定された光強度は、分析物の濃度と定量的に相関する。 | ・比較的簡素な器具類で計測可能 ・非常に低いと広いダイナミックレンジ ・バックグラウンドの干渉は最小限 |
本特集では、AAT Bioquest（ABD) 社が提供する細胞溶解物およびセルベースアッセイを含む広範囲の生体サンプル中の生体分子の定量分析ツールを紹介いたします。
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