JPS63222254A - 電気泳動装置用回収セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電気泳動装置に用いる回収セルに関し、よ
り詳細には、ＤＮＡなどの荷′ｒｓ高分子を電気泳動に
よって分離する際に用いられる電気泳動装置用回収セル
に関する。

〔従来の技術〕

ＤＮＡなどの荷電高分子を電気泳動によって分離するこ
とは、制限酵素などで切断したＤＮＡ断片のうちから特
定の断片（特定の遺伝子）を分は取る遺伝子工学の基本
的な操作に用いられている。

この操作では、ＤＮＡ断片がアガロース若しくはポリア
クリルアミドのゲルを担体とする電気泳動によって、Ｄ
ＮＡ断片の長さの違いによりて展開され、対応するゲル
から目的のＤＮＡを水溶液として回収される。この回収
は、例えば、目的のＤＮＡ断片を含むゲルのブロックを
切出し、そのブロックを透析チニービングの中に少量の
電気泳動バッファーと共に封じ込め、この封じ込めたも
のを水平型電気泳動槽のバッファーに浸漬し、電気泳動
して電荷をもつＤＮＡを電気的にゲルからバッファーに
出し、ＤＮＡを含むバッファーを取出してＤＮＡを回収
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記した透析チュービングを用いるＤＮＡ回収では、特
に、アガロースゲルを用いた場合、その回収操作中にゲ
ルの微小断片が回収したＤＮＡ中に混入し、これが制限
酵素の阻害剤となり、しかも、この阻害剤を簡単な精製
操作で取除くことができないために、せっ□かく回収し
たＤＮＡを有効に使用することができなくなる恐れがあ
る。また、ＤＮＡの回収率は必ずしも良くなく、１０％
以下のように非常に悪いことがある。さらに、扱うゲル
が非常に脆弱であり、そのゲルを収納する透析チュービ
ングが軟弱であるために、その操作は繁雑かつ注意を要
するものである。

この発明は上述の背景に基いてなされたものであり、そ
の目的とするところはゲル微小断片などの阻害物質の混
入を防止し、ＤＮＡなどの荷電高分子を操作容易に高い
収率で回収することのできる電気泳動装置用回収セルを
提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、電気泳動装置を用いた荷電高分子の回収手
段について種々の検討を加えた結果、この発明による電
気泳動装置用回収セルによって上記の目的が達成される
ことを見出した。すなわち、この発明の電気泳動装置用
回収セルは、電気泳動装置の一方の電極に連通し、試料
ゲルを収容するゲル室と、ガラスフィルターを介して該
ゲル室と隣接すると共に、セロファン膜を介して電気泳
動装置の対極に連通し、該ガラスフィルターを透過した
荷電高分子を回収するための回収室と、該ゲル室と該回
収室とを収容する中空セル本体とからなり、該セル本体
と該ガラスフィルターとセロファン膜とが一体化され、
該ガラスフィルターが微小ゲル断片の透過を妨げるが該
荷電高分子を透過し、該セロファン膜が該荷電高分子の
透過を妨げることを特徴とするものである。

〔作　用〕

上記のようにこの発明が構成されているので、この回収
セルを電気泳動装置の電気泳動槽に設置し、ゲル室側を
負極として通電して、ＤＮＡなどの荷電高分子を含むゲ
ルを電気泳動にかけると、負電荷をもつ荷電高分子はゲ
ル中を回収室に移動して、ガラスフィルターを透過して
回収室に移る。

更に、正極側に移動しようとするが、回収室のセロファ
ン膜は荷電高分子がその膜を透過させないので、荷電高
分子は回収室に止まる。一方、微小ゲル断片も荷電高分
子をと共に移動するが、ガラスフィルターによってその
微小ゲル断片が回収室に混入するのを防止する。

〔実施例〕

この発明を、図面を参照しながら、より具体的に説明す
る。

装置例 第１図にこの発明による電気泳動装置用回収セルの一例
を表す斜視図を示す。

この例回収セル１３は、電気泳動装置の一方の電極に連
通し、試料ゲルを収容するゲル室１と、ガラスフィルタ
ー２を介して該ゲル室１と隣接する回収室４とからなり
、この回収室４は、セロファン膜３を介して電気泳動装
置の対極に連通し、ゲル室から電気泳動した荷電高分子
を貯留・回収するためのものである。このゲル室１と回
収室４とは中空セル本体５に収容され、この中空セル本
体５にガラスフィルター２とセロファン膜３とが一体化
されている。

