CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay

プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com １ www.promega.co.jp CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay カタログ番号G3580, G3581, G3582. I. はじめに ………………………………………………. 1 II. 製品構成 ………………………………………………. 3 III. プロトコール …………………………………………… 4 A. 一般的なプロトコール …………………………………. 4 B. B9 cells を使った IL-6 のバイオアッセイに関するプロトコール …. 4 IV. 一般的な考察事項……………………………………….. 5 A バックグラウンドの吸光度 ……………………………… 5 B. データを記録するために最適な波長 ………………………. 5 C. リンパ球でのアッセイ …………………………………. 6 D. 試薬の最適化 ………………………………………… 6 V. 関連製品の紹介…………………………………………. 7 VI. 参考文献 ………………………………………………. 8 VII. 簡易プロトコール……………………………………….. 9 日本語プロトコール No. TB245J 2000 年 8 月作製 目次 I. はじめに MTSテトラゾリウム化合物(Owen’s試薬)は細胞によって生物的に還元され、組織培養液に可溶な発色 性のホルマザン産物へと変換されます(図1; 1)。この変換は、代謝活性がある細胞のデヒドロゲナーゼ によって産生されるNADPHまたはNADHによって行われると考えられています(2)。アッセイは少量の CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent を培養ウェルに直接加え、1~4 時間インキュベートし、96 ウェルプレートリーダーを用いて490nmの吸光度を測定することで行います(3,4)。 CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay(a) では、細胞増殖または細胞毒性試験におけ る生細胞数を測定するために比色法を用いています。CellTiter 96® AQueous One Solution Reagentには、 新しいテトラゾリウム化合物[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)- 2H-tetrazolium, inner salt; MTS(a)]と電子輸送試薬 (phenazine ethosulfate; PES) が含まれます。PES は 化学的な安定性が高められているので、MTSと混合して、安定的な溶液を調整できます。従来のCellTiter 96® AQueous Assayでは、電子輸送試薬としてPMS(phenazine methosulfate)を使用し、PMS溶液とMTS 溶液が別々になっていました。本製品はこの従来品を改良した便利な“One Solution”タイプです。 プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ２ www.promega.co.jp 490nmの吸光度として表されるホルマザン産物の量は、培養液に含まれる生細胞数と直接的に比例しま す(図2)。MTSのホルマザン産物は組織培養液に可溶性を示すので、CellTiter 96® AQueous One Solution AssayではMTTやINTのようなテトラゾリウム化合物を用いた操作よりも少ない手順で済みます(5,6)。 MTTを還元したホルマザン産物は結晶化した沈殿を生じ、570nmで吸光度測定を行う前に結晶を溶解す るための手順が必要です(7)。 現在、[ 3 H]-チミジンの取り込み試験を利用しているならば、RI標識した[ 3 H]-チミジンを適用するステッ プで、CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent の添加を [ 3 H]- チミジンの適用に置き換えることがで きます。かつて行われたMTS法のCellTiter 96® AQueous Assayや従来のMTT法のCellTiter 96® Assay と[ 3 H]-チミジンを比較したバイオアッセイのデータにより、テトラゾリウム試薬と[ 3 H]-チミジンの取 り込みとの置き換えが可能であると示されました(4,7)。 図 1. MTS テトラゾリウム塩とそのホルマザン産物 CellTiter 96® AQueous One Solution Assay の特長 : ･ 使いやすさ : 細胞にCellTiter 96® AQueous One Solutionを加え、インキュベーション後に吸光度を測 定するだけ。 ･ 簡便性 : 濾過滅菌した調製済み試薬のため、アッセイプレートに加えるだけ。 ･ 迅速性 : 96ウェルプレートでの細胞の洗浄や回収が不要。また、MTT試験で必要だった可溶化 操作も不要。 ･ RI 不要 : シンチレーションカクテルやRIの廃棄が不要。 ･ 順応性 : 測定後のプレートでさらに発色を促進するためにインキュベーターに戻すことができます。 ･ 安全性 : ホルマザン産物を可溶化するための揮発性有機溶媒が不要。 プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ３ www.promega.co.jp 安全性 : 私たちの知る限りでは、本製品の化学的および物理学的特性や毒性に ついて完全に解明されていません。そのため、本製品および必要な化学物質を用 いる時には手袋、白衣、防護メガネの着用をお薦めします。 図 2. CellTiter 96® AQueous One Solution Assay を使って測定された細胞数の を使って測定された細胞数のを使って測定された細胞数の 490nm の吸光度にお ける影響。さまざまな細胞数の ける影響。 B9ハイブリドーマ細胞を50µM 2-mercaptoethanol、5% FBS、2ng/ml IL-6を含むRPMIの入った96ウェルプレートに加えた。1時間の平衡化を行った後、1ウェルあたり20µl のCellTiter 96® AQueous One Solution試薬を加えた。37℃に設定した5% CO2を含む湿式インキュベー ターに 1 時間おいた後、490nmの吸光度を ELISA プレートリーダーにより測定した。それぞれのポイ ントは4回実験を行った結果の平均値±標準偏差を表します。直線相関係数は0.993で、細胞数と490nm の吸光度の間で直線性があることが示されました。ウェルあたりの細胞数が0の時に示されたバックグ ラウンドの吸光度はこれらのデータから差し引かれていません。 II. 製品構成 製品名 サイズ カタログ番号 CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay 200 回分 G3582 ・ 4ml CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent ・ 1 プロトコール 製品名 サイズ カタログ番号 CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay 1,000 回分 G3580 ・ 20ml CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent ・ 1 プロトコール 製品名 サイズ カタログ番号 CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay 5,000 回分 G3581 ・ 100ml CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent ・ 1 プロトコール 保存条件 : 長期保存する場合、CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent を遮光 し、-20℃で凍結保存してください。凍結した状態では少なくとも6ヶ月間安定で す。頻繁に使われる場合には、遮光し4℃で保存してください。この場合、6週間 まで安定です。 注意 : 10回の凍結/融解 を行った CellTiter 96® AQueous One Solution Reagentは、調製直後の ものと同等の性能を示し ました。 光感受性 : CellTiter 96® AQueous One Solution Reagentは光に感受性を示すため、遮 光容器にて供給されます。溶液を数時間露光させた場合、変色する可能性がありま す。この変色は 490nm の吸光度において若干のバックグラウンドとなりますが、 CellTiter 96® AQueous One Solution Assayの性能に影響するものではありません。 プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ４ www.promega.co.jp III. プロトコール 準備するもの ・ 組織培養用 96 ウェルプレート ・ マルチチャンネルピペット ・ 96ウェルプレートリーダー A. 一般的なプロトコール 1. CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent を融解する。20ml のボトルで完 全に融解するためには、室温で実験台の上に 90 分間置くか、37℃の恒温水 槽に 10 分間浸す。 2. 100µlの培養培地中にサンプルの細胞を含む96ウェルアッセイプレートの各 ウェルに20µlのCellTiter 96® AQueous One Solution Reagentを加える。 3. プレートを37℃に設定した5% CO2を含む湿式インキュベーターで1~4時間 インキュベートする。 注意 : 細胞の還元作用によって MTS から生成された可溶性ホルマザンの量 を測定するには、すぐにステップ4に進んでください。すぐに行なわない場 合、反応を停止するために各ウェルに 25µl の 10% SDS を加えてください。 SDSで処理したプレートは遮光して室温に設定した湿式チャンバーで18時 間まで保管できます。ステップ 4に進んでください。 4. 96ウェルプレートリーダーを使って490nmの吸光度を測定する。 B. B9 細胞を使った IL-6 のバイオアッセイのプロトコール 1. 5ng/ml ヒト組換え型 IL-6( カタログ番号 G5541) を加えた RPMI 1640 培地 (5% FBSおよび50µM 2-mercaptoethanol(2-ME)を含む)にB9細胞のストッ クを培養する。2×104 /mlまでストック培養液を培養し、その後は3日ごと または細胞密度が 2 ×105 /ml に達した時にヒト組換え型 IL-6 を与える。 