細胞株開発・クローン選抜
遺伝子導入確認、Sanger確認、フラグメント解析に使われる。
主な用途
- Sanger確認
Product Guide
キャピラリー電気泳動
キャピラリー電気泳動は、細いキャピラリー内で電圧をかけ、DNA、RNA、タンパク質、糖鎖などを分離・解析する技術です。自動化しやすく、分離能や再現性が高いため、Sangerシーケンス、STR解析、フラグメント解析、核酸QC、CE-SDS、キャピラリー等電点電気泳動、糖鎖解析などに使われます。
用途・特徴
キャピラリー電気泳動は、分子のサイズ、電荷、構造、配列、蛍光標識などの違いを利用して分離・解析するために使われます。核酸解析では、Sangerシーケンスの塩基配列読み取り、STR解析、フラグメント解析、NGSライブラリーQC、PCR産物確認などに使われます。
タンパク質解析では、抗体医薬の純度評価、フラグメント確認、電荷異性体評価、糖鎖解析などに使われます。特にバイオ医薬品の品質評価では、HPLCやLC-MSと並ぶ重要な分析技術の一つです。
Point
- DNA、RNA、タンパク質、糖鎖などを分離・解析できる
- Sangerシーケンス、STR解析、フラグメント解析に使われる
- 細胞同一性試験や細胞株認証に関係する
- CE-SDS、icIEF、糖鎖解析など抗体品質評価にも使われる
- ゲル電気泳動より自動化・定量化しやすい
- 蛍光検出、UV検出、レーザー誘起蛍光検出などがある
- 用途によって、遺伝子解析用CEとバイオ医薬品分析用CEに分かれる
使用方法
基本的には、サンプルを前処理し、目的に応じて蛍光標識、PCR増幅、変性、還元、誘導体化などを行った後、キャピラリー電気泳動装置で分離・検出します。
1サンプルを準備する
2DNA、RNA、タンパク質、糖鎖などを前処理する
3必要に応じてPCR、蛍光標識、変性、還元、誘導体化を行う
4サンプルを装置にセットする
5キャピラリー内で電気泳動分離する
6蛍光、UV、吸光度などで検出する
7ピーク、フラグメントサイズ、配列、純度、電荷分布などを解析する
8細胞同一性試験、配列確認、品質評価に利用する
実際の条件は、解析対象、キャピラリー種類、ポリマー、バッファ、検出方式、サンプル調製、解析ソフト、GMP対応、試験法バリデーションの有無によって変わります。
ゲル電気泳動との違いは？
キャピラリー電気泳動とゲル電気泳動は、どちらも分子を分離する技術ですが、自動化や定量性に違いがあります。
結論
ゲル電気泳動は「簡易確認」に向き、キャピラリー電気泳動は「自動化された分離・解析」に向きます。
分離場所
ゲル中
細いキャピラリー内
操作
手作業が多い
自動化しやすい
検出
染色、画像解析
蛍光、UV、LIFなど
定量性
限定的
高い
再現性
操作者依存が大きい
装置制御で再現性が高い
主な用途
PCR産物確認、簡易確認
Sanger、STR、フラグメント解析、CE-SDS
スループット
低〜中
中〜高
GMP適性
限定的
試験法として運用しやすい
Sangerシーケンスとの関係
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| Sangerシーケンス | DNA配列を読む解析法 |
| キャピラリー電気泳動 | Sanger反応産物を分離・検出する装置技術 |
| 主な用途 | 配列確認、クローニング確認、変異確認 |
| 関連装置 | Genetic Analyzer、Spectrum Compact CEなど |
| 関連試薬 | BigDye Terminator、Sanger sequencing reagentsなど |
主な解析用途
| 解析用途 | 内容 | 主な場面 |
|---|---|---|
| Sangerシーケンス | DNA配列を確認する | クローニング確認、プラスミド確認、変異確認 |
| STR解析 | 短い反復配列の長さを解析する | 細胞同一性試験、細胞株認証 |
| フラグメント解析 | PCR産物や標識断片のサイズを解析する | STR、AFLP、MLPA、遺伝子型判定 |
| 核酸QC | DNA/RNAやNGSライブラリーのサイズ・品質確認 | NGS前処理、PCR産物確認 |
| CE-SDS | タンパク質をサイズ分離する | 抗体純度、還元/非還元分析 |
| icIEF / cIEF | タンパク質の等電点を分離する | 電荷異性体分析 |
| 糖鎖解析 | 蛍光標識糖鎖を分離する | 抗体医薬の糖鎖品質評価 |
| ペプチド・低分子分析 | 電荷やサイズ差で分離する | 研究・分析法開発 |
選定ポイント
解析対象DNA、RNA、タンパク質、糖鎖のどれを解析するか
用途Sanger、STR、フラグメント解析、CE-SDS、icIEF、糖鎖解析のどれか
キャピラリー本数1本、4本、8本、24本、48本、96本など
スループット1ランあたりのサンプル数、解析時間
検出方式蛍光、UV、LIFなどに対応するか
試薬・キットSTRキット、Sanger試薬、CE-SDSキット、糖鎖キットに対応するか