この回収セルの形状、寸法などは、この例に限定されず
、その用途に応じて適宜変更することができ、同様にゲ
ル室および回収室の形状、寸法なども、その用途に応じ
て適宜変更することが望ましい。

中空セル本体の材質には、この回収セルの目的に反しな
い限り、種々の材料を用いることができる。その様なも
のとして、プラスチック、ステンレス鋼などの金属、ガ
ラス、セラミックなどがある。

この発明において用いられるガラスフィルターは、電気
泳動中に微小ゲル断片の透過を妨げるものであり、その
様な働きを持つかぎり、種々のガラスフィルターをこの
回収セルに用いることができる。同様に、セロファン膜
は、電気泳動中に荷電高分子の透過を妨げるものであり
、その様な働きを持つかぎり、種々のセロファン膜をこ
の回収セルに用いることができる。

使用例 第２図を参照して、この回収セルを使用する例を説明す
る。

先ず、電気泳動バッファー１１で満たされた水平型の電
気泳動装置の電気泳動槽１０を準備し、その電気泳動槽
１０に、ゲル室１に目的の荷電高分子を含むゲル１２を
収容する回収セル１３をセットする。ゲル室１側を負極
とし、回収室４側を正極として通電して電気泳動を行う
。負電荷を持つ荷電高分子はゲル中を回収室４方向に動
き、ガラスフィルター２を通過して回収室４に移る。回
収室の正極側にあるセロファン膜３は荷電高分子を通過
させないので、荷電高分子はセロファン膜上に止まる。

電気泳動中に荷電高分子と共に移動する微小ゲル断片は
ガラスフィルター２を通過できずゲル室１内に残る。電
気泳動を終えると、セロファン膜ににある荷電高分子は
、電流を逆転させて短時間通電してセロファン膜から離
して、回収取出口１４からバッファーと共に回収荷電高
分子を取出す。

実験例１ 第１図に示す様な回収セルに、制限酵素１１１ｎｄｌ１
１で分解したλ−ＤＮＡ約１０μｇを１％のアガロース
ＮＡ　（Ｐｈａｒｍａｃｉａ）で電気泳動した。各ＤＮ
Ａ断片を含むアガロースのブロックを切出し、第１図に
示す様な回収セルに入れて電気泳動を行った。

この回収セルに用いられたガラスフィルター（ワットマ
ン社製、ＧＦ／Ｆ）は、下記の性能を有していた。

市は　　　　　　　　　　　７５ｇ／ゴ厚さ　　　　　
　　　　　　　　０．５０Ｉ１ｍ粒子保持能（液体）０
．７μｍ 明期ろ過速度　　　　　　　６．０ｗｌ／５ｅｅ一方、
セロファンＩＩＩ（ユニオンカーバイド社製、セロファ
ンチューブイングシームレス）は、下記の性能を有して
いた。

分かく分子量　　　　　　　１０．０００〜２０．００
０膜厚　　　　　　　　　　　０．０２０ａ＋■電気泳
動バツフアーとして０，０４モル／ｇのトリス−アセテ
ート、０．００１モル／ｇのＥＤＴＡを用いて、１３ｃ
ｍの電極間距離を持つ水平型の電気泳動装置で１００Ｖ
、２時間、電気泳動槽の外側から氷で冷却しながら、通
電した。電気泳動終了後、回収室からバッファーととも
にＤＮＡを取出し、フェノール、クロロホルム処理し、
ＤＮＡをエタノールで沈澱させ、そのＤＮＡを再度０．
　１ｍｌのＴＥバッファーに溶解させた。

ＤＮＡの回収率を測定するために、制限酵素１１１ｎｄ
ｌｌｌで分解したλ−ＤＮＡＩμｇ　（分離に用いた１
／１０ｆｆｌ）と、前記実験で回収された各ＤＮＡ断片
を含むバッファーの各々の１／１０量とについて電気泳
動を行った。その結果を参考写真ｌに示す。参考写真１
は電気泳動後のゲルをトランスイミネータのにに載せて
撮影したものであり、レーン１は、分離前の全てのＤＮ
Ａ断片を含む試料についての電気泳動の結果であり、同
様に、レーン２は２３．ＩＫｂｐ　（分子量１５．０Ｘ
ＩＯ６）のＤＮＡ断片について、レーン３は９．４Ｋｂ
ｐ（分子量６．１２Ｘ１０Ｂ）のＤＮＡ断片について、
レーン４は６．５６Ｋｂｐ　（分子量４．２６×１０６
）のＤＮＡ断片について、レーン５は４．３６Ｋｂｐ　
（分子量２．８４ｘｌＯ６）のＤＮＡ断片について、レ
ーン６は２．３２Ｋｂｐ（分子量１．５１Ｘ１０６）の
ＤＮＡ断片について、レーン７は２．０３Ｋｂｐ　（分
子量１．３２×１０６）のＤＮＡ断片についてである。