2. RPMI1640 培地(5% FBSと50µM 2-MEを含む)で希釈したIL-6サンプルま たはIL-6スタンダードを50µl/ウェルで加える。ここでは4ng/mlのIL-6スタ ンダードをカラム12に100µl加え、カラム2(4pg/ml)まで2倍段階希釈を行 い、各ウェルが50µlの段階希釈されたIL-6を含むようにする(ステップ5で 細胞が加えられた後、希釈した IL-6スタンダードの最終濃度はカラム 12で 2ng/ml、カラム 2 で 2pg/ml となります )。カラム 1 は IL-6 を含まない RPMI 1640培地のみを陰性コントロールとして使う。準備したプレートを37℃に 設定した5% CO2を含む湿式インキュベーターで平衡化する。その間にアッ セイに使う細胞を回収する。 3. 300×g、5分間の遠心によりRPMI 1640(5% FBSと50µM 2-MEを含む)で B9 細胞を 2 回洗浄する。 4. 細胞数の測定とトリパンブルー色素排除試験を行い、最終濃度1×105 /mlと なるように RPMI 1640(5% FBS と 50µM 2-ME を含む ) に再溶解する。 5. ステップ2で準備したプレートのすべてのウェルに50µlの細胞浮遊液(5,000 cells) を分注する。各ウェルの総液量は 100µl となる。 6. 37℃に設定した5% CO2を含む湿式インキュベーターで48~72時間プレート をインキュベートする。 注意 : 簡易プロトコール が巻末に添付されてい ます。 注意 : CellTiter 96 ® AQueous One Solution Reagent を 96 ウェルプ レートに均等に分注する ために、リピーティング ピペット、デジタルピ ペット、マルチチャンネ ルピペットなどを使用す ることをお薦めします。 注意 : バイオアッセイに 用いるB9 cellsは、サブ カルチャー(IL-6添加)後 2日経ったストックでな ければなりません。 プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ５ www.promega.co.jp 7. 1ウェルあたり20µlのCellTiter 96® AQueous One Solution Reagentを加える。 8. 37℃に設定した5% CO2を含む湿式インキュベーターで1~4時間プレートを インキュベートする。 注意 : 細胞の還元作用によってMTSから生成された可溶性ホルマザンの量を 測定するには、すぐにステップ9を行ってください。すぐに行わない場合、反 応を停止するために25µl の10% SDSを各ウェルに加えてください。SDSを 加えたプレートは室温に設定した湿式チャンバーに遮光した状態で18時間ま で保管できます。 9. 96ウェルプレートリーダーを使って490nmの吸光度を記録する。 10. 補正した 490nmの吸光度 (Y 軸) を成長因子の濃度 (X 軸) に対してプロット する。最大(プラトー)と最小(成長因子を含まないコントロール)の吸光度 の中間点に対応する X 軸の値を決定し、これを ED50 の値とする。 (ED50 = 最大値の半分の反応を与えるために必要とされる成長因子の濃度) IV. 一般的な考察事項 A. バックグラウンドの吸光度 CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent とインキュベートされた培養培地で は微量の自然発生的な490nmの吸光度が生じます。使われる培養培地の種類、血 清の種類、pHおよび露光時間の長さは、バックグラウンドの490nmの吸光度に 影響するかもしれません。4時間のインキュベーション後、バックグラウンドの 490nmの吸光度は一般的には0.2~0.3です。バックグラウンドの490nmの吸光度 は以下のように補正できます。 実験に用いたウェルと同様に同量の培地と CellTiter 96® AQueous One Solution Reagentを含んだコントロールのウェルを3ウェル分準備してください。補正し た吸光度を得るために“細胞を含まない”ウェルから得られた490nmの吸光度の 平均値をその他のウェルの吸光度から引いてください。 B. データを記録するために最適な波長 図3にMTSを還元した結果生じるホルマザンの吸光スペクトラを示します。プロ メガでは、吸光のピークを示す490nmを用いたデータの記録を推奨します。しか し、研究室の96ウェルプレートリーダーに490nmのフィルターがない場合、デー タは 450~540nmの間の波長で記録することができます。必要ならば、それ以外 の波長で吸光度を記録することもできますが、感度は低下します。過剰の細胞残 渣、指紋、その他の非特異的な吸光度によるバックグラウンドを低減させるため には、630~700nmのリファレンス波長を使うと良いでしょう。 プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ６ www.promega.co.jp 図 3. MTS/ ホルマザンの吸光スペクトラ。MTS テトラゾリウム化合物の還元 により生じるホルマザン産物の吸光スペクトラは490nmで最大の吸光度を示し ます。陰性の吸光度の値 (382nm)は、ホルマザンに変換されたMTS の消失に 対応します。 C. リンパ球のアッセイ リンパ球はその他の細胞種よりも少量のホルマザンしか生産しない可能性があり ます(8)。