解析ソフトシーケンス解析、ピーク解析、フラグメント解析、純度解析に対応するか
GMP対応監査証跡、ユーザー管理、電子記録、IQ/OQ対応の有無
装置サイズベンチトップ型か、大型高スループット型か
消耗品キャピラリー、ポリマー、バッファ、標準品の供給性
サポート国内保守、校正、アプリケーション支援の有無
使用される工程
キャピラリー電気泳動は、核酸解析やタンパク質品質評価が関係する多くの工程で使われます。
遺伝子導入・安定発現株作製
挿入配列、ベクター構造、ターゲット配列確認に関係する。
主な用途
- 配列確認
セルバンク
細胞同一性試験、STR解析、Sanger確認に関係する。
主な用途
- STR解析
汚染確認・安全性評価
細胞同一性や種確認、フラグメント解析で使われる。
主な用途
- 種確認
品質評価・分析
CE-SDS、icIEF、糖鎖解析などで抗体品質評価に使われる。
主な用途
- 品質評価
下流精製
精製中間体の純度やフラグメント確認に関係する。
主な用途
- 純度確認
製剤化
原薬・製剤の純度、電荷、糖鎖評価に関係する。
主な用途
- 糖鎖評価
AAV・遺伝子治療
ベクター配列確認、フラグメント解析、ライブラリーQCに関係する。
主な用途
- ライブラリーQC
遺伝子編集
編集部位のSanger確認、フラグメント解析に使われる。
主な用途
- 編集確認
GMP品質管理
規格試験、確認試験、申請資料、ロット評価に使われる。
主な用途
- 規格試験
使用されるモダリティー
キャピラリー電気泳動は、細胞株確認や品質評価が関係する幅広いモダリティーで使われます。
抗体医薬
関連度高
細胞同一性CE-SDSicIEF・糖鎖解析
細胞株確認と抗体品質評価の両方で使われる。
ADC
関連度高
抗体原薬品質フラグメント確認細胞株確認
抗体部分の品質評価や細胞同一性で関係する。
二重特異性抗体
関連度高
純度・電荷フラグメント細胞同一性
複雑な抗体品質評価で使われる。
Fc融合タンパク質・組換えタンパク質
関連度高
CE-SDS電荷異性体・糖鎖細胞確認
タンパク質品質評価に使われる。
AAV
関連度中〜高
配列確認ライブラリーQC細胞基材確認
ベクター関連の核酸解析で使われる。
レンチウイルス
関連度中〜高
ベクター構造確認Sanger細胞確認
遺伝子治療・細胞治療ベクターの確認に関係する。
プラスミドDNA
関連度高
Sangerフラグメント解析配列確認
プラスミド構築やmRNA原料確認に使われる。
mRNA-LNP
関連度中〜高
プラスミド鋳型Linear DNARNA QC
原材料や核酸品質評価で関係する。
細胞治療
関連度高
細胞同一性・STRSanger導入配列確認
原料細胞・遺伝子導入細胞の確認に使われる。
iPS細胞・幹細胞由来製品
関連度高
細胞同一性STR核酸確認
細胞基盤や分化細胞の確認に使われる。
遺伝子編集
関連度高
編集部位のSanger確認フラグメント解析
CRISPR編集細胞の確認に使われる。
ワクチン
関連度中
細胞基材ウイルスシード配列確認
細胞基材やウイルス関連解析で使われる。
微生物発酵
関連度中〜高
菌株確認プラスミド確認Sanger
菌株やプラスミドの確認に使われる。
低分子医薬品
関連度低〜中
細胞アッセイ研究用途
製造工程よりも評価系で限定的に使われる。
メーカー製品
遺伝子解析用キャピラリー電気泳動装置（6）
Thermo Fisher Scientific / Applied Biosystems3500 Genetic Analyzer8キャピラリー構成の遺伝子解析装置。Sangerシーケンス、フラグメント解析、STR解析に使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied Biosystems3500xL Genetic Analyzer24キャピラリー構成の遺伝子解析装置。Sangerシーケンスやフラグメント解析のスループットを高めたい場合に使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsSeqStudio Genetic Analyzerコンパクトなキャピラリー電気泳動装置。Sangerシーケンスとフラグメント解析に対応する。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied Biosystems3730xl DNA Analyzer高スループットのキャピラリー電気泳動装置。Sangerシーケンスやフラグメント解析の大規模処理に使われる。公式URL PromegaSpectrum Compact CE SystemSangerシーケンスとフラグメント解析に対応するベンチトップ型キャピラリー電気泳動装置。4、5、6色STRキットや8色STRキットにも対応する。公式URL PromegaSpectrum CE SystemSTR解析向けのキャピラリー電気泳動装置。法医学や親子鑑定、フラグメント解析用途で使われる。公式URL
核酸QC・フラグメント解析装置（7）