レーン１と対応する各レーンとのバンドの濃さが等しい
ことから、これらすべてのＤＮＡ断片が１００％の回収
率で回収されたことが分る。

上記のＤＮＡの分離回収の適用範囲が２３８１Ｋｂｐか
ら２．０３Ｋｂｐであるが、１００ｂｐまでのものにつ
いても同様に実施できる。

実験例２ この回収セルで回収したＤＮＡに酵素阻害剤が混入され
ている程度を調べるために、回収室から取出した９、４
ＫｂｐのＤＮＡ断片を色々な程度に精製した後、ライゲ
ーション反応または制限酵素ＥｃｏＲＩ切断を行った。

その結果をアガロース電気泳動で測定した。その電気泳
動結果を参考写真２に示す。レーン１は９．４Ｋｂｐの
ＤＮＡ断片についての電気泳動結果を示し、レーン２は
９．４ＫｂｐのＤＮＡ断片をそのままライゲーションし
たものについての電気泳動結果を示し、レーン６は９．
４ＫｂｐのＤＮＡ断片をそのまま制限酵素ＥｃｏＲＩ切
断したものについての電気泳動結果を示し、レーン４は
９．４ＫｂｐのＤＮＡ断片を一度フエノール、クロロホ
ルム処理で精製し、それをライゲージジンしたものにつ
いての電気泳動結果を示し、レーン７は９．４Ｋｂｐの
ＤＮＡ断片を一度フエノール、クロロホルム処理で精製
し、それを制限酵素ＥｃｏＲＩ切断したものについての
電気泳動結果を示し、レーン５は基準となるマーカーＤ
ＮＡについての電気泳動結果を示す。この結果から回収
したＤＮＡに僅かに混入したりガーゼやＥｃｏＲＩの阻
害剤もフェノール、クロロホルム処理によって簡単に取
除けることがわかる。

〔発明の効果〕

この発明の電気泳動装置用回収セルによって、下記の効
果を得ることができる。

（１）実施例で実証されるように、ＤＮＡを１００！’
６若しくはそれに近い高率で回収することができる。

（２）実施例で実証されるように、回収されたＤＮＡに
は微量の阻害剤しか含まれておらず、しかもこの阻害剤
を簡単に取除くことができるので、回収ＤＮＡを用いて
ライゲーションあるいは制限酵素切断などの遺伝子操作
を行うことができる。

（３）この発明の回収セルには、既にセロファン膜が一
体化されているので、従来のセロファン袋を手で支える
などの煩わしい操作を必要としない。また、ＤＮＡ溶液
を取出すときも、セロファン袋の口を開けるなどの操作
を要せず、単にピペッタ−で簡単に取出すことができる
。このように操作性に優れている。

（４）セロファン膜を直接手に触れることもないので、
ＤＮＡを汚染させることもない。

（５）ラジオアイソトープ（ＲＩ）を使用する場合、特
に作業者の安全に寄与する。

（６）Ｒ１で汚染された回収セル処理が簡単である。

（７）この発明の回収セルは、工業的に均質な製品とし
て製造することができるので、再現性のよい高回収率を
可能にする。

（８）高価な材料を特に必要とせずに製造することがで
きるので、廉価な回収セルをえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電気泳動装置用回収セルの一態
様例を示す外観図、第２図はこの発明による回収セルを
用いた電気泳動を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気泳動装置の一方の電極に連通し、試料ゲルを収容す
   るゲル室と、ガラスフィルターを介して該ゲル室と隣接
   すると共に、セロファン膜を介して電気泳動装置の対極
   に連通し、該ガラスフィルターを透過した荷電高分子を
   回収するための回収室と、該ゲル室と該回収室とを収容
   する中空セル本体とからなり、該セル本体と該ガラスフ
   ィルターとセロファン膜とが一体化され、該ガラスフィ
   ルターが微小ゲル断片の透過を妨げるが該荷電高分子を
   透過し、該セロファン膜が該荷電高分子の透過を妨げる
   ことを特徴とする電気泳動装置用回収セル。