リンパ球で顕著な吸光度の変化を得るために、1ウェルあたり約105ま で細胞数を増やし、CellTiter 96® AQueous One Solution Reagentの添加後、4時間 ずっとインキュベートしてください。 D. 試薬の最適化 テトラゾリウムと電子輸送試薬の濃度は、96ウェルプレートで100µlの培養液中 に含まれるさまざまな細胞種で一般的に使えるように最適化されています。もし、 違った量の培養液を使う場合には、100µl の培養液に対して 20µl CellTiter96® AQueous One Solution Reagentを加える比率を維持するように調整してください。 この試薬と培養液の比率により、1ウェルあたり317µg/ml MTSの最終濃度とな ります。テトラゾリウムと電子輸送試薬の最適な濃度における微少な差異が細胞 の種類により生じます。しかし、CellTiter 96® AQueous One Solution Reagent の フォーミュラ(調合)でアッセイ感度が影響を受けることはほとんどありません。 アッセイ手順において試薬の最適化が重要である場合、テトラゾリウムと電子輸 送試薬が別々に梱包されているCellTiter 96® AQueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay (カタログ番号 G5421, G5430, G5440)やテトラゾリウム単品であ る CellTiter 96® AQueous MTS Reagent Powder ( カタログ番号 G1111, G1112) を ご利用ください。 プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ７ www.promega.co.jp V. 関連製品の紹介 MTS 法を用いた細胞増殖 / 細胞毒性試験キット 製品名 サイズ カタログ番号 CellTiter 96® AQueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay(a) 1,000 回分 G5421 5,000 回分 G5430 50,000回分 G5440 CellTiter 96® AQueous MTS Reagent Powder(a)* 250mg G1112 1g G1111 * 本製品に PMS は含まれません。別途購入が必要です。 MTT 法を用いた細胞増殖試験キット 製品名 サイズ カタログ番号 CellTiter 96® Non-Radioactive Cell Proliferation Assay 1,000 回分 G4000 5,000 回分 G4100 細胞を介した細胞毒性試験キット 製品名 サイズ カタログ番号 CytoTox 96® Non-Radioactive Cytotoxicity Assay 1,000 回分 G1780 アポトーシス試験キット 製品名 サイズ カタログ番号 Apoptosis Detection System, Fluorescein 60 回分 G3250 DeadEnd™ Colorimetric Apoptosis Detection System 40 回分 G7130 CaspACE™ Assay System, Fluorometric 160 回分 G3540 CaspACE™ Assay System, Colorimetric 50 回分 G7351 100 回分 G7220 アポトーシス試薬 製品名 サイズ カタログ番号 CaspACE™ FITC-VAD-FMK In Situ Marker 50µl G7461 125µl G7462 Anti-Cytochrome C mAb 100µg G7421 Anti-pS473 Akt pAb 40µl G7441 Anti-PARP p85 Fragment pAb(b) 50µl G7341 プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ８ www.promega.co.jp VI. 参考文献 1. Barltrop, J.A. et al. (1991) 5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4,5-dimenthylthiazoly)-3-(4- sulfophenyl)tetrazolium, inner salt (MTS) and related analogs of 3-(4,5-dimethylthiazolyl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide (MTT) reducing to purple water-soluble formazans a cell-viability indicators. Bioorg. & Med. Chem. Lett. 1, 611. 2. Berridge, M.V. and Tan, A.S. (1993) Characterization of the cellular reduction of 3-(4,5-dimethylthiazol2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT): subcellular localization, substrate dependence, and involvement of mitochondrial electron transport in MTT reduction. Arch. Biochem. Biophys. 