AgilentFragment Analyzer Systems自動パラレルキャピラリー電気泳動による核酸QC装置。DNA、RNA、NGSライブラリーのサイズ・品質確認に使われる。公式URL Agilent5200 Fragment Analyzer SystemDNA/RNA/NGSライブラリーの品質確認に使われるフラグメント解析装置。複数サンプルの自動解析に対応する。公式URL Agilent5300 Fragment Analyzer Systemより高いスループットに対応するフラグメント解析装置。NGSライブラリーQCや核酸品質確認に使われる。公式URL AgilentTapeStation Systemsキャピラリー電気泳動とは方式が異なるが、DNA/RNA/NGSライブラリーQCで比較対象になる自動電気泳動システム。公式URL AgilentBioanalyzer Systemsマイクロ流体電気泳動による核酸・タンパク質QC装置。NGSライブラリーやRNA品質確認に使われる。公式URL QIAGENQIAxcel Advanced Systemキャピラリー電気泳動ベースの核酸解析装置。PCR産物確認、DNAフラグメント解析、核酸QCに使われる。公式URL Advanced Analytical / AgilentFragment Analyzer関連製品Advanced Analytical由来のFragment Analyzer技術。現在はAgilentブランドで展開される。公式URL
バイオ医薬品分析用キャピラリー電気泳動装置（7）
SCIEXPA 800 Plus Pharmaceutical Analysis Systemバイオ医薬品向けキャピラリー電気泳動システム。CE-SDS、cIEF、糖鎖解析、タンパク質分析など複数アッセイに対応する。公式URL SCIEXBioPhase 8800 System複数キャピラリーを用いた高スループットCEシステム。バイオ医薬品のCE-SDS、cIEF、糖鎖解析などに使われる。公式URL SCIEXCapillary Electrophoresis SolutionsCE-SDS、cIEF、糖鎖解析、タンパク質分析に関係するSCIEXのCE製品群。公式URL Agilent7100 Capillary Electrophoresis Systemキャピラリー電気泳動システム。低分子、タンパク質、核酸などの分析法開発や研究用途で使われる。公式URL AgilentCE-MS / Capillary Electrophoresis Solutionsキャピラリー電気泳動およびCE-MSに関係する分析ソリューション。公式URL ProteinSimple / Bio-TechneMaurice厳密にはキャピラリーイムノアッセイ/キャピラリー等電点電気泳動系だが、抗体医薬の電荷異性体、サイズ、純度評価で比較対象になる。公式URL ProteinSimple / Bio-TechneMauriceFlexバイオ医薬品の電荷異性体、サイズ、純度評価に使われるキャピラリー分析プラットフォーム。公式URL
STR解析キット・Sanger関連試薬（8）
PromegaGenePrint 10 Systemヒト細胞株の同一性確認と交差汚染確認に使われるSTR解析キット。キャピラリー電気泳動で解析する。公式URL PromegaPowerPlex 16 HS SystemSTR解析用キット。細胞株認証、個体識別、フラグメント解析で使われる。公式URL PromegaPowerPlex 18D SystemSTR解析用キット。フラグメント解析とキャピラリー電気泳動で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsBigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing KitSangerシーケンス反応に使われる試薬。キャピラリー電気泳動装置で配列を読み取る。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsGlobalFiler PCR Amplification KitSTR解析用PCRキット。フラグメント解析や個体識別で使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsAmpFLSTR Identifiler Plus PCR Amplification Kit15常染色体STRローカスとAmelogeninを解析するSTR解析キット。公式URL QIAGENInvestigator STR KitsSTR解析用キット。フラグメント解析や個体識別、細胞由来確認に使われる。公式URL BiotypeMentype Cell Line Authentication Kit細胞株認証向けSTR解析キット。ヒト細胞株の同一性確認に使われる。公式URL
CE-SDS・タンパク質分析キット（6）
