[发明专利]蛋白质、固定蛋白质的方法、结构、生物传感器、核酸、载体和用于检测目标物质的试剂盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种蛋白质，将该蛋白质固定到基底上的方法，包括蛋白质和基底的结构，包括该结构的生物传感器，编码该蛋白质的核酸，包括该核酸的载体，以及用于检测目标物质的试剂盒，包括该基底和该蛋白质。

背景技术

已知核酸和蛋白质代表的生物分子用于构建精确的结构。该精确的结构在原子水平上受到控制以实施生物分子的功能。已经研究了通过利用生物分子的所述性质将生物分子提供到多种材料上。这些技术主要应用于包括生物传感器、生物分子纯化方法、以及近年来生物分子在半导体方法中纳米等级结构形成中的应用等领域。例如，日本专利申请公开No.2005-312446公开了一种能够特异性结合金和可用于金和目的物质(目标物质)结合的金-结合蛋白质。所公开的蛋白质包括具有与金的结合性质的抗体的至少一部分。这种蛋白质具有作为支架的抗体结构并基于抗体的抗原识别能力直接识别金。在日本专利申请公开No.2005-312446中，该蛋白质预期用于利用金基底的生物传感器。而且，在日本专利申请公开No.2005-312446中，该蛋白质通过分子识别而与金固定。因此，赋予被固定的蛋白质以一定的方向，从而均一地固定蛋白质。结果，可期望提高生物传感器的性能。

然而，在日本专利申请公开No.2005-312446中，在抗原-抗体反应中可见的分子识别被用于将蛋白质固定到金基底上。因此，蛋白质被非共价地固定于其上。从而，相当多的被固定的蛋白质可能被解离。结果，生物传感器的应用需要动力学分析。可选择地，当用于生物传感器时，该蛋白质的应用被限制于使用金基底的生物传感器。因此，必须设计一种防止对金基底的非特异性吸附的技术。

同时，此前已经研究了一种通过利用蛋白质的物理吸附或化学交联固定蛋白质到基底上的方法。可选择地，用于检测多种目标物质的生物传感器的生产通常需要被固定的蛋白质的数量与待检测的目标物质的数量相同或更多。因此，需要通过单一方法有效固定这些蛋白质的方法。但是，基本上，被固定的蛋白质在化学上是多样的。这些被固定的蛋白质在官能团的类型和数量以及蛋白质表面上官能团的位置方面都不相同。结果，通常很难利用同样的固定方法将多种蛋白质均一地固定到基底上。

另一方面，Langmuir(2002)18，2463-2467公开了一种通过光交联基团将蛋白质共价固定到基底上的技术。在这种技术中，应用一种具有光交联基团的防止非特异性吸附的聚合体。因此，依赖于蛋白质类型的官能团的不同几乎可以忽略。从而，相对于常规的固定方法，蛋白质可通过这种技术更均一地固定。但是，Langmuir(2002)18，2463-2467仅仅提到根据其类型被固定的蛋白质量的变化减少。Langmuir(2002)18，2463-2467没有提到具有生物传感器需要的蛋白质均一定位的固定。

另一种广泛已知的固定方法包括将一种特定序列(例如，His标记或半胱氨酸残基)导入待固定蛋白质的末端或特定位点以赋予这样修饰的蛋白质提高的定位。但是，由于导入残基的低分子量对基底表面的影响，所述蛋白质修饰可能不利地影响到微生物中某种蛋白质的产率，或可能降低蛋白质的目标物质捕获活性。

日本专利申请公开No.2005-312446中的蛋白质通过分子识别反应被固定在一种金基底上。因此，可获得很好定位的非常均一的固定状态。但是，这种仅仅利用分子识别反应的固定化在获得的结构上是非共价的。因此，蛋白质有一定的可能从基底上解离。因此，日本专利申请公开No.2005-312446提供了均一的固定化，但是没有公开共价固定蛋白质的方法。而且日本专利申请公开No.2005-312446没有公开通过利用分子识别反应将蛋白质固定到金基底之外的基底上的方法。

另一方面，Langmuir(2002)18，2463-2467公开了通过光交联基团的蛋白质共价固定化。根据Langmuir(2002)18，2463-2467的方法，多种蛋白质的官能团的不同基本上可以忽略。从而，某种程度上蛋白质可均一地固定于基底上。但是，Langmuir(2002)18，2463-2467没有公开可赋予蛋白质定位的固定化方法。