303, 474. 3. Cory, A.H. et al. (1991) Use of an aqueous soluble tetrazolium/formazan assay for cell growth assays in culture. Cancer Commun. 3, 207. 4. Riss, T.L. and Moravec, R.A. (1992) Comparison of MTT, XTT, and a novel tetrazolium compound for MTS for in vitro proliferation and chemosensitivity assays. Mol. Biol. Cell (Suppl.) 3, 184a. 5. Mosmann, T. (1983) Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assay. Hematol. Oncol. 7, 243. 6. Bernabei, P.A. et al. (1989) In vitro chemosensitivity testing of leukemic cells: development of a semiautomated colorimetric assay. Hematol. Oncol. 7, 243. 7. CellTiter 96® Non-Radioactive Cell Proliferation Assay Technical Bulletin #TB112, Promega Corporation. 8. Chen, C.-H. et al. (1990) MTT colorimetric assay detects mitogen responses of spleen but not blood lymphocytes. Int. Arch. Allergy Appl. Immunol. 93, 249. (a) The MTS tetrazolium compound is the subject of U.S. Pat. No. 5,185,450 assigned to the University of South Florida and is licensed exclu-sively to Promega Corporation. (b) Patent Pending. © 1996–2000 Promega Corporation. All Rights Reserved. CellTiter 96 and CytoTox 96 are trademarks of Promega Corporation and are registered with the U.S. Patent and Trademark Office. CaspACE and DeadEnd are trademarks of Promega Corporation. プロメガ株式会社 テクニカルサービス部 Tel. 03-3669-7980 prometec@jp.promega.com ９ www.promega.co.jp この簡易プロトコールは、CellTiter 96® AQueousに習熟したユーザーが簡単に流れを追えるように意図し て作製されました。初めてCellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assayをお使いになる時 には、詳細なプロトコール ( 本紙のセクション III) にしたがってください。 一般的なプロトコール ( セクション III.A) 1. CellTiter 96® AQueous One Solution Reagentを室温または37℃で融解する。 2. 100µl の培地中にサンプルを含む96ウェルアッセイプレートの各ウェルに20µlづつ加える。 3. 37℃の5% CO2インキュベーターで1~4時間インキュベートする。 4. 96ウェルプレートリーダーを使って490nmの吸光度を測定する。 B9 細胞を使った IL-6 のバイオアッセイのプロトコール ( セクション III.B) 1. セクションIII.B.に記載されているようにサブカルチャーにより使用するB9細胞を調整する。 2. 50µl/ウェルのIL-6サンプルまたはIL-6スタンダードを各列のカラム12に入れる。カラム12からカ ラム 2 にかけて 2 倍段階希釈を行う。カラム 1 は陰性コントロールとして使う。 3. RPMI 1640 培地 (5% FBS と 50µM 2-ME を含む ) で B9 cells を 2 回洗浄する。300 × g で 5 分間遠 心する。 4. B9 cells を 1 × 105/ml となるように再浮遊させる。 5. 96 ウェルプレートの各ウェルに50µlの細胞を加える。 6. 37℃に設定した5% CO2を含む湿式インキュベーターで48~72時間プレートをインキュベートする。 7. 各ウェルに20µlのCellTiter 96® AQueous One Solution Reagentを加える。 8. 37℃に設定した5% CO2を含む湿式インキュベーターで1~4時間プレートをインキュベートする。 9. 96 ウェルプレートリーダーを使って 490nmの吸光度を測定・記録する。 10. 補正した490nmの吸光度(Y軸)を成長因子の濃度(X軸)に対してプロットする。ED50値を求める。 VII. 簡易プロトコール