SCIEXBioPhase CE-SDS Protein Analysis KitBioPhase 8800などで使われるCE-SDSタンパク質分析キット。抗体やタンパク質のサイズ・純度評価に使われる。公式URL SCIEXPA 800 Plus IgG Purity/Heterogeneity Assay KitPA 800 Plusで抗体の純度やヘテロジェネイティを評価するアッセイキット。公式URL SCIEXcIEF Peptide Marker Kit / cIEF関連試薬キャピラリー等電点電気泳動で使われるマーカーや試薬。電荷異性体分析に関係する。公式URL SCIEXGlycan Assay Kits蛍光標識糖鎖解析に関係するキット。抗体医薬の糖鎖品質評価に使われる。公式URL ProteinSimple / Bio-TechneMaurice CE-SDS / cIEF関連試薬Mauriceシステムでのサイズ・電荷分析に使われる試薬。公式URL AgilentProtein Analysis / CE関連試薬キャピラリー電気泳動やバイオアナライザー系のタンパク質分析試薬。公式URL
解析ソフト・データ管理（9）
Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsGeneMapper SoftwareSTR解析やフラグメント解析のピーク解析に使われるソフトウェア。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsSequencing Analysis SoftwareSangerシーケンスデータのベースコールや配列確認に使われるソフトウェア。公式URL PromegaSpectrum SoftwareSpectrum Compact CEやSpectrum CEシステムのデータ取得・解析に使われるソフトウェア。公式URL SCIEX32 Karat Software / SCIEX OS関連PA 800 PlusなどのCEデータ取得・解析に使われるソフトウェア。公式URL SCIEXBioPhase SoftwareBioPhase 8800のデータ取得・解析に使われるソフトウェア。CE-SDS、cIEFなどの解析に関係する。公式URL AgilentProSize Data Analysis SoftwareFragment Analyzer、TapeStationなどの核酸フラグメント解析データに使われるソフトウェア。公式URL Thermo Fisher ScientificSampleManager LIMSCE解析結果、品質試験、サンプル情報の管理に使われるLIMS。公式URL LabVantage SolutionsLabVantage LIMSQC試験、サンプル、結果、規格判定、承認フローを管理するLIMS。公式URL LabWareLabWare LIMS製薬・バイオ医薬品QCの試験データ管理に使われるLIMS。公式URL
受託解析サービス（10）
Eurofins GenomicsSanger Sequencing / Fragment AnalysisSangerシーケンス、フラグメント解析、遺伝子解析に対応する受託サービス。公式URL Azenta Life Sciences / GENEWIZSanger Sequencing / Fragment AnalysisSangerシーケンス、プラスミド確認、フラグメント解析、遺伝子解析に対応する受託サービス。公式URL FasmacDNAシーケンス / フラグメント解析国内向けのSangerシーケンス、フラグメント解析、遺伝子解析受託サービス。公式URL Takara Bio受託解析サービス遺伝子解析、Sangerシーケンス、フラグメント解析などの国内受託解析サービス。公式URL MacrogenSanger Sequencing / Fragment AnalysisSangerシーケンス、フラグメント解析、NGS、遺伝子解析サービス。公式URL MicrosynthSanger Sequencing / Fragment AnalysisSangerシーケンス、フラグメント解析、細胞株認証関連解析に対応する受託サービス。公式URL GenScriptSanger Sequencing / Fragment AnalysisSangerシーケンス、遺伝子合成、配列確認、分子生物学関連サービスを展開。公式URL Charles River LaboratoriesCell Line Characterization / Protein Characterizationセルライン特性解析やバイオ医薬品分析サービスの一部として、細胞同一性や品質評価に関係する解析に対応。公式URL Eurofins BioPharma Product TestingBiopharmaceutical Testing / Capillary Electrophoresisバイオ医薬品のCE-SDS、電荷、純度、品質評価に関係する受託試験サービス。公式URL SGSBiopharmaceutical Analytical Testingバイオ医薬品の分析試験、純度、同一性、品質評価に関係する受託サービス。公式URL
